FZ400R12KS4 テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation

テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation
IGBT-モジュール
IGBT-modules
FZ400R12KS4
62mmC-Seriesモジュール高周波スイッチング向け高速IGBT"and　SiCダイオード内蔵
62mmC-SeriesmodulewiththefastIGBT2forhigh-frequencyswitching
BDTIC
VCES = 1200V
IC nom = 400A / ICRM = 800A
一般応用
• 高周波スイッチングアプリケーション
• 医療機器アプリケーション
• モーター駆動
• 共振型インバータアプリケーション
• サーボ駆動
• UPSシステム
TypicalApplications
• HighFrequencySwitchingApplication
• MedicalApplications
• MotorDrives
• ResonantInverterAppliccations
• ServoDrives
• UPSSystems
電気的特性
• 高い短絡電流耐量、自己抑制型短絡電流
ElectricalFeatures
• High Short Circuit Capability, Self Limiting Short
CircuitCurrent
• LowSwitchingLosses
• UnbeatableRobustness
• VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient
• 低スイッチング損失
• 優れたロバスト性
• 正温度特性を持ったVCEsat飽和電圧
機械的特性
MechanicalFeatures
• CTI(比較トラッキング指数）>400のモジュールパッケージ• PackagewithCTI>400
• 長い縁面/空間距離
• HighCreepageandClearanceDistances
• 絶縁されたベースプレート
• IsolatedBasePlate
• 銅ベースプレート
• CopperBasePlate
• 標準ハウジング
• StandardHousing
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
preparedby:MB
dateofpublication:2013-10-02
approvedby:WR
revision:3.4
ContentoftheCode
Digit
ModuleSerialNumber
ModuleMaterialNumber
ProductionOrderNumber
Datecode(ProductionYear)
Datecode(ProductionWeek)
1-5
6-11
12-19
20-21
22-23
ULapproved(E83335)
www.BDTIC.com/infineon
1
テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation
IGBT-モジュール
IGBT-modules
FZ400R12KS4
IGBT-　インバータ/IGBT,Inverter
最大定格/MaximumRatedValues
コレクタ・エミッタ間電圧
Collector-emittervoltage
Tvj = 25°C
VCES
1200
V
連続DCコレクタ電流
ContinuousDCcollectorcurrent
TC = 70°C, Tvj max = 150°C
TC = 25°C, Tvj max = 150°C
IC nom
IC
400
510
繰り返しピークコレクタ電流
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
800
A
トータル損失
Totalpowerdissipation
TC = 25°C, Tvj max = 150
Ptot
2500
W
ゲート・エミッタ間ピーク電圧
Gate-emitterpeakvoltage
VGES
+/-20
V
BDTIC
電気的特性/CharacteristicValues
min.
コレクタ・エミッタ間飽和電圧
Collector-emittersaturationvoltage
IC = 400 A, VGE = 15 V
IC = 400 A, VGE = 15 V
ゲート・エミッタ間しきい値電圧
Gatethresholdvoltage
IC = 16,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C
ゲート電荷量
Gatecharge
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
VCE sat
A
A
typ.
max.
3,20
3,85
3,70
V
V
VGEth
4,5
5,5
6,5
V
VGE = -15 V ... +15 V
QG
4,20
µC
内蔵ゲート抵抗
Internalgateresistor
Tvj = 25°C
RGint
1,3
Ω
入力容量
Inputcapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cies
26,0
nF
帰還容量
Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cres
1,70
nF
コレクタ・エミッタ間遮断電流
Collector-emittercut-offcurrent
VCE = 1200 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C
ICES
5,0
mA
ゲート・エミッタ間漏れ電流
Gate-emitterleakagecurrent
VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C
IGES
400
nA
ターンオン遅れ時間（誘導負荷）
Turn-ondelaytime,inductiveload
IC = 400 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 2,2 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
td on
0,10
0,11
µs
µs
ターンオン上昇時間（誘導負荷）
Risetime,inductiveload
IC = 400 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 2,2 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
tr
0,06
0,07
µs
µs
ターンオフ遅れ時間（誘導負荷）
Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 400 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 2,2 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
td off
0,53
0,55
µs
µs
ターンオフ下降時間（誘導負荷）
Falltime,inductiveload
IC = 400 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 2,2 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
tf
0,03
0,04
µs
µs
ターンオンスイッチング損失
Turn-onenergylossperpulse
IC = 400 A, VCE = 600 V, LS = 85 nH
VGE = ±15 V, di/dt = 4000 A/µs
RGon = 2,2 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Eon
22,0
mJ
mJ
ターンオフスイッチング損失
Turn-offenergylossperpulse
IC = 400 A, VCE = 600 V, LS = 85 nH
VGE = ±15 V
RGoff = 2,2 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Eoff
29,0
mJ
mJ
短絡電流
SCdata
VGE ≤ 15 V, VCC = 900 V
VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt
ISC
ジャンクション・ケース間熱抵抗
Thermalresistance,junctiontocase
IGBT部（１素子当り）/perIGBT
RthJC
ケース・ヒートシンク間熱抵抗
Thermalresistance,casetoheatsink
IGBT部（１素子当り）/perIGBT
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
0,016
動作温度
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
preparedby:MB
dateofpublication:2013-10-02
approvedby:WR
revision:3.4
tP ≤ 10 µs, Tvj = 125°C
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2
2600
A
0,05 K/W
K/W
125
°C
テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation
IGBT-モジュール
IGBT-modules
FZ400R12KS4
Diode、インバータ/Diode,Inverter
最大定格/MaximumRatedValues
ピーク繰返し逆電圧
Repetitivepeakreversevoltage
Tvj = 25°C
連続DC電流
ContinuousDCforwardcurrent
ピーク繰返し順電流
Repetitivepeakforwardcurrent
tP = 1 ms
電流二乗時間積
I²t-value
VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125°C
VRRM 1200
V
IF
400
A
IFRM
800
A
I²t
35000
A²s
電気的特性/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
2,00
1,70
2,40
順電圧
Forwardvoltage
IF = 400 A, VGE = 0 V
IF = 400 A, VGE = 0 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
VF
ピーク逆回復電流
Peakreverserecoverycurrent
IF = 400 A, - diF/dt = 4000 A/µs (Tvj=125°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
IRM
280
420
A
A
逆回復電荷量
Recoveredcharge
IF = 400 A, - diF/dt = 4000 A/µs (Tvj=125°C) Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
VR = 600 V
VGE = -15 V
Qr
24,0
64,0
µC
µC
逆回復損失
Reverserecoveryenergy
IF = 400 A, - diF/dt = 4000 A/µs (Tvj=125°C) Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
VR = 600 V
VGE = -15 V
Erec
16,0
32,0
mJ
mJ
ジャンクション・ケース間熱抵抗
Thermalresistance,junctiontocase
/Diode（１素子当り）/perdiode
RthJC
ケース・ヒートシンク間熱抵抗
Thermalresistance,casetoheatsink
/Diode（１素子当り）/perdiode
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
0,028
動作温度
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
preparedby:MB
dateofpublication:2013-10-02
approvedby:WR
revision:3.4
BDTIC
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3
V
V
0,085 K/W
125
K/W
°C
テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation
IGBT-モジュール
IGBT-modules
FZ400R12KS4
モジュール/Module
絶縁耐圧
Isolationtestvoltage
RMS, f = 50 Hz, t = 1 min.
ベースプレート材質
Materialofmodulebaseplate
内部絶縁
Internalisolation
基礎絶縁(クラス1,IEC61140)
basicinsulation(class1,IEC61140)
沿面距離
Creepagedistance
VISOL 2,5
kV
Cu
Al2O3
連絡方法-ヒートシンク/terminaltoheatsink
連絡方法-連絡方法/terminaltoterminal
25,0
19,0
mm
空間距離
Clearance
連絡方法-ヒートシンク/terminaltoheatsink
連絡方法-連絡方法/terminaltoterminal
25,0
10,0
mm
相対トラッキング指数
Comperativetrackingindex
CTI
> 400
ケース・ヒートシンク間熱抵抗
Thermalresistance,casetoheatsink
/モジュール/permodule
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
内部インダクタンス
Strayinductancemodule
パワーターミナル・チップ間抵抗
Moduleleadresistance,terminals-chip
TC=25°C,/スイッチ/perswitch
保存温度
Storagetemperature
BDTIC
min.
typ.
RthCH
0,01
LsCE
16
nH
RCC'+EE'
0,50
mΩ
Tstg
-40
125
°C
3,00
-
6,00
Nm
1,1
-
2,0
Nm
2,5
-
5,0
Nm
340
g
取り付けネジ締め付けトルク
Mountingtorqueformodulmounting
取り付けネジM6
適切なアプリケーションノートによるマウンティング
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
主端子ネジ締め付けトルク
Terminalconnectiontorque
取り付けネジM4
適切なアプリケーションノートによるマウンティング
ScrewM4-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
取り付けネジM6
適切なアプリケーションノートによるマウンティング
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
質量
Weight
G
preparedby:MB
dateofpublication:2013-10-02
approvedby:WR
revision:3.4
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4
max.
K/W
テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation
IGBT-モジュール
IGBT-modules
FZ400R12KS4
出力特性IGBT-　インバータ(Typical)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
VGE=15V
出力特性IGBT-　インバータ(Typical)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
Tvj=125°C
800
800
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
700
VGE = 8V
VGE = 9V
VGE = 10V
VGE = 12V
VGE = 15V
VGE = 20V
700
600
600
500
500
IC [A]
IC [A]
BDTIC
400
400
300
300
200
200
100
100
0
0
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
VCE [V]
伝達特性IGBT-　インバータ(Typical)
transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VGE)
VCE=20V
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
VCE [V]
スイッチング損失IGBT-　インバータ(Typical)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(IC),Eoff=f(IC)
VGE=±15V,RGon=2.2Ω,RGoff=2.2Ω,VCE=600V
800
100
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
700
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
80
600
60
E [mJ]
IC [A]
500
400
40
300
200
20
100
0
5
6
7
8
9
VGE [V]
10
11
0
12
preparedby:MB
dateofpublication:2013-10-02
approvedby:WR
revision:3.4
0
100
200
300
400
IC [A]
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5
500
600
700
800
テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation
IGBT-モジュール
IGBT-modules
FZ400R12KS4
スイッチング損失IGBT-　インバータ(Typical)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=400A,VCE=600V
過渡熱インピーダンスIGBT-　インバータ
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJC=f(t)
200
0,1
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
180
ZthJC : IGBT
160
140
BDTIC
ZthJC [K/W]
E [mJ]
120
100
80
0,01
60
40
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,003 0,0165 0,016 0,0145
τi[s]:
0,01 0,02
0,05 0,1
20
0
0
2
4
6
8
RG [Ω]
10
12
14
0,001
0,001
16
0,01
0,1
t [s]
1
10
順電圧特性Diode、インバータ（typical)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
逆バイアス安全動作領域IGBT-　インバータ（RBSOA）)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=2.2Ω,Tvj=125°C
900
800
IC, Modul
IC, Chip
800
700
700
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
600
600
500
IF [A]
IC [A]
500
400
400
300
300
200
200
100
100
0
0
200
400
600
800
VCE [V]
1000
1200
0
1400
preparedby:MB
dateofpublication:2013-10-02
approvedby:WR
revision:3.4
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6
VF [V]
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6
テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation
IGBT-モジュール
IGBT-modules
FZ400R12KS4
スイッチング損失Diode、インバータ(Typical)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=2.2Ω,VCE=600V
スイッチング損失Diode、インバータ(Typical)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=400A,VCE=600V
40
40
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 125°C
35
35
30
30
25
25
E [mJ]
E [mJ]
BDTIC
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
100
200
300
400
IF [A]
500
600
700
0
800
0
2
4
6
8
RG [Ω]
過渡熱インピーダンスDiode、インバータ
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJC=f(t)
0,1
ZthJC [K/W]
ZthJC : Diode
0,01
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,0051 0,02805 0,0272 0,02465
τi[s]:
0,01
0,02
0,05
0,1
0,001
0,001
0,01
0,1
t [s]
1
10
preparedby:MB
dateofpublication:2013-10-02
approvedby:WR
revision:3.4
www.BDTIC.com/infineon
7
10
12
14
16
テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation
IGBT-モジュール
IGBT-modules
FZ400R12KS4
回路図/circuit_diagram_headline
BDTIC
パッケージ概要/packageoutlines
In fin e o n
preparedby:MB
dateofpublication:2013-10-02
approvedby:WR
revision:3.4
www.BDTIC.com/infineon
8
テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation
IGBT-モジュール
IGBT-modules
FZ400R12KS4
この日本訳は、あくまで参考訳となりますので、正式はデータシートに記載されている英文の物となります。
この日本訳は、あくまで参考訳となりますので、正式はデータシートに記載されている英文の物となります。
利用規約
このデータシートに記載されているデータ類は、技術者向けの物です。このデバイスを使用される際は、製品が
使用されるアプリケーションにて、ご評価頂いた上で、アプリケーションに適切かご判断願います。
このデータシートには、保証されている特性が記述されております。
その他、保証内容は個々の契約期間や条件に応じて決定されます。
保証は、アプリケーションやその特性に対しては行いません。
実際のアプリケーションでの利用に関しては、必ず相当モジュールのアセンブリノートをご確認ください。
追加の技術的情報、アプリケーションでの使用方法について、ご質問がある際には、最寄のセールスオフィスに
お問い合わせ願います。　(www.infineon.com参照)
製品にご興味頂き必要があれば、アプリケーションノートを準備させて頂くケースもあります。
技術的な要求によっては、当該製品が危険な物になり得る可能性があります。この様なことが起こる可能性がある場合は、
製品を使用される方の責任にて、弊社セールスオフィスに連絡願います。
BDTIC
航空関連、もしくは医療機器や生命維持装置に使用される場合は、インフィニオンと下記の項目を合意しているか、ご確認願います。
ー　リスク　及び　品質の評価
ー　品質契約
ー　アプリケーションの共同評価　上記の内容の状況に応じて、製品を出荷の判断をさせて頂く場合がございます。
必要に応じて、この規約を関係される方々に送付してください。
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interestedwemayprovideapplicationnotes.
Duetotechnicalrequirementsourproductmaycontaindangeroussubstances.Forinformationonthetypesinquestionpleasecontactthe
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-theconclusionofQualityAgreements;
-toestablishjointmeasuresofanongoingproductsurvey,andthatwemaymakedeliverydependedon
therealizationofanysuchmeasures.
Ifandtotheextentnecessary,pleaseforwardequivalentnoticestoyourcustomers.
Changesofthisproductdatasheetarereserved.
preparedby:MB
dateofpublication:2013-10-02
approvedby:WR
revision:3.4
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9