FS150R12KE3G TechnischeInformation/TechnicalInformation

TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS150R12KE3G
IGBT-Module
IGBT-modules
-EconoPACK™+ModulmitTrench/FeldstopIGBT3undHighEfficiencyDiode
-EconoPACK™+withtrench/fieldstopIGBT3andEmitterControlledHighEfficiencydiode
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage
Tvj = 25°C
VCES
1200
V
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent
TC = 80°C, Tvj max = 150°C
TC = 25°C, Tvj max = 150°C
IC nom
IC
150
200
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
300
A
Gesamt-Verlustleistung
Totalpowerdissipation
TC = 25°C, Tvj max = 150
Ptot
695
W
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
VGES
+/-20
V
BDTIC
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
IC = 150 A, VGE = 15 V
IC = 150 A, VGE = 15 V
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
IC = 6,00 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C
Gateladung
Gatecharge
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
VCE sat
A
A
typ.
max.
1,70
2,00
2,15
V
V
VGEth
5,0
5,8
6,5
V
VGE = -15 V ... +15 V
QG
1,40
µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
Tvj = 25°C
RGint
1,3
Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cies
10,5
nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cres
0,50
nF
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent
VCE = 1200 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C
ICES
5,0
mA
Gate-Emitter-Reststrom
Gate-emitterleakagecurrent
VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C
IGES
400
nA
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload
IC = 150 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 8,2 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
td on
0,25
0,30
µs
µs
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
IC = 150 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 8,2 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
tr
0,09
0,10
µs
µs
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 150 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 8,2 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
td off
0,55
0,65
µs
µs
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
IC = 150 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 8,2 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
tf
0,13
0,16
µs
µs
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
IC = 150 A, VCE = 600 V, LS = 80 nH
VGE = ±15 V
RGon = 8,2 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Eon
11,0
mJ
mJ
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
IC = 150 A, VCE = 600 V, LS = 80 nH
VGE = ±15 V
RGoff = 8,2 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Eoff
24,0
mJ
mJ
Kurzschlußverhalten
SCdata
VGE ≤ 15 V, VCC = 900 V
VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt
ISC
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
proIGBT/perIGBT
RthJC
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
0,046
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
preparedby:MB
dateofpublication:2013-10-02
approvedby:WR
revision:3.1
tP ≤ 10 µs, Tvj = 125°C
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1
600
A
0,18 K/W
K/W
125
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS150R12KE3G
IGBT-Module
IGBT-modules
Diode,Wechselrichter/Diode,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
PeriodischeSpitzensperrspannung
Repetitivepeakreversevoltage
Tvj = 25°C
Dauergleichstrom
ContinuousDCforwardcurrent
PeriodischerSpitzenstrom
Repetitivepeakforwardcurrent
tP = 1 ms
Grenzlastintegral
I²t-value
VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125°C
VRRM 1200
V
IF
150
A
IFRM
300
A
I²t
4600
A²s
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
1,65
1,65
2,15
Durchlassspannung
Forwardvoltage
IF = 150 A, VGE = 0 V
IF = 150 A, VGE = 0 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
VF
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
IF = 150 A, - diF/dt = 1500 A/µs (Tvj=125°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
IRM
110
140
A
A
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
IF = 150 A, - diF/dt = 1500 A/µs (Tvj=125°C) Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
VR = 600 V
VGE = -15 V
Qr
15,0
28,0
µC
µC
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
IF = 150 A, - diF/dt = 1500 A/µs (Tvj=125°C) Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
VR = 600 V
VGE = -15 V
Erec
7,00
14,0
mJ
mJ
proDiode/perdiode
RthJC
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
0,087
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
125
min.
typ.
max.
R25
5,00
kΩ
∆R/R
-5
5
%
P25
20,0
mW
BDTIC
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
V
V
0,34 K/W
K/W
°C
NTC-Widerstand/NTC-Thermistor
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Nennwiderstand
Ratedresistance
TC = 25°C
AbweichungvonR100
DeviationofR100
TC = 100°C, R100 = 493 Ω
Verlustleistung
Powerdissipation
TC = 25°C
B-Wert
B-value
R2 = R25 exp [B25/50(1/T2 - 1/(298,15 K))]
B25/50
3375
K
B-Wert
B-value
R2 = R25 exp [B25/80(1/T2 - 1/(298,15 K))]
B25/80
t.b.d.
K
B-Wert
B-value
R2 = R25 exp [B25/100(1/T2 - 1/(298,15 K))]
B25/100
t.b.d.
K
AngabengemäßgültigerApplicationNote.
Specificationaccordingtothevalidapplicationnote.
preparedby:MB
dateofpublication:2013-10-02
approvedby:WR
revision:3.1
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2
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS150R12KE3G
IGBT-Module
IGBT-modules
Modul/Module
Isolations-Prüfspannung
Isolationtestvoltage
RMS, f = 50 Hz, t = 1 min
InnereIsolation
Internalisolation
Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140)
basicinsulation(class1,IEC61140)
Al2O3
Kriechstrecke
Creepagedistance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
14,5
mm
Luftstrecke
Clearance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
10,0
mm
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex
CTI
> 225
VISOL kV
2,5
min.
typ.
max.
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proModul/permodule
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
0,005
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule
LsCE
20
nH
Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip
Moduleleadresistance,terminals-chip
TC=25°C,proSchalter/perswitch
RCC'+EE'
1,10
mΩ
Lagertemperatur
Storagetemperature
Tstg
-40
125
°C
Anzugsdrehmomentf.Modulmontage
Mountingtorqueformodulmounting
SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
3,00
-
6,00
Nm
Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse
Terminalconnectiontorque
SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
3,0
-
6,0
Nm
Gewicht
Weight
G
910
g
preparedby:MB
dateofpublication:2013-10-02
approvedby:WR
revision:3.1
BDTIC
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3
K/W
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS150R12KE3G
IGBT-Module
IGBT-modules
AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
VGE=15V
AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
Tvj=125°C
300
300
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
270
VGE = 19V
VGE = 17V
VGE = 15V
VGE = 13V
VGE = 11V
VGE = 9V
270
240
240
210
210
BDTIC
180
IC [A]
IC [A]
180
150
120
120
90
90
60
60
30
30
0
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
VCE [V]
2,5
3,0
0
3,5
ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch)
transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VGE)
VCE=20V
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5 3,0
VCE [V]
3,5
4,0
4,5
5,0
50
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
270
210
35
180
30
E [mJ]
40
150
25
120
20
90
15
60
10
30
5
5
6
7
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
45
240
0
0,0
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(IC),Eoff=f(IC)
VGE=±15V,RGon=8.2Ω,RGoff=8.2Ω,VCE=600V
300
IC [A]
150
8
9
VGE [V]
10
11
0
12
preparedby:MB
dateofpublication:2013-10-02
approvedby:WR
revision:3.1
0
30
60
90
120 150 180 210 240 270 300
IC [A]
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4
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS150R12KE3G
IGBT-Module
IGBT-modules
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=150A,VCE=600V
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJC=f(t)
55
1
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
50
ZthJC : IGBT
45
40
0,1
35
ZthJC [K/W]
E [mJ]
BDTIC
30
25
20
0,01
15
10
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,0108 0,0594 0,0576 0,0522
τi[s]:
0,01
0,02
0,05
0,1
5
0
0
10
20
30
40
0,001
0,001
50
0,01
RG [Ω]
0,1
t [s]
1
10
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=8.2Ω,Tvj=125°C
350
IC, Modul
IC, Chip
300
270
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
300
240
250
210
180
IF [A]
IC [A]
200
150
150
120
90
100
60
50
30
0
0
200
400
600
800
VCE [V]
1000
1200
0
1400
preparedby:MB
dateofpublication:2013-10-02
approvedby:WR
revision:3.1
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
VF [V]
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5
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS150R12KE3G
IGBT-Module
IGBT-modules
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=8.2Ω,VCE=600V
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=150A,VCE=600V
20
18
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 125°C
18
16
16
14
14
12
BDTIC
E [mJ]
E [mJ]
12
10
10
8
8
6
6
4
4
2
2
0
0
30
60
90
0
120 150 180 210 240 270 300
IF [A]
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJC=f(t)
0
10
20
30
40
50
RG [Ω]
NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch)
NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical)
R=f(T)
1
100000
ZthJC : Diode
Rtyp
R[Ω]
ZthJC [K/W]
10000
0,1
1000
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,0204 0,1122 0,1088 0,0986
τi[s]:
0,01
0,02
0,05
0,1
0,01
0,001
0,01
0,1
t [s]
1
100
10
preparedby:MB
dateofpublication:2013-10-02
approvedby:WR
revision:3.1
0
20
40
60
80
100
TC [°C]
www.BDTIC.com/infineon
6
120
140
160
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FS150R12KE3G
Schaltplan/circuit_diagram_headline
J
BDTIC
Gehäuseabmessungen/packageoutlines
In fin e o n
preparedby:MB
dateofpublication:2013-10-02
approvedby:WR
revision:3.1
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7
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS150R12KE3G
IGBT-Module
IGBT-modules
Nutzungsbedingungen
DieindiesemProduktdatenblattenthaltenenDatensindausschließlichfürtechnischgeschultesFachpersonalbestimmt.DieBeurteilung
derEignungdiesesProduktesfürIhreAnwendungsowiedieBeurteilungderVollständigkeitderbereitgestelltenProduktdatenfürdiese
AnwendungobliegtIhnenbzw.IhrentechnischenAbteilungen.
IndiesemProduktdatenblattwerdendiejenigenMerkmalebeschrieben,fürdiewireineliefervertraglicheGewährleistungübernehmen.Eine
solcheGewährleistungrichtetsichausschließlichnachMaßgabederimjeweiligenLiefervertragenthaltenenBestimmungen.Garantien
jeglicherArtwerdenfürdasProduktunddessenEigenschaftenkeinesfallsübernommen.DieAngabenindengültigenAnwendungs-und
MontagehinweisendesModulssindzubeachten.
SolltenSievonunsProduktinformationenbenötigen,dieüberdenInhaltdiesesProduktdatenblattshinausgehenundinsbesondereeine
spezifischeVerwendungunddenEinsatzdiesesProduktesbetreffen,setzenSiesichbittemitdemfürSiezuständigenVertriebsbüroin
Verbindung(siehewww.infineon.com,Vertrieb&Kontakt).FürInteressentenhaltenwirApplicationNotesbereit.
BDTIC
AufgrunddertechnischenAnforderungenkönnteunserProduktgesundheitsgefährdendeSubstanzenenthalten.BeiRückfragenzudenin
diesemProduktjeweilsenthaltenenSubstanzensetzenSiesichbitteebenfallsmitdemfürSiezuständigenVertriebsbüroinVerbindung.
SolltenSiebeabsichtigen,dasProduktinAnwendungenderLuftfahrt,ingesundheits-oderlebensgefährdendenoderlebenserhaltenden
Anwendungsbereicheneinzusetzen,bittenwirumMitteilung.Wirweisendaraufhin,dasswirfürdieseFälle
-diegemeinsameDurchführungeinesRisiko-undQualitätsassessments;
-denAbschlussvonspeziellenQualitätssicherungsvereinbarungen;
-diegemeinsameEinführungvonMaßnahmenzueinerlaufendenProduktbeobachtungdringendempfehlenund
gegebenenfallsdieBelieferungvonderUmsetzungsolcherMaßnahmenabhängigmachen.
Soweiterforderlich,bittenwirSie,entsprechendeHinweiseanIhreKundenzugeben.
InhaltlicheÄnderungendiesesProduktdatenblattsbleibenvorbehalten.
Terms&Conditionsofusage
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havetoevaluatethesuitabilityoftheproductfortheintendedapplicationandthecompletenessoftheproductdatawithrespecttosuch
application.
Thisproductdatasheetisdescribingthecharacteristicsofthisproductforwhichawarrantyisgranted.Anysuchwarrantyisgranted
exclusivelypursuantthetermsandconditionsofthesupplyagreement.Therewillbenoguaranteeofanykindfortheproductandits
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-toestablishjointmeasuresofanongoingproductsurvey,andthatwemaymakedeliverydependedon
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Ifandtotheextentnecessary,pleaseforwardequivalentnoticestoyourcustomers.
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preparedby:MB
dateofpublication:2013-10-02
approvedby:WR
revision:3.1
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8