FS500R17OE4D TechnischeInformation/TechnicalInformation

TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS500R17OE4D
IGBT-Modul
IGBT-Module
EconoPACK™+ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled3DiodeundPressFIT/NTC
EconoPACK™+modulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled3diodeandPressFIT/NTC
BDTIC
VCES = 1700V
IC nom = 500A / ICRM = 1000A
TypischeAnwendungen
• Hilfsumrichter
• Hochleistungsumrichter
• Motorantriebe
• Windgeneratoren
TypicalApplications
• AuxiliaryInverters
• HighPowerConverters
• MotorDrives
• WindTurbines
ElektrischeEigenschaften
• Hohe Kurzschlussrobustheit, selbstlimitierender
Kurzschlussstrom
• SehrgroßeRobustheit
• TrenchIGBT4
• Tvjop=150°C
• hoheStoßstromfestigkeit
ElectricalFeatures
• High Short Circuit Capability, Self Limiting Short
CircuitCurrent
• UnbeatableRobustness
• TrenchIGBT4
• Tvjop=150°C
• Highsurgecurrentcapability
MechanischeEigenschaften
• HohemechanischeRobustheit
• IntegrierterNTCTemperaturSensor
• IsolierteBodenplatte
• PressFITVerbindungstechnik
• RoHSkonform
MechanicalFeatures
• Highmechanicalrobustness
• IntegratedNTCtemperaturesensor
• IsolatedBasePlate
• PressFITContactTechnology
• RoHScompliant
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
preparedby:CU
dateofpublication:2014-05-12
approvedby:JDB
revision:3.0
ContentoftheCode
Digit
ModuleSerialNumber
ModuleMaterialNumber
ProductionOrderNumber
Datecode(ProductionYear)
Datecode(ProductionWeek)
1-5
6-11
12-19
20-21
22-23
www.BDTIC.com/infineon
1
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS500R17OE4D
IGBT-Modul
IGBT-Module
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage
Tvj = 25°C
VCES
1700
V
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent
TC = 95°C, Tvj max = 175°C
TC = 25°C, Tvj max = 175°C
IC nom
IC
500
740
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
1000
A
Gesamt-Verlustleistung
Totalpowerdissipation
TC = 25°C, Tvj max = 175°C
Ptot
3000
W
VGES
+/-20
V
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
BDTIC
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
min.
IC = 500 A, VGE = 15 V
IC = 500 A, VGE = 15 V
IC = 500 A, VGE = 15 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
VCE sat
A
A
typ.
max.
1,95
2,35
2,45
2,30
V
V
V
5,8
6,4
V
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
IC = 20,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C
Gateladung
Gatecharge
VGE = -15 V ... +15 V
QG
5,10
µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
Tvj = 25°C
RGint
1,5
Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cies
40,0
nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cres
1,30
nF
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent
VCE = 1700 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C
ICES
3,0
mA
Gate-Emitter-Reststrom
Gate-emitterleakagecurrent
VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C
IGES
400
nA
VGEth
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload
IC = 500 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGon = 1,8 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
IC = 500 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGon = 1,8 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 500 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGoff = 1,8 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
IC = 500 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGoff = 1,8 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
IC = 500 A, VCE = 900 V, LS = 35 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, di/dt = 6200 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGon = 1,8 Ω
Tvj = 150°C
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
5,2
0,19
0,23
0,24
µs
µs
µs
0,08
0,08
0,09
µs
µs
µs
0,70
0,85
0,90
µs
µs
µs
0,11
0,16
0,18
µs
µs
µs
Eon
125
165
175
mJ
mJ
mJ
IC = 500 A, VCE = 900 V, LS = 35 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, du/dt = 3100 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGoff = 1,8 Ω
Tvj = 150°C
Eoff
94,0
155
175
mJ
mJ
mJ
Kurzschlußverhalten
SCdata
VGE ≤ 15 V, VCC = 1000 V
VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt
ISC
2100
A
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
proIGBT/perIGBT
td on
tr
td off
tf
tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C
RthJC
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
preparedby:CU
dateofpublication:2014-05-12
approvedby:JDB
revision:3.0
www.BDTIC.com/infineon
2
0,05 K/W
0,036
-40
K/W
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS500R17OE4D
IGBT-Modul
IGBT-Module
Diode,Wechselrichter/Diode,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
PeriodischeSpitzensperrspannung
Repetitivepeakreversevoltage
Tvj = 25°C
VRRM 1700
V
IF
500
A
IFRM
1000
A
I²t
41000
37000
Dauergleichstrom
ContinuousDCforwardcurrent
PeriodischerSpitzenstrom
Repetitivepeakforwardcurrent
tP = 1 ms
Grenzlastintegral
I²t-value
VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125°C
VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 150°C
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
A²s
A²s
typ.
max.
2,05
VF
1,70
1,75
1,80
IF = 500 A, - diF/dt = 6200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 900 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
IRM
700
815
855
A
A
A
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
IF = 500 A, - diF/dt = 6200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
VR = 900 V
Tvj = 150°C
VGE = -15 V
Qr
145
240
265
µC
µC
µC
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
IF = 500 A, - diF/dt = 6200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
VR = 900 V
Tvj = 150°C
VGE = -15 V
Erec
82,0
150
170
mJ
mJ
mJ
proDiode/perdiode
RthJC
Durchlassspannung
Forwardvoltage
IF = 500 A, VGE = 0 V
IF = 500 A, VGE = 0 V
IF = 500 A, VGE = 0 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
BDTIC
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
V
V
V
0,084 K/W
0,0395
-40
150
K/W
°C
NTC-Widerstand/NTC-Thermistor
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
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
3411
K
B-Wert
B-value
R2 = R25 exp [B25/100(1/T2 - 1/(298,15 K))]
B25/100
3433
K
R25
∆R/R
5,00
-5
P25
AngabengemäßgültigerApplicationNote.
Specificationaccordingtothevalidapplicationnote.
preparedby:CU
dateofpublication:2014-05-12
approvedby:JDB
revision:3.0
www.BDTIC.com/infineon
3
kΩ
5
%
20,0
mW
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS500R17OE4D
IGBT-Modul
IGBT-Module
Modul/Module
Isolations-Prüfspannung
Isolationtestvoltage
RMS, f = 50 Hz, t = 1 min.
VISOL 3,4
kV
Cu
MaterialModulgrundplatte
Materialofmodulebaseplate
InnereIsolation
Internalisolation
Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140)
basicinsulation(class1,IEC61140)
Al2O3
Kriechstrecke
Creepagedistance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
18,5
12,6
mm
Luftstrecke
Clearance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
16,0
10,0
mm
> 200
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex
CTI
BDTIC
min.
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule
Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip
Moduleleadresistance,terminals-chip
TC=25°C,proSchalter/perswitch
typ.
max.
LsCE
20
nH
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
preparedby:CU
dateofpublication:2014-05-12
approvedby:JDB
revision:3.0
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4
924
g
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS500R17OE4D
IGBT-Modul
IGBT-Module
AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
VGE=15V
AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
Tvj=150°C
1000
1000
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
900
VGE = 20V
VGE = 15V
VGE = 12V
VGE = 10V
VGE = 9V
VGE = 8V
900
800
800
700
700
BDTIC
600
IC [A]
IC [A]
600
500
400
400
300
300
200
200
100
100
0
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
VCE [V]
2,5
3,0
3,5
0
4,0
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
500
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
900
700
350
600
300
E [mJ]
400
500
250
400
200
300
150
200
100
100
50
5
6
7
Eon, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
450
800
0
0,0
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(IC),Eoff=f(IC)
VGE=±15V,RGon=1.8Ω,RGoff=1.8Ω,VCE=900V
1000
IC [A]
500
8
9
VGE [V]
10
11
12
0
13
preparedby:CU
dateofpublication:2014-05-12
approvedby:JDB
revision:3.0
0
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
IC [A]
www.BDTIC.com/infineon
5
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS500R17OE4D
IGBT-Modul
IGBT-Module
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=500A,VCE=900V
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJC=f(t)
700
0,1
Eon, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
600
ZthJC : IGBT
500
BDTIC
E [mJ]
ZthJC [K/W]
400
300
0,01
200
100
0
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,0037 0,0226 0,0191 0,0046
τi[s]:
0,001 0,027 0,053 0,9
0
2
4
6
8
10 12
RG [Ω]
14
16
18
0,001
0,001
20
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=1.8Ω,Tvj=150°C
1050
IC, Modul
IC, Chip
0,01
0,1
t [s]
1
10
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
1000
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
900
900
800
750
700
600
IF [A]
IC [A]
600
450
500
400
300
300
200
150
100
0
0
200
400
600
0
800 1000 1200 1400 1600 1800
VCE [V]
preparedby:CU
dateofpublication:2014-05-12
approvedby:JDB
revision:3.0
0,0
0,5
1,0
1,5
VF [V]
www.BDTIC.com/infineon
6
2,0
2,5
3,0
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS500R17OE4D
IGBT-Modul
IGBT-Module
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=1.8Ω,VCE=900V
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=500A,VCE=900V
220
200
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
200
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
180
180
160
160
140
140
E [mJ]
E [mJ]
BDTIC
120
100
80
120
100
80
60
60
40
40
20
0
0
20
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
IF [A]
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJC=f(t)
0
2
4
6
8
10 12
RG [Ω]
14
16
18
20
NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch)
NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical)
R=f(T)
1
100000
ZthJC : Diode
Rtyp
10000
R[Ω]
ZthJC [K/W]
0,1
0,01
1000
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,009
0,0325 0,0332 0,0096
τi[s]:
0,00095 0,0247 0,0493 0,9
0,001
0,001
0,01
0,1
t [s]
1
100
10
preparedby:CU
dateofpublication:2014-05-12
approvedby:JDB
revision:3.0
0
20
40
60
80
100
TC [°C]
www.BDTIC.com/infineon
7
120
140
160
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FS500R17OE4D
Schaltplan/circuit_diagram_headline
J
BDTIC
Gehäuseabmessungen/packageoutlines
preparedby:CU
dateofpublication:2014-05-12
approvedby:JDB
revision:3.0
www.BDTIC.com/infineon
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS500R17OE4D
IGBT-Modul
IGBT-Module
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
Thedatacontainedinthisproductdatasheetisexclusivelyintendedfortechnicallytrainedstaff.Youandyourtechnicaldepartmentswill
havetoevaluatethesuitabilityoftheproductfortheintendedapplicationandthecompletenessoftheproductdatawithrespecttosuch
application.
Thisproductdatasheetisdescribingthecharacteristicsofthisproductforwhichawarrantyisgranted.Anysuchwarrantyisgranted
exclusivelypursuantthetermsandconditionsofthesupplyagreement.Therewillbenoguaranteeofanykindfortheproductandits
characteristics.Theinformationinthevalidapplication-andassemblynotesofthemodulemustbeconsidered.
Shouldyourequireproductinformationinexcessofthedatagiveninthisproductdatasheetorwhichconcernsthespecificapplicationof
ourproduct,pleasecontactthesalesoffice,whichisresponsibleforyou(seewww.infineon.com).Forthosethatarespecifically
interestedwemayprovideapplicationnotes.
Duetotechnicalrequirementsourproductmaycontaindangeroussubstances.Forinformationonthetypesinquestionpleasecontactthe
salesoffice,whichisresponsibleforyou.
ShouldyouintendtousetheProductinaviationapplications,inhealthorliveendangeringorlifesupportapplications,pleasenotify.Please
note,thatforanysuchapplicationsweurgentlyrecommend
-toperformjointRiskandQualityAssessments;
-theconclusionofQualityAgreements;
-toestablishjointmeasuresofanongoingproductsurvey,andthatwemaymakedeliverydependedon
therealizationofanysuchmeasures.
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dateofpublication:2014-05-12
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