1
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FZ1200R45HL3
IGBT-Modul
IGBT-Module
preparedby:WB
approvedby:DTS
dateofpublication:2014-06-10
revision:3.0
IHM-BModulmitTrench/FeldstoppIGBT3undEmitterControlled3Diode
IHM-BmodulewithTrench/FieldstopIGBT3andEmitterControlled3diode
VCES = 4500V
IC nom = 1200A / ICRM = 2400A
TypischeAnwendungen TypicalApplications
• •Hochleistungsumrichter HighPowerConverters
• •Mittelspannungsantriebe MediumVoltageConverters
• •Motorantriebe MotorDrives
• •USV-Systeme UPSSystems
• •Windgeneratoren WindTurbines
ElektrischeEigenschaften ElectricalFeatures
• •GroßeDC-Festigkeit HighDCStability
• •Hohe Kurzschlussrobustheit, selbstlimitierender
Kurzschlussstrom High Short Circuit Capability, Self Limiting Short
CircuitCurrent
• •HohedynamischeRobustheit HighDynamicRobustness
• •NiedrigesVCEsat LowVCEsat
• •TrenchIGBT3 TrenchIGBT3
• •VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient
MechanischeEigenschaften MechanicalFeatures
• •AlSiC Bodenplatte für erhöhte thermische
Lastwechselfestigkeit AlSiC Base Plate for increased Thermal Cycling
Capability
• •GehäusemitCTI>600 PackagewithCTI>600
• •IHMBGehäuse IHMBHousing
• •IsolierteBodenplatte IsolatedBasePlate
• •Standardgehäuse StandardHousing
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
ContentoftheCode Digit
ModuleSerialNumber 1-5
ModuleMaterialNumber 6-11
ProductionOrderNumber 12-19
Datecode(ProductionYear) 20-21
Datecode(ProductionWeek) 22-23
2
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FZ1200R45HL3
IGBT-Modul
IGBT-Module
preparedby:WB
approvedby:DTS
dateofpublication:2014-06-10
revision:3.0
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage Tvj = -40°C
Tvj = 150°C VCES 4500
4500 V
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent TC = 95°C, Tvj max = 150°C IC nom 1200 A
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 2400 A
Gesamt-Verlustleistung
Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 150°C Ptot 15,0 kW
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max.
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage IC = 1200 A, VGE = 15 V
IC = 1200 A, VGE = 15 V
IC = 1200 A, VGE = 15 V
VCE sat
2,35
2,90
3,00
2,80
3,45
3,55
V
V
V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage IC = 105 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C VGEth 5,5 6,0 6,5 V
Gateladung
Gatecharge VGE = -15 V ... +15 V QG33,5 µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 0,42 Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 280 nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 4,70 nF
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent VCE = 4500 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C ICES 5,0 mA
Gate-Emitter-Reststrom
Gate-emitterleakagecurrent VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C IGES 400 nA
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 1200 A, VCE = 2800 V
VGE = ±15 V
RGon = 4,0 Ω
td on 0,63
0,55
0,55
µs
µs
µs
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload IC = 1200 A, VCE = 2800 V
VGE = ±15 V
RGon = 4,0 Ω
tr0,45
0,55
0,55
µs
µs
µs
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 1200 A, VCE = 2800 V
VGE = ±15 V
RGoff = 5,1 Ω
td off 5,70
6,00
6,10
µs
µs
µs
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload IC = 1200 A, VCE = 2800 V
VGE = ±15 V
RGoff = 5,1 Ω
tf0,34
0,50
0,57
µs
µs
µs
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse IC = 1200 A, VCE = 2800 V, LS = 150 nH
VGE = ±15 V, di/dt = 4800 A/µs (Tvj = 150°C)
RGon = 1,3 ΩEon
4000
5300
6000
mJ
mJ
mJ
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse IC = 1200 A, VCE = 2800 V, LS = 150 nH
VGE = ±15 V, du/dt = 2000 V/µs (Tvj = 150°C)
RGoff = 5,1 ΩEoff
4100
5300
5700
mJ
mJ
mJ
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Kurzschlußverhalten
SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 2800 V
VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 6900 A
Tvj = 125°C
tP ≤ 10 µs,
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC 8,20 K/kW
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper
Thermalresistance,casetoheatsink proIGBT/perIGBT
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 10,0 K/kW
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 150 °C
3
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FZ1200R45HL3
IGBT-Modul
IGBT-Module
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revision:3.0
Diode,Wechselrichter/Diode,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
PeriodischeSpitzensperrspannung
Repetitivepeakreversevoltage Tvj = -40°C
Tvj = 150°C VRRM 4500
4500 V
Dauergleichstrom
ContinuousDCforwardcurrent IF1200 A
PeriodischerSpitzenstrom
Repetitivepeakforwardcurrent tP = 1 ms IFRM 2400 A
Grenzlastintegral
I²t-value VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125°C
VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 150°C I²t 510
460 kA²s
kA²s
Spitzenverlustleistung
Maximumpowerdissipation Tvj = 125°C PRQM 2400 kW
Mindesteinschaltdauer
Minimumturn-ontime ton min 10,0 µs
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max.
Durchlassspannung
Forwardvoltage IF = 1200 A, VGE = 0 V
IF = 1200 A, VGE = 0 V
IF = 1200 A, VGE = 0 V
VF
2,50
2,50
2,45
2,95
2,95
2,90
V
V
V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent IF = 1200 A, - diF/dt = 4800 A/µs (Tvj=150°C)
VR = 2800 V
VGE = -15 V
IRM
1600
1800
1800
A
A
A
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge IF = 1200 A, - diF/dt = 4800 A/µs (Tvj=150°C)
VR = 2800 V
VGE = -15 V
Qr
1200
2000
2300
µC
µC
µC
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy IF = 1200 A, - diF/dt = 4800 A/µs (Tvj=150°C)
VR = 2800 V
VGE = -15 V
Erec
1700
3200
3800
mJ
mJ
mJ
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase proDiode/perdiode RthJC 14,0 K/kW
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper
Thermalresistance,casetoheatsink proDiode/perdiode
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 10,5 K/kW
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 150 °C
4
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FZ1200R45HL3
IGBT-Modul
IGBT-Module
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revision:3.0
Modul/Module
Isolations-Prüfspannung
Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. VISOL 6,0 kV
Teilentladungs-Aussetzspannung
Partialdischargeextinctionvoltage RMS, f = 50 Hz, QPD ≤ 10 pC (acc. to IEC 1287) VISOL 3,5 kV
Kollektor-Emitter-Gleichsperrspannung
DCstability Tvj = 25°C, 100 fit VCE D 2900 V
MaterialModulgrundplatte
Materialofmodulebaseplate AlSiC
Kriechstrecke
Creepagedistance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 32,2 mm
Luftstrecke
Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 19,1 mm
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex CTI > 600
min. typ. max.
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule LsCE 6,0 nH
Modulleitungswiderstand,Anschlüsse-
Chip
Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch RCC'+EE'
RAA'+CC'
0,095
0,08 mΩ
Lagertemperatur
Storagetemperature Tstg -40 150 °C
Anzugsdrehmomentf.Modulmontage
Mountingtorqueformodulmounting SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 4,25 - 5,75 Nm
Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse
Terminalconnectiontorque SchraubeM4-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM4-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
SchraubeM8-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM8-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
1,8
8,0
-
-
2,1
10
Nm
Nm
Gewicht
Weight G 1200 g
5
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FZ1200R45HL3
IGBT-Modul
IGBT-Module
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approvedby:DTS
dateofpublication:2014-06-10
revision:3.0
AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
VGE=15V
VCE [V]
IC [A]
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
Tvj=150°C
VCE [V]
IC [A]
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
VGE = 20V
VGE = 15V
VGE = 12V
VGE = 10V
VGE = 9V
VGE = 8V
ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch)
transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VGE)
VCE=20V
VGE [V]
IC [A]
5 6 7 8 9 10 11 12
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
3000
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(IC),Eoff=f(IC)
VGE=±15V,RGon=1.3Ω,RGoff=5.1Ω,VCE=2800V
IC [A]
E [mJ]
0 400 800 1200 1600 2000 2400
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
11000
12000
13000
Eon, Tvj = 150°C
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
6
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FZ1200R45HL3
IGBT-Modul
IGBT-Module
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dateofpublication:2014-06-10
revision:3.0
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=1200A,VCE=2800V
RG [Ω]
E [mJ]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
20000
Eon, Tvj = 150°C
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJC=f(t)
t [s]
ZthJC [K/kW]
0,001 0,01 0,1 1 10
0,1
1
10
100
ZthJC : IGBT
i:
ri[K/kW]:
τi[s]:
1
1,231
0,005
2
4,908
0,053
3
1,281
0,627
4
0,734
5,593
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=5.1Ω,Tvj=150°C
VCE [V]
IC [A]
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
IC, Modul
IC, Chip
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
VF [V]
IF [A]
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
7
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FZ1200R45HL3
IGBT-Modul
IGBT-Module
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approvedby:DTS
dateofpublication:2014-06-10
revision:3.0
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=1.3Ω,VCE=2800V
IF [A]
E [mJ]
0 300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
Erec, Tvj = 150°C
Erec, Tvj = 125°C
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=1200A,VCE=2800V
RG [Ω]
E [mJ]
012345678910
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
Erec, Tvj = 150°C
Erec, Tvj = 125°C
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJC=f(t)
t [s]
ZthJC [K/kW]
0,001 0,01 0,1 1 10
0,1
1
10
100
ZthJC : Diode
i:
ri[K/kW]:
τi[s]:
1
3,472
0,005
2
7,48
0,05
3
2,005
0,469
4
0,834
5,932
SichererArbeitsbereichDiode,Wechselrichter(SOA)
safeoperationareaDiode,Inverter(SOA)
IR=f(VR)
Tvj=150°C
VR [V]
IR [A]
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
0
400
800
1200
1600
2000
2400
2800
IR, Modul
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FZ1200R45HL3
IGBT-Modul
IGBT-Module
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approvedby:DTS
dateofpublication:2014-06-10
revision:3.0
Schaltplan/circuit_diagram_headline
Gehäuseabmessungen/packageoutlines
9
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FZ1200R45HL3
IGBT-Modul
IGBT-Module
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approvedby:DTS
dateofpublication:2014-06-10
revision:3.0
Nutzungsbedingungen
DieindiesemProduktdatenblattenthaltenenDatensindausschließlichfürtechnischgeschultesFachpersonalbestimmt.DieBeurteilung
derEignungdiesesProduktesfürIhreAnwendungsowiedieBeurteilungderVollständigkeitderbereitgestelltenProduktdatenfürdiese
AnwendungobliegtIhnenbzw.IhrentechnischenAbteilungen.
IndiesemProduktdatenblattwerdendiejenigenMerkmalebeschrieben,fürdiewireineliefervertraglicheGewährleistungübernehmen.Eine
solcheGewährleistungrichtetsichausschließlichnachMaßgabederimjeweiligenLiefervertragenthaltenenBestimmungen.Garantien
jeglicherArtwerdenfürdasProduktunddessenEigenschaftenkeinesfallsübernommen.DieAngabenindengültigenAnwendungs-und
MontagehinweisendesModulssindzubeachten.
SolltenSievonunsProduktinformationenbenötigen,dieüberdenInhaltdiesesProduktdatenblattshinausgehenundinsbesondereeine
spezifischeVerwendungunddenEinsatzdiesesProduktesbetreffen,setzenSiesichbittemitdemfürSiezuständigenVertriebsbüroin
Verbindung(siehewww.infineon.com,Vertrieb&Kontakt).FürInteressentenhaltenwirApplicationNotesbereit.
AufgrunddertechnischenAnforderungenkönnteunserProduktgesundheitsgefährdendeSubstanzenenthalten.BeiRückfragenzudenin
diesemProduktjeweilsenthaltenenSubstanzensetzenSiesichbitteebenfallsmitdemfürSiezuständigenVertriebsbüroinVerbindung.
SolltenSiebeabsichtigen,dasProduktinAnwendungenderLuftfahrt,ingesundheits-oderlebensgefährdendenoderlebenserhaltenden
Anwendungsbereicheneinzusetzen,bittenwirumMitteilung.Wirweisendaraufhin,dasswirfürdieseFälle
-diegemeinsameDurchführungeinesRisiko-undQualitätsassessments;
-denAbschlussvonspeziellenQualitätssicherungsvereinbarungen;
-diegemeinsameEinführungvonMaßnahmenzueinerlaufendenProduktbeobachtungdringendempfehlenund
gegebenenfallsdieBelieferungvonderUmsetzungsolcherMaßnahmenabhängigmachen.
Soweiterforderlich,bittenwirSie,entsprechendeHinweiseanIhreKundenzugeben.
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