TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FZ250R65KE3 hochisolierendesModul highinsulatedmodule VCES = 6500V IC nom = 250A / ICRM = 500A TypischeAnwendungen * Mittelspannungsantriebe * Traktionsumrichter TypicalApplications * MediumVoltageConverters * TractionDrives ElektrischeEigenschaften * NiedrigesVCEsat ElectricalFeatures * LowVCEsat MechanischeEigenschaften * AlSiC Bodenplatte fur erhohte thermische Lastwechselfestigkeit * Erweiterter Lagertemperaturbereich bis zu Tstg = -55C * GehausemitCTI>600 * Gehause mit erweiterten Isolationseigenschaftenvon10,2kVAC1min * GroeLuft-undKriechstrecken MechanicalFeatures * AlSiC Base Plate for increased Thermal Cycling Capability * Extended Storage Temperature down to Tstg = -55C * PackagewithCTI>600 * Package with enhanced Insulation of 10.2kV AC 1min * HighCreepageandClearanceDistances ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:DTH dateofpublication:2014-06-16 approvedby:DTS revision:3.0 ContentoftheCode Digit ModuleSerialNumber ModuleMaterialNumber ProductionOrderNumber Datecode(ProductionYear) Datecode(ProductionWeek) 1-5 6-11 12-19 20-21 22-23 ULapproved(E83335) 1 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FZ250R65KE3 IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HochstzulassigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 125C Tvj = 25C Tvj = -50C VCES 6500 6500 5900 V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 80C, Tvj max = 150C IC nom 250 A PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 500 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25C, Tvj max = 150C Ptot 4,80 kW VGES +/-20 V Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 3,00 3,70 3,40 4,20 V V 6,0 6,6 V Kollektor-Emitter-Sattigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage IC = 250 A, VGE = 15 V IC = 250 A, VGE = 15 V Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 35,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25C VGEth Gateladung Gatecharge VGE = -15 V ... +15 V, VCE = 3600V QG 10,0 C InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25C RGint 2,3 Eingangskapazitat Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 69,0 nF Ruckwirkungskapazitat Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 1,05 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 6500 V, VGE = 0 V, Tvj = 25C ICES 5,0 mA Gate-Emitter-Reststrom Gate-emitterleakagecurrent VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25C IGES 400 nA Tvj = 25C Tvj = 125C VCE sat 5,4 Einschaltverzogerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 250 A, VCE = 3600 V VGE = 15 V RGon = 3,0 Tvj = 25C Tvj = 125C td on 0,70 0,80 s s Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 250 A, VCE = 3600 V VGE = 15 V RGon = 3,0 Tvj = 25C Tvj = 125C tr 0,33 0,40 s s Abschaltverzogerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 250 A, VCE = 3600 V VGE = 15 V RGoff = 20 Tvj = 25C Tvj = 125C td off 7,30 7,60 s s Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 250 A, VCE = 3600 V VGE = 15 V RGoff = 20 Tvj = 25C Tvj = 125C tf 0,40 0,50 s s EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 250 A, VCE = 3600 V, LS = 280 nH VGE = 15 V RGon = 3,0 Tvj = 25C Tvj = 125C Eon 1400 2200 mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 250 A, VCE = 3600 V, LS = 280 nH VGE = 15 V RGoff = 20 Tvj = 25C Tvj = 125C Eoff 1200 1400 mJ mJ Kurzschluverhalten SCdata VGE 15 V, VCC = 4500 V VCEmax = VCES -LsCE *di/dt 1500 A Warmewiderstand,ChipbisGehause Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT tP 10 s, Tvj = 125C ISC RthJC Warmewiderstand,GehausebisKuhlkorper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink Paste=1W/(m*K)/grease=1W/(m*K) RthCH TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op preparedby:DTH dateofpublication:2014-06-16 approvedby:DTS revision:3.0 2 26,1 K/kW 26,5 -50 K/kW 125 C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FZ250R65KE3 Diode,Wechselrichter/Diode,Inverter HochstzulassigeWerte/MaximumRatedValues PeriodischeSpitzensperrspannung Repetitivepeakreversevoltage Tvj = 125C Tvj = 25C Tvj = -50C Dauergleichstrom ContinuousDCforwardcurrent PeriodischerSpitzenstrom Repetitivepeakforwardcurrent tP = 1 ms Grenzlastintegral It-value VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125C Spitzenverlustleistung Maximumpowerdissipation Tvj = 125C Mindesteinschaltdauer Minimumturn-ontime VRRM 6500 6500 5900 V IF 250 A IFRM 500 A It 52,0 kAs PRQM 1000 kW ton min 10,0 s CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 3,00 2,95 3,50 3,50 Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 250 A, VGE = 0 V IF = 250 A, VGE = 0 V Tvj = 25C Tvj = 125C VF Ruckstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 250 A, - diF/dt = 1000 A/s (Tvj=125C) Tvj = 25C VR = 3600 V Tvj = 125C VGE = -15 V IRM 370 400 A A Sperrverzogerungsladung Recoveredcharge IF = 250 A, - diF/dt = 1000 A/s (Tvj=125C) Tvj = 25C VR = 3600 V Tvj = 125C VGE = -15 V Qr 290 540 C C AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 250 A, - diF/dt = 1000 A/s (Tvj=125C) Tvj = 25C VR = 3600 V Tvj = 125C VGE = -15 V Erec 470 1000 mJ mJ proDiode/perdiode RthJC Warmewiderstand,ChipbisGehause Thermalresistance,junctiontocase Warmewiderstand,GehausebisKuhlkorper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink Paste=1W/(m*K)/grease=1W/(m*K) RthCH TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op preparedby:DTH dateofpublication:2014-06-16 approvedby:DTS revision:3.0 3 V V 56,0 K/kW 42,0 -50 K/kW 125 C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FZ250R65KE3 Modul/Module Isolations-Prufspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. VISOL 10,2 kV Teilentladungs-Aussetzspannung Partialdischargeextinctionvoltage RMS, f = 50 Hz, QPD typ 10 pC (acc. to IEC 1287) VISOL 5,1 kV Kollektor-Emitter-Gleichsperrspannung DCstability Tvj = 25C, 100 fit VCE D 3800 V AlSiC MaterialModulgrundplatte Materialofmodulebaseplate InnereIsolation Internalisolation Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140) basicinsulation(class1,IEC61140) AlN Kriechstrecke Creepagedistance Kontakt-Kuhlkorper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 56,0 56,0 mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kuhlkorper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 26,0 26,0 mm > 600 VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI min. Modulstreuinduktivitat Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlusseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature typ. max. LsCE 25 nH RCC'+EE' RAA'+CC' 0,36 0,36 m Tstg -55 125 C Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting SchraubeM6-Montagegem.gultigerApplikationsschrift ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 4,25 - 5,75 Nm Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlusse Terminalconnectiontorque SchraubeM8-Montagegem.gultigerApplikationsschrift ScrewM8-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 8,0 - 10 Nm Gewicht Weight G preparedby:DTH dateofpublication:2014-06-16 approvedby:DTS revision:3.0 4 500 g TechnischeInformation/TechnicalInformation FZ250R65KE3 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=125C 500 500 Tvj = 25C Tvj = 125C 400 400 350 350 300 300 250 250 200 200 150 150 100 100 50 50 0 0,0 1,0 2,0 VGE = 20 V VGE = 15 V VGE = 12 V VGE = 10 V 450 IC [A] IC [A] 450 3,0 VCE [V] 4,0 5,0 0 6,0 UbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch) transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VGE) VCE=20V 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 VCE [V] 6,0 7,0 8,0 9,0 SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=15V,RGon=3,RGoff=20.4,VCE=3600V 500 6000 Tvj = 25C Tvj = 125C 450 Eon, Tvj = 125C Eoff, Tvj = 125C 5000 400 350 4000 E [mJ] IC [A] 300 250 3000 200 2000 150 100 1000 50 0 6 7 8 9 10 VGE [V] 11 12 0 13 preparedby:DTH dateofpublication:2014-06-16 approvedby:DTS revision:3.0 5 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 IC [A] TechnischeInformation/TechnicalInformation FZ250R65KE3 IGBT-Modul IGBT-Module SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=15V,IC=250A,VCE=3600V TransienterWarmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 5000 100 Eon, Tvj = 125C Eoff, Tvj = 125C ZthJC : IGBT 4000 10 E [mJ] ZthJC [K/kW] 3000 2000 1 1000 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 1,32 16,86 5 2,88 i[s]: 0,004 0,044 0,405 3,93 0 0 3 6 9 0,1 0,001 12 15 18 21 24 27 30 33 36 RG [] SichererRuckwarts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=15V,RGoff=20.4 700 Tvj = 125C Tvj = 25C Tvj = -50C 600 0,01 0,1 1 10 100 t [s] DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 500 Tvj = 25C Tvj = 125C 450 400 500 350 300 IF [A] IC [A] 400 300 250 200 150 200 100 100 50 0 0 1000 2000 3000 4000 VCE [V] 5000 6000 0 7000 0,0 1,0 2,0 3,0 VF [V] preparedby:DTH dateofpublication:2014-06-16 approvedby:DTS revision:3.0 6 4,0 5,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation FZ250R65KE3 IGBT-Modul IGBT-Module SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=3,VCE=3600V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=250A,VCE=3600V 1500 1200 Erec, Tvj = 125C Erec, Tvj = 125C 1000 800 E [mJ] 1000 E [mJ] 1250 750 600 500 400 250 200 0 0 50 0 100 150 200 250 300 350 400 450 500 IF [A] TransienterWarmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 RG [] 6,0 7,0 8,0 9,0 SichererArbeitsbereichDiode,Wechselrichter(SOA) safeoperationareaDiode,Inverter(SOA) IR=f(VR) Tvj=125C 100 600 ZthJC : Diode IR, Modul 500 IR [A] ZthJC [K/kW] 400 10 300 200 100 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 8,07 34,47 8,46 4,83 i[s]: 0,005 0,048 0,313 3,348 1 0,001 0,01 0,1 1 10 0 100 t [s] preparedby:DTH dateofpublication:2014-06-16 approvedby:DTS revision:3.0 7 0 1000 2000 3000 4000 VR [V] 5000 6000 7000 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FZ250R65KE3 Schaltplan/circuit_diagram_headline Gehauseabmessungen/packageoutlines preparedby:DTH dateofpublication:2014-06-16 approvedby:DTS revision:3.0 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FZ250R65KE3 Nutzungsbedingungen DieindiesemProduktdatenblattenthaltenenDatensindausschlielichfurtechnischgeschultesFachpersonalbestimmt.DieBeurteilung derEignungdiesesProduktesfurIhreAnwendungsowiedieBeurteilungderVollstandigkeitderbereitgestelltenProduktdatenfurdiese AnwendungobliegtIhnenbzw.IhrentechnischenAbteilungen. IndiesemProduktdatenblattwerdendiejenigenMerkmalebeschrieben,furdiewireineliefervertraglicheGewahrleistungubernehmen.Eine solcheGewahrleistungrichtetsichausschlielichnachMagabederimjeweiligenLiefervertragenthaltenenBestimmungen.Garantien jeglicherArtwerdenfurdasProduktunddessenEigenschaftenkeinesfallsubernommen.DieAngabenindengultigenAnwendungs-und MontagehinweisendesModulssindzubeachten. SolltenSievonunsProduktinformationenbenotigen,dieuberdenInhaltdiesesProduktdatenblattshinausgehenundinsbesondereeine spezifischeVerwendungunddenEinsatzdiesesProduktesbetreffen,setzenSiesichbittemitdemfurSiezustandigenVertriebsburoin Verbindung(siehewww.infineon.com,Vertrieb&Kontakt).FurInteressentenhaltenwirApplicationNotesbereit. AufgrunddertechnischenAnforderungenkonnteunserProduktgesundheitsgefahrdendeSubstanzenenthalten.BeiRuckfragenzudenin diesemProduktjeweilsenthaltenenSubstanzensetzenSiesichbitteebenfallsmitdemfurSiezustandigenVertriebsburoinVerbindung. SolltenSiebeabsichtigen,dasProduktinAnwendungenderLuftfahrt,ingesundheits-oderlebensgefahrdendenoderlebenserhaltenden Anwendungsbereicheneinzusetzen,bittenwirumMitteilung.Wirweisendaraufhin,dasswirfurdieseFalle -diegemeinsameDurchfuhrungeinesRisiko-undQualitatsassessments; -denAbschlussvonspeziellenQualitatssicherungsvereinbarungen; -diegemeinsameEinfuhrungvonManahmenzueinerlaufendenProduktbeobachtungdringendempfehlenund gegebenenfallsdieBelieferungvonderUmsetzungsolcherManahmenabhangigmachen. Soweiterforderlich,bittenwirSie,entsprechendeHinweiseanIhreKundenzugeben. InhaltlicheAnderungendiesesProduktdatenblattsbleibenvorbehalten. 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. Ifandtotheextentnecessary,pleaseforwardequivalentnoticestoyourcustomers. Changesofthisproductdatasheetarereserved. preparedby:DTH dateofpublication:2014-06-16 approvedby:DTS revision:3.0 9