TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS300R12OE4 EconoPACKTM+ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlledHEDiodeundPressFIT/NTC EconoPACKTM+modulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlledHEdiodeandPressFIT/NTC VCES = 1200V IC nom = 300A / ICRM = 600A TypischeAnwendungen * Aufzugstechnik * Hochleistungsumrichter * Hybrid-Nutzfahrzeuge * Motorantriebe * SolarAnwendungen * USV-Systeme TypicalApplications * Elevators * HighPowerConverters * CommercialAgricultureVehicles * MotorDrives * SolarApplications * UPSSystems ElektrischeEigenschaften * Hohe Kurzschlussrobustheit, selbstlimitierender Kurzschlussstrom * SehrgroeRobustheit * TrenchIGBT4 * Tvjop=150C * hoheStostromfestigkeit ElectricalFeatures * High Short Circuit Capability, Self Limiting Short CircuitCurrent * UnbeatableRobustness * TrenchIGBT4 * Tvjop=150C * Highsurgecurrentcapability MechanischeEigenschaften * HohemechanischeRobustheit * IntegrierterNTCTemperaturSensor * IsolierteBodenplatte * PressFITVerbindungstechnik * RoHSkonform MechanicalFeatures * Highmechanicalrobustness * IntegratedNTCtemperaturesensor * IsolatedBasePlate * PressFITContactTechnology * RoHScompliant ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:CU dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:3.1 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-Module IGBT-modules FS300R12OE4 IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HochstzulassigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25C VCES 1200 V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 100C, Tvj max = 175C TC = 25C, Tvj max = 175C IC nom IC 300 460 PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 600 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25C, Tvj max = 175C Ptot 1650 W Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sattigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 300 A, VGE = 15 V IC = 300 A, VGE = 15 V IC = 300 A, VGE = 15 V Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 11,5 mA, VCE = VGE, Tvj = 25C Gateladung Gatecharge VCE sat A A typ. max. 1,75 2,00 2,05 2,10 V V V VGEth 5,2 5,8 6,4 V VGE = -15 V ... +15 V QG 2,25 C InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25C RGint 2,5 Eingangskapazitat Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 18,5 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 = 1200 V, VGE = 0 V, Tvj = 25C ICES 3,0 mA Gate-Emitter-Reststrom Gate-emitterleakagecurrent VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25C IGES 400 nA td on 0,19 0,21 0,22 s s s tr 0,05 0,06 0,06 s s s td off 0,40 0,51 0,54 s s s tf 0,06 0,10 0,11 s s s Einschaltverzogerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 300 A, VCE = 600 V VGE = 15 V RGon = 0,75 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 300 A, VCE = 600 V VGE = 15 V RGon = 0,75 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Abschaltverzogerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 300 A, VCE = 600 V VGE = 15 V RGoff = 0,75 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 300 A, VCE = 600 V VGE = 15 V RGoff = 0,75 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 300 A, VCE = 600 V, LS = 35 nH Tvj = 25C VGE = 15 V, di/dt = 5200 A/s (Tvj = 150C) Tvj = 125C RGon = 0,75 Tvj = 150C Eon 19,0 29,5 32,0 mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 300 A, VCE = 600 V, LS = 35 nH Tvj = 25C VGE = 15 V, du/dt = 3100 V/s (Tvj = 150C) Tvj = 125C RGoff = 0,75 Tvj = 150C Eoff 24,5 38,0 42,5 mJ mJ mJ Kurzschluverhalten SCdata VGE 15 V, VCC = 800 V VCEmax = VCES -LsCE *di/dt ISC Warmewiderstand,ChipbisGehause Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC Warmewiderstand,GehausebisKuhlkorper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink Paste=1W/(m*K)/grease=1W/(m*K) RthCH 0,045 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:CU dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:3.1 2 tP 10 s, Tvj = 150C 1200 A 0,091 K/W K/W 150 C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS300R12OE4 Diode,Wechselrichter/Diode,Inverter HochstzulassigeWerte/MaximumRatedValues PeriodischeSpitzensperrspannung Repetitivepeakreversevoltage Tvj = 25C Dauergleichstrom ContinuousDCforwardcurrent PeriodischerSpitzenstrom Repetitivepeakforwardcurrent tP = 1 ms Grenzlastintegral It-value VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125C VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 150C VRRM 1200 V IF 300 A IFRM 600 A It 17500 14500 CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,65 1,65 1,65 2,10 As As Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 300 A, VGE = 0 V IF = 300 A, VGE = 0 V IF = 300 A, VGE = 0 V Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C VF Ruckstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 300 A, - diF/dt = 5200 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 600 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C IRM 290 330 330 A A A Sperrverzogerungsladung Recoveredcharge IF = 300 A, - diF/dt = 5200 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 600 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C Qr 28,5 52,5 62,5 C C C AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 300 A, - diF/dt = 5200 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 600 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C Erec 12,5 22,5 25,5 mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC Warmewiderstand,GehausebisKuhlkorper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink Paste=1W/(m*K)/grease=1W/(m*K) RthCH 0,048 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 150 min. typ. max. R25 5,00 k R/R -5 5 % P25 20,0 mW Warmewiderstand,ChipbisGehause Thermalresistance,junctiontocase V V V 0,14 K/W K/W C NTC-Widerstand/NTC-Thermistor CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Nennwiderstand Ratedresistance TC = 25C AbweichungvonR100 DeviationofR100 TC = 100C, R100 = 493 Verlustleistung Powerdissipation TC = 25C 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 AngabengemagultigerApplicationNote. Specificationaccordingtothevalidapplicationnote. preparedby:CU dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:3.1 3 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS300R12OE4 Modul/Module Isolations-Prufspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min InnereIsolation Internalisolation Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140) basicinsulation(class1,IEC61140) Al2O3 Kriechstrecke Creepagedistance Kontakt-Kuhlkorper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 18,5 12,6 mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kuhlkorper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 16,0 10,0 mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI > 200 VISOL kV 2,5 min. typ. max. LsCE 20 nH RCC'+EE' 1,10 m Tstg -40 125 C SchraubeM5-Montagegem.gultigerApplikationsschrift ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,00 - 6,00 Nm Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlusse Terminalconnectiontorque SchraubeM6-Montagegem.gultigerApplikationsschrift ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,0 - 6,0 Nm Gewicht Weight G 924 g preparedby:CU dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:3.1 Modulstreuinduktivitat Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlusseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting 4 TechnischeInformation/TechnicalInformation FS300R12OE4 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=150C 600 600 500 500 400 400 IC [A] IC [A] Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C 300 300 200 200 100 100 0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 VCE [V] 2,5 3,0 0 3,5 UbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch) transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VGE) VCE=20V VGE = 19V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 VCE [V] 3,5 4,0 4,5 5,0 SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=15V,RGon=0.75,RGoff=0.75,VCE=600V 600 100 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Eon, Tvj = 125C Eon, Tvj = 150C Eoff, Tvj = 125C Eoff, Tvj = 150C 90 500 80 70 400 E [mJ] IC [A] 60 300 50 40 200 30 20 100 10 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 12 0 13 preparedby:CU dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:3.1 5 0 100 200 300 IC [A] 400 500 600 TechnischeInformation/TechnicalInformation FS300R12OE4 IGBT-Module IGBT-modules SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=15V,IC=300A,VCE=600V TransienterWarmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 100 1 Eon, Tvj = 125C Eon, Tvj = 150C Eoff, Tvj = 125C Eoff, Tvj = 150C 90 80 ZthJC : IGBT 70 0,1 ZthJC [K/W] E [mJ] 60 50 40 0,01 30 20 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,0057 0,0072 0,0653 0,013 i[s]: 0,0004 0,0069 0,0388 0,8257 10 0 0 1 2 3 4 RG [] 5 6 7 0,001 0,001 8 SichererRuckwarts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=15V,RGoff=0.75,Tvj=150C 700 IC, Modul IC, Chip 0,01 0,1 t [s] 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 600 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C 600 500 500 400 IF [A] IC [A] 400 300 300 200 200 100 100 0 0 200 400 600 800 VCE [V] 1000 1200 0 1400 preparedby:CU dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:3.1 6 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] TechnischeInformation/TechnicalInformation FS300R12OE4 IGBT-Module IGBT-modules SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=0.75,VCE=600V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=300A,VCE=600V 35 30 Erec, Tvj = 125C Erec, Tvj = 150C Erec, Tvj = 125C Erec, Tvj = 150C 30 25 25 20 E [mJ] E [mJ] 20 15 15 10 10 5 5 0 0 100 200 300 IF [A] 400 500 0 600 TransienterWarmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 0 1 2 3 4 RG [] 5 6 7 8 140 160 NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) 1 100000 ZthJC : Diode Rtyp 10000 R[] ZthJC [K/W] 0,1 0,01 1000 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,0114 0,0188 0,0936 0,0171 i[s]: 0,0004 0,0079 0,039 0,8355 0,001 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 100 10 preparedby:CU dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:3.1 7 0 20 40 60 80 100 TC [C] 120 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS300R12OE4 Schaltplan/circuit_diagram_headline J Gehauseabmessungen/packageoutlines preparedby:CU dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:3.1 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS300R12OE4 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:CU dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:3.1 9