TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F3L300R07PE4 EconoPACKTM4ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled4DiodeundNTC EconoPACKTM4modulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled4diodeandNTC VorlaufigeDaten/PreliminaryData J VCES = 650V IC nom = 300A / ICRM = 600A TypischeAnwendungen * 3-Level-Applikationen TypicalApplications * 3-Level-Applications ElektrischeEigenschaften * ErhohteSperrspannungsfestigkeitauf650V * ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop * TrenchIGBT4 * Tvjop=150C * VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten ElectricalFeatures * Increasedblockingvoltagecapabilityto650V * ExtendedOperationTemperatureTvjop * TrenchIGBT4 * Tvjop=150C * VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient MechanischeEigenschaften * 4kVAC1minIsolationsfestigkeit * HohemechanischeRobustheit * IntegrierterNTCTemperaturSensor * IsolierteBodenplatte * Standardgehause MechanicalFeatures * 4kVAC1minInsulation * Highmechanicalrobustness * IntegratedNTCtemperaturesensor * IsolatedBasePlate * StandardHousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:AS dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MK revision:2.1 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 F3L300R07PE4 VorlaufigeDaten PreliminaryData IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HochstzulassigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25C VCES 650 V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 70C, Tvj max = 175C IC nom 300 A PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 600 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25C, Tvj max = 175C Ptot 940 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 = 4,80 mA, VCE = VGE, Tvj = 25C Gateladung Gatecharge VCE sat typ. max. 1,55 1,70 1,75 1,95 V V V VGEth 5,0 5,8 6,5 V VGE = -15 V ... +15 V QG 3,00 C InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25C RGint 1,0 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 0,57 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 650 V, VGE = 0 V, Tvj = 25C ICES 1,0 mA Gate-Emitter-Reststrom Gate-emitterleakagecurrent VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25C IGES 400 nA td on 0,11 0,12 0,13 s s s tr 0,05 0,06 0,06 s s s td off 0,49 0,52 0,53 s s s tf 0,05 0,07 0,07 s s s Einschaltverzogerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 300 A, VCE = 300 V VGE = 15 V RGon = 2,0 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 300 A, VCE = 300 V VGE = 15 V RGon = 2,0 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Abschaltverzogerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 300 A, VCE = 300 V VGE = 15 V RGoff = 2,0 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 300 A, VCE = 300 V VGE = 15 V RGoff = 2,0 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 300 A, VCE = 300 V, LS = 30 nH Tvj = 25C VGE = 15 V, di/dt = 3400 A/s (Tvj = 150C) Tvj = 125C RGon = 2,0 Tvj = 150C Eon 1,50 2,00 2,50 mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 300 A, VCE = 300 V, LS = 30 nH Tvj = 25C VGE = 15 V, du/dt = 3300 V/s (Tvj = 150C) Tvj = 125C RGoff = 2,0 Tvj = 150C Eoff 14,0 17,5 18,5 mJ mJ mJ Kurzschluverhalten SCdata VGE 15 V, VCC = 360 V VCEmax = VCES -LsCE *di/dt ISC 1500 1200 A A Warmewiderstand,ChipbisGehause Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC Warmewiderstand,GehausebisKuhlkorper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink Paste=1W/(m*K)/grease=1W/(m*K) RthCH 0,063 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:AS dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MK revision:2.1 2 tP 10 s, Tvj = 25C tP 10 s, Tvj = 150C 0,16 K/W K/W 150 C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F3L300R07PE4 VorlaufigeDaten PreliminaryData 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 650 V IF 300 A IFRM 600 A It 6000 5600 CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,55 1,50 1,45 1,95 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 = 3400 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 300 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C IRM 145 195 210 A A A Sperrverzogerungsladung Recoveredcharge IF = 300 A, - diF/dt = 3400 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 300 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C Qr 11,0 21,0 24,0 C C C AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 300 A, - diF/dt = 3400 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 300 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C Erec 3,50 6,10 7,00 mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC Warmewiderstand,GehausebisKuhlkorper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink Paste=1W/(m*K)/grease=1W/(m*K) RthCH 0,125 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:AS dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MK revision:2.1 Warmewiderstand,ChipbisGehause Thermalresistance,junctiontocase 3 V V V 0,32 K/W K/W 150 C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F3L300R07PE4 VorlaufigeDaten PreliminaryData Diode,3-Level/Diode,3-Level 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 650 V IF 300 A IFRM 600 A It 6000 5600 CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,55 1,50 1,45 1,95 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 = 3400 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 300 V Tvj = 125C Tvj = 150C IRM 145 195 210 A A A Sperrverzogerungsladung Recoveredcharge IF = 300 A, - diF/dt = 3400 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 300 V Tvj = 125C Tvj = 150C Qr 11,0 21,0 24,0 C C C AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 300 A, - diF/dt = 3400 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 300 V Tvj = 125C Tvj = 150C Erec 3,50 6,10 7,00 mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC Warmewiderstand,GehausebisKuhlkorper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink Paste=1W/(m*K)/grease=1W/(m*K) RthCH 0,125 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 0,32 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:AS dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MK revision:2.1 4 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F3L300R07PE4 VorlaufigeDaten PreliminaryData Modul/Module Isolations-Prufspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. MaterialModulgrundplatte Materialofmodulebaseplate InnereIsolation Internalisolation Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140) basicinsulation(class1,IEC61140) Kriechstrecke Creepagedistance VISOL 4,0 kV Cu Al2O3 Kontakt-Kuhlkorper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 25,0 12,5 mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kuhlkorper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 11,0 7,0 mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI > 200 min. typ. RthCH 0,009 LsCE 45 nH Lagertemperatur Storagetemperature Tstg -40 125 C Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting 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 400 g preparedby:AS dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MK revision:2.1 Warmewiderstand,GehausebisKuhlkorper proModul/permodule Thermalresistance,casetoheatsink Paste=1W/(m*K)/grease=1W/(m*K) Modulstreuinduktivitat Strayinductancemodule 5 max. K/W TechnischeInformation/TechnicalInformation F3L300R07PE4 IGBT-Module IGBT-modules VorlaufigeDaten PreliminaryData AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) VGE=15V AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) Tvj=150C 600 600 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C 500 500 450 450 400 400 350 350 300 300 250 250 200 200 150 150 100 100 50 50 0 0,0 0,4 0,8 VGE = 19V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 550 IC [A] IC [A] 550 1,2 1,6 VCE [V] 2,0 2,4 0 2,8 UbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch) transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VGE) VCE=20V 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=2,RGoff=2,VCE=300V 600 50 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C 550 Eon, Tvj = 125C Eoff, Tvj = 125C Eon, Tvj = 150C Eoff, Tvj = 150C 45 500 40 450 35 400 30 E [mJ] IC [A] 350 300 250 25 20 200 15 150 10 100 5 50 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 0 12 preparedby:AS dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MK revision:2.1 6 0 100 200 300 IC [A] 400 500 600 TechnischeInformation/TechnicalInformation F3L300R07PE4 IGBT-Module IGBT-modules VorlaufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=15V,IC=300A,VCE=300V TransienterWarmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 35 1 Eon, Tvj = 125C Eoff, Tvj = 125C Eon, Tvj = 150C Eoff, Tvj = 150C 30 ZthJC : IGBT 25 0,1 E [mJ] ZthJC [K/W] 20 15 0,01 10 5 0 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,0096 0,0528 0,0512 0,0464 i[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 0 2 4 6 8 10 12 RG [] 14 16 18 0,001 0,001 20 SichererRuckwarts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=15V,RGoff=2,Tvj=150C 700 IC, Chip IC, Modul short path IC, Modul long path 600 0,01 0,1 t [s] 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 600 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C 540 480 500 420 360 IF [A] IC [A] 400 300 300 240 180 200 120 100 60 0 0 100 200 300 400 VCE [V] 500 600 0 700 preparedby:AS dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MK revision:2.1 7 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 VF [V] 1,4 1,6 1,8 2,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation F3L300R07PE4 IGBT-Module IGBT-modules VorlaufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=2,VCE=300V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=300A,VCE=300V 10 10 Erec, Tvj = 125C Erec, Tvj = 150C 8 8 7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 100 200 Erec, Tvj = 125C Erec, Tvj = 150C 9 E [mJ] E [mJ] 9 300 IF [A] 400 500 0 600 TransienterWarmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 0 2 4 6 8 10 12 RG [] 14 16 18 20 1,6 1,8 2,0 DurchlasskennliniederDiode,3-Level(typisch) forwardcharacteristicofDiode,3-Level(typical) IF=f(VF) 1 600 ZthJC : Diode Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C 540 480 420 IF [A] ZthJC [K/W] 360 0,1 300 240 180 120 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,0192 0,1056 0,1024 0,0928 i[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 0,01 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 60 0 10 preparedby:AS dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MK revision:2.1 8 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 VF [V] 1,4 TechnischeInformation/TechnicalInformation F3L300R07PE4 IGBT-Module IGBT-modules VorlaufigeDaten PreliminaryData TransienterWarmewiderstandDiode,3-Level transientthermalimpedanceDiode,3-Level ZthJC=f(t) NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) 1 100000 ZthJC : Diode Rtyp R[] ZthJC [K/W] 10000 0,1 1000 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,0192 0,1056 0,1024 0,0928 i[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 0,01 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 100 10 preparedby:AS dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MK revision:2.1 9 0 20 40 60 80 100 TC [C] 120 140 160 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F3L300R07PE4 VorlaufigeDaten PreliminaryData Schaltplan/circuit_diagram_headline J Gehauseabmessungen/packageoutlines preparedby:AS dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MK revision:2.1 10 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F3L300R07PE4 VorlaufigeDaten PreliminaryData 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:AS dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MK revision:2.1 11