Infineon F3L400R07ME4_B22 IGBT Module Data Sheet
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TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F3L400R07ME4_B22 EconoDUAL™3ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlledDiodeundNTC EconoDUAL™3modulewithtrench/fieldstopIGBT4andEmitterControlledDiodeandNTC J VCES = 650V IC nom = 400A / ICRM = 800A TypischeAnwendungen • 3-Level-Applikationen TypicalApplications • 3-Level-Applications ElektrischeEigenschaften • ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop • NiedrigeSchaltverluste • NiedrigesVCEsat • SehrgroßeRobustheit • Tvjop=150°C • VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten ElectricalFeatures • ExtendedOperationTemperatureTvjop • LowSwitchingLosses • LowVCEsat • UnbeatableRobustness • Tvjop=150°C • VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient MechanischeEigenschaften • IsolierteBodenplatte • Standardgehäuse MechanicalFeatures • IsolatedBasePlate • StandardHousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:MK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK 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 F3L400R07ME4_B22 IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES 650 V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 50°C, Tvj max = 175°C TC = 25°C, Tvj max = 175°C IC nom IC 400 450 PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 800 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot 1150 W Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 400 A, VGE = 15 V IC = 400 A, VGE = 15 V IC = 400 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 6,40 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VCE sat A A typ. max. 1,55 1,70 1,75 1,95 V V V VGEth 4,9 5,8 6,5 V VGE = -15 V ... +15 V QG 4,30 µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 1,0 Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 26,0 nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 0,76 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 650 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C ICES 1,0 mA Gate-Emitter-Reststrom Gate-emitterleakagecurrent VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C IGES 100 nA td on 0,12 0,12 0,12 µs µs µs tr 0,125 0,13 0,135 µs µs µs td off 0,64 0,685 0,69 µs µs µs tf 0,06 0,08 0,09 µs µs µs Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 400 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 3,6 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 400 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 3,6 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 400 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 3,6 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 400 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 3,6 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 400 A, VCE = 300 V, LS = 35 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 3000 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 3,6 Ω Tvj = 150°C Eon 10,0 12,0 12,5 mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 400 A, VCE = 300 V, LS = 35 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 1950 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 3,6 Ω Tvj = 150°C Eoff 20,0 25,5 26,5 mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 360 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 1900 1500 A A Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:3.1 2 tP ≤ 10 µs, Tvj = 25°C tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C 0,13 K/W 0,027 K/W 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F3L400R07ME4_B22 Diode,Wechselrichter/Diode,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues PeriodischeSpitzensperrspannung Repetitivepeakreversevoltage Tvj = 25°C 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 VRRM 650 V IF 400 A IFRM 800 A I²t 11000 10000 CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,55 1,50 1,45 1,95 A²s A²s Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 400 A, VGE = 0 V IF = 400 A, VGE = 0 V IF = 400 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 400 A, - diF/dt = 3000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C IRM 155 225 250 A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 400 A, - diF/dt = 3000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Qr 25,0 37,5 44,0 µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 400 A, - diF/dt = 3000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Erec 5,45 9,20 11,0 mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:3.1 Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase 3 V V V 0,25 K/W 0,053 K/W 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F3L400R07ME4_B22 Diode,3-Level/Diode,3-Level HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues PeriodischeSpitzensperrspannung Repetitivepeakreversevoltage Tvj = 25°C 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 VRRM 650 V IF 400 A IFRM 800 A I²t 11000 10000 CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,55 1,50 1,45 1,95 A²s A²s Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 400 A, VGE = 0 V IF = 400 A, VGE = 0 V IF = 400 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 400 A, - diF/dt = 3000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C Tvj = 150°C IRM 155 225 250 A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 400 A, - diF/dt = 3000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C Tvj = 150°C Qr 25,0 37,5 44,0 µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 400 A, - diF/dt = 3000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C Tvj = 150°C Erec 5,45 9,20 11,0 mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 150 min. typ. max. R25 5,00 kΩ ∆R/R -5 5 % P25 20,0 mW Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase V V V 0,25 K/W 0,053 K/W °C NTC-Widerstand/NTC-Thermistor CharakteristischeWerte/CharacteristicValues 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 AngabengemäßgültigerApplicationNote. Specificationaccordingtothevalidapplicationnote. preparedby:MK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:3.1 4 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F3L400R07ME4_B22 Modul/Module Isolations-Prüfspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min MaterialModulgrundplatte Materialofmodulebaseplate InnereIsolation Internalisolation Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140) basicinsulation(class1,IEC61140) Kriechstrecke Creepagedistance VISOL 2,5 kV Cu Al2O3 Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 14,5 13,0 mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 12,5 10,0 mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI > 200 min. typ. RthCH 0,009 LsCE 35 nH RCC'+EE' 1,45 mΩ Tstg -40 125 °C 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 345 g preparedby:MK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:3.1 Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proModul/permodule Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting 5 max. K/W TechnischeInformation/TechnicalInformation F3L400R07ME4_B22 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=150°C 800 800 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 700 600 600 500 500 IC [A] IC [A] 700 400 400 300 300 200 200 100 100 0 0,0 0,5 1,0 VGE = 19V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 1,5 VCE [V] 2,0 2,5 0 3,0 ÜbertragungscharakteristikIGBT,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=3.6Ω,RGoff=3.6Ω,VCE=300V 800 60 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 700 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 55 50 600 45 40 500 E [mJ] IC [A] 35 400 30 25 300 20 200 15 10 100 5 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 0 12 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:3.1 6 0 100 200 300 400 IC [A] 500 600 700 800 TechnischeInformation/TechnicalInformation F3L400R07ME4_B22 IGBT-Module IGBT-modules SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=400A,VCE=300V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 120 1 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 110 100 ZthJC : IGBT 90 80 0,1 ZthJC [K/W] E [mJ] 70 60 50 40 0,01 30 20 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,0078 0,0429 0,0288 0,0377 τi[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 10 0 0 5 10 15 20 RG [Ω] 25 30 35 0,001 0,001 40 SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=3.6Ω,Tvj=150°C 900 IC, Modul IC, Chip 800 0,01 0,1 t [s] 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 800 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 700 700 600 600 500 IF [A] IC [A] 500 400 400 300 300 200 200 100 100 0 0 100 200 300 400 VCE [V] 500 600 0 700 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:3.1 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 F3L400R07ME4_B22 IGBT-Module IGBT-modules SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=3.6Ω,VCE=300V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=400A,VCE=300V 18 14 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 16 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 12 14 10 8 10 E [mJ] E [mJ] 12 8 6 6 4 4 2 2 0 0 100 200 300 400 IF [A] 500 600 700 0 800 TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 0 5 10 15 20 RG [Ω] 25 30 35 40 DurchlasskennliniederDiode,3-Level(typisch) forwardcharacteristicofDiode,3-Level(typical) IF=f(VF) 1 800 ZthJC : Diode Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 700 600 0,1 IF [A] ZthJC [K/W] 500 400 300 0,01 200 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,015 0,0825 0,08 0,0725 τi[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 0,001 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 100 0 10 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:3.1 8 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 F3L400R07ME4_B22 IGBT-Module IGBT-modules NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) 100000 Rtyp R[Ω] 10000 1000 100 0 20 40 60 80 100 TC [°C] 120 140 160 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:3.1 9 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F3L400R07ME4_B22 Schaltplan/circuit_diagram_headline J Gehäuseabmessungen/packageoutlines In fin e o n preparedby:MK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:3.1 10 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F3L400R07ME4_B22 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. 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. Ifandtotheextentnecessary,pleaseforwardequivalentnoticestoyourcustomers. Changesofthisproductdatasheetarereserved. preparedby:MK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:3.1 11 ">
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