TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF1400R12IP4 PrimePACKTM3ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled4DiodeundNTC PrimePACKTM3modulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled4diodeandNTC VorlaufigeDaten/PreliminaryData VCES = 1200V IC nom = 1400A / ICRM = 2800A TypischeAnwendungen * Hilfsumrichter * Hochleistungsumrichter * Motorantriebe * Traktionsumrichter * USV-Systeme * Windgeneratoren TypicalApplications * AuxiliaryInverters * HighPowerConverters * MotorDrives * TractionDrives * UPSSystems * WindTurbines ElektrischeEigenschaften * ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop * GroeDC-Festigkeit * Hohe Kurzschlussrobustheit, selbstlimitierender Kurzschlussstrom * SehrgroeRobustheit * VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten * NiedrigesVCEsat ElectricalFeatures * ExtendedOperationTemperatureTvjop * HighDCStability * High Short Circuit Capability, Self Limiting Short CircuitCurrent * UnbeatableRobustness * VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient * LowVCEsat MechanischeEigenschaften * 4kVAC1minIsolationsfestigkeit * GehausemitCTI>400 * GroeLuft-undKriechstrecken * HoheLast-undthermischeWechselfestigkeit * HoheLeistungsdichte * SubstratfurkleinenthermischenWiderstand MechanicalFeatures * 4kVAC1minInsulation * PackagewithCTI>400 * HighCreepageandClearanceDistances * HighPowerandThermalCyclingCapability * HighPowerDensity * SubstrateforLowThermalResistance BarcodeCode128 ContentoftheCode Digit ModuleSerialNumber ModuleMaterialNumber ProductionOrderNumber Datecode(ProductionYear) Datecode(ProductionWeek) 1-5 6-11 12-19 20-21 22-23 ModuleLabelCode DMX-Code preparedby:AC dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MS revision:2.4 1 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF1400R12IP4 VorlaufigeDaten PreliminaryData IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HochstzulassigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25C VCES 1200 V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 100C, Tvj max = 175C IC nom 1400 A PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 2800 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25C, Tvj max = 175C Ptot 7,65 kW Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sattigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 1400 A, VGE = 15 V IC = 1400 A, VGE = 15 V IC = 1400 A, VGE = 15 V Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 49,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25C Gateladung Gatecharge VCE sat typ. max. 1,75 2,05 2,15 2,05 V V V VGEth 5,0 5,8 6,5 V VGE = -15 V ... +15 V QG 9,60 C InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25C RGint 0,8 Eingangskapazitat Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 82,0 nF Ruckwirkungskapazitat Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 4,60 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 1200 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 td on 0,20 0,21 0,21 s s s tr 0,12 0,13 0,13 s s s td off 0,87 0,95 0,97 s s s tf 0,20 0,23 0,23 s s s Einschaltverzogerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 1400 A, VCE = 600 V VGE = 15 V RGon = 1,0 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 1400 A, VCE = 600 V VGE = 15 V RGon = 1,0 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Abschaltverzogerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 1400 A, VCE = 600 V VGE = 15 V RGoff = 1,0 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 1400 A, VCE = 600 V VGE = 15 V RGoff = 1,0 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 1400 A, VCE = 600 V, LS = 30 nH Tvj = 25C VGE = 15 V, di/dt = 8600 A/s (Tvj = 150C) Tvj = 125C RGon = 1,0 Tvj = 150C Eon 65,0 80,0 95,0 mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 1400 A, VCE = 600 V, LS = 30 nH Tvj = 25C VGE = 15 V, du/dt = 2500 V/s (Tvj = 150C) Tvj = 125C RGoff = 1,0 Tvj = 150C Eoff 215 280 305 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 9,30 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:AC dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MS revision:2.4 2 tP 10 s, Tvj = 150C 5600 A 19,5 K/kW K/kW 150 C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF1400R12IP4 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 1200 V IF 1400 A IFRM 2800 A It 165 160 CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,90 1,85 1,80 2,30 kAs kAs Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 1400 A, VGE = 0 V IF = 1400 A, VGE = 0 V IF = 1400 A, VGE = 0 V Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C VF Ruckstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 1400 A, - diF/dt = 8600 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 600 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C IRM 780 1000 1050 A A A Sperrverzogerungsladung Recoveredcharge IF = 1400 A, - diF/dt = 8600 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 600 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C Qr 135 235 270 C C C AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 1400 A, - diF/dt = 8600 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 600 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C Erec 70,0 110 130 mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC Warmewiderstand,GehausebisKuhlkorper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink Paste=1W/(m*K)/grease=1W/(m*K) RthCH 17,0 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 36,0 K/kW K/kW 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:AC dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MS revision:2.4 3 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF1400R12IP4 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 33,0 33,0 mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kuhlkorper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 19,0 19,0 mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI > 400 min. typ. RthCH 3,00 LsCE 10 nH RCC'+EE' 0,20 m Tstg -40 150 C SchraubeM5-Montagegem.gultigerApplikationsschrift ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,00 - 6,00 Nm SchraubeM4-Montagegem.gultigerApplikationsschrift ScrewM4-Mountingaccordingtovalidapplicationnote SchraubeM8-Montagegem.gultigerApplikationsschrift ScrewM8-Mountingaccordingtovalidapplicationnote 1,8 - 2,1 Nm M 8,0 - 10 Nm Gewicht Weight G 1200 g preparedby:AC dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MS revision:2.4 Warmewiderstand,GehausebisKuhlkorper proModul/permodule Thermalresistance,casetoheatsink Paste=1W/(m*K)/grease=1W/(m*K) Modulstreuinduktivitat Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlusseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlusse Terminalconnectiontorque 4 max. K/kW TechnischeInformation/TechnicalInformation FF1400R12IP4 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 2800 2800 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C 2600 2400 2400 2000 2000 1800 1800 1600 1600 IC [A] 2200 IC [A] 2200 1400 1400 1200 1200 1000 1000 800 800 600 600 400 400 200 200 0 VGE = 19V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 2600 0,0 0,5 1,0 1,5 VCE [V] 2,0 2,5 0 3,0 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=1,RGoff=1,VCE=600V 2800 800 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C 2600 2400 Eon, Tvj = 125C Eon, Tvj = 150C Eoff, Tvj = 125C Eoff, Tvj = 150C 700 2200 600 2000 1800 500 IC [A] E [mJ] 1600 1400 400 1200 300 1000 800 200 600 400 100 200 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 0 12 preparedby:AC dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MS revision:2.4 5 0 400 800 1200 1600 IC [A] 2000 2400 2800 TechnischeInformation/TechnicalInformation FF1400R12IP4 IGBT-Module IGBT-modules VorlaufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=15V,IC=1400A,VCE=600V TransienterWarmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 1000 100 Eon, Tvj = 125C Eon, Tvj = 150C Eoff, Tvj = 125C Eoff, Tvj = 150C 900 800 ZthJC : IGBT 700 10 ZthJC [K/kW] E [mJ] 600 500 400 1 300 200 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 0,8 4 13,2 1,5 i[s]: 0,0008 0,013 0,05 0,6 100 0 0 1 2 3 4 5 6 RG [] 7 8 9 0,1 0,001 10 SichererRuckwarts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=15V,RGoff=1,Tvj=150C 3000 IC, Modul 2800 IC, Chip 2600 0,1 t [s] 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 2800 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C 2520 2400 2240 2200 1960 2000 1800 1680 IF [A] IC [A] 1600 1400 1400 1200 1120 1000 840 800 600 560 400 280 200 0 0,01 0 200 400 600 800 VCE [V] 1000 1200 0 1400 preparedby:AC dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MS revision:2.4 6 0,0 0,5 1,0 1,5 VF [V] 2,0 2,5 3,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation FF1400R12IP4 IGBT-Module IGBT-modules VorlaufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=1,VCE=600V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=1400A,VCE=600V 200 180 170 Erec, Tvj = 125C Erec, Tvj = 150C 180 150 160 140 130 140 120 110 E [mJ] 120 E [mJ] Erec, Tvj = 125C Erec, Tvj = 150C 160 100 80 100 90 80 70 60 60 50 40 40 30 20 20 10 0 0 400 800 1200 1600 IF [A] 2000 2400 0 2800 TransienterWarmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 0 1 2 3 4 5 6 RG [] 7 8 9 10 140 160 NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) 100 100000 ZthJC : Diode Rtyp 10000 R[] ZthJC [K/kW] 10 1 1000 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 3 8,5 23,8 0,7 i[s]: 0,0008 0,013 0,05 0,6 0,1 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 100 10 preparedby:AC dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MS revision:2.4 7 0 20 40 60 80 100 TC [C] 120 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF1400R12IP4 VorlaufigeDaten PreliminaryData Schaltplan/circuit_diagram_headline Gehauseabmessungen/packageoutlines preparedby:AC dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MS revision:2.4 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF1400R12IP4 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:AC dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MS revision:2.4 9