TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF100R12KS4 62mmC-SerienModulmitschnellemIGBT2furhochfrequentesSchalten 62mmC-SeriesmodulewiththefastIGBT2forhigh-frequencyswitching VCES = 1200V IC nom = 100A / ICRM = 200A TypischeAnwendungen * AnwendungenmithohenSchaltfrequenzen * MedizinischeAnwendungen * Motorantriebe * AnwendungenfurResonanzUmrichter * Servoumrichter * USV-Systeme TypicalApplications * HighFrequencySwitchingApplication * MedicalApplications * MotorDrives * ResonantInverterAppliccations * ServoDrives * UPSSystems ElektrischeEigenschaften * Hohe Kurzschlussrobustheit, selbstlimitierender Kurzschlussstrom * NiedrigeSchaltverluste * SehrgroeRobustheit * VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten ElectricalFeatures * High Short Circuit Capability, Self Limiting Short CircuitCurrent * LowSwitchingLosses * UnbeatableRobustness * VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient MechanischeEigenschaften * GehausemitCTI>400 * GroeLuft-undKriechstrecken * IsolierteBodenplatte * Kupferbodenplatte * Standardgehause MechanicalFeatures * PackagewithCTI>400 * HighCreepageandClearanceDistances * IsolatedBasePlate * CopperBasePlate * StandardHousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:AC dateofpublication:2013-10-02 approvedby:WR revision:3.4 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 FF100R12KS4 IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HochstzulassigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25C VCES 1200 V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 80C, Tvj max = 150C TC = 25C, Tvj max = 150C IC nom IC 100 150 PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 200 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25C, Tvj max = 150 Ptot 780 W Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. Kollektor-Emitter-Sattigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage IC = 100 A, VGE = 15 V IC = 100 A, VGE = 15 V Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 4,00 mA, VCE = VGE, Tvj = 25C Gateladung Gatecharge Tvj = 25C Tvj = 125C VCE sat A A typ. max. 3,20 3,85 3,70 V V VGEth 4,5 5,5 6,5 V VGE = -15 V ... +15 V QG 1,10 C InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25C RGint 2,5 Eingangskapazitat Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 6,50 nF Ruckwirkungskapazitat Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 0,42 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 Einschaltverzogerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 100 A, VCE = 600 V VGE = 15 V RGon = 9,1 Tvj = 25C Tvj = 125C td on 0,10 0,11 s s Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 100 A, VCE = 600 V VGE = 15 V RGon = 9,1 Tvj = 25C Tvj = 125C tr 0,06 0,07 s s Abschaltverzogerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 100 A, VCE = 600 V VGE = 15 V RGoff = 9,1 Tvj = 25C Tvj = 125C td off 0,53 0,55 s s Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 100 A, VCE = 600 V VGE = 15 V RGoff = 9,1 Tvj = 25C Tvj = 125C tf 0,03 0,04 s s EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 100 A, VCE = 600 V, LS = 60 nH VGE = 15 V, di/dt = 1000 A/s RGon = 9,1 Tvj = 25C Tvj = 125C Eon 9,50 mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 100 A, VCE = 600 V, LS = 60 nH VGE = 15 V RGoff = 9,1 Tvj = 25C Tvj = 125C Eoff 7,70 mJ mJ Kurzschluverhalten SCdata VGE 15 V, VCC = 900 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 0,03 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:AC dateofpublication:2013-10-02 approvedby:WR revision:3.4 2 tP 10 s, Tvj = 125C 650 A 0,16 K/W K/W 125 C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF100R12KS4 Diode,Wechselrichter/Diode,Inverter HochstzulassigeWerte/MaximumRatedValues PeriodischeSpitzensperrspannung Repetitivepeakreversevoltage Tvj = 80C Dauergleichstrom ContinuousDCforwardcurrent PeriodischerSpitzenstrom Repetitivepeakforwardcurrent tP = 1 ms Grenzlastintegral It-value VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125C VRRM 1200 V IF 100 A IFRM 200 A It 2000 As CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 2,00 1,70 2,40 Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 100 A, VGE = 0 V IF = 100 A, VGE = 0 V Tvj = 25C Tvj = 125C VF Ruckstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 100 A, - diF/dt = 1000 A/s (Tvj=125C) Tvj = 25C VR = 600 V Tvj = 125C VGE = -15 V IRM 70,0 105 A A Sperrverzogerungsladung Recoveredcharge IF = 100 A, - diF/dt = 1000 A/s (Tvj=125C) Tvj = 25C VR = 600 V Tvj = 125C VGE = -15 V Qr 6,00 16,0 C C AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 100 A, - diF/dt = 1000 A/s (Tvj=125C) Tvj = 25C VR = 600 V Tvj = 125C VGE = -15 V Erec 2,10 5,50 mJ mJ proDiode/perdiode RthJC Warmewiderstand,GehausebisKuhlkorper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink Paste=1W/(m*K)/grease=1W/(m*K) RthCH 0,06 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:AC dateofpublication:2013-10-02 approvedby:WR revision:3.4 Warmewiderstand,ChipbisGehause Thermalresistance,junctiontocase 3 V V 0,30 K/W K/W 125 C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF100R12KS4 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 2,5 kV Cu Al2O3 Kontakt-Kuhlkorper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 29,0 23,0 mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kuhlkorper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 23,0 11,0 mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI > 400 min. typ. RthCH 0,01 LsCE 20 nH RCC'+EE' 0,70 m Tstg -40 125 C SchraubeM6-Montagegem.gultigerApplikationsschrift ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,00 - 6,00 Nm Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlusse Terminalconnectiontorque SchraubeM6-Montagegem.gultigerApplikationsschrift ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 2,5 - 5,0 Nm Gewicht Weight G 340 g preparedby:AC dateofpublication:2013-10-02 approvedby:WR revision:3.4 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 4 max. K/W TechnischeInformation/TechnicalInformation FF100R12KS4 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=125C 200 200 Tvj = 25C Tvj = 125C 175 150 150 125 125 IC [A] IC [A] 175 100 100 75 75 50 50 25 25 0 VGE =8V VGE =9V VGE =10V VGE =12V VGE =15V VGE =20V 0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 VCE [V] 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 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 VCE [V] SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=15V,RGon=9.1,RGoff=9.1,VCE=600V 200 30 Tvj = 25C Tvj = 125C 180 Eon, Tvj = 125C Eoff, Tvj = 125C 25 160 140 20 E [mJ] IC [A] 120 100 15 80 10 60 40 5 20 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 0 12 preparedby:AC dateofpublication:2013-10-02 approvedby:WR revision:3.4 5 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 IC [A] TechnischeInformation/TechnicalInformation FF100R12KS4 IGBT-Module IGBT-modules SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=15V,IC=100A,VCE=600V TransienterWarmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 30 1 Eon, Tvj = 125C Eoff, Tvj = 125C ZthJC : IGBT 25 0,1 ZthJC [K/W] E [mJ] 20 15 10 0,01 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 5 10 15 RG [] 20 25 0,001 0,001 30 SichererRuckwarts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=15V,RGoff=9.1,Tvj=125C 250 IC, Modul IC, Chip 225 0,01 0,1 t [s] 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 200 Tvj = 25C Tvj = 125C 175 200 150 175 125 IF [A] IC [A] 150 125 100 100 75 75 50 50 25 25 0 0 200 400 600 800 VCE [V] 1000 1200 0 1400 preparedby:AC dateofpublication:2013-10-02 approvedby:WR revision:3.4 6 0,0 0,5 1,0 1,5 VF [V] 2,0 2,5 3,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation FF100R12KS4 IGBT-Module IGBT-modules SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=9.1,VCE=600V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=100A,VCE=600V 10 10 Erec, Tvj = 125C Erec, Tvj = 125C 6 6 E [mJ] 8 E [mJ] 8 4 4 2 2 0 0 20 40 60 80 0 100 120 140 160 180 200 IF [A] 1 ZthJC : Diode ZthJC [K/W] 0,1 0,01 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,018 0,099 0,096 0,087 i[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 0,01 0,1 t [s] 1 10 20 30 RG [] TransienterWarmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 0,001 0,001 0 10 preparedby:AC dateofpublication:2013-10-02 approvedby:WR revision:3.4 7 40 50 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF100R12KS4 Schaltplan/circuit_diagram_headline Gehauseabmessungen/packageoutlines In fin e o n preparedby:AC dateofpublication:2013-10-02 approvedby:WR revision:3.4 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF100R12KS4 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:2013-10-02 approvedby:WR revision:3.4 9