TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ1600R17HP4_B21 IHM-BModulmitsoftschaltendemTrench-IGBT4 IHM-Bmodulewithsoft-switchingTrench-IGBT4 VorlaufigeDaten/PreliminaryData VCES = 1700V IC nom = 1600A / ICRM = 3200A TypischeAnwendungen * AnwendungenfurResonanzUmrichter * Hochleistungsumrichter * Traktionsumrichter * Windgeneratoren TypicalApplications * ResonantInverterAppliccations * HighPowerConverters * TractionDrives * WindTurbines ElektrischeEigenschaften * ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop * NiedrigesVCEsat * Tvjop=150C ElectricalFeatures * ExtendedOperationTemperatureTvjop * LowVCEsat * Tvjop=150C MechanischeEigenschaften * 4kVAC1minIsolationsfestigkeit * AlSiC Bodenplatte fur erhohte thermische Lastwechselfestigkeit * GehausemitCTI>400 * GroeLuft-undKriechstrecken * HoheLast-undthermischeWechselfestigkeit * HoheLeistungsdichte * IHMBGehause MechanicalFeatures * 4kVAC1minInsulation * AlSiC Base Plate for increased Thermal Cycling Capability * PackagewithCTI>400 * HighCreepageandClearanceDistances * HighPowerandThermalCyclingCapability * HighPowerDensity * IHMBHousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL 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 FZ1600R17HP4_B21 VorlaufigeDaten PreliminaryData IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HochstzulassigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25C VCES 1700 V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 100C, Tvj max = 175C IC nom 1600 A PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 3200 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25C, Tvj max = 175C Ptot 13,0 kW Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sattigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 1600 A, VGE = 15 V IC = 1600 A, VGE = 15 V IC = 1600 A, VGE = 15 V Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 64,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25C Gateladung Gatecharge VCE sat typ. max. 1,90 2,30 2,40 2,25 V V V VGEth 5,2 5,8 6,4 V VGE = -15 V ... +15 V QG 17,0 C InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25C RGint 0,97 Eingangskapazitat Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 130 nF Ruckwirkungskapazitat Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 4,20 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 1700 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 0,47 0,53 0,54 s s s tr 0,15 0,15 0,15 s s s td off 1,05 1,20 1,20 s s s tf 0,30 0,46 0,51 s s s Einschaltverzogerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 1600 A, VCE = 900 V VGE = 15 V RGon = 0,82 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 1600 A, VCE = 900 V VGE = 15 V RGon = 0,82 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Abschaltverzogerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 1600 A, VCE = 900 V VGE = 15 V RGoff = 0,6 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 1600 A, VCE = 900 V VGE = 15 V RGoff = 0,6 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 1600 A, VCE = 900 V, LS = 50 nH Tvj = 25C VGE = 15 V, di/dt = 9900 A/s (Tvj = 150C) Tvj = 125C RGon = 0,82 Tvj = 150C Eon 275 415 440 mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 1600 A, VCE = 900 V, LS = 50 nH Tvj = 25C VGE = 15 V, du/dt = 3250 V/s (Tvj = 150C) Tvj = 125C RGoff = 0,6 Tvj = 150C Eoff 420 570 600 mJ mJ mJ Kurzschluverhalten SCdata VGE 15 V, VCC = 1000 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 15,0 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.1 2 tP 10 s, Tvj = 150C 7500 A 11,5 K/kW K/kW 150 C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ1600R17HP4_B21 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 Spitzenverlustleistung Maximumpowerdissipation Mindesteinschaltdauer Minimumturn-ontime VRRM 1700 V IF 1600 A IFRM 3200 A It 465 440 Tvj = 125C PRQM 1600 kW ton min 10,0 s CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,80 1,90 1,95 2,20 kAs kAs Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 1600 A, VGE = 0 V IF = 1600 A, VGE = 0 V IF = 1600 A, VGE = 0 V Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C VF Ruckstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 1600 A, - diF/dt = 9900 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 900 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C IRM 1800 2050 2050 A A A Sperrverzogerungsladung Recoveredcharge IF = 1600 A, - diF/dt = 9900 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 900 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C Qr 390 680 765 C C C AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 1600 A, - diF/dt = 9900 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 900 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C Erec 270 465 530 mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC Warmewiderstand,GehausebisKuhlkorper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink Paste=1W/(m*K)/grease=1W/(m*K) RthCH 16,0 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.1 Warmewiderstand,ChipbisGehause Thermalresistance,junctiontocase 3 V V V 19,5 K/kW K/kW 150 C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ1600R17HP4_B21 VorlaufigeDaten PreliminaryData Modul/Module Isolations-Prufspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. MaterialModulgrundplatte Materialofmodulebaseplate AlSiC Kriechstrecke Creepagedistance Kontakt-Kuhlkorper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 32,2 32,2 mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kuhlkorper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 19,1 19,1 mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI > 400 VISOL kV 4,0 min. typ. max. LsCE 9,0 nH RCC'+EE' 0,15 m Tstg -40 150 C SchraubeM6-Montagegem.gultigerApplikationsschrift ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 4,25 - 5,75 Nm SchraubeM4-Montagegem.gultigerApplikationsschrift ScrewM4-Mountingaccordingtovalidapplicationnote SchraubeM8-Montagegem.gultigerApplikationsschrift ScrewM8-Mountingaccordingtovalidapplicationnote 1,8 - 2,1 Nm M 8,0 - 10 Nm Gewicht Weight G 800 g preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.1 Modulstreuinduktivitat Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlusseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlusse Terminalconnectiontorque 4 TechnischeInformation/TechnicalInformation FZ1600R17HP4_B21 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 3200 3200 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C 2800 2800 2000 2000 IC [A] 2400 IC [A] 2400 1600 1600 1200 1200 800 800 400 400 0 VGE = 20V VGE = 15V VGE = 12V VGE = 10V VGE = 9V VGE = 8V 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 VCE [V] 2,5 3,0 3,5 0 4,0 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=0.82,RGoff=0.6,VCE=900V 3200 1400 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C 2800 Eon, Tvj = 125C Eon, Tvj = 150C Eoff, Tvj = 125C Eoff, Tvj = 150C 1200 2400 1000 2000 IC [A] E [mJ] 800 1600 600 1200 400 800 200 400 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 12 0 13 preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.1 5 0 400 800 1200 1600 2000 2400 2800 3200 IC [A] TechnischeInformation/TechnicalInformation FZ1600R17HP4_B21 IGBT-Module IGBT-modules VorlaufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=15V,IC=1600A,VCE=900V TransienterWarmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 2600 100 Eon, Tvj = 125C Eon, Tvj = 150C Eoff, Tvj = 125C Eoff, Tvj = 150C 2400 2200 ZthJC : IGBT 2000 1800 10 ZthJC [K/kW] 1600 E [mJ] 1400 1200 1000 1 800 600 400 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 1,2 1,87 6,44 1,99 i[s]: 0,001 0,006 0,053 2,36 200 0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 RG [] 5,0 6,0 7,0 0,1 0,001 8,0 0,01 0,1 1 10 100 t [s] SichererRuckwarts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=15V,RGoff=0.6,Tvj=150C 4000 IC, Modul IC, Chip 3600 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 3200 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C 2800 3200 2400 2800 2000 IF [A] IC [A] 2400 2000 1600 1600 1200 1200 800 800 400 400 0 0 200 400 600 0 800 1000 1200 1400 1600 1800 VCE [V] preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.1 6 0,0 0,5 1,0 1,5 VF [V] 2,0 2,5 3,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation FZ1600R17HP4_B21 IGBT-Module IGBT-modules VorlaufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=0.82,VCE=900V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=1600A,VCE=900V 800 600 Erec, Tvj = 125C Erec, Tvj = 150C Erec, Tvj = 125C Erec, Tvj = 150C 700 500 600 400 E [mJ] E [mJ] 500 400 300 300 200 200 100 0 400 800 100 1200 1600 2000 2400 2800 3200 IF [A] TransienterWarmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 RG [] 5,0 6,0 7,0 8,0 SichererArbeitsbereichDiode,Wechselrichter(SOA) safeoperationareaDiode,Inverter(SOA) IR=f(VR) Tvj=150C 100 4000 ZthJC : Diode IR, Modul 3600 3200 2800 10 IR [A] ZthJC [K/kW] 2400 2000 1600 1 1200 800 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 2,66 4,25 9,96 2,63 i[s]: 0,00085 0,0057 0,05 2,14 0,1 0,001 0,01 0,1 1 10 400 0 100 t [s] preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.1 7 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 VR [V] TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ1600R17HP4_B21 VorlaufigeDaten PreliminaryData Schaltplan/circuit_diagram_headline Gehauseabmessungen/packageoutlines preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.1 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ1600R17HP4_B21 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:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.1 9