Datasheet PleasereadtheImportantNoticeandWarningsattheendofthisdocument V3.4
www.infineon.com 2019-07-24
FZ1000R33HE3
IHM-BModulmitschnellemTrench/FeldstoppIGBT3undEmitterControlled3Diode
IHM-BmodulewithfastTrench/FieldstopIGBT3andEmitterControlled3diode
VCES = 3300V
IC nom = 1000A / ICRM = 2000A
PotentielleAnwendungen PotentialApplications
• •Chopper-Anwendungen Chopperapplications
• •Mittelspannungsantriebe Mediumvoltageconverters
• •Motorantriebe Motordrives
• •Traktionsumrichter Tractiondrives
• •USV-Systeme UPSsystems
• •Windgeneratoren Windturbines
ElektrischeEigenschaften ElectricalFeatures
• •GroßeDC-Festigkeit HighDCstability
• •HoheKurzschlussrobustheit Highshort-circuitcapability
• •NiedrigeSchaltverluste Lowswitchinglosses
• •NiedrigesVCEsat LowVCEsat
• •SehrgroßeRobustheit Unbeatablerobustness
• •Tvjop=150°C Tvjop=150°C
• •VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten VCEsatwithpositivetemperaturecoefficient
MechanischeEigenschaften MechanicalFeatures
• •AlSiC Bodenplatte für erhöhte thermische
Lastwechselfestigkeit
AlSiC base plate for increased thermal cycling
capability
• •GehäusemitCTI>600 PackagewithCTI>600
• •IHMBGehäuse IHMBhousing
• •IsolierteBodenplatte Isolatedbaseplate
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
ContentoftheCode Digit
ModuleSerialNumber 1-5
ModuleMaterialNumber 6-11
ProductionOrderNumber 12-19
Datecode(ProductionYear) 20-21
Datecode(ProductionWeek) 22-23
Datasheet 2 V3.4
2019-07-24
FZ1000R33HE3
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage
Tvj = -40°C
Tvj = 150°C VCES 3300
3300 V
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent TC = 95°C, Tvj max = 150°C ICDC 1000 A
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 2000 A
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max.
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
IC = 1000 A
VGE = 15 V VCE sat
2,55
3,00
3,15
3,10
3,45
V
V
V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage IC = 48,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C VGEth 5,20 5,80 6,40 V
Gateladung
Gatecharge VGE = -15 / 15 V, VCE = 1800 V QG28,0 µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 0,63 Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance f = 1000 kHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 190 nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance f = 1000 kHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 4,00 nF
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent VCE = 3300 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C ICES 5,0 mA
Gate-Emitter-Reststrom
Gate-emitterleakagecurrent VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C IGES 400 nA
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload
IC = 1000 A, VCE = 1800 V
VGE = -15 / 15 V
RGon = 0,71 Ω, CGE = 220 nF
td on 0,35
0,38
0,38
µs
µs
µs
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
IC = 1000 A, VCE = 1800 V
VGE = -15 / 15 V
RGon = 0,71 Ω, CGE = 220 nF
tr0,35
0,38
0,38
µs
µs
µs
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 1000 A, VCE = 1800 V
VGE = -15 / 15 V
RGoff = 2,3 Ω, CGE = 220 nF
td off 3,00
3,20
3,20
µs
µs
µs
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
IC = 1000 A, VCE = 1800 V
VGE = -15 / 15 V
RGoff = 2,3 Ω, CGE = 220 nF
tf0,30
0,35
0,35
µs
µs
µs
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
IC = 1000 A, VCE = 1800 V, Lσ = 85 nH
di/dt = 3000 A/µs (Tvj = 150°C)
VGE = -15 / 15 V, RGon = 0,71 Ω
CGE = 220 nF
Eon
1250
1700
1950
mJ
mJ
mJ
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
IC = 1000 A, VCE = 1800 V, Lσ = 85 nH
du/dt = 2100 V/µs (Tvj = 150°C)
VGE = -15 / 15 V, RGoff = 2,3 Ω
CGE = 220 nF
Eoff
1050
1400
1550
mJ
mJ
mJ
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Kurzschlußverhalten
SCdata
VGE ≤ 15 V, VCC = 2500 V
VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 4200 A
Tvj = 150°C
tP ≤ 10 µs,
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC 11,1 K/kW
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper
Thermalresistance,casetoheatsink
proIGBT/perIGBT
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 14,5 K/kW
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 150 °C
Datasheet 3 V3.4
2019-07-24
FZ1000R33HE3
Diode,Wechselrichter/Diode,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
PeriodischeSpitzensperrspannung
Repetitivepeakreversevoltage
Tvj = -40°C
Tvj = 150°C VRRM 3300
3300 V
Dauergleichstrom
ContinuousDCforwardcurrent IF1000 A
PeriodischerSpitzenstrom
Repetitivepeakforwardcurrent tP = 1 ms IFRM 2000 A
Grenzlastintegral
I²t-value
VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125°C
VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 150°C I²t 260
245 kA²s
kA²s
Spitzenverlustleistung
Maximumpowerdissipation Tvj = 150°C PRQM 1600 kW
Mindesteinschaltdauer
Minimumturn-ontime ton min 10,0 µs
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max.
Durchlassspannung
Forwardvoltage
IF = 1000 A, VGE = 0 V
IF = 1000 A, VGE = 0 V
IF = 1000 A, VGE = 0 V
VF
3,10
2,75
2,65
3,85
3,25
V
V
V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
IF = 1000 A, - diF/dt = 3000 A/µs (Tvj=150°C)
VR = 1800 V
VGE = -15 V
IRM
1000
1200
1250
A
A
A
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
IF = 1000 A, - diF/dt = 3000 A/µs (Tvj=150°C)
VR = 1800 V
VGE = -15 V
Qr
450
900
1050
µC
µC
µC
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
IF = 1000 A, - diF/dt = 3000 A/µs (Tvj=150°C)
VR = 1800 V
VGE = -15 V
Erec
450
1100
1300
mJ
mJ
mJ
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase proDiode/perdiode RthJC 19,8 K/kW
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper
Thermalresistance,casetoheatsink
proDiode/perdiode
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 16,5 K/kW
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 150 °C
Datasheet 4 V3.4
2019-07-24
FZ1000R33HE3
Modul/Module
Isolations-Prüfspannung
Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. VISOL 6,0 kV
Teilentladungs-Aussetzspannung
Partialdischargeextinctionvoltage RMS, f = 50 Hz, QPD ≤ 10 pC VISOL 2,6 kV
Kollektor-Emitter-Gleichsperrspannung
DCstability Tvj = 25°C, 100 fit VCE D 2100 V
MaterialModulgrundplatte
Materialofmodulebaseplate AlSiC
Kriechstrecke
Creepagedistance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 32,2 mm
Luftstrecke
Clearance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 19,1 mm
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex CTI > 600
min. typ. max.
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule LsCE 9,0 nH
Modulleitungswiderstand,Anschlüsse-
Chip
Moduleleadresistance,terminals-chip
TC=25°C,proSchalter/perswitch RCC'+EE' 0,19 mΩ
Lagertemperatur
Storagetemperature Tstg -40 150 °C
Anzugsdrehmomentf.Modulmontage
Mountingtorqueformodulmounting
SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 4,25 5,75 Nm
Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse
Terminalconnectiontorque
SchraubeM4-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM4-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
SchraubeM8-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM8-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
1,8
8,0
-
-
2,1
10
Nm
Nm
Gewicht
Weight G 800 g
Datasheet 5 V3.4
2019-07-24
FZ1000R33HE3
AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
VGE=15V
VCE [V]
IC [A]
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
Tvj=150°C
VCE [V]
IC [A]
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 6,5 7,0
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
VGE = 20V
VGE = 15V
VGE = 12V
VGE = 10V
VGE = 9V
VGE = 8V
ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch)
transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VGE)
VCE=20V
VGE [V]
IC [A]
5 6 7 8 9 10 11 12 13
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(IC),Eoff=f(IC)
VGE=±15V,RGon=0.71Ω,RGoff=2.3Ω,VCE=1800V,CGE=220
nF
IC [A]
E [mJ]
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
Eon, Tvj = 150°C
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
Datasheet 6 V3.4
2019-07-24
FZ1000R33HE3
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=1000A,VCE=1800V,CGE=220nF
RG [Ω]
E [mJ]
0123456789
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
Eon, Tvj = 150°C
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJC=f(t)
t [s]
ZthJC [K/kW]
0,001 0,01 0,1 1 10
0,1
1
10
100
ZthJC : IGBT
i:
ri[K/kW]:
τi[s]:
1
1,36
0,002
2
5,618
0,036
3
2,629
0,227
4
1,49
4,942
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=2.3Ω,Tvj=150°C,CGE=220nF
VCE [V]
IC [A]
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
0
500
1000
1500
2000
2500
IC, Modul
IC, Chip
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
VF [V]
IF [A]
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
Tvj = 150°C
Tvj = 125°C
Tvj = 25°C
Datasheet 7 V3.4
2019-07-24
FZ1000R33HE3
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=0.71Ω,VCE=1800V
IF [A]
E [mJ]
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
Erec, Tvj = 150°C
Erec, Tvj = 125°C
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=1000A,VCE=1800V
RG [Ω]
E [mJ]
0 2 4 6 8 10 12 14
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
Erec, Tvj = 150°C
Erec, Tvj = 125°C
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJC=f(t)
t [s]
ZthJC [K/kW]
0,001 0,01 0,1 1 10
0,1
1
10
100
ZthJC : Diode
i:
ri[K/kW]:
τi[s]:
1
2,915
0,002
2
5,496
0,017
3
8,721
0,095
4
2,631
4,5
SichererArbeitsbereichDiode,Wechselrichter(SOA)
safeoperationareaDiode,Inverter(SOA)
IR=f(VR)
Tvj=150°C
VR [V]
IR [A]
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
0
500
1000
1500
2000
2500
IR, Modul
Datasheet 8 V3.4
2019-07-24
FZ1000R33HE3
Schaltplan/Circuitdiagram
Gehäuseabmessungen/Packageoutlines
Trademarks
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Edition2019-07-24
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