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TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF300R17ME4_B11
IGBT-Modul
IGBT-Module
preparedby:CU
approvedby:MK
dateofpublication:2014-06-06
revision:2.1 ULapproved(E83335)
EconoDUAL™3ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlledDiodeundPressFIT/NTC
EconoDUAL™3modulewithtrench/fieldstopIGBT4andEmitterControlledDiodeandPressFIT/NTC
VorläufigeDaten/PreliminaryData
VCES = 1700V
IC nom = 300A / ICRM = 600A
TypischeAnwendungen TypicalApplications
• •Motorantriebe MotorDrives
• •Servoumrichter ServoDrives
• •USV-Systeme UPSSystems
• •Windgeneratoren WindTurbines
ElektrischeEigenschaften ElectricalFeatures
• •NiedrigesVCEsat LowVCEsat
• •Tvjop=150°C Tvjop=150°C
• •VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient
MechanischeEigenschaften MechanicalFeatures
• •HoheLeistungsdichte HighPowerDensity
• •IsolierteBodenplatte IsolatedBasePlate
• •Standardgehäuse StandardHousing
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
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TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF300R17ME4_B11
IGBT-Modul
IGBT-Module
preparedby:CU
approvedby:MK
dateofpublication:2014-06-06
revision:2.1
VorläufigeDaten
PreliminaryData
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES 1700 V
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent TC = 100°C, Tvj max = 175°C
TC = 25°C, Tvj max = 175°C
IC nom
IC300
375 A
A
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 600 A
Gesamt-Verlustleistung
Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot 1800 W
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 = 300 A, VGE = 15 V
IC = 300 A, VGE = 15 V
IC = 300 A, VGE = 15 V
VCE sat
1,95
2,35
2,45
2,30 V
V
V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage IC = 12,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C VGEth 5,2 5,8 6,4 V
Gateladung
Gatecharge VGE = -15 V ... +15 V QG3,05 µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 2,5 Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 24,5 nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 0,81 nF
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent VCE = 1700 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C ICES 3,0 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 = 300 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGon = 3,3 Ω
td on 0,25
0,30
0,31
µs
µs
µs
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload IC = 300 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGon = 3,3 Ω
tr0,087
0,092
0,095
µs
µs
µs
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 300 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGoff = 4,7 Ω
td off 0,73
0,88
0,92
µs
µs
µs
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload IC = 300 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGoff = 4,7 Ω
tf0,28
0,53
0,60
µs
µs
µs
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse IC = 300 A, VCE = 900 V, LS = 35 nH
VGE = ±15 V, di/dt = 3000 A/µs (Tvj = 150°C)
RGon = 3,3 ΩEon
72,0
92,0
100
mJ
mJ
mJ
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse IC = 300 A, VCE = 900 V, LS = 35 nH
VGE = ±15 V, du/dt = 3000 V/µs (Tvj = 150°C)
RGoff = 4,7 ΩEoff
61,0
98,5
110
mJ
mJ
mJ
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Kurzschlußverhalten
SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 1000 V
VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 1400 A
Tvj = 150°C
tP ≤ 10 µs,
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC 0,083 K/W
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper
Thermalresistance,casetoheatsink proIGBT/perIGBT
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,029 K/W
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 150 °C
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TechnischeInformation/TechnicalInformation
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IGBT-Module
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revision:2.1
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Diode,Wechselrichter/Diode,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
PeriodischeSpitzensperrspannung
Repetitivepeakreversevoltage Tvj = 25°C VRRM 1700 V
Dauergleichstrom
ContinuousDCforwardcurrent IF300 A
PeriodischerSpitzenstrom
Repetitivepeakforwardcurrent tP = 1 ms IFRM 600 A
Grenzlastintegral
I²t-value VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125°C I²t 14500 A²s
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max.
Durchlassspannung
Forwardvoltage IF = 300 A, VGE = 0 V
IF = 300 A, VGE = 0 V
IF = 300 A, VGE = 0 V
VF
1,80
1,90
1,95
2,20 V
V
V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent IF = 300 A, - diF/dt = 3000 A/µs (Tvj=150°C)
VR = 900 V
VGE = -15 V
IRM
370
440
460
A
A
A
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge IF = 300 A, - diF/dt = 3000 A/µs (Tvj=150°C)
VR = 900 V
VGE = -15 V
Qr
75,0
125
140
µC
µC
µC
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy IF = 300 A, - diF/dt = 3000 A/µs (Tvj=150°C)
VR = 900 V
VGE = -15 V
Erec
40,5
78,5
90,5
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 0,13 K/W
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper
Thermalresistance,casetoheatsink proDiode/perdiode
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,046 K/W
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 150 °C
NTC-Widerstand/NTC-Thermistor
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max.
Nennwiderstand
Ratedresistance TC = 25°C R25 5,00 kΩ
AbweichungvonR100
DeviationofR100 TC = 100°C, R100 = 493 Ω ∆R/R -5 5 %
Verlustleistung
Powerdissipation TC = 25°C P25 20,0 mW
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
AngabengemäßgültigerApplicationNote.
Specificationaccordingtothevalidapplicationnote.
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TechnischeInformation/TechnicalInformation
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IGBT-Module
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revision:2.1
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Modul/Module
Isolations-Prüfspannung
Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. VISOL 3,4 kV
MaterialModulgrundplatte
Materialofmodulebaseplate Cu
InnereIsolation
Internalisolation Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140)
basicinsulation(class1,IEC61140) Al2O3
Kriechstrecke
Creepagedistance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 14,5
13,0 mm
Luftstrecke
Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 12,5
10,0 mm
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex CTI > 200
min. typ. max.
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper
Thermalresistance,casetoheatsink proModul/permodule
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,009 K/W
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule LsCE 20 nH
Modulleitungswiderstand,Anschlüsse-
Chip
Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch RCC'+EE' 1,10 mΩ
Lagertemperatur
Storagetemperature Tstg -40 150 °C
Anzugsdrehmomentf.Modulmontage
Mountingtorqueformodulmounting SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,00 - 6,00 Nm
Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse
Terminalconnectiontorque SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,0 - 6,0 Nm
Gewicht
Weight G 345 g
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TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF300R17ME4_B11
IGBT-Modul
IGBT-Module
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revision:2.1
VorläufigeDaten
PreliminaryData
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
0
100
200
300
400
500
600
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
0
100
200
300
400
500
600
VGE = 20V
VGE = 15V
VGE =12 V
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
100
200
300
400
500
600
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=3.3Ω,RGoff=4.7Ω,VCE=900V
IC [A]
E [mJ]
0 100 200 300 400 500 600
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
Eon, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
6
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF300R17ME4_B11
IGBT-Modul
IGBT-Module
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VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=300A,VCE=900V
RG [Ω]
E [mJ]
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
0
40
80
120
160
200
240
280
320
360
400
Eon, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJC=f(t)
t [s]
ZthJC [K/W]
0,001 0,01 0,1 1 10
0,001
0,01
0,1
1
ZthJC : IGBT
i:
ri[K/W]:
τi[s]:
1
0,002767
0,0008
2
0,012757
0,013
3
0,05887
0,05
4
0,00876
0,6
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=4.7Ω,Tvj=150°C
VCE [V]
IC [A]
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
650
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
0
100
200
300
400
500
600
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
7
TechnischeInformation/TechnicalInformation
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revision:2.1
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=3.3Ω,VCE=900V
IF [A]
E [mJ]
0 100 200 300 400 500 600
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=300A,VCE=900V
RG [Ω]
E [mJ]
0 5 10 15 20 25 30 35
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJC=f(t)
t [s]
ZthJC [K/W]
0,001 0,01 0,1 1 10
0,001
0,01
0,1
1
ZthJC : Diode
i:
ri[K/W]:
τi[s]:
1
0,00819
0,0008
2
0,03094
0,013
3
0,08177
0,05
4
0,0091
0,6
NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch)
NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical)
R=f(T)
TC [°C]
R[Ω]
0 20 40 60 80 100 120 140 160
100
1000
10000
100000
Rtyp
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF300R17ME4_B11
IGBT-Modul
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dateofpublication:2014-06-06
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VorläufigeDaten
PreliminaryData
Schaltplan/circuit_diagram_headline
Gehäuseabmessungen/packageoutlines
I n f i n e o n
9
TechnischeInformation/TechnicalInformation
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IGBT-Modul
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dateofpublication:2014-06-06
revision:2.1
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Nutzungsbedingungen
DieindiesemProduktdatenblattenthaltenenDatensindausschließlichfürtechnischgeschultesFachpersonalbestimmt.DieBeurteilung
derEignungdiesesProduktesfürIhreAnwendungsowiedieBeurteilungderVollständigkeitderbereitgestelltenProduktdatenfürdiese
AnwendungobliegtIhnenbzw.IhrentechnischenAbteilungen.
IndiesemProduktdatenblattwerdendiejenigenMerkmalebeschrieben,fürdiewireineliefervertraglicheGewährleistungübernehmen.Eine
solcheGewährleistungrichtetsichausschließlichnachMaßgabederimjeweiligenLiefervertragenthaltenenBestimmungen.Garantien
jeglicherArtwerdenfürdasProduktunddessenEigenschaftenkeinesfallsübernommen.DieAngabenindengültigenAnwendungs-und
MontagehinweisendesModulssindzubeachten.
SolltenSievonunsProduktinformationenbenötigen,dieüberdenInhaltdiesesProduktdatenblattshinausgehenundinsbesondereeine
spezifischeVerwendungunddenEinsatzdiesesProduktesbetreffen,setzenSiesichbittemitdemfürSiezuständigenVertriebsbüroin
Verbindung(siehewww.infineon.com,Vertrieb&Kontakt).FürInteressentenhaltenwirApplicationNotesbereit.
AufgrunddertechnischenAnforderungenkönnteunserProduktgesundheitsgefährdendeSubstanzenenthalten.BeiRückfragenzudenin
diesemProduktjeweilsenthaltenenSubstanzensetzenSiesichbitteebenfallsmitdemfürSiezuständigenVertriebsbüroinVerbindung.
SolltenSiebeabsichtigen,dasProduktinAnwendungenderLuftfahrt,ingesundheits-oderlebensgefährdendenoderlebenserhaltenden
Anwendungsbereicheneinzusetzen,bittenwirumMitteilung.Wirweisendaraufhin,dasswirfürdieseFälle
-diegemeinsameDurchführungeinesRisiko-undQualitätsassessments;
-denAbschlussvonspeziellenQualitätssicherungsvereinbarungen;
-diegemeinsameEinführungvonMaßnahmenzueinerlaufendenProduktbeobachtungdringendempfehlenund
gegebenenfallsdieBelieferungvonderUmsetzungsolcherMaßnahmenabhängigmachen.
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