TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF1400R17IP4 PrimePACKTM3ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlledDiodeundNTC PrimePACKTM3modulewithtrench/fieldstopIGBT4andEmitterControlledDiodeandNTC VorlaufigeDaten/PreliminaryData VCES = 1700V IC nom = 1400A / ICRM = 2800A TypischeAnwendungen * 3-Level-Applikationen * Hilfsumrichter * Hochleistungsumrichter * Motorantriebe * Windgeneratoren TypicalApplications * 3-Level-Applications * AuxiliaryInverters * HighPowerConverters * MotorDrives * WindTurbines ElektrischeEigenschaften * ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop * GroeDC-Festigkeit * HoheStromdichte * NiedrigeSchaltverluste * NiedrigesVCEsat * Tvjop=150C ElectricalFeatures * ExtendedOperationTemperatureTvjop * HighDCStability * HighCurrentDensity * LowSwitchingLosses * LowVCEsat * Tvjop=150C MechanischeEigenschaften * GehausemitCTI>400 * GroeLuft-undKriechstrecken * HoheLast-undthermischeWechselfestigkeit * HoheLeistungsdichte * Kupferbodenplatte * Standardgehause MechanicalFeatures * PackagewithCTI>400 * HighCreepageandClearanceDistances * HighPowerandThermalCyclingCapability * HighPowerDensity * CopperBasePlate * StandardHousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:2.4 1 ContentoftheCode Digit ModuleSerialNumber ModuleMaterialNumber ProductionOrderNumber Datecode(ProductionYear) Datecode(ProductionWeek) 1-5 6-11 12-19 20-21 22-23 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF1400R17IP4 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 1400 A PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 2800 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25C, Tvj max = 175C Ptot 9,55 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 = 50,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25C Gateladung Gatecharge VCE sat typ. max. 1,75 2,10 2,20 2,20 V V V VGEth 5,2 5,8 6,4 V VGE = -15 V ... +15 V QG 13,5 C InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25C RGint 1,6 Eingangskapazitat Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 110 nF Ruckwirkungskapazitat Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 3,60 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 0,84 0,88 0,89 s s s tr 0,13 0,14 0,14 s s s td off 1,15 1,35 1,40 s s s tf 0,50 0,77 0,79 s s s Einschaltverzogerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 1400 A, VCE = 900 V VGE = 15 V RGon = 0,47 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 1400 A, VCE = 900 V VGE = 15 V RGon = 0,47 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Abschaltverzogerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 1400 A, VCE = 900 V VGE = 15 V RGoff = 0,68 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 1400 A, VCE = 900 V VGE = 15 V RGoff = 0,68 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 1400 A, VCE = 900 V, LS = 30 nH Tvj = 25C VGE = 15 V, di/dt = 9500 A/s (Tvj = 150C) Tvj = 125C RGon = 0,47 Tvj = 150C Eon 340 500 560 mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 1400 A, VCE = 900 V, LS = 30 nH Tvj = 25C VGE = 15 V, du/dt = 2500 V/s (Tvj = 150C) Tvj = 125C RGoff = 0,68 Tvj = 150C Eoff 440 625 650 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 11,5 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:2.4 2 tP 10 s, Tvj = 150C 5600 A 15,5 K/kW K/kW 150 C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF1400R17IP4 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 Spitzenverlustleistung Maximumpowerdissipation Tvj = 125C VRRM 1700 V IF 1400 A IFRM 2800 A It 200 kAs PRQM 1400 kW CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,75 1,80 1,80 2,45 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 = 10000 A/s (Tvj=150C)Tvj = 25C VR = 900 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C IRM 1500 1650 1700 A A A Sperrverzogerungsladung Recoveredcharge IF = 1400 A, - diF/dt = 10000 A/s (Tvj=150C)Tvj = 25C VR = 900 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C Qr 345 585 650 C C C AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 1400 A, - diF/dt = 10000 A/s (Tvj=150C)Tvj = 25C VR = 900 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C Erec 195 345 385 mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC Warmewiderstand,GehausebisKuhlkorper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink Paste=1W/(m*K)/grease=1W/(m*K) RthCH 11,5 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 32,5 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:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:2.4 3 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF1400R17IP4 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. max. 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:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:2.4 Modulstreuinduktivitat Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlusseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlusse Terminalconnectiontorque 4 TechnischeInformation/TechnicalInformation FF1400R17IP4 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 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 VCE [V] 2,5 3,0 0 3,5 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=0.47,RGoff=0.68,VCE=900V 2800 1200 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C 2600 2400 Eon, Tvj = 125C Eon, Tvj = 150C Eoff, Tvj = 125C Eoff, Tvj = 150C 1100 1000 2200 900 2000 800 1800 700 IC [A] E [mJ] 1600 1400 1200 600 500 1000 400 800 300 600 200 400 100 200 0 VGE = 20V VGE = 15V VGE = 12V VGE = 10V VGE = 9V VGE = 8V 2600 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 0 12 preparedby:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:2.4 5 0 400 800 1200 1600 IC [A] 2000 2400 2800 TechnischeInformation/TechnicalInformation FF1400R17IP4 IGBT-Module IGBT-modules VorlaufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=15V,IC=1400A,VCE=900V TransienterWarmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 1700 100 Eon, Tvj = 125C Eon, Tvj = 150C Eoff, Tvj = 125C Eoff, Tvj = 150C 1600 1500 1400 ZthJC : IGBT 1300 1200 10 1100 ZthJC [K/kW] E [mJ] 1000 900 800 700 600 1 500 400 300 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 1 11,3 2,2 1 i[s]: 0,001 0,03 0,1 1 200 100 0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 RG [] 3,5 4,0 4,5 0,1 0,001 5,0 SichererRuckwarts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=15V,RGoff=0.68,Tvj=150C 3200 IC, Modul IC, Chip 2800 0,01 0,1 t [s] 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 2800 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C 2600 2400 2200 2400 2000 1800 2000 IF [A] IC [A] 1600 1600 1400 1200 1200 1000 800 800 600 400 400 200 0 0 200 400 600 0 800 1000 1200 1400 1600 1800 VCE [V] preparedby:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:2.4 6 0,0 0,5 1,0 1,5 VF [V] 2,0 2,5 3,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation FF1400R17IP4 IGBT-Module IGBT-modules VorlaufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=0.47,VCE=900V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=1400A,VCE=900V 500 500 Erec, Tvj = 125C Erec, Tvj = 150C 400 400 350 350 300 300 250 250 200 200 150 150 100 100 50 50 0 0 400 800 Erec, Tvj = 125C Erec, Tvj = 150C 450 E [mJ] E [mJ] 450 1200 1600 IF [A] 2000 2400 0 2800 TransienterWarmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 RG [] 3,5 4,0 4,5 5,0 SichererArbeitsbereichDiode,Wechselrichter(SOA) safeoperationareaDiode,Inverter(SOA) IR=f(VR) Tvj=150C 100 3200 ZthJC : Diode IR, Modul 2800 2400 IR [A] ZthJC [K/kW] 2000 10 1600 1200 800 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 2,168 2,763 25,89 1,774 i[s]: 0,000661 0,00685 0,0417 2,07 1 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 400 0 10 preparedby:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:2.4 7 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 VR [V] TechnischeInformation/TechnicalInformation FF1400R17IP4 IGBT-Module IGBT-modules VorlaufigeDaten PreliminaryData NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) 100000 Rtyp R[] 10000 1000 100 0 20 40 60 80 100 TC [C] 120 140 160 preparedby:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:2.4 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF1400R17IP4 VorlaufigeDaten PreliminaryData Schaltplan/circuit_diagram_headline Gehauseabmessungen/packageoutlines preparedby:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:2.4 9 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF1400R17IP4 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:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:2.4 10