Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP15R12KE3G Vorlaufige Daten Preliminary data Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Hochstzulassige Werte / Maximum rated values Diode Gleichrichter/ Diode Rectifier Periodische Ruckw. Spitzensperrspannung repetitive peak reverse voltage VRRM 1600 V Gleichrichter Ausgang Grenzeffektivstrom maximum RMS current at Rectifier output I RMSmax 60 A Id 15 A I FSM 315 A Dauergleichstrom DC forward current TC = 80C Stostrom Grenzwert tP = 10 ms, Tvj = surge forward current tP = 10 ms, Tvj = 150C Grenzlastintegral tP = 10 ms, Tvj = 2 I t - value 25C 260 A 500 As 340 As VCES 1200 V I C,nom. 15 A IC 25 A I CRM 30 A Ptot 100 W VGES +/- 20V V IF 15 A I FRM 30 A I 2t 60 A2s VCES 1200 V TC = 80 C I C,nom. 10 A TC = 25 C IC 18 A 2 25C I t tP = 10 ms, Tvj = 150C 2 2 Transistor Wechselrichter/ Transistor Inverter Kollektor-Emitter-Sperrspannung collector-emitter voltage Kollektor-Dauergleichstrom DC-collector current Tc = 80 C TC = 25 C Periodischer Kollektor Spitzenstrom repetitive peak collector current tP = 1 ms, Gesamt-Verlustleistung total power dissipation TC = 25C TC = 80 C Gate-Emitter-Spitzenspannung gate-emitter peak voltage Diode Wechselrichter/ Diode Inverter Dauergleichstrom DC forward current Tc = 80 C Periodischer Spitzenstrom repetitive peak forw. current tP = 1 ms Grenzlastintegral I 2t - value VR = 0V, tp = 10ms, Tvj = 125C Transistor Brems-Chopper/ Transistor Brake-Chopper Kollektor-Emitter-Sperrspannung collector-emitter voltage Kollektor-Dauergleichstrom DC-collector current Periodischer Kollektor Spitzenstrom repetitive peak collector current tP = 1 ms, TC = 80C I CRM 20 A Gesamt-Verlustleistung total power dissipation TC = 25C Ptot 80 W VGES +/- 20V V IF 10 A I FRM 20 A Gate-Emitter-Spitzenspannung gate-emitter peak voltage Diode Brems-Chopper/ Diode Brake-Chopper Dauergleichstrom DC forward current Tc = 80 C Periodischer Spitzenstrom repetitive peak forw. current tP = 1 ms prepared by: Andreas Schulz date of publication:10.08.2001 approved by: Robert Severin revision: 1 1(11) DB-PIM-IGBT3_1.xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP15R12KE3G Vorlaufige Daten Preliminary data Modul Isolation/ Module Isolation Isolations-Prufspannung insulation test voltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. NTC connected to Baseplate VISOL 2,5 kV Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Charakteristische Werte / Characteristic values min. typ. max. VF - 0,95 - V Diode Gleichrichter/ Diode Rectifier Durchlaspannung forward voltage Tvj = 150C, Schleusenspannung threshold voltage Tvj = 150C V(TO) - - 0,8 V Ersatzwiderstand slope resistance Tvj = 150C rT - - 10,5 m Sperrstrom reverse current Tvj = 150C, IR - 2 - mA Modul Leitungswiderstand, Anschlusse-Chip lead resistance, terminals-chip TC = 25C RAA'+CC' - 5 - m min. typ. max. - 1,7 2,2 V - 2 - V VGE(TO) 5,0 5,8 6,5 V Cies - 1,1 - nF I CES - - 5 mA I GES - - 400 nA td,on - 85 - ns - 90 - ns - 30 - ns - 45 - ns IF = 15 A VR = 1600 V Transistor Wechselrichter/ Transistor Inverter VGE = 15V, Tvj = 25C, Kollektor-Emitter Sattigungsspannung collector-emitter saturation voltage VGE = 15V, Tvj = 125C, IC = 15 A IC = 15 A IC = 0,5 mA Gate-Schwellenspannung gate threshold voltage VCE = VGE, Eingangskapazitat input capacitance f = 1MHz, Tvj = 25C VCE = 25 V, VGE = 0 V Kollektor-Emitter Reststrom collector-emitter cut off current VGE = 0V, Gate-Emitter Reststrom gate-emitter leakage current VCE = 0V, VGE =20V, Tvj =25C Einschaltverzogerungszeit (ind. Last) turn on delay time (inductive load) Anstiegszeit (induktive Last) rise time (inductive load) Abschaltverzogerungszeit (ind. Last) turn off delay time (inductive load) Fallzeit (induktive Last) fall time (inductive load) Einschaltverlustenergie pro Puls turn-on energy loss per pulse Abschaltverlustenergie pro Puls turn-off energy loss per pulse Tvj = 25C, Tvj = 25C, VCE = I C = INenn, VCC = 600 V VGE = 15V, Tvj = 25C, RG = 75 Ohm VGE = 15V, Tvj = 125C, RG = 75 Ohm I C = INenn, 600 V VCC = VGE = 15V, Tvj = 25C, RG = 75 Ohm VGE = 15V, Tvj = 125C, RG = 75 Ohm I C = INenn, 600 V VCC = VGE = 15V, Tvj = 25C, RG = 75 Ohm VGE = 15V, Tvj = 125C, RG = 75 Ohm I C = INenn, 600 V VCC = VGE = 15V, Tvj = 25C, RG = 75 Ohm VGE = 15V, Tvj = 125C, RG = 75 Ohm I C = INenn, 600 V VCC = VGE = 15V, Tvj = 125C, RG = I C = INenn, 75 Ohm LS = 45 nH VCC = 600 V VGE = 15V, Tvj = 125C, RG = LS = Kurzschluverhalten SC Data 1200 V VCE sat 75 Ohm tr td,off - 420 - ns - 520 - ns - 65 - ns - 90 - ns Eon - 2,1 - mWs Eoff - 1,5 - mWs I SC - 60 - A tf 45 nH tP 10s, VGE 15V, RG = 75 Ohm Tvj125C, VCC = 720 V 2(11) DB-PIM-IGBT3_1.xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP15R12KE3G Vorlaufige Daten Preliminary data Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Charakteristische Werte / Characteristic values Modulinduktivitat stray inductance module Modul Leitungswiderstand, Anschlusse-Chip lead resistance, terminals-chip TC = 25C Diode Wechselrichter/ Diode Inverter Durchlaspannung forward voltage VGE = 0V, Tvj = 25C, IF = 15 A VGE = 0V, Tvj = 125C, IF = 15 A Ruckstromspitze peak reverse recovery current Sperrverzogerungsladung recovered charge Abschaltenergie pro Puls reverse recovery energy I F=INenn, - diF/dt = 600 V VGE = -10V, Tvj = 125C, VR = 600 V I F=INenn, 400 A/s VGE = -10V, Tvj = 25C, VR = 600 V VGE = -10V, Tvj = 125C, VR = 600 V I F=INenn, 400 A/s - diF/dt = VGE = -10V, Tvj = 25C, VR = 600 V VGE = -10V, Tvj = 125C, VR = 600 V Transistor Brems-Chopper/ Transistor Brake-Chopper VGE = 15V, Tvj = 25C, Kollektor-Emitter Sattigungsspannung collector-emitter saturation voltage VGE = 15V, Tvj = 125C, IC = 10 A IC = 10 A IC = 0,3 mA Gate-Schwellenspannung gate threshold voltage VCE = VGE, Eingangskapazitat input capacitance f = 1MHz, Tvj = 25C VCE = 25 V, VGE = 0 V Kollektor-Emitter Reststrom collector-emitter cut off current VGE = 0V, Tvj = 25C, VCE = Gate-Emitter Reststrom gate-emitter leakage current VCE = 0V, VGE = 20V, Tvj = 25C Schaltverluste und -bedingungen Switching losses and conditions siehe Wechselrichter in Dbl FP10R12KE3 see inverter in datasheet FP10R12KE3 Tvj = 25C, Diode Brems-Chopper/ Diode Brake-Chopper Tvj = 25C, Durchlaspannung forward voltage Tvj = 125C, Schaltverluste und -bedingungen Switching losses and conditions typ. max. LCE - - 100 nH RCC'+EE' - 7 - m min. typ. max. - 1,65 2,2 V - 1,65 - V - 16 - A - 15 - A - 1,8 - As - 3 - As - 0,55 - mWs - 1,1 - mWs min. typ. max. - 1,85 2,5 V - 2,25 - V VGE(TO) 5,0 5,8 6,5 V Cies - 0,6 - nF I CES - 5,0 - mA I GES - - 400 nA min. typ. max. - 1,8 2,5 V - 1,85 - V min. typ. max. R25 - 5 - k R/R -5 5 % 20 mW VF 400 A/s VGE = -10V, Tvj = 25C, VR = - diF/dt = min. 1200 V IF = 10 A IF = 10 A I RM Qr ERQ VCE sat VF siehe Wechselrichter in Dbl FB10R12KE3 see inverter in datasheet FB10R12KE3 NTC-Widerstand/ NTC-Thermistor Nennwiderstand rated resistance TC = 25C Abweichung von R100 deviation of R100 TC = 100C, R100 = 493 Verlustleistung power dissipation TC = 25C B-Wert B-value R2 = R1 exp [B(1/T2 - 1/T1)] P25 B25/50 3375 K 3(11) DB-PIM-IGBT3_1.xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP15R12KE3G Vorlaufige Daten Preliminary data Thermische Eigenschaften / Thermal properties Innerer Warmewiderstand thermal resistance, junction to case RthJC Gleichr. Diode/ Rectif. Diode min. typ. max. - - 1 K/W Trans. Wechsr./ Trans. Inverter - - 1,2 K/W Diode Wechsr./ Diode Inverter - - 1,5 K/W Trans. Bremse/ Trans. Brake - - 1,5 K/W Diode Bremse/ Diode Brake - - 2,3 K/W - 0,08 - K/W - 0,04 - K/W - 0,08 - K/W Ubergangs-Warmewiderstand Gleichr. Diode/ Rectif. Diode Paste=1W/m*K thermal resistance, case to heatsink Trans. Wechsr./ Trans. Inverter grease=1W/m*K RthCK Diode Wechsr./ Diode Inverter Hochstzulassige Sperrschichttemperatur maximum junction temperature Tvj - - 150 C Betriebstemperatur operation temperature Top -40 - 125 C Lagertemperatur storage temperature Tstg -40 - 125 C Mechanische Eigenschaften / Mechanical properties Innere Isolation internal insulation Al2O3 CTI comperative tracking index 225 M Anzugsdrehmoment f. mech. Befestigung mounting torque 3 Nm 10% Gewicht weight G 180 g 4(11) DB-PIM-IGBT3_1.xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP15R12KE3G Vorlaufige Daten Preliminary data Ausgangskennlinienfeld Wechselr. (typisch) IC = f (VCE) Output characteristic Inverter (typical) VGE = 15 V 30 25 Tvj = 25C Tvj = 125C IC [A] 20 15 10 5 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 4 4,5 5 VCE [V] Ausgangskennlinienfeld Wechselr. (typisch) IC = f (VCE) Output characteristic Inverter (typical) Tvj = 125C 30 Vge=19V Vge=17V 25 Vge=15V Vge=13V Vge=11V IC [A] 20 Vge=9V 15 10 5 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 VCE [V] 5(11) DB-PIM-IGBT3_1.xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP15R12KE3G Vorlaufige Daten Preliminary data Ubertragungscharakteristik Wechselr. (typisch) IC = f (VGE) Transfer characteristic Inverter (typical) VCE = 20 V 30 25 Tj=25C IC [A] 20 Tj=125C 15 10 5 0 0 2 4 6 8 10 12 14 VGE [V] Durchlakennlinie der Freilaufdiode Wechselr. (typisch) Forward characteristic of FWD Inverter (typical) IF = f (VF) 30 25 Tj = 25C Tj = 125C IF [A] 20 15 10 5 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 VF [V] 6(11) DB-PIM-IGBT3_1.xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP15R12KE3G Vorlaufige Daten Preliminary data Schaltverluste Wechselr. (typisch) Eon = f (IC), Eoff = f (IC), Erec = f (IC) Switching losses Inverter (typical) Tj = 125C, VGE = 15 V, VCC = RGon = RGoff = 600 V 75 Ohm 7 Eon 6 Eoff Erec E [mWs] 5 4 3 2 1 0 0 5 10 15 20 25 30 35 IC [A] Schaltverluste Wechselr. (typisch) Switching losses Inverter (typical) Eon = f (RG), Eoff = f (RG), Erec = f (RG) Tj = 125C, VGE = +-15 V , Ic = Inenn , VCC = 600 V 3 Eon 2,5 Eoff Erec E [mWs] 2 1,5 1 0,5 0 0 20 40 60 80 100 120 140 RG [ ] 7(11) DB-PIM-IGBT3_1.xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP15R12KE3G Vorlaufige Daten Preliminary data Transienter Warmewiderstand Wechselr. Transient thermal impedance Inverter ZthJC = f (t) 10 Zth-IGBT ZthJC [K/W] Zth-FWD 1 0,1 0,01 0,001 0,01 0,1 1 10 t [s] Sicherer Arbeitsbereich Wechselr. (RBSOA) IC = f (VCE) Reverse bias save operating area Inverter (RBSOA) Tvj = 125C, VGE = 15V 35 30 IC,Modul 25 IC,Chip IC [A] 20 15 10 5 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 VCE [V] 8(11) DB-PIM-IGBT3_1.xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP15R12KE3G Vorlaufige Daten Preliminary data Ausgangskennlinienfeld Brems-Chopper-IGBT (typisch) IC = f (VCE) Output characteristic brake-chopper-IGBT (typical) VGE = 15 V 14 Tvj = 25C 12 Tvj = 125C IC [A] 10 8 6 4 2 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 VCE [V] Durchlakennlinie der Brems-Chopper-Diode (typisch) IF = f (VF) Forward characteristic of brake-chopper-FWD (typical) 14 12 Tj = 25C 10 IF [A] Tj = 125C 8 6 4 2 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 VF [V] 9(11) DB-PIM-IGBT3_1.xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP15R12KE3G Vorlaufige Daten Preliminary data Durchlakennlinie der Gleichrichterdiode (typisch) Forward characteristic of Rectifier Diode (typical) IF = f (VF) 30 25 Tj = 25C 20 IF [A] Tj = 150C 15 10 5 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 120 140 160 VF [V] NTC- Temperaturkennlinie (typisch) R = f (T) NTC- temperature characteristic (typical) 100000 Rtyp R[ ] 10000 1000 100 0 20 40 60 80 100 TC [C] 10(11) DB-PIM-IGBT3_1.xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP15R12KE3G Vorlaufige Daten Preliminary data Schaltplan/ Circuit diagram 21 8 22 20 1 2 3 23 19 7 14 18 13 24 4 12 9 16 17 5 15 6 NTC 11 10 Gehauseabmessungen/ Package outlines Mit dieser technischen Information werden Halbleiterbauelemente spezifiziert, jedoch keine Eigenschaften zugesichert. Sie gilt in Verbindung mit den zugehorigen Technischen Erlauterungen. This technical information specifies semiconductor devices but promises no characteristics. It is valid in combination with the belonging technical notes. 11(11) DB-PIM-IGBT3_1.xls