Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules BSM15GP120 Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Hochstzulassige Werte / Maximum rated values Diode Gleichrichter/ Diode Rectifier Periodische Ruckw. Spitzensperrspannung repetitive peak reverse voltage VRRM 1600 V Durchlastrom Grenzeffektivwert RMS forward current per chip I FRMSM 40 A Id 15 A I FSM 300 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 230 A 450 As 260 As VCES 1200 V I C,nom. 15 A IC 35 A I CRM 30 A Ptot 180 W VGES +/- 20V V IF 15 A I FRM 30 A I 2t 125 A2s VCES 1200 V TC = 80 C I C,nom. 10 A TC = 25 C IC 20 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 100 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:29.03.2001 approved by: Robert Severin revision: 6 1(11) DB-PIM-10 (2).xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules BSM15GP120 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 1 V 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' - 8 - m min. typ. max. - 2,2 2,55 V - 2,5 - V VGE(TO) 4,5 5,5 6,5 V Cies - 1,0 - nF Diode Gleichrichter/ Diode Rectifier Durchlaspannung forward voltage Tvj = 150C, Schleusenspannung threshold voltage 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 = 0,6 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 = 1200 V VGE = 0V, Tvj =125C, VCE = 1200 V Gate-Emitter Reststrom gate-emitter leakage current 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, VCE = 0V, VGE =20V, Tvj =25C I C = INenn, VCC = 47 Ohm VGE = 15V, Tvj = 125C, RG = 47 Ohm I C = INenn, 600 V VGE = 15V, Tvj = 25C, RG = 47 Ohm VGE = 15V, Tvj = 125C, RG = 47 Ohm I C = INenn, 600 V VCC = VGE = 15V, Tvj = 25C, RG = 47 Ohm VGE = 15V, Tvj = 125C, RG = 47 Ohm I C = INenn, 600 V VCC = VGE = 15V, Tvj = 25C, RG = 47 Ohm VGE = 15V, Tvj = 125C, RG = 47 Ohm I C = INenn, 600 V VCC = VGE = 15V, Tvj = 125C, RG = I C = INenn, 75 nH VCC = 600 V LS = Kurzschluverhalten SC Data 47 Ohm LS = VGE = 15V, Tvj = 125C, RG = I CES - 1,0 500 A - 1,2 - mA I GES - - 300 nA td,on - 65 - ns - 66 - ns - 65 - ns - 55 - ns 600 V VGE = 15V, Tvj = 25C, RG = VCC = VCE sat 47 Ohm tr td,off - 370 - ns - 410 - ns - 50 - ns - 55 - ns Eon - 2 - mWs Eoff - 1,7 - mWs I SC - 90 - A tf 75 nH tP 10s, VGE 15V, RG = 47 Ohm Tvj125C, VCC = 720 V dI/dt = 1200 A/s 2(11) DB-PIM-10 (2).xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules BSM15GP120 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, 1000A/s VGE = -10V, Tvj = 25C, VR = 600 V VGE = -10V, Tvj = 125C, VR = 600 V I F=INenn, 1000A/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 = 10,0 A IC = 10,0 A IC = 0,35mA 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 = 1200 V VGE = 0V, Tvj = 125C, VCE = 1200 V Gate-Emitter Reststrom gate-emitter leakage current Tvj = 25C, VCE = 0V, VGE = 20V, Tvj = 25C Diode Brems-Chopper/ Diode Brake-Chopper Tvj = 25C, Durchlaspannung forward voltage Tvj = 125C, 10,0 A IF = 10,0 A 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)] max. LCE - - 100 nH RCC'+EE' - 11 - m min. typ. max. - 1,75 2,2 V - 1,6 - V - 22 - A - 25 - A - 1,6 - As - 3,2 - As - 0,5 - mWs - 1,2 - mWs min. typ. max. - 2,4 2,85 V - 2,75 - V VGE(TO) 4,5 5,5 6,5 V Cies - 0,6 - nF VF I RM Qr ERQ VCE sat I CES - 0,5 500 A - 0,8 - mA - - 300 nA min. typ. max. - 2,2 2,55 V - 2,1 - V min. typ. max. R25 - 5 - k R/R -5 5 % 20 mW I GES IF = NTC-Widerstand/ NTC-Thermistor Nennwiderstand rated resistance typ. 1000A/s VGE = -10V, Tvj = 25C, VR = - diF/dt = min. VF P25 B25/50 3375 K 3(11) DB-PIM-10 (2).xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules BSM15GP120 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 - - 0,7 K/W Diode Wechsr./ Diode Inverter - - 1,2 K/W Trans. Bremse/ Trans. Brake - - 1,2 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-10 (2).xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules BSM15GP120 Ausgangskennlinienfeld Wechselr. (typisch) IC = f (VCE) Output characteristic Inverter (typical) VGE = 15 V 30 25 Tj = 25C Tj = 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 = 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-10 (2).xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules BSM15GP120 Ubertragungscharakteristik Wechselr. (typisch) IC = f (VGE) Transfer characteristic Inverter (typical) VCE = 20 V 30 25 Tj = 25C 20 IC [A] 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 20 IF [A] Tj = 125C 15 10 5 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 VF [V] 6(11) DB-PIM-10 (2).xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules BSM15GP120 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 47 Ohm 6 Eon 5 Eoff Erec E [mWs] 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 Eoff 2,5 Erec E [mWs] 2 1,5 1 0,5 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 RG [ ] 7(11) DB-PIM-10 (2).xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules BSM15GP120 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, RG = 47 Ohm 35 30 25 IC,Modul IC,Chip IC [A] 20 15 10 5 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 VCE [V] 8(11) DB-PIM-10 (2).xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules BSM15GP120 Ausgangskennlinienfeld Brems-Chopper-IGBT (typisch) Output characteristic brake-chopper-IGBT (typical) IC = f (VCE) VGE = 15 V 20 18 16 Tj = 25C Tj = 125C 14 IC [A] 12 10 8 6 4 2 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 VCE [V] Durchlakennlinie der Brems-Chopper-Diode (typisch) IF = f (VF) Forward characteristic of brake-chopper-FWD (typical) 20 18 16 14 Tj = 25C Tj = 125C IF [A] 12 10 8 6 4 2 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 VF [V] 9(11) DB-PIM-10 (2).xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules BSM15GP120 Durchlakennlinie der Gleichrichterdiode (typisch) Forward characteristic of Rectifier Diode (typical) IF = f (VF) 30 25 20 Tj = 25C 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-10 (2).xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules BSM15GP120 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-10 (2).xls Nutzungsbedingungen Die in diesem Produktdatenblatt enthaltenen Daten sind ausschlielich fur technisch geschultes Fachpersonal bestimmt. Die Beurteilung der Geeignetheit dieses Produkte s fur die von Ihnen anvisierte Anwendung sowie die Beurteilung der Vollstandigkeit der bereitgestellten Produktdaten fur diese Anwendung obliegt Ihnen bzw. Ihren technischen Abteilungen. In diesem Produktdatenblatt werden diejenigen Merkmale besch rieben, fur die wir eine liefervertragliche Gewahrleistung ubernehmen. Eine solche Gewahrleistung richtet sich ausschliel ich nach Magabe der im jeweiligen Liefervertrag enthaltenen Bestimmungen. Garantien jeglicher Art werden fur das Produkt und dessen Eigenschaft en keinesfalls ubernommen. Sollten Sie von uns Produktinformationen benotigen, die uber den Inhalt dieses Produktdatenbl atts hinausgehen und insbesondere eine spezifische Verwendung und den Einsatz dieses Produktes betreffen, setzen Sie sich bitte mit dem fur Sie zustandigen Vertriebsburo in Verbindung (siehe www.eupec.com, Vertrieb&Kontakt). Fur Interessent en halten wir Application Notes bereit. Aufgrund der technischen Anforderungen konnte unser Produkt ge sundheitsgefahrdende Substanzen enthalten. Bei Ruckfragen zu den in diesem Produkt jeweils enthaltenen S ubstanzen setzen Sie sich bitte ebenfalls mit dem fur Sie zustandigen Vertriebsburo in Verbindung. Sollten Sie beabsichtigen, das Produkt in Anwendungen der Luftfahrt, in gesundheits- oder lebensgefahrdenden oder lebenserhaltenden Anwendungsbereichen ei nzusetzen, bitten wir um Mitteilung. Wir we isen darauf hin, dass wir fur diese Falle - die gemeinsame Durchfuhrung eines Risiko- und Qualitatsassessments; - den Abschluss von speziellen Q ualitatssicherungsvereinbarungen; - die gemeinsame Einfuhrung von Manahmen zu einer laufenden Produktbeobachtung dringend empfehlen und gegebenenfalls die Belieferung v on der Umsetzung solcher Manahmen abhangig machen. Soweit erforderlich, bitten wir Sie, entsprechende Hinweise an Ihre Kunden zu geben. Inhaltliche Anderungen dieses Produkt datenblatts bleiben vorbehalten. Terms & Conditions of usage The data contained in this product data s heet is exclusively intended for technically trained staff. You and your technical dep artments will have to evaluate the suitability of the product for the intended application and the completeness of the product data with respect to such application. This product data sheet is describing the characteristics of this product for which a warranty is granted. 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Please note, that for any such applications we urgently recommend - to perform joint Risk and Quality Assessments; - the conclusion of Quality Agreements; - to establish joint measures of an ongoing product survey, and that we may make delivery depended on the realization of any such measures. If and to the extent necessary, please forward equivalent notices to your customers. Changes of this product data sheet are reserved.