TechnischeInformation/technicalinformation FS400R12A2T4 HybridPACKTM2ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled4DiodeundNTC HybridPACKTM2modulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled4diodeandNTC T T T VS = 1200V I OON = 400A / Ic = 800A TypischeAnwendungen * Anwendungen im Automobil * Hochleistungsumrichter * Hybrid-Elektrofahrzeuge (H)EV * Hybrid-Nutzfahrzeuge * Motorantriebe TypicalApplications * Automotive Applications * High Power Converters * Hybrid Electrical Vehicles (H)EV * Commercial Agriculture Vehicles * Motor Drives ElektrischeEigenschaften * Erhohte Zwischenkreisspannung * Niederinduktives Design * Niedrige Schaltverluste * Trench IGBT 4 * TYI OO = 150C * VSUEU mit positivem Temperaturkoeffizienten ElectricalFeatures * Increased DC link Voltage * Low inductive design * Low Switching Losses * Trench IGBT 4 * TYI OO = 150C * VSUEU with positive Temperature Coefficient MechanischeEigenschaften * 2,5 kV AC 1min Isolationsfestigkeit * Direkt gekuhlte Bodenplatte * Hohe Leistungsdichte * Integrierter NTC Temperatur Sensor * Isolierte Bodenplatte * Kupferbodenplatte * RoHS konform MechanicalFeatures * 2.5 kV AC 1min Insulation * Direct Cooled Base Plate * High Power Density * Integrated NTC temperature sensor * Isolated Base Plate * Copper Base Plate * RoHS compliant ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code ContentoftheCode Digit ModuleSerialNumber ModuleMaterialNumber ProductionOrderNumber Datecode(ProductionYear) Datecode(ProductionWeek) 1-5 6-11 12-19 20-21 22-23 preparedby:AU dateofpublication:2012-11-06 materialno:36841 approvedby:MM revision:3.0 ULapproved(E83335) 1 TechnischeInformation/technicalinformation FS400R12A2T4 IGBT-Wechselrichter/IGBT-inverter HochstzulassigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25C ImplementierterKollektor-Strom Implementedcollectorcurrent Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent VCES 1200 V ICN 400 A TF = 75C, Tvj = 175C TF = 25C, Tvj = 175C IC nom IC 300 400 PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 800 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TF = 25C, Tvj = 175C Ptot 1500 W Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sattigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 300 A, VGE = 15 V IC = 300 A, VGE = 15 V IC = 300 A, VGE = 15 V Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 13,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25C Gateladung Gatecharge VCE sat A A typ. max. 1,55 1,75 1,80 1,85 V V V VGEth 5,2 5,8 6,4 V VGE = -15 V ... +15 V QG 3,20 C InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25C RGint 1,9 Eingangskapazitat Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 25,0 nF Ruckwirkungskapazitat Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 1,10 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 1200 V, VGE = 0 V, Tvj = 25C ICES 1,0 mA Gate-Emitter-Reststrom Gate-emitterleakagecurrent VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25C IGES 400 nA td on 0,16 0,18 0,19 s s s tr 0,05 0,05 0,06 s s s td off 0,42 0,53 0,61 s s s tf 0,04 0,09 0,09 s s s Einschaltverzogerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 300 A, VCE = 500 V VGE = 15 V RGon = 1,5 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 300 A, VCE = 500 V VGE = 15 V RGon = 1,5 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Abschaltverzogerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 300 A, VCE = 500 V VGE = 15 V RGoff = 1,5 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 300 A, VCE = 500 V VGE = 15 V RGoff = 1,5 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 300 A, VCE = 500 V, LS = 20 nH Tvj = 25C VGE = 15 V, di/dt = 5500 A/s (Tvj=150C) Tvj = 125C RGon = 1,5 Tvj = 150C Eon 17,0 24,0 26,0 mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 300 A, VCE = 500 V, LS = 20 nH Tvj = 25C VGE = 15 V, du/dt = 2550 V/s (Tvj=150C) Tvj = 125C RGoff = 1,5 Tvj = 150C Eoff 13,0 26,0 30,0 mJ mJ mJ Kurzschluverhalten SCdata VGE 15 V, VCC = 900 V VCEmax = VCES -LsCE *di/dt ISC 2300 2000 A A Warmewiderstand,ChipbisGehause Thermalresistance,junctiontocase pro IGBT / per IGBT cooling fluid = 50% water/50% ethylenglycol; V/t = 10,0 dm/min RthJF preparedby:AU dateofpublication:2012-11-06 approvedby:MM revision:3.0 2 tP 8 s, Tvj = 25C tP 6 s, Tvj = 150C 0,10 K/W TechnischeInformation/technicalinformation FS400R12A2T4 Diode-Wechselrichter/Diode-inverter HochstzulassigeWerte/MaximumRatedValues PeriodischeSpitzensperrspannung Repetitivepeakreversevoltage Tvj = 25C ImplementierterDurchlassstrom Implementedforwardcurrent Dauergleichstrom ContinuousDCforwardcurrent PeriodischerSpitzenstrom Repetitivepeakforwardcurrent tP = 1 ms Grenzlastintegral It-value VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125C VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 150C VRRM 1200 V IFN 400 A IF 300 A IFRM 800 A It 13000 15000 CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,55 1,50 1,45 1,80 As As Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 300 A, VGE = 0 V IF = 300 A, VGE = 0 V IF = 300 A, VGE = 0 V Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C VF Ruckstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 300 A, - diF/dt = 3150 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 500 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C IRM 315 400 400 A A A Sperrverzogerungsladung Recoveredcharge IF = 300 A, - diF/dt = 3150 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 500 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C Qr 27,0 52,0 60,0 C C C AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 300 A, - diF/dt = 3150 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 500 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C Erec 7,00 18,0 21,0 mJ mJ mJ RthJF min. typ. max. R25 5,00 k R/R -5 5 % P25 20,0 mW Warmewiderstand,ChipbisGehause pro Diode / per diode Thermalresistance,junctiontocoolingfluid cooling fluid = 50% water/50% ethylenglycol; V/t = 10,0 dm/min V V V 0,13 K/W 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:AU dateofpublication:2012-11-06 approvedby:MM revision:3.0 3 TechnischeInformation/technicalinformation FS400R12A2T4 Modul/Module Isolations-Prufspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. MaterialModulgrundplatte Materialofmodulebaseplate InnereIsolation Internalisolation Basisisolierung (Schutzklasse 1, EN61140) basic insulation (class 1, IEC 61140) Kriechstrecke Creepagedistance VISOL 2,5 kV Cu Al2O3 Kontakt - Kuhlkorper / terminal to heatsink Kontakt - Kontakt / terminal to terminal 7,0 5,5 mm Luftstrecke Clearance Kontakt - Kuhlkorper / terminal to heatsink Kontakt - Kontakt / terminal to terminal 7,0 5,0 mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI > 200 DruckabfallimKuhlkreislauf* Pressuredropincoolingcircuit* V/t = 10,0 dm/min; TF = 25C cooling fluid = 50% water/50% ethylenglycol HochstzulassigerDruckimKuhlkreislauf Maximumpressureincoolingcircuit min. typ. p 100 p 2,5 bar Modulstreuinduktivitat Strayinductancemodule LsCE 14 nH Modulleitungswiderstand,AnschlusseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TF = 25C, pro Schalter / per switch RCC'+EE' 0,80 m HochstzulassigeSperrschichttemperatur Maximumjunctiontemperature Wechselrichter, Brems-Chopper / Inverter, Brake-Chopper Tvj max 175 C TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Wechselrichter, Brems-Chopper / Inverter, Brake-Chopper Tvj op -40 150 C Lagertemperatur Storagetemperature Tstg -40 125 C Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting Schraube M6 - Montage gem. gultiger Applikation Note screw M6 - mounting according to valid application note M 3,00 - 6,00 Nm Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlusse Terminalconnectiontorque Schraube M6 - Montage gem. gultiger Applikation Note screw M6 - mounting according to valid application note M 2,5 - 5,0 Nm Gewicht Weight G 1250 g *KuhleraufbaugemagultigerApplicationNote. *Coolersetupaccordingtothevalidapplicationnote. *AccordingtoIEC60664(MaterialgroupIIIaandPD2)themax.DClinkvoltageshouldberestrictedto550V preparedby:AU dateofpublication:2012-11-06 approvedby:MM revision:3.0 4 max. mbar TechnischeInformation/technicalinformation FS400R12A2T4 AusgangskennlinieIGBT-Wechselr.(typisch) outputcharacteristicIGBT-inverter(typical) IC=f(VCE) VGE=15V AusgangskennlinienfeldIGBT-Wechselr.(typisch) outputcharacteristicIGBT-inverter(typical) IC=f(VCE) Tvj=150C 800 800 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C 750 700 650 650 600 600 550 550 500 500 450 450 IC [A] IC [A] 700 400 350 400 350 300 300 250 250 200 200 150 150 100 100 50 50 0 0,0 0,5 VGE = 19V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 750 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 0 3,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 VCE [V] 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 VCE [V] UbertragungscharakteristikIGBT-Wechselr.(typisch) transfercharacteristicIGBT-inverter(typical) IC=f(VGE) VCE=20V SchaltverlusteIGBT-Wechselr.(typisch) switchinglossesIGBT-inverter(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=15V,RGon=1.5,RGoff=1.5,VCE=500V 800 100 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C 750 700 90 650 80 Eon, Tvj = 125C Eoff, Tvj = 125C Eon, Tvj = 150C Eoff, Tvj = 150C 600 70 550 60 450 E [mJ] IC [A] 500 400 350 50 40 300 250 30 200 20 150 100 10 50 0 5 6 7 8 9 10 11 12 0 100 13 VGE [V] 200 300 400 500 IC [A] preparedby:AU dateofpublication:2012-11-06 approvedby:MM revision:3.0 5 600 700 800 TechnischeInformation/technicalinformation FS400R12A2T4 SchaltverlusteIGBT-Wechselr.(typisch) switchinglossesIGBT-Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=15V,IC=300A,VCE=500V TransienterWarmewiderstandIGBT-Wechselr. transientthermalimpedanceIGBT-inverter ZthJF=f(t)(V/t=10dm/min) 100 1 Eon, Tvj = 125C Eoff, Tvj = 125C Eon, Tvj = 150C Eoff, Tvj = 150C 90 80 ZthJF : IGBT 70 0,1 ZthJF [K/W] E [mJ] 60 50 40 0,01 30 20 i: 1 2 3 4 5 ri[K/W]: 0,0062 0,022 0,0238 0,038 0,01 i[s]: 0,0005 0,02 0,058 0,45 2,19 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14 0,001 0,001 16 0,01 RG [] 0,1 1 10 t [s] SichererRuckwarts-ArbeitsbereichIGBT-Wr.(RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT-inv.(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=15V,RGoff=1.5,Tvj=150C WarmewiderstandIGBT-Wechselr. thermalimpedanceIGBT-inverter RthJF=f(V/t) coolingfluid=50%water/50%ethylenglycol 900 0,120 RthJF: IGBT 800 0,115 700 600 RthJF [K/W] IC [A] 0,110 500 400 0,105 300 200 100 0 900 0,100 IC, Modul IC, Chip 1000 1100 1200 0,095 1300 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 V/t [dm/min] VCE [V] preparedby:AU dateofpublication:2012-11-06 approvedby:MM revision:3.0 6 TechnischeInformation/technicalinformation FS400R12A2T4 DurchlasskennliniederDiode-Wechselr.(typisch) forwardcharacteristicofdiode-inverter(typical) IF=f(VF) SchaltverlusteDiode-Wechselr.(typisch) switchinglossesdiode-inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=1.5,VCE=500V 800 35 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C 750 700 Erec, Tvj = 125C Erec, Tvj = 150C 30 650 600 550 25 450 E [mJ] IF [A] 500 400 350 20 300 15 250 200 150 10 100 50 0 0,0 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 5 2,4 0 100 200 300 VF [V] 400 500 600 700 800 IF [A] SchaltverlusteDiode-Wechselr.(typisch) switchinglossesdiode-inverter(typical) Erec=f(RG) IF=300A,VCE=500V TransienterWarmewiderstandDiode-Wechselr. transientthermalimpedancediode-inverter ZthJF=f(t)(V/t=10dm/min) 25 1 ZthJF : Diode Erec, Tvj = 125C Erec, Tvj = 150C 21 0,1 E [mJ] ZthJF [K/W] 17 13 0,01 9 i: 1 2 3 4 5 ri[K/W]: 0,0026 0,0241 0,0517 0,0431 0,0095 i[s]: 0,0006 0,017 0,053 0,39 3,2 5 0 2 4 6 8 10 12 14 16 0,001 0,001 18 RG [] 0,01 0,1 t [s] preparedby:AU dateofpublication:2012-11-06 approvedby:MM revision:3.0 7 1 10 TechnischeInformation/technicalinformation FS400R12A2T4 WarmewiderstandDiode-Wechselr. thermalimpedancediode-inverter RthJF=f(V/t) coolingfluid=50%water/50%ethylenglycol NTC-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) 0,150 100000 RthJF: Diode Rtyp 0,145 10000 R[] RthJF [K/W] 0,140 0,135 0,130 1000 0,125 0,120 100 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 V/t [dm/min] 325 p: Modul 275 250 225 p [mbar] 200 175 150 125 100 75 50 25 0 0 2 4 6 8 10 12 V/t [dm/min] 20 40 60 80 TC [C] DruckabfallimKuhlkreislauf* pressuredropincoolingcircuit* p=f(V/t) coolingfluid=50%water/50%ethylenglycol,TF=25C 300 0 14 16 18 20 preparedby:AU dateofpublication:2012-11-06 approvedby:MM revision:3.0 8 100 120 140 160 TechnischeInformation/technicalinformation FS400R12A2T4 Schaltplan/circuitdiagram P3 P2 P1 T11 C5 C3 G5 G3 E5 E3 C1 T T12 G1 E1 3 T21 2 1 C6 C4 C2 G6 G4 G2 E6 E4 E2 T T22 T31 T T32 N3 N2 N1 Gehauseabmessungen/packageoutlines preparedby:AU dateofpublication:2012-11-06 approvedby:MM revision:3.0 9 TechnischeInformation/technicalinformation FS400R12A2T4 Nutzungsbedingungen DieindiesemProduktdatenblattenthaltenenDatensindausschlielichfurtechnischgeschultesFachpersonalbestimmt.Die BeurteilungderEignungdiesesProduktesfurIhreAnwendungsowiedieBeurteilungderVollstandigkeitderbereitgestellten ProduktdatenfurdieseAnwendungobliegtIhnenbzw.IhrentechnischenAbteilungen. IndiesemProduktdatenblattwerdendiejenigenMerkmalebeschrieben,furdiewireineliefervertraglicheGewahrleistung ubernehmen.EinesolcheGewahrleistungrichtetsichausschlielichnachMagabederimjeweiligenLiefervertragenthaltenen Bestimmungen.GarantienjeglicherArtwerdenfurdasProduktunddessenEigenschaftenkeinesfallsubernommen.DieAngaben indengultigenAnwendungs-undMontagehinweisendesModulssindzubeachten. SolltenSievonunsProduktinformationenbenotigen,dieuberdenInhaltdiesesProduktdatenblattshinausgehenund insbesondereeinespezifischeVerwendungunddenEinsatzdiesesProduktesbetreffen,setzenSiesichbittemitdemfurSie zustandigenVertriebsburoinVerbindung(siehewww.infineon.com,Vertrieb&Kontakt).FurInteressentenhaltenwirApplication Notesbereit. AufgrunddertechnischenAnforderungenkonnteunserProduktgesundheitsgefahrdendeSubstanzenenthalten.BeiRuckfragen zudenindiesemProduktjeweilsenthaltenenSubstanzensetzenSiesichbitteebenfallsmitdemfurSiezustandigen VertriebsburoinVerbindung. SolltenSiebeabsichtigen,dasProduktinAnwendungenderLuftfahrt,ingesundheits-oderlebensgefahrdendenoder lebenserhaltendenAnwendungsbereicheneinzusetzen,bittenwirumMitteilung.Wirweisendaraufhin,dasswirfurdieseFalle -diegemeinsameDurchfuhrungeinesRisiko-undQualitatsassessments; -denAbschlussvonspeziellenQualitatssicherungsvereinbarungen; -diegemeinsameEinfuhrungvonManahmenzueinerlaufendenProduktbeobachtungdringendempfehlenund gegebenenfallsdieBelieferungvonderUmsetzungsolcherManahmenabhangigmachen. Soweiterforderlich,bittenwirSie,entsprechendeHinweiseanIhreKundenzugeben. InhaltlicheAnderungendiesesProduktdatenblattsbleibenvorbehalten. Terms&Conditionsofusage Thedatacontainedinthisproductdatasheetisexclusivelyintendedfortechnicallytrainedstaff.Youandyourtechnical departmentswillhavetoevaluatethesuitabilityoftheproductfortheintendedapplicationandthecompletenessoftheproduct datawithrespecttosuchapplication. Thisproductdatasheetisdescribingthecharacteristicsofthisproductforwhichawarrantyisgranted.Anysuchwarrantyis grantedexclusivelypursuantthetermsandconditionsofthesupplyagreement.Therewillbenoguaranteeofanykindforthe productanditscharacteristics.Theinformationinthevalidapplication-andassemblynotesofthemodulemustbeconsidered. Shouldyourequireproductinformationinexcessofthedatagiveninthisproductdatasheetorwhichconcernsthespecific applicationofourproduct,pleasecontactthesalesoffice,whichisresponsibleforyou(seewww.infineon.com,sales&contact). Forthosethatarespecificallyinterestedwemayprovideapplicationnotes. Duetotechnicalrequirementsourproductmaycontaindangeroussubstances.Forinformationonthetypesinquestionplease contactthesalesoffice,whichisresponsibleforyou. ShouldyouintendtousetheProductinaviationapplications,inhealthorliveendangeringorlifesupportapplications,please notify.Pleasenote,thatforanysuchapplicationsweurgentlyrecommend -toperformjointRiskandQualityAssessments; -theconclusionofQualityAgreements; -toestablishjointmeasuresofanongoingproductsurvey, andthatwemaymakedeliverydependedontherealization ofanysuchmeasures. Ifandtotheextentnecessary,pleaseforwardequivalentnoticestoyourcustomers. Changesofthisproductdatasheetarereserved. preparedby:AU dateofpublication:2012-11-06 approvedby:MM revision:3.0 10 Mouser Electronics Authorized Distributor Click to View Pricing, Inventory, Delivery & Lifecycle Information: Infineon: FS400R12A2T4