TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FS400R07A1E3_H5 HybridPACKTM1ModulmitTrench/FeldstoppIGBT3undEmitterControlled3DiodeundNTC HybridPACKTM1modulewithTrench/FieldstopIGBT3andEmitterControlled3diodeandNTC VCES = 650V IC nom = 400A / ICRM = 800A TypischeAnwendungen * AnwendungenimAutomobil * Hybrid-Elektrofahrzeuge(H)EV * Hybrid-Nutzfahrzeuge * Motorantriebe TypicalApplications * AutomotiveApplications * HybridElectricalVehicles(H)EV * CommercialAgricultureVehicles * MotorDrives ElektrischeEigenschaften * ErhohteSperrspannungsfestigkeitauf650V * NiedrigeSchaltverluste * NiedrigesVCEsat * Tvjop=150C * VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten ElectricalFeatures * Increasedblockingvoltagecapabilityto650V * LowSwitchingLosses * LowVCEsat * Tvjop=150C * VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient MechanischeEigenschaften * 2,5kVAC1minIsolationsfestigkeit * Al2O3 Substrat mit kleinem thermischen Widerstand * DirektgekuhlteBodenplatte * HohemechanischeRobustheit * IntegrierterNTCTemperaturSensor * Kupferbodenplatte * RoHSkonform * Standardgehause MechanicalFeatures * 2.5kVAC1minInsulation * Al2O3SubstratewithLowThermalResistance * * * * * * DirectCooledBasePlate Highmechanicalrobustness IntegratedNTCtemperaturesensor CopperBasePlate RoHScompliant StandardHousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:TG dateofpublication:2014-12-02 approvedby:MM revision:3.0 ContentoftheCode Digit ModuleSerialNumber ModuleMaterialNumber ProductionOrderNumber Datecode(ProductionYear) Datecode(ProductionWeek) 1-5 6-11 12-19 20-21 22-23 ULapproved(E83335) 1 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FS400R07A1E3_H5 IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HochstzulassigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25C VCES 650 V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TF = 75C, Tvj max = 175C TF = 25C, Tvj max = 175C IC nom IC 400 500 PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 800 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TF = 25C, Tvj max = 175C Ptot 750 W VGES +/-20 V Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sattigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 400 A, VGE = 15 V IC = 400 A, VGE = 15 V IC = 400 A, VGE = 15 V Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C VCE sat A A typ. max. 1,45 1,60 1,70 1,90 V V V 5,80 6,50 V Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 6,40 mA, VCE = VGE, Tvj = 25C Gateladung Gatecharge VGE = -15 V ... +15 V QG 4,30 C InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25C RGint 1,0 Eingangskapazitat Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 26,0 nF Ruckwirkungskapazitat Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 0,76 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 650 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 VGEth Einschaltverzogerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 400 A, VCE = 300 V VGE = 15 V RGon = 1,8 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 400 A, VCE = 300 V VGE = 15 V RGon = 1,8 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Abschaltverzogerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 400 A, VCE = 300 V VGE = 15 V RGoff = 1,8 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 400 A, VCE = 300 V VGE = 15 V RGoff = 1,8 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 400 A, VCE = 300 V, LS = 25 nH Tvj = 25C VGE = 15 V, di/dt = 5500 A/s (Tvj = 150C) Tvj = 125C RGon = 1,8 Tvj = 150C AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse Kurzschluverhalten SCdata 4,90 0,10 0,11 0,12 s s s 0,08 0,08 0,08 s s s 0,46 0,50 0,50 s s s 0,05 0,07 0,08 s s s Eon 2,90 4,20 4,50 mJ mJ mJ IC = 400 A, VCE = 300 V, LS = 25 nH Tvj = 25C VGE = 15 V, du/dt = 3000 V/s (Tvj = 150C) Tvj = 125C RGoff = 1,8 Tvj = 150C Eoff 13,0 16,0 17,0 mJ mJ mJ VGE 15 V, VCC = 360 V VCEmax = VCES -LsCE *di/dt ISC 2800 2000 A A tP 8 s, Tvj = 25C tP 6 s, Tvj = 150C td on tr td off tf Warmewiderstand,ChipbisKuhl-Flussigkeit proIGBT/perIGBT Thermalresistance,junctiontocoolingfluid coolingfluid=50%water/50%ethylenglycol;V/t= 10,0dm/min RthJF TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op preparedby:TG dateofpublication:2014-12-02 approvedby:MM revision:3.0 2 0,20 K/W -40 150 C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FS400R07A1E3_H5 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 VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 150C VRRM 650 V IF 400 A IFRM 800 A It 8800 8500 CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. As As typ. max. 1,95 VF 1,55 1,50 1,45 IF = 400 A, - diF/dt = 5500 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 300 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C IRM 210 280 300 A A A Sperrverzogerungsladung Recoveredcharge IF = 400 A, - diF/dt = 5500 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 300 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C Qr 18,0 30,0 34,0 C C C AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 400 A, - diF/dt = 5500 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 300 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C Erec 3,60 7,25 8,30 mJ mJ mJ Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 400 A, VGE = 0 V IF = 400 A, VGE = 0 V IF = 400 A, VGE = 0 V Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Ruckstromspitze Peakreverserecoverycurrent Warmewiderstand,ChipbisKuhl-Flussigkeit proDiode/perdiode Thermalresistance,junctiontocoolingfluid coolingfluid=50%water/50%ethylenglycol;V/t= 10,0dm/min RthJF TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op V V V 0,28 K/W -40 150 C NTC-Widerstand/NTC-Thermistor CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 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 R25 R/R 5,00 -5 P25 AngabengemagultigerApplicationNote. Specificationaccordingtothevalidapplicationnote. preparedby:TG dateofpublication:2014-12-02 approvedby:MM revision:3.0 3 k 5 % 20,0 mW TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FS400R07A1E3_H5 Modul/Module Isolations-Prufspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. VISOL 2,5 kV Cu MaterialModulgrundplatte Materialofmodulebaseplate InnereIsolation Internalisolation Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140) basicinsulation(class1,IEC61140) Al2O3 Kriechstrecke Creepagedistance Kontakt-Kuhlkorper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 12,0 6,1 mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kuhlkorper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 12,0 6,1 mm > 200 VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI min. DruckabfallimKuhlkreislauf* Pressuredropincoolingcircuit* V/t = 10,0 dm/min; TF = 25C cooling fluid = 50% water/50% ethylenglycol HochstzulassigerDruckimKuhlkreislauf Maximumpressureincoolingcircuit TF=25C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature 30 nH RCC'+EE' 1,00 m Tstg -40 125 C 6,00 Nm 6,0 Nm M 3,00 Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlusse Terminalconnectiontorque SchraubeM6-Montagegem.gultigerApplikationsschrift ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,0 G preparedby:TG dateofpublication:2014-12-02 approvedby:MM revision:3.0 4 bar LsCE SchraubeM5-Montagegem.gultigerApplikationsschrift ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote Der Kollektor-Dauergleichstrom / Dioden-Dauergleichstrom ist durch die Lastanschlusse begrenzt. DC-Collector current / diode forward current is limited by the power terminals. mbar 2,0 Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting Gewicht Weight max. 50 p Modulstreuinduktivitat Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlusseChip Moduleleadresistance,terminals-chip p typ. 665 g TechnischeInformation/TechnicalInformation FS400R07A1E3_H5 IGBT-Modul IGBT-Module AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) VGE=15V AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) Tvj=150C 800 800 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C 700 600 600 500 500 IC [A] IC [A] 700 400 400 300 300 200 200 100 100 0 VGE = 19V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 VCE [V] 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=1.8,RGoff=1.8,VCE=300V 800 30 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C 700 Eon, Tvj = 125C Eoff, Tvj = 125C Eon, Tvj = 150C Eoff, Tvj = 150C 25 600 20 E [mJ] IC [A] 500 400 15 300 10 200 5 100 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 0 12 preparedby:TG dateofpublication:2014-12-02 approvedby:MM revision:3.0 5 0 100 200 300 IC [A] 400 500 600 TechnischeInformation/TechnicalInformation FS400R07A1E3_H5 IGBT-Modul IGBT-Module SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=15V,IC=400A,VCE=300V TransienterWarmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJF=f(t)(V/t=10dm/min) 80 1 Eon, Tvj = 125C Eoff, Tvj = 125C Eon, Tvj = 150C Eoff, Tvj = 150C 70 ZthJF: IGBT 60 ZthJF [K/W] E [mJ] 50 40 0,1 30 20 i: 1 2 3 4 5 ri[K/W]: 0,0133 0,0711 0,0198 0,02 0,0758 i[s]: 0,00044 0,02502 0,0934 0,0952 0,811 10 0 0 2 4 6 8 10 RG [] 12 14 16 0,01 0,001 18 SichererRuckwarts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=15V,RGoff=1.8,Tvj=150C 900 IC, Modul IC, Chip 800 0,01 0,1 t [s] 1 10 WarmewiderstandIGBT,Wechselrichter thermalimpedanceIGBT,Inverter RthJF=f(V/t) coolingfluid=50%water/50%ethylenglycol 0,215 RthJF: IGBT 0,210 700 0,205 RthJF [K/W] IC [A] 600 500 400 300 0,200 0,195 200 0,190 100 0 0 100 200 300 400 VCE [V] 500 600 0,185 700 preparedby:TG dateofpublication:2014-12-02 approvedby:MM revision:3.0 6 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 V/t [dm/min] TechnischeInformation/TechnicalInformation FS400R07A1E3_H5 IGBT-Modul IGBT-Module DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=1.8,VCE=300V 800 12 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C 700 Erec, Tvj = 125C Erec, Tvj = 150C 10 600 8 E [mJ] IF [A] 500 400 6 300 4 200 2 100 0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 VF [V] 1,4 1,6 1,8 0 2,0 SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=400A,VCE=300V 0 100 200 300 IF [A] 400 500 600 TransienterWarmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJF=f(t)(V/t=10dm/min) 12 1 Erec, Tvj = 125C Erec, Tvj = 150C ZthJF : Diode 10 ZthJF [K/W] E [mJ] 8 6 0,1 4 2 0 i: 1 2 3 4 5 ri[K/W]: 0,0242 0,0995 0,0397 0,0433 0,0733 i[s]: 0,00037 0,017 0,0619 0,0619 0,81515 0 2 4 6 8 10 RG [] 12 14 16 0,01 0,001 18 preparedby:TG dateofpublication:2014-12-02 approvedby:MM revision:3.0 7 0,01 0,1 t [s] 1 10 TechnischeInformation/TechnicalInformation FS400R07A1E3_H5 IGBT-Modul IGBT-Module WarmewiderstandDiode,Wechselrichter thermalimpedanceDiode,Inverter RthJF=f(V/t) coolingfluid=50%water/50%ethylenglycol NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) 0,292 100000 RthJF: Diode Rtyp 0,289 0,286 10000 R[] RthJF [K/W] 0,283 0,280 0,277 1000 0,274 0,271 0,268 5 6 7 8 100 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 V/t [dm/min] preparedby:TG dateofpublication:2014-12-02 approvedby:MM revision:3.0 8 0 20 40 60 80 100 TC [C] 120 140 160 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FS400R07A1E3_H5 Schaltplan/circuit_diagram_headline J Gehauseabmessungen/packageoutlines preparedby:TG dateofpublication:2014-12-02 approvedby:MM revision:3.0 9 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FS400R07A1E3_H5 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:TG dateofpublication:2014-12-02 approvedby:MM revision:3.0 10 Mouser Electronics Authorized Distributor Click to View Pricing, Inventory, Delivery & Lifecycle Information: Infineon: FS400R07A1E3_H5