TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ900R12KE4 62mmC-SerienModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled4Diode 62mmC-SeriesmodulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled4diode VorlaufigeDaten/PreliminaryData VCES = 1200V IC nom = 900A / ICRM = 1800A TypischeAnwendungen * Hochleistungsumrichter * Motorantriebe * USV-Systeme * Windgeneratoren TypicalApplications * HighPowerConverters * MotorDrives * UPSSystems * WindTurbines ElektrischeEigenschaften * ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop * NiedrigeSchaltverluste * SehrgroeRobustheit * VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten * NiedrigesVCEsat ElectricalFeatures * ExtendedOperationTemperatureTvjop * LowSwitchingLosses * UnbeatableRobustness * VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient * LowVCEsat MechanischeEigenschaften * 4kVAC1minIsolationsfestigkeit * GehausemitCTI>400 * GroeLuft-undKriechstrecken * HoheLeistungsdichte * IsolierteBodenplatte * Standardgehause MechanicalFeatures * 4kVAC1minInsulation * PackagewithCTI>400 * HighCreepageandClearanceDistances * HighPowerDensity * IsolatedBasePlate * StandardHousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR revision:2.3 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-Module IGBT-modules FZ900R12KE4 VorlaufigeDaten PreliminaryData IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HochstzulassigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25C VCES 1200 V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 95C, Tvj max = 175C IC nom 900 A PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 1800 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25C, Tvj max = 175C Ptot 4300 W Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sattigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 900 A, VGE = 15 V IC = 900 A, VGE = 15 V IC = 900 A, VGE = 15 V Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 32,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25C Gateladung Gatecharge VCE sat typ. max. 1,75 2,00 2,05 2,10 V V V VGEth 5,2 5,8 6,4 V VGE = -15 V ... +15 V QG 7,40 C InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25C RGint 0,9 Eingangskapazitat Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 56,0 nF Ruckwirkungskapazitat Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 2,20 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 1200 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 0,24 0,25 0,26 s s s tr 0,09 0,10 0,11 s s s td off 0,61 0,64 0,66 s s s tf 0,10 0,14 0,15 s s s Einschaltverzogerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 900 A, VCE = 600 V VGE = 15 V RGon = 1,5 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 900 A, VCE = 600 V VGE = 15 V RGon = 1,5 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Abschaltverzogerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 900 A, VCE = 600 V VGE = 15 V RGoff = 0,9 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 900 A, VCE = 600 V VGE = 15 V RGoff = 0,9 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 900 A, VCE = 600 V, LS = 60 nH Tvj = 25C VGE = 15 V, di/dt = 6000 A/s (Tvj = 150C) Tvj = 125C RGon = 1,5 Tvj = 150C Eon 40,0 55,0 60,0 mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 900 A, VCE = 600 V, LS = 60 nH Tvj = 25C VGE = 15 V, du/dt = 3500 V/s (Tvj = 150C) Tvj = 125C RGoff = 0,9 Tvj = 150C Eoff 80,0 115 130 mJ mJ mJ Kurzschluverhalten SCdata VGE 15 V, VCC = 800 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 0,016 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR revision:2.3 2 tP 10 s, Tvj = 150C 3600 A 0,035 K/W K/W 150 C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ900R12KE4 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 VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 150C VRRM 1200 V IF 900 A IFRM 1800 A It 91000 88000 CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,90 1,85 1,80 2,45 As As Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 900 A, VGE = 0 V IF = 900 A, VGE = 0 V IF = 900 A, VGE = 0 V Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C VF Ruckstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 900 A, - diF/dt = 6000 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 600 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C IRM 540 720 750 A A A Sperrverzogerungsladung Recoveredcharge IF = 900 A, - diF/dt = 6000 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 600 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C Qr 80,0 150 180 C C C AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 900 A, - diF/dt = 6000 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 600 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C Erec 40,0 75,0 85,0 mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC Warmewiderstand,GehausebisKuhlkorper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink Paste=1W/(m*K)/grease=1W/(m*K) RthCH 0,027 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR revision:2.3 Warmewiderstand,ChipbisGehause Thermalresistance,junctiontocase 3 V V V 0,06 K/W K/W 150 C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ900R12KE4 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 25,0 19,0 mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kuhlkorper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 25,0 10,0 mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI > 400 min. typ. RthCH 0,01 LsCE 16 nH RCC'+EE' 0,50 m Tstg -40 125 C SchraubeM6-Montagegem.gultigerApplikationsschrift ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,00 - 6,00 Nm SchraubeM4-Montagegem.gultigerApplikationsschrift ScrewM4-Mountingaccordingtovalidapplicationnote SchraubeM6-Montagegem.gultigerApplikationsschrift ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote 1,1 - 2,0 Nm M 2,5 - 5,0 Nm Gewicht Weight G 340 g preparedby:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR revision:2.3 Warmewiderstand,GehausebisKuhlkorper proModul/permodule Thermalresistance,casetoheatsink Paste=1W/(m*K)/grease=1W/(m*K) Modulstreuinduktivitat Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlusseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlusse Terminalconnectiontorque 4 max. K/W TechnischeInformation/TechnicalInformation FZ900R12KE4 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 1800 1800 1700 1700 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C 1600 1400 1400 1300 1300 1200 1200 1100 1100 1000 1000 IC [A] 1500 IC [A] 1500 900 800 800 700 600 600 500 500 400 400 300 300 200 200 100 100 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=1.5,RGoff=0.9,VCE=600V 1800 300 1700 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C 1600 Eon, Tvj = 125C Eoff, Tvj = 125C Eon, Tvj = 150C Eoff, Tvj = 150C 270 1500 240 1400 1300 210 1200 1100 180 E [mJ] 1000 IC [A] 900 700 0 VGE = 19V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 1600 900 800 150 120 700 600 90 500 400 60 300 200 30 100 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 12 0 13 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR revision:2.3 5 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 IC [A] TechnischeInformation/TechnicalInformation FZ900R12KE4 IGBT-Module IGBT-modules VorlaufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=15V,IC=900A,VCE=600V TransienterWarmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 500 0,1 Eon, Tvj = 125C Eoff, Tvj = 125C Eon, Tvj = 150C Eoff, Tvj = 150C 450 400 ZthJC : IGBT 350 ZthJC [K/W] E [mJ] 300 250 200 0,01 150 100 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,0021 0,01155 0,0112 0,01015 i[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 50 0 0 1 2 3 4 5 RG [] 6 7 8 0,001 0,001 9 SichererRuckwarts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=15V,RGoff=0.9,Tvj=150C 2200 IC, Modul IC, Chip 2000 0,01 0,1 t [s] 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 1800 1700 1600 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C 1500 1800 1400 1600 1300 1200 1400 1100 1000 IF [A] IC [A] 1200 1000 900 800 700 800 600 500 600 400 400 300 200 200 0 100 0 200 400 600 800 VCE [V] 1000 1200 0 1400 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR revision:2.3 6 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 VF [V] TechnischeInformation/TechnicalInformation FZ900R12KE4 IGBT-Module IGBT-modules VorlaufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=1.5,VCE=600V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=900A,VCE=600V 110 120 Erec, Tvj = 125C Erec, Tvj = 150C 100 100 90 90 80 80 70 60 E [mJ] E [mJ] 70 50 60 50 40 40 30 30 20 20 10 10 0 0 200 400 600 0 800 1000 1200 1400 1600 1800 IF [A] TransienterWarmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 0,1 ZthJC : Diode ZthJC [K/W] Erec, Tvj = 125C Erec, Tvj = 150C 110 0,01 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,0036 0,0198 0,0192 0,0174 i[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 0,001 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 10 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR revision:2.3 7 0 2 4 6 8 RG [] 10 12 14 16 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ900R12KE4 VorlaufigeDaten PreliminaryData Schaltplan/circuit_diagram_headline Gehauseabmessungen/packageoutlines In fin e o n preparedby:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR revision:2.3 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ900R12KE4 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:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR revision:2.3 9