Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP10R12KE3 Vorlaufig Preliminary Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Hochstzulassige Werte / Maximum rated values Diode Gleichrichter/ Diode Rectifier Periodische Ruckw. Spitzensperrspannung repetitive peak reverse voltage T vj =25C VRRM 1600 V Durchlastrom Grenzeffektivwert pro Chip RMS forward current per chip T C =80C IFRMSM 25 A Gleichrichter Ausgang Grenzeffektivstrom maximum RMS current at Rectifier output T C =80C IRMSmax 36 A Stostrom Grenzwert tP = 10 ms, T vj = IFSM 196 A surge forward current tP = 10 ms, T vj = 150C Grenzlastintegral tP = 10 ms, T vj = I2t - value tP = 10 ms, T vj = 150C 25C I2t 25C 158 A 192 A2s 125 A2s Transistor Wechselrichter/ Transistor Inverter Kollektor-Emitter-Sperrspannung collector-emitter voltage Kollektor-Dauergleichstrom DC-collector current T vj =25C VCES 1200 V T C = 80C IC,nom. 10 A T C = 25 C IC 15 A ICRM 20 A Ptot 55 W VGES +/- 20V V IF 10 A IFRM 20 A I2t 20 A2s T vj =25C VCES 1200 V T C = 80 C IC,nom. 10 A T C = 25 C IC 15 A Periodischer Kollektor Spitzenstrom repetitive peak collector current tP = 1 ms, Gesamt-Verlustleistung total power dissipation T C = 25C T C =80C Gate-Emitter-Spitzenspannung gate-emitter peak voltage Diode Wechselrichter/ Diode Inverter Dauergleichstrom DC forward current Periodischer Spitzenstrom repetitive peak forw. current tP = 1 ms Grenzlastintegral I2t - value VR = 0V, tp = 10ms, T vj = 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, T C = 80C ICRM 20 A Gesamt-Verlustleistung total power dissipation T C = 25C Ptot 55 W VGES +/- 20V V IF 10 A IFRM 20 A Gate-Emitter-Spitzenspannung gate-emitter peak voltage Diode Brems-Chopper/ Diode Brake-Chopper Dauergleichstrom DC forward current Periodischer Spitzenstrom repetitive peak forw. current tP = 1 ms prepared by: Thomas Passe date of publication: 2002-02-14 approved by: Ingo Graf revision: 6 1(12) http://store.iiic.cc/ Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP10R12KE3 Vorlaufig Preliminary 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 - T vj = 150C V(TO) - 0,78 V Ersatzwiderstand slope resistance T vj = 150C rT - 17 mW Sperrstrom reverse current T vj = 150C, IR - 5 - mA Modul Leitungswiderstand, Anschlusse-Chip lead resistance, terminals-chip T C = 25C RAA'+CC' - 11 - mW min. typ. max. - 1,9 2,45 V - 2,3 - V VGE(TO) 4,5 5,5 6,5 V Cies - 0,6 - nF ICES - 5,0 - mA IGES - - 400 nA Diode Gleichrichter/ Diode Rectifier Durchlaspannung forward voltage T vj = 150C, Schleusenspannung threshold voltage IF = VR = 1600 V Transistor Wechselrichter/ Transistor Inverter VGE = 15V, Tvj = 25C, Kollektor-Emitter Sattigungsspannung collector-emitter saturation voltage VGE = 15V, Tvj = 125C, 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 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 VGE = 0V, T vj = 25C, IC = 10 A IC = 10 A IC = 0,3mA Tvj =125C, VCE = 1200V VCE = 0V, VGE =20V, Tvj =25C IC = INenn, VCC = 100 Ohm VGE = 15V, T vj = 125C, RG = 100 Ohm IC = INenn, VCC = 100 Ohm VGE = 15V, T vj = 125C, RG = 100 Ohm VCC = 100 Ohm VGE = 15V, T vj = 125C, RG = 100 Ohm VCC = 100 Ohm VGE = 15V, T vj = 125C, RG = 100 Ohm VCC = VGE = 15V, T vj = 125C, RG = IC = INenn, VCC = VGE = 15V, T vj = 125C, RG = LS = Kurzschluverhalten SC Data 52 - ns 50 - ns tr - 20 - ns - 30 - ns td,off - 292 - ns - 391 - ns 600 V VGE = 15V, T vj = 25C, RG = IC = INenn, - 600 V VGE = 15V, T vj = 25C, RG = IC = INenn, td,on 600 V VGE = 15V, T vj = 25C, RG = IC = INenn, VCE sat V 600 V VGE = 15V, T vj = 25C, RG = LS = Abschaltverlustenergie pro Puls turn-off energy loss per pulse 10 A tf - 65 - ns - 90 - ns Eon - 1,42 - mWs Eoff - 1,22 - mWs ISC - 40 - A 600 V 100 Ohm 80 nH 600 V 100 Ohm 80 nH tP 10s, VGE 15V, RG = 100 Ohm T vj125C, VCC = 720 V 2(12) http://store.iiic.cc/ Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP10R12KE3 Vorlaufig Preliminary Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Charakteristische Werte / Characteristic values Modulinduktivitat stray inductance module Modul Leitungswiderstand, Anschlusse-Chip lead resistance, terminals-chip Diode Wechselrichter/ Diode Inverter Durchlaspannung forward voltage Ruckstromspitze peak reverse recovery current Sperrverzogerungsladung recovered charge Abschaltenergie pro Puls reverse recovery energy T C = 25C VGE = 0V, Tvj = 25C, IF = 10 A VGE = 0V, Tvj = 125C, IF = 10 A IF=INenn, - diF/dt = 600 V VGE = -10V, Tvj = 125C, VR = 600 V IF=INenn, 550 A/us VGE = -10V, Tvj = 25C, VR = 600 V VGE = -10V, Tvj = 125C, VR = 600 V IF=INenn, 550 A/us - 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, 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 Gate-Emitter Reststrom gate-emitter leakage current T vj = 25C, typ. max. LsCE - - 40 nH RCC'+EE' - 14 - mW min. typ. max. - 1,7 2,1 V - 1,7 - V VF 550 A/us VGE = -10V, Tvj = 25C, VR = - diF/dt = min. IC = 10,0 A IC = 10,0 A IC = 0,3mA IRM Qr Erec Diode Brems-Chopper/ Diode Brake-Chopper T vj = 25C, Durchlaspannung forward voltage T vj = 125C, 10,0 A IF = 10,0 A NTC-Widerstand/ NTC-Thermistor Nennwiderstand rated resistance T C = 25C Abweichung von R100 deviation of R100 T C = 100C, R100 = 493 W Verlustleistung power dissipation T C = 25C B-Wert B-value R2 = R1 exp [B(1/T2 - 1/T 1)] - A - A - 1 - As - 1,8 - As - 0,26 - mWs 0,56 - mWs min. typ. max. - 1,9 2,45 V - 2,3 - V VGE(TO) 4,5 5,5 6,5 V Cies - 0,6 - nF - 5,0 - mA - - 400 nA min. typ. max. - 1,8 2,3 V - 1,85 - V min. typ. max. R25 - 5 - kW DR/R -5 5 % 20 mW VCE sat IGES IF = 14 15 - VGE = 0V, Tvj = 125C, VCE = 1200V VCE = 0V, VGE = 20V, Tvj = 25C - VF P25 3(12) http://store.iiic.cc/ B25/50 3375 K Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP10R12KE3 Vorlaufig Preliminary Thermische Eigenschaften / Thermal properties Innerer Warmewiderstand thermal resistance, junction to heatsink min. typ. max. - 1,9 - K/W - 2,6 - K/W Diode Wechsr./ Diode Inverter - 3,7 - K/W Trans. Bremse/ Trans. Brake - 2,6 - K/W - 4,0 - K/W - - 1,9 K/W Trans. Wechsr./ Trans. Inverter - - 2,2 K/W Diode Wechsr./ Diode Inverter - - 2,7 K/W Trans. Bremse/ Trans. Brake - - 2,2 K/W Diode Bremse/ Diode Brake - - 2,9 K/W - 0,2 - K/W Gleichr. Diode/ Rectif. Diode lPaste=1W/m*K Trans. Wechsr./ Trans. Inverter lgrease=1W/m*K RthJH Diode Bremse/ Diode Brake Innerer Warmewiderstand thermal resistance, junction to case Ubergangs-Warmewiderstand thermal resistance, case to heatsink RthJC Gleichr. Diode/ Rectif. Diode Gleichr. Diode/ Rectif. Diode lPaste=1W/m*K Trans. Wechsr./ Trans. Inverter lgrease=1W/m*K RthCH Diode Wechsr./ Diode Inverter - 0,6 - K/W - 1,3 - K/W Trans. Bremse/ Trans. Brake - 0,6 - K/W Diode Bremse/ Diode Brake - 1,4 - K/W Hochstzulassige Sperrschichttemperatur maximum junction temperature T vj - - 150 C Betriebstemperatur operation temperature T op -40 - 125 C Lagertemperatur storage temperature T stg -40 - 125 C Mechanische Eigenschaften / Mechanical properties Innere Isolation internal insulation Al2O3 CTI comperative tracking index 225 Anprekraft f. mech. Befestigung pro Feder mounting force per clamp F Gewicht weight Kontakt - Kuhlkorper terminal to heatsink Terminal - Terminal terminal to terminal G 40...80 N 36 g 13,5 mm Luftstrecke clearance 12 mm Kriechstrecke creeping distance 7,5 mm Luftstrecke clearance 7,5 mm Kriechstrecke creeping distance 4(12) http://store.iiic.cc/ Technische Information / Technical Information FP10R12KE3 IGBT-Module IGBT-Modules Vorlaufig Preliminary Ausgangskennlinienfeld Wechselr. (typisch) IC = f (VCE) Output characteristic Inverter (typical) VGE = 15 V 20 Tj = 25C 18 Tj = 125C 16 14 IC [A] 12 10 8 6 4 2 0 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 3,00 3,50 VCE [V] Ausgangskennlinienfeld Wechselr. (typisch) IC = f (VCE) Output characteristic Inverter (typical) Tvj = 125C 20 18 16 9V IC [A] 11V 14 13V 12 15V 17V 10 19V 8 6 4 2 0 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 VCE [V] 5(12) http://store.iiic.cc/ 2,50 Technische Information / Technical Information FP10R12KE3 IGBT-Module IGBT-Modules Vorlaufig Preliminary Ubertragungscharakteristik Wechselr. (typisch) Transfer characteristic Inverter (typical) IC = f (VGE) VCE = 20 V 20 18 Tj = 25C Tj = 125C 16 14 IC [A] 12 10 8 6 4 2 0 6 7 8 9 10 11 12 2,5 3 VGE [V] Durchlakennlinie der Freilaufdiode Wechselr. (typisch) Forward characteristic of FWD Inverter (typical) IF = f (VF) 20 Tj = 25C 18 Tj = 125C 16 14 IF [A] 12 10 8 6 4 2 0 0 0,5 1 1,5 2 VF [V] 6(12) http://store.iiic.cc/ Technische Information / Technical Information FP10R12KE3 IGBT-Module IGBT-Modules Vorlaufig Preliminary Schaltverluste Wechselr. (typisch) Eon = f (IC), Eoff = f (IC), Erec = f (IC) VCC = 600 V Switching losses Inverter (typical) Tj = 125C, 100 Ohm VGE = 15 V, RGon = RGoff = 5 Eon 4,5 Eoff 4 Erec E [mWs] 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0 5 10 15 20 25 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 0 100 120 140 160 180 RG [W] 7(12) http://store.iiic.cc/ 200 220 Technische Information / Technical Information FP10R12KE3 IGBT-Module IGBT-Modules Vorlaufig Preliminary Transienter Warmewiderstand Wechselr. Transient thermal impedance Inverter ZthJH = f (t) 10,000 Zth-IGBT ZthJH [K/W] Zth-FWD 1,000 i 1 IGBT: ri [K/W]: 169,8e-3 2 850,1e-3 3 667,8e-3 ti [s]: 3e-6 FWD: r i [K/W]: 245,4e-3 78,7e-3 1,22 10,1e-3 956,8e-3 80,4e-3 10,35e-3 ti [s]: 0,100 0,001 3e-6 0,01 0,1 4 912,3e-3 225,6e-3 1,27 227,3e-3 1 10 t [s] Sicherer Arbeitsbereich Wechselr. (RBSOA) IC = f (VCE) Reverse bias save operating area Inverter (RBSOA) Tvj = 125C, VGE = 15V, RG = 100 Ohm 25 IC,Chip 20 IC [A] 15 10 5 0 0 200 400 600 800 VCE [V] 8(12) http://store.iiic.cc/ 1000 1200 1400 Technische Information / Technical Information FP10R12KE3 IGBT-Module IGBT-Modules Vorlaufig Preliminary Ausgangskennlinienfeld Brems-Chopper-IGBT (typisch) Output characteristic brake-chopper-IGBT (typical) IC = f (VCE) VGE = 15 V 20 18 Tj = 25C Tj = 125C 16 14 IC [A] 12 10 8 6 4 2 0 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 3 3,5 VCE [V] Durchlakennlinie der Brems-Chopper-Diode (typisch) IF = f (VF) Forward characteristic of brake-chopper-FWD (typical) 20 Tj = 25C 18 Tj = 125C 16 14 IF [A] 12 10 8 6 4 2 0 0 0,5 1 1,5 2 VF [V] 9(12) http://store.iiic.cc/ 2,5 Technische Information / Technical Information FP10R12KE3 IGBT-Module IGBT-Modules Vorlaufig Preliminary Durchlakennlinie der Gleichrichterdiode (typisch) Forward characteristic of Rectifier Diode (typical) 20 IF = f (VF) Tj = 25C Tj = 150C 18 16 14 IF [A] 12 10 8 6 4 2 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 VF [V] NTC- Temperaturkennlinie (typisch) R = f (T) NTC- temperature characteristic (typical) 100000 Rtyp R[W] 10000 1000 100 0 20 40 60 80 TC [C] 10(12) http://store.iiic.cc/ 100 120 140 Technische Information / Technical Information FP10R12KE3 IGBT-Module IGBT-Modules Vorlaufig Preliminary Schaltplan/ Circuit diagram J Gehauseabmessungen/ Package outlines Bohrplan / drilling layout 11(12) http://store.iiic.cc/ Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP10R12KE3 Gehauseabmessungen Forts. / Package outlines contd. Mit dieser technischen Information werden Halbleiterbauelemente spezifiziert, jedoch keine Eigenschaften zugesichert. Diese 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. 12(12) http://store.iiic.cc/ Nutzungsbedingungen Die in diesem Produktdatenblatt enthaltenen Daten sind ausschlielich fur technisch geschultes Fachpersonal bestimmt. Die Beurteilung der Geeignetheit dieses Produktes 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 beschrieben, fur die wir eine liefervertragliche Gewahrleistung ubernehmen. Eine solche Gewahrleistung richtet sich ausschlielich nach Magabe der im jeweiligen Liefervertrag enthaltenen Bestimmungen. Garantien jeglicher Art werden fur das Produkt und dessen Eigenschaften keinesfalls ubernommen. Sollten Sie von uns Produktinformationen benotigen, die uber den Inhalt dieses Produktdatenblatts 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 Interessenten halten wir Application Notes bereit. Aufgrund der technischen Anforderungen konnte unser Produkt gesundheitsgefahrdende Substanzen enthalten. Bei Ruckfragen zu den in diesem Produkt jeweils enthaltenen Substanzen 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 einzusetzen, bitten wir um Mitteilung. Wir weisen darauf hin, dass wir fur diese Falle - die gemeinsame Durchfuhrung eines Risiko- und Qualitatsassessments; - den Abschluss von speziellen Qualitatssicherungsvereinbarungen; - die gemeinsame Einfuhrung von Manahmen zu einer laufenden Produktbeobachtung dringend empfehlen und gegebenenfalls die Belieferung von der Umsetzung solcher Manahmen abhangig machen. Soweit erforderlich, bitten wir Sie, entsprechende Hinweise an Ihre Kunden zu geben. Inhaltliche Anderungen dieses Produktdatenblatts bleiben vorbehalten. Terms & Conditions of usage The data contained in this product data sheet is exclusively intended for technically trained staff. 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