TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF225R12ME4 EconoDUALTM3ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlledHEDiodeundNTC EconoDUALTM3modulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlledHEdiodeandNTC VCES = 1200V IC nom = 225A / ICRM = 450A TypischeAnwendungen * Motorantriebe * Servoumrichter * USV-Systeme * Windgeneratoren TypicalApplications * MotorDrives * ServoDrives * UPSSystems * WindTurbines ElektrischeEigenschaften * NiedrigesVCEsat * Tvjop=150C ElectricalFeatures * LowVCEsat * Tvjop=150C MechanischeEigenschaften * Standardgehause MechanicalFeatures * StandardHousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:CU dateofpublication:2013-03-05 approvedby:MK revision:3.2 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 FF225R12ME4 IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HochstzulassigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25C VCES 1200 V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 95C, Tvj = 175C TC = 25C, Tvj = 175C IC nom IC 225 320 PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 450 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25C, Tvj = 175C Ptot 1050 W Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sattigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 225 A, VGE = 15 V IC = 225 A, VGE = 15 V IC = 225 A, VGE = 15 V Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 7,80 mA, VCE = VGE, Tvj = 25C Gateladung Gatecharge VCE sat A A typ. max. 1,85 2,10 2,15 2,15 V V V VGEth 5,2 5,8 6,4 V VGE = -15 V ... +15 V QG 1,55 C InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25C RGint 3,3 Eingangskapazitat Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 13,0 nF Ruckwirkungskapazitat Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 0,705 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 1200 V, VGE = 0 V, Tvj = 25C ICES 3,0 mA Gate-Emitter-Reststrom Gate-emitterleakagecurrent VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25C IGES 400 nA td on 0,16 0,17 0,18 s s s tr 0,04 0,04 0,04 s s s td off 0,38 0,47 0,50 s s s tf 0,07 0,09 0,10 s s s Einschaltverzogerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 225 A, VCE = 600 V VGE = 15 V RGon = 1,6 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 225 A, VCE = 600 V VGE = 15 V RGon = 1,6 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Abschaltverzogerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 225 A, VCE = 600 V VGE = 15 V RGoff = 1,6 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 225 A, VCE = 600 V VGE = 15 V RGoff = 1,6 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 225 A, VCE = 600 V, LS = 80 nH Tvj = 25C VGE = 15 V, di/dt = 5750 A/s (Tvj=150C) Tvj = 125C RGon = 1,6 Tvj = 150C Eon 6,80 12,5 15,0 mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 225 A, VCE = 600 V, LS = 80 nH Tvj = 25C VGE = 15 V, du/dt = 3400 V/s (Tvj=150C) Tvj = 125C RGoff = 1,6 Tvj = 150C Eoff 17,0 26,5 29,5 mJ mJ mJ Kurzschluverhalten SCdata VGE 15 V, VCC = 800 V VCEmax = VCES -LsCE *di/dt ISC Warmewiderstand,ChipbisGehause Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC RthCH 0,031 tP 10 s, Tvj = 150C Warmewiderstand,GehausebisKuhlkorper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink Paste=1W/(m*K)/grease=1W/(m*K) preparedby:CU dateofpublication:2013-03-05 approvedby:MK revision:3.2 2 900 A 0,14 K/W K/W TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF225R12ME4 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 225 A IFRM 450 A It 10000 8100 CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,65 1,65 1,65 2,10 As As Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 225 A, VGE = 0 V IF = 225 A, VGE = 0 V IF = 225 A, VGE = 0 V Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C VF Ruckstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 225 A, - diF/dt = 5750 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 600 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C IRM 300 320 340 A A A Sperrverzogerungsladung Recoveredcharge IF = 225 A, - diF/dt = 5750 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 600 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C Qr 22,5 43,0 49,5 C C C AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 225 A, - diF/dt = 5750 A/s (Tvj=150C) Tvj = 25C VR = 600 V Tvj = 125C VGE = -15 V Tvj = 150C Erec 12,0 22,0 25,0 mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC RthCH 0,042 min. typ. max. R25 5,00 k R/R -5 5 % P25 20,0 mW Warmewiderstand,ChipbisGehause Thermalresistance,junctiontocase Warmewiderstand,GehausebisKuhlkorper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink Paste=1W/(m*K)/grease=1W/(m*K) V V V 0,19 K/W 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:CU dateofpublication:2013-03-05 approvedby:MK revision:3.2 3 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF225R12ME4 Modul/Module Isolations-Prufspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min MaterialModulgrundplatte Materialofmodulebaseplate InnereIsolation Internalisolation Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140) basicinsulation(class1,IEC61140) Kriechstreck Creepagedistance VISOL 2,5 kV Cu Al2O3 Kontakt-Kuhlkorper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 14,5 13,0 mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kuhlkorper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 12,5 10,0 mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI > 200 min. typ. RthCH 0,009 LsCE 20 nH RCC'+EE' 1,30 m 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 SchraubeM5-Montagegem.gultigerApplikationsschrift ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,00 - 6,00 Nm Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlusse Terminalconnectiontorque SchraubeM6-Montagegem.gultigerApplikationsschrift ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,0 - 6,0 Nm Gewicht Weight G 345 g preparedby:CU dateofpublication:2013-03-05 approvedby:MK revision:3.2 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 HochstzulassigeSperrschichttemperatur Maximumjunctiontemperature 4 max. K/W TechnischeInformation/TechnicalInformation FF225R12ME4 IGBT-Module IGBT-modules AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) VGE=15V AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) Tvj=150C 450 450 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C 350 350 300 300 250 250 200 200 150 150 100 100 50 50 0 0,0 0,4 0,8 1,2 VGE = 19V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 400 IC [A] IC [A] 400 1,6 2,0 2,4 VCE [V] 2,8 3,2 3,6 0 4,0 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 5,0 400 450 SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=15V,RGon=1.6,RGoff=1.6,VCE=600V 450 60 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C 400 Eon, Tvj = 125C Eon, Tvj = 150C Eoff, Tvj = 125C Eoff, Tvj = 150C 50 350 40 250 E [mJ] IC [A] 300 200 150 30 20 100 10 50 0 5 6 7 8 9 10 VGE [V] 11 12 13 0 14 preparedby:CU dateofpublication:2013-03-05 approvedby:MK revision:3.2 5 0 50 100 150 200 250 IC [A] 300 350 TechnischeInformation/TechnicalInformation FF225R12ME4 IGBT-Module IGBT-modules SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=15V,IC=225A,VCE=600V TransienterWarmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 80 1 Eon, Tvj = 125C Eon, Tvj = 150C Eoff, Tvj = 125C Eoff, Tvj = 150C 70 ZthJC : IGBT 60 0,1 ZthJC [K/W] E [mJ] 50 40 30 0,01 20 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,0084 0,0462 0,0448 0,0406 i[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 10 0 0 2 4 6 8 RG [] 10 12 14 0,001 0,001 16 SichererRuckwarts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=15V,RGoff=1.6,Tvj=150C 500 IC, Modul IC, Chip 450 0,01 0,1 t [s] 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 450 Tvj = 25C Tvj = 125C Tvj = 150C 375 400 350 300 IF [A] IC [A] 300 250 225 200 150 150 100 75 50 0 0 200 400 600 800 VCE [V] 1000 1200 0 1400 preparedby:CU dateofpublication:2013-03-05 approvedby:MK revision:3.2 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 VF [V] TechnischeInformation/TechnicalInformation FF225R12ME4 IGBT-Module IGBT-modules SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=1.6,VCE=600V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=225A,VCE=600V 40 30 Erec, Tvj = 125C Erec, Tvj = 150C 35 Erec, Tvj = 125C Erec, Tvj = 150C 25 30 20 E [mJ] E [mJ] 25 20 15 15 10 10 5 5 0 0 50 100 150 200 250 IF [A] 300 350 400 0 450 TransienterWarmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 0 2 4 6 8 RG [] 10 12 14 16 140 160 NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) 1 100000 ZthJC : Diode Rtyp 10000 R[] ZthJC [K/W] 0,1 0,01 1000 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,0114 0,0627 0,0608 0,0551 i[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 0,001 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 100 10 preparedby:CU dateofpublication:2013-03-05 approvedby:MK revision:3.2 7 0 20 40 60 80 100 TC [C] 120 TechnischeInformation/TechnicalInformation FF225R12ME4 IGBT-Module IGBT-modules Schaltplan/circuit_diagram_headline Gehauseabmessungen/packageoutlines Infineon preparedby:CU dateofpublication:2013-03-05 approvedby:MK revision:3.2 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF225R12ME4 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:CU dateofpublication:2013-03-05 approvedby:MK revision:3.2 9