Datenblatt / Datasheet F3L150R07W2E3_B11

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1

TechnischeInformation/TechnicalInformation

F3L150R07W2E3_B11

IGBT-Module
IGBT-modules

preparedby:DK
approvedby:MB

dateofpublication:2013-11-05
revision:2.1

ULapproved(E83335)

EasyPACKModulmitTrench/FeldstoppIGBT3undEmitterControlled3DiodeundPressFIT/NTC
EasyPACKmodulewithTrench/FieldstopIGBT3andEmitterControlled3diodeandPressFIT/NTC

VorläufigeDaten/PreliminaryData

J

V

CES

 = 650V

I

C nom

 = 150A / I

CRM

 = 300A

TypischeAnwendungen

TypicalApplications

3-Level-Applikationen

3-Level-Applications

SolarAnwendungen

SolarApplications

USV-Systeme

UPSSystems

ElektrischeEigenschaften

ElectricalFeatures

ErhöhteSperrspannungsfestigkeitauf650V

Increasedblockingvoltagecapabilityto650V

NiederinduktivesDesign

Lowinductivedesign

NiedrigeSchaltverluste

LowSwitchingLosses

NiedrigesV

CEsat

LowV

CEsat

MechanischeEigenschaften

MechanicalFeatures

Al

2

O

3

 Substrat mit kleinem thermischen

Widerstand

Al

2

O

3

SubstratewithLowThermalResistance

KompaktesDesign

Compactdesign

PressFITVerbindungstechnik

PressFITContactTechnology

Robuste Montage durch integrierte

Befestigungsklammern

Rugged mounting due to integrated mounting

clamps

ModuleLabelCode

BarcodeCode128

DMX-Code

ContentoftheCode

Digit

ModuleSerialNumber

1-5

ModuleMaterialNumber

6-11

ProductionOrderNumber

12-19

Datecode(ProductionYear)

20-21

Datecode(ProductionWeek)

22-23

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TechnischeInformation/TechnicalInformation

F3L150R07W2E3_B11

IGBT-Module
IGBT-modules

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revision:2.1

VorläufigeDaten

PreliminaryData

IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter

HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues

Kollektor-Emitter-Sperrspannung

Collector-emittervoltage

T

vj

 = 25°C

V

CES

650

 V

Kollektor-Dauergleichstrom

ContinuousDCcollectorcurrent

T

C

 = 25°C, T

vj max

 = 175°C

T

C

 = 25°C, T

vj max

 = 175°C

I

C nom

I

C

150
150

 A

A

PeriodischerKollektor-Spitzenstrom

Repetitivepeakcollectorcurrent

t

P

 = 1 ms

I

CRM

300

 A

Gesamt-Verlustleistung

Totalpowerdissipation

T

C

 = 25°C, T

vj max

 = 175°C

P

tot

335

 W

Gate-Emitter-Spitzenspannung

Gate-emitterpeakvoltage

V

GES

+/-20

 V

CharakteristischeWerte/CharacteristicValues

min.

typ.

max.

Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung

Collector-emittersaturationvoltage

I

C

 = 150 A, V

GE

 = 15 V

I

C

 = 150 A, V

GE

 = 15 V

I

C

 = 150 A, V

GE

 = 15 V

V

CE sat

 
 

1,45
1,60
1,70

1,90

 

V
V
V

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

Gate-Schwellenspannung

Gatethresholdvoltage

I

C

 = 2,40 mA, V

CE

 = V

GE

, T

vj

 = 25°C

V

GEth

4,9

5,8

6,5

V

Gateladung

Gatecharge

V

GE

 = -15 V ... +15 V

Q

G

1,60

µC

InternerGatewiderstand

Internalgateresistor

T

vj

 = 25°C

R

Gint

2,0

Eingangskapazität

Inputcapacitance

f = 1 MHz, T

vj

 = 25°C, V

CE

 = 25 V, V

GE

 = 0 V

C

ies

9,30

nF

Rückwirkungskapazität

Reversetransfercapacitance

f = 1 MHz, T

vj

 = 25°C, V

CE

 = 25 V, V

GE

 = 0 V

C

res

0,285

nF

Kollektor-Emitter-Reststrom

Collector-emittercut-offcurrent

V

CE

 = 650 V, V

GE

 = 0 V, T

vj

 = 25°C

I

CES

1,0

mA

Gate-Emitter-Reststrom

Gate-emitterleakagecurrent

V

CE

 = 0 V, V

GE

 = 20 V, T

vj

 = 25°C

I

GES

400

nA

Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast

Turn-ondelaytime,inductiveload

I

C

 = 150 A, V

CE

 = 300 V

V

GE

 = ±15 V

R

Gon

 = 3,3 

t

d on

 

0,085

0,10
0,11

µs
µs
µs

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

Anstiegszeit,induktiveLast

Risetime,inductiveload

I

C

 = 150 A, V

CE

 = 300 V

V

GE

 = ±15 V

R

Gon

 = 3,3 

t

r

 

0,04

0,045
0,045

µs
µs
µs

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast

Turn-offdelaytime,inductiveload

I

C

 = 150 A, V

CE

 = 300 V

V

GE

 = ±15 V

R

Goff

 = 3,3 

t

d off

 

0,30
0,33
0,34

µs
µs
µs

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

Fallzeit,induktiveLast

Falltime,inductiveload

I

C

 = 150 A, V

CE

 = 300 V

V

GE

 = ±15 V

R

Goff

 = 3,3 

t

f

 

0,09
0,13
0,14

µs
µs
µs

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

EinschaltverlustenergieproPuls

Turn-onenergylossperpulse

I

C

 = 150 A, V

CE

 = 300 V, L

S

 = 35 nH

V

GE

 = ±15 V, di/dt = 2400 A/µs (T

vj

 = 150°C)

R

Gon

 = 3,3 

E

on

1,20
1,75
1,95

mJ
mJ
mJ

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

AbschaltverlustenergieproPuls

Turn-offenergylossperpulse

I

C

 = 150 A, V

CE

 = 300 V, L

S

 = 35 nH

V

GE

 = ±15 V, du/dt = 3600 V/µs (T

vj

 = 150°C)

R

Goff

 = 3,3 

E

off

4,15
5,10
5,40

mJ
mJ
mJ

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

Kurzschlußverhalten

SCdata

V

GE

 

 15 V, V

CC

 = 360 V 

V

CEmax

 = V

CES

 -L

sCE

 ·di/dt

I

SC

1100

750

A
A

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 150°C

t

P

 

 8 µs, 

t

P

 

 6 µs, 

Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse

Thermalresistance,junctiontocase

proIGBT/perIGBT

R

thJC

0,40

0,45

K/W

Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper

Thermalresistance,casetoheatsink

proIGBT/perIGBT

λ

Paste

=1W/(m·K)/

λ

grease

=1W/(m·K)

R

thCH

0,45

K/W

TemperaturimSchaltbetrieb

Temperatureunderswitchingconditions

T

vj op

-40

150

°C

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IGBT-Module
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VorläufigeDaten

PreliminaryData

Diode,Wechselrichter/Diode,Inverter

HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues

PeriodischeSpitzensperrspannung

Repetitivepeakreversevoltage

T

vj

 = 25°C

V

RRM

650

 V

Dauergleichstrom

ContinuousDCforwardcurrent

I

F

150

 A

PeriodischerSpitzenstrom

Repetitivepeakforwardcurrent

t

P

 = 1 ms

I

FRM

300

 A

Grenzlastintegral

I²t-value

V

R

 = 0 V, t

P

 = 10 ms, T

vj

 = 125°C

V

R

 = 0 V, t

P

 = 10 ms, T

vj

 = 150°C

I²t

1700
1450

 A²s

A²s

CharakteristischeWerte/CharacteristicValues

min.

typ.

max.

Durchlassspannung

Forwardvoltage

I

F

 = 150 A, V

GE

 = 0 V

I

F

 = 150 A, V

GE

 = 0 V

I

F

 = 150 A, V

GE

 = 0 V

V

F

 
 

1,55
1,50
1,45

1,95

 

V
V
V

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

Rückstromspitze

Peakreverserecoverycurrent

I

F

 = 150 A, - di

F

/dt = 2400 A/µs (T

vj

=150°C)

V

R

 = 300 V

V

GE

 = -15 V

I

RM

80,0

105
110

A
A
A

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

Sperrverzögerungsladung

Recoveredcharge

I

F

 = 150 A, - di

F

/dt = 2400 A/µs (T

vj

=150°C)

V

R

 = 300 V

V

GE

 = -15 V

Q

r

6,90
11,5
13,5

µC
µC
µC

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

AbschaltenergieproPuls

Reverserecoveryenergy

I

F

 = 150 A, - di

F

/dt = 2400 A/µs (T

vj

=150°C)

V

R

 = 300 V

V

GE

 = -15 V

E

rec

1,40
2,50
3,00

mJ
mJ
mJ

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse

Thermalresistance,junctiontocase

proDiode/perdiode

R

thJC

0,55

0,60

K/W

Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper

Thermalresistance,casetoheatsink

proDiode/perdiode

λ

Paste

=1W/(m·K)/

λ

grease

=1W/(m·K)

R

thCH

0,50

K/W

TemperaturimSchaltbetrieb

Temperatureunderswitchingconditions

T

vj op

-40

150

°C

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TechnischeInformation/TechnicalInformation

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revision:2.1

VorläufigeDaten

PreliminaryData

Diode,D5-D6/Diode,D5-D6

HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues

PeriodischeSpitzensperrspannung

Repetitivepeakreversevoltage

T

vj

 = 25°C

V

RRM

650

 V

Dauergleichstrom

ContinuousDCforwardcurrent

I

F

150

 A

PeriodischerSpitzenstrom

Repetitivepeakforwardcurrent

t

P

 = 1 ms

I

FRM

300

 A

Grenzlastintegral

I²t-value

V

R

 = 0 V, t

P

 = 10 ms, T

vj

 = 125°C

V

R

 = 0 V, t

P

 = 10 ms, T

vj

 = 150°C

I²t

2450
2150

 A²s

A²s

CharakteristischeWerte/CharacteristicValues

min.

typ.

max.

Durchlassspannung

Forwardvoltage

I

F

 = 150 A, V

GE

 = 0 V

I

F

 = 150 A, V

GE

 = 0 V

I

F

 = 150 A, V

GE

 = 0 V

V

F

 
 

1,55
1,50
1,45

1,95

 

V
V
V

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

Rückstromspitze

Peakreverserecoverycurrent

I

F

 = 150 A, - di

F

/dt = 2400 A/µs (T

vj

=150°C)

V

R

 = 300 V

I

RM

80,0

105
110

A
A
A

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

Sperrverzögerungsladung

Recoveredcharge

I

F

 = 150 A, - di

F

/dt = 2400 A/µs (T

vj

=150°C)

V

R

 = 300 V

Q

r

6,90
11,5
13,5

µC
µC
µC

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

AbschaltenergieproPuls

Reverserecoveryenergy

I

F

 = 150 A, - di

F

/dt = 2400 A/µs (T

vj

=150°C)

V

R

 = 300 V

E

rec

1,40
2,50
3,00

mJ
mJ
mJ

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse

Thermalresistance,junctiontocase

proDiode/perdiode

R

thJC

0,50

0,55

K/W

Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper

Thermalresistance,casetoheatsink

proDiode/perdiode

λ

Paste

=1W/(m·K)/

λ

grease

=1W/(m·K)

R

thCH

0,45

K/W

TemperaturimSchaltbetrieb

Temperatureunderswitchingconditions

T

vj op

-40

150

°C

NTC-Widerstand/NTC-Thermistor

CharakteristischeWerte/CharacteristicValues

min.

typ.

max.

Nennwiderstand

Ratedresistance

T

C

 = 25°C

R

25

5,00

k

AbweichungvonR100

DeviationofR100

T

C

 = 100°C, R

100

 = 493 

R/R

-5

5

%

Verlustleistung

Powerdissipation

T

C

 = 25°C

P

25

20,0

mW

B-Wert

B-value

R

2

 = R

25

 exp [B

25/50

(1/T

2

 - 1/(298,15 K))]

B

25/50

3375

K

B-Wert

B-value

R

2

 = R

25

 exp [B

25/80

(1/T

2

 - 1/(298,15 K))]

B

25/80

3411

K

B-Wert

B-value

R

2

 = R

25

 exp [B

25/100

(1/T

2

 - 1/(298,15 K))]

B

25/100

3433

K

AngabengemäßgültigerApplicationNote.
Specificationaccordingtothevalidapplicationnote.

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VorläufigeDaten

PreliminaryData

Modul/Module

Isolations-Prüfspannung

Isolationtestvoltage

RMS, f = 50 Hz, t = 1 min.

V

ISOL

2,5

 kV

InnereIsolation

Internalisolation

Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140)

basicinsulation(class1,IEC61140)

Al

2

O

3

 

Kriechstrecke

Creepagedistance

Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink

Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal

11,5

6,3

 mm

Luftstrecke

Clearance

Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink

Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal

10,0

5,0

 mm

VergleichszahlderKriechwegbildung

Comperativetrackingindex

CTI

> 200

 

min.

typ.

max.

Modulstreuinduktivität

Strayinductancemodule

L

sCE

15

nH

Modulleitungswiderstand,Anschlüsse-

Chip

Moduleleadresistance,terminals-chip

T

C

=25°C,proSchalter/perswitch

R

CC'+EE'

2,00

m

Lagertemperatur

Storagetemperature

T

stg

-40

125

°C

Anpresskraft für mech. Bef. pro Feder
mountig force per clamp

F

40

-

80

N

Gewicht

Weight

G

39

g

Der Strom im Dauerbetrieb ist auf 25A effektiv pro Anschlusspin begrenzt.
The current under continuous operation is limited to 25A rms per connector pin.

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VorläufigeDaten

PreliminaryData

AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
I

C

=f(V

CE

)

V

GE

=15V

V

CE

 [V]

I

C

 [A]

0,0

0,4

0,8

1,2

1,6

2,0

2,4

2,8

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
I

C

=f(V

CE

)

T

vj

=150°C

V

CE

 [V]

I

C

 [A]

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

V

GE

 = 19V

V

GE

 = 17V

V

GE

 = 15V

V

GE

 = 13V

V

GE

 = 11V

V

GE

 = 9V

ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch)
transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical)
I

C

=f(V

GE

)

V

CE

=20V

V

GE

 [V]

I

C

 [A]

5

6

7

8

9

10

11

12

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
E

on

=f(I

C

),E

off

=f(I

C

)

V

GE

=±15V,R

Gon

=3.3

,R

Goff

=3.3

,V

CE

=300V

I

C

 [A]

E [mJ]

0

30

60

90

120 150 180 210 240 270 300

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

E

on

, T

vj

 = 125°C

E

off

, T

vj

 = 125°C

E

on

, T

vj

 = 150°C

E

off

, T

vj

 = 150°C

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-F3L150R07W2E3_B11-DS-v02_01-EN-html.html
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7

TechnischeInformation/TechnicalInformation

F3L150R07W2E3_B11

IGBT-Module
IGBT-modules

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approvedby:MB

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revision:2.1

VorläufigeDaten

PreliminaryData

SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
E

on

=f(R

G

),E

off

=f(R

G

)

V

GE

=±15V,I

C

=150A,V

CE

=300V

R

G

 [

]

E [mJ]

0

3

6

9

12

15

18

21

24

27

30

33

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

E

on

, T

vj

 = 125°C

E

off

, T

vj

 = 125°C

E

off

, T

vj

 = 150°C

E

off

, T

vj

 = 150°C

TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
Z

thJH

=f(t)

t [s]

Z

thJH

 [K/W]

0,001

0,01

0,1

1

10

0,01

0,1

1

10

Z

thJH

 : IGBT

i:   
r

i

[K/W]:   

τ

i

[s]:   

1   
0,028   
0,0005   

2   
0,052   
0,005   

3   
0,269   
0,05   

4   
0,501   
0,2   

SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
I

C

=f(V

CE

)

V

GE

=±15V,R

Goff

=3.3

,T

vj

=150°C

V

CE

  [V]

I

C

 [A]

0

100

200

300

400

500

600

700

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

330

I

C

, Modul

I

C

, Chip

DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
I

F

=f(V

F

)

V

F

 [V]

I

F

 [A]

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-F3L150R07W2E3_B11-DS-v02_01-EN-html.html
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VorläufigeDaten

PreliminaryData

SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
E

rec

=f(I

F

)

R

Gon

=3.3

,V

CE

=300V

I

F

 [A]

E [mJ]

0

30

60

90

120 150 180 210 240 270 300

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

E

rec

, T

vj

 = 125°C

E

rec

, T

vj

 = 150°C

SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
E

rec

=f(R

G

)

I

F

=150A,V

CE

=300V

R

G

 [

]

E [mJ]

0

3

6

9

12

15

18

21

24

27

30

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

E

rec

, T

vj

 = 125°C

E

rec

, T

vj

 = 150°C

TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
Z

thJ

3=f(t)

t [s]

Z

thJH

 [K/W]

0,001

0,01

0,1

1

10

0,01

0,1

1

10

Z

thJH

 : Diode

i:   
r

i

[K/W]:   

τ

i

[s]:   

1   
0,049   
0,0005   

2   
0,113   
0,005   

3   
0,408   
0,05   

4   
0,48   
0,2   

DurchlasskennliniederDiode,D5-D6(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,D5-D6(typical)
I

F

=f(V

F

)

V

F

 [V]

I

F

 [A]

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

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VorläufigeDaten

PreliminaryData

SchaltverlusteDiode,D5-D6(typisch)
switchinglossesDiode,D5-D6(typical)
E

rec

=f(I

F

)

R

Gon

=3.3

,V

CE

=300V

I

F

 [A]

E [mJ]

0

30

60

90

120 150 180 210 240 270 300

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

E

rec

, T

vj

 = 125°C

E

rec

, T

vj

 = 150°C

SchaltverlusteDiode,D5-D6(typisch)
switchinglossesDiode,D5-D6(typical)
E

rec

=f(R

G

)

I

F

=150A,V

CE

=300V

R

G

 [

]

E [mJ]

0

3

6

9

12

15

18

21

24

27

30

33

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

E

rec

, T

vj

 = 125°C

E

rec

, T

vj

 = 150°C

TransienterWärmewiderstandDiode,D5-D6
transientthermalimpedanceDiode,D5-D6
Z

thJH

=f(t)

t [s]

Z

thJH

 [K/W]

0,001

0,01

0,1

1

10

0,01

0,1

1

10

Z

thJH

 : Diode

i:   
r

i

[K/W]:   

τ

i

[s]:   

1   
0,043   
0,0005   

2   
0,099   
0,005   

3   
0,366   
0,05   

4   
0,443   
0,2   

NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch)
NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical)
R=f(T)

T

C

 [°C]

R[

]

0

20

40

60

80

100

120

140

160

100

1000

10000

100000

R

typ

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VorläufigeDaten

PreliminaryData

Schaltplan/circuit_diagram_headline

J

Gehäuseabmessungen/packageoutlines

In fin e o n

Maker
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