Datenblatt / Datasheet F3L300R07PE4

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1

TechnischeInformation/TechnicalInformation

F3L300R07PE4

IGBT-Module
IGBT-modules

preparedby:AS
approvedby:MK

dateofpublication:2013-11-05
revision:2.1

ULapproved(E83335)

EconoPACK™4ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled4DiodeundNTC
EconoPACK™4modulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled4diodeandNTC

VorläufigeDaten/PreliminaryData

J

V

CES

 = 650V

I

C nom

 = 300A / I

CRM

 = 600A

TypischeAnwendungen

TypicalApplications

3-Level-Applikationen

3-Level-Applications

ElektrischeEigenschaften

ElectricalFeatures

ErhöhteSperrspannungsfestigkeitauf650V

Increasedblockingvoltagecapabilityto650V

ErweiterteSperrschichttemperaturT

vjop

ExtendedOperationTemperatureT

vjop

TrenchIGBT4

TrenchIGBT4

T

vjop

=150°C

T

vjop

=150°C

V

CEsat

mitpositivemTemperaturkoeffizienten

V

CEsat

withpositiveTemperatureCoefficient

MechanischeEigenschaften

MechanicalFeatures

4kVAC1minIsolationsfestigkeit

4kVAC1minInsulation

HohemechanischeRobustheit

Highmechanicalrobustness

IntegrierterNTCTemperaturSensor

IntegratedNTCtemperaturesensor

IsolierteBodenplatte

IsolatedBasePlate

Standardgehäuse

StandardHousing

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

F3L300R07PE4

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

 = 70°C, T

vj max

 = 175°C

I

C nom

300

 A

PeriodischerKollektor-Spitzenstrom

Repetitivepeakcollectorcurrent

t

P

 = 1 ms

I

CRM

600

 A

Gesamt-Verlustleistung

Totalpowerdissipation

T

C

 = 25°C, T

vj max

 = 175°C

P

tot

940

 W

Gate-Emitter-Spitzenspannung

Gate-emitterpeakvoltage

V

GES

+/-20

 V

CharakteristischeWerte/CharacteristicValues

min.

typ.

max.

Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung

Collector-emittersaturationvoltage

I

C

 = 300 A, V

GE

 = 15 V

I

C

 = 300 A, V

GE

 = 15 V

I

C

 = 300 A, V

GE

 = 15 V

V

CE sat

 
 

1,55
1,70
1,75

1,95

 

V
V
V

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

Gate-Schwellenspannung

Gatethresholdvoltage

I

C

 = 4,80 mA, V

CE

 = V

GE

, T

vj

 = 25°C

V

GEth

5,0

5,8

6,5

V

Gateladung

Gatecharge

V

GE

 = -15 V ... +15 V

Q

G

3,00

µC

InternerGatewiderstand

Internalgateresistor

T

vj

 = 25°C

R

Gint

1,0

Eingangskapazität

Inputcapacitance

f = 1 MHz, T

vj

 = 25°C, V

CE

 = 25 V, V

GE

 = 0 V

C

ies

18,5

nF

Rückwirkungskapazität

Reversetransfercapacitance

f = 1 MHz, T

vj

 = 25°C, V

CE

 = 25 V, V

GE

 = 0 V

C

res

0,57

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

 = 300 A, V

CE

 = 300 V

V

GE

 = ±15 V

R

Gon

 = 2,0 

t

d on

 

0,11
0,12
0,13

µs
µs
µs

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

Anstiegszeit,induktiveLast

Risetime,inductiveload

I

C

 = 300 A, V

CE

 = 300 V

V

GE

 = ±15 V

R

Gon

 = 2,0 

t

r

 

0,05
0,06
0,06

µs
µs
µs

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast

Turn-offdelaytime,inductiveload

I

C

 = 300 A, V

CE

 = 300 V

V

GE

 = ±15 V

R

Goff

 = 2,0 

t

d off

 

0,49
0,52
0,53

µs
µs
µs

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

Fallzeit,induktiveLast

Falltime,inductiveload

I

C

 = 300 A, V

CE

 = 300 V

V

GE

 = ±15 V

R

Goff

 = 2,0 

t

f

 

0,05
0,07
0,07

µs
µs
µs

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

EinschaltverlustenergieproPuls

Turn-onenergylossperpulse

I

C

 = 300 A, V

CE

 = 300 V, L

S

 = 30 nH

V

GE

 = ±15 V, di/dt = 3400 A/µs (T

vj

 = 150°C)

R

Gon

 = 2,0 

E

on

1,50
2,00
2,50

mJ
mJ
mJ

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

AbschaltverlustenergieproPuls

Turn-offenergylossperpulse

I

C

 = 300 A, V

CE

 = 300 V, L

S

 = 30 nH

V

GE

 = ±15 V, du/dt = 3300 V/µs (T

vj

 = 150°C)

R

Goff

 = 2,0 

E

off

14,0
17,5
18,5

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

1500
1200

A
A

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 150°C

t

P

 

 10 µs, 

t

P

 

 10 µs, 

Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse

Thermalresistance,junctiontocase

proIGBT/perIGBT

R

thJC

0,16

K/W

Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper

Thermalresistance,casetoheatsink

proIGBT/perIGBT

λ

Paste

=1W/(m·K)/

λ

grease

=1W/(m·K)

R

thCH

0,063

K/W

TemperaturimSchaltbetrieb

Temperatureunderswitchingconditions

T

vj op

-40

150

°C

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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

300

 A

PeriodischerSpitzenstrom

Repetitivepeakforwardcurrent

t

P

 = 1 ms

I

FRM

600

 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

6000
5600

 A²s

A²s

CharakteristischeWerte/CharacteristicValues

min.

typ.

max.

Durchlassspannung

Forwardvoltage

I

F

 = 300 A, V

GE

 = 0 V

I

F

 = 300 A, V

GE

 = 0 V

I

F

 = 300 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

 = 300 A, - di

F

/dt = 3400 A/µs (T

vj

=150°C)

V

R

 = 300 V

V

GE

 = -15 V

I

RM

145
195
210

A
A
A

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

Sperrverzögerungsladung

Recoveredcharge

I

F

 = 300 A, - di

F

/dt = 3400 A/µs (T

vj

=150°C)

V

R

 = 300 V

V

GE

 = -15 V

Q

r

11,0
21,0
24,0

µC
µC
µC

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

AbschaltenergieproPuls

Reverserecoveryenergy

I

F

 = 300 A, - di

F

/dt = 3400 A/µs (T

vj

=150°C)

V

R

 = 300 V

V

GE

 = -15 V

E

rec

3,50
6,10
7,00

mJ
mJ
mJ

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse

Thermalresistance,junctiontocase

proDiode/perdiode

R

thJC

0,32

K/W

Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper

Thermalresistance,casetoheatsink

proDiode/perdiode

λ

Paste

=1W/(m·K)/

λ

grease

=1W/(m·K)

R

thCH

0,125

K/W

TemperaturimSchaltbetrieb

Temperatureunderswitchingconditions

T

vj op

-40

150

°C

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F3L300R07PE4

IGBT-Module
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VorläufigeDaten

PreliminaryData

Diode,3-Level/Diode,3-Level

HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues

PeriodischeSpitzensperrspannung

Repetitivepeakreversevoltage

T

vj

 = 25°C

V

RRM

650

 V

Dauergleichstrom

ContinuousDCforwardcurrent

I

F

300

 A

PeriodischerSpitzenstrom

Repetitivepeakforwardcurrent

t

P

 = 1 ms

I

FRM

600

 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

6000
5600

 A²s

A²s

CharakteristischeWerte/CharacteristicValues

min.

typ.

max.

Durchlassspannung

Forwardvoltage

I

F

 = 300 A, V

GE

 = 0 V

I

F

 = 300 A, V

GE

 = 0 V

I

F

 = 300 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

 = 300 A, - di

F

/dt = 3400 A/µs (T

vj

=150°C)

V

R

 = 300 V

I

RM

145
195
210

A
A
A

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

Sperrverzögerungsladung

Recoveredcharge

I

F

 = 300 A, - di

F

/dt = 3400 A/µs (T

vj

=150°C)

V

R

 = 300 V

Q

r

11,0
21,0
24,0

µC
µC
µC

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

AbschaltenergieproPuls

Reverserecoveryenergy

I

F

 = 300 A, - di

F

/dt = 3400 A/µs (T

vj

=150°C)

V

R

 = 300 V

E

rec

3,50
6,10
7,00

mJ
mJ
mJ

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse

Thermalresistance,junctiontocase

proDiode/perdiode

R

thJC

0,32

K/W

Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper

Thermalresistance,casetoheatsink

proDiode/perdiode

λ

Paste

=1W/(m·K)/

λ

grease

=1W/(m·K)

R

thCH

0,125

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

4,0

 kV

MaterialModulgrundplatte

Materialofmodulebaseplate

Cu

 

InnereIsolation

Internalisolation

Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140)

basicinsulation(class1,IEC61140)

Al

2

O

3

 

Kriechstrecke

Creepagedistance

Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink

Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal

25,0
12,5

 mm

Luftstrecke

Clearance

Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink

Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal

11,0

7,0

 mm

VergleichszahlderKriechwegbildung

Comperativetrackingindex

CTI

> 200

 

min.

typ.

max.

Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper

Thermalresistance,casetoheatsink

proModul/permodule

λ

Paste

=1W/(m·K)/

λ

grease

=1W/(m·K)

R

thCH

0,009

K/W

Modulstreuinduktivität

Strayinductancemodule

L

sCE

45

nH

Lagertemperatur

Storagetemperature

T

stg

-40

125

°C

Anzugsdrehmomentf.Modulmontage

Mountingtorqueformodulmounting

SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift

ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote

M

3,00

-

6,00

Nm

Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse

Terminalconnectiontorque

SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift

ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote

M

3,0

-

6,0

Nm

Gewicht

Weight

G

400

g

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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

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

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

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

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

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

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

=2

,R

Goff

=2

,V

CE

=300V

I

C

 [A]

E [mJ]

0

100

200

300

400

500

600

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

E

on

, T

vj

 = 125°C

E

off

, T

vj

 = 125°C

E

on

, T

vj

 = 150°C

E

off

, T

vj

 = 150°C

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7

TechnischeInformation/TechnicalInformation

F3L300R07PE4

IGBT-Module
IGBT-modules

preparedby:AS
approvedby:MK

dateofpublication:2013-11-05
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

=300A,V

CE

=300V

R

G

 [

]

E [mJ]

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0

5

10

15

20

25

30

35

E

on

, T

vj

 = 125°C

E

off

, T

vj

 = 125°C

E

on

, T

vj

 = 150°C

E

off

, T

vj

 = 150°C

TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
Z

thJC

=f(t)

t [s]

Z

thJC

 [K/W]

0,001

0,01

0,1

1

10

0,001

0,01

0,1

1

Z

thJC

 : IGBT

i:   
r

i

[K/W]:   

τ

i

[s]:   

1   
0,0096   
0,01   

2   
0,0528   
0,02   

3   
0,0512   
0,05   

4   
0,0464   
0,1   

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

C

=f(V

CE

)

V

GE

=±15V,R

Goff

=2

,T

vj

=150°C

V

CE

  [V]

I

C

 [A]

0

100

200

300

400

500

600

700

0

100

200

300

400

500

600

700

I

C

, Chip

I

C

, Modul short path

I

C

, Modul long path

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

60

120

180

240

300

360

420

480

540

600

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

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VorläufigeDaten

PreliminaryData

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

rec

=f(I

F

)

R

Gon

=2

,V

CE

=300V

I

F

 [A]

E [mJ]

0

100

200

300

400

500

600

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

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

=300A,V

CE

=300V

R

G

 [

]

E [mJ]

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

E

rec

, T

vj

 = 125°C

E

rec

, T

vj

 = 150°C

TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
Z

thJC

=f(t)

t [s]

Z

thJC

 [K/W]

0,001

0,01

0,1

1

10

0,01

0,1

1

Z

thJC

 : Diode

i:   
r

i

[K/W]:   

τ

i

[s]:   

1   
0,0192   
0,01   

2   
0,1056   
0,02   

3   
0,1024   
0,05   

4   
0,0928   
0,1   

DurchlasskennliniederDiode,3-Level(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,3-Level(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

60

120

180

240

300

360

420

480

540

600

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

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revision:2.1

VorläufigeDaten

PreliminaryData

TransienterWärmewiderstandDiode,3-Level
transientthermalimpedanceDiode,3-Level
Z

thJC

=f(t)

t [s]

Z

thJC

 [K/W]

0,001

0,01

0,1

1

10

0,01

0,1

1

Z

thJC

 : Diode

i:   
r

i

[K/W]:   

τ

i

[s]:   

1   
0,0192   
0,01   

2   
0,1056   
0,02   

3   
0,1024   
0,05   

4   
0,0928   
0,1   

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

Maker
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