1
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF100R12RT4
IGBT-Module
IGBT-modules
preparedby:MK
approvedby:WR
dateofpublication:2013-11-05
revision:2.1
34mmModulmitschnellemTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled4Diode
34mmmodulewithfastTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled4diode
VorläufigeDaten/PreliminaryData
V
CES
= 1200V
I
C nom
= 100A / I
CRM
= 200A
TypischeAnwendungen
TypicalApplications
•
•
Hochleistungsumrichter
HighPowerConverters
•
•
Motorantriebe
MotorDrives
•
•
USV-Systeme
UPSSystems
ElektrischeEigenschaften
ElectricalFeatures
•
•
ErweiterteSperrschichttemperaturT
vjop
ExtendedOperationTemperatureT
vjop
•
•
NiedrigeSchaltverluste
LowSwitchingLosses
•
•
NiedrigesV
CEsat
LowV
CEsat
•
•
T
vjop
=150°C
T
vjop
=150°C
•
•
V
CEsat
mitpositivemTemperaturkoeffizienten
V
CEsat
withpositiveTemperatureCoefficient
MechanischeEigenschaften
MechanicalFeatures
•
•
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
2
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF100R12RT4
IGBT-Module
IGBT-modules
preparedby:MK
approvedby:WR
dateofpublication:2013-11-05
revision:2.1
VorläufigeDaten
PreliminaryData
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage
T
vj
= 25°C
V
CES
1200
V
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent
T
C
= 100°C, T
vj max
= 175°C
I
C nom
100
A
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
t
P
= 1 ms
I
CRM
200
A
Gesamt-Verlustleistung
Totalpowerdissipation
T
C
= 25°C, T
vj max
= 175°C
P
tot
555
W
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
V
GES
+/-20
V
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
I
C
= 100 A, V
GE
= 15 V
I
C
= 100 A, V
GE
= 15 V
I
C
= 100 A, V
GE
= 15 V
V
CE sat
1,75
2,05
2,10
2,15
V
V
V
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
I
C
= 3,80 mA, V
CE
= V
GE
, T
vj
= 25°C
V
GEth
5,2
5,8
6,4
V
Gateladung
Gatecharge
V
GE
= -15 V ... +15 V
Q
G
0,80
µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
T
vj
= 25°C
R
Gint
7,5
Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance
f = 1 MHz, T
vj
= 25°C, V
CE
= 25 V, V
GE
= 0 V
C
ies
6,30
nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, T
vj
= 25°C, V
CE
= 25 V, V
GE
= 0 V
C
res
0,27
nF
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent
V
CE
= 1200 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
100
nA
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload
I
C
= 100 A, V
CE
= 600 V
V
GE
= ±15 V
R
Gon
= 1,6
Ω
t
d on
0,13
0,15
0,15
µs
µs
µs
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
I
C
= 100 A, V
CE
= 600 V
V
GE
= ±15 V
R
Gon
= 1,6
Ω
t
r
0,02
0,03
0,035
µs
µs
µs
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
I
C
= 100 A, V
CE
= 600 V
V
GE
= ±15 V
R
Goff
= 1,6
Ω
t
d off
0,30
0,38
0,40
µs
µs
µs
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
I
C
= 100 A, V
CE
= 600 V
V
GE
= ±15 V
R
Goff
= 1,6
Ω
t
f
0,045
0,08
0,09
µs
µs
µs
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
I
C
= 100 A, V
CE
= 600 V, L
S
= 30 nH
V
GE
= ±15 V, di/dt = 2800 A/µs (T
vj
= 150°C)
R
Gon
= 1,6
Ω
E
on
6,50
9,50
10,5
mJ
mJ
mJ
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
I
C
= 100 A, V
CE
= 600 V, L
S
= 30 nH
V
GE
= ±15 V, du/dt = 3600 V/µs (T
vj
= 150°C)
R
Goff
= 1,6
Ω
E
off
6,00
9,00
10,0
mJ
mJ
mJ
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
Kurzschlußverhalten
SCdata
V
GE
≤
15 V, V
CC
= 800 V
V
CEmax
= V
CES
-L
sCE
·di/dt
I
SC
400
A
T
vj
= 150°C
t
P
≤
10 µs,
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
proIGBT/perIGBT
R
thJC
0,27
K/W
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper
Thermalresistance,casetoheatsink
proIGBT/perIGBT
λ
Paste
=1W/(m·K)/
λ
grease
=1W/(m·K)
R
thCH
0,078
K/W
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
T
vj op
-40
150
°C
3
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF100R12RT4
IGBT-Module
IGBT-modules
preparedby:MK
approvedby:WR
dateofpublication:2013-11-05
revision:2.1
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Diode,Wechselrichter/Diode,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
PeriodischeSpitzensperrspannung
Repetitivepeakreversevoltage
T
vj
= 25°C
V
RRM
1200
V
Dauergleichstrom
ContinuousDCforwardcurrent
I
F
100
A
PeriodischerSpitzenstrom
Repetitivepeakforwardcurrent
t
P
= 1 ms
I
FRM
200
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
1900
1800
A²s
A²s
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
Durchlassspannung
Forwardvoltage
I
F
= 100 A, V
GE
= 0 V
I
F
= 100 A, V
GE
= 0 V
I
F
= 100 A, V
GE
= 0 V
V
F
1,75
1,65
1,65
2,15
V
V
V
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
I
F
= 100 A, - di
F
/dt = 2800 A/µs (T
vj
=150°C)
V
R
= 600 V
V
GE
= -15 V
I
RM
100
105
110
A
A
A
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
I
F
= 100 A, - di
F
/dt = 2800 A/µs (T
vj
=150°C)
V
R
= 600 V
V
GE
= -15 V
Q
r
10,0
17,0
19,0
µC
µC
µC
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
I
F
= 100 A, - di
F
/dt = 2800 A/µs (T
vj
=150°C)
V
R
= 600 V
V
GE
= -15 V
E
rec
3,50
6,00
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
0,48
K/W
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper
Thermalresistance,casetoheatsink
proDiode/perdiode
λ
Paste
=1W/(m·K)/
λ
grease
=1W/(m·K)
R
thCH
0,14
K/W
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
T
vj op
-40
150
°C
4
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF100R12RT4
IGBT-Module
IGBT-modules
preparedby:MK
approvedby:WR
dateofpublication:2013-11-05
revision:2.1
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
17,0
20,0
mm
Luftstrecke
Clearance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
17,0
9,5
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
0,05
K/W
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule
L
sCE
30
nH
Modulleitungswiderstand,Anschlüsse-
Chip
Moduleleadresistance,terminals-chip
T
C
=25°C,proSchalter/perswitch
R
CC'+EE'
0,65
m
Ω
Lagertemperatur
Storagetemperature
T
stg
-40
125
°C
Anzugsdrehmomentf.Modulmontage
Mountingtorqueformodulmounting
SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
3,00
-
5,00
Nm
Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse
Terminalconnectiontorque
SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
2,5
-
5,0
Nm
Gewicht
Weight
G
160
g
Power Cycling Zuverlässigkeit bei Tvjop=125°C:
- entspricht gültiger Spezifikation für Standard Module bei Tvjmax=125°C; 300.000 Zyklen @ dTj=50K
Power Cycling Capability at Tvjop=125°C:
- according to valid specification for standard modules at Tvjmax=125°C; 300.000 cycles @ dTj=50K
5
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF100R12RT4
IGBT-Module
IGBT-modules
preparedby:MK
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dateofpublication:2013-11-05
revision:2.1
VorläufigeDaten
PreliminaryData
AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
I
C
=f(V
CE
)
V
GE
=15V
V
CE
[V]
I
C
[A]
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
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
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
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
13
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
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
=1.6
Ω
,R
Goff
=1.6
Ω
,V
CE
=600V
I
C
[A]
E [mJ]
0
20
40
60
80
100 120 140 160 180 200
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
E
on
, T
vj
= 125°C
E
off
, T
vj
= 125°C
E
on
, T
vj
= 150°C
E
off
, T
vj
= 150°C
6
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF100R12RT4
IGBT-Module
IGBT-modules
preparedby:MK
approvedby:WR
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
=100A,V
CE
=600V
R
G
[
Ω
]
E [mJ]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
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
0,01
0,1
1
Z
thJC
: IGBT
i:
r
i
[K/W]:
τ
i
[s]:
1
0,0162
0,01
2
0,0891
0,02
3
0,0864
0,05
4
0,0783
0,1
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
I
C
=f(V
CE
)
V
GE
=±15V,R
Goff
=1.6
Ω
,T
vj
=150°C
V
CE
[V]
I
C
[A]
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
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 2,2 2,4
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
7
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF100R12RT4
IGBT-Module
IGBT-modules
preparedby:MK
approvedby:WR
dateofpublication:2013-11-05
revision:2.1
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
E
rec
=f(I
F
)
R
Gon
=1.6
Ω
,V
CE
=600V
I
F
[A]
E [mJ]
0
25
50
75
100
125
150
175
200
0
2
4
6
8
10
12
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
=100A,V
CE
=600V
R
G
[
Ω
]
E [mJ]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
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
0,0288
0,01
2
0,1584
0,02
3
0,1536
0,05
4
0,1392
0,1
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF100R12RT4
IGBT-Module
IGBT-modules
preparedby:MK
approvedby:WR
dateofpublication:2013-11-05
revision:2.1
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Schaltplan/circuit_diagram_headline
Gehäuseabmessungen/packageoutlines
9
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF100R12RT4
IGBT-Module
IGBT-modules
preparedby:MK
approvedby:WR
dateofpublication:2013-11-05
revision:2.1
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Nutzungsbedingungen
DieindiesemProduktdatenblattenthaltenenDatensindausschließlichfürtechnischgeschultesFachpersonalbestimmt.DieBeurteilung
derEignungdiesesProduktesfürIhreAnwendungsowiedieBeurteilungderVollständigkeitderbereitgestelltenProduktdatenfürdiese
AnwendungobliegtIhnenbzw.IhrentechnischenAbteilungen.
IndiesemProduktdatenblattwerdendiejenigenMerkmalebeschrieben,fürdiewireineliefervertraglicheGewährleistungübernehmen.Eine
solcheGewährleistungrichtetsichausschließlichnachMaßgabederimjeweiligenLiefervertragenthaltenenBestimmungen.Garantien
jeglicherArtwerdenfürdasProduktunddessenEigenschaftenkeinesfallsübernommen.DieAngabenindengültigenAnwendungs-und
MontagehinweisendesModulssindzubeachten.
SolltenSievonunsProduktinformationenbenötigen,dieüberdenInhaltdiesesProduktdatenblattshinausgehenundinsbesondereeine
spezifischeVerwendungunddenEinsatzdiesesProduktesbetreffen,setzenSiesichbittemitdemfürSiezuständigenVertriebsbüroin
Verbindung(siehewww.infineon.com,Vertrieb&Kontakt).FürInteressentenhaltenwirApplicationNotesbereit.
AufgrunddertechnischenAnforderungenkönnteunserProduktgesundheitsgefährdendeSubstanzenenthalten.BeiRückfragenzudenin
diesemProduktjeweilsenthaltenenSubstanzensetzenSiesichbitteebenfallsmitdemfürSiezuständigenVertriebsbüroinVerbindung.
SolltenSiebeabsichtigen,dasProduktinAnwendungenderLuftfahrt,ingesundheits-oderlebensgefährdendenoderlebenserhaltenden
Anwendungsbereicheneinzusetzen,bittenwirumMitteilung.Wirweisendaraufhin,dasswirfürdieseFälle
-diegemeinsameDurchführungeinesRisiko-undQualitätsassessments;
-denAbschlussvonspeziellenQualitätssicherungsvereinbarungen;
-diegemeinsameEinführungvonMaßnahmenzueinerlaufendenProduktbeobachtungdringendempfehlenund
gegebenenfallsdieBelieferungvonderUmsetzungsolcherMaßnahmenabhängigmachen.
Soweiterforderlich,bittenwirSie,entsprechendeHinweiseanIhreKundenzugeben.
InhaltlicheÄnderungendiesesProduktdatenblattsbleibenvorbehalten.
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.