1
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FP15R12W1T4_B3
IGBT-Module
IGBT-modules
preparedby:DK
approvedby:MB
dateofpublication:2013-10-03
revision:2.3
ULapproved(E83335)
EasyPIM™ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled4DiodeundNTC
EasyPIM™modulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled4diodeandNTC
VorläufigeDaten/PreliminaryData
J
V
CES
= 1200V
I
C nom
= 15A / I
CRM
= 30A
TypischeAnwendungen
TypicalApplications
•
•
Hilfsumrichter
AuxiliaryInverters
•
•
Klimaanlagen
AirConditioning
•
•
Motorantriebe
MotorDrives
ElektrischeEigenschaften
ElectricalFeatures
•
•
NiedrigeSchaltverluste
LowSwitchingLosses
•
•
TrenchIGBT4
TrenchIGBT4
•
•
V
CEsat
mitpositivemTemperaturkoeffizienten
V
CEsat
withpositiveTemperatureCoefficient
•
•
NiedrigesV
CEsat
LowV
CEsat
MechanischeEigenschaften
MechanicalFeatures
•
•
Al
2
O
3
Substrat mit kleinem thermischen
Widerstand
Al
2
O
3
SubstratewithLowThermalResistance
•
•
KompaktesDesign
Compactdesign
•
•
Lötverbindungstechnik
SolderContactTechnology
•
•
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
2
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FP15R12W1T4_B3
IGBT-Module
IGBT-modules
preparedby:DK
approvedby:MB
dateofpublication:2013-10-03
revision:2.3
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
T
C
= 25°C, T
vj max
= 175°C
I
C nom
I
C
15
28
A
A
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
t
P
= 1 ms
I
CRM
30
A
Gesamt-Verlustleistung
Totalpowerdissipation
T
C
= 25°C, T
vj max
= 175
P
tot
130
W
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
V
GES
+/-20
V
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
I
C
= 15 A, V
GE
= 15 V
I
C
= 15 A, V
GE
= 15 V
I
C
= 15 A, V
GE
= 15 V
V
CE sat
1,85
2,15
2,25
2,25
V
V
V
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
I
C
= 0,48 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
0,12
µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
T
vj
= 25°C
R
Gint
0,0
Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance
f = 1 MHz, T
vj
= 25°C, V
CE
= 25 V, V
GE
= 0 V
C
ies
0,89
nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, T
vj
= 25°C, V
CE
= 25 V, V
GE
= 0 V
C
res
0,03
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
400
nA
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload
I
C
= 15 A, V
CE
= 600 V
V
GE
= ±15 V
R
Gon
= 39
Ω
t
d on
0,055
0,055
0,055
µs
µs
µs
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
I
C
= 15 A, V
CE
= 600 V
V
GE
= ±15 V
R
Gon
= 39
Ω
t
r
0,059
0,065
0,065
µs
µs
µs
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
I
C
= 15 A, V
CE
= 600 V
V
GE
= ±15 V
R
Goff
= 39
Ω
t
d off
0,195
0,275
0,28
µs
µs
µs
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
I
C
= 15 A, V
CE
= 600 V
V
GE
= ±15 V
R
Goff
= 39
Ω
t
f
0,145
0,19
0,215
µs
µs
µs
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
I
C
= 15 A, V
CE
= 600 V, L
S
= 50 nH
V
GE
= ±15 V, di/dt = 550 A/µs (T
vj
= 150°C)
R
Gon
= 39
Ω
E
on
1,30
1,75
1,95
mJ
mJ
mJ
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
I
C
= 15 A, V
CE
= 600 V, L
S
= 50 nH
V
GE
= ±15 V, du/dt = 3500 V/µs (T
vj
= 150°C)
R
Goff
= 39
Ω
E
off
0,83
1,20
1,35
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
55
A
T
vj
= 150°C
t
P
≤
10 µs,
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
proIGBT/perIGBT
R
thJC
1,05
1,15
K/W
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper
Thermalresistance,casetoheatsink
proIGBT/perIGBT
λ
Paste
=1W/(m·K)/
λ
grease
=1W/(m·K)
R
thCH
1,05
K/W
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
T
vj op
-40
150
°C
3
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FP15R12W1T4_B3
IGBT-Module
IGBT-modules
preparedby:DK
approvedby:MB
dateofpublication:2013-10-03
revision:2.3
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Diode,Wechselrichter/Diode,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
PeriodischeSpitzensperrspannung
Repetitivepeakreversevoltage
T
vj
= 25°C
V
RRM
1200
V
Dauergleichstrom
ContinuousDCforwardcurrent
I
F
15
A
PeriodischerSpitzenstrom
Repetitivepeakforwardcurrent
t
P
= 1 ms
I
FRM
30
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
16,0
14,0
A²s
A²s
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
Durchlassspannung
Forwardvoltage
I
F
= 15 A, V
GE
= 0 V
I
F
= 15 A, V
GE
= 0 V
I
F
= 15 A, V
GE
= 0 V
V
F
2,00
2,10
2,10
2,65
V
V
V
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
I
F
= 15 A, - di
F
/dt = 550 A/µs (T
vj
=150°C)
V
R
= 600 V
V
GE
= -15 V
I
RM
13,0
12,0
12,0
A
A
A
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
I
F
= 15 A, - di
F
/dt = 550 A/µs (T
vj
=150°C)
V
R
= 600 V
V
GE
= -15 V
Q
r
1,20
2,05
2,40
µC
µC
µC
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
I
F
= 15 A, - di
F
/dt = 550 A/µs (T
vj
=150°C)
V
R
= 600 V
V
GE
= -15 V
E
rec
0,37
0,68
0,80
mJ
mJ
mJ
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
proDiode/perdiode
R
thJC
1,75
1,90
K/W
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper
Thermalresistance,casetoheatsink
proDiode/perdiode
λ
Paste
=1W/(m·K)/
λ
grease
=1W/(m·K)
R
thCH
1,30
K/W
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
T
vj op
-40
150
°C
Diode,Gleichrichter/Diode,Rectifier
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
PeriodischeSpitzensperrspannung
Repetitivepeakreversevoltage
T
vj
= 25°C
V
RRM
1600
V
DurchlassstromGrenzeffektivwertproChip
MaximumRMSforwardcurrentperchip
T
C
= 80°C
I
FRMSM
30
A
GleichrichterAusgangGrenzeffektivstrom
MaximumRMScurrentatrectifieroutput
T
C
= 80°C
I
RMSM
30
A
StoßstromGrenzwert
Surgeforwardcurrent
t
p
= 10 ms, T
vj
= 25°C
t
p
= 10 ms, T
vj
= 150°C
I
FSM
300
245
A
A
Grenzlastintegral
I²t-value
t
p
= 10 ms, T
vj
= 25°C
t
p
= 10 ms, T
vj
= 150°C
I²t
450
300
A²s
A²s
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
Durchlassspannung
Forwardvoltage
T
vj
= 150°C, I
F
= 15 A
V
F
0,85
V
Sperrstrom
Reversecurrent
T
vj
= 150°C, V
R
= 1600 V
I
R
1,00
mA
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
proDiode/perdiode
R
thJC
1,20
1,35
K/W
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper
Thermalresistance,casetoheatsink
proDiode/perdiode
λ
Paste
=1W/(m·K)/
λ
grease
=1W/(m·K)
R
thCH
1,15
K/W
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
T
vj op
-40
150
°C
4
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FP15R12W1T4_B3
IGBT-Module
IGBT-modules
preparedby:DK
approvedby:MB
dateofpublication:2013-10-03
revision:2.3
VorläufigeDaten
PreliminaryData
NTC-Widerstand/NTC-Thermistor
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
Nennwiderstand
Ratedresistance
T
C
= 25°C
R
25
5,00
k
Ω
AbweichungvonR100
DeviationofR100
T
C
= 100°C, R
100
= 493
Ω
∆
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.
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)
AI
2
0
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
30
nH
Modulleitungswiderstand,Anschlüsse-
Chip
Moduleleadresistance,terminals-chip
T
C
=25°C,proSchalter/perswitch
R
CC'+EE'
R
AA'+CC'
8,00
6,00
m
Ω
HöchstzulässigeSperrschichttemperatur
Maximumjunctiontemperature
Wechselrichter,Brems-Chopper/inverter,brake-chopper
Gleichrichter/rectifier
T
vj max
175
150
°C
°C
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Wechselrichter,Brems-Chopper/inverter,brake-chopper
Gleichrichter/rectifier
T
vj op
-40
-40
150
150
°C
°C
Lagertemperatur
Storagetemperature
T
stg
-40
125
°C
Anpresskraft für mech. Bef. pro Feder
mountig force per clamp
F
20
-
50
N
Gewicht
Weight
G
24
g
Der Strom im Dauerbetrieb ist auf 30A effektiv pro Anschlusspin begrenzt.
The current under continuous operation is limited to 30A rms per connector pin.
5
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FP15R12W1T4_B3
IGBT-Module
IGBT-modules
preparedby:DK
approvedby:MB
dateofpublication:2013-10-03
revision:2.3
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
4,0
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
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
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
V
GE
= 19 V
V
GE
= 17 V
V
GE
= 15 V
V
GE
= 13 V
V
GE
= 11 V
V
GE
= 9 V
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
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
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
=39
Ω
,R
Goff
=39
Ω
,V
CE
=600V
I
C
[A]
E [mJ]
0
5
10
15
20
25
30
0
1
2
3
4
5
6
7
8
E
on
, T
vj
= 125°C
E
on
, T
vj
= 150°C
E
off
, T
vj
= 125°C
E
off
, T
vj
= 150°C
6
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FP15R12W1T4_B3
IGBT-Module
IGBT-modules
preparedby:DK
approvedby:MB
dateofpublication:2013-10-03
revision:2.3
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
E
on
=f(R
G
),E
off
=f(R
G
)
V
GE
=±15V,I
C
=15A,V
CE
=600V
R
G
[
Ω
]
E [mJ]
0
40
80
120 160 200 240 280 320 360 400
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
E
on
, T
vj
= 125°C
E
on
, T
vj
= 150°C
E
off
, T
vj
= 125°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
0,1
1
10
Z
thJH
: IGBT
i:
r
i
[K/W]:
τ
i
[s]:
1
0,154
0,0005
2
0,345
0,005
3
0,865
0,05
4
0,736
0,2
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
I
C
=f(V
CE
)
V
GE
=±15V,R
Goff
=39
Ω
,T
vj
=150°C
V
CE
[V]
I
C
[A]
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
33
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
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
7
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FP15R12W1T4_B3
IGBT-Module
IGBT-modules
preparedby:DK
approvedby:MB
dateofpublication:2013-10-03
revision:2.3
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
E
rec
=f(I
F
)
R
Gon
=39
Ω
,V
CE
=600V
I
F
[A]
E [mJ]
0
5
10
15
20
25
30
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
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
=15A,V
CE
=600V
R
G
[
Ω
]
E [mJ]
0
40
80
120 160 200 240 280 320 360 400
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
E
rec
, T
vj
= 125°C
E
rec
, T
vj
= 150°C
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
Z
thJH
=f(t)
t [s]
Z
thJH
[K/W]
0,001
0,01
0,1
1
10
0,1
1
10
Z
thJH
: Diode
i:
r
i
[K/W]:
τ
i
[s]:
1
0,404
0,0005
2
0,664
0,005
3
1,174
0,05
4
0,808
0,2
DurchlasskennliniederDiode,Gleichrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Rectifier(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
0
5
10
15
20
25
30
T
vj
= 25°C
T
vj
= 150°C
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VorläufigeDaten
PreliminaryData
NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch)
NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical)
R=f(T)
T
C
[°C]
R[
Ω
]
0
20
40
60
80
100
120
140
160
100
1000
10000
100000
R
typ
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IGBT-Module
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VorläufigeDaten
PreliminaryData
Schaltplan/circuit_diagram_headline
J
Gehäuseabmessungen/packageoutlines
Infineon
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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.
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