Datenblatt / Datasheet FS50R12KT4_B15

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1

TechnischeInformation/TechnicalInformation

FS50R12KT4_B15

IGBT-Module
IGBT-modules

preparedby:NK
approvedby:RS

dateofpublication:2013-11-04
revision:3.0

ULapproved(E83335)

EconoPACK™2ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled4DiodeundNTC
EconoPACK™2modulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled4diodeandNTC

V

CES

 = 1200V

I

C nom

 = 50A / I

CRM

 = 100A

TypischeAnwendungen

TypicalApplications

Hilfsumrichter

AuxiliaryInverters

Motorantriebe

MotorDrives

Servoumrichter

ServoDrives

ElektrischeEigenschaften

ElectricalFeatures

NiedrigesV

CEsat

LowV

CEsat

TrenchIGBT4

TrenchIGBT4

T

vjop

=150°C

T

vjop

=150°C

V

CEsat

mitpositivemTemperaturkoeffizienten

V

CEsat

withpositiveTemperatureCoefficient

MechanischeEigenschaften

MechanicalFeatures

Al

2

O

3

 Substrat mit kleinem thermischen

Widerstand

Al

2

O

3

SubstratewithLowThermalResistance

HoheLast-undthermischeWechselfestigkeit

HighPowerandThermalCyclingCapability

IntegrierterNTCTemperaturSensor

IntegratedNTCtemperaturesensor

Kupferbodenplatte

CopperBasePlate

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

FS50R12KT4_B15

IGBT-Module
IGBT-modules

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dateofpublication:2013-11-04
revision:3.0

IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter

HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues

Kollektor-Emitter-Sperrspannung

Collector-emittervoltage

T

vj

 = 25°C

V

CES

1200

 V

Kollektor-Dauergleichstrom

ContinuousDCcollectorcurrent

T

C

 = 95°C, T

vj max

 = 175°C

I

C nom

50

 A

PeriodischerKollektor-Spitzenstrom

Repetitivepeakcollectorcurrent

t

P

 = 1 ms

I

CRM

100

 A

Gesamt-Verlustleistung

Totalpowerdissipation

T

C

 = 25°C, T

vj max

 = 175°C

P

tot

280

 W

Gate-Emitter-Spitzenspannung

Gate-emitterpeakvoltage

V

GES

+/-20

 V

CharakteristischeWerte/CharacteristicValues

min.

typ.

max.

Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung

Collector-emittersaturationvoltage

I

C

 = 50 A, V

GE

 = 15 V

I

C

 = 50 A, V

GE

 = 15 V

I

C

 = 50 A, V

GE

 = 15 V

V

CE sat

 
 

1,85
2,15
2,25

2,15

 

V
V
V

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

Gate-Schwellenspannung

Gatethresholdvoltage

I

C

 = 1,60 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

0,38

µC

InternerGatewiderstand

Internalgateresistor

T

vj

 = 25°C

R

Gint

4,0

Eingangskapazität

Inputcapacitance

f = 1 MHz, T

vj

 = 25°C, V

CE

 = 25 V, V

GE

 = 0 V

C

ies

2,80

nF

Rückwirkungskapazität

Reversetransfercapacitance

f = 1 MHz, T

vj

 = 25°C, V

CE

 = 25 V, V

GE

 = 0 V

C

res

0,10

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

 = 50 A, V

CE

 = 600 V

V

GE

 = ±15 V

R

Gon

 = 15 

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

 = 50 A, V

CE

 = 600 V

V

GE

 = ±15 V

R

Gon

 = 15 

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

 = 50 A, V

CE

 = 600 V

V

GE

 = ±15 V

R

Goff

 = 15 

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

 = 50 A, V

CE

 = 600 V

V

GE

 = ±15 V

R

Goff

 = 15 

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

 = 50 A, V

CE

 = 600 V, L

S

 = 25 nH

V

GE

 = ±15 V, di/dt = 2000 A/µs (T

vj

 = 150°C)

R

Gon

 = 15 

E

on

3,60
5,10
5,80

mJ
mJ
mJ

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

AbschaltverlustenergieproPuls

Turn-offenergylossperpulse

I

C

 = 50 A, V

CE

 = 600 V, L

S

 = 25 nH

V

GE

 = ±15 V, du/dt = 3800 V/µs (T

vj

 = 150°C)

R

Goff

 = 15 

E

off

2,50
4,10
4,50

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

 

180

 

A

 
T

vj

 = 150°C

 
t

P

 

 10 µs, 

Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse

Thermalresistance,junctiontocase

proIGBT/perIGBT

R

thJC

0,54

K/W

Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper

Thermalresistance,casetoheatsink

proIGBT/perIGBT

λ

Paste

=1W/(m·K)/

λ

grease

=1W/(m·K)

R

thCH

0,20

K/W

TemperaturimSchaltbetrieb

Temperatureunderswitchingconditions

T

vj op

-40

150

°C

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IGBT-Module
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Diode,Wechselrichter/Diode,Inverter

HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues

PeriodischeSpitzensperrspannung

Repetitivepeakreversevoltage

T

vj

 = 25°C

V

RRM

1200

 V

Dauergleichstrom

ContinuousDCforwardcurrent

I

F

50

 A

PeriodischerSpitzenstrom

Repetitivepeakforwardcurrent

t

P

 = 1 ms

I

FRM

100

 A

Grenzlastintegral

I²t-value

V

R

 = 0 V, t

P

 = 10 ms, T

vj

 = 125°C

I²t

560

 A²s

CharakteristischeWerte/CharacteristicValues

min.

typ.

max.

Durchlassspannung

Forwardvoltage

I

F

 = 50 A, V

GE

 = 0 V

I

F

 = 50 A, V

GE

 = 0 V

I

F

 = 50 A, V

GE

 = 0 V

V

F

 
 

1,70
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

 = 50 A, - di

F

/dt = 2000 A/µs (T

vj

=150°C)

V

R

 = 600 V

V

GE

 = -15 V

I

RM

70,0
75,0
77,0

A
A
A

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

Sperrverzögerungsladung

Recoveredcharge

I

F

 = 50 A, - di

F

/dt = 2000 A/µs (T

vj

=150°C)

V

R

 = 600 V

V

GE

 = -15 V

Q

r

5,50
8,80
10,0

µC
µC
µC

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

AbschaltenergieproPuls

Reverserecoveryenergy

I

F

 = 50 A, - di

F

/dt = 2000 A/µs (T

vj

=150°C)

V

R

 = 600 V

V

GE

 = -15 V

E

rec

1,70
3,20
3,60

mJ
mJ
mJ

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse

Thermalresistance,junctiontocase

proDiode/perdiode

R

thJC

0,81

K/W

Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper

Thermalresistance,casetoheatsink

proDiode/perdiode

λ

Paste

=1W/(m·K)/

λ

grease

=1W/(m·K)

R

thCH

0,30

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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Modul/Module

Isolations-Prüfspannung

Isolationtestvoltage

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

V

ISOL

2,5

 kV

MaterialModulgrundplatte

Materialofmodulebaseplate

Cu

 

InnereIsolation

Internalisolation

Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140)

basicinsulation(class1,IEC61140)

Al

2

O

3

 

Kriechstrecke

Creepagedistance

Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink

Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal

10,0

 

 mm

Luftstrecke

Clearance

Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink

Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal

7,5

 

 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

0,02

K/W

Modulstreuinduktivität

Strayinductancemodule

L

sCE

19

nH

Modulleitungswiderstand,Anschlüsse-

Chip

Moduleleadresistance,terminals-chip

T

C

=25°C,proSchalter/perswitch

R

CC'+EE'

1,80

m

Lagertemperatur

Storagetemperature

T

stg

-40

125

°C

Anzugsdrehmomentf.Modulmontage

Mountingtorqueformodulmounting

SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift

ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote

M

3,00

-

6,00

Nm

Gewicht

Weight

G

180

g

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IGBT-Module
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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

4,5

5,0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

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

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

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

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

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

=15

,R

Goff

=15

,V

CE

=600V

I

C

 [A]

E [mJ]

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0

2

4

6

8

10

12

14

16

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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IGBT-Module
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SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
E

on

=f(R

G

),E

off

=f(R

G

)

V

GE

=±15V,I

C

=50A,V

CE

=600V

R

G

 [

]

E [mJ]

0

20

40

60

80

100

120

140

0

2

4

6

8

10

12

14

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   
0,0324   
0,01   

2   
0,1782   
0,02   

3   
0,1728   
0,05   

4   
0,1566   
0,1   

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

C

=f(V

CE

)

V

GE

=±15V,R

Goff

=15

,T

vj

=150°C

V

CE

  [V]

I

C

 [A]

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

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

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

T

vj

 = 25°C

T

vj

 = 125°C

T

vj

 = 150°C

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TechnischeInformation/TechnicalInformation

FS50R12KT4_B15

IGBT-Module
IGBT-modules

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revision:3.0

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

rec

=f(I

F

)

R

Gon

=15

,V

CE

=600V

I

F

 [A]

E [mJ]

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

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

=50A,V

CE

=600V

R

G

 [

]

E [mJ]

0

20

40

60

80

100

120

140

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

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

10

Z

thJC

 : Diode

i:   
r

i

[K/W]:   

τ

i

[s]:   

1   
0,0486   
0,01   

2   
0,2673   
0,02   

3   
0,2592   
0,05   

4   
0,2349   
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

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-FS50R12KT4_B15-DS-v03_00-EN-html.html
background image

8

TechnischeInformation/TechnicalInformation

FS50R12KT4_B15

IGBT-Module
IGBT-modules

preparedby:NK
approvedby:RS

dateofpublication:2013-11-04
revision:3.0

Schaltplan/circuit_diagram_headline

J

Gehäuseabmessungen/packageoutlines

In fin e o n

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-FS50R12KT4_B15-DS-v03_00-EN-html.html
background image

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TechnischeInformation/TechnicalInformation

FS50R12KT4_B15

IGBT-Module
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AnwendungobliegtIhnenbzw.IhrentechnischenAbteilungen.

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solcheGewährleistungrichtetsichausschließlichnachMaßgabederimjeweiligenLiefervertragenthaltenenBestimmungen.Garantien

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diesemProduktjeweilsenthaltenenSubstanzensetzenSiesichbitteebenfallsmitdemfürSiezuständigenVertriebsbüroinVerbindung.

SolltenSiebeabsichtigen,dasProduktinAnwendungenderLuftfahrt,ingesundheits-oderlebensgefährdendenoderlebenserhaltenden

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-denAbschlussvonspeziellenQualitätssicherungsvereinbarungen;

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