TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FS150R07N3E4
EconoPACK™3ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled4DiodeundNTC
EconoPACK™3modulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled4diodeandNTC
VorläufigeDaten/PreliminaryData
V
CES
= 650V
I
C nom
= 150A / I
CRM
= 300A
TypischeAnwendungen
• Motorantriebe
ElektrischeEigenschaften
• ErhöhteSperrspannungsfestigkeitauf650V
•
Hohe Kurzschlussrobustheit, selbstlimitierender
Kurzschlussstrom
• TrenchIGBT4
• T
vjop
=150°C
MechanischeEigenschaften
• IntegrierterNTCTemperaturSensor
• Kupferbodenplatte
• Lötverbindungstechnik
• Standardgehäuse
TypicalApplications
• MotorDrives
ElectricalFeatures
• Increasedblockingvoltagecapabilityto650V
•
High Short Circuit Capability, Self Limiting Short
CircuitCurrent
• TrenchIGBT4
• T
vjop
=150°C
MechanicalFeatures
• IntegratedNTCtemperaturesensor
• CopperBasePlate
• SolderContactTechnology
• StandardHousing
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
ContentoftheCode
ModuleSerialNumber
ModuleMaterialNumber
ProductionOrderNumber
Datecode(ProductionYear)
Datecode(ProductionWeek)
dateofpublication:2013-11-05
revision:2.0
1
ULapproved(E83335)
Digit
1-5
6-11
12-19
20-21
22-23
DMX-Code
preparedby:AS
approvedby:RS
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FS150R07N3E4
VorläufigeDaten
PreliminaryData
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
Gesamt-Verlustleistung
Totalpowerdissipation
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
T
vj
= 25°C
T
C
= 55°C, T
vj max
= 175°C
t
P
= 1 ms
T
C
= 25°C, T
vj max
= 175°C
V
CES
650
150
300
430
+/-20
min.
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
V
CE sat
V
GEth
Q
G
R
Gint
C
ies
C
res
I
CES
I
GES
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
t
d on
5,0
typ.
1,55
1,70
1,75
5,8
1,50
2,0
9,30
0,285
0,12
0,14
0,14
0,03
0,04
0,04
0,34
0,37
0,38
0,06
0,07
0,07
0,94
1,50
1,65
5,75
7,40
7,85
720
570
0,085
150
max.
1,95
V
V
V
V
µC
Ω
nF
nF
mA
nA
µs
µs
µs
µs
µs
µs
µs
µs
µs
µs
µs
µs
mJ
mJ
mJ
mJ
mJ
mJ
A
A
V
A
A
W
V
I
C nom
I
CRM
P
tot
V
GES
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
Gateladung
Gatecharge
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
Eingangskapazität
Inputcapacitance
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent
Gate-Emitter-Reststrom
Gate-emitterleakagecurrent
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
Kurzschlußverhalten
SCdata
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
I
C
= 150 A, V
GE
= 15 V
I
C
= 150 A, V
GE
= 15 V
I
C
= 150 A, V
GE
= 15 V
I
C
= 2,40 mA, V
CE
= V
GE
, T
vj
= 25°C
V
GE
= -15 V ... +15 V
T
vj
= 25°C
f = 1 MHz, T
vj
= 25°C, V
CE
= 25 V, V
GE
= 0 V
f = 1 MHz, T
vj
= 25°C, V
CE
= 25 V, V
GE
= 0 V
V
CE
= 650 V, V
GE
= 0 V, T
vj
= 25°C
V
CE
= 0 V, V
GE
= 20 V, T
vj
= 25°C
I
C
= 150 A, V
CE
= 300 V
V
GE
= ±15 V
R
Gon
= 3,3
Ω
I
C
= 150 A, V
CE
= 300 V
V
GE
= ±15 V
R
Gon
= 3,3
Ω
I
C
= 150 A, V
CE
= 300 V
V
GE
= ±15 V
R
Goff
= 3,3
Ω
I
C
= 150 A, V
CE
= 300 V
V
GE
= ±15 V
R
Goff
= 3,3
Ω
6,5
1,0
400
t
r
t
d off
t
f
I
C
= 150 A, V
CE
= 300 V, L
S
= 30 nH
T
vj
= 25°C
V
GE
= ±15 V, di/dt = 5400 A/µs (T
vj
= 150°C) T
vj
= 125°C
R
Gon
= 3,3
Ω
T
vj
= 150°C
I
C
= 150 A, V
CE
= 300 V, L
S
= 30 nH
T
vj
= 25°C
V
GE
= ±15 V, du/dt = 3800 V/µs (T
vj
= 150°C) T
vj
= 125°C
R
Goff
= 3,3
Ω
T
vj
= 150°C
V
GE
≤
15 V, V
CC
= 360 V
V
CEmax
= V
CES
-L
sCE
·di/dt
proIGBT/perIGBT
t
P
≤
10 µs, T
vj
= 25°C
t
P
≤
10 µs, T
vj
= 150°C
E
on
E
off
I
SC
R
thJC
R
thCH
T
vj op
-40
0,35 K/W
K/W
°C
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT
Thermalresistance,casetoheatsink
λ
Paste
=1W/(m·K)/λ
grease
=1W/(m·K)
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
preparedby:AS
approvedby:RS
dateofpublication:2013-11-05
revision:2.0
2
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FS150R07N3E4
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Diode,Wechselrichter/Diode,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
PeriodischeSpitzensperrspannung
Repetitivepeakreversevoltage
Dauergleichstrom
ContinuousDCforwardcurrent
PeriodischerSpitzenstrom
Repetitivepeakforwardcurrent
Grenzlastintegral
I²t-value
T
vj
= 25°C
t
P
= 1 ms
V
R
= 0 V, t
P
= 10 ms, T
vj
= 125°C
V
R
= 0 V, t
P
= 10 ms, T
vj
= 150°C
V
RRM
I
F
I
FRM
I²t
min.
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
V
F
650
150
300
2050
1950
typ.
1,55
1,50
1,45
150
180
185
7,00
13,0
15,0
1,95
3,50
3,95
0,15
150
max.
1,95
V
V
V
A
A
A
µC
µC
µC
mJ
mJ
mJ
V
A
A
A²s
A²s
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Durchlassspannung
Forwardvoltage
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
I
F
= 150 A, V
GE
= 0 V
I
F
= 150 A, V
GE
= 0 V
I
F
= 150 A, V
GE
= 0 V
I
F
= 150 A, - di
F
/dt = 5400 A/µs (T
vj
=150°C) T
vj
= 25°C
V
R
= 300 V
T
vj
= 125°C
V
GE
= -15 V
T
vj
= 150°C
I
F
= 150 A, - di
F
/dt = 5400 A/µs (T
vj
=150°C) T
vj
= 25°C
V
R
= 300 V
T
vj
= 125°C
V
GE
= -15 V
T
vj
= 150°C
I
F
= 150 A, - di
F
/dt = 5400 A/µs (T
vj
=150°C) T
vj
= 25°C
V
R
= 300 V
T
vj
= 125°C
V
GE
= -15 V
T
vj
= 150°C
proDiode/perdiode
I
RM
Q
r
E
rec
R
thJC
R
thCH
T
vj op
-40
0,60 K/W
K/W
°C
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode
Thermalresistance,casetoheatsink
λ
Paste
=1W/(m·K)/λ
grease
=1W/(m·K)
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
NTC-Widerstand/NTC-Thermistor
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Nennwiderstand
Ratedresistance
AbweichungvonR100
DeviationofR100
Verlustleistung
Powerdissipation
B-Wert
B-value
B-Wert
B-value
B-Wert
B-value
T
C
= 25°C
T
C
= 100°C, R
100
= 493
Ω
T
C
= 25°C
R
2
= R
25
exp [B
25/50
(1/T
2
- 1/(298,15 K))]
R
2
= R
25
exp [B
25/80
(1/T
2
- 1/(298,15 K))]
R
2
= R
25
exp [B
25/100
(1/T
2
- 1/(298,15 K))]
R
25
∆R/R
P
25
B
25/50
B
25/80
B
25/100
min.
-5
typ.
5,00
3375
3411
3433
max.
5
20,0
kΩ
%
mW
K
K
K
AngabengemäßgültigerApplicationNote.
Specificationaccordingtothevalidapplicationnote.
preparedby:AS
approvedby:RS
dateofpublication:2013-11-05
revision:2.0
3
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FS150R07N3E4
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Modul/Module
Isolations-Prüfspannung
Isolationtestvoltage
MaterialModulgrundplatte
Materialofmodulebaseplate
InnereIsolation
Internalisolation
Kriechstrecke
Creepagedistance
Luftstrecke
Clearance
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex
RMS, f = 50 Hz, t = 1 min.
Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140)
basicinsulation(class1,IEC61140)
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
V
ISOL
CTI
min.
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proModul/permodule
Thermalresistance,casetoheatsink
λ
Paste
=1W/(m·K)/λ
grease
=1W/(m·K)
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule
Modulleitungswiderstand,Anschlüsse-
Chip
Moduleleadresistance,terminals-chip
Lagertemperatur
Storagetemperature
Anzugsdrehmomentf.Modulmontage
Mountingtorqueformodulmounting
Gewicht
Weight
T
C
=25°C,proSchalter/perswitch
SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
R
thCH
L
sCE
R
CC'+EE'
T
stg
M
G
-40
3,00
2,5
Cu
Al
2
O
3
10,0
7,5
> 200
typ.
0,009
21
1,80
-
300
125
6,00
max.
K/W
nH
mΩ
°C
Nm
g
kV
mm
mm
preparedby:AS
approvedby:RS
dateofpublication:2013-11-05
revision:2.0
4
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FS150R07N3E4
VorläufigeDaten
PreliminaryData
AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
I
C
=f(V
CE
)
T
vj
=150°C
300
AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
I
C
=f(V
CE
)
V
GE
=15V
300
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
250
250
V
GE
= 19V
V
GE
= 17V
V
GE
= 15V
V
GE
= 13V
V
GE
= 11V
V
GE
= 9V
200
200
I
C
[A]
150
I
C
[A]
0,0
0,4
0,8
1,2
1,6
V
CE
[V]
2,0
2,4
2,8
150
100
100
50
50
0
0
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5 3,0
V
CE
[V]
3,5
4,0
4,5
5,0
ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch)
transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical)
I
C
=f(V
GE
)
V
CE
=20V
300
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
250
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
E
on
=f(I
C
),E
off
=f(I
C
)
V
GE
=±15V,R
Gon
=3.3Ω,R
Goff
=3.3Ω,V
CE
=300V
13
12
11
10
E
on
, T
vj
= 125°C
E
off
, T
vj
= 125°C
E
on
, T
vj
= 150°C
E
off
, T
vj
= 150°C
200
9
8
150
E [mJ]
5
6
7
8
9
V
GE
[V]
10
11
12
I
C
[A]
7
6
5
100
4
3
50
2
1
0
0
0
30
60
90
120 150 180 210 240 270 300
I
C
[A]
preparedby:AS
approvedby:RS
dateofpublication:2013-11-05
revision:2.0
5