IHM-AModulmitlowlossIGBT2undEmitterControlledDiode
IHM-AmodulewithlowlossIGBT2andEmitterControlleddiode
1
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FZ2400R12KL4C
IGBT-Module
IGBT-modules
preparedby:DTS
approvedby:DTS
dateofpublication:2013-10-02
revision:3.2
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage Tvj = 25°C
Tvj = 125°C VCES 1200
1200 V
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent TC = 80°C, Tvj max = 150°C
TC = 25°C, Tvj max = 150°C
IC nom
IC2400
3700 A
A
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 4800 A
Gesamt-Verlustleistung
Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 150 Ptot 15,0 kW
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max.
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage IC = 2400 A, VGE = 15 V
IC = 2400 A, VGE = 15 V VCE sat
2,10
2,40
2,60
2,90
V
V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage IC = 96,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C VGEth 4,5 5,5 6,5 V
Gateladung
Gatecharge VGE = -15 V ... +15 V QG26,0 µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 0,5 Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 170 nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 11,0 nF
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent VCE = 1200 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C ICES 5,0 mA
Gate-Emitter-Reststrom
Gate-emitterleakagecurrent VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C IGES 400 nA
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 2400 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 0,56 Ω
td on
0,35
0,37
µs
µs
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload IC = 2400 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 0,56 Ω
tr
0,23
0,21
µs
µs
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 2400 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 0,56 Ω
td off
1,15
1,20
µs
µs
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload IC = 2400 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 0,56 Ω
tf
0,17
0,18
µs
µs
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse IC = 2400 A, VCE = 600 V, LS = 35 nH
VGE = ±15 V
RGon = 0,56 ΩEon
320
mJ
mJ
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse IC = 2400 A, VCE = 600 V, LS = 35 nH
VGE = ±15 V
RGoff = 0,56 ΩEoff
400
mJ
mJ
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Kurzschlußverhalten
SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 900 V
VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC
20000
A
Tvj = 125°C
tP ≤ 10 µs,
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC 8,40 K/kW
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper
Thermalresistance,casetoheatsink proIGBT/perIGBT
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 6,40 K/kW
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 125 °C
2
TechnischeInformation/TechnicalInformation
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IGBT-Module
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Diode,Wechselrichter/Diode,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
PeriodischeSpitzensperrspannung
Repetitivepeakreversevoltage Tvj = 25°C
Tvj = 125°C VRRM 1200
1200 V
Dauergleichstrom
ContinuousDCforwardcurrent IF2400 A
PeriodischerSpitzenstrom
Repetitivepeakforwardcurrent tP = 1 ms IFRM 4800 A
Grenzlastintegral
I²t-value VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125°C I²t 1200 kA²s
Mindesteinschaltdauer
Minimumturn-ontime ton min 10,0 µs
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max.
Durchlassspannung
Forwardvoltage IF = 2400 A, VGE = 0 V
IF = 2400 A, VGE = 0 V VF
1,80
1,70
2,30
2,20
V
V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent IF = 2400 A, - diF/dt = 12000 A/µs (Tvj=125°C)
VR = 600 V
VGE = -15 V
IRM 1200
1800 A
A
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge IF = 2400 A, - diF/dt = 12000 A/µs (Tvj=125°C)
VR = 600 V
VGE = -15 V
Qr210
470
µC
µC
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy IF = 2400 A, - diF/dt = 12000 A/µs (Tvj=125°C)
VR = 600 V
VGE = -15 V
Erec 90,0
160
mJ
mJ
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase proDiode/perdiode RthJC 14,0 K/kW
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper
Thermalresistance,casetoheatsink proDiode/perdiode
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 10,5 K/kW
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 125 °C
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TechnischeInformation/TechnicalInformation
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IGBT-Module
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Modul/Module
Isolations-Prüfspannung
Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min VISOL 2,5 kV
InnereIsolation
Internalisolation Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140)
basicinsulation(class1,IEC61140) Al2O3
Kriechstrecke
Creepagedistance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 32,0
mm
Luftstrecke
Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 20,0
mm
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex CTI > 400
min. typ. max.
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper
Thermalresistance,casetoheatsink proModul/permodule
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 4,00 K/kW
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule LsCE 10 nH
Modulleitungswiderstand,Anschlüsse-
Chip
Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch RCC'+EE' 0,12 mΩ
Lagertemperatur
Storagetemperature Tstg -40 125 °C
Anzugsdrehmomentf.Modulmontage
Mountingtorqueformodulmounting SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 4,25 - 5,75 Nm
Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse
Terminalconnectiontorque SchraubeM4-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM4-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
SchraubeM8-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM8-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
1,7
8,0
-
-
2,3
10
Nm
Nm
Gewicht
Weight G2250 g
4
TechnischeInformation/TechnicalInformation
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AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
VGE=15V
VCE [V]
IC [A]
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5
0
600
1200
1800
2400
3000
3600
4200
4800
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
Tvj=125°C
VCE [V]
IC [A]
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0
0
600
1200
1800
2400
3000
3600
4200
4800
VGE = 17 V
VGE = 15 V
VGE = 13 V
VGE = 11 V
VGE = 9 V
VGE = 7 V
ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch)
transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VGE)
VCE=20V
VGE [V]
IC [A]
5 6 7 8 9 10 11 12
0
600
1200
1800
2400
3000
3600
4200
4800
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(IC),Eoff=f(IC)
VGE=±15V,RGon=0.56Ω,RGoff=0.56Ω,VCE=600V
IC [A]
E [mJ]
0 800 1600 2400 3200 4000 4800
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
5
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FZ2400R12KL4C
IGBT-Module
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SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=2400A,VCE=600V
RG [Ω]
E [mJ]
0123456789
0
400
800
1200
1600
2000
2400
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJC=f(t)
t [s]
ZthJC [K/kW]
0,001 0,01 0,1 1 10
0,1
1
10
ZthJC : IGBT
i:
ri[K/kW]:
τi[s]:
1
2,94
0,02
2
2,94
0,06
3
1,68
0,1
4
0,84
0,3
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=0.56Ω,Tvj=125°C
VCE [V]
IC [A]
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
0
800
1600
2400
3200
4000
4800
5600
IC, Modul
IC, Chip
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
VF [V]
IF [A]
0,0 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,4
0
600
1200
1800
2400
3000
3600
4200
4800
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
6
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SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=0.56Ω,VCE=600V
IF [A]
E [mJ]
0 800 1600 2400 3200 4000 4800
0
40
80
120
160
200
Erec, Tvj = 125°C
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=2400A,VCE=600V
RG [Ω]
E [mJ]
0123456789
0
40
80
120
160
200
Erec, Tvj = 125°C
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJC=f(t)
t [s]
ZthJC [K/kW]
0,001 0,01 0,1 1 10
0,1
1
10
100
ZthJC : Diode
i:
ri[K/kW]:
τi[s]:
1
4,9
0,02
2
4,9
0,06
3
2,8
0,1
4
1,4
0,3
7
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FZ2400R12KL4C
IGBT-Module
IGBT-modules
preparedby:DTS
approvedby:DTS
dateofpublication:2013-10-02
revision:3.2
Schaltplan/circuit_diagram_headline
Gehäuseabmessungen/packageoutlines
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FZ2400R12KL4C
IGBT-Module
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DieindiesemProduktdatenblattenthaltenenDatensindausschließlichfürtechnischgeschultesFachpersonalbestimmt.DieBeurteilung
derEignungdiesesProduktesfürIhreAnwendungsowiedieBeurteilungderVollständigkeitderbereitgestelltenProduktdatenfürdiese
AnwendungobliegtIhnenbzw.IhrentechnischenAbteilungen.
IndiesemProduktdatenblattwerdendiejenigenMerkmalebeschrieben,fürdiewireineliefervertraglicheGewährleistungübernehmen.Eine
solcheGewährleistungrichtetsichausschließlichnachMaßgabederimjeweiligenLiefervertragenthaltenenBestimmungen.Garantien
jeglicherArtwerdenfürdasProduktunddessenEigenschaftenkeinesfallsübernommen.DieAngabenindengültigenAnwendungs-und
MontagehinweisendesModulssindzubeachten.
SolltenSievonunsProduktinformationenbenötigen,dieüberdenInhaltdiesesProduktdatenblattshinausgehenundinsbesondereeine
spezifischeVerwendungunddenEinsatzdiesesProduktesbetreffen,setzenSiesichbittemitdemfürSiezuständigenVertriebsbüroin
Verbindung(siehewww.infineon.com,Vertrieb&Kontakt).FürInteressentenhaltenwirApplicationNotesbereit.
AufgrunddertechnischenAnforderungenkönnteunserProduktgesundheitsgefährdendeSubstanzenenthalten.BeiRückfragenzudenin
diesemProduktjeweilsenthaltenenSubstanzensetzenSiesichbitteebenfallsmitdemfürSiezuständigenVertriebsbüroinVerbindung.
SolltenSiebeabsichtigen,dasProduktinAnwendungenderLuftfahrt,ingesundheits-oderlebensgefährdendenoderlebenserhaltenden
Anwendungsbereicheneinzusetzen,bittenwirumMitteilung.Wirweisendaraufhin,dasswirfürdieseFälle
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-diegemeinsameEinführungvonMaßnahmenzueinerlaufendenProduktbeobachtungdringendempfehlenund
gegebenenfallsdieBelieferungvonderUmsetzungsolcherMaßnahmenabhängigmachen.
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