1 technischeinformation/technicalinformation ff400r17ke4_e igbt-modul igbt-module preparedby:akb approvedby:mk dateofpublication:2016-07-15 revision:v2.0 ulapproved(e83335) 62mmc-serienmodulmittrench/feldstoppigbt4undemittercontrolled3diode 62mmc-seriesmodulewithtrench/fieldstopigbt4andemittercontrolled3diode vorl?ufigedaten/preliminarydata v ces = 1700v i c nom = 400a / i crm = 800a typischeanwendungen typicalapplications ? ? hochleistungsumrichter highpowerconverters ? ? motorantriebe motordrives ? ? usv-systeme upssystems ? ? windgeneratoren windturbines elektrischeeigenschaften electricalfeatures ? ? erweitertesperrschichttemperaturt vjop extendedoperatingtemperaturet vjop ? ? niedrigesv cesat lowv cesat ? ? sehrgro?erobustheit unbeatablerobustness ? ? v cesat mitpositivemtemperaturkoeffizienten v cesat withpositivetemperaturecoefficient mechanischeeigenschaften mechanicalfeatures ? ? 4kvac1minisolationsfestigkeit 4kvac1mininsulation ? ? geh?usemitcti>400 packagewithcti>400 ? ? gro?eluft-undkriechstrecken highcreepageandclearancedistances ? ? isoliertebodenplatte isolatedbaseplate ? ? standardgeh?use 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 ff400r17ke4_e igbt-modul igbt-module preparedby:akb approvedby:mk dateofpublication:2016-07-15 revision:v2.0 vorl?ufigedaten preliminarydata igbt,wechselrichter/igbt,inverter h?chstzul?ssigewerte/maximumratedvalues kollektor-emitter-sperrspannung collector-emittervoltage t vj = 25c v ces 1700 v kollektor-dauergleichstrom continuousdccollectorcurrent t c = 95c, t vj max = 175c i c nom 400 a periodischerkollektor-spitzenstrom repetitivepeakcollectorcurrent t p = 1 ms i crm 800 a gate-emitter-spitzenspannung gate-emitterpeakvoltage v ges +/-20 v charakteristischewerte/characteristicvalues min. typ. max. kollektor-emitter-s?ttigungsspannung collector-emittersaturationvoltage i c = 400 a, v ge = 15 v i c = 400 a, v ge = 15 v i c = 400 a, v ge = 15 v v ce sat 1,95 2,35 2,45 2,30 v v v t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c gate-schwellenspannung gatethresholdvoltage i c = 16,0 ma, v ce = v ge , t vj = 25c v geth 5,35 5,80 6,25 v gateladung gatecharge v ge = -15 v ... +15 v q g 4,10 c internergatewiderstand internalgateresistor t vj = 25c r gint 1,9 w eingangskapazit?t inputcapacitance f = 1 mhz, t vj = 25c, v ce = 25 v, v ge = 0 v c ies 36,0 nf rckwirkungskapazit?t reversetransfercapacitance f = 1 mhz, t vj = 25c, v ce = 25 v, v ge = 0 v c res 1,15 nf kollektor-emitter-reststrom collector-emittercut-offcurrent v ce = 1700 v, v ge = 0 v, t vj = 25c i ces 1,0 ma gate-emitter-reststrom gate-emitterleakagecurrent v ce = 0 v, v ge = 20 v, t vj = 25c i ges 400 na einschaltverz?gerungszeit,induktivelast turn-ondelaytime,inductiveload i c = 400 a, v ce = 900 v v ge = 15 v r gon = 0,82 w t d on 0,24 0,26 0,27 s s s t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c anstiegszeit,induktivelast risetime,inductiveload i c = 400 a, v ce = 900 v v ge = 15 v r gon = 0,82 w t r 0,04 0,05 0,05 s s s t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c abschaltverz?gerungszeit,induktivelast turn-offdelaytime,inductiveload i c = 400 a, v ce = 900 v v ge = 15 v r goff = 0,82 w t d off 0,50 0,64 0,68 s s s t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c fallzeit,induktivelast falltime,inductiveload i c = 400 a, v ce = 900 v v ge = 15 v r goff = 0,82 w t f 0,09 0,15 0,17 s s s t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c einschaltverlustenergiepropuls turn-onenergylossperpulse i c = 400 a, v ce = 900 v, l s = 35 nh v ge = 15 v, di/dt = 8000 a/s (t vj = 150c) r gon = 0,82 w e on 89,0 125 140 mj mj mj t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c abschaltverlustenergiepropuls turn-offenergylossperpulse i c = 400 a, v ce = 900 v, l s = 35 nh v ge = 15 v, du/dt = 3200 v/s (t vj = 150c) r goff = 0,82 w e off 73,0 120 130 mj mj mj t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c kurzschlu?verhalten scdata v ge 15 v, v cc = 1000 v v cemax = v ces -l sce di/dt i sc 1800 a t vj = 150c t p 10 s, w?rmewiderstand,chipbisgeh?use thermalresistance,junctiontocase proigbt/perigbt r thjc 0,0632 k/w w?rmewiderstand,geh?usebiskhlk?rper thermalresistance,casetoheatsink proigbt/perigbt l paste =1w/(mk)/ l grease =1w/(mk) r thch 0,0271 k/w temperaturimschaltbetrieb temperatureunderswitchingconditions t vj op -40 150 c
3 technischeinformation/technicalinformation ff400r17ke4_e igbt-modul igbt-module preparedby:akb approvedby:mk dateofpublication:2016-07-15 revision:v2.0 vorl?ufigedaten preliminarydata diode,wechselrichter/diode,inverter h?chstzul?ssigewerte/maximumratedvalues periodischespitzensperrspannung repetitivepeakreversevoltage t vj = 25c v rrm 1700 v dauergleichstrom continuousdcforwardcurrent i f 400 a periodischerspitzenstrom repetitivepeakforwardcurrent t p = 1 ms i frm 800 a grenzlastintegral i2t-value v r = 0 v, t p = 10 ms, t vj = 125c v r = 0 v, t p = 10 ms, t vj = 150c i2t 33000 28500 a2s a2s charakteristischewerte/characteristicvalues min. typ. max. durchlassspannung forwardvoltage i f = 400 a, v ge = 0 v i f = 400 a, v ge = 0 v i f = 400 a, v ge = 0 v v f 1,80 1,90 1,95 2,20 v v v t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c rckstromspitze peakreverserecoverycurrent i f = 400 a, - di f /dt = 8000 a/s (t vj =150c) v r = 900 v v ge = -15 v i rm 605 630 640 a a a t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c sperrverz?gerungsladung recoveredcharge i f = 400 a, - di f /dt = 8000 a/s (t vj =150c) v r = 900 v v ge = -15 v q r 105 170 190 c c c t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c abschaltenergiepropuls reverserecoveryenergy i f = 400 a, - di f /dt = 8000 a/s (t vj =150c) v r = 900 v v ge = -15 v e rec 55,5 97,0 110 mj mj mj t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c w?rmewiderstand,chipbisgeh?use thermalresistance,junctiontocase prodiode/perdiode r thjc 0,106 k/w w?rmewiderstand,geh?usebiskhlk?rper thermalresistance,casetoheatsink prodiode/perdiode l paste =1w/(mk)/ l grease =1w/(mk) r thch 0,0260 k/w temperaturimschaltbetrieb temperatureunderswitchingconditions t vj op -40 150 c
4 technischeinformation/technicalinformation ff400r17ke4_e igbt-modul igbt-module preparedby:akb approvedby:mk dateofpublication:2016-07-15 revision:v2.0 vorl?ufigedaten preliminarydata modul/module isolations-prfspannung 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-khlk?rper/terminaltoheatsink kontakt-kontakt/terminaltoterminal 29,0 23,0 mm luftstrecke clearance kontakt-khlk?rper/terminaltoheatsink kontakt-kontakt/terminaltoterminal 23,0 11,0 mm vergleichszahlderkriechwegbildung comperativetrackingindex cti > 400 min. typ. max. modulstreuinduktivit?t strayinductancemodule l sce 20 nh modulleitungswiderstand,anschlsse- chip moduleleadresistance,terminals-chip t c =25c,proschalter/perswitch r cc'+ee' 0,41 m w lagertemperatur storagetemperature t stg -40 125 c anzugsdrehmomentf.modulmontage mountingtorqueformodulmounting schraubem6-montagegem.gltigerapplikationsschrift screwm6-mountingaccordingtovalidapplicationnote m 3,00 6,00 nm anzugsdrehmomentf.elektr.anschlsse terminalconnectiontorque schraubem6-montagegem.gltigerapplikationsschrift screwm6-mountingaccordingtovalidapplicationnote m 2,5 - 5,0 nm gewicht weight g 340 g
5 technischeinformation/technicalinformation ff400r17ke4_e igbt-modul igbt-module preparedby:akb approvedby:mk dateofpublication:2016-07-15 revision:v2.0 vorl?ufigedaten 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 0 200 400 600 800 t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c ausgangskennlinienfeldigbt,wechselrichter(typisch) outputcharacteristicigbt,inverter(typical) i c =f(v ce ) t vj =150c 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 0 200 400 600 800 v ge = 20v v ge = 15v v ge = 12 v v ge = 10v v ge = 9v v ge = 8v bertragungscharakteristikigbt,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 0 200 400 600 800 t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c schaltverlusteigbt,wechselrichter(typisch) switchinglossesigbt,inverter(typical) e on =f(i c ),e off =f(i c ) v ge =15v,r gon =0.82 w ,r goff =0.82 w ,v ce =900v i c [a] e [mj] 0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 e on , t vj = 125c e on , t vj = 150c e off , t vj = 125c e off , t vj = 150c
6 technischeinformation/technicalinformation ff400r17ke4_e igbt-modul igbt-module preparedby:akb approvedby:mk dateofpublication:2016-07-15 revision:v2.0 vorl?ufigedaten preliminarydata schaltverlusteigbt,wechselrichter(typisch) switchinglossesigbt,inverter(typical) e on =f(r g ),e off =f(r g ) v ge =15v,i c =400a,v ce =900v r g [ w ] e [mj] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 50 100 150 200 250 300 e on , t vj = 125c e on , t vj = 150c e off , t vj = 125c e off , t vj = 150c transienterw?rmewiderstandigbt,wechselrichter transientthermalimpedanceigbt,inverter z thjc =f(t) t [s] z thjc [k/w] 0,001 0,01 0,1 1 10 0,001 0,01 0,1 z thjc : igbt i: r i [k/w]: t i [s]: 1 0,00408 0,000167 2 0,00415 0,00283 3 0,0506 0,047 4 0,00437 0,569 sichererrckw?rts-arbeitsbereichigbt,wechselrichter (rbsoa) reversebiassafeoperatingareaigbt,inverter(rbsoa) i c =f(v ce ) v ge =15v,r goff =0.82 w ,t vj =150c v ce [v] i c [a] 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 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 0 200 400 600 800 t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c
7 technischeinformation/technicalinformation ff400r17ke4_e igbt-modul igbt-module preparedby:akb approvedby:mk dateofpublication:2016-07-15 revision:v2.0 vorl?ufigedaten preliminarydata schaltverlustediode,wechselrichter(typisch) switchinglossesdiode,inverter(typical) e rec =f(i f ) r gon =0.82 w ,v ce =900v i f [a] e [mj] 0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 25 50 75 100 125 150 e rec , t vj = 125c e rec , t vj = 150c schaltverlustediode,wechselrichter(typisch) switchinglossesdiode,inverter(typical) e rec =f(r g ) i f =400a,v ce =900v r g [ w ] e [mj] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 25 50 75 100 125 150 e rec , t vj = 125c e rec , t vj = 150c transienterw?rmewiderstanddiode,wechselrichter transientthermalimpedancediode,inverter z thjc =f(t) t [s] z thjc [k/w] 0,001 0,01 0,1 1 10 0,001 0,01 0,1 1 z thjc : diode i: r i [k/w]: t i [s]: 1 0,00794 0,00149 2 0,0609 0,0329 3 0,0302 0,123 4 0,00696 1,14
8 technischeinformation/technicalinformation ff400r17ke4_e igbt-modul igbt-module preparedby:akb approvedby:mk dateofpublication:2016-07-15 revision:v2.0 vorl?ufigedaten preliminarydata schaltplan/circuitdiagram geh?useabmessungen/packageoutlines infineon
9 technischeinformation/technicalinformation ff400r17ke4_e igbt-modul igbt-module preparedby:akb approvedby:mk dateofpublication:2016-07-15 revision:v2.0 vorl?ufigedaten preliminarydata publishedby infineontechnologiesag 81726mnchen,germany ?infineontechnologiesag2015. allrightsreserved. nutzungsbedingungen wichtigerhinweis dieindiesemdokumententhaltenenangabenstellenkeinesfallsgarantienfrdiebeschaffenheitodereigenschaftendesproduktes (beschaffenheitsgarantie)dar.frbeispiele,hinweiseodertypischewerte,dieindiesemdokumententhaltensind,und/oderangaben, diesichaufdieanwendungdesproduktesbeziehen,istjeglichegew?hrleistungundhaftungvoninfineontechnologiesausgeschlossen, einschlie?lich,ohnehieraufbeschr?nktzusein,diegew?hrdafr,dasskeingeistigeseigentumdritterverletztist. desweiterenstehens?mtliche,indiesemdokumententhalteneninformationen,unterdemvorbehaltdereinhaltungderindiesem dokumentfestgelegtenverpflichtungendeskundensowieallerimhinblickaufdasproduktdeskundensowiedienutzungdesinfineon produktesindenanwendungendeskundenanwendbarengesetzlichenanforderungen,normenundstandardsdurchdenkunden. dieindiesemdokumententhaltenendatensindausschlie?lichfrtechnischgeschultesfachpersonalbestimmt.diebeurteilungder eignungdiesesproduktesfrdiebeabsichtigteanwendungsowiediebeurteilungdervollst?ndigkeitderindiesemdokumententhaltenen produktdatenfrdieseanwendungobliegtdentechnischenfachabteilungendeskunden. solltensievonunsweitereinformationenimzusammenhangmitdemprodukt,dertechnologie,lieferbedingungenbzw.preisen ben?tigen,wendensiesichbitteandasn?chstevertriebsbrovoninfineontechnologies(www.infineon.com). warnhinweis aufgrunddertechnischenanforderungenk?nnenproduktegesundheitsgef?hrdendesubstanzenenthalten.beifragenzudenindiesem produktenthaltenensubstanzen,setzensiesichbittemitdemn?chstenvertriebsbrovoninfineontechnologiesinverbindung. soferninfineontechnologiesnichtausdrcklichineinemschriftlichen,vonvertretungsberechtigteninfineonmitarbeiternunterzeichneten dokumentzugestimmthat,drfenproduktevoninfineontechnologiesnichtinanwendungeneingesetztwerden,inwelchen vernnftigerweiseerwartetwerdenkann,dasseinfehlerdesproduktesoderdiefolgendernutzungdesprodukteszu personenverletzungenfhren. terms&conditionsofusage importantnotice theinformationgiveninthisdocumentshallinnoeventberegardedasaguaranteeofconditionsorcharacteristics (beschaffenheitsgarantie).withrespecttoanyexamples,hintsoranytypicalvaluesstatedhereinand/oranyinformationregardingthe applicationoftheproduct,infineontechnologiesherebydisclaimsanyandallwarrantiesandliabilitiesofanykind,includingwithout limitationwarrantiesofnon-infringementofintellectualpropertyrightsofanythirdparty. inaddition,anyinformationgiveninthisdocumentissubjecttocustomerscompliancewithitsobligationsstatedinthisdocumentandany applicablelegalrequirements,normsandstandardsconcerningcustomersproductsandanyuseoftheproductofinfineontechnologies incustomersapplications. thedatacontainedinthisdocumentisexclusivelyintendedfortechnicallytrainedstaff.itistheresponsibilityofcustomerstechnical departmentstoevaluatethesuitabilityoftheproductfortheintendedapplicationandthecompletenessoftheproductinformationgivenin thisdocumentwithrespecttosuchapplication. forfurtherinformationontheproduct,technology,deliverytermsandconditionsandpricespleasecontactyournearestinfineon technologiesoffice(www.infineon.com). warnings duetotechnicalrequirementsproductsmaycontaindangeroussubstances.forinformationonthetypesinquestionpleasecontactyour nearestinfineontechnologiesoffice. exceptasotherwiseexplicitlyapprovedbyinfineontechnologiesinawrittendocumentsignedbyauthorizedrepresentativesofinfineon technologies,infineontechnologiesproductsmaynotbeusedinanyapplicationswhereafailureoftheproductoranyconsequencesof theusethereofcan reasonablybeexpectedtoresultinpersonalinjury. infineon
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