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TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules
FF450R17IE4
PrimePACK™2ModulundNTC PrimePACK™2moduleandNTC
VCES = 1700V IC nom = 450A / ICRM = 900A TypischeAnwendungen • 3-Level-Applikationen • Hilfsumrichter • Hochleistungsumrichter • Motorantriebe • Windgeneratoren
TypicalApplications • 3-Level-Applications • AuxiliaryInverters • HighPowerConverters • MotorDrives • WindTurbines
ElektrischeEigenschaften • ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop • GroßeDC-Festigkeit • HoheStromdichte • NiedrigeSchaltverluste • Tvjop=150°C • NiedrigesVCEsat
ElectricalFeatures • ExtendedOperationTemperatureTvjop • HighDCStability • HighCurrentDensity • LowSwitchingLosses • Tvjop=150°C • LowVCEsat
MechanischeEigenschaften • GehäusemitCTI>400 • GroßeLuft-undKriechstrecken • HoheLast-undthermischeWechselfestigkeit • HoheLeistungsdichte • Kupferbodenplatte • Standardgehäuse
MechanicalFeatures • PackagewithCTI>400 • HighCreepageandClearanceDistances • HighPowerandThermalCyclingCapability • HighPowerDensity • CopperBasePlate • StandardHousing
ModuleLabelCode BarcodeCode128
DMX-Code
preparedby:RH
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:3.1 1
ContentoftheCode
Digit
ModuleSerialNumber ModuleMaterialNumber ProductionOrderNumber Datecode(ProductionYear) Datecode(ProductionWeek)
1-5 6-11 12-19 20-21 22-23
TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules
FF450R17IE4
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage
Tvj = 25°C
VCES
1700
V
Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent
TC = 100°C, Tvj max = 175°C TC = 25°C, Tvj max = 175°C
IC nom IC
450 620
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
900
A
Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation
TC = 25°C, Tvj max = 175°C
Ptot
2,80
kW
Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage
VGES
+/-20
V
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage
min.
IC = 450 A, VGE = 15 V IC = 450 A, VGE = 15 V IC = 450 A, VGE = 15 V
Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C
Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage
IC = 16,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C
Gateladung Gatecharge
VCE sat
A A
typ.
max.
2,00 2,35 2,45
2,45 2,80
V V V
VGEth
5,2
5,8
6,4
V
VGE = -15 V ... +15 V
QG
4,60
µC
InternerGatewiderstand Internalgateresistor
Tvj = 25°C
RGint
2,9
Ω
Eingangskapazität Inputcapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cies
36,0
nF
Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cres
1,20
nF
Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent
VCE = 1700 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C
ICES
5,0
mA
Gate-Emitter-Reststrom Gate-emitterleakagecurrent
VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C
IGES
400
nA
td on
0,50 0,55 0,55
µs µs µs
tr
0,09 0,10 0,10
µs µs µs
td off
1,00 1,20 1,20
µs µs µs
tf
0,30 0,50 0,60
µs µs µs
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload
IC = 450 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGon = 2,7 Ω
Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload
IC = 450 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGon = 2,7 Ω
Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 450 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGoff = 4,7 Ω
Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C
Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload
IC = 450 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGoff = 4,7 Ω
Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse
IC = 450 A, VCE = 900 V, LS = 45 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 4200 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 2,7 Ω Tvj = 150°C
Eon
150 200 215
mJ mJ mJ
AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse
IC = 450 A, VCE = 900 V, LS = 45 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 3000 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 4,7 Ω Tvj = 150°C
Eoff
92,0 140 160
mJ mJ mJ
Kurzschlußverhalten SCdata
VGE ≤ 15 V, VCC = 1000 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt
ISC
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase
proIGBT/perIGBT
RthJC
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
14,0
TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
preparedby:RH
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:3.1 2
tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C
1800
A
54,0 K/kW K/kW 150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules
FF450R17IE4
Diode,Wechselrichter/Diode,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues PeriodischeSpitzensperrspannung Repetitivepeakreversevoltage
Tvj = 25°C
Dauergleichstrom ContinuousDCforwardcurrent
PeriodischerSpitzenstrom Repetitivepeakforwardcurrent
tP = 1 ms
Grenzlastintegral I²t-value
VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125°C VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 150°C
VRRM
1700
V
IF
450
A
IFRM
900
A
I²t
24,0 23,0
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
1,85 1,95 1,95
2,25 2,35
kA²s kA²s
Durchlassspannung Forwardvoltage
IF = 450 A, VGE = 0 V IF = 450 A, VGE = 0 V IF = 450 A, VGE = 0 V
Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C
VF
Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent
IF = 450 A, - diF/dt = 4200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C
IRM
490 540 565
A A A
Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge
IF = 450 A, - diF/dt = 4200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C
Qr
105 180 205
µC µC µC
AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy
IF = 450 A, - diF/dt = 4200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C
Erec
56,0 105 120
mJ mJ mJ
proDiode/perdiode
RthJC
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
27,0
TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
150
min.
typ.
max.
R25
5,00
kΩ
∆R/R
-5
5
%
P25
20,0
mW
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase
V V V
100 K/kW K/kW °C
NTC-Widerstand/NTC-Thermistor CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Nennwiderstand Ratedresistance
TC = 25°C
AbweichungvonR100 DeviationofR100
TC = 100°C, R100 = 493 Ω
Verlustleistung Powerdissipation
TC = 25°C
B-Wert B-value
R2 = R25 exp [B25/50(1/T2 - 1/(298,15 K))]
B25/50
3375
K
B-Wert B-value
R2 = R25 exp [B25/80(1/T2 - 1/(298,15 K))]
B25/80
3411
K
B-Wert B-value
R2 = R25 exp [B25/100(1/T2 - 1/(298,15 K))]
B25/100
3433
K
AngabengemäßgültigerApplicationNote. Specificationaccordingtothevalidapplicationnote.
preparedby:RH
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:3.1 3
TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules
FF450R17IE4
Modul/Module Isolations-Prüfspannung Isolationtestvoltage
RMS, f = 50 Hz, t = 1 min.
MaterialModulgrundplatte Materialofmodulebaseplate
InnereIsolation Internalisolation
Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140) basicinsulation(class1,IEC61140)
Kriechstrecke Creepagedistance
VISOL
4,0
kV
Cu
Al2O3
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
33,0 33,0
mm
Luftstrecke Clearance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
19,0 19,0
mm
VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex
CTI
> 400
min.
typ.
RthCH
4,50
LsCE
18
nH
RCC'+EE'
0,30
mΩ
Tstg
-40
150
°C
SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
3,00
-
6,00
Nm
SchraubeM4-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM4-Mountingaccordingtovalidapplicationnote SchraubeM8-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM8-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
1,8
-
2,1
Nm
M 8,0
-
10
Nm
Gewicht Weight
G
825
g
preparedby:RH
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:3.1
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proModul/permodule Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule
Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip
TC=25°C,proSchalter/perswitch
Lagertemperatur Storagetemperature
Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse Terminalconnectiontorque
4
max. K/kW
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF450R17IE4
IGBT-Module IGBT-modules
AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) VGE=15V
AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) Tvj=150°C
900
900 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C
700
700
600
600
500
500
400
400
300
300
200
200
100
100
0
0,0
0,5
1,0
VGE = 20V VGE = 15V VGE = 12V VGE = 10V VGE = 9V VGE = 8V
800
IC [A]
IC [A]
800
1,5
2,0 VCE [V]
2,5
3,0
3,5
0
4,0
ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch) transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VGE) VCE=20V
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5 3,0 VCE [V]
3,5
4,0
4,5
5,0
800
900
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=±15V,RGon=2.7Ω,RGoff=4.7Ω,VCE=900V
900
700 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C
800
Eon, Tvj = 150°C Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 125°C
650 600 550
700
500 450 400
500
E [mJ]
IC [A]
600
400
350 300 250
300
200 200
150 100
100
50 0
5
6
7
8 9 VGE [V]
10
11
0
12
preparedby:RH
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:3.1 5
0
100
200
300
400 500 IC [A]
600
700
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF450R17IE4
IGBT-Module IGBT-modules
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=450A,VCE=900V
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t)
700
100 Eon, Tvj = 150°C Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 125°C
600
ZthJC : IGBT
500
E [mJ]
ZthJC [K/kW]
400
300
10
200
100
0
i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 1,8 8,3 38,3 5,7 τi[s]: 0,0008 0,013 0,05 0,6
0
2
4
6
8
10 12 RG [Ω]
14
16
18
1 0,001
20
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=4.7Ω,Tvj=150°C 1000 IC, Modul IC, Chip 900
0,01
0,1 t [s]
1
10
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 900 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C
800
800
700
700
600
IF [A]
IC [A]
600 500
500 400
400 300
300
200
200
100
100 0
0
200
400
600
0
800 1000 1200 1400 1600 1800 VCE [V]
preparedby:RH
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:3.1 6
0,0
0,5
1,0
1,5 VF [V]
2,0
2,5
3,0
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF450R17IE4
IGBT-Module IGBT-modules
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=2.7Ω,VCE=900V
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=450A,VCE=900V
160
160 Erec, Tvj = 150°C Erec, Tvj = 125°C
140
120
120
100
100 E [mJ]
E [mJ]
140
80
80
60
60
40
40
20
20
0
0
100
200
300
Erec, Tvj = 150°C Erec, Tvj = 125°C
400 500 IF [A]
600
700
800
0
900
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t)
0
2
4
6
8
10 12 RG [Ω]
14
16
18
20
NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T)
1000
100000 ZthJC : Diode
Rtyp
10000
R[Ω]
ZthJC [K/kW]
100
10
1000
i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 6,3 23,8 62,9 7 τi[s]: 0,0008 0,013 0,05 0,6
1 0,001
0,01
0,1 t [s]
1
100
10
preparedby:RH
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:3.1 7
0
20
40
60
80 100 TC [°C]
120
140
160
TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules
FF450R17IE4
Schaltplan/circuit_diagram_headline
Gehäuseabmessungen/packageoutlines
preparedby:RH
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:3.1 8
TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules
FF450R17IE4
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.
Terms&Conditionsofusage
Thedatacontainedinthisproductdatasheetisexclusivelyintendedfortechnicallytrainedstaff.Youandyourtechnicaldepartmentswill havetoevaluatethesuitabilityoftheproductfortheintendedapplicationandthecompletenessoftheproductdatawithrespecttosuch application. Thisproductdatasheetisdescribingthecharacteristicsofthisproductforwhichawarrantyisgranted.Anysuchwarrantyisgranted exclusivelypursuantthetermsandconditionsofthesupplyagreement.Therewillbenoguaranteeofanykindfortheproductandits characteristics.Theinformationinthevalidapplication-andassemblynotesofthemodulemustbeconsidered. Shouldyourequireproductinformationinexcessofthedatagiveninthisproductdatasheetorwhichconcernsthespecificapplicationof ourproduct,pleasecontactthesalesoffice,whichisresponsibleforyou(seewww.infineon.com).Forthosethatarespecifically interestedwemayprovideapplicationnotes. Duetotechnicalrequirementsourproductmaycontaindangeroussubstances.Forinformationonthetypesinquestionpleasecontactthe salesoffice,whichisresponsibleforyou. ShouldyouintendtousetheProductinaviationapplications,inhealthorliveendangeringorlifesupportapplications,pleasenotify.Please note,thatforanysuchapplicationsweurgentlyrecommend -toperformjointRiskandQualityAssessments; -theconclusionofQualityAgreements; -toestablishjointmeasuresofanongoingproductsurvey,andthatwemaymakedeliverydependedon therealizationofanysuchmeasures. Ifandtotheextentnecessary,pleaseforwardequivalentnoticestoyourcustomers. Changesofthisproductdatasheetarereserved.
preparedby:RH
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:3.1 9
