FF150R12KS4. Technische Information / technical information. IGBT-Module IGBT-modules

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1 FF5R2KS4 62mm C-Serien Modul mit schnellem IGBT2 für hochfrequentes Schalten 62mm C-Series module with the fast IGBT2 for high-frequency switching V Š» = 2V I ÒÓÑ = 5A / I ç = A Typische Anwendungen Typical Applications Hochfrequenz-Anwendungen High Frequency Switching Application Medizinische Anwendungen Medical Applications Motorantriebe Motor Drives Resonanzanwendungen Resonant Inverter Appliccations Servoumrichter Servo Drives USV-Systeme UPS Systems Elektrische Eigenschaften Electrical Features Hohe Kurzschlussrobustheit, selbstlimitierender High Short Circuit Capability, Self Limiting Short Kurzschlussstrom Circuit Current Niedrige Schaltverluste Low Switching Losses Sehr große Robustheit Unbeatable Robustness V ŠÙÈÚ mit positivem Temperaturkoeffizienten V ŠÙÈÚ with positive Temperature Coefficient Mechanische Eigenschaften Mechanical Features Gehäuse mit CTI > 4 Package with CTI > 4 Große Luft- und Kriechstrecken High Creepage and Clearance Distances Isolierte Bodenplatte Isolated Base Plate Kupferbodenplatte Copper Base Plate Standardgehäuse Standard Housing Module Label Code Barcode Code 28 DMX - Code Content of the Code Digit Module Serial Number - 5 Module Material Number 6 - Production Order Number 2-9 Datecode (Production Year) 2-2 Datecode (Production Week) 22-2 material no: 956 UL approved (E85)

2 FF5R2KS4 IGBT-Wechselrichter / IGBT-inverter Höchstzulässige Werte / maximum rated values Kollektor-Emitter-Sperrspannung collector-emitter voltage V Š» 2 V Kollektor-Dauergleichstrom DC-collector current T = 75 C, TÝÎ = 5 C T = 25 C, TÝÎ = 5 C I ÒÓÑ I A A Periodischer Kollektor Spitzenstrom repetitive peak collector current Gesamt-Verlustleistung total power dissipation Gate-Emitter-Spitzenspannung gate-emitter peak voltage t«= ms I ç A T = 25 C, TÝÎ = 5 C PÚÓÚ 25 W V Š» +/-2 V Charakteristische Werte / characteristic values min. typ. max. Kollektor-Emitter Sättigungsspannung collector-emitter saturation voltage I = 5 A, V Š = 5 V I = 5 A, V Š = 5 V V Š ÙÈÚ,2,85,7 V V Gate-Schwellenspannung gate threshold voltage Gateladung gate charge Interner Gatewiderstand internal gate resistor Eingangskapazität input capacitance Rückwirkungskapazität reverse transfer capacitance Kollektor-Emitter Reststrom collector-emitter cut-off current Gate-Emitter Reststrom gate-emitter leakage current I = 6, ma, V Š = V Š, V ŠÚÌ 4,5 5,5 6,5 V V Š = -5 V V Q,6 µc R ÍÒÚ 2,5 Â f = MHz,, V Š = 25 V, V Š = V CÍþÙ, nf f = MHz,, V Š = 25 V, V Š = V CØþÙ,5 nf V Š = 2 V, V Š = V, I Š» 5, ma V Š = V, V Š = 2 V, I Š» 4 na Einschaltverzögerungszeit (ind. Last) turn-on delay time (inductive load) I = 5 A, V Š = 6 V V Š = ±5 V R ÓÒ = 6,8 Â tá ÓÒ,, Anstiegszeit (induktive Last) rise time (inductive load) I = 5 A, V Š = 6 V V Š = ±5 V R ÓÒ = 6,8 Â tø,6,7 Abschaltverzögerungszeit (ind. Last) turn-off delay time (inductive load) I = 5 A, V Š = 6 V V Š = ±5 V R ÓËË = 6,8 Â tá ÓËË,5,55 Fallzeit (induktive Last) fall time (inductive load) I = 5 A, V Š = 6 V V Š = ±5 V R ÓËË = 6,8 Â të,,4 Einschaltverlustenergie pro Puls turn-on energy loss per pulse I = 5 A, V Š = 6 V, L» = 6 nh V Š = ±5 V, di/dt = 5 A/ (TÝÎ=25 C) R ÓÒ = 6,8 Â EÓÒ 4,5 Abschaltverlustenergie pro Puls turn-off energy loss per pulse I = 5 A, V Š = 6 V, L» = 6 nh V Š = ±5 V R ÓËË = 6,8 Â EÓËË, Kurzschlussverhalten SC data V Š ù 5 V, V = 9 V V ŠÑÈà = V Š» -LÙ Š di/dt t«ù, I» 95 A Innerer Wärmewiderstand thermal resistance, junction to case pro IGBT / per IGBT RÚÌœ, K/W Übergangs-Wärmewiderstand thermal resistance, case to heatsink pro IGBT / per IGBT ð«èùúþ = W/(m K) / ðãøþèùþ = W/(m K) RÚÌ, K/W 2

3 FF5R2KS4 Diode-Wechselrichter / diode-inverter Höchstzulässige Werte / maximum rated values Periodische Spitzensperrspannung repetitive peak reverse voltage Vçç 2 V Dauergleichstrom DC forward current Periodischer Spitzenstrom repetitive peak forward current Grenzlastintegral I²t - value IŒ 5 A t«= ms IŒç A Vç = V, t«= ms, I²t 45 A²s Charakteristische Werte / characteristic values min. typ. max. Durchlassspannung forward voltage IŒ = 5 A, V Š = V IŒ = 5 A, V Š = V VŒ 2,,7 2,4 V V Rückstromspitze peak reverse recovery current IŒ = 5 A, - diœ/dt = 5 A/ (TÝÎ=25 C) Vç = 6 V V Š = -5 V Iç 5 6 A A Sperrverzögerungsladung recovered charge IŒ = 5 A, - diœ/dt = 5 A/ (TÝÎ=25 C) Vç = 6 V V Š = -5 V QØ 8,7 24, µc µc Abschaltenergie pro Puls reverse recovery energy IŒ = 5 A, - diœ/dt = 5 A/ (TÝÎ=25 C) Vç = 6 V V Š = -5 V EØþÊ,2 8,4 Innerer Wärmewiderstand thermal resistance, junction to case pro Diode / per diode RÚÌœ,25 K/W Übergangs-Wärmewiderstand thermal resistance, case to heatsink pro Diode / per diode ð«èùúþ = W/(m K) / ðãøþèùþ = W/(m K) RÚÌ,6 K/W

4 FF5R2KS4 Modul / module Isolations-Prüfspannung insulation test voltage Material Modulgrundplatte material of module baseplate Material für innere Isolation material for internal insulation Kriechstrecke creepage distance Luftstrecke clearance distance Vergleichszahl der Kriechwegbildung comparative tracking index Übergangs-Wärmewiderstand thermal resistance, case to heatsink Modulinduktivität stray inductance module Modulleitungswiderstand, Anschlüsse - Chip module lead resistance, terminals - chip Höchstzulässige Sperrschichttemperatur maximum junction temperature Temperatur im Schaltbetrieb temperature under switching conditions Lagertemperatur storage temperature Anzugsdrehmoment f. mech. Befestigung mounting torque Anzugsdrehmoment f. elektr. Anschlüsse terminal connection torque Gewicht weight RMS, f = 5 Hz, t = min. Vš» 2,5 kv Kontakt - Kühlkörper / terminal to heatsink Kontakt - Kontakt / terminal to terminal Kontakt - Kühlkörper / terminal to heatsink Kontakt - Kontakt / terminal to terminal pro Modul / per module ð«èùúþ = W/(m K) / ðãøþèùþ = W/(m K) Cu AlèOé 29, 2, 2,, CTI > 4 min. typ. max. mm mm RÚÌ, K/W LÙ Š 2 nh T = 25 C, pro Schalter / per switch R óôššó,7 mâ Wechselrichter, Brems-Chopper / Inverter, Brake-Chopper TÝÎ ÑÈà 5 C Wechselrichter, Brems-Chopper / Inverter, Brake-Chopper TÝÎ ÓÔ C Schraube M6 - Montage gem. gültiger Applikation Note screw M6 - mounting according to valid application note Schraube M6 - Montage gem. gültiger Applikation Note screw M6 - mounting according to valid application note TÙÚÃ C M, - 6, Nm M 2,5-5, Nm G 4 g 4

5 FF5R2KS4 Ausgangskennlinie IGBT-Wechselr. (typisch) output characteristic IGBT-inverter (typical) I = f (V Š) V Š = 5 V Ausgangskennlinienfeld IGBT-Wechselr. (typisch) output characteristic IGBT-inverter (typical) I = f (V Š) V Š =8V V Š =9V V Š =V V Š =2V V Š =5V V Š =2V ,,5,,5 2, 2,5,,5 4, 4,5 5, 5,5 6, V Š [V],,5,,5 2, 2,5,,5 4, 4,5 5, 5,5 6, V Š [V] Übertragungscharakteristik IGBT-Wechselr. (typisch) transfer characteristic IGBT-inverter (typical) I = f (V Š) V Š = 2 V Schaltverluste IGBT-Wechselr. (typisch) switching losses IGBT-inverter (typical) EÓÒ = f (I ), EÓËË = f (I ) V Š = ±5 V, R ÓÒ = 6.8 Â, R ÓËË = 6.8 Â, V Š = 6 V 45 4 EÓÒ, EÓËË, E [] V Š [V]

6 FF5R2KS4 Schaltverluste IGBT-Wechselr. (typisch) switching losses IGBT-Inverter (typical) EÓÒ = f (R ), EÓËË = f (R ) V Š = ±5 V, I = 5 A, V Š = 6 V Transienter Wärmewiderstand IGBT-Wechselr. transient thermal impedance IGBT-inverter ZÚÌœ = f (t) 6 EÓÒ, EÓËË, ZÚÌœ : IGBT 5 4, E [] ZÚÌœ [K/W] 2, i: rí[k/w]: τí[s]:,6, 2,,2,2,5 4,29, R [Â] Sicherer Rückwärts-Arbeitsbereich IGBT-Wr. (RBSOA) reverse bias safe operating area IGBT-inv. (RBSOA) I = f (V Š) V Š = ±5 V, R ÓËË = 6.8 Â,,,,, t [s] Durchlasskennlinie der Diode-Wechselr. (typisch) forward characteristic of diode-inverter (typical) IŒ = f (VŒ) 5 I, Modul I, Chip IŒ [A] V Š [V],,5,,5 2, 2,5, VŒ [V] 6

7 FF5R2KS4 Schaltverluste Diode-Wechselr. (typisch) switching losses diode-inverter (typical) EØþÊ = f (IŒ) R ÓÒ = 6.8 Â, V Š = 6 V Schaltverluste Diode-Wechselr. (typisch) switching losses diode-inverter (typical) EØþÊ = f (R ) IŒ = 5 A, V Š = 6 V 5 EØþÊ, 5 EØþÊ, E [] E [] IŒ [A] R [Â] Transienter Wärmewiderstand Diode-Wechselr. transient thermal impedance diode-inverter ZÚÌœ = f (t) ZÚÌœ : Diode, ZÚÌœ [K/W], i: rí[k/w]: τí[s]:,5, 2,825,2,8,5 4,725,,,,, t [s] 7

8 FF5R2KS4 Schaltplan / circuit diagram Gehäuseabmessungen / package outlines Infineon 8

9 FF5R2KS4 Nutzungsbedingungen 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. 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 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 - die gemeinsame Durchführung eines Risiko- und Qualitätsassessments; - den Abschluss von speziellen Qualitätssicherungsvereinbarungen; - die gemeinsame Einführung von Maßnahmen zu einer laufenden Produktbeobachtung dringend empfehlen und gegebenenfalls die Belieferung von der Umsetzung solcher Maßnahmen abhängig machen. Soweit erforderlich, bitten wir Sie, entsprechende Hinweise an Ihre Kunden zu geben. Inhaltliche Änderungen dieses Produktdatenblatts bleiben vorbehalten. Terms & Conditions of usage The data contained in this product data sheet is exclusively intended for technically trained staff. You and your technical departments will have to evaluate the suitability of the product for the intended application and the completeness of the product data with respect to such application. This product data sheet is describing the characteristics of this product for which a warranty is granted. Any such warranty is granted exclusively pursuant the terms and conditions of the supply agreement. There will be no guarantee of any kind for the product and its characteristics. Should you require product information in excess of the data given in this product data sheet or which concerns the specific application of our product, please contact the sales office, which is responsible for you (see sales&contact). For those that are specifically interested we may provide application notes. Due to technical requirements our product may contain dangerous substances. For information on the types in question please contact the sales office, which is responsible for you. Should you intend to use the Product in aviation applications, in health or live endangering or life support applications, please notify. Please note, that for any such applications we urgently recommend - to perform joint Risk and Quality Assessments; - the conclusion of Quality Agreements; - to establish joint measures of an ongoing product survey, and that we may make delivery depended on the realization of any such measures. If and to the extent necessary, please forward equivalent notices to your customers. Changes of this product data sheet are reserved. 9