BSM10GP120. Technische Information / Technical Information. Elektrische Eigenschaften / Electrical properties. IGBT-Module IGBT-Modules

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1 Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Höchstzulässige Werte / Maximum rated values Diode Gleichrichter/ Diode Rectifier Periodische Rückw. Spitzensperrspannung repetitive peak reverse voltage Durchlaßstrom Grenzeffektivwert RMS forward current per chip V RRM 1 V I FRMSM A Dauergleichstrom DC forward current T C = C I d 1 A Stoßstrom Grenzwert t P = 1 ms, T vj = 5 C I FSM 3 A surge forward current t P = 1 ms, T vj = 15 C 3 A Grenzlastintegral t P = 1 ms, T vj = 5 C I t 5 A s I t - value t P = 1 ms, T vj = 15 C A s Transistor Wechselrichter/ Transistor Inverter Kollektor-Emitter-Sperrspannung collector-emitter voltage V CES 1 V Kollektor-Dauergleichstrom Tc = C I C,nom. 1 A DC-collector current T C = 5 C I C A Periodischer Kollektor Spitzenstrom repetitive peak collector current Gesamt-Verlustleistung total power dissipation Gate-Emitter-Spitzenspannung gate-emitter peak voltage t P = 1 ms, T C = C I CRM A T C = 5 C P tot 1 W V GES +/- V V Diode Wechselrichter/ Diode Inverter Dauergleichstrom DC forward current Periodischer Spitzenstrom repetitive peak forw. current Grenzlastintegral I t - value Tc = C I F 1 A t P = 1 ms I FRM A V R = V, t p = 1ms, T vj = 15 C I t 1 A s Transistor Brems-Chopper/ Transistor Brake-Chopper Kollektor-Emitter-Sperrspannung collector-emitter voltage V CES 1 V Kollektor-Dauergleichstrom T C = C I C,nom. 1 A DC-collector current T C = 5 C I C A Periodischer Kollektor Spitzenstrom repetitive peak collector current t P = 1 ms, T C = C I CRM A Gesamt-Verlustleistung total power dissipation T C = 5 C P tot 1 W Gate-Emitter-Spitzenspannung gate-emitter peak voltage V GES +/- V V Diode Brems-Chopper/ Diode Brake-Chopper Dauergleichstrom Tc = C I F 1 A DC forward current Periodischer Spitzenstrom repetitive peak forw. current t P = 1 ms I FRM A prepared by: Andreas Schulz date of publication: approved by: M.Hierholzer revision: 5 1(11)

2 Modul Isolation/ Module Isolation Isolations-Prüfspannung insulation test voltage RMS, f = 5 Hz, t = 1 min. NTC connected to Baseplate V ISOL,5 kv Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Charakteristische Werte / Characteristic values Diode Gleichrichter/ Diode Rectifier min. typ. max. Durchlaßspannung forward voltage T vj = 15 C, I F = 1 A V F -,9,95 V Schleusenspannung threshold voltage T vj = 15 C V (TO) - -, V Ersatzwiderstand slope resistance T vj = 15 C r T - - 1,5 mω Sperrstrom reverse current T vj = 15 C, V R = 1 V I R - - ma Modul Leitungswiderstand, Anschlüsse-Chip lead resistance, terminals-chip T C = 5 C R AA +CC - - mω Transistor Wechselrichter/ Transistor Inverter min. typ. max. Kollektor-Emitter Sättigungsspannung V GE = 15V, T vj = 5 C, I C = 1 A V CE sat -,,5 V collector-emitter saturation voltage V GE = 15V, T vj = 15 C, I C = 1 A -,75 - V Gate-Schwellenspannung gate threshold voltage V CE = V GE, T vj = 5 C, I C =,35 ma V GE(TO),5 5,5,5 V Eingangskapazität input capacitance f = 1MHz, T vj = 5 C V CE = 5 V, V GE = V C ies -, - nf Kollektor-Emitter Reststrom V GE = V, T vj = 5 C, V CE = 1 V I CES -,5 5 µa collector-emitter cut-off current V GE = V, T vj =15 C, V CE = 1 V -, - ma Gate-Emitter Reststrom gate-emitter leakage current V CE = V, V GE =V, T vj =5 C I GES na Einschaltverzögerungszeit (ind. Last) I C = I Nenn, V CC = V turn on delay time (inductive load) V GE = ±15V, T vj = 5 C, R G = Ohm t d,on - - ns V GE = ±15V, T vj = 15 C, R G = Ohm ns Anstiegszeit (induktive Last) I C = I Nenn, V CC = V rise time (inductive load) V GE = ±15V, T vj = 5 C, R G = Ohm t r ns V GE = ±15V, T vj = 15 C, R G = Ohm - - ns Abschaltverzögerungszeit (ind. Last) I C = I Nenn, V CC = V turn off delay time (inductive load) V GE = ±15V, T vj = 5 C, R G = Ohm t d,off ns V GE = ±15V, T vj = 15 C, R G = Ohm ns Fallzeit (induktive Last) I C = I Nenn, V CC = V fall time (inductive load) V GE = ±15V, T vj = 5 C, R G = Ohm t f - - ns V GE = ±15V, T vj = 15 C, R G = Ohm - - ns Einschaltverlustenergie pro Puls I C = I Nenn, V CC = V turn-on energy loss per pulse V GE = ±15V, T vj = 15 C, R G = Ohm E on - 1, - mws L S = 75 nh Abschaltverlustenergie pro Puls I C = I Nenn, V CC = V turn-off energy loss per pulse V GE = ±15V, T vj = 15 C, R G = Ohm E off - 1,1 - mws L S = 75 nh Kurzschlußverhalten t P 1µs, V GE 15V, R G = Ohm SC Data T vj 15 C, V CC = 7 V I SC A di/dt = A/µs (11)

3 Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Charakteristische Werte / Characteristic values min. typ. max. Modulinduktivität stray inductance module L σce nh Modul Leitungswiderstand, Anschlüsse-Chip lead resistance, terminals-chip T C = 5 C R CC +EE mω Diode Wechselrichter/ Diode Inverter min. typ. max. Durchlaßspannung V GE = V, T vj = 5 C, I F = 1 A V F -,,55 V forward voltage V GE = V, T vj = 15 C, I F = 1 A -,1 - V Rückstromspitze I F =I Nenn, - di F /dt = A/µs peak reverse recovery current V GE = -1V, T vj = 5 C, V R = V I RM A V GE = -1V, T vj = 15 C, V R = V A Sperrverzögerungsladung I F =I Nenn, - di F /dt = A/µs recovered charge V GE = -1V, T vj = 5 C, V R = V Q r -, - µas V GE = -1V, T vj = 15 C, V R = V - 1,5 - µas Abschaltenergie pro Puls I F =I Nenn, - di F /dt = A/µs reverse recovery energy V GE = -1V, T vj = 5 C, V R = V E RQ -,3 - mws V GE = -1V, T vj = 15 C, V R = V -,5 - mws Transistor Brems-Chopper/ Transistor Brake-Chopper min. typ. max. Kollektor-Emitter Sättigungsspannung V GE = 15V, T vj = 5 C, I C = 1, A V CE sat -,,5 V collector-emitter saturation voltage V GE = 15V, T vj = 15 C, I C = 1, A -,75 - V Gate-Schwellenspannung gate threshold voltage V CE = V GE, T vj = 5 C, I C =,35mA V GE(TO),5 5,5,5 V Eingangskapazität input capacitance f = 1MHz, T vj = 5 C V CE = 5 V, V GE = V C ies -, - nf Kollektor-Emitter Reststrom V GE = V, T vj = 5 C, V CE = 1 V I CES -,5 5 µa collector-emitter cut-off current V GE = V, T vj = 15 C, V CE = 1 V -, - ma Gate-Emitter Reststrom gate-emitter leakage current V CE = V, V GE = V, T vj = 5 C I GES na Diode Brems-Chopper/ Diode Brake-Chopper min. typ. max. Durchlaßspannung T vj = 5 C, I F = 1, A V F -,,55 V forward voltage T vj = 15 C, I F = 1, A -,1 - V NTC-Widerstand/ NTC-Thermistor min. typ. max. Nennwiderstand rated resistance T C = 5 C R kω Abweichung von R 1 deviation of R 1 T C = 1 C, R 1 = 93 Ω R/R -5 5 % Verlustleistung power dissipation B-Wert B-value T C = 5 C P 5 mw R = R 1 exp [B(1/T - 1/T 1 )] B 5/ K 3(11)

4 Thermische Eigenschaften / Thermal properties min. typ. max. Innerer Wärmewiderstand Gleichr. Diode/ Rectif. Diode R thjc K/W thermal resistance, junction to case Trans. Wechsr./ Trans. Inverter - - 1, K/W Diode Wechsr./ Diode Inverter - -,3 K/W Trans. Bremse/ Trans. Brake - - 1, K/W Diode Bremse/ Diode Brake - -,3 K/W Übergangs-Wärmewiderstand Gleichr. Diode/ Rectif. Diode λ Paste=1W/m*K R thck -, - K/W thermal resistance, case to heatsink Trans. Wechsr./ Trans. Inverter λgrease=1w/m*k -, - K/W Diode Wechsr./ Diode Inverter -, - K/W Höchstzulässige Sperrschichttemperatur maximum junction temperature T vj C Betriebstemperatur operation temperature T op C Lagertemperatur storage temperature T stg C Mechanische Eigenschaften / Mechanical properties Innere Isolation internal insulation Al O 3 CTI comperative tracking index 5 Anzugsdrehmoment f. mech. Befestigung M 3 Nm mounting torque ±1% Gewicht weight G 1 g (11)

5 Ausgangskennlinienfeld Wechselr. (typisch) Output characteristic Inverter (typical) C I = f (V CE ) V GE = 15 V Tj = 5 C Tj = 15 C 1 IC [A] 1,5 1 1,5,5 3 3,5,5 5 V CE [V] Ausgangskennlinienfeld Wechselr. (typisch) C I = f (V CE ) Output characteristic Inverter (typical) T vj = 15 C VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V IC [A] 1,5 1 1,5,5 3 3,5,5 5 V CE [V] 5(11)

6 Übertragungscharakteristik Wechselr. (typisch) C I = f (V GE ) Transfer characteristic Inverter (typical) V CE = V Tj = 5 C Tj = 15 C IC [A] V GE [V] Durchlaßkennlinie der Freilaufdiode Wechselr. (typisch) Forward characteristic of FWD Inverter (typical) F I = f (V F ) Tj = 5 C Tj = 15 C IF [A] 1,5 1 1,5,5 3 V F [V] (11)

7 Schaltverluste Wechselr. (typisch) E on = f (I C ), E off = f (I C ), E rec = f (I C ) V CC = Switching losses Inverter (typical) T j = 15 C, V GE = ±15 V, R Gon = R Goff = V Ohm 3,5 3 Eon Eoff Erec E [mws],5 1,5 1, I C [A] 1, 1, 1, Schaltverluste Wechselr. (typisch) E on = f (R G ), E off = f (R G ), E rec = f (R G ) Switching losses Inverter (typical) T j = 15 C, V GE = +-15 V, I c = I nenn, V CC = Eon Eoff Erec V E [mws] 1,,,, R G [Ω] 7(11)

8 Transienter Wärmewiderstand Wechselr. Transient thermal impedance Inverter Z thjc = f (t) 1 Zth-IGBT Zth-FWD ZthJC [K/W] 1,1,1,1,1 1 1 t [s] 5 Sicherer Arbeitsbereich Wechselr. (RBSOA) C I = f (V CE ) Reverse bias save operating area Inverter (RBSOA)T vj = 15 C, V GE = ±15V, R G = Ohm 15 IC,Modul IC,Chip IC [A] V CE [V] (11)

9 Ausgangskennlinienfeld Brems-Chopper-IGBT (typisch) Output characteristic brake-chopper-igbt (typical) C I = f (V CE ) V GE = 15 V Tj = 5 C Tj = 15 C 1 IC [A] 1,5 1 1,5,5 3 3,5,5 V CE [V] 1 1 Durchlaßkennlinie der Brems-Chopper-Diode (typisch) I F = f (V F ) Forward characteristic of brake-chopper-fwd (typical) 1 1 Tj = 5 C Tj = 15 C IF [A] 1,5 1 1,5,5 3 V F [V] 9(11)

10 Durchlaßkennlinie der Gleichrichterdiode (typisch) Forward characteristic of Rectifier Diode (typical) F I = f (V F ) Tj = 5 C Tj = 15 C IF [A] 1,,,, 1 1, 1, 1, V F [V] NTC- Temperaturkennlinie (typisch) NTC- temperature characteristic (typical) R = f (T) 1 Rtyp 1 R[Ω] T C [ C] 1(11)

11 Schaltplan/ Circuit diagram NTC Gehäuseabmessungen/ Package outlines Mit dieser technischen Information werden Halbleiterbauelemente spezifiziert, jedoch keine Eigenschaften zugesichert. Sie gilt in Verbindung mit den zugehörigen Technischen Erläuterungen. This technical information specifies semiconductor devices but promises no characteristics. It is valid in combination with the belonging technical notes. 11(11)

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