1 technischeinformation/technicalinformation F4-50R12MS4 igbt-module igbt-modules preparedby:mk approvedby:ro dateofpublication:2013-10-03 revision:3.1 ulapproved(e83335) econodual?2modulmitschnellemigbt2frhochfrequentesschaltenundntc econodual?2modulewiththefastigbt2forhigh-frequencyswitchingandntc v ces = 1200v i c nom = 50a / i crm = 100a typischeanwendungen typicalapplications ? ? anwendungenmithohenschaltfrequenzen highfrequencyswitchingapplication elektrischeeigenschaften electricalfeatures ? ? hohe kurzschlussrobustheit, selbstlimitierender kurzschlussstrom high short circuit capability, self limiting short circuitcurrent ? ? niedrigeschaltverluste lowswitchinglosses ? ? v cesat mitpositivemtemperaturkoeffizienten v cesat withpositivetemperaturecoefficient mechanischeeigenschaften mechanicalfeatures ? ? 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 F4-50R12MS4 igbt-module igbt-modules preparedby:mk approvedby:ro dateofpublication:2013-10-03 revision:3.1 igbt,wechselrichter/igbt,inverter h?chstzul?ssigewerte/maximumratedvalues kollektor-emitter-sperrspannung collector-emittervoltage t vj = 25c v ces 1200 v kollektor-dauergleichstrom continuousdccollectorcurrent t c = 70c, t vj max = 150c t c = 25c, t vj max = 150c i c nom i c 50 70 a a periodischerkollektor-spitzenstrom repetitivepeakcollectorcurrent t p = 1 ms i crm 100 a gesamt-verlustleistung totalpowerdissipation t c = 25c, t vj max = 150 p tot 355 w gate-emitter-spitzenspannung gate-emitterpeakvoltage v ges +/-20 v charakteristischewerte/characteristicvalues min. typ. max. kollektor-emitter-s?ttigungsspannung collector-emittersaturationvoltage i c = 50 a, v ge = 15 v i c = 50 a, v ge = 15 v v ce sat 3,20 3,85 3,75 v v t vj = 25c t vj = 125c gate-schwellenspannung gatethresholdvoltage i c = 2,00 ma, v ce = v ge , t vj = 25c v geth 4,5 5,5 6,5 v gateladung gatecharge v ge = -15 v ... +15 v q g 0,60 c internergatewiderstand internalgateresistor t vj = 25c r gint 5,0 w eingangskapazit?t inputcapacitance f = 1 mhz, t vj = 25c, v ce = 25 v, v ge = 0 v c ies 3,40 nf rckwirkungskapazit?t reversetransfercapacitance f = 1 mhz, t vj = 25c, v ce = 25 v, v ge = 0 v c res 0,21 nf kollektor-emitter-reststrom collector-emittercut-offcurrent v ce = 1200 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 = 50 a, v ce = 600 v v ge = 15 v r gon = 13 w t d on 0,12 0,13 s s t vj = 25c t vj = 125c anstiegszeit,induktivelast risetime,inductiveload i c = 50 a, v ce = 600 v v ge = 15 v r gon = 13 w t r 0,05 0,06 s s t vj = 25c t vj = 125c abschaltverz?gerungszeit,induktivelast turn-offdelaytime,inductiveload i c = 50 a, v ce = 600 v v ge = 15 v r goff = 13 w t d off 0,31 0,36 s s t vj = 25c t vj = 125c fallzeit,induktivelast falltime,inductiveload i c = 50 a, v ce = 600 v v ge = 15 v r goff = 13 w t f 0,02 0,03 s s t vj = 25c t vj = 125c einschaltverlustenergiepropuls turn-onenergylossperpulse i c = 50 a, v ce = 600 v, l s = 30 nh v ge = 15 v, di/dt = 1400 a/s r gon = 13 w e on 3,30 6,00 mj mj t vj = 25c t vj = 125c abschaltverlustenergiepropuls turn-offenergylossperpulse i c = 50 a, v ce = 600 v, l s = 30 nh v ge = 15 v, du/dt = 7000 v/s r goff = 13 w e off 1,70 2,50 mj mj t vj = 25c t vj = 125c kurzschlu?verhalten scdata v ge 15 v, v cc = 900 v v cemax = v ces -l sce di/dt i sc 300 a t vj = 125c t p 10 s, w?rmewiderstand,chipbisgeh?use thermalresistance,junctiontocase proigbt/perigbt r thjc 0,35 k/w w?rmewiderstand,geh?usebiskhlk?rper thermalresistance,casetoheatsink proigbt/perigbt l paste =1w/(mk)/ l grease =1w/(mk) r thch 0,12 k/w temperaturimschaltbetrieb temperatureunderswitchingconditions t vj op -40 125 c
3 technischeinformation/technicalinformation F4-50R12MS4 igbt-module igbt-modules preparedby:mk approvedby:ro dateofpublication:2013-10-03 revision:3.1 diode,wechselrichter/diode,inverter h?chstzul?ssigewerte/maximumratedvalues periodischespitzensperrspannung repetitivepeakreversevoltage t vj = 25c v rrm 1200 v dauergleichstrom continuousdcforwardcurrent i f 50 a periodischerspitzenstrom repetitivepeakforwardcurrent t p = 1 ms i frm 100 a grenzlastintegral i2t-value v r = 0 v, t p = 10 ms, t vj = 125c i2t 1250 a2s charakteristischewerte/characteristicvalues min. typ. max. durchlassspannung forwardvoltage i f = 50 a, v ge = 0 v i f = 50 a, v ge = 0 v v f 2,00 1,70 2,55 v v t vj = 25c t vj = 125c rckstromspitze peakreverserecoverycurrent i f = 50 a, - di f /dt = 1400 a/s (t vj =125c) v r = 600 v v ge = -15 v i rm 28,0 41,0 a a t vj = 25c t vj = 125c sperrverz?gerungsladung recoveredcharge i f = 50 a, - di f /dt = 1400 a/s (t vj =125c) v r = 600 v v ge = -15 v q r 3,00 8,50 c c t vj = 25c t vj = 125c abschaltenergiepropuls reverserecoveryenergy i f = 50 a, - di f /dt = 1400 a/s (t vj =125c) v r = 600 v v ge = -15 v e rec 1,10 3,10 mj mj t vj = 25c t vj = 125c w?rmewiderstand,chipbisgeh?use thermalresistance,junctiontocase prodiode/perdiode r thjc 0,70 k/w w?rmewiderstand,geh?usebiskhlk?rper thermalresistance,casetoheatsink prodiode/perdiode l paste =1w/(mk)/ l grease =1w/(mk) r thch 0,24 k/w temperaturimschaltbetrieb temperatureunderswitchingconditions t vj op -40 125 c ntc-widerstand/ntc-thermistor charakteristischewerte/characteristicvalues min. typ. max. nennwiderstand ratedresistance t c = 25c r 25 5,00 k w abweichungvonr100 deviationofr100 t c = 100c, r 100 = 493 w d r/r -5 5 % verlustleistung powerdissipation t c = 25c p 25 20,0 mw b-wert b-value r 2 = r 25 exp [b 25/50 (1/t 2 - 1/(298,15 k))] b 25/50 3375 k b-wert b-value r 2 = r 25 exp [b 25/80 (1/t 2 - 1/(298,15 k))] b 25/80 3411 k b-wert b-value r 2 = r 25 exp [b 25/100 (1/t 2 - 1/(298,15 k))] b 25/100 3433 k angabengem??gltigerapplicationnote. specificationaccordingtothevalidapplicationnote.
4 technischeinformation/technicalinformation F4-50R12MS4 igbt-module igbt-modules preparedby:mk approvedby:ro dateofpublication:2013-10-03 revision:3.1 modul/module isolations-prfspannung isolationtestvoltage rms, f = 50 hz, t = 1 min. v isol 2,5 kv materialmodulgrundplatte materialofmodulebaseplate cu innereisolation internalisolation basisisolierung(schutzklasse1,en61140) basicinsulation(class1,iec61140) al 2 0 3 kriechstrecke creepagedistance kontakt-khlk?rper/terminaltoheatsink kontakt-kontakt/terminaltoterminal 12,0 14,0 mm luftstrecke clearance kontakt-khlk?rper/terminaltoheatsink kontakt-kontakt/terminaltoterminal 10,4 14,0 mm vergleichszahlderkriechwegbildung comperativetrackingindex cti > 200 min. typ. max. w?rmewiderstand,geh?usebiskhlk?rper thermalresistance,casetoheatsink promodul/permodule l paste =1w/(mk)/ l grease =1w/(mk) r thch 0,02 k/w modulstreuinduktivit?t strayinductancemodule l sce 30 nh modulleitungswiderstand,anschlsse- chip moduleleadresistance,terminals-chip t c =25c,proschalter/perswitch r cc'+ee' 2,20 m w lagertemperatur storagetemperature t stg -40 125 c anzugsdrehmomentf.modulmontage mountingtorqueformodulmounting schraubem5-montagegem.gltigerapplikationsschrift screwm5-mountingaccordingtovalidapplicationnote m 3,00 - 6,00 nm anzugsdrehmomentf.elektr.anschlsse terminalconnectiontorque schraubem6-montagegem.gltigerapplikationsschrift screwm6-mountingaccordingtovalidapplicationnote m 3,0 - 5,0 nm gewicht weight g 200 g
5 technischeinformation/technicalinformation F4-50R12MS4 igbt-module igbt-modules preparedby:mk approvedby:ro dateofpublication:2013-10-03 revision:3.1 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 4,5 5,0 5,5 6,0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 t vj = 25c t vj = 125c ausgangskennlinienfeldigbt,wechselrichter(typisch) outputcharacteristicigbt,inverter(typical) i c =f(v ce ) t vj =125c 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 5,5 6,0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 v ge = 8v v ge = 9v v ge = 10v v ge = 12v v ge = 15v v ge = 20v 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 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 t vj = 25c t vj = 125c schaltverlusteigbt,wechselrichter(typisch) switchinglossesigbt,inverter(typical) e on =f(i c ),e off =f(i c ) v ge =15v,r gon =13 w ,r goff =13 w ,v ce =600v i c [a] e [mj] 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 e on , t vj = 125c e off , t vj = 125c
6 technischeinformation/technicalinformation F4-50R12MS4 igbt-module igbt-modules preparedby:mk approvedby:ro dateofpublication:2013-10-03 revision:3.1 schaltverlusteigbt,wechselrichter(typisch) switchinglossesigbt,inverter(typical) e on =f(r g ),e off =f(r g ) v ge =15v,i c =50a,v ce =600v r g [ w ] e [mj] 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 e on , t vj = 125c e off , t vj = 125c transienterw?rmewiderstandigbt,wechselrichter transientthermalimpedanceigbt,inverter z thjc =f(t) t [s] z thjc [k/w] 0,001 0,01 0,1 1 10 0,01 0,1 1 z thjc : igbt i: r i [k/w]: t i [s]: 1 0,021 0,01 2 0,1155 0,02 3 0,112 0,05 4 0,1015 0,1 sichererrckw?rts-arbeitsbereichigbt,wechselrichter (rbsoa) reversebiassafeoperatingareaigbt,inverter(rbsoa) i c =f(v ce ) v ge =15v,r goff =13 w ,t vj =125c v ce [v] i c [a] 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 0 20 40 60 80 100 120 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 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 t vj = 25c t vj = 125c
7 technischeinformation/technicalinformation F4-50R12MS4 igbt-module igbt-modules preparedby:mk approvedby:ro dateofpublication:2013-10-03 revision:3.1 schaltverlustediode,wechselrichter(typisch) switchinglossesdiode,inverter(typical) e rec =f(i f ) r gon =13 w ,v ce =600v i f [a] e [mj] 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 e rec , t vj = 125c schaltverlustediode,wechselrichter(typisch) switchinglossesdiode,inverter(typical) e rec =f(r g ) i f =50a,v ce =600v r g [ w ] e [mj] 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 e rec , t vj = 125c transienterw?rmewiderstanddiode,wechselrichter transientthermalimpedancediode,inverter z thjc =f(t) t [s] z thjc [k/w] 0,001 0,01 0,1 1 10 0,01 0,1 1 z thjc : diode i: r i [k/w]: t i [s]: 1 0,042 0,01 2 0,231 0,02 3 0,224 0,05 4 0,203 0,1 ntc-widerstand-temperaturkennlinie(typisch) ntc-thermistor-temperaturecharacteristic(typical) r=f(t) t c [c] r[ w ] 0 20 40 60 80 100 120 140 160 100 1000 10000 100000 r typ
8 technischeinformation/technicalinformation F4-50R12MS4 igbt-module igbt-modules preparedby:mk approvedby:ro dateofpublication:2013-10-03 revision:3.1 schaltplan/circuit_diagram_headline geh?useabmessungen/packageoutlines j
9 technischeinformation/technicalinformation F4-50R12MS4 igbt-module igbt-modules preparedby:mk approvedby:ro dateofpublication:2013-10-03 revision:3.1 nutzungsbedingungen dieindiesemproduktdatenblattenthaltenendatensindausschlie?lichfrtechnischgeschultesfachpersonalbestimmt.diebeurteilung dereignungdiesesproduktesfrihreanwendungsowiediebeurteilungdervollst?ndigkeitderbereitgestelltenproduktdatenfrdiese anwendungobliegtihnenbzw.ihrentechnischenabteilungen. indiesemproduktdatenblattwerdendiejenigenmerkmalebeschrieben,frdiewireineliefervertraglichegew?hrleistungbernehmen.eine solchegew?hrleistungrichtetsichausschlie?lichnachma?gabederimjeweiligenliefervertragenthaltenenbestimmungen.garantien jeglicherartwerdenfrdasproduktunddesseneigenschaftenkeinesfallsbernommen.dieangabenindengltigenanwendungs-und montagehinweisendesmodulssindzubeachten. solltensievonunsproduktinformationenben?tigen,dieberdeninhaltdiesesproduktdatenblattshinausgehenundinsbesondereeine spezifischeverwendungunddeneinsatzdiesesproduktesbetreffen,setzensiesichbittemitdemfrsiezust?ndigenvertriebsbroin verbindung(siehewww.infineon.com,vertrieb&kontakt).frinteressentenhaltenwirapplicationnotesbereit. aufgrunddertechnischenanforderungenk?nnteunserproduktgesundheitsgef?hrdendesubstanzenenthalten.beirckfragenzudenin diesemproduktjeweilsenthaltenensubstanzensetzensiesichbitteebenfallsmitdemfrsiezust?ndigenvertriebsbroinverbindung. solltensiebeabsichtigen,dasproduktinanwendungenderluftfahrt,ingesundheits-oderlebensgef?hrdendenoderlebenserhaltenden anwendungsbereicheneinzusetzen,bittenwirummitteilung.wirweisendaraufhin,dasswirfrdiesef?lle -diegemeinsamedurchfhrungeinesrisiko-undqualit?tsassessments; -denabschlussvonspeziellenqualit?tssicherungsvereinbarungen; -diegemeinsameeinfhrungvonma?nahmenzueinerlaufendenproduktbeobachtungdringendempfehlenund gegebenenfallsdiebelieferungvonderumsetzungsolcherma?nahmenabh?ngigmachen. soweiterforderlich,bittenwirsie,entsprechendehinweiseanihrekundenzugeben. inhaltliche?nderungendiesesproduktdatenblattsbleibenvorbehalten. 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. j
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