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1 technischeinformation/technicalinformation F3L200R07PE4 igbt-module igbt-modules preparedby:as approvedby:mk dateofpublication:2013-11-05 revision:2.0 ulapproved(e83335) econopack?4modulmittrench/feldstoppigbt4undemittercontrolled4diodeundntc econopack?4modulewithtrench/fieldstopigbt4andemittercontrolled4diodeandntc vorl?ufigedaten/preliminarydata v ces = 650v i c nom = 200a / i crm = 400a typischeanwendungen typicalapplications ? ? 3-level-applikationen 3-level-applications elektrischeeigenschaften electricalfeatures ? ? erh?htesperrspannungsfestigkeitauf650v increasedblockingvoltagecapabilityto650v ? ? erweitertesperrschichttemperaturt vjop extendedoperationtemperaturet vjop ? ? trenchigbt4 trenchigbt4 ? ? t vjop =150c t vjop =150c ? ? v cesat mitpositivemtemperaturkoeffizienten v cesat withpositivetemperaturecoefficient mechanischeeigenschaften mechanicalfeatures ? ? 4kvac1minisolationsfestigkeit 4kvac1mininsulation ? ? hohemechanischerobustheit highmechanicalrobustness ? ? integrierterntctemperatursensor integratedntctemperaturesensor ? ? 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 j
2 technischeinformation/technicalinformation F3L200R07PE4 igbt-module igbt-modules preparedby:as approvedby:mk dateofpublication:2013-11-05 revision:2.0 vorl?ufigedaten preliminarydata igbt,wechselrichter/igbt,inverter h?chstzul?ssigewerte/maximumratedvalues kollektor-emitter-sperrspannung collector-emittervoltage t vj = 25c v ces 650 v kollektor-dauergleichstrom continuousdccollectorcurrent t c = 80c, t vj max = 175c i c nom 200 a periodischerkollektor-spitzenstrom repetitivepeakcollectorcurrent t p = 1 ms i crm 400 a gesamt-verlustleistung totalpowerdissipation t c = 25c, t vj max = 175c p tot 680 w gate-emitter-spitzenspannung gate-emitterpeakvoltage v ges +/-20 v charakteristischewerte/characteristicvalues min. typ. max. kollektor-emitter-s?ttigungsspannung collector-emittersaturationvoltage i c = 200 a, v ge = 15 v i c = 200 a, v ge = 15 v i c = 200 a, v ge = 15 v v ce sat 1,55 1,70 1,75 1,95 v v v t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c gate-schwellenspannung gatethresholdvoltage i c = 3,20 ma, v ce = v ge , t vj = 25c v geth 5,0 5,8 6,5 v gateladung gatecharge v ge = -15 v ... +15 v q g 2,00 c internergatewiderstand internalgateresistor t vj = 25c r gint 1,0 w eingangskapazit?t inputcapacitance f = 1 mhz, t vj = 25c, v ce = 25 v, v ge = 0 v c ies 12,5 nf rckwirkungskapazit?t reversetransfercapacitance f = 1 mhz, t vj = 25c, v ce = 25 v, v ge = 0 v c res 0,38 nf kollektor-emitter-reststrom collector-emittercut-offcurrent v ce = 650 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 = 200 a, v ce = 300 v v ge = 15 v r gon = 3,6 w t d on 0,11 0,12 0,13 s s s t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c anstiegszeit,induktivelast risetime,inductiveload i c = 200 a, v ce = 300 v v ge = 15 v r gon = 3,6 w t r 0,05 0,06 0,06 s s s t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c abschaltverz?gerungszeit,induktivelast turn-offdelaytime,inductiveload i c = 200 a, v ce = 300 v v ge = 15 v r goff = 3,6 w t d off 0,49 0,52 0,53 s s s t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c fallzeit,induktivelast falltime,inductiveload i c = 200 a, v ce = 300 v v ge = 15 v r goff = 3,6 w t f 0,05 0,07 0,07 s s s t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c einschaltverlustenergiepropuls turn-onenergylossperpulse i c = 200 a, v ce = 300 v, l s = 30 nh v ge = 15 v, di/dt = 3000 a/s (t vj = 150c) r gon = 3,6 w e on 1,50 2,00 2,50 mj mj mj t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c abschaltverlustenergiepropuls turn-offenergylossperpulse i c = 200 a, v ce = 300 v, l s = 30 nh v ge = 15 v, du/dt = 3000 v/s (t vj = 150c) r goff = 3,6 w e off 9,50 12,5 14,0 mj mj mj t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c kurzschlu?verhalten scdata v ge 15 v, v cc = 360 v v cemax = v ces -l sce di/dt i sc 960 760 a a t vj = 25c t vj = 150c t p 10 s, t p 10 s, w?rmewiderstand,chipbisgeh?use thermalresistance,junctiontocase proigbt/perigbt r thjc 0,22 k/w w?rmewiderstand,geh?usebiskhlk?rper thermalresistance,casetoheatsink proigbt/perigbt l paste =1w/(mk)/ l grease =1w/(mk) r thch 0,063 k/w temperaturimschaltbetrieb temperatureunderswitchingconditions t vj op -40 150 c j
3 technischeinformation/technicalinformation F3L200R07PE4 igbt-module igbt-modules preparedby:as approvedby:mk dateofpublication:2013-11-05 revision:2.0 vorl?ufigedaten preliminarydata diode,wechselrichter/diode,inverter h?chstzul?ssigewerte/maximumratedvalues periodischespitzensperrspannung repetitivepeakreversevoltage t vj = 25c v rrm 650 v dauergleichstrom continuousdcforwardcurrent i f 200 a periodischerspitzenstrom repetitivepeakforwardcurrent t p = 1 ms i frm 400 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 2650 2450 a2s a2s charakteristischewerte/characteristicvalues min. typ. max. durchlassspannung forwardvoltage i f = 200 a, v ge = 0 v i f = 200 a, v ge = 0 v i f = 200 a, v ge = 0 v v f 1,55 1,50 1,45 1,95 v v v t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c rckstromspitze peakreverserecoverycurrent i f = 200 a, - di f /dt = 3000 a/s (t vj =150c) v r = 300 v v ge = -15 v i rm 140 170 180 a a a t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c sperrverz?gerungsladung recoveredcharge i f = 200 a, - di f /dt = 3000 a/s (t vj =150c) v r = 300 v v ge = -15 v q r 8,00 16,0 17,0 c c c t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c abschaltenergiepropuls reverserecoveryenergy i f = 200 a, - di f /dt = 3000 a/s (t vj =150c) v r = 300 v v ge = -15 v e rec 2,50 4,00 4,50 mj mj mj t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c w?rmewiderstand,chipbisgeh?use thermalresistance,junctiontocase prodiode/perdiode r thjc 0,42 k/w w?rmewiderstand,geh?usebiskhlk?rper thermalresistance,casetoheatsink prodiode/perdiode l paste =1w/(mk)/ l grease =1w/(mk) r thch 0,125 k/w temperaturimschaltbetrieb temperatureunderswitchingconditions t vj op -40 150 c j
4 technischeinformation/technicalinformation F3L200R07PE4 igbt-module igbt-modules preparedby:as approvedby:mk dateofpublication:2013-11-05 revision:2.0 vorl?ufigedaten preliminarydata diode,3-level/diode,3-level h?chstzul?ssigewerte/maximumratedvalues periodischespitzensperrspannung repetitivepeakreversevoltage t vj = 25c v rrm 650 v dauergleichstrom continuousdcforwardcurrent i f 200 a periodischerspitzenstrom repetitivepeakforwardcurrent t p = 1 ms i frm 400 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 2650 2450 a2s a2s charakteristischewerte/characteristicvalues min. typ. max. durchlassspannung forwardvoltage i f = 200 a, v ge = 0 v i f = 200 a, v ge = 0 v i f = 200 a, v ge = 0 v v f 1,55 1,50 1,45 1,95 v v v t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c rckstromspitze peakreverserecoverycurrent i f = 200 a, - di f /dt = 3500 a/s (t vj =150c) v r = 300 v i rm 140 170 180 a a a t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c sperrverz?gerungsladung recoveredcharge i f = 200 a, - di f /dt = 3500 a/s (t vj =150c) v r = 300 v q r 8,00 16,0 17,0 c c c t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c abschaltenergiepropuls reverserecoveryenergy i f = 200 a, - di f /dt = 3500 a/s (t vj =150c) v r = 300 v e rec 2,50 4,00 4,50 mj mj mj t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c w?rmewiderstand,chipbisgeh?use thermalresistance,junctiontocase prodiode/perdiode r thjc 0,42 k/w w?rmewiderstand,geh?usebiskhlk?rper thermalresistance,casetoheatsink prodiode/perdiode l paste =1w/(mk)/ l grease =1w/(mk) r thch 0,125 k/w temperaturimschaltbetrieb temperatureunderswitchingconditions t vj op -40 150 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. j
5 technischeinformation/technicalinformation F3L200R07PE4 igbt-module igbt-modules preparedby:as approvedby:mk dateofpublication:2013-11-05 revision:2.0 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 25,0 12,5 mm luftstrecke clearance kontakt-khlk?rper/terminaltoheatsink kontakt-kontakt/terminaltoterminal 11,0 7,0 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 0,009 k/w modulstreuinduktivit?t strayinductancemodule l sce 45 nh 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 - 6,0 nm gewicht weight g 400 g j
6 technischeinformation/technicalinformation F3L200R07PE4 igbt-module igbt-modules preparedby:as approvedby:mk dateofpublication:2013-11-05 revision:2.0 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 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 2,8 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 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 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 v ge = 19v v ge = 17v v ge = 15v v ge = 13v v ge = 11v v ge = 9v 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 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 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 =3.6 w ,r goff =3.6 w ,v ce =300v i c [a] e [mj] 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 e on , t vj = 125c e off , t vj = 125c e on , t vj = 150c e off , t vj = 150c j
7 technischeinformation/technicalinformation F3L200R07PE4 igbt-module igbt-modules preparedby:as approvedby:mk dateofpublication:2013-11-05 revision:2.0 vorl?ufigedaten preliminarydata schaltverlusteigbt,wechselrichter(typisch) switchinglossesigbt,inverter(typical) e on =f(r g ),e off =f(r g ) v ge =15v,i c =200a,v ce =300v r g [ w ] e [mj] 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 e on , t vj = 125c e off , t vj = 125c e on , t vj = 150c 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 1 z thjc : igbt i: r i [k/w]: t i [s]: 1 0,0132 0,01 2 0,0726 0,02 3 0,0704 0,05 4 0,0638 0,1 sichererrckw?rts-arbeitsbereichigbt,wechselrichter (rbsoa) reversebiassafeoperatingareaigbt,inverter(rbsoa) i c =f(v ce ) v ge =15v,r goff =3.6 w ,t vj =150c v ce [v] i c [a] 0 100 200 300 400 500 600 700 0 100 200 300 400 500 i c , chip i c , module short path i c , module long path 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 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c j
8 technischeinformation/technicalinformation F3L200R07PE4 igbt-module igbt-modules preparedby:as approvedby:mk dateofpublication:2013-11-05 revision:2.0 vorl?ufigedaten preliminarydata schaltverlustediode,wechselrichter(typisch) switchinglossesdiode,inverter(typical) e rec =f(i f ) r gon =3.6 w ,v ce =300v i f [a] e [mj] 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 0 1 2 3 4 5 6 e rec , t vj = 125c e rec , t vj = 150c schaltverlustediode,wechselrichter(typisch) switchinglossesdiode,inverter(typical) e rec =f(r g ) i f =200a,v ce =300v r g [ w ] e [mj] 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 0 1 2 3 4 5 6 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 0,01 0,1 1 z thjc : diode i: r i [k/w]: t i [s]: 1 0,0252 0,01 2 0,1386 0,02 3 0,1344 0,05 4 0,1218 0,1 durchlasskennliniederdiode,3-level(typisch) forwardcharacteristicofdiode,3-level(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 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c j
9 technischeinformation/technicalinformation F3L200R07PE4 igbt-module igbt-modules preparedby:as approvedby:mk dateofpublication:2013-11-05 revision:2.0 vorl?ufigedaten preliminarydata schaltverlustediode,3-level(typisch) switchinglossesdiode,3-level(typical) e rec =f(i f ) r gon =3.6 w ,v ce =300v i f [a] e [mj] 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 0 1 2 3 4 5 6 e rec , t vj = 125c e rec , t vj = 150c schaltverlustediode,3-level(typisch) switchinglossesdiode,3-level(typical) e rec =f(r g ) i f =200a,v ce =300v r g [ w ] e [mj] 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 0 1 2 3 4 5 6 e rec , t vj = 125c e rec , t vj = 150c transienterw?rmewiderstanddiode,3-level transientthermalimpedancediode,3-level 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 0,0252 0,01 2 0,1386 0,02 3 0,1344 0,05 4 0,1218 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 j
10 technischeinformation/technicalinformation F3L200R07PE4 igbt-module igbt-modules preparedby:as approvedby:mk dateofpublication:2013-11-05 revision:2.0 vorl?ufigedaten preliminarydata schaltplan/circuit_diagram_headline geh?useabmessungen/packageoutlines j j
11 technischeinformation/technicalinformation F3L200R07PE4 igbt-module igbt-modules preparedby:as approvedby:mk dateofpublication:2013-11-05 revision:2.0 vorl?ufigedaten preliminarydata 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 j

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