FF500R25KF1 - Eupec Power Semiconductors

Technische Information / Technical Information

IGBT-Module

IGBT-Modules FF 500 R 25 KF1

vorläufige Daten

preliminary data

Höchstzulässige Werte / Maximum rated values

Elektrische Eigenschaften / Electrical properties

Kollektor-Emitter-Sperrspannung

collector-emitter voltage VCES 2500 V

Kollektor-Dauergleichstrom TC = 80 °C IC,nom. 500 A

DC-collector current TC = 25 °C IC850 A

Periodischer Kollektor Spitzenstrom

repetitive peak collector current tP = 1 ms, TC = 80°C ICRM 1000 A

Gesamt-Verlustleistung

total power dissipation TC=25°C, Transistor Ptot 5,2 kW

Gate-Emitter-Spitzenspannung

gate-emitter peak voltage VGES +/- 20V V

Dauergleichstrom

DC forward current IF500 A

Periodischer Spitzenstrom

repetitive peak forw. current tP = 1 ms IFRM 1000 A

Grenzlastintegral der Diode

I2t - value, Diode VR = 0V, tp = 10ms, TVj = 125°C I2t 100 kA2s

Isolations-Prüfspannung

insulation test voltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. VISOL 5kV

Charakteristische Werte / Characteristic values

Transistor / Transistor min. typ. max.

Kollektor-Emitter Sättigungsspannung IC = 500A, VGE = 15V, Tvj = 25°C VCE sat - 3,0 3,6 V

collector-emitter saturation voltage IC = 500A, VGE = 15V, Tvj = 125°C - 3,85 - V

Gate-Schwellenspannung

gate threshold voltage IC = 40mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C VGE(th) 4,3 5,3 6,3 V

Gateladung

gate charge VGE = -15V ... +15V QG - 8 - µC

Eingangskapazität

input capacitance f = 1MHz,Tvj = 25°C,VCE = 25V, VGE = 0V Cies -60-nF

Rückwirkungskapazität

reverse transfer capacitance f = 1MHz,Tvj = 25°C,VCE = 25V, VGE = 0V Cres - - - nF

Kollektor-Emitter Reststrom VCE = 2500V, VGE = 0V, Tvj = 25°C ICES - 0,1 - mA

collector-emitter cut-off current VCE = 2500V, VGE = 0V, Tvj = 125°C - 20 - mA

Gate-Emitter Reststrom

gate-emitter leakage current VCE = 0V, VGE = 20V, Tvj = 25°C IGES - - 600 nA

prepared by: Oliver Schilling date of publication: 14.06.2000

approved by: Chr. Lübke; 14.06.00 revision: 2

1(9) FF51@2_RS2W

Technische Information / Technical Information

IGBT-Module

IGBT-Modules FF 500 R 25 KF1

vorläufige Daten

preliminary data

Charakteristische Werte / Characteristic values

Transistor / Transistor min. typ. max.

Einschaltverzögerungszeit (ind. Last) IC = 500A, VCE = 1200V

turn on delay time (inductive load) VGE = ±15V, RG = 2,7Ω, Tvj = 25°C, td,on - 0,85 - µs

VGE = ±15V, RG = 2,7Ω, Tvj = 125°C - 0,85 - µs

Anstiegszeit (induktive Last) IC = 500A, VCE = 1200V

rise time (inductive load) VGE = ±15V, RG = 2,7Ω, Tvj = 25°C, tr - 0,2 - µs

VGE = ±15V, RG = 2,7Ω, Tvj = 125°C - 0,2 - µs

Abschaltverzögerungszeit (ind. Last) IC = 500A, VCE = 1200V

turn off delay time (inductive load) VGE = ±15V, RG = 5,6Ω, Tvj = 25°C, td,off - 2,2 - µs

VGE = ±15V, RG = 5,6Ω, Tvj = 125°C - 2,2 - µs

Fallzeit (induktive Last) IC = 500A, VCE = 1200V

fall time (inductive load) VGE = ±15V, RG = 5,6Ω, Tvj = 25°C, tf - 0,2 - µs

VGE = ±15V, RG = 5,6Ω, Tvj = 125°C - 0,2 - µs

Einschaltverlustenergie pro Puls IC = 500A, VCE = 1200V, VGE = ±15V

turn-on energy loss per pulse RG = 2,7Ω, Tvj = 125°C , LS = 60nH Eon - 650 - mWs

Abschaltverlustenergie pro Puls IC = 500A, VCE = 1200V, VGE = ±15V

turn-off energy loss per pulse RG = 5,6Ω, Tvj = 125°C , LS = 60nH Eoff - 500 - mWs

Kurzschlußverhalten tP ≤ 10µsec, VGE ≤ 15V

SC Data TVj≤125°C, VCC=1200V, VCEmax=VCES -LsCE ·dI/dt ISC - 2000 - A

Modulinduktivität

stray inductance module LsCE - 25 - nH

Modulleitungswiderstand, Anschlüsse - Chip

module lead resistance, terminals - chip RCC´+EE´ - 0,37 - mΩ

Diode / Diode min. typ. max.

Durchlaßspannung IF = 500A, VGE = 0V, Tvj = 25°C VF- 2,2 2,8 V

forward voltage IF = 500A, VGE = 0V, Tvj = 125°C - 2,25 - V

Rückstromspitze IF = 500A, - diF/dt = 3000A/µs

peak reverse recovery current VR = 1200V, VGE = -10V, Tvj = 25°C IRM - 530 - A

VR = 1200V, VGE = -10V, Tvj = 125°C - 600 - A

Sperrverzögerungsladung IF = 500A, - diF/dt = 3000A/µs

recovered charge VR = 1200V, VGE = -10V, Tvj = 25°C Qr - 270 - µAs

VR = 1200V, VGE = -10V, Tvj = 125°C - 500 - µAs

Abschaltenergie pro Puls IF = 500A, - diF/dt = 3000A/µs

reverse recovery energy VR = 1200V, VGE = -10V, Tvj = 25°C Erec - 200 - mWs

VR = 1200V, VGE = -10V, Tvj = 125°C - 400 - mWs

2(9) FF51@2_RS2W

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IGBT-Module

IGBT-Modules FF 500 R 25 KF1

vorläufige Daten

preliminary data

Thermische Eigenschaften / Thermal properties min. typ. max.

Innerer Wärmewiderstand Transistor / transistor, DC RthJC - - 0,024 K/W

thermal resistance, junction to case Diode/Diode, DC - - 0,048 K/W

Übergangs-Wärmewiderstand

thermal resistance, case to heatsink pro Modul / per Module

dPaste ≤ 100µm / dgrease ≤ 100µm RthCK - 0,006 - K/W

Höchstzulässige Sperrschichttemperatur

maximum junction temperature Tvj - - 150 °C

Betriebstemperatur

operation temperature Top -40 - 125 °C

Lagertemperatur

storage temperature Tstg -40 - 125 °C

Mechanische Eigenschaften / Mechanical properties

Gehäuse, siehe Anlage

case, see appendix

Innere Isolation

internal insulation AlN

Kriechstrecke

creepage distance 32 mm

Luftstrecke

clearance 19,1 mm

CTI

comperative tracking index >400

Anzugsdrehmoment f. mech. Befestigung M1 5 Nm

mounting torque

Anzugsdrehmoment f. elektr. Anschlüsse terminals M4 M2 2 Nm

terminal connection torque terminals M8 8 - 10 Nm

Gewicht

weight G 1000 g

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.

3(9) FF51@2_RS2W

Technische Information / Technical Information

IGBT-Module

IGBT-Modules FF 500 R 25 KF1 vorläufige Daten

preliminary data

IC [A]

VCE [V]

IC [A]

VCE [V]

250

500

750

1000

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

Tj = 25°C

Tj = 125°C

Ausgangskennlinie (typisch) IC = f (VCE)

Output characteristic (typical) VGE = 15V

250

500

750

1000

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

VGE = 20V

VGE = 15V

VGE = 12V

VGE = 10V

VGE = 9V

VGE = 8V

Ausgangskennlinienfeld (typisch) IC = f (VCE)

Output characteristic (typical) Tvj = 125°C

4(9) FF51@2_RS2W

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IGBT-Module

IGBT-Modules FF 500 R 25 KF1 vorläufige Daten

preliminary data

IC [A]

VGE [V]

IF [A]

VF [V]

250

500

750

1000

5678910111213

Tj = 25°C

Tj = 125°C

Übertragungscharakteristik (typisch) IC = f (VGE)

Transfer characteristic (typical) VCE = 10V

250

500

750

1000

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0

Tj = 25°C

Tj = 125°C

Durchlaßkennlinie der Inversdiode (typisch) IF = f (VF)

Forward characteristic of inverse diode (typical)

5(9) FF51@2_RS2W

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IGBT-Module

IGBT-Modules FF 500 R 25 KF1 vorläufige Daten

preliminary data

E [mJ]

IC [A]

E [mJ]

RG [Ω]

500

1000

1500

2000

2500

0 250 500 750 1000

Eon

Eoff

Erec

Schaltverluste (typisch) Eon = f (IC) , Eoff = f (IC) , Erec = f (IC)

Switching losses (typical) Rgon=2,7Ω, Rgoff=5,6Ω, VGE=±15V, VCE = 1200V, Tj = 125°C, LS = 60nH

250

500

750

1000

1250

1500

1750

2000

02468101214161820222426283032

Eon

Eoff

Erec

Schaltverluste (typisch) Eon = f (RG) , Eoff = f (RG) , Erec = f (RG)

Switching losses (typical) IC = 500A , VCE = 1200V , VGE=±15V, Tj = 125°C, LS = 60nH

6(9) FF51@2_RS2W

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preliminary data

IC [A]

VCE [V]

IR [A]

VR [V]

Sicherer Arbeitsbereich (RBSOA)

Reverse bias safe operation area (RBSOA) Rg = 5,4 Ohm, Tvj= 125°C

250

500

750

1000

0 500 1000 1500 2000 2500

IC,Modul

IC,Chip

Sicherer Arbeitsbereich Diode (SOA)

safe operation area Diode (SOA) Tvj= 125°C

250

500

750

1000

0 500 1000 1500 2000 2500

7(9) FF51@2_RS2W

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IGBT-Module

IGBT-Modules

vorläufige Daten

preliminary data

t [sec]

i 1234

ri [K/kW] : IGBT 2,7 6,6 11,1 3,6

τi [sec] : IGBT 0,011 0,052 0,103 0,95

ri [K/kW] : Diode 6,3 15 13,5 13,2

τi [sec] : Diode 0,025 0,056 0,1 1,31

ZthJC [K / W]

FF 500 R 25 KF1

Transienter Wärmewiderstand Z thJC = f (t)

Transient thermal impedance

0,001

0,01

0,1

0,001 0,01 0,1 1 10 100

Zth:Diode

Zth:IGBT

8(9) FF51@2_RS2W

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vorläufige Daten

preliminary data

Äußere Abmessungen und Schaltbild /

extenal dimensions and circuit diagram

FF 500 R 25 KF1

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IH6

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