TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
IFS150B12N3E4_B31
VorläufigeDaten/PreliminaryData
J
V
CES
= 1200V
I
C nom
= 150A / I
CRM
= 300A
TypischeAnwendungen
• Motorantriebe
• Servoumrichter
ElektrischeEigenschaften
• NiedrigeSchaltverluste
• NiedrigesV
CEsat
• T
vjop
=150°C
MechanischeEigenschaften
• HoheLast-undthermischeWechselfestigkeit
• IsolierteBodenplatte
• Kupferbodenplatte
• Standardgehäuse
TypicalApplications
• MotorDrives
• ServoDrives
ElectricalFeatures
• LowSwitchingLosses
• LowV
CEsat
• T
vjop
=150°C
MechanicalFeatures
• HighPowerandThermalCyclingCapability
• IsolatedBasePlate
• CopperBasePlate
• StandardHousing
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
ContentoftheCode
ModuleSerialNumber
ModuleMaterialNumber
ProductionOrderNumber
Datecode(ProductionYear)
Datecode(ProductionWeek)
dateofpublication:2013-03-06
revision:2.0
1
ULapproved(E83335)
Digit
1-5
6-11
12-19
20-21
22-23
DMX-Code
preparedby:CM
approvedby:MS
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
IFS150B12N3E4_B31
VorläufigeDaten
PreliminaryData
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
Gesamt-Verlustleistung
Totalpowerdissipation
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
T
vj
= 25°C
T
C
= 90°C, T
vj
= 175°C
t
P
= 1 ms
T
C
= 25°C, T
vj
= 175°C
V
CES
1200
150
300
750
+/-20
min.
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
V
CE sat
V
GEth
Q
G
R
Gint
C
ies
C
res
I
CES
I
GES
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
t
d on
5,2
typ.
1,75
2,00
2,05
5,8
1,25
5,0
9,35
0,35
0,19
0,20
0,21
0,025
0,03
0,03
0,40
0,48
0,51
0,06
0,11
0,13
5,00
9,00
10,0
12,0
18,0
19,0
600
0,083
max.
2,15
V
V
V
V
µC
Ω
nF
nF
mA
nA
µs
µs
µs
µs
µs
µs
µs
µs
µs
µs
µs
µs
mJ
mJ
mJ
mJ
mJ
mJ
A
V
A
A
W
V
I
C nom
I
CRM
P
tot
V
GES
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
Gateladung
Gatecharge
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
Eingangskapazität
Inputcapacitance
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent
Gate-Emitter-Reststrom
Gate-emitterleakagecurrent
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
Kurzschlußverhalten
SCdata
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
I
C
= 150 A, V
GE
= 15 V
I
C
= 150 A, V
GE
= 15 V
I
C
= 150 A, V
GE
= 15 V
I
C
= 5,30 mA, V
CE
= V
GE
, T
vj
= 25°C
V
GE
= -15 V ... +15 V
T
vj
= 25°C
f = 1 MHz, T
vj
= 25°C, V
CE
= 25 V, V
GE
= 0 V
f = 1 MHz, T
vj
= 25°C, V
CE
= 25 V, V
GE
= 0 V
V
CE
= 1200 V, V
GE
= 0 V, T
vj
= 25°C
V
CE
= 0 V, V
GE
= 20 V, T
vj
= 25°C
I
C
= 150 A, V
CE
= 600 V
V
GE
= ±15 V
R
Gon
= 1,1
Ω
I
C
= 150 A, V
CE
= 600 V
V
GE
= ±15 V
R
Gon
= 1,1
Ω
I
C
= 150 A, V
CE
= 600 V
V
GE
= ±15 V
R
Goff
= 1,1
Ω
I
C
= 150 A, V
CE
= 600 V
V
GE
= ±15 V
R
Goff
= 1,1
Ω
6,4
1,0
100
t
r
t
d off
t
f
I
C
= 150 A, V
CE
= 600 V, L
S
= 40 nH
T
vj
= 25°C
V
GE
= ±15 V, di/dt = 6000 A/µs (T
vj
=150°C) T
vj
= 125°C
R
Gon
= 1,1
Ω
T
vj
= 150°C
I
C
= 150 A, V
CE
= 600 V, L
S
= 40 nH
T
vj
= 25°C
V
GE
= ±15 V, du/dt = 3600 V/µs (T
vj
=150°C) T
vj
= 125°C
R
Goff
= 1,1
Ω
T
vj
= 150°C
V
GE
≤
15 V, V
CC
= 800 V
V
CEmax
= V
CES
-L
sCE
·di/dt
proIGBT/perIGBT
t
P
≤
10 µs, T
vj
= 150°C
E
on
E
off
I
SC
R
thJC
R
thCH
0,20 K/W
K/W
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT
Thermalresistance,casetoheatsink
λ
Paste
=1W/(m·K)/λ
grease
=1W/(m·K)
preparedby:CM
approvedby:MS
dateofpublication:2013-03-06
revision:2.0
2
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
IFS150B12N3E4_B31
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Diode,Wechselrichter/Diode,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
PeriodischeSpitzensperrspannung
Repetitivepeakreversevoltage
Dauergleichstrom
ContinuousDCforwardcurrent
PeriodischerSpitzenstrom
Repetitivepeakforwardcurrent
Grenzlastintegral
I²t-value
T
vj
= 25°C
t
P
= 1 ms
V
R
= 0 V, t
P
= 10 ms, T
vj
= 125°C
V
R
= 0 V, t
P
= 10 ms, T
vj
= 150°C
V
RRM
I
F
I
FRM
I²t
min.
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
V
F
1200
150
300
3050
2950
typ.
1,70
1,65
1,65
220
240
250
14,0
25,0
28,0
7,00
11,5
13,5
0,155
max.
2,15
V
V
V
A
A
A
µC
µC
µC
mJ
mJ
mJ
V
A
A
A²s
A²s
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Durchlassspannung
Forwardvoltage
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
I
F
= 150 A, V
GE
= 0 V
I
F
= 150 A, V
GE
= 0 V
I
F
= 150 A, V
GE
= 0 V
I
F
= 150 A, - di
F
/dt = 6000 A/µs (T
vj
=150°C) T
vj
= 25°C
V
R
= 600 V
T
vj
= 125°C
V
GE
= -15 V
T
vj
= 150°C
I
F
= 150 A, - di
F
/dt = 6000 A/µs (T
vj
=150°C) T
vj
= 25°C
V
R
= 600 V
T
vj
= 125°C
V
GE
= -15 V
T
vj
= 150°C
I
F
= 150 A, - di
F
/dt = 6000 A/µs (T
vj
=150°C) T
vj
= 25°C
V
R
= 600 V
T
vj
= 125°C
V
GE
= -15 V
T
vj
= 150°C
proDiode/perdiode
I
RM
Q
r
E
rec
R
thJC
R
thCH
0,375 K/W
K/W
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode
Thermalresistance,casetoheatsink
λ
Paste
=1W/(m·K)/λ
grease
=1W/(m·K)
Strommesswiderstand/Shunt
Nennwiderstand
Ratedresistance
Temperaturkoeffizient
Temperaturecoefficient(tcr)
BetriebstemperaturShunt-Widerstand
Operationtemperatureshunt-resistor
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance;junktiontocase
T
c
= 20°C
20°C - 60°C
T
tvjop
R
thJC
R
20
min.
typ.
1,00
< 30
max.
mΩ
ppm/K
200
6,0
°C
K/W
NTC-Widerstand/NTC-Thermistor
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Nennwiderstand
Ratedresistance
AbweichungvonR100
DeviationofR100
Verlustleistung
Powerdissipation
B-Wert
B-value
B-Wert
B-value
B-Wert
B-value
T
C
= 25°C
T
C
= 100°C, R
100
= 493
Ω
T
C
= 25°C
R
2
= R
25
exp [B
25/50
(1/T
2
- 1/(298,15 K))]
R
2
= R
25
exp [B
25/80
(1/T
2
- 1/(298,15 K))]
R
2
= R
25
exp [B
25/100
(1/T
2
- 1/(298,15 K))]
R
25
∆R/R
P
25
B
25/50
B
25/80
B
25/100
min.
-5
typ.
5,00
3375
3411
3433
max.
5
20,0
kΩ
%
mW
K
K
K
AngabengemäßgültigerApplicationNote.
Specificationaccordingtothevalidapplicationnote.
preparedby:CM
approvedby:MS
dateofpublication:2013-03-06
revision:2.0
3
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
IFS150B12N3E4_B31
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Modul/Module
Isolations-Prüfspannung
Isolationtestvoltage
MaterialModulgrundplatte
Materialofmodulebaseplate
InnereIsolation
Internalisolation
Kriechstreck
Creepagedistance
Luftstrecke
Clearance
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex
RMS, f = 50 Hz, t = 1 min.
Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140)
basicinsulation(class1,IEC61140)
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
V
ISOL
CTI
min.
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proModul/permodule
Thermalresistance,casetoheatsink
λ
Paste
=1W/(m·K)/λ
grease
=1W/(m·K)
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule
Modulleitungswiderstand,Anschlüsse-
Chip
Moduleleadresistance,terminals-chip
HöchstzulässigeSperrschichttemperatur
Maximumjunctiontemperature
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Lagertemperatur
Storagetemperature
Anzugsdrehmomentf.Modulmontage
Mountingtorqueformodulmounting
Gewicht
Weight
T
C
=25°C,proSchalter/perswitch
Wechselrichter,Brems-Chopper/inverter,brake-chopper
Wechselrichter,Brems-Chopper/inverter,brake-chopper
SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
R
thCH
L
sCE
R
CC'+EE'
T
vj max
T
vj op
T
stg
M
G
-40
-40
3,00
2,5
Cu
Al
2
O
3
10,0
7,5
> 200
typ.
0,009
20
1,80
-
300
175
150
125
6,00
max.
K/W
nH
mΩ
°C
°C
°C
Nm
g
kV
mm
mm
preparedby:CM
approvedby:MS
dateofpublication:2013-03-06
revision:2.0
4
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
IFS150B12N3E4_B31
VorläufigeDaten
PreliminaryData
AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
I
C
=f(V
CE
)
T
vj
=150°C
300
AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
I
C
=f(V
CE
)
V
GE
=15V
300
270
240
210
180
I
C
[A]
150
120
90
60
30
0
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
270
240
210
180
I
C
[A]
150
120
90
60
30
0
V
GE
= 19V
V
GE
= 17V
V
GE
= 15V
V
GE
= 13V
V
GE
= 11V
V
GE
= 9V
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
V
CE
[V]
2,5
3,0
3,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5 3,0
V
CE
[V]
3,5
4,0
4,5
5,0
ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch)
transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical)
I
C
=f(V
GE
)
V
CE
=20V
300
270
240
T
vj
= 25°C
T
vj
= 125°C
T
vj
= 150°C
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
E
on
=f(I
C
),E
off
=f(I
C
)
V
GE
=±15V,R
Gon
=1.1Ω,R
Goff
=1.1Ω,V
CE
=600V
40
35
30
E
on
, T
vj
= 125°C
E
off
, T
vj
= 125°C
E
on
, T
vj
= 150°C
E
off
, T
vj
= 150°C
210
180
150
120
90
10
60
30
0
5
0
E [mJ]
5
6
7
8
9
V
GE
[V]
10
11
12
13
I
C
[A]
25
20
15
0
50
100
150
I
C
[A]
200
250
300
preparedby:CM
approvedby:MS
dateofpublication:2013-03-06
revision:2.0
5