FS500R17OE4D INFINEON | Alldatasheet

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TechnischeInformation/TechnicalInformation FS500R17OE4D IGBT-Modul IGBT-Module preparedby:CU approvedby:JDB dateofpublication:2014-05-12 revision:3.0 EconoPACK™+ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled3DiodeundPressFIT/NTC EconoPACK™+modulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled3diodeandPressFIT/NTC VCES = 1700V IC nom = 500A / ICRM = 1000A TypischeAnwendungen TypicalApplications

  • •Hilfsumrichter AuxiliaryInverters
  • •Hochleistungsumrichter HighPowerConverters
  • •Motorantriebe MotorDrives
  • •Windgeneratoren WindTurbines ElektrischeEigenschaften ElectricalFeatures
  • •Hohe Kurzschlussrobustheit, selbstlimitierender Kurzschlussstrom High Short Circuit Capability, Self Limiting Short CircuitCurrent
  • •SehrgroßeRobustheit UnbeatableRobustness
  • •TrenchIGBT4 TrenchIGBT4
  • •Tvjop=150°C Tvjop=150°C
  • •hoheStoßstromfestigkeit Highsurgecurrentcapability MechanischeEigenschaften MechanicalFeatures
  • •HohemechanischeRobustheit Highmechanicalrobustness
  • •IntegrierterNTCTemperaturSensor IntegratedNTCtemperaturesensor
  • •IsolierteBodenplatte IsolatedBasePlate
  • •PressFITVerbindungstechnik PressFITContactTechnology
  • •RoHSkonform RoHScompliant ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code ContentoftheCode Digit ModuleSerialNumber 1-5 ModuleMaterialNumber 6-11 ProductionOrderNumber 12-19 Datecode(ProductionYear) 20-21 Datecode(ProductionWeek) 22-23

TechnischeInformation/TechnicalInformation FS500R17OE4D IGBT-Modul IGBT-Module preparedby:CU approvedby:JDB dateofpublication:2014-05-12 revision:3.0 IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES 1700 V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 95°C, Tvj max = 175°C TC = 25°C, Tvj max = 175°C IC nom IC 500 740 A A PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 1000 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot 3000 W Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage IC = 500 A, VGE = 15 V IC = 500 A, VGE = 15 V IC = 500 A, VGE = 15 V VCE sat 1,95 2,35 2,45 2,30 V V V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 20,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C VGEth 5,2 5,8 6,4 V Gateladung Gatecharge VGE = -15 V ... +15 V QG 5,10 µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 1,5 Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 40,0 nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 1,30 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 1700 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C ICES 3,0 mA Gate-Emitter-Reststrom Gate-emitterleakagecurrent VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C IGES 400 nA Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 500 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGon = 1,8 Ω td on 0,19 0,23 0,24 µs µs µs Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 500 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGon = 1,8 Ω tr 0,08 0,08 0,09 µs µs µs Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 500 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGoff = 1,8 Ω td off 0,70 0,85 0,90 µs µs µs Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 500 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGoff = 1,8 Ω tf 0,11 0,16 0,18 µs µs µs Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 500 A, VCE = 900 V, LS = 35 nH VGE = ±15 V, di/dt = 6200 A/µs (Tvj = 150°C) RGon = 1,8 Ω Eon 125 165 175 mJ mJ mJ Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 500 A, VCE = 900 V, LS = 35 nH VGE = ±15 V, du/dt = 3100 V/µs (Tvj = 150°C) RGoff = 1,8 Ω Eoff 94,0 155 175 mJ mJ mJ Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 1000 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 2100 A Tvj = 150°C tP ≤ 10 µs, Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC 0,05 K/W Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper Thermalresistance,casetoheatsink proIGBT/perIGBT λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,036 K/W TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 150 °C

TechnischeInformation/TechnicalInformation FS500R17OE4D IGBT-Modul IGBT-Module preparedby:CU approvedby:JDB dateofpublication:2014-05-12 revision:3.0 Diode,Wechselrichter/Diode,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues PeriodischeSpitzensperrspannung Repetitivepeakreversevoltage Tvj = 25°C VRRM 1700 V Dauergleichstrom ContinuousDCforwardcurrent IF 500 A PeriodischerSpitzenstrom Repetitivepeakforwardcurrent tP = 1 ms IFRM 1000 A Grenzlastintegral I²t-value VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125°C VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 150°C I²t 41000

37000 A²s

A²s CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 500 A, VGE = 0 V IF = 500 A, VGE = 0 V IF = 500 A, VGE = 0 V VF 1,70 1,75 1,80 2,05 V V V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 500 A, - diF/dt = 6200 A/µs (Tvj=150°C) VR = 900 V VGE = -15 V IRM 700 815 855 A A A Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 500 A, - diF/dt = 6200 A/µs (Tvj=150°C) VR = 900 V VGE = -15 V Qr 145 240 265 µC µC µC Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 500 A, - diF/dt = 6200 A/µs (Tvj=150°C) VR = 900 V VGE = -15 V Erec 82,0 150 170 mJ mJ mJ Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proDiode/perdiode RthJC 0,084 K/W Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper Thermalresistance,casetoheatsink proDiode/perdiode λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,0395 K/W TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 150 °C NTC-Widerstand/NTC-Thermistor CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. Nennwiderstand Ratedresistance TC = 25°C R25 5,00 kΩ AbweichungvonR100 DeviationofR100 TC = 100°C, R100 = 493 Ω ΔR/R -5 5 % Verlustleistung Powerdissipation TC = 25°C P25 20,0 mW B-Wert B-value R2 = R25 exp [B25/50(1/T2 - 1/(298,15 K))] B25/50 3375 K B-Wert B-value R2 = R25 exp [B25/80(1/T2 - 1/(298,15 K))] B25/80 3411 K B-Wert B-value R2 = R25 exp [B25/100(1/T2 - 1/(298,15 K))] B25/100 3433 K AngabengemäßgültigerApplicationNote. Specificationaccordingtothevalidapplicationnote.

TechnischeInformation/TechnicalInformation FS500R17OE4D IGBT-Modul IGBT-Module preparedby:CU approvedby:JDB dateofpublication:2014-05-12 revision:3.0 Modul/Module Isolations-Prüfspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. VISOL 3,4 kV MaterialModulgrundplatte Materialofmodulebaseplate Cu InnereIsolation Internalisolation Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140) basicinsulation(class1,IEC61140) Al2O3 Kriechstrecke Creepagedistance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 18,5 12,6 mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 16,0 10,0 mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI > 200 min. typ. max. Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule LsCE 20 nH Modulleitungswiderstand,Anschlüsse- Chip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch RCC'+EE' 1,10 mΩ Lagertemperatur Storagetemperature Tstg -40 125 °C Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,00 - 6,00 Nm Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse Terminalconnectiontorque SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,0 - 6,0 Nm Gewicht Weight G 924 g

TechnischeInformation/TechnicalInformation FS500R17OE4D IGBT-Modul IGBT-Module preparedby:CU approvedby:JDB dateofpublication:2014-05-12 revision:3.0 AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) VGE=15V VCE [V] IC [A] 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) Tvj=150°C VCE [V] IC [A] 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 VGE = 20V VGE = 15V VGE = 12V VGE = 10V VGE = 9V VGE = 8V ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch) transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VGE) VCE=20V VGE [V] IC [A] 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=±15V,RGon=1.8Ω ,RGoff=1.8Ω ,VCE=900V IC [A] E [mJ] 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Eon, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C

TechnischeInformation/TechnicalInformation FS500R17OE4D IGBT-Modul IGBT-Module preparedby:CU approvedby:JDB dateofpublication:2014-05-12 revision:3.0 SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=500A,VCE=900V RG [Ω ] E [mJ] 100 200 300 400 500 600 700 Eon, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) t [s] ZthJC [K/W] 0,001 0,01 0,1 0,001 0,01 0,1 ZthJC : IGBT ri[K/W]: τi[s]: 0,0037 0,001 0,0226 0,027 0,0191 0,053 0,0046 0,9 SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=1.8Ω ,Tvj=150°C VCE [V] IC [A] 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 150 300 450 600 750 900 1050 IC, Modul IC, Chip DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) VF [V] IF [A] 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C

TechnischeInformation/TechnicalInformation FS500R17OE4D IGBT-Modul IGBT-Module preparedby:CU approvedby:JDB dateofpublication:2014-05-12 revision:3.0 SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=1.8Ω ,VCE=900V IF [A] E [mJ] 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 100 120 140 160 180 200 220 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=500A,VCE=900V RG [Ω ] E [mJ] 100 120 140 160 180 200 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) t [s] ZthJC [K/W] 0,001 0,01 0,1 0,001 0,01 0,1 ZthJC : Diode ri[K/W]: τi[s]: 0,009 0,00095 0,0325 0,0247 0,0332 0,0493 0,0096 0,9 NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) TC [°C] R[Ω ] 100 120 140 160 100 1000 10000 100000 Rtyp

TechnischeInformation/TechnicalInformation FS500R17OE4D IGBT-Modul IGBT-Module preparedby:CU approvedby:JDB dateofpublication:2014-05-12 revision:3.0 Schaltplan/circuit_diagram_headline J Gehäuseabmessungen/packageoutlines

TechnischeInformation/TechnicalInformation FS500R17OE4D IGBT-Modul IGBT-Module preparedby:CU approvedby:JDB dateofpublication:2014-05-12 revision:3.0 Nutzungsbedingungen DieindiesemProduktdatenblattenthaltenenDatensindausschließlichfürtechnischgeschultesFachpersonalbestimmt.DieBeurteilung derEignungdiesesProduktesfürIhreAnwendungsowiedieBeurteilungderVollständigkeitderbereitgestelltenProduktdatenfürdiese AnwendungobliegtIhnenbzw.IhrentechnischenAbteilungen. IndiesemProduktdatenblattwerdendiejenigenMerkmalebeschrieben,fürdiewireineliefervertraglicheGewährleistungübernehmen.Eine solcheGewährleistungrichtetsichausschließlichnachMaßgabederimjeweiligenLiefervertragenthaltenenBestimmungen.Garantien jeglicherArtwerdenfürdasProduktunddessenEigenschaftenkeinesfallsübernommen.DieAngabenindengültigenAnwendungs-und MontagehinweisendesModulssindzubeachten. SolltenSievonunsProduktinformationenbenötigen,dieüberdenInhaltdiesesProduktdatenblattshinausgehenundinsbesondereeine spezifischeVerwendungunddenEinsatzdiesesProduktesbetreffen,setzenSiesichbittemitdemfürSiezuständigenVertriebsbüroin Verbindung(siehewww.infineon.com,Vertrieb&Kontakt).FürInteressentenhaltenwirApplicationNotesbereit. AufgrunddertechnischenAnforderungenkönnteunserProduktgesundheitsgefährdendeSubstanzenenthalten.BeiRückfragenzudenin diesemProduktjeweilsenthaltenenSubstanzensetzenSiesichbitteebenfallsmitdemfürSiezuständigenVertriebsbüroinVerbindung. SolltenSiebeabsichtigen,dasProduktinAnwendungenderLuftfahrt,ingesundheits-oderlebensgefährdendenoderlebenserhaltenden Anwendungsbereicheneinzusetzen,bittenwirumMitteilung.Wirweisendaraufhin,dasswirfürdieseFälle -diegemeinsameDurchführungeinesRisiko-undQualitätsassessments; -denAbschlussvonspeziellenQualitätssicherungsvereinbarungen; -diegemeinsameEinführungvonMaßnahmenzueinerlaufendenProduktbeobachtungdringendempfehlenund gegebenenfallsdieBelieferungvonderUmsetzungsolcherMaßnahmenabhängigmachen. Soweiterforderlich,bittenwirSie,entsprechendeHinweiseanIhreKundenzugeben. InhaltlicheÄnderungendiesesProduktdatenblattsbleibenvorbehalten. 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.