FS50R07U1E4 INFINEON | Alldatasheet

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TechnischeInformation/TechnicalInformation FS50R07U1E4 IGBT-Module IGBT-modules preparedby:NK approvedby:MB dateofpublication:2013-11-11 revision:3.0 ULapproved(E83335) SmartPACK1ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlledDiodeundPressFIT/NTC SmartPACK1modulewithtrench/fieldstopIGBT4andEmitterControlledDiodeandPressFIT/NTC J VCES = 650V IC nom = 50A / ICRM = 100A TypischeAnwendungen TypicalApplications

  • •Klimaanlagen AirConditioning
  • •Motorantriebe MotorDrives
  • •Servoumrichter ServoDrives
  • •USV-Systeme UPSSystems ElektrischeEigenschaften ElectricalFeatures
  • •ErhöhteSperrspannungsfestigkeitauf650V Increasedblockingvoltagecapabilityto650V
  • •Hohe Kurzschlussrobustheit, selbstlimitierender Kurzschlussstrom High Short Circuit Capability, Self Limiting Short CircuitCurrent
  • •TrenchIGBT4 TrenchIGBT4
  • •Tvjop=150°C Tvjop=150°C MechanischeEigenschaften MechanicalFeatures
  • •Al2O3 Substrat mit kleinem thermischen Widerstand Al2O3SubstratewithLowThermalResistance
  • •KompaktesDesign Compactdesign
  • •PressFITVerbindungstechnik PressFITContactTechnology
  • •RobusteDuplex-RahmenKonstruktion RuggedDuplexframeconstruction 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 FS50R07U1E4 IGBT-Module IGBT-modules preparedby:NK approvedby:MB dateofpublication:2013-11-11 revision:3.0 IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES 650 V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 100°C, Tvj max = 175°C TC = 25°C, Tvj max = 175°C IC nom IC 75 A A PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 100 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot 230 W Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage IC = 50 A, VGE = 15 V IC = 50 A, VGE = 15 V IC = 50 A, VGE = 15 V VCE sat 1,55 1,70 1,75 1,95 V V V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 0,80 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C VGEth 5,0 5,8 6,5 V Gateladung Gatecharge VGE = -15 V ... +15 V QG 0,50 µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 0,0 Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 3,10 nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 0,095 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 650 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C ICES 1,0 mA Gate-Emitter-Reststrom Gate-emitterleakagecurrent VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C IGES 100 nA Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 50 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 8,2 Ω td on 0,013 0,013 0,014 µs µs µs Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 50 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 8,2 Ω tr 0,019 0,022 0,023 µs µs µs Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 50 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 8,2 Ω td off 0,18 0,21 0,21 µs µs µs Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 50 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 8,2 Ω tf 0,053 0,063 0,064 µs µs µs Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 50 A, VCE = 300 V, LS = 35 nH VGE = ±15 V, di/dt = 2250 A/µs (Tvj = 150°C) RGon = 8,2 Ω Eon 0,55 0,80 0,90 mJ mJ mJ Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 50 A, VCE = 300 V, LS = 35 nH VGE = ±15 V, du/dt = 3300 V/µs (Tvj = 150°C) RGoff = 8,2 Ω Eoff 1,60 2,30 2,40 mJ mJ mJ Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 360 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 240 190 A A Tvj = 25°C Tvj = 150°C tP ≤ 10 µs, tP ≤ 10 µs, Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC 0,60 0,65 K/W Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper Thermalresistance,casetoheatsink proIGBT/perIGBT λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,60 K/W TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 150 °C

TechnischeInformation/TechnicalInformation FS50R07U1E4 IGBT-Module IGBT-modules preparedby:NK approvedby:MB dateofpublication:2013-11-11 revision:3.0 Diode,Wechselrichter/Diode,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues PeriodischeSpitzensperrspannung Repetitivepeakreversevoltage Tvj = 25°C VRRM 650 V Dauergleichstrom ContinuousDCforwardcurrent IF 50 A PeriodischerSpitzenstrom Repetitivepeakforwardcurrent tP = 1 ms IFRM 100 A Grenzlastintegral I²t-value VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125°C VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 150°C I²t 330

300 A²s

A²s CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 50 A, VGE = 0 V IF = 50 A, VGE = 0 V IF = 50 A, VGE = 0 V VF 1,55 1,50 1,45 1,95 V V V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 50 A, - diF/dt = 2250 A/µs (Tvj=150°C) VR = 300 V VGE = -15 V IRM 50,0 63,0 66,0 A A A Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 50 A, - diF/dt = 2250 A/µs (Tvj=150°C) VR = 300 V VGE = -15 V Qr 2,00 4,00 4,60 µC µC µC Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 50 A, - diF/dt = 2250 A/µs (Tvj=150°C) VR = 300 V VGE = -15 V Erec 0,50 1,00 1,15 mJ mJ mJ Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proDiode/perdiode RthJC 0,90 1,00 K/W Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper Thermalresistance,casetoheatsink proDiode/perdiode λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,80 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 FS50R07U1E4 IGBT-Module IGBT-modules preparedby:NK approvedby:MB dateofpublication:2013-11-11 revision:3.0 Modul/Module Isolations-Prüfspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. VISOL 2,5 kV InnereIsolation Internalisolation Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140) basicinsulation(class1,IEC61140) Al2O3 Kriechstrecke Creepagedistance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 12,7 6,3 mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 8,5 5,0 mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI > 200 min. typ. max. Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule LsCE 35 nH Modulleitungswiderstand,Anschlüsse- Chip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch RCC'+EE' RAA'+CC' 4,00 6,00 mΩ Lagertemperatur Storagetemperature Tstg -40 125 °C Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 8,00 - 9,00 Nm Gewicht Weight G 34 g Der Strom im Dauerbetrieb ist auf 25A effektiv pro Anschlusspin begrenzt. The current under continuous operation is limited to 25A rms per connector pin.

TechnischeInformation/TechnicalInformation FS50R07U1E4 IGBT-Module IGBT-modules preparedby:NK approvedby:MB dateofpublication:2013-11-11 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 3,0 100 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 VGE = 19 V VGE = 17 V VGE = 15 V VGE = 13 V VGE = 11 V VGE = 9 V ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch) transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VGE) VCE=20V VGE [V] IC [A] 100 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=±15V,RGon=8.2Ω ,RGoff=8.2Ω ,VCE=300V IC [A] E [mJ] 100 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C

TechnischeInformation/TechnicalInformation FS50R07U1E4 IGBT-Module IGBT-modules preparedby:NK approvedby:MB dateofpublication:2013-11-11 revision:3.0 SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=50A,VCE=300V RG [Ω ] E [mJ] 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJH=f(t) t [s] ZthJH [K/W] 0,001 0,01 0,1 0,01 0,1 ZthJH : IGBT ri[K/W]: τi[s]: 0,048 0,0005 0,1045 0,005 0,4461 0,05 0,6014 0,2 SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=8.2Ω ,Tvj=150°C VCE [V] IC [A] 100 200 300 400 500 600 700 100 110 IC, Modul IC, Chip DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) VF [V] IF [A] 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 100 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C

TechnischeInformation/TechnicalInformation FS50R07U1E4 IGBT-Module IGBT-modules preparedby:NK approvedby:MB dateofpublication:2013-11-11 revision:3.0 SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=8.2Ω ,VCE=300V IF [A] E [mJ] 100 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=50A,VCE=300V RG [Ω ] E [mJ] 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJH=f(t) t [s] ZthJH [K/W] 0,001 0,01 0,1 0,1 ZthJH : Diode ri[K/W]: τi[s]: 0,0966 0,0005 0,223 0,005 0,6854 0,05 0,695 0,2 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 FS50R07U1E4 IGBT-Module IGBT-modules preparedby:NK approvedby:MB dateofpublication:2013-11-11 revision:3.0 Schaltplan/circuit_diagram_headline J Gehäuseabmessungen/packageoutlines In fin e o n

TechnischeInformation/TechnicalInformation FS50R07U1E4 IGBT-Module IGBT-modules preparedby:NK approvedby:MB dateofpublication:2013-11-11 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.