P2000DL45X168HPSA1

P2000DL45X168 INFINEON | Alldatasheet

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Date of Publication: 2021-09-21 Revision:3.0 Seite/page: 1/12 Key Parameters IGBT VCES 4500 V INOM 2000 A (TC = 65 °C) ICRM 4000 A 000 A 3570A (TC=55°C) Diode VRRM 4500V IF 2000A IFRM 4000A Merkmale Features  Druckkontaktierter IGBT mit integrierter Freilaufdiode  Press Pack IGBT with integrated Freewheeling Diode  Stabiler Kurzschluss im Fehlerfall  Long term Short on Fail behavior  Hohe dynamische Robustheit  High dynamic robustness  Hohe Kurzschlussrobustheit  High short-circuit capability  Niedriges VCEsat  Low VCEsat  Trench IGBT 3  Trench IGBT 3 Typische Anwendungen Typical Applications  Hochleistungsumrichter  High power converters  Mittelspannungsantriebe  Medium voltage converters   Modulare Multi- Level Umrichter MMC für HGÜ und Kompensationsanlagen  Modular Multi Level Inverter MMC for HVDC and FACTS  DC Leistungsschalter  DC Breakers content of customer DMX code DMX code DMX code digit digit quantity serial number 1..7 7 SP material number 8..16 9 datecode (production day) 17..18 2 datecode (production year) 19..20 2 datecode (production month) 21..22 2 vT class (optional) 23..26 4 QR class (optional) 27..30 4 www.ifbip.com support@infineon-bip.com 1 21 4 5

Date of Publication: 2021-09-21 Revision:3.0 Seite/page: 2/12 lektrische Eigenschaften Elektrische Eigenschaften / electrical properties IGBT, Wechselrichter / IGBT, Inverter Höchstzulässige Werte / maximum rated values Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emitter voltage VCES 4500 V Kollektor-Dauergleichstrom Continuous DC collector current TC = 105°C, Tvj max = 150°C IC nom 2000 A Periodischer Kollektor-Spitzenstrom Repetitive peak collector current tP = 1 ms ICRM 4000 A Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitter peak voltage VGES +/- 20 V A Charakteristische Werte / characteristic values min. typ. max. Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emitter saturation voltage IC = 2000 A, VGE = 15 V; Tvj=25°C IC = 2000 A, VGE = 15 V; Tvj=125°C IC = 2000 A, VGE = 15 V; Tvj=150°C vCE sat vCE sat vCE sat 2,25 2,57 2,70 2,50 2,90 3,05 V V V Gate-Schwellenspannung Gate threshold voltage IC = 105 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C VGEth 6,6 V Gateladung Gate charge VGE = -15 / 15 V QG 40 µC Interner Gatewiderstand Internal gate resistor Tvj = 25°C, vD = 12 V rG 0,09 0,1 Ohm Eingangskapazität Input capacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 420 nF Rückwirkungskapazität Reverse transfer capacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cires 7,2 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emitter cut-off current VCE = 4500 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C ICES 150 200 µA Gate-Emitter-Reststrom Gate-emitter leakage current VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C IGES 0,23 0,8 µA Einschaltverzögerungszeit, induktive Last Turn-on delay time, inductive load IC = 2000 A, VCE = 2800 V Tvj=25°C VGE = -15 / 15 V Tvj=125°C RGon = 1,2  Tvj=150°C td on 0,32 0,33 0,33 µs µs µs Anstiegszeit, induktive Last Rise time, inductive load IC = 2000 A, VCE = 2800 V Tvj=25°C VGE = -15 / 15 V Tvj=125°C RGon = 1,2 Tvj=150°C tr 0,26 0,28 0,28 µs µs µs Abschaltverzögerungszeit, induktive Last Turn-off delay time, inductive load IC = 2000 A, VCE = 2800 V Tvj=25°C VGE = -15 / 15 V Tvj=125°C RGoff = 4,8 Tvj=150°C td off 6,9 7,6 7,7 µs µs µs Fallzeit, induktive Last Fall time, inductive load IC = 2000 A, VCE = 2800 V Tvj=25°C VGE = -15 / 15 V Tvj=125°C RGoff = 4,8 Tvj=150°C tf 2,2 4,2 4,5 µs µs µs prepared by: CD date of publication: 2021.09.21 approved by: JP revision: 3.0

Date of Publication: 2021-09-21 Revision:3.0 Seite/page: 3/12 Thermische Eigenschaften Mechanische Eigenschaften Charakteristische Werte / characteristic values min. typ. max. Einschaltverlustenergie pro Puls Turn-on energy loss per pulse IC = 2000 A, VCE = 2800 V, L= 150nH Tvj=25°C Tvj=125°C VGE = -15 / 15 V, RGon = 1,2  Tvj=150°C Eon 8,0 8,8 9,5 J J J Abschaltverlustenergie pro Puls Turn-off energy loss per pulse IC = 2000 A, VCE = 2800 V, L= 150nH Tvj=25°C dv/dt = 1100 V/μs Tvj=125°C VGE = -15 / 15 V, RGoff = 4,8 Tvj=150°C Eoff 11,3 15,2 16,5 J J J Kurzschlußverhalten SC data VGE 15 V, VCC = 2800 V, tpsc ≤ 10 µs VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt Tvj = 125°C ISC 10,5 kA Diode, Wechselrichter / Diode, Inverter Höchstzulässige Werte / maximum rated values Periodisch Spitzensperrspannung Repetitive peak reverse voltage VRRM 4500 V Dauergleichstrom Continuous DC forward current TC = 95°C, Tvj max = 150°C IF 2000 A Periodischer Spitzenstrom Repetitive peak forward current tP = 1 ms IFRM 4000 A Stoßstrom Surge current VR = 0V, tp = 10ms, Tvj = 125°C IFSM 17000 A Grenzlastintegral I2t - value VR = 0V, tp = 10ms, Tvj = 125°C I2t 1445 kA2s Charakteristische Werte / characteristic values min. typ. max. Durchlassspannung Forward voltage IF = 2000 A Tvj=25°C IF = 2000 A Tvj=125°C IF = 2000 A Tvj=150°C VF 2,80 2,73 2,70 V V V Rückstromspitze Peak reverse recovery current IF = 2000 A, VR = 2800 V, Tvj=25°C Rgon= 1,2 , VGE = +15V ; LS=150nH Tvj=125°C Tvj=150°C IRM 1900 2460 2580 A A A Sperrverzögerungsladung Recovered charge IF = 2000 A, VR = 2800 V, Tvj=25°C Rgon= 1,2 , VGE = +15V ; LS=150nH vj=125°C Tvj=150°C Qrr 1500 3350 3900 µAs µAs µAs Abschaltenergie Reverse recovery energy IF = 2000 A, VR = 2800 V, Tvj=25°C Rgon= 1,2 , VGE = +15V ; LS=150nH Tvj=125°C Tvj=150°C Erec 2,2 5,7 6,8 J J J

Date of Publication: 2021-09-21 Revision:3.0 Seite/page: 4/12 Maßbild Thermische Eigenschaften / thermal properties IGBT, Innerer Wärmewiderstand IGBT, thermal resistance, junction to case Kühlfläche / cooling surface beidseitig / two-sided, DC RthJC IGBT max. 6,6 K/kW Diode, Innerer Wärmewiderstand Diode, thermal resistance, junction to case Kühlfläche / cooling surface beidseitig / two-sided, DC RthJC Diode max. 13,2 K/kW Übergangs-Wärmewiderstand thermal resistance, case to heatsink Kühlfläche / cooling surface beidseitig / two-sided RthCH IGBT RthCH Diode typ. typ. 1,5 3,0 K/kW K/kW Kollektor- Emitter- Gleichspannung DC- stability Tvj=25°C, 100 fit VCE D 2800 V Höchstzulässige Sperrschichttemperatur maximum junction temperature Tvj max 150 °C Betriebstemperatur operating temperature Tvj op -40…+150 °C Lagertemperatur storage temperature )* Gate cable limitation max. 80°C Tstg -40…+150 )* °C Mechanische Eigenschaften / mechanical properties Gehäuse, siehe Anlage case, see annex Seite 5 page 5 Anpresskraft clamping force F 50…80 kN Steueranschlüsse control terminals DIN 46244 Gate Emitter A 4,8x0,8 A 6,3x0,8 Gewicht weight G typ. 3000 g Kriechstrecke creepage distance 35 mm Luftstrecke Clearance distance 12 mm Ebenheit der Kontaktflächen Flatness of contact areas ISO 1101 30 µm Schwingfestigkeit vibration resistance f = 50 Hz 50 m/s²

Date of Publication: 2021-09-21 Revision:3.0 Seite/page: 5/12 1 21 4 5 1: Kollektor/colector 2: Emitter/emitter 4: Gate 5: Hilfsemitter/ emitter (control terminal)

Date of Publication: 2021-09-21 Revision:3.0 Seite/page: 6/12 Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z thJC / analytical elements of transient thermal impedance Z thJC Pos. n 1 2 3 4 5 6 7 IGBT beidseitig two-sided Rthn [K/kW] 1,1 3 2 0,5 τn [s] 7 0,2 0,06 0,005 Diode beidseitig two-sided Rthn [K/kW] 2,2 6 4 1 τn [s] 7 0,22 0,06 0,006 Analytische Funktion / analytical function:    maxn n=1 thnthJC n e1RZ 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 0,0001 0,001 0,01 0,1 1 10 100 Z(th)JC [K/kW] t [s] Diode IGBT Transienter innerer Wärmewiderstand für DC transient thermal impedance Z thJC = f(t) for DC Beidseitige Kühlung / two-sided cooling

Date of Publication: 2021-09-21 Revision:3.0 Seite/page: 7/12 1000 2000 3000 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 IC [A] VCEsat [V] Tvj=125°C Tvj=25°C Tvj=150°C Ausgangskennlinie IGBT,Wechselrichter (typisch) output characteristic IGBT,Inverter (typical) IC=f(VCE) , VGE=15V 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 0 1 2 3 4 5 6 IC [A] VCE [V] VGE=20V VGE=19V VGE=18V VGE=17V VGE=16V VGE=15V VGE=14V VGE=13V VGE=12V VGE=11V VGE=10V VGE=9V VGE=8V Ausgangskennlinie IGBT, Wechselrichter (typisch) output characteristic IGBT,Inverter (typical) IC=f(VCE) , Tvj=150°C

Date of Publication: 2021-09-21 Revision:3.0 Seite/page: 8/12 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 8 9 10 11 12 13 14 IC [A] VGE [V] Tvj=25°C Tvj=125°C Tvj=150°C Übertragungscharakteristik IGBT, Wechselrichter (typisch) transfer characteristic IGBT, Inverter (typical) IC =f(VGE) VCE =12V 500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 E [J] IC [A] Eon, Tvj=150°C Eon, Tvj=125°C Eoff, Tvj=150°C Eoff, Tvj=125°C Schaltverluste IGBT, Wechselrichter (typisch) switching losses IGBT, Inverter (typical) Eon =f(IC), Eoff=f(IC) VGE= ±15V, RGon= 1,2Ω, RGoff=4,8Ω, VCE=2800V

Date of Publication: 2021-09-21 Revision:3.0 Seite/page: 9/12 0 2 4 6 8 10 12 14 16 E [J] Rg [Ω] Eon [J] @125°C Eon [J] @150°C Eoff [J] @125°C Eoff [J] @150°C Schaltverluste IGBT, Wechselrichter (typisch) switching losses IGBT, Inverter (typical) Eon=f(RG), Eoff=f(RG) VGE= ±15V, IC= 2000A, VCE= 2800V 1000 2000 3000 4000 5000 0 1000 2000 3000 4000 5000 IC [A] VCE [V] Chip Disc Sicherer Rückwärts-Arbeitsbereich IGBT, Wechselrichter (RBSOA) Reverse bias safe operating area IGBT,Inverter (RBSOA) IC=f(VCE) VCC≤ 3600V, VGE=±15V, RGoff= 7Ω, Tvj=150°C

Date of Publication: 2021-09-21 Revision:3.0 Seite/page: 10/12 1000 2000 3000 4000 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 IF [A] VF [V] Tvj=25°C Tvj=125°C Tvj=150°C Durchlasskennlinie der Diode, Wechselrichter (typisch) Forward characteristic of Diode, Inverter (typical) IF=f(VF) 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Erec (J) If (A) Erec [J]@150°C Erec [J]@125°C Schaltverluste Diode, Wechselrichter (typisch) switching losses Diode, Inverter (typical) Erec=f(IF) RGon=1.8Ω, VCE=2800V

Date of Publication: 2021-09-21 Revision:3.0 Seite/page: 11/12 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 Erec [J] Rgon [Ω] Erec , Tvj=125°C Erec , Tvj=150°C Schaltverluste Diode, Wechselrichter (typisch) Switching losses Diode, Inverter (typical) Erec=f(RG) IF=2000A, VCE=2800V 1000 2000 3000 4000 5000 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 IR [A] VR [V] Sicherer Arbeitsbereich Diode, Wechselrichter (SOA) Safe operation area Diode, Inverter (SOA) IR=f(VR) Tvj=150°C

Date of Publication: 2021-09-21 Revision:3.0 Seite/page: 12/12 Nutzungsbedingungen Die in diesem Produktdatenblatt enthaltenen Daten sind ausschließlich für technisch geschultes Fachpersonal bestimmt. Die Beurteilung der Geeignetheit dieses Produktes für die von Ihnen anvisierte Anwendung sowie die Beurteilung der Vollständigkeit der bereitgestellten Produktdaten für diese Anwendung obliegt Ihnen bzw. Ihren technischen Abteilungen. In diesem Produktdatenblatt werden diejenigen Merkmale beschrieben, für die wir eine liefervertragliche Gewährleistung übernehmen. Eine solche Gewährleistung richtet sich ausschließlich nach Maßgabe der im jeweiligen Liefervertrag enthaltenen Bestimmungen. Garantien jeglicher Art werden für das Produkt und dessen Eigenschaften keinesfalls übernommen. Sollten Sie von uns Produktinformationen benötigen, die über den Inhalt dieses Produktdatenblatts hinausgehen und insbesondere eine spezifische Verwendung und den Einsatz dieses Produktes betreffen, setzen Sie sich bitte mit dem für Sie zuständigen Vertriebsbüro in Verbindung (siehe www.infineon.com). Für Interessenten halten wir Application Notes bereit. Aufgrund der technischen Anforderungen könnte unser Produkt gesundheitsgefährdende Substanzen enthalten. Bei Rückfragen zu den in diesem Produkt jeweils enthaltenen Substanzen setzen Sie sich bitte ebenfalls mit dem für Sie zuständigen Vertriebsbüro in Verbindung. Sollten Sie beabsichtigen, das Produkt in Anwendungen der Luftfahrt, in gesundheits- oder lebensgefährdenden oder lebenserhaltenden Anwendungsbereichen einzusetzen, bitten wir um Mitteilung. Wir weisen darauf hin, dass wir für diese Fälle - die gemeinsame Durchführung eines Risiko- und Qualitätsassessments; - den Abschluss von speziellen Qualitätssicherungsvereinbarungen; - die gemeinsame Einführung von Maßnahmen zu einer laufenden Produktbeobachtung dringend empfehlen und gegebenenfalls die Belieferung von der Umsetzung solcher Maßnahmen abhängig machen. Soweit erforderlich, bitten wir Sie, entsprechende Hinweise an Ihre Kunden zu geben. Inhaltliche Änderungen dieses Produktdatenblatts bleiben vorbehalten. Terms & Conditions of usage The data contained in this product data sheet is exclusively intended for technically trained staff. You and your technical departments will have to evaluate the suitability of the product for the intended application and the completeness of the product data with respect to such application. This product data sheet is describing the characteristics of this product for which a warranty is granted. Any such warranty is granted exclusively pursuant the terms and conditions of the supply agreement. There will be no guarantee of any kind for the product and its characteristics. Should you require product information in excess of the data given in this product data sheet or which concerns the specific application of our product, please contact the sales office, which is responsible for you (see www.infineon.com). For those that are specifically interested we may provide application notes. Due to technical requirements our product may contain dangerous substances. For information on the types in question please contact the sales office, which is responsible for you. Should you intend to use the Product in aviation applications, in health or live endangering or life support applications, please notify. Please note, that for any such applications we urgently recommend - to perform joint Risk and Quality Assessments; - the conclusion of Quality Agreements; - to establish joint measures of an ongoing product survey, and that we may make delivery depended on the realization of any such measures. If and to the extent necessary, please forward equivalent notices to your customers. Changes of this product data sheet are reserved.