Datenblatt / Datasheet FP150R12KT4P B11 · f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 9,35...

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Datasheet PleasereadtheImportantNoticeandWarningsattheendofthisdocument V3.1www.infineon.com 2017-08-21

FP150R12KT4P_B11

EconoPIM™3ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled4DiodeundPressFIT/NTC/TIMEconoPIM™3modulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled4diodeandPressFIT/NTC/TIM

VCES = 1200VIC nom = 150A / ICRM = 300A

PotentielleAnwendungen PotentialApplications• •Hilfsumrichter Auxiliaryinverters• •Motorantriebe Motordrives• •Servoumrichter Servodrives

ElektrischeEigenschaften ElectricalFeatures• •NiedrigesVCEsat LowVCEsat

• •Tvjop=150°C Tvjop=150°C• •VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten VCEsatwithpositivetemperaturecoefficient

MechanischeEigenschaften MechanicalFeatures• •HoheLeistungsdichte Highpowerdensity• •IntegrierterNTCTemperaturSensor IntegratedNTCtemperaturesensor• •Kupferbodenplatte Copperbaseplate• •PressFITVerbindungstechnik PressFITcontacttechnology• •Standardgehäuse Standardhousing• •Thermisches Interface Material bereitsaufgetragen

Pre-appliedThermalInterfaceMaterial

ModuleLabelCodeBarcodeCode128

DMX-Code

ContentoftheCode DigitModuleSerialNumber 1-5ModuleMaterialNumber 6-11ProductionOrderNumber 12-19Datecode(ProductionYear) 20-21Datecode(ProductionWeek) 22-23

Datasheet 2 V3.12017-08-21

FP150R12KT4P_B11

IGBT,Wechselrichter/IGBT,InverterHöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValuesKollektor-Emitter-SperrspannungCollector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES 1200 V

Kollektor-DauergleichstromContinuousDCcollectorcurrent TH = 75°C, Tvj max = 175°C IC nom 150 A

PeriodischerKollektor-SpitzenstromRepetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 300 A

Gate-Emitter-SpitzenspannungGate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V

CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max.

Kollektor-Emitter-SättigungsspannungCollector-emittersaturationvoltage

IC = 150 A, VGE = 15 VIC = 150 A, VGE = 15 VIC = 150 A, VGE = 15 V

VCE sat

1,752,052,10

2,10 VVV

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

Gate-SchwellenspannungGatethresholdvoltage IC = 5,70 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C VGEth 5,25 5,80 6,35 V

GateladungGatecharge VGE = -15 V ... +15 V QG 1,20 µC

InternerGatewiderstandInternalgateresistor Tvj = 25°C RGint 5,0 Ω

EingangskapazitätInputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 9,35 nF

RückwirkungskapazitätReversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 0,41 nF

Kollektor-Emitter-ReststromCollector-emittercut-offcurrent VCE = 1200 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C ICES 1,0 mA

Gate-Emitter-ReststromGate-emitterleakagecurrent VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C IGES 100 nA

Einschaltverzögerungszeit,induktiveLastTurn-ondelaytime,inductiveload

IC = 150 A, VCE = 600 VVGE = ±15 VRGon = 6,8 Ω

td on0,160,190,19

µsµsµs

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

Anstiegszeit,induktiveLastRisetime,inductiveload

tr0,070,080,08

µsµsµs

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

Abschaltverzögerungszeit,induktiveLastTurn-offdelaytime,inductiveload

IC = 150 A, VCE = 600 VVGE = ±15 VRGoff = 6,8 Ω

td off0,420,480,53

µsµsµs

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

Fallzeit,induktiveLastFalltime,inductiveload

tf0,100,190,22

µsµsµs

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

EinschaltverlustenergieproPulsTurn-onenergylossperpulse

IC = 150 A, VCE = 600 V, LS = 35 nHVGE = ±15 V, di/dt = 1600 A/µs (Tvj = 150°C)RGon = 6,8 Ω

22,028,530,5

mJmJmJ

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

AbschaltverlustenergieproPulsTurn-offenergylossperpulse

IC = 150 A, VCE = 600 V, LS = 35 nHVGE = ±15 V, du/dt = 3600 V/µs (Tvj = 150°C)RGoff = 6,8 Ω

9,8015,017,0

mJmJmJ

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

KurzschlußverhaltenSCdata

VGE ≤ 15 V, VCC = 800 VVCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 540 A

Tvj = 150°C

tP ≤ 10 µs,

Wärmewiderstand,ChipbisKühlkörperThermalresistance,junctiontoheatsink

proIGBT/perIGBTvalidwithIFXpre-appliedthermalinterfacematerial RthJH 0,250 K/W

TemperaturimSchaltbetriebTemperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 150 °C

Datasheet 3 V3.12017-08-21

FP150R12KT4P_B11

Diode,Wechselrichter/Diode,InverterHöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValuesPeriodischeSpitzensperrspannungRepetitivepeakreversevoltage Tvj = 25°C VRRM 1200 V

DauergleichstromContinuousDCforwardcurrent IF 150 A

PeriodischerSpitzenstromRepetitivepeakforwardcurrent tP = 1 ms IFRM 300 A

GrenzlastintegralI²t-value

VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125°CVR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 150°C I²t 3050

2950 A²sA²s

DurchlassspannungForwardvoltage

IF = 150 A, VGE = 0 VIF = 150 A, VGE = 0 VIF = 150 A, VGE = 0 V

1,701,651,65

2,15 VVV

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

RückstromspitzePeakreverserecoverycurrent

IF = 150 A, - diF/dt = 1600 A/µs (Tvj=150°C)VR = 600 VVGE = -15 V

57,073,078,0

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

SperrverzögerungsladungRecoveredcharge

9,8019,522,0

µCµCµC

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

AbschaltenergieproPulsReverserecoveryenergy

2,605,206,20

mJmJmJ

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

proDiode/perdiodevalidwithIFXpre-appliedthermalinterfacematerial RthJH 0,407 K/W

Diode,Gleichrichter/Diode,RectifierHöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValuesPeriodischeSpitzensperrspannungRepetitivepeakreversevoltage Tvj = 25°C VRRM 1600 V

DurchlassstromGrenzeffektivwertproChipMaximumRMSforwardcurrentperchip TH = 100°C IFRMSM 150 A

GleichrichterAusgangGrenzeffektivstromMaximumRMScurrentatrectifieroutput TH = 100°C IRMSM 150 A

StoßstromGrenzwertSurgeforwardcurrent

tp = 10 ms, Tvj = 25°Ctp = 10 ms, Tvj = 150°C IFSM 1600

1400 AA

tp = 10 ms, Tvj = 25°Ctp = 10 ms, Tvj = 150°C I²t 13000

9800 A²sA²s

DurchlassspannungForwardvoltage Tvj = 150°C, IF = 150 A VF 1,00 V

SperrstromReversecurrent Tvj = 150°C, VR = 1600 V IR 1,00 mA

Datasheet 4 V3.12017-08-21

FP150R12KT4P_B11

IGBT,Brems-Chopper/IGBT,Brake-ChopperHöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValuesKollektor-Emitter-SperrspannungCollector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES 1200 V

Kollektor-DauergleichstromContinuousDCcollectorcurrent TH = 90°C, Tvj max = 175°C IC nom 100 A

PeriodischerKollektor-SpitzenstromRepetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 200 A

Gate-Emitter-SpitzenspannungGate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V

Kollektor-Emitter-SättigungsspannungCollector-emittersaturationvoltage

IC = 100 A, VGE = 15 VIC = 100 A, VGE = 15 VIC = 100 A, VGE = 15 V

VCE sat

1,752,052,10

2,10 VVV

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

Gate-SchwellenspannungGatethresholdvoltage IC = 3,80 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C VGEth 5,25 5,80 6,35 V

GateladungGatecharge VGE = -15 V ... +15 V QG 0,80 µC

InternerGatewiderstandInternalgateresistor Tvj = 25°C RGint 7,5 Ω

EingangskapazitätInputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 6,30 nF

RückwirkungskapazitätReversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 0,27 nF

Kollektor-Emitter-ReststromCollector-emittercut-offcurrent VCE = 1200 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C ICES 1,0 mA

Gate-Emitter-ReststromGate-emitterleakagecurrent VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C IGES 100 nA

Einschaltverzögerungszeit,induktiveLastTurn-ondelaytime,inductiveload

td on0,150,160,16

µsµsµs

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

Anstiegszeit,induktiveLastRisetime,inductiveload

tr0,030,040,04

µsµsµs

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

Abschaltverzögerungszeit,induktiveLastTurn-offdelaytime,inductiveload

td off0,310,350,37

µsµsµs

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

Fallzeit,induktiveLastFalltime,inductiveload

tf0,100,160,21

µsµsµs

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

EinschaltverlustenergieproPulsTurn-onenergylossperpulse

IC = 100 A, VCE = 600 V, LS = 35 nHVGE = ±15 V, di/dt = 2300 A/µs (Tvj = 150°C)RGon = 1,6 Ω

6,109,009,70

mJmJmJ

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

AbschaltverlustenergieproPulsTurn-offenergylossperpulse

IC = 100 A, VCE = 600 V, LS = 35 nHVGE = ±15 V, du/dt = 3700 V/µs (Tvj = 150°C)RGoff = 1,6 Ω

6,109,2010,0

mJmJmJ

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

KurzschlußverhaltenSCdata

VGE ≤ 15 V, VCC = 800 VVCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 360 A

Tvj = 150°C

tP ≤ 10 µs,

proIGBT/perIGBTvalidwithIFXpre-appliedthermalinterfacematerial RthJH 0,308 K/W

Datasheet 5 V3.12017-08-21

FP150R12KT4P_B11

Diode,Brems-Chopper/Diode,Brake-ChopperHöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValuesPeriodischeSpitzensperrspannungRepetitivepeakreversevoltage Tvj = 25°C VRRM 1200 V

DauergleichstromContinuousDCforwardcurrent IF 50 A

PeriodischerSpitzenstromRepetitivepeakforwardcurrent tP = 1 ms IFRM 100 A

VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125°CVR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 150°C I²t 560

475 A²sA²s

DurchlassspannungForwardvoltage

IF = 50 A, VGE = 0 VIF = 50 A, VGE = 0 VIF = 50 A, VGE = 0 V

1,701,651,65

2,15 VVV

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

RückstromspitzePeakreverserecoverycurrent

IF = 50 A, - diF/dt = 2300 A/µs (Tvj=150°C)VR = 600 VVGE = 15 V

76,077,077,0

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

SperrverzögerungsladungRecoveredcharge

5,709,4010,5

µCµCµC

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

AbschaltenergieproPulsReverserecoveryenergy

2,003,503,80

mJmJmJ

Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

NTC-Widerstand/NTC-ThermistorCharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max.

NennwiderstandRatedresistance TNTC = 25°C R25 5,00 kΩ

AbweichungvonR100DeviationofR100 TNTC = 100°C, R100 = 493 Ω ∆R/R -5 5 %

VerlustleistungPowerdissipation TNTC = 25°C P25 20,0 mW

B-WertB-value R2 = R25 exp [B25/50(1/T2 - 1/(298,15 K))] B25/50 3375 K

AngabengemäßgültigerApplicationNote.Specificationaccordingtothevalidapplicationnote.

Datasheet 6 V3.12017-08-21

FP150R12KT4P_B11

Modul/ModuleIsolations-PrüfspannungIsolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. VISOL 2,5 kV

MaterialModulgrundplatteMaterialofmodulebaseplate Cu

InnereIsolationInternalisolation

Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140)basicinsulation(class1,IEC61140) Al2O3

KriechstreckeCreepagedistance

Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsinkKontakt-Kontakt/terminaltoterminal 10,0

5,0 mm

LuftstreckeClearance

Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsinkKontakt-Kontakt/terminaltoterminal 7,5

4,0 mm

VergleichszahlderKriechwegbildungComperativetrackingindex CTI > 200

min. typ. max.

ModulstreuinduktivitätStrayinductancemodule LsCE 25 nH

Modulleitungswiderstand,Anschlüsse-ChipModuleleadresistance,terminals-chip

TH=25°C,proSchalter/perswitch RCC'+EE' 1,10 mΩ

LagertemperaturStoragetemperature Tstg -40 125 °C

HöchstzulässigeBodenplattenbetriebstemperaturMaximumbaseplateoperationtemperature

TBPmax 125 °C

Anzugsdrehmomentf.ModulmontageMountingtorqueformodulmounting

SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschriftScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,00 6,00 Nm

GewichtWeight G 300 g

Lagerung und Transport von Modulen mit TIM => siehe AN2012-07Storage and shipment of modules with TIM => see AN2012-07

Datasheet 7 V3.12017-08-21

FP150R12KT4P_B11

AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch)outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)IC=f(VCE)VGE=15V

VCE [V]

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,50

300Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch)outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)IC=f(VCE)Tvj=150°C

VCE [V]

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,00

300VGE = 19VVGE = 17VVGE = 15VVGE = 13VVGE = 11VVGE = 9V

ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch)transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical)IC=f(VGE)VCE=20V

VGE [V]

5 6 7 8 9 10 11 12 130

300Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)switchinglossesIGBT,Inverter(typical)Eon=f(IC),Eoff=f(IC)VGE=±15V,RGon=6.8Ω,RGoff=6.8Ω,VCE=600V

IC [A]

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 3000

150Eon, Tvj = 125°CEoff, Tvj = 125°CEon, Tvj = 150°CEoff, Tvj = 150°C

Datasheet 8 V3.12017-08-21

FP150R12KT4P_B11

SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)switchinglossesIGBT,Inverter(typical)Eon=f(RG),Eoff=f(RG)VGE=±15V,IC=150A,VCE=600V

RG [Ω]

0 10 20 30 40 50 60 700

125Eon, Tvj = 125°CEoff, Tvj = 125°CEon, Tvj = 150°CEoff, Tvj = 150°C

TransienterWärmewiderstandIGBT,WechselrichtertransientthermalimpedanceIGBT,InverterZthJH=f(t)

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

1ZthJH : IGBT

i:ri[K/W]:τi[s]:

10,01350,000638

20,0980,0355

30,1030,172

40,03551,31

SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter(RBSOA)reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)IC=f(VCE)VGE=±15V,RGoff=6.8Ω,Tvj=150°C

VCE [V]

0 200 400 600 800 1000 1200 14000

IC, ModulIC, Chip

DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)IF=f(VF)

VF [V]

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,40

300Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

Datasheet 9 V3.12017-08-21

FP150R12KT4P_B11

SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)switchinglossesDiode,Inverter(typical)Erec=f(IF)RGon=6.8Ω,VCE=600V

IF [A]

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 3000

10Erec, Tvj = 125°CErec, Tvj = 150°C

SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)switchinglossesDiode,Inverter(typical)Erec=f(RG)IF=150A,VCE=600V

RG [Ω]

0 10 20 30 40 50 60 700

10Erec, Tvj = 125°CErec, Tvj = 150°C

TransienterWärmewiderstandDiode,WechselrichtertransientthermalimpedanceDiode,InverterZthJH=f(t)

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

1ZthJH : Diode

i:ri[K/W]:τi[s]:

10,02150,000644

20,1540,0317

30,1780,139

40,05351,16

DurchlasskennliniederDiode,Gleichrichter(typisch)forwardcharacteristicofDiode,Rectifier(typical)IF=f(VF)

VF [V]

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,40

300Tvj = 25°CTvj = 150°C

Datasheet 10 V3.12017-08-21

FP150R12KT4P_B11

AusgangskennlinieIGBT,Brems-Chopper(typisch)outputcharacteristicIGBT,Brake-Chopper(typical)IC=f(VCE)VGE=15V

VCE [V]

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,00

200Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

DurchlasskennliniederDiode,Brems-Chopper(typisch)forwardcharacteristicofDiode,Brake-Chopper(typical)IF=f(VF)

VF [V]

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,40

100Tvj = 25°CTvj = 125°CTvj = 150°C

NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch)NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical)R=f(T)

TNTC [°C]

0 20 40 60 80 100 120 140 160100

100000Rtyp

Datasheet 11 V3.12017-08-21

FP150R12KT4P_B11

Schaltplan/Circuitdiagram

Gehäuseabmessungen/Packageoutlines

TrademarksAllreferencedproductorservicenamesandtrademarksarethepropertyoftheirrespectiveowners.

Edition2017-08-21

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