FS100R12N2T4 [INFINEON]

Insulated Gate Bipolar Transistor,;
FS100R12N2T4
型号: FS100R12N2T4
厂家: Infineon    Infineon
描述:

Insulated Gate Bipolar Transistor,

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FS100R12N2T4  
EconoPACK™2ꢀModulꢀmitꢀTrench/FeldstoppꢀIGBT4ꢀundꢀEmitterꢀControlledꢀ4ꢀDiodeꢀundꢀNTC  
EconoPACK™2ꢀmoduleꢀwithꢀTrench/FieldstopꢀIGBT4ꢀandꢀEmitterꢀControlledꢀ4ꢀdiodeꢀandꢀNTC  
VorläufigeꢀDatenꢀ/ꢀPreliminaryꢀData  
VCES = 1200V  
IC nom = 100A / ICRM = 200A  
PotentielleꢀAnwendungen  
• Hilfsumrichter  
PotentialꢀApplications  
• Auxiliaryꢀinverters  
• Motorꢀdrives  
• Motorantriebe  
• Servoumrichter  
• Servoꢀdrives  
ElektrischeꢀEigenschaften  
• NiedrigesꢀVCEsat  
ElectricalꢀFeatures  
• LowꢀVCEsat  
• Tvjꢀopꢀ=ꢀ150°C  
• Tvjꢀopꢀ=ꢀ150°C  
• TrenchꢀIGBTꢀ4  
• TrenchꢀIGBTꢀ4  
• VCEsatꢀꢀmitꢀpositivemꢀTemperaturkoeffizienten  
• VCEsatꢀꢀwithꢀpositiveꢀtemperatureꢀcoefficient  
MechanischeꢀEigenschaften  
MechanicalꢀFeatures  
Al2O3 Substrat mit kleinem thermischen  
• Al2O3ꢀsubstrateꢀwithꢀlowꢀthermalꢀresistance  
Widerstand  
• HoheꢀLast-ꢀundꢀthermischeꢀWechselfestigkeit  
• IntegrierterꢀNTCꢀTemperaturꢀSensor  
• Kupferbodenplatte  
• Highꢀpowerꢀandꢀthermalꢀcyclingꢀcapability  
• IntegratedꢀNTCꢀtemperatureꢀsensor  
• Copperꢀbaseꢀplate  
ModuleꢀLabelꢀCode  
BarcodeꢀCodeꢀ128  
ContentꢀofꢀtheꢀCode  
ModuleꢀSerialꢀNumber  
Digit  
1ꢀ-ꢀꢀꢀ5  
ModuleꢀMaterialꢀNumber  
ProductionꢀOrderꢀNumber  
Datecodeꢀ(ProductionꢀYear)  
Datecodeꢀ(ProductionꢀWeek)  
6ꢀ-ꢀ11  
12ꢀ-ꢀ19  
20ꢀ-ꢀ21  
22ꢀ-ꢀ23  
DMXꢀ-ꢀCode  
Datasheet  
PleaseꢀreadꢀtheꢀImportantꢀNoticeꢀandꢀWarningsꢀatꢀtheꢀendꢀofꢀthisꢀdocument  
Vꢀ2.0  
www.infineon.com  
2018-05-09  
FS100R12N2T4  
VorläufigeꢀDaten  
PreliminaryꢀData  
IGBT,Wechselrichterꢀ/ꢀIGBT,Inverter  
HöchstzulässigeꢀWerteꢀ/ꢀMaximumꢀRatedꢀValues  
Kollektor-Emitter-Sperrspannung  
Collector-emitterꢀvoltage  
Tvj = 25°C  
VCES  
IC nom  
ICRM  
1200  
100  
V
A
A
V
Kollektor-Dauergleichstrom  
TC = 95°C, Tvj max = 175°C  
ContinuousꢀDCꢀcollectorꢀcurrent  
PeriodischerꢀKollektor-Spitzenstrom  
tP = 1 ms  
200  
Repetitiveꢀpeakꢀcollectorꢀcurrent  
Gate-Emitter-Spitzenspannung  
Gate-emitterꢀpeakꢀvoltage  
VGES  
+/-20  
CharakteristischeꢀWerteꢀ/ꢀCharacteristicꢀValues  
min. typ. max.  
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung  
Collector-emitterꢀsaturationꢀvoltage  
IC = 100 A, VGE = 15 V  
IC = 100 A, VGE = 15 V  
IC = 100 A, VGE = 15 V  
Tvj = 25°C  
Tvj = 125°C  
Tvj = 150°C  
1,75 2,10  
2,05  
2,10  
V
V
V
VCE sat  
Gate-Schwellenspannung  
Gateꢀthresholdꢀvoltage  
IC = 3,80 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C  
VGE = -15 / 15 V  
VGEth  
QG  
5,05 5,80 6,45  
V
µC  
Gateladung  
Gateꢀcharge  
0,80  
7,5  
InternerꢀGatewiderstand  
Internalꢀgateꢀresistor  
Tvj = 25°C  
RGint  
Cies  
Cres  
ICES  
IGES  
td on  
Eingangskapazität  
Inputꢀcapacitance  
f = 1000 kHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V  
f = 1000 kHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V  
VCE = 1200 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C  
6,30  
0,27  
nF  
nF  
Rückwirkungskapazität  
Reverseꢀtransferꢀcapacitance  
Kollektor-Emitter-Reststrom  
Collector-emitterꢀcut-offꢀcurrent  
1,0 mA  
100 nA  
Gate-Emitter-Reststrom  
Gate-emitterꢀleakageꢀcurrent  
VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C  
Einschaltverzögerungszeit,ꢀinduktiveꢀLast  
Turn-onꢀdelayꢀtime,ꢀinductiveꢀload  
IC = 100 A, VCE = 600 V  
VGE = -15 / 15 V  
RGon = 1,6 Ω  
Tvj = 25°C  
Tvj = 125°C  
Tvj = 150°C  
0,13  
0,15  
0,15  
µs  
µs  
µs  
Anstiegszeit,ꢀinduktiveꢀLast  
Riseꢀtime,ꢀinductiveꢀload  
IC = 100 A, VCE = 600 V  
VGE = -15 / 15 V  
RGon = 1,6 Ω  
Tvj = 25°C  
Tvj = 125°C  
Tvj = 150°C  
0,02  
0,03  
0,035  
µs  
µs  
µs  
tr  
td off  
tf  
Abschaltverzögerungszeit,ꢀinduktiveꢀLast  
Turn-offꢀdelayꢀtime,ꢀinductiveꢀload  
IC = 100 A, VCE = 600 V  
VGE = -15 / 15 V  
RGoff = 1,6 Ω  
Tvj = 25°C  
Tvj = 125°C  
Tvj = 150°C  
0,30  
0,38  
0,40  
µs  
µs  
µs  
Fallzeit,ꢀinduktiveꢀLast  
Fallꢀtime,ꢀinductiveꢀload  
IC = 100 A, VCE = 600 V  
VGE = -15 / 15 V  
RGoff = 1,6 Ω  
Tvj = 25°C  
Tvj = 125°C  
Tvj = 150°C  
0,045  
0,08  
0,09  
µs  
µs  
µs  
EinschaltverlustenergieꢀproꢀPuls  
Turn-onꢀenergyꢀlossꢀperꢀpulse  
IC = 100 A, VCE = 600 V, Lσ = 25 nH  
di/dt = 2600 A/µs (Tvj = 150°C)  
VGE = -15 / 15 V, RGon = 1,6 Ω  
Tvj = 25°C  
Tvj = 125°C  
Tvj = 150°C  
7,20  
9,50  
10,5  
mJ  
mJ  
mJ  
Eon  
Eoff  
AbschaltverlustenergieꢀproꢀPuls  
Turn-offꢀenergyꢀlossꢀperꢀpulse  
IC = 100 A, VCE = 600 V, Lσ = 25 nH  
du/dt = 3600 V/µs (Tvj = 150°C)  
VGE = -15 / 15 V, RGoff = 1,6 Ω  
Tvj = 25°C  
Tvj = 125°C  
Tvj = 150°C  
5,40  
8,20  
9,00  
mJ  
mJ  
mJ  
Kurzschlußverhalten  
SCꢀdata  
VGE 15 V, VCC = 800 V  
VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt  
ISC  
tP 10 µs, Tvj = 150°C  
360  
A
Wärmewiderstand,ꢀChipꢀbisꢀGehäuse  
Thermalꢀresistance,ꢀjunctionꢀtoꢀcase  
proꢀIGBTꢀ/ꢀperꢀIGBT  
RthJC  
RthCH  
Tvj op  
0,302 K/W  
Wärmewiderstand,ꢀGehäuseꢀbisꢀKühlkörper proꢀIGBTꢀ/ꢀperꢀIGBT  
Thermalꢀresistance,ꢀcaseꢀtoꢀheatsink  
0,135  
K/W  
λPasteꢀ=ꢀ1ꢀW/(m·K)ꢀꢀꢀ/ꢀꢀꢀꢀλgreaseꢀ=ꢀ1ꢀW/(m·K)  
TemperaturꢀimꢀSchaltbetrieb  
Temperatureꢀunderꢀswitchingꢀconditions  
-40  
150  
°C  
Datasheet  
2
Vꢀ2.0  
2018-05-09  
FS100R12N2T4  
VorläufigeꢀDaten  
PreliminaryꢀData  
Diode,ꢀWechselrichterꢀ/ꢀDiode,ꢀInverter  
HöchstzulässigeꢀWerteꢀ/ꢀMaximumꢀRatedꢀValues  
PeriodischeꢀSpitzensperrspannung  
Repetitiveꢀpeakꢀreverseꢀvoltage  
Tvj = 25°C  
VRRM  
IF  
IFRM  
I²t  
1200  
100  
V
A
A
Dauergleichstrom  
ContinuousꢀDCꢀforwardꢀcurrent  
PeriodischerꢀSpitzenstrom  
tP = 1 ms  
200  
Repetitiveꢀpeakꢀforwardꢀcurrent  
Grenzlastintegral  
I²tꢀ-ꢀvalue  
VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125°C  
VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 150°C  
1550  
1500  
A²s  
A²s  
CharakteristischeꢀWerteꢀ/ꢀCharacteristicꢀValues  
min. typ. max.  
Durchlassspannung  
Forwardꢀvoltage  
IF = 100 A, VGE = 0 V  
IF = 100 A, VGE = 0 V  
IF = 100 A, VGE = 0 V  
Tvj = 25°C  
Tvj = 125°C  
Tvj = 150°C  
1,70 2,15  
1,65  
1,65  
V
V
V
VF  
IRM  
Qr  
Rückstromspitze  
Peakꢀreverseꢀrecoveryꢀcurrent  
IF = 100 A, - diF/dt = 2600 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C  
VR = 600 V  
VGE = -15 V  
140  
145  
150  
A
A
A
Tvj = 125°C  
Tvj = 150°C  
Sperrverzögerungsladung  
Recoveredꢀcharge  
IF = 100 A, - diF/dt = 2600 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C  
VR = 600 V  
VGE = -15 V  
9,60  
17,0  
19,0  
µC  
µC  
µC  
Tvj = 125°C  
Tvj = 150°C  
AbschaltenergieꢀproꢀPuls  
Reverseꢀrecoveryꢀenergy  
IF = 100 A, - diF/dt = 2600 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C  
4,10  
7,00  
8,00  
mJ  
mJ  
mJ  
VR = 600 V  
VGE = -15 V  
Tvj = 125°C  
Tvj = 150°C  
Erec  
Wärmewiderstand,ꢀChipꢀbisꢀGehäuse  
Thermalꢀresistance,ꢀjunctionꢀtoꢀcase  
proꢀDiodeꢀ/ꢀperꢀdiode  
RthJC  
RthCH  
Tvj op  
0,454 K/W  
K/W  
Wärmewiderstand,ꢀGehäuseꢀbisꢀKühlkörper proꢀDiodeꢀ/ꢀperꢀdiode  
Thermalꢀresistance,ꢀcaseꢀtoꢀheatsink  
0,144  
λPasteꢀ=ꢀ1ꢀW/(m·K)ꢀꢀꢀ/ꢀꢀꢀꢀλgreaseꢀ=ꢀ1ꢀW/(m·K)  
TemperaturꢀimꢀSchaltbetrieb  
Temperatureꢀunderꢀswitchingꢀconditions  
-40  
150  
°C  
NTC-Widerstandꢀ/ꢀNTC-Thermistor  
CharakteristischeꢀWerteꢀ/ꢀCharacteristicꢀValues  
min. typ. max.  
5,00  
Nennwiderstand  
Ratedꢀresistance  
TNTC = 25°C  
R25  
R/R  
P25  
kΩ  
AbweichungꢀvonꢀR100  
DeviationꢀofꢀR100  
TNTC = 100°C, R100 = 493 Ω  
-5  
5
%
Verlustleistung  
Powerꢀdissipation  
TNTC = 25°C  
20,0 mW  
B-Wert  
B-value  
R2 = R25 exp [B25/50(1/T2 - 1/(298,15 K))]  
R2 = R25 exp [B25/80(1/T2 - 1/(298,15 K))]  
R2 = R25 exp [B25/100(1/T2 - 1/(298,15 K))]  
B25/50  
B25/80  
B25/100  
3375  
3411  
3433  
K
K
K
B-Wert  
B-value  
B-Wert  
B-value  
AngabenꢀgemäßꢀgültigerꢀApplicationꢀNote.  
Specificationꢀaccordingꢀtoꢀtheꢀvalidꢀapplicationꢀnote.  
Datasheet  
3
Vꢀ2.0  
2018-05-09  
FS100R12N2T4  
VorläufigeꢀDaten  
PreliminaryꢀData  
Modulꢀ/ꢀModule  
Isolations-Prüfspannung  
Isolationꢀtestꢀvoltage  
RMS, f = 50 Hz, t = 1 min.  
VISOL  
2,5  
Cu  
kV  
MaterialꢀModulgrundplatte  
Materialꢀofꢀmoduleꢀbaseplate  
InnereꢀIsolation  
Internalꢀisolation  
Basisisolierungꢀ(Schutzklasseꢀ1,ꢀEN61140)  
basicꢀinsulationꢀ(classꢀ1,ꢀIECꢀ61140)  
Al2O3  
10,0  
Kriechstrecke  
Creepageꢀdistance  
Kontaktꢀ-ꢀKühlkörperꢀ/ꢀterminalꢀtoꢀheatsink  
Kontaktꢀ-ꢀKontaktꢀ/ꢀterminalꢀtoꢀterminal  
mm  
mm  
Luftstrecke  
Clearance  
Kontaktꢀ-ꢀKühlkörperꢀ/ꢀterminalꢀtoꢀheatsink  
Kontaktꢀ-ꢀKontaktꢀ/ꢀterminalꢀtoꢀterminal  
7,5  
VergleichszahlꢀderꢀKriechwegbildung  
Comperativeꢀtrackingꢀindex  
CTI  
> 200  
min. typ. max.  
Modulstreuinduktivität  
Strayꢀinductanceꢀmodule  
LsCE  
19  
nH  
mΩ  
°C  
Modulleitungswiderstand,ꢀAnschlüsseꢀ-  
Chip  
Moduleꢀleadꢀresistance,ꢀterminalsꢀ-ꢀchip  
TCꢀ=ꢀ25°C,ꢀproꢀSchalterꢀ/ꢀperꢀswitch  
RCC'+EE'  
1,80  
Lagertemperatur  
Storageꢀtemperature  
Tstg  
M
-40  
125  
Anzugsdrehmomentꢀf.ꢀModulmontage  
Mountingꢀtorqueꢀforꢀmodulꢀmounting  
SchraubeꢀM5ꢀꢀ-ꢀMontageꢀgem.ꢀgültigerꢀApplikationsschrift  
ScrewꢀM5ꢀꢀ-ꢀMountingꢀaccordingꢀtoꢀvalidꢀapplicationꢀnote  
3,00  
6,00 Nm  
g
Gewicht  
Weight  
G
180  
Datasheet  
4
Vꢀ2.0  
2018-05-09  
FS100R12N2T4  
VorläufigeꢀDaten  
PreliminaryꢀData  
AusgangskennlinieꢀIGBT,Wechselrichterꢀ(typisch)  
outputꢀcharacteristicꢀIGBT,Inverterꢀ(typical)  
AusgangskennlinienfeldꢀIGBT,Wechselrichterꢀ(typisch)  
outputꢀcharacteristicꢀIGBT,Inverterꢀ(typical)  
ICꢀ=ꢀfꢀ(VCE  
)
ICꢀ=ꢀfꢀ(VCE)  
VGEꢀ=ꢀ15ꢀV  
Tvjꢀ=ꢀ150°C  
200  
200  
Tvj = 25°C  
Tvj = 125°C  
Tvj = 150°C  
VGE = 19V  
VGE = 17V  
VGE = 15V  
VGE = 13V  
VGE = 11V  
VGE = 9V  
180  
160  
140  
120  
100  
80  
180  
160  
140  
120  
100  
80  
60  
60  
40  
40  
20  
20  
0
0
0,0  
0,5  
1,0  
1,5  
2,0  
2,5  
3,0  
3,5  
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0  
VCE [V]  
VCE [V]  
ÜbertragungscharakteristikꢀIGBT,Wechselrichterꢀ(typisch)  
transferꢀcharacteristicꢀIGBT,Inverterꢀ(typical)  
SchaltverlusteꢀIGBT,Wechselrichterꢀ(typisch)  
switchingꢀlossesꢀIGBT,Inverterꢀ(typical)  
Eonꢀ=ꢀfꢀ(IC),ꢀEoffꢀ=ꢀfꢀ(IC)  
ICꢀ=ꢀfꢀ(VGE  
)
VCEꢀ=ꢀ20ꢀV  
VGEꢀ=ꢀ±15ꢀV,ꢀRGonꢀ=ꢀ1.6ꢀ,ꢀRGoffꢀ=ꢀ1.6ꢀ,ꢀVCEꢀ=ꢀ600ꢀV  
200  
32  
Tvj = 25°C  
Tvj = 125°C  
Tvj = 150°C  
Eon, Tvj = 125°C  
Eoff, Tvj = 125°C  
Eon, Tvj = 150°C  
Eoff, Tvj = 150°C  
30  
180  
160  
140  
120  
100  
80  
28  
26  
24  
22  
20  
18  
16  
14  
12  
10  
8
60  
40  
6
4
20  
2
0
5
0
6
7
8
9
10  
11  
12  
13  
0
20 40 60 80 100 120 140 160 180 200  
VGE [V]  
IC [A]  
Datasheet  
5
Vꢀ2.0  
2018-05-09  
FS100R12N2T4  
VorläufigeꢀDaten  
PreliminaryꢀData  
SchaltverlusteꢀIGBT,Wechselrichterꢀ(typisch)  
switchingꢀlossesꢀIGBT,Inverterꢀ(typical)  
Eonꢀ=ꢀfꢀ(RG),ꢀEoffꢀ=ꢀfꢀ(RG)  
TransienterꢀWärmewiderstandꢀIGBT,Wechselrichterꢀ  
transientꢀthermalꢀimpedanceꢀIGBT,Inverterꢀ  
ZthJCꢀ=ꢀfꢀ(t)  
VGEꢀ=ꢀ±15ꢀV,ꢀICꢀ=ꢀ100ꢀA,ꢀVCEꢀ=ꢀ600ꢀV  
30  
1
Eon, Tvj = 125°C  
Eoff, Tvj = 125°C  
Eon, Tvj = 150°C  
Eoff, Tvj = 150°C  
ZthJC : IGBT  
25  
20  
15  
10  
5
0,1  
i:  
ri[K/W]: 0,02  
τi[s]: 0,00072 0,0167 0,0596 1,17  
1
2
3
4
0,0632 0,193 0,0258  
0
0,01  
0,001  
0
2
4
6
8
10  
12  
14  
16  
0,01  
0,1  
t [s]  
1
10  
RG []  
SichererꢀRückwärts-ArbeitsbereichꢀIGBT,Wechselrichter  
(RBSOA)  
reverseꢀbiasꢀsafeꢀoperatingꢀareaꢀIGBT,Inverterꢀ(RBSOA)  
DurchlasskennlinieꢀderꢀDiode,ꢀWechselrichterꢀ(typisch)  
forwardꢀcharacteristicꢀofꢀDiode,ꢀInverterꢀ(typical)  
IFꢀ=ꢀfꢀ(VF)  
ICꢀ=ꢀfꢀ(VCE  
)
VGEꢀ=ꢀ±15ꢀV,ꢀRGoffꢀ=ꢀ1.6ꢀ,ꢀTvjꢀ=ꢀ150°C  
250  
200  
IC, Modul  
IC, Chip  
Tvj = 25°C  
Tvj = 125°C  
Tvj = 150°C  
180  
160  
140  
120  
100  
80  
200  
150  
100  
50  
60  
40  
20  
0
0
0
200  
400  
600  
800  
1000 1200 1400  
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4  
VCE [V]  
VF [V]  
Datasheet  
6
Vꢀ2.0  
2018-05-09  
FS100R12N2T4  
VorläufigeꢀDaten  
PreliminaryꢀData  
SchaltverlusteꢀDiode,ꢀWechselrichterꢀ(typisch)  
switchingꢀlossesꢀDiode,ꢀInverterꢀ(typical)  
Erecꢀ=ꢀfꢀ(IF)  
SchaltverlusteꢀDiode,ꢀWechselrichterꢀ(typisch)  
switchingꢀlossesꢀDiode,ꢀInverterꢀ(typical)  
Erecꢀ=ꢀfꢀ(RG)  
RGonꢀ=ꢀ1.6ꢀ,ꢀVCEꢀ=ꢀ600ꢀV  
IFꢀ=ꢀ100ꢀA,ꢀVCEꢀ=ꢀ600ꢀV  
12  
12  
Erec, Tvj = 125°C  
Erec, Tvj = 150°C  
Erec, Tvj = 125°C  
Erec, Tvj = 150°C  
10  
8
10  
8
6
6
4
4
2
2
0
0
0
20 40 60 80 100 120 140 160 180 200  
IF [A]  
0
2
4
6
8
10  
12  
14  
16  
RG []  
TransienterꢀWärmewiderstandꢀDiode,ꢀWechselrichterꢀ  
transientꢀthermalꢀimpedanceꢀDiode,ꢀInverterꢀ  
ZthJCꢀ=ꢀfꢀ(t)  
NTC-Widerstand-Temperaturkennlinieꢀ(typisch)  
NTC-Thermistor-temperatureꢀcharacteristicꢀ(typical)  
Rꢀ=ꢀfꢀ(T)  
1
100000  
ZthJC : Diode  
Rtyp  
10000  
1000  
100  
0,1  
i:  
ri[K/W]: 0,0325 0,119 0,266 0,0365  
τi[s]: 0,00072 0,0167 0,0596 1,17  
1
2
3
4
0,01  
0,001  
0,01  
0,1  
1
10  
0
20  
40  
60  
80  
TNTC [°C]  
100 120 140 160  
t [s]  
Datasheet  
7
Vꢀ2.0  
2018-05-09  
FS100R12N2T4  
VorläufigeꢀDaten  
PreliminaryꢀData  
Schaltplanꢀ/ꢀCircuitꢀdiagram  
J
Gehäuseabmessungenꢀ/ꢀPackageꢀoutlines  
Datasheet  
8
Vꢀ2.0  
2018-05-09  
Trademarks  
Allꢀreferencedꢀproductꢀorꢀserviceꢀnamesꢀandꢀtrademarksꢀareꢀtheꢀpropertyꢀofꢀtheirꢀrespectiveꢀowners.  
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