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technische information / technical information igbt-module igbt-modules FP15R12KE3 v orl?ufi g preliminar y elektrische eigenschaften / electrical properties h?chstzul?ssige werte / maximum rated values diode gleichrichter/ diode rectifier periodische rckw. spitzensperrspannung repetitive peak reverse voltage t vj =25c v rrm 1600 v durchla?strom grenzeffektivwert pro chip rms forward current per chip t c =80c i frmsm 25 a gleichrichter ausgang grenzeffektivstrom maximum rms current at rectifier output t c =80c i rmsmax 36 a sto?strom grenzwert t p = 10 ms, t vj = 25c i fsm 196 a surge forward current t p = 10 ms, t vj = 150c 158 a grenzlastintegral t p = 10 ms, t vj = 25c i 2 t 192 a 2 s i 2 t - value t p = 10 ms, t vj = 150c 125 a 2 s transistor wechselrichter/ transistor inverter kollektor-emitter-sperrspannung collector-emitter voltage t vj =25c v ces 1200 v kollektor-dauergleichstrom t c = 80c i c,nom. 15 a dc-collector current t c = 25 c i c 27 a periodischer kollektor spitzenstrom repetitive peak collector current t p = 1 ms, t c =80c i crm 30 a gesamt-verlustleistung total power dissipation t c = 25c p tot 89 w gate-emitter-spitzenspannung gate-emitter peak voltage v ges +/- 20v v diode wechselrichter/ diode inverter dauergleichstrom dc forward current i f 15 a periodischer spitzenstrom repetitive peak forw. current t p = 1 ms i frm 30 a grenzlastintegral i 2 t - value v r = 0v, t p = 10ms, t vj = 125c i 2 t 44 a 2 s transistor brems-chopper/ transistor brake-chopper kollektor-emitter-sperrspannung collector-emitter voltage t vj =25c v ces 1200 v kollektor-dauergleichstrom t c = 80 c i c,nom. 15 a dc-collector current t c = 25 c i c 27 a periodischer kollektor spitzenstrom repetitive peak collector current t p = 1 ms, t c = 80c i crm 30 a gesamt-verlustleistung total power dissipation t c = 25c p tot 89 w gate-emitter-spitzenspannung gate-emitter peak voltage v ges +/- 20v v diode brems-chopper/ diode brake-chopper dauergleichstrom dc forward current i f 15 a periodischer spitzenstrom repetitive peak forw. current t p = 1 ms i frm 30 a prepared by: thomas passe date of publication: 2002-02-13 approved by: ingo graf revision: 6 1(12)
technische information / technical information igbt-module igbt-modules FP15R12KE3 vorl?ufig preliminary modul isolation/ module isolation isolations-prfspannung insulation test voltage rms, f = 50 hz, t = 1 min. ntc connected to baseplate v isol 2,5 kv elektrische eigenschaften / electrical properties charakteristische werte / characteristic values diode gleichrichter/ diode rectifier min. typ. max. durchla?spannung forward voltage t vj = 150c, i f = 15 a v f - 1,05 - v schleusenspannung threshold voltage t vj = 150c v (to) - 0,80 - v ersatzwiderstand slope resistance t vj = 150c r t -15- m sperrstrom reverse current t vj = 150c, v r = 1600 v i r -5-ma modul leitungswiderstand, anschlsse-chip lead resistance, terminals-chip t c = 25c r aa'+cc' - 11 - m transistor wechselrichter/ transistor inverter min. typ. max. kollektor-emitter s?ttigungsspannung v ge = 15v, t vj = 25c, i c = 15 a v ce sat - 1,7 2,15 v collector-emitter saturation voltage v ge = 15v, t vj = 125c, i c = 15 a - 2 - v gate-schwellenspannung gate threshold voltage v ce = v ge , t vj = 25c, i c = 0,5ma v ge(to) 4,5 5,5 6,5 v eingangskapazit?t input capacitance f = 1mhz, t vj = 25c v ce = 25 v, v ge = 0 v c ies - 1,0 - nf kollektor-emitter reststrom collector-emitter cut-off current gate-emitter reststrom gate-emitter leakage current v ce = 0v, v ge =20v, t vj =25c i ges - - 400 na einschaltverz?gerungszeit (ind. last) i c = i nenn , v cc = 600 v turn on delay time (inductive load) v ge = 15v, t vj = 25c, r g = 68 ohm t d,on -56-ns v ge = 15v, t vj = 125c, r g = 68 ohm - 57 - ns anstiegszeit (induktive last) i c = i nenn , v cc = 600 v rise time (inductive load) v ge = 15v, t vj = 25c, r g = 68 ohm t r -30-ns v ge = 15v, t vj = 125c, r g = 68 ohm - 40 - ns abschaltverz?gerungszeit (ind. last) i c = i nenn , v cc = 600 v turn off delay time (inductive load) v ge = 15v, t vj = 25c, r g = 68 ohm t d,off - 337 - ns v ge = 15v, t vj = 125c, r g = 68 ohm - 421 - ns fallzeit (induktive last) i c = i nenn , v cc = 600 v fall time (inductive load) v ge = 15v, t vj = 25c, r g = 68 ohm t f -66-ns v ge = 15v, t vj = 125c, r g = 68 ohm - 87 - ns einschaltverlustenergie pro puls i c = i nenn , v cc = 600 v turn-on energy loss per pulse v ge = 15v, t vj = 125c, r g = 68 ohm e on - 2,2 - mws l s = 80 nh abschaltverlustenergie pro puls i c = i nenn , v cc = 600 v turn-off energy loss per pulse v ge = 15v, t vj = 125c, r g = 68 ohm e off - 1,6 - mws l s = 80 nh kurzschlu?verhalten t p 10s, v ge 15v, r g = 68 ohm sc data t vj 125c, v cc = 720 v i sc -68- a -ma i ces - 5,0 v ge = 0v, t vj =125c, v ce = 1200v 2(12)
technische information / technical information igbt-module igbt-modules FP15R12KE3 vorl?ufig preliminary elektrische eigenschaften / electrical properties charakteristische werte / characteristic values min. typ. max. modulinduktivit?t stray inductance module l ce - - 40 nh modul leitungswiderstand, anschlsse-chip lead resistance, terminals-chip t c = 25c r cc'+ee' - 14 - m diode wechselrichter/ diode inverter min. typ. max. durchla?spannung v ge = 0v, t vj = 25c, i f = 15 a v f - 1,7 2,1 v forward voltage v ge = 0v, t vj = 125c, i f = 15 a - 1,7 - v rckstromspitze i f =i nenn , - di f /dt = 500 a/us peak reverse recovery current v ge = -10v, t vj = 25c, v r = 600 v i rm -18- a v ge = -10v, t vj = 125c, v r = 600 v - 16 - a sperrverz?gerungsladung i f =i nenn , - di f /dt = 500 a/us recovered charge v ge = -10v, t vj = 25c, v r = 600 v q r - 1,6 - as v ge = -10v, t vj = 125c, v r = 600 v - 2,8 - as abschaltenergie pro puls i f =i nenn , - di f /dt = 500 a/us reverse recovery energy v ge = -10v, t vj = 25c, v r = 600 v e rec - 0,5 - mws v ge = -10v, t vj = 125c, v r = 600 v - 1 - mws transistor brems-chopper/ transistor brake-chopper min. typ. max. kollektor-emitter s?ttigungsspannung v ge = 15v, t vj = 25c, i c = 15,0 a v ce sat - 1,7 2,15 v collector-emitter saturation voltage v ge = 15v, t vj = 125c, i c = 15,0 a - 2 - v gate-schwellenspannung gate threshold voltage v ce = v ge , t vj = 25c, i c = 0,5ma v ge(to) 4,5 5,5 6,5 v eingangskapazit?t input capacitance f = 1mhz, t vj = 25c v ce = 25 v, v ge = 0 v c ies - 1,1 - nf kollektor-emitter reststrom - 5,0 - ma collector-emitter cut-off current gate-emitter reststrom gate-emitter leakage current v ce = 0v, v ge = 20v, t vj = 25c i ges - - 400 na diode brems-chopper/ diode brake-chopper min. typ. max. durchla?spannung t vj = 25c, i f = 15a v f - 2,05 2,65 v forward voltage t vj = 125c, i f = 15a - 2,15 - v ntc-widerstand/ ntc-thermistor min. typ. max. nennwiderstand rated resistance t c = 25c r 25 -5- k abweichung von r 100 deviation of r 100 t c = 100c, r 100 = 493 r/r -5 5 % verlustleistung power dissipation t c = 25c p 25 20 mw b-wert b-value r 2 = r 1 exp [b(1/t 2 - 1/t 1 )] b 25/50 3375 k v ge = 0v, t vj = 125c, v ce = 1200v 3(12)
technische information / technical information igbt-module igbt-modules FP15R12KE3 vorl?ufig preliminary thermische eigenschaften / thermal properties min. typ. max. innerer w?rmewiderstand gleichr. diode/ rectif. diode paste =1w/m*k r thjh - 1,9 - k/w thermal resistance, junction to heatsink trans. wechsr./ trans. inverter grease =1w/m*k - 1,6 - k/w diode wechsr./ diode inverter - 3,2 - k/w trans. bremse/ trans. brake - 1,6 - k/w diode bremse/ diode brake - 4,0 - k/w innerer w?rmewiderstand gleichr. diode/ rectif. diode r thjc - - 1,9 k/w thermal resistance, junction to case trans. wechsr./ trans. inverter - - 1,4 k/w diode wechsr./ diode inverter - - 2,4 k/w trans. bremse/ trans. brake - - 1,4 k/w diode bremse/ diode brake - - 2,9 k/w bergangs-w?rmewiderstand gleichr. diode/ rectif. diode paste =1w/m*k r thch - 0,2 - k/w thermal resistance, case to heatsink trans. wechsr./ trans. inverter grease =1w/m*k - 0,3 - k/w diode wechsr./ diode inverter - 1 - k/w trans. bremse/ trans. brake - 0,3 - k/w diode bremse/ diode brake - 1,4 - k/w h?chstzul?ssi g e sperrschichttemperatur maximum junction temperature t vj - - 150 c betriebstemperatur operation temperature t op -40 - 125 c la g ertemperatur storage temperature t stg -40 - 125 c mechanische eigenschaften / mechanical properties innere isolation internal insulation al 2 o 3 cti comperative tracking index 225 anpre?kraft f. mech. befestigung f n mounting force gewicht weight g36g kriechstrecke creeping distance 13,5 mm luftstrecke clearance 12 mm kriechstrecke creeping distance 7,5 mm luftstrecke clearance 7,5 mm terminal - terminal terminal - terminal 40...80 kontakt - khlk?rper terminal to heatsink 4(12)
technische information / technical information igbt-module igbt-modules FP15R12KE3 vorl?ufig preliminary i c [a] v ce [v] i c [a] v ce [v] ausgangskennlinienfeld wechselr. (typisch) i c = f (v ce ) output characteristic inverter (typical) v ge = 15 v 0 5 10 15 20 25 30 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 tj = 25c tj = 125c 0 5 10 15 20 25 30 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 9v 11v 13v 15v 17v 19v ausgangskennlinienfeld wechselr. (typisch) i c = f (v ce ) output characteristic inverter (typical) t vj = 125c 5(12)
technische information / technical information igbt-module igbt-modules FP15R12KE3 vorl?ufig preliminary i c [a] v ge [v] i f [a] v f [v] durchla?kennlinie der freilaufdiode wechselr. (typisch) i f = f (v f ) forward characteristic of fwd inverter (typical) 0 5 10 15 20 25 30 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00 11,00 12,00 13,00 tj = 25c tj = 125c bertragungscharakteristik wechselr. (typisch) i c = f (v ge ) transfer characteristic inverter (typical) v ce = 20 v 0 5 10 15 20 25 30 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 tj = 25c tj = 125c 6(12)
technische information / technical information igbt-module igbt-modules FP15R12KE3 vorl?ufig preliminary 600 v 68 ohm e [mws] i c [a] 600 v e [mws] r g [ ] schaltverluste wechselr. (typisch) e on = f (i c ), e off = f (i c ), e rec = f (i c ) v cc = switching losses inverter (typical) t j = 125c, v ge = 15 v, r gon = r goff = 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 eon eoff erec schaltverluste wechselr. (typisch) e on = f (r g ), e off = f (r g ), e rec = f (r g ) switching losses inverter (typical) t j = 125c, v ge = +-15 v , i c = i nenn , v cc = 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 5 10 15 20 25 30 eon eoff erec 7(12)
technische information / technical information igbt-module igbt-modules FP15R12KE3 vorl?ufig preliminary z thjh [k/w] t [s] 68 ohm i c [a] v ce [v] transienter w?rmewiderstand wechselr. z thjh = f (t) transient thermal impedance inverter 0,100 1,000 10,000 0,001 0,01 0,1 1 10 zth-igbt zth-fwd i 1 2 3 4 igbt: r i [k/w]: 107,8e-3 417,3e-3 538,1e-3 536,8e-3 i [s]: 3e-6 10,56e-3 82,6,3e-3 229,7e-3 fwd: r i [k/w]: 208,9e-3 1,05 821,9e-3 1,12 i [s]: 3e-6 78,7e-3 10,16e-3 225,6e-3 sicherer arbeitsbereich wechselr. (rbsoa) i c = f (v ce ) reverse bias save operating area inverter (rbsoa) t vj = 125c, v ge = 15v, r g = ic,chip 0 5 10 15 20 25 30 35 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 8(12)
technische information / technical information igbt-module igbt-modules FP15R12KE3 vorl?ufig preliminary i c [a] v ce [v] i f [a] v f [v] 0 5 10 15 20 25 30 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 tj = 25c tj = 125c durchla?kennlinie der brems-chopper-diode (typisch) i f = f (v f ) forward characteristic of brake-chopper-fwd (typical) ausgangskennlinienfeld brems-chopper-igbt (typisch) i c = f (v ce ) output characteristic brake-chopper-igbt (typical) v ge = 15 v 0 5 10 15 20 25 30 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 tj = 25c tj = 125c 9(12)
technische information / technical information igbt-module igbt-modules FP15R12KE3 vorl?ufig preliminary i f [a] v f [v] r[ ] t c [c] durchla?kennlinie der gleichrichterdiode (typisch) i f = f (v f ) forward characteristic of rectifier diode (typical) 0 5 10 15 20 25 30 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 tj = 25c tj = 150c ntc- temperaturkennlinie (typisch) r = f (t) ntc- temperature characteristic (typical) rtyp 100 1000 10000 100000 0 20 40 60 80 100 120 140 10(12)
technische information / technical information igbt-module igbt-modules FP15R12KE3 vorl?ufig preliminary schaltplan/ circuit diagram geh?useabmessungen/ package outlines bohrplan / drilling layout 11(12)
technische information / technical information igbt-module igbt-modules FP15R12KE3 geh?useabmessungen forts. / package outlines contd. mit dieser technischen information werden halbleiterbauelemente spezifiziert, jedoch keine eigenschaften zugesichert. diese gilt in verbindung mit den zugeh?rigen technischen erl?uterungen. this technical information specifies semiconductor devices but promises no characteristics. it is valid in combination with the belonging technical notes. 12(12)
nutzungsbedingungen die in diesem produktdatenblatt enthaltenen daten sind ausschlie?lich fr technisch geschultes fachpersonal bestimmt. die beurteilung der geeignetheit dieses produkte s fr die von ihnen anvisierte anwendung sowie die beurteilung der vollst?ndigkeit der bereitgestellten produktdaten fr diese anwendung obliegt ihnen bzw. ihren technischen abteilungen. in diesem produktdatenblatt werden diejenigen merkmale besch rieben, fr die wir eine liefervertragliche gew?hrleistung bernehmen. eine solche gew?hrleistung richtet sich ausschlie?l ich nach ma?gabe der im jeweiligen liefervertrag enthaltenen bestimmungen. garantien jeglicher art werden fr das produkt und dessen eigenschaft en keinesfalls bernommen. sollten sie von uns produktinformationen ben?tigen, die ber den inhalt dieses produktdatenbl atts hinausgehen und insbesondere eine spezifische verwendung und den einsatz dieses produktes betreffen, setzen sie sich bitte mit dem fr sie zust?ndigen vertriebsbro in verbindung (siehe www.eupec.com, vertrieb&kontakt). fr interessent en halten wir application notes bereit. aufgrund der technischen anforderungen k?nnte unser produkt ge sundheitsgef?hrdende substanzen enthalten. bei rckfragen zu den in diesem produkt jeweils enthaltenen s ubstanzen setzen sie sich bitte ebenfalls mit dem fr sie zust?ndigen vertriebsbro in verbindung. sollten sie beabsichtigen, das produkt in anwendungen der luftfahrt, in gesundheits- oder lebensgef?hrdenden oder lebenserhaltenden anwendungsbereichen ei nzusetzen, bitten wir um mitteilung. wir we isen darauf hin, dass wir fr diese f?lle - die gemeinsame durchfhrung eines risiko- und qualit?tsassessments; - den abschluss von speziellen q ualit?tssicherungsvereinbarungen; - die gemeinsame einfhrung von ma?nahmen zu einer laufenden produktbeobachtung dringend empfehlen und gegebenenfalls die belieferung v on der umsetzung solcher ma?nahmen abh?ngig machen. soweit erforderlich, bitten wir sie, entsprechende hinweise an ihre kunden zu geben. inhaltliche ?nderungen dieses produkt datenblatts bleiben vorbehalten. terms & conditions of usage the data contained in this product data s heet is exclusively intended for technically trained staff. you and your technical dep artments 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 conditi ons of the supply agreement. there will be no guarantee of any kind for the product a nd 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 c ontact the sales office, which is responsible for you (see www.eupec.com, sales&contact). f or 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, plea se 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.

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