Electrical properties. IGBT-Module IGBT-Modules

Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules BSM35GP120G Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Höchstzulässig...
Author: Luisa Lehmann
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Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules

BSM35GP120G

Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Höchstzulässige Werte / Maximum rated values Diode Gleichrichter/ Diode Rectifier Periodische Rückw. Spitzensperrspannung repetitive peak reverse voltage

VRRM

1600

V

Durchlaßstrom Grenzeffektivwert RMS forward current per chip

I FRMSM

40

A

Id

35

A

I FSM

315

A

Dauergleichstrom DC forward current

TC = 80°C

Stoßstrom Grenzwert

tP = 10 ms, Tvj =

surge forward current

tP = 10 ms, Tvj = 150°C

Grenzlastintegral

tP = 10 ms, Tvj =

2

I t - value

25°C

260

A

500

As

340

As

VCES

1200

V

I C,nom.

35

A

IC

45

A

I CRM

70

A

Ptot

230

W

VGES

+/- 20V

V

IF

35

A

I FRM

70

A

I 2t

310

A2s

VCES

1200

V

TC = 80 °C

I C,nom.

17,5

A

TC = 25 °C

IC

35

A

2

25°C

I t

tP = 10 ms, Tvj = 150°C

2 2

Transistor Wechselrichter/ Transistor Inverter Kollektor-Emitter-Sperrspannung collector-emitter voltage Kollektor-Dauergleichstrom DC-collector current

Tc = 80 °C TC = 25 °C

Periodischer Kollektor Spitzenstrom repetitive peak collector current

tP = 1 ms,

Gesamt-Verlustleistung total power dissipation

TC = 25°C

TC = 80 °C

Gate-Emitter-Spitzenspannung gate-emitter peak voltage Diode Wechselrichter/ Diode Inverter Dauergleichstrom DC forward current

Tc = 80 °C

Periodischer Spitzenstrom repetitive peak forw. current

tP = 1 ms

Grenzlastintegral I 2t - value

VR = 0V, tp = 10ms, Tvj = 125°C

Transistor Brems-Chopper/ Transistor Brake-Chopper Kollektor-Emitter-Sperrspannung collector-emitter voltage Kollektor-Dauergleichstrom DC-collector current Periodischer Kollektor Spitzenstrom repetitive peak collector current

tP = 1 ms, TC = 80°C

I CRM

35

A

Gesamt-Verlustleistung total power dissipation

TC = 25°C

Ptot

180

W

VGES

+/- 20V

V

IF

10

A

I FRM

20

A

Gate-Emitter-Spitzenspannung gate-emitter peak voltage Diode Brems-Chopper/ Diode Brake-Chopper Dauergleichstrom DC forward current

Tc = 80 °C

Periodischer Spitzenstrom repetitive peak forw. current

tP = 1 ms

prepared by: Andreas Schulz

date of publication:29.03.2001

approved by: Robert Severin

revision: 3

1(11) DB-PIM-10 (2).xls

Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules

BSM35GP120G

Modul Isolation/ Module Isolation Isolations-Prüfspannung insulation test voltage

RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. NTC connected to Baseplate

VISOL

2,5

kV

Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Charakteristische Werte / Characteristic values min.

typ.

max.

VF

-

1,15

-

V

Tvj = 150°C

V(TO)

-

-

0,8

V

Ersatzwiderstand slope resistance

Tvj = 150°C

rT

-

-

10,5

mΩ

Sperrstrom reverse current

Tvj = 150°C,

IR

-

2

-

mA

Modul Leitungswiderstand, Anschlüsse-Chip lead resistance, terminals-chip

TC = 25°C

RAA'+CC'

-

4

-

mΩ

min.

typ.

max.

-

2,4

2,85

V

-

2,9

-

V

VGE(TO)

4,5

5,5

6,5

V

Cies

-

1,5

-

nF

Diode Gleichrichter/ Diode Rectifier Durchlaßspannung forward voltage

Tvj = 150°C,

Schleusenspannung threshold voltage

IF = 35 A

VR = 1600 V

Transistor Wechselrichter/ Transistor Inverter VGE = 15V, Tvj = 25°C, Kollektor-Emitter Sättigungsspannung collector-emitter saturation voltage VGE = 15V, Tvj = 125°C,

IC =

35 A

IC =

35 A

IC =

1 mA

Gate-Schwellenspannung gate threshold voltage

VCE = VGE,

Eingangskapazität input capacitance

f = 1MHz, Tvj = 25°C VCE = 25 V, VGE = 0 V

Kollektor-Emitter Reststrom collector-emitter cut-off current

VGE = 0V,

Tvj = 25°C, VCE =

1200 V

VGE = 0V,

Tvj =125°C, VCE =

1200 V

Gate-Emitter Reststrom gate-emitter leakage current Einschaltverzögerungszeit (ind. Last) turn on delay time (inductive load) Anstiegszeit (induktive Last) rise time (inductive load) Abschaltverzögerungszeit (ind. Last) turn off delay time (inductive load) Fallzeit (induktive Last) fall time (inductive load) Einschaltverlustenergie pro Puls turn-on energy loss per pulse Abschaltverlustenergie pro Puls turn-off energy loss per pulse

Tvj = 25°C,

VCE = 0V, VGE =20V, Tvj =25°C I C = INenn,

VCC =

22 Ohm

VGE = ±15V, Tvj = 125°C, RG =

22 Ohm

I C = INenn,

600 V

VGE = ±15V, Tvj = 25°C, RG =

22 Ohm

VGE = ±15V, Tvj = 125°C, RG =

22 Ohm

I C = INenn,

600 V

VCC =

VGE = ±15V, Tvj = 25°C, RG =

22 Ohm

VGE = ±15V, Tvj = 125°C, RG =

22 Ohm

I C = INenn,

600 V

VCC =

VGE = ±15V, Tvj = 25°C, RG =

22 Ohm

VGE = ±15V, Tvj = 125°C, RG =

22 Ohm

I C = INenn,

600 V

VCC =

VGE = ±15V, Tvj = 125°C, RG = I C = INenn,

75 nH

VCC =

600 V

LS = Kurzschlußverhalten SC Data

22 Ohm

LS = VGE = ±15V, Tvj = 125°C, RG =

I CES

-

1,5

500

µA

-

2,0

-

mA

I GES

-

-

300

nA

td,on

-

50

-

ns

-

50

-

ns

-

55

-

ns

-

55

-

ns

600 V

VGE = ±15V, Tvj = 25°C, RG = VCC =

VCE sat

22 Ohm

tr

td,off

-

290

-

ns

-

320

-

ns

-

50

-

ns

-

70

-

ns

Eon

-

4,5

-

mWs

Eoff

-

4,3

-

mWs

I SC

-

160

-

A

tf

75 nH

tP ≤ 10µs, VGE ≤ 15V,

RG =

Tvj≤125°C,

VCC =

720 V

dI/dt =

2800 A/µs

22 Ohm

2(11) DB-PIM-10 (2).xls

Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules

BSM35GP120G

Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Charakteristische Werte / Characteristic values Modulinduktivität stray inductance module Modul Leitungswiderstand, Anschlüsse-Chip lead resistance, terminals-chip

TC = 25°C

Diode Wechselrichter/ Diode Inverter Durchlaßspannung forward voltage

VGE = 0V, Tvj = 25°C,

IF =

35 A

VGE = 0V, Tvj = 125°C,

IF =

35 A

Rückstromspitze peak reverse recovery current Sperrverzögerungsladung recovered charge Abschaltenergie pro Puls reverse recovery energy

I F=INenn,

- diF/dt =

600 V

VGE = -10V, Tvj = 125°C, VR =

600 V

I F=INenn,

1400A/µs

VGE = -10V, Tvj = 25°C, VR =

600 V

VGE = -10V, Tvj = 125°C, VR =

600 V

I F=INenn,

1400A/µs

- diF/dt =

VGE = -10V, Tvj = 25°C, VR =

600 V

VGE = -10V, Tvj = 125°C, VR =

600 V

Transistor Brems-Chopper/ Transistor Brake-Chopper VGE = 15V, Tvj = 25°C, Kollektor-Emitter Sättigungsspannung collector-emitter saturation voltage VGE = 15V, Tvj = 125°C,

IC =

17,5 A

IC =

17,5 A

IC =

0,6mA

Gate-Schwellenspannung gate threshold voltage

VCE = VGE,

Eingangskapazität input capacitance

f = 1MHz, Tvj = 25°C VCE = 25 V, VGE = 0 V

Kollektor-Emitter Reststrom collector-emitter cut-off current

VGE = 0V, Tvj = 25°C, VCE =

1200 V

VGE = 0V, Tvj = 125°C, VCE =

1200 V

Gate-Emitter Reststrom gate-emitter leakage current

Tvj = 25°C,

VCE = 0V, VGE = 20V, Tvj = 25°C

Diode Brems-Chopper/ Diode Brake-Chopper Tvj = 25°C, Durchlaßspannung forward voltage Tvj = 125°C,

17,5 A

IF =

17,5 A

TC = 25°C

Abweichung von R100 deviation of R100

TC = 100°C, R100 = 493 Ω

Verlustleistung power dissipation

TC = 25°C

B-Wert B-value

R2 = R1 exp [B(1/T2 - 1/T1)]

max.

LσCE

-

-

100

nH

RCC'+EE'

-

7

-

mΩ

min.

typ.

max.

-

1,95

2,45

V

-

1,8

-

V

-

40

-

A

-

45

-

A

-

3,5

-

µAs

-

7,5

-

µAs

-

1,3

-

mWs

-

2,5

-

mWs

min.

typ.

max.

-

2,3

2,75

V

-

2,7

-

V

VGE(TO)

4,5

5,5

6,5

V

Cies

-

1,0

-

nF

VF

I RM

Qr

ERQ

VCE sat

I CES

-

1,0

500

µA

-

1,2

-

mA

-

-

300

nA

min.

typ.

max.

-

2,7

3,05

V

-

2,6

-

V

min.

typ.

max.

R25

-

5

-

kΩ

∆R/R

-5

5

%

20

mW

I GES

IF =

NTC-Widerstand/ NTC-Thermistor Nennwiderstand rated resistance

typ.

1400A/µs

VGE = -10V, Tvj = 25°C, VR = - diF/dt =

min.

VF

P25 B25/50

3375

K

3(11) DB-PIM-10 (2).xls

Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules

BSM35GP120G

Thermische Eigenschaften / Thermal properties Innerer Wärmewiderstand thermal resistance, junction to case

RthJC

Gleichr. Diode/ Rectif. Diode

min.

typ.

max.

-

-

1

K/W

Trans. Wechsr./ Trans. Inverter

-

-

0,55

K/W

Diode Wechsr./ Diode Inverter

-

-

0,8

K/W

Trans. Bremse/ Trans. Brake

-

-

0,7

K/W

Diode Bremse/ Diode Brake

-

-

2,3

K/W

-

0,04

-

K/W

-

0,02

-

K/W

-

0,04

-

K/W

Übergangs-Wärmewiderstand

Gleichr. Diode/ Rectif. Diode

λPaste=1W/m*K

thermal resistance, case to heatsink

Trans. Wechsr./ Trans. Inverter

λgrease=1W/m*K

RthCK

Diode Wechsr./ Diode Inverter Höchstzulässige Sperrschichttemperatur maximum junction temperature

Tvj

-

-

150

°C

Betriebstemperatur operation temperature

Top

-40

-

125

°C

Lagertemperatur storage temperature

Tstg

-40

-

125

°C

Mechanische Eigenschaften / Mechanical properties Innere Isolation internal insulation

Al2O3

CTI comperative tracking index

225 M

Anzugsdrehmoment f. mech. Befestigung mounting torque

3

Nm

±10%

Gewicht weight

G

300

g

4(11) DB-PIM-10 (2).xls

Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules

BSM35GP120G

Ausgangskennlinienfeld Wechselr. (typisch)

IC = f (VCE)

Output characteristic Inverter (typical)

VGE = 15 V

70

60 Tj = 25°C 50

Tj = 125°C

IC [A]

40

30

20

10

0 0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

4

4,5

5

VCE [V]

Ausgangskennlinienfeld Wechselr. (typisch)

IC = f (VCE)

Output characteristic Inverter (typical)

Tvj = 125°C

70 VGE = 17V

60

VGE = 15V VGE = 13V

50

VGE = 11V VGE = 9V

IC [A]

40

30

20

10

0 0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

VCE [V]

5(11) DB-PIM-10 (2).xls

Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules

BSM35GP120G

Übertragungscharakteristik Wechselr. (typisch)

IC = f (VGE)

Transfer characteristic Inverter (typical)

VCE = 20 V

70

60

50

Tj = 25°C Tj = 125°C

IC [A]

40

30

20

10

0 0

2

4

6

8

10

12

14

VGE [V]

Durchlaßkennlinie der Freilaufdiode Wechselr. (typisch) Forward characteristic of FWD Inverter (typical)

IF = f (VF)

70

60

50

Tj = 25°C Tj = 125°C

IF [A]

40

30

20

10

0 0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

VF [V]

6(11) DB-PIM-10 (2).xls

Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules

BSM35GP120G

Schaltverluste Wechselr. (typisch)

Eon = f (IC), Eoff = f (IC), Erec = f (IC)

Switching losses Inverter (typical)

Tj = 125°C,

VGE = ±15 V,

VCC =

RGon = RGoff =

600 V 22 Ohm

14

12

Eon Eoff Erec

E [mWs]

10

8

6

4

2

0 0

10

20

30

40

50

60

70

80

IC [A]

Schaltverluste Wechselr. (typisch) Switching losses Inverter (typical)

Eon = f (RG), Eoff = f (RG), Erec = f (RG) Tj = 125°C, VGE = +-15 V ,

Ic = Inenn ,

VCC =

600 V

7 Eon 6

Eoff Erec

E [mWs]

5

4

3

2

1

0 0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

RG [Ω ]

7(11) DB-PIM-10 (2).xls

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BSM35GP120G

Transienter Wärmewiderstand Wechselr. Transient thermal impedance Inverter

ZthJC = f (t)

1

Zth-IGBT

ZthJC [K/W]

Zth-FWD

0,1

0,01 0,001

0,01

0,1

1

10

t [s]

Sicherer Arbeitsbereich Wechselr. (RBSOA)

IC = f (VCE)

Reverse bias save operating area Inverter (RBSOA)

Tvj = 125°C, VGE = ±15V, RG =

22 Ohm

80 70 60 IC,Modul

50

IC [A]

IC,Chip 40 30 20 10 0 0

200

400

600

800

1000

1200

1400

VCE [V]

8(11) DB-PIM-10 (2).xls

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BSM35GP120G

Ausgangskennlinienfeld Brems-Chopper-IGBT (typisch) Output characteristic brake-chopper-IGBT (typical)

IC = f (VCE) VGE = 15 V

35

30 Tj = 25°C Tj = 125°C

25

IC [A]

20

15

10

5

0 0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

VCE [V]

Durchlaßkennlinie der Brems-Chopper-Diode (typisch) IF = f (VF) Forward characteristic of brake-chopper-FWD (typical) 35

30

25 Tj = 25°C Tj = 125°C

IF [A]

20

15

10

5

0 0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

VF [V]

9(11) DB-PIM-10 (2).xls

Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules

BSM35GP120G

Durchlaßkennlinie der Gleichrichterdiode (typisch) Forward characteristic of Rectifier Diode (typical)

IF = f (VF)

70

60

50 Tj = 25°C Tj = 150°C

IF [A]

40

30

20

10

0 0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

120

140

160

VF [V]

NTC- Temperaturkennlinie (typisch) R = f (T) NTC- temperature characteristic (typical) 100000

Rtyp

R[Ω ]

10000

1000

100 0

20

40

60

80

100

TC [°C]

10(11) DB-PIM-10 (2).xls

Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules

BSM35GP120G

Schaltplan/ Circuit diagram 21

8

22 20

1

2

3

23

19

7 14

18

13

24

4 12

9

16 17

5

15

6

NTC

11 10

Gehäuseabmessungen/ Package outlines

Mit dieser technischen Information werden Halbleiterbauelemente spezifiziert, jedoch keine Eigenschaften zugesichert. Sie gilt in Verbindung mit den zugehörigen Technischen Erläuterungen.

This technical information specifies semiconductor devices but promises no characteristics. It is valid in combination with the belonging technical notes.

11(11) DB-PIM-10 (2).xls

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