Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules
BSM15GP60
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
IFRMSM
40
A
Id
15
A
Dauergleichstrom DC forward current
TC = 80°C
Stoßstrom Grenzwert
tP = 10 ms, T vj =
surge forward current
tP = 10 ms, T vj = 150°C
Grenzlastintegral
tP = 10 ms, T vj =
2
I t - value
25°C
IFSM
300
A
230
A
450
A2s
260
As
VCES
600
V
IC,nom.
15
A
IC
25
A
ICRM
30
A
Ptot
100
W
VGES
+/- 20V
V
IF
15
A
IFRM
30
A
2 It
70
A2s
VCES
600
V
TC = 80 °C
IC,nom.
10
A
TC = 25 °C
IC
20
A
2 It
25°C
tP = 10 ms, T vj = 150°C
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
T C = 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 2 I t - 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
ICRM
20
A
Gesamt-Verlustleistung total power dissipation
TC = 25°C
Ptot
80
W
VGES
+/- 20V
V
IF
10
A
IFRM
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:17.09.1999
approved by: M.Hierholzer
revision: 3
1(11) DB-PIM-9.xls
Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules
BSM15GP60
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
-
0,95
1
V
Diode Gleichrichter/ Diode Rectifier Durchlaßspannung forward voltage
Tvj = 150°C,
Schleusenspannung threshold voltage
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
RAA’+CC’
-
8
-
mΩ
min.
typ.
max.
-
1,95
2,45
V
-
2,2
-
V
VGE(TO)
4,5
5,5
6,5
V
Cies
-
0,8
-
nF
ICES
-
0,5
500
µA
-
0,8
-
mA
IGES
-
-
300
nA
td,on
-
50
-
ns
-
50
-
ns
-
50
-
ns
-
50
-
ns
-
250
-
ns
-
270
-
ns
-
30
-
ns
-
40
-
ns
Eon
-
0,7
-
mWs
Eoff
-
0,5
-
mWs
ISC
-
65
-
A
I F = 15 A
V R = 1600 V
Modul Leitungswiderstand, Anschlüsse-Chip TC = 25°C lead resistance, terminals-chip Transistor Wechselrichter/ Transistor Inverter VGE = 15V, Tvj = 25°C, Kollektor-Emitter Sättigungsspannung collector-emitter saturation voltage VGE = 15V, Tvj = 125°C,
IC =
15 A
IC =
15 A
Gate-Schwellenspannung gate threshold voltage
VCE = VGE,
IC =
0,4 mA
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, V CE =
600 V
VGE = 0V,
Tvj =125°C, V CE =
600 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
Tvj = 25°C,
VCE = 0V, VGE =20V, Tvj =25°C IC = INenn,
V CC =
67 Ohm
VGE = ±15V, Tvj = 125°C, R G =
67 Ohm
IC = INenn,
300 V
VGE = ±15V, Tvj = 25°C, R G =
67 Ohm
VGE = ±15V, Tvj = 125°C, R G =
67 Ohm
IC = INenn,
300 V
V CC =
VGE = ±15V, Tvj = 25°C, R G =
67 Ohm
VGE = ±15V, Tvj = 125°C, R G =
67 Ohm
IC = INenn,
300 V
V CC =
VGE = ±15V, Tvj = 25°C, R G =
67 Ohm
VGE = ±15V, Tvj = 125°C, R G =
67 Ohm
IC = INenn,
300 V
V CC =
VGE = ±15V, Tvj = 125°C, R G = LS =
Abschaltverlustenergie pro Puls turn-off energy loss per pulse
IC = INenn,
V CC =
VGE = ±15V, Tvj = 125°C, R G = LS =
Kurzschlußverhalten SC Data
300 V
VGE = ±15V, Tvj = 25°C, R G = V CC =
67 Ohm
tr
td,off
tf
75 nH 300 V 67 Ohm 75 nH
tP ≤ 10µs, VGE ≤ 15V,
RG =
67 Ohm
Tvj≤125°C,
VCC =
360 V
dI/dt =
VCE sat
900 A/µs
2(11) DB-PIM-9.xls
Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules
BSM15GP60
Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Charakteristische Werte / Characteristic values Modulinduktivität stray inductance module Modul Leitungswiderstand, Anschlüsse-Chip TC = 25°C lead resistance, terminals-chip Diode Wechselrichter/ Diode Inverter Durchlaßspannung forward voltage Rückstromspitze peak reverse recovery current Sperrverzögerungsladung recovered charge Abschaltenergie pro Puls reverse recovery energy
VGE = 0V, Tvj = 25°C,
IF =
15 A
VGE = 0V, Tvj = 125°C,
IF =
15 A
IF=INenn,
- diF/dt =
300 V
VGE = -10V, Tvj = 125°C, V R =
300 V
IF=INenn,
550A/µs
VGE = -10V, Tvj = 25°C, V R =
300 V
VGE = -10V, Tvj = 125°C, V R =
300 V
IF=INenn,
550A/µs
- diF/dt =
VGE = -10V, Tvj = 25°C, V R =
300 V
VGE = -10V, Tvj = 125°C, V R =
300 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 =
10,0 A
IC =
10,0 A
Gate-Schwellenspannung gate threshold voltage
VCE = VGE,
IC =
0,35mA
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, V CE =
600 V
VGE = 0V, Tvj = 125°C, V CE =
600 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,
10,0 A
IF =
10,0 A
TC = 25°C
Abweichung von R100 deviation of R100
TC = 100°C, R 100 = 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’
-
11
-
mΩ
min.
typ.
max.
-
1,25
1,7
V
-
1,2
-
V
-
16
-
A
-
20
-
A
-
1,2
-
µAs
-
2
-
µAs
-
0,25
-
mWs
-
0,4
-
mWs
min.
typ.
max.
-
1,95
2,35
V
-
2,2
-
V
VGE(TO)
4,5
5,5
6,5
V
Cies
-
0,6
-
nF
ICES
-
0,5
500
µA
-
0,8
-
mA
-
-
300
nA
min.
typ.
max.
-
1,25
1,75
V
-
1,2
-
V
min.
typ.
max.
R25
-
5
-
kΩ
∆R/R
-5
5
%
20
mW
VF
IRM
Qr
ERQ
VCE sat
IGES
IF =
NTC-Widerstand/ NTC-Thermistor Nennwiderstand rated resistance
typ.
550A/µs
VGE = -10V, Tvj = 25°C, V R = - diF/dt =
min.
VF
P25 B25/50
3375
K
3(11) DB-PIM-9.xls
Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules
BSM15GP60
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
-
-
1,3
K/W
Diode Wechsr./ Diode Inverter
-
-
1,8
K/W
Trans. Bremse/ Trans. Brake
-
-
1,5
K/W
Diode Bremse/ Diode Brake
-
-
2,3
K/W
-
0,08
-
K/W
-
0,04
-
K/W
-
0,08
-
K/W
Übergangs-Wärmewiderstand
Gleichr. Diode/ Rectif. Diode
λ Paste=1W/m*K
thermal resistance, case to heatsink
Trans. Wechsr./ Trans. Inverter
λ grease=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
180
g
4(11) DB-PIM-9.xls
Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules
BSM15GP60
Ausgangskennlinienfeld Wechselr. (typisch)
CI
= f (VCE)
Output characteristic Inverter (typical)
VGE = 15 V
30
25 Tj = 25°C Tj = 125°C
IC [A]
20
15
10
5
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)
CI
= f (VCE)
Output characteristic Inverter (typical)
Tvj = 125°C
30 VGE = 20V 25
VGE = 15V VGE = 12V VGE = 10V
IC [A]
20
VGE = 9V
15
10
5
0 0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
VCE [V]
5(11) DB-PIM-9.xls
Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules
BSM15GP60
Übertragungscharakteristik Wechselr. (typisch)
I C
Transfer characteristic Inverter (typical)
= f (VGE)
VCE = 20 V
30
25
Tj = 25°C
20
IC [A]
Tj = 125°C 15
10
5
0 0
2
4
6
8
10
12
14
VGE [V]
Durchlaßkennlinie der Freilaufdiode Wechselr. (typisch) Forward characteristic of FWD Inverter (typical)
FI =
f (VF)
30
25
Tj = 25°C
20
IF [A]
Tj = 125°C 15
10
5
0 0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
VF [V]
6(11) DB-PIM-9.xls
Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules
BSM15GP60
Schaltverluste Wechselr. (typisch)
Eon = f (IC), Eoff = f (IC), Erec = f (IC)
Switching losses Inverter (typical)
Tj = 125°C,
V GE = ±15 V,
VCC =
RGon = RGoff =
300 V 67 Ohm
2,5
Eon 2
Eoff
E [mWs]
Erec 1,5
1
0,5
0 0
5
10
15
20
25
30
35
IC [A]
Schaltverluste Wechselr. (typisch) Switching losses Inverter (typical)
Eon = f (RG), Eoff = f (RG), Erec = f (RG) Tj = 125°C, V GE = +-15 V ,
I c = Inenn ,
VCC =
300 V
1,2 Eon Eoff
1
Erec
E [mWs]
0,8
0,6
0,4
0,2
0 0
20
40
60
80
100
120
140
160
RG [Ω]
7(11) DB-PIM-9.xls
Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules
BSM15GP60
Transienter Wärmewiderstand Wechselr. Transient thermal impedance Inverter
ZthJC = f (t)
10
Zth-IGBT
ZthJC [K/W]
Zth-FWD
1
0,1 0,001
0,01
0,1
1
10
t [s]
Sicherer Arbeitsbereich Wechselr. (RBSOA)
I C
= f (VCE)
Reverse bias save operating area Inverter (RBSOA)Tvj = 125°C, VGE = ±15V, RG =
67 Ohm
35
30
25 IC,Modul IC,Chip
IC [A]
20
15
10
5
0 0
100
200
300
400
500
600
700
VCE [V]
8(11) DB-PIM-9.xls
Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules
BSM15GP60
Ausgangskennlinienfeld Brems-Chopper-IGBT (typisch)
CI =
Output characteristic brake-chopper-IGBT (typical)
f (VCE)
VGE = 15 V
20 18 16
Tj = 25°C Tj = 125°C
14
IC [A]
12 10 8 6 4 2 0 0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
1,4
1,6
VCE [V]
Durchlaßkennlinie der Brems-Chopper-Diode (typisch) Forward characteristic of brake-chopper-FWD (typical)
FI
= f (VF)
20 18 16 14
Tj = 25°C Tj = 125°C
IF [A]
12 10 8 6 4 2 0 0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
VF [V]
9(11) DB-PIM-9.xls
Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules
BSM15GP60
Durchlaßkennlinie der Gleichrichterdiode (typisch) Forward characteristic of Rectifier Diode (typical)
FI =
f (VF)
30
25
20
Tj = 25°C
IF [A]
Tj = 150°C 15
10
5
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-9.xls
Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules
BSM15GP60
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-9.xls
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