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BSM 150 GB 120 DN2
IGBT Power Module
• Half-bridge
• Including fast free-wheeling diodes
• Package with insulated metal base plate
Type
V
CE
I
C
Package Ordering Code
BSM 150 GB 120 DN2 1200V 210A HALF-BRIDGE 2 C67076-A2108-A70
Maximum Ratings
Parameter
Collector-emitter voltage V
Collector-gate voltage
R
= 20 kΩ
GE
Gate-emitter voltage V
DC collector current
T
= 25 °C
C
T
= 80 °C
C
Pulsed collector current, tp = 1 ms
T
= 25 °C
C
T
= 80 °C
C
Power dissipation per IGBT
T
= 25 °C
C
Chip temperature T
Symbol Values Unit
1200 V
V
CE
CGR
1200
GE
I
C
± 20
A
210
150
I
Cpuls
420
300
P
tot
W
1250
j
+ 150 °C
Storage temperature T
Thermal resistance, chip case R
Diode thermal resistance, chip case R
Insulation test voltage, t = 1min. V
stg
thJC
thJC
is
D
-40 ... + 125
≤
0.1 K/W
≤
0.25
2500 Vac
Creepage distance - 20 mm
Clearance - 11
DIN humidity category, DIN 40 040 - F sec
IEC climatic category, DIN IEC 68-1 - 40 / 125 / 56
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BSM 150 GB 120 DN2
Electrical Characteristics, at Tj = 25 °C, unless otherwise specified
Parameter
Static Characteristics
Gate threshold voltage
V
GE
= V
CE, IC
= 6 mA
Collector-emitter saturation voltage
V
= 15 V, IC = 150 A, Tj = 25 °C
GE
V
= 15 V, IC = 150 A, Tj = 125 °C
GE
Zero gate voltage collector current
V
= 1200 V, VGE = 0 V, Tj = 25 °C
CE
V
= 1200 V, VGE = 0 V, Tj = 125 °C
CE
Gate-emitter leakage current
V
= 20 V, VCE = 0 V
GE
AC Characteristics
Symbol Values Unit
min. typ. max.
V
GE(th)
V
4.5 5.5 6.5
V
CE(sat)
I
CES
I
GES
-
-
-
-
2.5
3.1
2
8
3
3.7
mA
2.8
nA
- - 320
Transconductance
V
= 20 V, IC = 150 A
CE
Input capacitance
V
= 25 V, VGE = 0 V, f = 1 MHz
CE
Output capacitance
V
= 25 V, VGE = 0 V, f = 1 MHz
CE
Reverse transfer capacitance
V
= 25 V, VGE = 0 V, f = 1 MHz
CE
g
C
C
C
fs
iss
oss
rss
S
62 - -
nF
- 11 -
- 1.6 -
- 0.6 -
2 Oct-21-1997
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BSM 150 GB 120 DN2
Electrical Characteristics, at Tj = 25 °C, unless otherwise specified
Parameter
Symbol Values Unit
min. typ. max.
Switching Characteristics, Inductive Load at Tj = 125 °C
Turn-on delay time
V
= 600 V, VGE = 15 V, IC = 150 A
CC
R
Gon
= 5.6
Ω
Rise time
V
= 600 V, VGE = 15 V, IC = 150 A
CC
R
Gon
= 5.6
Ω
Turn-off delay time
V
= 600 V, VGE = -15 V, IC = 150 A
CC
R
Goff
= 5.6
Ω
Fall time
V
= 600 V, VGE = -15 V, IC = 150 A
CC
R
Goff
= 5.6
Ω
t
d(on)
t
r
t
d(off)
t
f
- 200 400
- 100 200
- 600 800
- 70 100
ns
Free-Wheel Diode
Diode forward voltage
I
= 150 A, VGE = 0 V, Tj = 25 °C
F
I
= 150 A, VGE = 0 V, Tj = 125 °C
F
Reverse recovery time
I
= 150 A, VR = -600 V, VGE = 0 V
F
di
/dt = -1500 A/µs, Tj = 125 °C
F
Reverse recovery charge
I
= 150 A, VR = -600 V, VGE = 0 V
F
di
/dt = -1500 A/µs
F
T
= 25 °C
j
T
= 125 °C
j
V
t
Q
F
-
-
rr
2.3
1.8
2.8
-
V
µs
- 0.4 -
rr
-
-
5
18
-
-
µC
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BSM 150 GB 120 DN2
Power dissipation
P
= ƒ(TC)
tot
parameter: T
1300
W
1100
P
tot
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
≤ 150 °C
j
0 20 40 60 80 100 120 °C 160
Safe operating area
IC = ƒ(VCE)
parameter: D = 0, TC = 25°C , T
3
10
A
I
C
2
10
1
10
0
10
0
10
T
C
10
1
10
j
2
≤ 150 °C
t
= 18.0µs
p
100 µs
1 ms
10 ms
3
DC
10
V
V
CE
Collector current
IC = ƒ(TC)
parameter: V
240
A
200
I
C
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
0 20 40 60 80 100 120 °C 160
GE
≥
15 V , T
150 °C
≤
j
Transient thermal impedance IGBT
Z
= ƒ(tp)
th JC
parameter: D = tp / T
0
10
K/W
Z
thJC
T
C
10
10
10
10
-1
-2
-3
-4
10
-5
single pulse
-4
10
10
D = 0.50
0.20
0.10
0.05
0.02
0.01
-3
10
-2
10
-1
10 0 s
t
p
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BSM 150 GB 120 DN2
Typ. output characteristics
I
= f (VCE)
C
parameter: t
300
A
260
240
I
C
220
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
0 1 2 3 V 5
= 80 µs, Tj = 25 °C
p
17V
15V
13V
11V
9V
7V
Typ. output characteristics
I
= f (VCE)
C
parameter: t
300
A
260
240
I
C
220
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
V
CE
= 80 µs, Tj = 125 °C
p
17V
15V
13V
11V
9V
7V
0 1 2 3 V 5
V
CE
Typ. transfer characteristics
IC = f (VGE)
parameter: t
300
A
260
240
I
C
220
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
= 80 µs, VCE = 20 V
p
0 2 4 6 8 10 V 14
V
GE
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BSM 150 GB 120 DN2
Typ. gate charge
VGE = ƒ(Q
parameter: I
20
V
16
V
GE
14
12
10
8
6
4
2
0
)
Gate
= 150 A
C puls
0 200 400 600 800 nC 1100
Typ. capacitances
C = f (VCE)
parameter: VGE = 0 V, f = 1 MHz
2
10
nF
C
800 V600 V
Q
Gate
1
10
0
10
-1
10
0 5 10 15 20 25 30 V 40
V
Ciss
Coss
Crss
CE
Reverse biased safe operating area
I
Cpuls
= f(VCE)
Tj = 150°C
,
parameter: VGE = 15 V
2.5
I
Cpuls/IC
1.5
1.0
0.5
0.0
0 200 400 600 800 1000 1200 V 1600
Short circuit safe operating area
I
= f(VCE) , Tj = 150°C
Csc
parameter: VGE = ± 15 V, tSC ≤ 10 µs, L < 25 nH
12
I
Csc/IC
V
CE
8
6
4
2
0
0 200 400 600 800 1000 1200 V 1600
V
CE
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BSM 150 GB 120 DN2
Typ. switching time
I = f (IC) , inductive load , Tj = 125°C
par.: V
t
= 600 V, VGE = ± 15 V, RG = 5.6
CE
4
10
ns
3
10
2
10
1
10
0 50 100 150 200 250 300 A 400
tdoff
tdon
tr
tf
Typ. switching time
t = f (R
Ω
I
C
par.: V
t
) , inductive load , Tj = 125°C
G
= 600 V, VGE = ± 15 V, IC = 150 A
CE
4
10
ns
3
10
2
10
1
10
0 10 20 30 40
tdoff
tdon
tr
tf
Ω
60
R
G
Typ. switching losses
E = f (IC) , inductive load , Tj = 125°C
par.: V
E
= 600 V, VGE = ± 15 V, RG = 5.6 Ω
CE
120
mWs
80
60
40
20
0
0 50 100 150 200 250 300 A 400
Eon
Eoff
Typ. switching losses
E = f (RG) , inductive load , Tj = 125°C
par.: V
E
I
C
= 600V, VGE = ± 15 V, IC = 150 A
CE
120
mWs
80
60
40
20
0
0 10 20 30 40
Eon
Eoff
Ω
60
R
G
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BSM 150 GB 120 DN2
Forward characteristics of fast recovery
reverse diode
parameter: T
300
A
260
240
I
F
220
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 V 3.0
IF = f(VF)
j
T
j
Tj=25°C=125°C
V
Transient thermal impedance Diode
Z
= ƒ(tp)
th JC
parameter: D = tp / T
0
10
K/W
Z
thJC
F
10
10
10
10
-1
-2
-3
-4
10
-5
single pulse
-4
10
10
D = 0.50
0.20
0.10
0.05
0.02
0.01
-3
10
-2
10
-1
10 0 s
t
p
8 Oct-21-1997
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BSM 150 GB 120 DN2
Circuit Diagram
Package Outlines
Dimensions in mm
Weight: 420 g
9 Oct-21-1997
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Technische Information / Technical Information
Gehäusemaße C-Serie
IGBT-Module
IGBT-Modules
Anhang C-Serie
Appendix C-series
Gehäuse spezifische Werte
Housing specific values
Modulinduktivität
stray inductance module
Package outline C-series
BSM150GB120DN2
typ.
L
sCE
20 nH
Appendix C-series
Appendix_C-Serie_BSM150GB120DN2.xls
2001-09-20
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Nutzungsbedingungen
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lebenserhaltenden Anwendungsbereichen einzusetzen, bitten wir um Mitteilung. Wir weisen darauf hin, dass wir für diese Fälle
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- den Abschluss von speziellen Qualitätssicherungsvereinbarungen;
- die gemeinsame Einführung von Maßnahmen zu einer laufenden Produktbeobachtung dringend
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Please note, that for any such applications we urgently recommend
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- 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.
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