Datasheet BSM75GB120DN2 Datasheet (Infineon)

BSM 75 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 75 GB 120 DN2 1200V 105A HALF-BRIDGE 1 C67076-A2106-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

105

75

I

Cpuls

210
150

P

tot

W

625

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

≤

0.2 K/W

≤

0.5

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

1 Oct-21-1997

BSM 75 GB 120 DN2

Electrical Characteristics, at Tj = 25 °C, unless otherwise specified
Parameter

Static Characteristics

Gate threshold voltage

V

GE

= V

CE, IC

= 3 mA

Collector-emitter saturation voltage

V

= 15 V, IC = 75 A, Tj = 25 °C

GE

V

= 15 V, IC = 75 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

1

4.5

3

3.7
mA

1.5

­nA

- - 320

Transconductance

V

= 20 V, IC = 75 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

31 - -

nF

- 5.5 -

- 0.8 -

- 0.3 -

2 Oct-21-1997

BSM 75 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 = 75 A

CC

R

Gon

= 15

Ω

Rise time

V

= 600 V, VGE = 15 V, IC = 75 A

CC

R

Gon

= 15

Ω

Turn-off delay time

V

= 600 V, VGE = -15 V, IC = 75 A

CC

R

Goff

= 15

Ω

Fall time

V

= 600 V, VGE = -15 V, IC = 75 A

CC

R

Goff

= 15

Ω

t

d(on)

t

r

t

d(off)

t

f

- 30 60

- 70 140

- 450 600

- 70 100

ns

Free-Wheel Diode

Diode forward voltage

I

= 75 A, VGE = 0 V, Tj = 25 °C

F

I

= 75 A, VGE = 0 V, Tj = 125 °C

F

Reverse recovery time

I

= 75 A, VR = -600 V, VGE = 0 V

F

di

/dt = -900 A/µs, Tj = 125 °C

F

Reverse recovery charge

I

= 75 A, VR = -600 V, VGE = 0 V

F

di

/dt = -900 A/µs

F

T

= 25 °C

j

T

= 125 °C

j

V

t

Q

F

-

-

rr

2.3

1.8

2.8

-

V

µs

- 0.125 -

rr

-

-

3.2
12

-

-

µC

3 Oct-21-1997

BSM 75 GB 120 DN2

Power dissipation

P

= ƒ(T

tot

parameter: T

P

tot

)

C

≤ 150 °C

j

650

W

550

500

450

400

350

300

250

200

150

100

50

0

0 20 40 60 80 100 120 °C 160

Safe operating area

IC = ƒ(V
parameter: D = 0, TC = 25°C , T

I

C

T

C

10

10

10

10

10

A

-1

CE

3

2

1

0

10

)

≤ 150 °C

j

t

= 19.0µs

p

100 µs

1 ms

10 ms

DC

0

10

1

10

2

10

3

V

V

CE

Collector current

I

=

(T

)

ƒ

C

parameter: V

I

C

≥

GE

120

A

100

C

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

0 20 40 60 80 100 120 °C 160

15 V , T

150 °C

≤

j

Transient thermal impedance IGBT

Z

=

(t

)

th JC

ƒ

p

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

4 Oct-21-1997

BSM 75 GB 120 DN2

Typ. output characteristics

I

= f (VCE)

C

parameter: t

150

A

130

120

I

C

110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

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

150

A

130

120

I

C

110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

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

150

A

130

120

I

C

110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

= 80 µs, VCE = 20 V

p

0 2 4 6 8 10 V 14

V

GE

5 Oct-21-1997

BSM 75 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

= 75 A

C puls

0 100 200 300 400 nC 550

Typ. capacitances

C = f (VCE)

parameter: VGE = 0, 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 < 50 nH

12

I

Csc/IC

V

CE

8

6

4

2

0

0 200 400 600 800 1000 1200 V 1600

V

CE

6 Oct-21-1997

BSM 75 GB 120 DN2

Typ. switching time

I = f (IC) , inductive load , Tj = 125°C
par.: V

t

= 600 V, VGE = ± 15V, RG = 15

CE

4

10

ns

3

10

2

10

1

10

0 20 40 60 80 100 120 140 A 180

Ω

tdoff

tr

tf
tdon

I

C

Typ. switching time

t = f (R

par.: V

t

) , inductive load , Tj = 125°C

G

= 600V, IC = 75 A

CE

4

10

ns

3

10

2

10

1

10

0 10 20 30 40 50 60

tdoff

tr
tdon

tf

Ω

RG

80

Typ. switching losses

E = f (IC) , inductive load , Tj = 125°C

par.: V

E

= 600 V, VGE = ± 15 V, RG = 15 Ω

CE

40

mWs

30

25

20

15

10

5

0

0 20 40 60 80 100 120 140 A 180

Eon

Eoff

IC

Typ. switching losses

E = f (RG) , inductive load , Tj = 125°C
par.: V

E

= 600 V, VGE = ± 15 V, IC = 75 A

CE

30

mWs

20

15

10

5

0

0 10 20 30 40 50 60

Eon

Eoff

Ω

R

80

G

7 Oct-21-1997

BSM 75 GB 120 DN2

Forward characteristics of fast recovery
reverse diode

parameter: T

150

A

130

120

I

F

110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

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(t

th JC

)

p

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

BSM 75 GB 120 DN2

Circuit Diagram

Package Outlines

Dimensions in mm
Weight: 250 g

9 Oct-21-1997

Nutzungsbedingungen

Die in diesem Produktdatenblatt enthaltenen Daten sind ausschließlich für technisch geschultes Fachpersonal bestimmt. Die
Beurteilung der Geeignetheit dieses Produktes für die von Ihnen anvisierte Anwendung sowie die Beurteilung der Vollständigkeit der
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In diesem Produktdatenblatt werden diejenigen Merkmale beschrieben, für die wir eine liefervertragliche Gewährleistung
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Bestimmungen. Garantien jeglicher Art werden für das Produkt und dessen Eigenschaften keinesfalls übernommen.

Sollten Sie von uns Produktinformationen benötigen, die über den Inhalt dieses Produktdatenblatts hinausgehen und insbesondere
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Vertriebsbüro in Verbindung (siehe www.eupec.com, Vertrieb&Kontakt). Für Interessenten halten wir Application Notes bereit.

Aufgrund der technischen Anforderungen könnte unser Produkt gesundheitsgefährdende Substanzen enthalten. Bei Rückfragen zu
den in diesem Produkt jeweils enthaltenen Substanzen setzen Sie sich bitte ebenfalls mit dem für Sie zuständigen Vertriebsbüro in
Verbindung.

Sollten Sie beabsichtigen, das Produkt in Anwendungen der Luftfahrt, in gesundheits- oder lebensgefährdenden oder
lebenserhaltenden Anwendungsbereichen einzusetzen, bitten wir um Mitteilung. Wir weisen darauf hin, dass wir für diese Fälle

- die gemeinsame Durchführung eines Risiko- und Qualitätsassessments;

- den Abschluss von speziellen Qualitätssicherungsvereinbarungen;

- die gemeinsame Einführung von Maßnahmen zu einer laufenden Produktbeobachtung dringend
empfehlen und gegebenenfalls die Belieferung von der Umsetzung solcher Maßnahmen abhängig
machen.

Soweit erforderlich, bitten wir Sie, entsprechende Hinweise an Ihre Kunden zu geben.

Inhaltliche Änderungen dieses Produktdatenblatts bleiben vorbehalten.

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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.

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