Datasheet FP25R12KS4C Datasheet (Infineon)

Technische Information / Technical Information

Periodischer Spitzenstrom

Periodischer Spitzenstrom

IGBT-Module
IGBT-Modules

FP25R12KS4C

Elektrische Eigenschaften / Electrical properties

Höchstzulässige Werte / Maximum rated values

Diode Gleichrichter/ Diode Rectifier

Periodische Rückw. Spitzensperrspannung
repetitive peak reverse voltage

Durchlaßstrom Grenzeffektivwert
RMS forward current per chip

Dauergleichstrom
DC forward current

Stoßstrom Grenzwert
surge forward current
Grenzlastintegral
I2t - value

Transistor Wechselrichter/ Transistor Inverter

Kollektor-Emitter-Sperrspannung
collector-emitter voltage

Kollektor-Dauergleichstrom
DC-collector current

Periodischer Kollektor Spitzenstrom
repetitive peak collector current

Gesamt-Verlustleistung
total power dissipation

Gate-Emitter-Spitzenspannung
gate-emitter peak voltage

TC = 80°C I
tP = 10 ms, T

tP = 10 ms, T
tP = 10 ms, T
tP = 10 ms, T

= 25°C I

vj

= 150°C

vj

= 25°C

vj

= 150°C

vj

Tc = 80 °C
TC = 25 °C I

tP = 1 ms, TC =

TC = 25°C P

80 °C

V

RRM

I

FRMSM

FSM

I2t

V

CES

I

C,nom.

I

CRM

V

GES

1600 V

40 A

d

25 A

300 A
230 A
450
260

A2s
A2s

1200 V

25 A

C

40 A
50 A

tot

230 W

+/- 20V V

Diode Wechselrichter/ Diode Inverter

Dauergleichstrom
DC forward current

repetitive peak forw. current
Grenzlastintegral

I2t - value

Tc = 80 °C

tP = 1 ms I

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

Gesamt-Verlustleistung
total power dissipation

TC = 80 °C I
TC = 25 °C I

tP = 1 ms, TC = 80°C I

TC = 25°C P

Gate-Emitter-Spitzenspannung
gate-emitter peak voltage

Diode Brems-Chopper/ Diode Brake-Chopper

Dauergleichstrom
DC forward current

repetitive peak forw. current

Tc = 80 °C

tP = 1 ms I

I

FRM

I2t

V

CES

C,nom.

CRM

V

GES

I

FRM

F

25 A

50 A

125

A2s

1200 V

12,5 A

C

25 A
25 A

tot

100 W

+/- 20V V

F

10 A

20 A

prepared by: A.Schulz date of publication: 2001-11-28
approved by: M.Hierholzer revision: 2

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2001-11-28

Technische Information / Technical Information

Gate-Emitter Reststrom

IGBT-Module
IGBT-Modules

Modul Isolation/ Module Isolation

Isolations-Prüfspannung
insulation test voltage

FP25R12KS4C

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

Elektrische Eigenschaften / Electrical properties

Charakteristische Werte / Characteristic values

Diode Gleichrichter/ Diode Rectifier

Durchlaßspannung
forward voltage

Schleusenspannung
threshold voltage

Ersatzwiderstand
slope resistance

Sperrstrom
reverse current

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

Transistor Wechselrichter/ Transistor Inverter

Kollektor-Emitter Sättigungsspannung
collector-emitter saturation voltage

Gate-Schwellenspannung
gate threshold voltage

Eingangskapazität
input capacitance

Kollektor-Emitter Reststrom
collector-emitter cut-off current

Tvj = 150°C, IF =

Tvj = 150°C V

Tvj = 150°C r

Tvj = 150°C, VR =

TC = 25°C R

VGE = 15V, Tvj = 25°C, IC =
VGE = 15V, Tvj = 125°C, IC =

VCE = VGE, Tvj = 25°C, IC =
f = 1MHz, Tvj = 25°C

VCE = 25 V, VGE = 0 V
VGE = 0V, Tvj = 25°C, VCE =

V

ISOL

2,5 kV

min. typ. max.

25 A

1600 V

V

F

(TO)

T

I

R

AA'+CC'

- 1,05 - V

- - 0,8 V

- - 10,5

- 2 - mA

- 8 -

mΩ

mΩ

min. typ. max.

25 A
25 A - 3,85 - V

1 mA

1200 V

V

V

CE sat

GE(TO)

C

ies

I

CES

- 3,2 3,7 V

4,5 5,5 6,5 V

- 1,5 - nF

mA--

5

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

Kurzschlußverhalten
SC Data

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

, VCC =

Nenn

VGE = ±15V, Tvj = 25°C, RG =
VGE = ±15V, Tvj = 125°C, RG =
IC = I

, VCC =

Nenn

VGE = ±15V, Tvj = 25°C, RG =
VGE = ±15V, Tvj = 125°C, RG =
IC = I

, VCC =

Nenn

VGE = ±15V, Tvj = 25°C, RG =
VGE = ±15V, Tvj = 125°C, RG =
IC = I

, VCC =

Nenn

VGE = ±15V, Tvj = 25°C, RG =
VGE = ±15V, Tvj = 125°C, RG =
IC = I

, VCC =

Nenn

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

, VCC =

Nenn

VGE = ±15V, Tvj = 125°C, RG =
LS =
tP ≤ 10µs, VGE ≤ 15V, RG =
Tvj≤125°C, V

CC

600 V
27 Ohm
27 Ohm - 60 - ns
600 V
27 Ohm
27 Ohm - 50 - ns
600 V
27 Ohm
27 Ohm - 400 - ns
600 V
27 Ohm
27 Ohm - 60 - ns
600 V
27 Ohm
75 nH
600 V
27 Ohm
75 nH
27 Ohm

=

720 V

dI/dt = 2000 A/µs

t

t

GES

d,off

E

E

I

d,on

t

t

SC

- - 400 nA

- 60 - ns

r

- 50 - ns

- 340 - ns

- 50 - ns

f

on

off

- 3,2 - mWs

- 1,6 - mWs

- 160 - A

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Technische Information / Technical Information

Gate-Emitter Reststrom

IGBT-Module
IGBT-Modules

FP25R12KS4C

Elektrische Eigenschaften / Electrical properties

Charakteristische Werte / Characteristic values

Modulinduktivität
stray inductance module

Modul Leitungswiderstand, Anschlüsse-Chip
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

Transistor Brems-Chopper/ Transistor Brake-Chopper

Kollektor-Emitter Sättigungsspannung
collector-emitter saturation voltage

Gate-Schwellenspannung
gate threshold voltage

Eingangskapazität
input capacitance

Kollektor-Emitter Reststrom
collector-emitter cut-off current

TC = 25°C R

VGE = 0V, Tvj = 25°C, IF =
VGE = 0V, Tvj = 125°C, IF =
IF=I

, - diF/dt =

Nenn

VGE = -10V, Tvj = 25°C, VR =
VGE = -10V, Tvj = 125°C, VR =
IF=I

, - diF/dt =

Nenn

VGE = -10V, Tvj = 25°C, VR =
VGE = -10V, Tvj = 125°C, VR =
IF=I

, - diF/dt =

Nenn

VGE = -10V, Tvj = 25°C, VR =
VGE = -10V, Tvj = 125°C, VR =

VGE = 15V, Tvj = 25°C, IC =
VGE = 15V, Tvj = 125°C, IC =

VCE = VGE, Tvj = 25°C, IC =
f = 1MHz, Tvj = 25°C

VCE = 25 V, VGE = 0 V
VGE = 0V, Tvj = 25°C, VCE =
VGE = 0V, Tvj = 125°C, VCE =

min. typ. max.

L

σCE

CC'+EE'

- - 100 nH

- 11 -

mΩ

min. typ. max.

25 A
25 A - 1,9 - V
1000A/µs
600 V
600 V - 35 - A
1000A/µs
600 V
600 V - 4,5 - µAs
1000A/µs
600 V
600 V - 1,6 - mWs

V

I

RM

Q

E

RQ

- 2,05 2,4 V

F

- 30 - A

- 2,1 - µAs

r

- 0,75 - mWs

min. typ. max.

12,5 A
12,5 A - 3,1 - V

0,35mA

1200 V
1200 V - 0,8 - mA

V

V

CE sat

GE(TO)

C

ies

I

CES

- 2,7 3,15 V

4,5 5,5 6,5 V

- 0,6 - nF

- 0,5 500 µA

gate-emitter leakage current
Schaltverluste und -bedingungen

Switching losses and conditions

Diode Brems-Chopper/ Diode Brake-Chopper

Durchlaßspannung
forward voltage

Schaltverluste und -bedingungen
Switching losses and conditions

NTC-Widerstand/ NTC-Thermistor

Nennwiderstand
rated resistance

Abweichung von R
deviation of R

100

100

Verlustleistung
power dissipation

B-Wert
B-value

VCE = 0V, VGE = 20V, Tvj = 25°C I

siehe Datenblatt (Wechselrichter)
see datasheet (inverter)

Tvj = 25°C, IF =
Tvj = 125°C, IF =

siehe Datenblatt (Wechselrichter)
see datasheet (inverter)

BSM10GP120

12,5 A
12,5 A - 2,3 - V

BSM10GP120

TC = 25°C R

TC = 100°C, R

= 493 Ω

100

∆R/R

TC = 25°C P

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

GES

- - 300 nA

min. typ. max.

V

- 2,35 2,65 V

F

min. typ. max.

25

25

25/50

- 5 -

-5 5 %

kΩ

20 mW

3375 K

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Technische Information / Technical Information

Höchstzulässige Sperrschichttemperatur

Lagertemperatur

Innere Isolation

IGBT-Module
IGBT-Modules

FP25R12KS4C

Thermische Eigenschaften / Thermal properties

Innerer Wärmewiderstand
thermal resistance, junction to case

Übergangs-Wärmewiderstand Gleichr. Diode/ Rectif. Diode
thermal resistance, case to heatsink

maximum junction temperature
Betriebstemperatur

operation temperature

storage temperature

Gleichr. Diode/ Rectif. Diode
Trans. Wechsr./ Trans. Inverter - - 0,55 K/W
Diode Wechsr./ Diode Inverter - - 1,2 K/W
Trans. Bremse/ Trans. Brake - - 1,2 K/W
Diode Bremse/ Diode Brake - - 2,3 K/W

Trans. Wechsr./ Trans. Inverter
Diode Wechsr./ Diode Inverter - 0,08 - K/W

Mechanische Eigenschaften / Mechanical properties

λ
λ

Paste

grease

=1W/m*K

=1W/m*K

R

R

T

T

min. typ. max.

thJC

thCK

vj max

vj op

T

stg

- - 1 K/W

- 0,08 - K/W

- 0,04 - K/W

- - 150 °C

-40 - 125 °C

-40 - 125 °C

internal insulation
CTI

comperative tracking index
Anzugsdrehmoment f. mech. Befestigung

mounting torque
Gewicht

weight

Al2O

225

M 3 Nm

±10%

G 180 g

3

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Technische Information / Technical Information

IGBT-Module
IGBT-Modules

Ausgangskennlinienfeld Wechselr. (typisch) IC = f (VCE)
Output characteristic Inverter (typical) V

50

45

40

35

30

25

[A]

C

I

20

15

10

5

FP25R12KS4C

= 15 V

GE

Tj = 25°C
Tj = 125°C

[A]

C

I

0

0 1 2 3 4 5 6

VCE [V]

Ausgangskennlinienfeld Wechselr. (typisch) IC = f (VCE)
Output characteristic Inverter (typical) T

50

45

40

35

30

25

20

15

10

VGE = 20V
VGE = 15V
VGE = 12V
VGE = 10V
VGE = 8V

= 125°C

vj

5

0

0 1 2 3 4 5 6

VCE [V]

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Technische Information / Technical Information

IGBT-Module
IGBT-Modules

Übertragungscharakteristik Wechselr. (typisch) IC = f (VGE)
Transfer characteristic Inverter (typical) V

50

45

40

35

30

25

[A]

C

I

20

15

10

5

FP25R12KS4C

Tj = 25°C
Tj = 125°C

= 20 V

CE

[A]

F

I

0

0 2 4 6 8 10 12 14

VGE [V]

Durchlaßkennlinie der Freilaufdiode Wechselr. (typisch) IF = f (VF)
Forward characteristic of FWD Inverter (typical)

50

45

40

35

30

25

20

15

10

Tj = 25°C
Tj = 125°C

5

0

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

VF [V]

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Technische Information / Technical Information

E [mWs]

E [mWs]

IGBT-Module
IGBT-Modules

Schaltverluste Wechselr. (typisch) Eon = f (IC), E
Switching losses Inverter (typical) T

9

8

7

6

5

4

3

2

1

FP25R12KS4C

= f (IC), E

off

= 125°C, VGE = ±15 V, R

j

Eon
Eoff
Erec

= f (IC) V

rec

Gon

= R

CC

Goff

=

=

600 V
27 Ohm

0

0 10 20 30 40 50 60

IC [A]

Schaltverluste Wechselr. (typisch) Eon = f (RG), E
Switching losses Inverter (typical) T

4,5

4

3,5

3

2,5

2

1,5

1

Eon
Eoff
Erec

= 125°C, VGE = +-15 V , Ic = I

j

= f (RG), E

off

= f (RG)

rec

, V

nenn

CC

=

600 V

0,5

0

0 10 20 30 40 50 60

RG [Ω]

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Technische Information / Technical Information

IGBT-Module
IGBT-Modules

10

1

[K/W]

thJC

Z

0,1

FP25R12KS4C

Transienter Wärmewiderstand Wechselr. Z
Transient thermal impedance Inverter

Zth-IGBT
Zth-FWD

thJC

= f (t)

0,01

0,001 0,01 0,1 1 10

t [s]

Sicherer Arbeitsbereich Wechselr. (RBSOA) IC = f (VCE)

[A]

C

I

Reverse bias save operating area Inverter (RBSOA) T

60

50

40

30

20

10

IC,Modul
IC,Chip

= 125°C, VGE = ±15V, RG =

vj

27 Ohm

0

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

VCE [V]

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Technische Information / Technical Information

IGBT-Module
IGBT-Modules

Ausgangskennlinienfeld Brems-Chopper-IGBT (typisch) IC = f (VCE)
Output characteristic brake-chopper-IGBT (typical) V

25

20

15

[A]

C

I

10

5

FP25R12KS4C

Tj = 25°C
Tj = 125°C

= 15 V

GE

[A]

F

I

0

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5

VCE [V]

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

25

20

Tj = 25°C
Tj = 125°C

15

10

5

0

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

VF [V]

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Technische Information / Technical Information

IGBT-Module
IGBT-Modules

Durchlaßkennlinie der Gleichrichterdiode (typisch) IF = f (VF)
Forward characteristic of Rectifier Diode (typical)

50

45

40

35

30

25

[A]

F

I

20

15

10

5

FP25R12KS4C

Tj = 25°C
Tj = 150°C

]

Ω

R[

0

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6

VF [V]

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

100000

10000

1000

Rtyp

100

0 20 40 60 80 100 120 140 160

TC [°C]

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Technische Information / Technical Information

Gehäuseabmessungen/ Package outlines

231

2123222420

19

13

4

16

151118

17

1256

10714

NTC

9

8

IGBT-Module
IGBT-Modules

Schaltplan/ Circuit diagram

FP25R12KS4C

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.

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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
bereitgestellten Produktdaten für diese Anwendung obliegt Ihnen bzw. Ihren technischen Abteilungen.

In diesem Produktdatenblatt werden diejenigen Merkmale beschrieben, für die wir eine liefervertragliche Gewährleistung
übernehmen. Eine solche Gewährleistung richtet sich ausschließlich nach Maßgabe der im jeweiligen Liefervertrag enthaltenen
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
eine spezifische Verwendung und den Einsatz dieses Produktes betreffen, setzen Sie sich bitte mit dem für Sie zuständigen
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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Should you intend to use the Product in aviation applications, in health or live endangering or life support applications, please notify.
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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Changes of this product data sheet are reserved.