Infineon D291S Data Sheet

Mark eting Informati on
D 291 S

+0,

ø3,5
de epth = 4

±0 ,2

on both

Euro pean Power­Semicondu cto r and
Electronics Compan y

C

A

Applikation: Be sch altu ngsdiode zu GTO - Vorrichtungen
Application: Sn u bberdio de at GTO - Inverter

VWK January

Schnelle Gleichrichterdiode

D 291 S

Elektrische Eigenschaften / Electrical properties

1)

1)

Thermische Eigenschaften / Thermal properties

Mechanische Eigenschaften / Mechanical properties

Fast Diode

Höchstzulässige Werte / Maximum rated values

Periodische Spitzensperrspannung 3500V, 4000V
repetitive peak reverse voltage tvj = -40°C...140°C V

RRM

Stoßspitzensperrspannung 3600V, 4100
non-repetitive peak reverse voltage tvj = +25°C...140°C V
Durchlaßstrom-Grenzeffektivwert / RMS forward current I
Dauergrenzstrom / mean forward current tC = 85°C I

RSM
FRMSM
FAVM

tC = 51°C 445 A
Stoßstrom-Grenzwert
surge forward current
Grenzlastintegral t

t

= 25°C I

vj

FSM

tvj = 125°C 4500 A

= 25°C I²t 135000

vj

I²t-value tvj = 125°C 100000 A²s
Kritische periodische Ausschaltstromsteilheit t

= 125°C, IFM = 3000 A, VRM = 1600 V (-di/dt)

vj

com

critical repetitive rate of fall of on - state C = 0,125 µF, R = 6 Ω 700 A/µs

Charakteristische Werte / Characteristic values

Durchlaßspannung / forward voltage tvj = 125°C iFM = 1200 A V
Schleusenspannung / threshold voltage tvj = 125°c V
Ersatzwiderstand / forward slope resistance tvj = 125°C r
Sperrstrom / reverse current tvj = 125°C, vR = 0,67 V

tvj = 125°C, vR = V

RRM

RRM

Rückstromspitze / peak reverse recovery current iFM = 1000 A, -diF/dt = 250 A/µs I

tvj = 125°C; v

R(Spr)

= 1000 V;

C = 0,125 µF; R = 6 Ω
Sperrverzögerungsladung iFM = 1000 A, -diF/dt = 250 A/µs Q
recovered charge tvj = 125°C; v

R(Spr)

= 1000 V;

C = 0,125 µF; R = 6 Ω

F
(TO)

T

i

R

RM

rr

4500 V

4600 V

700 A
290 A

5200 A

4,15 V

1,9 V

1,76 mΩ

ca. 30 mA

50 mA

500 A

950 µAs

Innerer Wärmewiderstand Kühlfläche / cooling surface R

thJC

thermal resistance, junction to case beidseitig / two-sided 0,04 K/W

einseitig / single-sided 0,08 K/W
Übergangs-Wärmewiderstand Kühlfläche / cooling surface R

thCK

thermal resistance, case to heatsink beidseitig / two-sided 0,006 K/W

einseitig / single-sided 0,012 K/W
Höchstzulässige Sperrschichttemp. / max. junction temperat. tvjmax 125 °C
Betriebstemperatur / operating temperature tc op -40...+125°C
Lagertemperatur / storage temperature t

stg

-40...+150°C

Gehäuse, siehe Anlage / case, see appendix Seite / page 1
Anpreßkraft /clamping force F 9...13 kN
Gewicht / weight G ca. 250 g
Luftstrecke / air distance 20 mm
Kriechstrecke / creepage distance 30 mm
Feuchteklasse / humidity classification DIN 40040 C
Schwingfestigkeit / vibration resistance f = 50 Hz 50 m/s²

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.

D 291 S

2000

i

F

[A]

1500

1000

500

0

D 291 S_01

1 2 3 4 5 6

Fig. 1
On- state characteristics iF = f(VF)

tvj = 125°C

Upper limit of scatter range
Lower limit of scatter range

vF [V]

0,100

0,075

Z

(th)JC

Z

(th)p

[K/W]

0,050

120°

I

FAY

60°

I

FAY

0,025

180°

I

FAY

I

DC

2 3 4 6 8 2 3 4 6 8 2 3 4 6 8 2 3 4 6 8 2 3 4 86

0

FAY

180°

0,001 0,01 0,1 1 10 100

D 291 S_02

t [s]

Fig. 2
Transient thermal impedance DC and impuls current
(f = 50 Hz)

Parameter: Current wave form

1. single-sided cooling

2. both-sided cooling

2

1

0,030

f = 50 Hz

0,025

∆

rth

[K/W]

f = 60 Hz

0,020

0,015

f = 100 Hz

0,010

f = 200 Hz

0,005

f = 500 Hz

0

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

D 291 S_03

Fig. 3
∆

= f(ED, frequency)

rth

Both-sided and one-sided cooling
Current wave form:: squarewave
Parameter: frequency

ED [%]
λ [°el]

300

V

FRM

[V]

200

100

0

D 291 S_08

500 1000 1500 2000 2500

Fig. 4
Peak forward recovery voltage (typical values)

tvj = 125°C
tvj = 25°C

V

FRM

-di/dt [A/µs]

D 291 S

1000

9

I
[A]

RM

100

10

7

5
4

3

2

9
7

5
4

3

2

2 3 4 5 6 7 8 9 2 3 4 5 6 7 8 9

IFM = 3000A

I

FM

-di/dt

1000A
600A
300A

100A

I

RM

Q

10 100 1000

-di/dt [A/µs]

D 291 S_04

Fig. 5
Reverse r ecovery current (upper limit ca. 98% value)
IRM = f(di/dt)

1000

9
7

5
4

I

RM

[A]

3

2

100

9
7

5
4

10

3

2

2 3 4 5 6 7 8 9 2 3 4 5 6 7 8 9

rr

V

R(Spr)

IFM = 3000A

I

FM

-di/dt
I

RM

1000A
600A
300A

100A

Q

rr

V

R(Spr)

10 100 1000

-di/dt [ A/µs]

D 291 S_05

Fig. 6
Reverse r ecovery current (lower limit ca. 2% value)
IRM = f(di/dt)

1000

rr

[µAs]

Parameter: I
t

vj

R

FM

≤ 125°C; CS = 0,125 µF

= 6 Ω; V

S

2

R(Spr)

= 1000 V

IFM = 3000A

2000A
1000A

600AQ

700

300A

500

400

5
2

100A

300

200

FM

7
5

4
3

2

-di/dt

2 3 4 5 6 7 8 92 3 4 5 6 7 8 9

Q

rr

I

RM

I

10 100 1000

-di/dt [A/µs]

D 291 S_07

Fig. 7
Reverse r ecovery charge ( upper limit ca. 98% value)
Qrr = f(di/dt)

Parameter: I
t

vj

R

FM

≤ 125°C; CS = 0,1 µF

= 6 Ω; V

S

R(Spr)

= 1000 V

V

R(Spr)

Parameter: I
t

vj

R

FM

≤ 125°C; CS = 0,125 µF

= 6 Ω; V

S

R(Spr)

= 1000 V

1000

IFM = 3000A

2000A
1000A

600A

300A

Q

rr

[µAs]

700

500

400

5
2

300

100A

200

100

7
5

4
3

2

2 3 4 5 6 7 8 92 3 4 5 6 7 8 9

I

FM

-di/dt

Q

I

RM

10 100 1000

-di/dt [ A/µs]

D 291 S_06

Fig. 8
Reverse r ecovery charge ( lower limit ca. 2% value)
Qrr = f(di/dt)

Parameter: I
t

vj

R

FM

≤ 125°C; CS = 0,1 µF

= 6 Ω; V

S

R(Spr)

= 1000 V

rr

V

R(Spr)

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Die in diesem Produktdatenblatt enthaltenen Daten sind ausschließlich für technisch geschultes Fachpersonal bestimmt. Die
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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.

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