Technische Information / Technical Information
IGBT-Module
IGBT-Modules
FP40R12KE3G
Elektrische Eigenschaften / Electrical properties
Hchstzulssige Werte / Maximum rated values
Diode Gleichrichter/ Diode Rectifier
Periodische Rckw. Spitzensperrspannung
repetitive peak reverse voltage
T
vj
= 25C
V
RRM
1600
V
Gleichrichter Ausgang Grenzeffektivstrom
maximum RMS current at Rectifier output
T
C
= 80C
I
RMSmax
75
A
Durchlastrom Grenzeffektivwert proChip
Forward current RMS maximum per Chip
T
C
= 80C
I
FRMSM
50
A
Stostrom Grenzwert
t
P
= 10 ms, T
vj
= 25C
I
FSM
315
A
surge forward current
t
P
= 10 ms, T
vj
= 150C
260
A
Grenzlastintegral
t
P
= 10 ms, T
vj
= 25C
I
2
t
500
A
2
s
I
2
t - value
t
P
= 10 ms, T
vj
= 150C
340
A
2
s
Transistor Wechselrichter/ Transistor Inverter
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
collector-emitter voltage
T
vj
= 25C
V
CES
1200
V
Kollektor-Dauergleichstrom
Tc = 80 C
I
C,nom.
40
A
DC-collector current
T
C
= 25 C
I
C
55
A
Periodischer Kollektor Spitzenstrom
repetitive peak collector current
t
P
= 1 ms, T
C
= 80 C
I
CRM
80
A
Gesamt-Verlustleistung
total power dissipation
T
C
= 25C
P
tot
200
W
Gate-Emitter-Spitzenspannung
gate-emitter peak voltage
V
GES
+/- 20V
V
Diode Wechselrichter/ Diode Inverter
Dauergleichstrom
DC forward current
I
F
40
A
Periodischer Spitzenstrom
repetitive peak forw. current
t
P
= 1 ms
I
FRM
80
A
Grenzlastintegral
I
2
t - value
V
R
= 0V, t
p
= 10ms, T
vj
= 125C
I
2
t
320
A
2
s
Transistor Brems-Chopper/ Transistor Brake-Chopper
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
collector-emitter voltage
T
vj
= 25C
V
CES
1200
V
Kollektor-Dauergleichstrom
T
C
= 80 C
I
C,nom.
40
A
DC-collector current
T
C
= 25 C
I
C
55
A
Periodischer Kollektor Spitzenstrom
repetitive peak collector current
t
P
= 1 ms, T
C
= 80C
I
CRM
80
A
Gesamt-Verlustleistung
total power dissipation
T
C
= 25C
P
tot
200
W
Gate-Emitter-Spitzenspannung
gate-emitter peak voltage
V
GES
+/- 20V
V
Diode Brems-Chopper/ Diode Brake-Chopper
Dauergleichstrom
DC forward current
I
F
15
A
Periodischer Spitzenstrom
repetitive peak forw. current
t
P
= 1 ms
I
FRM
30
A
prepared by: Andreas Schulz
date of publication:23.04.2002
approved by: Robert Severin
revision: 2
1(11)
DB-PIM-IGBT3_2Serie.xls
Technische Information / Technical Information
IGBT-Module
IGBT-Modules
FP40R12KE3G
Modul Isolation/ Module Isolation
Isolations-Prfspannung
insulation test voltage
RMS, f = 50 Hz, t = 1 min.
NTC connected to Baseplate
V
ISOL
2,5
kV
Elektrische Eigenschaften / Electrical properties
Charakteristische Werte / Characteristic values
Diode Gleichrichter/ Diode Rectifier
min.
typ.
max.
Durchlaspannung
forward voltage
T
vj
= 150C, I
F
= 40 A
V
F
-
1,2
-
V
Schleusenspannung
threshold voltage
T
vj
= 150C
V
(TO)
-
-
0,8
V
Ersatzwiderstand
slope resistance
T
vj
= 150C
r
T
-
-
10,5
m
Sperrstrom
reverse current
T
vj
= 150C, V
R
= 1600 V
I
R
-
2
-
mA
Modul Leitungswiderstand, Anschlsse-Chip
lead resistance, terminals-chip
T
C
= 25C
R
AA'+CC'
-
4
-
m
Transistor Wechselrichter/ Transistor Inverter
min.
typ.
max.
Kollektor-Emitter Sttigungsspannung
V
GE
= 15V, T
vj
= 25C, I
C
=
40 A
V
CE sat
-
1,8
2,3
V
collector-emitter saturation voltage
V
GE
= 15V, T
vj
= 125C, I
C
=
40 A
-
2,15
-
V
Gate-Schwellenspannung
gate threshold voltage
V
CE
= V
GE
, T
vj
= 25C, I
C
=
1,5 mA
V
GE(TO)
5,0
5,8
6,5
V
Eingangskapazitt
input capacitance
f = 1MHz, T
vj
= 25C
V
CE
= 25 V, V
GE
= 0 V
C
ies
-
2,5
-
nF
Kollektor-Emitter Reststrom
collector-emitter cut off current
V
GE
= 0V, T
vj
= 25C, V
CE
=
1200 V
I
CES
-
-
5
mA
Gate-Emitter Reststrom
gate-emitter leakage current
V
CE
= 0V, V
GE
=20V, T
vj
=25C
I
GES
-
-
400
nA
Einschaltverzgerungszeit (ind. Last)
I
C
= I
Nenn
, V
CC
= 600 V
turn on delay time (inductive load)
V
GE
= 15V, T
vj
= 25C, R
G
=
27 Ohm
t
d,on
-
85
-
ns
V
GE
= 15V, T
vj
= 125C, R
G
=
27 Ohm
-
90
-
ns
Anstiegszeit (induktive Last)
I
C
= I
Nenn
, V
CC
= 600 V
rise time (inductive load)
V
GE
= 15V, T
vj
= 25C, R
G
=
27 Ohm
t
r
-
30
-
ns
V
GE
= 15V, T
vj
= 125C, R
G
=
27 Ohm
-
45
-
ns
Abschaltverzgerungszeit (ind. Last)
I
C
= I
Nenn
, V
CC
= 600 V
turn off delay time (inductive load)
V
GE
= 15V, T
vj
= 25C, R
G
=
27 Ohm
t
d,off
-
420
-
ns
V
GE
= 15V, T
vj
= 125C, R
G
=
27 Ohm
-
520
-
ns
Fallzeit (induktive Last)
I
C
= I
Nenn
, V
CC
= 600 V
fall time (inductive load)
V
GE
= 15V, T
vj
= 25C, R
G
=
27 Ohm
t
f
-
65
-
ns
V
GE
= 15V, T
vj
= 125C, R
G
=
27 Ohm
-
90
-
ns
Einschaltverlustenergie pro Puls
I
C
= I
Nenn
, V
CC
= 600 V
turn-on energy loss per pulse
V
GE
= 15V, T
vj
= 125C, R
G
=
27 Ohm
E
on
-
6
-
mWs
L
= 45 nH
Abschaltverlustenergie pro Puls
I
C
= I
Nenn
, V
CC
= 600 V
turn-off energy loss per pulse
V
GE
= 15V, T
vj
= 125C, R
G
=
27 Ohm
E
off
-
4,2
-
mWs
L
= 45 nH
Kurzschluverhalten
t
P
10s, V
GE
15V, R
G
=
27 Ohm
SC Data
T
vj
125C, V
CC
=
720 V
I
SC
-
160
-
A
2(11)
DB-PIM-IGBT3_2Serie.xls
Technische Information / Technical Information
IGBT-Module
IGBT-Modules
FP40R12KE3G
Elektrische Eigenschaften / Electrical properties
Charakteristische Werte / Characteristic values
min.
typ.
max.
Modulinduktivitt
stray inductance module
L
CE
-
-
60
nH
Modul Leitungswiderstand, Anschlsse-Chip
lead resistance, terminals-chip
T
C
= 25C
R
CC'+EE'
-
7
-
m
Diode Wechselrichter/ Diode Inverter
min.
typ.
max.
Durchlaspannung
V
GE
= 0V, T
vj
= 25C, I
F
= 40 A
V
F
-
1,75
2,3
V
forward voltage
V
GE
= 0V, T
vj
= 125C, I
F
= 40 A
-
1,75
-
V
Rckstromspitze
I
F
=I
Nenn
, - di
F
/dt = 900 A/s
peak reverse recovery current
V
GE
= -10V, T
vj
= 25C, V
R
=
600 V
I
RM
-
39
-
A
V
GE
= -10V, T
vj
= 125C, V
R
=
600 V
-
38
-
A
Sperrverzgerungsladung
I
F
=I
Nenn
, - di
F
/dt = 900 A/s
recovered charge
V
GE
= -10V, T
vj
= 25C, V
R
=
600 V
Q
r
-
4,2
-
As
V
GE
= -10V, T
vj
= 125C, V
R
=
600 V
-
7,8
-
As
Abschaltenergie pro Puls
I
F
=I
Nenn
, - di
F
/dt = 900 A/s
reverse recovery energy
V
GE
= -10V, T
vj
= 25C, V
R
=
600 V
E
rec
-
1,35
-
mWs
V
GE
= -10V, T
vj
= 125C, V
R
=
600 V
-
2,8
-
mWs
Transistor Brems-Chopper/ Transistor Brake-Chopper
min.
typ.
max.
Kollektor-Emitter Sttigungsspannung
V
GE
= 15V, T
vj
= 25C, I
C
=
40 A
V
CE sat
-
1,8
2,3
V
collector-emitter saturation voltage
V
GE
= 15V, T
vj
= 125C, I
C
=
40 A
-
2,15
-
V
Gate-Schwellenspannung
gate threshold voltage
V
CE
= V
GE
, T
vj
= 25C, I
C
=
1,5 mA
V
GE(TO)
5,0
5,8
6,5
V
Eingangskapazitt
input capacitance
f = 1MHz, T
vj
= 25C
V
CE
= 25 V, V
GE
= 0 V
C
ies
-
2,5
-
nF
Kollektor-Emitter Reststrom
collector-emitter cut off current
V
GE
= 0V, T
vj
= 25C, V
CE
=
1200 V
I
CES
-
5,0
500
mA
Gate-Emitter Reststrom
gate-emitter leakage current
V
CE
= 0V, V
GE
= 20V, T
vj
= 25C
I
GES
-
-
400
nA
Schaltverluste und -bedingungen
Switching losses and conditions
Diode Brems-Chopper/ Diode Brake-Chopper
min.
typ.
max.
Durchlaspannung
T
vj
= 25C, I
F
=
40 A
V
F
-
2,35
2,8
V
forward voltage
T
vj
= 125C, I
F
=
40 A
-
2,55
-
V
Schaltverluste und -bedingungen
Switching losses and conditions
NTC-Widerstand/ NTC-Thermistor
min.
typ.
max.
Nennwiderstand
rated resistance
T
C
= 25C
R
25
-
5
-
k
Abweichung von R
100
deviation of R
100
T
C
= 100C, R
100
= 493
R/R
-5
5
%
Verlustleistung
power dissipation
T
C
= 25C
P
25
20
mW
B-Wert
B-value
R
2
= R
1
exp [B(1/T
2
- 1/T
1
)]
B
25/50
3375
K
siehe Wechselrichter in diesem Datenblatt
see inverter in this datasheet
siehe Wechselrichter in Dbl FP15R12KE3
see inverter in datasheet FP15R12KE3
3(11)
DB-PIM-IGBT3_2Serie.xls
Technische Information / Technical Information
IGBT-Module
IGBT-Modules
FP40R12KE3G
Thermische Eigenschaften / Thermal properties
min.
typ.
max.
Innerer Wrmewiderstand
Gleichr. Diode/ Rectif. Diode
R
thJC
-
-
1
K/W
thermal resistance, junction to case
Trans. Wechsr./ Trans. Inverter
-
-
0,6
K/W
Diode Wechsr./ Diode Inverter
-
-
0,95
K/W
Trans. Bremse/ Trans. Brake
-
-
0,6
K/W
Diode Bremse/ Diode Brake
-
-
1,5
K/W
bergangs-Wrmewiderstand
Gleichr. Diode/ Rectif. Diode
Paste
=1W/m*K
R
thCK
-
0,04
-
K/W
thermal resistance, case to heatsink
Trans. Wechsr./ Trans. Inverter
grease
=1W/m*K
-
0,02
-
K/W
Diode Wechsr./ Diode Inverter
-
0,04
-
K/W
Hchstzulssige Sperrschichttemperatur
maximum junction temperature
T
vj
-
-
150
C
Betriebstemperatur
operation temperature
T
op
-40
-
125
C
Lagertemperatur
storage temperature
T
stg
-40
-
125
C
Mechanische Eigenschaften / Mechanical properties
Innere Isolation
internal insulation
Al
2
O
3
CTI
comperative tracking index
225
Anzugsdrehmoment f. mech. Befestigung
Schraube M 5
M
3
-
6
Nm
mounting torque
screw M 5
Gewicht
weight
G
300
g
Luftstrecke
clearance
Pin-Erde
Pin-GND
7,5
mm
Kriechstrecke
creeping distance
Pin-Erde
Pin-GND
10
mm
Transiente Thermische Eigenschaften / Transient Thermal properties
r
i
[K/W]
1
6,769E-02
2
1,052E-01
3
2,709E-01
4
1,523E-01
2,820E-02
1,128E-01
1,800E-01
5,701E-02
1,294E-01
7,662E-01
IGBT-Wechselrichter
IGBT-Inverter
Diode-Wechselrichter
Diode-Inverter
r
i
[K/W]
i
[s]
i
[s]
2,820E-01
3,429E-02
2,345E-03
3,333E-03
9,674E-02
6,249E-01
4(11)
DB-PIM-IGBT3_2Serie.xls
Technische Information / Technical Information
IGBT-Module
IGBT-Modules
FP40R12KE3G
I
C
[A]
V
CE
[V]
I
C
[A]
V
CE
[V]
Ausgangskennlinienfeld Wechselr. (typisch) I
C
= f (V
CE
)
Output characteristic Inverter (typical)
V
GE
= 15 V
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
Tvj = 25C
Tvj = 125C
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
Vge=19V
Vge=17V
Vge=15V
Vge=13V
Vge=11V
Vge=9V
Ausgangskennlinienfeld Wechselr. (typisch) I
C
= f (V
CE
)
Output characteristic Inverter (typical)
T
vj
= 125C
5(11)
DB-PIM-IGBT3_2Serie.xls
Technische Information / Technical Information
IGBT-Module
IGBT-Modules
FP40R12KE3G
I
C
[A]
V
GE
[V]
I
F
[A]
V
F
[V]
Durchlakennlinie der Freilaufdiode Wechselr. (typisch) I
F
= f (V
F
)
Forward characteristic of FWD Inverter (typical)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0
2
4
6
8
10
12
14
Tvj=25C
Tvj=125C
bertragungscharakteristik Wechselr. (typisch) I
C
= f (V
GE
)
Transfer characteristic Inverter (typical)
V
CE
= 20 V
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
Tvj = 25C
Tvj = 125C
6(11)
DB-PIM-IGBT3_2Serie.xls
Technische Information / Technical Information
IGBT-Module
IGBT-Modules
FP40R12KE3G
600 V
27 Ohm
E [
m
W
s
]
I
C
[A]
600 V
E [
m
W
s
]
R
G
[
]
Schaltverluste Wechselr. (typisch) E
on
= f (I
C
), E
off
= f (I
C
), E
rec
= f (I
C
)
V
CC
=
Switching losses Inverter (typical)
T
j
= 125C, V
GE
= 15 V, R
Gon
= R
Goff
=
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Eon
Eoff
Erec
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0
10
20
30
40
50
60
Eon
Eoff
Erec
Schaltverluste Wechselr. (typisch) E
on
= f (R
G
), E
off
= f (R
G
), E
rec
= f (R
G
)
Switching losses Inverter (typical)
T
j
= 125C, V
GE
= +-15 V , I
c
= I
nenn
, V
CC
=
7(11)
DB-PIM-IGBT3_2Serie.xls
Technische Information / Technical Information
IGBT-Module
IGBT-Modules
FP40R12KE3G
Z
thJ
C
[
K
/W
]
t [s]
I
C
[A]
V
CE
[V]
Transienter Wrmewiderstand Wechselr. Z
thJC
= f (t)
Transient thermal impedance Inverter
0,01
0,1
1
0,001
0,01
0,1
1
10
Zth-IGBT
Zth-FWD
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
IC,Modul
IC,Chip
Ri und ti-Werte siehe S. 4
Ri and ti-Values see P. 4
Sicherer Arbeitsbereich IGBT-Wechselr. (RBSOA)
Reverse bias save operating area (RBSOA)
V
GE
= 15V, T
j
= 125C
8(11)
DB-PIM-IGBT3_2Serie.xls
Technische Information / Technical Information
IGBT-Module
IGBT-Modules
FP40R12KE3G
I
C
[A]
V
CE
[V]
I
F
[A]
V
F
[V]
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
Tvj = 25C
Tvj = 125C
Durchlakennlinie der Brems-Chopper-Diode (typisch) I
F
= f (V
F
)
Forward characteristic of brake-chopper-FWD (typical)
Ausgangskennlinienfeld Brems-Chopper-IGBT (typisch)
I
C
= f (V
CE
)
Output characteristic brake-chopper-IGBT (typical)
V
GE
= 15 V
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
Tvj = 25C
Tvj = 125C
9(11)
DB-PIM-IGBT3_2Serie.xls
Technische Information / Technical Information
IGBT-Module
IGBT-Modules
FP40R12KE3G
I
F
[A]
V
F
[V]
R[
]
T
C
[C]
Durchlakennlinie der Gleichrichterdiode (typisch) I
F
= f (V
F
)
Forward characteristic of Rectifier Diode (typical)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
Tvj = 25C
Tvj = 150C
NTC- Temperaturkennlinie (typisch) R = f (T)
NTC- temperature characteristic (typical)
Rtyp
100
1000
10000
100000
0
20
40
60
80
100
120
140
160
10(11)
DB-PIM-IGBT3_2Serie.xls
Technische Information / Technical Information
IGBT-Module
IGBT-Modules
FP40R12KE3G
Schaltplan/ Circuit diagram
Gehuseabmessungen/ Package outlines
Mit dieser technischen Information werden Halbleiterbauelemente spezifiziert, jedoch keine
Eigenschaften zugesichert. Sie gilt in Verbindung mit den zugehrigen Technischen Erluterungen.
This technical information specifies semiconductor devices but promises no characteristics. It is
valid in combination with the belonging technical notes.
2
3
1
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22
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20
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11
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12
5
6
10
7
14
NTC
9
8
11(11)
DB-PIM-IGBT3_2Serie.xls
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