Datasheet PleasereadtheImportantNoticeandWarningsattheendofthisdocument V3.0
www.infineon.com 2017-11-08
FF450R12ME4E_B11
EconoDUAL™3ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlledHEDiodeundPressFIT/NTC
EconoDUAL™3modulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlledHEdiodeandPressFIT/NTC
VCES = 1200V
IC nom = 450A / ICRM = 900A
PotentielleAnwendungen PotentialApplications
• •Hilfsumrichter Auxiliaryinverters
• •Motorantriebe Motordrives
• •SolarAnwendungen Solarapplications
• •USV-Systeme UPSsystems
ElektrischeEigenschaften ElectricalFeatures
• •NiedrigesVCEsat LowVCEsat
• •Tvjop=150°C Tvjop=150°C
MechanischeEigenschaften MechanicalFeatures
• •PressFITVerbindungstechnik PressFITcontacttechnology
• •Standardgehäuse Standardhousing
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
ContentoftheCode Digit
ModuleSerialNumber 1-5
ModuleMaterialNumber 6-11
ProductionOrderNumber 12-19
Datecode(ProductionYear) 20-21
Datecode(ProductionWeek) 22-23
Datasheet 2 V3.0
2017-11-08
FF450R12ME4E_B11
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES 1200 V
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent TC = 100°C, Tvj max = 175°C IC nom 450 A
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 900 A
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max.
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
IC = 450 A, VGE = 15 V
IC = 450 A, VGE = 15 V
IC = 450 A, VGE = 15 V
VCE sat
1,75
2,00
2,05
2,10 V
V
V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage IC = 17,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C VGEth 5,25 5,80 6,35 V
Gateladung
Gatecharge VGE = -15 V ... +15 V QG3,30 µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 1,7 Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 28,0 nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 1,55 nF
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent VCE = 1200 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C ICES 3,0 mA
Gate-Emitter-Reststrom
Gate-emitterleakagecurrent VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C IGES 400 nA
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload
IC = 450 A, VCE = 400 V
VGE = ±15 V
RGon = 1,3 Ω
td on 0,20
0,22
0,22
µs
µs
µs
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
IC = 450 A, VCE = 400 V
VGE = ±15 V
RGon = 1,3 Ω
tr0,11
0,13
0,13
µs
µs
µs
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 450 A, VCE = 400 V
VGE = ±15 V
RGoff = 1,3 Ω
td off 0,37
0,45
0,48
µs
µs
µs
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
IC = 450 A, VCE = 400 V
VGE = ±15 V
RGoff = 1,3 Ω
tf0,10
0,19
0,23
µs
µs
µs
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
IC = 450 A, VCE = 400 V, LS = 65 nH
VGE = ±15 V, di/dt = 2450 A/µs (Tvj = 150°C)
RGon = 1,3 ΩEon
31,0
45,5
49,5
mJ
mJ
mJ
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
IC = 450 A, VCE = 400 V, LS = 65 nH
VGE = ±15 V, du/dt = 2700 V/µs (Tvj = 150°C)
RGoff = 1,3 ΩEoff
27,0
39,5
44,5
mJ
mJ
mJ
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Kurzschlußverhalten
SCdata
VGE ≤ 15 V, VCC = 800 V
VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 1800 A
Tvj = 150°C
tP ≤ 10 µs,
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC 0,0625 K/W
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper
Thermalresistance,casetoheatsink
proIGBT/perIGBT
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,0422 K/W
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 150 °C
Datasheet 3 V3.0
2017-11-08
FF450R12ME4E_B11
Diode,Wechselrichter/Diode,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
PeriodischeSpitzensperrspannung
Repetitivepeakreversevoltage Tvj = 25°C VRRM 1200 V
Dauergleichstrom
ContinuousDCforwardcurrent IF450 A
PeriodischerSpitzenstrom
Repetitivepeakforwardcurrent tP = 1 ms IFRM 900 A
Grenzlastintegral
I²t-value
VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125°C
VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 150°C I²t 35000
28500 A²s
A²s
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max.
Durchlassspannung
Forwardvoltage
IF = 450 A, VGE = 0 V
IF = 450 A, VGE = 0 V
IF = 450 A, VGE = 0 V
VF
1,65
1,65
1,65
2,10 V
V
V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
IF = 450 A, - diF/dt = 3650 A/µs (Tvj=150°C)
VR = 400 V
VGE = -15 V
IRM
255
305
335
A
A
A
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
IF = 450 A, - diF/dt = 3650 A/µs (Tvj=150°C)
VR = 400 V
VGE = -15 V
Qr
45,5
67,0
83,0
µC
µC
µC
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
IF = 450 A, - diF/dt = 3650 A/µs (Tvj=150°C)
VR = 400 V
VGE = -15 V
Erec
16,0
23,5
29,0
mJ
mJ
mJ
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase proDiode/perdiode RthJC 0,0971 K/W
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper
Thermalresistance,casetoheatsink
proDiode/perdiode
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,0413 K/W
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 150 °C
NTC-Widerstand/NTC-Thermistor
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max.
Nennwiderstand
Ratedresistance TNTC = 25°C R25 5,00 kΩ
AbweichungvonR100
DeviationofR100 TNTC = 100°C, R100 = 493 Ω ∆R/R -5 5 %
Verlustleistung
Powerdissipation TNTC = 25°C P25 20,0 mW
B-Wert
B-value R2 = R25 exp [B25/50(1/T2 - 1/(298,15 K))] B25/50 3375 K
B-Wert
B-value R2 = R25 exp [B25/80(1/T2 - 1/(298,15 K))] B25/80 3411 K
B-Wert
B-value R2 = R25 exp [B25/100(1/T2 - 1/(298,15 K))] B25/100 3433 K
AngabengemäßgültigerApplicationNote.
Specificationaccordingtothevalidapplicationnote.
Datasheet 4 V3.0
2017-11-08
FF450R12ME4E_B11
Modul/Module
Isolations-Prüfspannung
Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min VISOL 3,4 kV
MaterialModulgrundplatte
Materialofmodulebaseplate Cu
InnereIsolation
Internalisolation
Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140)
basicinsulation(class1,IEC61140) Al2O3
Kriechstrecke
Creepagedistance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 14,5
13,0 mm
Luftstrecke
Clearance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 12,5
10,0 mm
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex CTI > 200
min. typ. max.
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule LsCE 20 nH
Lagertemperatur
Storagetemperature Tstg -40 125 °C
Anzugsdrehmomentf.Modulmontage
Mountingtorqueformodulmounting
SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,00 6,00 Nm
Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse
Terminalconnectiontorque
SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,0 - 6,0 Nm
Gewicht
Weight G 345 g
The electrical characterization was performed in NPC2 topology, which combines the modules FF450R12ME4E_B11 and
FF450R12ME4_B11. It has to be considered, that the commutation in this configuration takes place between both modules.
Die elektrische Charakterisierung wurde in NPC2-Topologie durchgeführt. Dabei werden die Module FF450R12ME4E_B11
und FF450R12ME4_B11 kombiniert. Es ist zu beachten, dass die Kommutierung zwischen den beiden Modulen stattfindet.
Datasheet 5 V3.0
2017-11-08
FF450R12ME4E_B11
AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
VGE=15V
VCE [V]
IC [A]
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5
0
150
300
450
600
750
900
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
Tvj=150°C
VCE [V]
IC [A]
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0
0
150
300
450
600
750
900
VGE = 19V
VGE = 17V
VGE = 15V
VGE = 13V
VGE = 11V
VGE = 9V
ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch)
transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VGE)
VCE=20V
VGE [V]
IC [A]
5 6 7 8 9 10 11 12 13
0
150
300
450
600
750
900
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(IC),Eoff=f(IC)
VGE=±15V,RGon=1.3Ω,RGoff=1.3Ω,VCE=400V
IC [A]
E [mJ]
0 150 300 450 600 750 900
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
Eon, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
Datasheet 6 V3.0
2017-11-08
FF450R12ME4E_B11
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=450A,VCE=400V
RG [Ω]
E [mJ]
0 2 4 6 8 10 12 14
0
20
40
60
80
100
120
140
Eon, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJC=f(t)
t [s]
ZthJC [K/W]
0,001 0,01 0,1 1 10
0,001
0,01
0,1
ZthJC : IGBT
i:
ri[K/W]:
τi[s]:
1
0,004
0,00145
2
0,0423
0,041
3
0,00932
0,223
4
0,00688
1,64
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=1.3Ω,Tvj=150°C
VCE [V]
IC [A]
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
IC, Modul
IC, Chip
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
VF [V]
IF [A]
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4
0
150
300
450
600
750
900
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Datasheet 7 V3.0
2017-11-08
FF450R12ME4E_B11
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=1.3Ω,VCE=400V
IF [A]
E [mJ]
0 150 300 450 600 750 900
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=450A,VCE=400V
RG [Ω]
E [mJ]
0 2 4 6 8 10 12 14
0
5
10
15
20
25
30
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJC=f(t)
t [s]
ZthJC [K/W]
0,001 0,01 0,1 1 10
0,001
0,01
0,1
1
ZthJC : Diode
i:
ri[K/W]:
τi[s]:
1
0,00861
0,0016
2
0,0671
0,0368
3
0,0172
0,231
4
0,00419
2,69
NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch)
NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical)
R=f(T)
TNTC [°C]
R[Ω]
0 20 40 60 80 100 120 140 160
100
1000
10000
100000
Rtyp
Datasheet 8 V3.0
2017-11-08
FF450R12ME4E_B11
Schaltplan/Circuitdiagram
Gehäuseabmessungen/Packageoutlines
Trademarks
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Edition2017-11-08
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81726München,Germany
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