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(1)

Preliminary

EasyPIMモジュール null とPressFIT / NTCサーミスタ 特徴

電気的特性 - VCES = 1200 V

- IC nom = 100 A / ICRM = 200 A - トレンチ IGBT 7

- VCEsat飽和電圧 - 最大175° c の過負荷動作

機械的特性 - 高いパワー密度 - コンパクトデザイン

- 低熱インピーダンスの Al2O3 DCB - 2.5 kV AC 1分 絶縁耐圧

- PressFIT 接合技術 可能性のある用途

空調

補助インバーター

モーター駆動

サーボ駆動

• UPSシステム Product validation

• IEC 6074760749、および60068の関連試験に準拠して産業用アプリケーションに適合

詳細

J

(2)

目次

詳細 . . . 1

特徴 . . . 1

可能性のある用途 . . . 1

Product validation . . . 1

目次 . . . 2

1 Package . . . 3

2 IGBT- インバータ . . . 3

3 Diode、インバータ . . . 5

4 Diode、整流器 . . . 6

5 IGBT-ブレーキチョッパー . . . .7

6 Diode、ブレーキチョッパー . . . .9

7 NTC-サーミスタ . . . 10

8 特性図 . . . 11

9 回路図 . . . 17

10 パッケージ外形図 . . . 17

改訂履歴 . . . 18

Disclaimer . . . .19

目次

(3)

1 Package

表 1 絶縁協調

項目 記号 条件及び注記 定格値 単位

絶縁耐圧 VISOL RMS, f = 50 Hz,

t = 1 min

2.5 kV

内部絶縁 基礎絶縁 (クラス1, IEC 61140) Al2O3

沿面距離 dCreep 連絡方法 - ヒートシンク 11.2 mm

沿面距離 dCreep 連絡方法 - 連絡方法 6.8 mm

空間距離 dClear 連絡方法 - ヒートシンク 9.4 mm

空間距離 dClear 連絡方法 - 連絡方法 5.5 mm

相対トラッキング指数 CTI > 400

相対温度指数 (電気) RTI 住宅 140 °C

表 2 電気的特性

項目 記号 条件及び注記 規格値 単位

最小 標準 最大

内部インダクタンス LsCE 35 nH

パワーターミナル・チップ間抵抗 RAA'+CC' TH=25°C, /スイッチ 2.8 mΩ パワーターミナル・チップ間抵抗 RCC'+EE' TH=25°C, /スイッチ 2.2 mΩ

保存温度 Tstg -40 125 °C

取り付けネジ締め付けトルク M 適切なアプリケーション ノートによるマウンティン

M5,

取り付けネ

1.3 1.5 Nm

質量 G 78 g

: The current under continuous operation is limited to 25 A rms per connector pin.

2 IGBT- インバータ

表 3 最大定格

項目 記号 条件及び注記 定格値 単位

コレクタ・エミッタ間電圧 VCES Tvj = 25 °C 1200 V 連続DCコレクタ電流 ICDC Tvj max = 175 °C TH = 65 °C 100 A 繰り返しピークコレクタ電流 ICRM tP = 1 ms 200 A

ゲート・エミッタ間ピーク電圧 VGES ±20 V

1 Package

(4)

表 4 電気的特性

項目 記号 条件及び注記 規格値 単位

最小 標準 最大 コレクタ・エミッタ間飽和電圧 VCE sat IC = 100 A,

VGE = 15 V

Tvj = 25 °C 1.50 TBD V

Tvj = 125 °C 1.64

Tvj = 175 °C 1.72

ゲート・エミッタ間しきい値電圧 VGEth IC = 2.5 mA, VCE = VGE, Tvj = 25 °C

5.15 5.80 6.45 V

ゲート電荷量 QG VGE = ±15 V, VCE = 600 V

1.8 µC

内蔵ゲート抵抗 RGint Tvj = 25 °C 1.5 Ω

入力容量 Cies f = 100 kHz,

Tvj = 25 °C, VCE = 25 V, VGE = 0 V

21.7 nF

帰還容量 Cres f = 100 kHz,

Tvj = 25 °C, VCE = 25 V, VGE = 0 V

0.076 nF

コレクタ・エミッタ間遮断電流 ICES VCE = 1200 V, VGE = 0 V

Tvj = 125 °C 0.009 mA

ゲート・エミッタ間漏れ電流 IGES VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25 °C

100 nA

ターンオン遅延時間(誘導負荷) tdon IC = 100 A, VCE = 600 V, VGE = ±15 V, RGon = 3.3 Ω

Tvj = 25 °C 0.163 µs

Tvj = 125 °C 0.184

Tvj = 175 °C 0.193

ターンオン上昇時間(誘導負荷) tr IC = 100 A, VCE = 600 V, VGE = ±15 V, RGon = 3.3 Ω

Tvj = 25 °C 0.054 µs

Tvj = 125 °C 0.056

Tvj = 175 °C 0.057

ターンオフ遅延時間(誘導負荷) tdoff IC = 100 A, VCE = 600 V, VGE = ±15 V, RGoff = 3.3 Ω

Tvj = 25 °C 0.328 µs

Tvj = 125 °C 0.410

Tvj = 175 °C 0.459

2 IGBT- インバータ

(5)

表 4 電気的特性 (continued)

項目 記号 条件及び注記 規格値 単位

最小 標準 最大 ターンオフ下降時間(誘導負荷) tf IC = 100 A,

VCE = 600 V, VGE = ±15 V, RGoff = 3.3 Ω

Tvj = 25 °C 0.114 µs

Tvj = 125 °C 0.197

Tvj = 175 °C 0.258

ターンオンスイッチング損失 Eon IC = 100 A, VCE = 600 V, Lσ = 35 nH,

di/dt = 1900 A/µs (Tvj = 175 °C),

VGE = ±15 V, RGon = 3.3 Ω

Tvj = 25 °C 9.5 mJ

Tvj = 125 °C 12.6

Tvj = 175 °C 14.3

ターンオフスイッチング損失 Eoff IC = 100 A, VCE = 600 V, Lσ = 35 nH,

du/dt = 3000 V/µs (Tvj = 175 °C),

VGE = ±15 V, RGoff = 3.3 Ω

Tvj = 25 °C 6.85 mJ

Tvj = 125 °C 10.3

Tvj = 175 °C 12.6

短絡電流 ISC VCC = 800 V,

VCEmax=VCES-LsCE*di/dt

tP ≤ 8 µs, Tvj = 150 °C

370 A

tP ≤ 7 µs, Tvj = 175 °C

350 ジャンクション・ヒートシンク間熱抵

RthJH IGBT部(1素子当り), λgrease= 3.3 W/(m*K)

0.510 K/W

動作温度 Tvj op -40 175 °C

: Tvj op > 150°C is allowed for operation at overload conditions. For detailed specifications, please refer to AN 2018-14.

3 Diode 、インバータ

表 5 最大定格

項目 記号 条件及び注記 定格値 単位

ピーク繰返し逆電圧 VRRM Tvj = 25 °C 1200 V

連続DC電流 IF 100 A

ピーク繰返し順電流 IFRM tP = 1 ms 200 A

3 Diode、インバータ

(6)

表 5 最大定格 (continued)

項目 記号 条件及び注記 定格値 単位

電流二乗時間積 I2t VR = 0 V, tP = 10 ms

Tvj = 125 °C 970 A²s

Tvj = 175 °C 860

表 6 電気的特性

項目 記号 条件及び注記 規格値 単位

最小 標準 最大

順電圧 VF IF = 100 A,

VGE = 0 V

Tvj = 25 °C 1.72 TBD V

Tvj = 125 °C 1.59

Tvj = 175 °C 1.52

ピーク逆回復電流 IRM VR = 600 V, VGE = -15 V,

-diF/dt = 1900 A/µs (Tvj = 175 °C)

Tvj = 25 °C 68.3 A

Tvj = 125 °C 84.6

Tvj = 175 °C 92.8

逆回復電荷量 Qr VR = 600 V, VGE = -15 V,

-diF/dt = 1900 A/µs (Tvj = 175 °C)

Tvj = 25 °C 9.38 µC

Tvj = 125 °C 14.9

Tvj = 175 °C 19.1

逆回復損失 Erec VR = 600 V, VGE = -15 V,

-diF/dt = 1900 A/µs (Tvj = 175 °C)

Tvj = 25 °C 3.02 mJ

Tvj = 125 °C 5.18

Tvj = 175 °C 6.5

ジャンクション・ヒートシンク間熱抵

RthJH /Diode(1素子当り),

λgrease= 3.3 W/(m*K)

0.870 K/W

動作温度 Tvj op -40 175 °C

: Tvj op > 150°C is allowed for operation at overload conditions. For detailed specifications, please refer to AN 2018-14.

4 Diode 、整流器

表 7 最大定格

項目 記号 条件及び注記 定格値 単位

ピーク繰返し逆電圧 VRRM Tvj = 25 °C 1600 V 最大実効順電流/chip IFRMSM TH = 100 °C 100 A 整流出力の最大実効電流 IRMSM TH = 100 °C 100 A サージ順電流 IFSM tP = 10 ms Tvj = 25 °C 1150 A

Tvj = 150 °C 880

4 Diode、整流器

(7)

表 7 最大定格 (continued)

項目 記号 条件及び注記 定格値 単位

電流二乗時間積 I2t tP = 10 ms Tvj = 25 °C 6610 A²s

Tvj = 150 °C 3870

表 8 電気的特性

項目 記号 条件及び注記 規格値 単位

最小 標準 最大

順電圧 VF Tvj = 150 °C,

IF = 100 A

1.02 V

逆電流 Ir Tvj = 150 °C,

VR = 1600 V

1 mA

ジャンクション・ヒートシンク間熱抵

RthJH /Diode(1素子当り),

λgrease = 3.3 W /(m*K)

0.700 K/W

動作温度 Tvj, op -40 150 °C

5 IGBT- ブレーキチョッパー

表 9 最大定格

項目 記号 条件及び注記 定格値 単位

コレクタ・エミッタ間電圧 VCES Tvj = 25 °C 1200 V 連続DCコレクタ電流 ICDC Tvj max = 175 °C TH = 80 °C 50 A 繰り返しピークコレクタ電流 ICRM tP = 1 ms 100 A

ゲート・エミッタ間ピーク電圧 VGES ±20 V

表 10 電気的特性

項目 記号 条件及び注記 規格値 単位

最小 標準 最大 コレクタ・エミッタ間飽和電圧 VCE sat IC = 50 A,

VGE = 15 V

Tvj = 25 °C 1.50 TBD V

Tvj = 125 °C 1.64

Tvj = 175 °C 1.72

ゲート・エミッタ間しきい値電圧 VGEth IC = 1.28 mA, VCE = VGE, Tvj = 25 °C

5.15 5.80 6.45 V

ゲート電荷量 QG VGE = ±15 V, VCE = 600 V

0.92 µC

内蔵ゲート抵抗 RGint Tvj = 25 °C 0 Ω

5 IGBT-ブレーキチョッパー

(8)

表 10 電気的特性 (continued)

項目 記号 条件及び注記 規格値 単位

最小 標準 最大

入力容量 Cies f = 100 kHz,

Tvj = 25 °C, VCE = 25 V, VGE = 0 V

11.1 nF

帰還容量 Cres f = 100 kHz,

Tvj = 25 °C, VCE = 25 V, VGE = 0 V

0.039 nF

コレクタ・エミッタ間遮断電流 ICES VCE = 1200 V Tvj = 25 °C 1 mA ゲート・エミッタ間漏れ電流 IGES VCE = 0 V,

VGE = 20 V, Tvj = 25 °C

100 nA

ターンオン遅延時間(誘導負荷) tdon IC = 50 A, VCE = 600 V, VGE = ±15 V, RGon = 5.1 Ω

Tvj = 25 °C 0.045 µs

Tvj = 125 °C 0.047

Tvj = 175 °C 0.048

ターンオン上昇時間(誘導負荷) tr IC = 50 A, VCE = 600 V, VGE = ±15 V, RGon = 5.1 Ω

Tvj = 25 °C 0.031 µs

Tvj = 125 °C 0.034

Tvj = 175 °C 0.035

ターンオフ遅延時間(誘導負荷) tdoff IC = 50 A, VCE = 600 V, VGE = ±15 V, RGoff = 5.1 Ω

Tvj = 25 °C 0.255 µs

Tvj = 125 °C 0.340

Tvj = 175 °C 0.382

ターンオフ下降時間(誘導負荷) tf IC = 50 A, VCE = 600 V, VGE = ±15 V, RGoff = 5.1 Ω

Tvj = 25 °C 0.107 µs

Tvj = 125 °C 0.195

Tvj = 175 °C 0.255

ターンオンスイッチング損失 Eon IC = 50 A, VCE = 600 V, Lσ = 35 nH,

di/dt = 1200 A/µs (Tvj = 175 °C),

VGE = ±15 V, RGon = 5.1 Ω

Tvj = 25 °C 3.21 mJ

Tvj = 125 °C 4.03

Tvj = 175 °C 4.46

5 IGBT-ブレーキチョッパー

(9)

表 10 電気的特性 (continued)

項目 記号 条件及び注記 規格値 単位

最小 標準 最大 ターンオフスイッチング損失 Eoff IC = 50 A,

VCE = 600 V, Lσ = 35 nH,

du/dt = 2900 V/µs (Tvj = 175 °C),

VGE = ±15 V, RGoff = 5.1 Ω

Tvj = 25 °C 3.23 mJ

Tvj = 125 °C 5.22

Tvj = 175 °C 6.45

短絡電流 ISC VCC = 800 V,

VCEmax=VCES-LsCE*di/dt

tP ≤ 8 µs, Tvj = 150 °C

190 A

tP ≤ 7 µs, Tvj = 175 °C

180 ジャンクション・ヒートシンク間熱抵

RthJH IGBT部(1素子当り), λgrease= 3.3 W /(m*K)

0.850 K/W

動作温度 Tvj op -40 175 °C

: Tvj op > 150°C is allowed for operation at overload conditions. For detailed specifications, please refer to AN 2018-14.

6 Diode 、ブレーキチョッパー

表 11 最大定格

項目 記号 条件及び注記 定格値 単位

ピーク繰返し逆電圧 VRRM Tvj = 25 °C 1200 V

連続DC電流 IF 25 A

ピーク繰返し順電流 IFRM tP = 1 ms 50 A

電流二乗時間積 I2t VR = 0 V, tP = 10 ms

Tvj = 125 °C 72.5 A²s

Tvj = 175 °C 63

表 12 電気的特性

項目 記号 条件及び注記 規格値 単位

最小 標準 最大

順電圧 VF IF = 25 A,

VGE = 0 V

Tvj = 25 °C 1.83 V

Tvj = 125 °C 1.70

Tvj = 175 °C 1.63

6 Diode、ブレーキチョッパー

(10)

表 12 電気的特性 (continued)

項目 記号 条件及び注記 規格値 単位

最小 標準 最大 ピーク逆回復電流 IRM VR = 600 V,

VGE = -15 V,

-diF/dt = 1100 A/µs (Tvj = 175 °C)

Tvj = 25 °C 27.4 A

Tvj = 125 °C 31.2

Tvj = 175 °C 34.1

逆回復電荷量 Qr VR = 600 V, VGE = -15 V,

-diF/dt = 1100 A/µs (Tvj = 175 °C)

Tvj = 25 °C 1.93 µC

Tvj = 125 °C 3.51

Tvj = 175 °C 4.51

逆回復損失 Erec VR = 600 V, VGE = -15 V,

-diF/dt = 1100 A/µs (Tvj = 175 °C)

Tvj = 25 °C 0.74 mJ

Tvj = 125 °C 1.42

Tvj = 175 °C 1.85

ジャンクション・ヒートシンク間熱抵

RthJH /Diode(1素子当り),

λgrease= 3.3 W /(m*K)

1.86 K/W

動作温度 Tvj op -40 175 °C

: Tvj op > 150°C is allowed for operation at overload conditions. For detailed specifications, please refer to AN 2018-14.

7 NTC- サーミスタ

表 13 電気的特性

項目 記号 条件及び注記 規格値 単位

最小 標準 最大

定格抵抗値 R25 TNTC = 25 °C 5 kΩ

R100の偏差 ΔR/R TNTC = 100 °C,

R100 = 493 Ω

-5 5 %

損失 P25 TNTC = 25 °C 20 mW

B-定数 B25/50 R2 = R25 exp[B25/50(1/T2-1/(298,15 K))] 3375 K

B-定数 B25/80 R2 = R25 exp[B25/80(1/T2-1/(298,15 K))] 3411 K

B-定数 B25/100 R2 = R25 exp[B25/100(1/T2-1/(298,15 K))] 3433 K

: 適切なアプリケーションノートによる仕様

7 NTC-サーミスタ

(11)

8 特性図

出力特性 (Typical), IGBT- インバータ

IC = f(VCE) VGE = 15 V

出力特性 (Typical), IGBT- インバータ

IC = f(VCE) Tvj = 175 °C

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

0 25 50 75 100 125 150 175 200

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5

0 25 50 75 100 125 150 175 200

伝達特性 (Typical), IGBT- インバータ

IC = f(VGE) VCE = 20 V

スイッチング損失 (Typical), IGBT- インバータ E = f(IC)

RGoff = 3.3 Ω, RGon = 3.3 Ω, VCE = 600 V, VGE = ± 15 V

5 6 7 8 9 10 11 12 13

0 25 50 75 100 125 150 175 200

0 25 50 75 100 125 150 175 200

0 5 10 15 20 25 30 35 40

8 特性図

(12)

スイッチング損失 (Typical), IGBT- インバータ E = f(RG)

IC = 100 A, VCE = 600 V, VGE = ± 15 V

??? (Typical), IGBT- インバータ t = f(IC)

RGoff = 3.3 Ω, RGon = 3.3 Ω, VCE = 600 V, VGE = ± 15 V, Tvj = 175 °C

0 5 10 15 20 25 30 35

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65

0 25 50 75 100 125 150 175 200

0.01 0.1 0.1 11 10 10

??? (Typical), IGBT- インバータ t = f(RG)

IC = 100 A, VCE = 600 V, VGE = ± 15 V, Tvj = 175 °C

dv/dt (Typical), IGBT- インバータ dV/dt = f(RGon)

IC = 100 A, VCE = 600 V, VGE = ±15 V, Tvj = 25 °C

0 5 10 15 20 25 30 35

0.01 0.1 0.1 11 10 10

0 5 10 15 20 25 30 35

0 1 2 3 4 5 6 7

8 特性図

(13)

過渡熱インピーダンス , IGBT- インバータ Zth = f(t)

逆バイアス安全動作領域(RBSOA)), IGBT- インバータ IC = f(VCE)

RGoff = 3.3 Ω, VGE = ±15.0 V, Tvj = 175 °C

0.001 0.010.01 0.10.1 11 1010

0.01 0.1 0.1 11

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

0 50 100 150 200 250

容量特性 (Typical), IGBT- インバータ

C = f(VCE)

f = 100 kHz, VGE = 0 V, Tvj = 25 °C

ゲート充電特性(典型), IGBT- インバータ VGE = f(QG)

IC = 100 A, Tvj = 25 °C

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0.01 0.1 0.1 11 10 10 100 100 1000 1000

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8

-15 -10 -5 0 5 10 15

8 特性図

(14)

順電圧特性(typical), Diode、インバータ IF = f(VF)

スイッチング損失 (Typical), Diode、インバータ Erec = f(IF)

VCE = 600 V, RGon = RGon(IGBT)

0 0.5 1 1.5 2 2.5

0 25 50 75 100 125 150 175 200

0 25 50 75 100 125 150 175 200

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

スイッチング損失 (Typical), Diode、インバータ Erec = f(RG)

VCE = 600 V, IF = 100 A

過渡熱インピーダンス , Diode、インバータ Zth = f(t)

0 5 10 15 20 25 30 35

0 1 2 3 4 5 6 7 8

0.001 0.010.01 0.10.1 11 1010

0.01 0.1 0.1 11 10 10

8 特性図

(15)

順方向特性(典型) , Diode、整流器 IF = f(VF)

過渡熱インピーダンス , Diode、整流器 Zth = f(t)

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

0 25 50 75 100 125 150 175 200

0.001 0.010.01 0.10.1 11 1010

0.01 0.1 0.1 11

出力特性 (Typical), IGBT-ブレーキチョッパー

IC = f(VCE) VGE = 15 V

順電圧特性(typical), Diode、ブレーキチョッパー IF = f(VF)

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 0.5 1 1.5 2 2.5

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

8 特性図

(16)

サーミスタの温度特性 , NTC-サーミスタ R = f(TNTC)

0 25 50 75 100 125 150 175

10 100 100 1000 1000 10000 10000 100000 100000

8 特性図

(17)

9 回路図

J

図 2

10 パッケージ外形図

pcb hole pattern

N2 P1 P2

N N1 P

G2 E2

N3

G6

B W

G3 E3 L3 U

L2

E6

L1

E4 G4 GB

EB

NTC G5 E5 V

G1 E1

NB

122x according to screw head washer 3,5

4x

A

620,45

109,9 0,45

(3,4) C 0

14

26 14 26 4,2

B dimensioned for EJOT Delta PT WN5451 25 choose length according to pcb thickness 4x

( 2,3) Dome 0,25 A B C 4x

5,40,12x0,25ABC 2x

0

44,43

47,43

49,68 44,43 47,43 49,68

12,20,1

recommended design hight

(12) (16,4) 0 1,6 4,8 8 11,2 17,6 20,8 24 1,6 4,8 8 14,4 17,6 20,8 24

0

4,087,28

10,48

13,6816,88

20,08

23,28

26,48

32,8836,08 4,08 7,28 16,88 20,08 23,28 26,48 29,68 32,88 36,08

図 3

9 回路図

(18)

Edition 2020-11-13 Published by

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