CM450DX-24S1

<IGBTモジュール>
CM450DX-24S1
大電力スイッチング用
絶縁形
コレクタ電流 IC ....................................... 4 5 0 A
コレクタ・エミッタ間電圧 V CES ............... 1 2 0 0 V
最大接合温度
T jmax ...............................
1 7 5 °C
●フラットベース形
●銅ベース板(めっきレス)
●スズめっきピン端子
●RoHS 指令準拠
●UL Recognized under UL1557, File No. E323585
2素子入
用途
インバータ装置,サーボアンプ,電源装置 など
外形及び接続図
単位:mm
TERMINAL
SECTION A
DETAIL B
SECTION C-C
接続図
9
Terminal code
8
Tr2
10
7
Di1
Di2
11
6
Tr1
NTC
Th
1
2
2017.1 作成
3
4
5
1
CMH-10297-A
Ver.1.2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
TH1
TH2
G1
Es1
Cs1
C2E1
C2E1
G2
Es2
E2
C1
Tolerance otherwise specified
Division of Dimension
0.5
to
over
3
over
6
over
Tolerance
3
±0.2
to
6
±0.3
to
30
±0.5
30
to 120
±0.8
over 120
to 400
±1.2
<IGBTモジュール>
CM450DX-24S1
大電力スイッチング用
絶縁形
最大定格(指定のない場合,Tj=25 °C)
インバータ部 IGBT/FWD
定格値
単位
VCES
記号
コレクタ・エミッタ間電圧
G-E 間短絡
1200
V
VGES
ゲート・エミッタ間電圧
C-E 間短絡
± 20
V
IC
項目
条件
コレクタ電流
ICRM
パルス, 繰返し
コレクタ損失
Pt ot
IE
(注1)
IERM
(注1)
(注2, 4)
直流, TC=107 °C
TC=25 °C
直流
エミッタ電流
450
(注3)
A
900
(注2,4)
2775
(注2)
W
450
パルス, 繰返し
(注3)
A
900
モジュール
定格値
単位
Visol
記号
絶縁耐電圧
項目
全端子・ベース板間, 実効値, f=60 Hz, AC 1 分間
条件
4000
V
Tj m ax
最大接合温度
瞬時動作(過負荷等)
175
TCmax
最大ケース温度
(注4)
125
Tjop
動作接合温度
連続動作
-40 ~ +150
Tst g
保存温度
-
-40 ~ +125
°C
°C
電気的特性(指定のない場合,T j =25 °C)
インバータ部 IGBT/FWD
記号
項目
ICES
コレクタ・エミッタ間遮断電流
VCE=VCES, G-E 間短絡
IGES
ゲート・エミッタ間漏れ電流
VGE=VGES, C-E 間短絡
V G E (t h )
ゲート・エミッタ間しきい値電圧
IC=45 mA, VCE=10 V
V C E sa t
(Terminal)
コレクタ・エミッタ間飽和電圧
V C E sa t
(Chip)
入力容量
Coes
出力容量
Cres
帰還容量
QG
ゲート電荷量
td(on)
ターンオン遅延時間
tr
上昇時間
td(off)
ターンオフ遅延時間
tf
下降時間
VEC
1.0
mA
μA
6.6
V
T j =25 °C
-
1.80
2.25
試験回路図参照,
T j =125 °C
-
2.00
-
(注6)
T j =150 °C
-
2.05
-
IC=450 A,
T j =25 °C
-
1.70
2.15
VGE=15 V,
T j =125 °C
-
1.90
-
(注6)
T j =150 °C
-
1.95
-
-
-
45
-
-
9.0
-
-
0.75
-
945
-
-
-
800
-
-
200
-
-
600
-
-
300
IE=450 A, G-E 間短絡,
(Chip)
-
0.5
RG=0 Ω, 誘導負荷
(注1)
-
-
VCC=600 V, IC=450 A, VGE=±15 V,
エミッタ・コレクタ間電圧
VEC
最大
6.0
VCC=600 V, IC=450 A, VGE=15 V
(Terminal)
標準
-
VCE=10 V, G-E 間短絡
(注1)
単位
最小
5.4
IC=450 A, VGE=15 V,
Cies
規格値
条件
T j =25 °C
-
2.60
3.40
試験回路図参照,
T j =125 °C
-
2.16
-
(注6)
T j =150 °C
-
2.10
-
IE=450 A,
T j =25 °C
-
2.50
3.30
G-E 間短絡,
T j =125 °C
-
2.06
-
(注6)
T j =150 °C
V
V
nF
nC
ns
V
V
-
2.00
-
trr
(注1)
逆回復時間
VCC=600 V, IE=450 A, VGE=±15 V,
-
-
300
ns
Qrr
(注1)
逆回復電荷
RG=0 Ω, 誘導負荷
-
12
-
μC
Eon
ターンオンスイッチング損失
VCC=600 V, IC=IE=450 A,
-
35.8
-
E of f
ターンオフスイッチング損失
VGE=±15 V, RG=0 Ω, T j =150 °C,
-
52.4
-
逆回復損失
誘導負荷, 1 パルスあたり
-
27.9
-
mJ
-
-
0.7
mΩ
-
4.3
-
Ω
Err
(注1)
R CC'+EE'
内部配線抵抗
rg
内部ゲート抵抗
主端子-チップ間, 1 素子あたり,
TC=25 °C
(注4)
1 素子あたり
2017.1 作成
2
CMH-10297-A
Ver.1.2
mJ
<IGBTモジュール>
CM450DX-24S1
大電力スイッチング用
絶縁形
電気的特性(続き:指定のない場合,T j =25 °C)
NTC サーミスタ部
記号
項目
(注4)
R25
ゼロ負荷抵抗値
TC=25 °C
ΔR/R
抵抗値許容差
R100=493 Ω, TC=100 °C
B 定数
B(25/50)
計算式による値
電力損失
P25
規格値
条件
TC=25 °C
(注4)
(注6)
(注4)
最大
単位
最小
標準
4.85
5.00
5.15
kΩ
-7.3
-
+7.8
%
-
3375
-
K
-
-
10
mW
熱的特性
記号
項目
接合・ケース間, インバータ部 IGBT,
1 素子あたり (注4)
接合・ケース間, インバータ部 FWD,
1 素子あたり (注4)
ケース・ヒートシンク間, 1 モジュールあたり,
Rt h(j -c)Q
熱抵抗
Rt h(j -c)D
接触熱抵抗
Rt h(c-s)
規格値
条件
熱伝導性グリース塗布
(注4,7)
最小
標準
最大
-
-
54
-
-
86
-
15
-
単位
K/kW
K/kW
機械的特性
記号
項目
規格値
条件
最小
標準
最大
単位
Ms
締付けトルク
主端子
M 6 ねじ
3.5
4.0
4.5
N·m
Ms
締付けトルク
取付け
M 5 ねじ
2.5
3.0
3.5
N·m
m
質量
-
-
350
-
g
ds
沿面距離
da
空間距離
ec
ベース板平面度
端子間
端子・ベース板間
端子間
端子・ベース板間
X, Y 各中心線上
(注8)
17
-
-
18.5
-
-
10
-
-
16.3
-
-
±0
-
+100
* : 本製品は RoHS※指令(2011/65/EU)に準拠しています。
※Restriction of the use of certain Hazardous Substances in electrical and electronic equipment
注 1. フリーホイールダイオード(FWD)の定格又は特性を示します。
2. 接合温度は,最大接合温度(T j m a x )以下です。
3. パルス幅及び繰返し率は,素子の温度上昇が,最大接合温度(T j m a x )を越えない値とします。
4. ケース温度(T C )及びヒートシンク温度(T s )の定義点は,チップ直下におけるベース板及びヒートシンクの表面です。
チップ中心位置は,チップ配置図のとおりです。
5. パルス幅及び繰返し率は,素子の温度上昇が無視できる値とします。
6. B( 25 / 50)  ln(
R 25
1
1
) /(
)

R 50
T25 T50
-:凹
+:凸
R25:絶対温度 T25 [K] におけるゼロ負荷抵抗値;T25 [K]=25 [°C]+273.15=298.15
R50:絶対温度 T50 [K] におけるゼロ負荷抵抗値;T50 [K]=50 [°C]+273.15=323.15
7. 接触熱抵抗の標準値は,熱伝導率 λ=0.9 W/(m·K) の放熱用グリースを使用したときの値です。
8. ベース板(取付面)平面度測定箇所は,下図のとおりです。
Y
X
取付面
取付面
-:凹
取付面
+:凸
2017.1 作成
3
CMH-10297-A
Ver.1.2
mm
mm
μm
<IGBTモジュール>
CM450DX-24S1
大電力スイッチング用
絶縁形
注 9. プリント基板をスタンドオフにねじ止めする場合は,下記仕様のタッピンねじをご使用ください。
プリント基板厚み:t1.0~t1.6
締付けトルク
仕様
メーカー
寸法
締付け方法
(N・m)
EJOT 社(独)
(1) PT
K25×8
0.55 ± 0.055
(2) PT
K25×10
0.75 ± 0.075
手作業(電動ドライバー30 r/min 相当)
(3)
(4)
(5)
DELTA PT
DELTA PT
B1 タッピンねじ
25×8
25×10
0.55 ± 0.055
0.75 ± 0.075
~電動ドライバー600 r/min 以下
呼び径(φ)2.6×10 0.75 ± 0.075
呼び径(φ)2.6×12
-
推奨動作条件
記号
項目
条件
VCC
電源電圧
C1-E2 端子間
VGEon
ゲート(駆動)電圧
G1-Es1/G2-Es2 端子間
RG
外部ゲート抵抗
1 素子あたり
チップ配置図 (Top view)
標準
最大
単位
-
600
850
13.5
15.0
16.5
V
V
0
-
10
Ω
単位:mm, 公差:±1 mm
Tr1/Tr2: IGBT, Di1/Di2: FWD, Th: NTC サーミスタ。
記号は,それぞれのチップの中心位置を示します。
2017.1 作成
4
CMH-10297-A
規格値
最小
Ver.1.2
<IGBTモジュール>
CM450DX-24S1
大電力スイッチング用
絶縁形
~
~
試験回路及び試験波形
vGE
90 %
11
iE
5
iE
0
IE
VCC
iC
t
0A
90 %
RG
0
V
vGE
-VGE
Irr
vCE
8
0.5×I r r
iC
10%
10
9
0A
tr
td(on)
tf
td(off)
t
スイッチング特性試験回路及び試験波形
逆回復特性試験波形
iE
iC
iC
ICM
vCE
trr
~
~
+
6/7
4
+VGE
Q r r =0.5×I r r ×t r r
t
Load
3
-VGE
0V
VCC
iC
VCC
ICM
IEM
vEC
ICM
VCC
vCE
VCC
vCE
t
0A
0.1×ICM
0.1×VCC
0
t
0
0.1×VCC
0.1×VCC
0
0.02×I0.02×I
CM
CM
t
ti
ti
IGBT ターンオンスイッチング損失
t
0V
t
ti
ti
IGBT ターンオフスイッチング損失
FWD 逆回復損失
ターンオン / ターンオフスイッチング損失及び逆回復損失試験波形(積分時間説明図)
11
11
G-E 間
短絡
5
VGE=15 V
G-E 間
短絡
3
IC
3
V
6/7
6/7
IC
8
10
9
Tr1
Tr2
2017.1 作成
Ver.1.2
G-E 間
短絡
IC
8
10
9
10
Di2
Di1
VEC 試験回路
5
CMH-10297-A
6/7
6/7
9
V C E s a t 試験回路
V
4
4
8
8
10
5
3
G-E 間
短絡
VGE=15 V
9
IE
G-E 間
短絡
V
4
G-E 間
短絡
5
3
4
V
11
11
5
<IGBTモジュール>
CM450DX-24S1
大電力スイッチング用
絶縁形
特性図
インバータ部
出力特性
(代表例)
コレクタ・エミッタ間飽和電圧特性
(代表例)
(チップ)
T j =25 °C
(チップ)
VGE=15 V
900
3.5
VGE=20 V
15 V
800
(V)
12 V
3
T j =150 °C
コレクタ・エミッタ間飽和電圧 VCEsat
コレクタ電流 IC (A)
700
600
11 V
500
400
10 V
300
200
9V
100
0
2
T j =25 °C
1.5
1
0.5
0
0
2
4
6
8
10
0
100
200
300
400
500
600
700
コレクタ・エミッタ間電圧 VCE V)
コレクタ電流 IC (A)
コレクタ・エミッタ間電圧特性
(代表例)
フリーホイールダイオード順特性
(代表例)
(チップ)
T j =25 °C
800
900
(チップ)
G-E間短絡
1000
10
8
IC=900 A
T j =150 °C
エミッタ電流 IE (A)
コレクタ・エミッタ間電圧 VCE (V)
T j =125 °C
2.5
IC=450 A
6
IC=180 A
4
T j =25 °C
100
T j =125 °C
2
0
10
6
8
10
12
14
ゲート・エミッタ間電圧
16
18
20
0
2017.1 作成
6
CMH-10297-A
Ver.1.2
0.5
1
1.5
2
2.5
3
エミッタ・コレクタ間電圧 VEC (V)
VGE (V)
3.5
4
<IGBTモジュール>
CM450DX-24S1
大電力スイッチング用
絶縁形
特性図
インバータ部
スイッチング時間特性
(代表例)
スイッチング時間特性
(代表例)
VCC=600 V, VGE=±15 V, RG=0 Ω, 誘導負荷
---------------: T j =150 °C, - - - - -: T j =125 °C
VCC=600 V, IC=450 A, VGE=±15 V, 誘導負荷
---------------: T j =150 °C, - - - - -: T j =125 °C
10000
10000
100
1000
tr
10
td(off)
td(on)
tr, td(on) (ns)
100
td(off)
tf
tf
100
100
1
10
1000
スイッチング時間
tr
tf, td(off)
1000
スイッチング時間
スイッチング時間
(ns)
(ns)
td(on)
100
1000
10
0.1
コレクタ電流 IC (A)
1
10
外部ゲート抵抗
RG
100
(Ω)
スイッチング損失特性
(代表例)
スイッチング損失特性
(代表例)
VCC=600 V, VGE=±15 V, RG=0 Ω, 誘導負荷, 1パルスあたり
---------------: T j =150 °C, - - - - -: T j =125 °C
VCC=600 V, IC/IE=450 A, VGE=±15 V, 誘導負荷, 1パルスあたり
---------------: T j =150 °C, - - - - -: T j =125 °C
100
1000
100
1000
E off
E off
1
10
0.1
100
1000
コレクタ電流 IC (A)
エミッタ電流 IE (A)
2017.1 作成
Ver.1.2
100
10
0.1
1
外部ゲート抵抗
7
CMH-10297-A
Eon
10
1
0.01
1
10
Err
10
RG
(Ω)
100
スイッチング損失 Eon (mJ)
(mJ)
Err
スイッチング損失 Eoff, 逆回復損失
100
(mJ)
10
逆回復損失
スイッチング損失
(mJ)
Eon
<IGBTモジュール>
CM450DX-24S1
大電力スイッチング用
絶縁形
特性図
インバータ部
容量特性
(代表例)
フリーホイールダイオード逆回復特性
(代表例)
G-E間短絡, T j =25 °C
VCC=600 V, VGE=±15 V, RG=0 Ω, 誘導負荷
---------------: T j =150 °C, - - - - -: T j =125 °C
100
1000
Cies
Irr
(A)
10
(ns), I r r
容量 (nF)
Coes
1
100
trr
Cres
trr
0.1
0.01
10
0.1
1
10
100
10
100
1000
コレクタ・エミッタ間電圧 VCE (V)
エミッタ電流 IE (A)
ゲート容量特性
(代表例)
最大過渡熱インピーダンス特性
Single pulse, TC=25°C
R t h ( j - c )Q =54 K/kW, R t h (j - c ) D =86 K/kW
VCC=600 V, IC=450 A, T j =25 °C
1
NORMALIZED TRANSIENT THERMAL IMPEDANCE
ゲート・エミッタ間電圧
VGE (V)
Zt h(j-c)
20
15
10
5
0
0
500
ゲート容量
1000
QG
1500
8
CMH-10297-A
Ver.1.2
0.01
0.001
0.00001
0.0001
0.001
0.01
時間
(nC)
2017.1 作成
0.1
(S)
0.1
1
10
<IGBTモジュール>
CM450DX-24S1
大電力スイッチング用
絶縁形
特性図
NTC サーミスタ部
温度特性
(代表例)
100
抵抗値
R (kΩ)
10
1
0.1
-50
-25
0
25
温度
50
75
100
125
T (°C)
2017.1 作成
9
CMH-10297-A
Ver.1.2
<IGBTモジュール>
CM450DX-24S1
大電力スイッチング用
絶縁形
安全設計に関するお願い
弊 社 は 品 質 ,信 頼 性 の 向 上 に 努 め て お り ま す が ,半 導 体 製 品 は 故 障 が 発 生 し た り ,誤 動 作 す る 場 合 が あ り
ま す 。弊 社 の 半 導 体 製 品 の 故 障 又 は 誤 動 作 に よ っ て 結 果 と し て ,人 身 事 故 ,火 災 事 故 、社 会 的 損 害 な ど を 生
じ さ せ な い よ う な 安 全 性 を 考 慮 し た 冗 長 設 計 ,延 焼 対 策 設 計 ,誤 動 作 防 止 設 計 な ど の 安 全 設 計 に 十 分 ご 留 意
ください。
本資料ご利用に際しての留意事項
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導 体 製 品 の ご 購 入 に 当 た り ま し て は ,事 前 に 三 菱 電 機 ま た は 特 約 店 へ 最 新 の 情 報 を ご 確 認 頂 き ま す と と も
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技 術 内 容 、プ ロ グ ラ ム 、ア ル ゴ リ ズ ム 単 位 で 評 価 す る だ け で な く 、シ ス テ ム 全 体 で 十 分 に 評 価 し 、お 客 様
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療 用 、航 空 宇 宙 用 、原 子 力 制 御 用 、海 底 中 継 用 機 器 あ る い は シ ス テ ム な ど 、特 殊 用 途 へ の ご 利 用 を ご 検 討
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2017.1 作成
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