第6世代IGBTモジュール Sシリーズ NXタイプ CM75TX-24S

<IGBTモジュール>
CM75TX-24S
大電力スイッチング用
絶縁形
コレクタ電流 IC .......................................
75A
コレクタ・エミッタ間電圧 VCES ............... 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 指令対応
●UL Recognized under UL1557, File E323585
6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
t=0.8
SECTION A
接続図
Tolerance otherwise specified
P(54~56)
P1(28~30)
GVP(9)
GWP(17)
EUP(2)
EVP(10)
EWP(18)
U(48~50)
V(42~44)
GUN(5)
GVP(13)
GWN(21)
EUN(6)
EVP(14)
EWN(22)
N(59~61)
W(36~38)
NTC
GUP(1)
TH2(32)
N1(23~25)
Caution: Each (three) pin terminal of P/N/P1/N1/U/V/W is connected in the module,
but should use all each three pins for the external wiring.
2014.04 作成
TH1(31)
1
Division of Dimension
3
Tolerance
0.5
to
±0.2
over
3
to
6
±0.3
over
6
to
30
±0.5
over
30
to 120
±0.8
over 120
to 400
±1.2
The tolerance of size between
terminals is assumed to be ±0.4.
<IGBTモジュール>
CM75TX-24S
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
直流, TC=122 °C
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)
条件
TC=25 °C
直流
エミッタ電流
(注2, 4)
75
(注3)
A
150
(注2,4)
600
(注2)
W
75
パルス, 繰返し
(注3)
A
150
モジュール
記号
項目
条件
定格値
単位
Visol
絶縁耐電圧
全端子・ベース板間, 実効値, f=60 Hz, AC 1 分間
2500
V
Tj m ax
最大接合温度
瞬時動作(過負荷等)
175
°C
TCmax
最大ケース温度
(注4)
125
°C
Tjop
動作接合温度
連続動作
-40 ~ +150
Tst g
保存温度
-
-40 ~ +125
°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
規格値
条件
単位
最小
標準
最大
-
-
1.0
mA
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
-
-
0.5
μA
V G E (t h )
ゲート・エミッタ間しきい値電圧
IC=7.5 mA, VCE=10 V
5.4
6.0
6.6
V
-
1.80
2.25
IC=75 A,
V C E sa t
VGE=15 V,
(Terminal)
コレクタ・エミッタ間飽和電圧
V C E sa t
(Chip)
Cies
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
T j =125 °C
-
2.00
-
T j =150 °C
-
2.05
-
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
-
-
-
7.5
-
-
1.5
-
-
0.13
試験回路図参照
(注6)
IC=75 A,
VCE=10 V, G-E 間短絡
VCC=600 V, IC=75 A, VGE=15 V
VCC=600 V, IC=75 A, VGE=±15 V,
RG=8.2 Ω, 誘導負荷
IE=75 A,
(注1)
G-E 間短絡,
(Terminal)
エミッタ・コレクタ間電圧
VEC
T j =25 °C
(注1)
(Chip)
試験回路図参照
(注6)
IE=75 A,
-
175
-
-
-
300
-
-
200
-
-
600
-
-
300
T j =25 °C
-
1.80
2.25
T j =125 °C
-
1.80
-
T j =150 °C
-
1.80
-
T j =25 °C
-
1.70
2.15
G-E 間短絡,
T j =125 °C
-
1.70
-
(注6)
T j =150 °C
-
1.70
-
V
V
nF
nC
ns
V
V
trr
(注1)
逆回復時間
VCC=600 V, IE=75 A, VGE=±15 V,
-
-
300
ns
Qrr
(注1)
逆回復電荷
RG=8.2 Ω, 誘導負荷
-
4.0
-
μC
Eon
ターンオンスイッチング損失
VCC=600 V, IC=IE=75 A,
-
7.3
-
E of f
ターンオフスイッチング損失
VGE=±15 V, RG=8.2 Ω, T j =150 °C,
-
8.0
-
逆回復損失
誘導負荷, 1 パルスあたり
-
6.9
-
mJ
-
-
2.4
mΩ
-
0
-
Ω
Err
(注1)
R CC'+EE'
内部配線抵抗
rg
内部ゲート抵抗
2014.04 作成
主端子-チップ間, 1 素子あたり,
TC=25 °C
(注4)
1 素子あたり
2
mJ
<IGBTモジュール>
CM75TX-24S
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(25/50)
B 定数
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
Rt h(c-s)
規格値
条件
接触熱抵抗
熱伝導性グリース塗布
(注4,7)
最小
標準
最大
-
-
0.25
-
-
0.40
-
15
-
単位
K/W
K/kW
機械的特性
記号
項目
取付け
締付けトルク
Ms
規格値
条件
M 5 ねじ
最小
標準
最大
2.5
3.0
3.5
端子間
10.28
-
-
端子・ベース板間
12.41
-
-
ds
沿面距離
da
空間距離
m
質量
-
ec
ベース板平面度
X, Y 各中心線上
9.88
-
-
12.41
-
-
-
300
-
g
±0
-
+100
μm
(注8)
-: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
-:凹
+:凸
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。
〈呼び径(φ)2.6×10 又は 呼び径(φ)2.6×12 B1 タッピンねじ〉
※ねじの長さは,プリント基板の厚み(t1.6~t2.0)によります。
2014.04 作成
mm
端子・ベース板間
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。
接合温度は,最大接合温度(T j m a x )以下です。
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。
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。
R
1
1
6. B( 25 / 50) = ln( 25 ) /(
−
)
R 50
T25 T50
取付面
N·m
端子間
注 1.
2.
3.
4.
取付面
単位
3
mm
<IGBTモジュール>
CM75TX-24S
大電力スイッチング用
絶縁形
推奨動作条件
記号
項目
規格値
条件
最小
標準
Unit
最大
VCC
電源電圧
P-N 端子間
-
600
850
V
VGEon
ゲート(駆動)電圧
G*P-E*P/G*N-E*N 端子間 (*=U, V, W)
13.5
15.0
16.5
V
RG
外部ゲート抵抗
1 素子あたり
8.2
-
82
Ω
チップ配置図 (Top view)
単位:mm, 公差:±1 mm
Tr*P/Tr*N: IGBT, Di*P/Di*N: FWD (*=U/V/W), Th: NTC サーミスタ。
記号は,それぞれのチップの中心を示します。
iE
*: U, V, W
P1
~
~
試験回路及び試験波形
vGE
P
90 %
0V
G*P
-VGE
iE
0
Load
IE
E*P
iC
VCC
t
90 %
RG
0
G*N
vGE
0A
Irr
vCE
0.5×I r r
iC
E*N
10%
-VGE
0A
N1
N
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
VCC
0.1×ICM
0.1×VCC
0
trr
~
~
+
*
+VGE
Q r r =0.5×I r r ×t r r
t
vEC
ICM
VCC
vCE
VCC
0.1×VCC
t
IEM
0.02×ICM
0
t
ti
ti
IGBT ターンオンスイッチング損失
IGBT ターンオフスイッチング損失
0A
t
0V
t
ti
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)
2014.04 作成
4
<IGBTモジュール>
CM75TX-24S
大電力スイッチング用
絶縁形
試験回路
28~30
VGE=15V
54~56
28~30
VGE=15V
1
54~56
28~30
VGE=15V
9
V
42~44
G-E 間
短絡
5
23~25
28~30
59~61
13
23~25
54~56
28~30
G-E 間
短絡
1
2
59~61
23~25
28~30
54~56
G-E 間
短絡
10
V
21
22
9
VGE=15V
5
IC
6
V
36~38
VGE=15V
13
23~25
54~56
18
V
IC
14
59~61
59~61
17
42~44
48~50
23~25
36~38
G-E 間
短絡
14
6
VGE=15V
18
V
48~50
G-E 間
短絡
IC
10
2
G-E 間
短絡
17
IC
IC
V
54~56
21
IC
22
23~25
59~61
G-E 間短絡 GVP-EVP, GVN-EVP,
GWP-EWN, GWN-EWN
G-E 間短絡 GUP-EUP, GUN-EUN,
GWP-EWP, GWN-EWN
UP / UN IGBT
VP / VN IGBT
59~61
G-E 間短絡 GUP-EUP, GUN-EUN,
GVP-EVP, GVN-EVN
WP / WN IGBT
V C E s a t 試験回路
28~30
G-E 間
短絡
54~56
28~30
1
IE
G-E 間
短絡
2
9
5
23~25
28~30
18
28~30
G-E 間
短絡
1
2
54~56
28~30
G-E 間
短絡
G-E 間
短絡
59~61
G-E 間
短絡
IE
IE
21
22
59~61
23~25
G-E 間短絡 GVP-EVP, GVN-EVP,
GWP-EWN, GWN-EWN
G-E 間短絡 GUP-EUP, GUN-EUN,
GWP-EWP, GWN-EWN
UP / UN FWD
VP / VN FWD
59~61
G-E 間短絡 GUP-EUP, GUN-EUN,
GVP-EVP, GVN-EVN
WP / WN FWD
VEC 試験回路
2014.04 作成
V
36~38
13
23~25
54~56
18
V
14
6
59~61
17
42~44
IE
5
23~25
59~61
10
V
21
22
9
48~50
23~25
36~38
G-E 間
短絡
13
23~25
54~56
IE
V
14
59~61
54~56
17
42~44
G-E 間
短絡
6
G-E 間
短絡
IE
V
48~50
G-E 間
短絡
G-E 間
短絡
10
V
G-E 間
短絡
28~30
54~56
5
<IGBTモジュール>
CM75TX-24S
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
3.5
VGE=20 V
13.5 V
(V)
12 V
15 V
コレクタ・エミッタ間飽和電圧 VCEsat
コレクタ電流
IC (A)
125
100
11 V
75
10 V
50
9V
25
0
2
4
6
8
コレクタ・エミッタ間電圧 VCE
T j =150 °C
2.5
T j =125 °C
2
T j =25 °C
1.5
1
0.5
0
10
50
100
150
コレクタ電流 IC (A)
(V)
コレクタ・エミッタ間飽和電圧特性
フリーホイールダイオード順特性
(代表例)
(代表例)
(チップ)
T j =25 °C
(チップ)
G-E間短絡
1000
10
8
IE (A)
IC=150 A
IC=75 A
6
エミッタ電流
(V)
3
0
0
コレクタ・エミッタ間飽和電圧 VCEsat
(チップ)
VGE=15 V
150
IC=30 A
4
100
T j =150 °C
T j =125 °C
2
T j =25 °C
0
6
8
10
12
14
ゲート・エミッタ間電圧
2014.04 作成
16
18
10
20
0.5
1
1.5
2
エミッタ・コレクタ間電圧
VGE (V)
6
2.5
VEC (V)
3
<IGBTモジュール>
CM75TX-24S
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
スイッチング時間特性
(代表例)
VCC=600 V, VGE=±15 V, RG=8.2 Ω, 誘導負荷
---------------: T j =150 °C, - - - - -: T j =125 °C
(代表例)
VCC=600 V, IC=75 A, VGE=±15 V, 誘導負荷
---------------: T j =150 °C, - - - - -: T j =125 °C
1000
1000
td(off)
tf
スイッチング時間
(ns)
100
スイッチング時間
(ns)
tf
td(on)
10
tr
td(off)
100
td(on)
tr
10
1
1
10
1
100
コレクタ電流 IC (A)
10
外部ゲート抵抗
100
RG
(Ω)
スイッチング損失特性
スイッチング損失特性
(代表例)
VCC=600 V, VGE=±15 V, RG=8.2 Ω, 誘導負荷, 1パルスあたり
---------------: T j =150 °C, - - - - -: T j =125 °C
(代表例)
VCC=600 V, IC/IE=75 A, VGE=±15 V, 誘導負荷, 1パルスあたり
---------------: T j =150 °C, - - - - -: T j =125 °C
100
100
1
10
Eon
スイッチング損失, 逆回復損失
(mJ)
E off
逆回復損失
スイッチング損失 (mJ)
(mJ)
10
Eon
E off
10
Err
Err
0.1
1
1
1
10
1
100
コレクタ電流 IC (A)
外部ゲート抵抗
エミッタ電流 IE (A)
2014.04 作成
10
7
100
RG
(Ω)
<IGBTモジュール>
CM75TX-24S
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)
VCC=600 V, VGE=±15 V, RG=8.2 Ω, 誘導負荷
---------------: T j =150 °C, - - - - -: T j =125 °C
G-E間短絡, T j =25 °C
1000
100
Cies
1
(ns), I r r
(nF)
(A)
10
trr
trr
容量
Coes
Irr
100
0.1
Cres
0.01
10
0.1
1
10
コレクタ・エミッタ間電圧
VCE
100
1
10
100
エミッタ電流 IE (A)
(V)
ゲート容量特性
最大過渡熱インピーダンス特性
(代表例)
Single pulse, TC=25°C
R t h ( j - c )Q =0.25 K/W, R t h ( j - c ) D =0.40 K/W
VCC=600 V, IC=75 A, T j =25 °C
1
NORMALIZED TRANSIENT THERMAL IMPEDANCE
Zth(j-c)
ゲート・エミッタ間電圧
VGE (V)
20
15
10
5
0
0
50
100
150
ゲート容量 QG
2014.04 作成
200
250
0.1
0.01
0.001
0.00001
0.0001
0.001
時間
(nC)
8
0.01
(S)
0.1
1
10
<IGBTモジュール>
CM75TX-24S
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
2014.04 作成
50
75
100
125
T (°C)
9
<IGBTモジュール>
CM75TX-24S
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
・本 資 料 は ,お 客 様 が 用 途 に 応 じ た 適 切 な 三 菱 半 導 体 製 品 を ご 購 入 い た だ く た め の 参 考 資 料 で あ り ,本 資 料
中 に 記 載 の 技 術 情 報 に つ い て 三 菱 電 機 が 所 有 す る 知 的 財 産 権 そ の 他 の 権 利 の 実 施 、使 用 を 許 諾 す る も の で
はありません。
・本 資 料 に 記 載 の 製 品 デ ー タ ,図 ,表 ,プ ロ グ ラ ム ,ア ル ゴ リ ズ ム そ の 他 応 用 回 路 例 の 使 用 に 起 因 す る 損 害 、
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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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れ る こ と を 目 的 と し て 設 計 、製 造 さ れ た も の で は あ り ま せ ん 。本 資 料 に 記 載 の 製 品 を 運 輸 、移 動 体 用 、医
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2014.04 作成
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