CM200EXS-24S

<IGBTモジュール>
CM200EXS-24S
大電力スイッチング用
絶縁形
コレクタ電流 IC .......................................
200A
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 指令準拠
●UL Recognized under UL1557, File E323585
ブレーキ・チョッパ
用途
ブレーキ装置
外形及び接続図
TERMINAL
単位:mm
接続図
SECTION A
Tolerance otherwise specified
Tolerance
0.5
to
3
±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.
t=0.8
2015.05 作成
1
Ver.2.1
NTC
Division of Dimension
TH1 TH2
(6) (5)
Es
(4)
G
(3)
Th
Tr
E(7)
C(2)
Di
K(8)
A(1)
< IGBT モジュール >
CM200EXS-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)
IGBT
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
パルス, 繰返し
コレクタ損失
Pt ot
(注1,3)
直流, TC=119 °C
コレクタ電流
ICRM
条件
TC=25 °C
200
(注2)
A
400
(注1,3)
1500
W
定格値
単位
1200
V
DIODE
記号
VRRM
IF
項目
ピーク繰返し逆電圧
直流
順電流
IFRM
条件
(注1)
200
パルス, 繰返し
(注2)
A
400
モジュール
記号
項目
条件
定格値
単位
V
Visol
絶縁耐電圧
全端子・ベース板間, 実効値, f=60 Hz, AC 1 分間
4000
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3)
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)
IGBT
記号
項目
規格値
条件
最小
標準
最大
単位
ICES
コレクタ・エミッタ間遮断電流
VCE=VCES, G-E 間短絡
-
-
1.0
mA
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=20 mA, VCE=10 V
5.4
6.0
6.6
V
T j =25 °C
-
1.80
2.25
T j =125 °C
-
2.00
-
IC=200 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)
試験回路図参照
(注4)
T j =150 °C
-
2.05
-
IC=200 A,
T j =25 °C
-
1.70
2.15
VGE=15 V,
T j =125 °C
-
1.90
-
(注4)
T j =150 °C
-
1.95
-
-
-
20
-
-
4.0
-
-
0.33
-
466
-
-
-
800
-
-
200
RG=0 Ω, 誘導負荷
-
-
600
V
V
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
-
-
300
Eon
ターンオンスイッチング損失
VCC=600 V, IC=IF=200 A, VGE=±15 V, RG=0 Ω,
-
30.7
-
E of f
ターンオフスイッチング損失
T j =150 °C, 誘導負荷, 1 パルスあたり
-
21.5
-
R CC'+EE'
内部配線抵抗
-
-
2.0
mΩ
rg
内部ゲート抵抗
-
9.8
-
Ω
2015.05 作成
VCE=10 V, G-E 間短絡
VCC=600 V, IC=200 A, VGE=15 V
VCC=600 V, IC=200 A, VGE=±15 V,
主端子-チップ間, 1 素子あたり,
TC=25 °C
(注3)
-
2
nF
nC
ns
mJ
< IGBT モジュール >
CM200EXS-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)
DIODE
記号
項目
逆電流
IRRM
規格値
条件
最小
VR=VRRM
IF=200 A
VF
(Terminal)
(注4)
試験回路図参照
順電圧
IF=200 A
VF
(Chip)
(注4)
-
-
1.0
-
1.80
2.25
T j =125 °C
-
1.80
-
T j =150 °C
-
1.80
-
T j =25 °C
-
1.70
2.15
T j =125 °C
-
1.70
-
T j =150 °C
-
1.70
-
,
(注4)
最大
T j =25 °C
,
(注4)
標準
単位
mA
V
V
trr
逆回復時間
VCC=600 V, IF=200 A, VGE=±15 V,
-
-
300
ns
Qrr
逆回復電荷
RG=0 Ω, 誘導負荷
-
10.7
-
μC
-
14.2
-
mJ
VCC=600 V, IF=200 A, VGE=±15 V, RG=0 Ω,
逆回復損失
Err
T j =150 °C, 誘導負荷, 1 パルスあたり
NTC サーミスタ
記号
項目
(注3)
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3)
(注5)
(注3)
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
Rt h(j -c)Q
Rt h(j -c)D
Rt h(c-s)
項目
接合・ケース間, IGBT 部
熱抵抗
規格値
条件
接合・ケース間, DIODE 部
(注3)
(注3)
ケース・ヒートシンク間, 1 モジュールあたり,
接触熱抵抗
熱伝導性グリース塗布
(注3,6)
最小
標準
最大
-
-
0.10
-
-
0.19
-
25
-
単位
K/W
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 5 ねじ
2.5
3.0
3.5
N·m
Ms
締付けトルク
取付け
M 5 ねじ
2.5
3.0
3.5
N·m
20.6
-
-
17
-
-
端子間
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
2015.05 作成
端子・ベース板間
端子間
端子・ベース板間
3
(注7)
mm
12
-
-
10.6
-
-
-
210
-
g
-100
-
+100
μm
mm
< IGBT モジュール >
CM200EXS-24S
大電力スイッチング用
絶縁形
* : 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. 接合温度は,最大接合温度(T j m a x )以下です。
2. 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。
3. 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。
4. 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 25
1
1
) /(
)
−
5. B( 25 / 50) = ln(
R 50
T25 T50
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
6. 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。
7. ベース板(取付面)平面度測定箇所は,下図のとおりです。
-:凹
+:凸
Y
X
取付面
取付面
-:凹
取付面
+:凸
8. 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。
推奨動作条件
記号
項目
条件
VCC
電源電圧
C-E/A-K 端子間
VGEon
ゲート(駆動)電圧
G-Es 端子間
RG
外部ゲート抵抗
-
チップ配置図 (Top view)
単位
標準
最大
-
600
850
13.5
15.0
16.5
V
0
-
22
Ω
V
単位:mm, 公差:±1 mm
Tr: IGBT, Di: DIODE 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。
2015.05 作成
規格値
最小
4
< IGBT モジュール >
CM200EXS-24S
大電力スイッチング用
絶縁形
iE
~
~
試験回路及び試験波形
vGE
8
90 %
0V
iE
0
Q r r =0.5×I r r ×t r r
t
Load
IE
1
iC
VCC
90 %
+VGE
RG
0A
t
Irr
vCE
0
vGE
-VGE
trr
~
~
+
2
0.5×I r r
3
10%
iC
0A
4
7
tr
td(on)
tf
t
td(off)
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
IFM
iF
iC
iC
ICM
vCE
VCC
0.1×ICM
0.1×VCC
0.02×ICM
0
t
VCC
vCE
VCC
0.1×VCC
0
vKA
ICM
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
DIODE 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)
8
8
IC
1
1
V
2
2
VGE=15V
IC
3
4
3
7
4
VF 試験回路
V C E s a t 試験回路
2015.05 作成
7
5
V
< IGBT モジュール >
CM200EXS-24S
大電力スイッチング用
絶縁形
特性図
IGBT/DIODE
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
350
(V)
12 V
15 V
コレクタ・エミッタ間飽和電圧 VCEsat
300
コレクタ電流 IC (A)
(チップ)
VGE=15 V
400
250
11 V
200
150
10 V
100
9V
50
0
3
T j =150 °C
2.5
T j =125 °C
2
T j =25 °C
1.5
1
0.5
0
0
2
4
6
コレクタ・エミッタ間電圧
8
0
10
100
200
300
コレクタ電流 IC (A)
VCE (V)
コレクタ・エミッタ間飽和電圧特性
(代表例)
ダイオード順特性
(代表例)
(チップ)
T j =25 °C
400
(チップ)
1000
10
8
IC=400 A
T j =150 °C
IF
(A)
IC=200 A
6
IC=80 A
100
順電流
コレクタ・エミッタ間飽和電圧 VCEsat
(V)
T j =125 °C
4
T j =25 °C
2
0
6
8
10
12
14
ゲート・エミッタ間電圧
2015.05 作成
16
18
10
20
0.5
1
1.5
順電圧 VF
VGE (V)
6
2
(V)
2.5
< IGBT モジュール >
CM200EXS-24S
大電力スイッチング用
絶縁形
特性図
IGBT/DIODE
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=200 A, VGE=±15 V, 誘導負荷
---------------: T j =150 °C, - - - - -: T j =125 °C
1000
1000
td(off)
td(off)
td(on)
tf
tr
(ns)
スイッチング時間
スイッチング時間
(ns)
td(on)
100
tf
100
tr
10
10
10
100
1000
0.1
コレクタ電流 IC (A)
1
外部ゲート抵抗
10
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/IF=200 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
(mJ)
Eon
スイッチング損失, 逆回復損失
スイッチング損失, 逆回復損失
(mJ)
Eon
E off
Err
10
1
E off
10
Err
1
10
100
1000
0.1
コレクタ電流 IC (A)
順電流 IF (A)
2015.05 作成
1
外部ゲート抵抗
7
10
RG
(Ω)
100
< IGBT モジュール >
CM200EXS-24S
大電力スイッチング用
絶縁形
特性図
IGBT/DIODE
容量特性
(代表例)
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
1000
100
Cies
10
(ns), I r r
(nF)
(A)
trr
Coes
Irr
100
trr
容量
1
Cres
0.1
0.01
10
0.1
1
10
コレクタ・エミッタ間電圧
VCE
100
10
ゲート容量特性
(代表例)
IF
1000
(A)
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 =0.10 K/W, R t h ( j - c ) D =0.19 K/W
VCC=600 V, IC=200 A, T j =25 °C
20
1
NORMALIZED TRANSIENT THERMAL IMPEDANCE
Zth(j-c)
ゲート・エミッタ間電圧 VGE (V)
100
順電流
(V)
15
10
5
0
0
2015.05 作成
100
200
300
400
ゲート容量 QG
500
600
700
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 >
CM200EXS-24S
大電力スイッチング用
絶縁形
特性図
NTC サーミスタ
温度特性
(代表例)
100
抵抗値
R (kΩ)
10
1
0.1
-50
-25
0
25
温度
2015.05 作成
50
75
100
125
T (°C)
9
< IGBT モジュール >
CM200EXS-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 、
第三者所有の権利に対する侵害に関し、三菱電機は責任を負いません。
・ 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 全 て の 情 報 は 本 資 料 発 行 時 点 の も
の で あ り ,三 菱 電 機 は ,予 告 な し に ,本 資 料 に 記 載 し た 製 品 又 は 仕 様 を 変 更 す る こ と が あ り ま す 。三 菱 半
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
に 、 三 菱 電 機 半 導 体 情 報 ホ ー ム ペ ー ジ ( www.MitsubishiElectric.co.jp/semiconductors/) な ど を 通 じ て 公
開される情報に常にご注意ください。
・ 本 資 料 に 記 載 し た 情 報 は 、正 確 を 期 す た め 、慎 重 に 制 作 し た も の で す が 、万 一 本 資 料 の 記 述 誤 り に 起 因 す
る損害がお客様に生じた場合には、三菱電機はその責任を負いません。
・本 資 料 に 記 載 の 製 品 デ ー タ 、図 、表 に 示 す 技 術 的 な 内 容 、プ ロ グ ラ ム 及 び ア ル ゴ リ ズ ム を 流 用 す る 場 合 は 、
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
の責任において適用可否を判断してください。三菱電機は、適用可否に対する責任は負いません。
・本 資 料 に 記 載 さ れ た 製 品 は 、人 命 に か か わ る よ う な 状 況 の 下 で 使 用 さ れ る 機 器 あ る い は シ ス テ ム に 用 い ら
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
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
の際には、三菱電機または特約店へご照会ください。
・本資料の転載、複製については、文書による三菱電機の事前の承諾が必要です。
・本 資 料 に 関 し 詳 細 に つ い て の お 問 い 合 わ せ 、そ の 他 お 気 付 き の 点 が ご ざ い ま し た ら 三 菱 電 機 ま た は 特 約 店
までご照会ください。
© 2013-2015 MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION. ALL RIGHTS RESERVED.
2015.05 作成
10
Ver.2.1