第6世代IGBTモジュール Sシリーズ NXタイプ CM200DX-24S

< IGBT モジュール >
CM200DX-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 指令対応
●UL Recognized under UL1557, File 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
TERMINAL
単位：mm
接続図
SECTION A
Tolerance otherwise specified
Division of Dimension
0.5
to
over
3
over
6
over
39
38
Tolerance
3
±0.2
to
6
±0.3
to
30
±0.5
30
to 120
±0.8
over 120
to 400
±1.2
The tolerance of size between
terminals is assumed to be ±0.4.
Tr2
47
24
Di1
Di2
48
23
Tr1
NTC
Th
t=0.8
2014.02 作成
1
1
2
15
16
22
< IGBT モジュール >
CM200DX-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
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=119 °C
コレクタ電流
ICRM
条件
TC=25 °C
直流
エミッタ電流
200
（注３）
A
400
（注２，４）
1500
（注２）
W
200
パルス, 繰返し
（注３）
A
400
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
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
V
V C E sa t
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
6.6
1.80
2.25
T j =125 °C
-
2.00
-
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６）
T j =150 °C
-
1.95
-
試験回路図参照
（注６）
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,
RG=0 Ω, 誘導負荷
IE=200 A,
（注１）
G-E 間短絡,
(Terminal)
エミッタ・コレクタ間電圧
VEC
6.0
-
VGE=15 V,
(Terminal)
VEC
5.4
T j =25 °C
IC=200 A,
（注１）
(Chip)
試験回路図参照
（注６）
IE=200 A,
-
-
20
-
-
4.0
-
-
0.33
-
466
-
-
-
800
-
-
200
-
-
600
-
-
300
T j =25 °C
-
1.80
2.25
T j =125 °C
-
1.80
-
T j =150 °C
-
1.80
2.15
T j =25 °C
-
1.70
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=200 A, VGE=±15 V,
-
-
300
ns
Qrr
（注１）
逆回復電荷
RG=0 Ω, 誘導負荷
-
10.7
-
μC
Eon
ターンオンスイッチング損失
VCC=600 V, IC=IE=200 A,
-
30.7
-
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,
-
21.5
-
誘導負荷, 1 パルスあたり
-
14.2
-
mJ
-
-
1.1
mΩ
-
9.8
-
Ω
Err
（注１）
逆回復損失
R CC'+EE'
内部配線抵抗
rg
内部ゲート抵抗
2014.02 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 >
CM200DX-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
項目
記号
（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
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
-
-
0.10
-
-
0.19
-
15
-
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
Mt
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
端子間
11.55
-
-
端子・ベース板間
12.32
-
-
端子間
10.00
-
-
端子・ベース板間
10.85
-
-
-
350
-
g
±0
-
+100
μm
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
（注８）
注 1.
2.
3.
4.
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
－：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
9. プリント基板をスタンドオフにねじ止めする場合は，下記仕様のセルフタッピング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。
2014.02 作成
3
mm
mm
< IGBT モジュール >
CM200DX-24S
大電力スイッチング用
絶縁形
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
V
13.5
15.0
16.5
V
0
-
22
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を示します。
2014.02 作成
規格値
最小
4
< IGBT モジュール >
CM200DX-24S
大電力スイッチング用
絶縁形
試験回路及び試験波形
vGE
22
90 %
0V
iE
0
IE
+
23,24
iC
VCC
t
90 %
RG
0A
Irr
vCE
0
vGE
-VGE
38
0.5×I r r
10%
iC
0A
39
tr
td(on)
47
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
～
～
16
+VGE
Q r r =0.5×I r r ×t r r
t
Load
15
-VGE
～
～
iE
48
VCC
IEM
vEC
ICM
VCC
vCE
VCC
t
0A
0.1×ICM
0.1×VCC
0.1×VCC
0
0.02×ICM
0
t
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
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）
48
48
Shortcircuited
22
VGE=15V
V
Shortcircuited
15
IC
15
V
38
Tr1
Di2
Di1
VEC 試験回路
5
47
39
47
39
Tr2
IC
38
47
V C E s a t 試験回路
2014.02 作成
Shortcircuited
38
39
47
39
23,24
23,24
IC
V
16
16
Shortcircuited
VGE=15V
38
22
15
IC
V
23,24
23,24
Shortcircuited
Shortcircuited
22
15
16
16
48
48
22
< IGBT モジュール >
CM200DX-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
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
10
0
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
2014.02 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 >
CM200DX-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
（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)
2014.02 作成
1
外部ゲート抵抗
7
10
RG
(Ω)
100
< IGBT モジュール >
CM200DX-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）
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
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)
VGE (V)
1000
エミッタ電流 IE (A)
(V)
ゲート容量特性
（代表例）
ゲート・エミッタ間電圧
100
15
10
5
0
0
2014.02 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 >
CM200DX-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
2014.02 作成
50
75
100
125
T (°C)
9
< IGBT モジュール >
CM200DX-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。
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2014.02 作成
10