AN4544 datasheet(2/35 Pages) STMICROELECTRONICS

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AN4544

2/35

DocID026535 Rev 1

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General IGBT overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.1

IGBT technology evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Datasheet explanation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.1

Datasheet status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.2

IGBT nomenclature meaning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.3

First page of datasheet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.4

Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.4.1

Collector-to-emitter voltage (VCES) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.4.2

Continuous collector current rating (IC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.4.3

Forward biased safe operating area (FBSOA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.4.4

Peak of collector current ratings (ICP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.4.5

Gate-to-emitter voltage (VGE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.4.6

Maximum power dissipation (PTOT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.4.7

Operating junction and storage temperature range (TJ) and (TSTG) . . . 15

2.4.8

Thermal resistance (Rth) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.4.9

Maximum transient thermal impedance (ZthJC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.5

Static characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2.5.1

Collector-to-emitter saturation voltage - VCE(sat) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.5.2

Forward on-voltage (VF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.5.3

Collector cut-off current (ICES) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.5.4

Gate-to-emitter leakage current (IGES) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.5.5

Gate-to-emitter threshold voltage (VGE(th)) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.6

Dynamic characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.6.1

Input, output and reverse transfer capacitances (Cies), (Coes) and (Cres) .

2.6.2

Input capacitance (Cies) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.6.3

Output capacitance (Coes) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.6.4

Reverse transfer capacitance (Cres) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.6.5

Gate charge (Qge), (Qgc) and (Qg) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.7

IGBT switching characteristics (inductive load) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.7.1

Turn-on delay time (td(on)) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

2.7.2

Current rise time (tr) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

2.7.3

Turn-on current (di/dt(on)) and voltage slope (dv/dt(on)) . . . . . . . . . . . . . 27

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