Материал: MJ10007R

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

MOTOROLA

SEMICONDUCTOR TECHNICAL DATA

Order this document by MJ10007/D

Designer's Data Sheet

SWITCHMODE Series

NPN Silicon Power Darlington Transistors with Base-Emitter Speedup Diode

The MJ10007 Darlington transistor is designed for high±voltage, high±speed, power switching in inductive circuits where fall time is critical. It is particularly suited for line operated switchmode applications such as:

•Switching Regulators

•Inverters

•Solenoid and Relay Drivers

• Motor Controls

• Deflection Circuits

Fast Turn±Off Times

30 ns Inductive Fall Time Ð 25 _C (Typ)

 

 

500 ns Inductive Storage Time Ð 25 _C (Typ)

 

 

Operating Temperature Range ±65 to +200_C

 

 

100_C Performance Specified for:

≈ 100

≈ 15

 

 

MJ10007*

*Motorola Preferred Device

10 AMPERE

NPN SILICON

POWER DARLINGTON

TRANSISTORS

400 VOLTS

150 WATTS

CASE 1±07 TO±204AA (TO±3)

Reversed Biased SOA with Inductive Loads

Switching Times with Inductive Loads

Saturation Voltages

Leakage Currents

MAXIMUM RATINGS

Rating

Symbol

Value

Unit

 

 

 

 

Collector±Emitter Voltage

VCEO

400

Vdc

Collector±Emitter Voltage

VCEX

450

Vdc

Collector±Emitter Voltage

VCEV

500

Vdc

Emitter Base Voltage

VEB

8.0

Vdc

Collector Current Ð Continuous

IC

10

Adc

Ð Peak (1)

ICM

20

 

Base Current Ð Continuous

IB

2.5

Adc

Ð Peak (1)

IBM

5.0

 

Total Power Dissipation @ TC = 25_C

PD

150

Watts

@ TC = 100_C

 

100

 

Derate above 25_C

 

0.86

_

 

 

 

W/ C

Operating and Storage Junction Temperature Range

TJ, Tstg

± 65 to +200

_C

THERMAL CHARACTERISTICS

Characteristic

Symbol

Max

Unit

 

 

 

 

Thermal Resistance, Junction to Case

RqJC

1.17

_C/W

Maximum Lead Temperature for Soldering Purposes 1/8″ from Case for 5 Seconds

TL

275

_C

(1) Pulse Test: Pulse Width = 5.0 ms, Duty Cycle v 10%.

Designer's and SWITCHMODE are trademarks of Motorola, Inc.

Designer's Data for ªWorst Caseº Conditions Ð The Designer 's Data Sheet permits the design of most circuits entirely from the information presented. SOA Limit curves Ð representing boundaries on device characteristics Ð are given to facilitate ªworst caseº design.

Preferred devices are Motorola recommended choices for future use and best overall value.

REV 2

Motorola, Inc. 1995

MJ10007

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (TC = 25_C unless otherwise noted)

 

 

Characteristic

Symbol

Min

Typ

Max

Unit

 

 

 

 

 

 

 

OFF CHARACTERISTICS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Collector±Emitter Sustaining Voltage (Table 1)

VCEO(sus)

400

Ð

Ð

Vdc

(IC = 250 mA, IB = 0, Vclamp = Rated VCEO)

 

 

 

 

 

Collector±Emitter Sustaining Voltage (Table 1, Figure 12)

VCEX(sus)

450

 

 

Vdc

(IC = 1 A, Vclamp = Rated VCEX, TC = 100_C)

 

Ð

Ð

 

(IC = 5 A, Vclamp = Rated VCEX, TC = 100_C)

 

325

Ð

Ð

 

Collector Cutoff Current

ICEV

 

 

 

mAdc

(VCEV = Rated Value, VBE(off) = 1 5 Vdc)

 

Ð

Ð

0.25

 

(VCEV = Rated Value, VBE(off) = 1.5 Vdc, TC = 150_C)

 

Ð

Ð

5.0

 

Collector Cutoff Current

ICER

Ð

Ð

5.0

mAdc

(VCE = Rated VCEV, RBE = 50 Ω, TC = 100_C)

 

 

 

 

 

Emitter Cutoff Current

IEBO

Ð

Ð

175

mAdc

(VEB = 2 Vdc, IC = 0)

 

 

 

 

 

SECOND BREAKDOWN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Second Breakdown Collector Current with base forward biased

IS/b

 

See Figure 11

 

ON CHARACTERISTICS (2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DC Current Gain

 

hFE

 

 

 

Ð

(IC = 2.5 Adc, VCE = 5.0 Vdc)

 

40

Ð

500

 

(IC = 5.0 Adc, VCE = 5.0 Vdc)

 

30

Ð

300

 

Collector Emitter Saturation Voltage

VCE(sat)

 

 

 

Vdc

(IC = 5.0 Adc, IB = 250 mAdc)

 

Ð

Ð

1.9

 

(IC = 10 Adc, IB = 1.0 Adc)

 

Ð

Ð

2.9

 

(IC = 5.0 Adc, IB = 250 mAdc, TC = 100_C)

 

Ð

Ð

2.0

 

Base±Emitter Saturation Voltage

VBE(sat)

 

 

 

Vdc

(IC = 5.0 Adc, IB = 250 mAdc)

 

Ð

Ð

2.5

 

(IC = 5.0 Adc, IB = 250 mAdc, TC = 100_C)

 

Ð

Ð

2.5

 

Diode Forward Voltage (1)

Vf

Ð

3.0

5

Vdc

(IF = 5.0 Adc)

 

 

 

 

 

 

DYNAMIC CHARACTERISTICS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Small Signal Current Gain

hfe

10

Ð

Ð

Ð

(IC = 1.0 Adc, VCE = 10 Vdc, ftest = 1.0 MHz)

 

 

 

 

 

Output Capacitance

 

Cob

60

Ð

275

pF

(VCB = 10 Vdc, IE = 0, ftest = 100 kHz)

 

 

 

 

 

SWITCHING CHARACTERISTICS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Resistive Load (Table 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Delay Time

 

 

td

Ð

0.05

0.2

μs

Rise Time

 

(VCC = 250 Vdc, IC = 5.0 A,

t

Ð

0.25

0.6

μs

 

 

IB1 = 250 mA, VBE(off) = 5.0 Vdc, tp = 50 μs,

r

 

 

 

 

Storage Time

 

ts

Ð

0.5

1.5

μs

 

Duty Cycle v 2.0%)

Fall Time

 

 

tf

Ð

0.06

0.5

μs

Inductive Load Clamped (Table 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Storage Time

 

(IC = 5.0 A(pk), Vclamp = Rated VCEX, IB1 = 250 mA,

tsv

Ð

0.8

2.0

μs

Crossover Time

 

VBE(off) = 5.0 Vdc, TC = 100_C)

t

Ð

0.6

1.5

μs

 

 

 

c

 

 

 

 

Storage Time

 

(IC = 5.0 A(pk), Vclamp = Rated VCEX, IB1 = 250 mA,

tsv

Ð

0.5

Ð

μs

Crossover Time

 

VBE(off) = 5.0 Vdc, TC = 25_C)

t

Ð

0.3

Ð

μs

 

 

 

c

 

 

 

 

(1) The internal Collector±to±Emitter diode can eliminate the need for an external diode to clamp inductive loads.

(1)Tests have shown that the Forward Recovery Voltage (Vf) of this diode is comparable to that of typical fast recovery rectifiers.

(2)Pulse Test: PW = 300 μs, Duty Cycle v 2%.

2

Motorola Bipolar Power Transistor Device Data

hFE, DC CURRENT GAIN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MJ10007

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TYPICAL CHARACTERISTICS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(VOLTS)

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TJ = 25°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

 

 

 

 

 

 

 

T

J

=

150

°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VOLTAGE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IC

= 0.3 A

2.5

A

 

 

 

5

A

 

 

 

10 A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

COLLECTOR±EMITTER

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

± 55

°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VCE =

5 V

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

0.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.1

0.2

0.3

0.5

0.7

1

2

3

5

7

10

10

20

30

50

70

100

200

300

500 700

 

1 k

 

 

 

 

 

IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IB, BASE CURRENT (mA)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 1. DC Current Gain

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 2. Collector Saturation Region

 

 

COLLECTOR±EMITTER SATURATION

VOLTAGE (VOLTS)

,

 

CE(sat)

 

V

 

2.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(VOLTS)

 

 

VBE(sat) @ IC/IB = 10

 

 

 

 

 

2

IC/IB = 10

 

 

 

 

 

 

 

2.4

 

VBE(on) @ VCE = 5 V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VOLTAGE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

TJ = ± 55°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BASE±EMITTER

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.8

 

 

 

TJ = ± 55°C

 

 

 

 

1.2

 

 

 

 

25°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6

 

 

 

 

25°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

150°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150°C

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.2

0.3

0.5

0.7

1

2

3

5

7

10

0.2

0.3

0.5

0.7

1

2

3

5

7

10

0.1

0.1

 

 

IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)

 

 

 

 

 

IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)

 

 

 

Figure 3. Collector-Emitter Saturation Voltage

Figure 4. Base-Emitter Voltage

 

103

 

 

 

 

 

400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VCE

= 250 V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TJ = 25°C

 

μA)

 

 

 

 

 

(pF)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TJ = 125°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CURRENTCOLLECTOR(

102

 

 

 

 

CAPACITANCEOUTPUT,

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

100°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

75 C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cob

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

REVERSE

 

 

FORWARD

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

ob

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

C

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

25°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10±1

0

+ 0.2

+ 0.4

+ 0.6

+ 0.8

40

0.2

0.5

1

2

5

10

20

50

100 200

500

1000

 

± 0.2

0.1

 

 

VBE, BASE±EMITTER VOLTAGE (VOLTS)

 

 

 

 

VR, REVERSE VOLTAGE (VOLTS)

 

 

Figure 5. Collector Cutoff Region

Figure 6. Output Capacitance

Motorola Bipolar Power Transistor Device Data

3

MJ10007

Table 1. Test Conditions for Dynamic Performance

 

 

 

VCEO(sus)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

INPUT CONDITIONS

20

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PW Varied to Attain

 

IC = 250 mA

CIRCUIT VALUES

Lcoil = 10 mH, VCC = 10 V

 

Rcoil = 0.7 Ω

 

Vclamp = VCEO(sus)

INDUCTIVE TEST CIRCUIT

CIRCUITS

TUT

 

Rcoil

1

1N4937

 

 

INPUT

OR

Lcoil

EQUIVALENT

SEE ABOVE FOR

Vclamp

 

DETAILED CONDITIONS

V

 

TEST

 

 

CC

2

RS =

 

 

 

0.1 Ω

 

VCEX(sus) AND INDUCTIVE SWITCHING

RESISTIVE SWITCHING

 

 

INDUCTIVE TEST CIRCUIT

TUT

 

Rcoil

1

1N4937

INPUT

OR

Lcoil

EQUIVALENT

SEE ABOVE FOR

 

Vclamp

 

DETAILED CONDITIONS

V

 

 

CC

2

RS =

 

 

0.1 Ω

 

Lcoil = 180 μH

VCC = 250 V

Rcoil = 0.05 Ω

RL = 50 Ω

Vclamp = Rated VCEX Value

VCC = 20 V

Pulse Width = 50 μs

fo = 500 kHz

 

OUTPUT WAVEFORMS

 

 

 

 

 

 

RESISTIVE TEST CIRCUIT

IC

tf UNCLAMPED [ t2

t1 Adjusted to

 

 

 

Obtain I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

TUT

 

 

 

 

Lcoil (ICpk)

 

IC(pk)

 

t

≈

1

RL

 

tf CLAMPED

1

 

 

VCC

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

t

 

 

L

 

(I

)

VCC

 

 

 

coil

 

t1

tf

t2

≈

 

Cpk

 

 

 

 

VClamp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VCE

 

Test Equipment

 

 

VCE or

 

Scope Ð Tektronix

 

 

 

475 or Equivalent

 

 

Vclamp

 

 

 

TIME

t

 

 

 

 

 

 

 

 

t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IC

 

 

V

 

90% Vclamp

90% IC

clamp

 

 

tsv

trv

tfi

tti

Vclamp

 

tc

 

10%

10%

 

90% IB1

Vclamp

IC

2%

 

 

I

 

 

 

C

IB

 

 

 

 

TIME

 

 

Figure 7. Inductive Switching Measurements

SWITCHING TIMES NOTE

In resistive switching circuits, rise, fall, and storage times have been defined and apply to both current and voltage waveforms since they are in phase. However, for inductive loads which are common to SWITCHMODE power supplies and hammer drivers, current and voltage waveforms are not in phase. Therefore, separate measurements must be made on each waveform to determine the total switching time. For this reason, the following new terms have been defined.

tsv = Voltage Storage Time, 90% IB1 to 10% Vclamp trv = Voltage Rise Time, 10±90% Vclamp

tfi = Current Fall Time, 90±10% IC tti = Current Tail, 10±2% IC

tc = Crossover Time, 10% Vclamp to 10% IC

An enlarged portion of the turn±off waveforms is shown in Figure 7 to aid in the visual identity of these terms.

4

Motorola Bipolar Power Transistor Device Data

SWITCHING TIMES NOTE (continued)

For the designer, there is minimal switching loss during storage time and the predominant switching power losses occur during the crossover interval and can be obtained using the standard equation from AN±222.

PSWT = 1/2 VCC IC (tc) f

MJ10007

In general, trv + tfi ]tc. However, at lower test currents this relationship may not be valid.

As is common with most switching transistors, resistive switching is specified at 25_C and has become a benchmark for designers. However, for designers of high frequency converter circuits, the user oriented specifications which make this a ªSWITCHMODEº transistor are the inductive switching speeds (tc and tsv) which are guaranteed at 100_C.

RESISTIVE SWITCHING PERFORMANCE

t, TIME ( μs)

1

0.7VCC = 250 V

0.5

 

IB1 = 250 mA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.3

 

TJ = 25°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.1

 

 

 

 

 

 

 

tr

 

 

 

 

0.07

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.03

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

td

 

 

 

 

0.02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.2

0.3

0.5

0.7

1

2

3

5

7

10

0.1

IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)

t, TIME ( μs)

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VBE(off)

=

5

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VCC =

250

V

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IB1 = 250

mA

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TJ = 25°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.3

 

 

 

tf

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.07

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.2

0.3

0.5

0.7

1

2

3

5

7

10

0.1

IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)

Figure 8. Turn±On Time

Figure 9. Turn±Off Time

 

THERMAL RESISTANCE (NORMALIZED)

1.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.7

D = 0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r(t), EFFECTIVE TRANSIENT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.3

 

0.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.1

 

0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

RθJC = r(t) θJC

 

 

 

P(pk)

 

 

 

 

 

0.05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.07

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RθJC = 1.17°C/W MAX

 

 

 

 

 

 

 

0.02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D CURVES APPLY FOR POWER

 

 

 

 

 

0.05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PULSE TRAIN SHOWN

 

 

t1

 

 

 

0.03

 

 

0.01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

READ TIME AT t1

 

 

 

t2

 

 

 

0.02

 

SINGLE PULSE

 

 

 

 

 

 

 

TJ(pk) ± TC = P(pk) RθJC(t)

 

DUTY CYCLE, D = t1/t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.01

 

0.02 0.03

0.05

0.1

0.2

0.3

0.5

1.0

2.0

3.0

5.0

10

20

30

50

100

200

300

500

1000

 

 

0.01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t, TIME (ms)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 10. Thermal Response

Motorola Bipolar Power Transistor Device Data

5

Источник: https://studfile.net/preview/16503787/

Смотрите также:

Концептуальные полки