Материал: MJ10009R

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

MOTOROLA

SEMICONDUCTOR TECHNICAL DATA

Order this document by MJ10009/D

Designer's Data Sheet

SWITCHMODE Series

NPN Silicon Power Darlington Transistor with Base-Emitter Speedup Diode

The MJ10009 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

1.6 μs (max) Inductive Crossover Time ± 10 A, 100_C 3.5 μs (max) Inductive Storage Time ± 10 A, 100_C

Operating Temperature Range ±65 to +200_C

100_C Performance Specified for:

≈ 100

≈ 15

MJ10009*

*Motorola Preferred Device

20 AMPERE

NPN SILICON

POWER DARLINGTON

TRANSISTORS

450 and 500 VOLTS

175 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

500

Vdc

Collector±Emitter Voltage

VCEX

500

Vdc

 

 

 

 

Collector±Emitter Voltage

VCEV

700

Vdc

Emitter Base Voltage

VEB

8

Vdc

Collector Current Ð Continuous

IC

20

Adc

Ð Peak (1)

ICM

30

 

Base Current Ð Continuous

IB

2.5

Adc

Ð Peak (1)

IBM

5

 

Total Power Dissipation @ TC = 25_C

PD

175

Watts

@ TC = 100_C

 

100

 

Derate above 25_C

 

1

_

 

 

 

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

_C/W

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

TL

275

_C

(1) Pulse Test: Pulse Width = 5 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

MJ10009

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (TC = 25_C unless otherwise noted)

 

 

Characteristic

Symbol

Min

 

Typ

 

Max

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OFF CHARACTERISTICS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Collector Emitter Sustaining Voltage (Table 1)

VCEO(sus)

500

 

Ð

 

Ð

Vdc

(IC = 100 mA, IB = 0, Vclamp = Rated VCEO)

 

 

 

 

 

 

 

Collector Emitter Sustaining Voltage (Table 1, Figure 12)

VCEX(sus)

 

 

 

 

 

Vdc

(IC = 2 A, Vclamp = Rated VCEX, TC = 100_C, VBE(off) = 5 V)

 

500

 

Ð

 

Ð

 

(IC = 10 A, Vclamp = Rated VCEX, TC = 100_C, VBE(off) = 5 V)

 

375

 

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

 

Collector Cutoff Current

 

ICER

Ð

 

Ð

 

5

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 = 5 Adc, VCE = 5 Vdc)

 

40

 

Ð

 

400

 

(IC = 10 Adc, VCE = 5 Vdc)

 

30

 

Ð

 

300

 

Collector±Emitter Saturation Voltage

VCE(sat)

 

 

 

 

 

Vdc

(IC = 10 Adc, IB = 500 mAdc)

 

Ð

 

Ð

 

2

 

(IC = 20 Adc, IB = 2 Adc)

 

Ð

 

Ð

 

3.5

 

(IC = 10 Adc, IB = 500 mAdc, TC = 100_C)

 

Ð

 

Ð

 

2.5

 

Base±Emitter Saturation Voltage

VBE(sat)

 

 

 

 

 

Vdc

(IC = 10 Adc, IB = 500 mAdc)

 

Ð

 

Ð

 

2.5

 

(IC = 10 Adc, IB = 500 mAdc, TC = 100_C)

 

Ð

 

Ð

 

2.5

 

Diode Forward Voltage (1)

Vf

Ð

 

3

 

5

Vdc

(IF = 10 Adc)

 

 

 

 

 

 

 

 

DYNAMIC CHARACTERISTICS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Small±Signal Current Gain

hfe

8

 

Ð

 

Ð

Ð

(IC = 1 Adc, VCE = 10 Vdc, ftest = 1 MHz)

 

 

 

 

 

 

 

Output Capacitance

 

Cob

100

 

Ð

 

325

pF

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

 

 

 

 

 

 

 

SWITCHING CHARACTERISTICS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Resistive Load (Table 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Delay Time

 

 

td

Ð

 

0.12

 

0.25

μs

Rise Time

 

(VCC = 250 Vdc, IC = 10 A,

t

Ð

 

0.5

 

1.5

μs

 

 

IB1 = 500 mA, VBE(off) = 5 Vdc, tp = 25 μs

r

 

 

 

 

 

 

Storage Time

 

ts

Ð

 

0.8

 

2.0

μs

 

Duty Cycle v 2%).

 

 

Fall Time

 

 

tf

Ð

 

0.2

 

0.6

μs

Inductive Load, Clamped (Table 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Storage Time

 

(IC = 10 A(pk), Vclamp = 250 V, IB1 = 500 mA,

tsv

Ð

 

1.5

 

3.5

μs

Crossover Time

 

VBE(off) = 5 Vdc, TC = 100_C)

t

Ð

 

0.36

 

1.6

μs

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

Storage Time

 

(IC = 10 A(pk), Vclamp = 250 V, IB1 = 500 mA,

tsv

Ð

 

0.8

 

Ð

μs

Crossover Time

 

VBE(off) = 5 Vdc)

t

Ð

 

0.18

 

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 2%.

2

Motorola Bipolar Power Transistor Device Data

hFE, DC CURRENT GAIN

MJ10009

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TYPICAL CHARACTERISTICS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(VOLTS)

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TJ = 150°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VOLTAGE

2.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IC

=

5

A

 

 

 

 

10

A

 

 

 

 

 

 

 

20 A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

COLLECTOR±EMITTER

2.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TJ = 25

°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VCE =

5 V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5

1

2

 

5

 

10

20

 

0.05

0.1

0.2

0.5

 

 

1

2

3

 

 

 

 

 

 

 

0.2

 

 

 

0.03

 

 

 

 

 

 

 

 

IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IB, BASE CURRENT (AMP)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 1. DC Current Gain

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 2. Collector Saturation Region

 

V, VOLTAGE (VOLTS)

2.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

IC

/IB

= 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TJ

= ± 55

°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150°

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.3

0.5

0.7

1

2

3

 

5

7

10

20

0.2

 

IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)

Figure 3. Collector±Emitter Saturation Voltage

 

2.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VBE(sat) @ IC/IB = 10

 

 

 

 

 

 

2.4

 

VBE(on) @ VCE = 3 V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(VOLTS)

2

 

 

 

 

TJ = ± 55°C

 

 

 

VOLTAGE

 

 

 

 

 

 

 

25°C

 

 

 

1.6

 

 

 

 

 

 

25°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2

 

 

 

 

 

 

150°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.8

0.3

0.5

0.7

1

2

3

5

7

10

20

 

0.2

IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)

Figure 4. Base-Emitter Voltage

 

104

 

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

CE

= 250 V

 

 

 

 

700

 

 

 

 

 

 

 

 

°

 

μA)

 

 

 

 

 

(pF)

 

 

 

 

 

 

 

TJ = 25 C

 

103

 

 

 

 

 

500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

COLLECTOR, CURRENT (

100

 

 

 

 

 

OUTPUT, CAPACITANCE

 

 

 

 

 

 

 

Cob

 

 

TJ = 125°C

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

102

 

100°C

 

 

 

 

300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

101

 

75°C

 

 

 

 

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

REVERSE

FORWARD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ob

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

25°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

C

70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10±1

 

0

+ 0.2

+ 0.4

+ 0.6

+ 0.8

50

1

2

4

6

10

20

40 60

100

200

400

 

± 0.2

 

0.4 0.6

 

 

 

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

MJ10009

Table 1. Test Conditions for Dynamic Performance

 

VCEO(sus)

 

RBSOA AND INDUCTIVE SWITCHING

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ V DRIVE

 

 

DRIVER SCHEMATIC

 

 

0.005 μF

 

 

 

1

 

 

 

 

10

 

RB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

For inductive loads pulse width

 

 

 

 

 

INPUT CONDITIONS

0

is adjusted to obtain specified IC

 

 

 

 

 

 

 

 

2N3762

 

0.005

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

10

 

 

 

2

 

PG

±

10 μF

 

 

 

 

 

 

 

10

MTP3055E

 

 

HP214

 

 

 

 

 

IN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PW Varied to Attain

± 38 V

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

IC = 100 mA

 

50

 

0.05

μF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.0 μF

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ ±

 

 

CIRCUIT VALUES

Vclamp = VCEO(sus)

VCC = 20 V

 

1000

100

 

± Voff

 

 

 

 

 

Lcoil = 10 mH, VCC = 10 V

Lcoil = 180

μH

 

 

 

 

MTP3055E

 

Rcoil = 0.7 Ω

Rcoil = 0.05 Ω

 

 

 

 

 

 

 

Vclamp = Rated VCEX Value

 

 

 

 

DRIVE

 

INDUCTIVE TEST CIRCUIT

OUTPUT WAVEFORMS

 

 

 

 

 

 

IC

 

tf UNCLAMPED [ t2

t1 Adjusted to

 

 

 

 

 

Obtain I

CIRCUITS

TUT

 

 

 

 

 

 

C

 

Rcoil

 

 

 

 

Lcoil (ICpk)

1

1N4937

IC(pk)

 

tf CLAMPED

t1

INPUT

OR

Lcoil

 

 

VCC

EQUIVALENT

 

 

t

 

Lcoil (ICpk)

SEE ABOVE FOR

 

 

 

 

 

 

TEST

DETAILED CONDITIONS

Vclamp

VCC

t1

tf

 

t2

VClamp

2

RS =

 

VCE

 

 

Test Equipment

 

 

 

 

 

 

0.1 Ω

 

VCE or

 

 

Scope Ð Tektronix

 

 

 

 

 

 

475 or Equivalent

 

 

 

 

Vclamp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TIME

 

t

 

 

 

 

 

 

 

t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RESISTIVE SWITCHING

1

2

IB1

IB1 adjusted to obtain the forced hFE desired

TURN±OFF TIME

Use inductive switching driver as the input to the resistive test circuit.

VCC = 250 V

RL = 25 Ω

Pulse Width = 25 μs

RESISTIVE TEST CIRCUIT

 

TUT

1

RL

2

VCC

 

 

ICM

 

VCEM

Vclamp

IC

 

90% VCEM

90% ICM

 

tsv

trv

tfi

tti

 

 

tc

 

 

VCE

 

 

 

 

I

 

10% VCEM

10%

2% I

B

90% IB1

 

ICM

 

 

C

TIME

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

Figure 7. Inductive Switching Measurements

4

Motorola Bipolar Power Transistor Device Data

MJ10009

TYPICAL CHARACTERISTICS

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

Typical inductive switching waveforms are shown in Fig-

ure 7. 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)

2

1

0.5

0.2

0.1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tP = 25

μs, DUTY

CYCLE v 2%

 

 

 

 

 

 

 

 

VCC =

250 V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IC/IB = 20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5

 

VBE(off) = 5

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

CC

=

250 V

 

 

 

 

 

 

 

TJ = 25°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IC/IB =

20

 

 

 

 

 

 

(μs)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TJ = 25

°C

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tr

 

 

TIME

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.2

 

 

tP =

25 μs, DUTY CYCLE

v

2%

 

 

 

 

 

tf

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

td

 

 

0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

5

 

 

10

20

 

2

5

 

 

 

 

10

20

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)

 

 

 

 

 

 

Figure 8. Turn-On Time

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 9. Turn-Off Time

 

 

 

 

 

TRANSIENT THERMAL RESISTANCE

(NORMALIZED)

r(t),

 

1.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.7

D = 0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.3

0.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.1

0.05

 

 

 

 

 

 

ZθJC (t) = r(t) RθJC

 

P(pk)

 

 

 

0.07

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RθJC = 1.0°C/W MAX

 

 

 

 

 

 

0.05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.02

 

 

 

 

 

 

D CURVES APPLY FOR POWER

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PULSE TRAIN SHOWN

 

 

 

 

 

 

0.03

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

READ TIME AT t1

 

 

 

 

 

0.02

0.01

 

 

 

 

 

 

 

 

t2

 

 

 

SINGLE PULSE

 

 

 

 

TJ(pk) ± TC = P(pk) ZθJC(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DUTY CYCLE, D = t1/t2

 

 

0.01

0.02

0.05

0.1

0.2

0.5

1.0

2.0

5.0

10

20

50

100

200

500

1 k

0.01

 

 

 

 

 

 

 

t, TIME (ms)

 

 

 

 

 

 

 

Figure 10. Thermal Response

Motorola Bipolar Power Transistor Device Data

5

Источник: https://studfile.net/preview/16503891/