POWER, 场效应晶体管




                                                                                                    IRFBE30, SiHFBE30

                                                                                                               Vishay Siliconix

                                                   Power MOSFET

PRODUCT SUMMARY                                                     FEATURES
                                                                     Dynamic dV/dt Rating
VDS (V)                                    800                      Repetitive Avalanche Rated                          Available
RDS(on) ()                                                          Fast Switching
Qg (Max.) (nC)                 VGS = 10 V          3.0               Ease of Paralleling                          RoHS*
Qgs (nC)                                                             Simple Drive Requirements
Qgd (nC)                                   78                        Lead (Pb)-free Available                     COMPLIANT



                                                D                   DESCRIPTION

TO-220                                                              Third generation Power MOSFETs from Vishay provide the
                                                                    designer with the best combination of fast switching,
                                G                                   ruggedized device design, low on-resistance and
                      S                         S                   The TO-220 package is universally preferred for all
                    D              N-Channel MOSFET                 commercial-industrial applications at power dissipation
                 G                                                  levels to approximately 50 W. The low thermal resistance
                                                                    and low package cost of the TO-220 contribute to its wide
                                                                    acceptance throughout the industry.

ORDERING INFORMATION                                              TO-220
Package                                                           SiHFBE30-E3
Lead (Pb)-free                                                    IRFBE30

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS TC = 25 C, unless otherwise noted

PARAMETER                                                                                 SYMBOL        LIMIT      UNIT
                                                                                                          800         V
Drain-Source Voltage                                                                      VDS             20
                                                                                                          4.1         A
Gate-Source Voltage                                                                       VGS             2.6
                                                                                                          16       W/C
Continuous Drain Current                           VGS at 10 V  TC = 25 C                ID              1.0        mJ
Pulsed Drain Currenta                                           TC = 100 C                               260         A
                                                                                                          4.1        mJ
                                                                                          IDM             13         W
                                                                                                          125       V/ns
Linear Derating Factor                                                                                    2.0        C
                                                                                                    - 55 to + 150
Single Pulse Avalanche Energyb                                                            EAS            300d      lbf in
                                                                                                          10       Nm
Repetitive Avalanche Currenta                                                             IAR             1.1

Repetitive Avalanche Energya                                                              EAR

Maximum Power Dissipation                               TC = 25 C                         PD
Peak Diode Recovery dV/dtc                                                                dV/dt

Operating Junction and Storage Temperature Range                                          TJ, Tstg
Soldering Recommendations (Peak Temperature)
                                                        for 10 s

Mounting Torque                                         6-32 or M3 screw

a. Repetitive rating; pulse width limited by maximum junction temperature (see fig. 11).
b. VDD = 50 V, starting TJ = 25 C, L = 29 mH, RG = 25 , IAS = 4.1 A (see fig. 12).
c. ISD  4.1 A, dI/dt  100 A/s, VDD  600, TJ  150 C.
d. 1.6 mm from case.

* Pb containing terminations are not RoHS compliant, exemptions may apply

Document Number: 91118                                                                                   
S-81262-Rev. A, 07-Jul-08                                                                                                              1

Vishay Siliconix


PARAMETER                                SYMBOL    TYP.                                                MAX.                        UNIT
                                                     -                                                   62                        C/W
Maximum Junction-to-Ambient              RthJA                                                            -
Case-to-Sink, Flat, Greased Surface      RthCS     0.50                                                 1.0
Maximum Junction-to-Case (Drain)         RthJC

SPECIFICATIONS TJ = 25 C, unless otherwise noted

PARAMETER                                SYMBOL    TEST CONDITIONS                                                      MIN. TYP. MAX. UNIT


Drain-Source Breakdown Voltage             VDS     VGS = 0 V, ID = 250 A                                               800  -     -     V
VDS Temperature Coefficient              VDS/TJ
Gate-Source Threshold Voltage             VGS(th)  Reference to 25 C, ID = 1 mA                                        -    0.9   -     V/C
Gate-Source Leakage
                                           IGSS    VDS = VGS, ID = 250 A                                               2.0  -     4.0   V
Zero Gate Voltage Drain Current
                                           IDSS                 VGS = 20 V                                            -    -      100 nA
Drain-Source On-State Resistance
Forward Transconductance                 RDS(on)   VDS = 800 V, VGS = 0 V                                               -    -     100   A
Dynamic                                     gfs
Input Capacitance                                  VDS = 640 V, VGS = 0 V, TJ = 125 C                                  -    -     500
Output Capacitance                         Ciss
Reverse Transfer Capacitance               Coss    VGS = 10 V                             ID = 2.5 Ab                   -    -     3.0   
                                                   VDS = 100 V, ID = 2.5 Ab                                             2.5  -     -     S

                                                          VGS = 0 V,                                                    -    1300  -
                                                         VDS = 25 V,
                                                   f = 1.0 MHz, see fig. 5                                              -    310   -     pF

                                                                                                                        -    190   -

Total Gate Charge                        Qg                                                                             -    -     78
Gate-Source Charge
Gate-Drain Charge                        Qgs       VGS = 10 V     ID = 4.1 A, VDS = 400 V,                              -    -     9.6   nC

                                                                         see fig. 6 and 13b

                                         Qgd                                                                            -    -     45

Turn-On Delay Time                       td(on)                                                                         -    12    -
Rise Time                                  tr
Turn-Off Delay Time                                       VDD = 400 V, ID = 4.1 A                                       -    33    -     ns
Fall Time                                td(off)   RG = 12 , RD = 95 , see fig. 10b
                                           tf                                                                           -    82    -

                                                                                                                        -    30    -

Internal Drain Inductance                LD        Between lead,                                       D                -    4.5   -
Internal Source Inductance
                                                   6 mm (0.25") from                                                                     nH

                                                   package and center of                  G

                                         LS        die contact                                                          -    7.5   -


Drain-Source Body Diode Characteristics

Continuous Source-Drain Diode Current    IS        MOSFET symbol                                                     D  -    -     4.1
                                                   showing the
                                                   integral reverse                       G                                              A
                                                   p - n junction diode                                              S
Pulsed Diode Forward Currenta            ISM                                                                            -    -     16

Body Diode Voltage                       VSD       TJ = 25 C, IS = 4.1 A, VGS = 0 Vb                                   -    -     1.8   V

Body Diode Reverse Recovery Time         trr                                                                    -            480 720     ns
Body Diode Reverse Recovery Charge                 TJ = 25 C, IF = 4.1 A, dI/dt = 100 A/sb
                                         Qrr                                                                            -    1.8   2.7   C

Forward Turn-On Time                     ton       Intrinsic turn-on time is negligible (turn-on is dominated by LS and LD)


a. Repetitive rating; pulse width limited by maximum junction temperature (see fig. 11).
b. Pulse width  300 s; duty cycle  2 %.                                                                                                               Document Number: 91118
2                                                                                                                            S-81262-Rev. A, 07-Jul-08
                                                       IRFBE30, SiHFBE30

                                                                  Vishay Siliconix

TYPICAL CHARACTERISTICS 25 C, unless otherwise noted

Fig. 1 - Typical Output Characteristics, TC = 25 C    Fig. 3 - Typical Transfer Characteristics

Fig. 2 - Typical Output Characteristics, TC = 150 C  Fig. 4 - Normalized On-Resistance vs. Temperature

Document Number: 91118                       
S-81262-Rev. A, 07-Jul-08                                                  3

Vishay Siliconix

Fig. 5 - Typical Capacitance vs. Drain-to-Source Voltage  Fig. 7 - Typical Source-Drain Diode Forward Voltage

Fig. 6 - Typical Gate Charge vs. Gate-to-Source Voltage   Fig. 8 - Maximum Safe Operating Area                                            Document Number: 91118
4                                                         S-81262-Rev. A, 07-Jul-08
                                                             IRFBE30, SiHFBE30

                                                                        Vishay Siliconix

                                                                       VDS           RD
                                                                VGS            D.U.T.
                                                                                                                         +- VDD

                                                              10 V

                                                           Pulse width  1 s
                                                           Duty factor  0.1 %

                                                      Fig. 10a - Switching Time Test Circuit

                                                      90 %

                                                      10 %

                                                             td(on) tr                                       td(off) tf

Fig. 9 - Maximum Drain Current vs. Case Temperature   Fig. 10b - Switching Time Waveforms

                                  Fig. 11 - Maximum Effective Transient Thermal Impedance, Junction-to-Case

                        VDS              L                                                 VDS
Vary tp to obtain
required IAS                        D.U.T                                   tp
                                  IAS                                                               VDD
                                        0.01   +      VDS
                   10 V                        - VDD

Fig. 12a - Unclamped Inductive Test Circuit              IAS
                                                      Fig. 12b - Unclamped Inductive Waveforms

Document Number: 91118                                                                                         
S-81262-Rev. A, 07-Jul-08                                                                                                                    5

Vishay Siliconix

                         Fig. 12c - Maximum Avalanche Energy vs. Drain Current

                                               Current regulator
                                             Same type as D.U.T.

                 QG                                                             50 k
10 V                                   12 V  0.2 F
                                                                                      0.3 F
                                                                                              D.U.T. - VDS


                                                                                3 mA


                                                                                      IG      ID

                                                                                Current sampling resistors

Fig. 13a - Basic Gate Charge Waveform  Fig. 13b - Gate Charge Test Circuit                                                                                Document Number: 91118
6                                                                                             S-81262-Rev. A, 07-Jul-08
                                                                                                            IRFBE30, SiHFBE30

                                                                                                                       Vishay Siliconix

                                                     Peak Diode Recovery dV/dt Test Circuit

                                       D.U.T.                +          Circuit layout considerations

                                    +                                    Low stray inductance
                                                                         Ground plane

                                                                         Low leakage inductance

                                                                        current transformer


                                                                                       -      +

                                    RG                           dV/dt controlled by RG                    +

                                                                Driver same type as D.U.T.                - VDD
                                                                ISD controlled by duty factor "D"

                                                                D.U.T. - device under test

                                        Driver gate drive                                   P.W.
                                               P.W.        Period                      D=

                                                                                                       VGS = 10 V*

                                        D.U.T. ISD waveform


                           recovery                          Body diode forward

                           current                                 current

                                        D.U.T. VDS waveform        Diode recovery

                                                                        dV/dt                          VDD

Re-applied                                                    Body diode forward drop
voltage                                 Inductor current

                                                           Ripple  5 %                                 ISD

                                     * VGS = 5 V for logic level devices

                                                                Fig. 14 - For N-Channel

Vishay Siliconix maintains worldwide manufacturing capability. Products may be manufactured at one of several qualified locations. Reliability data for Silicon
Technology and Package Reliability represent a composite of all qualified locations. For related documents such as package/tape drawings, part marking, and
reliability data, see

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