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IRFP140N

器件型号:IRFP140N
厂商名称:Intersil ( Renesas )
厂商官网:http://www.intersil.com/cda/home/
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IRFP140N器件文档内容

                                                                                                                                                                                                                IRFP140N

                                           TM                                                                                                                                           March 2000      File Number 4841

                                                     Data Sheet

33A, 100V, 0.040 Ohm, N-Channel Power MOSFET

Packaging                                                                                                                                                    Features

                               JEDEC TO-247                                                                                                                   Ultra Low On-Resistance
                                                                                                                                                                - rDS(ON) = 0.040, VGS = 10V
                                                          SOURCE
                                                                DRAIN                                                                                        Simulation Models
                                                                       GATE                                                                                     - Temperature Compensated PSPICETM and SABER
                                                                                                                                                                   Electrical Models
        DRAIN                                                                                                                                                   - Spice and SABER Thermal Impedance Models
        (TAB)                                                                                                                                                   - www.intersil.com

                                                                                                                                                             Peak Current vs Pulse Width Curve

                                                                                                                                                             UIS Rating Curve

                                                                                                                                                             Ordering Information

Symbol                                                                                                                                                             PART NUMBER                   PACKAGE                 BRAND
                                                                                                                                                                IRFP140N                    TO-247              IRFP140N
                                                   D

                               G
                                            S

Absolute Maximum Ratings TC = 25oC, Unless Otherwise Specified

                                                                                                                                                                                                    IRFP140N           UNITS

Drain to Source Voltage (Note 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . VDSS                                                                           100                         V

Drain to Gate Voltage (RGS = 20k) (Note 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . VDGR                                                                                     100                         V

Gate to Source Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . VGS                                                                      20                         V

Drain Current        2150o0CoC, V, VGGSS==101V0V) )(F(Figiugruere2)2).

Continuous     (TC=                                                                              .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  ID          33                          A
Continuous     (TC=                                                                              .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  ID
                                                                                                                                                                                                    23                          A

Pulsed Drain Current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .IDM                                                                       Figure 4

Pulsed Avalanche Rating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .UIS                                                                        Figures 6, 14, 15

Power Dissipation . . .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  PD             120                  W
   Derate Above 25oC     .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  ...            0.80               W/oC

Operating and Storage Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . TJ, TSTG                                                                                  -55 to 175                  oC

Maximum Temperature for Soldering                                                                                                                                                                   300                         oC
                                                                                                                                                                                                                                oC
   Leads at 0.063in (1.6mm) from Case for 10s. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .TL                                                                                  260
   Package Body for 10s, See Techbrief TB334 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tpkg

NOTES:

1. TJ = 25oC to 150oC.

CAUTION: Stresses above those listed in "Absolute Maximum Ratings" may cause permanent damage to the device. This is a stress only rating and operation of the
device at these or any other conditions above those indicated in the operational sections of this specification is not implied.

                                                    1                                                                 CAUTION: These devices are sensitive to electrostatic discharge. Follow proper ESD Handling Procedures.

                                                                                                                                  PSPICE is a registered trademark of MicroSim Corporation. SABER is a Copyright of Analogy Inc.

                                                                1-888-INTERSIL or 321-724-7143 | Intersil and Design is a trademark of Intersil Corporation. | Copyright Intersil Corporation 2000
                                                      IRFP140N

Electrical Specifications TC = 25oC, Unless Otherwise Specified

           PARAMETER                 SYMBOL           TEST CONDITIONS                     MIN TYP MAX UNITS

OFF STATE SPECIFICATIONS

Drain to Source Breakdown Voltage    BVDSS    ID = 250A, VGS = 0V (Figure 11)            100  -     -      V
Zero Gate Voltage Drain Current       IDSS    VDS = 95V, VGS = 0V
                                              VDS = 90V, VGS = 0V, TC = 150oC             -    -     1      A
Gate to Source Leakage Current        IGSS    VGS = 20V
ON STATE SPECIFICATIONS                                                                   -    -     250    A

                                                                                          -    -     100 nA

Gate to Source Threshold Voltage     VGS(TH)  VGS = VDS, ID = 250A (Figure 10)           2    -     4      V
Drain to Source On Resistance        rDS(ON)  ID = 33A, VGS = 10V (Figure 9)
THERMAL SPECIFICATIONS                                                                    -    0.033 0.040  

Thermal Resistance Junction to Case  RJC      TO-247                                      -    -     1.25 oC/W
                                     RJA
Thermal Resistance Junction to                                                            -    -     30     oC/W
Ambient

SWITCHING SPECIFICATIONS (VGS = 10V)

Turn-On Time                         tON      VDD = 50V, ID = 33A                         -    -     100    ns
                                              VGS = 10V,
Turn-On Delay Time                   td(ON)   RGS = 9.1                                   -    9.5   -      ns

Rise Time                             tr      (Figures 18, 19)                            -    57    -      ns

Turn-Off Delay Time                  td(OFF)                                              -    40    -      ns

Fall Time                             tf                                                  -    55    -      ns

Turn-Off Time                        tOFF                                                 -    -     145    ns

GATE CHARGE SPECIFICATIONS

Total Gate Charge                    Qg(TOT)  VGS = 0V to 20V       VDD = 50V,            -    66    79     nC
Gate Charge at 10V                    Qg(10)  VGS = 0V to 10V       ID = 33A,
Threshold Gate Charge                Qg(TH)   VGS = 0V to 2V        Ig(REF) = 1.0mA       -    35    42     nC
Gate to Source Gate Charge
Gate to Drain "Miller" Charge          Qgs                          (Figures 13, 16, 17)  -    2.4   2.9    nC
CAPACITANCE SPECIFICATIONS             Qgd
                                                                                          -    5.4   -      nC

                                                                                          -    13    -      nC

Input Capacitance                    CISS     VDS = 25V, VGS = 0V,                        -    1220  -      pF
Output Capacitance                   COSS     f = 1MHz
Reverse Transfer Capacitance         CRSS                                                 -    295   -      pF
                                              (Figure 12)

                                                                                          -    100   -      pF

Source to Drain Diode Specifications

           PARAMETER                 SYMBOL                       TEST CONDITIONS         MIN TYP MAX UNITS
                                              ISD = 33A
Source to Drain Diode Voltage        VSD      ISD = 17A                                   -    -     1.25   V
                                              ISD = 33A, dISD/dt = 100A/s
                                              ISD = 33A, dISD/dt = 100A/s                -    -     1.00   V

Reverse Recovery Time                 trr                                                 -    -     112    ns
Reverse Recovered Charge             QRR
                                                                                          -    -     400    nC

                               2
                                                                                       IRFP140N

Typical Performance Curves

                              1.2                                                                                   40

POWER DISSIPATION MULTIPLIER  1.0                                                            ID, DRAIN CURRENT (A)

                                                                                                                    30                                       VGS = 10V

                              0.8

                              0.6                                                                                   20

                              0.4

                                                                                                                    10

                              0.2

                              0                                                                                     0

                                   0     25    50              75    100  125 150 175                                   25  50        75  100           125  150                     175

                                               TC, CASE TEMPERATURE (oC)                                                          TC, CASE TEMPERATURE (oC)

                              FIGURE 1. NORMALIZED POWER DISSIPATION vs                          FIGURE 2. MAXIMUM CONTINUOUS DRAIN CURRENT vs
                                                  CASE TEMPERATURE                                               CASE TEMPERATURE

                                      2

                                         DUTY CYCLE - DESCENDING ORDER
                                         0.5
                                      1  0.2

ZJC, NORMALIZED                          0.1
     THERMAL IMPEDANCE
                                         0.05

                                         0.02

                                         0.01

                                                                                                                                                   PDM

                                    0.1                            SINGLE PULSE                                                                                               t1

                                   0.01                                                                                                                                          t2
                                         10-5
                                                                                                                                      NOTES:
                                                                                                                                      DUTY FACTOR: D = t1/t2
                                                                                                                                      PEAK TJ = PDM x ZJC x RJC + TC

                                                               10-4              10-3  10-2                                     10-1               100                               101

                                                                                       t, RECTANGULAR PULSE DURATION (s)

                                                               FIGURE 3. NORMALIZED MAXIMUM TRANSIENT THERMAL IMPEDANCE

                              600

IDM, PEAK CURRENT (A)                                                                                                                     TC = 25oC
                                                                                                                                          FOR TEMPERATURES
                                                                                                                                          ABOVE 25oC DERATE PEAK

                                                                                                                                          CURRENT AS FOLLOWS:

                                                                                                                                          I = I25       175 - TC
                                                                                                                                                           150

                              100
                                                    VGS = 10V

                                      TRANSCONDUCTANCE
                                      MAY LIMIT CURRENT

                                     IN THIS REGION
                              20

                              10-5                   10-4                        10-3  10-2                                 10-1                   100                               101

                                                                                       t, PULSE WIDTH (s)

                                                                                 FIGURE 4. PEAK CURRENT CAPABILITY

                                                               3
                                                                                           IRFP140N

Typical Performance Curves (Continued)

                                                                                                                            200

                       300                                                                                                          If R = 0
                                                                                                                                    tAV = (L)(IAS)/(1.3*RATED BVDSS - VDD)
                                                                      SINGLE PULSE              IAS, AVALANCHE CURRENT (A)
                                                                                                                                    If R  0
                                                                      TJ = MAX RATED                                                tAV = (L/R)ln[(IAS*R)/(1.3*RATED BVDSS - VDD) +1]
                                                                      TC = 25oC
ID, DRAIN CURRENT (A)  100                                                                                                  100

                                                                            100s                                                                                     STARTING TJ = 25oC

                            10                                                                                                      STARTING TJ = 150oC
                                    OPERATION IN THIS
                                    AREA MAY BE                             1ms
                                    LIMITED BY rDS(ON)

                                                                            10ms                                            10

                            1                                                                                               0.001            0.01                     0.1                                 1

                                 1                      10               100               300                                            tAV, TIME IN AVALANCHE (ms)

                                          VDS, DRAIN TO SOURCE VOLTAGE (V)                      NOTE: Refer to Intersil Application Notes AN9321 and AN9322.

                       FIGURE 5. FORWARD BIAS SAFE OPERATING AREA                                   FIGURE 6. UNCLAMPED INDUCTIVE SWITCHING
                                                                                                                    CAPABILITY

ID, DRAIN CURRENT (A)  60                                                                       ID, DRAIN CURRENT (A)       60                                             VGS = 7V
                              PULSE DURATION = 80s                                                                                                 VGS = 20V              VGS = 6V
                              DUTY CYCLE = 0.5% MAX                                                                                                 VGS = 10V
                              VDD = 15V                                                                                                                                      VGS =5V
                                                                                                                            40
                       40

                                                        TJ = 175oC

                       20                                                  TJ = -55oC                                       20                                        PULSE DURATION = 80s
                                                                      TJ = 25oC                                                                                       DUTY CYCLE = 0.5% MAX
                        0                                                                                                    0                                         TC = 25oC
                            2                                                                                                    0
                                          3                    4      5                    6                                              1                        2       3                              4

                                          VGS, GATE TO SOURCE VOLTAGE (V)                                                                 VDS, DRAIN TO SOURCE VOLTAGE (V)

                                    FIGURE 7. TRANSFER CHARACTERISTICS                                                           FIGURE 8. SATURATION CHARACTERISTICS

NORMALIZED DRAIN TO SOURCE  3.0                                       VGS = 10V, ID = 33A                                   1.2
   ON RESISTANCE                    PULSE DURATION = 80s                                                                                                                          VGS = VDS, ID = 250A
                                    DUTY CYCLE = 0.5% MAX                                       NORMALIZED GATE
                                                                                                   THRESHOLD VOLTAGE        1.0
                            2.5

                            2.0
                            1.5

                                                                                                                            0.8

                            1.0

                            0.5                                                                                             0.6
                                -80
                                     -40     0          40        80  120 160 200                                                -80 -40     0                 40     80 120 160 200

                                          TJ, JUNCTION TEMPERATURE (oC)                                                                   TJ, JUNCTION TEMPERATURE (oC)

FIGURE 9. NORMALIZED DRAIN TO SOURCE ON                                                         FIGURE 10. NORMALIZED GATE THRESHOLD VOLTAGE vs
                RESISTANCE vs JUNCTION TEMPERATURE                                                               JUNCTION TEMPERATURE

                                                            4
                                                            IRFP140N

Typical Performance Curves (Continued)

1.2                                                                                                                                          4000
         ID = 250A
NORMALIZED DRAIN TO SOURCE                                                                                                                                                     VGS = 0V, f = 1MHz
    BREAKDOWN VOLTAGE
                                                                                                                                             1000                              CISS = CGS + CGD
                                                           VGS, GATE TO SOURCE VOLTAGE (V)
                                                                                                                        C, CAPACITANCE (pF)1.1

                                                                                                                                                       COSS  CDS + CGD

1.0

                                                                                                                                             100
                                                                                                                                                                                                      CRSS = CGD

0.9                 -40  0      40  80 120 160 200                                                                                           20
    -80                                                                                                                                      0.1              1.0              10                                      100

                         TJ, JUNCTION TEMPERATURE (oC)                                                                                                   VDS, DRAIN TO SOURCE VOLTAGE (V)

FIGURE 11. NORMALIZED DRAIN TO SOURCE BREAKDOWN                                                                                            FIGURE 12. CAPACITANCE vs DRAIN TO SOURCE VOLTAGE
                 VOLTAGE vs JUNCTION TEMPERATURE

                                    10
                                             VDD = 50V

                                     8

                                    6

                                    4

                                                                                                                                           WAVEFORMS IN

                                                                                                                                           DESCENDING ORDER:

                                    2                                                                                                        ID = 33A

                                                                                                                                             ID = 17A

                                    0

                                       0                10    20                                                                                   30         40

                                                            Qg, GATE CHARGE (nC)

                                        NOTE: Refer to Intersil Application Notes AN7254 and AN7260.
                            FIGURE 13. GATE CHARGE WAVEFORMS FOR CONSTANT GATE CURRENT

Test Circuits and Waveforms

                                       VDS

                                                                                                                                                                        BVDSS

                                            L                                                                                                                    tP
                                                                                                                                                         IAS
                                                                                                                                                                                   VDS

VARY tP TO OBTAIN                                       +                                                                                                                                                         VDD

REQUIRED PEAK IAS           RG                           VDD
                                                        -
     VGS

                                            DUT

                tP                     IAS                                                                                                 0
0V                                            0.01                                                                                                                                               tAV

FIGURE 14. UNCLAMPED ENERGY TEST CIRCUIT                                                                                                        FIGURE 15. UNCLAMPED ENERGY WAVEFORMS

                            5
                                                          IRFP140N
Test Circuits and Waveforms (Continued)

                                 VDS                    VDD                                             Qg(TOT)
                                              RL

                                                                                                VDS

                                                                                                                                 VGS = 20V

                  VGS                             +                 VGS                         Qg(10)           VGS = 10V
Ig(REF)                                                                                          Qgd
                                                   VDD
                                                  -

                                 DUT                       VGS = 2V

                                                        0                   Qg(TH)

                                                                            Qgs

                                                        Ig(REF)
                                                         0

     FIGURE 16. GATE CHARGE TEST CIRCUIT                                    FIGURE 17. GATE CHARGE WAVEFORMS

                                 VDS                                             tON                                  tOFF
                                          RL                                td(ON)                               td(OFF)

                                                                                         tr                                  tf
                                                                             90%
                                                                    VDS                                                          90%

                            VGS                   +                                        10%                             10%
                       RGS                                          0                                            90%
                                                   VDD
                                                  -                                                                  50%

                                      DUT

                                                                    VGS     50%
                                                                       10%
                                                                                                PULSE WIDTH
                                                                    0
VGS

     FIGURE 18. SWITCHING TIME TEST CIRCUIT                                 FIGURE 19. SWITCHING TIME WAVEFORM

                       6
                                                    IRFP140N

PSPICE Electrical Model

.SUBCKT IRFP140N 2 1 3 ; rev 15 Jan 2000

CA 12 8 1.95e-9
CB 15 14 1.90e-9
CIN 6 8 1.12e-9

DBODY 7 5 DBODYMOD                                                                                                                       LDRAIN
DBREAK 5 11 DBREAKMOD
DPLCAP 10 5 DPLCAPMOD                                                      DPLCAP 5                                                               DRAIN
                                                                                                                                                     2
                                                                  10

                                                                                             RSLC1                                       RLDRAIN
                                                                                             51
EBREAK 11 7 17 18 112.8                                                                      -                DBREAK
EDS 14 8 5 8 1                                                          RSLC2                                            11
EGS 13 8 6 8 1                                                                               +
ESG 6 10 6 8 1                                                                            5     ESLC
EVTHRES 6 21 19 8 1                                                                       51
EVTEMP 20 6 18 22 1
                                                            -                                50                              +
                                                                                             RDRAIN                           17
                                               ESG             6                                              EBREAK 18                  DBODY
                                                               8                                  16
IT 8 17 1                                                                  EVTHRES           21                           -
                                                            +
                                                                           + 19 -                                 MWEAK
LDRAIN 2 5 1.0e-9               LGATE          EVTEMP
LGATE 1 9 6.19e-9                                                               8
LSOURCE 3 7 2.18e-9
                          GATE          RGATE + 18 - 6                                                  MMED
                             1                                                               MSTRO
                                        9      20 22

MMED 16 6 8 8 MMEDMOD           RLGATE
MSTRO 16 6 8 8 MSTROMOD
MWEAK 16 21 8 8 MWEAKMOD                                                           CIN          8                                        LSOURCE
                                                                                                                                                          SOURCE
                                                                                                                                  7                            3

RBREAK 17 18 RBREAKMOD 1                                                                                      RSOURCE                   RLSOURCE
RDRAIN 50 16 RDRAINMOD 2.00e-2
RGATE 9 20 1.77                                   S1A                      S2A                                        RBREAK
RLDRAIN 2 5 10                                 12 13
RLGATE 1 9 26                                                     14               15                             17                 18
RLSOURCE 3 7 11                                          8
RSLC1 5 51 RSLCMOD 1e-6                                           13
RSLC2 5 50 1e3
RSOURCE 8 7 RSOURCEMOD 6.5e-3                  S1B                         S2B                                                       RVTEMP
RVTHRES 22 8 RVTHRESMOD 1
RVTEMP 18 19 RVTEMPMOD 1                   CA               13                     CB                                                19

                                                                  +                    + 14                   IT                     -

                                               EGS                      6       EDS       5                                              VBAT
                                                                        8                 8                                          +

S1A 6 12 13 8 S1AMOD                                              -                    -              8
S1B 13 12 13 8 S1BMOD                                                                                                             22
S2A 6 15 14 13 S2AMOD
S2B 13 15 14 13 S2BMOD                                                                                           RVTHRES

VBAT 22 19 DC 1

ESLC 51 50 VALUE={(V(5,51)/ABS(V(5,51)))*(PWR(V(5,51)/(1e-6*71),3.5))}

.MODEL DBODYMOD D (IS = 1.20e-12 RS = 4.2e-3 XTI = 5 TRS1 = 1.3e-3 TRS2 = 8.0e-6 CJO = 1.50e-9 TT = 7.47e-8 M = 0.63)
.MODEL DBREAKMOD D (RS = 4.2e-1 TRS1 = 8e-4 TRS2 = 3e-6)
.MODEL DPLCAPMOD D (CJO = 1.45e-9 IS = 1e-30 M = 0.82)
.MODEL MMEDMOD NMOS (VTO = 3.11 KP = 5 IS = 1e-30 N = 10 TOX = 1 L = 1u W = 1u RG = 1.77)
.MODEL MSTROMOD NMOS (VTO = 3.57 KP = 33.5 IS = 1e-30 N = 10 TOX = 1 L = 1u W = 1u)
.MODEL MWEAKMOD NMOS (VTO = 2.68 KP = 0.09 IS = 1e-30 N = 10 TOX = 1 L = 1u W = 1u RG = 17.7 )
.MODEL RBREAKMOD RES (TC1 =1.05e-3 TC2 = -5e-7)
.MODEL RDRAINMOD RES (TC1 = 9.40e-3 TC2 = 2.93e-5)
.MODEL RSLCMOD RES (TC1 = 3.5e-3 TC2 = 2.0e-6)
.MODEL RSOURCEMOD RES (TC1 = 1e-3 TC2 = 1e-6)
.MODEL RVTHRESMOD RES (TC1 = -1.8e-3 TC2 = -8.6e-6)
.MODEL RVTEMPMOD RES (TC1 = -3.0e-3 TC2 =1.5e-7)

.MODEL S1AMOD VSWITCH (RON = 1e-5 ROFF = 0.1 VON = -6.2 VOFF= -3.1)
.MODEL S1BMOD VSWITCH (RON = 1e-5 ROFF = 0.1 VON = -3.1 VOFF= -6.2)
.MODEL S2AMOD VSWITCH (RON = 1e-5 ROFF = 0.1 VON = -1.0 VOFF= 0.5)
.MODEL S2BMOD VSWITCH (RON = 1e-5 ROFF = 0.1 VON = 0.5 VOFF= -1.0)

.ENDS

NOTE: For further discussion of the PSPICE model, consult A New PSPICE Sub-Circuit for the Power MOSFET Featuring Global
Temperature Options; IEEE Power Electronics Specialist Conference Records, 1991, written by William J. Hepp and C. Frank Wheatley.

                          7
                                                                   IRFP140N

SABER Electrical Model

REV 15 Jan 2000

template IRFP140N n2,n1,n3
electrical n2,n1,n3
{

var i iscl
d..model dbodymod = (is = 1.20e-12, cjo = 1.50e-9, tt = 7.47e-8, xti = 5, m = 0.63)
d..model dbreakmod = ()
d..model dplcapmod = (cjo = 1.45e-9, is = 1e-30, m = 0.82)

m..model mmedmod = (type=_n, vto = 3.11, kp = 5, is = 1e-30, tox = 1)                                                                                  LDRAIN
m..model mstrongmod = (type=_n, vto = 3.57, kp = 33.5, is = 1e-30, tox = 1)
m..model mweakmod = (type=_n, vto = 2.68, kp = 0.09, is = 1e-30, tox = 1)                   DPLCAP 5                                                            DRAIN
sw_vcsp..model s1amod = (ron = 1e-5, roff = 0.1, von = -6.2, voff = -3.1)                                                                                          2
sw_vcsp..model s1bmod = (ron =1e-5, roff = 0.1, von = -3.1, voff = -6.2)              10
sw_vcsp..model s2amod = (ron = 1e-5, roff = 0.1, von = -1.0, voff = 0.5)
sw_vcsp..model s2bmod = (ron = 1e-5, roff = 0.1, von = 0.5, voff = -1.0)                                      RSLC1                                    RLDRAIN
                                                                                                              51
c.ca n12 n8 = 1.95e-9                                                                    RSLC2                          RDBREAK
c.cb n15 n14 = 1.90e-9                                                                                            ISCL               72
c.cin n6 n8 = 1.12e-9                                                                                                                                  RDBODY

                                                                                -                             50            DBREAK

d.dbody n7 n71 = model=dbodymod                                                                                                                    71

d.dbreak n72 n11 = model=dbreakmod                                 ESG             6                          RDRAIN                  11             DBODY
d.dplcap n10 n5 = model=dplcapmod                                                  8
                                                                                            EVTHRES                         MWEAK                   LSOURCE
i.it n8 n17 = 1                                                                 +                                 16                                                 SOURCE
                                                                                            + 19 - 21                        EBREAK                                      3
l.ldrain n2 n5 = 1e-9                       LGATE                  EVTEMP                                                              +
l.lgate n1 n9 = 6.19e-9                                                                          8                                      17         RLSOURCE
l.lsource n3 n7 = 2.18e-9                                   RGATE + 18 - 6                                                              18
                                      GATE                                                                            MMED
                                         1                  9      20 22                                                             -

                                            RLGATE                                                            MSTRO                          7

m.mmed n16 n6 n8 n8 = model=mmedmod, l=1u, w=1u                                                     CIN
                                                                                                                   8

m.mstrong n16 n6 n8 n8 = model=mstrongmod, l=1u, w=1u                                                                       RSOURCE
m.mweak n16 n21 n8 n8 = model=mweakmod, l=1u, w=1u

res.rbreak n17 n18 = 1, tc1 = 1.05e-3, tc2 = -5.0e-7                  S1A                   S2A                                 RBREAK
res.rdbody n71 n5 = 4.2e-3, tc1 = 1.30e-3, tc2 = 8.0e-6
res.rdbreak n72 n5 = 4.2e-1, tc1 = 8.0e-4, tc2 = 3.0e-6            12 13              14            15                      17                  18
res.rdrain n50 n16 = 2.00e-2, tc1 = 9.40e-3, tc2 = 2.93e-5                   8
res.rgate n9 n20 = 1.77                                                               13
res.rldrain n2 n5 = 10
res.rlgate n1 n9 = 26                                              S1B                      S2B                                                 RVTEMP
res.rlsource n3 n7 = 11
res.rslc1 n5 n51 = 1e-6, tc1 = 3.5e-3, tc2 = 2.0e-6            CA               13                  CB                                          19
res.rslc2 n5 n50 = 1e3
res.rsource n8 n7 = 6.5e-3, tc1 = 1e-3, tc2 = 1e-6                                    +                 + 14                IT                  -
res.rvtemp n18 n19 = 1, tc1 = -3.0e-3, tc2 = 1.5e-7
res.rvthres n22 n8 = 1, tc1 = -1.8e-3, tc2 = -8.6e-6               EGS                   6  EDS            5                                        VBAT
                                                                                         8                 8                                    +

                                                                                      -                 -               8
                                                                                                                                                   22

                                                                                                                                  RVTHRES

spe.ebreak n11 n7 n17 n18 = 112.8
spe.eds n14 n8 n5 n8 = 1
spe.egs n13 n8 n6 n8 = 1
spe.esg n6 n10 n6 n8 = 1
spe.evtemp n20 n6 n18 n22 = 1
spe.evthres n6 n21 n19 n8 = 1

sw_vcsp.s1a n6 n12 n13 n8 = model=s1amod
sw_vcsp.s1b n13 n12 n13 n8 = model=s1bmod
sw_vcsp.s2a n6 n15 n14 n13 = model=s2amod
sw_vcsp.s2b n13 n15 n14 n13 = model=s2bmod

v.vbat n22 n19 = dc=1

equations {
i (n51->n50) +=iscl
iscl: v(n51,n50) = ((v(n5,n51)/(1e-9+abs(v(n5,n51))))*((abs(v(n5,n51)*1e6/71))** 3.5))
}
}

                                   8
                               IRFP140N

SPICE Thermal Model                      th                             JUNCTION

REV 15 Jan 2000                          RTHERM1                              CTHERM1
                                                                     6        CTHERM2
IRFP140NT                                                                     CTHERM3
                                         RTHERM2                              CTHERM4
CTHERM1 th 6 2.60e-3                                                 5        CTHERM5
CTHERM2 6 5 8.85e-3                                                           CTHERM6
CTHERM3 5 4 7.60e-3                      RTHERM3
CTHERM4 4 3 7.65e-3                                                  4
CTHERM5 3 2 1.22e-2
CTHERM6 2 tl 8.70e-2                     RTHERM4
                                                                     3
RTHERM1 th 6 9.00e-3
RTHERM2 6 5 1.80e-2                      RTHERM5
RTHERM3 5 4 9.15e-2                                                  2
RTHERM4 4 3 2.43e-1
RTHERM5 3 2 3.10e-1                      RTHERM6
RTHERM6 2 tl 3.21e-1

SABER Thermal Model

SABER thermal model IRFP140NT

template thermal_model th tl
thermal_c th, tl
{
ctherm.ctherm1 th 6 = 2.60e-3
ctherm.ctherm2 6 5 = 8.85e-3
ctherm.ctherm3 5 4 = 7.60e-3
ctherm.ctherm4 4 3 = 7.65e-3
ctherm.ctherm5 3 2 = 1.22e-2
ctherm.ctherm6 2 tl = 8.70e-2

rtherm.rtherm1 th 6 = 9.00e-3
rtherm.rtherm2 6 5 = 1.80e-2
rtherm.rtherm3 5 4 = 9.15e-2
rtherm.rtherm4 4 3 = 2.43e-1
rtherm.rtherm5 3 2 = 3.10e-1
rtherm.rtherm6 2 tl = 3.21e-1
}

                                         tl                             CASE

9
                                                         IRFP140N

TO-247

3 LEAD JEDEC STYLE TO-247 PLASTIC PACKAGE

            E                                 A         TERM. 4               INCHES         MILLIMETERS

                                                  S P                   SYMBOL MIN  MAX    MIN   MAX NOTES

                                           Q                              A   0.180   0.190  4.58  4.82          -
  R
                                                                          b   0.046   0.051  1.17  1.29          2, 3
D
                                                                          b1  0.060   0.070  1.53  1.77          1, 2

                                                                          b2  0.095   0.105  2.42  2.66          1, 2

                                                                          c   0.020   0.026  0.51  0.66          1, 2, 3

                                                                          D   0.800   0.820 20.32  20.82         -

     L1               b1                                                  E   0.605   0.625 15.37  15.87         -
L
                      b2                                                  e   0.219 TYP      5.56 TYP            4
                             c
                                                                          e1  0.438 BSC      11.12 BSC           4
                      b
                                                                          J1  0.090   0.105  2.29  2.66          5

         1      2  3                              3  2   1                L   0.620   0.640 15.75  16.25         -

                e                             J1     BACK VIEW            L1  0.145   0.155  3.69  3.93          1

            e1                                                            P  0.138   0.144  3.51  3.65          -

                                                                          Q   0.210   0.220  5.34  5.58          -

                                                                          R  0.195   0.205  4.96  5.20          -

                                                                          S  0.260   0.270  6.61  6.85          -

                                                                          NOTES:
                                                                           1. Lead dimension and finish uncontrolled in L1.
                                                                           2. Lead dimension (without solder).
                                                                           3. Add typically 0.002 inches (0.05mm) for solder coating.
                                                                           4. Position of lead to be measured 0.250 inches (6.35mm) from bottom
                                                                               of dimension D.
                                                                           5. Position of lead to be measured 0.100 inches (2.54mm) from bottom
                                                                               of dimension D.
                                                                           6. Controlling dimension: Inch.
                                                                           7. Revision 1 dated 1-93.

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                      10
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