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STF7NK30Z

器件型号:STF7NK30Z
器件类别:分立半导体    晶体管   
厂商名称:ST(意法半导体)
厂商官网:http://www.st.com/
标准:
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器件描述

N-channel, 300 V, 0.80 惟, 5 A TO-220, TO-220FP, DPAK Zener-protected SuperMESH鈩?Power MOSFET

参数
是否无铅不含铅
是否Rohs认证符合
厂商名称ST(意法半导体)
零件包装代码TO-220AB
包装说明ROHS COMPLIANT, TO-220FP, 3 PIN
针数3
Reach Compliance Code_compli
ECCN代码EAR99
雪崩能效等级(Eas)130 mJ
外壳连接ISOLATED
配置SINGLE WITH BUILT-IN DIODE
最小漏源击穿电压300 V
最大漏极电流 (Abs) (ID)5 A
最大漏极电流 (ID)5 A
最大漏源导通电阻0.9 Ω
FET 技术METAL-OXIDE SEMICONDUCTOR
JEDEC-95代码TO-220AB
JESD-30 代码R-PSFM-T3
JESD-609代码e3
湿度敏感等级1
元件数量1
端子数量3
工作模式ENHANCEMENT MODE
最高工作温度150 °C
封装主体材料PLASTIC/EPOXY
封装形状RECTANGULAR
封装形式FLANGE MOUNT
峰值回流温度(摄氏度)NOT SPECIFIED
极性/信道类型N-CHANNEL
最大功率耗散 (Abs)20 W
最大脉冲漏极电流 (IDM)20 A
认证状态Not Qualified
表面贴装NO
端子面层Matte Tin (Sn)
端子形式THROUGH-HOLE
端子位置SINGLE
处于峰值回流温度下的最长时间NOT SPECIFIED
晶体管应用SWITCHING
晶体管元件材料SILICON

STF7NK30Z器件文档内容

                                   STD7NK30Z, STF7NK30Z
                                                      STP7NK30Z

            N-channel, 300 V, 0.80 , 5 A TO-220, TO-220FP, DPAK
                      Zener-protected SuperMESHTM Power MOSFET

Features

     Type    VDSS       RDS(on)  ID       Pw
                          max
STF7NK30Z    300 V               5 A 20 W                                               3                                            3
STP7NK30Z    300 V      < 0.9    5 A 50 W                                            2                                            2
STD7NK30Z    300 V      < 0.9    5 A 50 W                                        1                                            1
                        < 0.9
                                                          TO-220FP                                           TO-220

100% avalanche tested                                                                                    3
Extremely high dv/dt capability                                                                      1
Gate charge minimized
Very low intrinsic capacitances                                                           DPAK
Very good manufacturing repeatability

Applications                                       Figure 1. Internal schematic diagram

Switching application

Description

The SuperMESHTM series is obtained through an
extreme optimization of ST's well established
strip-based PowerMESHTM layout. In addition to
pushing on-resistance significantly down, special
care is taken to ensure a very good dv/dt
capability for the most demanding applications.
Such series complements ST full range of high
voltage Power MOSFETs including revolutionary
MDmeshTM products

Table 1. Device summary          Marking                  Package                           Packaging
          Order codes            D7NK30Z                     DPAK                          Tape and reel
          STD7NK30Z              F7NK30Z
          STF7NK30Z              P7NK30Z                  TO-220FP                              Tube
          STP7NK30Z                                        TO-220                               Tube

March 2009                                         Rev 5                                                                                1/15

                                                                                                             www.st.com                       15
Electrical ratings                                                                              STx7NK30Z

1     Electrical ratings

      Table 2. Absolute maximum ratings

                                                                           Value

      Symbol        Parameter                                                                   Unit

                                                                     TO-220, DPAK TO-220FP        V
                                                                                                  V
       VDS          Drain-source voltage (VGS = 0)                            300       5 (1)     A
       VGS          Gate- source voltage                                       30     3.2 (1)    A
        ID          Drain current (continuous) at TC = 25 C          5                20 (1)     A
        ID          Drain current (continuous) at TC = 100 C        3.2                          W
      IDM (2)       Drain current (pulsed)                           20                  20     W/C
      PTOT          Total dissipation at TC = 25 C                  50                0.16       V
                    Derating factor                                  0.4                        V/ns

      VESD(G-S)     Gate source ESD(HBM-C=100 pF,                          2800                   V
                    R=1.5 k)
                                                                                                  V
      dv/dt (3) Peak diode recovery voltage slope                          4.5

      VISO          Insulation withstand voltage (RMS) from all                        2500
                    three leads to external heat sink
                    (t=1 s;TC=25 C)

      Tj            Operating junction temperature                         -55 to 150

      Tstg Storage temperature

      1. Limited only by maximum temperature allowed

      2. Pulse width limited by safe operating area

      3. ISD  5.7 A, di/dt  200 A/s, VDD =80% V(BR)DSS.

      Table 3. Absolute maximum ratings

      Symbol        Parameter                                                        Value
                                                                                                                  Unit

                                                                     TO-220, DPAK TO-220FP

      Rthj-case Thermal resistance junction-case Max                 2.50              6.25     V

      Rthj-amb Thermal resistance junction-ambient Max                     62.5                 V

      Tl            Maximum lead temperature for soldering                 300                  A
                    purpose

      Table 4.      Absolute maximum ratings                               Value                Unit
        Symbol                           Parameter

      IAR           Avalanche current, repetitive or not-repetitive        5                    A

                    (pulse width limited by Tj max)

      EAS           Single pulse avalanche energy                          130                  mJ

                    (starting Tj = 25 C, ID = IAR, VDD = 50 V)

2/15
STx7NK30Z                                                                         Electrical characteristics

2          Electrical characteristics

           (Tcase =25 C unless otherwise specified)

           Table 5. On/off states

           Symbol        Parameter                        Test conditions         Min. Typ. Max. Unit

           V(BR)DSS      Drain-source             ID =1 mA, VGS = 0               300                                  V
                         breakdown voltage        VDS=max rating
              IDSS       Zero gate voltage        VDS=max rating @125 C                    1 A
                         drain current (VGS = 0)  VGS = 20 V                              50 A
              IGSS       Gate-body leakage        VDS = VGS, ID = 50 A
            VGS(th)      current (VDS = 0)        VGS = 10 V, ID = 2.5 A                    10 A
            RDS(on)      Gate threshold voltage
                         Static drain-source on                                   3 3.75 4.5 V
                         resistance                                                       0.80 0.90

           Table 6.      Dynamic                                 Test conditions  Min. Typ. Max. Unit
             Symbol               Parameter

           gfs (1)       Forward transconductance VDS =15 V, ID = 2.5 A                2.5                             S

            Ciss         Input capacitance        VDS = 25 V, f = 1MHz,                                    pF
           Coss          Output capacitance       VGS = 0                              380
           Crss          Reverse transfer
                         capacitance                                                                       pF
                                                                                       74

                                                                                                           pF
                                                                                       15

           Coss eq. (2)  Equivalent output        VGS = 0, VDS = 0 to 240 V            30   pF
                         capacitance

           Qg            Total gate charge        VDD = 240 V, ID = 7 A,               13   nC
                                                  VGS = 10 V
           Qgs Gate-source charge                 Figure 16                            4.5 17 nC

           Qgd Gate-drain charge                                                       7.6  nC

           1. Pulsed: Pulse duration = 300 s, duty cycle 1.5%.

           2. Coss eq. is defined as a constant equivalent capacitance giving the same charging time as Coss when VDS
                increases from 0 to 80% VDSS.

                                                                                                                       3/15
Electrical characteristics                                                                     STx7NK30Z

      Table 7.   Switching times                            Test conditions        Min.  Typ.  Max. Unit
         Symbol           Parameter
                                                      VDD = 150 V, ID = 3.5 A,            11              ns
      td(on)     Turn-on delay time                   RG = 4.7 , VGS = 10 V               25              ns
        tr       Rise time                            Figure 15                           20              ns
                 Turn-off-delay time                                                      10              ns
      td(off)    Fall time                            VDD = 240 V, ID = 7 A,
        tf                                            RG = 4.7 , VGS = 10 V               8.5             ns
                 Off-voltage rise time                Figure 15                           8.5             ns
      tr(Voff)   Fall time                                                                20              ns
        tf       Cross-over time
        tc

      Table 8.   Source Drain Diode                   Test conditions              Min.  Typ.  Max. Unit
        Symbol            Parameter
                                                                                         154
        ISD      Source-drain current                                                    716   5                        A
      ISDM (1)                                                                           9.3
                 Source-drain current                                                          20 A
                 (pulsed)

      VSD (2) Forward On voltage                      ISD = 5 A, VGS = 0                       1.6 V

       trr       Reverse recovery time                ISD = 7 A, di/dt = 100 A/s                        ns
       Qrr       Reverse recovery charge              VDD = 40 V, Tj = 150 C                            nC
      IRRM       Reverse recovery current             Figure 20                                           A

      1. Pulse width limited by safe operating area.

      2. Pulsed: Pulse duration = 300 s, duty cycle 1.5%.

      Table 9.   Gate-source Zener diode
        Symbol
                            Parameter                 Test conditions              Min. Typ. Max. Unit

      BVGSO(1)   Gate-source breakdown                Igs= 1mA (open drain)       30                                   V
                 voltage

      1. The built-in back-to-back Zener diodes have specifically been designed to enhance not only the device's
           ESD capability, but also to make them safely absorb possible voltage transients that may occasionally be
           applied from gate to source. In this respect the Zener voltage is appropriate to achieve an efficient and
           cost-effective intervention to protect the device's integrity. These integrated Zener diodes thus avoid the
           usage of external components

4/15
STx7NK30Z                                       Electrical characteristics

2.1        Electrical characteristics (curves)

Figure 2. Safe operating area for TO-220  Figure 3. Thermal impedance for TO-220

Figure 4. Safe operating area for TO-220FP Figure 5. Thermal impedance for TO-220FP

Figure 6. Output characteristics          Figure 7. Transfer characteristics

                                                                                  5/15
Electrical characteristics                                                       STx7NK30Z

Figure 8. Static drain source on resistance Figure 9. Normalized BVDSS vs temperature

Figure 10. Gate charge vs gate-source voltage Figure 11. Capacitance variations

Figure 12. Normalized gate threshold voltage Figure 13. Normalized on resistance vs

      vs temperature        temperature

6/15
STx7NK30Z                               Electrical characteristics

Figure 14. Source-drain diode forward
                   characteristics

                                        7/15
Test circuits                                                                                                                STx7NK30Z

3          Test circuits

Figure 15. Switching times test circuit for                             Figure 16. Gate charge test circuit
                 resistive load

                                                                                                                                  VDD

                                                                                              12V       47k                       1k

                                                                                                               100nF

                                      RL      2200           3.3
                                                             F VDD
                                              F                                              IG=CONST
                                                                                              2.7k
                       VD                                               Vi=20V=VGMAX                           100           D.U.T.
            VGS                                                                                                                       VG
                                      D.U.T.                                            2200
                        RG                                                              F

   PW                                                                                             47k

                                                                              PW  1k

                                                             AM01468v1                                                            AM01469v1

Figure 17. Test circuit for inductive load                              Figure 18. Unclamped inductive load test

           switching and diode recovery times                                     circuit

                 A          AA                                                                     L
           D
        G                   FAST          L=100H                                      VD                      2200          3.3
   25          D.U.T.       DIODE
                                                                                                                                  VDD
           S                                                                                                   F            F
                 B
                                   B                3.3      1000

                            B                       F       F    VDD

                                          D                                            ID

                                   G

                       RG                 S                             Vi

                                                                                                       D.U.T.

                                                                                                  Pw                              AM01471v1

                                                                                                 AM01470v1

Figure 19. Unclamped inductive waveform Figure 20. Switching time waveform

                                                   V(BR)DSS                            ton                              toff
                                   VD                                                                                tdoff tf
                                                                                  tdon        tr

                           IDM                                                         90%                                            90%
               ID                                                                                                                 10%
                                                                                                    10% VDS
   VDD                                                                         0
                                                             VDD                                                        90%
                                                                                                     VGS

                                                             AM01472v1      0     10%                                             AM01473v1

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STx7NK30Z                           Package mechanical data

4          Package mechanical data

           In order to meet environmental requirements, ST offers these devices in different grades of
           ECOPACK packages, depending on their level of environmental compliance. ECOPACK

           specifications, grade definitions and product status are available at: www.st.com. ECOPACK

           is an ST trademark.

                                    9/15
Package mechanical data                                                                  STx7NK30Z

                                       Dim         TO-220 mechanical data

                                        A    Min    mm    Max               Min   inch   Max
                                         b  4.40    Typ   4.60             0.173   Typ   0.181
                                        b1  0.61          0.88             0.024         0.034
                                         c  1.14   1.27   1.70             0.044  0.050  0.066
                                        D   0.48          0.70             0.019         0.027
                                       D1   15.25  16.40  15.75                   0.645  0.62
                                        E          28.90                    0.6   1.137
                                         e    10          10.40                          0.409
                                        e1  2.40          2.70             0.393         0.106
                                        F   4.95          5.15             0.094         0.202
                                       H1   1.23          1.32             0.194         0.051
                                        J1  6.20          6.60             0.048         0.256
                                         L  2.40          2.72             0.244         0.107
                                        L1    13            14             0.094         0.551
                                       L20  3.50          3.93             0.511         0.154
                                       L30                                 0.137
                                       P    3.75          3.85                           0.151
                                        Q   2.65          2.95             0.147         0.116
                                                                           0.104

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STx7NK30Z                                                            Package mechanical data

                         TO-220FP mechanical data

                                                mm

           Dim.          Min.                   Typ.                  Max.
                                                                        4.6
             A           4.4                                            2.7
             B           2.5                                           2.75
             D           2.5                                            0.7
             E           0.45                                            1
             F           0.75                                          1.70
            F1           1.15                                           1.5
            F2           1.15                                           5.2
             G           4.95                                           2.7
            G1           2.4                                           10.4
             H            10
            L2                                                         30.6
            L3                                               16        10.6
            L4           28.6                                           3.6
            L5           9.8                                           16.4
            L6           2.9                                            9.3
            L7           15.9                                           3.2
           Dia
                          9                                          E
                          3
                                                                     F
                                        L7
                                                                               G
                 A                                                    G1
                      B
                                                                     7012510_Rev_J
                         Dia                             D
                                    L6          L5

                                                        F1 F2

                 H

                                        L2                       L4

                                            L3

                                                                                    11/15
Package mechanical data                                 STx7NK30Z

                         TO-252 (DPAK) mechanical data

       DIM.              min.  mm.                      max.
                         2.20  typ                      2.40
         A               0.90                           1.10
        A1               0.03  5.10                     0.23
        A2               0.64  4.70                     0.90
         b               5.20  2.28                     5.40
        b4               0.45                           0.60
         c               0.48  2.80                     0.60
        c2               6.00  0.80                     6.20
         D                     0.20
        D1               6.40                           6.60
         E
        E1               4.40                           4.60
         e               9.35                           10.10
        e1
         H                 1                              1
         L
        L1               0.60                            8o
        L2
        L4                0o
         R
        V2

                                                        0068772_G

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STx7NK30Z                                                     Packaging mechanical data

5          Packaging mechanical data

                 DPAK FOOTPRINT

                 All dimensions are in millimeters

                         TAPE AND REEL SHIPMENT

                                                    REEL MECHANICAL DATA

                                                    DIM.   mm       inch

                                                          MIN. MAX. MIN. MAX.

                                                    A          330         12.992

                                                    B 1.5           0.059

                                                    C 12.8 13.2 0.504 0.520

                                                    D 20.2          0.795

                                                    G 16.4 18.4 0.645 0.724

                                                    N 50            1.968

                                                    T         22.4         0.881

           TAPE MECHANICAL DATA                     BASE QTY        BULK QTY
                                                        2500            2500
                   mm    inch
           DIM.
                 MIN. MAX. MIN. MAX.

           A0 6.8 7 0.267 0.275

           B0 10.4 10.6 0.409 0.417

           B1      12.1         0.476

           D 1.5 1.6 0.059 0.063

           D1 1.5        0.059

           E 1.65 1.85 0.065 0.073

           F 7.4 7.6 0.291 0.299

           K0 2.55 2.75 0.100 0.108

           P0 3.9 4.1 0.153 0.161

           P1 7.9 8.1 0.311 0.319

           P2 1.9 2.1 0.075 0.082

           R 40          1.574

           W 15.7 16.3 0.618 0.641

                                                                                   13/15
Revision history                                                        STx7NK30Z

6      Revision history

       Table 10. Revision history

                  Date  Revision                               Changes

       10-May-2005      1         New stylesheet
       05-Sep-2005
       04-Jan-2006      2         Inserted Ecopack indication
       22-Mar-2006
       05-Mar-2009      3         Some values changed on table 8.

                        4         Inserted DPAK

                        5         Section 4: Package mechanical data has been updated

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STx7NK30Z

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