MJE13003
SWITCHMODEt Series NPN
Silicon Power Transistor
These devices are designed for high−voltage, high−speed power
switching inductive circuits where fall time is critical. They are
particularly suited for 115 and 220 V SWITCHMODE applications
such as Switching Regulators, Inverters, Motor Controls,
Solenoid/Relay drivers and Deflection circuits.
Features
http://onsemi.com
•
Reverse Biased SOA with Inductive Loads @ T
C
= 100_C
•
Inductive Switching Matrix 0.5 to 1.5 A, 25 and 100_C
t
c
@ 1 A, 100_C is 290 ns (Typ)
•
700 V Blocking Capability
•
SOA and Switching Applications Information
•
Pb−Free Package is Available*
MAXIMUM RATINGS
Rating
Collector−Emitter Voltage
Collector−Emitter Voltage
Emitter Base Voltage
Collector Current
Base Current
Symbol
V
CEO(sus)
V
CEV
I
C
V
EBO
I
CM
I
B
I
BM
I
E
I
EM
P
D
P
D
Value
400
700
9
Unit
Vdc
Vdc
Vdc
Adc
Adc
Adc
1.5 AMPERES
NPN SILICON POWER
TRANSISTORS
300 AND 400 VOLTS
40 WATTS
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎ Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
Î Î
Î
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î Î
ÎÎÎ Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ Î
Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î Î
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ Î
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î
Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î
ÎÎÎ Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
− Continuous
− Peak (Note 1)
− Continuous
− Peak (Note 1)
1.5
3
0.75
1.5
2.25
4.5
1.4
11.2
40
320
Emitter Current
− Continuous
− Peak (Note 1)
Total Power Dissipation @ T
A
= 25_C
Derate above 25_C
W
mW/_C
W
mW/_C
_C
Total Power Dissipation @ T
C
= 25_C
Derate above 25_C
Operating and Storage Junction
Temperature Range
T
J
, T
stg
–65 to
+150
TO−225
CASE 77
STYLE 3
3
2 1
MARKING DIAGRAM
1 BASE
2 COLLECTOR
3 EMITTER
YWW
JE
13003G
THERMAL CHARACTERISTICS
Characteristic
Symbol
R
qJC
R
qJA
T
L
Max
Unit
Thermal Resistance, Junction−to−Case
3.12
89
_C/W
_C/W
_C
Thermal Resistance, Junction−to−Ambient
Maximum Load Temperature for Soldering
Purposes: 1/8″ from Case for 5 Seconds
275
Y
WW
JE13003
G
= Year
= Work Week
= Device Code
= Pb−Free Package
Maximum ratings are those values beyond which device damage can occur.
Maximum ratings applied to the device are individual stress limit values (not
normal operating conditions) and are not valid simultaneously. If these limits are
exceeded, device functional operation is not implied, damage may occur and
reliability may be affected.
1. Pulse Test: Pulse Width = 5 ms, Duty Cycle
≤
10%.
ORDERING INFORMATION
Device
MJE13003
MJE13003G
Package
TO−225
TO−225
(Pb−Free)
Shipping
500 Units/Box
500 Units/Box
*For additional information on our Pb−Free strategy and soldering details, please
download the ON Semiconductor Soldering and Mounting Techniques
Reference Manual, SOLDERRM/D.
©
Semiconductor Components Industries, LLC, 2006
1
January, 2006 − Rev. 2
Publication Order Number:
MJE13003/D
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î
Î
Î Î Î Î Î
Î Î
Î
Î
Î
Î
ÎÎÎ Î Î Î
Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎ Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î
Î
Î
ÎÎÎ Î Î Î
Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎ Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎ Î Î Î
Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î Î
Î Î Î Î
Î Î Î Î
Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î Î
Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎ Î Î Î
Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
Î Î
Î
Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎ Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
2. Pulse Test: PW = 300
ms,
Duty Cycle
v
2%.
SWITCHING CHARACTERISTICS
DYNAMIC CHARACTERISTICS
ON CHARACTERISTICS
(Note 2)
SECOND BREAKDOWN
OFF CHARACTERISTICS
(Note 2)
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(T
C
= 25_C unless otherwise noted)
Fall Time
Crossover Time
Storage Time
Inductive Load, Clamped (Table 1, Figure 13)
Fall Time
Storage Time
Rise Time
Delay Time
Resistive Load (Table 1)
Output Capacitance (V
CB
= 10 Vdc, I
E
= 0, f = 0.1 MHz)
Current−Gain − Bandwidth Product (I
C
= 100 mAdc, V
CE
= 10 Vdc, f = 1 MHz)
Base−Emitter Saturation Voltage
(I
C
= 0.5 Adc, I
B
= 0.1 Adc)
(I
C
= 1 Adc, I
B
= 0.25 Adc)
(I
C
= 1 Adc, I
B
= 0.25 Adc, T
C
= 100_C)
Collector−Emitter Saturation Voltage
(I
C
= 0.5 Adc, I
B
= 0.1 Adc)
(I
C
= 1 Adc, I
B
= 0.25 Adc)
(I
C
= 1.5 Adc, I
B
= 0.5 Adc)
(I
C
= 1 Adc, I
B
= 0.25 Adc, T
C
= 100_C)
DC Current Gain
(I
C
= 0.5 Adc, V
CE
= 2 Vdc)
(I
C
= 1 Adc, V
CE
= 2 Vdc)
Clamped Inductive SOA with base reverse biased
Second Breakdown Collector Current with bass forward biased
Emitter Cutoff Current (V
EB
= 9 Vdc, I
C
= 0)
Collector Cutoff Current
(V
CEV
= Rated Value, V
BE(off)
= 1.5 Vdc)
(V
CEV
= Rated Value, V
BE(off)
= 1.5 Vdc, T
C
= 100_C)
Collector−Emitter Sustaining Voltage (I
C
= 10 mA, I
B
= 0)
(I
C
= 1 A, V
clamp
= 300 Vdc,
I
B1
= 0.2 A, V
BE(off)
= 5 Vdc, T
C
= 100_C)
(V
CC
= 125 Vdc, I
C
= 1 A,
I
B1
= I
B2
= 0.2 A, t
p
= 25
ms,
Duty Cycle
v
1%)
Characteristic
http://onsemi.com
MJE13003
2
V
CEO(sus)
Symbol
RBSOA
V
CE(sat)
V
BE(sat)
I
EBO
I
CEV
C
ob
h
FE
I
S/b
t
sv
f
T
t
d
t
fi
t
r
t
f
t
c
t
s
Min
400
−
−
−
−
−
−
−
−
4
−
−
−
−
−
−
−
8
5
−
−
−
See Figure 12
See Figure 11
0.15
0.29
0.05
Typ
1.7
0.4
0.5
21
10
2
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
0.75
Max
1
1.2
1.1
0.7
0.1
0.5
1
3
1
40
25
4
4
1
−
−
1
1
5
−
−
mAdc
mAdc
MHz
Unit
Vdc
Vdc
Vdc
pF
ms
ms
ms
ms
ms
ms
ms
−
−
−
MJE13003
80
60
hFE , DC CURRENT GAIN
40
30
20
−55
°C
10
8
6
4
0.02 0.03
V
CE
= 2 V
V
CE
= 5 V
0.05 0.07 0.1
0.2 0.3
0.5 0.7
I
C
, COLLECTOR CURRENT (AMP)
1
2
25°C
T
J
= 150°C
VCE , COLLECTOR−EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
2
T
J
= 25°C
1.6
1.2
I
C
= 0.1 A
0.3 A 0.5 A
1A
1.5 A
0.8
0.4
0
0.002 0.005 0.01
0.02
0.05 0.1 0.2
I
B
, BASE CURRENT (AMP)
0.5
1
2
Figure 1. DC Current Gain
Figure 2. Collector Saturation Region
1.4
1.2
V, VOLTAGE (VOLTS)
V
BE(sat)
@ I
C
/I
B
= 3
V
BE(on)
@ V
CE
= 2 V
V, VOLTAGE (VOLTS)
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
150°C
0.05
0.5 0.7
1
2
0
0.02 0.03
0.05 0.07 0.1
0.2
0.3
0.5 0.7
1
2
25°C
I
C
/I
B
= 3
T
J
= −55°C
1
T
J
= −55°C
25°C
25°C
0.8
0.6
0.4
0.02 0.03
150°C
0.05 0.07 0.1
0.2 0.3
I
C
, COLLECTOR CURRENT (AMP)
I
C
, COLLECTOR CURRENT (AMP)
Figure 3. Base−Emitter Voltage
Figure 4. Collector−Emitter Saturation Region
10
4
V
CE
= 250 V
IC, COLLECTOR CURRENT (
μ
A)
C, CAPACITANCE (pF)
10
3
T
J
= 150°C
10
2
10
1
10
0
25°C
10
−1
−0.4
REVERSE
−0.2
0
FORWARD
+0.2
+0.4
+0.6
125°C
100°C
75°C
50°C
500
300
200
100
70
50
30
20
10
7
5
0.1 0.2
C
ob
0.5
1
2 5 10 20 50 100 200 500 1000
V
R
, REVERSE VOLTAGE (VOLTS)
C
ib
T
J
= 25°C
V
BE
, BASE−EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
Figure 5. Collector Cutoff Region
Figure 6. Capacitance
http://onsemi.com
3
MJE13003
Table 1. Test Conditions for Dynamic Performance
REVERSE BIAS SAFE OPERATING AREA AND INDUCTIVE SWITCHING
RESISTIVE
SWITCHING
+5 V
1N4933
0.001
mF
5V
P
W
DUTY CYCLE
≤
10%
t
r
, t
f
≤
10 ns
68
1
+5 Vk
1N4933
0.02
mF
NOTE
PW and V
CC
Adjusted for Desired I
C
R
B
Adjusted for Desired I
B1
CIRCUIT
VALUES
270
1
k 2N2905
47
100
1/2 W
1k
33
MJE210
V
CC
+125 V
L
MR826*
V
clamp
*SELECTED FOR
≥
1 kV
5.1 k
V
CE
51
TUT
R
B
D1
SCOPE
R
C
TEST CIRCUITS
33 1N4933
2N222
2
R
B
I
B
T.U.T.
MJE200
− V
BE(off)
V
CC
= 20 V
V
clamp
= 300 Vdc
I
C
−4.0
V
Coil Data:
Ferroxcube Core #6656
Full Bobbin (~200 Turns) #20
GAP for 30 mH/2 A
L
coil
= 50 mH
OUTPUT WAVEFORMS
V
CC
= 125 V
R
C
= 125
W
D1 = 1N5820 or Equiv.
R
B
= 47
W
+10.3 V
25
ms
TEST WAVEFORMS
I
C
I
C(pk)
t
f
CLAMPED
t
1
Adjusted to
Obtain I
C
t
t
1
t
f
t
1
≈
t
2
≈
L
coil
(I
C
pk
)
V
CE
V
CC
L
coil
(I
C
pk
)
Test Equipment
Scope−Tektronics
475 or Equivalent
0
− 8.5 V
t
r
, t
f
< 10 ns
Duty Cycle = 1.0%
R
B
and R
C
adjusted
for desired I
B
and I
C
V
CE
or
V
clamp
TIME
t
2
t
V
clamp
http://onsemi.com
4
MJE13003
I
CPK
90% V
clamp
I
C
t
sv
t
rv
t
c
V
CE
I
B
90% I
B1
10% V
clamp
10%
I
CPK
2% I
C
Table 2. Typical Inductive Switching Performance
90% I
C
t
fi
t
ti
TIME
Figure 7. Inductive Switching Measurements
NOTE: All Data Recorded in the Inductive Switching Circuit in Table 1
SWITCHING TIMES NOTE
In resistive switching circuits, rise, fall, and storage times
have been defined and apply to both current and voltage
waveforms since they are in phase. However, for inductive
loads which are common to SWITCHMODE power
supplies and hammer drivers, current and voltage
waveforms are not in phase. Therefore, separate
measurements must be made on each waveform to
determine the total switching time. For this reason, the
following new terms have been defined.
t
sv
= Voltage Storage Time, 90% I
B1
to 10% V
clamp
t
rv
= Voltage Rise Time, 10−90% V
clamp
t
fi
= Current Fall Time, 90−10% I
C
t
ti
= Current Tail, 10−2% I
C
t
c
= Crossover Time, 10% V
clamp
to 10% I
C
An enlarged portion of the inductive switching
waveforms is shown in Figure 7 to aid in the visual identity
of these terms.
For the designer, there is minimal switching loss during
storage time and the predominant switching power losses
occur during the crossover interval and can be obtained
using the standard equation from AN−222:
P
SWT
= 1/2 V
CC
I
C
(t
c
)f
In general, t
rv
+ t
fi
]
t
c
. However, at lower test currents
this relationship may not be valid.
As is common with most switching transistors, resistive
switching is specified at 25_C and has become a benchmark
for designers. However, for designers of high frequency
converter circuits, the user oriented specifications which
make this a “SWITCHMODE” transistor are the inductive
switching speeds (t
c
and t
sv
) which are guaranteed at 100_C.
http://onsemi.com
5
ÎÎÎ Î Î Î Î Î
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎ Î Î
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î
I
C
AMP
0.5
1
T
C
_C
t
sv
ms
t
rv
ms
t
fi
ms
t
ti
ms
t
c
ms
25
100
25
100
25
100
1.3
1.6
1.5
1.7
1.8
3
0.23
0.26
0.10
0.13
0.07
0.08
0.30
0.30
0.14
0.26
0.10
0.22
0.35
0.40
0.05
0.06
0.05
0.08
0.30
0.36
0.16
0.29
0.16
0.28
1.5
V
clamp