BUL642D2
High Speed, High Gain
Bipolar NPN Transistor with
Integrated
Collector−Emitter and
Built−in Efficient
Antisaturation Network
The BUL642D2 is a state−of−the−art High Speed High Gain
Bipolar Transistor (H2BIP). Tight dynamic characteristics and lot to
lot minimum spread (150 ns on storage time) make it ideally suitable
for Light Ballast Application. A new development process brings
avalanche energy capability, making the device extremely rugged.
Features
http://onsemi.com
3 AMPERES
825 VOLTS
75 WATTS
POWER TRANSISTOR
•
Low Base Drive Requirement
•
High Peak DC Current Gain (55 Typical) @ I
C
= 300 mA/5 V
•
Extremely Low Storage Time Min/Max Guarantees Due to the
•
•
•
•
•
H2BIP Structure which Minimizes the Spread
Integrated Collector−Emitter Free Wheeling Diode
Fully Characterized Dynamic V
CEsat
“Six Sigma” Process Providing Tight and Reproducible Parameter
Spreads
Avalanche Energy 20 mJ Typical Capability
Pb−Free Package is Available*
MARKING
DIAGRAM
4
TO−220AB
CASE 221A
STYLE 1
1
2
BUL642D2G
AYWW
3
BUL642D2
A
Y
WW
G
= Device Code
= Assembly Location
= Year
= Work Week
= Pb−Free Package
ORDERING INFORMATION
Device
BUL642D2
BUL642D2G
Package
TO−220
TO−220
(Pb−Free)
Shipping
50 Units/Rail
50 Units/Rail
*For additional information on our Pb−Free strategy and soldering details, please
download the ON Semiconductor Soldering and Mounting Techniques
Reference Manual, SOLDERRM/D.
1
©
Semiconductor Components Industries, LLC, 2005
August, 2005 − Rev. 1
Publication Order Number:
BUL642D2/D
BUL642D2
MAXIMUM RATINGS
Rating
Collector−Emitter Sustaining Voltage
Collector−Base Breakdown Voltage
Emitter−Base Voltage
Collector Current
Base Current
− Continuous
− Peak (Note 1)
− Continuous
− Peak (Note 1)
Symbol
V
CEO
V
CES
V
EBO
I
C
I
CM
I
B
I
BM
P
D
T
J
, T
stg
Value
440
825
11
3.0
8.0
2.0
4.0
75
0.6
−65 to +150
Unit
Vdc
Vdc
Vdc
Adc
Adc
W
W/°C
°C
*Total Device Dissipation @ T
C
= 25°C
*Derate above 25°C
Operating and Storage Temperature
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.
TYPICAL GAIN
Rating
Typical Gain @ I
C
= 1 A, V
CE
= 2 V
Typical A, V
CE
= 1 V
Symbol
h
FE
h
FE
Value
45
50
Unit
−
−
THERMAL CHARACTERISTICS
Characteristic
Thermal Resistance, Junction−to−Case
Thermal Resistance, Junction−to−Ambient
Maximum Lead Temperature for Soldering Purposes: 1/8 in. from Case for 5 seconds
1. Pulse Test: Pulse Width = 5.0 ms, Duty Cycle = 10%
Symbol
R
qJC
R
qJA
T
L
Value
1.6
62.5
260
Unit
°C/W
°C/W
°C
http://onsemi.com
2
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î Î Î
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î Î Î Î Î Î Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎ Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î Î Î Î
Î
Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎ Î
Î
Î
Î
Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î
Î
Î
ÎÎÎ Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î Î Î Î
Î
Î ÎÎÎÎ Î
Î Î
Î
Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎ Î Î ÎÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î ÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ Î Î Î Î
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎ Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î Î Î
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î Î Î Î Î Î Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
Î
ÎÎÎ Î Î Î Î
Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î Î Î Î
Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î Î Î Î
Î
Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
DYNAMIC CHARACTERISTICS
DYNAMIC SATURATION VOLTAGE
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(T
C
= 25°C unless otherwise noted)
SWITCHING CHARACTERISTICS: Resistive Load
(D.C.
≤
10%, Pulse Width = 70
ms)
DIODE CHARACTERISTICS
ON CHARACTERISTICS
OFF CHARACTERISTICS
Input Capacitance @ V
EB
= 8 V, f = 1 MHz
Output Capacitance @ V
cb
= 10 V, I
E
= 0, f = 1 MHz
Current Gain Bandwidth I
C
= 0.5 Adc, V
CE
= 10 Vdc, f = 1 MHz
Fall Time
Storage Time
Rise Time
Delay Time
Forward Diode Voltage
Dynamic
Saturation
Voltage:
DC Current Gain
Collector−Emitter Saturation Voltage
Base−Emitter Saturation Voltage
Emitter−Cutoff Current
Collector Cutoff Current
Collector Cutoff Current
Emitter−Base Breakdown Voltage
Collector−Base Breakdown Voltage
Collector−Emitter Sustaining Voltage
I
C
= 1 Adc
I
B1
= 100 mAdc
V
CC
= 300 Vdc
I
C
= 0.5 Adc
I
B1
= 50 mAdc
V
CC
= 125 Vdc
(V
CE
= Rated V
CES
, V
EB
= 0)
(V
CE
= Rated V
CEO
, I
B
= 0)
Characteristic
@ 3
ms
@ 1
ms
@ 3
ms
@ 1
ms
(IC = 0.5 Adc, I
B
= 100 mAdc
(I
C
= 1 Adc, I
B
= 0.2 Adc)
(I
C
= 0.5 Adc, I
B
= 50 mAdc)
(I
C
= 2 Adc, I
B
= 0.2 Adc)
(I
C
= 0.5 Adc, V
CE
= 1 Vdc)
(I
C
= 0.5 Adc, V
CE
= 3 Vdc)
(I
C
= 200 mA, L = 25 mH)
(V
EB
= 10 Vdc, I
C
= 0)
http://onsemi.com
@ T
C
= 25°C
@ T
C
= 25°C
@ T
C
= 125°C
@ T
C
= 25°C
@ T
C
= 25°C
@ T
C
= 125°C
@ T
C
= 25°C
@ T
C
= 125°C
@ T
C
= 25°C
@ T
C
= 125°C
BUL642D2
I
B2
= 500 mA
(I
EC
= 0.5 Adc)
(I
EC
= 1.0 Adc)
V
CC
= 125 V
I
C
= 0.5 Adc
I
B1
= 45 mA
(I
CBO
= 1 mA)
(I
EBO
= 1 mA)
3
V
CEO(sus)
V
CE(dsat)
Symbol
V
CE(sat)
V
BE(sat)
V
CBO
V
EBO
I
CEO
I
EBO
I
CES
V
EC
C
ob
h
FE
C
ib
f
T
t
d
t
s
t
r
t
f
Min
825
440
16
18
11
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
Typ
160
500
0.4
0.5
0.8
1.0
1.0
3.0
4.5
10
0.2
1.3
2.0
5.0
60
70
13
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
100
1000
200
1000
1400
1100
Max
400
100
150
1.5
2.0
0.5
1.5
1.1
1.5
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
1000
600
mAdc
mAdc
mAdc
MHz
Unit
Vdc
Vdc
Vdc
Vdc
Vdc
pF
pF
ns
ns
ns
V
−
V
ms
BUL642D2
100
100
hFE, DC CURRENT GAIN
hFE, DC CURRENT GAIN
125°C
−20°C
10
25°C
25°C
−20°C
10
125°C
V
CE
= 5 V
1.0
0.01
0.1
1
10
V
CE
= 5 V
1.0
0.01
0.1
1
10
I
C
, COLLECTOR CURRENT (AMP)
I
C
, COLLECTOR CURRENT (AMP)
Figure 1. DC Current Gain
Figure 2. DC Current Gain
10
I
C
= 2A
V
CE(sat)
, VOLTAGE (V)
I
C
= 4 A
V
CE(sat)
, VOLTAGE (V)
I
C
= 5 A
I
C
= 1 A
10
1.0
125°C
1.0
−20°C
0.1
I
C
= 3 A
I
C
= 500 mA
25°C
I
C
/I
B
= 5.0
0.1
1.0
10
0.01
0.01
0.1
1
10
0.1
0.01
I
B
, BASE CURRENT (mA)
I
C
, COLLECTOR CURRENT (AMP)
Figure 3. Collector Saturation Region
Figure 4. Collector−Emitter Saturation Voltage
10
10
V
CE
, VOLTAGE (V)
25°C
V
CE
, VOLTAGE (V)
1.0
125°C
−20°C
1.0
125°C
I
C
/I
B
= 10
0.1
0.01
0.1
1.0
10
0.1
0.01
−20°C
0.1
25°C
1.0
I
C
/I
B
= 20
10
I
C
, COLLECTOR CURRENT (AMP)
I
C
, COLLECTOR CURRENT (AMP)
Figure 5. Collector−Emitter Saturation Voltage
http://onsemi.com
4
Figure 6. Collector−Emitter Saturation Voltage