MOTOROLA
SEMICONDUCTOR TECHNICAL DATA
NPN Silicon Power
Darlington Transistors
The MJE5740, 41, 42 Darlington transistors are designed for high–voltage power
switching in inductive circuits. They are particularly suited for operation in applications
such as:
•
Small Engine Ignition
•
Switching Regulators
•
Inverters
•
Solenoid and Relay Drivers
•
Motor Controls
MAXIMUM RATINGS
Rating
MJE5740
MJE5741*
MJE5742*
*Motorola Preferred Device
POWER DARLINGTON
TRANSISTORS
8 AMPERES
300, 350, 400 VOLTS
80 WATTS
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
Î
Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎ Î Î Î Î
Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î Î Î
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎ Î Î Î
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
Î Î
Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
Î Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
Î Î
Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
Î
Î
Î Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎ
Î
Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ Î Î
ÎÎÎ Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Symbol
MJE5740
300
600
MJE5741
350
700
8
8
16
MJE5742
400
800
Unit
Vdc
Vdc
Vdc
Adc
Adc
Collector–Emitter Voltage
Collector–Emitter Voltage
Emitter Base Voltage
VCEO(sus)
VCEV
VEB
IC
ICM
IB
IBM
PD
Collector Current — Continuous
— Peak (1)
Base Current — Continuous
— Peak (1)
Total Power Dissipation
@ TA = 25
_
C
Derate above 25
_
C
Total Power Dissipation
@ TC = 25
_
C
Derate above 25
_
C
2.5
5
2
16
≈
100
≈
50
Watts
mW/
_
C
Watts
mW/
_
C
PD
80
640
Operating and Storage Junction
Temperature Range
TJ, Tstg
– 65 to + 150
_
C
(1) Pulse Test: Pulse Width = 5 ms, Duty Cycle = 10%.
THERMAL CHARACTERISTICS
Characteristic
Symbol
R
θJC
R
θJA
TL
Max
Unit
Thermal Resistance, Junction to Case
1.56
62.5
275
_
C/W
_
C/W
_
C
Thermal Resistance, Junction to Ambient
Maximum Lead Temperature for Soldering
Purposes: 1/8″ from Case for 5 Seconds
CASE 221A–06
TO–220AB
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(TC = 25
_
C unless otherwise noted)
Characteristic
OFF CHARACTERISTICS (2)
Symbol
Min
300
350
400
—
—
—
Typ
—
—
—
—
—
—
Max
—
—
—
1
5
Unit
Vdc
Collector–Emitter Sustaining Voltage
(IC = 50 mA, IB = 0)
MJE5740
MJE5741
MJE5742
VCEO(sus)
Collector Cutoff Current (VCEV = Rated Value, VBE(off) = 1.5 Vdc)
(VCEV = Rated Value, VBE(off) = 1.5 Vdc, TC = 100
_
C)
Emitter Cutoff Current (VEB = 8 Vdc, IC = 0)
ICEV
mAdc
mAdc
IEBO
75
SECOND BREAKDOWN
Second Breakdown Collector Current with Base Forward Biased
Clamped Inductive SOA with Base Reverse Biased
IS/b
RBSOA
See Figure 6
See Figure 7
(2) Pulse Test: Pulse Width = 300
µs,
Duty Cycle = 2%.
(continued)
Preferred
devices are Motorola recommended choices for future use and best overall value.
REV 1
3–640
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
MJE5740 MJE5741 MJE5742
POWER DERATING FACTOR (%)
VBE, BASE–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
hFE , DC CURRENT GAIN
Î Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î Î Î
Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎ Î
Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î Î Î Î
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î Î Î
Î Î Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ELECTRICAL CHARACTERISTICS — continued
(TC = 25
_
C unless otherwise noted)
Characteristic
Symbol
hFE
ON CHARACTERISTICS (1)
Min
50
200
—
—
—
—
—
—
—
Typ
100
400
—
—
—
—
—
—
—
Max
—
—
Unit
—
DC Current Gain (IC = 0.5 Adc, VCE = 5 Vdc)
(IC = 4 Adc, VCE = 5 Vdc)
Collector–Emitter Saturation Voltage (IC = 4 Adc, IB = 0.2 Adc)
Collector–Emitter Saturation Voltage
(IC = 8 Adc, IB = 0.4 Adc)
Collector–Emitter Saturation Voltage
(IC = 4 Adc, IB = 0.2 Adc, TC = 100
_
C)
Base–Emitter Saturation Voltage (IC = 4 Adc, IB = 0.2 Adc)
Base–Emitter Saturation Voltage
(IC = 8 Adc, IB = 0.4 Adc)
Base–Emitter Saturation Voltage
(IC = 4 Adc, IB = 0.2 Adc, TC = 100
_
C)
Diode Forward Voltage (2) (IF = 5 Adc)
Typical Resistive Load (Table 1)
Delay Time
Rise Time
Fall Time
VCE(sat)
2
3
2.2
Vdc
VBE(sat)
2.5
3.5
2.4
2.5
Vdc
Vf
Vdc
SWITCHING CHARACTERISTICS
Storage Time
(VCC = 250 Vdc, IC(pk) = 6 A
µs,
IB1 = IB2 = 0.25 A, tp = 25
µs
0 25 A
Duty Cycle
1%)
v
td
tr
ts
tf
—
—
—
—
—
—
0.04
0.5
8
2
4
2
—
—
—
—
—
—
µs
µs
µs
µs
µs
µs
Inductive Load, Clamped (Table 1)
Voltage Storage Time
Crossover Time
(IC( k) = 6 A, VCE( k) = 250 Vdc
( C(pk)
, CE(pk)
IB1 = 0.06 A, VBE(off) = 5 Vdc)
tsv
tc
(1) Pulse Test: Pulse Width 300
µs,
Duty Cycle = 2%.
(2) The internal Collector–to–Emitter diode can eliminate the need for an external diode to clamp inductive loads. Tests have shown that the
(2)
Forward Recovery Voltage (Vf) of this diode is comparable to that of typical fast recovery rectifiers.
TYPICAL CHARACTERISTICS
100
SECOND BREAKDOWN DERATING
IC
60
THERMAL DERATING
40
VCE
IB
90% IB1
tc
10% VCE(pk)
10%
IC(pk) 2% IC
tsv
IC(pk)
90% VCE(pk)
trv
VCE(pk)
90% IC
tfi
tti
80
20
0
0
20
40
120
60
100
80
TC, CASE TEMPERATURE (°C)
140
160
TIME
Figure 1. Power Derating
2000
1000
VCE = 5 V
150°C
+ 25°C
2.4
2.2
2
1.8
1.6
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
2
1
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
5
10
Figure 2. Inductive Switching Measurements
hFE = 20
– 55°C
+ 25°C
– 55°C
100
+150°C
10
0.1
0.2
0.5
1
2
5
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
10
Figure 3. DC Current Gain
Figure 4. Base–Emitter Voltage
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
3–641
MJE5740 MJE5741 MJE5742
Table 1. Test Conditions for Dynamic Performance
REVERSE BIAS SAFE OPERATING AREA AND INDUCTIVE SWITCHING
RESISTIVE
SWITCHING
+5 V
1N4933
0.001
µF
PW
DUTY CYCLE
≤
10%
tr, tf
≤
10 ns
68
1k
+5 V
1N4933
0.02
µF
NOTE:
PW and VCC Adjusted for Desired IC
RB Adjusted for Desired IB1
CIRCUIT
VALUES
COIL DATA:
FERROXCUBE CORE #6656
FULL BOBBIN (~16 TURNS) #16
270
47 100
1/2 W
1k
2N2905
MJE200
– VBE(off)
VCC = 30 V
VCE(pk) = 250 Vdc
IC(pk) = 6 A
IB
T.U.T.
5.1 k
51
–4 V
33
MJE210
TEST CIRCUITS
33 1N4933
2N2222
1k
RB
IC
Vclamp
*SELECTED FOR
≥
1 kV
VCE
D1
RB
VCC
+VCC
L
MR826*
TUT
SCOPE
RC
GAP FOR 200
µH/20
A
Lcoil = 200
µH
OUTPUT WAVEFORMS
VCC = 250 V
D1 = 1N5820 OR EQUIV.
+10 V
TEST WAVEFORMS
IC
IC(pk)
25
µs
tf CLAMPED
t
t1
tf
t1 ADJUSTED TO
OBTAIN IC
Lcoil (ICpk)
t1
≈
VCC
t2
≈
Lcoil (ICpk)
Vclamp
TEST EQUIPMENT
SCOPE–TEKTRONICS
475 OR EQUIVALENT
0
– 9.2 V
tr, tf < 10 ns
DUTY CYCLE = 1%
RB AND RC ADJUSTED
FOR DESIRED IB AND IC
VCE
VCE OR
Vclamp
TIME
t2
t
VCE , COLLECTOR–EMITTER VOLTAGE (VOLTS
1.8
1.6
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0.1
0.2
0.5
1
2
5
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
10
+ 25°C
+150°C
– 55°C
hFE = 20
Figure 5. Inductive Switching Measurements
3–642
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
MJE5740 MJE5741 MJE5742
SAFE OPERATING AREA INFORMATION
FORWARD BIAS
There are two limitations on the power handling ability of a
transistor: average junction temperature and second break-
down. Safe operating area curves indicate IC – VCE limits of
the transistor that must be observed for reliable operation;
i.e., the transistor must not be subjected to greater dissipa-
tion than the curves indicate.
The data of Figure 6 is based on TC = 25
_
C; T J(pk) is
variable depending on power level. Second breakdown pulse
limits are valid for duty cycles to 10% but must be derated
when TC
≥
25
_
C. Second breakdown limitations do not der-
ate the same as thermal limitations. Allowable current at the
voltages shown on Figure 6 may be found at any case tem-
perature by using the appropriate curve on Figure 1.
REVERSE BIAS
For inductive loads, high voltage and high current must be
sustained simultaneously during turn–off, in most cases, with
the base to emitter junction reverse biased. Under these
conditions the collector voltage must be held to a safe level
at or below a specific value of collector current. This can be
accomplished by several means such as active clamping,
RC snubbing, load line shaping, etc. The safe level for these
devices is specified as Reverse Bias Safe Operating Area
and represents the voltage–current condition allowable dur-
ing reverse biased turnoff. This rating is verified under
clamped conditions so that the device is never subjected to
an avalanche mode. Figure 7 gives the complete RBSOA
characteristics.
The Safe Operating Area figures shown in Figures 6 and 7 are specified ratings for these devices under the test conditions shown.
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
100
µs
10
µs
5 ms
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
16
10
8
3
1
0.5
0.3
16
14
12
10
8
6
4
2
0
400
0
100
200
300
400
VCE, COLLECTOR–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
500
VBE(off)
≤
5 V
TJ = 100°C
MJE5742
MJE5741
MJE5740
BONDING WIRE LIMIT
1 ms
dc
THERMAL LIMIT
(SINGLE PULSE)
0.1
SECOND BREAKDOWN LIMIT
MJE5742
0.05 CURVES APPLY BELOW RATED VCEO MJE5741
MJE5740
0.02
5
100
10
20
200
50
VCE, COLLECTOR–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
Figure 6. Forward Bias Safe Operating Area
Figure 7. Reverse Bias Safe Operating Area
RESISTIVE SWITCHING PERFORMANCE
10
1
0.7
0.5
t, TIME (
µ
s)
0.3
0.2
0.1
0.07
0.05
0.03
0.02
0.2
tr
7
5
t, TIME (
µ
s)
3
2
1
0.7
0.5
0.3
0.2
0.2 0.3
tf
VCC = 250 V
IB1 = IB2
IC/IB = 20
ts
td
VCC = 250 V
IB1 = IB2
IC/IB = 20
0.3
0.5 0.7
1
2
3
5
7
10
0.5 0.7
1
2
3
5
7
10
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
Figure 8. Turn–On Time
Figure 9. Turn–Off Time
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
3–643
CASE 221D
Isolated TO–220 Type
UL Recognized
File #E69369
1
2
3
STYLE 1:
PIN 1. BASE
2. COLLECTOR
3. EMITTER
Table 1. Plastic (Isolated TO–220 Type)
Device Type
ICCont
Amps
Max
1
2
VCEO(sus)
Volts
Min
250
400
700
1000
3
5
100
100
400
450
700
1000
1000
550
6
400
450
8
80
150
400
700
1200
700
1000
VCES
Volts
Min
hFE
Min/Max
30/150
14/34
14/34
@ IC
Amp
0.3
0.2
0.2
1
3
0.3
.005
0.3
0.5
0.5
0.5
2
3
5
1
1
4
4
3
1.5
8
Resistive Switching
ts
µs
Max
2 typ
2.75(3)
2.75(3)
0.6
1.5 typ
1.7(3)
4
1.7(3)
2.75(3)
2.5(3)
3.2(3)
0.5 typ
1 typ
3
2.5(3)
2.75(3)
—
0.5 typ
1.5 typ
2.75(3)
3
tf
µs
Max
0.17 typ
0.2(3)
0.175(3)
0.3
1.5 typ
0.15(3)
0.8
0.15(3)
0.2(3)
0.15(3)
0.15(3)
0.13 typ
0.15 typ
0.7
0.18(3)
0.18(3)
—
0.14 typ
1.5 typ
0.2(3)
0.7
3
8
@ IC
Amp
0.3
1
1
1
3
1
2.5
1
2
3
3
2
3
5
2
2
—
5
13 typ
12
14 typ
14 typ
4
30
4
14 typ
13 typ
2
40
20(1)
12
8
fT
MHz
Min
10
13 typ
13 typ
3
4(1)
12 typ
PD (Case)
Watts
@ 25°C
28
25
25
28
28
35
40
35
35
40
40
35
35
40
45
45
40
35
40
50
40
NPN
PNP
MJF47
BUL44F
MJF18002
MJF31C
MJF122
(2)
BUL45F
BUT11AF
MJF18004
MJF18204
BUL146F
MJF18006
MJF6107
MJF15030
MJF13007
BUL147F
MJF15031
MJF32C
MJF127
(2)
10 min
2000 min
14/34
10 min
14/34
18/35
14/34
14/34
30/90
40 min
5/30
14/34
16/34
450
10
60
80
100
450
12
400
1000
MJF18008
MJF3055
MJF44H11
MJF6388
(2)
MJF2955
MJF45H11
MJF6668
(2)
20/100
40/100
3k/20k
14/34
6/30
1000
700
MJF18009
MJF13009
(1)|h | @ 1 MHz
FE
(2)Darlington
(3)Switching tests performed w/special application simulator circuit. See data sheet for details.
Devices listed in bold, italic are Motorola preferred devices.
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
Selector Guide
2–3