MOTOROLA
SEMICONDUCTOR TECHNICAL DATA
NPN Silicon Power Transistor
Switchmode Bridge Series
. . . specifically designed for use in half bridge and full bridge off line converters.
Excellent Dynamic Saturation Characteristics
Rugged RBSOA Capability
Collector–Emitter Sustaining Voltage — VCEO(sus) — 400 V
Collector–Emitter Breakdown — V(BR)CES — 650 V
State–of–Art Bipolar Power Transistor Design
Fast Inductive Switching:
tfi = 30 ns (Typ) @ 100
_
C
tc = 65 ns (Typ) @ 100
_
C
tsv = 1.3
µs
(Typ) @ 100
_
C
•
Ultrafast FBSOA Specified
•
100
_
C Performance Specified for:
RBSOA
Inductive Load Switching
Saturation Voltages
Leakages
•
•
•
•
•
•
Designer's
™
Data Sheet
MJE16106
POWER TRANSISTORS
8 AMPERES
400 VOLTS
100 AND 125 WATTS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎ Î Î
Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
Î Î Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎ Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
ÎÎÎ Î Î
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
MAXIMUM RATINGS
Rating
Symbol
Value
400
650
6
Unit
Vdc
Vdc
Vdc
Adc
Adc
Collector–Emitter Sustaining Voltage
VCEO(sus)
VCES
Collector–Emitter Breakdown Voltage
Emitter–Base Voltage
VEBO
IC
ICM
IB
IBM
PD
Collector Current — Continuous
— Pulsed (1)
Base Current — Continuous
— Pulsed (1)
8
16
6
12
Total Power Dissipation @ TC = 25
_
C
@ TC = 100
_
C
Derated above 25
_
C
Operating and Storage Temperature
100
40
0.8
Watts
W/
_
C
TJ, Tstg
– 55 to 150
CASE 221A–06
TO–220AB
_
C
THERMAL CHARACTERISTICS
Thermal Resistance — Junction to Case
Maximum Lead Temperature for
Soldering Purposes 1/8″ from
Case for 5 Seconds
R
θJC
TL
1.25
275
_
C/W
_
C
(1) Pulse Test: Pulse Width = 5.0 ms, Duty Cycle
v
10%.
Designer’s Data for “Worst Case” Conditions
— The Designer’s Data Sheet permits the design of most circuits entirely from the information presented. SOA Limit
curves — representing boundaries on device characteristics — are given to facilitate “worst case” design.
REV 1
3–696
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
ÎÎÎ Î Î Î Î
Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
Î Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î
Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎ Î Î Î Î
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎ Î Î Î Î
Î Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î Î Î
Î Î Î Î Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎ Î Î Î Î
Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
(1) Pulse Test: Pulse Width = 300
µs,
Duty Cycle
SWITCHING CHARACTERISTICS
DYNAMIC CHARACTERISTICS
ON CHARACTERISTICS (1)
OFF CHARACTERISTICS (1)
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(TC = 25
_
C unless otherwise noted)
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
Fall Time
Storage Time
Fall Time
Storage Time
Rise Time
Delay Time
Resistive Load (Table 2)
Fall Time
Crossover
Storage
Fall Time
Crossover
Storage
Inductive Load (Table 1)
Output Capacitance
(VCE = 10 Vdc, IE = 0, ftest = 1.0 kHz)
Dynamic Saturation
DC Current Gain
(IC = 8.0 Adc, VCE = 5.0 Vdc)
Base–Emitter Saturation Voltage
(IC = 5.0 Adc, IB = 1.0 Adc)
(IC = 5.0 Adc, IB = 1.0 Adc, TC = 100
_
C)
Collector–Emitter Saturation Voltage
(IC = 2.5 Adc, IB = 0.25 Adc)
(IC = 5.0 Adc, IB = 0.5 Adc)
(IC = 5.0 Adc, IB = 1.0 Adc)
(IC = 5.0 Adc, IB = 1.0 Adc, TC = 100
_
C)
Emitter–Base Leakage
(VEB = 6.0 Vdc, IC = 0)
Collector Cutoff Current
(VCE = 650 Vdc, RBE = 50
Ω,
TC = 100
_
C)
Collector Cutoff Current
(VCE = 650 Vdc, VBE(off) = 1.5 V)
(VCE = 650 Vdc, VBE(off) = 1.5 V, TC = 100
_
C)
Collector–Emitter Sustaining Voltage (Table 1)
(IC = 20 mAdc, IB = 0)
IC = 5.0 A IB1 = 0.5 A,
5 0 A,
05A
VCC = 250 V,
PW = 30
µs,
Duty Cycle =
2 0%
2.0%
IC = 5.0 A, IB1 = 0.5 A,
VBE( ff) = 5 V
V,
BE(off)
VCE(pk) = 250 V
CE( k)
Characteristic
v
v
2.0%.
VBE(off) = 5 V
TJ = 100
_
C
IB2 = 1 0 A
1.0
TJ = 25
_
C
VCEO(sus)
VCE(dsat)
VCE(sat)
VBE(sat)
Symbol
IEBO
ICER
ICEV
Cob
hFE
tsv
tsv
td
ts
ts
tfi
tc
tfi
tc
tr
tf
tf
Min
400
See Figures 11, 12, and 13
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
6
1200
1800
1300
Typ
100
200
950
0.9
0.8
0.2
0.4
0.2
0.3
70
30
30
65
20
45
13
—
—
—
—
—
—
100
1000
2600
2000
1000
Max
125
200
150
300
1.5
1.5
0.9
2.0
1.0
1.5
75
22
10
—
—
—
—
—
—
—
MJE16106
3–697
µAdc
µAdc
µAdc
Unit
Vdc
Vdc
Vdc
pF
ns
ns
—
V
MJE16106
TYPICAL STATIC CHARACTERISTICS
VCE , COLLECTOR–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
40
30
hFE , DC CURRENT GAIN
20
TJ = – 55°C
10
7
5
VCE = 5.0 V
3
2
0.01 0.02
TJ = 100°C
TJ = 25°C
3
2
1
0.7
0.5
0.3
0.2
0.1
0.07
0.05
0.03
0.1
0.2
0.3
0.5 0.7
1
2
3
TJ = 100°C
TJ = 25°C
IC/IB = 5
IC/IB = 10
5
7
10
0.05 0.1 0.2
2
0.5
1
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
5
10
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
Figure 1. DC Current Gain
Figure 2. Collector–Emitter Saturation Voltage
VCE , COLLECTOR–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
5
3
2 I =1A
C
1
0.7
0.5
0.3
0.2
0.1
0.07
0.05
.01
VBE, BASE–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
TJ = 25°C
3A
5A
7A
8A
2.0
1.5
1.0
0.7
0.5
TJ = 25°C
TJ = 100°C
IC/IB = 10
IC/IB = 5
0.2
0.3 0.5 0.7 1
2
3
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
5
7
10
0.3
0.2
0.1
0.2 0.3 0.5 0.7 1
.02 .03 .05 .07 0.1
IB, BASE CURRENT (AMPS)
2 3
5 7 10
Figure 3. Collector–Emitter Saturation Region
Figure 4. Base–Emitter Saturation Region
C, CAPACITANCE (pF)
10K
7K
5K
3K
2K
1K
700
500
300
200
100
70
50
30
20
10
0.1 0.2
Cib
TJ = 25°C
f = 1.0 kHz
Cob
0.5 1
2
5 10 20 50 100 200 500 1000
VCE, COLLECTOR–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
Figure 5. Capacitance
3–698
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data