MOTOROLA
SEMICONDUCTOR TECHNICAL DATA
™
Data Sheet
SWITCHMODE Series
NPN Silicon Power Darlington
Transistors with Base-Emitter
Speedup Diode
Designer's
MJ10022
MJ10023
40 AMPERE
NPN SILICON
POWER DARLINGTON
TRANSISTORS
350 AND 400 VOLTS
250 WATTS
The MJ10022 and MJ10023 Darlington transistors are designed for high–voltage,
high–speed, power switching in inductive circuits where fall time is critical. They are
particularly suited for line–operated switchmode applications such as:
AC and DC Motor Controls
Switching Regulators
Inverters
Solenoid and Relay Drivers
Fast Turn–Off Times
150 ns Inductive Fall Time @ 25
_
C (Typ)
300 ns Inductive Storage Time @ 25
_
C (Typ)
•
Operating Temperature Range – 65 to + 200
_
C
•
100
_
C Performance Specified for:
Reversed Biased SOA with Inductive Loads
Switching Times with Inductive Loads
Saturation Voltages
Leakage Currents
MAXIMUM RATINGS
•
•
•
•
•
CASE 197A–05
TO–204AE (TO–3)
≈
100
≈
15
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
Î Î
Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
Î
Î
Î Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
Î
Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎ
Î
Î
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Rating
Symbol
VCEO
VCEV
VEB
IC
ICM
IB
IBM
PD
MJ10022
350
450
MJ10023
400
600
Unit
Vdc
Vdc
Vdc
Adc
Adc
Collector–Emitter Voltage
Collector–Emitter Voltage
Emitter Base Voltage
80
40
80
20
40
Collector Current — Continuous
— Peak (1)
Base Current — Continuous
— Peak (1)
Total Power Dissipation @ TC = 25
_
C
@ TC = 100
_
C
Derate above 25
_
C
250
143
1.43
Watts
W/
_
C
Operating and Storage Junction Temperature Range
TJ, Tstg
– 65 to + 200
_
C
THERMAL CHARACTERISTICS
Characteristic
Symbol
R
θJC
TL
Max
0.7
Unit
Thermal Resistance, Junction to Case
_
C/W
_
C
Maximum Lead Temperature for Soldering
Purposes: 1/8″ from Case for 5 Seconds
275
(1) Pulse Test: Pulse Width = 5 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.
3–472
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
ÎÎÎÎ Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î 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
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
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î 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
ÎÎÎ Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î Î Î
Î Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ Î Î Î Î
Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ Î Î Î Î
Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ Î Î
Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
Î
Î Î Î
Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
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
ÎÎÎÎ Î Î Î Î
Î Î Î Î Î
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
(1) Pulse Test: PW = 300
µs,
Duty Cycle
SWITCHING CHARACTERISTICS
DYNAMIC CHARACTERISTICS
ON CHARACTERISTICS (1)
SECOND BREAKDOWN
OFF CHARACTERISTICS
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(TC = 25
_
C unless otherwise noted)
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
Fall Time
Crossover Time
Storage Time
Fall Time
Crossover Time
Storage Time
Inductive Load, Clamped (Table 1)
Fall Time
Storage Time
Rise Time
Delay Time
Resistive Load (Table 1)
Output Capacitance
(VCB = 10 Vdc, IE = 0, ftest = 1.0 kHz)
Diode Forward Voltage
(IF = 20 Adc)
Base–Emitter Saturation Voltage
(IC = 20 Adc, IB = 1.2 Adc)
(IC = 20 Adc, IB = 1.2 Adc, TC = 100
_
C)
Collector–Emitter Saturation Voltage
(IC = 20 Adc, IB = 1.0 Adc)
(IC = 40 Adc, IB = 5.0 Adc)
(IC = 20 Adc, IB = 10 Adc, TC = 100
_
C)
DC Current Gain
(IC = 10 Adc, VCE = 5.0 V)
Clamped Inductive SOA with Base Reverse Biased
Second Breakdown Collector Current with Base Forward Biased
Emitter Cutoff Current
(VEB = 2.0 V, IC = O)
Collector Cutoff Current
(VCE = Rated VCEV, RBE = 50
Ω,
TC = 100
_
C)
Collector Cutoff Current
(VCEV = Rated Value, VBE(off) = 1.5 Vdc)
(VCEV = Rated Value, VBE(off) = 1.5 Vdc, TC = 150
_
C)
Collector–Emitter Sustaining Voltage (Table 1)
(IC = 100 mA, IB = 0)
(VCC = 250 Vdc, IC = 20 A, IB1 = 1.0 Adc,
VBE( ff) = 5 0 V tp = 50
µs
µs,
BE(off) 5.0 V,
Duty Cycle
2.0%)
Characteristic
(ICM = 20 A, VCEM = 250 V, IB1 = 1.0 A,
A
V
10A
VBE(off) = 5 V, TC = 25
_
C)
(ICM = 20 A, VCEM = 250 V, IB1 = 1.0 A,
A
V
10A
VBE(off) = 5 V, TC = 100
_
C)
v
2%.
v
MJ10022
MJ10023
VCEO(sus)
VCE(sat)
VBE(sat)
Symbol
RBSOA
IEBO
ICER
ICEV
Cob
hFE
IS/b
tsv
tsv
Vf
td
tc
tc
ts
tfi
tfi
tr
tf
Min
150
350
400
50
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
0.15
0.03
Typ
0.3
1.0
0.3
0.6
1.9
0.3
0.9
0.4
2.5
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
See Figure 14
See Figure 13
MJ10022 MJ10023
0.25
5.0
Max
600
600
175
2.0
4.4
0.9
2.5
1.2
0.2
5.0
2.5
2.5
2.2
5.0
2.5
5.0
—
—
—
—
—
—
3–473
mAdc
mAdc
mAdc
Unit
Vdc
Vdc
Vdc
Vdc
pF
µs
µs
µs
µs
µs
µs
µs
µs
µs
µs
—
MJ10022 MJ10023
TYPICAL ELECTRICAL CHARACTERISTICS
VCE , COLLECTOR–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
300
TJ = 100°C
200
hFE, DC CURRENT GAIN
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.01 0.02
0.05
0.2
0.5 1.0
0.1
IB, BASE CURRENT (AMP)
2.0
5.0
10
IC = 10 A
IC = 20 A
IC = 40 A
TJ = 100°C
TJ = 25°C
100
50
VCE = 5 V
30
0.4
1.0
10
2.0
5.0
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
20
40
Figure 1. DC Current Gain
Figure 2. Collector Saturation Region
VCE , COLLECTOR–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
3.0
2.7
2.4
2.1
1.8
1.5
1.2
0.9
0.6
0.3
0.4
1.0
2.0
5.0
10
20
40
VCE @ 25°C
VCE @ 100°C
IC/IB = 10
VBE(sat), BASE–EMITTER
3.0
2.7
2.4
2.1
1.8
1.5
1.2
0.9
0.6
0.3
0.4
1.0
2.0
5.0
10
20
40
VBE @ 100°C
VBE @ 25°C
IC/IB = 10
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
Figure 3. Collector–Emitter Saturation Voltage
Figure 4. Base–Emitter Saturation Voltage
104
VCE = 250 V
IC, COLLECTOR CURRENT (
µ
A)
103
C, CAPACITANCE (pF)
102
101
TJ = 125°C
100°C
75°C
400
200
100
100
25°C
10 –1
– 0.2
0
+ 0.2
+ 0.4
+ 0.6
+ 0.8
50
40
4.5
10
20
50
100
200
400
VBE, BASE–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
VR, REVERSE VOLTAGE (VOLTS)
Figure 5. Collector Cutoff Region
Figure 6. Cob, Output Capacitance
3–474
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
MJ10022 MJ10023
Table 1. Test Conditions for Dynamic Performance
VCEO(sus)
20
Ω
1
RBSOA AND INDUCTIVE SWITCHING
INDUCTIVE TEST CIRCUIT
RESISTIVE SWITCHING
TURN–ON TIME
1
INPUT
CONDITIONS
5V
0
2
1
TUT
1N4937
OR
EQUIVALENT
Vclamp
RS =
0.1
Ω
2
Rcoil
Lcoil
VCC
IB1
INPUT
SEE ABOVE FOR
DETAILED CONDITIONS
PW Varied to Attain
IC = 100 mA
IB1 adjusted to
obtain the forced
hFE desired
TURN–OFF TIME
Use inductive switching
driver as the input to
the resistive test circuit.
VCC = 250 V
RL = 12.5
Ω
Pulse Width = 25
µs
2
CIRCUIT
VALUES
Lcoil = 10 mH, VCC = 10 V
Rcoil = 0.7
Ω
Vclamp = VCEO(sus)
Lcoil = 180
µH
Rcoil = 0.05
Ω
VCC = 20 V
OUTPUT WAVEFORMS
TEST CIRCUITS
ICM
t1
tf
tf Clamped
t
t1 Adjusted to
Obtain IC
t1
RESISTIVE TEST CIRCUIT
TUT
1
2
RL
VCC
[
[
Lcoil (ICM)
VCC
Lcoil (ICM)
Vclamp
VCEM
TIME
t2
t2
Vclamp
t
Test Equipment
Scope — Tektronix
475 or Equivalent
ICM
90% VCEM
IC
tsv
trv
tc
VCE
IB
10% VCEM
90% IB1
10
VCEM
90% ICM
tfi
tti
Vclamp
I B2(pk), BASE CURRENT (AMPS)
9.0
8.0
7.0
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
TIME
0
1.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
VBE(off), REVERSE BASE VOLTAGE (VOLTS)
2.0
8.0
IC = 20 A
IB1 = 1 A
Vclamp = 250 V
TJ = 25°C
10%
ICM
2% IC
Figure 7. Inductive Switching Measurements
2.0
1.75
1.5
t, TIME (
µ
s)
1.25
1.0
0.75
0.5
0.25
0
0
1.0
tc @ 25°C
tc @ 100°C
tsv @ 25°C
tsv @ 100°C
Figure 8. Typical Peak Reverse Base Current
ICM = 20 A
IB1 = 1 A
VCEM = 250 V
5.0
6.0
7.0
3.0
4.0
VBE(off), BASE–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
2.0
8.0
Figure 9. Typical Inductive Switching Times
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
3–475
MJ10022 MJ10023
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.
tsv = Voltage Storage Time, 90% IB1 to 10% VCEM
trv = Voltage Rise Time, 10 – 90% VCEM
tfi = Current Fall Time, 90 – 10% ICM
tti = Current Tail, 10 – 2% ICM
tc = Crossover Time, 10% VCEM to 10% ICM
An enlarged portion of the inductive switching waveform is
shown in Figure 7 to aid on 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 us-
ing the standard equation from AN–222A:
PSWT = 1/2 VCCIC(tc)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 con-
verter circuits, the user orinented specifications which make
this a “SWITCHMODE” transistor are the inductive switching
speeds (tc and tsv) which are guaranteed at 100
_
C.
`
RESISTIVE SWITCHING
2.0
1.0
0.5
t, TIME (
µ
s)
t, TIME (
µ
s)
VCC = 250 V
IC/IB1 = 20
TJ = 25°C
2.0
1.0
0.5
tf
0.2
0.1
0.05
td
0.4
1.0
2.0
5.0
10
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
20
40
0.02
VCC = 250 V
IC/IB1 = 20
VBE(off) = 5 V
ts
0.2
tr
0.1
0.05
0.02
0.4
1.0
2.0
5.0
10
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
20
40
Figure 10. Typical Turn–On Switching Times
Figure 11. Typical Turn–Off Switching Times
1.0
0.5
D = 0.5
r(t), TRANSIENT THERMAL
RESISTANCE (NORMALIZED)
0.2
0.1
0.05
0.2
0.1
R
θJC
(t) = r(t) R
θJC
R
θJC
= 0.7°C/W MAX
D CURVES APPLY FOR POWER
PULSE TRAIN SHOWN
READ TIME AT t1
TJ(pk) – TC = P(pk) R
θJC
(t)
10
t, TIME (ms)
100
P(pk)
SINGLE PULSE
t2
DUTY CYCLE, D = t1/t2
1000
10000
t1
0.01
0.1
1.0
Figure 12. Thermal Response
3–476
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
嵌入式系统
京公网安备 11010802033920号
Copyright © 2005-2026 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved
电子工程世界
