MOTOROLA
SEMICONDUCTOR TECHNICAL DATA
Complementary Silicon Plastic
Power Transistors
. . . designed for use as high–frequency drivers in audio amplifiers.
•
DC Current Gain Specified to 4.0 Amperes
hFE = 40 (Min) @ IC = 3.0 Adc
hFE
= 20 (Min) @ IC = 4.0 Adc
•
Collector–Emitter Sustaining Voltage —
VCEO(sus) = 120 Vdc (Min) — MJE15028, MJE15029
VCEO(sus)
= 150 Vdc (Min) — MJE15030, MJE15031
•
High Current Gain — Bandwidth Product
fT = 30 MHz (Min) @ IC = 500 mAdc
•
TO–220AB Compact Package
MJE15028*
MJE15030*
PNP
MJE15029*
MJE15031*
*Motorola Preferred Device
NPN
MAXIMUM RATINGS
8 AMPERE
POWER TRANSISTORS
COMPLEMENTARY
SILICON
120 – 150 VOLTS
50 WATTS
PD, POWER DISSIPATION (WATTS)
ÎÎÎ
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
Î Î
Î
Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ Î
Î
Î Î
Î Î
Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎ
Î
Î
Î Î
Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎ
Î
Î
Î Î
Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î Î Î Î
Î Î Î
Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎ Î Î Î
Î Î Î Î
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Rating
Symbol
VCEO
VCB
VEB
IC
IB
PD
PD
MJE15028
MJE15029
120
120
MJE15030
MJE15031
150
150
Unit
Vdc
Vdc
Vdc
Adc
Adc
Collector–Emitter Voltage
Collector–Base Voltage
Emitter–Base Voltage
5.0
8.0
16
2.0
Collector Current — Continuous
— Peak
Base Current
Total Power Dissipation @ TC = 25
_
C
Derate above 25
_
C
Total Power Dissipation @ TA = 25
_
C
Derate above 25
_
C
Operating and Storage Junction
Temperature Range
50
0.40
Watts
W/
_
C
Watts
W/
_
C
2.0
0.016
TJ, Tstg
– 65 to + 150
CASE 221A–06
TO–220AB
_
C
THERMAL CHARACTERISTICS
Characteristic
Symbol
R
θJC
R
θJA
Max
2.5
Unit
Thermal Resistance, Junction to Case
_
C/W
_
C/W
Thermal Resistance, Junction to Ambient
TA TC
62.5
3.0
60
2.0
40
TC
1.0
20
TA
0
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
T, TEMPERATURE (°C)
Figure 1. Power Derating
Preferred
devices are Motorola recommended choices for future use and best overall value.
3–684
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î
Î Î
ÎÎÎ Î Î Î
Î Î Î Î
Î Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î
Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎ Î Î Î
Î
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎ Î Î Î
Î Î Î Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎ Î Î Î
Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
(1) Pulse Test: Pulse Width
(2) fT =
h
fe
•
ftest.
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(TC = 25
_
C unless otherwise noted)
DYNAMIC CHARACTERISTICS
ON CHARACTERISTICS (1)
OFF CHARACTERISTICS
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
r(t), TRANSIENT THERMAL
RESISTANCE (NORMALIZED)
Current Gain — Bandwidth Product (2)
(IC = 500 mAdc, VCE = 10 Vdc, ftest = 10 MHz)
Base–Emitter On Voltage
(IC = 1.0 Adc, VCE = 2.0 Vdc)
Collector–Emitter Saturation Voltage
(IC = 1.0 Adc, IB = 0.1 Adc)
DC Current Gain Linearity
(VCE From 2.0 V to 20 V, IC From 0.1 A to 3 A)
(NPN TO PNP)
DC Current Gain
(IC = 0.1 Adc, VCE = 2.0 Vdc)
(IC = 2.0 Adc, VCE = 2.0 Vdc)
(IC = 3.0 Adc, VCE = 2.0 Vdc)
(IC = 4.0 Adc, VCE = 2.0 Vdc)
Emitter Cutoff Current
(VBE = 5.0 Vdc, IC = 0)
Collector Cutoff Current
(VCB = 120 Vdc, IE = 0)
(VCB = 150 Vdc, IE = 0)
Collector Cutoff Current
(VCE = 120 Vdc, IB = 0)
(VCE = 150 Vdc, IB = 0)
Collector–Emitter Sustaining Voltage (1)
(IC = 10 mAdc, IB = 0)
0.07
0.05
0.02
0.03
0.01
0.01
0.1
0.2
1.0
0.7
0.5
0.3
0.01
D = 0.5
0.02
0.05
0.02
0.1
0.2
SINGLE PULSE
0.05
v
300
µs,
Duty Cycle
v
2.0%.
0.1
Characteristic
0.2
0.5
Figure 2. Thermal Response
1.0
MJE15028, MJE15029
MJE15030, MJE15031
MJE15028, MJE15029
MJE15030, MJE15031
MJE15028, MJE15029
MJE15030, MJE15031
2.0
5.0
t, TIME (ms)
MJE15028 MJE15030 MJE15029 MJE15031
Z
θJC(t)
= r(t) R
θJC
R
θJC
= 1.56°C/W MAX
D CURVES APPLY FOR POWER
PULSE TRAIN SHOWN
READ TIME AT t1
TJ(pk) – TC = P(pk) Z
θJC(t)
10
VCEO(sus)
20
VCE(sat)
VBE(on)
Symbol
ICBO
ICEO
IEBO
hFE
hFE
fT
50
P(pk)
Min
120
150
DUTY CYCLE, D = t1/t2
30
40
40
40
20
—
—
—
—
—
—
—
100
t1
Typ
2
3
t2
200
Max
1.0
0.5
0.1
0.1
10
10
10
—
—
—
—
—
—
—
500
3–685
mAdc
µAdc
µAdc
MHz
Unit
Vdc
Vdc
Vdc
—
1.0 k
MJE15028 MJE15030 MJE15029 MJE15031
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
20
16
10
100
µs
5 ms
dc
1.0
BONDING WIRE LIMITED
THERMALLY LIMITED
SECOND BREAKDOWN
LIMITED @ TC = 25°C
0.1
0.02
2.0
MJE15028
MJE15029
MJE15030
MJE15031
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 then the curves indicate.
The data of Figures 3 and 4 is based on T J(pk) = 150
_
C;
TC is variable depending on conditions. Second breakdown
pulse limits are valid for duty cycles to 10% provided T J(pk)
< 150
_
C. T J(pk) may be calculated from the data in Figure 2.
At high case temperatures, thermal limitations will reduce the
power that can be handled to values less than the limitations
imposed by second breakdown.
5.0
10
50
20
120 150
VCE, COLLECTOR–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
Figure 3. Forward Bias Safe Operating Area
8.0
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
1000
500
C, CAPACITANCE (pF)
Cib (NPN)
Cib (PNP)
5.0
IC/IB = 10
TC = 25°C
3.0
2.0
1.0
0
0
VBE(off) = 9 V
5V
3V
1.5 V
0V
100 110 120 130 140 150
VCE, COLLECTOR–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
200
100
50
30
20
10
1.5
3.0
50
5.0 7.0 10
30
VR, REVERSE VOLTAGE (VOLTS)
100 150
Cob (NPN)
Cob (PNP)
Figure 4. Reverse–Bias Switching
Safe Operating Area
Figure 5. Capacitances
fT, CURRENT GAIN–BANDWIDTH PRODUCT (MHz)
100
hfe , SMALL SIGNAL CURRENT GAIN
100
90
(PNP)
(NPN)
60
50
50
30
20
VCE = 10 V
IC = 0.5 A
TC = 25°C
PNP
NPN
10
20
10
0
0.1
0.2
1.0
0.5
2.0
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
5.0
10
5.0
0.5
0.7
1.0
2.0
3.0
f, FREQUENCY (MHz)
5.0
7.0
10
Figure 6. Small–Signal Current Gain
Figure 7. Current Gain–Bandwidth Product
3–686
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
MJE15028 MJE15030 MJE15029 MJE15031
NPN — MJE15028 MJE15030
1K
500
hFE , DC CURRENT GAIN
200
150
100
70
50
30
20
10
0.1
TJ = 150°C
TJ = 25°C
TJ = – 55°C
VCE = 2.0 V
hFE , DC CURRENT GAIN
1K
VCE = 2 V
500
TJ = 150°C
200
100
50
TJ = 25°C
TJ = – 55°C
PNP — MJE15029 MJE15031
20
10
0.1
0.2
0.5
1.0
2.0
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
5.0
10
0.2
0.5
1.0
2.0
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
5.0
10
Figure 8. DC Current Gain
NPN
PNP
TJ = 25°C
1.6
V, VOLTAGE (VOLTS)
V, VOLTAGE (VOLTS)
1.8
TJ = 25°C
1.4
1.2
1.0
VBE(sat) @ IC/IB = 10
0.6
VBE(on) @ VCE = 2.0 V
VCE(sat) = IC/IB = 20
0.2
IC/IB = 10
0.5
1.0
2.0
5.0
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
10
1.0
0.8
VBE(sat) @ IC/IB = 10
VBE(on) @ VCE = 2.0 V
0.4
VCE(sat) = IC/IB = 20
0
0.1
0.2
0.5
1.0
2.0
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
0.2
0.1
IC/IB = 10
5.0
10
Figure 9. “On” Voltage
1.0
0.5
0.2
0.1
0.05
0.03
0.02
0.01
0.1
tr (NPN)
tr (PNP)
VCC = 80 V
IC/IB = 10
TJ = 25°C
td (NPN, PNP)
t, TIME (
µ
s)
10
5.0
3.0
2.0
1.0
0.5
tf (PNP)
ts (PNP)
VCC = 80 V
IC/IB = 10, IB1 = IB2
ts (NPN) TJ = 25°C
t, TIME (
µ
s)
0.2
0.1
0.1
tf (NPN)
0.2
0.3
0.5
2.0
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
5.0
10
0.2
0.5
1.0
2.0
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
5.0
10
Figure 10. Turn–On Times
Figure 11. Turn–Off Times
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
3–687
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