IPB90R340C3 final datasheet rev1.xls

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background image

IPB90R340C3

CoolMOS

Power Transistor

Features

• Lowest figure-of-merit R

ON

x Q

g

• Extreme dv/dt rated

• High peak current capability

• Qualified according to JEDEC

1)

for industrial applications

• Pb-free lead plating; RoHS compliant

• Ultra low gate charge

CoolMOS

™ 900V is designed for:

• Quasi Resonant Flyback / Forward topologies

• SMPS

• PC Silverbox

• Lighting

• Solar

V

DS

T

J

=25°C

900

V

R

DS(on),max

@T

J

=25°C

0.34

W

Q

g,typ

94

nC

Product Summary

Type

Package

Marking

IPB90R340C3

PG-TO263

9R340C

PG-TO263

Rev. 2.0

page 1

2012-04-16

Maximum ratings, at T

J

=25 °C, unless otherwise specified

Parameter

Symbol Conditions

Unit

Continuous drain current

I

D

T

C

=25 °C

A

T

C

=100 °C

Pulsed drain current

2)

I

D,pulse

T

C

=25 °C

Avalanche energy, single pulse

E

AS

I

D

=3.1 A, V

DD

=50 V

678

mJ

Avalanche energy, repetitive t

AR

2),3)

E

AR

I

D

=3.1 A, V

DD

=50 V

Avalanche current, repetitive t

AR

2),3)

I

AR

A

MOSFET d/druggedness

d/dt

V

DS

=0...400 V

V/ns

Gate source voltage

V

GS

static

V

AC (f>1 Hz)

Power dissipation

P

tot

T

C

=25 °C

W

Operating and storage temperature

T

J

T

stg

°C

Value

15

9.5

34

±30

208

-55 ... 150

1

3.1

50

±20

Type

Package

Marking

IPB90R340C3

PG-TO263

9R340C

Rev. 2.0

page 1

2012-04-16

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background image

IPB90R340C3

Maximum ratings, at T

J

=25 °C, unless otherwise specified

Parameter

Symbol

Conditions

Unit

Continuous diode forward current

I

S

A

Diode pulse current

2)

I

S,pulse

34

Reverse diode d/dt

4)

d/dt

4

V/ns

Parameter

Symbol

Conditions

Unit

min.

typ.

max.

Thermal characteristics

Thermal resistance, junction - case

R

thJC

-

-

0.6

K/W

R

thJA

SMD version, device
on PCB: at minimum
footprint

-

-

62

R

thJA

SMD version, device
on PCB: at 6 cm

²

cooling area

5)

-

35

-

Thermal resistance, junction -
ambient

Value

T

C

=25 °C

9.2

Values

Rev. 2.0

page 2

2012-04-16

cooling area

Soldering temperature, only reflow
soldering allowed; part not qualified
for direct wave soldering but bottom
side PCB wave soldering is allowed

T

sold

reflow MSL1

-

-

260

°C

Electrical characteristics, at T

J

=25 °C, unless otherwise specified

Static characteristics

Drain-source breakdown voltage

V

(BR)DSS

V

GS

=0 V, I

D

=250 µA

900

-

-

V

Gate threshold voltage

V

GS(th)

V

DS

=V

GS

I

D

=1 mA

2.5

3

3.5

Zero gate voltage drain current

I

DSS

V

DS

=900 V, V

GS

=0 V,

T

j

=25 °C

-

-

2

µA

V

DS

=900 V, V

GS

=0 V,

T

j

=150 °C

-

20

-

Gate-source leakage current

I

GSS

V

GS

=20 V, V

DS

=0 V

-

-

100

nA

Drain-source on-state resistance

R

DS(on)

V

GS

=10 V, I

D

=9.2 A,

T

j

=25 °C

-

0.28

0.34

W

V

GS

=10 V, I

D

=9.2 A,

T

j

=150 °C

-

0.76

-

Gate resistance

R

G

=1 MHz, open drain

-

1.3

-

W

Rev. 2.0

page 2

2012-04-16

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background image

IPB90R340C3

Parameter

Symbol Conditions

Unit

min.

typ.

max.

Dynamic characteristics

Input capacitance

C

iss

-

2400

-

pF

Output capacitance

C

oss

-

120

-

Effective output capacitance, energy

related

6)

C

o(er)

-

71

-

Effective output capacitance, time

related

7)

C

o(tr)

-

280

-

Turn-on delay time

t

d(on)

-

70

-

ns

Rise time

t

r

-

20

-

Turn-off delay time

t

d(off)

-

400

-

Fall time

t

f

-

25

-

Gate Charge Characteristics

Gate to source charge

Q

gs

-

11

-

nC

Gate to drain charge

Q

gd

-

41

-

Gate charge total

Q

g

-

94

-

Values

V

GS

=0 V, V

DS

=100 V,

=1 MHz

V

DD

=400 V,

V

GS

=10 V, I

D

=9.2A,

R

G

=23.1 

W

V

DD

=400 V, I

D

=9.2 A,

V

GS

=0 to 10 V

V

GS

=0 V, V

DS

=0 V

to 500 V

Rev. 2.0

page 3

2012-04-16

Gate plateau voltage

V

plateau

-

4.6

-

V

Reverse Diode

Diode forward voltage

V

SD

V

GS

=0 V, I

F

=9.2 A,

T

j

=25 °C

-

0.8

1.2

V

Reverse recovery time

t

rr

-

510

-

ns

Reverse recovery charge

Q

rr

-

11

-

µC

Peak reverse recovery current

I

rrm

-

41

-

A

7)

C

o(tr)

is a fixed capacitance that gives the same charging time as C

oss

while V

DS

is rising from 0 to 50% V

DSS.

6)

C

o(er)

is a fixed capacitance that gives the same stored energy as C

oss

while V

DS

is rising from 0 to 50% V

DSS

.

V

R

=400 V, I

F

=I

S

,

di

F

/d=100 A/µs

3)

Repetitive avalanche causes additional power losses that can be calculated as P

AV

=E

AR

*f.

1)

J-STD20 and JESD22

2)

Pulse width t

p

limited by T

J,max

connection. PCB is vertical without blown air.

5)

Device on 40mm*40mm*1.5mm epoxy PCB FR4 with 6 cm

² (one layer, 70µm thick) copper area for drain

4)

I

SD

≤I

D

, di/dt≤200A/µs, V

DClink

=400V, V

peak

<V

(BR)DSS

, T

J

<T

J,max

, identical low side and high side switch

Rev. 2.0

page 3

2012-04-16

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background image

IPB90R340C3

1 Power dissipation

2 Safe operating area

P

tot

=f(T

C

)

I

D

=f(V

DS

); T

C

=25 °C; =0

parameter: t

p

0

50

100

150

200

250

0

25

50

75

100

125

150

P

to

t

[W

]

T

C

[

°C]

1 µs

10 µs

100 µs

1 ms

10 ms

DC

10

-1

10

0

10

1

10

2

1

10

100

1000

I

D

[A

]

V

DS

[V]

limited by on-state
resistance

Rev. 2.0

page 4

2012-04-16

3 Max. transient thermal impedance

4 Typ. output characteristics

Z

thJC

=f(t

P

)

I

D

=f(V

DS

); T

J

=25 °C

parameter: D=t

p

/T

parameter: V

GS

0

50

100

150

200

250

0

25

50

75

100

125

150

P

to

t

[W

]

T

C

[

°C]

1 µs

10 µs

100 µs

1 ms

10 ms

DC

10

-1

10

0

10

1

10

2

1

10

100

1000

I

D

[A

]

V

DS

[V]

single pulse

0.01

0.02

0.05

0.1

0.2

0.5

10

-5

10

-4

10

-3

10

-2

10

-1

10

-2

10

-1

10

0

Z

th

J

C

[K

/W

]

t

p

[s]

4 V

4.5 V

5 V

5.5 V

6 V

8 V

10 V

0

10

20

30

40

50

0

5

10

15

20

25

I

D

[A

]

V

DS

[V]

limited by on-state
resistance

Rev. 2.0

page 4

2012-04-16

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background image

IPB90R340C3

5 Typ. output characteristics

6 Typ. drain-source on-state resistance

I

D

=f(V

DS

); T

J

=150 °C

R

DS(on)

=f(I

D

); T

J

=150 °C

parameter: V

GS

parameter: V

GS

4 V

4.5 V

5 V

6 V

8 V

10 V

20 V

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

I

D

[A

]

V

DS

[V]

4 V

4.5 V

4.8 V

5 V

10 V

0

1

2

3

4

5

0

5

10

15

20

25

30

R

D

S

(o

n

)

[W

]

I

D

[A]

Rev. 2.0

page 5

2012-04-16

7 Drain-source on-state resistance

8 Typ. transfer characteristics

R

DS(on)

=f(T

j

); I

D

=9.2 A; V

GS

=10 V

I

D

=f(V

GS

); V

DS

=20V

parameter: T

J

typ

98 %

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

-60

-20

20

60

100

140

180

R

D

S

(o

n

)

[W

]

T

J

[

°C]

25 °C

150 °C

0

10

20

30

40

50

0

2

4

6

8

10

I

D

[A

]

V

GS

[V]

4 V

4.5 V

5 V

6 V

8 V

10 V

20 V

0

5

10

15

20

25

0

5

10

15

20

25

I

D

[A

]

V

DS

[V]

4 V

4.5 V

4.8 V

5 V

10 V

0

1

2

3

4

5

0

5

10

15

20

25

30

R

D

S

(o

n

)

[W

]

I

D

[A]

Rev. 2.0

page 5

2012-04-16

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background image

IPB90R340C3

9 Typ. gate charge

10 Forward characteristics of reverse diode

V

GS

=f(Q

gate

); I

D

=9.2 A pulsed

I

F

=f(V

SD

)

parameter: V

DD

parameter: T

J

25 °C

150 °C

25 °C, 98%

150 °C, 98%

10

-1

10

0

10

1

10

2

0

0.5

1

1.5

2

I

F

[A

]

V

SD

[V]

400 V

720 V

0

2

4

6

8

10

0

20

40

60

80

100

V

G

S

[V

]

Q

gate

[nC]

Rev. 2.0

page 6

2012-04-16

11 Avalanche energy

12 Drain-source breakdown voltage

E

AS

=f(T

J

); I

D

=3.1A; V

DD

=50 V

V

BR(DSS)

=f(T

J

); I

D

=0.25 mA

25 °C

150 °C

25 °C, 98%

150 °C, 98%

10

-1

10

0

10

1

10

2

0

0.5

1

1.5

2

I

F

[A

]

V

SD

[V]

400 V

720 V

0

2

4

6

8

10

0

20

40

60

80

100

V

G

S

[V

]

Q

gate

[nC]

800

850

900

950

1000

1050

-60

-20

20

60

100

140

180

V

B

R

(D

S

S

)

[V

]

T

J

[

°C]

0

100

200

300

400

500

600

700

25

50

75

100

125

150

E

A

S

[m

J

]

T

J

[

°C]

Rev. 2.0

page 6

2012-04-16

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IPB90R340C3

13 Typ. capacitances

14 Typ. C

oss

stored energy

=f(V

DS

); V

GS

=0 V; =1 MHz

E

oss

f(V

DS

)

0

2

4

6

8

10

12

0

100

200

300

400

500

600

E

o

s

s

J

]

V

DS

[V]

Ciss

Coss

Crss

10

0

10

1

10

2

10

3

10

4

0

100

200

300

400

500

600

C

[p

F

]

V

DS

[V]

Rev. 2.0

page 7

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0

2

4

6

8

10

12

0

100

200

300

400

500

600

E

o

s

s

J

]

V

DS

[V]

Ciss

Coss

Crss

10

0

10

1

10

2

10

3

10

4

0

100

200

300

400

500

600

C

[p

F

]

V

DS

[V]

Rev. 2.0

page 7

2012-04-16

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background image

IPB90R340C3

Definition of diode switching characteristics

Rev. 2.0

page 8

2012-04-16

Rev. 2.0

page 8

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IPB90R340C3

PG-TO263 Outlines

Rev. 2.0

page 9

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Rev. 2.0

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IPB90R340C3

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Rev. 2.0

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2012-04-16

reasonably be expected to cause the failure of that life-support device or system or to affect
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Rev. 2.0

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