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harris / HF_DDIOD / RHRP840C

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S E M I C O N D U C T O R

April 1995

RHRP840CC, RHRP850CC, RHRP860CC

8A, 400V - 600V Hyperfast Dual Diodes

Features

Hyperfast with Soft Recovery . . . . . . . . . . . . . . . . <30ns

Operating Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . +175oC

Reverse Voltage Up To . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 600V

Avalanche Energy Rated

Planar Construction

Applications

Switching Power Supplies

Power Switching Circuits

General Purpose

Description

RHRP840CC, RHRP850CC and RHRP860CC (TA49059) are hyperfast dual diodes with soft recovery characteristics (tRR < 30ns). They have half the recovery time of ultrafast diodes and are silicon nitride passivated ion-implanted epitaxial planar construction.

These devices are intended for use as freewheeling/clamping diodes and rectifiers in a variety of switching power supplies and other power switching applications. Their low stored charge and hyperfast soft recovery minimize ringing and electrical noise in many power switching circuits reducing power loss in the switching transistors.

PACKAGING AVAILABILITY

PART NUMBER

PACKAGE

BRAND

 

 

 

RHRP840CC

TO-220AB

RHRP840C

 

 

 

RHRP850CC

TO-220AB

RHRP850C

 

 

 

RHRP860CC

TO-220AB

RHRP860C

 

 

 

NOTE: When ordering, use the entire part number.

Package

JEDEC TO-220AB

ANODE 2

CATHODE

ANODE 1

CATHODE (FLANGE)

Symbol

K

A1

A2

 

 

 

 

 

 

 

 

Absolute Maximum Ratings (per leg) TC = +25oC, Unless Otherwise Specified

 

 

 

 

 

 

 

RHRP840CC

RHRP850CC

RHRP860CC

UNITS

Peak Repetitive Reverse Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . VRRM

400

500

600

V

Working Peak Reverse Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . VRWM

400

500

600

V

DC Blocking Voltage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . .

VR

400

500

600

V

Average Rectified Forward Current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . .IF(AV)

8

8

8

A

(TC = 150oC)

 

 

 

 

 

 

 

Repetitive Peak Surge Current. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . IFSM

16

16

16

A

(Square Wave, 20kHz)

 

 

 

 

 

 

 

Nonrepetitive Peak Surge Current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . IFSM

100

100

100

A

(Halfwave, 1 Phase, 60Hz)

 

 

 

 

 

 

 

Maximum Power Dissipation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . .

PD

75

75

75

W

Avalanche Energy (See Figures 10 and 11). . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . EAVL

20

20

20

mJ

Operating and Storage Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

T

, T

J

-65 to +175

-65 to +175

-65 to +175

oC

 

STG

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Copyright © Harris Corporation 1995

File Number 3964.1

 

8-3

Specifications RHRP840CC, RHRP850CC, RHRP860CC

Electrical Specifications

(per leg)

TC = +25oC, Unless Otherwise Specified

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LIMITS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RHRP840CC

 

 

RHRP850CC

 

 

RHRP860CC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SYMBOL

 

 

TEST CONDITION

 

MIN

 

TYP

 

MAX

MIN

 

TYP

 

MAX

MIN

 

TYP

 

MAX

UNITS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VF

IF = 8A, TC = +25oC

 

-

 

-

 

2.1

-

 

-

 

2.1

-

 

-

 

2.1

V

 

 

IF = 8A, TC = +150oC

 

-

 

-

 

1.7

-

 

-

 

1.7

-

 

-

 

1.7

V

I

R

V

R

= 400V, T

= +25oC

 

-

 

-

 

100

-

 

-

 

-

-

 

-

 

-

μA

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

R

= 500V, T

= +25oC

 

-

 

-

 

-

-

 

-

 

100

-

 

-

 

-

μA

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

R

= 600V, T

= +25oC

 

-

 

-

 

-

-

 

-

 

-

-

 

-

 

100

μA

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

R

V

R

= 400V, T

= +150oC

 

-

 

-

 

500

-

 

-

 

-

-

 

-

 

-

μA

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

R

= 500V, T

= +150oC

 

-

 

-

 

-

-

 

-

 

500

-

 

-

 

-

μA

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

R

= 600V, T

= +150oC

 

-

 

-

 

-

-

 

-

 

-

-

 

-

 

500

μA

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tRR

IF = 1A, dIF/dt = 200A/μs

 

-

 

-

 

30

-

 

-

 

30

-

 

-

 

30

ns

 

 

IF = 8A, dIF/dt = 200A/μs

 

-

 

-

 

35

-

 

-

 

35

-

 

-

 

35

ns

tA

IF = 8A, dIF/dt = 200A/μs

 

-

 

18

 

-

-

 

18

 

-

-

 

18

 

-

ns

tB

IF = 8A, dIF/dt = 200A/μs

 

-

 

10

 

-

-

 

10

 

-

-

 

10

 

-

ns

QRR

IF = 8A, dIF/dt = 200A/μs

 

-

 

56

 

-

-

 

56

 

-

-

 

56

 

-

nC

CJ

VR = 10V, IF = 0A

 

-

 

25

 

-

-

 

25

 

-

-

 

25

 

-

pF

RθJC

 

 

 

 

 

-

 

-

 

2

-

 

-

 

2

-

 

-

 

2

oC/W

DEFINITIONS

VF = Instantaneous forward voltage (pw = 300μs, D = 2%). IR = Instantaneous reverse current.

tRR = Reverse recovery time (See Figure 2), summation of tA + tB. tA = Time to reach peak reverse current (See Figure 2).

tB = Time from peak IRM to projected zero crossing of IRM based on a straight line from peak IRM through 25% of IRM (See Figure 2). QRR = Reverse recovery charge.

CJ = Junction Capacitance.

RθJC = Thermal resistance junction to case.

EAVL = Controlled avalanche energy. (See Figures 10 and 11). pw = pulse width.

D = duty cycle.

V1 AMPLITUDE CONTROLS IF

 

 

 

V2 AMPLITUDE CONTROLS dIF/dt

 

 

+V3

L

= SELF INDUCTANCE OF

 

 

1

R4 + LLOOP

R1

Q2

t1 ³ 5tA(MAX)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t2 > tRR

 

Q1

 

 

t3 > 0

 

 

 

L1 £ tA(MIN)

 

+V1

 

 

0

 

R4

 

10

dIF

 

tRR

 

LLOOP

 

IF

 

 

t2

 

dt

tA

tB

t1

R2

 

DUT

0

 

 

 

 

Q4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.25 IRM

 

 

 

 

 

 

 

 

t3

 

 

 

 

 

IRM

0

C1

R4

 

 

 

 

VR

Q3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-V2

R3

-V4

 

 

 

 

 

VRM

FIGURE 1. tRR TEST CIRCUIT

FIGURE 2. tRR WAVEFORMS AND DEFINITIONS

8-4

RHRP840CC, RHRP850CC, RHRP860CC

Typical Performance Curves

40

 

 

 

 

 

 

(A)

 

 

 

 

 

 

 

CURRENT

10

 

 

 

 

 

 

FORWARD,

 

+175oC

+100oC

+25oC

 

 

 

 

 

 

 

 

F

1

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

 

 

 

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

VF , FORWARD VOLTAGE (V)

FIGURE 3. TYPICAL FORWARD CURRENT vs FORWARD VOLTAGE DROP

 

 

T

C

= +25oC, dI /dt = 200A/μs

 

35

 

 

F

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

(ns)

25

 

 

 

 

TIMES

 

tRR

 

 

 

 

 

 

 

 

RECOVERY

20

 

 

 

 

15

tB

 

 

 

 

tA

 

 

 

 

10

 

 

 

 

t,

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

 

4

8

 

0.5

 

IF , FORWARD CURRENT (A)

FIGURE 5. TYPICAL tRR, tA AND tB CURVES vs FORWARD CURRENT AT +25oC

 

1000

+175oC

(μA)

 

100

 

CURRENT

 

10

+100oC

REVERSE,

1

 

 

 

R

 

+25oC

I

0.1

 

 

0.01

100

200

300

400

 

 

 

0

500

600

 

 

 

VR , REVERSE VOLTAGE (V)

 

 

FIGURE 4. TYPICAL REVERSE CURRENT vs REVERSE

 

 

 

VOLTAGE

 

 

 

 

 

60

 

 

 

TC = +100oC, dIF/dt = 200A/μs

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

(ns)

40

 

 

tRR

 

 

 

TIMES

 

 

 

 

 

 

 

 

tB

 

 

 

RECOVERY

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

tA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t,

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

1

 

 

4

8

 

0.5

 

 

 

IF , FORWARD CURRENT (A)

FIGURE 6. TYPICAL tRR, tA AND tB CURVES vs FORWARD CURRENT AT +100oC

 

 

T

= +175oC, dI

/dt = 200A/μs

 

 

 

 

 

 

 

 

90

C

F

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(A)

 

 

 

 

 

(ns)TIMESRECOVERYt,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

75

 

 

 

CURRENTFORWARDAVERAGE

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

tRR

 

 

 

 

 

 

DC

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45

 

 

 

 

 

 

SQ. WAVE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tA

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tB

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

F(AV)

0

 

 

 

 

 

 

0.5

1

4

8

I

135

145

155

165

175

 

 

125

 

 

IF , FORWARD CURRENT (A)

 

 

 

 

TC , CASE TEMPERATURE (oC)

 

 

FIGURE 7. TYPICAL tRR, tA AND tB CURVES vs FORWARD

FIGURE 8. CURRENT DERATING CURVE FOR ALL TYPES

CURRENT AT +175oC

8-5

 

 

 

 

 

 

 

RHRP840CC, RHRP850CC, RHRP860CC

 

 

Typical Performance Curves (Continued)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(pF)

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CAPACITANCE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, JUNCTION

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

50

100

150

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VR , REVERSE VOLTAGE (V)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FIGURE 9. TYPICAL JUNCTION CAPACITANCE vs REVERSE VOLTAGE

 

 

IMAX = 1A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L = 40mH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R < 0.1W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

AVL

= 1/2LI2

[V

/(V

 

- V

)]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AVL

AVL

 

DD

 

 

 

 

 

 

 

 

Q1 AND Q2 ARE 1000V MOSFETs

 

L

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q1

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VDD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

130Ω

1MΩ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DUT

 

 

 

VAVL

 

 

 

 

 

 

 

12V

Q2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CURRENT

 

IL

IL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

130Ω

 

SENSE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VDD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12V

 

 

 

 

 

t0

t1

t2

t

 

 

FIGURE 10. AVALANCHE ENERGY TEST CIRCUIT

FIGURE 11. AVALANCHE CURRENT AND VOLTAGE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

WAVEFORMS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8-6

 

 

 

 

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