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harris / HF_SDIOD / RHRP840

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

April 1995

RHRP840, RHRP850, RHRP860

8A, 400V - 600V Hyperfast 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

RHRP840, RHRP850 and RHRP860 (TA49059) are hyperfast 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

 

 

 

RHRP840

TO-220AC

RHRP840

 

 

 

RHRP850

TO-220AC

RHRP850

 

 

 

RHRP860

TO-220AC

RHRP860

 

 

 

NOTE: When ordering, use the entire part number.

Package

JEDEC TO-220AC

ANODE

CATHODE

CATHODE (FLANGE)

Symbol

K

A

Absolute Maximum Ratings TC = +25oC, Unless Otherwise Specified

 

 

 

 

 

 

RHRP840

RHRP850

RHRP860

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 (L = 40mH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . EAVL

20

20

20

mj

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

T

, T

-65 to +175

-65 to +175

-65 to +175

oC

 

STG

J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Copyright © Harris Corporation 1995

 

 

 

 

File Number

3668.1

 

7-54

 

 

 

 

Specifications RHRP840, RHRP850, RHRP860

Electrical Specifications

TC = +25oC, Unless Otherwise Specified

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RHRP840

 

 

 

RHRP850

 

 

RHRP860

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

I = 8A, T

C

= +150oC

-

-

 

1.7

 

-

-

 

1.7

-

-

 

1.7

V

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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 = 100A/μs

-

-

 

30

 

-

-

 

30

-

-

 

30

ns

 

 

IF = 8A, dIF/dt = 100A/μs

-

-

 

35

 

-

-

 

35

-

-

 

35

ns

tA

IF = 8A, dIF/dt = 100A/μs

-

16

 

-

 

-

16

 

-

-

16

 

-

ns

tB

IF = 8A, dIF/dt = 100A/μs

-

11

 

-

 

-

11

 

-

-

11

 

-

ns

QRR

IF = 8A, dIF/dt = 100A/μs

-

26

 

-

 

-

26

 

-

-

26

 

-

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).

RθJC = Thermal resistance junction to case.

EAVL = Controlled avalanche energy (See Figure 10 and Figure 11). pw = Pulse width.

D = Duty cycle.

V1 AMPLITUDE CONTROLS IF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V2 AMPLITUDE CONTROLS dIF/dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L1 = SELF INDUCTANCE OF

 

 

 

+V3

 

 

 

 

 

 

R4 + LLOOP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t1 ³ 5tA(MAX)

 

 

 

 

 

R

 

Q2

 

 

 

 

 

1

t2

> tRR

 

dIF

 

 

 

 

 

 

 

tRR

 

 

 

 

t

> 0

IF

 

 

Q1

 

 

3

 

 

dt

 

 

+V1

 

 

L1

£ tA(MIN)

tA

tB

 

 

 

 

 

0

 

 

 

R4

10

0

 

 

 

 

 

 

LLOOP

 

 

 

 

 

 

t2

 

 

 

 

 

 

 

 

0.25 IRM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

t1

 

 

 

 

 

 

 

IRM

 

 

 

Q4

 

DUT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

C1

 

R4

 

 

 

 

 

VR

Q3

 

 

 

 

 

 

VRM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-V2

R3

 

 

-V4

 

 

 

 

 

 

FIGURE 1. tRR TEST CIRCUIT

FIGURE 2. tRR WAVEFORMS AND DEFINITIONS

7-55

 

 

 

 

 

RHRP840, RHRP850, RHRP860

 

 

 

 

Typical Performance Curves

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

1000

 

 

+175oC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, FORWARD CURRENT (A)

 

 

 

 

 

 

, REVERSE CURRENT (μA)

100

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

+100oC

 

 

 

 

+175oC

+100oC

+25oC

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.1

 

 

+25oC

 

 

 

F

1

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

 

 

0.01

100

200

300

400

 

 

 

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0

500

600

 

 

 

VF , FORWARD VOLTAGE (V)

 

 

 

 

VR , REVERSE VOLTAGE (V)

 

 

FIGURE 3. TYPICAL FORWARD CURRENT vs FORWARD

FIGURE 4. TYPICAL REVERSE CURRENT vs REVERSE

 

 

 

VOLTAGE DROP

 

 

 

 

 

VOLTAGE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T = +25oC

 

 

 

 

 

 

T = +100oC

 

40

 

 

 

 

C

 

75

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(ns)

30

 

 

 

 

 

(ns)

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tRR

 

 

 

TIMES

 

 

tRR

 

 

 

TIMES

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RECOVERY

 

 

 

 

 

RECOVERY

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tA

 

 

 

30

 

 

tB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

tB

 

 

 

 

 

 

tA

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

t,

 

 

 

 

 

 

t,

 

 

 

 

 

 

 

0

1

 

 

4

 

8

0

 

1

 

 

4

8

 

0.5

 

 

 

0.5

 

 

 

 

 

IF , FORWARD CURRENT (A)

 

 

 

 

IF , FORWARD CURRENT (A)

 

 

FIGURE 5. TYPICAL tRR , tA AND tB CURVES vs FORWARD

FIGURE 6. TYPICAL tRR , tA AND tB CURVES vs FORWARD

 

 

CURRENT AT +25oC

 

 

 

 

CURRENT AT +100oC

 

 

 

 

150

 

 

 

 

TC = +175oC

(A)

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t , RECOVERY TIMES (ns)

125

 

 

 

 

 

AVERAGE FORWARD CURRENT

8

 

 

 

 

 

 

100

 

tRR

 

 

 

6

 

 

 

DC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

75

 

 

 

 

 

 

 

 

SQ. WAVE

 

 

 

 

tB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

50

 

tA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 0.5

 

 

 

 

 

F(AV)

0

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

4

 

I

135

 

145

155

165

175

 

 

 

 

8

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7-56

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RHRP840, RHRP850, RHRP860

 

 

 

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 < 0.1Ω

2[V /(V

 

 

 

 

 

 

 

 

E

AVL

= 1/2LI

- V )]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AVL AVL

DD

 

 

 

 

 

 

 

Q1 AND Q2 ARE 1000V MOSFETS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q1

 

L

 

 

VAVL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

IL

 

 

 

 

 

130Ω

1MΩ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DUT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VDD

 

 

 

 

 

 

 

 

12V

Q2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CURRENT

 

t0

t1

t2

t

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

130Ω

 

SENSE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FIGURE 10. AVALANCHE ENERGY TEST CIRCUIT

FIGURE 11. AVALANCHE CURRENT AND VOLTAGE WAVE-

 

 

 

 

 

 

 

 

FORMS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7-57

 

 

 

 

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