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harris / HF_SDIOD / RHRP870

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

April 1995

RHRP870, RHRP880, RHRP890, RHRP8100

8A, 700V - 1000V Hyperfast Diodes

Features

• Hyperfast with Soft Recovery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .<60ns

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

• Reverse Voltage Up To . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1000V

Avalanche Energy Rated

Planar Construction

Applications

Switching Power Supplies

Power Switching Circuits

General Purpose

Description

RHRP870, RHRP880, RHRP890 and RHRP8100 (TA49060) are hyperfast diodes with soft recovery characteristics (tRR < 60ns). 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

 

 

 

RHRP870

TO-220AC

RHRP870

 

 

 

RHRP880

TO-220AC

RHRP880

 

 

 

RHRP890

TO-220AC

RHRP890

 

 

 

RHRP8100

TO-220AC

RHRP8100

 

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

RHRP870

RHRP880

RHRP890

RHRP8100

UNITS

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

. . .VRRM

700

800

900

1000

V

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

. . VRWM

700

800

900

1000

V

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

. . . .

VR

700

800

900

1000

V

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

. . IF(AV)

8

8

8

8

A

(TC = +140oC)

 

 

 

 

 

 

 

 

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

. . .IFSM

16

16

16

16

A

(Square Wave, 20kHz)

 

 

 

 

 

 

 

 

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

. . .IFSM

100

100

100

100

A

(Halfwave, 1 Phase, 60Hz)

 

 

 

 

 

 

 

 

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

. . . .

PD

75

75

75

75

W

Avalanche Energy (L = 40mH) . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . EAVL

20

20

20

20

mj

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

T

, T

J

-65 to +175

-65 to +175

-65 to +175

-65 to +175

oC

 

STG

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Copyright © Harris Corporation 1995

 

 

 

 

 

 

File Number

3667.1

 

 

 

 

7-58

 

 

 

 

Specifications RHRP870, RHRP880, RHRP890, RHRP8100

Electrical Specifications TC = +25oC, Unless Otherwise Specified

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RHRP870

 

RHRP880

 

RHRP890

RHRP8100

UNITS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SYMBOL

 

 

 

 

TEST CONDITION

MIN

 

TYP

MAX

MIN

 

TYP

MAX

MIN

 

TYP

MAX

MIN

TYP

MAX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

I

F

= 8A, T

C

= +25oC

-

 

-

3.0

-

 

-

3.0

-

 

-

3.0

-

-

3.0

V

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IF = 8A, TC = +150oC

-

 

-

2.5

-

 

-

2.5

-

 

-

2.5

-

-

2.5

V

I

R

V

R

= 700V, T

= +25oC

-

 

-

100

-

 

-

-

-

 

-

-

-

-

-

μA

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

R

= 800V, T

= +25oC

-

 

-

-

-

 

-

100

-

 

-

-

-

-

-

μA

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

R

= 900V, T

= +25oC

-

 

-

-

-

 

-

-

-

 

-

100

-

-

-

μA

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VR = 1000V, TC = +25oC

-

 

-

-

-

 

-

-

-

 

-

-

-

-

100

μA

I

R

V

R

= 700V, T

= +150oC

-

 

-

500

-

 

-

-

-

 

-

-

-

-

-

μA

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

R

= 800V, T

= +150oC

-

 

-

-

-

 

-

500

-

 

-

-

-

-

-

μA

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

R

= 900V, T

= +150oC

-

 

-

-

-

 

-

-

-

 

-

500

-

-

-

μA

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

R

= 1000V, T

= +150oC

-

 

-

-

-

 

-

-

-

 

-

-

-

-

500

μA

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tRR

IF = 1A, dIF/dt = 100A/μs

-

 

-

60

-

 

-

60

-

 

-

60

-

-

60

ns

 

 

IF = 8A, dIF/dt = 100A/μs

-

 

-

65

-

 

-

65

-

 

-

65

-

-

65

ns

tA

IF = 8A, dIF/dt = 100A/μs

-

 

38

-

-

 

38

-

-

 

38

-

-

38

-

ns

tB

IF = 8A, dIF/dt = 100A/μs

-

 

21

-

-

 

21

-

-

 

21

-

-

21

-

ns

QRR

IF = 8A, dIF/dt = 100A/μs

-

 

130

-

-

 

130

-

-

 

130

-

-

130

-

nC

CJ

VR = 10V, IF = 0A

-

 

30

-

-

 

30

-

-

 

30

-

-

30

-

pF

RθJC

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

-

2.0

-

 

-

2.0

-

 

-

2.0

-

-

2.0

oC/W

DEFINITIONS

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

tRR = Reverse recovery time (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

 

+V3

 

 

 

 

 

 

 

V2 AMPLITUDE CONTROLS dIF/dt

 

t

1

5t

 

 

 

 

 

L1 = SELF INDUCTANCE OF

R1

Q2

 

A(MAX)

 

 

 

 

t2

> tRR

 

 

 

 

 

R4 + LLOOP

 

 

 

 

 

 

 

Q1

 

t3 > 0

 

 

 

 

 

+V1

 

L1 tA(MIN)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

R4

10

 

dIF

 

tRR

 

 

LLOOP

 

 

 

IF

 

t2

 

 

 

 

 

dt

tA

tB

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

t1

 

 

 

DUT

0

 

 

 

 

 

Q4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.25 IRM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IRM

 

C1

 

R4

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

Q3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-V2

R3

 

-V4

 

 

 

 

 

 

VR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VRM

 

FIGURE 1. tRR TEST CIRCUIT

FIGURE 2. tRR WAVEFORMS AND DEFINITIONS

7-59

RHRP870, RHRP880, RHRP890, RHRP8100

Typical Performance Curves

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

(A)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CURRENTFORWARD

10

+175oC

+100oC

+25oC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

1

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5

0.5

1

1.5

2

2.5

 

3.5

 

 

0

3

4

VF , FORWARD VOLTAGE (V)

FIGURE 3. TYPICAL FORWARD CURRENT vs FORWARD VOLTAGE DROP

 

500

 

+175oC

(μA)

100

 

CURRENT

10

 

 

+100oC

REVERSE,

1

+25oC

 

 

0.1

R

0.01

I

 

0.001

0

200

400

600

800

1000

VR , REVERSE VOLTAGE (V)

FIGURE 4. TYPICAL REVERSE CURRENT vs REVERSE VOLTAGE

 

75

 

 

TC = +25oC

 

125

 

 

 

TC = +100oC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(ns)

60

 

 

 

(ns)

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tRR

 

 

TIMES

45

tRR

 

 

TIMES

75

 

 

 

 

 

 

 

 

tB

 

 

 

 

 

 

 

RECOVERY

 

 

 

 

RECOVERY

 

 

 

 

 

tB

 

 

 

 

 

 

 

 

30

tA

 

 

 

50

 

 

 

 

t,

15

 

 

 

t,

25

 

 

 

tA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

4

 

 

0

 

 

 

 

 

0.5

1

8

 

0.5

1

4

8

 

 

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

 

 

 

 

200

 

 

TC = +175oC

(A)

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t, RECOVERY TIMES (ns)

160

 

 

 

AVERAGE FORWARD CURRENT

 

8

 

 

 

 

 

 

tRR

 

 

 

 

 

 

DC

 

 

120

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SQ. WAVE

 

 

80

tB

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

F(AV)

0

 

 

 

 

 

 

1

4

8

I

 

115

130

145

160

175

 

0.5

 

 

100

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7-60

 

 

 

 

 

 

 

 

RHRP870, RHRP880, RHRP890, RHRP8100

 

 

Typical Performance Curves (Continued)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(pF)

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CAPACITANCE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, JUNCTION

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

AVL

= 1/2LI

/(V

 

- V

DD

)]

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

AVL

AVL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q1 AND Q2 ARE 1000V MOSFETS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q1

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

130Ω

 

 

1MΩ

 

 

 

 

VAVL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DUT

VDD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12V Q2

 

 

 

 

 

 

IL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CURRENT

-

I

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

130Ω

 

SENSE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t0

t1

t2

t

 

 

 

 

 

12V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FIGURE 10. AVALANCHE ENERGY TEST CIRCUIT

 

FIGURE 11. AVALANCHE CURRENT AND VOLTAGE

 

 

 

 

 

WAVEFORMS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7-61

 

 

 

 

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