Motorola BUH150 Datasheet

1

Motorola Bipolar Power Transistor Device Data

  

  
   

The BUH150 has an application specific state–of–art die designed for use in

150 Watts Halogen electronic transformers.

This power transistor is specifically designed to sustain the large inrush current

during either the start–up conditions or under a short circuit across the load.

This High voltage/High speed product exhibits the following main features:

• Improved Efficiency Due to the Low Base Drive Requirements:
— High and Flat DC Current Gain h

FE

— Fast Switching

• Robustness Thanks to the Technology Developed to Manufacture
this Device

• Motorola “6 SIGMA” Philosophy Provides Tight and Reproducible
Parametric Distributions

MAXIMUM RATINGS

Rating

Symbol

Value

Unit

Collector–Emitter Sustaining Voltage

V

CEO

400

Vdc

Collector–Base Breakdown Voltage

V

CBO

700

Vdc

Collector–Emitter Breakdown Voltage

V

CES

700

Vdc

Emitter–Base Voltage

V

EBO

10

Vdc

Collector Current — Continuous

— Peak (1)

I

C

I

CM

15
25

Adc

Base Current — Continuous

Base Current — Peak (1)

I

B

I

BM

6

12

Adc

*Total Device Dissipation @ TC = 25_C

*Derate above 25°C

P

D

150

1.2

Watt

W/_C

Operating and Storage Temperature

TJ, T

stg

–65 to 150

_

C

THERMAL CHARACTERISTICS

Thermal Resistance

— Junction to Case
— Junction to Ambient

R

θJC

R

θJA

0.85

62.5

_

C/W

Maximum Lead Temperature for Soldering Purposes:

1/8″ from case for 5 seconds

T

L

260

_

C

(1) Pulse Test: Pulse Width = 5 ms, Duty Cycle ≤ 10%.

Designer’s and SWITCHMODE are trademarks of Motorola, Inc.
Designer’s Data for “Worst Case” Conditions — The Designer’s Data Sheet permits the design of most circuits entirely from the information presented. SOA Limit

curves — representing boundaries on device characteristics — are given to facilitate “worst case” design.



SEMICONDUCTOR TECHNICAL DATA

Order this document

by BUH150/D

 Motorola, Inc. 1995



POWER TRANSISTOR

15 AMPERES

700 VOLTS

150 WATTS

CASE 221A–06

TO–220AB

BUH150

2

Motorola Bipolar Power Transistor Device Data

ELECTRICAL CHARACTERISTICS

(T

C

= 25°C unless otherwise noted)

Characteristic

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

Symbol

Min

Typ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

Max

Unit

OFF CHARACTERISTICS

Collector–Emitter Sustaining Voltage

(IC = 100 mA, L = 25 mH)

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

V

CEO(sus)

400

460

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

Vdc

Collector–Base Breakdown Voltage

(I

CBO

= 1 mA)

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

V

CBO

700

860

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

Vdc

Emitter–Base Breakdown Voltage

(I

EBO

= 1 mA)

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

V

EBO

10

12.3

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

Vdc

Collector Cutoff Current

(VCE = Rated V

CEO

, IB = 0)

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

I

CEO

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

100

µAdc

Collector Cutoff Current

(VCE = Rated V

CES

, VEB = 0)

@ TC = 25°C
@ TC = 125°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

I

CES

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

100

1000

µAdc

Collector Base Current

(VCB = Rated V

CBO

, VEB = 0)

@ TC = 25°C
@ TC = 125°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

I

CBO

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

100

1000

µAdc

Emitter–Cutoff Current

(VEB = 9 Vdc, IC = 0)

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

I

EBO

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

100

µAdc

ON CHARACTERISTICS

Base–Emitter Saturation Voltage

(IC = 10 Adc, IB = 2 Adc)

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

V

BE(sat)

1

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

1.25

Vdc

Collector–Emitter Saturation Voltage

(IC = 2 Adc, IB = 0.4 Adc)

@ TC = 25°C
@ TC = 125°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

0.16

0.15

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

0.4

0.4

Vdc

(IC = 10 Adc, IB = 2 Adc)

@ TC = 25°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

0.45

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

1

Vdc

(IC = 20 Adc, IB = 4 Adc)

@ TC = 25°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

2

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

5

Vdc

DC Current Gain (IC = 20 Adc, VCE = 5 Vdc)

@ TC = 25°C
@ TC = 125°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

4

2.5

7

4.5

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

—

DC Current Gain (IC = 10 Adc, VCE = 5 Vdc)

@ TC = 25°C
@ TC = 125°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

8
6

12
10

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

—

DC Current Gain (IC = 2 Adc, VCE = 1 Vdc)

@ TC = 25°C
@ TC = 125°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

12
14

20
22

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

—

DC Current Gain (IC = 100 mAdc, VCE = 5 Vdc)

@ TC = 25°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

10

20

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

—

DYNAMIC SATURATION VOLTAGE

C

= 5 Adc, IB1 = 1 Adc

@ TC = 25°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

1.5

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

V

Voltage:

Determined 3 µs after

IC = 5 Adc, IB1 = 1 Adc

VCC = 300 V

@ TC = 125°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

2.8

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

V

µs after

rising IB1 reaches

C

= 10 Adc, IB1 = 2 Adc

@ TC = 25°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

2.4

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

V

90% of final I

B1

(see Figure 19)

IC = 10 Adc, IB1 = 2 Adc

VCC = 300 V

@ TC = 125°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

5

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

V

DYNAMIC CHARACTERISTICS

Current Gain Bandwidth

(IC = 1 Adc, VCE = 10 Vdc, f = 1 MHz)

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

f

T

23

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

MHz

Output Capacitance

(VCB = 10 Vdc, IE = 0, f = 1 MHz)

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

C

ob

100

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

150

pF

Input Capacitance

(VEB = 8 Vdc, f = 1 MHz)

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

C

ib

1300

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

1750

pF

V

CE(sat)

h

FE

Dynamic Saturation

I

I

V

CE(dsat)

BUH150

3

Motorola Bipolar Power Transistor Device Data

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (T

C

= 25°C unless otherwise noted)

Characteristic

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

Symbol

Min

Typ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

Max

Unit

SWITCHING CHARACTERISTICS: Resistive Load (D.C. ≤ 10%, Pulse Width = 40 µs)

Turn–on Time

@ TC = 25°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

t

on

200

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

300

ns

Storage Time

@ TC = 25°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

t

s

5.3

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

6.5

µs

Fall Time

IB2 = 0.2 Adc

VCC = 300 Vdc

@ TC = 25°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

t

f

240

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

350

ns

Turn–off Time

CC

= 300 Vdc

@ TC = 25°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

t

off

5.6

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

7

µs

Turn–on Time

@ TC = 25°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

t

on

100

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

200

ns

Storage Time

@ TC = 25°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

t

s

6.1

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

7.5

µs

Fall Time

IB2 = 0.4 Adc

VCC = 300 Vdc

@ TC = 25°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

t

f

320

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

500

ns

Turn–off Time

CC

= 300 Vdc

@ TC = 25°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

t

off

6.5

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

8

µs

Turn–on Time

@ TC = 25°C
@ TC = 125°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

t

on

450
800

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

650

ns

Turn–off Time

IB2 = 0.5 Adc

VCC = 300 Vdc

@ TC = 25°C
@ TC = 125°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

t

off

2.5

3.9

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

3

µs

Turn–on Time

@ TC = 25°C
@ TC = 125°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

t

on

500
900

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

700

ns

Turn–off Time

IB2 = 2 Adc

VCC = 300 Vdc

@ TC = 25°C
@ TC = 125°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

t

off

2.25

2.75

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

2.75

µs

SWITCHING CHARACTERISTICS: Inductive Load (V

clamp

= 300 V, VCC = 15 V, L = 200 µH)

Fall Time

@ TC = 25°C
@ TC = 125°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

t

fi

110
160

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

250

ns

Storage Time

IC = 2 Adc
IB1 = 0.2 Adc
I

= 0.2 Adc

@ TC = 25°C
@ TC = 125°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

t

si

6.5
8

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

8

µs

Crossover Time

IB2 = 0.2 Adc

@ TC = 25°C
@ TC = 125°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

t

c

235
240

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

350

ns

Fall Time

@ TC = 25°C
@ TC = 125°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

t

fi

110
170

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

250

ns

Storage Time

IC = 2 Adc
IB1 = 0.4 Adc
I

= 0.4 Adc

@ TC = 25°C
@ TC = 125°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

t

si

6

7.8

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

7.5

µs

Crossover Time

IB2 = 0.4 Adc

@ TC = 25°C
@ TC = 125°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

t

c

250
270

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

350

ns

Fall Time

@ TC = 25°C
@ TC = 125°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

t

fi

110
140

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

150

ns

Storage Time

IC = 5 Adc
IB1 = 0.5 Adc
I

= 0.5 Adc

@ TC = 25°C
@ TC = 125°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

t

si

3.25

4.6

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

3.75

µs

Crossover Time

IB2 = 0.5 Adc

@ TC = 25°C
@ TC = 125°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

t

c

275
450

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

350

ns

Fall Time

@ TC = 25°C
@ TC = 125°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

t

fi

110
160

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

175

ns

Storage Time

IC = 10 Adc
IB1 = 2 Adc
I

= 2 Adc

@ TC = 25°C
@ TC = 125°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

t

si

2.3

2.8

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

2.75

µs

Crossover Time

IB2 = 2 Adc

@ TC = 25°C
@ TC = 125°C

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

ÎÎÎÎ

t

c

250
475

ÎÎÎ

ÎÎÎ

ÎÎÎ

350

ns

IC = 2 Adc, IB1 = 0.2 Adc

IC = 2 Adc, IB1 = 0.4 Adc

IC = 5 Adc, IB1 = 0.5 Adc

IC = 10 Adc, IB1 = 2 Adc