NEC Electronics Inc UPA1520BH Datasheet

Loading...

DATA SHEET

Compound Field Effect Power Transistor

μPA1520B

N-CHANNEL POWER MOS FET ARRAY

SWITCHING USE

DESCRIPTION

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

The μPA1520B is N-channel Power MOS FET Array that

 

PACKAGE DIMENSIONS

built in 4 circuits designed for solenoid, motor and lamp

 

 

 

in millimeters

 

driver.

 

 

 

 

 

 

 

26.8 MAX.

 

4.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FEATURES

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

4 V driving is possible

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 MIN.

Large Current and Low On-state Resistance

 

 

2.5

 

 

 

 

ID (DC) = ±2.0 A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RDS (on) 1 0.17 Ω MAX. (VGS = 10 V, ID = 1 A)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.54

1.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RDS (on) 1 0.25 Ω MAX. (VGS = 4 V, ID = 1 A)

 

 

1.4 0.6±0.1

0.5±0.1

 

 

 

 

Low Input Capacitance Ciss = 220 pF TYP.

 

 

 

 

 

 

 

ORDERING INFORMATION

 

 

 

 

1 2 3 4 5 6 7 8 910

 

 

 

Type Number

Package

 

 

 

 

CONNECTION DIAGRAM

 

μPA1520BH

10 Pin SIP

 

 

 

 

3

5

7

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS (TA = 25 °C)

 

2

4

6

 

8

 

Drain to Source Voltage

VDSSNote 1

 

30

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gate to Source Voltage

VGSSNote 2

 

±20

V

1

 

 

 

10

 

Drain Current (DC)

ID(DC)

 

±2.0

A/unit

 

 

 

 

 

 

Drain Current (pulse)

ID(pulse)Note 3

 

±8.0

A/unit

 

ELECTRODE CONNECTION

 

 

 

 

PT1Note 4

 

 

 

 

 

Total Power Dissipation

 

28

W

 

2, 4, 6, 8

: Gate

 

 

 

Total Power Dissipation

PT2Note 5

 

3.5

W

 

3, 5, 7, 9

: Drain

 

 

 

Channel Temperature

TCH

 

150

°C

 

1, 10

: Source

 

 

 

Storage Temperature

Tstg

–55 to +150

°C

 

 

 

 

 

 

Notes 1.

VGS = 0

 

 

 

2.

VDS = 0

 

 

 

 

 

 

3.

PW 10 μs, Duty Cycle 1 %

4.

4 circuits, TC = 25 °C

 

 

 

 

3.

4 circuits, TA = 25 °C

 

 

 

 

 

 

 

 

The diode connected between the gate and source of the transistor serves as a protector against ESD. When this device is actually used, an additional protection circuit is externally required if a voltage exceeding the rated voltage may be applied to this device.

Document No. G10598EJ2V0DS00 (2nd edition)

 

 

Date Published December 1995 P

 

 

Printed in Japan

©

1995

 

μPA1520B

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (TA = 25 °C)

CHARACTERISTIC

SYMBOL

TEST CONDITIONS

MIN.

TYP.

MAX.

UNIT

 

 

 

 

 

 

 

Drain Leakage Current

IDSS

VDS = 30 V, VGS = 0

 

 

10

μA

 

 

 

 

 

 

 

Gate Leakage Current

IGSS

VGS = ±20 V, VDS = 0

 

 

±10

μA

 

 

 

 

 

 

 

Gate Cutoff Voltage

VGS(off)

VDS = 10 V, ID = 1.0 mA

1.0

 

2.0

V

 

 

 

 

 

 

 

Forward Transfer Admittance

| Yfs |

VDS = 10 V, ID = 1.0 A

1.0

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

Drain to Source On-State Resistance

RDS(on)1

VGS = 10 V, ID = 1.0 A

 

0.10

0.17

Ω

 

 

 

 

 

 

 

 

RDS(on)2

VGS = 4.0 V, ID = 1.0 A

 

0.13

0.25

Ω

 

 

 

 

 

 

 

Input Capacitance

Ciss

VDS = 10 V, VGS = 0, f = 1.0 MHz

 

220

 

pF

 

 

 

 

 

 

 

Output Capacitance

Coss

 

 

220

 

pF

 

 

 

 

 

 

 

Reverse Transfer Capacitance

Crss

 

 

90

 

pF

 

 

 

 

 

 

 

Turn-on Delay Time

td(on)

.

 

27

 

ns

ID = 1.0 A, VGS = 10 V, VDD =. 15 V,

 

 

Rise Time

tr

RL = 15 Ω

 

125

 

ns

 

 

 

 

 

 

 

Turn-off Delay Time

td(off)

 

 

590

 

ns

 

 

 

 

 

 

 

Fall Time

tr

 

 

500

 

ns

 

 

 

 

 

 

 

Total Gate Charge

QG

VGS = 10 V, ID = 2.0 A, VDD = 24 V

 

14

 

nC

 

 

 

 

 

 

 

Gate to Source Charge

QGS

 

 

2

 

nC

 

 

 

 

 

 

 

Gate to Drain Charge

QGD

 

 

5.5

 

nC

 

 

 

 

 

 

 

Body Diode Forward Voltage

VF(S-D)

IF = 2.0 A, VGS = 0

 

1.0

 

V

 

 

 

 

 

 

 

Reverse Recovery Time

trr

IF = 2.0 A, VGS = 0, di/dt = 50 A/μs

 

640

 

ns

 

 

 

 

 

 

 

Reverse Recovery Charge

Qrr

 

 

3.4

 

μC

 

 

 

 

 

 

 

Test Circuit 1

 

 

 

 

 

Switching Time

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D.U.T.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RL

VGS

 

VGS

 

 

 

 

 

 

 

VGS (on)

90 %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RG

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PG.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wave Form

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RG = 10 Ω

 

 

 

 

VDD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VGS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ID

90 %

ID

 

 

 

 

90 %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ID

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wave Form

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

td (on)

 

 

 

 

 

tr

td (off)

 

 

 

 

 

 

tf

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t = 1 μs

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ton

 

 

 

 

 

toff

 

 

 

 

Duty Cycle 1 %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Test Circuit 2

 

 

 

 

 

Gate Charge

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D.U.T.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IG = 2 mA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PG.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50 Ω

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VDD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

NEC Electronics Inc UPA1520BH Datasheet

μPA1520B

CHARACTERISTICS (TA = 25 °C)

TOTAL POWER DISSIPATION vs.

AMBIENT TEMPERATURE

 

6

 

 

Under same

 

NEC

 

 

- W

 

 

dissipation in

μPA1520BH

Laed

 

 

each circuit

5

Print

4 Circuits operation

Dissipation

 

Circuit

4

 

3 Circuits operation

 

 

 

 

 

2 Circuits operation

3

 

1 Circuit operation

Power

 

 

 

 

2

 

 

 

- Total

 

 

 

1

 

 

 

PT

 

 

 

 

 

 

 

 

0

50

100

150

 

TA - Ambient Temperature - °C

FORWARD BIAS SAFE OPERATING AREA

 

100

 

 

 

 

 

 

- A

10

 

 

ID(Pulse)

 

 

 

Current

V)

PW

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

=

 

 

 

 

GS

 

 

 

1

 

 

(V

 

50

10

ms

 

 

Limited

 

 

 

 

ms

ms

 

DS(on)

ID(DC)

 

 

Drain

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

100

 

 

 

 

 

ms

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

DC

 

 

ID

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TC = 25 °C

 

 

 

 

 

 

0.1 Single Pulse

 

 

 

 

 

 

0.1

 

1

 

10

 

100

VDS - Drain to Source Voltage - V

FORWARD TRANSFER CHARACTERISTICS

 

100

 

 

Pulsed

 

 

 

 

 

 

 

 

VDS = 10 V

A

10

 

 

 

Current-

 

 

 

1.0

 

TA = 125 °C

Drain

 

75

°C

 

 

25

°C

 

 

-25

°C

ID -

0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

0

2

4

6

 

 

VGS- Gate to Source Voltage - V

TOTAL POWER DISSIPATION vs.

CASE TEMPERATURE

 

30

 

 

Under same

 

 

 

 

W

 

 

 

dissipation in

 

 

 

each circuit

-

 

 

4 Circuits operation

Dissipation

 

 

20

 

3 Circuits operation

 

 

2 Circuits operation

 

 

1 Circuit operation

Power

 

 

10

 

 

 

PT - Total

 

 

 

 

TC is grease

 

 

 

 

Temperature on back surface

 

 

0

50

100

150

 

 

TC - Case Temperature - °C

DERATING FACTOR OF FORWARD BIAS SAFE OPERATING AREA

- %

100

 

 

 

 

 

 

 

 

Power

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

Rated

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

of

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Percentage

40

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

dT -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

20

40

60

80

100

120

140

160

 

 

 

TC - Case Temperature - °C

 

 

DRAIN CURRENT vs.

DRAIN TO SOURCE VOLTAGE

 

10

 

 

 

Pulsed

 

 

 

 

 

 

8

VGS = 20 V

 

 

 

- A

10 V

 

 

 

 

 

 

VGS = 4 V

 

Current

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Drain

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ID -

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0.5

1.0

1.5

2.0

VDS - Drain to Source Voltage - V

3

+ 5 hidden pages