ST STB80NF55-06, STB80NF55-06-1, STP80NF55-06, STP80NF55-06FP User Manual

STB80NF55-06 STB80NF55-06-1 STP80NF55-06 STP80NF55-06FP

N-CHANNEL 55V - 0.005 Ω - 80A TO-220/TO-220FP/I²PAK/D²PAK

STripFET™ II POWER MOSFET

TYPE

VDSS

RDS(on)

ID

STB80NF55-06/-1

55 V

<0.0065 Ω

80 A

STP80NF55-06

55 V

<0.0065 Ω

80 A

STP80NF55-06FP

55 V

<0.0065 Ω

60 A

TYPICAL RDS(on) = 0.005 Ω

EXCEPTIONAL dv/dt CAPABILITY

100% AVALANCHE TESTED

APPLICATION ORIENTED CHARACTERIZATION

SURFACE-MOUNTING D2PAK (TO-263) POWER PACKAGE IN TUBE (NO SUFFIX) OR IN TAPE & REEL (SUFFIX “T4”)

DESCRIPTION

This Power MOSFET is the latest development of STMicroelectronis unique "Single Feature Size™" strip-based process. The resulting transistor shows extremely high packing density for low onresistance, rugged avalanche characteristics and less critical alignment steps therefore a remarkable manufacturing reproducibility.

APPLICATIONS

HIGH-EFFICIENCY DC-DC CONVERTERS

UPS AND MOTOR CONTROL

DC-DC CONVERTERS

AUTOMOTIVE ENVIRONMENT

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

TO-220FP

 

 

3

TO-220

3

2

 

2

1

 

1

3

 

1

1

2 3

I²PAK

D²PAK

TO-262

TO-263

 

(Suffix “-1”)

(Suffix “T4”)

 

INTERNAL SCHEMATIC DIAGRAM

Symbol

Parameter

 

Value

 

Unit

 

 

STB80NF55-06/-1

 

STP80NF55-06FP

 

 

 

STP80NF55-06

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VDS

Drain-source Voltage (VGS = 0)

 

 

55

 

V

VDGR

Drain-gate Voltage (RGS = 20 kΩ)

 

 

55

 

V

VGS

Gatesource Voltage

 

 

± 20

 

V

ID

Drain Current (continuous) at TC = 25°C

80

 

 

 

60

A

ID

Drain Current (continuous) at TC = 100°C

80

 

 

 

42

A

IDM(•)

Drain Current (pulsed)

320

 

 

 

240

A

Ptot

Total Dissipation at TC = 25°C

300

 

 

 

45

W

 

Derating Factor

2

 

 

 

0.30

W/°C

dv/dt (1)

Peak Diode Recovery voltage slope

 

 

7

 

V/ns

EAS (2)

Single Pulse Avalanche Energy

 

 

1.3

 

J

VISO

Insulation Withstand Voltage (DC)

------

 

 

 

2500

V

Tstg

Storage Temperature

-55 to 175

 

°C

Tj

Operating Junction Temperature

 

 

 

 

 

 

 

(•) Pulse width

limited by safe operating area.

(1) ISD 80A, di/dt 400A/µs, VDD V(BR)DSS, Tj TJMAX

 

 

(2) Starting Tj = 25 oC, ID = 40A, VDD= 35V

 

February 2004

 

 

 

 

 

 

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NEW DATASHEET ACCORDING TO PCN DSG/CT/2C13 MARKING: P80NF55-06 @ B80NF55-06 @ P80NF55-06 @

STB80NF55-06/-1 STP80NF55-06 STP80NF55-06FP

THERMAL DATA

 

 

 

D2PAK/I2PAK/

TO-220FP

 

 

 

 

TO-220

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rthj-case

Thermal Resistance Junction-case

Max

0.5

3.33

°C/W

 

 

 

 

 

 

Rthj-amb

Thermal Resistance Junction-ambient

Max

62.5

 

°C/W

Tl

Maximum Lead Temperature For Soldering Purpose

 

300

 

°C

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Tcase = 25 °C unless otherwise specified) OFF

Symbol

Parameter

Test Conditions

Min.

Typ.

Max.

Unit

 

 

 

 

 

 

 

V(BR)DSS

Drain-source

ID = 250 µA, VGS = 0

55

 

 

V

Breakdown Voltage

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IDSS

Zero Gate Voltage

VDS = Max Rating

 

 

1

µA

 

Drain Current (VGS = 0)

VDS = Max Rating TC = 125°C

 

 

10

µA

IGSS

Gate-body Leakage

VGS = ± 20 V

 

 

±100

nA

Current (VDS = 0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ON (*)

Symbol

Parameter

Test Conditions

 

Min.

Typ.

Max.

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

VGS(th)

Gate Threshold Voltage

VDS = VGS

ID = 250 µA

2

3

4

V

RDS(on)

Static Drain-source On

VGS = 10 V

ID = 40

A

 

0.005

0.0065

 

Resistance

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DYNAMIC

Symbol

Parameter

Test Conditions

Min.

Typ.

Max.

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

gfs (*)

Forward Transconductance

VDS = 15 V

ID = 40 A

 

150

 

S

Ciss

Input Capacitance

VDS = 25V, f = 1 MHz, VGS = 0

 

4400

 

pF

Coss

Output Capacitance

 

 

 

1020

 

pF

Crss

Reverse Transfer

 

 

 

350

 

pF

 

Capacitance

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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STB80NF55-06/-1 STP80NF55-06 STP80NF55-06FP

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)

SWITCHING ON

Symbol

Parameter

Test Conditions

 

Min.

Typ.

Max.

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

td(on)

Turn-on Delay Time

VDD = 27 V

ID = 40

A

 

27

 

ns

tr

Rise Time

RG = 4.7 Ω

VGS = 10

V

 

155

 

ns

 

 

(Resistive Load, Figure 3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Qg

Total Gate Charge

VDD= 44 V ID= 80 A VGS= 10V

 

142

193

nC

Qgs

Gate-Source Charge

 

 

 

 

29

 

nC

Qgd

Gate-Drain Charge

 

 

 

 

60.5

 

nC

SWITCHING OFF

Symbol

Parameter

Test Conditions

Min.

Typ.

Max.

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

td(off)

Turn-off Delay Time

VDD = 27 V

ID = 40 A

 

125

 

ns

tf

Fall Time

RG = 4.7Ω,

VGS = 10 V

 

65

 

ns

 

 

(Resistive Load, Figure 3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SOURCE DRAIN DIODE

Symbol

Parameter

Test Conditions

Min.

Typ.

Max.

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

ISD

Source-drain Current

 

 

 

 

80

A

ISDM ()

Source-drain Current (pulsed)

 

 

 

 

320

A

VSD (*)

Forward On Voltage

ISD = 80 A

VGS = 0

 

 

1.5

V

trr

Reverse Recovery Time

ISD = 80 A

di/dt = 100A/µs

 

100

 

ns

Qrr

Reverse Recovery Charge

VDD = 35 V

Tj = 150°C

 

0.32

 

µC

IRRM

Reverse Recovery Current

(see test circuit, Figure 5)

 

6.5

 

A

(*)Pulsed: Pulse duration = 300 µs, duty cycle 1.5 %. (•)Pulse width limited by safe operating area.

Safe Operating Area for TO-220

Safe Operating Area for TO-220FP

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ST STB80NF55-06, STB80NF55-06-1, STP80NF55-06, STP80NF55-06FP User Manual

STB80NF55-06/-1 STP80NF55-06 STP80NF55-06FP

Thermal Impedance

Thermal Impedance for TO-220FP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Output Characteristics

Transconductance

Transfer Characteristics

Static Drain-source On Resistance

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