ST STP19NB20, STP19NB20FP, STB19NB20-1 User Manual

STB19NB20-1

STP19NB20 - STP19NB20FP STB19NB20-1

N-CHANNEL 200V - 0.15Ω - 19A - TO-220/TO-220FP/I2PAK PowerMESH™ MOSFET

TYPE

VDSS

RDS(on)

ID

STP19NB20

200 V

< 0.18 Ω

19 A

STP19NB20FP

200 V

< 0.18 Ω

10 A

STB19NB20-1

200 V

< 0.18 Ω

19 A

TYPICAL RDS(on) = 0.15 Ω

EXTREMELY HIGH dv/dt CAPABILITY

100% AVALANCHE TESTED

NEW HIGH VOLTAGE BENCHMARK

GATE CHARGE MINIMIZED

DESCRIPTION

Using the latest high voltage MESH OVERLAY™ process, STMicroelectronics has designed an advanced family of power MOSFETs with outstanding performances. The new patent pending strip layout coupled with the Company’s proprieraty edge termination structure, gives the lowest RDS(on) per area, exceptional avalanche and dv/dt capabilities and unrivalled gate charge and switching characteristics.

APPLICATIONS

HIGH CURRENT, HIGH SPEED SWITCHING

SWITH MODE POWER SUPPLIES (SMPS)

DC-AC CONVERTERS FOR TELECOM, INDUSTRIAL AND CONSUMER ENVIRONMENT

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

3

 

2

TO-220

1

TO-220FP

1 2 3

I2PAK (Tabless TO-220)

INTERNAL SCHEMATIC DIAGRAM

Symbol

Parameter

 

Value

 

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

STP(B)19NB20(-1)

 

STP19NB20FP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VDS

Drain-source Voltage (VGS = 0)

 

200

 

 

V

 

VDGR

Drain-gate Voltage (RGS = 20 kΩ)

 

200

 

 

V

 

VGS

Gatesource Voltage

 

± 30

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ID

Drain Current (continuous) at TC = 25°C

 

19

 

10

A

 

ID

Drain Current (continuous) at TC = 100°C

 

12

 

6.0

A

 

IDM (l)

Drain Current (pulsed)

 

76

 

76

A

 

PTOT

Total Dissipation at TC = 25°C

 

125

 

35

W

 

 

Derating Factor

 

1

 

0.28

W/°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dv/dt (1)

Peak Diode Recovery voltage slope

 

5.5

 

 

V/ns

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VISO

Insulation Withstand Voltage (DC)

 

-

 

2500

V

 

Tstg

Storage Temperature

 

–65 to 150

°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tj

Max. Operating Junction Temperature

 

150

 

 

°C

 

(•)Pulse width limited by safe operating area

(1)ISD 19

A, di/dt 300A/µs, VDD V(BR)DSS, Tj TJMAX

1/12

 

August 2002

 

 

 

 

 

 

STP19NB20/FP/STB19NB20-1

THERMAL DATA

 

 

TO-220/I2PAK

 

TO-220FP

 

Rthj-case

Thermal Resistance Junction-case Max

1

 

3.57

°C/W

 

 

 

 

 

 

Rthj-amb

Thermal Resistance Junction-ambient Max

 

62.5

°C/W

Tl

Maximum Lead Temperature For Soldering Purpose

 

300

°C

 

 

 

 

 

 

AVALANCHE CHARACTERISTICS

Symbol

Parameter

Max Value

Unit

 

 

 

 

IAR

Avalanche Current, Repetitive or Not-Repetitive

19

A

 

(pulse width limited by Tj max)

 

 

EAS

Single Pulse Avalanche Energy

580

mJ

 

(starting Tj = 25 °C, I D = IAR, VDD = 50 V)

 

 

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

200

 

 

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 = ±30V

 

 

±100

nA

 

Current (VDS = 0)

 

 

 

 

 

ON (1)

Symbol

Parameter

Test Conditions

Min.

Typ.

Max.

Unit

 

 

 

 

 

 

 

VGS(th)

Gate Threshold Voltage

VDS = VGS, ID = 250µA

3

4

5

V

RDS(on)

Static Drain-source On

VGS = 10V, ID = 9.5 A

 

0.15

0.18

Ω

 

Resistance

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DYNAMIC

Symbol

Parameter

Test Conditions

Min.

Typ.

Max.

Unit

 

 

 

 

 

 

 

gfs (1)

Forward Transconductance

VDS > ID(on) x RDS(on)max,

3

 

 

S

 

 

ID = 9.5 A

 

 

 

 

Ciss

Input Capacitance

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

 

1000

 

pF

Coss

Output Capacitance

 

 

285

 

pF

Crss

Reverse Transfer

 

 

45

 

pF

 

Capacitance

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2/12

STP19NB20/FP/STB19NB20-1

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (CONTINUED)

SWITCHING ON

Symbol

Parameter

Test Conditions

Min.

Typ.

Max.

Unit

 

 

 

 

 

 

 

td(on)

Turn-on Delay Time

VDD = 100V, ID = 9.5 A

 

15

 

ns

tr

Rise Time

RG = 4.7Ω VGS = 10V

 

15

 

ns

(see test circuit, Figure 3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Qg

Total Gate Charge

VDD = 160V, ID = 19 A,

 

29

40

nC

Qgs

Gate-Source Charge

VGS = 10V

 

9.5

 

nC

 

 

 

Qgd

Gate-Drain Charge

 

 

13

 

nC

SWITCHING OFF

Symbol

Parameter

Test Conditions

Min.

Typ.

Max.

Unit

 

 

 

 

 

 

 

tr(Voff)

Off-voltage Rise Time

VDD = 160V, ID = 19 A,

 

10

 

ns

tf

Fall Time

RG = 4.7Ω, VGS = 10V

 

10

 

ns

(see test circuit, Figure 5)

 

 

tc

Cross-over Time

 

20

 

ns

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SOURCE DRAIN DIODE

Symbol

Parameter

Test Conditions

Min.

Typ.

Max.

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

ISD

Source-drain Current

 

 

 

 

19

A

ISDM (2)

Source-drain Current (pulsed)

 

 

 

 

76

A

 

 

 

 

 

 

 

 

VSD (1)

Forward On Voltage

ISD = 19

A, VGS = 0

 

 

1.5

V

trr

Reverse Recovery Time

ISD = 19

A, di/dt = 100A/µs,

 

210

 

ns

Qrr

Reverse Recovery Charge

VDD = 50V, Tj = 150°C

 

1.5

 

μC

(see test circuit, Figure 5)

 

 

IRRM

Reverse Recovery Current

 

14.5

 

A

 

 

 

 

Note: 1. Pulsed: Pulse duration = 300 µs, duty cycle 1.5 %. 2. Pulse width limited by safe operating area.

Safe Operating Area for TO-220/I2PAK Safe Operating Area for TO-220FP

3/12

ST STP19NB20, STP19NB20FP, STB19NB20-1 User Manual

STP19NB20/FP/STB19NB20-1

Thermal Impedance for TO-220/I2PAK

Thermal Impedance for TO-220FP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Output Characteristics

Tranconductance

Tranfer Characteristics

Static Drain-Source On Resistance

4/12

Loading...
+ 8 hidden pages