ST STB25NM50N-1, STF25NM50N, STP25NM50N, STW25NM50N, STB25NM50N User Manual

STB25NM50N

STP25NM50N - STF25NM50N STB25NM50N/-1 - STW25NM50N

N-CHANNEL 500V 0.11 Ω - 22 A TO-220/FP/D²/I²PAK/TO-247 SECOND GENERATION MDmesh™ MOSFET

Table 1: General Features

TYPE

VDSS (@TjMAX)

ID

RDS(on)

 

 

 

 

STB25NM50N-1

550V

22 A

0.140 Ω

STF25NM50N

550V

22 A(*)

0.140 Ω

STP25NM50N

550V

22 A

0.140 Ω

STW25NM50N

550V

22 A

0.140 Ω

STB25NM50N

550V

22 A

0.140 Ω

 

 

 

 

HIGH dv/dt AND AVALANCHE CAPABILITIES

100% AVALANCHE TESTED

LOW INPUT CAPACITANCE AND GATE CHARGE

LOW GATE INPUT RESISTANCE

DESCRIPTION

The STx25NM50N is realized with the second generation of MDmesh Technology. This revolutionary MOSFET associates a new vertical structure to the Company's strip layout to yield one of the world's lowest on-resistance and gate charge. It is therefore suitable for the most demanding high efficiency converters

APPLICATIONS

The MDmesh™ II family is very suitable for in - creasing power density of high voltage converters allowing system miniaturization and higher efficiencies.

Table 2: Order Codes

Figure 1: Package

2

3

2

3

1

1

 

 

TO-220

 

I²PAK

 

 

 

 

3

 

 

1

 

 

D²PAK

 

3

3

 

2

2

 

 

1

1

 

 

TO-247

TO-220FP

 

Figure 2: Internal Schematic Diagram

 

SALES TYPE

MARKING

PACKAGE

PACKAGING

 

 

 

 

 

 

 

 

STP25NM50N

P25NM50N

TO-220

TUBE

 

 

 

 

 

 

 

 

STF25NM50N

F25NM50N

TO-220FP

TUBE

 

 

 

 

 

 

 

 

STB25NM50N-1

B25NM50N

I²PAK

TUBE

 

 

 

 

 

 

 

 

STW25NM50N

W25NM50N

TO-247

TUBE

 

 

 

 

 

 

 

 

STB25NM50N

B25NM50N

D²PAK

TAPE & REEL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rev. 9

 

October 2005

 

 

1/16

STP25NM50N - STF25NM50N - STB25NM50N/-1 - STW25NM50N

Table 3: Absolute Maximum ratings

Symbol

Parameter

Value

 

Unit

 

 

 

 

 

 

 

TO-220/D²PAK/I²PAK/

 

TO-220FP

 

 

 

TO-247

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VDS

Drain-source Voltage (VGS = 0)

500

 

 

V

VDGR

Drain-gate Voltage (RGS = 20 kΩ )

500

 

 

V

VGS

Gatesource Voltage

±25

 

 

V

 

 

 

 

 

 

ID

Drain Current (continuous) at TC = 25°C

22

 

22(*)

A

ID

Drain Current (continuous) at TC = 100°C

14

 

14 (*)

A

IDM ( )

Drain Current (pulsed)

88

 

88 (*)

A

PTOT

Total Dissipation at TC = 25°C

160

 

40

W

 

Derating Factor

1.28

 

0.32

W/°C

 

 

 

 

 

 

dv/dt(1)

Peak Diode Recovery voltage slope

15

 

 

V/ns

 

 

 

 

 

Tstg

Storage Temperature

–55 to 150

 

°C

Tj

Max. Operating Junction Temperature

150

 

 

°C

( ) Pulse width limited by safe operating area

(1) ISD 22 A, di/dt 400 A/µs, VDD =80% V(BR)DSS.

(*) Limited only by maximum temperature allowed

Table 4: Thermal Data

 

 

TO-220/D²PAK/I²PAK/

TO-220FP

 

 

 

TO-247

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rthj-case

Thermal Resistance Junction-case Max

0.78

3.1

°C/W

 

 

 

 

 

Rthj-amb

Thermal Resistance Junction-ambient Max

62.5

 

°C/W

 

 

 

 

 

Tl

Maximum Lead Temperature For Soldering

300

 

°C

 

Purpose

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 5: Avalanche Characteristics

Symbol

Parameter

Max Value

Unit

 

 

 

 

IAS

Avalanche Current, Repetitive or Not-Repetitive

10

A

 

(pulse width limited by Tj max)

 

 

EAS

Single Pulse Avalanche Energy

350

mJ

 

(starting Tj = 25 °C, ID = IAS, VDD = 50 V)

 

 

2/16

STB25NM50N/-1 - STW25NM50N - STP25NM50N - STF25NM50N

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (TCASE =25°C UNLESS OTHERWISE SPECIFIED)

Table 6: On/Off

Symbol

Parameter

Test Conditions

 

Value

 

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Min.

Typ.

Max.

 

 

 

 

 

 

 

 

V(BR)DSS

Drain-source

ID = 1mA, VGS = 0

500

 

 

V

 

Breakdown Voltage

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dv/dt(2)

Drain Source Voltage

Vdd=400V, Id=25A,

 

44

 

V/ns

 

Slope

Vgs=10V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IDSS

Zero Gate Voltage

VDS = Max Rating

 

 

1

µA

 

Drain Current (VGS = 0)

VDS = Max Rating,

 

 

 

 

 

10

µA

 

 

TC = 125 °C

 

 

 

 

 

 

 

 

IGSS

Gate-body Leakage

VGS = ± 20V

 

 

100

nA

 

Current (VDS = 0)

 

 

 

 

 

VGS(th)

Gate Threshold Voltage

VDS = VGS, ID = 250 µA

2

3

4

V

RDS(on)

Static Drain-source On

VGS = 10V, ID = 11 A

 

0.110

0.140

 

Resistance

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2) Characteristic value at turn off on inductive load

Table 7: Dynamic

Symbol

Parameter

Test Conditions

Min.

Typ.

Max.

Unit

 

 

 

 

 

 

 

gfs (1)

Forward Transconductance

VDS=15 V, ID =11 A

 

19

 

S

Ciss

Input Capacitance

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

 

2565

 

pF

Coss

Output Capacitance

 

 

511

 

pF

Crss

Reverse Transfer

 

 

77

 

pF

 

Capacitance

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Coss eq. (*)

Equivalent Output

VGS = 0V, VDS = 0V to 400V

 

315

 

pF

 

Capacitance

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

td(on)

Turn-on Delay Time

VDD =250 V, ID = 11A

 

23

 

ns

tr

Rise Time

RG = 4.7Ω VGS = 10 V

 

23

 

ns

td(off)

Off-voltageRise Time

(see Figure 19)

 

75

 

ns

tf

Fall Time

 

 

22

 

ns

Qg

Total Gate Charge

VDD = 400V, ID =22 A,

 

84

 

nC

Qgs

Gate-Source Charge

VGS = 10V,

 

11

 

nC

Qgd

Gate-Drain Charge

(see Figure 23)

 

35

 

nC

 

 

 

 

 

 

 

Rg

Gate Input Resistance

f=1MHz Gate DC Bias=0

 

1.6

 

 

 

Test Signal Level=20mV

 

 

 

 

 

 

Open Drain

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 8: Source Drain Diode

Symbol

Parameter

Test Conditions

Min.

Typ.

Max.

Unit

 

 

 

 

 

 

 

ISD

Source-drain Current

 

 

 

22

A

ISDM ( )

Source-drain Current (pulsed)

 

 

 

88

A

VSD (1)

Forward On Voltage

ISD = 22 A, VGS = 0

 

 

1.3

V

trr

Reverse Recovery Time

ISD = 22A, di/dt = 100 A/µs

 

460

 

ns

Qrr

Reverse Recovery Charge

VDD = 100 V, Tj = 25°C

 

6.9

 

µC

IRRM

Reverse Recovery Current

(see Figure 21)

 

30

 

A

 

 

 

 

 

 

 

trr

Reverse Recovery Time

ISD = 22 A, di/dt = 100 A/µs

 

532

 

ns

Qrr

Reverse Recovery Charge

VDD = 100 V, Tj = 150°C

 

8.25

 

µC

IRRM

Reverse Recovery Current

(see Figure 21)

 

31

 

A

(1) Pulsed: Pulse duration = 300 µs, duty cycle 1.5 %.

(*) Coss eq. is defined as a constant equivalent capacitance giving the same charging time as Coss when VDS increases from 0 to 80% VDS

3/16

STP25NM50N - STF25NM50N - STB25NM50N/-1 - STW25NM50N

Figure 3: Safe Operating Area For TO-220/

Figure 6: Thermal Impedance TO-220/I²PAK/

I²PAK/D²PAK

D²PAK

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 4: Safe Operating Area For TO-220FP

Figure 7: Thermal Impedance For TO-220FP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 5: Safe Operating Area For TO-247

Figure 8: Thermal Impedance For TO-247

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4/16

ST STB25NM50N-1, STF25NM50N, STP25NM50N, STW25NM50N, STB25NM50N User Manual

STB25NM50N/-1 - STW25NM50N - STP25NM50N - STF25NM50N

Figure 9: Output Characteristics

Figure 12: Transfer Characteristics

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 10: Transconductance

Figure 13: Static Drain-Source On Resistance

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 11: Gate Charge vs Gate-source Voltage

Figure 14: Capacitance Variations

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5/16

Loading...
+ 11 hidden pages