ST STPS20150C User Manual

STPS20150C

High voltage power Schottky rectifier

Features

HIgh junction temperature capability

Good trade off between leakage current and forward voltage drop

Low leakage current

Avalanche capability specified

Insulated package TO-220FPAB:

Insulating voltage = 2000 V

Typical package capacitance 12 pF

Description

Dual center tap Schottky rectifier designed for high frequency Switched Mode Power Supplies.

 

A1

 

K

 

A2

K

K

 

 

A2

A1

A2

K

 

A1

D2PAK

I2PAK

STPS20150CG

STPS20150CR

 

STPS20150CR-H

A2

A2

K

K

A1

A1

TO-220AB

TO-220FPAB

STPS20150CT

STPS20150CFP

STPS20150CT-H

 

Table 1.

Device summary

 

 

Symbol

 

Value

 

 

 

 

 

IF(AV)

 

2 x 10 A

 

VRRM

 

150 V

 

Tj

 

175 °C

 

VF(max)

 

0.75 V

January 2011

Doc ID 7756 Rev 9

1/10

www.st.com

Characteristics

STPS20150C

 

 

1 Characteristics

Table 2.

Absolute ratings (limiting values)

 

 

 

Symbol

 

 

 

 

 

 

Parameter

 

 

Value

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VRRM

 

Repetitive peak reverse voltage

 

 

150

V

IF(RMS)

 

Forward rms voltage

 

 

 

 

30

A

 

 

Average forward

TO-220AB

Tc = 155 °C

Per diode

10

 

IF(AV)

 

2

2

 

 

current δ = 0.5

I

PAK, D PAK

 

 

 

A

 

 

TO-220FPAB

Tc = 135 °C

Per device

20

 

 

 

 

 

 

 

 

IFSM

 

Surge non repetitive forward current

tp = 10 ms sinusoidal

180

A

PARM

 

Repetitive peak avalanche power

tp = 1 µs Tj = 25 °C

6700

W

Tstg

 

Storage temperature range

 

 

- 65 to + 150

°C

Tj

 

Maximum operating junction temperature(1)

 

175

°C

1. dPtot <

1

 

condition to avoid thermal runaway for a diode on its own heatsink

 

 

Rth(j-a)

 

 

dTj

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 3.

Thermal resistance

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

 

 

 

 

 

 

Parameter

 

 

Value

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TO-220AB, D2PAK, I2PAK

Per diode

2.2

 

Rth(j-c)

 

Junction to case

 

TO-220FPAB

 

4.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TO-220AB, D2PAK, I2PAK

Total

1.3

°C/W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TO-220FPAB

 

3.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rth(c)

 

Coupling

 

TO-220AB, D2PAK, I2PAK

 

0.3

 

 

 

TO-220FPAB

 

 

2.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

When the diodes 1 and 2 are used simultaneously:

Tj(diode 1) = P(diode 1) x Rth(j-l)(Per diode) + P(diode 2) x Rth(c)

Table 4.

Static electrical characteristics (per diode)

 

 

 

 

Symbol

Parameter

Tests conditions

 

Min.

Typ.

Max.

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

(1)

Reverse leakage current

Tj = 25 °C

V

 

= V

 

 

 

5.0

µA

R

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tj = 125 °C

 

RRM

 

 

 

5.0

mA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tj = 25 °C

IF = 10 A

 

 

 

0.92

 

VF

(2)

Forward voltage drop

Tj = 125 °C

 

 

0.69

0.75

V

 

 

 

 

 

Tj = 25 °C

IF = 20 A

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tj = 125 °C

 

 

0.79

0.86

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.tp = 5 ms, δ < 2%

2.tp = 380 µs, δ < 2%

To evaluate the conduction losses use the following equation:

P = 0.64 x IF(AV) + 0.011 IF2(RMS)

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Doc ID 7756 Rev 9

ST STPS20150C User Manual

STPS20150C

Characteristics

 

 

Figure 1. Average forward power dissipation versus average forward current (per diode)

Figure 2. Average forward current versus ambient temperature

(δ = 0.5, per diode)

PF(AV)(W)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IF(AV)(A)

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

δ = 0.1

δ = 0.2

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

δ = 0.05

 

 

δ = 0.5

 

 

11

 

 

 

Rth(j-a)=Rth(j-c) (TO-220AB, I2PAK and D2PAK)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rth(j-a)=Rth(j-c) (TO-220FPAB)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ = 1

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

Rth(j-a)=15°C/W

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

IF(AV)(A)

 

 

 

δ=tp/T

 

tp

1

δ=tp/T

tp

Tamb(°C)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0

25

50

75

100

125

150

175

Figure 3. Normalized avalanche power

Figure 4. Normalized avalanche power

derating versus pulse duration

derating versus junction

 

temperature

PARM(tp)

 

 

 

 

 

PARM(Tj)

 

 

 

 

 

PARM(1µs)

 

 

 

 

 

PARM(25 °C)

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

0.1

 

 

 

 

 

0.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.6

 

 

 

 

 

0.01

 

 

 

 

 

0.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.2

 

 

 

 

 

0.001

 

 

 

 

tp(µs)

0

 

 

 

 

Tj(°C)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150

0.01

0.1

1

10

100

1000

25

50

75

100

125

Figure 5. Non repetitive surge peak

Figure 6. Non repetitive surge peak forward

forward current versus overload

current versus overload duration

duration

 

IM(A)

150

Maximum values, per diode (TO-220AB, D2PAK, I2PAK)

125

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

TC=50°C

75

 

 

 

 

 

 

TC=75°C

50

 

 

 

 

IM

 

TC=125°C

25

 

 

t

 

 

 

t(s)

 

 

δ=0.5

 

0

 

 

 

1.E-03

1.E-02

1.E-01

1.E+00

IM(A)

100

 

Maximum values, per diode (TO-220FPAB)

 

 

90

 

 

 

80

 

 

 

70

 

 

 

60

 

 

TC=50°C

50

 

 

 

40

 

 

TC=75°C

30

 

 

 

20

IM

 

TC=125°C

 

 

10

t

t(s)

 

δ=0.5

 

 

 

0

 

 

 

1.E-03

1.E-02

1.E-01

1.E+00

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