ST STPS5H100 User Manual

STPS5H100

High voltage power Schottky rectifier

Main product characteristics

IF(AV)

5 A

VRRM

100 V

Tj (max)

175° C

VF(max)

0.61 V

Features and benefits

Negligible switching losses

High junction temperature capability

Low leakage current

Good trade off between leakage current and forward voltage drop

K

K

A

A

NC

K

NC

 

DPAK

IPAK

STPS5H100B

STPS5H100H

Avalanche specification

Description

This high voltage Schottky barrier rectifier is packaged in DPAK and IPAK, and designed for high frequency miniature switched mode power supplies such as adaptators and on board DC to DC converters.

Table 1. Absolute ratings (limiting values)

Order codes

Part number

Marking

 

 

STPS5H100B

S5H100

 

 

STPS5H100B-TR

S5H100

 

 

STPS5H100H

S5H100H

 

 

 

Symbol

 

Parameter

Value

 

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VRRM

 

Repetitive peak reverse voltage

 

 

100

 

V

 

IF(RMS)

 

RMS forward voltage

 

 

10

 

A

 

IF(AV)

 

 

Average forward current

 

Tc = 165° C δ = 0.5

5

 

A

 

IFSM

 

 

Surge non repetitive forward current

 

tp =10 ms sinusoidal

75

 

A

 

IRRM

 

 

Repetitive peak reverse current

 

tp = 2 µs F = 1 KHz

1

 

A

 

IRSM

 

 

Non repetitive peak reverse current

 

tp = 100 µs square

2

 

A

 

PARM

 

 

Repetitive peak avalanche power

 

tp = 1 µs Tj = 25° C

7200

 

W

 

Tstg

 

 

Storage temperature range

 

 

-65 to + 175

 

°C

 

Tj

 

 

Maximum operating junction temperature(1)

 

 

175

 

°C

 

dV/dt

 

 

Critical rate of rise of reverse voltage

 

 

10000

 

V/µs

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

dPtot

 

 

1

 

 

 

 

 

dTj

< Rth(j a) condition to avoid thermal runaway for a diode on its own heatsink

 

 

 

 

---------------

-------------------------

 

 

 

 

 

March 2007

 

Rev 9

 

1/8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

www.st.com

Characteristics

STPS5H100

 

 

1 Characteristics

Table 2.

Thermal resistance

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

 

Parameter

 

 

 

 

 

 

Value

 

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rth(j-c)

Junction to case

 

 

 

 

 

 

 

2.5

 

 

°C/W

Table 3.

Static electrical characteristics

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

Parameter

 

Test conditions

 

Min.

Typ.

Max.

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I (1)

Reverse leakage current

 

Tj = 25° C

V

 

= V

 

 

 

 

3.5

 

µA

 

 

R

RRM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

Tj = 125° C

 

 

 

1.3

4.5

 

mA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tj = 25° C

IF = 5 A

 

 

 

0.73

 

 

VF(2)

Forward voltage drop

 

Tj = 125° C

 

 

0.57

0.61

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

Tj = 25° C

IF = 10 A

 

 

 

0.85

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tj = 125° C

 

 

0.66

0.71

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Pulse test: tp = 5 ms, δ < 2%

2.Pulse test: tp = 380 µs, δ < 2%

To evaluate the conduction losses use the following equation:

P = 0.51 x IF(AV) + 0.02IF2(RMS)

2/8

ST STPS5H100 User Manual

STPS5H100

Characteristics

 

 

Figure 1. Average forward power dissipation Figure 2.

Average forward current versus

versus average forward current

ambient temperature (δ = 0.5)

PF(av)(W)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IF(av)(A)

 

 

 

 

 

 

 

 

4.0

 

 

 

 

δ = 0.1

δ = 0.2

 

δ = 0.5

 

 

 

6

 

 

 

 

Rth(j-a)=Rth(j-c)

 

 

 

3.5

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ = 0.05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ = 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rth(j-a)=80°C/W

 

 

 

 

 

2.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

IF(av) (A)

 

δ=tp/T

tp

 

1

δ=tp/T

 

 

Tamb(°C)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tp

 

 

 

 

 

0.0

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

Figure 3. Normalized avalanche power

Figure 4. Normalized avalanche power

derating versus pulse duration

derating versus junction

 

temperature

PARM(tp)

 

 

 

 

 

PARM(tp)

 

 

 

 

 

PARM(1µs)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PARM(25°C)

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

0.1

 

 

 

 

 

0.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.6

 

 

 

 

 

 

0.01

 

 

 

 

 

0.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.2

 

 

Tj(°C)

 

 

 

0.001

 

 

tp(µs)

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.01

0.1

1

10

100

1000

0

25

50

75

100

125

150

 

 

 

 

 

 

 

Figure 5. Non repetitive surge peak forward Figure 6. current versus overload duration

(maximum values)

Relative variation of thermal impedance junction to case versus pulse duration

IM(A)

 

 

 

 

Zth(j-c)/Rth(j-c)

 

 

120

 

 

 

 

1.0

 

 

 

 

110

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

0.8

 

 

 

 

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

 

 

 

0.6

δ = 0.5

 

 

 

70

 

 

 

Tc=50°C

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

Tc=75°C

0.4

δ = 0.2

 

 

 

40

 

 

 

 

 

δ = 0.1

 

 

T

30

 

 

 

Tc=125°C

 

 

 

IM

 

 

0.2

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

Single pulse

 

 

t

t(s)

 

 

 

 

tp(s)

 

 

10

 

 

 

 

δ=tp/T

 

δ=0.5

 

 

0.0

 

tp

0

 

1E-2

1E-1

1E+0

 

1E-2

1E-1

1E+0

1E-3

 

1E-3

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