ST STPS5H100-Y User Manual

STPS5H100-Y

Automotive high voltage power Schottky rectifier

Features

Negligible switching losses

High junction temperature capability

Low leakage current

Good trade off between leakage current and forward voltage drop

Avalanche specification

AEC-Q101 qualified

Description

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

K

A

NC

DPAK

STPS5H100BY

Table 1.

Device summary

 

 

Symbol

 

Value

 

 

 

 

 

IF(AV)

 

5 A

 

VRRM

 

100 V

 

Tj (max)

 

175 °C

 

VF(max)

 

0.61 V

November 2011

Doc ID 17744 Rev 1

1/7

www.st.com

Characteristics

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

STPS5H100-Y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Characteristics

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 2.

Absolute ratings (limiting values)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

 

 

 

 

 

 

Parameter

 

 

 

 

 

 

 

 

Value

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VRRM

 

Repetitive peak reverse voltage

 

 

 

 

 

 

 

 

100

V

 

IF(RMS)

 

Forward rms current

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

Operating junction temperature(1)

 

 

 

 

 

 

 

-40 to +175

°C

 

dV/dt

 

Critical rate of rise of reverse voltage

 

 

 

 

 

 

 

 

10000

V/µs

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rth(j-c)

 

Junction to case

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5

°C/W

 

Table 4.

Static electrical characteristics

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

 

Parameter

 

 

Test conditions

Min.

 

Typ.

 

Max.

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

(1)

 

Reverse leakage

 

Tj

= 25 °C

V

R

= V

RRM

 

 

 

 

 

3.5

µA

 

 

current

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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)

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Doc ID 17744 Rev 1

ST STPS5H100-Y User Manual

STPS5H100-Y

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 derating versus pulse duration

Figure 4. Normalized avalanche power 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)

 

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

0.01

0.1

1

10

100

 

 

 

 

1

25

50

75

100

125

 

 

 

 

 

 

Figure 5. Non repetitive surge peak forward Figure 6.

Relative variation of thermal

current versus overload duration

impedance junction to case versus

(maximum values)

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

Doc ID 17744 Rev 1

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