ST STPS5L60-Y User Manual

STPS5L60-Y

Automotive power Schottky rectifier

Features

Negligible switching losses

Low forward voltage drop for higher efficiency

Low thermal resistance

Avalanche capability specified

AEC-Q101 qualified

ECOPACK2 compliant component

Description

Power Schottky rectifier suited for switch mode power supplies and high frequency inverters.

This device is intended for use in low voltage output for small battery chargers and battery protection in automotive applications.

Datasheet production data

A

K

SMC

STPS5L60SY

Table 1.

Device summary

 

 

IF(AV)

 

5 A

 

VRRM

 

60 V

 

Tj (max)

 

150 °C

 

VF (max)

 

0.53 V

March 2012

Doc ID 022951 Rev 1

1/7

This is information on a product in full production.

www.st.com

Characteristics

STPS5L60-Y

 

 

1 Characteristics

Table 2.

 

Absolute ratings (limiting values)

 

 

 

Symbol

 

Parameter

Value

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VRRM

 

Repetitive peak reverse voltage

 

 

60

V

 

IF(RMS)

 

Forward rms current

 

 

15

A

 

IF(AV)

 

Average forward current

 

Tl = 100 °C δ = 0.5

5

A

 

IFSM

 

 

Surge non repetitive forward

Half wave, single phase

150

A

 

 

 

current

tp = 10 ms

 

 

 

 

 

 

 

PARM

 

Repetitive peak avalanche power

tp = 1 µs Tj = 25 °C

4000

W

 

Tstg

 

 

Storage temperature range

 

 

-65 to +175

°C

 

Tj

 

 

Operating junction temperature(1)

 

 

-40 to +150

°C

 

dV/dt

 

Critical rate of rise of reverse voltage (rated VR, Tj = 25 °C)

10000

V/µs

1.

dPtot

 

1

 

 

 

 

dTj

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

 

 

 

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

 

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

 

 

 

 

Table 3.

 

Thermal parameters

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

 

 

Parameter

 

 

 

 

 

 

 

Value

 

 

 

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rth (j-l)

 

Junction to leads

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

°C/W

Table 4.

 

Static electrical characteristics

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

 

 

Parameter

 

Tests conditions

Min.

Typ.

Max.

 

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tj

= 25 °C

 

 

 

 

 

 

 

 

0.22

 

 

I

(1)

Reverse leakage current

T = 100 °C

V

R

= V

 

 

10

25

 

mA

R

 

 

 

j

 

 

 

RRM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tj

= 125 °C

 

 

 

 

 

 

 

40

100

 

 

 

 

 

 

 

Tj

= 25 °C

 

 

 

 

 

 

 

0.47

0.52

 

 

V

(1)

Forward voltage drop

T = 100 °C

I

F

= 5 A

 

 

0.43

0.49

 

V

 

F

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tj = 125 °C

 

 

 

 

 

 

 

0.42

0.48

 

 

1. Pulse test: tp = 380 µs, δ < 2%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

To evaluate the conduction losses use the following equation:

P = 0.39 x IF(AV) + 0.028x IF2(RMS)

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Doc ID 022951 Rev 1

ST STPS5L60-Y User Manual

STPS5L60-Y

Characteristics

 

 

Figure 1. Conduction losses versus average Figure 2.

Average forward current versus

current

ambient temperature (δ = 0.5)

PF(av)(W)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IF(av)(A)

 

 

 

 

 

 

3.5

 

 

 

 

δ = 0.1

δ = 0.2

 

δ = 0.5

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ = 0.05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

Rth(j-a)=Rth(j-l)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ = 1

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SMC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rth(j-a)=90°C/W

 

 

 

1.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ=tp/T

tp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IF(av)(A)

 

 

δ=tp/T

 

tp

 

 

Tamb(°C)

 

 

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

25

50

75

100

125

150

Figure 3. Normalized avalanche power

Figure 4. Normalized avalanche power

derating versus pulse duration

derating versus junction

 

temperature

PARM(tp)

 

 

 

 

 

PARM(tj )

 

 

 

 

 

 

 

 

PARM(25°C)

 

 

 

 

PARM(1µs)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.001

 

 

tp(µs)

 

 

 

 

Tj(°C)

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

0.01

0.1

1

10

100

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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 ambient versus pulse duration

IM(A)

 

14

 

 

SMC

12

 

10

 

8

Ta=25 °C

 

6

Ta=75 °C

4

 

 

Ta=125°C

IM

 

2

 

t

t(s)

δ =0.5

0

 

 

 

1.E-03

1.E-02

1.E-01

1.E+00

Zth(j-a)/Rth(j-a)

1.0

0.9SMC

0.8

 

 

 

 

0.7

 

 

 

 

0.6

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

0.4

 

 

 

 

0.3

 

 

 

 

0.2

 

 

 

 

0.1

 

tp(s)

 

 

0.0

 

 

 

 

 

 

 

1.E-01

1.E+00

1.E+01

1.E+02

1.E+03

Doc ID 022951 Rev 1

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