ST STPSC2006CW User Manual

STPSC2006CW

600 V power Schottky silicon carbide diode

Features

No or negligible reverse recovery

Switching behavior independent of temperature

Particularly suitable in PFC boost diode function

Description

The SiC diode is an ultrahigh performance power Schottky diode. It is manufactured using a silicon carbide substrate. The wide band gap material allows the design of a Schottky diode structure with a 600 V rating. Due to the Schottky construction no recovery is shown at turn-off and ringing patterns are negligible. The minimal capacitive turn-off behavior is independent of temperature.

ST SiC diodes will boost the performance of PFC operations in hard switching conditions.

A1

K

A2

 

 

 

A2

 

 

 

K

 

 

 

A1

 

 

TO-247

 

 

STPSC2006CW

 

 

Table 1.

Device summary

 

 

 

 

 

Symbol

 

Value

 

 

 

 

 

IF(AV)

 

2 x 10 A

 

VRRM

 

600 V

 

Tj (max)

 

175 °C

 

QC (typ)

 

12 nC

March 2011

Doc ID 018506 Rev 1

1/7

www.st.com

Characteristics

STPSC2006CW

 

 

1 Characteristics

Table 2.

Absolute ratings (limiting values at 25 °C unless otherwise specified, per

 

diode)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

Parameter

 

Value

Unit

 

 

 

 

 

 

VRRM

Repetitive peak reverse voltage

 

 

600

V

IF(RMS)

Forward rms current

 

 

18

A

IF(AV)

Average forward current

Tc = 115 °C, δ = 0.5

Per diode

10

A

Tc = 100 °C, δ = 0.5

Per device

20

A

 

 

 

Surge non repetitive forward

tp = 10 ms sinusoidal, Tc = 25 °C

40

 

IFSM

tp = 10 ms sinusoidal, Tc = 125 °C

32

A

current

 

 

tp = 10 µs square, Tc = 25 °C

160

 

IFRM

Repetitive peak forward current

δ = 0.1, Tc = 110 °C, Tj = 150 °C

40

A

Tstg

Storage temperature range

 

 

-55 to +175

°C

Tj

Maximum operating junction temperature range

 

-40 to +175

°C

Table 3.

Thermal resistance

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

 

 

Parameter

 

 

 

 

 

 

 

Value

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Per diode

2

 

°C/W

Rth(j-c)

Junction to case

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Total

 

1.2

 

°C/W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rth(c)

Coupling

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.4

 

°C/W

Table 4.

Static electrical characteristics per diode

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

Parameter

 

Tests conditions

 

Min.

Typ.

 

Max.

 

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

R

(1)

Reverse leakage

Tj

= 25 °C

V

R

= V

 

-

30

 

150

 

µA

current

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tj

= 150 °C

 

RRM

 

-

210

 

1500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VF

(2)

Forward voltage drop

Tj

= 25 °C

IF = 10 A

 

-

1.4

 

1.7

 

V

Tj

= 150 °C

 

-

1.6

 

2.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.tp = 10 ms, δ < 2%

2.tp = 500 µs, δ < 2%

To evaluate the conduction losses use the following equation:

P = 1.2 x IF(AV) + 0.09 x IF2(RMS)

 

Table 5.

Other parameters per diode

 

 

 

 

Symbol

Parameter

 

 

Test conditions

Typ.

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

Qc

Total capacitive charge

Vr = 400 V, IF = 10 A dIF/dt = -200 A/µs

12

nC

 

Tj = 150

°C

 

 

 

 

 

 

 

C

Total capacitance

 

Vr = 0 V, Tc = 25 °C, F = 1 Mhz

650

pF

2/7

 

 

Doc ID 018506

Rev 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ST STPSC2006CW User Manual

STPSC2006CW

Characteristics

 

 

Figure 1. Forward voltage drop versus

Figure 2. Reverse leakage current versus

forward current

reverse voltage applied

(typical values, per diode)

(maximum values, per diode)

IFM(A)

 

 

 

 

 

 

IR(µA)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

1.E+04

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tj = 175 °C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

1.E+03

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

Tj = 25 °C

 

T

= 150 °C

 

 

 

Tj

= 150 °C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

1.E+02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

Tj = 175 °C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

1.E+01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

1.E+00

 

 

 

 

 

Tj = 25 °C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

VFM(V)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VR(V)

0

 

 

 

 

 

1.E-01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

Figure 3. Peak forward current versus case Figure 4.

Junction capacitance versus

temperature (per diode)

reverse voltage applied

 

(typical values, per diode)

70

IM(A)

 

 

 

 

T

 

60

δ = 0.1

δ = tp / T

tp

 

 

50

40

δ = 0.3

30

δ = 0.5

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

10

δ = 1

δ = 0.7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

TC(°C)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

25

50

75

100

125

150

175

500

 

C(pF)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

450

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

= 1 MHz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vosc = 30 mVRMS

 

 

400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T = 25 °C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

350

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

R

(V)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

10

100

1000

 

Figure 5. Relative variation of thermal impedance junction to case versus pulse duration

Figure 6. Non-repetitive peak surge forward current versus pulse duration (sinusoidal waveform, per diode)

1.0

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

 

 

 

 

 

IFSM(A)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.E+03

 

 

 

 

 

0.9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.7

 

 

 

 

 

 

 

1.E+02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TC = 25 °C

 

 

0.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TC = 125 °C

 

 

 

0.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.3

 

 

 

 

 

 

 

1.E+01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.1

Single pulse

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tp(s)

 

 

 

 

 

tp(s)

0.0

 

 

 

 

 

 

1.E+00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.E-05

1.E-04

1.E-03

1.E-02

1.E-01

1.E+00

1.E+01

1.E-05

1.E-04

1.E-03

1.E-02

1.E-01

1.E+00

Doc ID 018506 Rev 1

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