ST STPSC6H065 User Manual

STPSC6H065

650 V power Schottky silicon carbide diode

Features

No or negligible reverse recovery

Switching behavior independent of temperature

Dedicated to PFC applications

High forward surge capability

Description

The SiC diode is an ultrahigh performance power Schottky diode. It is manufactured using a silicon carbide substrate. The wide bandgap material allows the design of a Schottky diode structure with a 650 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.

Especially suited for use in PFC applications, this ST SiC diode will boost the performance in hard switching conditions. Its high forward surge capability ensures more margin during transient phases.

Datasheet production data

K

 

K

A

A

NC

K

 

TO-220AC

D2PAK

STPSC6H065D

STPSC6H065G

 

K

 

A

 

NC

 

DPAK

STPSC6H065B

Table 1.

Device summary

 

 

Symbol

 

Value

 

 

 

 

 

IF(AV)

 

6 A

 

VRRM

 

650 V

 

Tj (max)

 

175 °C

 

QC (typ)

 

10 nC

June 2012

Doc ID 023247 Rev 1

1/9

This is information on a product in full production.

www.st.com

Characteristics

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

STPSC6H065

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Characteristics

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 2.

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

 

 

 

 

 

Parameter

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Value

 

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VRRM

Repetitive peak reverse voltage

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

650

 

 

V

 

IF(RMS)

Forward rms current

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DPAK, Tc = TBD °C, δ = 0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IF(AV)

Average forward current

 

 

 

TO-220AC, Tc = 122 °C, δ = 0.5

6

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D2PAK, T = TBD °C, δ = 0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Surge non repetitive forward

 

tp = 10 ms sinusoidal, Tc = 25 °C

60

 

 

 

 

IFSM

 

tp

= 10 ms sinusoidal, Tc = 125 °C

52

 

 

A

 

current

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tp = 10 µs square, Tc = 25 °C

400

 

 

 

 

Tstg

Storage temperature range

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-55 to +175

 

°C

 

 

Tj

Operating junction temperature

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-40 to +175

 

°C

 

Table 3.

 

 

Thermal resistance (typical values)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

 

 

 

Parameter

 

 

 

 

 

 

 

 

Value

 

 

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DPAK

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rth(j-c)

 

 

Junction to case

 

 

 

 

TO-220AC

 

 

 

1.6

 

 

 

 

°C/W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D2PAK

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 4.

 

 

Static electrical characteristics

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

 

 

Parameter

 

 

Tests conditions

Min.

 

Typ.

 

Max.

 

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

(1)

Reverse leakage

Tj = 25 °C

 

V

R

= V

RRM

-

 

 

5

 

60

 

 

µA

 

 

current

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

Tj = 150 °C

 

 

-

 

 

50

 

250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

(2)

Forward voltage drop

Tj = 25 °C

 

I

= 6 A

-

 

 

1.56

 

1.75

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

Tj = 150 °C

F

 

 

-

 

 

1.98

 

2.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. tp = 10 ms, δ < 2%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. tp = 500 µs, δ < 2%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

To evaluate the conduction losses use the following equation:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P = 1.35 x IF(AV) + 0.192 x IF2(RMS)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 5.

 

 

Other parameters

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

 

 

Parameter

 

 

 

 

 

Test conditions

 

 

 

Typ.

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Qc

 

Total capacitive charge

 

Vr = 400 V, IF = 6 A dIF/dt = -500 A/µs

 

10

 

nC

 

 

 

 

Tj = 150 °C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

Total capacitance

 

Vr = 0 V, Tc = 25 °C, F = 1 Mhz

 

 

 

300

 

pF

 

 

 

 

Vr = 400 V, Tc = 25 °C, F = 1 Mhz

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Doc ID 023247 Rev 1

ST STPSC6H065 User Manual

STPSC6H065

Characteristics

 

 

Figure 1. Forward voltage drop versus forward current (typical values, low level)

Figure 2. Forward voltage drop versus forward current (typical values, high level)

I

(A)

 

 

 

 

 

 

I

(A)

 

 

 

 

 

 

 

FM

 

 

 

 

 

 

 

FM

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Puse test : tp=380µs

 

 

 

 

 

 

 

Puse test : tp=380µs

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ta=25 °C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

Ta=150 °C

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ta=25 °C

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

Ta=175 °C

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

20

Ta=150 °C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

VFM(V)

 

 

 

 

 

 

 

VFM(V)

 

 

 

 

 

 

Ta=175 °C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

Figure 3. Reverse leakage current versus

Figure 4. Peak forward current versus case

 

 

 

reverse voltage applied

 

 

 

 

 

 

temperature

 

 

 

 

(typical values)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

(µA)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70

I

M

(A)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.E+02

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tj=175 °C

 

 

 

 

 

 

 

60

 

δ

= 0.1

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.E+01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

δ = tp/T

tp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tj=150 °C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

1.E+00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ = 0.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

δ = 0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.E-01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

δ = 0.7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tj=25 °C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VR(V)

 

10

 

δ = 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.E-02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

TC(°C)

 

 

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 25 50 75 100 125 150 175

Figure 5. Relative variation of thermal

Figure 6. Non-repetitive peak surge forward

impedance junction to case

current versus pulse duration

versus pulse duration

(sinusoidal waveform)

Z

/R

th(j c)

th(j c)

1.0

 

 

 

 

 

 

0.9

 

 

 

 

 

 

0.8

 

 

 

 

 

 

0.7

 

 

 

 

 

 

0.6

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

 

 

0.4

 

 

 

 

 

 

0.3

 

 

 

 

 

 

0.2

 

 

 

 

 

 

0.1

Single pulse

 

 

tp(s)

 

 

 

 

 

 

0.0

 

 

 

 

 

 

1.E-05

1.E-04

1.E-03

1.E-02

1.E-01

1.E+00

1.E+03

 

 

 

 

 

Ta=25 °C

 

1.E+02

 

Ta=125 °C

 

 

 

 

 

 

 

tp(s)

1.E+01

 

 

 

1.E-05

1.E-04

1.E-03

1.E-02

Doc ID 023247 Rev 1

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