ST STTH12R06 User Manual

STTH12R06

Turbo 2 ultrafast high voltage rectifier

Features

Ultrafast switching

Low reverse recovery current

Low thermal resistance

Reduces switching losses

Package insulation voltage:

TO220AC ins: 2500 VRMS TO-220FPAC: 2000 VDC

Description

The STTH12R06 uses ST Turbo 2 600V technology and is specially suited as a boost diode in continuous mode power factor corrections and hard switching conditions.

This device is also intended for use as a free wheeling diode in power supplies and other power switching applications.

 

K

 

 

A

A

 

K

 

K

 

TO-220AC

TO-220FPAC

 

STTH12R06D

STTH12R06FP

 

K

 

 

A

 

 

NC

A

 

 

K

 

D2PAK

TO-220AC insulated

 

STTH12R06G

STTH12R06DIRG

Table 1.

Device summary

 

Symbol

Value

 

IF(AV)

12 A

 

VRRM

600 V

 

IRM (typ)

7 A

 

Tj

175 °C

 

VF (typ)

1.4 V

 

trr (max)

25 ns

February 2010

Doc ID 7973 Rev 4

1/11

www.st.com

Characteristics

STTH12R06

 

 

1 Characteristics

Table 2.

Absolute ratings (limiting values)

 

 

 

Symbol

Parameter

 

Value

Unit

 

 

 

 

 

VRRM

Repetitive peak reverse voltage

 

600

V

IF(RMS)

Forward rms current

TO-220AC / TO-220FPAC / D2PAK

30

A

TO-220AC ins.

 

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TO-220AC / D2PAK

Tc = 125 °C

 

 

IF(AV)

Average forward current δ = 0.5

TO-220FPAC

Tc = 50 °C

12

A

 

 

TO-220AC ins.

Tc = 80 °C

 

 

IFSM

Surge non repetitive forward current

tp = 10 ms sinusoidal

100

A

Tstg

Storage temperature range

 

-65 to + 175

°C

Tj

Maximum operating junction temperature

 

175

°C

Table 3.

Thermal resistance

 

 

 

 

Symbol

 

Parameter

Value (max)

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TO-220AC / D2PAK

1.7

 

Rth(j-c)

Junction to case

 

TO-220FPAC

4.4

°C/W

 

 

 

TO-220AC ins.

3.3

 

 

 

 

 

 

 

Table 4.

Static electrical characteristics

 

 

 

 

Symbol

Parameter

Test conditions

Min.

Typ.

Max.

Unit

 

 

 

 

 

 

 

IR

Reverse leakage current

Tj = 25 °C

VR = VRRM

 

 

45

µA

Tj = 125 °C

 

50

600

 

 

 

 

 

VF

Forward voltage drop

Tj = 25 °C

IF = 12 A

 

 

2.9

V

Tj = 125 °C

 

1.4

1.8

 

 

 

 

 

To evaluate the conduction losses use the following equation:

P = 1.16 x IF(AV) + 0.053 IF2(RMS)

2/11

Doc ID 7973 Rev 4

STTH12R06

 

 

 

 

 

 

 

Characteristics

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 5.

Dynamic Characteristics

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

Parameter

Test conditions

 

Min.

Typ.

Max.

 

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IF = 0.5 A, Irr = 0.25 A,

 

 

25

 

 

 

 

 

IR = 1 A

 

 

 

 

 

 

trr

Reverse recovery time

Tj = 25 °C

IF = 1 A,

 

 

 

 

 

ns

 

 

 

dIF/dt = -50 A/µs,

 

 

45

 

 

 

 

 

VR = 30 V

 

 

 

 

 

 

IRM

Reverse recovery current

 

IF = 12 A, VR

= 400 V,

 

7.0

8.4

 

A

S factor

Softness factor

Tj = 125 °C

 

0.2

 

 

 

dIF/dt = -200 A/µs

 

 

 

 

Qrr

Reverse recovery charges

 

 

180

 

 

nC

 

 

 

 

 

 

 

 

tfr

Forward recovery time

Tj = 25 °C

IF = 12 A, dIF/dt = 96

 

 

200

 

ns

 

 

A/µs,

 

 

 

 

 

 

VFP

Forward recovery voltage

 

 

 

5.5

 

V

 

V

FR

= 1.1 x V

Fmax

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 1. Conduction losses versus

 

 

Figure 2. Forward voltage drop versus

 

 

average current

 

 

 

 

forward current

 

 

 

P(W)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IFM(A)

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

δ

 

δ = 0.2

 

 

 

 

 

 

 

 

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0.1

 

 

δ = 0.5

 

 

 

 

 

110

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ = 0.05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tj=125°C

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(maximum values)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ = 1

 

90

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

Tj=125°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70

 

(typical values)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

Tj=25°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(maximum values)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IF(AV)(A)

 

 

 

δ=tp/T

 

tp

10

 

 

 

VFM(V)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

0

1

2

3

4

5

6

 

 

 

 

 

 

 

Figure 3. Relative variation of thermal

Figure 4. Relative variation of thermal

impedance junction to case versus

impedance junction to case versus

pulse duration

pulse duration

1.0

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

 

 

 

 

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

 

 

 

 

 

 

 

1.0

 

 

 

 

 

0.9

TO-220AC

 

 

 

0.9

TO-220FPAC

 

 

 

0.8

TO6220AC Ins

 

 

 

0.8

 

 

 

 

 

D2PAK

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.7

 

 

 

 

0.7

 

 

 

 

 

0.6

 

 

 

 

0.6

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

 

0.4

 

 

 

 

0.4

 

 

 

 

 

0.3

Single pulse

 

 

 

0.3

 

 

 

 

 

0.2

 

 

 

 

0.2

Single pulse

 

 

 

 

0.1

 

 

tp(s)

 

0.1

 

 

tp(s)

 

 

 

 

 

 

0.0

 

 

 

 

0.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.E-03

1.E-02

1.E-01

1.E+00

1.E-03

1.E-02

1.E-01

1.E+00

1.E+01

Doc ID 7973 Rev 4

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ST STTH12R06 User Manual

Characteristics

STTH12R06

 

 

Figure 5. Peak reverse recovery current

Figure 6. Reverse recovery time versus

versus dIF/dt (typical values)

dIF/dt (typical values)

IRM(A)

 

 

 

 

trr(ns)

 

 

 

 

 

26

 

 

 

 

 

80

 

 

 

 

 

24

VR=400V

 

IF=2 x IF(AV)

 

 

 

 

 

 

 

VR=400V

22

Tj=125°C

 

 

 

70

 

 

 

 

Tj=125°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

IF=IF(AV)

 

 

60

 

IF=2 x IF(AV)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IF=0.5 x IF(AV)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

50

 

 

IF=IF(AV)

 

 

14

 

IF=0.25 x IF(AV)

 

 

 

 

 

 

IF=0.5 x IF(AV)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

2

 

dIF/dt(A/µs)

 

 

 

 

dIF/dt(A/µs)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

200

400

600

800

1000

0

200

400

600

800

1000

Figure 7. Reverse recovery charges

Figure 8. Softness factor versus

versus dIF/dt (typical values)

dIF/dt (typical values)

500

Qrr(nC)

 

 

 

 

 

S factor

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.50

IF2 x IF(AV)

 

 

 

 

 

 

VR=400V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

450

 

 

 

 

 

VR=400V

 

 

 

 

 

Tj=125°C

 

 

 

 

0.45

Tj=125°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

400

 

 

 

IF=2 x IF(AV)

 

 

 

 

 

 

 

 

350

 

 

 

 

0.40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

300

 

 

 

 

 

0.35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IF=IF(AV)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

250

 

 

 

 

 

0.30

 

 

 

 

 

 

200

 

 

 

IF=0.5 x IF(AV)

 

0.25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150

 

 

 

 

 

0.20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

dIF/dt(A/µs)

 

0.15

 

 

dIF/dt(A/µs)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.10

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

200

400

600

800

1000

0

200

400

600

800

1000

Figure 9. Relative variations of dynamic

Figure 10. Transient peak forward voltage

parameters versus junction

versus dIF/dt (typical values)

temperature

 

2.50

 

 

 

 

 

VFP(V)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.25

 

 

 

 

 

11

IF=IF(AV)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

Tj=125°C

 

 

 

 

2.00

 

 

S factor

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.75

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.50

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

1.25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.00

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.75

 

IRM

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.50

 

 

 

 

IF=IF(AV)

3

 

 

 

 

 

 

 

QRR

 

 

2

 

 

 

 

 

0.25

 

Tj(°C)

 

VR=400V

 

 

 

 

 

 

 

 

Reference: Tj=125°C

1

 

 

 

 

 

0.00

 

 

 

 

 

 

dIF/dt(A/µs)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

50

 

75

100

125

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

100

200

300

400

500

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Doc ID 7973 Rev 4

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