ST STTH4L06 User Manual

STTH4L06

Turbo 2 ultrafast high voltage rectifier

Features

Ultrafast switching

Low forward voltage drop

Low leakage current (platinum doping)

High operating junction temperature

Description

The STTH4L06, which uses ST Turbo 2 600 V technology, is specially suited as boost diode in discontinuous or critical mode power factor corrections.

Packaged in DO-201AD and DO-15, this device is intended for use as a free wheeling diode in power supplies and other power switching applications.

A

K

A

 

 

A

 

K

K

 

DO-201AD

DO-15

STTH4L06

STTH4L06Q

Band indicates cathode

Table 1.

Device summary

 

 

IF(AV)

 

4 A

 

VRRM

 

600 V

 

Tj

 

175 °C

 

VF (typ)

 

0.9 V

 

 

 

 

 

trr (typ)

 

40 ns

 

 

 

 

September 2009

Doc ID 16276 Rev 1

1/8

www.st.com

Characteristics

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

STTH4L06

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Characteristics

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 2.

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

 

 

Parameter

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Value

 

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VRRM

Repetitive peak reverse voltage

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

600

 

V

IF(RMS)

Forward rms current

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

A

IF(AV)

Average forward current

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

A

IFSM

Surge non repetitive forward current

 

 

 

 

tp = 8.3 ms sinusoidal

 

 

 

80

 

A

Tstg

Storage temperature range

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-65 to + 175

 

°C

Tj

Maximum operating junction temperature

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

175

 

°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 3.

Thermal resistance

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

 

 

 

Parameter

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Maximum

 

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rth(j-l)

 

Junction to lead

 

 

 

 

 

 

 

DO-15

 

 

 

25

 

°C/W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Terminal length = 10 mm

DO-201AD

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rth(j-a)

 

Junction to ambient

DO-15

 

 

 

80

 

°C/W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DO-201AD

 

 

 

75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 4.

Static electrical characteristics

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

 

Parameter

 

Test conditions

 

Min.

 

Typ.

 

Max.

 

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I (1)

Reverse leakage current

 

Tj = 25 °C

V

R

= V

 

-

 

-

 

3

 

µA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

Tj= 150 °C

 

RRM

 

-

 

15

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tj = 25 °C

IF = 3 A

 

-

 

-

 

1.30

 

 

VF(2)

Forward voltage drop

 

Tj = 150 °C

 

-

 

0.85

 

1.05

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tj = 150 °C

IF = 4 A

 

-

 

0.90

 

1.10

 

 

1.Pulse test: tp = 5 ms, δ < 2%

2.Pulse test: tp = 380 µs, δ < 2%

To evaluate the maximum conduction losses use the following equation:

P = 0.92 x IF(AV) + 0.045 x IF2(RMS)

Table 5.

Dynamic electrical characteristics

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

Parameter

 

Test conditions

Min.

Typ

Max.

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

trr

Reverse recovery time

dIF/dt = -50 A/µs

IF = 1

A, VR = 30 V

-

55

75

ns

dIF/dt = -100 A/µs

-

40

55

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tj = 25 °C

 

I

F

= 4

A, V = 400 V,

-

3

4

 

IRM

Reverse recovery current

 

 

 

 

R

 

 

 

A

Tj = 150 °C

 

dIF/dt = -100 A/µs

-

5

6.5

 

 

 

 

tfr

Forward recovery time

 

IF = 4

A, dIF/dt = 100 A/µs,

-

-

130

ns

 

VFR = 1.1 x VFmax

 

 

 

 

 

 

 

 

VFP

Forward recovery voltage

 

IF = 4

A, dIF/dt = 100 A/µs

-

-

7.5

V

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Doc ID 16276 Rev 1

ST STTH4L06 User Manual

STTH4L06

 

 

 

 

 

 

Characteristics

Figure 1. Conduction losses versus average

Figure 2. Forward voltage drop versus

 

current

 

 

 

 

 

forward current

P(W)

 

 

 

 

 

50

IFM(A)

5.5

 

 

 

 

 

 

5.0

δ=0.05

δ=0.1

δ=0.2

δ=0.5

δ=1

45

 

 

 

 

 

 

4.5

 

 

 

 

 

40

 

4.0

 

 

 

 

 

35

Tj=150°C

 

 

 

 

 

 

3.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

(Maximum values)

 

 

 

 

 

 

 

3.0

 

 

 

 

 

25

 

2.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

2.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tj=150°C

 

 

 

 

 

 

15

1.5

 

 

 

 

T

(Typical values)

 

 

 

 

 

Tj=25°C

 

 

 

 

 

 

1.0

 

 

 

 

 

10

(Maximum values)

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

IF(AV)(A)

δ=tp/T

tp

5

VFM(V)

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

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

Figure 3. Relative variation of thermal

Figure 4. Relative variation of thermal

impedance junction ambient versus

impedance junction ambient versus

pulse duration (DO-201AD)

pulse duration (DO-15)

1.0

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

 

 

 

1.0

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.9

DO-201AD

Epoxy printed circuit FR4

 

 

0.9

DO-15

Epoxy printed circuit FR4

 

 

Lleads=10 mm

 

 

Lleads=10 mm

 

 

0.8

 

copper thickness = 35 µm

 

 

0.8

 

copper thickness = 35 µm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.7

 

 

 

 

 

0.7

 

 

 

 

 

0.6

 

 

 

 

 

0.6

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

 

0.4

 

 

 

 

 

0.4

 

 

 

 

 

0.3

 

 

 

 

 

0.3

 

 

 

 

 

0.2

 

 

 

 

 

0.2

 

 

 

 

 

0.1

Single pulse

 

 

 

 

0.1

Single pulse

 

 

 

 

 

 

tp(s)

 

 

 

 

tp(s)

 

 

 

 

 

 

 

0.0

 

 

 

 

0.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.E-01

1.E+00

1.E+01

1.E+02

1.E+03

1.E-01

1.E+00

1.E+01

1.E+02

1.E+03

Figure 5. Peak reverse recovery current

Figure 6. Reverse recovery time versus dIF/dt

versus dIF/dt (typical values)

(typical values)

IRM(A)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

trr(ns)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

VR=400V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

450

 

 

 

 

 

 

 

 

VR=400V

 

Tj=150 °C

 

 

 

 

IF = 2 x IF(AV)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tj=150 °C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

IF = IF(AV)

 

 

 

 

 

400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

IF = 0.5 x IF(AV)

 

 

 

 

 

350

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

300

 

 

IF = 0.5 x IF(AV)

 

 

 

 

 

 

10

 

IF = 0.25 x IF(AV)

 

 

 

 

 

 

250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IF = IF(AV)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

 

 

 

 

 

 

IF = 2 x IF(AV)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

dIF/dt(A/µs)

 

 

 

 

50

 

 

 

dIF/dt(A/µs)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

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