ST TN1215, TS1220, TYN612, TYN812, TYN1012 User Manual

0 (0)

TN1215, TS1220 TYN612, TYN812, TYN1012

Sensitive and standard 12 A SCRs

Features

On-state rms current, IT(RMS) 12 A

Repetitive peak off-state voltage, VDRM/VRRM 600 to 1000 V

Triggering gate current, IGT 0.2 to 15 mA

Description

Available either in sensitive (TS1220) or standard (TN1215 / TYNx12) gate triggering levels, the 12 A SCR series is suitable to fit all modes of control, found in applications such as overvoltage

crowbar protection, motor control circuits in power tools and kitchen aids, inrush current limiting circuits, capacitive discharge ignition and voltage regulation circuits.

Available in through-hole or surface-mount packages, they provide an optimized performance in a limited space area.

A A

G K A

G

K

DPAK

A TN1215-xxxB TS1220-xxxB

K A A

G

D2PAK

TN1215-xxxG

TS1220-xxxG K

A

G

IPAK

A TN1215-xxxH

TS1220-xxxH

K

A

A

 

G

 

 

TO-220AB TYNx12RG

TYNx12TRG

G

A

K

TO-220AB

TS1220-xxxT

Table 1.

Device summary

 

 

 

 

 

 

 

Order code

 

Voltage (xxx) VDRM/VRRM

 

Sensitivity

Package

600 V

700 V

 

800 V

 

1000 V

IGT

 

 

 

 

 

TN1215-xxxB

X

 

 

X

 

 

15 mA

DPAK

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TN1215-xxxG

X

 

 

X

 

 

15 mA

D2PAK

TN1215-xxxH

X

 

 

X

 

 

15 mA

IPAK

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TS1220-xxxB

X

X

 

 

 

 

0.2 mA

DPAK

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TS1220-xxxH

X

 

 

 

 

 

0.2 mA

IPAK

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TS1220-xxxT

X

 

 

 

 

 

0.2 mA

TO-220AB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TYNx12RG

X

 

 

X

 

X

15 mA

TO-220AB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TYNx12TRG

X

 

 

X

 

X

5 mA

TO-220AB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

September 2011

 

 

Doc ID 7475 Rev 7

 

 

1/13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

www.st.com

Characteristics

 

TN1215, TS1220, TYN612, TYN812, TYN1012

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Characteristics

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 2.

Absolute ratings (limiting values)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Value

 

Symbol

Parameter

 

 

 

 

 

 

 

 

Unit

 

 

 

TN1215-G

TN1215-B/-H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TYNx12

TS1220-B/-H/T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IT(RMS)

RMS on-state current (180 °Conduction angle)

 

Tc = 105 °C

 

12

 

A

IT(AV)

Average on-state current (180 °Conduction angle)

Tc = 105 °C

 

8

 

A

ITSM

Non repetitive surge peak on-state

tp = 8.3 ms

 

Tj = 25 °C

145

 

 

115

 

A

current

tp = 10 ms

 

140

 

 

110

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I²t

I²t Value for fusing

tp = 10 ms

 

Tj = 25 °C

98

 

 

60

 

A2S

dI/dt

Critical rate of rise of on-state

F = 60 Hz

 

Tj = 125 °C

 

50

 

A/µs

current IG = 2 x IGT, tr ≤ 100 ns

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IGM

Peak gate current

tp = 20 µs

 

Tj = 125 °C

 

4

 

A

PG(AV)

Average gate power dissipation

 

 

Tj = 125 °C

 

1

 

W

Tstg

Storage junction temperature range

 

 

 

 

 

- 40 to + 150

°C

Tj

Operating junction temperature range

 

 

 

 

- 40 to + 125

 

VRGM

Maximum peak reverse gate voltage

 

 

 

 

 

5

 

V

(for TN1215 and TYNx12 only)

 

 

 

 

 

 

Table 3.

Sensitive electrical characteristics (Tj = 25 °C, unless otherwise specified)

 

Symbol

Test conditions

 

 

 

 

 

 

TS1220

 

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IGT

VD = 12 V, RL = 140 Ω

 

 

 

 

MAX.

 

200

 

µA

VGT

 

 

 

 

MAX.

 

0.8

 

V

 

 

 

 

 

 

 

VGD

VD = VDRM, RL = 3.3 kΩ, RGK = 220 Ω

Tj = 125 °C

 

MIN.

 

0.1

 

V

VRG

IRG = 10 µA

 

 

 

 

MIN.

 

8

 

V

IH

IT = 50 mA, RGK = 1 kΩ

 

 

 

 

MAX.

 

5

 

mA

IL

IG = 1 mA, RGK = 1 kΩ

 

 

 

 

MAX.

 

6

 

mA

dV/dt

VD = 65 % VDRM, RGK = 220 Ω

 

Tj = 125 °C

 

MIN.

 

5

 

V/µs

VTM

ITM = 24 A, tp = 380 µs

 

Tj = 25 °C

 

MAX.

 

1.6

 

V

Vt0

Threshold voltage

 

Tj = 125 °C

 

MAX.

 

0.85

 

V

Rd

Dynamic resistance

 

Tj = 125 °C

 

MAX.

 

30

 

IDRM

VDRM = VRRM, RGK = 220 Ω

 

Tj = 25 °C

 

MAX.

 

5

 

µA

IRRM

 

Tj = 125 °C

 

 

2

 

mA

 

 

 

 

 

 

2/13

Doc ID 7475 Rev 7

TN1215, TS1220, TYN612, TYN812, TYN1012

 

 

 

 

 

 

 

 

Characteristics

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 4.

Standard electrical characteristics (Tj = 25 °C, unless otherwise specified)

 

Symbol

 

 

Test conditions

 

 

TN1215

 

TYN

 

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B / H

 

G

 

x12T

 

x12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IGT

 

 

 

 

 

MIN.

2

 

 

0.5

2

 

mA

 

 

RL = 33 Ω

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VD = 12 V

 

 

MAX.

15

 

 

5

15

 

 

 

 

 

 

 

 

VGT

 

 

 

 

 

MAX.

 

 

 

1.3

 

 

 

V

VGD

VD = VDRM

RL = 3.3 kΩ

Tj = 125 °C

MIN.

 

 

 

0.2

 

 

 

V

IH

IT = 500 mA

Gate open

 

 

MAX.

40

 

30

 

15

30

 

mA

IL

IG = 1.2 IGT

 

 

 

MAX.

80

 

60

 

30

60

 

mA

dV/dt

VD = 67 % VDRM Gate open

Tj =125 °C

MIN.

200

 

 

40

200

 

V/µs

VTM

ITM = 24 A

tp = 380 µs

Tj = 25 °C

MAX.

 

 

 

1.6

 

 

 

V

Vt0

Threshold voltage

Tj = 125 °C

MAX.

 

 

 

0.85

 

 

 

V

Rd

Dynamic resistance

Tj = 125 °C

MAX.

 

 

 

30

 

 

 

IDRM

VDRM = VRRM

Tj = 25 °C

MAX.

 

 

 

5

 

 

 

µA

IRRM

Tj = 125 °C

 

 

 

2

 

 

 

mA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 5.

Thermal resistance

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

 

 

 

Parameter

 

 

 

 

 

 

 

 

Value

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rth(j-c)

 

Junction to case (DC)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3

 

°C/W

 

 

 

 

 

S(1) = 0.5 cm²

 

DPAK

 

 

 

 

70

 

 

Rth(j-a)

 

Junction to ambient (DC)

 

S(1) = 1 cm²

 

D2PAK

 

 

 

 

45

 

°C/W

 

 

 

 

 

IPAK

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TO-220AB

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. S = Copper surface under tab

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 1. Maximum average power dissipation versus average on-state current

Figure 2. Average and DC on-state current versus case temperature

P(W)

 

 

 

 

 

 

 

 

IT(AV)(A)

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

α = 180°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D.C.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α = 180°

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

360°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

IT(AV)(A)

 

 

 

α

 

 

 

 

Tcase(°C)

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

25

50

75

100

125

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

 

 

Doc ID 7475 Rev 7

3/13

ST TN1215, TS1220, TYN612, TYN812, TYN1012 User Manual

Characteristics

TN1215, TS1220, TYN612, TYN812, TYN1012

 

 

Figure 3. Average and D.C. on-state current

Figure 4. Relative variation of thermal

versus ambient temperature

impedance junction to case versus

(DPAK)

pulse duration

IT(AV)(A)

 

 

 

 

 

K=[Zth(j-c)/Rth(j-c)]

 

 

3.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Device mounted on FR4 with

 

 

 

 

 

2.5

 

 

recommended pad layout

 

 

 

 

 

 

 

D.C.

 

 

 

 

 

 

 

2.0

 

D2PAK

 

 

 

0.5

 

 

 

1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α = 180°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.0

DPAK

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

 

 

 

tp(s)

 

 

 

Tamb(°C)

 

 

 

 

 

 

0.0

 

 

 

 

0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1E-3

1E-2

1E-1

1E+0

0

25

50

75

100

125

 

 

 

 

Figure 5. Relative variation of thermal impedance junction to ambient versus pulse duration (DPAK)

Figure 6. Relative variation of gate trigger and holding current versus junction temperature for TS1220 series

1.00

K=[Zth(j-a)/Rth(j-a)]

 

IGT,IH,IL[Tj] / IGT,IH,IL[Tj=25°C]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.0

 

 

 

 

Device mounted on FR4 with

 

1.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

recommended pad layout

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DPAK

 

 

 

1.6

 

IGT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D2PAK

 

 

 

1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.10

 

 

TO-220AB / IPAK

 

 

1.0

 

 

 

 

 

 

IH & IL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RGK = 1kΩ

 

 

 

 

 

 

 

 

0.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tp(s)

 

 

 

0.2

 

 

 

Tj(°C)

 

 

 

 

 

0.01

 

 

 

 

0.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

140

1E-2

1E-1

1E+0

1E+1

1E+2

5E+2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 7. Relative variation of gate trigger

Figure 8. Relative variation of holding

and holding current versus junction

current versus gate-cathode

temperature

resistance (typical values)

IGT,IH,IL[Tj] / IGT,IH,IL[Tj=25°C]

 

 

 

 

 

IH[RGK] / IH[RGK=1kΩ]

 

 

 

 

 

 

 

5.0

 

 

 

2.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TS1220 Series

 

Tj = 25°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.5

 

2.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TN1215 and TYNx12 Series

 

 

 

 

2.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.0

 

 

 

1.8

 

IGT

 

 

 

 

 

 

 

3.5

 

 

 

1.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5

 

 

 

1.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.0

 

 

 

0.8

 

 

 

 

 

 

IH & IL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5

 

 

 

0.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.0

 

 

 

0.2

 

 

 

Tj(°C)

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

0.0

 

 

 

 

 

 

 

 

RGK(kΩ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.0

 

 

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

140

 

 

 

1E-2

1E-1

1E+0

1E+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Doc ID 7475 Rev 7

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