Vishay IRFPS37N50A, SiHFPS37N50A Data Sheet

IRFPS37N50A, SiHFPS37N50A

Vishay Siliconix

Power MOSFET

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FEATURES

 

 

 

PRODUCT SUMMARY

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Low Gate Charge Qg Results in Simple Drive

 

VDS (V)

 

500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Requirement

 

 

 

RDS(on) (Max.) ( )

 

VGS = 10 V

 

 

 

0.13

 

 

 

 

 

Available

 

 

 

 

 

 

 

• Improved Gate, Avalanche and Dynamic dV/dt

RoHS*

Qg (Max.) (nC)

 

180

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ruggedness

 

 

COMPLIANT

Qgs (nC)

 

46

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Qgd (nC)

 

71

 

 

 

 

 

 

 

 

• Fully Characterized Capacitance and Avalanche Voltage

Configuration

 

 

Single

 

 

 

 

 

and Current

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Effective Coss Specified

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Super-247

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Compliant to RoHS Directive 2002/95/EC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

APPLICATIONS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Switch Mode Power Supply (SMPS)

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Uninterruptible Power Supply

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• High Speed Power Switching

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N-Channel MOSFET

TYPICAL SMPS TOPOLOGIES

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Full Bridge Converters

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Power Factor Correction Boost

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ORDERING INFORMATION

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Package

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Super-247

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lead (Pb)-free

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IRFPS37N50APbF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SiHFPS37N50A-E3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SnPb

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IRFPS37N50A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SiHFPS37N50A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS (TC = 25 °C, unless otherwise noted)

 

 

 

PARAMETER

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SYMBOL

 

LIMIT

 

UNIT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Drain-Source Voltage

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VDS

 

500

 

V

Gate-Source Voltage

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VGS

 

± 30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Continuous Drain Current

 

 

 

 

 

 

 

 

VGS at 10 V

 

TC = 25 °C

ID

 

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TC = 100 °C

 

23

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pulsed Drain Currenta

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IDM

 

144

 

 

Linear Derating Factor

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.6

 

W/°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Single Pulse Avalanche Energyb

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EAS

 

1260

 

mJ

Repetitive Avalanche Currenta

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IAR

 

36

 

A

Repetitive Avalanche Energya

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EAR

 

44

 

mJ

Maximum Power Dissipation

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TC = 25 °C

 

PD

 

446

 

W

Peak Diode Recovery dV/dtc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dV/dt

 

3.5

 

V/ns

Operating Junction and Storage Temperature Range

 

 

 

 

 

 

TJ, Tstg

 

- 55 to + 150

 

°C

Soldering Recommendations (Peak Temperature)

 

 

for 10 s

 

 

 

300d

 

 

 

 

 

 

 

 

Notes

a. Repetitive rating; pulse width limited by maximum junction temperature (see fig. 11). b. Starting TJ = 25 °C, L = 1.94 mH, Rg = 25 , IAS = 36 A (see fig. 12).

c. ISD 36 A, dI/dt 145 A/μs, VDD VDS, TJ 150 °C. d. 1.6 mm from case.

* Pb containing terminations are not RoHS compliant, exemptions may apply

Document Number: 91258

www.vishay.com

S11-0111-Rev. C, 07-Feb-11

1

IRFPS37N50A, SiHFPS37N50A

Vishay Siliconix

THERMAL RESISTANCE RATINGS

PARAMETER

SYMBOL

TYP.

MAX.

UNIT

 

 

 

 

 

Maximum Junction-to-Ambient

RthJA

-

40

 

Case-to-Sink, Flat, Greased Surface

RthCS

0.24

-

°C/W

Maximum Junction-to-Case (Drain)

RthJC

-

0.28

 

SPECIFICATIONS (TJ = 25 °C, unless otherwise noted)

PARAMETER

 

SYMBOL

TEST CONDITIONS

 

MIN.

TYP.

MAX.

UNIT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Static

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Drain-Source Breakdown Voltage

 

VDS

VGS = 0 V, ID = 250 μA

 

500

-

-

V

Gate-Source Threshold Voltage

 

VGS(th)

VDS = VGS, ID = 250 μA

 

2.0

-

4.0

V

Gate-Source Leakage

 

IGSS

 

VGS = ± 30 V

 

-

-

± 100

nA

Zero Gate Voltage Drain Current

 

IDSS

VDS = 500 V, VGS = 0 V

 

-

-

25

μA

 

VDS = 400 V, VGS = 0 V, TJ = 150 °C

-

-

250

 

 

 

 

Drain-Source On-State Resistance

 

RDS(on)

VGS = 10 V

 

 

ID = 22 Ab

 

-

-

0.13

 

Forward Transconductance

 

gfs

VDS = 50 V, ID = 22 Ab

 

20

-

-

S

Dynamic

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Input Capacitance

 

Ciss

 

 

VGS = 0 V,

 

-

5579

-

 

Output Capacitance

 

Coss

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VDS = 25 V,

 

-

810

-

 

 

 

 

f = 1.0 MHz, see fig. 5

 

 

 

 

 

Reverse Transfer Capacitance

 

Crss

 

-

36

-

pF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Output Capacitance

 

Coss

 

 

 

VDS = 1.0 V , f = 1.0 MHz

-

7905

-

 

 

 

 

 

 

VGS = 0 V

 

 

VDS = 400 V , f = 1.0 MHz

-

221

-

 

 

 

 

 

 

 

Effective Output Capacitance

 

Coss eff.

 

 

 

VDS = 0 V to 400 V

-

400

-

 

Total Gate Charge

 

Qg

 

 

 

ID = 36 A, VDS = 400 V,

-

-

180

 

Gate-Source Charge

 

Qgs

VGS = 10 V

 

 

-

-

46

nC

 

 

 

see fig. 6 and 13b

Gate-Drain Charge

 

Qgd

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

-

71

 

Turn-On Delay Time

 

td(on)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

23

-

 

Rise Time

 

tr

VDD = 250 V, ID = 36 A,

 

-

98

-

ns

 

 

 

RG = 2.15 , RD = 7.0

 

 

 

 

Turn-Off Delay Time

 

td(off)

 

-

52

-

 

 

 

see fig. 10b

 

 

Fall Time

 

tf

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

80

-

 

Drain-Source Body Diode Characteristics

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Continuous Source-Drain Diode Current

 

IS

MOSFET symbol

D

-

-

36

 

 

 

 

showing the

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pulsed Diode Forward Currenta

 

ISM

integral reverse

G

 

 

 

 

-

-

144

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p - n junction diode

 

 

S

 

 

 

 

 

Body Diode Voltage

 

VSD

TJ = 25 °C, IS = 36 A, VGS = 0 Vb

 

-

-

1.5

V

Body Diode Reverse Recovery Time

 

trr

TJ = 25 °C, IF = 36 A, dI/dt = 100 A/μsb

-

570

860

ns

Body Diode Reverse Recovery Charge

 

Qrr

-

8.6

13

μC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Forward Turn-On Time

 

ton

Intrinsic turn-on time is negligible (turn-on is dominated by LS and LD)

Notes

a.Repetitive rating; pulse width limited by maximum junction temperature (see fig. 11).

b.Pulse width 300 μs; duty cycle 2 %.

c.Coss eff. is a fixed capacitance that gives the same charging time as Coss while VDS is rising from 0 % to 80 % VDS.

www.vishay.com

Document Number: 91258

2

S11-0111-Rev. C, 07-Feb-11

Vishay IRFPS37N50A, SiHFPS37N50A Data Sheet

IRFPS37N50A, SiHFPS37N50A

Vishay Siliconix

TYPICAL CHARACTERISTICS (25 °C, unless otherwise noted)

 

1000

VGS

 

 

 

TOP

15V

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>(A)

 

10V

 

 

 

8.0V

 

 

 

7.0V

 

 

 

6.0V

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>Current

 

 

 

100

5.5V

 

 

5.0V

 

 

BOTTOM 4.5V

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>Drain-to-Source

10

 

 

 

1

 

4.5V

 

<![if ! IE]>

<![endif]>,

 

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>D

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>I

 

 

 

 

 

 

 

20µs PULSE WIDTH

 

0.1

 

TJ= 25 °C

 

 

 

 

 

 

0.1

1

10

100

VDS , Drain-to-Source Voltage (V)

Fig. 1 - Typical Output Characteristics

 

100

VGS

 

 

 

 

 

 

 

TOP

15V

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>(A)

 

10V

 

 

 

8.0V

 

 

 

7.0V

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>Current

 

6.0V

 

 

 

5.5V

 

 

 

5.0V

 

 

BOTTOM 4.5V

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>Drain-to-Source

10

 

 

 

 

 

4.5V

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>,

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>D

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>I

 

 

 

 

 

 

 

20µs PULSE WIDTH

 

1

 

TJ= 150 °C

 

 

 

 

 

 

0.1

1

10

100

VDS , Drain-to-Source Voltage (V)

Fig. 2 - Typical Output Characteristics

 

1000

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>(A)

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>Current

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>Drain-to-Source

 

T = 150°C

 

 

 

 

 

J

 

 

 

 

 

 

T = 25°C

 

 

10

 

J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>,

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>D

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V DS= 50V

 

 

 

1

 

 

20µs PULSE WIDTH

 

 

 

 

 

 

 

 

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

VGS , Gate-to-Source Voltage (V)

Fig. 3 - Typical Transfer Characteristics

 

 

3.0

I

= 36A

<![if ! IE]>

<![endif]>Resistance

 

 

D

 

 

2.5

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>Source-to-Drain On

<![if ! IE]>

<![endif]>(Normalized)

2.0

 

 

1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

1.0

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>,

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>DS(on)

 

0.5

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>R

 

0.0

 

VGS = 10V

 

 

 

 

 

 

-60

-40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 160

TJ, Junction Temperature ( °C)

Fig. 4 - Normalized On-Resistance vs. Temperature

Document Number: 91258

www.vishay.com

S11-0111-Rev. C, 07-Feb-11

3

Loading...
+ 6 hidden pages