1
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data

 
 
  !  
These devices are designed for high–voltage, high–speed power switching
inductive circuits where fall time is critical. They are particularly suited for 115 and
220 V SWITCHMODE applications such as Switching Regulators, Inverters, Motor
Controls, Solenoid/Relay drivers and Deflection circuits.
SPECIFICATION FEATURES:
VCEO(sus) 400 V
Reverse Bias SOA with Inductive Loads @ TC = 100
_
C
Inductive Switching Matrix 2 to 4 Amp, 25 and 100
_
C
...tc @ 3A, 100
_
C is 180 ns (Typ)
700 V Blocking Capability
SOA and Switching Applications Information.
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
MAXIMUM RATINGS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Rating
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
Symbol
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Value
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Unit
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Emitter Voltage
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
VCEO(sus)
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
400
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Emitter Voltage
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
VCEV
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
700
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Emitter Base Voltage
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
VEBO
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
9
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector Current Continuous
Peak (1)
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
IC
ICM
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
4
8
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Adc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Base Current Continuous
Peak (1)
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
IB
IBM
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
2
4
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Adc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Emitter Current Continuous
Peak (1)
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
IE
IEM
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
6
12
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Adc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Total Power Dissipation @ TA = 25
_
C
Derate above 25
_
C
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
PD
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
2
16
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Watts
mW/
_
C
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Total Power Dissipation @ TC = 25
_
C
Derate above 25
_
C
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
PD
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
75
600
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Watts
mW/
_
C
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Operating and Storage Junction Temperature Range
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
TJ, Tstg
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
65 to +150
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
_
C
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
THERMAL CHARACTERISTICS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Characteristic
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
Symbol
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Max
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Unit
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Thermal Resistance, Junction to Ambient
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
RθJA
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
62.5
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
_
C/W
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Thermal Resistance, Junction to Case
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
RθJC
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
1.67
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
_
C/W
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Maximum Lead Temperature for Soldering
Purposes: 1/8 from Case for 5 Seconds
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
TL
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
275
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
_
C
(1) Pulse Test: Pulse Width = 5 ms, Duty Cycle
v
10%.
Designer’s Data for “W orst Case” Conditions — The Designers Data Sheet permits the design of most circuits entirely from the information presented. SOA Limit
curves — representing boundaries on device characteristics — are given to facilitate “worst case” design.
Preferred devices are Motorola recommended choices for future use and best overall value.
Designer’s and SWITCHMODE are trademarks of Motorola, Inc.

SEMICONDUCTOR TECHNICAL DATA Order this document
by MJE13005/D
Motorola, Inc. 1995

4 AMPERE
NPN SILICON
POWER TRANSISTOR
400 VOLTS
75 WATTS
*Motorola Preferred Device
CASE 221A–06
TO–220AB
REV 3
MJE13005
2 Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (TC = 25
_
C unless otherwise noted)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Characteristic
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Symbol
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Min
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Typ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Max
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Unit
*OFF CHARACTERISTICS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Emitter Sustaining Voltage
(IC = 10 mA, IB = 0)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VCEO(sus)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
400
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector Cutoff Current
(VCEV = Rated Value, VBE(off) = 1.5 Vdc)
(VCEV = Rated Value, VBE(off) = 1.5 Vdc, TC = 100
_
C)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ICEV
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
1
5
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
mAdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Emitter Cutoff Current
(VEB = 9 Vdc, IC = 0)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
IEBO
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
1
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
mAdc
SECOND BREAKDOWN
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Second Breakdown Collector Current with base forward biased
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
IS/b
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
See Figure 11
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Clamped Inductive SOA with Base Reverse Biased
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
RBSOA
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
See Figure 12
*ON CHARACTERISTICS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
DC Current Gain
(IC = 1 Adc, VCE = 5 Vdc)
(IC = 2 Adc, VCE = 5 Vdc)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
hFE
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
10
8
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
60
40
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Emitter Saturation Voltage
(IC = 1 Adc, IB = 0.2 Adc)
(IC = 2 Adc, IB = 0.5 Adc)
(IC = 4 Adc, IB = 1 Adc)
(IC = 2 Adc, IB = 0.5 Adc, TC = 100
_
C)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VCE(sat)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
0.5
0.6
1
1
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Base–Emitter Saturation Voltage
(IC = 1 Adc, IB = 0.2 Adc)
(IC = 2 Adc, IB = 0.5 Adc)
(IC = 2 Adc, IB = 0.5 Adc, TC = 100
_
C)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VBE(sat)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
1.2
1.6
1.5
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
DYNAMIC CHARACTERISTICS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Current–Gain — Bandwidth Product
(IC = 500 mAdc, VCE = 10 Vdc, f = 1 MHz)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
fT
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
4
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
MHz
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Output Capacitance
(VCB = 10 Vdc, IE = 0, f = 0.1 MHz)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Cob
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
65
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
pF
SWITCHING CHARACTERISTICS
Resistive Load (Table 2)
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Delay Time
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
(VCC = 125 Vdc, IC = 2 A,
IB1 = IB2 = 0.4 A, tp = 25 µs,
Duty Cycle
v
1%)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
td
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
0.025
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
0.1
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
µs
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Rise Time
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
(VCC = 125 Vdc, IC = 2 A,
IB1 = IB2 = 0.4 A, tp = 25 µs,
Duty Cycle
v
1%)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
tr
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
0.3
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
0.7
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
µs
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Storage Time
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
IB1 = IB2 = 0.4 A, tp = 25 µs,
Duty Cycle
v
1%)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ts
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
1.7
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
4
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
µs
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Fall Time
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
v
1%)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
tf
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
0.4
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
0.9
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
µs
Inductive Load, Clamped (Table 2, Figure 13)
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Voltage Storage Time
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
(IC = 2 A, Vclamp = 300 Vdc,
IB1 = 0.4 A, VBE(off) = 5 Vdc, TC = 100
_
C)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
tsv
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
0.9
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
4
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
µs
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Crossover Time
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
(IC = 2 A, Vclamp = 300 Vdc,
IB1 = 0.4 A, VBE(off) = 5 Vdc, TC = 100
_
C)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
tc
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
0.32
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
0.9
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
µs
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Fall Time
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
IB1 = 0.4 A, VBE(off) = 5 Vdc, TC = 100
_
C)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
tfi
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
0.16
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
µs
*Pulse Test: Pulse Width = 300 µs, Duty Cycle = 2%.
MJE13005
3
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
C, CAPACITANCE (pF) VCE(sat), COLLECTOR–EMITTER SATURATION
VOLTAGE (VOLTS)
VBE, BASE–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
VCE, COLLECTOR–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
1.1
1.3
0.7
0.3
Figure 1. DC Current Gain
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
0.1 0.4 2 4
10
Figure 2. Collector Saturation Region
0.03 IB, BASE CURRENT (AMP)
0.30.05
1.2
0.4
0
100
hFE, DC CURRENT GAIN
0.1 0.2 0.5 3
Figure 3. Base–Emitter Voltage Figure 4. Collector–Emitter Saturation Voltage
Figure 5. Collector Cutoff Region
2
0.8
0.1
VBE, BASE–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
0
TJ = 25
°
C
0.2 1
Figure 6. Capacitance
2 k
VR, REVERSE VOLTAGE (VOLTS)
Cib
Cob
0.3
, COLLECTOR CURRENT ( A)
µ
IC
0.4 0.2
70
50
300
1.6
0.5
IC = 1 A
TJ = –55
°
C
5
0.04 0.6
0.06 0.1 10.04 0.40.2 0.6
70
50
30
7
300
200
100
20
30
10050510.5
150
°
C
IC/IB = 4
+0.6
2 A
0.7 1 2
0.9 0.35
0.55
0.25
0.05
0.45
0.06
VCE = 2 V
VCE = 5 V
TJ = 150
°
C
25
°
C
55
°
C
2
0.15
+0.4+0.2
1
10
100
1 k
10 k
500
700
1 k
10 30
REVERSE FORWARD
VCE = 250 V
VBE(sat) @ IC/IB = 4
VBE(on) @ VCE = 2 V
20
3 A 4 A
4
25
°
C
25
°
C
0.06 0.1 10.04 0.40.2 0.6 2 4
3
TJ = –55
°
C
25
°
C
150
°
C
TJ = 150
°
C
125
°
C
100
°
C
75
°
C
50
°
C
25
°
C
MJE13005
4 Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
trv
TIME
IC
VCE 90% IB1
tsv
ICPK Vclamp
90% Vclamp 90% IC
10% Vclamp 10%
ICPK 2% IC
IB
tfi tti
tc
Figure 7. Inductive Switching Measurements
Table 1. Typical Inductive Switching Performance
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
IC
AMP
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
TC
_
C
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
tsv
ns
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
trv
ns
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
tfi
ns
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
tti
ns
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
tc
ns
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
2
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
25
100
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
600
900
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
70
110
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
100
240
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
80
130
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
180
320
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
3
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
25
100
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
650
950
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
60
100
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
140
330
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
60
100
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
200
350
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
4
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
25
100
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
550
850
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
70
110
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
160
350
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
100
160
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
220
390
NOTE: All Data recorded in the inductive Switching Circuit In Table 2.
SWITCHING TIMES NOTE
In resistive switching circuits, rise, fall, and storage times
have been defined and apply to both current and voltage
waveforms since they are in phase. However, for inductive
loads which are common to SWITCHMODE power supplies
and hammer drivers, current and voltage waveforms are not
in phase. Therefore, separate measurements must be made
on each waveform to determine the total switching time. For
this reason, the following new terms have been defined.
tsv = Voltage Storage Time, 90% IB1 to 10% Vclamp
trv = Voltage Rise Time, 1090% Vclamp
tfi = Current Fall Time, 9010% IC
tti = Current Tail, 102% IC
tc = Crossover Time, 10% Vclamp to 10% IC
An enlarged portion of the inductive switching waveforms is
shown in Figure 7 to aid in the visual identity of these terms.
For the designer, there is minimal switching loss during
storage time and the predominant switching power losses
occur during the crossover interval and can be obtained us-
ing the standard equation from AN–222:
PSWT = 1/2 VCCIC(tc)f
In general, trv + tfi
]
tc. However, at lower test currents this
relationship may not be valid.
As is common with most switching transistors, resistive
switching is specified at 25°C and has become a benchmark
for designers. However, for designers of high frequency con-
verter circuits, the user oriented specifications which make
this a “SWITCHMODE” transistor are the inductive switching
speeds (tc and tsv) which are guaranteed at 100
_
C.
t, TIME ( s)
µ
t, TIME ( s)
µ
Figure 8. Turn–On Time
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
tr
td @ VBE(off) = 5 V
0.02
0.01
1
0.5
0.2
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
0.4 41 20.04
VCC = 125 V
IC/IB = 5
TJ = 25
°
C
0.2
0.05
0.1
0.1
Figure 9. Turn–Off Time
0.2
0.1
10
5
1
0.5 41 20.04
VCC = 125 V
IC/IB = 5
TJ = 25
°
C
0.2
0.3
0.5
0.1
2
ts
tf
RESISTIVE SWITCHING PERFORMANCE
MJE13005
5
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
REVERSE BIAS SAFE OPERATING AREA AND INDUCTIVE SWITCHING RESISTIVE
SWITCHING
OUTPUT WAVEFORMS
TEST CIRCUITS
CIRCUIT
VALUES
TEST WAVEFORMS
NOTE
PW and VCC Adjusted for Desired IC
RB Adjusted for Desired IB1
5 V
PW
DUTY CYCLE
10%
tr, tf
10 ns 68 1 k
0.001
µ
F
0.02
µ
F
1N4933
270
+5 V
1 k 2N2905
47
1/2 W 100
VBE(off)
MJE200
T.U.T.
IB
RB
1N4933
1N4933 33
33
2N2222
1 k
MJE210
VCC
+5 V
L
IC
MR826*
Vclamp
*SELECTED FOR
1 kV
VCE
5.1 k
51
+125 V
RC
SCOPE
4.0 V
D1
RBTUT
t1 ADJUSTED TO
OBTAIN IC
t1
Lcoil (ICpk)
VCC
t2
Lcoil (ICpk)
Vclamp
+10 V 25
µ
s
0
8 V
Coil Data:
Ferroxcube Core #6656
Full Bobbin (~16 Turns) #16
GAP for 200 µH/20 A
Lcoil = 200 µHVCC = 20 V
Vclamp = 300 Vdc
VCC = 125 V
RC = 62
D1 = 1N5820 or Equiv.
RB = 22
Test Equipment
Scope–Tektronics
475 or Equivalent
tr, tf < 10 ns
Duty Cycle = 1.0%
RB and RC adjusted
for desired IB and IC
t1
IC
VCE
TIME
IC(pk)
VCE or
Vclamp
t2t
t
tf
tf CLAMPED
tf UNCLAMPED
t2
Table 2. Test Conditions for Dynamic Performance
t, TIME (ms)
1
0.01
0.01
0.7
0.2
0.1
0.05
0.02
r(t), TRANSIENT THERMAL RESISTANCE
0.05 1 2 5 10 20 50 100 200 500
Z
θ
JC(t) = r(t) R
θ
JC
R
θ
JC = 1.67
°
C/W MAX
D CURVES APPLY FOR POWER
PULSE TRAIN SHOWN
READ TIME AT t1
TJ(pk) – TC = P(pk) Z
θ
JC(t)
P(pk)
t1t2
DUTY CYCLE, D = t1/t2
D = 0.5
0.2
0.05
0.01
SINGLE PULSE
0.1 0.50.2
(NORMALIZED)
1 k
0.5
0.3
0.07
0.03
0.02
Figure 10. Typical Thermal Response [ZθJC(t)]
0.1
0.02
MJE13005
6 Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
The Safe Operating Area Figures 1 1 and 12 are specified ratings
for these devices under the test conditions shown.
IC(pk), COLLECTOR CURRENT (AMP) IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
5 ms 500
µ
s
1 ms
dc
10
7VCE, COLLECTOR–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
0.02
10 400
2
1
5
0.5
0.1
0.05
30 50 70 100
Figure 11. Forward Bias Safe Operating Area
Figure 12. Reverse Bias Switching
Safe Operating Area
0.2
0.01 300 500
MJE13005
5 20
4
0800
1
100 300
TC
100
°
C
IB1 = 2.0 A
500 700
VBE(off) = 9 V
0
2
VCE, COLLECTOR–EMITTER CLAMP VOLTAGE (VOLTS)
3
200 400 600
5 V
MJE13005 3 V
200
1.5 V
SAFE OPERATING AREA INFORMATION
FORWARD BIAS
There are two limitations on the power handling ability of a
transistor: average junction temperature and second break-
down. Safe operating area curves indicate IC – VCE limits of
the transistor that must be observed for reliable operation;
i.e., the transistor must not be subjected to greater dissipa-
tion than the curves indicate.
The data of Figure 11 is based on TC = 25
_
C; TJ(pk) is
variable depending on power level. Second breakdown pulse
limits are valid for duty cycles to 10% but must be derated
when TC 25
_
C. Second breakdown limitations do not der-
ate the same as thermal limitations. Allowable current at the
voltages shown on Figure 11 may be found at any case tem-
perature by using the appropriate curve on Figure 13.
TJ(pk) may be calculated from the data in Figure 10. At
high case temperatures, thermal limitations will reduce the
power that can be handled to values less than the limitations
imposed by second breakdown.
REVERSE BIAS
For inductive loads, high voltage and high current must be
sustained simultaneously during turn–off, in most cases, with
the base to emitter junction reverse biased. Under these
conditions the collector voltage must be held to a safe level
at or below a specific value of collector current. This can be
accomplished by several means such as active clamping,
RC snubbing, load line shaping, etc. The safe level for these
devices is specified as Reverse Bias Safe Operating Area
and represents the voltage–current conditions during re-
verse biased turn–off. This rating is verified under clamped
conditions so that the device is never subjected to an ava-
lanche mode. Figure 12 gives the complete RBSOA charac-
teristics.
Figure 13. Forward Bias Power Derating
TC, CASE TEMPERATURE (
°
C)
040 120 160
0.6
POWER DERATING FACTOR
SECOND BREAKDOWN
DERATING
1
0.8
0.4
0.2
60 100 14080
THERMAL
DERATING
20
MJE13005
7
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
PACKAGE DIMENSIONS
CASE 221A–06
TO–220AB
ISSUE Y
NOTES:
1. DIMENSIONING AND TOLERANCING PER ANSI
Y14.5M, 1982.
2. CONTROLLING DIMENSION: INCH.
3. DIMENSION Z DEFINES A ZONE WHERE ALL
BODY AND LEAD IRREGULARITIES ARE
ALLOWED.
STYLE 1:
PIN 1. BASE
2. COLLECTOR
3. EMITTER
4. COLLECTOR
DIM MIN MAX MIN MAX
MILLIMETERSINCHES
A0.570 0.620 14.48 15.75
B0.380 0.405 9.66 10.28
C0.160 0.190 4.07 4.82
D0.025 0.035 0.64 0.88
F0.142 0.147 3.61 3.73
G0.095 0.105 2.42 2.66
H0.110 0.155 2.80 3.93
J0.018 0.025 0.46 0.64
K0.500 0.562 12.70 14.27
L0.045 0.060 1.15 1.52
N0.190 0.210 4.83 5.33
Q0.100 0.120 2.54 3.04
R0.080 0.110 2.04 2.79
S0.045 0.055 1.15 1.39
T0.235 0.255 5.97 6.47
U0.000 0.050 0.00 1.27
V0.045 ––– 1.15 –––
Z––– 0.080 ––– 2.04
B
Q
H
Z
L
V
G
N
A
K
F
1 2 3
4
D
SEATING
PLANE
–T–
C
S
T
U
R
J
MJE13005
8 Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
How to reach us:
USA/EUROPE: Motorola Literature Distribution; JAPAN: Nippon Motorola Ltd.; Tatsumi–SPD–JLDC, Toshikatsu Otsuki,
P.O. Box 20912; Phoenix, Arizona 85036. 1–800–441–2447 6F Seibu–Butsuryu–Center, 3–14–2 Tatsumi Koto–Ku, Tokyo 135, Japan. 03–3521–8315
MFAX: RMFAX0@email.sps.mot.com – TOUCHTONE (602) 244–6609 HONG KONG: Motorola Semiconductors H.K. Ltd.; 8B Tai Ping Industrial Park,
INTERNET: http://Design–NET.com 51 Ting Kok Road, Tai Po, N.T., Hong Kong. 852–26629298
Motorola reserves the right to make changes without further notice to any products herein. Motorola makes no warranty , representation or guarantee regarding
the suitability of its products for any particular purpose, nor does Motorola assume any liability arising out of the application or use of any product or circuit,
and specifically disclaims any and all liability , including without limitation consequential or incidental damages. “Typical” parameters can and do vary in different
applications. All operating parameters, including “Typicals” must be validated for each customer application by customers technical experts. Motorola does
not convey any license under its patent rights nor the rights of others. Motorola products are not designed, intended, or authorized for use as components in
systems intended for surgical implant into the body , or other applications intended to support or sustain life, or for any other application in which the failure of
the Motorola product could create a situation where personal injury or death may occur. Should Buyer purchase or use Motorola products for any such
unintended or unauthorized application, Buyer shall indemnify and hold Motorola and its officers, employees, subsidiaries, affiliates, and distributors harmless
against all claims, costs, damages, and expenses, and reasonable attorney fees arising out of, directly or indirectly, any claim of personal injury or death
associated with such unintended or unauthorized use, even if such claim alleges that Motorola was negligent regarding the design or manufacture of the part.
Motorola and are registered trademarks of Motorola, Inc. Motorola, Inc. is an Equal Opportunity/Affirmative Action Employer .
MJE13005/D
*MJE13005/D*