MOTOROLA
SEMICONDUCTOR TECHNICAL DATA
Darlington Complementary
Silicon Power Transistors
. . . designed for general purpose and low speed switching applications.
•
High DC Current Gain – hFE = 2500 (typ.) @ IC = 5.0 Adc.
•
Collector Emitter Sustaining Voltage @ 30 mAdc:
VCEO(sus) = 80 Vdc (min.) — BDW46
VCEO(sus) =
100 Vdc (min.) — BDW42/BDW47
•
Low Collector Emitter Saturation Voltage
VCE(sat) = 2.0 Vdc (max.) @ IC = 5.0 Adc
VCE(sat) =
3.0 Vdc (max.) @ IC = 10.0 Adc
•
Monolithic Construction with Built–In Base Emitter Shunt resistors
•
TO–220AB Compact Package
BDW42*
BDW46
BDW47*
*Motorola Preferred Device
NPN
PNP
MAXIMUM RATINGS
DARLINGTON
15 AMPERE
COMPLEMENTARY
SILICON
POWER TRANSISTORS
80 – 100 VOLTS
85 WATTS
PD, POWER DISSIPATION (WATTS)
Î Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
Î Î
Î
Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
Î
Î
ÎÎ Î
Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎ
Î
Î
Î Î
Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î Î Î Î
Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎ Î Î Î
Î Î Î Î
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Rating
Symbol
VCEO
VCB
VEB
IC
IB
BDW46
80
80
BDW42
BDW47
100
100
Unit
Vdc
Vdc
Vdc
Adc
Adc
Collector–Emitter Voltage
Collector–Base Voltage
Emitter–Base Voltage
5.0
15
Collector Current — Continuous
Base Current
0.5
Total Device Dissipation
@ TC = 25
_
C
Derate above 25
_
C
PD
85
0.68
Watts
W/
_
C
Operating and Storage Junction
Temperature Range
TJ, Tstg
– 55 to + 150
_
C
CASE 221A–06
TO–220AB
THERMAL CHARACTERISTICS
Characteristic
Symbol
R
θJC
Max
Unit
Thermal Resistance, Junction to Case
1.47
_
C/W
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
25
50
75
100
125
150
TC, CASE TEMPERATURE (°C)
Figure 1. Power Temperature Derating Curve
Preferred
devices are Motorola recommended choices for future use and best overall value.
REV 7
3–212
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
BDW42 BDW46 BDW47
t, TIME (
µ
s)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î Î Î Î
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎ Î Î Î
Î Î Î Î
Î
Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î Î Î Î
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎ Î Î Î
Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(TC = 25
_
C unless otherwise noted)
Characteristic
OFF CHARACTERISTICS
Symbol
Min
Max
Unit
Collector Emitter Sustaining Voltage (1)
(IC = 30 mAdc, IB = 0)
Collector Cutoff Current
(VCE = 40 Vdc, IB = 0)
(VCE = 50 Vdc, IB = 0)
VCEO(sus)
Vdc
BDW46
BDW42/BDW47
BDW46
BDW42/BDW47
80
100
—
—
—
—
—
—
—
ICEO
mAdc
2.0
2.0
1.0
1.0
2.0
Collector Cutoff Current
(VCB = 80 Vdc, IE = 0)
(VCB = 100 Vdc, IE = 0)
Emitter Cutoff Current
(VBE = 5.0 Vdc, IC = 0)
ICBO
mAdc
BDW41/BDW46
BDW42/BDW47
IEBO
mAdc
ON CHARACTERISTICS (1)
DC Current Gain
(IC = 5.0 Adc, VCE = 4.0 Vdc)
(IC = 10 Adc, VCE = 4.0 Vdc)
hFE
1000
250
—
—
—
—
—
Collector–Emitter Saturation Voltage
(IC = 5.0 Adc, IB = 10 mAdc)
(IC = 10 Adc, IB = 50 mAdc)
Base–Emitter On Voltage
(IC = 10 Adc, VCE = 4.0 Vdc)
VCE(sat)
Vdc
2.0
3.0
3.0
VBE(on)
Vdc
SECOND BREAKDOWN (2)
Second Breakdown Collector
Current with Base Forward Biased
BDW42
BDW46/BDW47
IS/b
Adc
VCE = 28.4 Vdc
VCE = 40 Vdc
VCE = 22.5 Vdc
VCE = 36 Vdc
3.0
1.2
3.8
1.2
—
—
—
—
DYNAMIC CHARACTERISTICS
Magnitude of common emitter small signal short circuit current transfer ratio
(IC = 3.0 Adc, VCE = 3.0 Vdc, f = 1.0 MHz)
Output Capacitance
(VCB = 10 Vdc, IE = 0, f = 0.1 MHz)
fT
4.0
—
MHz
pF
Cob
BDW42
BDW46/BDW47
—
—
200
300
—
Small–Signal Current Gain
(IC = 3.0 Adc, VCE = 3.0 Vdc, f = 1.0 kHz)
hfe
300
(1) Pulse Test: Pulse Width = 300
µs,
Duty Cycle = 2.0%.
(2) Pulse Test non repetitive: Pulse Width = 250 ms.
5.0
3.0
2.0
RC
SCOPE
1.0
0.7
0.5
0.3
0.2
0.1
0.07
0.05
0.1
VCC = 30 V
IC/IB = 250
IB1 = IB2
TJ = 25°C
0.2
tr
tf
RB AND RC VARIED TO OBTAIN DESIRED CURRENT LEVELS
D1 MUST BE FAST RECOVERY TYPES, e.g.:
1N5825 USED ABOVE IB 100 mA
MSD6100 USED BELOW IB 100 mA
TUT
RB
V2
APPROX
+ 8.0 V
D1
51
8.0 k
150
0
VCC
– 30 V
ts
[
[
[
[
V1
APPROX
25
µs
– 12 V
tr, tf 10 ns
DUTY CYCLE = 1.0%
+ 4.0 V
for td and tr, D1 id disconnected
and V2 = 0
For NPN test circuit reverse all polarities
v
td @ VBE(off) = 0 V
0.5 0.7 1.0
2.0 3.0
0.3
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
5.0 7.0 10
Figure 2. Switching Times Test Circuit
Figure 3. Switching Times
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
3–213
BDW42 BDW46 BDW47
r(t) EFFECTIVE TRANSIENT
THERMAL RESISTANCE (NORMALIZED)
1.0
0.7
0.5
0.3
0.2
0.1
0.1
0.07
0.05
0.03
0.02
0.01
0.01
0.01
0.05
0.02
t1
SINGLE PULSE
t2
P(pk)
R
θJC
(t) = r(t) R
θJC
R
θJC
= 1.92°C/W
D CURVES APPLY FOR POWER
PULSE TRAIN SHOWN
READ TIME AT t1
TJ(pk) – TC = P(pk) R
θJC
(t)
50
100
200 300
500
1000
D = 0.5
0.2
DUTY CYCLE, D = t1/t2
0.02 0.03
0.05
0.1
0.2 0.3
0.5
1.0
2.0 3.0 5.0
10
t, TIME OR PULSE WIDTH (ms)
20
30
Figure 4. Thermal Response
ACTIVE–REGION SAFE OPERATING AREA
50
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
20
10
5.0
2.0
1.0
0.5
0.2
0.1
0.05
1.0
BDW42
2.0 3.0
5.0 7.0 10
50 70 100
20 30
VCE, COLLECTOR–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
SECOND BREAKDOWN LIMIT
BONDING WIRE LIMIT
THERMAL LIMITED
@ TC = 25°C (SINGLE PULSE)
dc
TJ = 25°C
1.0 ms
0.1 ms
50
20
10
5.0
2.0
1.0
0.5
0.2
0.1
0.05
1.0
BDW46
BDW47
2.0 3.0
5.0 7.0 10
50 70 100
20 30
VCE, COLLECTOR–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
SECOND BREAKDOWN LIMIT
BONDING WIRE LIMIT
THERMAL LIMITED
@ TC = 25°C (SINGLE PULSE)
TJ = 25°C
1.0 ms
0.1 ms
0.5 ms
0.5 ms
dc
Figure 5. BDW42
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 dissipation than the
curves indicate. The data of Fig. 5 and 6 is based on TJ(pk) =
200
_
C; TC is variable depending on conditions. Second break-
10,000
hFE, SMALL–SIGNAL CURRENT GAIN
5000
3000
2000
1000
500
300
200
100
50
30
20
10
1.0
2.0
C, CAPACITANCE (pF)
Figure 6. BDW46 and BDW47
down pulse limits are valid for duty cycles to 10% provided
TJ(pk)
200
_
C. TJ(pk) may be calculated from the data in
Fig. 4. At high case temperatures, thermal limitations will re-
duce the power that can be handled to values less than the li-
mitations imposed by second breakdown.
v
* Linear extrapolation
300
TJ = + 25°C
200
TJ = 25°C
VCE = 3.0 V
IC = 3.0 A
BDW46, 47 (PNP)
BDW42 (NPN)
5.0
10
20
50 100
f, FREQUENCY (kHz)
200
500 1000
100
70
50
Cib
Cob
BDW46, 47 (PNP)
BDW42 (NPN)
0.2
0.5
1.0 2.0
5.0 10
20
VR, REVERSE VOLTAGE (VOLTS)
50
100
30
0.1
Figure 7. Small–Signal Current Gain
3–214
Figure 8. Capacitance
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
京公网安备 11010802033920号
EEWORLD
