BUD42D
High Speed, High Gain
Bipolar NPN Transistor with
Antisaturation Network and
Transient Voltage
Suppression Capability
The BUD42D is a state−of−the−art bipolar transistor. Tight dynamic
characteristics and lot to lot minimum spread make it ideally suitable
for light ballast applications.
Features
http://onsemi.com
4 AMPERES
650 VOLTS, 25 WATTS
POWER TRANSISTOR
•
•
•
•
Free−Wheeling Diode Built−In
Flat DC Current Gain
Fast Switching Times and Tight Distribution
“6 Sigma” Process Providing Tight and Reproducible Parameter
Spreads
•
Epoxy Meets UL 94 V−0 @ 0.125 in
•
These Devices are Pb−Free and are RoHS Compliant
Two Versions
MARKING
DIAGRAMS
4
Collector
AYWW
BU
D42DG
2
1
Collector 3
Base
Emmitter
4
Collector
AYWW
BU
D42DG
2
1
2
3
Base Collector Emmitter
A
Y
WW
BUD43D
G
= Assembly Location
= Year
= Work Week
= Device Code
= Pb−Free Package
4
Publication Order Number:
BUD42D/D
•
BUD42D−1: Case 369D for Insertion Mode
•
BUD42D, BUD42DT4: Case 369C for Surface Mount Mode
MAXIMUM RATINGS
Rating
Collector−Emitter Sustaining Voltage
Collector−Base Breakdown Voltage
Collector−Emitter Breakdown Voltage
Emitter−Base Voltage
Collector Current
−
Continuous
Collector Current
−
Peak (Note 1)
Base Current
−
Continuous
Base Current
−
Peak (Note 1)
Total Device Dissipation @ T
C
= 25_C
Derate above 25_C
Operating and Storage Temperature
ESD
−
Human Body Model
ESD
−
Machine Model
Symbol
V
CEO
V
CBO
V
CES
V
EBO
I
C
I
CM
I
B
I
BM
P
D
T
J
, T
stg
HBM
MM
Value
350
650
650
9
4.0
8.0
1.0
2.0
25
0.2
−65
to
+150
3B
C
Unit
Vdc
Vdc
Vdc
Vdc
Adc
Adc
Adc
Adc
W
W/_C
_C
V
V
4
1 2
3
DPAK
CASE 369C
STYLE 1
1
3
DPAK
CASE 369D
STYLE 1
TYPICAL GAIN
Typical Gain @ I
C
= 1 A, V
CE
= 2 V
Typical Gain @ I
C
= 0.3 A, V
CE
= 1 V
h
FE
h
FE
13
16
−
−
ORDERING INFORMATION
See detailed ordering and shipping information in the package
dimensions section on page 10 of this data sheet.
Stresses exceeding Maximum Ratings may damage the device. Maximum
Ratings are stress ratings only. Functional operation above the Recommended
Operating Conditions is not implied. Extended exposure to stresses above the
Recommended Operating Conditions may affect device reliability.
1. Pulse Test: Pulse Width = 5.0 ms, Duty Cycle = 10%10
©
Semiconductor Components Industries, LLC, 2013
1
August, 2013
−
Rev. 6
Î
Î
Î
ÎÎÎ Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎ ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î Î ÎÎÎÎ
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î Î Î Î
Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î Î ÎÎÎÎ
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î Î ÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎ Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎ Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(T
C
= 25°C unless otherwise noted)
THERMAL CHARACTERISTICS
DYNAMIC SATURATION VOLTAGE
SWITCHING CHARACTERISTICS: Resistive Load
(D.C.≤ 10%, Pulse Width = 40
ms)
DIODE CHARACTERISTICS
ON CHARACTERISTICS
OFF CHARACTERISTICS
Maximum Lead Temperature for Soldering Purposes: 1/8 in from Case for 5 seconds
Thermal Resistance, Junction−to−Ambient
Thermal Resistance, Junction−to−Case
Dynamic Saturation
Voltage:
Determined 1
ms
and
3
ms
respectively after
rising I
B1
reaches
90% of final I
B1
Collector Cutoff Current
(V
CE
= Rated V
CES
, V
EB
= 0)
Fall Time
(I
C
= 2.5 Adc, I
B1
= I
B2
= 0.5 A, V
CC
= 150 V, V
BE
=
−2
V)
Turn−Off Time
(I
C
= 1.2 Adc, I
B1
= 0.4 A, I
B2
= 0.1 A, V
CC
= 300 V)
Forward Diode Voltage
(I
EC
= 1.0 Adc)
DC Current Gain
(I
C
= 1 Adc, V
CE
= 2 Vdc)
(I
C
= 2 Adc, V
CE
= 5 Vdc)
Collector−Emitter Saturation Voltage
(I
C
= 2 Adc, I
B
= 0.5 Adc)
Base−Emitter Saturation Voltage
(I
C
= 1 Adc, I
B
= 0.2 Adc)
Emitter−Cutoff Current
(V
EB
= 9 Vdc, I
C
= 0)
Collector Cutoff Current
(V
CE
= Rated V
CEO
, I
B
= 0)
Emitter−Base Breakdown Voltage
(I
EBO
= 1 mA)
Collector−Base Breakdown Voltage
(I
CBO
= 1 mA)
Collector−Emitter Sustaining Voltage
(I
C
= 100 mA, L = 25 mH)
Characteristic
Characteristic
I
C
= 1 A
I
B1
= 200 mA
V
CC
= 300 V
I
C
= 400 mA
I
B1
= 40 mA
V
CC
= 300 V
@ 3
ms
@ 1
ms
@ 3
ms
@ 1
ms
@ T
C
= 25°C
@ T
C
= 125°C
@ T
C
= 25°C
@ T
C
= 125°C
@ T
C
= 25°C
@ T
C
= 125°C
@ T
C
= 25°C
@ T
C
= 125°C
@ T
C
= 25°C
@ T
C
= 125°C
@ T
C
= 25°C
@ T
C
= 125°C
V
CEO(sus)
V
CE(dsat)
Symbol
Symbol
V
CE(sat)
V
BE(sat)
V
CBO
V
EBO
R
qJC
R
qJA
I
CEO
I
EBO
I
CES
V
EC
h
FE
T
off
T
L
T
f
Min
650
350
4.6
8.0
10
9.0
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
Value
0.35
0.6
0.75
1.3
0.85
71.4
Typ
780
430
260
2.1
4.7
2.8
3.2
0.9
0.2
5.0
13
12
12
−
−
−
−
−
−
−
6.55
Max
10
200
100
100
200
0.8
1.5
1.0
1.2
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
°C/W
°C/W
mAdc
mAdc
mAdc
Unit
Unit
Vdc
Vdc
Vdc
Vdc
Vdc
°C
ms
ms
V
V
−
http://onsemi.com
BUD42D
2
BUD42D
TYPICAL STATIC CHARACTERISTICS
100
100
hFE , DC CURRENT GAIN
hFE , DC CURRENT GAIN
T
J
= 125°C
T
J
= 25°C
10
T
J
= - 20°C
T
J
= 125°C
T
J
= 25°C
10
T
J
= - 20°C
1
0.001
0.01
0.1
1
I
C
, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
10
1
0.001
0.01
0.1
1
I
C
, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
10
Figure 1. DC Current Gain @ V
CE
= 1 V
Figure 2. DC Current Gain @ V
CE
= 5 V
3
T
J
= 25°C
VCE , VOLTAGE (VOLTS)
VCE , VOLTAGE (VOLTS)
10
I
C
/I
B
= 5
2A
2
1.5 A
1A
1
0.4 A
1
T
J
= 125°C
0.1
T
J
= - 20°C
T
J
= 25°C
I
C
= 0.2 A
0
0.001
0.01
0.1
1
I
B
, BASE CURRENT (AMPS)
10
0.01
0.001
0.01
0.1
1
I
C
, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
10
Figure 3. Collector Saturation Region
Figure 4. Collector−Emitter Saturation Voltage
100
I
C
/I
B
= 8
VCE , VOLTAGE (VOLTS)
VCE , VOLTAGE (VOLTS)
10
T
J
= 125°C
1
T
J
= - 20°C
10
I
C
/I
B
= 10
T
J
= - 20°C
T
J
= 125°C
1
T
J
= 25°C
T
J
= 25°C
0.1
0.1
0.01
0.001
1
0.01
0.1
I
C
, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
10
0.01
0.001
1
0.01
0.1
I
C
, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
10
Figure 5. Collector−Emitter Saturation Voltage
Figure 6. Collector−Emitter Saturation Voltage
http://onsemi.com
3
BUD42D
TYPICAL STATIC CHARACTERISTICS
10
I
C
/I
B
= 5
VBE , VOLTAGE (VOLTS)
VBE , VOLTAGE (VOLTS)
10
I
C
/I
B
= 8
1
T
J
= - 20°C
1
T
J
= - 20°C
T
J
= 125°C
T
J
= 25°C
T
J
= 125°C
T
J
= 25°C
0.1
0.001
1
0.01
0.1
I
C
, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
10
0.1
0.001
1
0.01
0.1
I
C
, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
10
Figure 7. Base−Emitter Saturation Region
Figure 8. Base−Emitter Saturation Region
10
FORWARD DIODE VOLTAGE (VOLTS)
I
C
/I
B
= 10
VBE , VOLTAGE (VOLTS)
10
1
T
J
= - 20°C
1
V
EC(V)
= - 20°C
V
EC(V)
= 125°C
V
EC(V)
= 25°C
T
J
= 125°C
T
J
= 25°C
0.1
0.001
0.01
0.1
1
I
C
, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
10
0.1
0.01
0.1
1
REVERSE EMITTER-COLLECTOR CURRENT
10
Figure 9. Base−Emitter Saturation Region
Figure 10. Forward Diode Voltage
http://onsemi.com
4
BUD42D
TYPICAL SWITCHING CHARACTERISTICS
1000
C
ib
C, CAPACITANCE (pF)
T
J
= 25°C
f
(test)
= 1 MHz
BVCER (VOLTS)
900
800
700
600
500
400
T
C
= 25°C
1
1
10
V
R
, REVERSE VOLTAGE (VOLTS)
100
300
10
100
R
BE
(W)
1000
10000
I
CER
= 100 mA
l
C
= 25 mH
I
CER
= 10 mA
100
C
ob
10
Figure 11. Capacitance
Figure 12. B
VCER
= f(R
BE
)
800
700
600
t, TIME (ns)
500
400
300
200
100
0
0
1
0.5
1.5
I
C
, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
2
T
J
= 125°C
T
J
= 25°C
h
FE
= 5
h
FE
= 10
I
Bon
= I
Boff
V
CC
= 300 V
P
W
= 40
ms
9
I
Bon
= I
Boff
V
CC
= 300 V
P
W
= 40
ms
6
t, TIME (ns)
h
FE
= 5
3
T
J
= 125°C
T
J
= 25°C
0
0
h
FE
= 10
2
0.5
1
1.5
I
C
, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
Figure 13. Resistive Switching, t
on
Figure 14. Resistive Switching, t
off
4
I
Bon
= I
Boff
V
CE
= 15 V
V
Z
= 300 V
L
C
= 200
mH
T
J
= 125°C
4
I
Bon
= I
Boff
V
CE
= 15 V
V
Z
= 300 V
L
C
= 200
mH
3
t, TIME (
μ
s)
T
J
= 125°C
3
T
J
= 25°C
t, TIME (
μ
s)
T
J
= 25°C
2
2
1
0
0
0.5
1
1.5
I
C
, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
2
1
0.5
1.5
1
I
C
, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
2
Figure 15. Inductive Storage Time,
t
si
@ h
FE
= 5
http://onsemi.com
5
Figure 16. Inductive Storage Time,
t
si
@ h
FE
= 10