SWITCHMODE NPN Silicon
Planar Power Transistor
The BUH51 has an application specific state–of–art die designed for
use in 50 Watts Halogen electronic transformers.
This power transistor is specifically designed to sustain the large
inrush current during either the start–up conditions or under a short
circuit across the load.
This High voltage/High speed product exhibits the following main
features:
•Improved Efficiency Due to the Low Base Drive Requirements:
High and Flat DC Current Gain hFE
Fast Switching
•Robustness Thanks to the Technology Developed to Manufacture
this Device
•ON Semiconductor Six Sigma Philosophy Providing Tight and
Reproducible
Parametric Distributions
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
MAXIMUM RATINGS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Rating
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Symbol
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
Value
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Unit
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Emitter Sustaining Voltage
ÎÎÎ
ÎÎÎ
VCEO
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
500
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Base Breakdown Voltage
ÎÎÎ
ÎÎÎ
VCBO
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
800
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Emitter Breakdown Voltage
ÎÎÎ
ÎÎÎ
VCES
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
800
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Emitter–Base Voltage
ÎÎÎ
ÎÎÎ
VEBO
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
10
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector Current — Continuous
— Peak (1)
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
IC
ICM
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
3
8
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
Adc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Base Current — Continuous
Base Current — Peak (1)
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
IB
IBM
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
2
4
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
Adc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
*Total Device Dissipation @ TC = 25C
*Derate above 25°C
ÎÎÎ
ÎÎÎ
PD
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
50
0.4
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Watt
W/C
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Operating and Storage Temperature
ÎÎÎ
ÎÎÎ
TJ, Tstg
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
–65 to 150
ÎÎÎ
ÎÎÎ
C
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
THERMAL CHARACTERISTICS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Thermal Resistance
— Junction to Case
— Junction to Ambient
ÎÎÎ
Î
Î
Î
Î
Î
Î
ÎÎÎ
RθJC
RθJA
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
2.5
100
ÎÎÎ
Î
Î
Î
Î
Î
Î
ÎÎÎ
C/W
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Maximum Lead Temperature for Soldering Purposes:
1/8″ from case for 5 seconds
ÎÎÎ
ÎÎÎ
TL
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
260
ÎÎÎ
ÎÎÎ
C
(1) Pulse Test: Pulse Width = 5 ms, Duty Cycle ≤ 10%.
ON Semiconductor
Semiconductor Components Industries, LLC, 2002
April, 2002 – Rev. 3 1Publication Order Number:
BUH51/D
BUH51
POWER TRANSISTOR
3 AMPERES
800 VOLTS
50 WATTS
CASE 77–09
TO–225AA TYPE
321
STYLE 1:
PIN 1. BASE
2. COLLECTOR
3. EMITTER
BUH51
http://onsemi.com
2
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (TC = 25°C unless otherwise noted)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Characteristic
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
Symbol
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Min
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Typ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Max
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Unit
OFF CHARACTERISTICS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Emitter Sustaining Voltage
(IC = 100 mA, L = 25 mH)
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
VCEO(sus)
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
500
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
550
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Base Breakdown Voltage
(ICBO = 1 mA)
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
VCBO
ÎÎÎ
ÎÎÎ
800
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
950
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Emitter–Base Breakdown Voltage
(IEBO = 1 mA)
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
VEBO
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
10
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
12.5
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector Cutoff Current
(VCE = Rated VCEO, IB = 0
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
ICEO
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
100
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
µAdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector Cutoff Current
(VCE = Rated VCES, VEB = 0)
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
@ TC = 25°C
@ TC = 125°C
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ICES
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
100
1000
ÎÎÎ
ÎÎÎ
µAdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector Base Current
(VCB = Rated VCBO, VEB = 0
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
@ TC = 25°C
@ TC = 125°C
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
ICBO
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
100
1000
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
µAdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Emitter–Cutoff Current
(VEB = 9 Vdc, IC = 0)
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
IEBO
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
100
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
µAdc
ON CHARACTERISTICS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Base–Emitter Saturation Voltage
(IC = 1 Adc, IB = 0.2 Adc)
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
@ TC = 25°C
@ TC = 125°C
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
VBE(sat)
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
0.92
0.8
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
1.1
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Emitter Saturation Voltage
(IC = 1 Adc, IB = 0.2 Adc)
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
@ TC = 25°C
@ TC = 125°C
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
VCE(sat)
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
0.3
0.32
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
0.5
0.6
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
DC Current Gain (IC = 1 Adc, VCE = 1 Vdc)
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
@ TC = 25°C
@ TC = 125°C
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
hFE
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
8
6
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
10
8
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
—
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
DC Current Gain (IC = 2 Adc, VCE = 5 Vdc)
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
@ TC = 25°C
@ TC = 125°C
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
5
4
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
7.5
6.2
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
—
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
DC Current Gain (IC = 0.8 Adc, VCE = 5 Vdc)
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
@ TC = 25°C
@ TC = 125°C
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
10
8
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
14
13
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
—
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
DC Current Gain (IC = 10 mAdc, VCE = 5 Vdc)
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
@ TC = 25°C
@ TC = 125°C
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
14
18
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
20
25
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
—
DYNAMIC SATURATION VOLTAGE
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
D
y
namic Saturation
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
IC = 1 Adc, IB1 = 0.2 Adc
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
@ TC = 25°C
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
VCE(dsat)
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
1.7
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
V
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Dynamic
Saturation
Voltage:
Determined 3 µs after
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
IC
1
Adc
,
IB1
0
.
2
Adc
VCC = 300V
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
@ TC = 125°C
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
C (dsat)
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
6
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
V
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Determined 3 µs after
rising IB1 reaches
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
IC = 2 Adc, IB1 = 0.4 Adc
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
@ TC = 25°C
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
5.1
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
V
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
rising
IB1
reaches
90% of final IB1
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
IC
2
Adc
,
IB1
0
.
4
Adc
VCC = 300V
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
@ TC = 125°C
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
15
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
V
DYNAMIC CHARACTERISTICS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Current Gain Bandwidth
(IC = 1 Adc, VCE = 10 Vdc, f = 1 MHz)
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
fT
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
23
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
MHz
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Output Capacitance
(VCB = 10 Vdc, IE = 0, f = 1 MHz)
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
Cob
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
34
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
100
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
pF
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Input Capacitance
(VEB = 8 Vdc, f = 1 MHz)
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
Cib
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
200
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
500
ÎÎÎ
Î
Î
Î
pF
BUH51
http://onsemi.com
3
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (TC = 25°C unless otherwise noted)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Characteristic
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
Symbol
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Min
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Typ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Max
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Unit
SWITCHING CHARACTERISTICS: Resistive Load (D.C. ≤ 10%, Pulse Width = 40 µs)
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Turn–on Time
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
IC = 1 Adc, IB1 = 0.2 Adc
IB2 =02Adc
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
@ TC = 25°C
@ TC = 125°C
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
ton
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
110
125
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
150
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
ns
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Turn–off Time
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
IB2 = 0.2 Adc
VCC = 300 Vdc
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
@ TC = 25°C
@ TC = 125°C
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
toff
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
3.5
4.1
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
4
ÎÎÎ
ÎÎÎ
µs
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Turn–on Time
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
IC = 2 Adc, IB1 = 0.4 Adc
IB2 =04Adc
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
@ TC = 25°C
@ TC = 125°C
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
ton
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
700
1250
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
1000
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
ns
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Turn–off Time
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
IB2 = 0.4 Adc
VCC = 300 Vdc
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
@ TC = 25°C
@ TC = 125°C
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
toff
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
1.75
2.1
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
2
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
µs
SWITCHING CHARACTERISTICS: Inductive Load (Vclamp = 300 V, VCC = 15 V, L = 200 µH)
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Fall Time
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
@ TC = 25°C
@ TC = 125°C
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
tfi
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
200
320
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
300
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ns
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Storage Time
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
IC = 1 Adc
IB1 = 0.2 Adc
I
B2
=
0
.2 A
dc
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
@ TC = 25°C
@ TC = 125°C
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
tsi
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
3.4
4
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
3.75
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
µs
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Crossover Time
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
IB2
=
0
.
2
Adc
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
@ TC = 25°C
@ TC = 125°C
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
tc
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
350
640
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
500
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
ns
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Fall Time
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
@ TC = 25°C
@ TC = 125°C
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
tfi
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
140
300
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
200
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ns
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Storage Time
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
IC = 2 Adc
IB1 = 0.4 Adc
I
B2
=
0
.4 A
dc
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
@ TC = 25°C
@ TC = 125°C
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
tsi
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
2.3
2.8
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
2.75
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
µs
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Crossover Time
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
IB2
=
0
.
4
Adc
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
@ TC = 25°C
@ TC = 125°C
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
tc
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
400
725
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
600
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
ns
TYPICAL STATIC CHARACTERISTICS
Figure 1. DC Current Gain @ 1 Volt
100
10
1
1010.10.001
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
hFE, DC CURRENT GAIN
TJ = 125°C
TJ = 25°C
TJ = -20°C
VCE = 1 V
Figure 2. DC Current Gain @ 3 Volt
100
10
1
1010.10.001
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
hFE, DC CURRENT GAIN
TJ = 125°C
TJ = 25°C
TJ = -20°C
VCE = 3 V
0.010.01
BUH51
http://onsemi.com
4
TYPICAL STATIC CHARACTERISTICS
Figure 3. DC Current Gain @ 5 Volt Figure 4. Collector–Emitter Saturation Voltage
10
1
0.01
1010.10.001
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
TJ = 125°C
TJ = 25°C
TJ = -20°C
IC/IB = 5
VCE, VOLTAGE (VOLTS)
Figure 5. Collector–Emitter Saturation Voltage
10
1
0.1
100.10.001
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
Figure 6. Base–Emitter Saturation Region
1.5
0.5
0
100.10.001
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
TJ = 125°C
TJ = 25°C
TJ = -20°C
VCE, VOLTAGE (VOLTS)
VBE, VOLTAGE (VOLTS)
1
TJ = 125°C
TJ = 25°C
TJ = -20°C
0.1
IC/IB = 10
1
IC/IB = 5
Figure 7. Base–Emitter Saturation Region
1.5
0.5
0
1010.10.001
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
VBE, VOLTAGE (VOLTS)
TJ = 125°C
TJ = 25°C
TJ = -20°C
Figure 8. Collector Saturation Region
2
0.5
0
1010.01
IB, BASE CURRENT (A)
1
1.5
100
10
1
1010.10.001
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
hFE, DC CURRENT GAIN
TJ = 125°C
TJ = 25°C
TJ = -20°C
VCE = 5 V
0.01 0.01
0.01
1
0.01
1
0.01
IC/IB = 10
VCE, VOLTAGE (VOLTS)
0.1
TJ = 25°C
VCE(sat)
(IC = 500 mA)
1 A
4 A
2 A
3 A
BUH51
http://onsemi.com
5
t, TIME (s)µ
TYPICAL STATIC CHARACTERISTICS
Figure 9. Capacitance
1000
10
100101
VR, REVERSE VOLTAGE (VOLTS)
C, CAPACITANCE (pF)
100
Cib
TJ = 25°C
f(test) = 1 MHz
Cob
Figure 10. Resistive Breakdown
700
400
10000010010
RBE (Ω)
BVCER (VOLTS)
TJ = 25°C
BVCER @ 10 mA
1000
900
800
600
500 BVCER(sus) @ 200 mA, 25 mH
100001000
TYPICAL SWITCHING CHARACTERISTICS
Figure 11. Resistive Switching, ton
2500
1000
0
310
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
1500
500
TJ = 125°C
TJ = 25°C
IB1 = IB2
VCC = 300 V
PW = 40 µs
Figure 12. Resistive Switch Time, toff
10
4
0
310
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
Figure 13. Inductive Storage Time, tsi
7
3
1
310
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
5
6
8
2TJ = 125°C
TJ = 25°C
IC/IB = 5
TJ = 125°C
TJ = 25°C
Figure 13 Bis. Inductive Storage Time, tsi
4
0
21.50.5
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
2
1
1
TJ = 125°C
TJ = 25°C
2000
2
IC/IB = 5
IC/IB = 5
t, TIME (ns)
2
IB1 = IB2
VCC = 300 V
PW = 40 µs
t, TIME (s)µ
t, TIME (s)µ
IB1 = IB2
VCC = 15 V
VZ = 300 V
LC = 200 µH3
IB1 = IB2
VCC = 15 V
VZ = 300 V
LC = 200 µH
IC/IB = 10
2
BUH51
http://onsemi.com
6
TYPICAL SWITCHING CHARACTERISTICS
Figure 14. Inductive Storage Time,
tc & tfi @ IC/IB = 5
1000
400
0
2.510.5
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
2
800
200
1.5
TJ = 125°C
TJ = 25°C
Figure 15. Inductive Storage Time,
tc & tfi @ IC/IB = 10
800
0
2.51.50.5
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
t, TIME (ns)
200
1
TJ = 125°C
TJ = 25°C
IB1 = IB2
VCC = 15 V
VZ = 300 V
LC = 200 µH
tc
tfi
600
400
t, TIME (ns)
2
600
IB1 = IB2
VCC = 15 V
VZ = 300 V
LC = 200 µHtc
tfi
4
1
1042
hFE, FORCED GAIN
8
3
6
TJ = 125°C
TJ = 25°C
Figure 16. Inductive Storage Time
2
IB1 = IB2
VCC = 15 V
VZ = 300 V
LC = 200 µH
Figure 17. Inductive Fall Time
450
0
103
hFE, FORCED GAIN
350
tfi, FALL TIME (ns)
400
250
150
50
467
TJ = 125°C
TJ = 25°C
300
200
100
, STORAGE TIME (tsi µs)
IC = 2 A
IC = 0.8 A
589
IBoff = IB2
VCC = 15 V
VZ = 300 V
LC = 200 µH
IC = 2 A
IC = 0.8 A
Figure 18. Inductive Crossover Time
800
300
100
hFE, FORCED GAIN
600
tc, CROSSOVER TIME (ns)
700
400
500
200
1034 6 7589
IB1 = IB2
VCC = 15 V
VZ = 300 V
LC = 200 µH
TJ = 125°C
TJ = 25°CIC = 2 A
IC = 0.8 A
tfi
tfi
tc
BUH51
http://onsemi.com
7
TYPICAL SWITCHING CHARACTERISTICS
Figure 19. Dynamic Saturation Voltage
Measurements Figure 20. Inductive Switching Measurements
Table 1. Inductive Load Switching Drive Circuit
V(BR)CEO(sus)
L = 10 mH
RB2 = ∞
VCC = 20 Volts
IC(pk) = 100 mA
Inductive Switching
L = 200 µH
RB2 = 0
VCC = 15 Volts
RB1 selected for
desired IB1
RBSOA
L = 500 µH
RB2 = 0
VCC = 15 Volts
RB1 selected for
desired IB1
+15 V
1 µF150 Ω
3 W
100 Ω
3 W
MPF930
+10 V
50 Ω
COMMON
-Voff
500 µF
MPF930
MTP8P10
MUR105
MJE210
MTP12N10
MTP8P10
150 Ω
3 W
100 µF
Iout
A
RB1
RB2
1 µF
IC PEAK
VCE PEAK
VCE
IB
IB1
IB2
TIME
VCE
0 V
IB
90% IB
1 µs
3 µs
dyn 1 µs
dyn 3 µs
10
4
0820
TIME
6
8
6
2
4
9
7
5
3
1
1357
IB
IC
Vclamp tc
tfi
90% IC
10% IC
90% IB1
10% Vclamp
tsi
BUH51
http://onsemi.com
8
TYPICAL THERMAL RESPONSE
Figure 21. Forward Bias Power Derating
1
016010020
TC, CASE TEMPERATURE (°C)
0.8
POWER DERATING FACTOR
0.6
0.4
0.2
60 140
SECOND BREAKDOWN
DERATING
40 80 120
THERMAL DERATING
There are two limitations on the power handling ability of
a transistor: average junction temperature and second
breakdown. 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 Figure 22 is
based on TC = 25°C; TJ(pk) is variable depending on power
level. Second breakdown pulse limits are valid for duty
cycles t o 10% but must be derated when TC > 25°C. Second
breakdown limitations do not derate the same as thermal
limitations. Allowable current at the voltages shown on
Figure 22 may be found at any case temperature by using the
appropriate curve on Figure 21.
TJ(pk) may be calculated from the data in Figure 24. At any
case temperatures, thermal limitations will reduce the power
that can be handled to values less than the limitations
imposed by second breakdown. For inductive loads, high
voltage and current must be sustained simultaneously during
turn–off with the base to emitter junction reverse biased. The
safe level is specified as a reverse biased safe operating area
(Figure 23). This rating is verified under clamped conditions
so that the device is never subjected to an avalanche mode.
Figure 22. Forward Bias Safe Operating Area
100
0.01
100010
VCE, COLLECTOR-EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
Figure 23. Reverse Bias Safe Operating Area
4
2
0
900200
VCE, COLLECTOR-EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
100 500
1
0.1
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
DC 5 ms
1 ms 10 µs
1 µs3
1
GAIN ≥ 4
-1.5 V
-5 V
TC ≤ 125°C
LC = 500 µH
10
300 400 700600 800
EXTENDED
SOA
0 V
BUH51
http://onsemi.com
9
TYPICAL THERMAL RESPONSE
Figure 24. Typical Thermal Response (ZθJC(t)) for BUH51
1
0.01
100.10.01
t, TIME (ms)
0.1
1 100 1000
r(t), TRANSIENT THERMAL RESISTANCE
(NORMALIZED)
RθJC(t) = r(t) RθJC
RθJC = 2.5°C/W MAX
D CURVES APPLY FOR POWER
PULSE TRAIN SHOWN
READ TIME AT t1
TJ(pk) - TC = P(pk) RθJC(t)
P(pk)
t1t2
DUTY CYCLE, D = t1/t2
0.05
SINGLE PULSE
0.5
0.2
0.1
0.02
BUH51
http://onsemi.com
10
PACKAGE DIMENSIONS
CASE 77–09
ISSUE W
TO–225AA
NOTES:
1. DIMENSIONING AND TOLERANCING PER ANSI
Y14.5M, 1982.
2. CONTROLLING DIMENSION: INCH.
–B–
–A– M
K
FC
Q
H
V
G
S
D
JR
U
132
2 PL
M
A
M
0.25 (0.010) B M
M
A
M
0.25 (0.010) B M
DIM MIN MAX MIN MAX
MILLIMETERSINCHES
A0.425 0.435 10.80 11.04
B0.295 0.305 7.50 7.74
C0.095 0.105 2.42 2.66
D0.020 0.026 0.51 0.66
F0.115 0.130 2.93 3.30
G0.094 BSC 2.39 BSC
H0.050 0.095 1.27 2.41
J0.015 0.025 0.39 0.63
K0.575 0.655 14.61 16.63
M5 TYP 5 TYP
Q0.148 0.158 3.76 4.01
R0.045 0.065 1.15 1.65
S0.025 0.035 0.64 0.88
U0.145 0.155 3.69 3.93
V0.040 --- 1.02 ---

STYLE 1:
PIN 1. BASE
2. COLLECTOR
3. EMITTER
BUH51
http://onsemi.com
11
Notes
BUH51
http://onsemi.com
12
ON Semiconductor and are registered trademarks of Semiconductor Components Industries, LLC (SCILLC). SCILLC reserves the right to make
changes without further notice to any products herein. SCILLC makes no warranty, representation or guarantee regarding the suitability of its products for any
particular purpose, nor does SCILLC 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 special, consequential or incidental damages. “T ypical” parameters which may be provided in SCILLC data sheets and/or
specifications can and do vary in different applications and actual performance may vary over time. All operating parameters, including “Typicals” must be
validated for each customer application by customer’s technical experts. SCILLC does not convey any license under its patent rights nor the rights of others.
SCILLC 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 SCILLC product could create a situation where personal injury or death
may occur. Should Buyer purchase or use SCILLC products for any such unintended or unauthorized application, Buyer shall indemnify and hold SCILLC
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
SCILLC was negligent regarding the design or manufacture of the part. SCILLC is an Equal Opportunity/Affirmative Action Employer.
PUBLICATION ORDERING INFORMATION
JAPAN: ON Semiconductor, Japan Customer Focus Center
4–32–1 Nishi–Gotanda, Shinagawa–ku, Tokyo, Japan 141–0031
Phone: 81–3–5740–2700
Email: r14525@onsemi.com
ON Semiconductor Website: http://onsemi.com
For additional information, please contact your local
Sales Representative.
BUH51/D
Literature Fulfillment:
Literature Distribution Center for ON Semiconductor
P.O. Box 5163, Denver, Colorado 80217 USA
Phone: 303–675–2175 or 800–344–3860 Toll Free USA/Canada
Fax: 303–675–2176 or 800–344–3867 Toll Free USA/Canada
Email: ONlit@hibbertco.com
N. American Technical Support: 800–282–9855 Toll Free USA/Canada