ChipFind - Datasheet

Part Number MJ14001

Download:  PDF   ZIP
1
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
High-Current Complementary
Silicon Power Transistors
. . . designed for use in high╜power amplifier and switching circuit applications,
High Current Capability -- IC Continuous = 60 Amperes
DC Current Gain -- hFE = 15╜100 @ IC = 50 Adc
Low Collector╜Emitter Saturation Voltage --
VCE(sat) = 2.5 Vdc (Max) @ IC = 50 Adc
ннннннннннннннннннннннн
ннннннннннннннннннннннн
ннннннннннннннннннннннн
ннннннннннннннннннннннн
MAXIMUM RATINGS
нннннннннннн
нннннннннннн
нннннннннннн
нннннннннннн
нннннннннннн
Rating
нннн
нннн
нннн
нннн
нннн
Symbol
нннн
нннн
нннн
нннн
нннн
MJ14001
нннн
нннн
нннн
нннн
нннн
MJ14002
MJ14003
ннн
ннн
ннн
ннн
ннн
Unit
нннннннннннн
нннннннннннн
нннннннннннн
нннннннннннн
Collector╜Emitter Voltage
нннн
нннн
нннн
нннн
VCEO
нннн
нннн
нннн
нннн
60
нннн
нннн
нннн
нннн
80
ннн
ннн
ннн
ннн
Vdc
нннннннннннн
нннннннннннн
нннннннннннн
нннннннннннн
Collector Base Voltage
нннн
нннн
нннн
нннн
VCBO
нннн
нннн
нннн
нннн
60
нннн
нннн
нннн
нннн
80
ннн
ннн
ннн
ннн
Vdc
нннннннннннн
нннннннннннн
нннннннннннн
нннннннннннн
Emitter╜Base Voltage
нннн
нннн
нннн
нннн
VEBO
ннннннн
ннннннн
ннннннн
ннннннн
5
ннн
ннн
ннн
ннн
Vdc
нннннннннннн
нннннннннннн
нннннннннннн
нннннннннннн
Collector Current -- Continuous
нннн
нннн
нннн
нннн
IC
ннннннн
ннннннн
ннннннн
ннннннн
60
ннн
ннн
ннн
ннн
Adc
нннннннннннн
нннннннннннн
нннннннннннн
нннннннннннн
Base Current -- Continuous
нннн
нннн
нннн
нннн
IB
ннннннн
ннннннн
ннннннн
ннннннн
15
ннн
ннн
ннн
ннн
Adc
нннннннннннн
нннннннннннн
нннннннннннн
нннннннннннн
Emitter Current -- Continuous
нннн
нннн
нннн
нннн
IE
ннннннн
ннннннн
ннннннн
ннннннн
75
ннн
ннн
ннн
ннн
нннннннннннн
нннннннннннн
нннннннннннн
нннннннннннн
Total Power Dissipation @ TC = 25
_
C
Derate above 25
_
C
нннн
нннн
нннн
нннн
PD
ннннннн
ннннннн
ннннннн
ннннннн
300
17
ннн
ннн
ннн
ннн
Watts
W/
_
C
нннннннннннн
нннннннннннн
нннннннннннн
нннннннннннн
нннннннннннн
Operating and Storage Junction
Temperature Range
нннн
нннн
нннн
нннн
нннн
TJ, Tstg
ннннннн
ннннннн
ннннннн
ннннннн
ннннннн
╜ 65 to + 200
ннн
ннн
ннн
ннн
ннн
_
C
ннннннннннннннннннннннн
ннннннннннннннннннннннн
ннннннннннннннннннннннн
ннннннннннннннннннннннн
THERMAL CHARACTERISTICS
нннннннннннн
нннннннннннн
нннннннннннн
нннннннннннн
Characteristic
нннн
нннн
нннн
нннн
Symbol
ннннннн
ннннннн
ннннннн
ннннннн
Max
ннн
ннн
ннн
ннн
Unit
нннннннннннн
нннннннннннн
нннннннннннн
нннннннннннн
Thermal Resistance, Junction to Case
нннн
нннн
нннн
нннн
R
JC
ннннннн
ннннннн
ннннннн
ннннннн
0.584
ннн
ннн
ннн
ннн
_
C/W
150
Figure 1. Power Derating
TC, CASE TEMPERATURE (
C)
40
80
120
240
360
90
P
D
, POWER DISSIP
A
TION (W
A
TTS)
210
0
160
200
0
30
270
330
Preferred devices are Motorola recommended choices for future use and best overall value.
MOTOROLA
SEMICONDUCTOR TECHNICAL DATA
Order this document
by MJ14001/D
Motorola, Inc. 1995
MJ14002
MJ14001
MJ14003
*Motorola Preferred Device
60 AMPERES
COMPLEMENTARY
SILICON
POWER TRANSITORS
60 ╜ 80 VOLTS
300 WATTS
*
NPN
PNP
*
CASE 197A╜05
TO╜204AE (TO╜3)
REV 2
MJ14002 MJ14001 MJ14003
2
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
нннннннннннннннннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннннннннннннннннн
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(TC = 25
_
C unless otherwise noted)
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
Characteristic
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
Symbol
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
Min
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
Max
ннн
ннн
ннн
ннн
Unit
нннннннннннннннннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннннннннннннннннн
OFF CHARACTERISTICS
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
Collector╜Emitter Sustaining Voltage (1)
(IC = 200 mAdc, IB = 0)
MJ14001
MJ14002, MJ14003
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
VCEO(sus)
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
60
80
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
--
--
ннн
ннн
ннн
ннн
ннн
ннн
Vdc
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
Collector Cutoff Current
(VCE = 30 Vdc, IB = 0)
MJ14001
(VCE = 40 Vdc, IB = 0)
MJ14402, MJ14003
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ICEO
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
--
--
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
1.0
1.0
ннн
ннн
ннн
ннн
ннн
mA
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
Collector Cutoff Current
(VCE = 60 Vdc, VBE(off) = 1.5 V)
MJ14001
(VCE = 80 Vdc, VBE(off) = 1.5 V)
MJ14002, MJ14003
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ICEX
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
--
--
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
1.0
1.0
ннн
ннн
ннн
ннн
ннн
mA
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
Collector Cutoff Current
(VCB = 60 Vdc, IE = 0)
MJ14001
(VCB = 80 Vdc, IE = 0)
MJ14002, MJ14003
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ICBO
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
--
--
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
1.0
1.0
ннн
ннн
ннн
ннн
ннн
mA
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
Emitter Cutoff Current
(VBE = 5 Vdc, IC = 0)
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
IEBO
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
--
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
1.0
ннн
ннн
ннн
ннн
ннн
mA
нннннннннннннннннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннннннннннннннннн
ON CHARACTERISTICS
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
DC Current Gain (1)
(IC = 25 Adc, VCE = 3.0 V)
(IC = 50 Adc, VCE = 3.0 V)
(IC = 60 Adc, VCE = 3.0 V)
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
hFE
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
30
15
5
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
--
100
--
ннн
ннн
ннн
ннн
ннн
ннн
--
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
Collector╜Emitter Saturation Voltage (1)
(IC = 25 Adc, IB = 2.5 Adc)
(IC = 50 Adc, IB = 5.0 Adc)
(IC = 60 Adc, IB = 12 Adc)
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
VCE(sat)
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
--
--
--
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
1
2.5
3
ннн
ннн
ннн
ннн
ннн
ннн
Vdc
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
Base╜Emitter Saturation Voltage (1)
(IC = 25 Adc, IB = 2.5 Adc)
(IC = 50 Adc, IB = 5.0 Adc)
(IC = 60 Adc, IB = 12 Adc)
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
VBE(sat)
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
--
--
--
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
2
3
4
ннн
ннн
ннн
ннн
ннн
ннн
Vdc
нннннннннннннннннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннннннннннннннннн
DYNAMIC CHARACTERISTICS
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
нннннннннннннннннннн
Output Capacitance
(VCB = 10 Vdc, IE = 0, f = 0.1 MHz)
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
Cob
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
--
ннннн
ннннн
ннннн
ннннн
2000
ннн
ннн
ннн
ннн
pF
(1) Pulse Test: Pulse Width = 300
s, Duty Cycle
v
2%.
100
Figure 2. Maximum Rated Forward Biased
Safe Operating Area
VCE, COLLECTOR╜EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
1.0
2.0 3.0
5.0
7.0
100
20
3.0
10
20
50
0.5
0.1
dc
I C
, COLLECT
OR CURRENT
(AMP)
1.0
s
1.0 ms
0.2
0.3
0.7
1.0
2.0
5.0
7.0
10
50
30
70
70
30
WIRE BOND LIMIT
THERMAL LIMIT
SECOND BREAKDOWN LIMIT
TC = 25
C
5.0 ms
MJ14001
MJ14002, MJ14003
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 2 is based on TJ(pk) = 200
_
C; TC is
variable depending on conditions. Second breakdown pulse
limits are valid for duty cycles to 10% provided TJ(pk)
v
200
_
C. TJ(pk) may be calculated from the data in Fig-
ure 13. At high case temperatures, thermal limitations will re-
duce the power that can be handled to values less than the
limitations imposed by second breakdown.
MJ14002 MJ14001 MJ14003
3
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
V
CE
, COLLECT
OR╜EMITTER VOL
T
AGE (VOL
TS)
V
CE
, COLLECT
OR╜EMITTER VOL
T
AGE (VOL
TS)
300
Figure 3. DC Current Gain
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
0.7 1.0
2.0
3.0
20
200
30
h
FE
, DC CURRENT
GAIN
VCE = 3.0 V
100
7.0
5.0
10
3.0
5.0
10
20
70
50
Figure 4. DC Current Gain
2.8
0.1
IB, BASE CURRENT (AMPS)
1.0
10
TJ = 25
C
5.0
3.0
2.0
0.5
2.0
1.2
0.8
0.4
7.0
30
50
70
0
1.6
2.4
7.0
0.7
0.3
0.2
300
Figure 5. Collector Saturation Region
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
0.7 1.0
2.0
3.0
20
200
30
h
FE
, DC CURRENT
GAIN
100
7.0
5.0
10
3.0
5.0
10
20
70
50
Figure 6. Collector Saturation Region
2.8
0.1
IB, BASE CURRENT (AMPS)
1.0
10
5.0
3.0
2.0
0.5
2.0
1.2
0.8
0.4
7.0
30
50
70
0
1.6
2.4
7.0
0.7
0.3
0.2
IC = 60 A
TJ = 25
C
NPN
MJ14002
PNP
MJ14001, MJ14003
2.8
0.7
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
10
V
, VOL
T
AGE (VOL
TS)
TJ = 25
C
50
30
20
5.0
2.0
1.2
0.8
0.4
0
1.6
2.4
70
7.0
2.0
1.0
Figure 7. "On" Voltages
VBE(sat) @ IC/IB = 10
3.0
VBE(on) @ VCE = 3.0 V
VCE(sat) @ IC/IB = 10
2.8
0.7
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
10
V
, VOL
T
AGE (VOL
TS)
TJ = 25
C
50
30
20
5.0
2.0
1.2
0.8
0.4
0
1.6
2.4
70
7.0
2.0
1.0
Figure 8. "On" Voltages
3.0
TJ = ╜ 55
C
TJ = 25
C
TJ = 150
C
VCE = 3.0 V
TJ = ╜ 55
C
TJ = 25
C
TJ = 150
C
IC = 25 A
IC = 10 A
IC = 60 A
IC = 25 A
IC = 10 A
VBE(sat) @ IC/IB = 10
VBE(on) @ VCE = 3.0 V
VCE(sat) @ IC/IB = 10
TYPICAL ELECTRICAL CHARACTERISTICS
MJ14002 MJ14001 MJ14003
4
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
Figure 9. Turn╜On Switching Times
Figure 10. Turn╜Off Switching Times
Figure 11. Capacitance Variation
Figure 12. Switching Test Circuit
4.0
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
0.04
2.0
1.0
0.3
tr
3.0
0.7
0.1
0.07
C, CAP
ACIT
ANCE (pF)
5000
3000
10000
2.0
3.0
7.0
100
20
1.0
2000
1000
700
500
300
200
100
5.0
10
50
VR, REVERSE VOLTAGE (VOLTS)
t, TIME (ms)
1.0
0.01
0.02
0.1
r(t)
,
TRANSIENT

THERMAL
RESIST
ANCE (NORMALIZED)
2.0
10
100
R
JC(t) = r(t) R
JC
R
JC = 0.584
C/W MAX
D CURVES APPLY FOR POWER
PULSE TRAIN SHOWN
READ TIME AT t1
TJ(pk) ╜ TC = P(pk) R
JC(t)
P(pk)
t1
t2
SINGLE PULSE
1000
D = 0.5
0.5
0.2
0.07
DUTY CYCLE, D = t1/t2
Figure 13. Thermal Response
t,
TIME (
s)
MJ14002 (NPN)
MJ14001, MJ14003 (PNP)
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
1.0
2.0
3.0
7.0
5.0
0.5
0.3
1.0
0.2
0.1
0.07
0.05
0.03
0.02
0.01
t,
TIME (
s)
0.7
0.7
10
20
30
70
50
1.0
2.0
3.0
7.0
5.0
0.7
10
20
30
70
50
0.2
0.5
Cob
7000
30
70
0.02
0.03
0.05
0.7
0.3
0.03
0.05
0.07
1.0
5.0
3.0
2000
200 300
500 700
20 30
50 70
7.0
0.2
0.1
0.5
0.3
0.7
0.05
0.2
MJ14002 (NPN)
MJ14001, MJ14003 (PNP)
MJ14002 (NPN)
MJ14001, MJ14003 (PNP)
td
ts
tf
TJ = 25
C
Cib
Cib
Cob
+ 2.0 V
0
tr
20 ns
╜12 V
10 to 100
s
DUTY CYCLE
2.0%
VCC ╜ 30 V
TO SCOPE
tr
20 ns
RL
RB
VCC ╜ 30 V
RL
RB
TO SCOPE
tr
20 ns
VBB
+ 7.0 V
+10
V
0
╜12 V
10 to 100
s
tr
20 ns
DUTY CYCLE
2.0%
FOR CURVES OF FIGURES 3 & 6, RB & RL ARE VARIED.
INPUT LEVELS ARE APPROXIMATELY AS SHOWN.
FOR NPN CIRCUITS, REVERSE ALL POLARITIES.
0.1
0.02
0.01
MJ14002 MJ14001 MJ14003
5
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
PACKAGE DIMENSIONS
CASE 197A╜05
TO╜204AE (TO╜3)
ISSUE J
NOTES:
1. DIMENSIONING AND TOLERANCING PER ANSI
Y14.5M, 1982.
2. CONTROLLING DIMENSION: INCH.
STYLE 1:
PIN 1. BASE
2. EMITTER
CASE: COLLECTOR
DIM
MIN
MAX
MIN
MAX
MILLIMETERS
INCHES
A
1.530 REF
38.86 REF
B
0.990
1.050
25.15
26.67
C
0.250
0.335
6.35
8.51
D
0.057
0.063
1.45
1.60
E
0.060
0.070
1.53
1.77
G
0.430 BSC
10.92 BSC
H
0.215 BSC
5.46 BSC
K
0.440
0.480
11.18
12.19
L
0.665 BSC
16.89 BSC
N
0.760
0.830
19.31
21.08
Q
0.151
0.165
3.84
4.19
U
1.187 BSC
30.15 BSC
V
0.131
0.188
3.33
4.77
A
N
E
C
K
╜T╜
SEATING
PLANE
2 PL
D
M
Q
M
0.30 (0.012)
Y
M
T
M
Y
M
0.25 (0.010)
T
╜Q╜
╜Y╜
2
1
L
G
B
V
H
U