Technical Explanations – Technische Erläuterungen Technical Explanations – Technische Erläuterungen The electrical performance of a semiconductor device is usually expressed in terms of its characteristics and maximum ratings. Die Eigenschaften eines Halbleiterbauelements werden üblicherweise durch die Angabe von Kennund Grenzwerten definiert. Characteristics are those values, which can be measured by use of suitable measuring instruments and set-ups, and provide information on the performance of the device under specified operating conditions (e.g. at a given bias). Depending on requirements, they are quoted either as typical or guaranteed values. Typical values are expressed as figures or as curves, and are subject to spreads. Kennwerte sind Eigenschaften eines Halbleiterbauelements, die sich mit zweckentsprechenden Messgeräten oder Messanordnungen messen lassen und die das Betriebsverhalten oder bestimmte elektrische Parameter in einem definierten Arbeitspunkt ausdrücken. Sie werden je nach Bedarf als typische Werte oder Garantiewerte angegeben. Typische Werte sind durch eine Zahl, eine Kurve oder eine Kurvenschar ausgedrückt und Exemplarstreuungen unterworfen. Guaranteed values are preceded either by the symbol > (greater than) or < (less than). Sometimes the guaranteed spread limits are indicated by numbers with dots between them. Occasionally a typical curve is accompanied by another curve, this beeing a 95%, or, in a few cases, a maximum spread limit curve. Garantiewerte werden entweder mit den Symbolen > (größer als) oder < (kleiner als) oder mit den Grenzen des garantierten Streubereiches angegeben. Bei Kurvendarstellungen wird ab und zu neben der typischen Kurve eine weitere Kurve gezeigt, die meist die 95%- Streugrenze, in seltenen Fällen auch die absolute Streugrenze darstellt. Maximum ratings give the value which cannot be exceeded without risk of damage to the device. Changes in supply voltage and tolerances of other components in the circuit must also be taken into consideration. No single maximum rating should ever be exceeded, even when the device is operated well within other maximum ratings. The inclusion of the word "admissible" in a title means, that the associated curve defines the maximum ratings. Grenzwerte sind Werte, die der Anwender nicht überschreiten darf, ohne eine Zerstörung des Bauelements zu riskieren. Hierbei sind auch Schwankungen der Betriebsspannung und Toleranzen anderer Bauelemente zu berücksichtigen. Ein einzelner Grenzwert darf auch dann nicht überschritten werden, wenn andere Grenzwerte nicht voll ausgenutzt sind. Bei Kurven erkennt man an dem Wort "zulässige" in der Überschrift, dass die Kurve als Grenzwert zu betrachten ist. © Diotec Semiconductor AG http://www.diotec.com/ 1 Technical Explanations – Technische Erläuterungen Maximum ratings Grenzwerte VRRM – Repetitive Peak Reverse Voltage Maximum allowable peak value of short repetitive transient reverse voltages. VRRM – Periodische Spitzensperrspannung Höchstwert von periodisch auftretenden kurzzeitigen Spannungsspitzen. VRSM – Surge Peak Reverse Voltage Maximum allowable peak value of short isolated transient reverse voltages. VRSM – Stoßspitzensperrspannung Höchstwert von gelegentlich auftretenden kurzzeitigen Spannungsspitzen. VVRMS – Recommended Alternating Input Voltage Maximum value of the sinusoidal RMS input voltage under normal operating conditions with due allowance for maximum 10% voltage increase. An efficient transient suppressing network is required in case voltage transients exceeding VRRM are likely to occur. VVRMS – Empfohlene Anschluss-Wechselspannung Effektivwert der höchsten Wechselspannung, an der ein Brückengleichrichter unter normalen Betriebsbedingungen und bei vorübergehenden Spannungserhöhungen um max. 10 % dauernd betrieben werden kann. Ein richtig bemessener Überspannungsschutz ist dann erforderlich, wenn Spannungsspitzen höher als VRRM auftreten können. VISO – Isolation Voltage All bridge rectifier with specified VISO rating are subjected to an insulation voltage test between the short-circuited terminals connected and the case respectively base plate. An alternating voltage of 2500 V is applied for 1 second. If this test is repeated by the user either as an incoming inspection or as a test of the final device, in accordance with IEC publication 146 resp. DIN EN 60146 / VDE 0558 only a voltage slowly increasing up to the above value should be used. If the voltage is applied for one minute as recommended by the above standard then the specified value of 2000V should be taken. During the test, all electrical terminals of the bridge rectifier must be connected with each other in order to avoid damage by inductively or capacitively induced voltage transients. The test voltage is applied between the connected terminals and the baseplate. VISO – Isolationsspannung Bei jedem Brückengleichrichter mit spezifiziertem VISO-Parameter wird die Isolierung zwischen den kurzgeschlossenen Anschlüssen und dem Gehäuse bzw. der Bodenplatte eine Sekunde lang mit einer Wechselspannung von 2500V geprüft. Bei einer Wiederholung der Isolationsprüfung durch den Anwender, z. B. zu Kontrollzwecken oder bei der Isolationsprüfung des fertigen Gerätes, darf gemäß IEC-Publikation 146 bzw. DIN EN 60146 / VDE 0558 nur mit einer allmählich auf diesen Wert ansteigenden Spannung geprüft werden. Wird die Prüfspannung, wie in den genannten Bestimmungen vorgeschrieben, eine Minute lang aufrechterhalten, so ist mit dem dort vorgeschriebenen Wert von 2000V zu prüfen. Bei der Prüfung sind sämtliche Anschlüsse des Brückengleichrichters miteinander zu verbinden, um eine unzulässige Beanspruchung der Dioden durch induktiv oder kapazitiv übertragene Spannungen zu verhindern. Die Prüfspannung wird zwischen den miteinander verbundenen Anschlüssen und der Bodenplatte angelegt. Ptot – Total Power Dissipation Maximum value of a steady state power dissipation, temperatures and cooling conditions stated, with no margins allowed for overload. Ptot – Gesamte Verlustleistung Maximal zulässiger Wert der Dauerverlustleistungunter den angegebenen Betriebsbedingungen. Dabei sind keinerlei Überlastungen zulässig. PPPM – Peak Pulse Power Dissipation Maximum value of a single power peak, at stated pulse waveform and temperature. PPPM – Impuls-Verlustleistung Maximal zulässiger Wert der Impuls-Verlustleistung bei gegebener Kurvenform und Temperatur. 2 http://www.diotec.com/ © Diotec Semiconductor AG Technical Explanations – Technische Erläuterungen Maximum ratings Grenzwerte IFAV – Maximum Average Forward Rectified Current Maximum value of a continuous average forward current for the current waveform, temperatures and cooling conditions stated, with no margins allowed for overload. IFAV – Dauergrenzstrom Arithmetischer Mittelwert des höchsten dauernd zulässigen Durchlass-Stromes unter den angegebenen Betriebsbedingungen. Dabei sind keinerlei Überlastungen zulässig. IFRM – Repetitive Peak Forward Current Maximum allowable peak value of a forward current with frequency specified in the datasheet. The average value of this current is limited by the maximum admissible junction temperature Tjmax ! IFRM – Periodischer Spitzenstrom Höchstzulässiger periodischer Spitzenwert des Durchlass-Stromes mit der im Datenblatt angegebenen Wiederholfrequenz. Der Mittelwert dieses Stromes wird durch die maximal zulässige Sperrschichttemperatur Tjmax begrenzt! IFSM – Maximum Forward Surge Current Maximum peak value of a single half sinewave current with specified length superimposed on rated load. Immediately afterwards, the reverse voltage should not exceed 50 % of the repetitive peak reverse voltage for at least 10 ms. IFSM – Maximaler Stoßstrom Höchstzulässiger Scheitelwert einer einmaligen Sinushalbwelle der im Datenblatt spezifizierten Länge bei Nennlast. Unmittelbar danach darf die Sperrspannung für 10 ms nicht mehr als 50% der Spitzensperrspannung betragen. i2t – Rating for Fusing The i2t-value for the diode is given to assist in the selection of suitable fuses to protect against damage due to short circuits. The i2t-value of the fuse over the specified time and for the input voltage applied must be less than the value of the diode. i2t – Grenzlastintegral Bezugsgröße für die Auswahl der für den Kurzschlussschutz erforderlichen Sicherungen. Der i2tWert der Sicherung im spezifizierten Zeitintervall und bei der vorgesehenen Anschluss-Spannung muß kleiner sein als das Grenzlastintegral der Diode. 3 10 [A] 10 2 t = 10 ms t = 8.3 ms IFSM 10 1 it 10 10 2 I t-values versus peak forward surge current, 50 Hz resp. 60 Hz sine wave Grenzlastintegral in Abh. vom Stoßstrom für eine 50 HZ bzw. 60 Hz Sinus-Halbwelle 2 © Diotec Semiconductor AG 2 http://www.diotec.com/ 3 10 2 [A s] 4 10 3 Technical Explanations – Technische Erläuterungen Characteristics Kennwerte VF – Forward Voltage Drop At specified forward current and temperature. Measured with pulses, to avoid self heating. Has a negative temperature coefficient (decreases proportional with rising temperature). VF – Fluss-Spannung Bei gegebenem Vorwärtsstrom und Temperatur. Gemessen mit Pulsen, um Selbsterwärmung zu vermeiden. Hat einen negativen Temperaturkoeffizienten (sinkt proportional zu steigender Temperatur). IR, ID – Reverse Current At specified reverse voltage and temperature. Measured with pulses, to avoid self heating. Increases exponentially with rising temperature. IR, ID – Sperrstrom Bei gegebener Sperrspannung und Temperatur. Gemessen mit Pulsen, um Selbsterwärmung zu vermeiden. Steigt exponentiell mit steigender Temperatur. VZ, VBR – Zener or Breakdown Voltage At specified reverse test current and temperature. Measured with pulses, to avoid self heating. The results of the single devices are distributed inside the given tolerance band. The often used E24 standard gives a tolerance band which is approximately, but not exactly inside ±5% of the nominal value. Changes with temperature by the given temperature coefficient. VZ, VBR – Zener- oder Abbruchspannung Bei gegebenem Teststrom und Temperatur. Gemessen mit Pulsen, um Selbsterwärmung zu vermeiden. Die Ergebnisse der einzelnen Bauelemente streuen innherhalb des spezifizierten Toleranzbandes. Die oft verwendete E24-Reihe ergibt ein Toleranzband, das ungefähr, aber nicht exakt ±5% um den Nennwert herum liegt. Ändert sich mit der Temperatur gemäß dem gegebenen Temperaturkoeffizienten. trr – Reverse Recovery Time The interval measured between the zero crossing point of the forward current after switching the diode to its reverse and the point at which the reverse current has reached the value given in the data sheet. trr – Sperrverzugszeit Zeit zwischen dem Nulldurchgang des abklingenden Durchlass-Stromes nach dem Umpolen der Diode und dem Zeitpunkt, zu dem der Sperrstrom den im Datenblatt angegebenen Wert erreicht hat. Cj – Junction Capacitance Includes beside the capacitance of the junction also that of the contact terminals of the device. Also called total capacitance or virtual junction capacitance. Changes with reverse voltage applied. Cj – Sperrschichtkapazität Beinhaltet neben der Sperrschichtkapazität auch die Kapazität der Kontaktanschlüsse des Bauteils. Wird daher auch Gesamtkapazität oder virtuelle Sperrschichtkapazität genannt. Ändert sich mit der angelegten Sperrspannung. CL – Capacitance of Load Capacitor Rt – Protective Resistance The values of the load capacitor and the protective resistance are limited by the requirement, that the (bridge-) rectifiers should not be overloaded neither by the amplitude nor by the duration of the initial charging current, when it is first switching on. The values for Rtmin include the resistance of all components in the charging circuit of the load capacitor. If (e. g.) a transformer is used, the electrical impedance of its windings may be deducted from Rtmin. CL – Kapazität des Ladekondensators Rt – Schutzwiderstand Die Werte von Ladekondensator und Schutzwiderstand sind so zu wählen, dass Amplitude und Dauer des Ladestromstoßes beim Einschalten den (Brücken-) Gleichrichter nicht überlasten. Die angegebenen Mindestwiderstände Rtmin schließen die Widerstände aller Bauteile in dem vom Ladestrom durchflossenen Stromkreis ein. So kann (z. B.) der Wechselstromwiderstand (Impedanz) der Wicklung eines vorhandenen Transformators von Rtmin abgezogen werden. 4 http://www.diotec.com/ © Diotec Semiconductor AG