THOMSON-CSF DIVISION SEMI

.&. MAIN FACTORIES AND DESIGN CENTAES'

AIX·EN·PRovENCE iF) MQNTGOMfRYVILlE (USA) TOURS If-)

,~

THOMSON-CSF

DIVISION SEMI(ONDU(TEURS

• FACILITIES ALENCON (FI BARCELONA (E) CASABLANCA (MA) LOS ANGELES (USA) LOS BARBADOS (W.!.) SAO PAULO (811) SINGAPORE

• SALES NETWORK (SFF LAST PAGES)

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CCT

CECC

CNES

ESA

qualified products produits qualifies

Types

BZX 46C 2V7 _ _ BZX 46C 62 BZX 85C 2V7 _ _ BZX 85C 62

Types

BZX 55C 2V7 _ _ BZX 55C 62 BZX 85C 2V7 - - BZX 85C 62

Types 1N4570 - - 1N4573 1N 5629 A - - 1N 5665 A BZX 85C 2V7 - - BZX 85C 91

Types 1N821 A - - 1N829A 1N 4565 A - - 1N 4568 A BZX 55C 2V7 - BZX 55C 91

CCl : Comite de Coordination des Telecommunications CECC : Cenelec Electronic Components Committee CNES : Centre National d'Etudes Spatiales ESA : European Space Agency

Reference UTE C 96-811 Z-9A UTEC96-811 Z-11

Reference CECC 50005001 CECC 50 005 002

Reference ESA-SSC 5102/004 ESA-SSC 5107/001 ESA-SSC 5102/002

Reference ESA-SSC 5102/008 ESA-SSC 5102/004 ESA-SSC 5102/010

~ lHOMSON-CSF

DIVISION SEMICONDUCTEURS

Zener diodes diodes Zener

• Zener diodes diodes Zener

• low voltage avalanche Zener diodes.

diodes Zener a faible tension d'avalanche

• temperature compensated Zener diodes diodes Zener compensees en temperature

1S

1Sl

lSS

'.' lHOMSON-CSF

DIVISION SEMICONDUCTEURS

• Zener diodes diodes Zener

selector guide guide de selection

technical information informations techniques

use note

note d'utilisation

data sheets notices

15

17

35

49

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^{(W) P (V)}

0,4

0,5

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1 1,3

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1,3 1,5 2

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~ lHOMSON-CSF

zener diode selector guide guide de selection diodes zener

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glass packages/boltiers verre

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plastic packages/boitiers plastiques

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metal packages/boltiers metal

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Case

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~ lHOMSON-CSF

DIVISION SEMICONDUCTEURS

technical information

informations techniques

Epi Z ® VOLTAGE REGULATOR DIODES

This semiconductor device consists of a single active junction and may be considered as one elemen- tary component of electronic circuitry.

The voltage regulator diodes are also known by electronicians as

«

Zener Diodes». However, this designation has not been retained as far as standardization is concerned, since it is also used for a phenomenon discovered by the German physician C. ZENER. Only the low voltage regulator diodes are Zener diodes in the physical meaning of the word.

THOMSON-CSF has developed an original technology for the design of voltage regulator diodes and our patent allows us to use the designation of« Epi-Z diodes» for the whole range of available voltages.

All the EPI Z diodes operating in avalanche breakdown are fitted with a guard ring structure which gives the diode a perfectly uniform operation. Besides, this guard ring, by reducing the electrical field near the surface, eliminates all unwanted effect of the passivation and gives the structure additional reliability.

Epi Z diodes are used in reverse bias mode, in fact, the current - voltage characteristic in this confi- guration shows two different slopes:

- below a specified voltage ( Vz

l.

the resistance opposed by the diode is v9ry high and nearly corresponds to the open circuit condition,

- above this Vz value, the slope of the characteristic changes sharply and the dynamic resistance becomes very low.

Epi Z diodes are therefore used whenever it is necessary to regulate a voltage to a value independent of current, drain to clip an alternating signal to a specified level, and to protect delicate and expensive circuits against possible accidental overvoltages. It can thus be remarked that the «EPI-Z» technology enables obtaining a higher than average resistance to overvoltages, if any should occur.

DEFINITIONS, PARAMETERS AND SYMBOLS

Figure

1

a shows the current - voltage characteristic of the Epi Z diode.

In forward bias mode, the pattern is that of a conventional diode. In reverse bias mode, several pa- rameters must be specified in order to allow the designer to determine the various components of the circuit. Data sheets on Epi Z diodes provide the following limit values and electrical characteris- tics :

VZT IZT rZT IZK

avz

rZK IR VR IZM IZSM

Test regulation voltage for a given current ( IZT ) Zener voltage test current

Small signal resistance for current I ZT Regulation current in the breakdown region Small signal resistance for current IZK Temperature coefficient of working voltage Reverse leakage current at a specified voltage VR Reverse voltage for measurement of current I R Maximum limit value of regulation current Repetitive surge reverse current

18

DIODES REGULATRICES DE TENSION Epi Z ®

Ce dispositif semiconducteur comprend une seule jonction active et peut etre considere comme I'un des composants elementaires de I'electronique de circuit.

Les diodes regulatrices de tension sont egalement connues des electroniciens sous Ie nom de «Diodes Zener». Cependant, Ie normalisateur n'a pas retenu ce nom qui designe par ailleurs un phenomime decouvert par Ie physicien allemand C.ZENE R. Seules les diodes regulatrices de basse tension sont des diodes Zener au sens physique du terme.

THOMSON-CSF a developpe une technologie originale de r6alisation des diodes rllgulatrices de tension et une marque d6pos6e nous autorise

a

user de I'appellation «Diodes Epi Z" dans toute la gamme des tensions disponibles. Toutes les diodes «EPI

Z"

fonctionnant en claquage par avalanche sont munies d'une structure

a

anneau de garde qui confere

a

la diode un fonctionnement parfaitement uniforme. De plus, la presence de cet anneau de garde, du fait de la r6duction du champ electrique au voisinage de la surface, (Iii mine tout eftet parasite de la passivation et confere

a

la structure une fiabilite accrue.

Les diodes Epi Z sont utilisees en polarisation inverse; en effet, dans cette configuration, la carac- teristique courant - tension presente deux pentes tres differentes :

- en dec;a d'une tension specifiee ( Vz

l.

la resistance opposee par la diode est tres elevee, elle est proche du circuit ouvert,

- au del

a

de cette meme valeur VZ, la pente de la caracteristique change brusquement, la resistance dynamique devient alors tres faible.

On utilisera donc les diodes Epi Z chaque fois que I'on souhaitera reguler une tension

a

une valeur quasi- indapendante du debit, acrater un signal alternatif pour Ie faire rentrer dans un calibre specifie, proteger des circuits fragiles et couteux contre d'eventuelles surtensions accidentelles. On remarquera

a

cet effet, que la technologie «EPI Z» per met d'obtenir une robustesse superieure

a

la moyenne vis

a

vis des surtensions eventuelles.

DEFINITIONS, PARAMETRES ET SYMBOLES

La caracteristique courant tension de la diode Epi Z est representee sur la figure 1 a. Dans Ie sens di- rect, la forme est celie d'une diode c1assique. Dans Ie sens de polarisation inverse, plusieurs parame- tres devront etre specifies pour permettre II I'utilisateur de determiner les elements de son circuit.

Les notices des diodes Epi Z donnent les valeurs limites et les caracteristiques electriques suivantes VZT

IZT rZT IZK rZK OI.VZ IR VR IZM 'ZSM

tension de regulation

a

un courant donne (IZT) courant de controle de la tension de regulation resistance differentielle pour Ie courant 'ZT courant de mesure dans la region du coude resistance differentielle pour Ie courant IZK coefficient de temperature de la tension de regulation courant inverse de fuite

a

la tension specifiee VR tension de mesure du courant I R

valeur limite maximale du courant de regulation courant inverse de pointe de surcharge repetitif

FIGURE 1

IF I - - -

~---IIZT

'ZT

L---~IZM

Current-voltage characteristic and symbol of an Epi Z diode

REMINDER OF PHYSICAL PRINCIPLE b

FIGURE 2

N p

+ _{+ -} +' ^{, ,} , - ₊ - ^-

+ ++' ^, - - -

r - -

+ , _,

+ ^!---

r -

+ ++' _{+ -'} - ₊ - -- _-

+ ++' ₊ - ^{, ,} - ⁺ - - -

+

+'

- -

- _I

11

+

I

Distribution of carriers on both sides of the PN reverse biased junction

As already stated, the voltage regulator diodes are used in reverse bias mode. Figure 2 shows the dis- tribution of free carriers in the close vicinity of the junction. Under the action of reverse voltage, they determine a free region called the

«

depletion region

».

Only minority carriers of each Nand P region (resulting mainly from heat generation) flow through the depletion region, thus resulting in a reverse current flow I R. The applied voltage can increase up to a maximum value which produces a breakdown in the depletion region, thus leading to a high cur- rent flow. This phenomenon occurs according to two different mechanisms depending on the break- down voltage value.

1. Breakdown through Zener effect

I n the case of low voltage diodes, the depletion region is very thin and the neighbouring layers are strongly doped. At maximum voltage, the electric field is very strong and under its influence, results in minority carriers being released. These carriers flow through the depletion and generate a current which increases rapidly with the applied voltage.

The variation of this current follows the law:

IZ = k IVZ)n Where:

k is a constant,

n is a parameter which depends on the technology used.

The new technology developed by THOM SON-CSF for very low voltage Zener effect diodes enables obtaining characteristics which perfectly follow this theoretical law with a high coefficient «n» reaching 7 to 9 for diodes with nominal voltages of 2 to 4 volts respectively.

20

FIGURE 1

~---IIZT

L---~IZM

Caracteristique courant-tension et sym~bole de la diode Epi Z

RAPPEL DU PRINCIPE PHYSIQUE

FIGURE 2

N p

+ ₊ - +' ^{, , ,} - ⁺ - ^-

- ⁺ ₊ ^++: - ^{- -}

++'

, + - ^{r - -}

r -

+ _{+ ++' + +} - _- ^{, ,} - - - ₊ ^{+ -} - _-

^-f-

-

+ +, - ^-

- I

I

¹¹_I

⁺

Repartition des porteurs de part et d' autre de la jonction polarisee en inverse

Nous avons vu que les diodes regulatrices de tension etaient utilisees en polarisation inverse. La figu·

re 2 montre la repartition des porteurs libres au voisinage de la jonction : sous I'action de la tension inverse, ils laissent une zone deserte dite

«

zone de depletion

».

Seuls les porteurs minoritaires de chacune des zones N et P ( dOs en grande partie a la generation thermique ) traversent la zone deserte, provoquant Ie courant inverse I R. La tension appliquee peut croitre jusqu'a un maximum qui produit un c1aquage dans la zone deserte, entrainant une circula·

tion importante de courant. Ce phenomi!ne a lieu suivant deux mecanismes differents selon la valeur de la tension de c1aquage .

1. Le claquage par effet Zener

Pour les diodes de basse tension, la zone de depletion est tres mince et les couches voisines fortement dopees.

A la tension maximale, Ie champ electrique est tres intense, et, sous son influence, des porteurs minoritaires sont expulses. lis traversent la zone deserte, engendrant un courant qui augmente rapidement avec la tension appliquee.

La variation de ce courant suit la loi : IZ

=

k (VZI n

ou:

k est une constante,

n est un para metre qui depend de la technologie utilisee.

La nouvelle technologie developpee par THOMSON-CSF, pour les diodes a eftet Zener tres basse tension, permet d'obtenir des caracteristiques qui suivent parfaitement cette loi theorique avec un coefficient «m> eleve allan! de 7

a

9 pour des diodes avant des tensions nominales de 2

a

4 volts respectivement.

2. Breakdown through avalanche effect

In the case of higher voltage diodes, breakdown occurs through the avalanche process. The minority carriers present in the crystal flow naturally through the junction under the effect of reverse bias.

They are accelerated by the applied electric field and gain a kinetic energy which is sufficient to re- lease an electron of the valency of an atom from the depletion region. This electron, in turn, is acce- lerated by the field and contributes to the avalanche process. The phenomenon is cumulative. The depletion region is ionized and becomes conductive under the applied field. This results in a sharp

knee in the characteristic. .

FIGURE 3

5

AVALANCHE EFFECT

Vz

Zener effect and avalanche effect

22

Summary ( figure

3 )

Zenar

affect, up to

5

volts approxi- matively. The voltage depends on the current flowing through the junction, following the theorical law indicated before, this gives a curved characte- ristic for ve, y low voltage devices. The temperature coefficient is negative.

Avalanche effect which occurs from '5 volts and results in a very sharp knee due to the cumulative effect of the phenomena. The temperatu- re coefficient is positive.

The design of Zener effect diodes requires extremely abrupt junctions generally obtained by alloying tech- nique. But this technology yields poor quality devices (high reverse current and dynamic resistance' and encap- sulating is a delicate operation. High quality very low voltage diodes ma- king use of the Zener effect can be manufactured using the planar tech- nique. However, they require a special technology and a high precision in homogeneousness and in the thick- ness of the doped layer. If not, various characteristics such as the dynamic resistance are derated.

2. Le claquage par avalanche

Pour les diodes de tension plus elevee, Ie claquage a lieu par avalanche. Les porteurs minoritaires pre·

sents dans Ie cristal traversent naturellement la jonction sous I'action de la polarisation inverse.

lis sont acceleres par Ie champ electrique applique et acquierent une energie cinlitique suffisante pour expulser par choc un electron de valence d'un atome de la zone de depletion. Cet electron,

a

son tour, sera accelere par Ie champ et participera au mecanisme d'avalanche. Le phenomene est cumulatif. La zo- ne de depletion s'ionise et devient conductrice sous Ie champ applique. II s'ensuit un coude brutal de la caracteristique.

FIGURE 3

EFFET D'AVALANCHE

Vz

Effet Zener et effet d'avalanche

23

En resume ( figure 3 )

Effat Zanar, jusqu'a environ 5 volts.

La tension est fonction du courant traversant la jonction, suivant la loi theorique indiquee precedemment, d'ou une caracteristique arrondie des dispositifs tres basse tension. Le coefficient de temperature est negatif.

Effat d'avalancha, qui se manifeste des 5 volts par un coude tres franc dO au caractere cumulatif du phenome- ne. Le coefficient de tem~rature est positif.

La r!!allsation des diodes a effet Zener necessite des jonctions extrAmement abruptes, qui sont generalement ob- tenues par alliage. Mais cette techno- logie donne des dispositifs m6diocres (courant inverse et rllsistance dyna- mique eleves), dont I'encapsulation est d6licate. Des diodes de bonne qualiM tres basse tension utilisant I' effet Zener peuvent Atre r6alisees en technique planar. Toutefois, elles exigent une technologie sp6ciale ainsi qu'une grande rigueur sur I'homoge- neite et sur I'epaisseur du dopage, faute de quoi, diverses caract6risti- ques sont degradees, telle la resis- tance dynamique.

Epi Z TECHNOLOGY Medium voltage - high voltage

The starting material is a correctly doped N type silicon substrate.

A guard ring is formed on its surface by diffusing P type doping materials through an oxide mask.

By localized epitaxial deposition, a P type single- crystal silicon bead with adequate doping is formed within a window at the centre of the guard ring. This technology has the advantage of simple control of the essential characteristics of the junction.

The subsequent operations consist of coating the bead and the opposite face of the substrate with a thin metal layer to ensure the resistive contacts.

The substrate is then cut into chips using a high- speed precision saw to prevent all deterioration of the active junctions.

The chips are mounted in DHDglass cases ( DO 35 and DO 41 I featuring high dissipation and reduced dimensions.

Very low voltages

The material is a correctly doped N type silicon substrate. Through windows in the oxide layer a localized deposit of P type polycrystalline silicon is formed by a low- pressure low- temperature deposition process.

FIGURE 4

Sequence of manufacturing steps for an Epi Z diode

24

TECHNOLOGIE Epi Z

Moyenne tension - Haute tension

Le materiau de depart est une plaquette de silicium de type N correctement dopee. A sa surface on forme un anneau de garde par diffusion d'impuretes de type P iI travers un masque d' oxyde.

Par epitaxie localisee on depose dans une fenetre ouverte au centre de I'anneau de garde un bouton de silicium monocristallin de type P posslldant un dopage adequat. Cette technologie presente I'avantage d'un contrOle aise des caracteristiques essentielles des jonctions.

Les operations suivantes consistent iI recouvrir Ie bouton ainsi que la face opposee de la plaquette d'une couche metallique permettant d' assurer les contacts ohmiques.

Les plaquettes sont ensuite decoupees iI I'aide d'une scie de precision iI grande vitesse qui evite toute degradation des jonctions actives.

Les cristaux sont montlls dans des boitiers verre DHD (DO 35 et DO 41)

a

fort pouvoir de dissipation et d' encombrement rllduit.

Tres basses tensions

Le materiau est une plaquette de silicium de type N correctement doplle. Dans les fenetres ouvertes, dans I'oxyde on localise un depOt de silicium polycristallin du type P par un procede de depOt

a

basse pression et basse templlrature.

FIGURE 4

Diverses phases de r~alisation d'une diode Epi Z

cMtail en coupe de la plaquene 'PitaxiH

m6tallisation

This process has the advantage of homogeneously obtaining the essential characteristics of very low voltage junctions perfectly illustrating the theoretical law of the Zener effect.

---'c----Ag ball

'---Metalhc contact The subsequent operations consist in growing a metal superstructure on the anode side forming a resistive contact and enabling convenient assembly in a DHD case. A metal layer is also deposited on the cathode side.

ADVANTAGES OF Epi Z DIODES Quality of the elbow

For very low voltage (Zener effect I diodes, utilization of the polycrystalline silicon technology enables obtaining diodes whose dynamic resistance is equal to the theoretical minimum.

For higher voltage (avalanche) diodes, utilization of localized epitaxial deposition associated with the guard ring enables obtaining more reliable diodes while maintaining a sharp well-marked elbow.

Reduction of reverse leakage currents

The epitaxial deposition of the silicon ball and the guard ring provide an oxide protection at the junction and the surface leakage currents are decreased.

High reliability

All things being considered, these diodes are characterised by their sturdiness and the stability of their characteristics; such properties resulting in their selection by major computer manufacturers, and enabling two UTE* approved series under CCQ* ( BZX 46 and BZX 85 ) to be available . .. UTE Union Technique de l'Electricite

.. CGQ ContrOle Centralislt de Oualite

SELECTION OF AN Epi Z DIODE

THOMSON-CSF manufactures a very wide range of regulator diodes with axial leads, for the best choice, the operator must be provided with the operating conditions of the device as well as with the qualities inherent in the application.

Dissipated power

In the voltage regulation function, the Epi Z diode behaves as a power device, in spite of its small size. In fact, it must pass a high current at a specified voltage, hence a functional power comsuption which must be released to ambient air. In a DHD diode (DO 35 or DO 41 case), heat is conducted to ambient through the lead wires. By convention, the maximum power given in the catalogues is defined for diodes connected to two infinite heatsinks at 4 mm from the diode body. In practice, the component is never mounted in this way. For this reason, THOMSON-CSF gives thermal resistance values which allow accurate calculation of the power which can be dissipated in most of the operating cases. Each data sheet shows a CUNe of the decay of Ptot power versus ambient temperature and length of connecting leads, also the calculation of thermal resistance in steady and transient states is widely explored.

26

Ce procede a I'avantage de permettre d'obtenir de maniAre homogAne les caracteristiques essentielles des jonctions, trAs basses tensions, celles-ci dAcrivant parfaitement la loi theorique de l' efte! Zener.

~BOUled.Ag

~contact

metallique Les opilrations suivantes consistent

a

faire croitre une superstructure metallique du cOtil de I'anode formant contact ohmique et permettant un montage aisil en boitier DHD. Une couche mlltallique est ega!ement disposile du cOtll cathode.

AVANTAGES DES DIODES Epi Z Qualit6 du coude

Pour les diodes trAs basses tensions (eftet Zener), I'utilisation de la technologie silicium polycristallin permet d'obtenir des diodes dont la rllsistance dynamique est lIgale au minimum theorique.

Pour les diodes de tensions plus eleviles (avalanche) I'utilisation de I'llpitaxie localisile assocille

a

un anneau de garde permet d' obtenir des diodes de fiabilite accrue tout en conservant un coude franc et bien marqull.

R6duction des courants inverses de fuite

Le dllpOt par epitaxie du bouton de silicium et la presence d'un anneau de garde assurent une protection de l' oxyde au niveau de la jonction et les courants de fuite de surface sont diminuils.

Haute fiabilit6

Tout compte fait, ces diodes sont remarquables par leur robustesse et la stabilite de leurs caracteris- tiques, ce qui leur a valu d'Eltre choisies par les grands fabricantsd'ordinateurs pour equiper leurs ma·

teriels et d'avoir deux silries homologuees UTE' et produites sous CCQ • ( BZX 46 et BZX B5 ).

• UTE: Union Technique de I'Electricitit

• CeQ Contr&le Centra liM de Qualit.

CHOIX D'UNE DIODE Epi Z

THOMSON-CSF possilde une gamme tres large de diodes de regulation

a

sorties axiales, I'utilisateur devra connaitre les conditions de fonctionnement du dispositif ainsi que les qualites inherentes

a

la fonction pour effectuer Ie meilleur choix.

Puissance dissip4\e

Dans la fonction rllgulation de tension, la diode Epi Z, malgril sa petite taille, se com porte comme un dispositif de puissance. En eftet, elle est chargile d'ecouler un courant excedentaire sous une tension dl!finie, d'o':' une consommation de puissance fonctionnelle qui devra etre evacuee vers Ie milieu ambiant. Dans une diode DHD (Boitier DO 35 ou DO 41), la chaleur est conduite vers I'extllrieur par les connexions. Par convention, la puissance maxima Ie annoncile est dMinie pour les diodes fixiles sur deux radiateurs infinis

a

4 mm du corps de la diode. Evidemment, ce n'est jamais Ie montage rilel du composant. Aussi THOMSON-CSF fournit les valeurs de rllsistances thermiques permettant de calculer avec prilcision la puissance dissipable dans la majoritll des cas d'utilisation. On trouvera sur chaque notice una courbe de dilcroissance de la puissance Ptot en fonction de la temperature ambiante et de la longueur des connexions, et, par ailleurs, Ie calcul de la resistance thermique en rllgime continu et impulsionnel est largement d6veloppe dans la note d'utilisation.

Value of regulated voltage

It is obvious that the starting point will be the value required by the circuit in actual operating con- ditions, which is often very different from those defined in the data. Two parameters modify the VZT value

the temperature coefficient, depends mainly on the voltage ( negative for Zener effect, positive for avalanche effect). It is recommended that reference be made temperature coef- ficient values given in the data on BZX 55 C diodes, which have recently been determined and which apply for all families of Epi Z diodes. The curves of figures

6

and 70f data sheets show the typical variations of &.vz versus voltage VZT and current IZ.

- the dynamic resistance, depends essentially on the current flowing through the diode and, to a lesser extent. on the temperature of the junction. Four families of curves, shown on page

5

of data sheet, allow the actual value of the regulation voltage to be determined.

Surge current IZSM

This value should be used when 'the Epi Z diode acts as a protection for delicate circuits (MOS, TTL ).againstpossible accidental overvoltages. A limit value is given for each type and each voltage value. In addition, two curves shown on page

6

of data sheets, allow IZSM to be determined as a function of the pulse width, and under such canditions, the new value of Vz to be established in or- der that the circuit remained protected at all time.

CHARACTERI$TlCS OF Epi Z FAMILIES

Epi Z diodes are available in two different packages and thus constitute two distinct classes of power rating

DO 35 DO 41

400

and

500

mW

1

and

1,3

W

Each class is divided inlO families which can be distinguished either by the measuring conditions of VZT voltage, or by certain parameters such as knee region current.

The main characteristics are listed in the table hereafter.

28

Valeur de la tension regul6e

II est evident que Ie point de depart sera la valeur necessitee par Ie montage,dans les conditions reel- les de fonctionnement, qui sont souvent eloignees de celles retenues pour etablir les specifications.

Deux elements viennent modifier la valeur de VZT :

- Ie coefficient de temperature, il depend principalement de la tension ( negatif pour I'effet Zener, positif pour I'effet d'avalanche ). Nous conseillons de se reporter aux valeurs de coeffi- cients de temperature donnees dans la notice de la diode

BZX 55

C . ,qui ont ete soigneusement de- termine'!S n!cemment et qui s'appliquent a toutes les families de diodes Epi Z. Les courbes des figu- res

6

et

7

des notices montrent les variations typiques de av z en fonction de la tension VZT et du courant IZT;

- la resistance dynamique, elle depend essentiellement du courant traversant la diode et au second ordre de la temperature de jonction. Quatre families de courbes donnees page 5 des noti- ces permettent de determiner la valeur reelle de la tension de regulation.

Courant de surcharge IZSM

Cette valeur sera utilisee lorsque la diode Epi Z aura pour role de proteger les circuits fragiles ( MOS TTL ), contre d'eventuelles surtensions accidentelles. Une valeur limite est fournie pour chaque type et chaque valeur de tension. De plus, deux courbes page 6 des notices permettent de determiner IZSM en fonction de la largeur d'impulsion et de connaitre dans ces conditions la nouvelle valeur de Vz afin que Ie circuit soit toujours protege.

CARACTERISTIQUES DES FAMILLES Epi

Z

Les diodes Epi Z existent en deux boitiers et par suite en deux races differant par la puissance : DO 35

DO 41

400

et

500 mW

1 et 1,3 W

Chaque race se subdivise en families qui se distinguent entre elles, soit par les conditions de mesure de la tension VZT, soit par certains parametres, tels Ie courant de coude.

Nous avons reuni les caracteristiques essentielles dans Ie tableau ci- apres .

MEASUREMENT

VOlTAGE RANGE Ptot TYPE

FAMILY CASE

Vzr State REMARKS

for Ptot UTE approved:

aZX48 C DO 35 2 V 7 - 110 500mW = constant steady 2V7-62

=

125 mW Production under CCQ

1N 4370 A - 1N 4372 A 2 V 4 - 3 for Ptot

1N748A-1N7&lA DO 35 3 V 3 - 12 400mW = constant steady JEOEC registered

1N 1&7 a-1NII2 a 6V8-200

=

125 mW

for Ptot

1N 6221

a.-

1N &281 a DO 35 2V4-200 500 mW = constant steady JEOEC registered

=

125 mW

for constant High performances azx Ii6 C DO 35 OV8-2OO 500mW current transient

Professional use

=

5 mA

for constant

aZX83 C DO 35 2 V 4 - 75 500mW current transient Economical series

=

5 mA

1N 4728 A - 1N 4784 A 3 V 3 - 100 for Ptot

0041 lW = constant steady JEOEC registered

1N 4187 a - 1N 4193 a 110- 200

=

250 mW

for Ptot UTE approved:

aZX8& C 0041 2V7-200 1,3W

=

constant transient 2V7-62

=

250 mW Production under CCQ

30

TYPE DE MESURE

FAMILLE BOtrlER GAMME DE TENSION Ptot OBSERVATIONS

V ZT R6glme

a Ptot Homologue .. UTE:

BZX46 C DO 35 2 V 7 - 110 500 mW = constante continu 2V7_62

~ 125 mW Production sou. CCQ

1N 4370 A - 1N 4372 A 2 V 4- 3 a Ptot

1N 746 A-1N 759 A 0035 3 V 3 - 12 400mW

=

constante continu Enregistrement JEOEC

1N 967 B - 1N 992 B 6V8-200 ~ 125 mW

a

Ptot

1N 5221 B - 1N 6281 B 0035 2V4-200 500 mW

=

constanta continu Enregistrement JEOEC

~ 125 mW tJ courant

BZX 5& C 0035 OV8-200 500 mW constant impulsion Haute performances

~ 5 rnA Usage professionnel

a

courant

BZX 83 C 0035 2 V 4 - 75 500 mW constant impulsion Serie ltconomiQue

~ 5 mA

1N 4728 A - 1N 4784 A 3 V 3 - 100 a P_tot

0041 lW = constante continu Enregistrement JEOEC

1N 4187 B - 1N 4193 B 110 - 200

~ 250 mW

a

Ptot Homologue .. UTE:

BZX 85 C 0041 2V7-200 1,3W

=

constante impulsion 2V7-62

~ 250 mW Production sous CeQ

EXAMPLES OF APPLICATIONS ALTERNATING CURRENT: Clipping

J[I

DIRECT CURRENT Regulation

Unregulated input

direct

regulated output

DIRECT CURRENT Voltage threshold

control

Amplification

PROTECTION

By clipping

32

Oscilloscope calibration

power

---.----+

Scale shifting

. . . - - - , - - - , - - - - , - - output

I

Circuit - breaker

QUELQUES EXEMPLES D'UTlLlSATION EN ALTERNATIF : Ecretage

][I

EN CONTINU

entree non regulee

directe

EN CONTINU

commande

Amplification

PROTECTION

Par ecretage

Regulation

sortie reguh~e

Seuil de tension

calibration d'oscilloscope

de puissance

---r----+

Decalage d'echelle

---~--~--_-_ sortie

I

Disjoncteur

'.' lHOMSON-CSF

DIVISION SEMICONDUCTEURS

use note

note d'utilisation

VOLTAGE REGULATOR DIODES, USE NOTE

NOTE D'UTILISATION DES DIODES REGULA TRICES DE TENSION

FIGURE I

FIGURES II· III

FIGURE IV

FIGURE V

FIGURES VI,VII,VIII

FIGURE IX

Junction to heatsink thermal resistance versus the length of connections

Resistance thermique jonction·refroidisseur en fonction de la longueur des connexions

Relative variation of the apparent thermal impedance Zthltp,5) as a function of pulse dura·

tion tp and shape factor 5

Vari~tion relative de /'impedance thermique apparente Zthltp,5) en fonction de la duree d'impulsion tp et du rapport cyclique 5

Thermal resistance for various mountings Resistance thermique de differents montages

Graph enabling the determination of the thermal variation of the regulation voltage Ll VZlth) Abaque permettant la determination de la variation d'origine thermique de la tension de

regulation Ll VZ(th)

Curves and graph indicating the resistive variation of the regulation voltage LlVZIr) Courbes et graphiques indiquant la variation de la tension de regulation d'origine resistive Ll VZ(r)

Block diagram of calculation steps for determining the regulation voltage within the termi·

nals of a diode under operating conditions

Decomposition des erapes de calcul pour la determination de la tension de regulation aux barnes d'une diode en fonctionnement

Article dealing with the' determination of the real voltage within the terminals of a regula·

ti~n diode under operating conditions. Calculation example.

Article traitant de I. determination de la tension reelle aux bornes d'une diode de regulation en fonctionnement. Exemple de calcul.

All the following data are applicable to diodes series BZX 55 C. BZX 83 C, BZX 85 C, their regulation voltage is measured under pulse conditions.

routes les donnees suivantes sont applicables aux series de diodes BZX 55 C, BZX 83 C, BZX 85 C. dont la tension de regulation est determinee en impulsions.

For the others one: 1 N 746 A, 1 N 957 B, 1 N 4371 A, 1 N 4728 A, BZX 46 C, the voltage is defined at ther·

mal equilibrium, with a current corresponding to a quarter of the diode maximum power dissipation.

For these series, the voltage VZT is higher than the one which could have been obtained by a pulse test performed on diodes whose regulation voltage is greater than 5,1 V and less in the opposite case.

The figures from I through IV remain valid, but all the data involving VZT values have to be carefully oonsidered because they have been settled under pulsed VZT test conditions.

36

Pour I"" autres series de diodes : TN 746 A, 1N 957 8, TN 4371 A. TN 4728 A, 8ZX 46 C, la tension est definie II I'equilibre thermique, pour un courant correspondant au quart de la puissance maximale de la diode. Pour ces series, la tension VZT est superieure

a

celie que ron aurait trouvee par une mesure en impulsions sur des diodes dont la tension est superieure

a

5,1 V et inferieure dans Ie cas contraire. Les figures I

a

I V demeurent vala- bles. Mais les donnees faisant intervenir VZT doivent

~tre considerees avec soin. car elles ont ete deter- minees pour des mesures de VZT en impulsions.

Rth(j-a IOC/W ) )

400

300

200

100

o

TYPICAL VALUES

VALEURS TYP/QUES

FIGURE I

A

Refroidisseurs in~ ~ Infinite heatsinks

-- ^{l -}

I

t>ffJ

.<§fJ '"

/~9'1

/

I

~ - -

~~

~

l - V

~Z',3W

-

1-

i I

10 15 20 dlmm)

Junction to heatsink thermal resistance versus the length of connections Resistance thermique jonction - refroidisseur en fonction de la longueur des connexions

Without dissipator Rth = 400 0C/W ( Epi Z 400 - 500 mW ) Sans refroidisseur 250oC/W (Epi Z 1 W )

1800C/W(Epi Zl,3W)

FIGURE II

k ⁼ Zth (t

p

,8) """"""'I""T""T'T""-'I"'T'"T"""I..,....,r-r"T""T""""""""'"

Rth 4 mm(d (20 mm

IFf

^{k = - - -Zth(tp,8)} Rth

FIGURE III

4mm(d(20mm / I

0,8

1/ ^I'd

_{d 20 mm} ^{00 0,8}

^Ii

I

lIU

d 20 mm ^doo

0,6

t: m~

^{I I}

1/

^{I /}

0,6

2 5 2 5 2 5 2 5 2 5 2 5 2 5 10-4 10-3 10-2 10-1 100 101 102 tp I.ec.)

UI()~ ~ ^{1/ \)}

~~

f;I ",'"

vI;>- ~t-<~ _{" V} 0

^?

---!....-

ltV ~~···\'\n

^oQ.«,~

[JLJL

V I~:on I

^{tp/T=o Ttpl}

0.4

0,2

o

2 5 2 5 2 5 2 5 2 5 2 5 2 5 10-4 10-3 10-2 10-1 100 101 102 tp Isec.1

Epi Z 400 - 500 mW Epi Z 1 W-l,3W

Relative variation of the apparent thermal impedance Zth (tp,b) as a function of pulse duration tp and shape factorO. For the diodes the regulation voltage of which is measured under pulse conditions (BZX 55 C, BZX 83 C, BZX 85 C), the same curves enable the determination of the thermal voltage increase under a transient state.

Variation relative de /,impi!dance thermique apparente Zth (tfJ'8 J en {onction de la duree d'impulsion .fp et du rapport cyclique 8.

Pour les diodes dont la tension de regulation est mesuree en impulsions (BZX 55 C, BZX 83 C, BZX 85 C), les memes courbes permettent la determination de I'accroissement thermique de tension en regime transitoire.

THERMAL RESISTANCES FOR VARIOUS MOUNTINGS RESISTANCES THERMIOUES POUR DIFFERENTS

MONTAGES FIGURE IV

~ 1 mm brailed wire solder

.. ~m~

~

_{• ~ • bakell.e}

-

a

I.

.1

'o=2mml

Mounting on wiring bars Montage IJUr iJarettflS de cabl.

~ 1 mm brailed wire solder

~ , mm fil trr1&!II soudure

~ I

~tJ~

b I.

~

.1

~~Ii::6mm

I Mounting on studs

Montage IJUr plots

~ 1 mm brailed wire solder

~ 'mmfi/~t~

^I

~

^soudure

1I:~::t

'£'bOb'i'.

c

d

Ie .. I (e= 1.6mml

Mounting on thimbles Montage IJUr CO/1Se$

soudure

~

^•

_,<

^~

.1

^{• epoxy}

^I

1.= l.7mml

-Mounting on printed circuits Monrage IJUr circuits imprimes

38

EpiZ 4OQ-500mW

EpiZ lW

EpiZ 1.3W

Rth Rth ~ Rth

~ (mml (DC/WI 2 (mml (DC/WI ,(mml (OC/WI

30 320 30 190 30 130

40 370 40 200 40 135

17

270

17

170

17 110

27 330

27 200

²⁷ 135

12

260 12

170

¹² 105

20

300 20 180 20 115

25 340 25 190 25 120

13-30 360 13-30 210 13-30 150

VZT (V) 6 4

101 8 6 4

6 4

100

8 6 4

10-1

FIGURE V - TYPICAL VALUES - Epi Z 500 mW, 1,3 W

VALEURS TYPIQUES - DIODES Epi Z 500 mW,

1,3

W

~I""

\"7.'

Jf

.«'~~~./

7 ""

3-

/ 1 ' . /

. / V . / V / ,0'4 . /

V ../"" V:...----...

V

...-./-'l0~~

-- _~ ^~ _~ ^~ _~ ^~::;?'~~ _~V(

~..-

"7

,

:

I ,/

' / 1 / / /

/ /

/ / / /

'---- - - - - - - > - - - h/- / /

o0o// r 7//

/ ~~

.... ~~

/ / 1 / / / ....

7 7 7 7

/ 7 / 7 ^[7

7/ i777

/~h f7

FIGURE V

Graph enabling the determination of variation ~ VZ(th) of the regulation voltage due to the diode heating, as a func . tion of the current conducted through the diode ( peak current in the case of square wave current) and the thermal resistance Rth, or appa;ent thermal impedance Zth-

Never exceed absolute maximum ratings given on pages 1 and 2 of data sheets

Abaque permettant de determiner la variation de la tension de regulation A VZ(th) due

a

i'echauffement de la diode en fonction du courant traversant la diode (courant crl!te dans Ie cas d'un courant en creneaux) et de la resistance thermique R th, ou de i'impedance thermique apparente Z th .

Ne jamais depasser les valeurs limites absolues d'utilisation donnees pages 1 et 2 des notices.

Z(av (n ) )

80 60 40 20

o

FIGURE VI

TYPICAL VALUES VALEURS TYPIOUES

)

FIGURE VII

Tj

=

250C

V

)

rz(av (n 40

Tj = 250C

V ^J /

/

³⁰

I / ^/

V

/ /

"- V

^{/ BZX}

^{55 C,}

^BZX

^{83 C}

10

/

/' /

, /

i

BfX i ^{5C 1-}

- ^..-

^I

20

o

20 40 60 80 vZT (V) 20 40 60 80 vZT (V)

Average differential resistance rZ(av) versus regulation voltage VZT ( valid between IZT and IZM)

Resistance dynsmique moyenne rZ(av) en fonction de Is tension de rtlgulstion VZT (valable entre 'ZTet 'ZM) FIGURE VIII

Vz C

"VZlthl B

"vZlrI rZ(av)

L---~---~----~IZ

~T ~M

Graph indicating the resistive increase of voltage AVZ(r) at a constant temperature and the thermal increase of voltage AVZ(th).

The real operating point ( C point) is obtained using nominal point ( A point) (IZT. VZT l. by describing the path AB at a constant temperature, then path BC at a constant current.

Graphique mettant en evidence !'accroissement resistif de Is tension AVZ(r) il temperature constante et !'accroissement thermique 1e la tension AVZ(th).

Le point de fonctionnement rllel (point C ) s'obtient il partir du point nominal A ( 'ZT. VZT) en dtlcrivant Ie parcoun;

AB il temperature constante, puis Ie parcoun; BC il courant constant.

40

rZ(av, (Figures VI-VII)

mounting Rth montage Figures I-IV

FIGURE IX

Vz

=

VZT + AVZ

A

Vz

= A

VZlthl +

A

VZlrl

Block diagram of calculation stages for determining the regulation voltage within the terminals of a diode under operating conditions

Decomposition synoptique des etapes de calcul pour la determination de la tension de regulation aux bomes d'une diode en fonctionnement

DETERMINATION OF THE REAL VOLTAGE

WITHIN THE TERMINALS OF A REGULATION DIODE UNDER OPERATING CONDITIONS

DETERMINATION DE LA TENSION REELLE

AUX BORNES D'UNE DIODE DE REGULA TION EN FONCTIONNEMENT

Nominal voltage VZT of a regulation diode is the most often defined for a relatively low amplitude cur- rent pulse (lZT) in relation to the maximum current rating. During this measurement, the virtual junction temperature remains constant and equal to 25 0C.

In operating conditions, when the diode conducts a current higher than IZT, the real nominal regulation voltage Vz will be greater than voltage VZT.This in- crease in regulation voltage depends on :

- the VZT voltage of the diode,

- the junction temperature, therefore the power dissipated by the diode and the cooling conditions, - the diode's dynamic resistance to a smaller extent.

This influence can be neglected in numerous cases, but this term becomes important with low voltage diodes (VZT ( 6,2 V ).

In that case. the increase f),.VZ of the regulation voltage in relation to the nominal voltage can be divided into two terms :

- a term of a thermal nature f),.VZ(th) - a term of a resistive nature f),.VZ(r) ( see figure VIII ).

42

La tension nominale VZT d'une diode de reguletion est definie Ie plus souvent pour une impulsion de

cou-

rant d'amplitude (IZT) reletivement faible per rap- port au courant maximal admissible. On peut dire que durant certe mesure la temperature de la jonetion demeure constaflte et IIgBle iJ 25 0C.

En fonetionnement, lorsque la diode se trouve traver-

see

per un courant superieur

a

IZT ,Ia tension mel- le de regulation V Z sera superieure iJ la tension no- minale V

zr.

Cet accroissement de la tension de regu- lation depend:

- de la tension V ZT de certe diode,

- de la temperature de jonetion, done de la puissa,..

ce dissiple per la diode et des conditions de refroi- dissement

- dans une faible mesure de la resistance dynamique de la diode. Certe influenee peut Itre negligle dans de nombreux cas ,mais ce terme devient important pour VZT (6,2 V

L'accroissement f),.VZ de la tension de regulation per rapport iJ la tension nominale est donc dkompo- sable en deux terrnes :

- un terme fie nature thermique f),. VZ(th) - un terme de nature resistive f),.VZ(r) (voir figure VIII).

RESISTIVE INCREASE t.VZ(r) OF THE REGULATION VOLTAGE ACCROISSEMENT RESISTIF t.VZ(r) DE LA TENSION DE REGULATION

t.VZ(r) represents the voltage increase caused by the diode resistance when its regulation characteristic is covered at a constant temperature of 25 oC ( from A to B figure VIII ).

In practice, the voltage increase t.VZ(r) is easily determined by the equation :

rZ(av) can be considered as a parameter having the dimension of a resi;tance. Its value is given by figu- res VI and VII, depending on nominal voltage VZT of the considered diode.

The values of rZ(av) are valid for current within the limits IZM ( maximum value) and IZT·

If the current is very lower than IZM, the values given by the figures 9, 10 and 11 of the data sheets are to be used.

rZ(av) differs from dynamic resistance r z·

A.IZ represents the difference between the current IZ in the dioje and the test current IZT

t.IZ

t.VZ(r) represente I'accroissement de tension provo- que par la resistance de la diode lorsque I' on parr:ourt sa caracteristique de regulation II temperature cons- tante 25 oC (de Avers 8 figure VIII).

En pratique, I'accroissement de la tension t. VZ(r) est determine simplement par la relation:

rZ(av) x t.IZ ⁽¹⁾

rZ(av) peut~tre considerecomme un parametre avant fa dimension d'une resistance. Sa valeur moyenne est donnee par les figures VI et VII, suivant la ten- sion nominale V ZT de la diode consideree.

Les valeurs de rZ(av) sont valables pour des courants compris entre I ZM (valeurs maximales) et I ZT·

Si Ie courant est tres inferieur II IZM, utiliser les va- leurs donnees pour rz figures 9, 10 et 11 des notices part;culieres.

rZ(av) est different de la resistance dynamiqup. rz.

t.1 Z represente la difference entre Ie courant I Z qui parcourt la diode et Ie courant de mesure I ZT.

IZ - IZT (2)

THERMAL INCREASE t.VZ(th) OF THE REGULATION VOLTAGE ACCROISSEMENT THERMIQUE t.VZ(thl DE LA TENSION DE REGULA TlON

~VZ(th) represents the voltage increase consecutive to the heatinq of the diode crossed by the current IZ·

Its depends on the power dissipated by the diode, its temperature coefficient and its thermal resistance.

This term varies according to whether the diode is in thermal equilibrium or in a transient state.

t.VZ(th) represente I'accroissement de tension conse- cutif

a

I'echauffement de la diode trave('$Jlje par un courant I Z. 1/ depend de la puissance dissipee par la diode, de son coefficient de temperature et de sa

re-

sistance thermique.

Ce terme varie selon que la diode se trouve II /'equili . bre thermique ou en regime transitoire.

Steady state or thermal equilibrium Regime permanent ou equilibre thermique There is a steady state when the thermal equilibrium

is reached ( time greater than 60 seconds for d 20 mm figures II and III ).

There are two types of permanent states dependihg on the nature of the current in the diode:

- current I Z is a DC current,

- current IZ varies quickly and periodically and can be assimilated to a square wave current with shape factor Ii.

In both cases, IJ.VZ(th) is given by the graph of figure V as a function of the current passing through the diode and its thermal resistance.

The value of thermal resistance Rth to be used on the graph of figure V depends on the diode connec- tion method and the nature of current conducted through it ( DC or square wave current ).

DC current is conducted through the diode:

on the graph figure V, the thermal resistance value corresponding to the real mounting of the diode will be used directly.

As an indication. and for certain types of mountings, figures I and IV provide typical values of the thermal resistances to be used.

A periodical square Wave current is conducted through the diode :

in this case, the maximum amplitUde of the current is taken into account and on the graph of figure V, a thermal impedance Zth is used. Depending on the current shape factor, this thermal impedance has the following value:

k is a coefficient given in figures II and III.

Rth is the real thermal resistance of the mounting ( figures I and IV).

44

1/ y a regime permanent lorsque J'equilibre thermique est atteint (temps superieur

a

60 secondes pour d = 20 mm, voir figures 1/ et "I).

On distingue deux types de regimes permanents sui- vant 18 nature du courant dans la diode:

- Ie courant I Z est un courant continu~

- Ie courant IZ varie rapidement de f""on periodique et peut §tre assimile a un courant en creneaux avec un rapport cyclique Ii.

IJ.VZ(th) est donne par J'abaque figure Ven fonction du courant traversant /a diode et sa resistance thermi- que.

La valeur de la resistance Rth

a

utiliser sur J'abaque fi- gure V depend de la methode de montage de la diode et de la nature du courant qui la traverse (courant continu ou courant en creneaux).

La diode est traversee par un courant continu on utilise directement sur I'abaque figure V la valeur de la resistance thermique correspondant au mon- tage rtiel de la diode.

A titre d'exemple, et, pour certains types de montage les figures I et IV donnent les valeurs typiques de la resistance thermique

a

utiliser.

La diode est traversee par un courant periodique, en creneaux:

dans ce cas, on tient compte de /'amplitude maximale du courantet on utilise sur/'abaque V une impedance thermique Z th- Suivant Ie rapport cyclique du cou- rant, cette impedance thermique a pour valeur :

Rth x k ⁽³⁾

k est un coefficient donne par les figures 1/ et 1/1.

Rth est la resistance thermique reelle du montage (figures I et I Vi.

Transient state Regime transitoire

There is a transient state if the diode does not have a sufficient time to reach its thermal equilibrium.

( less than 60 seconds I.

I n this case, the thermal voltage variation depends on the current application time as well as the ther·

mally generated time constants of the mounting.

.o.VZ(thl(transient statelwill be less than .o.VZ(thl corresponding to the steady state.

(transient statel .o.VZ(thl

(Mgime transitoire) The values of the coefficient k are the same as given in figures II and III.

II ya un Mgime transitoire si la diode n'a pas Ie temps d'atteindre requilibre thermique finferieur II 60 seeon- des).

Dans ce cas, la variation de tension d' origine thermi- que dtJpend du temps d'application du courant ainsi que des constantes de temps thermiques du montage.

.0. VZ(th) (Mgime transitoire)

sera

roujours inferieur II .0. VZ(th) correspond ant au regime permanent.

(steady statel

.o.VZ(thl x k

(regime permanent) ⁽⁴¹

Les valeurs du coefficient k sont les memes que celles donnees figures /I et III.

Ambient temperature different from 25 oC Temperature ambiante differente de 25 OC In practice, the variation of VZT as a function of tem·

perature is the only once to be taken into account ( figures 6 and 7 of the data sheets I.

I n most cases, it can be considered that the other terms do not vary a great deal with temperature.

En pratique, il suffit de tenir compte des variations de V ZT en fonetion de la temperature (figures 6 et 7 des notices).

Dans la plupart des cas, on peut considerer que les autres termes varient peu avec la temperature.

CALCULATION EXAMPLE EXEMPLE DE CALCUL Epi Z 500 mW

A regulation diode BZX 55 C 36 V connected to spades according to the diagram figure IV cis consi·

de red, the distance between the spades being 20 mm.

The following is established in the diode:

- either a 10 mA DC current

- or a 10 mA square wave current with a tp duration

= 10 ms and a shape factor ~ = 0,5

We wish to know the increase in regulation voltage when the diode has reached its thermal equilibrium We also wish to know the increase voltage atter 5 seconds of operating.

EpiZ500mW

On considere une diode de regulation BZX 55 C 36 V montee sur cosses suivant Ie schema de la figure I V c la distanee entre les cosses etant de 20 mm.

On etablit dans cette diode : - soit un courant continu de 10

mA.

- soit un courant en creneaux d'amplitude 10

mA.

de dum d'impulsion tp = 10 ms et de rapport cyclique ~ = 0,5

On veut connaitre I'accroissement de 18 tension de regulation lorsque la diode a atteint son equi/ibre thermique. On desire egalement connaitre raccrois- semen t de la tension apres 5 secondes de fone·

tionnement.

DC current. steady state

Total voltage increase

Increase in resistive voltage D.VZ(r) Aceroissement de tension resini' D. VZ(r)

L:.VZ(r) = rZ(BV) x L:.IZ rZ(av)

#

38!1 ( figure VI )

L:.IZ

=

IZ - IZT = 5 rnA AVZ(r) # 38 x 5 x 10-3 = 0,2 V Increase in thermal voltage L:.VZ(th) Aceroissement de tension thermique AVZ(th)

Courant continu, regime permanent Ath = 300 oC//W (figure IV)

L:.VZ(th) (10 rnA, 300 OCIW) # 3 V (figure V)

Aceroisement rotal de tension AVZ AVZ(th) + AVZ(r)

#

3,2 V

DC current, transient stale after 5 seconds of Courant continu, regime transitoire apres 5 SBCondes

~~~~~--- ~fonc#onMmeM---

---

(transient state) L:.VZ(th)

(steady state)

D.VZ(th) x k

(regime transitoire) (regime permanent)

k = 0,6 (figure II) (monopulse, 20 mm, 5 5.) (mono-impulsion, 20 mm, 5 s.) (transient state)

AVZ(th)

#

3 x 0,6

=

1,8 V

(regime transitoire)

Total voltage increase Accroissement total de tension

AVZ

#

1,8+0,2 = 2V Square wave current, 10 mA, .!p. 10 ms, 0 0,5

~~~r~~~~---

---

Courant en creneaux, 10 mA. rU. 10 ms, 0 0,5,

~~~~E~~~~~~---

---

Zth

=

k x Ath k = 0,6 (figure II ) ( 00,5, 10 ms)

Zth = 0,6 x 300 = 180 oC/W (steady state)

AVZ(th) .-

#

1,7 V (figure V) (10 mA, 180 OC! W) (regime permanent)

Total voltage increase Accroissement total de tension AVZ

#

1,7 + 0,2

=

1,9 V

46

(transient state) .:lVZ(th)

(mgime transitoire)

(steady state)

.:lVZ(th) x k

(mgime permanent) k

=

0,6 (figure II)

(transient state)

.:lVZ(th) #1,7 x 0,6 = 1,2V

(regime transitoire)

Total voltage increase Accroissement total de tension

.:lVZ # 1,2

+

0,2 = 1,4 V

For 1,3 W Epi.z diodes, the same calculations remain valid, using figures III and VII.

Pour les diodes Epi Z 1,3 W, les mimes calculs restent valables, en utilisant les figures III et VII

f.\ lHOMSON-CSF

DIVISION SEMICONDUCTEURS

data sheets

notices