VBR(CES) = 500 V、IC = 20 A
N チャネル 点火コイル駆動用 IGBT

データシートDGU5020GR
概要

パッケージ

DGU5020GR は、ツェナーダイオードとゲート抵抗を内蔵した 500 V の IGBT です。外付けのクランプ回路なしで、点火コイルの駆動回路を構成できます。低飽和電圧特性の IGBT で、セットの高効率化に貢献できます。

TO252-2L(4)

特長● AEC-Q101 準拠● 端子部 Pb フリー（RoHS 対応）● ツェナーダイオード内蔵● ゲート抵抗内蔵● 低飽和電圧● V(BR)CES ----------------------------------------------- 500 V● IC ------------------------------------------------------- 20 A
● VCE(SAT) ----------- 1.15 V typ.（VGE = 4.5 V、IC = 10 A）(1) (2) (3)(2)(4)(1) ゲート(2) コレクタ(3) エミッタ(4) コレクタ(1)

アプリケーション● 点火コイルドライバ回路

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(3)

原寸大ではありません。

1

DGU5020GR
絶対最大定格
特記がない場合の条件は、TA = 25 °C です。
項目記号

条件

定格

単位

コレクタ–エミッタ間電圧

VCE

V(BR)CES

V

ゲート–エミッタ間電圧

VGE

±10V

コレクタ電流（DC）

IC

TC = 25 °C

20A

許容損失

PD

TC = 25 °C

172W

自己クランプ誘導スイッチング
エネルギ

ESCIS280mJ

自己クランプ誘導スイッチング電流

ISCIS

20A

逆アバランシェエネルギ

EAS(R)

2000

mJ

動作時ジャンクション温度

TJ−40～175°C

保存温度

TSTG

−40～175°C

図 1、式(1)参照。
VCC = 14 V、VGE = 5 V、
L = 1.36 mH、RG = 1 kΩ
L = 6 mH

VCE

L

V(BR)CES

VCE
VCC

VCC

RG

IC
VGE

t

IC
ISCIS

DUT
(IGBT)t(a) 測定回路(b) 波形

図 1 自己クランプ誘導スイッチングエネルギの測定

ESCIS =V(BR)CES
1× L × ISCIS 2 ×2
V(BR)CES − VCC

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電気的特性
特記がない場合の条件は、TA = 25 °C です。
項目記号条件
コレクタ–エミッタ間降伏電圧
V(BR)CES IC = 2 mA、VGE = 0 V
ゲート–エミッタ間降伏電圧
V(BR)GES IG = ±1 mA、VCE = 0 V
コレクタ–エミッタ間漏れ電流
ICES
VCE = 400 V、VGE = 0 V
逆コレクタ–エミッタ間漏れ電
IECS
VEC = 24 V流
ゲート–エミッタ間漏れ電流
IGES
VGE = ±5 V
ゲートしきい電圧
VGE(TH) VCE = 10 V、IC = 1 mA
VGE = 3.5 V、
IC = 10 A
VGE = 4.5 V、
IC = 10 A
TJ = 25 °C
VGE = 4.5 V、
IC = 15 A
VGE = 4.5 V、
IC = 20 A
コレクタ–エミッタ間飽和電圧VCE(SAT)VGE = 3.5 V、
IC = 10 A
VGE = 4.5 V、
I = 10 A
TJ = 150 °C C
VGE = 4.5 V、
IC = 15 A
VGE = 4.5 V、
IC = 20 A
入力容量
Cies
VCE = 10 V、VGE = 0 V、
出力容量
Coes
f = 1.0 MHz
帰還容量
Cres
抵抗負荷、ターンオン遅延時間td(ON)
VCE = 14 V、VGE = 5 V、
RG = 1 kΩ、RL = 1 Ω、上昇時間tr
図 3 参照誘導負荷、ターンオフ遅延時間td(OFF)
VCE = 300 V、
IC = 10 A、VGE = 5 V、下降時間
tf
RG = 1 kΩ、L = 2 mH、
図 4 参照RG(INT)
内部直列ゲート抵抗(1)RGE(INT) TJ = −40～175 °C
内部ゲート–エミッタ間抵抗(1)

(1)
(2)

Min.
475±10.0—

Typ.
500±11.5
—

Max.
525
±13.0
100単位
VV
µA

—

—

1.0mA±89
1.40±1061.75±132
2.10µA
V

—

1.20

1.45

V

—

1.15

1.40

V

—

1.30

1.60

V

—

1.45

1.75

V

—

1.20

1.60

V

—

1.20

1.45

V

—

1.35

1.85

V

—

1.65

2.20

V

—
—
—
—

1900
460
160
1.3

—
—
—
—

pF
pF
pF
µs

—

3.8

—

µs

—

13.5

—

µs

—

2.7

—

µs

—
37.67047.0—
61.1(2)ΩkΩ

図 2 参照設計保証値

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3

DGU5020GR(2)(4)

RG(INT)(1)

RGE(INT)(3)

図 2 内部ゲート抵抗

熱抵抗
項目

記号

熱抵抗（ジャンクション–ケース間）

RθJC

条件

Min.

Typ.

Max.

単位—

—

0.87

°C/W

Min.

Typ.

Max.

単位―

0.32―g

機械的特性
項目

条件

質量

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4

DGU5020GR

VGE
10%t

VCE

RLt
VCE
RG

IC

IC

90%
VGE

DUT
(IGBT)

10%td(ON)(a) 測定回路ttr(b) 波形
図 3 スイッチング時間の測定（抵抗負荷）

VGE

90%t

VCELVCEt
IC

RG
ICVGE

90%

DUT(IGBT)

10%td(OFF)(a) 測定回路

tft(b) 波形
図 4 スイッチング時間の測定（誘導負荷）

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5

DGU5020GR

1803015025

コレクタ電流 IC (A)

許容損失 PD (W)ディレーティング特性グラフ

12090603020151050025

50751001251500175025

ケース温度 TC (°C)

5075100125150175

ケース温度 TC (°C)

図 5 PD – TC 特性

図 6 IC – TC 特性（VGE = 5 V）

代表特性グラフ10060
VGE = 4.5 V

VGE = 5 V

100 μs1 ms

110 msDC

コレクタ電流 IC (A)

コレクタ電流 IC (A)50
10VGE = 4 V

40

VGE = 3.5 V

30

200.1
100.01110100100000コレクタ–エミッタ間電圧 VCE (V)図 7 安全動作領域

12345678

コレクタ–エミッタ間電圧 VCE (V)
図 8 IC – VCE 代表特性（TJ = −40 °C）

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6

DGU5020GR

60

60
VGE = 4.5 V

VGE = 5.0 V

VGE = 5.0 V

50

コレクタ電流 IC (A)

コレクタ電流 IC (A)50
VGE = 4.0V

4030

VGE = 3.5 V

2010VGE = 4.5 V

40
VGE = 4.0V

30
VGE = 3.5 V

2010000123456780

コレクタ–エミッタ間電圧 VCE (V)2345678

コレクタ–エミッタ間電圧 VCE (V)

図 9 IC – VCE 代表特性（TJ = 25 °C）

図 10 IC – VCE 代表特性（TJ = 175 °C）

40

1.10

コレクタ–エミッタ間飽和電圧 VCE (SAT) (V)

コレクタ電流 IC (A)1302010TJ = 25 °C
TJ = 175 °C
TJ = -40 °C0012341.05
VGE = 3.5 V
VGE = 4.0V

1.000.95

VGE = 4.5 V

0.90

VGE = 5.0 V

0.85-50 -25255075 100 125 150 175

ジャンクション温度 TJ (°C)

ゲート–エミッタ間電圧 VGE (V)
図 11 IC – VGE 代表特性（VCE = 5 V）

0

図 12 VCE(SAT) – TJ 代表特性（IC = 6 A）

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7

DGU5020GR

2.2

2.0
VGE = 3.5 V

1.20

VGE = 4.0 V

1.15

1.10

VGE = 4.5 V

ゲートしきい電圧 VGE(TH) (V)

コレクタ–エミッタ間飽和電圧 VCE (SAT) (V)

1.25

1.8

1.6

1.4

1.2VGE = 5.0 V

1.01.05-50 -2502550-50 -2575 100 125 150 175

ジャンクション温度 TJ (°C)

255075 100 125 150 175

ジャンクション温度 TJ (°C)

図 13 VCE(SAT) – TJ 代表特性（IC = 10 A）

図 14 VGE(TH) – TJ 代表特性
（VCE = 10 V、IC = 1 mA）

30

誘導スイッチング電流 ISCIS (A)530
コレクタ–エミッタ間降伏電圧 V(BR)CES (V)

0520

510

500

490480RG = 1kΩ , VGE = 5V
VCC = 14V , TJ = 25 °C

2520151054700-50 -250255075 100 125 150 175

0ジャンクション温度 TJ (°C)
図 15 V(BR)CES – TJ 代表特性
（VCE = 0 V、IC = 2 mA）

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246810インダクタンス L (mH)
図 16 ISCIS – L 代表特性

8

DGU5020GR

1010000

IC = 10 A,
VCE ≈ 14 V

ゲート–エミッタ間電圧 VGE (V)Cies

容量 (pF)

1000

Coes

100

Cres

10f = 1 MHz,
VGE = 0 V

1864200

10203040500

コレクタ–エミッタ間電圧 VCE (V)10203040

全ゲートチャージ電荷量 QG (nC)

図 17 容量 – VCE 代表特性

図 18 VGE – QG 代表特性

2220td(OFF) + tf

スイッチング時間 (ns)18誘導負荷IC = 10 A, VCE = 300 V,
VGE = 5 V, RG = 1 kΩ161412108td(ON) + tr

64

抵抗負荷
IC = 12 A, VCE = 14 V,
VGE = 5 V, RG = 1 kΩ20255075

100125150

ジャンクション温度 TJ (°C)
図 19 スイッチング時間 – TJ 代表特性

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9

DGU5020GR

ジャンクション–ケース間熱抵抗 (°C/W)

1010.10.010.001
10 μ

シングルパルス
VCE < 10 V

100 μ1m

10 m

100 m

110100パルス幅 (s)図 20 過渡熱抵抗特性

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DGU5020GR
外形図● TO252-2L パッケージ
SymbolEL
L1
L2
L3
L4
L5
DHbb2b3
e
A
A1cc2
D1
E1
θ

Dimensional Requirements
Min.
Nom.
Max.
6.40
6.60
6.731
1.40
1.52
1.77
2.743 Ref.
0.508 Bsc.
0.89
—
1.27
0.64
—
1.01
—
—
—
6.00
6.10
6.223
9.40
10.00
10.40
0.64
0.76
0.88
0.77
0.84
1.14
5.21
5.34
5.46
2.286 Bsc.
2.20
2.30
2.38
0—
0.127
0.460.500.60
0.460.50
0.58
5.21——4.40—
—0°—
10°

備考：
- 単位：mm- 寸法にはモールドのバリを含みません。
- 端子部 Pb フリー（RoHS 対応）- MSL 1（Moisture Sensitivity Level 1）- はんだ付けをする場合は、以下の条件内で、できるだけ短時間で作業してください。はんだ付けは製品本体より 1.5 mm のところまでとします。
リフロー：予備加熱
150 °C～200 °C／60 s～120 s
加熱処理
255 °C／30 s（260 °C ピーク、3 回）
はんだごて：350 °C／3.5 s（1 回）

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DGU5020GR● TO252-2L ランドパターン例6.50

3.00

1.40

4.60

6.00
2.30

6.25

単位：mm

捺印仕様

S K DGU50 20GRYWW XXXXX

製品名
ロット番号
Y = 西暦下一桁（0～9）
WW = 週番号（01～53）
XXXXX = 管理番号

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12

DGU5020GR
注意書き● 本書に記載している製品（以下、「本製品」という）のデータ、図、表、およびその他の情報（以下、「本情報」という）は、本書発行時点のものです。本情報は、改良などで予告なく変更することがあります。
本製品を使用する際は、本情報が最新であることを弊社販売窓口に確認してください。
● 本製品は、電子機器（輸送機器とその制御装置、家電製品、事務機器、通信端末機器、計測機器など）の部品に使用されることを意図しております。本製品を使用する際は、納入仕様書に署名または記名押印のうえ返却をお願いします。高い信頼性が要求される装置（交通信号制御装置、防災装置、防犯装置など）に本製品を使用することを検討する際は、必ず事前にその使用の適否について弊社販売窓口へ相談いただき、納入仕様書に署名または記名押印のうえ、返却をお願いします。本製品は、極めて高い信頼性が要求される機器または装置（航空宇宙機器、原子力制御、その故障や誤動作が生命や人体に危害を及ぼす恐れのある医療機器（日本における法令でクラスⅢ以上）など）（以下「特定用途」という）に使用されることは意図されておりません。特定用途に本製品を使用したことでお客様または第三者に生じた損害などに関して、弊社は一切その責任を負いません。
● 本製品を使用するにあたり、本製品に他の製品や部材を組み合わせる際、あるいはこれらの製品に物理的、化学的、その他の何らかの加工や処理を施す際は、使用者の責任においてそのリスクを必ず検討したうえで行ってください。
● 弊社は、品質や信頼性の向上に努めていますが、半導体製品は、ある確率で欠陥や故障が発生することは避けられません。本製品が故障し、その結果として人身事故、火災事故、社会的な損害などが発生しないように、故障発生率やディレーティングなどを考慮したうえで、使用者の責任において、本製品が使用される装置やシステム上で、十分な安全設計および確認を含む予防措置を必ず行ってください。ディレーテ
ィングについては、納入仕様書および弊社ホームページを参照してください。
● 本製品は、耐放射線設計をしておりません。
● 本書に記載している回路定数、動作例、回路例、パターンレイアウト例、設計例、推奨例、本書に記載しているすべての情報、およびこれらに基づく評価結果などは、使用上の参考として示したものです。
● 本情報に起因する使用者または第三者のいかなる損害、および使用者または第三者の知的財産権を含む財産権とその他一切の権利の侵害問題について、弊社は一切その責任を負いません。
● 本情報を、文書による弊社の承諾なしに転記や複製をすることを禁じます。
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ではありません。
● 使用者と弊社との間で別途文書による合意がない限り、弊社は、本製品の品質（商品性、および特定目的または特別環境に対する適合性を含む）ならびに本情報（正確性、有用性、および信頼性を含む）について、明示的か黙示的かを問わず、いかなる保証もしておりません。
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DSGN-AJZ-16003

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