3–1
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
  
 
. . . designed for use in general purpose amplifier and switching applications.
Collector–Emitter Saturation Voltage —
VCE(sat) = 1.2 Vdc (Max) @ IC = 3.0 Adc
Collector–Emitter Sustaining Voltage —
VCEO(sus) = 60 Vdc (Min) — TIP31A, TIP32A
VCEO(sus) = 80 Vdc (Min) — TIP31B, TIP32B
VCEO(sus) = 100 Vdc (Min) — TIP31C, TIP32C
High Current Gain — Bandwidth Product
fT = 3.0 MHz (Min) @ IC = 500 mAdc
Compact TO–220 AB Package
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
*MAXIMUM RATINGS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Rating
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Symbol
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
TIP31A
TIP32A
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
TIP318
TIP32B
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
TIP31C
TIP32C
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Unit
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Emitter Voltage
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VCEO
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
60
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
80
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
100
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Base Voltage
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VCB
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
60
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
80
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
100
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Emitter–Base Voltage
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VEB
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
5.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector Current Continuous
Peak
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
IC
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
3.0
5.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Adc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Base Current
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
IB
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
1.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Adc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Total Power Dissipation
@ TC = 25
_
C
Derate above 25
_
C
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
PD
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
40
0.32
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Watts
W/
_
C
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Total Power Dissipation
@ TA = 25
_
C
Derate above 25
_
C
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
PD
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
2.0
0.016
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Watts
W/
_
C
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Unclamped Inductive
Load Energy (1)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
E
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
32
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
mJ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Operating and Storage Junction
Temperature Range
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
TJ, Tstg
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
65 to +150
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
_
C
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
THERMAL CHARACTERISTICS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Characteristic
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
Symbol
Max
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Unit
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Thermal Resistance, Junction to Ambient
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
RθJA
62.5
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
_
C/W
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Thermal Resistance, Junction to Case
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
RθJC
3.125
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
_
C/W
(1) IC = 1.8 A, L = 20 mH, P.R.F. = 10 Hz, VCC = 10 V, RBE = 100 ..
Preferred devices are Motorola recommended choices for future use and best overall value.

SEMICONDUCTOR TECHNICAL DATA Order this document
by TIP31A/D
Motorola, Inc. 1995






3 AMPERE
POWER TRANSISTORS
COMPLEMENTARY
SILICON
6080100 VOLTS
40 WATTS
*Motorola Preferred Device


CASE 221A–06
TO–220AB
REV 1
     
3–2 Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (TC = 25
_
C unless otherwise noted)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Characteristic
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Symbol
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Min
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Max
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Unit
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
OFF CHARACTERISTICS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Emitter Sustaining Voltage (1)
(IC = 30 mAdc, IB = 0) TIP31A, TIP32A
TIP31B, TIP32B
TIP31C, TIP32C
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VCEO(sus)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
60
80
100
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector Cutoff Current (VCE = 30 Vdc, IB = 0) TIP31A, TIP32A
Collector Cutoff Current (VCE = 60 Vdc, IB = 0) TIP31B, TIP31C
TIP32B, TIP32C
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ICEO
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
0.3
0.3
0.3
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
mAdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector Cutoff Current
(VCE = 60 Vdc, VEB = 0) TIP31A, TIP32A
(VCE = 80 Vdc, VEB = 0) TIP31B, TIP32B
(VCE = 100 Vdc, VEB = 0) TIP31C, TIP32C
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ICES
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
200
200
200
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
µAdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Emitter Cutoff Current (VBE = 5.0 Vdc, IC = 0)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
IEBO
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
1.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
mAdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ON CHARACTERISTICS (1)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
DC Current Gain (IC = 1.0 Adc, VCE = 4.0 Vdc)
DC Current Gain (IC = 3.0 Adc, VCE = 4.0 Vdc)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
hFE
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
25
10
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
50
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Emitter Saturation Voltage (IC = 3.0 Adc, IB = 375 mAdc)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VCE(sat)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
1.2
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Base–Emitter On Voltage (IC = 3.0 Adc, VCE = 4.0 Vdc)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VBE(on)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
1.8
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
DYNAMIC CHARACTERISTICS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Current–Gain — Bandwidth Product (IC = 500 mAdc, VCE = 10 Vdc, ftest = 1.0 MHz)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
fT
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
3.0
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
MHz
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Small–Signal Current Gain (IC = 0.5 Adc, VCE = 10 Vdc, f = 1.0 kHz)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
hfe
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
20
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎ
(1) Pulse Test: Pulse Width
v
300 µs, Duty Cycle
v
2.0%.
Figure 1. Power Derating
T, TEMPERATURE (
°
C)
0 100
0
1.0
160
2.0
3.0
60 80
40 140
4.0
TURN–ON PULSE
APPROX
+11 V
Vin 0
VEB(off) t1
APPROX
+11 V
Vin
t2
TURN–OFF PULSE
t3
t1
7.0 ns
100 < t2 < 500
µ
s
t3 < 15 ns
DUTY CYCLE
2.0%
APPROX –9.0 V
RB and RC VARIED TO OBTAIN DESIRED CURRENT LEVELS.
SCOPE
RC
RB
VCC
Vin
Cjd << Ceb
4.0 V
Figure 2. Switching Time Equivalent Circuit
0.03
Figure 3. Turn–On Time
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
0.02 0.1 3.0
0.07
1.0
1.0
IC/IB = 10
TJ = 25
°
C
tr @ VCC = 10 V
t, TIME ( s)
µ
0.5
0.3
0.1
0.05
0.05 0.3 0.5
td @ VEB(off) = 2.0 V
0.03
0.7
2.0
0.07 0.7
tr @ VCC = 30 V
20 120
PD, POWER DISSIPATION (WATTS)
TC
TA
0
10
20
30
40
TC
TA
     
3–3
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
t, TIME (ms)
1.0
0.01
0.01
0.1
r(t), TRANSIENT THERMAL RESISTANCE (NORMALIZED)
1.0 1.0 100
Z
θ
JC(t) = r(t) R
θ
JC
R
θ
JC(t) = 3.125
°
C/W MAX
D CURVES APPLY FOR POWER
PULSE TRAIN SHOWN
READ TIME AT t1
TJ(pk) – TC = P(pk) Z
θ
JC(t)
P(pk)
t1t2
SINGLE PULSE
1.0 k
D = 0.5
0.05
DUTY CYCLE, D = t1/t2
Figure 4. Thermal Response
0.1
0.05
0.03
0.02
0.07
0.5
0.3
0.2
0.7
0.02 0.05 0.2 0.5 2.0 5.0 200 50010 20 50
0.2
0.02
0.01
VCE, COLLECTOR–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
10 205.0 50 100
Figure 5. Active Region Safe Operating Area
0.2
0.1
0.5
SECONDARY BREAKDOWN
LIMITED @ TJ
150
°
C
THERMAL LIMIT @ TC = 25
°
C
(SINGLE PULSE)
BONDING WIRE LIMIT
1.0 ms
100
µ
s
2.0
1.0
10
5.0
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
5.0 ms
CURVES APPLY
BELOW RATED VCEO
TIP31A, TIP32A
TIP31B, TIP32B
TIP31C, TIP32C
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 5 is based on TJ(pk) = 150
_
C; TC is
variable depending on conditions. Second breakdown pulse
limits are valid for duty cycles to 10% provided TJ(pk)
v
150
_
C. TJ(pk) may be calculated from the data in Fig-
ure 4. 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.
0.05 0.1 0.2 0.70.03 0.3 0.50.07 IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
Figure 6. Turn–Off Time
3.0
t, TIME ( s)
µ
2.0
1.0
0.7
0.5
0.3
0.2
0.1
0.07
0.05
0.03 1.0 2.0 3.0 0.2 0.5 1.0 5.00.1 2.0 3.00.3 VR, REVERSE VOLTAGE (VOLTS)
Figure 7. Capacitance
300
CAPACITANCE (pF)
200
100
70
50
30 10 20 4030
tf @ VCC = 30 V
tf @ VCC = 10 V
ts
IB1 = IB2
IC/IB = 10
ts
= ts – 1/8 tf
TJ = 25
°
C
TJ = +25
°
C
Ceb
Ccb
     
3–4 Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
VCE, COLLECTOR–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
TJ, JUNCTION TEMPERATURE (
°
C)
103
0.4
101
100
10–2
102
10–1
10–3
107
105
104
102
106
103
IB, BASE CURRENT (mA)IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
hFE, DC CURRENT GAIN
Figure 8. DC Current Gain Figure 9. Collector Saturation Region
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
300
500
0.05 0.07 0.3 3.00.03
100
70
50
30
10
7.0
0.1
VBE, BASE–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
Figure 10. “On” Voltages
VCE = 2.0 V
5.0 0.7 1.00.5
1.6
2.0
2.0 5.0 20 10001.0
0.8
0.4
10
0100 200 50050
25
°
C
TJ = 150
°
C
55
°
C1.2
1.4
0.003 IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
1.0
0.8
0.4
1.2
0.6
0.2
00.005 0.01 0.02 0.03 0.05 0.1
+2.5
IC = 0.3 A
20 60 80 100 120 16014040
V, VOLTAGE (VOLTS)
TJ = 25
°
C
1.0 A 3.0 A
0.2 0.3 0.5 1.0 2.0 3.0
TJ = 25
°
C
VBE(sat) @ IC/IB = 10
VBE @ VCE = 2.0 V
VCE(sat) @ IC/IB = 10
V, TEMPERATURE COEFFICIENTS (mV/ C)
°θ
+2.0
+1.5
+1.0
+0.5
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0.0030.005 0.01 0.02 0.05 0.1 0.2 0.3 0.5 1.0 2.0 3.0
*APPLIES FOR IC/IB
hFE/2
TJ = –65
°
C TO +150
°
C
*
θ
VC FOR VCE(sat)
θ
VB FOR VBE
Figure 11. Temperature Coefficients
, COLLECTOR CURRENT ( A)
µ
IC
0.3 0.2 0.1 0 +0.1 +0.2 +0.3 +0.4 +0.5 +0.6
Figure 12. Collector Cut–Off Region Figure 13. Effects of Base–Emitter Resistance
VCE = 30 V
TJ = 150
°
C
100
°
C
25
°
C
REVERSE FORWARD
ICES
RBE, EXTERNAL BASE–EMITTER RESISTANCE (OHMS)
VCE = 30 V
IC = 10 x ICES
IC
ICES
IC = 2 x ICES
(TYPICAL ICES VALUES
OBTAINED FROM FIGURE 12)
     
3–5
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
PACKAGE DIMENSIONS
CASE 221A–06
TO–220AB
ISSUE Y
NOTES:
1. DIMENSIONING AND TOLERANCING PER ANSI
Y14.5M, 1982.
2. CONTROLLING DIMENSION: INCH.
3. DIMENSION Z DEFINES A ZONE WHERE ALL
BODY AND LEAD IRREGULARITIES ARE
ALLOWED.
STYLE 1:
PIN 1. BASE
2. COLLECTOR
3. EMITTER
4. COLLECTOR
DIM MIN MAX MIN MAX
MILLIMETERSINCHES
A0.570 0.620 14.48 15.75
B0.380 0.405 9.66 10.28
C0.160 0.190 4.07 4.82
D0.025 0.035 0.64 0.88
F0.142 0.147 3.61 3.73
G0.095 0.105 2.42 2.66
H0.110 0.155 2.80 3.93
J0.018 0.025 0.46 0.64
K0.500 0.562 12.70 14.27
L0.045 0.060 1.15 1.52
N0.190 0.210 4.83 5.33
Q0.100 0.120 2.54 3.04
R0.080 0.110 2.04 2.79
S0.045 0.055 1.15 1.39
T0.235 0.255 5.97 6.47
U0.000 0.050 0.00 1.27
V0.045 ––– 1.15 –––
Z––– 0.080 ––– 2.04
B
Q
H
Z
L
V
G
N
A
K
F
1 2 3
4
D
SEATING
PLANE
–T–
C
S
T
U
R
J
     
3–6 Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
How to reach us:
USA / EUROPE: Motorola Literature Distribution; JAPAN: Nippon Motorola Ltd.; Tatsumi–SPD–JLDC, Toshikatsu Otsuki,
P.O. Box 20912; Phoenix, Arizona 85036. 1800–441–2447 6F Seibu–Butsuryu–Center, 3–14–2 Tatsumi Koto–Ku, Tokyo 135, Japan. 03–3521–8315
MFAX: RMFAX0@email.sps.mot.com – T OUCHTONE (602) 244–6609 HONG KONG: Motorola Semiconductors H.K. Ltd.; 8B Tai Ping Industrial Park,
INTERNET: http://Design–NET.com 51 Ting Kok Road, Tai Po, N.T., Hong Kong. 852–26629298
Motorola reserves the right to make changes without further notice to any products herein. Motorola makes no warranty , representation or guarantee regarding
the suitability of its products for any particular purpose, nor does Motorola 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 consequential or incidental damages. “Typical” parameters can and do vary in different
applications. All operating parameters, including “Typicals” must be validated for each customer application by customers technical experts. Motorola does
not convey any license under its patent rights nor the rights of others. Motorola 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 Motorola product could create a situation where personal injury or death may occur. Should Buyer purchase or use Motorola products for any such
unintended or unauthorized application, Buyer shall indemnify and hold Motorola 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 Motorola was negligent regarding the design or manufacture of the part.
Motorola and are registered trademarks of Motorola, Inc. Motorola, Inc. is an Equal Opportunity/Affirmative Action Employer .
TIP31A/D
*TIP31A/D*