(cid:2)(cid:3)(cid:1)(cid:4)(cid:1)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:6)(cid:8)(cid:9) IRFI4019H-117P (cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:5)(cid:8)(cid:1)(cid:2)(cid:9)(cid:7)(cid:10)(cid:9)(cid:11)(cid:12)(cid:13)(cid:4) Features Key Parameters (cid:1) (cid:1) Integrated Half-Bridge Package V 150 V DS (cid:1) Reduces the Part Count by Half R typ. @ 10V 80 m(cid:1) DS(ON) (cid:1) Facilitates Better PCB Layout Q typ. 13 nC g (cid:1) Key Parameters Optimized for Class-D Q typ. 4.1 nC sw Audio Amplifier Applications R typ. 2.5 Ω (cid:1) G(int) Low R for Improved Efficiency DS(ON) (cid:1) Low Qg and Qsw for Better THD and TJ max 150 °C Improved Efficiency (cid:1) Low Qrr for Better THD and Lower EMI (cid:1) Can Delivery up to 200W per Channel into 8Ω Load in Half-Bridge Configuration Amplifier (cid:6)(cid:4) (cid:3)(cid:4) (cid:1) (cid:1)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:2) Lead-Free Package (cid:3)(cid:2) (cid:1)(cid:2) TO-220 Full-Pak 5 PIN G1, G2 D1, D2 S1, S2 Description Gate Drain Source This Digital Audio MosFET Half-Bridge is specifically designed for Class D audio amplifier applications. It consists of two power MosFET switches connected in half-bridge configuration. The latest process is used to achieve low on-resistance per silicon area. Furthermore, Gate charge, body-diode reverse recovery, and internal Gate resistance are optimized to improve key Class D audio amplifier performance factors such as efficiency, THD and EMI. These combine to make this Half-Bridge a highly efficient, robust and reliable device for Class D audio amplifier applications. Absolute Maximum Ratings (cid:1) Parameter Max. Units V Drain-to-Source Voltage 150 V DS V Gate-to-Source Voltage ±20 GS I @ T = 25°C Continuous Drain Current, V @ 10V 8.7 A D C GS I @ T = 100°C Continuous Drain Current, V @ 10V 6.2 D C GS I Pulsed Drain Current (cid:1) 34 DM EAS Single Pulse Avalanche Energy(cid:2) 77 mJ P @T = 25°C Power Dissipation (cid:3) 18 W D C P @T = 100°C Power Dissipation (cid:3) 7.2 D C Linear Derating Factor 0.15 W/°C T Operating Junction and -55 to + 150 °C J T Storage Temperature Range STG Soldering Temperature, for 10 seconds 300 (1.6mm from case) Mounting torque, 6-32 or M3 screw 10lb(cid:4)in (1.1N(cid:4)m) Thermal Resistance (cid:1) Parameter Typ. Max. Units R Junction-to-Case (cid:3) ––– 6.9 θJC R Junction-to-Ambient (cid:3) ––– 65 θJA Notes(cid:1)(cid:1)(cid:2)through (cid:3) are on page 2 www.irf.com 1 8/22/06

(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:1)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:6)(cid:6)(cid:10)(cid:11) Electrical Characteristics @ T = 25°C (unless otherwise specified) (cid:1) J Parameter Min. Typ. Max. Units Conditions BV Drain-to-Source Breakdown Voltage 150 ––– ––– V V = 0V, I = 250µA DSS GS D ∆ΒV /∆T Breakdown Voltage Temp. Coefficient ––– 0.19 ––– V/°C Reference to 25°C, I = 1mA DSS J D R Static Drain-to-Source On-Resistance ––– 80 95 mΩ V = 10V, I = 5.2A (cid:12) DS(on) GS D V Gate Threshold Voltage 3.0 ––– 4.9 V V = V , I = 50µA GS(th) DS GS D ∆V /∆T Gate Threshold Voltage Coefficient ––– -11 ––– mV/°C GS(th) J I Drain-to-Source Leakage Current ––– ––– 20 µA V = 150V, V = 0V DSS DS GS ––– ––– 250 V = 150V, V = 0V, T = 125°C DS GS J I Gate-to-Source Forward Leakage ––– ––– 100 nA V = 20V GSS GS Gate-to-Source Reverse Leakage ––– ––– -100 V = -20V GS g Forward Transconductance 11 ––– ––– S V = 50V, I = 5.2A fs DS D Q Total Gate Charge ––– 13 20 g Q Pre-Vth Gate-to-Source Charge ––– 3.3 ––– V = 75V gs1 DS Q Post-Vth Gate-to-Source Charge ––– 0.8 ––– nC V = 10V gs2 GS Q Gate-to-Drain Charge ––– 3.9 ––– I = 5.2A gd D Q Gate Charge Overdrive ––– 5.0 ––– See Fig. 6 and 19 godr Q Switch Charge (Q + Q ) ––– 4.1 ––– sw gs2 gd RG(int) Internal Gate Resistance ––– 2.5 ––– Ω t Turn-On Delay Time ––– 7.0 ––– V = 75V, V = 10V(cid:11)(cid:12) d(on) DD GS t Rise Time ––– 6.6 ––– I = 5.2A r D t Turn-Off Delay Time ––– 13 ––– ns R = 2.4Ω d(off) G t Fall Time ––– 3.1 ––– f C Input Capacitance ––– 810 ––– V = 0V iss GS C Output Capacitance ––– 100 ––– pF V = 25V oss DS C Reverse Transfer Capacitance ––– 15 ––– ƒ = 1.0MHz, See Fig.5 rss C Effective Output Capacitance ––– 97 ––– V = 0V, V = 0V to 120V oss GS DS L Internal Drain Inductance ––– 4.5 ––– Between lead, D D nH 6mm (0.25in.) L Internal Source Inductance ––– 7.5 ––– from package G S S and center of die contact Diode Characteristics (cid:1) Parameter Min. Typ. Max. Units Conditions I @ T = 25°C Continuous Source Current ––– ––– 8.7 MOSFET symbol S C (Body Diode) A showing the I Pulsed Source Current ––– ––– 34 integral reverse SM (Body Diode)(cid:11)(cid:1) p-n junction diode. V Diode Forward Voltage ––– ––– 1.3 V T = 25°C, I = 5.2A, V = 0V (cid:12) SD J S GS t Reverse Recovery Time ––– 57 86 ns T = 25°C, I = 5.2A rr J F Q Reverse Recovery Charge ––– 140 210 nC di/dt = 100A/µs (cid:12) rr (cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:6) (cid:8) Rθ is measured at (cid:1)(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:6)(cid:6)(cid:7)(cid:3)(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:5)(cid:11)(cid:12)(cid:13)(cid:14)(cid:2)(cid:15)(cid:16)(cid:17)(cid:18)(cid:19) (cid:5)(cid:1)Repetitive rating; pulse width limited by max. junction temperature. (cid:9) Limited by Tjmax. See Figs. 14, 15, 17a, 17b for repetitive (cid:6) (cid:1)Starting TJ = 25°C, L = 5.8mH, RG = 25Ω, IAS = 5.2A. avalanche information (cid:7) Pulse width ≤ 400µs; duty cycle ≤ 2%. (cid:10) Specifications refer to single MosFET. 2 www.irf.com

(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:1)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:6)(cid:6)(cid:10)(cid:11) 100 100 VGS VGS TOP 15V TOP 15V Aen()t 10 1198..2000VVVV Ane()t 1198..2000VVVV Curr 67.0.0VV Curr 10 67.0.0VV e BOTTOM 5.5V e BOTTOM 5.5V c c ur 1 ur o o 5.5V S S o- o- n-t 5.5V n-t 1 ai ai Dr 0.1 Dr , D , D I I ≤ 60µs PULSE WIDTH ≤ 60µs PULSE WIDTH Tj = 25°C Tj = 150°C 0.01 0.1 0.1 1 10 100 0.1 1 10 100 VDS, Drain-to-Source Voltage (V) VDS, Drain-to-Source Voltage (V) Fig 1. Typical Output Characteristics Fig 2. Typical Output Characteristics 100 2.5 ec ID = 5.2A n )Α ast VGS = 10V nt ( esi 2.0 e R Curr 10 TJ = 175°C On DSeoouanc--rr tI, iD 0.11 V≤ D60STµ J=s =P5 0U2V5L°SCE WIDTH DSuenooacr-- r, tiRDSon() mNoaedz(r) li 011...505 0.0 4 5 6 7 8 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 VGS, Gate-to-Source Voltage (V) TJ, Junction Temperature (°C) Fig 3. Typical Transfer Characteristics Fig 4. Normalized On-Resistance vs. Temperature 100000 20 VGS = 0V, f = 1 MHZ 10000 CCirssss == CCggsd + Cgd, Cds SHORTED Ve() 16 ID= 5.2A VVDDSS== 7152V0V Coss = Cds + Cgd ag VDS= 30V F) otl p V ec( 1000 Ciss ec 12 ancti Suor CCapa, 100 Coss Gaeo--tt 8 10 Crss , GS 4 V 0 1 0 5 10 15 20 1 10 100 1000 VDS, Drain-to-Source Voltage (V) QG Total Gate Charge (nC) Fig 5. Typical Capacitance vs.Drain-to-Source Voltage Fig 6. Typical Gate Charge vs.Gate-to-Source Voltage www.irf.com 3

(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:1)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:6)(cid:6)(cid:10)(cid:11) 100 100 OPERATION IN THIS AREA LIMITED BY RDS(on) A) A) n(t n(t 1msec 100µsec e e urr 10 urr 10 Cn TJ = 150°C Ce Dari oucr Reeves, r DS 1 TJ = 25°C DSoan--rt, iD 1 Tc = 2D5°CC 10msec I I Tj = 150°C VGS = 0V Single Pulse 0.1 0.1 0.0 0.5 1.0 1.5 1 10 100 1000 VSD, Source-to-Drain Voltage (V) VDS , Drain-toSource Voltage (V) Fig 7. Typical Source-Drain Diode Forward Voltage Fig 8. Maximum Safe Operating Area 10 5.0 V) 8 e( g a CAuen(rr)t 6 Vohodes tll 4.0 ID = 50µA Dnar , IiD 24 Ghaehr)( tt tS 3.0 G V 0 2.0 25 50 75 100 125 150 -75 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 TJ , Junction Temperature (°C) TJ , Temperature ( °C ) Fig 9. Maximum Drain Current vs. Case Temperature Fig 10. Threshold Voltage vs. Temperature 10 D = 0.50 ) 0.20 C 1 J 0.10 h Z t 0.05 e( Rponaess l 0.1 00..0021 τJτJτ1τ1 R1R1 τ2τR22R2 Rτ33Rτ33 τCτ R12..i51 (05°C8420/W5048) 00τ..ι01 (01s01e8518c49) m CiC= iτ=i /τRi/iRi 3.237738 2.2891 her 0.01 T SINGLE PULSE Notes: ( THERMAL RESPONSE ) 1. Duty Factor D = t1/t2 2. Peak Tj = P dm x Zthjc + Tc 0.001 1E-006 1E-005 0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 t1 , Rectangular Pulse Duration (sec) Fig 11. Maximum Effective Transient Thermal Impedance, Junction-to-Case 4 www.irf.com

(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:1)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:6)(cid:6)(cid:10)(cid:11) )Ω 0.5 350 ec( ID = 5.2A mJ) ID an y( 300 TOP 0.91A ssti 0.4 egr 1.1A e n BOTTOM 5.2A R E 250 n e O h ec 0.3 nac 200 ur al So Av o- 0.2 es 150 n-t Pul Dari TJ = 125°C eg l 100 no)(, S 0.1 TJ = 25°C SniAS, 50 D E R 0.0 0 4 5 6 7 8 9 10 25 50 75 100 125 150 VGS, Gate-to-Source Voltage (V) Starting TJ, Junction Temperature (°C) Fig 12. On-Resistance Vs. Gate Voltage Fig 13. Maximum Avalanche Energy Vs. Drain Current Driver Gate Drive (cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:8)(cid:10) P.W. Period D = + P.W. Period (cid:24)(cid:24)(cid:24) (cid:7) (cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:4)(cid:5)(cid:2)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:1)(cid:11)(cid:12)(cid:13)(cid:2)(cid:14)(cid:15)(cid:3)(cid:9)(cid:6)(cid:2)(cid:11)(cid:12)(cid:13) VGS=10V • (cid:7)(cid:8)(cid:11)(cid:16)(cid:7)(cid:17)(cid:6)(cid:3)(cid:9)(cid:10)(cid:7)(cid:18)(cid:12)(cid:14)(cid:5)(cid:4)(cid:6)(cid:9)(cid:12)(cid:4)(cid:15) (cid:7)(cid:7) • (cid:19)(cid:3)(cid:11)(cid:5)(cid:12)(cid:14)(cid:7)(cid:20)(cid:21)(cid:9)(cid:12)(cid:15) - (cid:7)(cid:7)(cid:7)(cid:7) (cid:7)•(cid:7)(cid:7) (cid:7) (cid:1)(cid:8)(cid:11)(cid:5)(cid:16)(cid:3)(cid:3)(cid:7)(cid:15)(cid:8)(cid:12)(cid:15)(cid:6)(cid:9)(cid:7)(cid:24)(cid:22)(cid:3)(cid:9)(cid:9)(cid:23)(cid:12)(cid:15)(cid:13)(cid:7)(cid:25)(cid:18)(cid:11)(cid:12)(cid:3)(cid:14)(cid:26)(cid:5)(cid:15)(cid:4)(cid:3)(cid:6)(cid:9)(cid:12)(cid:4)(cid:15) D.U.T. ISDWaveform + (cid:6) Reverse (cid:8) Recovery Body Diode Forward - - + Current Currentdi/dt D.U.T. VDSWaveform Diode Recovery (cid:5) dv/dt (cid:24) VDD (cid:2) (cid:17)(cid:19) •• (cid:27)(cid:14)(cid:28)(cid:3)(cid:2)(cid:29)(cid:28)(cid:14)(cid:15)(cid:6)(cid:7)(cid:3)(cid:4)(cid:7)(cid:11)(cid:13)(cid:9)(cid:12)(cid:26)(cid:6)(cid:3)(cid:11)(cid:15)(cid:21)(cid:7)(cid:21)(cid:6)(cid:15)(cid:10)(cid:14) (cid:7)(cid:15)(cid:30)(cid:7)(cid:10)(cid:9)(cid:7)(cid:13)(cid:31)(cid:7)(cid:1)(cid:27)!"!(cid:24)! (cid:24)(cid:27)(cid:24)(cid:27) + RVoel-tAapgpelied Body Diode Forward Drop • (cid:18)(cid:2)(cid:3)(cid:7)(cid:4)(cid:11)(cid:12)(cid:6)(cid:3)(cid:11)(cid:21)(cid:21)(cid:15)(cid:14)(cid:7)(cid:30)(cid:10)(cid:7)(cid:27)(cid:5)(cid:6)(cid:10)(cid:7)#(cid:9)(cid:4)(cid:6)(cid:11)(cid:3)(cid:7)$(cid:27)$ - Inductor Curent • (cid:27)!"!(cid:24)!(cid:7)%(cid:7)(cid:27)(cid:15)(cid:28)(cid:2)(cid:4)(cid:15)(cid:7)"(cid:12)(cid:14)(cid:15)(cid:3)(cid:7)(cid:24)(cid:15)(cid:13)(cid:6) Ripple ≤ 5% ISD (cid:24)(cid:1)(cid:18)(cid:16)(cid:12)(cid:1)(cid:19)(cid:20)(cid:21)(cid:22)(cid:23)(cid:24)(cid:24)(cid:12)(cid:14)(cid:1)(cid:15)(cid:7)(cid:10)(cid:13)(cid:12)(cid:7)(cid:1)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:1)(cid:19)(cid:20)(cid:21)(cid:22)(cid:23)(cid:24)(cid:24)(cid:12)(cid:14)(cid:1)(cid:25)(cid:12)(cid:23)(cid:16)(cid:26)(cid:7)(cid:12)(cid:27)(cid:12)(cid:24)(cid:28)(cid:16) (cid:24)(cid:24)(cid:24)(cid:1)(cid:2) (cid:1)(cid:3)(cid:1)(cid:4)(cid:2)(cid:1)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:1)(cid:8)(cid:6)(cid:9)(cid:10)(cid:11)(cid:1)(cid:8)(cid:12)(cid:13)(cid:12)(cid:14)(cid:1)(cid:15)(cid:12)(cid:13)(cid:10)(cid:11)(cid:12)(cid:16) (cid:19)(cid:17) (cid:24)(cid:24)(cid:1)(cid:17)(cid:12)(cid:13)(cid:12)(cid:7)(cid:16)(cid:12)(cid:1)(cid:19)(cid:6)(cid:14)(cid:23)(cid:7)(cid:10)(cid:28)(cid:29)(cid:1)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:1)(cid:19)(cid:20)(cid:21)(cid:22)(cid:23)(cid:24)(cid:24)(cid:12)(cid:14) Fig 14. (cid:1)(cid:3)(cid:10)(cid:11)(cid:12)(cid:13)(cid:1)(cid:14)(cid:13)(cid:15)(cid:13)(cid:16)(cid:17)(cid:13)(cid:1)(cid:14)(cid:13)(cid:18)(cid:11)(cid:15)(cid:13)(cid:16)(cid:19)(cid:1)(cid:20)(cid:13)(cid:17)(cid:21)(cid:1)(cid:22)(cid:10)(cid:16)(cid:18)(cid:23)(cid:10)(cid:21)(cid:1)for HEXFET(cid:1) Power MOSFETs www.irf.com 5

(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:1)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:6)(cid:6)(cid:10)(cid:11) V(BR)DSS 15V tp VDS L DRIVER RG D.U.T + - VDD IAS A 2V0GVS tp 0.01Ω IAS Fig 15a. Unclamped Inductive Test Circuit Fig 15b. Unclamped Inductive Waveforms (cid:17) (cid:27) (cid:2)(cid:27)(cid:17) V DS 90% (cid:2) (cid:19)(cid:17) (cid:15)(cid:30)(cid:18)(cid:30)(cid:31)(cid:30) (cid:17) (cid:19) +(cid:2) - (cid:27)(cid:27) 10% !(cid:2) V GS (cid:20)(cid:5)(cid:21)(cid:13)(cid:15)(cid:7)&(cid:2)(cid:14)(cid:6)’(cid:7)≤ 1 ((cid:13) (cid:27)(cid:5)(cid:6)(cid:10)(cid:7)#(cid:9)(cid:4)(cid:6)(cid:11)(cid:3)(cid:7)≤ 0.1 % td(on) tr td(off) tf Fig 16a. Switching Time Test Circuit Fig 16b. Switching Time Waveforms Id Vds Vgs L VCC DUT 0 (cid:25)1(cid:7)K(cid:26) S Vgs(th) Qgs1 Qgs2 Qgd Qgodr Fig 17a. Gate Charge Test Circuit Fig 17b Gate Charge Waveform 6 www.irf.com

(cid:1)(cid:2)(cid:3)(cid:1)(cid:4)(cid:5)(cid:6)(cid:7)(cid:8)(cid:9)(cid:6)(cid:6)(cid:10)(cid:11) TO-220 Full-Pak 5-Pin Package Outline, Lead-Form Option 117 (Dimensions are shown in millimeters (inches)) TO-220 Full-Pak 5-Pin Part Marking Information (cid:0)(cid:1)(cid:2) (cid:10)(cid:11)(cid:12)(cid:13)(cid:13)(cid:14)(cid:15)(cid:16)(cid:17)(cid:18)(cid:19)(cid:20)(cid:20)(cid:12)(cid:21)(cid:22)(cid:23)(cid:17)(cid:24)(cid:12)(cid:21)(cid:25)(cid:26)(cid:17)(cid:27)(cid:22)(cid:28)(cid:23)(cid:22)(cid:29)(cid:4)(cid:17)(cid:25)(cid:5)(cid:17)(cid:26)(cid:2)(cid:3)(cid:17)(cid:30)(cid:4)(cid:28)(cid:2)(cid:31)(cid:31)(cid:4)(cid:26) (cid:4) (cid:17)!(cid:2)(cid:30)(cid:17)"(cid:19)(cid:30)!(cid:22)(cid:28)(cid:4)(cid:17)#(cid:2)(cid:19)(cid:26)(cid:3)(cid:17)(cid:15)(cid:27)(cid:27)(cid:20)(cid:25)(cid:28)(cid:22)(cid:3)(cid:25)(cid:2)(cid:26)(cid:8) Data and specifications subject to change without notice. This product has been designed and qualified for the Consumer market. Qualification Standards can be found on IR’s Web site. IR WORLD HEADQUARTERS: 233 Kansas St., El Segundo, California 90245, USA Tel: (310) 252-7105 TAC Fax: (310) 252-7903 Visit us at www.irf.com for sales contact information. 08/06 www.irf.com 7

Note: For the most current drawings please refer to the IR website at: http://www.irf.com/package/

Mouser Electronics Authorized Distributor Click to View Pricing, Inventory, Delivery & Lifecycle Information: I nfineon: IRFI4019H-117P