ST L9758 User Manual

L9758

Multiple supply for engine control

Features

Buck converter pre-regulated supply rated for a minimum of 2 A (RMS)

Optional Boost converter for low battery conditions

5 V, 2% @ 1 A, VDD5 low dropout (LDO) regulator

Programmable 3.3 V or 2.6 V, 2% @ 1 A, VDDL LDO regulator with external pass transistor

Programmable microcontroller core voltage

LDO regulator, VCORE 2% @ 1 A with external voltage divider and pass transistor

Programmable 1 V or 1.5 V, 10% @ 10 mA, standby memory regulator (VKAM)

Programmable 3.3 V or 2.6 V, 10% @ 10 mA alternate standby regulator (VSTBY)

Four 5 V ± 7 mV @ 50 mA protected tracking regulators, one of them with selectable external voltage reference.

Independent reset signals, RST5 and RSTL for the VDD5, VDDL supplies.

Independent standby voltage monitor STANDBY_OK

Two power supply enable signals for different voltage level signals

PowerSO-36

Battery voltage thresholding - IGN

Logic level thresholding - PSU_EN

Description

The L9758 is a multiple output voltage regulator utilizing linear, switchmode (buck and boost) and tracking regulators to support high end automotive microcontrollers used in powertrain applications.

The L9758 provides two standby power regulators as well as controllable LDO regulators.

The L9758 has power on reset functionality and controlled slew rate of the VDD5, VDDL and VCORE.

Table 1.

Device summary

 

 

Order code

Temperature range

Package

Packing

 

 

 

 

 

 

L9758

-40 °C to +125 °C

PowerSO-36

Tube

 

 

 

 

 

November 2010

Doc ID 14273 Rev 3

1/29

www.st.com

Contents

L9758

 

 

Contents

1

Pins configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 6

2

Functional block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 9

3

Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10

 

3.1

Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10

 

3.2

Operating ranges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11

 

3.3

Thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11

4

Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12

 

4.1

General DC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12

 

4.2

BUCK pre-regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13

 

4.3

Boost pre-regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14

 

4.4

VDD5 linear regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15

 

4.5

VDDL linear regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15

 

4.6

VCORE linear regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16

 

4.7

VKAM linear regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17

 

4.8

VSTBY linear regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17

 

4.9

VSA, VSB, VSC, VSD tracking linear regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18

 

4.10

RST5 and RSTL reset signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18

 

4.11

IGN and PSU_EN inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19

 

4.12

STBY_OK signal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

20

5

Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

21

5.1 General function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 5.2 Switching pre-regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 5.3 VDD5, VDDL and VCORE linear regulators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 5.4 Tracking regulators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 5.5 VKAM and VSTBY linear regulators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 5.6 RESET monitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 5.7 Thermal protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 5.8 Reference current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2/29

Doc ID 14273 Rev 3

L9758 Contents

6

Operating modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24

 

6.1

Standby mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24

 

6.2

Run mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24

6.2.1 Entry into run mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

6.3 Power down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 6.4 Low voltage operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 6.5 High voltage operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

7

Package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

27

8

Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28

Doc ID 14273 Rev 3

3/29

List of tables

L9758

 

 

List of tables

Table 1. Device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Table 2. Pins description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Table 3. Control pins description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Table 4. Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Table 5. Operating ranges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Table 6. Thermal data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Table 7. General DC characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Table 8. BUCK pre-regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Table 9. Boost pre-regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Table 10. VDD5 linear regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Table 11. VDDL linear regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Table 12. VCORE linear regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Table 13. VKAM linear regulator. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Table 14. VSTBY linear regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Table 15. VSA, VSB, VSC, VSD tracking linear regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Table 16. RST5 reset signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Table 17. RSTL reset signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Table 18. IGN and PSU_EN inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Table 19. STBY_OK signal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Table 20. Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

4/29

Doc ID 14273 Rev 3

L9758

List of figures

 

 

List of figures

Figure 1. Pins connection (top view) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Figure 2. Functional block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Figure 3. Current reference generator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Figure 4. Power up/down sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Figure 5. PowerSO-36 mechanical data and package dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Doc ID 14273 Rev 3

5/29

Pins configuration

L9758

 

 

1 Pins configuration

Figure 1. Pins connection (top view)

GND

 

1

36

 

SW

 

 

VBAT

 

2

35

 

FDBK

 

 

VBAT_SW

 

3

34

 

VB

 

 

BOOST

 

4

33

 

VDD5

 

 

RES_S

 

5

32

 

VDDL_DRV

 

 

 

 

 

 

 

 

GND_S

 

6

31

 

VDDL_FDBK

VBAT_S

 

7

30

 

VCORE_FDBK

 

 

IGN

 

8

29

 

VCORE_DRV

 

 

IGN_ON

 

9

28

 

VPROG3

 

 

PSU_EN

 

10

27

 

CORE_DIS

 

 

VSD

 

11

26

 

VPROG1

 

 

VSC

 

12

25

 

VPROG2

 

 

VSB

 

13

24

 

VKAM

 

 

VSA

 

14

23

 

VSTBY

 

 

TRACK_REF

 

15

22

 

STBY_OK

 

 

REF_SEL

 

16

21

 

RST5

 

 

VS_DIS

 

17

20

 

RSTL

 

 

REXT

 

18

19

 

RST_TIM

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 2.

Pins description

 

Pin #

Name

Description

 

 

 

1

GND

Power ground

 

 

 

2

VBAT

Battery power source

 

 

 

3

VBAT_SW

Switched battery power source

 

 

 

4

BOOST

External boost transistor predriver output

 

 

 

5

RES_S

Boost (+) current comparator input

 

 

 

6

GND_S

Boost (-) current comparator input

 

 

 

7

VBAT_S

Battery feedback for boost controller

 

 

 

8

IGN

Ignition switch

 

 

 

9

IGN_ON

Ignition state

 

 

 

10

PSU_EN

Power supply enable

 

 

 

11

VSD

Tracking regulator D

 

 

 

12

VSC

Tracking regulator C

 

 

 

13

VSB

Tracking regulator B

 

 

 

14

VSA

Tracking regulator A

 

 

 

15

TRACK_REF

Tracking A voltage reference

 

 

 

6/29

Doc ID 14273 Rev 3

L9758

 

 

 

 

 

Pins configuration

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 2.

Pins description (continued)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pin #

 

Name

 

Description

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

REF_SEL

 

Tracking A voltage reference selection

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

 

VS_DIS

 

Sensor supply disable

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

REXT

 

External current reference resistance

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

 

RST_TIM

 

Reset timer adjustment

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

RSTL

 

VDDL regulator reset output

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

 

 

RST5

 

VDD5 regulator reset output

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

 

STBY_OK

 

Standby regulator monitor

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

 

VSTBY

 

Standby regulator output

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

VKAM

 

Standby memory regulator output

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

VPROG2

 

Standby regulator voltage selection (VSTBY)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

 

VPROG1

 

Standby memory regulator voltage selection (VKAM)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

CORE_DIS

 

VDDL and VCORE disable

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

 

VPROG3

 

VDDL voltage selection

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

 

VCORE_DRV

 

VCORE external pass transistor predriver output

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

VCORE_FDBK

 

VCORE feedback

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31

 

VDDL_FDBK

 

VDDL feedback

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32

 

VDDL_DRV

 

VDDL external pass transistor predriver output

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33

 

VDD5

 

VDD5 linear regulator output

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34

 

 

VB

 

Switching preregulator output

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35

 

FDBK

 

Switching voltage feedback

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36

 

 

SW

 

Buck regulator switch output

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 3.

Control pins description

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pin name

 

Logic

 

 

Description

Type of

 

 

level

 

 

I/O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IGN

 

 

Low

 

Enter in Stand-by Mode if also PSU_EN is low

Pull

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

High

 

Enter in Run Mode

down

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IGN_ON

 

Low

 

IGN is high

Open

 

 

 

 

 

 

 

 

High

 

IGN is low

drain

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PSU_EN

 

Low

 

Enter in Stand-by Mode if also IGN is low

Pull

 

 

 

 

 

 

 

 

High

 

Enter in Run Mode

down

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VS_DIS

 

Low

 

Enable VSB, VSC, VSD tracking regulators

Pull

 

 

 

 

 

 

 

 

High

 

Disable VSB, VSC, VSD tracking regulators

down

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Low

 

Voltage reference for VSA tracking regulator is VDD5

Pull

 

Ref_Sel

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Voltage reference for VSA tracking regulator is

 

 

High

 

down

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VTRACK_REF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Doc ID 14273 Rev 3

7/29

Pins configuration

 

 

 

L9758

 

 

 

 

 

 

 

Table 3.

Control pins description (continued)

 

 

 

 

 

 

 

 

Pin name

Logic

Description

Type of

 

level

I/O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RSTL

 

Low

VDDL output regulator out of range (under voltage)

Open

 

 

 

 

 

 

High

VDDL output regulator fully operational

collector

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RST5

 

Low

VDD5 output regulator out of range (under voltage)

Open

 

 

 

 

 

 

High

VDD5 output regulator fully operational

collector

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VPROG1

Low

VKAM regulator output programmed to 1V

Pull up

 

 

 

 

High

VKAM regulator output programmed to 1.5V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VPROG2

Low

VSTBY regulator output programmed to 2.6V

Pull up

 

 

 

 

High

VSTBY regulator output programmed to 3.3V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VPROG3

Low

VDLL regulator output programmed to 2.6V

Pull up

 

 

 

 

High

VDLL regulator output programmed to 3.3V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CORE_DIS

Low

Enable VDLL and VCORE linear regulators

Pull

 

 

 

 

High

Disable VDLL and VCORE linear regulators

down

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

STBY_OK

Low

VSTBY output regulator out of range (under voltage)

Open

 

 

 

 

High

VSTBY output regulator fully operational

drain

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8/29

Doc ID 14273 Rev 3

ST L9758 User Manual

L9758

Functional block diagram

 

 

2 Functional block diagram

Figure 2. Functional block diagram

 

 

VPROG2

VBAT

 

 

 

STBY

 

 

VBAT

 

 

 

 

10 µF

VPROG1

VBAT

22 µH

VBAT_SW

RUN

 

 

 

 

 

 

300µF

 

 

VBAT_S

 

 

 

BOOST

 

 

 

RES_S

 

0.1

GND_S

 

 

 

 

 

10K

REXT

 

 

VPROG3

 

 

RST_TIM

 

 

Rtim

 

 

CORE_DIS

 

 

TRACK_REF

 

 

REF_SEL

 

 

 

VS_DIS

 

 

51K

IGN

 

 

 

100 nF

PSU_EN

 

 

 

 

 

STBY Vreg

 

 

 

 

2.6V/3.3V, 10mA

 

 

 

 

 

Bandgap

 

 

 

 

 

VKAM Vreg

 

 

 

 

 

1V/1.5V, 10mA

 

 

 

 

 

Buck

 

 

Charge

Band

Switchmode

 

 

Power

 

 

Gap

 

Boost Control

 

Pump

Ref.

 

Supply

SMPSOsc.

 

 

(5 MHz)

Linear Voltage Controller

 

 

 

1.5V, 1.0A

 

 

 

 

 

VCORE

 

SOFT

 

 

Linear Voltage Controller

 

 

 

START

 

 

 

 

2.5V / 3.5V, 1.0A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VDDL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Oscillator

 

 

 

 

RESET Logic

Drain

 

 

 

 

 

 

 

 

/ Divider

 

 

 

 

 

 

VDDL Undervoltage

Open

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Power On Reset

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VDD5 Undervoltage

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EN_REG

Linear Voltage Regulator

5V, 1.0A

VDD5

 

 

Tracking Regulator

 

50mA

VSA

 

 

Analog

 

 

MUX

Tracking Regulator

 

50mA

VSB

 

 

 

 

 

Tracking Regulator

 

EN_REG

50mA

VSC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tracking Regulator

 

 

 

 

50mA

VSD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Power EN_REG

Up/Dn

SOFT START

STBY_OK

VSTBY

1 µF

VKAM

1 µF

SW

22 µH

 

22 µF

FDBK

VB

VCORE_DRV VCORE_FDBK VDDL_DRV

VDDL_FDBK

RSTL

RST5

VDD5

VCORE_FDBK

22 uF

VDDL

2.4K

22 uF

 

5.1K

10µF

VSA

2.2µF

VSB

2.2µF

VSC

2.2µF

VSD

2.2µF

IGN_ON

GND

Doc ID 14273 Rev 3

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