ST VN750 User Manual

VN750

High-side driver

Features

Type

RDS(on)

IOUT

VCC

VN750

 

 

 

VN750S

60 mΩ

6 A

36 V

VN750PT

 

 

 

VN750-B5

 

 

 

 

 

 

 

CMOS compatible input

On-state open-load detection

Off-state open-load detection

Shorted load protection

Undervoltage and overvoltage shutdown

Protection against loss of ground

Very low standby current

Reverse battery protection

Datasheet production data

SO-8 PENTAWATT

P2PAK

PPAK

Description

The VN750 is a monolithic device designed using STMicroelectronic® VIPower® M0-3 technology. The VN750 is intended for driving any type of load with one side connected to ground. The active VCC pin voltage clamp protects the device against low energy spikes.

Active current limitation combined with thermal shutdown and automatic restart protect the device against overload. The device detects the openload condition in both the on-state and

off-state. In the off-state the device detects if the output is shorted to VCC. The device automatically turns off where the ground pin becomes disconnected.

Table 1.

Device summary

 

 

 

 

Package

 

Order codes

 

 

 

 

 

Tube

 

Tape and reel

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PENTAWATT

VN750

 

 

 

 

 

 

 

SO-8

VN750S

 

VN750S13TR

 

 

 

 

 

 

P2PAK

VN750-B5

 

VN750-B513TR

 

PPAK

VN750PT

 

VN750PT13TR

 

 

 

 

 

May 2012

 

Doc ID 6942 Rev. 4

1/46

 

 

 

 

 

This is information on a product in full production.

www.st.com

Contents

VN750

 

 

Contents

1

Block diagram and pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 7

2

Electrical specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

 

2.1

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

8

 

2.2

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

9

 

2.3

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

10

 

2.4

Electrical characteristics curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16

 

2.5

GND protection network against reverse battery . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19

2.5.1 Solution 1: resistor in the ground line (RGND only) . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.5.2 Solution 2: diode (DGND) in the ground line . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.6 Load dump protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.7 MCU I/Os protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.8 Open-load detection in Off-state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.9 SO-8 maximum demagnetization energy (VCC = 13.5V) . . . . . . . . . . . . . 22 2.10 PPAK/P2PAK maximum demagnetization energy (VCC = 13.5V) . . . . . . 23

3

Package and PCB thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24

 

3.1

SO-8 thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24

 

3.2

P2PAK thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

26

 

3.3

PPAK thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

29

4

Package and packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

32

 

4.1

ECOPACK® packages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

32

 

4.2

SO-8 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

32

 

4.3

PENTAWATT mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

34

 

4.4

P2PAK mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

36

 

4.5

PPAK mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

38

 

4.6

SO-8 packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

40

 

4.7

PENTAWATT packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

41

 

4.8

P2PAK packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

41

 

4.9

PPAK packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

43

2/46

Doc ID 6942 Rev. 4

VN750

 

Contents

5

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

. . . . 45

Doc ID 6942 Rev. 4

3/46

List of tables

VN750

 

 

List of tables

Table 1. Device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Table 2. Suggested connections for unused and not connected pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Table 3. Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Table 4. Thermal data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Table 5. Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Table 6. Switching (VCC = 13 V) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Table 7. Input pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Table 8. VCC output diode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Table 9. Status pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Table 10. Protections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Table 11. Open-load detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Table 12. Truth table. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Table 13. Electrical transient requirements on VCC pin (part 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Table 14. Electrical transient requirements on VCC pin (part 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Table 15. Electrical transient requirements on VCC pin (part 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Table 16. Thermal parameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Table 17. Thermal parameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Table 18. Thermal parameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Table 19. SO-8 mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Table 20. PENTAWATT mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Table 21. P2PAK mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Table 22. PPAK mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Table 23. Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4/46

Doc ID 6942 Rev. 4

VN750

List of figures

 

 

List of figures

Figure 1.

Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 7

Figure 2.

Configuration diagram (top view) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 7

Figure 3.

Current and voltage conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 8

Figure 4.

Status timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12

Figure 5.

Switching time waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12

Figure 6.

Waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15

Figure 7.

Off-state output current. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16

Figure 8.

High level input current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16

Figure 9.

Input clamp voltage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16

Figure 10.

Status leakage current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16

Figure 11.

Status low output voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16

Figure 12.

Status clamp voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16

Figure 13.

On-state resistance vs Tcase. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17

Figure 14.

On-state resistance vs VCC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17

Figure 15.

Open-load On-state detection threshold. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17

Figure 16.

Input high level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17

Figure 17.

Input low level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17

Figure 18.

Input hysteresis voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17

Figure 19.

Overvoltage shutdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18

Figure 20.

Open-load Off-state voltage detection threshold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18

Figure 21.

Turn-on voltage slope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18

Figure 22.

Turn-off voltage slope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18

Figure 23.

Ilim vs Tcase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18

Figure 24.

Application schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19

Figure 25.

Open-load detection in off-state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

21

Figure 26.

SO-8 maximum turn-off current versus inductance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

22

Figure 27.

PPAK /P2PAK maximum turn-off current versus inductance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

23

Figure 28.

SO-8 PC board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24

Figure 29.

Rthj-amb vs PCB copper area in open box free air condition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24

Figure 30.

SO-8 thermal impedance junction ambient single pulse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

25

Figure 31.

Thermal fitting model of a single channel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

25

Figure 32.

P2PAK PC board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

26

Figure 33.

Rthj-amb vs PCB copper area in open box free air condition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

27

Figure 34.

P2PAK thermal impedance junction ambient single pulse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

27

Figure 35.

Thermal fitting model of a single channel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28

Figure 36.

PPAK PC board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

29

Figure 37.

Rthj-amb vs PCB copper area in open box free air condition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

29

Figure 38.

PPAK thermal impedance junction ambient single pulse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

30

Figure 39.

Thermal fitting model of a single channel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

30

Figure 40.

SO-8 package dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

32

Figure 41.

PENTAWATT package dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

34

Figure 42.

P2PAK package dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

36

Figure 43.

PPAK package dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

38

Figure 44.

SO-8 tube shipment (no suffix) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

40

Figure 45.

SO-8 tape and reel shipment (suffix “TR”) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

40

Figure 46.

PENTAWATT tube shipment (no suffix) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

41

Figure 47.

P2PAK tube shipment (no suffix) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

41

Figure 48.

P2PAK tape and reel (suffix “13TR”). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

42

Doc ID 6942 Rev. 4

5/46

List of figures

VN750

 

 

Figure 49. PPAK suggested pad layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Figure 50. PPAK tube shipment (no suffix) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Figure 51. PPAK tape and reel (suffix “13TR”) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

6/46

Doc ID 6942 Rev. 4

ST VN750 User Manual

VN750

Block diagram and pin description

 

 

1 Block diagram and pin description

Figure 1. Block diagram

VCC

VCC

 

OVERVOLTAGE

CLAMP

 

DETECTION

 

 

UNDERVOLTAGE

 

 

DETECTION

GND

 

 

 

 

Power CLAMP

INPUT

 

DRIVER

 

OUTPUT

 

LOGIC

 

 

 

 

CURRENT LIMITER

STATUS

 

ON STATE OPENLOAD

 

 

DETECTION

OVERTEMPERATURE

 

OFF STATE OPENLOAD

DETECTION

 

 

 

AND OUTPUT SHORTED TO VCC

 

 

DETECTION

Figure 2. Configuration diagram (top view)

VCC

5

4

N.C.

OUTPUT

 

 

STATUS

OUTPUT

 

 

INPUT

VCC

8

1

GND

SO-8

5

OUTPUT

5

OUTPUT

STATUS

4

STATUS

4

3

V

3

VCC

 

CC

2

INPUT

2

INPUT

1

GND

1

GND

 

 

 

 

PC10000

PPAK / P2PAK

PENTAWATT

Table 2.

Suggested connections for unused and not connected pins

Connection / pin

Status

N.C.

Output

Input

 

 

 

 

 

Floating

X

X

X

X

 

 

 

 

 

To ground

 

X

 

Through 10KΩ resistor

 

 

 

 

 

 

Doc ID 6942 Rev. 4

7/46

Electrical specifications

VN750

 

 

2 Electrical specifications

Figure 3. Current and voltage conventions

IS

 

IIN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

INPUT

VCC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ISTAT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IOUT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

STATUS

 

 

 

 

 

 

OUTPUT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VCC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VIN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GND

 

 

 

 

 

 

VOUT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IGND

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VSTAT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1Absolute maximum ratings

Stressing the device above the rating listed in the Table 3 may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only and operation of the device at these or any other conditions above those indicated in the operating sections of this specification is not implied. Exposure to Absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability.

Table 3.

Absolute maximum ratings

 

 

 

 

Symbol

Parameter

 

Value

 

Unit

 

 

 

 

SO-8

PENTAWATT

P2PAK

PPAK

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VCC

DC supply voltage

 

41

 

 

V

-VCC

Reverse DC supply voltage

 

-0.3

 

 

V

-Ignd

DC reverse ground pin current

 

-200

 

 

mA

IOUT

DC output current

 

Internally limited

 

A

-IOUT

Reverse DC output current

 

-6

 

 

A

IIN

DC input current

 

+/- 10

 

 

mA

ISTAT

DC Status current

 

+/- 10

 

 

mA

 

Electrostatic discharge

 

 

 

 

 

 

(human body model: R = 1.5 KΩ;

 

 

 

 

 

 

C = 100 pF)

 

 

 

 

 

VESD

– INPUT

 

4000

 

 

V

 

– STATUS

 

4000

 

 

V

 

– OUTPUT

 

5000

 

 

V

 

– VCC

 

5000

 

 

V

8/46

Doc ID 6942 Rev. 4

VN750

 

 

Electrical specifications

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 3.

Absolute maximum ratings (continued)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

Parameter

 

Value

 

 

Unit

 

 

 

 

 

 

 

SO-8

PENTAWATT

 

P2PAK

PPAK

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Maximum switching energy

 

 

 

 

 

 

 

EMAX

(L = 1.8 mH; RL = 0 Ω;

100

 

 

 

 

mJ

 

Vbat = 13.5 V; Tjstart = 150°C;

 

 

 

 

 

 

IL = 9 A)

 

 

 

 

 

 

 

 

Maximum switching energy

 

 

 

 

 

 

 

EMAX

(L = 2.46 mH; RL = 0 Ω;

 

 

 

138

138

mJ

 

Vbat = 13.5 V; Tjstart = 150°C;

 

 

 

 

 

IL = 9 A)

 

 

 

 

 

 

 

Ptot

Power dissipation TC = 25°C

4.2

60

 

60

60

W

 

Tj

Junction operating temperature

 

Internally limited

 

°C

 

Tc

Case operating temperature

 

-40 to 150

 

 

°C

 

Tstg

Storage temperature

 

-55 to 150

 

 

°C

2.2Thermal data

Table 4.

Thermal data

 

 

 

 

 

Symbol

Parameter

 

Max. value

 

Unit

 

 

 

 

S0-8

PENTAWATT

P2PAK

PPAK

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rthj-case

Thermal resistance junction-case

-

2.1

2.1

2.1

°C/W

Rthj-lead

Thermal resistance junction-lead

30

-

-

-

°C/W

Rthj-amb

Thermal resistance junction-ambient

93(1)

62.1

52.1(2)

77.1(2)

°C/W

82(3)

62.1

37(4)

44(4)

°C/W

 

 

1.When mounted on a standard single-sided FR-4 board with 0.5 cm2 of Cu (at least 35 µm thick) connected to all VCC pins. Horizontal mounting and no artificial air flow.

2.When mounted on a standard single-sided FR-4 board with 0.5 cm2 of Cu (at least 35 µm thick). Horizontal mounting and no artificial air flow.

3.When mounted on a standard single-sided FR-4 board with 2 cm2 of Cu (at least 35 µm thick) connected to all VCC pins. Horizontal mounting and no artificial air flow.

4.When mounted on a standard single-sided FR-4 board with 6 cm2 of Cu (at least 35 µm thick). Horizontal mounting and no artificial air flow.

Doc ID 6942 Rev. 4

9/46

Electrical specifications

VN750

 

 

2.3Electrical characteristics

Values specified in this section are for 8 V < VCC < 36 V; -40°C < Tj < 150°C, unless otherwise stated.

Table 5.

 

Power

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

 

 

Parameter

 

Test conditions

 

 

Min.

 

Typ.

 

Max.

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VCC

 

Operating supply voltage

 

 

 

 

 

5.5

 

13

 

 

36

 

V

VUSD

 

Undervoltage shutdown

 

 

 

 

 

3

 

 

4

 

 

5.5

 

V

VUSDhyst

 

Undervoltage shutdown

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

V

 

hysteresis

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VOV

 

Overvoltage shutdown

 

 

 

 

 

36

 

 

 

 

 

 

V

RON

 

On state resistance

IOUT = 2 A; Tj = 25°C; VCC > 8 V

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

IOUT = 2 A; VCC > 8 V

 

 

 

 

 

 

 

 

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Off-state; VCC = 13 V;

 

 

 

 

 

10

 

 

25

 

µA

 

 

 

 

VIN = VOUT = 0 V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IS

 

Supply current

Off-state; VCC = 13 V;

 

 

 

 

 

10

 

 

20

 

µA

 

VIN = VOUT = 0 V; Tj = 25°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

On-state; VCC = 13 V; VIN = 5 V;

 

 

 

 

 

2

 

 

3.5

 

mA

 

 

 

 

IOUT = 0 A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IL(off1)

 

Off-state output current

VIN = VOUT = 0 V

 

 

0

 

 

 

 

 

50

 

µA

IL(off2)

 

Off-state output current

VIN = 0 V; VOUT = 3.5 V

 

 

-75

 

 

 

 

0

 

µA

IL(off3)

 

Off-state output current

VIN = VOUT = 0 V; VCC = 13 V;

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

µA

 

Tj = 125°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IL(off4)

 

Off-state output current

VIN = VOUT = 0 V; VCC = 13 V;

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

µA

 

Tj = 25°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 6.

 

Switching (VCC = 13 V)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

 

Parameter

 

Test conditions

 

 

Min.

 

Typ.

 

Max.

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

td(on)

 

Turn-on delay time

RL = 6.5 Ω from VIN rising edge to

 

 

 

 

40

 

 

 

 

µs

 

VOUT = 1.3V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

td(off)

 

Turn-off delay time

RL = 6.5 Ω from VIN falling edge to

 

 

 

 

30

 

 

 

 

µs

 

VOUT = 11.7 V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dVOUT/dt(on)

Turn-on voltage slope

RL = 6.5 Ω from VOUT = 1.3 V to

 

 

See Figure 21

V/µs

VOUT=10.4 V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dVOUT/dt(off)

Turn-off voltage slope

RL = 6.5 Ω from VOUT = 11.7 V to

 

 

See Figure 22

V/µs

VOUT=1.3 V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 7.

 

Input pin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

 

Parameter

 

Test conditions

 

Min.

 

Typ.

 

Max.

 

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VIL

Input low level

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.25

 

V

IIL

Low level input current

 

VIN = 1.25 V

 

1

 

 

 

 

 

 

 

µA

VIH

Input high level

 

 

 

3.25

 

 

 

 

 

 

 

V

10/46

Doc ID 6942 Rev. 4

VN750

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Electrical specifications

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 7.

 

Input pin (continued)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

 

Parameter

 

 

 

 

Test conditions

 

 

Min.

 

Typ.

 

 

Max.

 

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IIH

High level input current

 

 

VIN = 3.25 V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

µA

 

Vhyst

Input hysteresis voltage

 

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

 

 

 

V

 

VICL

Input clamp voltage

 

 

IIN = 1 mA

 

 

6

6.8

 

 

8

 

V

 

 

 

IIN = -1 mA

 

 

 

 

 

-0.7

 

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 8.

 

VCC output diode

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

 

Parameter

 

 

 

 

 

Test conditions

 

 

 

Min.

 

Typ.

 

 

Max.

 

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VF

 

Forward on voltage

 

-IOUT = 1.3 A; Tj = 150°C

 

 

 

 

 

 

 

0.6

 

V

 

Table 9.

 

Status pin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

 

Parameter

 

 

 

 

Test conditions

 

 

 

Min.

 

Typ.

 

 

Max.

 

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VSTAT

Status low output voltage

 

 

 

ISTAT = 1.6 mA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.5

 

V

 

ILSTAT

Status leakage current

 

 

 

Normal operation; VSTAT = 5 V

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

µA

 

CSTAT

Status pin input capacitance

Normal operation; VSTAT = 5 V

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

pF

 

VSCL

Status clamp voltage

 

 

 

ISTAT = 1 mA

 

 

 

6

 

6.8

 

 

 

8

 

V

 

 

 

 

ISTAT = -1 mA

 

 

 

 

 

 

-0.7

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 10.

 

Protections(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

 

Parameter

 

 

 

Test conditions

Min.

 

 

Typ.

 

 

 

Max.

 

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TTSD

 

Shutdown temperature

 

 

 

 

 

150

 

 

175

 

200

 

°C

 

TR

 

Reset temperature

 

 

 

 

 

135

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

°C

 

Thyst

 

Thermal hysteresis

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

°C

 

t

 

Status delay in overload

 

T

> T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

ms

 

SDL

 

condition

 

 

j

 

jsh

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ilim

 

Current limitation

 

9 V < VCC < 36 V

6

 

 

 

 

9

 

15

 

A

 

 

 

5 V< VCC < 36 V

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vdemag

 

Turn-off output clamp

 

IOUT = 2 A; VIN = 0 V;

VCC - 41

VCC - 48

 

VCC - 55

 

V

 

 

voltage

 

L = 6 mH

 

 

1.To ensure long term reliability under heavy overload or short circuit conditions, protection and related diagnostic signals must be used together with a proper software strategy. If the device operates under abnormal conditions this software must limit the duration and number of activation cycles.

Table 11.

Open-load detection

 

 

 

 

 

Symbol

Parameter

Test conditions

Min.

Typ.

Max.

Unit

 

 

 

 

 

 

 

IOL

Open-load ON-state

VIN = 5 V

50

 

200

mA

detection threshold

 

tDOL(on)

Open-load ON-state

IOUT = 0 A

 

 

200

µs

detection delay

 

 

Doc ID 6942 Rev. 4

11/46

Electrical specifications

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VN750

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 11.

 

Open-load detection (continued)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Symbol

 

Parameter

 

 

 

 

Test conditions

 

 

 

Min.

 

 

Typ.

 

Max.

Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VOL

Open-load OFF-state

 

VIN = 0 V

 

 

1.5

 

 

 

3.5

 

 

 

V

 

voltage detection threshold

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tDOL(off)

Open-load detection delay

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1000

 

 

µs

 

at turn-off

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 4.

 

Status timings

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OPEN LOAD STATUS TIMING (with external pull-up)

 

OVERTEMP STATUS TIMING

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V > V

OL

IOUT< IOL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OUT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VIN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tj > Tjsh

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VSTAT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VIN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VSTAT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tDOL(off)

 

 

t

DOL(on)

 

t

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SDL

 

 

 

 

 

SDL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 5.

Switching time waveforms

 

 

VOUT

 

 

 

 

 

90%

 

 

80%

 

 

 

dVOUT/dt(on)

dVOUT/dt(off)

 

 

 

 

 

 

10%

 

 

 

t

 

VIN

td(on)

t

 

 

 

d(off)

t

12/46

Doc ID 6942 Rev. 4

VN750

 

 

Electrical specifications

 

 

 

 

 

 

 

Table 12. Truth table

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Conditions

Input

Output

 

Status

 

 

 

 

 

 

 

Normal operation

L

L

 

H

 

H

H

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

L

 

H

 

Current limitation

H

X

 

(Tj < TTSD) H

 

 

H

X

 

(Tj > TTSD) L

 

Overtemperature

L

L

 

H

 

H

L

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Undervoltage

L

L

 

X

 

H

L

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Overvoltage

L

L

 

H

 

H

L

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Output voltage > VOL

L

H

 

L

 

H

H

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Output current < IOL

L

L

 

H

 

H

H

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Doc ID 6942 Rev. 4

13/46

Electrical specifications

 

 

 

 

 

 

 

 

VN750

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 13.

Electrical transient requirements on VCC pin (part 1)

 

 

ISO T/R 7637/1

 

 

 

Test levels

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Test pulse

I

 

II

III

 

IV

Delays and

 

 

 

 

 

impedance

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

- 25 V

 

- 50 V

- 75 V

 

- 100 V

2 ms 10 Ω

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

+ 25 V

 

+ 50 V

+ 75 V

 

+ 100 V

0.2 ms 10 Ω

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3a

 

- 25 V

 

- 50 V

- 100 V

 

- 150 V

0.1 µs 50 Ω

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3b

 

+ 25 V

 

+ 50 V

+ 75 V

 

+ 100 V

0.1 µs 50 Ω

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

- 4 V

 

- 5 V

- 6 V

 

- 7 V

100 ms, 0.01 Ω

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

+ 26.5 V

+ 46.5 V

+ 66.5 V

 

+ 86.5 V

400 ms, 2 Ω

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 14.

Electrical transient requirements on VCC pin (part 2)

 

 

ISO T/R 7637/1

 

 

Test levels results

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

test pulse

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

II

 

 

III

 

 

IV

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

C

 

C

 

 

C

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

C

 

C

 

 

C

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3a

 

C

 

C

 

 

C

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3b

 

C

 

C

 

 

C

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

C

 

C

 

 

C

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

C

 

E

 

 

E

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 15. Electrical transient requirements on VCC pin (part 3)

Class

Contents

C All functions of the device are performed as designed after exposure to disturbance.

E

One or more functions of the device is not performed as designed after exposure to disturbance and cannot be returned to proper operation without replacing the device.

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Doc ID 6942 Rev. 4

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