L9954
L9954XP
Door actuator driver
Features
■
■
■
■
Three half bridges for 1.5A load (R
on
=800mΩ)
One highside driver for 6A load (R
on
=100mΩ)
Two highside drivers for 1.5A load (R
on
=800mΩ)
Programmable softstart function to drive loads
with higher inrush currents (i.e. current >6A,
>1.5A)
Very low current consumption in standby mode
(I
S
< 6µA typ; T
j
≤
85 °C)
All outputs short circuit protected
Current monitor output for highside OUT1,
OUT4, OUT5 and OUT6
All outputs over temperature protected
Open load diagnostic for all outputs
Overload diagnostic for all outputs
PWM control of all outputs
Charge pump output for reverse polarity
protection
PowerSO-36
PowerSSO-36
■
■
■
Applications
■
■
■
■
■
■
Door actuator driver with bridges for mirror axis
control and highside driver for mirror defroster
and two 10W-light bulbs.
Description
The L9954 and L9954XP are microcontroller
driven, multifunctional door actuator drivers for
automotive applications. Up to two DC motors
and three grounded resistive loads can be driven
with three half bridges and three highside drivers.
The integrated standard serial peripheral interface
(SPI) controls all operation modes (forward,
reverse, brake and high impedance). All
diagnostic information is available via the SPI.
Table 1.
Device summary
Order codes
Package
Tube
PowerSO-36
PowerSSO-36
L9954
L9954XP
Tape and reel
L9954TR
L9954XPTR
September 2013
Doc ID 14279 Rev 4
1/37
www.st.com
1
Contents
L9954 / L9954XP
Contents
1
2
Block diagram and pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Electrical specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
ESD protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
SPI - electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3
Application information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
Dual power supply: VS and VCC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Standby mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Inductive loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Diagnostic functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Overvoltage and undervoltage detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Charge pump . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Temperature warning and thermal shutdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Open-load detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Over load detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Current monitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
PWM inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Cross-current protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Programmable softstart function to drive loads with higher inrush current 22
4
Functional description of the SPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
Serial Peripheral Interface (SPI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Chip Select Not (CSN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Serial Data In (DI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Serial Data Out (DO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Serial clock (CLK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Input data register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Status register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Doc ID 14279 Rev 4
2/37
L9954 / L9954XP
Contents
4.8
SPI - Input data and status registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
5
6
Packages thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Package and packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
ECOPACK
®
packages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
PowerSO-36™ package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
PowerSSO-36™ package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
PowerSO-36™ packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
PowerSSO-36™ packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
7
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Doc ID 14279 Rev 4
3/37
List of tables
L9954 / L9954XP
List of tables
Table 1.
Table 2.
Table 3.
Table 4.
Table 5.
Table 6.
Table 7.
Table 8.
Table 9.
Table 10.
Table 11.
Table 12.
Table 13.
Table 14.
Table 15.
Table 16.
Table 17.
Table 18.
Table 19.
Table 20.
Table 21.
Table 22.
Device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Pin definitions and functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
ESD protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Operating junction temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Temperature warning and thermal shutdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Overvoltage and undervoltage detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Current monitor output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Charge pump output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
OUT1 - OUT6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Delay time from standby to active mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Inputs: CSN, CLK, PWM1/2 and DI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
DI timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
DO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
DO timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
CSN timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
SPI - input data and status registers 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
SPI - input data and status registers 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
PowerSO-36™ mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
PowerSSO-36™ mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
4/37
Doc ID 14279 Rev 4
L9954 / L9954XP
List of figures
List of figures
Figure 1.
Figure 2.
Figure 3.
Figure 4.
Figure 5.
Figure 6.
Figure 7.
Figure 8.
Figure 9.
Figure 10.
Figure 11.
Figure 12.
Figure 13.
Figure 14.
Figure 15.
Figure 16.
Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Configuration diagram (top view) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
SPI - transfer timing diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
SPI - input timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
SPI - DO valid data delay time and valid time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
SPI - DO enable and disable time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
SPI - driver turn on / off timing, minimum CSN HI time. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
SPI - timing of status bit 0 (fault condition) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Example of programmable softstart function for inductive loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Packages thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
PowerSO-36™ package dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
PowerSSO-36™ package dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
PowerSO-36
TM
tube shipment (no suffix) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
PowerSO-36
TM
tape and reel shipment (suffix “TR”) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
PowerSSO-36
TM
tube shipment (no suffix). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
PowerSSO-36
TM
tape and reel shipment (suffix “TR”) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
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5/37