VN920D-B5
VN920DSO
High-side driver
Features
Type
VN920D-B5
VN920DSO
R
DS(on)
18 mΩ
I
OUT
30 A
V
CC
36 V
P
2
PAK
■
■
■
■
■
■
■
■
SO-16L
CMOS-compatible input
On-state open load detection
Off-state open load detection
Shorted load protection
Under-voltage and over-voltage shutdown
Protection against loss of ground
Very low standby current
Reverse battery protected (see
Application
schematic
)
Description
The VN920D-B5 and VN920DSO are monolithic
devices designed in STMicroelectronics VIPower
M0-3 technology. The VN920D-B5 and
VN920DSO are intended for driving any type of
load with one side connected to ground. The
active V
CC
pin voltage clamp protects the devices
against low energy spikes (see ISO7637 transient
compatibility table).
Active current limitation combined with thermal
shutdown and automatic restart protects the
devices against overload. The devices detect the
open load condition in both the on and off-state. In
the off-state the devices detect if the output is
shorted to V
CC
. The devices automatically turn-off
in the case where the ground pin becomes
disconnected.
Table 1.
Device summary
Order codes
Package
Tube
P
2
PAK
SO-16L
VN920D-B5
VN920DSO
Tape and reel
VN920D-B513TR
VN920DSO13TR
September 2013
Rev
4
1/32
www.st.com
32
Contents
VN920D-B5 / VN920DSO
Contents
1
2
Block diagram and pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Electrical specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.1
2.2
2.3
2.4
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Electrical characteristics curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3
Application information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.1
GND protection network against reverse battery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.1.1
3.1.2
Solution 1: resistor in the ground line (RGND only) . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Solution 2: diode (DGND) in the ground line . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.2
3.3
3.4
3.5
Load dump protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
MCU I/Os protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
P
2
PAK maximum demagnetization energy (VCC = 13.5V) . . . . . . . . . . . 18
SO-16L maximum demagnetization energy (VCC = 13.5V) . . . . . . . . . . . 19
4
Package and PCB thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4.1
4.2
SO-16L thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
P
2
PAK thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
5
Package and packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
5.1
5.2
5.3
5.4
ECOPACK
®
packages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
P
2
PAK mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
SO-16L packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
P
2
PAK packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
6
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2/32
VN920D-B5 / VN920DSO
List of tables
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.
Device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Suggested connections for unused and not connected pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Thermal data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Switching (V
CC
=13V) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Input pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
V
CC
output diode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Status pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Protections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Open load detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Truth table. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Electrical transient requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
SO-16L thermal parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
P
2
PAK thermal parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
SO-16L mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
P
2
PAK mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3/32
List of figures
VN920D-B5 / VN920DSO
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.
Figure 17.
Figure 18.
Figure 19.
Figure 20.
Figure 21.
Figure 22.
Figure 23.
Figure 24.
Figure 25.
Figure 26.
Figure 27.
Figure 28.
Figure 29.
Figure 30.
Figure 31.
Figure 32.
Figure 33.
Figure 34.
Figure 35.
Figure 36.
Figure 37.
Figure 38.
Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Configuration diagram (top view) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Current and voltage conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Status timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Switching time waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Off-state output current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
High-level input current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Input clamp voltage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Status leakage current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Status low output voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Status clamp voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
On-state resistance Vs T
case
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
On-state resistance Vs V
CC
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Over-voltage shutdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Input high-level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Input low-level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Input hysteresis voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
I
lim
Vs T
case
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Turn-on voltage slope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Turn-off voltage slope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Application schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
P
2
PAK maximum turn-off current versus inductance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
SO-16L maximum turn-off current versus inductance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
SO-16L PC board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
SO-16L Rthj-amb Vs PCB copper area in open box free air condition . . . . . . . . . . . . . . . 20
SO-16L thermal impedance junction ambient single pulse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Thermal fitting model of a single channel HSD in SO-16L . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
P
2
PAK PC board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
P
2
PAK Rthj-amb Vs. PCB copper area in open box free air condition . . . . . . . . . . . . . . . 23
P
2
PAK thermal impedance junction ambient single pulse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Thermal fitting model of a single channel HSD in P
2
PAK. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
SO-16L package dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
P
2
PAK package dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
SO-16L tube shipment (no suffix) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
SO-16L tape and reel shipment (suffix “TR”) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
P
2
PAK tube shipment (no suffix) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
P
2
PAK tape and reel (suffix “13TR”). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4/32
VN920D-B5 / VN920DSO
Block diagram and pin description
1
Block diagram and pin description
Figure 1.
Block diagram
V
CC
V
CC
CLAMP
OVER-VOLTAGE
DETECTION
UNDER-VOLTAGE
DETECTION
GND
Power CLAMP
INPUT
LOGIC
DRIVER
OUTPUT
CURRENT LIMITER
STATUS
ON
-
STATE OPEN LOAD
DETECTION
OVER-TEMPERATURE
DETECTION
OFF
-
STATE OPEN LOAD
AND OUTPUT SHORTED TO V
CC
DETECTION
Figure 2.
Configuration diagram (top view)
V
CC
5
4
3
2
1
1
16
V
CC
OUTPUT
OUTPUT
OUTPUT
OUTPUT
OUTPUT
OUTPUT
OUTPUT
STATUS
V
CC
INPUT
GND
N.C.
GND
INPUT
STATUS
N.C.
N.C.
V
CC
8
9
V
CC
P2PAK
SO-16L
Table 2.
Suggested connections for unused and not connected pins
Status
X
N.C.
X
X
Output
X
Input
X
Through 10KΩ resistor
Connection / pin
Floating
To ground
5/32
京公网安备 11010802033920号
EEWORLD
