L99DZ100G, L99DZ100GP
Automotive door module with LIN and HS-CAN (L99DZ100G) or
HS-CAN supporting selective wake up (L99DZ100GP)
Datasheet
-
production data
All the embedded outputs come with protection
and supervision features:
– Current Monitor (high-side only)
– Open-load
– Overcurrent
– Thermal warning
– Thermal shutdown
Features
AEC Q100 compliant qualified
1 half bridge for 7.5 A load (R
ON
= 100 mΩ)
1 half bridge for 7.5 A load (R
ON
= 150 mΩ)
2 half bridges for 0.5 A load (R
ON
= 2000 mΩ)
2 half bridges for 3 A load (R
ON
= 300 mΩ)
1 configurable high-side driver for up to 1.5 A
(R
ON
= 500 mΩ) or 0.35 A (R
ON
= 1600 mΩ)
load
1 configurable high-side driver for 0.8 A
(R
ON
= 800 mΩ) or 0.35 A (R
ON
= 1600 mΩ)
load
3 configurable high-side drivers for
0.15 A/0.35 A (R
ON
=2
Ω)
1 configurable high-side driver for 0.25 A/0.5 A
(R
ON
= 2
Ω)
to supply EC Glass MOSFET
4 configurable high-side drivers for
0.15 A/0.25 A (R
ON
= 5
Ω)
Internal 10bit PWM timer for each stand-alone
high-side driver
Buffered supply for voltage regulators and 2
high-side drivers (OUT15 & OUT_HS / both
P-channel) to supply e.g. external contacts
Programmable soft-start function to drive loads
with higher inrush currents as current limitation
value (for OUT1-6, OUT7, OUT8 and
OUT_HS) with thermal expiration feature
Fully protected driver for external MOSFETs in
H-bridge configuration or dual Half bridge
configuration
Fully protected driver for external high-side
MOSFET
Control block for electro-chromic element
Two 5 V voltage regulators for microcontroller
and peripheral supply
Programmable reset generator for power-on
and undervoltage
Configurable window watchdog
LIN 2.2a compliant (SAEJ2602 compatible)
transceiver
Advanced high speed CAN transceiver (ISO
11898-2:2003 /-5:2007 and SAE J2284
compliant) with local failure and bus failure
diagnosis and selective wake-up functionality
according to ISO 11898-6:2013
Separated (Isolated) fail-safe block with 2 LS
(R
ON
= 1
Ω)
to pull down the gates of the
external HS MOSFETs
Thermal clusters
A/D conversion of supply voltages and internal
temperature sensors
Embedded and programmable VS duty cycle
adjustment for LED driver outputs
Applications
Door zone applications.
September 2016
This is information on a product in full production.
DocID029077 Rev 4
1/197
www.st.com
Contents
L99DZ100G, L99DZ100GP
Contents
1
2
3
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Block diagram and pin descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Electrical specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.1
3.2
3.3
3.4
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
ESD protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.3.1
3.4.1
3.4.2
3.4.3
3.4.4
3.4.5
3.4.6
3.4.7
3.4.8
3.4.9
3.4.10
3.4.11
3.4.12
3.4.13
3.4.14
3.4.15
3.4.16
3.4.17
3.4.18
3.4.19
3.4.20
3.4.21
3.4.22
3.4.23
3.4.24
LQFP64 thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Supply and supply monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Power-on reset (VSREG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Voltage regulator V1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Voltage regulator V2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Reset output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Watchdog timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Current monitor output (CM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Charge pump . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Outputs OUT1 - OUT15, OUT_HS, ECV, ECDR . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Power outputs switching times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Current monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Heater . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
H-bridge driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Gate drivers for the external Power-MOS switching times . . . . . . . . . . 44
Drain source monitoring external H-bridge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Drain source monitoring external heater MOSFET . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Open-load monitoring external H-bridge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Open-load monitoring external heater MOSFET . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Electro-chrome mirror driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Fail safe low-side switch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Wake up input WU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
High speed CAN transceiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
LIN transceiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2/197
DocID029077 Rev 4
L99DZ100G, L99DZ100GP
3.4.25
3.4.26
3.4.27
3.4.28
3.4.29
3.4.30
3.4.31
3.4.32
3.4.33
Contents
SPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Inputs TxD_C and TxD_L for Flash mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Inputs DIRH, PWMH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Debug input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
ADC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Temperature diode characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Interrupt outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Timer1 and Timer2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
SGND loss comparator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
4
Application information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4.1
4.2
Supply V
S
, V
SREG
4.2.1
4.2.2
4.2.3
4.2.4
4.2.5
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Voltage regulators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Voltage regulator: V1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Voltage regulator: V2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Voltage regulator failure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Short to ground detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Voltage regulator behavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Active mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Flash modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
SW-debug mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
V1_standby mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
CAN wake-up signalization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
VBAT_standby mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Wake up input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
4.3
Operating modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
4.3.1
4.3.2
4.3.3
4.3.4
4.3.5
4.3.6
4.3.7
4.4
4.5
4.6
4.7
Wake-up from Standby modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
4.4.1
Functional overview (truth table) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Configurable window watchdog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
4.6.1
4.7.1
4.7.2
Change watchdog timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Temporary failures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Non-recoverable failures – forced Vbat_standby mode . . . . . . . . . . . . . 82
Fail-safe mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
4.8
4.9
Reset output (NReset) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
LIN Bus Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
DocID029077 Rev 4
3/197
6
Contents
4.9.1
4.9.2
4.9.3
4.9.4
L99DZ100G, L99DZ100GP
Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Error handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Wake up from Standby modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Receive-only mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Features: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
CAN transceiver operating modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Automatic voltage biasing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Wake-up by CAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
CAN looping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
Pretended networking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
CAN error handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
4.10
High-speed CAN bus transceiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
4.10.1
4.10.2
4.10.3
4.10.4
4.10.5
4.10.6
4.10.7
4.11
4.12
Serial Peripheral Interface (ST SPI Standard) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Power supply failure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
4.12.1
4.12.2
V
S
supply failure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
V
SREG
supply failure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
4.13
4.14
4.15
4.16
4.17
4.18
4.19
4.20
4.21
4.22
4.23
4.24
4.25
4.26
4.27
4.28
4.29
4.30
4/197
Temperature warning and thermal shutdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
Power outputs OUT1..15 and OUT_HS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
Auto-recovery alert and thermal expiration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Charge pump . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Inductive loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Open-load detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Overcurrent detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Current monitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
PWM mode of the power outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Cross-current protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Programmable soft-start function to drive loads with higher inrush current .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
H-bridge control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
H-bridge driver slew-rate control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Resistive low . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Short circuit detection / drain source monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
H-bridge monitoring in off-mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Programmable cross current protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110
Power window H-bridge safety switch off block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110
DocID029077 Rev 4
L99DZ100G, L99DZ100GP
Contents
4.31
4.32
4.33
4.34
4.35
4.36
Heater MOSFET Driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112
Controller of electro-chromic glass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113
Temperature warning and shutdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114
Thermal clusters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115
V
S
compensation (duty cycle adjustment) module . . . . . . . . . . . . . . . . . .116
Analog digital converter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117
5
Serial Peripheral Interface (SPI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
5.1
5.2
ST SPI 4.0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .119
5.1.1
5.2.1
5.2.2
5.2.3
5.2.4
Physical layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Clock and Data Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Communication protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
Address definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
Protocol failure detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
Signal description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
6
7
Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
SPI Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
7.1
7.2
7.3
7.4
Global Status Byte GSB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
Control register overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
Status register overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
Control registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
7.4.1
7.4.2
7.4.3
7.4.4
7.4.5
7.4.6
7.4.7
7.4.8
7.4.9
7.4.10
7.4.11
7.4.12
7.4.13
Control Register CR1 (0x01) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Control Register CR2 (0x02) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Control Register CR3 (0x03) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
Control Register CR4 (0x04) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Control Register CR5 (0x05) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Control Register CR6 (0x06) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Control Register CR7 (0x07) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Control Register CR8 (0x08) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
Control Register CR9 (0x09) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
Control Register CR10 (0x0A) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
Control Register CR11 (0x0B) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
Control Register CR12 (0x0C) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
Control Register CR13 (0x0D) to CR17 (0x11) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
DocID029077 Rev 4
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京公网安备 11010802033920号
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