BTS50015-1TMA
Table of Contents
Table of Contents
1
2
3
3.1
3.2
3.3
4
4.1
4.2
4.3
5
5.1
5.1.1
5.1.2
5.1.3
5.1.4
5.1.5
5.2
5.2.1
5.2.2
5.3
5.3.1
5.3.2
5.3.3
5.3.4
5.3.5
5.3.6
5.3.6.1
5.3.6.2
5.3.7
5.4
5.4.1
5.4.2
5.4.3
5.4.3.1
5.4.3.2
5.4.3.3
5.4.3.4
6
6.1
6.2
7
8
8.1
9
Overview
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Block Diagram
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Pin Configuration
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Pin Assignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Pin Definitions and Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Voltage and Current Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
6
6
7
General Product Characteristics
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Functional Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Thermal Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Functional Description
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Power Stage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Output ON-State Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Switching a Resistive Load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Switching an Inductive Load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Inverse Current Capability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PWM Switching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Input Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Input Circuitry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Input Pin Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Protection Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Loss of Ground Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Protection during Loss of Load or Loss of VS Condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Undervoltage Behavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Overvoltage Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reverse Polarity Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Overload Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Activation of the Switch into Short Circuit (Short circuit Type 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Short Circuit Appearance when the Device is already ON (Short circuit Type 2) . . . . . . . . . . . .
Temperature Limitation in the Power DMOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Diagnostic Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
IS Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
SENSE Signal in Different Operation Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
SENSE Signal in the Nominal Current Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
SENSE Signal Variation and calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
SENSE Signal Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
SENSE Signal in Case of Short Circuit to VS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
SENSE Signal in Case of Over Load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
13
13
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14
16
16
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17
17
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19
20
20
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22
22
22
22
24
24
24
25
25
27
27
27
Electrical characteristics BTS50015-1TMA
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Electrical Characteristics Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
General Product Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Package Outlines
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Application Information
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Further Application Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Revision History
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Data Sheet
2
Rev. 1.3, 2014-07-21
Smart High-Side Power Switch
BTS50015-1TMA
1
Overview
Application
•
•
•
•
•
All types of resistive and capacitive loads
Suitable for inductive loads in conjunction with an effective, peripheral free
wheeling circuit
Replaces electromechanical relays and fuses
Most suitable for applications with high current loads, such as heating
system, main switch for power distribution, start-stop power supply switch
PWM application with low frequencies
PG-TO220-7-232
Features
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
One channel device
Low Stand-by current
Wide input voltage range (can be driven by logic levels 3.3V and 5V as well as directly by
V
S
)
Electrostatic discharge protection (ESD)
Optimized Electromagnetic Compatibility (EMC)
Logic ground independent from load ground
Very low leakage current on OUT pin
Compatible to cranking pulse requirement (test pulse 4 of ISO7637 and cold start pulse in LV124)
Embedded diagnostic functions
Embedded protection functions
Green Product (RoHS compliant)
AEC Qualified
Description
The BTS50015-1TMA is a 1.5 mΩ single channel Smart High-Side Power Switch, embedded in a PG-TO-220-7-
232 package, providing protective functions and diagnosis. It contains Infineon
®
Reversave. The power transistor
is built by a N-channel power MOSFET with charge pump. It is specially designed to drive high current loads up
to 80A, for applications like switched battery couplings, power distribution switches, heaters, glow plugs, in the
harsh automotive environment.
Type
BTS50015-1TMA
Data Sheet
Package
PG-TO-220-7-232
3
Marking
S50015A
Rev. 1.3, 2014-07-21
BTS50015-1TMA
Overview
Table 1
Parameter
Product Summary
Symbol
Values
8 V … 18 V
3.2 V … 28 V
3 mΩ
33 A
51500
135 A
18
μA
16 V
Operating voltage range
Extended supply voltage contain dynamic
undervoltage capability
Maximum on-state resistance at
T
j
= 150
°C
Minimum nominal load current
Typical current sense differential ratio
Minimum short circuit current threshold
Maximum stand-by current for the whole device
with load at
T
A
=
T
J
= 85°C
V
S(OP)
V
S (DYN)
R
DS(ON)
I
L (nom)
dk
ILIS
I
L (OVL)
I
S (OFF)
Maximum reverse battery voltage at
T
A
= 25°C for -
V
S(REV)
2 min
Embedded Diagnostic Functions
•
•
•
Proportional load current sense
Short circuit / Overtemperature detection
Latched status signal after short circuit or overtemperature detection
Embedded Protection Functions
•
•
•
•
•
•
•
Infineon
®
Reversave: Reverse battery protection by self turn ON of power MOSFET
Infineon
®
Inversave: Inverse operation robustness capability
Secure load turn-OFF while device loss of GND connection
Overtemperature protection with latch
Short circuit protection with latch
Overvoltage protection with external components
Enhanced short circuit operation
Data Sheet
4
Rev. 1.3, 2014-07-21
Talking
京公网安备 11010802033920号
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