february 2011 doc id 15610 rev 3 1/27 1 vn800ps-e high-side driver features ecopack ? : lead free and rohs compliant automotive grade: compliance with aec guidelines very low standby current cmos compatible input thermal shutdown protection and diagnosis undervoltage shutdown overvoltage clamp load current limitation reverse battery protection electrostatic discharge protection description the vn800ps-e is monolithic device made by using stmicroelectronics? vipower? m0-3 technology, intended for driving any kind of load with one side connected to ground. active v cc 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. device automatically turns off in case of ground pin disconnection. this device is especially suitable for industrial applications in norms conformity with iec1131 (programmable controllers international standard). type r ds(on) i out v cc vn800ps-e 135 m 0.7 a 36 v table 1. device summary package order codes tube tape and reel so-8 vn800ps-e VN800PSTR-E so-8 www.st.com
contents vn800ps-e 2/27 doc id 15610 rev 3 contents 1 block diagram and pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2 electrical specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.1 absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.2 thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.3 electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3 application information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3.1 gnd protection network against reverse battery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3.1.1 solution 1: resistor in the ground line (rgnd only) . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3.1.2 solution 2: diode (dgnd) in the ground line . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.2 microcontroller i/os protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.3 electrical characteristics curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3.4 so-8 maximum demagnetization energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4 package and pcb thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 4.1 so-8 thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 5 package and packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 5.1 ecopack ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 5.2 so-8 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 5.3 so-8 packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 6 revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
vn800ps-e list of tables doc id 15610 rev 3 3/27 list of tables table 1. device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 table 2. suggested connections for unused and not connected pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 table 3. absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 table 4. thermal data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 table 5. power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 table 6. switching (v cc = 24 v) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 table 7. input pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 table 8. v cc - output diode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 table 9. status pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 table 10. protections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 table 11. truth table. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 table 12. electrical transient requirements on v cc pin (part 1/3). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 table 13. electrical transient requirements on v cc pin (part 2/3). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 table 14. electrical transient requirements on v cc pin (part 3/3). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 table 15. thermal parameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 table 16. so-8 mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 table 17. document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
list of figures vn800ps-e 4/27 doc id 15610 rev 3 list of figures figure 1. block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 figure 2. configuration diagram (top view) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 figure 3. current and voltage conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 figure 4. status timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 figure 5. switching time waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 figure 6. peak short circuit current test circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 figure 7. avalanche energy test circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 figure 8. waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 figure 9. application schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 figure 10. off-state output current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 figure 11. high level input current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 figure 12. status leakage current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 figure 13. on-state resistance vs t case . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 figure 14. on-state resistance vs v cc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 figure 15. input high level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 figure 16. input low level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 figure 17. turn-on voltage slope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 figure 18. overvoltage shutdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 figure 19. input hysteresis voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 figure 20. turn-off voltage slope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 figure 21. i lim vs t case . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 figure 22. so-8 maximum turn off current versus load inductance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 figure 23. demagnetization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 figure 24. so-8 pc board (1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 figure 25. so-8 r thj-amb vs pcb copper area in open box free air condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 figure 26. so-8 thermal impedance junction ambient single pulse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 figure 27. thermal fitting model of a single channel hsd in so-8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 figure 28. so-8 package dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 figure 29. so-8 tube shipment (no suffix) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 figure 30. so-8 tape and reel shipment (suffix ?tr?) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5
vn800ps-e block diagram and pin description doc id 15610 rev 3 5/27 1 block diagram and pin description figure 1. block diagram figure 2. configurati on diagram (top view) 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 10 k resistor * 1 ' , 1 3 8 7 2 8 7 3 8 7 6 7 $ 7 8 6 9 & |