february 2012 doc id 16364 rev 2 1/26 1 VNL5160N3-E vnl5160s5-e omnifet iii fully protected low-side driver features drain current:3.5a esd protection overvoltage clamp thermal shutdown current and power limitation very low standby current very low electromagnetic susceptibility in compliance with the 2002/95/ec european directive open drain status output (a) specially intended fo r r10w or 2x r5w automotive signal lamps description the VNL5160N3-E and vnl5160s5-e are monolithic devices, made using stmicroelectronics ? vipower ? te c h n o l o gy, intended for driving resistive or inductive loads with one side connected to the battery. built-in thermal shutdown protects the chip from overtemperature and short circuit. output current limitation protects the devices in an overload condition. in the case of a long duration overload, the device limits the dissipated power to a safe level up to thermal shutdown intervention. thermal shutdown, with au tomatic restart, allows the device to recover normal operation as soon as a fault condition disappears. fast demagnetization of inductive loads is achieved at turn-off. type v clamp r ds(on) i d VNL5160N3-E 41 v 160 m 3.5 a vnl5160s5-e a. valid for vnl5160s5-e only. 1 2 2 3 sot-223 so-8 table 1. device summary package order codes tube tape and reel sot-223 VNL5160N3-E vnl5160n3tr-e so-8 vnl5160s5-e vnl5160s5tr-e www.st.com
contents VNL5160N3-E, vnl5160s5-e 2/26 doc id 16364 rev 2 contents 1 block diagrams and pins confi gurations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2 absolute maximum rating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.1 absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.2 thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3 electrical characteristi cs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 4 application information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 4.1 mcu i/o protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5 package and pc board thermal da ta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 5.1 sot-223 thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 5.2 so-8 thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 6 package and packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 6.1 ecopack ? packages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 6.2 sot-223 mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 6.3 so8 mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 6.4 sot-223 packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 6.5 so8 packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 7 revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
VNL5160N3-E, vnl5160s5-e list of tables doc id 16364 rev 2 3/26 list of tables table 1. device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 table 2. pin function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 table 3. suggested connections for unused and not connected pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 table 4. absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 table 5. thermal data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 table 6. powermos section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 table 7. source drain diode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 table 8. input section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 table 9. status pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 table 10. logic input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 table 11. openload detection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 table 12. supply section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 table 13. switching characteristics (vcc=13v). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 table 14. protection and diagnostics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 table 15. truth table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 table 16. sot-223 thermal parameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 table 17. so-8 thermal parameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 table 18. document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
list of figures VNL5160N3-E, vnl5160s5-e 4/26 doc id 16364 rev 2 list of figures figure 1. VNL5160N3-E block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 figure 2. vnl5160s5-e block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 figure 3. VNL5160N3-E current and voltage conventions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 figure 4. vnl5160s5-e current and voltage conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 figure 5. configuration diagrams (top view) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 figure 6. switching characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 figure 7. VNL5160N3-E application schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 figure 8. vnl5160s5-e application schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 figure 9. maximum demagnetization energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 figure 10. sot-223 pc board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 figure 11. sot-223 rthj-amb vs pcb copper area in open box free air condition . . . . . . . . . . . . . . . 16 figure 12. sot-223 thermal impedance junction ambient single pulse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 figure 13. sot-223 thermal fitting model (1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 figure 14. so-8 pc board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 figure 15. so-8 rthj-amb vs pcb copper area in open box free air condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 figure 16. so-8 thermal impedance junction ambient single pulse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 figure 17. so-8 thermal fitting mode (1) l. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 figure 18. sot-223 mechanical data & package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 figure 19. so8 mechanical data & package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 figure 20. sot-223 tape and reel shipment (suffix ?tr?) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 figure 21. so-8 tube shipment (no suffix) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 figure 22. so-8 tape and reel shipment (suffix ?tr?) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4
VNL5160N3-E, vnl5160s5-e block di agrams and pins configurations doc id 16364 rev 2 5/26 1 block diagrams and pins configurations figure 1. VNL5160N3-E block diagram figure 2. vnl5160s5-e block diagram $ 2 ! ) . # o n t r o l $ i a g n o s t i c , / ' ) # $ 2 ) 6 % 2 # u r r e n t , i m i t a t i o n 0 o w e r # l a m p / 6 % 2 4 % - 0 % 2 ! 4 5 2 % 0 2 / 4 % # 4 ) / . / 6 % 2 , / ! $ 0 2 / 4 % # 4 ) / . ! # 4 ) 6 % 0 / 7 % 2 , ) - ) 4 ! 4 ) / . ) . 0 5 4 ' . $ ( " 1 ( $ ' 5 $ 2 ! ) . # o n t r o l $ i a g n o s t i c , / ' ) # $ 2 ) 6 % 2 # u r r e n t , i m i t a t i o n 0 o w e r # l a m p / & |