this is information on a product in full production. november 2013 docid022767 rev 6 1/28 VNL5030J-E vnl5030s5-e omnifet iii fully protected low-side driver datasheet - production data features ? automotive qualified ? drain current: 25 a ? esd protection ? overvoltage clamp ? thermal shutdown ? current and power limitation ? very low standby current ? very low electromagnetic susceptibility ? compliant with european directive 2002/95/ec ? open drain status output description the VNL5030J-E and vnl5030s5-e are monolithic devices made using stmicroelectronics ? vipower ? technology, 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 case of long duration overload, the device limits the dissipated power to a safe level up to thermal shutdown intervention.thermal shutdown, with automatic 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 VNL5030J-E 41 v 30 m 25 a vnl5030s5-e so-8 powersso-12 table 1. devices summary package order codes tube tape and reel powersso-12 VNL5030J-E vnl5030jtr-e so-8 vnl5030s5-e vnl5030s5tr-e www.st.com
contents VNL5030J-E/ vnl5030s5-e 2/28 docid022767 rev 6 contents 1 block diagrams and pins configurations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2 electrical specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.1 absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.2 thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.3 electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.4 electrical characteristics curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 3 application information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3.1 mcu i/o protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 4 package and pc board thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 4.1 powersso-12 thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 4.2 so-8 thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 5 package and packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 5.1 ecopack ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 5.2 powersso-12 mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 5.3 so-8 mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 5.4 powersso-12 packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 5.5 so-8 packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 6 revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
docid022767 rev 6 3/28 VNL5030J-E/ vnl5030s5-e list of tables 3 list of tables table 1. devices summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 table 2. pin function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 table 3. suggested connections for unused and n.c. pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 table 4. absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 table 5. thermal data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 table 6. powermos section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 table 7. source drain diode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 table 8. status pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 table 9. logic input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 table 10. open-load detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 table 11. supply section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 table 12. switching characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 table 13. protection and diagnostics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 table 14. truth table. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 table 15. powersso-12 thermal parameters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 table 16. so-8 thermal parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 table 17. powersso-12 mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 table 18. so-8 mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 table 19. document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
list of figures VNL5030J-E/ vnl5030s5-e 4/28 docid022767 rev 6 list of figures figure 1. block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 figure 2. current and voltage conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 figure 3. configuration diagrams (top view) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 figure 4. source diode forward characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 figure 5. static drain source on-resistance vs. drain current (v in = 3.5 v) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 figure 6. static drain source on-resistance vs. input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 figure 7. static drain source on-resistance vs. drain current (v in = 5 v). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 figure 8. transfer characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 figure 9. transfer characteristics (inside view for v in = 2 v to 3 v) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 figure 10. output characteristics (t case = 25c) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 figure 11. on-resistance vs. temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 figure 12. input threshold vs. temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 figure 13. switching characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 figure 14. application schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 figure 15. maximum demagnetization energy (v cc = 13.5 v) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 figure 16. powersso-12 pc board. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 figure 17. powersso-12 rthj-amb vs pcb copper area in open box free air condition . . . . . . . . . . . 16 figure 18. powersso-12 thermal impedance junction ambient single pulse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 figure 19. thermal fitting model of a lsd in powersso-12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 figure 20. so-8 pc board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 figure 21. so-8 rthj-amb vs pcb copper area in open box free air condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 figure 22. so-8 thermal impedance junction ambient single pulse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 figure 23. thermal fitting model of a lsd in so-8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 figure 24. powersso-12 package dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 figure 25. so-8 package dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 figure 26. powersso-12 tube shipment (no suffix) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 figure 27. powersso-12 tape and reel shipment (suffix ?tr?) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 figure 28. so-8 tube shipment (no suffix) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 figure 29. so-8 tape and reel shipment (suffix ?tr?) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 6
docid022767 rev 6 5/28 VNL5030J-E/ vnl5030s5-e block diagrams and pins configurations 27 1 block diagrams and pins configurations figure 1. block diagram table 2. pin function name function input voltage controlled input pin with hysteresis, cmos compatible; it controls output switch state. drain powermos drain. source powermos source and ground reference for the control section. supply supply voltage connected to the signal part (5 v). status open drain digital diagnostic pin. tab exposed pad. powermos drain. ( " 1 ( $ ' 5 $ 5 $ , 1 * , / 2 & ' 5 , 9 ( 5 & |