this is information on a product in full production. november 2013 docid022568 rev 6 1/28 vnl5090n3-e vnl5090s5-e omnifet iii fully protected low-side driver datasheet - production data features ? automotive qualified ? drain current: 13 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 (root part number 2 only) ? specially intended for 2 x r10w or 4 x r5w automotive signal lamps description the vnl5090n3-e and vnl5090s5-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 devices 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 vnl5090n3-e 41 v 90 m 13 a vnl5090s5-e 1 2 2 3 sot-223 so-8 table 1. devices summary package order codes tube tape and reel sot-223 vnl5090n3-e VNL5090N3TR-E so-8 vnl5090s5-e vnl5090s5tr-e www.st.com
contents vnl5090n3-e, vnl5090s5-e 2/28 docid022568 rev 6 contents 1 block diagrams and pins configurations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2 electrical specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.1 absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.2 thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.3 electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3 application information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3.1 mcu i/o protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 4 package and pc board thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 4.1 sot-223 thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 4.2 so-8 thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 5 package and packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 5.1 ecopack ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 5.2 sot-223 mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 5.3 so-8 mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 5.4 sot-223 packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 5.5 so-8 packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 6 revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
docid022568 rev 6 3/28 vnl5090n3-e, vnl5090s5-e list of tables 3 list of tables table 1. devices summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 table 2. pin function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 table 3. suggested connections for unused and n.c. pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 table 4. absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 table 5. thermal data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 table 6. powermos section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 table 7. source drain diode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 table 8. input section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 table 9. status pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 table 10. logic input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 table 11. openload detection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 table 12. supply section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 table 13. switching characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 table 14. protection and diagnostics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 table 15. truth table. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 table 16. sot-223 thermal parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 table 17. so-8 thermal parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 table 18. sot-223 mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 table 19. so-8 mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 table 20. document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
list of figures vnl5090n3-e, vnl5090s5-e 4/28 docid022568 rev 6 list of figures figure 1. vnl5090n3-e block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 figure 2. vnl5090s5-e block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 figure 3. vnl5090n3-e current and voltage conventions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 figure 4. vnl5090s5-e current and voltage conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 figure 5. configuration diagrams (top view) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 figure 6. switching characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 figure 7. vnl5090n3-e application schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 figure 8. vnl5090s5-e application schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 figure 9. maximum demagnetization energy (v cc = 16 v) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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. thermal fitting model of a lsd in sot-223 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 figure 14. so-8 pc board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 figure 17. thermal fitting model of a lsd in so-8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 figure 18. sot-223 package dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 figure 19. so-8 package dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 figure 20. sot-223 tape and reel shipment (suffix ?tr?) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 figure 21. so-8 tube shipment (no suffix) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 figure 22. so-8 tape and reel shipment (suffix ?tr?) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 6
docid022568 rev 6 5/28 vnl5090n3-e, vnl5090s5-e block diagrams and pins configurations 27 1 block diagrams and pins configurations figure 1. vnl5090n3-e block diagram figure 2. vnl5090s5-e block diagram $ 2 ! ) . & |