VNQ6004STR-E

VNQ6040S-E Quad channel high-side driver Datasheet - production data Description The VNQ6040S-E is a device made using STMicroelectronics® VIPower® technology. It is intended for driving resistive or inductive loads directly connected to ground. The device is protected against voltage transient on VCC pin. PowerSSO-36 Features • General – 16 bit ST-SPI for full and diagnostic – Programmable BULB/LED mode – Integrated PWM and phase shift generation unit – 160 Hz internal PWM fallback frequency – Advanced limp home functionalities for robust fail-safe system – Very low standby current – Optimized electromagnetic emissions – Very low electromagnetic susceptibility – In compliance with the 2002/95/EC • Diagnostic – Multiplex proportional load current sense – Synchronous diagnostic of overload and short to GND, output shorted to VCC, ON-state and OFF-state open-load – Programmable case overtemperature warning • Protections – Load current limitation – Self limiting of fast thermal transients – Power limitation and overtemperature shutdown (latching off or autorestart) – Undervoltage shutdown – Overvoltage clamp – Reverse battery protected through power outputs self turn-on (no external components) – Load dump protected – Protection against loss of ground March 2015 This is information on a product in full production. Programming, control and diagnostics are implemented via the SPI bus. An analog current feedback for each channel is connected to the CURRENT-SENSE pin via a multiplexer. A CS_SYNC pin delivers a synchronous signal for sampling the current sense while the corresponding output is on. The device detects open-load for both on-state and off-state conditions. Real time diagnostic is available through the SPI bus (open-load, output short to VCC, overtemperature, communication error). Output current limitation protects the device in an overload condition. The device can limit the dissipated power to a safe level up to thermal shutdown intervention. Thermal shutdown can be configured as latched off or with automatic restart. The device enters a limp home mode in case of loss of digital supply (VDD), reset of digital memory or CSN monitoring time-out event. In this mode states of channel 0, 1, 2 or 3 are respectively controlled by four dedicated pins IN0, IN1, IN2 and IN3. Each channel can be programmed in BULB/LED mode. DocID18061 Rev 11 1/73 www.st.com Contents VNQ6040S-E Contents 1 Block diagram and pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2 Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.1 2.2 2.3 3 2.1.1 Reset mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.1.2 Fail Safe mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.1.3 Normal mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.1.4 Standby mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.1.5 Sleep mode 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.1.6 Sleep mode 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.1.7 Battery undervoltage mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Programmable functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.2.1 Outputs configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.2.2 Case over temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.2.3 Protections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.2.4 Open-load ON-state detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.2.5 Open-load OFF-state detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.2.6 Current sense . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Test mode (reserved) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 SPI functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 3.1 3.2 3.3 2/73 Operating modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 SPI communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 3.1.1 Signal description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 3.1.2 Connecting to the SPI bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 3.1.3 SPI mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 SPI protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.2.1 SDI, SDO format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.2.2 Global status byte description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.2.3 Operating code definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Address mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3.3.1 Address 00h - Control Register (CTLR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 3.3.2 Address 01h - SPI Output Control Register (SOCR) . . . . . . . . . . . . . . . 34 3.3.3 Address 02h - Direct Input Enable Control Register (DIENCR) . . . . . . . 35 DocID18061 Rev 11 VNQ6040S-E 4 Address 03h - Current Sense Multiplexer Control Register (CSMUXCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3.3.5 Address 04h - Current Sense Ratio Control Register (CSRATCR) . . . . 36 3.3.6 Address 05h - PWM Mode Control Register (PWMCR) . . . . . . . . . . . . 36 3.3.7 Address 06h - Open-load ON-State Control Register (OLONCR) . . . . . 37 3.3.8 Address 07h - Open-load OFF-State Control Register (OLOFFCR) . . . 37 3.3.9 Address 08h - Automatic Shutdown Control Register (ASDTCR) . . . . . 37 3.3.10 Address 09h - Channel Control Register (CCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 3.3.11 Address 10h - 13h - Duty Cycle Control Register (DUTYXCR) . . . . . . . 38 3.3.12 Address 18h - 1Ah - Phase Control Register (PHASEXCR) . . . . . . . . . 39 3.3.13 Address 2Eh - Channel Read Back Status Register (CHDRVR) . . . . . . 39 3.3.14 Address 2Fh - General Status Register (GENSTR) . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.3.15 Address 30h - Over Temperature Status Register (OTFLTR) . . . . . . . . 40 3.3.16 Address 31h - Open-Load ON-State Status Register (OLFLTR) . . . . . . 41 3.3.17 Address 32h - Open-Load OFF-State / Stuck to VCC Status Register (STKFLTR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.3.18 Address 33h - Power Limitation Status Register (PWLMFLTR) . . . . . . . 42 3.3.19 Address 34h - Over Load Status Register (OVLFLTR) . . . . . . . . . . . . . 43 3.3.20 Minimum duty cycle vs frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 3.3.21 Address 3Eh - Test Register (TEST) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.3.22 Address 3Fh - Configuration Register (GLOBCTR) . . . . . . . . . . . . . . . . 45 4.1 Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 4.2 Thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 4.3 Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 4.3.1 SPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 4.3.2 BULB mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 4.3.3 LED mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Maximum demagnetization energy (VCC = 13.5 V) . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Package and PCB thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 5.1 6 3.3.4 Electrical specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 4.4 5 Contents PowerSSO-36 thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 6.1 ECOPACK® package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 6.2 PowerSSO-36™ mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 DocID18061 Rev 11 3/73 4 Contents VNQ6040S-E 6.3 Packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 7 Order codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 8 Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 4/73 DocID18061 Rev 11 VNQ6040S-E List of tables List of tables Table 1. Table 2. Table 3. Table 4. Table 5. Table 6. Table 7. Table 8. Table 9. Table 10. Table 11. Table 12. Table 13. Table 14. Table 15. Table 16. Table 17. Table 18. Table 19. Table 20. Table 21. Table 22. Table 23. Table 24. Table 25. Table 26. Table 27. Table 28. Table 29. Table 30. Table 31. Table 32. Table 33. Table 34. Table 35. Table 36. Table 37. Table 38. Table 39. Table 40. Table 41. Table 42. Table 43. Table 44. Table 45. Table 46. Table 47. Table 48. Pin functionality description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Operating modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Output control truth table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Example of DUTYCXCR register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Example of PHASEXCR register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Activation of blanking filter in case of power limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Nominal open-load thresholds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 STKFLTR state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Current sense ratio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 SPI signal description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Command byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Input data byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Global status byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Output data byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Global status byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Operating codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 RAM memory map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ROM memory map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Control register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 SPI output control register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Direct enable control register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Current sense multiplexer control register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Current sense ratio control register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 PWM mode control register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Open-load ON-state control register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Open-load OFF-state control register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Automatic shutdown control register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Channel control register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 DUTYCXCR - duty cycle control register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 PHASECXCR - duty cycle control register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Channel read back status register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 General status register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Over temperature status register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Open-load ON-state status register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Open-load OFF-state / stuck to VCC status register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Power limitation status register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Over load status register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Test register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Configuration register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Thermal data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 SPI - DC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 SPI - AC characteristics (SDI, SCK, CSN, SDO, PWMCLK pins) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 SPI - dynamic characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 SPI - CS_sync pin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 SPI - power section. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 SPI - logic inputs (IN0,1,2,3 pins) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 SPI - protections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 DocID18061 Rev 11 5/73 6 List of tables Table 49. Table 50. Table 51. Table 52. Table 53. Table 54. Table 55. Table 56. Table 57. Table 58. Table 59. Table 60. Table 61. Table 62. Table 63. Table 64. Table 65. Table 66. 6/73 VNQ6040S-E SPI - open-load detection (8V < VCC < 18 V) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 BULB - power section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 BULB - switching (VCC = 13 V) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 BULB - open-load detection (8 V < VCC < 18 V) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 BULB - protections and diagnosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 BULB - current sense (8 V < VCC < 18 V, channel 0,1,2,3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 LED - power section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 LED - switching (VCC=13V channel 0,1,2,3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 LED - open-load detection (8 V < VCC < 18 V) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 LED - protections and diagnosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 LED - current sense (8 V < VCC < 18 V , channel 0,1,2,3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Electrical transient requirements (part 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Electrical transient requirements (part 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Electrical transient requirements (part 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Thermal parameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 PowerSSO-36 mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 Device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 DocID18061 Rev 11 VNQ6040S-E List of figures List of figures Figure 1. Figure 2. Figure 3. Figure 4. Figure 5. Figure 6. Figure 7. Figure 8. Figure 9. Figure 10. Figure 11. Figure 12. Figure 13. Figure 14. Figure 15. Figure 16. Figure 17. Figure 18. Figure 19. Figure 20. Figure 21. Figure 22. Figure 23. Figure 24. Figure 25. Figure 26. Figure 27. Figure 28. Figure 29. Figure 30. Figure 31. Figure 32. SPI configurable functionalities. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 SPI diagnostic reporting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Connection diagram (top view - not in scale) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Battery undervoltage shutdown diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Device state diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Example of PWM mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Open-load OFF-state detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Example of CS_SYNC synchronization and the current sense pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Bus master and two devices in a normal configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Supported SPI mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 SPI write operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 SPI read operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 SPI read and clear operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 SPI read device information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Behaviour of overtemperature status bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Behaviour of power limitation status bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Min duty cycle vs frequency - BULB_MODE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Min duty cycle vs frequency - LED_MODE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Current and voltage conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Current sense delay characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Switching characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Application schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Typical application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 SPI timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Maximum turn off current versus inductance (channel 0-3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 PowerSSO-36 PC board. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Rthj-amb vs PCB copper area in open box free air condition (one channel ON) . . . . . . . . 64 PowerSSO-36 Thermal impedance junction ambient single pulse (one channel ON) . . . . 64 Thermal fitting model of a quad channel HSD in PowerSSO-36 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 PowerSSO-36™ package dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 PowerSSO-36 tape and reel shipment (suffix “TR”) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 DocID18061 Rev 11 7/73 7 Block diagram and pin description 1 VNQ6040S-E Block diagram and pin description Figure 1. SPI configurable functionalities 63,&RQILJXUDEOH)XQFWLRQDOLWLHV 2XWSXW &KDQQHOV6WDWXV %XOERU/('3UHVHW&RQILJXUDWLRQV &KDQQHODQG 3:0 *HQHUDWLRQ8QLW 'LDJQRVWLF )HDWXUHV 3URWHFWLRQ )HDWXUHV 'XW\&\FOH OHYHOV &XUUHQW6HQVH 0XOWLSOH[HU&KDQQHO DVVLJQHPHQW 3KDVHVKLIW OHYHOV . &XUUHQW6HQVH5DWLR OHYHOV 6KXWGRZQZLWK $XWRPDWLFUHVWDUWRU /DWFKRIIZLWK EODQNLQJRQ RYHUORDG RYHUWHPSHUDWXUH &DVHWHPSHUDWXUH ZDUQLQJGHWHFWLRQ WKUHVKROG 2XWSXWFKDUDFW 521 21VWDWH UHVLVWDQFH 'LDJQRVWLFFKDUDFW ,2/ 2SHQORDG21 VWDWHGHWFXUUHQW 'LUHFW,QSXWV (QDEOH ,/,0 21VWDWH UHVLVWDQFH . &XUUHQW6HQVH 5DWLR 3:0PRGH 2XWSXW&KDQQHO $VVLJQPHQW 6OHZUDWHV ,2/ 2SHQORDG21VWDWH GHWFXUUHQWOHYHOV 3:0&ORFN 3UHVFDOHU5DWLR &DVHWHPSHUDWXUH ZDUQLQJGHWHFWLRQ WKUHVKROG 2XWSXW212)) &RQWURO ("1($'5 Figure 2. SPI diagnostic reporting 63,'LDJQRVWLF5HSRUWLQJ &RPPXQLFDWLRQ (UURUV 'HYLFH6WDWXV  6HWWLQJV &617LPHRXW 1RUPDORU)DLOVDIH PRGH 21VWDWHRSHQORDG 3RZHU/LPLWDWLRQ &DVHWHPSHUDWXUH ,QYDOLGQXPEHURI FORFNSXOVHVRU63, VHWWLQJV 8QGHUYROWDJH VKXWGRZQ 2))VWDWHRSHQORDG 2YHUWHPSHUDWXUH 3:0&ORFNRXWRI UDQJH ,QYDOLGZULWH RSHUDWLRQ))K± 6:UHVHW 2XWSXWFKDQQHO VWDWXVUHDGEDFN 6KRUWWR9&& 2YHUORDG)ODJ 2XWSXW026)(7 VDWXUDWLRQ /RDG'LDJQRVWLFV :DUQLQJV ("1($'5 8/73 DocID18061 Rev 11 VNQ6040S-E Block diagram and pin description Figure 3. Block diagram 9&& 5(9(56( %$77(5< 3527(&7,21 9&& &/$03 81'(5 92/7$*( *1' FKDQQHO 287387 9'' /9' 3Z&/$03 9'' '5,9(5 6', 287387 ,/,0 6$3/,0 6&. ELWV63,LQWHUIDFH 3ZU/,0 &61 ,/')# 6'2 23(1/2$'21 7/,0 6+257729&&  #/.42/, 3:0&/. *DWHFRQWURODQGSURWHFWHFWLRQ HTXLYDOHQWWRFKDQQHO 287387 *DWHFRQWURODQGSURWHFWHFWLRQ HTXLYDOHQWWRFKDQQHO 287387 *DWHFRQWURODQGSURWHFWHFWLRQ HTXLYDOHQWWRFKDQQHO 287387 ,1 ,1 ,1 ,1 . &6BV\QF . -58 &855(17 6(16( . . ,287 ,287 ,287 ,287 1RWH 9146EORFNGLDJUDPLOOXVWUDWHVRQO\DPDMRULQWHUQDOGHYLFHIXQFWLRQDOLW\DQGLWLVQRWLQWHQGHGWRPLPLFDQ\GHWDLOVRI KDUGZDUHGHVLJQ ("1($'5 Figure 4. Connection diagram (top view - not in scale) 287387 287387 287387 287387 1& 1& 287387 287387 287387 287387 1& 9'' 3:0&/. &6B6