VN820B5-E STMicroelectronics, VN820B5-E Datasheet - Page 5

• Manufacturer Part Number: VN820B5-E
• Description: IC DRIVER HIGH SIDE 9A P2PAK
• Manufacturer: STMicroelectronics
• Type: High Sider

Specifications of VN820B5-E

• Input Type: Non-Inverting
• Number Of Outputs: 1
• On-state Resistance: 40 mOhm
• Current - Output / Channel: 9A
• Voltage - Supply: 5.5 V ~ 36 V
• Operating Temperature: -40°C ~ 150°C
• Mounting Type: Surface Mount
• Package / Case: P²PAK (4 leads + Tab)
• Supply Voltage (min): 5.5 V
• Supply Current: 3.5 mA
• Maximum Power Dissipation: 65800 mW
• Maximum Operating Temperature: + 150 C
• Mounting Style: SMD/SMT
• Maximum Turn-off Delay Time: 30000 ns
• Maximum Turn-on Delay Time: 30000 ns
• Minimum Operating Temperature: - 40 C
• Number Of Drivers: 1
• Device Type: High Side
• Module Configuration: High Side
• Peak Output Current: 9A
• Output Resistance: 0.04ohm
• Input Delay: 30µs
• Output Delay: 30µs
• Supply Voltage Range: 5.5V To 36V
• Driver Case Style: P2PAK
• Rohs Compliant: Yes
• Lead Free Status / RoHS Status: Lead free / RoHS Compliant
• Current - Peak Output: -
• Lead Free Status / Rohs Status: Lead free / RoHS Compliant

VN820-E
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.
Figure 33.
Figure 34.
Figure 35.
Figure 36.
Figure 37.
Figure 38.
Figure 39.
Figure 40.
Figure 41.
Figure 42.
Figure 43.
Figure 44.
Figure 45.
Figure 46.
Figure 47.
Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Configuration diagram (top view) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Current and voltage conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Status timings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Switching time waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Off-state output current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
High-level input current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Input clamp voltage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Status leakage current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Status low output voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Status clamp voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
On-state resistance vs T
On-state resistance vs V
Open-load on-state detection threshold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Input high-level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Input low-level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Input hysteresis voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Overvoltage shutdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Open-load off-state voltage detection threshold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Turn-on voltage slope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Turn-off voltage slope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Ilim vs Tcase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Application schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Open-load detection in off-state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
PowerSO-10, P
P
P
P
Thermal fitting model of a single channel HSD in P
PPAK PC board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
PPAK Rthj-amb vs PCB copper area in open box free air conditions . . . . . . . . . . . . . . . . 25
PPAK thermal impedance junction ambient single pulse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Thermal fitting model of a single channel HSD in PPAK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
PowerSO-10 PC board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
PowerSO-10 Rthj-amb vs PCB copper area in open box free air conditions . . . . . . . . . . . 28
PowerSO-10 thermal impedance junction ambient single pulse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Thermal fitting model of a single channel HSD in PowerSO-10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
PENTAWATT package dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
P
PPAK package dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
PowerSO-10 package dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
PENTAWATT tube shipment (no suffix) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
P
P
PPAK suggested pad layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
PPAK tube shipment (no suffix) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2
2
2
2
2
2
PAK PC board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
PAK Rthj-amb vs PCB copper area in open box free air conditions . . . . . . . . . . . . . . . 22
PAK thermal impedance junction ambient single pulse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
PAK package dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
PAK tube shipment (no suffix) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
PAK tape and reel (suffix “TR”). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2
PAK, PPAK, PENTAWATT maximum turn-off current versus inductance
case . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
CC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Doc ID 10890 Rev 6
2
PAK. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
List of figures
5/44