H I T F E T
TM
+
BTF3050TE
Smart Low-Side Power Switch
Single channel, 50 mΩ
Datasheet
Rev. 1.0, 2014-07-21
Automotive Power
HITFET - BTF3050TE
Smart Low-Side Power Switch
Table of Contents
Table of Contents
1
2
3
3.1
3.2
3.3
4
4.1
4.2
4.3
4.3.1
4.3.2
5
5.1
5.2
5.3
5.3.1
5.3.2
5.4
5.5
5.6
6
6.1
6.2
6.3
6.4
7
7.1
7.2
8
8.1
8.1.1
8.2
8.3
9
9.1
9.2
9.3
9.4
10
10.1
10.2
10.3
10.4
11
Overview
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Block Diagram
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Pin Configuration
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Pin Assignment BTF3050TE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Pin Definitions and Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Voltage and Current Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
7
7
7
General Product Characteristics
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Functional Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Thermal Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
PCB set up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Transient Thermal Impedance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Power Stage
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Output On-state Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Resistive Load Output Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Inductive Load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Output Clamping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Maximum Load Inductance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reverse/Inverse Current Capability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Adjustable Swtiching Speed / Slew Rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Protection Functions
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Over Voltage Clamping on OUTput . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Thermal Protection with Latched Fault Signal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Overcurrent Limitation / Short Circuit Behavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
13
13
14
14
15
15
16
17
18
18
18
19
21
Diagnostics
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Functional Description of the SRP Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Supply and Input Stage
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Supply Circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Undervoltage Shutdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Input Circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Electrical Characteristics
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Power Stage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Diagnostics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Supply and Input Stage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Characterisation Results
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Power Stage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dynamic charactersitics: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Supply and Input Stage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
24
24
24
25
26
26
27
28
30
31
31
33
40
43
Application Information
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2
Rev. 1.0, 2014-07-21
Datasheet
HITFET - BTF3050TE
Smart Low-Side Power Switch
Table of Contents
11.1
12
13
Design and Layout Recommendations/Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Package Outlines BTF3050TE
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Revision History
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Datasheet
3
Rev. 1.0, 2014-07-21
HITFET - BTF3050TE
Smart Low-Side Power Switch
BTF3050TE
1
Application
•
•
•
Overview
Suitable for resistive, inductive and capacitive loads
Replaces electromechanical relays, fuses and discrete circuits
Most suitable for inductive loads as well as loads with inrush currents
Features
•
•
•
•
•
•
•
•
Single channel device
Very low power DMOS leakage current in OFF state
3.3 V and 5 V compatible logic inputs
Electrostatic discharge protection (ESD)
Adjustable switching speed
Digital Feedback
Green Product (RoHS compliant)
AEC Qualified
PG-TO252-5
Description
The BTF3050TE is a 50 mΩ single channel Smart Low-Side Power Switch in a PG-TO252-5 package providing
embedded protective functions. The power transistor is built by a N-channel vertical power MOSFET.
The device is monolithically integrated. The BTF3050TE is automotive qualified and is optimized for 12V
automotive and industrial applications.
Table 1
Product Summary
Operating voltage range
Maximum load voltage
Operating supply voltage range
Maximum input voltage
Maximum On-State resistance at
T
J
= 150°C,
V
DD
= 5V
Nominal load current
Minimum current limitation trigger level
Maximum OFF state load current at
T
J
≤
85 °C
Maximum stand-by supply current at
T
J
= 25
°C
V
OUT
V
BAT(LD)
V
DD
V
IN
R
DS(ON)
I
L(NOM)
I
L(LIM)_TRIGGER
I
L(OFF)
I
DD(OFF)
3 .. 28 V
40 V
3.0 .. 5.5 V
5.5 V
100 mΩ
3.0 A
30 A
2 µA
6 µA
Type
BTF3050TE
Datasheet
Package
PG-TO252-5
4
Marking
Rev. 1.0, 2014-07-21
HITFET - BTF3050TE
Smart Low-Side Power Switch
Overview
Diagnostic Functions
•
•
•
Short circuit to battery
Over temperature
Stable latching diagnostic signal
Protection Functions
•
•
•
•
Over temperature shutdown with auto-restart
Active clamp over voltage protection of the output
Current limitation
Enhanced short circuit protection
Detailed Description
The device is able to switch all kind of resistive, inductive and capacitive loads, limited by clamping energy (
E
AS
)
and maximum current capabilities.
The BTF3050TE offers dedicated ESD protection on the IN, VDD and SRP pins which refers to the Ground pin,
as well as an over voltage clamping of the output to Source/GND.
The over voltage protection gets activated during inductive turn off conditions or other over voltage events (e.g.
load dump). The power MOSFET is limiting the drain-source voltage, if it rises above the
V
OUT(CLAMP).
The over temperature protection prevents the device from overheating due to overload and/or bad cooling
conditions.
The BTF3050TE has a thermal-restart function. The device will turn on again, if input is still high, after the
measured temperature has dropped below the thermal hysteresis.
Datasheet
5
Rev. 1.0, 2014-07-21
综合技术交流
京公网安备 11010802033920号
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