L99UDL01
L99UDL01 Automotive Universal Door Lock IC
Datasheet
-
production data
High level diagnostics
10 bit digital current feedback (via SPI) for load
integrity check
Thermal warning and shutdown protection
Reverse battery protection using an external
N-Ch MOSFET.
TQFP64L exposed pad package
TQFP64L 10x10
Application
Features
AEC-Q100 qualified
Six integrated fully protected 0.09
half
bridges
Integrated half bridges can be fully
independent or paralleled up to three in parallel
Two levels of standby
– Standby (SPI initiated)
– Sleep (VDD=0 V)
Very low current consumption in standby
– Only wake-up circuit active
High level of programmability
– On-time duration
– Direction
– Current level
– Off-state fault detection
2 external half bridge controllers (using
external N-channel MOSFETs or Smart Power
devices)
External half bridges protected by drain source
monitoring and off-state fault detection
2 stage charge pump for low voltage operation
PWM current regulation up to 25 kHz
4 MHz 24 bit SPI interface for control and
diagnostics
Output enable for high security
The L99UDL01 is designed for use in a central
door lock system driving all of the door lock
actuators. This device is able to adapt to most
central door lock configurations.
Description
The L99UDL01 is a multiple half-bridge IC with 6
integrated outputs that are PWM configurable and
current regulated and up to two externally
configured half bridges for higher current nodes.
The level of diagnostics includes open load, short
to battery, short to ground, and load integrity via
10 bit current feedback.
The L99UDL01 is commanded entirely by SPI
using duration and current level commands.
Table 1. Device summary
Order codes
Package
Tray
TQFP64L
L99UDL01
Tape and reel
L99UDL01TR
October 2020
This is information on a product in full production.
DS12511 Rev 5
1/88
www.st.com
Contents
L99UDL01
Contents
1
Block diagram and pin descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.1
1.2
1.3
Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Pin connections (top view) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2
Device description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.1
2.2
Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Supply monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.2.1
2.2.2
2.2.3
2.2.4
Low Voltage Inhibit (VSLVI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Overvoltage (VSOVSD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
VDD monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3V3 monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.3
2.4
Charge pump . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Output functionality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.4.1
2.4.2
2.4.3
2.4.4
2.4.5
2.4.6
Integrated half bridge drivers (OUT1-OUT6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
External FET controllers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
DOUT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
EN_OUT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Paralleling outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Output override . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Sleep mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Standby mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Normal mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Emergency mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Shorted load detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Thermal protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Off state load detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Enable-able weak pull-up/down currents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Dynamic output state detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.5
Operating modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.5.1
2.5.2
2.5.3
2.5.4
2.6
Diagnostics and protections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.6.1
2.6.2
2.6.3
2.6.4
2.6.5
3
Application schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2/88
DS12511 Rev 5
L99UDL01
Contents
4
Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.1
4.2
4.3
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.3.1
4.3.2
4.3.3
4.3.4
4.3.5
4.3.6
4.3.7
4.3.8
4.3.9
4.3.10
4.3.11
Supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Turn-on/off timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Integrated half bridge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Integrated half bridge current control loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
External half bridge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Charge pump . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Protections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Integrated half bridge AC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
I/O and SPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
SPI timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
4.4
ESD protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
5
Serial communications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
5.1
5.2
General information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
5.1.1
5.2.1
5.2.2
5.2.3
5.2.4
Physical Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Chip Select Not (CSN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Serial Clock (SCK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Serial Data Input (SDI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Serial Data Output (SDO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Signal description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
5.10
5.11
Clock and data characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Operating codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
5.5.1
Advanced operation codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Register change during communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
GSB and payload inconsistency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Address . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Data-In payload . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
SDO frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Global status byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
DS12511 Rev 5
3/88
5
Contents
L99UDL01
5.12
5.13
5.14
5.15
5.16
5.17
Parity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Clock monitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
CSN timeout, (tCSN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Burst read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Device Information Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5.16.1
5.17.1
5.17.2
5.17.3
Device Identification Registers (00H => 0AH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
SPI control register description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Control register overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Output configuration registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Status register overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Diagnostics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
SPI registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
5.18
SPI status register definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
5.18.1
5.18.2
6
Programmers guide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
6.1
Output Control Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
6.1.1
6.1.2
Register 00H (Integrated driver control registers) . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Register 01H (external driver control registers and Output On override
bits) 56
Register 02H (Driver configuration register 1). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Register 03H (Driver configuration register 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Register 04H and 05H (Driver configuration registers 1 through 3, and 4
through 6) 64
Register 06H (external bridge VDS monitor and control) . . . . . . . . . . . 68
Register 07H (diagnostic monitoring control) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Register 08H (current regulation loop control). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Global Status byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Register 10H Integrated H-Bridge diagnostic status register . . . . . . . . . 76
Register 11H (dynamic output state register) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Register 12H (General Fault information) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Register 13H-(regulated current feedback out 1-6) . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Register 19H-1CH silicon test traceability data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
6.2
Output configuration registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
6.2.1
6.2.2
6.2.3
6.2.4
6.2.5
6.2.6
6.3
SPI diagnostic registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
6.3.1
6.3.2
6.3.3
6.3.4
6.3.5
6.3.6
7
Package and packing information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
7.1
ECOPACK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
DS12511 Rev 5
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L99UDL01
Contents
7.2
TQFP-64 mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
8
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
DS12511 Rev 5
5/88
5
电子竞赛
京公网安备 11010802033920号
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