Final_DS_TLE8444SL_Mar2009_V1.0.book

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-TLE8444SL-DS-v01_01-en-html.html
background image

 

TLE 8444SL

Quad Half-Bridge Driver IC
 
 

Data Sheet, Rev. 1.1, July 2009

Automotive Power

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-TLE8444SL-DS-v01_01-en-html.html
background image

 

Data Sheet

2

Rev. 1.1, 2009-07-07

 

TLE 8444SL

Table of Contents

1

Overview  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  3

2

Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  4

3

Pin Configuration  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  .   6

3.1

Pin Assignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  6

3.2

Pin Definitions and Functions  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  6

4

General Product Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  8

4.1

Absolute Maximum Ratings   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  8

4.2

Functional Range  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  9

4.3

Thermal Resistance  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  9

4.4

Electrical Characteristics   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  10

5

Block Description  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  12

5.1

Power Supply  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  12

5.1.1

General   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  12

5.1.2

Sleep Mode  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  12

5.1.3

Reverse Polarity   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  13

5.2

Input / Output Stages  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  14

5.3

Monitoring Functions   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  16

5.3.1

Diagnostics   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  16

5.3.2

Power Supply Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  17

5.3.3

Temperature Monitoring   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  18

5.4

Power-Outputs 1-4 (Half Bridge Outputs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  19

5.4.1

Protection and Diagnosis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  19

5.4.1.1

Short Circuit of Output to Ground or Vs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  19

5.4.1.2

Open Load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  23

5.5

Output Switching Capability  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  24

5.5.1

Application Note for Bipolar Stepper Motor Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  .   28

6

Package Outlines  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  30

7

Revision History  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   31

Table of Contents

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-TLE8444SL-DS-v01_01-en-html.html
background image

 

PG-SSOP-24-7

Type

Package

Marking

TLE 8444SL

PG-SSOP-24-7

TLE8444SL

Data Sheet

3

Rev. 1.1, 2009-07-07

Quad Half-Bridge Driver IC
 
 

TLE 8444SL

 

1

Overview

Features

4 Half-Bridge Power Outputs (1.3

 

R

DS(ON)MAX

 @ 

T

j

=150

°

C)

Minimum Overcurrent Shutdown at 0.9A

Simple parallel interface control of Half-Bridge Outputs

Inverted and Non-inverted Inputs to minimize number of 
microcontroller connections

Very low current consumption in sleep mode (max. 5µA)

Error Flag Diagnosis

Open Load Diagnosis in ON-state for all outputs

Outputs protected against overcurrent

Over temperature protection with hysteresis

Over and Under voltage lockout

3.3V / 5V compatible inputs with hysteresis

No crossover current

Internal freewheeling diodes

Thermally enhanced package (fused leads)

Green Product (RoHS compliant)

AEC Qualified

Description

The TLE 8444SL is a protected Quad-Half-Bridge-IC targeted towards automotive and industrial motion control
applications. It is a monolithic die based on Infineon’s smart mixed technology SPT which combines bipolar and
CMOS control circuitry with DMOS power devices.
DC-Motors can be driven in forward (cw), reverse (ccw), brake and high impedance modes where as Stepper-
Motors can be driven in No-Current, negative / positive output current modes. These various modes can easily be
achieved via standard parallel interface of the device to a microcontroller.
The PG-SSOP-24-7 package is advantageous as it saves PCB-board space and costs. The integrated short circuit
and over-temperature protection as well as it’s built-in diagnosis features such as over- and under voltage-lockout
and open load detection improves system reliability and performance. 

Target Applications:

Unipolar or Bipolar Loads

Stepper Motors (e.g. Idle Speed Control) 

DC brush Motors 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-TLE8444SL-DS-v01_01-en-html.html
background image

 

 

TLE 8444SL

Block Diagram

Data Sheet

4

Rev. 1.1, 2009-07-07

2

Block Diagram

Figure 1

Block Diagram

Inhibit

INH

EF1

EF2

IN1

IN2

IN3

IN4

VS

OUT1

OUT2

OUT3

OUT4

GND

Protected

Driver

Stage

OUT1+2

Protected

Driver

Stage

OUT3+4

TLE8444

Vs monitor

under/overvoltage

detection

Function

Logic

OUT3+4

Function

Logic

OUT1+2

Charge

Pump

Internal

Supply

Error Flag

Generation

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-TLE8444SL-DS-v01_01-en-html.html
background image

 

Data Sheet

5

Rev. 1.1, 2009-07-07

 

TLE 8444SL

Block Diagram

Figure 2

Terms

INH

EFx

INx

VS

OUTx

GND

TLE8444

V

S

V

INH, 

V

INHH, 

V

INHL

V

EFx, 

V

EFLx

I

S

I

EFLKx

I

INx

I

INHH

I

OUTx

V

FU

V

DSHSx

V

DSLSx

V

FL

V

INx, 

V

INHx, 

V

INLx

I

GND

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-TLE8444SL-DS-v01_01-en-html.html
background image

 

 

TLE 8444SL

Pin Configuration

Data Sheet

6

Rev. 1.1, 2009-07-07

3

Pin Configuration

3.1

Pin Assignment

Figure 3

Pin Configuration

3.2

Pin Definitions and Functions

Pin

Symbol

Function

1, 2, 11, 
12, 20

GND

Ground; Signal ground; All GND pins must be externally connected together to the 
common GND potential

3

OUT1

Power Output of Half-bridge 1
Short circuit protected; with integrated free-wheeling diodes

4, 9, 15, 
22

V

S

Power Supply Voltage; All 

V

S

 pins must be externally connected together to the 

Battery Voltage with Reverse protection Diode, buffer capacitance and Filter against 
EMC. See Application Diagram, 

Figure 18

 and 

Figure 19

 for more information

5

EF1

Error Flag 1 (Diagnosis Output)
Open drain by default; Low = error

6

IN1

Input Channel of Half-bridge 1
Controls OUT1,

 

Non-inverting Intput with internal Pull Down

7

IN2

Input Channel of Half-bridge 2
Controls OUT2, Inverting Input with internal Pull Up

8

EF2

Error Flag 2 (Diagnosis Output)
Open drain by default; Low = error

10

OUT2

Power Output of Half-bridge 2
Short circuit protected; with integrated free-wheeling diodes

13, 16, 
21, 24

N.C.

Not Connected

n.c.
OUT3
VS
n.c.
GND
IN3
IN4

IN2

EF2

VS

OUT 2

GND
GND

GND
GND

OUT 1

VS

EF1

IN1

INH
n.c.
VS
OUT 4
n.c.

18
17
16
15
14
13

24
23
22
21
20
19

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-TLE8444SL-DS-v01_01-en-html.html
background image

 

Data Sheet

7

Rev. 1.1, 2009-07-07

 

TLE 8444SL

Pin Configuration

14

OUT4

Power Output of Half-bridge 4
Short circuit protected; with integrated free-wheeling diodes

17

INH

Inhibit Input 
Low = Device in sleep mode 

18

IN4

Input Channel of Half-bridge 4
Controls OUT4,

 

Inverting Input with internal Pull Up

19

IN3

Input Channel of Half-bridge 3
Controls OUT3,

 

Non-inverting Intput with internal Pull Down

23

OUT3

Power Output of Half-bridge 3
Short-circuit protected; with integrated free-wheeling diodes

Pin

Symbol

Function

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-TLE8444SL-DS-v01_01-en-html.html
background image

 

 

TLE 8444SL

General Product Characteristics

Data Sheet

8

Rev. 1.1, 2009-07-07

4

General Product Characteristics

4.1

Absolute Maximum Ratings

Note: Stresses above the ones listed here may cause permanent damage to the device. Exposure to absolute 

maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability.

Note: Integrated protection functions are designed to prevent IC destruction under fault conditions described in the 

data sheet. Fault conditions are considered as “outside” normal operating range. Protection functions are 
not designed for continuous repetitive operation.

Absolute Maximum Ratings

1)

T

j

 = -40 

°

C to +150 

°

C; all voltages with respect to ground, positive current flowing into pin (unless otherwise

specified)

1) Not subject to production test, specified by design.

Pos.

Parameter

Symbol

Limit Values

Unit

Conditions

Min.

Max.

Voltages
4.1.1

Supply voltage

V

S

-0.3

40

V

4.1.2

Logic input voltages
(IN1; IN2; IN3; IN4; INH)

V

IN(1-4)

V

INH

-0.3

5.5

V

0 V < 

V

S

 < 40 V

4.1.3

Logic output voltage
(EF

1

; EF

2

)

V

EF(1+2)

-0.3

5.5

V

0 V < 

V

S

 < 40 V

Currents
4.1.4

Output current (diode)

I

OUT(1-4)

-1

1

A

4.1.5

Output current (EF

1

; EF

2

)

I

EF(1-2)

-2

5

mA

Temperatures
4.1.6

Junction temperature

T

j

-40

150

°

C

4.1.7

Storage temperature

T

stg

-50

150

°

C

ESD Susceptibility
4.1.8

ESD capability of OUT and 

V

S

 

pin vers. 

GND

V

ESD

-2

2

kV

2)

2) Human Body Model according to ANSI EOS\ESD S5.1 standard (eqv. to MIL STD 883D and JEDEC JESD22-A114)

4.1.9

ESD capability of logic pins vers. GND

V

ESD

-2

2

kV

2)

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-TLE8444SL-DS-v01_01-en-html.html
background image

 

Data Sheet

9

Rev. 1.1, 2009-07-07

 

TLE 8444SL

General Product Characteristics

4.2

Functional Range

Note: Within the functional range the IC operates as described in the circuit description. The electrical 

characteristics are specified within the conditions given in the related electrical characteristics table.

4.3

Thermal Resistance

Note: This thermal data was generated in accordance with JEDEC JESD51 standards. For more information, go 

to 

www.jedec.org

.

Pos.

Parameter

Symbol

Limit Values

Unit

Conditions

Min.

Max.

4.2.1

Supply Voltage Range for 
Normal Operation

V

S(nor)

8

18

V

4.2.2

Extended Supply Voltage Range 
for Operation

V

S(ext)

V

UV OFF

V

OV OFF

V

Limit values, 
deviations possible; 
After 

V

S

 rising above 

V

UV ON

4.2.3

Supply voltage increasing

V

S

-0.3

V

UV ON

V

Outputs are open

4.2.4

Supply voltage decreasing

V

S

-0.3

V

UV OFF

V

Outputs are open

4.2.5

Logic input voltages
(IN1; IN2; IN3; IN4; INH)

V

IN(1-4)

V

INH

-0.3

5.5

V

4.2.6

Junction temperature

T

j

-40

150

°

C

Pos.

Parameter

Symbol

Limit Values

Unit

Conditions

Min.

Typ.

Max.

4.3.1

Junction to Soldering Point

1)

 

1) Not subject to production test, specified by design

R

thJSP

26

K/W

pin 1, 2, 11, 12

2)

2) Specified RthJS value is simulated at natural convection on a cold plate setup (all pins are fixed to ambient temperature). 

Ta=25°C, LS1+HS2+LS3+HS4 are dissipating 1W (0.25W each). 

4.3.2

Junction to Ambient

1)

R

thJA

60

K/W

3)

3) Specified RthJA value is according to Jedec JESD51-2,-7 at natural convection on FR4 2s2p board; The Product 

(Chip+Package) was simulated on a 76.2 x 114.3 x 1.5 mm board with 2 inner copper layers (2 x 70µm Cu, 2 x 35µm Cu). 
Ta=25°C, LS1+HS2+LS3+HS4 are dissipating 1W (0.25W each).

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-TLE8444SL-DS-v01_01-en-html.html
background image

 

 

TLE 8444SL

General Product Characteristics

Data Sheet

10

Rev. 1.1, 2009-07-07

4.4

Electrical Characteristics

4.4.3

Electrical Characteristics

V

S

= 8 V to 18 V, 

T

j

 = -40 

°

C to +150 

°

C, INH = HIGH; 

I

OUT1-4

 = 0 A; all voltages with respect to ground, positive

current flowing into pin (unless otherwise specified)
Pos.

Parameter

Symbol

Limit Values

Unit Conditions

Min.

Typ.

Max.

Current Consumption, INH = GND
4.4.1

Quiescent current

I

S

1

5

µ

A

V

S

 = 13.5 V;

T

j

 < 85

°

C

Current Consumption, INH = HIGH 
4.4.2

Supply current

I

S

5

10

mA

IN1+3=L, IN2+4=H

Over- and Under Voltage Lockout
4.4.3

UV Switch ON voltage

V

UV ON

4.2

5

V

V

S

 increasing, see 

Figure 6

4.4.4

UV Switch OFF voltage

V

UV OFF

4

4.8

V

V

S

 decreasing, see 

Figure 6

4.4.5

UV ON/OFF hysteresis

V

UV HY

0.05

0.26

0.7

V

V

UV ON

 - 

V

UV OFF, 

see 

Figure 7

4.4.6

OV Switch OFF voltage

V

OV OFF

21

25

V

V

S

 increasing, see 

Figure 6

4.4.7

OV Switch ON voltage

V

OV ON

20

24

V

V

S

 decreasing, see 

Figure 6

4.4.8

OV ON/OFF hysteresis

V

OV HY

1

V

V

OV OFF

 - 

V

OV ON, 

see 

Figure 7

Static Drain-source ON-Resistance
4.4.9

High- and low-side switch

R

DSON

0.6

0.8

I

OUT 

= ±0.8 A; T

= 25 °C

1.0

1.3

I

OUT 

= ±0.8 A; T

= 150 °C

Output Protection and Diagnosis
4.4.10

Short Circuit Current

1)

 

I

SC(1-4)

1.8

2.4

3.2

A

HS+LS each Channel, see 

Figure 13

4.4.11

Overcurrent Shutdown 
Threshold

I

SD(1-4)

0.9

1.2

1.6

A

4.4.12

Shutdown Delay Time

t

dSD(1-4)

10

25

50

µs

4.4.13

Open Load Detection 
Current

I

OLD(1-4)

6

12

20

mA

each LS Channel

, see 

Figure 15

4.4.14

Open Load Delay Time 

t

dOLD(1-4)

200

350

600

µs

Output Switching Times
4.4.15

high-side ON delay-time 

t

dONH

7

10

14

µs

V

S

=13.5V, resistive Load 

=100

see 

Figure 16

 and 

Figure 17

4.4.16

high-side switch ON time 

t

ONH

2

6

9

µs

4.4.17

high-side OFFdelay-time 

t

dOFFH

1

2

4

µs

4.4.18

high-side switch OFF time 

t

OFFH

0.2

1

2

µs

4.4.19

low-side ON delay-time 

t

dONL

2

5

8

µs

4.4.20

low-side switch ON time

t

ONL

0.5

1

3

µs

4.4.21

low-side OFF delay-time 

t

dOFFL

1

2

5

µs

4.4.22

low-side switch OFF time 

t

OFFL

0.5

1

2

µs

4.4.23

dead-time

t

DB

0.1

2

µs

t

dONH 

- t

ONH

 - t

dOFFL

 or

t

dONL 

- t

ONL

 - t

dOFFH

Outputs OUT(1-4), Freewheeling Diodes
4.4.24

Forward voltage; upper

V

FU

1

1.5

V

I

F

 = 0.4 A, INH = LOW

Maker
Infineon Technologies
Datasheet PDF Download