SPIDER3.book

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-TLE7244SL-DS-v01_03-EN-html.html
background image

 

SPIDER - TLE7244SL

8 Channel Protected Low-Side Relay Switch 
 

Datasheet, Rev. 1.3, October 2011

Automotive Power

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-TLE7244SL-DS-v01_03-EN-html.html
background image

 

Datasheet

2

Rev. 1.3, 2011-10-21

 

 

SPI Driver for Enhanced Relay Control

SPIDER - TLE7244SL

Table of Contents

1

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

2

Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  5

3

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

3.1

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

3.2

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

3.3

Voltage and Current naming definition  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  8

4

General Product Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  9

4.1

Absolute Maximum Ratings   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  9

4.2

Functional Range  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  10

4.3

Thermal Resistance  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  10

5

Input and Power Stages  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  11

5.1

Power Supply  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  11

5.1.1

Limp Home Mode   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  11

5.2

Input Circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  11

5.2.1

Inductive Output Clamp  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  12

5.2.2

Timing Diagrams  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  13

5.3

Input and Power Stages Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  14

6

Protection Functions  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  16

6.1

Over Load Protection  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  16

6.2

Over Temperature Protection  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  16

6.3

Reverse Polarity Protection   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  16

6.4

Protection Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  17

7

Diagnosis Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  18

7.1

Diagnosis Characteristics  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  18

8

Serial Peripheral Interface (SPI)   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  19

8.1

SPI Signal Description   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  19

8.2

Daisy Chain Capability  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  20

8.3

SPI Protocol  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  21

8.3.1

Timing Diagrams  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  22

8.4

SPI Characteristics  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  23

9

Application Information  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  25

10

Package Outlines  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  26

11

Revision History  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   27

Table of Contents

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-TLE7244SL-DS-v01_03-EN-html.html
background image

 

PG-SSOP-24-7

Type

Package

Marking

SPIDER - TLE7244SL

PG-SSOP-24-7

TLE7244SL_A

Datasheet

3

Rev. 1.3, 2011-10-21

 

SPI Driver for Enhanced Relay Control
SPIDER - TLE7244SL
 

SPIDER - TLE7244SL

 

1

Overview

Features

4 input pins providing flexible PWM configuration

Limp home functionality (direct driving) provided by a dedicated pin

16 bit SPI for diagnostics and control 

Daisy chain capability also compatible with 8bit SPI devices

Very wide range of digital supply voltage

Green Product (RoHS compliant)

AEC Qualified

Description

The SPIDER - TLE7244SL is a eight channel low-side switch in PG-SSOP-24-7 package providing embedded
protective functions. 
It is especially designed as relay driver in automotive applications.
A serial peripheral interface (SPI) is utilized for control and diagnosis of the device and the load.
For direct control and PWM there are four input pins available.
The device is monolithically integrated. The power transistors are built by N-channel MOSFETs. 

Diagnostic Features 

latched diagnostic information via SPI register

Overtemperature monitoring

Overload detection in ON state

Open load detection in OFF state

Table 1

Basic Electrical data

Digital supply voltage

V

DD

3.0 V ... 5.5 V

Analog supply voltage

V

DDA 

4.5 V ... 5.5 V

Max. ON State resistance at 

T

j

 = 150°C for each channel

R

DS(ON,max)

1.7 

Ω 

Nominal load current 

I

L (nom)

290 mA

Overload switch off threshold

I

D (OVL,max)

950 mA

Output leakage current per channel at 25 °C

I

D (STB,max)

1 µA

Drain to Source clamping voltage

V

DS(AZ) 

41 V

Maximum SPI clock frequency

f

SCLK,max

5 MHz

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-TLE7244SL-DS-v01_03-EN-html.html
background image

 

 

SPI Driver for Enhanced Relay Control

SPIDER - TLE7244SL

Overview

Datasheet

4

Rev. 1.3, 2011-10-21

 

Protection Functions 

Short circuit 

Over load 

Over temperature

Electrostatic discharge (ESD)

Application

All types of resistive, inductive and capacitive loads

Especially designed for driving relays in automotive applications

Detailed Description

The SPIDER - TLE7244SL is a eight channel low-side relay switch designed for typical automotive relays
providing embedded protective functions. The PG-SSOP-24-7 package is used to get a footprint optimized
solution. The 16 bit serial peripheral interface (SPI) is utilized for control and diagnosis of the device and the loads.
The SPI interface provides daisy chain capability.
The SPIDER - TLE7244SL is equipped with four input pins that can be individually routed to the output control of
their dedicated channels thus offering flexibility in design and PCB layout. The input multiplexer is controlled via
SPI.
There is a dedicated limp home pin LHI which provides a straightforward usage of the input pins as dedicated
driver for four outputs. 
The device provides full diagnosis of the load, which is open load as well as short circuit detection. The SPI
diagnosis bits indicate latched fault conditions that may have occurred.
Each output stage is protected against short circuit. In case of over load, the affected channel switches off. There
are temperature sensors available for each channel to protect the device in case of over temperature.
The device is supplied by two power supply lines. The analog supply supports 5 V, the digital supply offers a very
wide flexibility in supply voltage ranging from 3.0 V up to 5.5 V.
The power transistors are built by N-channel vertical power MOSFETs. The inputs are ground referenced CMOS
compatible. The device is monolithically integrated in Smart Power Technology.
In terms of PCB layout improvement, all output pins are available at one side of the device. The other side bundles
the signals to the micro-controller.

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-TLE7244SL-DS-v01_03-EN-html.html
background image

 

Datasheet

5

Rev. 1.3, 2011-10-21

 

 

SPI Driver for Enhanced Relay Control

SPIDER - TLE7244SL

Block Diagram

2

Block Diagram

Figure 1

Block Diagram for the SPIDER - TLE7244SL

Blockdiagram .emf

GND

CS

SI

SCLK

SO

SPI

control, 

diagnostic 

and 

protective 

functions

diagnosis 

register

VDDA

VDD

RST

OUT3

OUT2

OUT1

OUT7

OUT6

OUT5

OUT4

OUT8

stand-by control

input mux and 

control

IN1
IN2
IN3
IN4

LHI

open load 

detection

temperature 

sensor

gate 

control

short circuit 

detection

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-TLE7244SL-DS-v01_03-EN-html.html
background image

 

 

SPI Driver for Enhanced Relay Control

SPIDER - TLE7244SL

Pin Configuration

Datasheet

6

Rev. 1.3, 2011-10-21

 

3

Pin Configuration

3.1

Pin Assignment

Figure 2

Pin Configuration 

3.2

Pin Definitions and Functions

20

Pin

Symbol

I/O

1)

Function

Power Supply
13

VDD

-

Digital Supply Voltage; Connected to 3.3V or 5V Voltage with Reverse 
protection Diode and Filter against EMC

24

VDDA

-

Analog Supply Voltage; Connected to 5V Voltage with Reverse 
protection Diode and Filter against EMC

1,2,11,12 GND

-

Ground; common ground for digital, analog and power

Power Stages
3

OUT1

O

Output Channel 1; Drain of power transistor channel 1

4

OUT2

O

Output Channel 2; Drain of power transistor channel 2

5

OUT3

O

Output Channel 3; Drain of power transistor channel 3

6

OUT4

O

Output Channel 4; Drain of power transistor channel 4

7

OUT5

O

Output Channel 5; Drain of power transistor channel 5

8

OUT6

O

Output Channel 6; Drain of power transistor channel 6

9

OUT7

O

Output Channel 7; Drain of power transistor channel 7

10

OUT8

O

Output Channel 8; Drain of power transistor channel 8

Inputs
17

IN1

I

PD Control Input; Digital input 3.3 V or 5V. In case of not used keep open.

16

IN2

I

PD Control Input; Digital input 3.3 V or 5V. In case of not used keep open.

Pinout.emf

(top view )

1
2
3
4
5

6
7
8
9
10
11
12

24
23
22
21
20

19
18
17
16
15
14
13

OUT2
OUT3
OUT4
OUT5

GND
GND
OUT1

GND
GND

OUT6
OUT7
OUT8

IN2
IN3

CS

SCLK

IN1

SI

SO

RST

LHI

IN4

VDDA

VDD

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-TLE7244SL-DS-v01_03-EN-html.html
background image

 

Datasheet

7

Rev. 1.3, 2011-10-21

 

 

SPI Driver for Enhanced Relay Control

SPIDER - TLE7244SL

Pin Configuration

15

IN3

I

PD Control Input; Digital input 3.3 V or 5V. In case of not used keep open.

14

IN4

I

PD Control Input; Digital input 3.3 V or 5V. In case of not used keep open.

18

LHI

I

PD Limp Home; Digital input 3.3 V or 5V. In case of not used keep open.

21

RST

I

PD Reset input pin; Digital input 3.3 V or 5V. Low active

SPI
23

CS

I

PU SPI chip select; Digital input 3.3 V or 5V. Low active

20

SCLK

I

PD serial clock; Digital input 3.3 V or 5V.

22

SI

I

PD serial data in; Digital input 3.3 V or 5V.

19

SO

O

serial data out; Digital output with voltage level referring to 

V

DD

.

1) O: Output, I: Input,

PD: pull-down resistor integrated,
PU: pull-up resistor integrated

Pin

Symbol

I/O

1)

Function

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-TLE7244SL-DS-v01_03-EN-html.html
background image

 

 

SPI Driver for Enhanced Relay Control

SPIDER - TLE7244SL

Pin Configuration

Datasheet

8

Rev. 1.3, 2011-10-21

 

3.3

Voltage and Current naming definition

Figure 3

 shows all the terms used in this data sheet, with associated convention for positive values.

Figure 3

Terms

Terms.emf

GND

 I

GND

I

D1

OUT1

OUT2

I

D3

OUT3

I

D2

V

DD

I

DD

VDD

V

RST

I

RST

RST

I

DDA

VDDA

V

DDA

OUT4

I

D5

OUT5

OUT6

I

D7

OUT7

I

D4

I

D6

OUT8

I

D8

V

DS1

V

bat

V

DS 6

V

DS8

V

DS7

V

DS2

V

DS4

V

DS3

V

DS 5

I

IN1

IN1

I

IN2

IN2

V

IN1

V

CS

V

SCLK

V

SI

SO

SCLK

SI

CS

V

SO

I

 CS

I

SCLK

I

SI

I

SO

I

IN3

IN3

I

IN4

IN4

V

IN 2

V

IN3

V

IN4

I

LHI

LHI

V

LHI

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-TLE7244SL-DS-v01_03-EN-html.html
background image

 

Datasheet

9

Rev. 1.3, 2011-10-21

 

 

SPI Driver for Enhanced Relay Control

SPIDER - TLE7244SL

General Product Characteristics

4

General Product Characteristics

4.1

Absolute Maximum Ratings

Absolute Maximum Ratings

1)

Unless otherwise specified: 

T

j

 = -40 

C to +150 

C; 

V

DD

 = 3.0 V to V

DDA

V

DDA

= 4.5V to 5.5V 

all voltages with respect to ground, positive current flowing into pin

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

Pos.

Parameter

Symbol

Limit Values

Unit

Conditions

Min.

Max.

Power Supply
4.1.1

Digital supply voltage

V

DD

-0.3

5.5

V

4.1.2

Analog supply voltage

V

DDA

-0.3

5.5

V

4.1.3

Output voltage for short circuit protection 
(single pulse)

V

OUT

0

36

V

Power Stages

4.1.4

Load current

I

D

-0.5

0.5

A

4.1.5

Voltage at power transistor 

V

DS

41

V

active clamped

4.1.6

Maximum energy dissipation one 
channel

E

AS

mJ

2)

V

bat

=16V, 

V

clamp

=45V,

2) Pulse shape represents inductive switch off: 

I

D

(t)

 = 

I

D

(0)

 

×

 (1 - 

t

/

t

pulse

); 0 < 

t

 < 

t

pulse

single pulse

67

T

j(0)

 = 150 

°

C

I

D(0)

 =0.50 A

repetitive (1 · 10

4

 cycles)

E

AR

31

T

j(0)

 = 105 

°

C

I

D(0)

 =0.40 A

repetitive (1 · 10

6

 cycles)

24

T

j(0)

 = 105 

°

C

I

D(0)

 =0.40 A

Logic Pins
4.1.7

IN1,IN2,IN3,IN4;Voltage at input pins

V

IN

-0.3

5.5

V

4.1.8

RST; Voltage at reset pin

V

RST

-0.3

5.5

V

4.1.9

LHI; Voltage at limp home input pin

V

LHI

-0.3

5.5

V

4.1.10

CS; Voltage at chip select

V

CS

-0.3

V

DD

 + 0.3

V

3)

3) level must not exceed 

V

DD

+0.3V < 5.5 V

4.1.11

SCLK; Voltage at serial clock pin

V

SCLK

-0.3

V

DD

 + 0.3

V

3)

4.1.12

SI; Voltage at serial input pin

V

SI

-0.3

V

DD

 + 0.3

V

3)

4.1.13

SO; Voltage at serial output pin

V

SO

-0.3

V

DD

 + 0.3

V

3)

Temperatures
4.1.14

Junction Temperature

T

j

-40

150

°

C

4.1.15

Storage Temperature

T

stg

-55

150

°

C

ESD Susceptibility
4.1.16

ESD Resistivity

V

ESD

-4

4

kV

HBM

4)

4) ESD susceptibility, HBM according to EIA/JESD 22-A114

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/Infineon-TLE7244SL-DS-v01_03-EN-html.html
background image

 

 

SPI Driver for Enhanced Relay Control

SPIDER - TLE7244SL

General Product Characteristics

Datasheet

10

Rev. 1.3, 2011-10-21

 

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.

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

Digital supply voltage

V

DD

3.0

5.5

V

4.2.1

Analog supply voltage

V

DDA

4.5

5.5

V

4.2.2

extended supply range

V

DDA

4.0

4.5

parameter deviations are 
possible

4.2.3

Digital Supply current in reset mode

I

DD(RST)

10

µA

T

j

 = 85 

°

C

4.2.4

Digital supply current 
(all channels active)

I

DD(ON)

0.5

mA

V

DD

 = 

V

DDA

 = 5 V

V

RST

 

V

CS

 = 

V

DD

V

SCLK

 = 0 V

V

IN

 = 0 V

4.2.5

Analog supply current 
(all channels active)

I

DDA(ON)

5

mA

4.2.6

Analog supply turn-ON time

t

DDA(ON)

15

µs

V

DDA

 = 0V to 5V (linear)

Pos.

Parameter

Symbol

Limit Values

Unit

Conditions

Min.

Typ.

Max.

4.3.7

Junction to Soldering Point

R

thJSP

25

K/W

1)

 

2)

1) Not subject to production test, specified by design 
2) Specified 

R

thJSP

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

T

a

 = 25 

°

C. LS1 to LS8 are dissipating 1 W power (0.125 W each).

4.3.8

Junction to Ambient 
(1s0p+600mm

2

Cu)

R

thJA

68

K/W

1)

 

3)

3) Specified 

R

thJA

 value is according to Jedec JESD51-2,-3 at natural convection on FR4 1s0p board; The product 

(Chip+Package) was simulated on a 76.2 x 114.3 x 1.5 mm board with additional heatspreading copper area of 600mm

2

 

and 70

µ

m thickness. 

T

a

 = 25 

°

C, LS1 to LS8 are dissipating 1 W power (0.125 W each).

4.3.9

Junction to Ambient (2s2p)

R

thJA

58

K/W

1)

 

4)

4) Specified 

R

thJA

 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 70

µ

m Cu, 2 x 35

µ

m Cu). 

T

a

 = 25 

°

C, LS1 to LS8 are dissipating 1 W power (0.125 W each).

Maker
Infineon Technologies
Datasheet PDF Download