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Datasheet File OCR Text: |
this is information on a product in full production. december 2012 doc id 023357 rev 3 1/38 1 STBP112 overvoltage protection device datasheet - production data features input overvoltage protection up to 28 v integrated high voltage n-channel mosfet switch - low r ds(on) of 165 m integrated charge pump maximum continuous current of 2 a thermal shutdown soft-start feature to control the inrush current enable input (en ) fault indication output (flt ) in input esd protection: 15 kv air discharge, 8 kv contact discharge (with 1 f input capacitor), 2 kv hbm (standalone device) certain overvoltage options compliant with the china communications standard yd/t 1591- 2006 (overvoltage protection only) small, rohs compliant 2 x 2 x 0.75 mm tdfn 8-lead package with thermal pad. applications smart phones digital cameras pda and palmtop devices mp3 players low power handheld devices. tdfn 8-lead (2 x 2 x 0.75 mm) www.st.com
contents STBP112 2/38 doc id 023357 rev 3 contents 1 description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2 pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.1 input (in) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.2 output (out) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.3 fault indication output (flt ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.4 enable input (en ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.5 no connect (nc) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.6 ground (gnd) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3 operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.1 power-up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.2 normal operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.3 undervoltage lockout (uvlo) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.4 overvoltage lockout (ovlo) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.5 thermal shutdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 4 timing diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 5 typical operating characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 typical operating characteristics (STBP112cv). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 6 maximum rating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 7 dc and ac parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 8 application information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 8.1 calculating the power dissipation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 8.2 calculating the junction temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 8.3 pcb layout recommendations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 9 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 10 tape and reel information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 STBP112 contents doc id 023357 rev 3 3/38 11 part numbering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 12 package marking information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 13 revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 list of tables STBP112 4/38 doc id 023357 rev 3 list of tables table 1. pin description and signal names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 table 2. absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 table 3. thermal data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 table 4. operating and ac measurement conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 table 5. dc and ac characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 table 6. package mechanical dimensions for tdfn 8-lead (2 x 2 x 0.75 mm) . . . . . . . . . . . . . . . . 31 table 7. carrier tape dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 table 8. further tape and reel information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 table 9. reel dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 table 10. ordering information scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 table 11. marking description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 table 12. document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 STBP112 list of figures doc id 023357 rev 3 5/38 list of figures figure 1. logic diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 figure 2. pinout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 figure 3. block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 figure 4. typical application circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 figure 5. power-up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 figure 6. overvoltage protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 figure 7. disable (en = high). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 figure 8. recovery from ovp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 figure 9. maximum load current at t a = 50 c and 85 c for various pcb thermal performance and t j 125 c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 figure 10. maximum load current vs. ambient temperature for r thja = 59 k/w and t j 125 c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 figure 11. startup, t on . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 figure 12. overvoltage, t off . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 figure 13. recovery from overvoltage, t rec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 figure 14. disable, t dis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 figure 15. startup to overvoltage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 figure 16. startup to overvoltage (detail). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 figure 17. soft-start performance for 10 f capacitive load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 figure 18. soft-start performance for 100 f capacitive load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 figure 19. i cc vs. temperature at v in = 5 v . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 figure 20. i cc vs. v in . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 figure 21. i cc vs. v in (detail) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 figure 22. i cc(stdby) vs. temperature at v in = 5 v . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 figure 23. i cc(stdby) vs. v in . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 figure 24. i cc(stdby) vs. v in (detail) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 figure 25. v ovlo vs. temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 figure 26. v uvlo vs. temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 figure 27. v ol( flt ) vs. temperature at i sink( flt ) = 5 ma, v in = 5 v . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 figure 28. r ds(on) vs. temperature at 5 v, 1 a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 figure 29. v il( en ) vs. temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 figure 30. v ih( en ) vs. temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 figure 31. i ( en ) vs. v in at v ( en ) = 5 v. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 figure 32. r pd( en ) vs. temperature at v ( en ) = v in = 5 v . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 figure 33. t on vs. temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 figure 34. t rec vs. temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4 figure 35. package outline for tdfn 8-lead (2 x 2 x 0.75 mm). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 figure 36. tape and reel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 figure 37. reel dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 figure 38. tape trailer/leader. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 figure 39. pin 1 orientation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 description STBP112 6/38 doc id 023357 rev 3 1 description the STBP112 device provides overvoltage protection for input voltage up to +28 v. its low r ds(on) n-channel mosfet switch protects the systems connected to the out pin against failures of the dc power supplies in accordance with the china mii communications standard yd/t 1591-2006. in the event of an input overvoltage condition, the device immediately disconnects the dc power supply by turning off an internal low r ds(on) n-channel mosfet to prevent damage to protected components. in addition, the device also monitors its own junction temperature and switches off the internal mosfet if the junction temperature exceeds the specified limit. the device can be controlled by the microcontroller and can also provide status information about fault conditions. the STBP112 is offered in a small, rohs-compliant 8-lead tdfn (2 mm x 2 mm) package. figure 1. logic diagram figure 2. pinout 1. exposed thermal pad may be tied to gnd. ! - 6 ) . / 5 4 & |