MAXIM MAX4372T/F/H

19-1548; Rev 0; 10/99
概要 ___________________________________
特長 ___________________________________
MAX4372は、低価格の超小型5ピンSOT23パッケージ
に収められた高精度のハイサイド電流検出アンプです。
3つの利得バージョン(T = +20V/V、F = +50V/V、H =
+100V/V)が提供されており、+2.7V∼+28V単一電源
動作で、消費電流は僅か3 0µAとなっています。利得
設定抵抗を必要としない電圧出力を備えており、今日
のノートブックコンピュータ、携帯電話、その他の
バッテリ/DC電流監視を必要とする機器に最適です。
◆ 低価格のコンパクトな電流検出解決法
電源ライン監視をハイサイドで行うとバッテリ充電器の
グランド経路に干渉しないため、バッテリ駆動機器に
おいて特に有用です。入力同相電圧範囲は0V∼+28Vで、
電源電圧には影響されません。このため、消耗した
2セルバッテリパックに接続した場合でも電流検出
フィードバックが有効です。
3つの電圧利得バージョン(T、F、H)及びユーザ選択の
外部検出抵抗により、フルスケール電流読取りが設定
されます。このため高度な集積化及び柔軟性が実現され、
シンプルでコンパクトな電流検出解決法となっています。
帯域幅の高いアプリケーション用については、
MAX4173T/F/Hデータシートを参照して下さい。
アプリケーション _______________________
電源管理機器
◆ 消費電流：30µA
◆ 電源電圧：+2.7V∼+28V
◆ フルスケール精度：0.18%
◆ 低出力インピーダンス：1.5Ω
◆ 3つの利得バージョンが入手可能
+20V/V(MAX4372T)
+50V/V(MAX4372F)
+100V/V(MAX4372H)
◆ 広い同相電圧範囲：0∼+28V(電源電圧から独立)
◆ パッケージ：省スペース5ピンSOT23
型番 ___________________________________
PART
TEMP. RANGE PIN-PACKAGE
TOP
MARK
MAX4372TEUK-T -40°C to +85°C 5 SOT23-5
ADIU
MAX4372TESA
-40°C to +85°C 8 SO
MAX4372FEUK-T -40°C to +85°C 5 SOT23-5
MAX4372FESA
-40°C to +85°C 8 SO
—
ADIV
—
MAX4372HEUK-T -40°C to +85°C 5 SOT23-5
ADIW
MAX4372HESA
-40°C to +85°C 8 SO
—
Note: Gain values are as follows: +20V/V for the T version,
+50V/V for the F version, and +100V/V for the H version.
システム全体/ボードレベルの電流監視
ノートブックコンピュータ
ポータブル/バッテリ駆動機器
スマートバッテリパック/充電器
携帯電話
標準動作回路 ___________________________
高精度電流ソース
ピン配置 _______________________________
ILOAD
TOP VIEW
GND
OUT
VCC
1
2
5
RS-
VCC 1
N.C. 2
MAX4372T/F/H
4
RS+
8
RS+
7
N.C.
3
6
RS-
OUT 4
5
N.C.
GND
3
GND
MAX4372T/F/H
MAX4372T/F/H
A/D
CONVERTER
VCC
+2.7V TO +28V
0.1mF
SOT23-5
SO
RS-
RSENSE
OUT
VCC
VSENSE
LOAD/
BATTERY
RS+
VIN
0 TO 28V
________________________________________________________________ Maxim Integrated Products
無料サンプル及び最新版データシートの入手にはマキシム社のホームページをご利用下さい。www.maxim-ic.com
1
MAX4372T/F/H
低価格、SOT23、マイクロパワー、
ハイサイド電流検出アンプ、電圧出力付
MAX4372T/F/H
低価格、SOT23、マイクロパワー、
ハイサイド電流検出アンプ、電圧出力付
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS
VCC, RS+, RS- to GND ...........................................-0.3V to +30V
OUT to GND ...........................................................-0.3V to +15V
Differential Input Voltage (VRS+ - VRS-) ..............................±0.3V
Current into Any Pin..........................................................±10mA
Continuous Power Dissipation (TA = +70°C)
5-Pin SOT23 (derate 7.1mW/°C above +70°C).............571mW
8-Pin SO (derate 5.88mW/°C above +70°C).................471mW
Operating Temperature Range ...........................-40°C to +85°C
Storage Temperature Range .............................-65°C to +150°C
Lead Temperature (soldering, 10sec). ............................+300°C
Stresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional
operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of the specifications is not implied. Exposure to
absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability.
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(VRS+ = 0 to +28V, VCC = +2.7V to +28V, VSENSE = 0, RLOAD = 1MΩ, TA = TMIN to TMAX, unless otherwise noted. Typical values are
at TA = +25°C.) (Note 1)
PARAMETER
Operating Voltage Range
(Note 2)
SYMBOL
CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
UNITS
VCC
2.7
28
V
Common-Mode Input Range
(Note 3)
VCMR
0
28
V
Common-Mode Rejection
CMR
Supply Current
Leakage Current
ICC
IRS+, IRSIRS+
Input Bias Current
IRSFull-Scale Sense Voltage
(Note 4)
VSENSE
Full-Scale Accuracy
(Note 5)
VRS+ > 2V
85
VRS+ > 2V, VSENSE = 5mV
30
60
µA
0.05
1.2
µA
VCC = 0
VRS+ > 2V
0
VRS+ ≤ 2V
-25
2
VRS+ > 2V
0
2
VRS+ ≤ 2V
1
-50
150
Gain = +100V/V
100
±0.18
VSENSE = 100mV, VCC = 12V,
VRS+ = 12V (Note 6)
OUT Low Voltage
OUT High Voltage
2
VCC - VOH
mV
±3
±0.15
±7
VSENSE = 100mV, VCC = 12V,
VRS+ = 0.1V (Note 6)
±1
±28
VSENSE = 6.25mV, VCC = 12V,
VRS+ = 12V (Note 7)
±0.15
%
IOUT = 10µA
2.6
IOUT = 100µA
9
65
0.1
0.25
VCC = 2.7V, IOUT = -500µA
%
±6
VSENSE = 100mV, VCC = 28V,
VRS+ = 28V (Note 6)
VCC = 2.7V
µA
2
Gain = +20V/V or +50V/V
VSENSE = 100mV, VCC = 12V,
VRS+ = 12V, TA = +25°C (Note 6)
Total OUT Voltage Error
(Note 5)
dB
_______________________________________________________________________________________
mV
V
低価格、SOT23、マイクロパワー、
ハイサイド電流検出アンプ、電圧出力付
(VRS+ = 0 to +28V, VCC = +2.7V to +28V, VSENSE = 0, RLOAD = 1MΩ, TA = TMIN to TMAX, unless otherwise noted. Typical values are
at TA = +25°C.) (Note 1)
PARAMETER
-3dB Bandwidth
SYMBOL
BW
CONDITIONS
VRS+ = 12V,
VCC = 12V,
CLOAD = 10pF
MIN
275
VSENSE = 100mV,
gain = +50V/V
200
VSENSE = 100mV,
gain = +100V/V
110
VSENSE = 6.25mV
50
MAX4372T
Gain
TYP
VSENSE = 100mV,
gain = +20V/V
UNITS
kHz
20
MAX4372F
50
MAX4372H
100
Gain Accuracy
VSENSE = 20mV
to 100mV
TA = +25°C
Gain = +20V/V,
VCC = 12V,
VRS+ = 12V,
CLOAD = 10pF
VSENSE = 6.25mV to
100mV
20
OUT Settling Time to 1% of
Final Value
VSENSE = 100mV to
6.25mV
20
Capacitive Load Stability
MAX
±0.25
TA = -40°C to +85°C
V/V
±2.5
±5.5
%
µs
No sustained oscillations
OUT Output Resistance
ROUT
VSENSE = 100mV
Power-Supply Rejection
PSR
VOUT = 2V, VRS+ > 2V
75
1000
pF
1.5
Ω
85
dB
Power-Up Time to 1% of
Final Value
VCC = 12V, VRS+ = 12V,
VSENSE = 100mV, CLOAD = 10pF
0.5
ms
Saturation Recovery Time
(Note 8)
VCC = 12V, VRS+ = 12V, CLOAD = 10pF
0.1
ms
Note 1: All devices are 100% production tested at TA = +25°C. All temperature limits are guaranteed by design.
Note 2: Guaranteed by PSR test.
Note 3: Guaranteed by OUT Voltage Error test.
Note 4: Output voltage is internally clamped not to exceed 12V.
Note 5: Total OUT voltage error is the sum of gain and offset voltage errors.
Note 6: Measured at IOUT = -500µA (RLOAD = 4kΩ for gain = +20V/V, RLOAD = 10kΩ for gain = +50V/V, RLOAD = 20kΩ for gain =
+100V/V).
Note 7: +6.25mV = 1/16 of +100mV full-scale voltage (C/16).
Note 8: The device will not reverse phase when overdriven.
_______________________________________________________________________________________
3
MAX4372T/F/H
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)
標準動作特性 ______________________________________________________________________
(VCC = +12V, VRS+ = 12V, VSENSE = 100mV, TA = +25°C, unless otherwise noted.)
AV = +100V/V
AV = +50V/V
30.0
AV = +20V/V
30
25
20
15
AV = +100V/V
31.5
8
12
16
20
24
-15
28.0
10
35
60
85
4
8
12
16
20
24
POWER-SUPPLY REJECTION
vs. FREQUENCY
1.0
-0.4
-0.6
-45
-50
-55
AV = +100V/V
0.5
PSR (dB)
G = +50V/V
G = +20V/V
-40
28
MAX4372T toc06
1.5
-0.8
AV = +50V/V
AV = +20V/V
0
-60
-65
-70
-75
-80
-0.5
-1.0
-85
15
20
25
30
-90
0
50
1.4
0.8
G = +50V/V
G = +100V/V
0.4
G = +20V/V
10
15
20
300
100
1k
-0.2
25
COMMON-MODE VOLTAGE (V)
30
AV = +100V/V
-0.4
100k
TOTAL OUTPUT ERROR vs. TEMPERATURE
AV = +50V/V
-0.3
10k
FREQUENCY (Hz)
AV = +20V/V
-0.1
GAIN ACCURACY (%)
1.0
5
250
GAIN ACCURACY vs. TEMPERATURE
1.2
0
200
0
MAX4372T toc07
1.6
0.2
150
VSENSE (mV)
TOTAL OUTPUT ERROR
vs. COMMON-MODE VOLTAGE
0.6
100
-0.5
-0.6
-0.7
1.0
0.8
0.6
0.4
AV = +50V/V
0.2
0
-0.2
-0.4
-0.8
-0.6
-0.9
-0.8
-1.0
MAX4372T toc09
10
TOTAL OUTPUT ERROR (%)
5
MAX4372T toc08
0
-1.0
SUPPLY VOLTAGE (V)
4
VSENSE = 5mV
0
TOTAL OUTPUT ERROR vs. VSENSE
OUTPUT ERROR (%)
OUTPUT ERROR (%)
-40
TOTAL OUTPUT ERROR
vs. SUPPLY VOLTAGE
-0.2
0
AV = +20V/V
COMMON-MODE VOLTAGE (V)
0.4
-1.2
AV = +50V/V
29.5
TEMPERATURE (°C)
G = +100V/V
0
30.0
SUPPLY VOLTAGE (V)
0.6
0.2
28
MAX4372T toc05
4
VSENSE = 5mV
0
MAX4372 toc04
0
30.5
28.5
5
VSENSE = 5mV
25.0
31.0
29.0
10
27.5
MAX4372 toc03
35
SUPPLY CURRENT (mA)
32.5
32.0
MAX4372T toc02
MAX4372 toc01
40
SUPPLY CURRENT (mA)
SUPPLY CURRENT (mA)
35.0
SUPPLY CURRENT
vs. COMMON-MODE VOLTAGE
SUPPLY CURRENT vs. TEMPERATURE
SUPPLY CURRENT vs. SUPPLY VOLTAGE
OUTPUT ERROR (%)
MAX4372T/F/H
低価格、SOT23、マイクロパワー、
ハイサイド電流検出アンプ、電圧出力付
AV = +100V/V
AV = +20V/V
-1.0
-40
-15
10
35
TEMPERATURE (°C)
60
85
-40
-15
10
35
TEMPERATURE (°C)
_______________________________________________________________________________________
60
85
低価格、SOT23、マイクロパワー、
ハイサイド電流検出アンプ、電圧出力付
(VCC = +12V, VRS+ = 12V, VSENSE = 100mV, TA = +25°C, unless otherwise noted.)
MAX4372T
SMALL-SIGNAL TRANSIENT RESPONSE
MAX4372F
SMALL-SIGNAL TRANSIENT RESPONSE
MAX4372H
SMALL-SIGNAL TRANSIENT RESPONSE
MAX4372T toc10
MAX4372T toc11
MAX4372T toc12
30mV
30mV
VSENSE
30mV
VSENSE
VSENSE
10mV
10mV
600mV
VOUT
10mV
1.5V
VOUT
3V
VOUT
200mV
1V
0.5V
20ms/div
20ms/div
20ms/div
MAX4372F
LARGE-SIGNAL TRANSIENT RESPONSE
MAX4372T
LARGE-SIGNAL TRANSIENT RESPONSE
MAX4372T toc14
MAX4372T toc13
150mV
VSENSE
150mV
VSENSE
50mV
50mV
3V
7.5V
VOUT
VOUT
2.5V
1V
20ms/div
20ms/div
MAX4372H
LARGE-SIGNAL TRANSIENT RESPONSE
SMALL-SIGNAL GAIN vs. FREQUENCY
MAX4372T toc15
MAX4372T toc16
3
2
1
100mV
VSENSE
G = +50V/V
0
10V
GAIN (dB)
0
G = +20V/V
-1
-2
-3
G = +100V/V
-4
VOUT
-5
-6
0
-7
-8
20ms/div
1k
10k
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
_______________________________________________________________________________________
5
MAX4372T/F/H
標準動作特性(続き) _________________________________________________________________
MAX4372T/F/H
低価格、SOT23、マイクロパワー、
ハイサイド電流検出アンプ、電圧出力付
端子説明 __________________________________________________________________________
端子
名称
機 能
SOT23-5
1
SOP
3
GND
グランド
2
4
OUT
3
1
VCC
電圧出力。VOUTはVSENSE(VRS+ - VRS-)に比例します。
電源電圧。
4
8
RS+
外付検出抵抗の電源側接続点
5
6
RS-
外付検出抵抗の負荷側接続点
—
2, 5, 7
N.C.
無接続。内部接続されていません。
詳細 ___________________________________
MAX4372は、入力同相電圧範囲(0∼+28V)が電源電圧
に依存しないハイサイド電流検出アンプです。この
機能により、消耗しきったバッテリからの電流を監視
できるばかりでなく、電源電圧(VCC)よりも大幅に高い
電圧におけるハイサイド電流検出も可能になっています。
電流はR SENSE を通って負荷に流れ、検出電圧を生成
します(図1)。A1の反転入力はハイインピーダンスで
あるため、負端子の電圧はV IN - V SENSE に等しくなり
ます。A1の正端子は強制的に負端子と一致するため、
RG1の両端電圧(VIN - V1-)はVSENSEと等しくなります。
これにより、RG1を流れる電流がVSENSE/RG1に等しく
なります。トランジスタ及び電流ミラーは、この電流
を係数bだけ増幅します。このため、電流ミラーから
流れ出る電流は次式になります。
VIN
0 TO +28V
RG1
+2.7V
TO
+28V
VCC
A1
RSENSE
VSENSE
RSV1CURRENT
MIRROR
ILOAD
RG2
RGD
IM
TO
LOAD
MAX4372T/F/H
OUT
V2+
A2
V2-
R2
IM = b VSENSE / RG1
A2の正端子はハイインピーダンスであるため、この
電流はRGDを流れ、その結果次式が成立します。
RS+
V1+
R1
GND
図1. ファンクションダイアグラム
V2+ = RGD b・VSENSE / RG1
R1とR2がA2の閉ループ利得を設定します。A2がV2+
を増幅して次式が成立します。
VOUT = RGD・b・VSENSE / RG1 (1 + R2/R1)
素子の利得は次式になります。
VOUT
= RGD · b (1 + R2 / R1) / RG1
VSENSE
アプリケーション情報 ___________________
推奨部品定数
MAX4372は、様々な検出抵抗の値を使用することに
よって広範囲の電流を検出できます。表1に、MAX4372
の標準動作用の一般的な抵抗値が記載されています。
6
RSENSEの選択
与えられた利得及び最大負荷電流に対して、VCC - VOUT
が+0.25Vを超えず、VOUT が+10Vを超えないように
RSENSEを選択して下さい。小さな電流を高精度で測定
する場合は、R SENSE の値を大きくして下さい。値を
大きくすると検出電圧が大きくなり、内部電流アンプ
のオフセット電圧誤差が減少します。
非常に大きな電流を監視するアプリケーションに
おいては、RSENSEがI2R損失を考慮する必要があります。
抵抗の定格電力消費を超えると、抵抗値が変動したり、
完全に故障してしまい、端子間に絶対最大定格を超える
差動電圧が発生することがあります。
_______________________________________________________________________________________
低価格、SOT23、マイクロパワー、
ハイサイド電流検出アンプ、電圧出力付
MAX4372T/F/H
表1. 推奨部品定数
FULL-SCALE LOAD
CURRENT,
ILOAD (A)
CURRENT-SENSE
RESISTOR,
RSENSE (mΩ)
0.1
1000
1
100
5
20
10
10
GAIN
(V/V)
FULL-SCALE OUTPUT
VOLTAGE (FULL-SCALE
VSENSE = 100mV),
VOUT (V)
20
2.0
50
5.0
100
10.0
20
2.0
50
5.0
100
10.0
20
2.0
50
5.0
100
10.0
20
2.0
50
5.0
100
10.0
プリント基板トレースを
RSENSEとして使用する方法
INPUT
RSENSEのコストが問題になり、一方精度が重要でない
場合は、図2に示す別法を使用できます。この解決法
では、プリント基板(PCB)の銅トレースを使用して検出
抵抗を形成します。幅0.1インチ(0.25cm)の2オンス銅
の抵抗率は、約30mΩ/フィートです。また、銅抵抗の
温度係数はかなり大きいため(約0.4%/℃)、温度変動の
大きなシステムにおいてはこの影響を補償する必要が
あります。又、熱によって非直線性エラーが生じます。
銅トレースの最大電力消費を超えないで下さい。
例えば、MAX4372Tで最大負荷電流を10A、RSENSEを
5mΩとした場合、フルスケールVSENSEは50mVとなり、
最大VOUTは1Vとなります。この場合のRSENSEとしては、
幅0.1インチ(0.25cm)の銅トレースを約5cm必要と
します。
0.3in COPPER
LOAD/BATTERY
RSENSE
0.1in COPPER
0.3in COPPER
VSENSE
RS+
VCC
+2.7V TO +28V
MAX4372T/F/H
RS-
OUT
GND
図2. プリント基板を使用した場合の接続
チップ情報 _____________________________
TRANSISTOR COUNT: 225
_______________________________________________________________________________________
7
パッケージ ________________________________________________________________________
SOT5L.EPS
MAX4372T/F/H
低価格、SOT23、マイクロパワー、
ハイサイド電流検出アンプ、電圧出力付
販売代理店
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