advertisement 9V ～ 60V の入力電圧から 3.3V と 8.5V を出力する、デュアル出力、 高効率コンバータ – デザインノート479 Victor Khasiev はじめに 多様な機能 多くの降圧 DC/DC スイッチング・レギュレータ・コントロー ラの中で、LTC3890 はそのユニークな機能により際立って います。 消費電流が 50µA のこのデバイスは、4V ～ 60V の入力電圧で給電されるとき、0.8V ～ 24V の範囲の 2 つ の出力電圧を発生することができます。 LTC3890 は高性能の同期整流式降圧 DC/DC コントロー ラで、N チャネル MOSFETドライバを内蔵しています。こ のデバイスは電流モード・アーキテクチャを使って、フェーズ ロック可能な 50kHz ～ 900kHz の固定周波数で動作しま す。このデバイスは、低損失電圧アプリケーションでの最大 99% のデューティ・サイクル、調整可能なソフトスタートまた は電圧トラッキング、および選択可能な連続動作、パルス・ スキップ動作または Burst Mode® 動作を特長としており、 無負荷時消費電流はわずか 50µA です。これらの特長に加 え、最小オン時間がわずか 95ns なので、このコントローラ 高入力電圧の降圧 DC/DC コンバータの設計の多くは、ト ランスをベースにしたトポロジーか、外部のハイサイド・ドラ イバを使って、最大 60V の入力電圧で動作します。その他 のものは、追加電力段を必要とする中間バス・コンバータを 使います。ただし、LTC3890 は設計を簡素化し、代替の 他の設計に比べてソリューションのサイズを小さくし、コスト を下げ、開発時間を短縮します。 L、LT、LTC、LTM、Linear Technology、Linear の ロ ゴ お よ び Burst Mode はリニアテクノロジー社の登録商標です。他の全ての商標はそれぞれの所 有者に所有権があります。 22µF 50V 1µF TG1 4.7µH 0.1µF VIN INTVCC BOOST1 BOOST2 SW1 BG1 TG2 0.1µF 8µH SW2 LTC3890 BG2 PGND SENSE1+ SENSE2+ SENSE1– VFB1 ITH1 SENSE2– 0.01Ω 0.01Ω VOUT1 3.3V 5A + VIN 9V TO 60V 100k 470µF 1000pF 31.6k 34.8k VFB2 ITH2 TRACK/SS1 SGND TRACK/SS2 0.1µF 0.1µF 100k 470pF 34.8k 10.5k + VOUT2 8.5V 3A 330µF dnVK F01 図 1．高効率デュアル 8.5V/3.3V 出力降圧コンバータ 06/10/DN479 は降圧比の高いアプリケーションに最適です。2 つの出力 段を位相をずらして動作させることによって、電力損失と電 源ノイズを最小限に抑えます。 できます。 たとえば、9V ～ 60V の 入 力 を 8.5V/6A の 出力に変換することができます。この構成の、入力電圧が 10V、30V および 60V のときの効率を図 4 に示します。 デュアル出力のアプリケーション 電流モード制御により、位相間で十分に電流バランスが保た れます。 図 5 に示されているように、不整合を 10% 未満 に抑えることができます。 9V ～ 60V の入力を 3.3V/5A および 8.5V/3A の出力に 変換するアプリケーションで動作する LTC3890 を図 1 に示 します。4A の負荷ステップに対する 3.3V 出力の過渡応答 は（図 2 に示されているように）50mV 未満です。 入力電圧が 36V のときの 8.5V のチャネルの効率を図 3 に 示します。 まとめ デュアル出力のコントローラには多くの選択肢がありますが、 LTC3890 はその高電圧動作、高効率変換および設計のし やすさにより、新しいレベルの性能を実現します。 シングル出力のアプリケーション LTC3890 は、単に 2 つのチャネルを一緒に接続すること により、2 フェーズのシングル出力コンバータとしても構成 100 98 10V EFFICIENCY (%) 96 50mV/DIV 2A/DIV 30V 94 92 60V 90 88 dnvk F02 1ms/DIV 図 2．3.3V チャネルの過渡応答 （IOUT1：1A ～ 5A） 86 1 2 3 4 AMPS (A) 5 6 dnvk F04 図 4．10V ～ 60V の入力から 8.5V/ 最大 6A の 2 フェーズ・ シングル出力として構成された LTC3890 の効率 95 VIN = 36V 94 EFFICIENCY (%) 93 92 91 1A/DIV 90 89 0A 88 87 0 2 1 1µs/DIV 3 AMPS (A) dnvk F03 図 3．図 1 のコンバータの VOUT2 8.5V チャネルの効率 dnvk F05 図 5．2 フェーズ・シングル出力コンバータのインダクタ電流。 24V 入力および 8.5V/6A 出力での両方のインダクタの電 流が示されている データシートのダウンロード：http://www.linear-tech.co.jp 東京エレクトロンデバイス 株式会社 本 社 TEL 045-474-5114 大 阪 東 京 水 戸 浜 松 福 岡 06-6399-1511 03-5908-2621 029-227-6552 053-459-2204 092-474-4121 名古屋 北関東 立 川 松 本 仙 台 052-562-0825 048-600-3880 042-548-0255 0263-36-8112 022-298-7184 株式会社 本 大 阪 宇都宮 社 アル テ ィマ TEL 045-476-2045 06-6397-1053 028-627-1071 リニアテクノロジー株式会社 名古屋 052-533-0252 102-0094 東京都千代田区紀尾井町 3-6紀尾井町パークビル 8F TEL(03)5226-7291 FAX(03)5226-0268 http://www.linear-tech.co.jp 三 共 社 東京電子販売株式会社 伊 藤 電 機 株 式 会 社 株 式 会 社 オ リ ナ ス 株 式 会 社 ジ ェ ピ コ 株 式 会 社 本 社 本 社 本 社 本 社 本 社 TEL 03-5298-6201 TEL 03-5350-6711 TEL 052-935-1746 TEL 06-6943-5131 TEL 03-6362-0411 dn479f LT/TP 0610 • PRINTED IN JAPAN © LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2010