THV3058_Rev.1.00_J THV3058 3CH Buck/Boost 2CH CP コ ン ト ロ ー ラ 1CH HVLDO 1/21 SYSUVLO CS2 OUT_L2 29 28 34 30 OUT_HLDO 35 INV2 VCC LSW_OUT 1 27 OUT_H2 CS1 2 26 LL2 VREG5 3 25 BST2 24 OUT_VGH OUT1 Copyright©2010 THine Electronics, Inc. 36 ･ LCD TV ･ LCD モニ タ 31 ピ ン配列 32 ア プ リ ケーシ ョ ン INV_HLDO ･ 36PinQFN ･入力電圧範囲 : 9 ～ 15V ･大容量パ ワーMOSFET を直接駆動可能なプ ッ シ ュ プル出力 ･セ ラ ミ ッ ク コ ンデンサ対応 （出力平滑用） ･ PWM コ ン ト ロ ー ラ ･正負チ ャ ージポ ン プ （PFM コ ン ト ロ ー ラ ） ･ 500kHz ス イ ッ チン グ 周波数 ･低電圧保護機能 （ タ イ マー ラ ッ チ動作） ･ DC/DC 過電圧保護機能 （CH-2, CH-3 は タ イ マー ラ ッ チ動作） ･ DC/DC 過電流保護機能 ･ UVLO 機能 ･ CH-1 Boost ･ CH-2 Buck （基準電圧は 0.85V） ･ CH-3 Buck （出力電圧は 3.3V 固定） ･高耐圧 LDO FB2 特長 THV3058 は 3 チ ャ ン ネル （CH1 Boost/CH2、 CH3 Buck） PWM 制御方式 DC/DC コ ンバー タ 及び 2 チ ャ ン ネルチ ャ ージ ポ ン プ制御回路内蔵のシ ス テ ム電源 IC です。 ソ フ ト ス タ ー ト 回路 / 低電圧保護回路 / 過電圧保護 回路 / 過電流保護回路を内蔵 し てお り 、 外付け部品数 を最小限に抑え、 信頼性向上に も 貢献 し ます。 正負のチ ャ ージポ ン プ回路 VGH、 VGL は PFM コ ン ト ロ ー ラ の選択が可能です。 出力 コ ン デ ン サはセ ラ ミ ッ ク コ ン デ ン サ を 使用可 能ですので、 省スペース かつ低 コ ス ト な シ ス テ ム を実 現で き ます。 TFT LCD Bias 電源のシ ス テ ム の構築に最適です。 33 概要 VGH_OK 4 INV1 5 FB1 PC3 QFN 36PIN Exposed Pad 23 V_VGH 6 (TOP VIEW) 22 V_VGL 7 37GNDEXP 21 OUT_VGL PGND_CP NON_VGL 12 13 14 15 16 17 18 BST3 PGND CS3 VREF TEST1 TEST2 INV_VGH 19 11 9 10 VO3_IN LL3 8 20 OUT3 SGND THine Electronics, Inc. THV3058_Rev.1.00_J 出力 ch 説明 出力 ch 説明 CH-1 PWM 方式 Boost CH-2 PWM 方式 Buck （同期整流 /Diode 整流対応） CH-3 PWM 方式 Buck VGH 正出力チ ャ ージポ ンプ VGL 負出力チ ャ ージポ ンプ HVLDO 高耐圧 LDO LSW_OUT 外付け ロ ー ド ス イ ッ チ用 コ ン ト ロ ール出力 VGH_OK VGH Power Good 信号出力 Copyright©2010 THine Electronics, Inc. 3.3V 固定 2/21 THine Electronics, Inc. THV3058_Rev.1.00_J ブ ロ ッ ク図 THV 3058 TFT Multi Channel controller Vin=12V VCC VREG5 5 V REG UVLO SYSUVLO TSD VO1 VO1 VLS Max Duty INV1 + SS VREG5 SS_OK1 VREF FB1 OUT1 + Comp - op CS1 + - STOP OSC SS_OK2 PGND + TEST1 OVP1 UVP1 + V_ VGL LSW_ OUT SS TEST2 SS_OK_LSW PG_ VGL VO3_IN VO3 VREG5 VO3 =3.3V - BST3 + Comp - gm + VREF STOP OSC OUT3 Max Duty PC3 + + VO2 LL3 OVP3 CS3 + - UVP3 VREG5 VO2 INV2 + SS FB2 BST2 + Comp - op SS_OK2 0.85V STOP OSC UVLO OUT_H2 Max Duty + + LL2 OVP2 OUT_L2 UVP2 CS2 + - VGH V_ VGH VLS INV_ VGH + OUT_VGH VREF VGL + VGH STOP 5 msec Delay OSC PG_ VGH SS_OK_LSW V_ VGL NON_ VGL VO1 VGL OUT_VGL + STOP SS_OK1 VREF OSC + PG_ VGL V_ VGH PGND_CP VREF STOP + UVLO OUT_HLDO VCC VREF - Timer Latch Vref cur_ limit INV_HLDO UVP1, 2, 3 OVP2, 3 SGND Error Detection PG_VGL, VGH OSC Copyright©2010 THine Electronics, Inc. PG_VGH 3/21 P_GOOD VGH_OK THine Electronics, Inc. THV3058_Rev.1.00_J 端子機能の説明 ピン 番号 端子名 機能 機能説明 1 OUT1 CH-1 出力 CH-1 の Boost 用外部素子を駆動す る ための端子。 0 ～ 5 Ｖ 出力。 ２ 29 14 CS1 CS2 CS3 CH-1, CH-2 , CH-3 過電流検出端子 CS1 端子は CH-1 の Low 側 NMOS の ソ ース端子の検出抵抗を、CS2 端子は CH-2 の Low 側 NMOS の ソ ース端子 も し く はダ イ オー ド ア ノ ー ド 端子の検出抵抗を、CS3 端子は CH-3 のダ イ オー ド ア ノ ー ド 端子の検出抵抗を接続 し て下 さ い。 3 VREG5 5 Ｖ レ ギ ュ レー タ 出力 5 Ｖ レ ギ ュ レー タ 出力端子。 低電圧出力用電源。 外部に コ ンデンサ (Typ:4.7μF) を接続 し て下 さ い。 4 VGH_OK VGH パ ワ ーグ ッ ド 出力 オープン ド レ イ ン出力端子。 外部に 100 ｋ Ω 程度のプルア ッ プ抵 抗を接続 し ます。 VGH が正常起動後に High 出力に固定 さ れます。 5 31 INV1 INV2 CH-1, CH-2 エラ ーアンプ反転入力 CH-1, CH-2 のエ ラ ーア ンプの反転入力端子。通常動作時の端子電圧 は INV1 が 1.2V、 INV2 が 0.85 Ｖ です。 6 32 FB1 FB2 CH-1, CH-2 エラ ーアンプ出力 CH-1, CH-2 のエ ラ ーア ンプの出力端子。 INV1, INV2 と の間に R と C を接続す る こ と に よ り 位相補償を行い ます。 7 PC3 CH-3 位相補償端子 コ ンデンサを接続す る こ と に よ り 位相補償を行い ます。 8 SGND シ グナルグ ラ ウ ン ド コ ン ト ロ ール部のグ ラ ウ ン ド 。 9 VO_3IN CH-3 出力電圧帰還端子 CH-3 出力電圧帰還端子。 26 11 LL2 LL3 CH-2, CH-3 イ ン ダ ク タ ノ ー ド 接続端子 CH-2, CH-3 の イ ン ダ ク タ ノ ー ド 接続端子。 10 OUT3 CH-3 出力 CH-3 の High 側 ＮMOS ト ラ ン ジ ス タ を駆動す る ための端子。 25 12 BST2 BST3 CH-2, CH-3 High 側 コ ンデンサ接続端子 CH-2, CH-3 の High 側 ド ラ イ バ出力用電源端子。 ブー ト ス ト ラ ッ プダ イ オー ド 内蔵。 13 20 PGND PGND_CP パ ワ ーグ ラ ウ ン ド パ ワー系の電源グ ラ ウ ン ド 。 15 VREF 基準電圧 1.2 Ｖ の基準電圧。 安定化のため、 外部に コ ンデンサ （0.01u Ｆ ） を 接続 し て下 さ い。 最大負荷電流は 1mA です。 16 17 TEST1 TEST2 テス ト ピン 通常使用時は OPEN ま たは GND に接続 し て下 さ い。 18 INV_VGH VGH コ ンパレ ータ 反転入力 VGH コ ンパレー タ の反転入力端子。 19 NON_VGL VGL コ ンパレー タ 非反転 入力 VGL コ ンパレー タ の非反転入力端子。 21 OUT_VGL VGL （チ ャ ージポ ンプ -） 出力 VGL の負電圧チ ャ ージポ ンプ ド ラ イ バ出力端子。 V_VGL を入力電 源 と し て動作 し ます。 PFM モー ド 時は PMOS 用ゲー ト ド ラ イ バ と し て使用可能です。 22 V_VGL VGL 出力用電圧源 VGL の出力用電圧源。 23 V_VGH VGH 出力用電圧源 VGH の出力用電圧源。 24 OUT_VGH VGH ( チ ャ ージポ ンプ +) 出力 VGH の正電圧チ ャ ージポ ンプ出力端子。 外部素子を駆動す る ため の端子 （プ ッ シ ュ プル構成）。 V_VGH を電源 と し ます。 PFM モー ド 時は NMOS 用ゲー ト ド ラ イ バ と し て使用可能です。 Copyright©2010 THine Electronics, Inc. 4/21 THine Electronics, Inc. THV3058_Rev.1.00_J ピン 番号 端子名 機能 機能説明 27 OUT_H2 CH-2 High 側 ド ラ イ バ出力 CH-2 の同期整流用 High 側 ＮMOS ト ラ ン ジ ス タ を駆動する ための 端子。 28 OUT_L2 CH-2 Low 側 ド ラ イ バ出力 CH-2 の同期整流用 Low 側 Nch ト ラ ン ジ ス タ を駆動する ための端子 （5V 出力）。Low 側 Nch ト ラ ン ジ ス タ を使用 し ない場合 も 動作可能で す。 30 SYSUVLO 電源電圧低下検出入力 電源電圧が規定の電圧以下に低下 し た場合に IC の動作を停止 し ま す。 内部設定にて UVLO 検出電圧は 3.5V、 解除電圧は 5.46V と し て い ます。 ま た外付け抵抗で Ｖ in を分圧 し SYSUVLO 端子に印加する こ と で検出電圧を任意の電圧に設定す る こ と も 可能です。 33 INV_HLDO HVLDO ア ンプ反転入力 高耐圧 LDO のア ンプの反転入力端子。 正常に動作 し てい る 場合、 こ の端子電圧は 1.2 Ｖ です。 34 OUT_HLDO HVLDO 出力 高耐圧 LDO 出力端子。 外部に コ ンデンサ (Typ:2.2μF) を接続 し て下 さ い。 35 LSW_OUT CH-1 スイ ッ チコ ント ロ ール 出力 CH-1 外付け ス イ ッ チ用ゲー ト コ ン ト ロ ール端子。 ソ フ ト ス タ ー ト 機能内蔵。 36 VCC 電源 制御部電源。 Copyright©2010 THine Electronics, Inc. 5/21 THine Electronics, Inc. THV3058_Rev.1.00_J 絶対最大定格 項目 記号 定格値 単位 Vcc 18 V CS1, CS2, CS3, INV1, INV2, FB1, FB2, VO3_IN, TEST1, TEST2, INV_VGH, NON_VGL, SYSUVLO, INV_HLDO, VL_in 6.5 V OUT1, VREG5, VGH_OK, PC3, VREF, OUT_L2, BST2-LL2 間 , OUT_H2-LL2 間 , BST3-LL3 間 , OUT3-LL3 間 VL_out 6.5 V OUT_VGL, OUT_VGH, OUT_HLDO, LSW_OUT VH_out1 20 V LL2, LL3 VH_out2 18 V OUT_H2, BST2, OUT3, BST3 VH_out3 24.5 V V_VGL, V_VGH VH_cc 20 V 許容消費電力 Pd 2556 (Ta<25 ℃ ) mW ジ ャ ン ク シ ョ ン温度 Tj 150 ℃ 動作温度範囲 Ta -40 ～ +85 ℃ 保存温度範囲 Tstg -55 ～ +150 ℃ 電源電圧 VCC 許容消費電力 3000 許容消費電力 Pd (mW) 2500 2000 1500 1000 500 0 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 周囲温度 Ta (℃) Copyright©2010 THine Electronics, Inc. 6/21 THine Electronics, Inc. THV3058_Rev.1.00_J 推奨動作条件 項目 Min Typ Max 単位 VCC 電圧 （電源電圧） 9 - 15 V V_VGH, V_VGL 電圧 9 - 17 V OUT_HLDO, LSW_OUT 電圧 -0.1 - 17 V VGH_OK, SYSUVLO 電圧 -0.1 - 5.5 V - 0.01 - μF 2.2 4.7 - μF 1 2.2 - μF VREF ピ ン接続外部 コ ンデンサ容量 VREG5 ピ ン接続外部 コ ンデンサ容量 OUT_HLDO ピ ン接続外部 コ ンデンサ容量 Copyright©2010 THine Electronics, Inc. 7/21 THine Electronics, Inc. THV3058_Rev.1.00_J 電気的特性 ( 特に明記がない限 り 、 Vcc = 12V, Ta = 25 ℃ ) 項目 記号 条件 Min Typ Max 単位 基準電圧 Vref Cvref = 0.01μF 1.188 1.200 1.212 V 基準電圧 (ch-2) Vref(ch-2) Vref × 0.85/1.2 0.84 0.85 0.86 V ラ イ ン レ ギ ュ レーシ ョ ン Vref (line) Iref = -100μA, VCC = ９ ～ 15V - 2 5 mV ロ ー ド レ ギ ュ レーシ ョ ン Vref (load) Iref = -100μA ～ -1mA - 2 5 mV 出力電圧 Vreg5(range) Io = -1mA - 5.0 - V ロ ー ド レ ギ ュ レーシ ョ ン Vreg5(load) Io = -0.1mA ～ -5mA - - 100 mV ラ イ ン レ ギ ュ レーシ ョ ン Vreg5(line) Io = -1mA, VCC = ９ ～ 15V - - 20 mV 430 500 570 kHz 基準電圧 5V レ ギ ュ レー タ 発振回路 発振周波数 Fosc デ ューテ ィ 設定 Max オンデュ ーテ ィ (ch-1） Dmax (ch-1) - 86 - % Max オンデ ュ ーテ ィ (ch-2, 3) Dmax (ch-2, 3) - 84 - % オンデ ュ ーテ ィ (VGH) D(VGH) - 50 - % オンデ ュ ーテ ィ (VGL) D(VGL) - 18 - % -10 - 10 mV -340 -520 -760 μS エ ラ ーア ンプ Vio1 VREF 電圧基準 Vio2 バ ッ フ ァ 接続 VREF × 0.85/1.2 を基準 gm(ch-3) PC3 = 2.5V オ フ セ ッ ト 電圧 gm 値 (ch-3) チ ャージポンプ電圧検出 コ ンパレー タ ス レ ッ シ ョ ル ド 電圧 （VGH) Vthc(VGH) INV_VGH 端子 - 1.2 - V ス レ ッ シ ョ ル ド 電圧 （VGL) Vthc(VGL) NON_VGL 端子 - 0 - V オ フ セ ッ ト 電圧 （VGH, VGL) Vioc (VGH,VGL) -20 - 20 mV - V VGH パ ワーグ ッ ド INV_VGH ス レ ッ シ ョ ル ド 電圧 Vpgvgh INV_VGH 端子 - 1.02 出力抵抗 Ropgvgh VGH_OK = Low 出力時 , Io = 1mA - 0.9 オフ リ ーク Ioffpgvgh VGH_OK = 5V - Copyright©2010 THine Electronics, Inc. 8/21 - 1.6 kΩ 1 μA THine Electronics, Inc. THV3058_Rev.1.00_J 項目 記号 条件 Min Typ Max 単位 基準電圧 Vref(hvldo) INV_HLDO 端子 - 1.2 - V オ フ セ ッ ト 電圧 Vhvldo(off) Ildo = -1mA -20 - 20 mV ロ ー ド レ ギ ュ レーシ ョ ン Vhvldo (load) V_VGH=16V, OUT_HLDO=15V Ildo=-0.1m ～ -20mA - 16.5 45 mV H 側出力電圧範囲 Vhvldo (hrange) Ildo = -10mA V_VGH -0.5 V_VGH -0.2 - V L 側出力電圧範囲 Vhvldo (lrange) Ildo = -10mA 5.5 - - V ド ロ ッ プア ウ ト 電圧 Vdrop (hvldo) Ildo = -10mA,V_VGH = 16V, INV_HLDO = 0V - 60 120 Ro(1sw_out) Io = 1mA - 1.2 - kΩ OUT1 出力 H レ ベル出力抵抗 Roh(ch-1) Ioh = -50mA - 17 - Ω OUT1 出力 L レベル出力抵抗 Rol(ch-1) Iol = 50mA - 11 - Ω OUT_H2 出力 H レ ベル出力抵抗 Roh(ch-2h) Ioh = -50mA - 17 - Ω OUT_H2 出力 L レベル出力抵抗 Rol(ch-2h) Iol = 50mA - 13 - Ω OUT_L2 出力 H レベル出力抵抗 Roh(ch-2l) Ioh = -50mA - 22 - Ω OUT_L2 出力 L レ ベル出力抵抗 Rol(ch-2l) Iol = 50mA - 6 - Ω OUT3 出力 H レ ベル出力抵抗 Roh(ch-3) Ioh = -50mA - 17 - Ω OUT3 出力 L レベル出力抵抗 Rol(ch-3) Iol = 50mA - 13 - Ω OUT_VGH 出力 H レ ベル出力抵抗 Roh(vgh) V_VGH = 15V, Ioh = -50mA - 3.5 - Ω OUT_VGH 出力 L レベル出力抵抗 Rol(vgh) V_VGH = 15V, Iol = 50mA - 3.5 - Ω OUT_VGL 出力 H レベル出力抵抗 Roh(vgl) V_VGL = 15V, Ioh = -50mA - 11 - Ω OUT_VGL 出力 L レ ベル出力抵抗 Rol(vgl) V_VGL = 15V, Iol = 50mA - 5 - Ω Vo3 VO3_IN 端子 3.23 3.30 3.37 V ス レ ッ シ ョ ル ド 電圧 (ch-1) Vuvp(ch-1） INV1 端子 - 1.02 - V ス レ ッ シ ョ ル ド 電圧 (ch-2) Vuvp(ch-2） INV2 端子 - 0.64 - V ス レ ッ シ ョ ル ド 電圧 (ch-3) Vuvp(ch-3) VO3_IN 端子 - 2.64 - V ス レ ッ シ ョ ル ド 電圧 (VGH) Vuvp(vgh） INV_VGH 端子 - 1.02 - V ス レ ッ シ ョ ル ド 電圧 (VGL) Vuvp(vgl) NON_VGL 端子 - 0.18 - V 高耐圧 LDO 部 mV ス イ ッ チ コ ン ト ロール LSW_OUT 出力抵抗 出力部 出力電圧 VO3 出力電圧 低電圧保護回路 Copyright©2010 THine Electronics, Inc. 9/21 THine Electronics, Inc. THV3058_Rev.1.00_J 項目 記号 条件 Min Typ Max 単位 タ イ マー ラ ッ チ部 タ イ マー (UVP) Timer(uvp) - 12.2 - ms タ イ マー (OVP) Timer(ovp) - 2.44 - ms ソ フ ト ス タ ー ト 時間 (ch-1,3) ss1,3 - 10 - ms ソ フ ト ス タ ー ト 時間 (ch-2) ss2 - 7 - ms ソ フ ト ス タ ー ト 時間 (LSW) ss_lsw - 10 - ms VGH 遅延時間 vgh_delay - 5 - ms ソ フ ト ス ター ト 部 過電圧保護回路 ス レ ッ シ ョ ル ド 電圧 (ch-1) Vovp(ch-1） INV1 端子 - 1.5 - V ス レ ッ シ ョ ル ド 電圧 (ch-2) Vovp(ch-2） INV2 端子 - 1.06 - V ス レ ッ シ ョ ル ド 電圧 (ch-3) Vovp(ch-3) VO3_IN 端子 - 4.13 - V ス レ ッ シ ョ ル ド 電圧 (ch-1) CS1(Vth) CS1 端子 - 100 - mV ス レ ッ シ ョ ル ド 電圧 (ch-2) CS2(Vth) CS2 端子 - -100 - mV ス レ ッ シ ョ ル ド 電圧 (ch-3) CS3(Vth) CS3 端子 - -175 - mV 解除電圧 Vuvlo VCC 端子 5.0 5.46 6.0 V ヒ ス テ リ シ ス電圧 Vuvlo(hys) VCC 端子 1.4 1.96 2.5 V 解除電圧 Vsysuvlo SYSUVLO 端子 1.44 1.56 1.68 V ヒ ス テ リ シ ス電圧 Vsysuvlo(hys) SYSUVLO 端子 0.41 0.56 0.71 V Icc(op) 出力ス イ ン グ動作時 （VCC 端子） - 3.1 - mA Icc 出力ス イ ン グ停止時 - 2.1 - mA 過電流保護回路 シ ス テ ム UVLO 内部設定 シ ス テ ム UVLO 外部設定 全体 平均消費電流 Copyright©2010 THine Electronics, Inc. 10/21 THine Electronics, Inc. THV3058_Rev.1.00_J 機能説明 ●シ ス テ ム UVLO 入力電圧が低い状態での誤作動を防止す る 為 UVLO （ア ン ダーボルテージ ロ ッ ク ア ウ ト ） 回路を内蔵 し てい ます。 内部設定での検出電圧は 3.5V、 解除電圧は 5.46V です。 入力電圧 （Vin） が UVLO 解除電圧 （5.46V） に 達す る と ソ フ ト ス タ ー ト を始め、 出力電圧 Vo は徐々に正規の電圧ま で上昇 し ます。 入力電圧 （Vin） が 3.5V ま で低下す る と UVLO が動作開始 し 、即座に ス イ ッ チン グ動作停止及び ソ フ ト ス タ ー ト のデ ィ ス チ ャ ージ を行 い ます。 ス イ ッ チン グ動作停止に伴い、 出力電圧 （Vo） は低下 し ます （図 1 参照）。 5.46V Vin 3.50V switching 動作中 停止 動作中 停止 Vo 図 1． シ ス テ ム UVLO 機能例 ま た外部抵抗で Vin を分圧 し SYSUVLO 端子に印加す る こ と に よ っ て も シ ス テ ム UVLO 検出電圧を任意の電圧 に設定す る こ と も 可能です （図 2 参照）。 シ ス テ ム UVLO の電圧設定は以下の式で与え ら れ ます。 尚、 外付け 抵抗は内部抵抗 よ り 十分小 さ な値を使用 し て下 さ い。 シ ス テ ム UVLO 解除電圧 ＝ R1 + R2 1.56 × ------------------R2 シ ス テ ム UVLO 検出電圧 （動作下限電圧） ＝ R1 + R2 1.0 × ------------------R2 Vin VCC R1 500k SYSUVLO R2 UVLO COMP 200k 図 2． シ ス テ ム UVLO 設定回路 Copyright©2010 THine Electronics, Inc. 11/21 THine Electronics, Inc. THV3058_Rev.1.00_J ● DC/DC コ ンバー タ CH-1, CH-2, CH-3 CH-1、 CH-2 お よ び CH-3 は PWM 制御方式です。 CH-1 は Boost タ イ プ、 CH-2 は同期整流型 Buck タ イ プ、 CH-3 は Buck タ イ プで 3.3V 固定です。過電流検出回路 ( 過電流保護回路の項参照 ) と CH-3 は位相補償回路の 一部を内蔵 し てい ます。 Max Duty は CH-1 が 86％、 CH-2、 CH-3 は 84％内部固定です。 ●チ ャ ージポ ン プ回路 VGH, VGL VGH お よ び VGL はそれぞれ正負のチ ャ ージポ ンプ回路です。 PFM モー ド での動作 も 可能です。 Duty サ イ ク ルは VGH は 50％、 VGL は 18％ と 固定です。 ●高耐圧 LDO 図 3 に高耐圧 LDO を示 し ます。 外部に コ ンデンサ (Typ:2.2μF) を接続 し て下 さ い。 高耐圧 LDO は復帰型電流制限 機能を内蔵 し てお り ます。 負荷電流は 250ｍA 以内でご使用下 さ い。 出力電圧は以下の式で与え ら れます。 Vhldo = VREF × ⎛ 1 + R1 ------⎞ = 1.2 × ⎛ 1 + R1 ------⎞ ⎝ ⎠ ⎝ R2 R2⎠ V_VGH VREF + Vhldo OUT_ HLDO cur_limit R1 INV_ HLDO 2.2uF R2 図3．高耐圧LDO回路 ● VGH_OK 端子 プルダ ウ ン ト ラ ン ジ ス タ のオープン ド レ イ ン出力です。 パ ワ ー On 時には ト ラ ン ジ ス タ が On し てお り 、 端 子電圧は Gnd レベルにな っ てい ます。 VGH が動作開始 し 、 正規電圧の 85% に達 し た時にプルダ ウ ン ト ラ ン ジ ス タ が Off と な り ます。 Copyright©2010 THine Electronics, Inc. 12/21 THine Electronics, Inc. THV3058_Rev.1.00_J ● ソ フ ト ス タ ー ト 回路 ス タ ー ト ア ッ プ時の出力電圧のオーバーシ ュ ー ト 発生、 及び入力突入電流を防 ぐ ため、 出力電圧を緩やかに 上昇 さ せ る 機能です。 THV3058 は ソ フ ト ス タ ー ト 機能を CH-1、 CH-2、 CH-3 及び ロ ー ド ス イ ッ チ回路に内蔵 し てい ます。 各内部 ソ フ ト ス タ ー ト 回路の出力電圧は、 それぞれの起動シーケ ン ス に準 じ て上昇 し 、 それに伴 い各 DC/DC コ ンバー タ 及び ロ ー ド ス イ ッ チ後段の出力電圧が上昇 し ます。 ソ フ ト ス タ ー ト はそれぞれ規定の 出力電圧に達 し た時点で終了 し ます。 ソ フ ト ス タ ー ト 時間は CH-2 が 7msec で CH-1、 CH-3、 ロ ー ド ス イ ッ チ共に 10msec です ( 図 4 参照 )。 ●起動シーケ ン ス 図 4 に起動シーケ ン ス波形を示 し ます。 CH-1、 CH-3 は CH-2 が正常に起動 し た後に ス イ ッ チン グ を開始 し ます。 VGL は CH-1 出力 VO1 が正常起動後に立ち上が り ます。 VGH は ロ ー ド ス イ ッ チ起動後、 約 5msec 後に立 ち上が り ます。 オープン ド レ イ ン端子 VGH_OK は VGH 正常起動後に起動 し ます。 VGH 7msec 10msec 10msec 5msec VO1 VLS HVLDO VO3=3.3V VGH_OK VO2 VGL 図 4． 起動シーケ ン ス立ち上が り 波形 ●サーマルシ ャ ッ ト ダ ウ ン （TSD) 熱に よ る 破壊を防 ぐ ため、 サーマルシ ャ ッ ト ダ ウ ン回路を内蔵 し てい ます。 ジ ャ ン ク シ ョ ン温度が 175 ℃ に達す る と サーマルシ ャ ッ ト ダ ウ ン回路が動作 し 、 ス イ ッ チン グ及び レ ギ ュ レー タ VREG5 の動作を停止 し ます。 解除温度は 160 ℃です。 ●基準電圧回路 基準電圧回路は、 温度補償 さ れた基準電圧 （＝ 1.2V） を発生 し 、 IC 内部回路の基準電圧 と し て使用 さ れてい ます。 ま た、 基準電圧は VREF 端子 よ り 最大 1mA ま で外部に取 り 出せます。 安定化のため VREF 端 子 と SGND 間に コ ンデンサ （0.01μF） を接続 し て下 さ い。 Copyright©2010 THine Electronics, Inc. 13/21 THine Electronics, Inc. THV3058_Rev.1.00_J ●低電圧保護回路 (UVP) 負荷短絡等に よ っ て DC/DC 及び VGH, VGL 出力電圧の低下が一定時間以上続いた場合、 出力を停止す る 保 護機能です。 内部の コ ンパ レー タ が出力電圧を監視 し 、 一定の電圧 よ り 低下す る と タ イ マー ラ ッ チ回路が動作 し 始め ます （図 5 参照）。 出力異常が 12.2msec 続 く と ス イ ッ チン グ動作を止め ラ ッ チ状態にな り ます。 ラ ッ チ に至 る 前に UVLO が動作 し た場合、 タ イ マーは リ セ ッ ト さ れます。 VGH, VGL はシーケ ン ス起動直後の約 3msec は UVP 検出は し ません。起動不良を防 ぐ ためにチ ャ ージポ ン プ の立ち上が り 時間は約 15msec 以内にお さ ま る よ う ご使用下 さ い。 電圧検出回路 - AMP or COMP + VREF UVP COMP + SCP Timer Latch Vth 図 5．低電圧検出回路 ●過電圧保護回路 (OVP) CH-1, CH-2, CH-3 の出力電圧があ る 一定電圧を超え た場合、出力を停止す る 保護機能です。CH-1 は INV1 端子電圧が 1.5V、 CH-2 は INV2 端子電圧が 1.06V、 CH-3 は VO3_IN 端子電圧が 4.13V を それぞれ超え た場 合、 外付け MOS ト ラ ン ジ ス タ を オ フ し ス イ ッ チン グ動作を停止 さ せます （図 6 参照）。 ま た、 CH-2, CH-3 では出力異常を検知す る と タ イ マー ラ ッ チ回路が動作 し 、 出力異常が 2.44msec 続 く と ラ ッ チ状態にな り ます。 電圧検出回路 AMP PWM COMP - SS OUT + VREF OVP COMP + Vth 図 6．過電圧検出回路 Copyright©2010 THine Electronics, Inc. 14/21 THine Electronics, Inc. THV3058_Rev.1.00_J ●過電流保護回路 （OCP） CH-1, CH-2, CH-3 は過電流保護回路を内蔵 し てい ます。 外付け抵抗に よ り 負荷電流を監視 し 、 一定以上の 負荷電流が流れた場合は、 外付け MOS ト ラ ン ジ ス タ を オ フ し ス イ ッ チン グ を一時停止 さ せます ( 図 7、 図 8、 図 9 参照 )。 過電流検出時の ス イ ッ チン グ停止時間は 128μsec です。 各チ ャ ン ネルの検出負荷電流はおお よ そ 以下の式で与え ら れ ます。 Vin Vcs1 Vin 0.1 × = × [A] Vo1 Rcs1 Vo1 Rcs1 Vcs2 0.1 = = [A] Rcs2 Rcs2 Vcs3 0.175 = = [A] Rcs3 Rcs3 I max1 = I max2 I max3 過電流が検出 さ れ続け る と 、 128μsec 間隔で ス イ ッ チ ン グパル ス が出力 さ れ る ため出力電圧が低下 し ます。 出力電圧が一定の電圧を 12.2msec以上下回 る と SCPが動作 し 、ス イ ッ チン グ動作を止め ラ ッ チ状態にな り ます。 Vin VREG5 Vin BST2 PWM COMP VO1 OUT_H2 VO2 LL2 PWM COMP 負荷電流 Io1 OUT1 負荷電流 Io2 OUT_L2 CS1 + - Vcs1=0.1V + - Rcs1 PGND Vcs3=0.10V 検出電流 図 7． CH-1 過電流検出回路 CS2 PGND Rcs2 検出電流 図 8． CH-2 過電流検出回路 Vin VREG5 BST3 PWM COMP OUT3 VO3=3.3V LL3 + - Vcs3=0.175V 負荷電流 Io3 CS3 PGND Rcs3 検出電流 図 9． CH-3 過電流検出回路 Copyright©2010 THine Electronics, Inc. 15/21 THine Electronics, Inc. THV3058_Rev.1.00_J ●出力電圧設定 CH-1 の場合はフ ィ ー ド バ ッ ク の働 き に よ り 、 INV1 の電圧は VREF 電圧に等 し く な り ます （図 10 参照）。 ま た、 INV1 の電圧は、 Vout1 を R1 と R2 で分圧 し た も のです。 従っ て R2 Vout1 × ------------------- = VREF R1 + R2 Vout1 FB1 よ って Vout1 = VREF × ⎛⎝ 1 + R1 ------⎞⎠ R2 R1 R3 C1 なお、 こ こ では VREF=1.2V であ る ので R2 C2 Error AMP1 INV1 Vout1 = 1.2 × ⎛ 1 + R1 ------⎞ ⎝ R2⎠ Vout2 CH-2 も 同様に Vout2 = 0.85 × ⎛ 1 + R4 ------⎞ ⎝ R5⎠ R4 R6 C3 - VREF =1.2V PWM 比較器へ + FB2 C4 Error AMP2 - R5 INV2 VREF =0.85V PWM 比較器へ + 図 10. 出力電圧の設定 Copyright©2010 THine Electronics, Inc. 16/21 THine Electronics, Inc. THV3058_Rev.1.00_J VGH については INV_VGH の電圧は VREF 電圧に等 し く な る よ う 制御 さ れます（図 11 参照）。ま た、INV_VGH の電圧は、 VGH を R9 と R10 で分圧 し た も のです。 よ って VGH = VREF × ⎛ 1 + R7 ------⎞ = 1.2 × ⎛ 1 + R7 ------⎞ ⎝ ⎝ R8⎠ R8⎠ VGH R7 INV_VGH COMP VREF =1.2V R8 + 出力回路へ 図 11.VGH 出力電圧の設定 VGL については NON_VGL の電圧はゼ ロ に等 し く な る よ う 制御 さ れます （図 12、13 参照）。 ま た、NON_VGL に流れ る 電流は無視で き ます。 よ って R9 R9 VGL = – ( VREF ) × --------- = – 1.2 × --------R10 R10 VGL R9 NON_VGL COMP + - 出力回路へ R9 R10 R10 VGL VREF =1.2V 図 12.VGL 出力電圧の設定 Copyright©2010 THine Electronics, Inc. VREF （1.2V） 0V 図 13． Inverting Mode の場合の出力電圧設定 17/21 THine Electronics, Inc. THV3058_Rev.1.00_J 温度特性 基準電圧 (ch-2) －周囲温度特性 基準電圧－周囲温度特性 0.870 1.220 1.215 0.865 Max. 1.218V Vref(ch-2) [V] Vref [V] 1.210 1.205 1.200 1.195 Max. 0.865V 0.860 0.855 0.850 0.845 0.840 1.190 1.185 Min. 0.835V 0.835 Min. 1.182V 0.830 1.180 -40 -20 0 20 40 60 -40 80 -20 0 周囲温度[℃] 600 580 560 540 520 500 480 460 440 420 400 Max. 590kHz Min. 410kHz -40 -20 0 20 40 60 3.40 3.38 3.36 3.34 3.32 3.30 3.28 3.26 3.24 3.22 3.20 80 80 60 80 Max. 3.39V Min. 3.21V -40 -20 0 周囲温度[℃] 20 40 周囲温度[℃] ch-1, 3, LSW ソ フ ト ス タ ー ト 時間－周囲温度特性 ch-2 ソ フ ト ス タ ー ト 時間－周囲温度特性 8.5 12.0 Max. 11.9ms 11.5 Max. 8.4ms 8.0 11.0 7.5 10.5 SS2 [ms] SS1, SS3, SS_LSW [ms] 60 Vo3 出力電圧－周囲温度特性 Vo3 [V] Fosc [kHz] 発振周波数－周囲温度特性 20 40 周囲温度[℃] 10.0 9.5 7.0 6.5 9.0 8.5 Min. 5.8ms 6.0 Min. 8.1ms 8.0 5.5 -40 -20 0 20 40 60 80 周囲温度[℃] Copyright©2010 THine Electronics, Inc. -40 -20 0 20 40 60 周囲温度[℃] 18/21 THine Electronics, Inc. 80 THV3058_Rev.1.00_J UVLO 内部設定電圧－周囲温度特性 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 Max. 6.5V CS1(Vth) [mV] Vuvlo [V] 6.5 6.3 6.1 5.9 5.7 5.5 5.3 5.1 4.9 4.7 4.5 ch-1 過電流保護検出電圧－周囲温度特性 Min. 4.5V -40 -20 0 20 40 60 Max. 140mV Min. 60mV -40 80 -20 0 20 40 60 80 周囲温度[℃] 周囲温度[℃] ch-3 過電流保護検出電圧－周囲温度特性 ch-2 過電流保護検出電圧－周囲温度特性 -50 -120 Max. -60mV Max. -120mV -140 -80 -90 CS3(Vth) [mV] CS2(Vth) [mV] -60 -70 -100 -110 -120 -130 -140 -160 -180 -200 Min. -230mV -220 Min. -140mV -240 -150 -40 -20 0 20 40 60 80 周囲温度[℃] Copyright©2010 THine Electronics, Inc. 19/21 -40 -20 0 20 40 周囲温度[℃] 60 THine Electronics, Inc. 80 THV3058_Rev.1.00_J パ ッ ケージ外形寸法図 QFN36 ピ ン 0.90MAX 5.0 +/-0.1 0.4 +/-0.05 0.2TYP 0.7MAX 注） 裏面 Exposed Pad は、熱特性改善のため 必ず ＧＮＤ と接続してください Copyright©2010 THine Electronics, Inc. 20/21 R : 0.2 0.18 +/-0.05 3.7 +/-0.1 0.45 5.0 +/-0.1 3.7 +/-0.1 Pitch : 0.4 単位：mm THine Electronics, Inc. THV3058_Rev.1.00_J 諸注意 と お願い 1. 本資料に記載 さ れた製品の仕様は、 予告無 く 変更す る 場合がご ざい ます。 2. 本資料に記載 さ れた回路図は、 あ く ま で も 応用例 と し て掲載 さ れてお り ます。 従っ て、 お客様の設計に おかれま し ては十分な注意をお願い致 し ます。 ま た、 文中の誤 り につ き ま し て も その責を負いかねます。 誤 り が発見 さ れ ま し て も 、 直ちに修正で き ない場合がご ざい ますので、 ご了承 く だ さ い。 3. 本資料には、 弊社の著作権、 ノ ウ ハ ウ 等が含まれてお り ますので弊社に こ と わ り な く 、 複製、 又は第三 者に公開 し ない よ う にお願い申 し 上げ ます。 4. こ の製品を使用 し た こ と に よ り 、 第三者の工業所有権に係 る 問題が発生 し た場合、 弊社製品の構造製法 及び機能に直接係 る 物以外につ き ま し ては、 その責を負いかねますので ご了承 く だ さ い。 5. 本製品は一般的な電子機器に使用す る こ と を前提 と し てお り ます。 従っ て極めて高い信頼性を要求 さ れ る 用途 （人命に直接係 る 医療機器、 宇宙機器、 原子力制御機器な ど） には、 使用 し ないで く だ さ い。 又、 こ れ以外で も 輸送機器の制御 と 安全性に関す る 装置、 交通信号、 各種安全装置等にご使用の際には、 適 切な措置を講 じ た う えで ご使用 く だ さ い。 6. 弊社は製品の品質及び信頼性の向上について最大限の努力をは ら っ てお り ますが、 半導体製品はわずか なが ら あ る 確率を も っ て故障が発生いた し ます。 弊社製品の故障に よ り 、 社会的、 公的な損害等を引 き 起 こ す こ と の無い よ う に、 十分な冗長設計、 誤動作防止設計等を行っ て く だ さ い。 7. 本製品は、 耐放射線設計は行われてお り ませんので、 ご注意願い ます。 8. 本製品が、 外国為替及び外国貿易管理法の規定に よ り 戦略物資等に該当す る か否かは、 お客様におかれ ま し て判断をお願い致 し ます。 9. 本製品は端子間が異物の混入等に よ り シ ョ ー ト さ れた場合、 絶対最大定格を超え る 電圧の印加、 ま たは 誤作動に よ り 半導体製品 も し く は周辺部品が破壊す る 可能性があ り ます。 破壊に よ り 発煙、 発火の恐れ があ り ますので、 ヒ ュ ーズ等、 保護部品に よ る 安全対策を施す よ う お願い致 し ます。 お問い合わせ先 ザインエレクトロニクス株式会社 E-mail : [email protected] Copyright©2010 THine Electronics, Inc. 21/21 THine Electronics, Inc.