S6AE101A Wireless Sensor Node 向けエナジーハーベスティング用電源 IC Data Sheet (Preliminary) Notice to Readers: 本書には、弊社製品に関する、最新の技術仕様が記載されています。Preliminary とは、 製品認定が完了し、初期生産を開始した状態であることを意味しています。効率および品質の維持が必要と なる生産工程のフェーズを経た結果、技術仕様に変更がある場合は、本書の次のバージョンまたは修正版に おいて改訂が行われることがあります。 Publication Number S6AE101A_DS405-00026 CONFIDENTIAL Revision 0.1 Issue Date April 27, 2015 v1.2b D a t a S h e e t ( P r e l i m i n a r y ) データシートの呼称に関するお知らせ Cypress Semiconductor Corp.では、開発, 認定, 初期生産, 量産といった製品のライフサイクルを通してお客 様に製品情報や本来の仕様をお知らせすることを目的に、Advance Information あるいは Preliminary という呼 称のデータシートを公開しております。ただし、いずれの場合においても、まずは最新の情報を入手してい ることを確認した上で設計を完成させてください。Cypress データシートの呼称は以下の通りです。ぞれぞ れの内容についてご確認をお願いします。 Advance Information Advance Information という呼称は、Cypress Semiconductor Corp.が 1 つ以上の特定の製品を開発中であるが、 まだ生産を開始していないことを意味しています。この呼称が付いた文書に記載されている情報は変更され ることがあり、場合によっては、製品の開発が中止となることもあります。したがって、Cypress Semiconductor Corp.は、Advance Information に以下の条件を記載しています。 「本書には、Cypress Semiconductor Corp.が現在開発中の 1 つ以上の製品に関する情報が記載されて おり、お客様が本製品を評価するのに役立てていただくことを目的としています。本製品を使用し て設計される際にはあらかじめ弊社までご連絡ください。Cypress Semiconductor Corp.は本製品に関 する作業を予告なしに変更または中止する権利を留保します。 」 Preliminary Preliminary という呼称は、製品開発が進み、製造契約が発生したことを意味しています。この呼称は、製品 認定, 初期生産、それに続く、量産に至る前の製造工程における後続フェーズなど、製品のライフサイクル のいくつかの側面を網羅するものです。Preliminary のデータシートに記載されている技術仕様は、製造に関 するこれらの側面を検討し、変更されることがあります。Cypress Semiconductor Corp.は、Preliminary に以下 の条件を記載しています。 「本書には、弊社製品に関する、最新の技術仕様が記載されています。Preliminary とは、製品認定 が完了し、初期生産を開始した状態であることを意味しています。効率および品質の維持が必要と なる生産工程のフェーズを経た結果、技術仕様に変更がある場合は、本書の次のバージョンまたは 修正版において改訂が行われることがあります。 」 呼称の組み合わせ データシートの中には、各種呼称 (Advance Information, Preliminary, Full Production) の製品の組み合わせで 記載されているものがあります。このようなデータシートでは、必要に応じて、必ずこれらの製品やそれぞ れの呼称を分かるように記載しています。通常は、先頭ページ, オーダ情報のページ, 電気的特性表と交流 消去およびプログラム表 (表の注釈内) を記載したページで分かります。先頭ページの免責事項で本通知に ついて言及しています。 Full Production (呼称なし) 製品の生産開始後一定期間が経過し、わずかな変更のみで変更の必要がほぼない状態になると、Preliminary の呼称はデータシートから削除されます。わずかな変更としては、速度オプション、動作温度範囲、パッケ ージタイプ、VIO 電圧範囲の追加や削除など、入手可能な部品番号の注文数に影響を及ぼすものが挙げられ ます。変更とは、説明を分かりやすく書き替えたり、誤字や誤った仕様を訂正したりする必要のあるもので す。Cypress Semiconductor Corp.は、この種の文書に以下の条件を適用しています。 「本書には、弊社製品に関する最新の技術仕様が記載されています。Cypress Semiconductor Corp.は、 本製品の量産体制に入っており、本書の次のバージョンでは大きな変更はない見込みです。ただし、 誤字や仕様の訂正、あるいは提供中の有効な組み合わせに関する変更が生じる可能性はあります。」 これらのデータシートの呼称に関してご不明な点がございましたら、最寄りの営業所までお問い合わせくだ さい。 2 CONFIDENTIAL S6AE101A_DS405-00026-0v01-J, April 27, 2015 v1.2b S6AE101A Wireless Sensor Node 向けエナジーハーベスティング用電源 IC Data Sheet (Preliminary) 1. 概要 S6AE101A は、直列ソーラーセル接続回路, 出力電力制御回路, 出力容量蓄電回路, 一次電池の電力供給切 替回路を内蔵したエナジーハーベスティング用電源 IC です。わずか 250 nA の消費電流および 1.2 µW の起 動電力により、超低消費電力動作が可能です。そのため、100lx 程度の低照度環境下における小型ソーラー セルからでも、微弱な発電電力を取り出せます。 S6AE101A は、ソーラーセルの発電電力を内蔵のスイッチ制御により出力容量へ蓄電し、容量電圧が設定し た上限・下限電圧の範囲の間、パワーゲーティング回路をオンし、負荷へエネルギーを供給します。ソーラ ーセルからの発電が十分にない場合は、接続された補助用一次電池から、ソーラーセルと同様にエネルギー 供給を行うことも可能です。また、ソーラーセルの入力端子には過電圧保護機能 (OVP: Over Voltage Protection) を内蔵し、ソーラーセルの開放電圧により本 IC が過電圧状態となることを防止します。 S6AE101A は、超小型ソーラーセルで動作可能な電池レス無線センサ端末ソリューションを提供します。 2. 3. 特長 入力電源選択制御, ソーラーセルまたは一次電池 ソーラーセルによる動作, 一次電池不要 エネルギーを電源から貯蓄用容量へ蓄電 出力パワーゲーティング制御, 出力電圧のレギュレーション 動作入力電圧範囲 − ソーラーセル電源 : 2.0V～5.5 V − 一次電池電源 : 2.0V～5.5 V 調整可能な出力電圧範囲 低消費電流 最小入力電力、起動時 入力過電圧保護 小型の SON-10 パッケージ : 1.1V～5.2V : 250 nA : 1.2 µW : 5.4V : 3 mm×3 mm アプリケーション 超小型ソーラーセルを用いたエナジーハーベスティング電源システム Bluetooth® Smart センサ ワイヤレス HVAC センサ ワイヤレス 照明制御 セキュリティシステム スマートホーム/ビルディング/インダストリアル用各種ワイヤレスセンサ Publication Number S6AE101A_DS405-00026 Revision 0.1 Issue Date April 27, 2015 本書には、弊社製品に関する、最新の技術仕様が記載されています。Preliminary とは、製品認定が完了し、初期生産を開始した状態であることを意味しています。効率およ び品質の維持が必要となる生産工程のフェーズを経た結果、技術仕様に変更がある場合は、本書の次のバージョンまたは修正版において改訂が行われることがあります。 CONFIDENTIAL v1.2b D a t a S h e e t ( P r e l i m i n a r y ) Table of Contents 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 概要 ................................................................................................................................................ 3 特長 ................................................................................................................................................ 3 アプリケーション ........................................................................................................................... 3 端子配列図 ..................................................................................................................................... 5 端子機能説明 .................................................................................................................................. 5 ブロックダイヤグラム.................................................................................................................... 6 絶対最大定格 .................................................................................................................................. 7 推奨動作条件 .................................................................................................................................. 7 電気的特性 ..................................................................................................................................... 8 機能説明 ......................................................................................................................................... 9 10.1 電力供給制御 ....................................................................................................................... 9 10.2 パワーゲーティング .......................................................................................................... 16 10.3 ディスチャージ ................................................................................................................. 16 10.4 入力過電圧保護 (OVP 回路部) .......................................................................................... 16 応用回路例・部品表 ..................................................................................................................... 17 アプリケーションノート .............................................................................................................. 18 12.1 動作条件の設定について ................................................................................................... 18 12.2 基板レイアウト ................................................................................................................. 19 使用上の注意 ................................................................................................................................ 20 RoHS 指令に対応した品質管理.................................................................................................... 20 オーダ型格 ................................................................................................................................... 20 パッケージ・外形寸法図 .............................................................................................................. 21 主な変更内容 ................................................................................................................................ 22 Figures Figure 4-1 端子配列図 ............................................................................................................................... 5 Figure 6-1 ブロックダイヤグラム ............................................................................................................. 6 Figure 10-1 入力電源選択制御 ................................................................................................................... 9 Figure 10-2 VDD 入力動作 ........................................................................................................................ 11 Figure 10-3 VBAT 入力電源動作 .............................................................................................................. 13 Figure 10-4 入力電源切り換え................................................................................................................. 15 Figure 10-5 パワーゲーティング動作 ...................................................................................................... 16 Figure 10-6 入力過電圧保護動作 ............................................................................................................. 16 Figure 11-1 応用回路例 ........................................................................................................................... 17 Figure 12-1 出力電圧の設定 (VOUT1) .................................................................................................... 18 Figure 12-2 基板レイアウト例 ................................................................................................................. 19 Tables Table 5-1 端子機能説明 ............................................................................................................................. 5 Table 9-1 電気的特性(システム全般) ......................................................................................................... 8 Table 9-2 電気的特性(スイッチ) ................................................................................................................ 8 Table 10-1 入力電源選択制御 ..................................................................................................................... 9 Table 11-1 部品表 .................................................................................................................................... 17 4 CONFIDENTIAL S6AE101A_DS405-00026-0v01-J, April 27, 2015 v1.2b D a t a S h e e t 4. ( P r e l i m i n a r y ) 端子配列図 Figure 4-1 端子配列図 (TOP VIEW) N.C. １ 10 VSTORE1 VINT 2 9 VOUT1 VBAT 3 8 SET_VOUTL VDD 4 7 SET_VOUTH AGND 5 6 SET_VOUTFB (VNE010) 5. 端子機能説明 Table 5-1 端子機能説明 端子番号 端子記号 I/O 1 N.C. − 未接続端子(オープンとしてください) 2 VINT O 内部回路用ストレージ出力端子 3 VBAT I 一次電池入力端子(未使用時はオープンとしてください) 4 VDD I ソーラーセル入力端子(未使用時はオープンとしてください) 5 AGND − GND 端子 6 SET_VOUTFB O リファレンス電圧出力端子(抵抗接続用) 7 SET_VOUTH I VOUT1 出力設定端子(抵抗接続用) 8 SET_VOUTL I VOUT1 出力設定端子(抵抗接続用) 9 VOUT1 O 電源出力端子 10 VSTORE1 O ストレージ出力端子 April 27, 2015, S6AE101A_DS405-00026-0v01-J CONFIDENTIAL 機能説明 5 v1.2b D a t a S h e e t ( P r e l i m i n a r y ) ブロックダイヤグラム 6. Figure 6-1 ブロックダイヤグラム Primary Battery Power supply block VBAT SW4 + Solar Cell VOUT1 SW1 to system Load Discharge VDD VSTORE1 SW2 OVP block SW7 Control SW9 VINT Power supply for internal circuit VINT VDD VSTORE1 SET_VOUTFB SET_VOUTH SET_VOUTL Control block AGND 6 CONFIDENTIAL S6AE101A_DS405-00026-0v01-J, April 27, 2015 v1.2b D a t a S h e e t 7. ( P r e l i m i n a r y ) 絶対最大定格 項目 記号 VMAX 電源電圧 (*1) 定格値 条件 最大 VDD, VBAT 端子 −0.3 +6.9 SET_VOUTH, SET_VOUTL 端子 単位 V −0.3 VVDD V VDD 電圧傾斜 VSLOPE VDD 端子 − 0.1 mV/µs 許容損失 (*1) PD Ta ≤ +25°C − 1200 (*2) mW −55 +125 °C 信号入力電圧 (*1) VINPUTMAX 最小 TSTG 保存温度 − *1: GND = 0V 時 *2:θja (風速 0 m/s): +58°C /W の場合 ＜注意事項＞ 1. 絶対最大定格を超えるストレス (電圧, 電流, 温度など) の印加は、半導体デバイスを破壊する可能性が あります。したがって、定格を一項目でも超えることのないようご注意ください。 8. 推奨動作条件 項目 記号 条件 規格値 最小 標準 最大 単位 電源電圧 1 (*1) VVDD VDD 端子 2.0 3.3 5.5 V 電源電圧 2 (*1) VVBAT VBAT 端子 2.0 3.0 5.5 V 信号入力電圧 (*1) VINPUT VOUT1 設定抵抗値 RVOUT VDD 容量値 SET_VOUTH, SET_VOUTL 端子 − − VINT 端子電圧 V R1, R2, R3 の合計値 10 − − MΩ C1 VDD 端子 10 − − µF C2 VINT 端子 1 − − µF VOUT 上限設定電圧 VSYSH VSTORE1 端子 1.25 − 5.2 V VOUT 下限設定電圧 VSYSL VSTORE1 端子 1.1 − −40 − VINT 容量値 動作周囲温度 Ta − VSYSH ×0.9 +85 V °C *1: GND = 0V 時 ＜注意事項＞ 1. 推奨動作条件は、半導体デバイスの正常な動作を確保するための条件です。電気的特性の規格値は、す べてこの条件の範囲内で保証されます。常に推奨動作条件下で使用してください。 2. この条件を超えて使用すると、信頼性に悪影響を及ぼすことがあります。 3. データシートに記載されていない項目, 使用条件, 論理の組合せでの使用は、保証していません。 4. 記載されている以外の条件での使用をお考えの場合は、必ず事前に営業部門までご相談ください。 April 27, 2015, S6AE101A_DS405-00026-0v01-J CONFIDENTIAL 7 v1.2b D a t a S h e e t 9. ( P r e l i m i n a r y ) 電気的特性 外付け抵抗および外付け容量による影響を除いた電気的特性を Table9-1 に示します Table 9-1 電気的特性(システム全般) (特に記載がない場合には推奨動作条件下における電気的特性) 項目 記号 規格値 条件 単位 最小 標準 最大 − − 1.2 µW − 250 375 nA 1.30 1.55 2.00 V 1.15 1.45 1.90 V − 0.1 − V VSYSH − V − V VDD 端子, Ta = +25°C, VVOUTH 設定=3V, 起動時最小入力電力 WSTART VDD 端子へ 0.4µA 印加下、VDD = 3V に到達し VOUT1=3V×95% に到達した時 VDD 端子入力電流, VDD = 3V, 消費電流 1 IQIN1 VBAT 未接続, VVOUTH = 1.25V 設定, Ta = +25°C, SET_VOUTFB 抵抗 ˃ 100 MΩ, VOUT1 Load = 0 mA 電源検出電圧 電源未検出電圧 VDETH VDETL VDD, VBAT ,VINT 端子 電源検出ヒステリシス VDETHYS VOUT 上限電圧 VVOUTH VSTORE1 端子, VOUT1 Load = 0 mA − 入力電源再接続電圧 VVOUTM VSTORE1 端子, VOUT1 Load = 0 mA − VOUT 下限電圧 VVOUTL VSTORE1 端子, VOUT1 Load = 0 mA − VSYSL − V OVP 検出電圧 VOVPH 5.2 5.4 5.5 V OVP 解除電圧 VOVPL 5.1 5.3 5.4 V − 0.1 − V 6 − − mA OVP 検出ヒステリシス OVP 保護電流 VDD 端子 VOVPHYS IOVP VDD 端子入力電流 VVOUTH ×0.95 Table 9-2 電気的特性(スイッチ) VDD ≥ 3V, VBAT ≥ 3V, VINT ≥ 3V, VVOUTL ≥ 3V, VSTORE1 ≥ VVOUTL (特に記載がない場合には推奨動作条件下における電気的特性) 項目 記号 条件 規格値 最小 標準 最大 単位 On 抵抗 1 RON1 SW1, VSTORE1 端子～VOUT1 端子間接続時 − 1.5 2.5 Ω On 抵抗 2 RON2 SW2, VDD 端子～VSTORE1 端子間接続時 − 5 10 kΩ On 抵抗 4 RON4 SW4, VDD 端子～VSTORE1 端子間接続時 − 5 10 kΩ ディスチャージ抵抗 RDIS VOUT1 端子 − 1 2 kΩ 8 CONFIDENTIAL S6AE101A_DS405-00026-0v01-J, April 27, 2015 v1.2b D a t a S h e e t ( P r e l i m i n a r y ) 10. 機能説明 10.1 電力供給制御 本 IC はソーラーセル電圧 VDD と一次電池電圧 VBAT の 2 つの入力電源による動作が可能です。 VDD 端子および VBAT 端子の電圧を監視し、それらの電圧状態により入力電源を選択制御します (Table 10-1)。 入力電力 (ソーラーセルまたは一次電池) は、VSTORE1 端子に接続された容量へ一度蓄えられます。 VSTORE1 端子の電圧が閾値以上になるとパワーゲーティング用スイッチ (SW1) が、VSTORE1 と VOUT1 を接続します。 Table 10-1 入力電源選択制御 VDD 電圧 (ソーラーセル) VBAT 電圧 (一次電池) VDETH (1.55V) 以上 VDETL (1.45V) 以下 動作 VDETH (1.55V) 以上 VDD 入力を選択 VDETL (1.45V) 以下 VDD 入力を選択 VDETH (1.55V) 以上 VBAT 入力を選択 VDETL (1.45V) 以下 すべての経路を切断 Figure 10-1 入力電源選択制御 (a) Switching Between VDD Input and VBAT Input [V] VDD VDD VBAT VBAT VDETH VDETL time VBAT input operation VDD input operation VBAT input operation (b) Switching Between VDD Input and Disconnection of All Paths [V] VDD VDD VBAT VBAT VDETH VDETL time Disconnection of All Paths April 27, 2015, S6AE101A_DS405-00026-0v01-J CONFIDENTIAL VDD Input Operation Disconnection of All Paths 9 v1.2b D a t a S h e e t ( P r e l i m i n a r y ) 1. VDD 入力電源動作 VDD 端子を入力電源とした場合の動作を説明します (Figure 10-2) 。 [1] VDD 端子の電圧が電源検出電圧 (VDETH = 1.55V) 以上になると、スイッチ (SW2) が VDD と VSTORE1 を接続します (経路 S1)。また、VDD 端子の電圧が電源未検出電圧 (VDETL = 1.45V) 以下になると、SW2 が経路 S1 を切断します。 [2] VSTORE1 端子の電圧が SET_VOUTH 端子で設定した閾値 (VVOUTH) 以上になると、SW2 が経路 S1 を切 断します。また、VOUT 用スイッチ (SW1) が VSTORE1 と VOUT1 を接続します (経路 S2)。 [3] VSTORE1 端子の電圧が入力電源再接続電圧 (VVOUTM) 以下になると SW2 が経路 S1 を接続します (経路 S1+S2)。 [4] さらに、SET_VOUTL 端子で設定した閾値 (VVOUTL) 以下になると SW1 が経路 S2 を切断します。 [5] SW1 が経路 S2 を切断している時は、ディスチャージ機能が働きます。 10 CONFIDENTIAL S6AE101A_DS405-00026-0v01-J, April 27, 2015 v1.2b D a t a S h e e t ( P r e l i m i n a r y ) Figure 10-2 VDD 入力動作 (a) Internal Operation Diagram S6AE101A Solar Cell VOUT1 SW1 S2 VDD VSTORE1 SW2 S1 SW7 MCU + RF VINT (b) Operation Sequence [1] [2] [3] [4] [V] VDD VINT [5] Open Voltage of Solar Cell VDD VDETH VDETL VINT [V] S2 VVOUTH VVOUTM VSTORE1 S1 S1 + S2 S2 S1 + S2 S1 VVOUTL S1 + S2 S2 S1 [V] VOUT1 [mA] VOUT1 Load time SW1 SW2 SW7 off off on on off off on on off off on on on VDETH VDETL VVOUTH VVOUTM VVOUTH VVOUTL VVOUTM VVOUTH VVOUTM VVOUTH VDETH(VINT) VDETH(VDD) April 27, 2015, S6AE101A_DS405-00026-0v01-J CONFIDENTIAL on off 11 v1.2b D a t a S h e e t ( P r e l i m i n a r y ) 2. VBAT 入力電源動作 VBAT 端子を入力電源とした場合の動作を説明します (Figure 10-3) 。 [1] VBAT 端子の電圧が電源検出電圧 (VDETH = 1.55V) 以上になると、 スイッチ (SW2) が VBAT と VSTORE1 を接続します (経路 S3)。また、VDD 端子の電圧が電源未検出電圧 (VDETL = 1.45V) 以下になると、SW4 が 経路 S3 を切断します。 [2] VSTORE1 端子の電圧が SET_VOUTH 端子で設定した閾値 (VVOUTH) 以上になると、SW4 が経路 S3 を切 断します。また、VOUT 用スイッチ (SW1) が VSTORE1 と VOUT1 を接続します (経路 S2)。 [3] VSTORE1 端子の電圧が入力電源再接続電圧 (VVOUTM) 以下になると SW4 が経路 S3 を接続します (経路 S3+S2)。 [4] さらに、SET_VOUTL 端子で設定した閾値 (VVOUTL) 以下になると SW1 が経路 S2 を切断します。 [5] SW1 が経路 S2 を切断している時は、ディスチャージ機能が働きます。 12 CONFIDENTIAL S6AE101A_DS405-00026-0v01-J, April 27, 2015 v1.2b D a t a S h e e t ( P r e l i m i n a r y ) Figure 10-3 VBAT 入力電源動作 (a) Internal Operation Diagram S6AE101A VOUT1 SW1 S2 Primary Battery VBAT VSTORE1 SW4 + S3 SW9 MCU + RF VINT (b) Operation Sequence [1] [2] [3] [4] [V] VBAT VINT [5] VBAT VDETH VDETL VINT [V] S2 VVOUTH VVOUTM VSTORE1 S3 S3 + S2 S2 S3 + S2 S3 VVOUTL S3 + S2 S2 S3 [V] VOUT1 [mA] VOUT1 Load time SW1 SW4 SW9 off off on on off off on on off off on on VVOUTL VVOUTH VVOUTM VVOUTH VVOUTL VVOUTM VVOUTH VVOUTM VVOUTH VDETH(VINT) VDETH(VDD) April 27, 2015, S6AE101A_DS405-00026-0v01-J CONFIDENTIAL on off 13 v1.2b D a t a S h e e t ( P r e l i m i n a r y ) 3. 入力電源切り換え 入力電源の切り換え動作を説明します (Figure 10-4) 。 [1] VDD 端子, VBAT 端子の電圧が、ともに電源検出電圧 (VDETH = 1.55V) 未満から、VDD 端子の電圧が電 源検出電圧 (VDETH = 1.55V) 以上になると、すべての経路が切断している動作から VDD 入力電源動作へ 移行します。 [2] VBAT 端子の電圧が電源検出電圧 (VDETH = 1.55V) 以上であるとき、ソーラーセルからの電力供給が低下 し、VDD 端子の電圧が電源未検出電圧 (VDETL = 1.45V) 以下になると、VDD 入力電源動作から VBAT 入 力電源動作へ移行します。 [3] ソーラーセルからの電力供給量が上昇し、VDD 端子の電圧が電源検出電圧 (VDETH = 1.55V) 以上になる と、再び、VDD 入力電源動作に切り換えます。切換り後は、VDD 入力電源動作に従います。 14 CONFIDENTIAL S6AE101A_DS405-00026-0v01-J, April 27, 2015 v1.2b D a t a S h e e t ( P r e l i m i n a r y ) Figure 10-4 入力電源切り換え (a) Internal Operation Diagram S6AE101A Primary Battery VBAT SW4 + VOUT1 SW1 SW9 S2 VDD Solar Cell VSTORE1 SW2 S1 S3 SW7 MCU + RF VINT (b) Operation Sequence [1] [2] Operation Stop [3] VDD Input Operation VBAT Input Operation VDD Input Operation [V] VBAT VDETH VDETL [V] Open Voltage of Solar Cell VINT VDD VINT VDD VDD VDD VDETH VDETL VINT [V] S2 S2 VVOUTH VVOUTM VSTORE1 S1 S1 + S2 S2 S1 + S2 S3 S1 S3 + S2 S2 S3 + S S2 3 VVOUTL S1 S2 off on off on off off on [V] VOUT1 time [mA] VOUT1 Load time SW1 off SW2 off on SW7 off on SW4 off on SW9 off on on off off on off on on off off VVOUTH VDETH (VDD) VVOUTL VVOUTM VVOUTH VVOUTM VVOUTH VDETL (VDD) CONFIDENTIAL on VVOUTL VVOUTM VVOUTH VVOUTM VVOUTH VDETH (VINT) VDETH (VDD,VBAT) April 27, 2015, S6AE101A_DS405-00026-0v01-J on 15 v1.2b D a t a S h e e t ( P r e l i m i n a r y ) 10.2 パワーゲーティング 本 IC は外部システムに対して、パワーゲーティング機能があります。VSTORE1 端子電圧が VOUT 上限電 圧 (VVOUTH) となったことを検出してから、VOUT 下限電圧 (VVOUTL) となったことを検出するまで、 VSTORE1 端子と VOUT1 端子を内部スイッチで接続します。 Figure 10-5 パワーゲーティング動作 [V] VVOUTH VVOUTL VSTORE1 [V] VOUT1 SW1 OFF SW1 ON SW1 OFF time 10.3 ディスチャージ 本 IC は VOUT1 端子のディスチャージ機能があります。 SW1 が VSTORE1 と VOUT1 の経路を切断している時は、VOUT1 端子, GND 間のディスチャージ回路が機 能します。VOUT1 端子の電力を GND レベルに放電します。 10.4 入力過電圧保護 (OVP 回路部) 本 IC は VDD 端子電圧の入力過電圧保護: OVP (Over Voltage Protection) 機能があります。 VDD 端子電圧が OVP 検出電圧 (VOVPH = 5.4V) 以上になると、VDD 端子から OVP 保護電流 (IOVP) を引き 込むことにより VDD 端子電圧の上昇が抑えられ、IC の破壊が防止されます。また、OVP 解除電圧 (VOVPL = 5.3V) 以下になると、OVP 保護電流の引込みは停止します。 Figure 10-6 入力過電圧保護動作 [V] VDD [mA] Open Voltage of Solar Cell VOVPH VOVPL IOVP IOVP time 16 CONFIDENTIAL S6AE101A_DS405-00026-0v01-J, April 27, 2015 v1.2b D a t a S h e e t ( P r e l i m i n a r y ) 11. 応用回路例・部品表 Figure 11-1 応用回路例 Primary Battery VOUT1 VBAT + Solar Battery VSTORE1 C3 D1 VDD C1 VINT C2 S6AE101A MCU + RF SET_VOUTFB R1 SET_VOUTH R2 SET_VOUTL R3 AGND Table 11-1 部品表 記号 項目 仕様 備考 C1 セラミック容量 10 μF − C2 セラミック容量 1 μF − C3 セラミック容量 100 μF − R1 抵抗 33 MΩ (*1) − R2 抵抗 12 MΩ (*1) − R3 抵抗 47 MΩ (*1) − D1 ダイオード − − *1: VOUT 上限電圧: VVOUTH ≒ 3.3V, VOUT 下限電圧: VVOUTL ≒ 2.6V 設定 April 27, 2015, S6AE101A_DS405-00026-0v01-J CONFIDENTIAL 17 v1.2b D a t a S h e e t ( P r e l i m i n a r y ) 12. アプリケーションノート 12.1 動作条件の設定について 1. 出力電圧の設定 (VOUT1) SET_VOUTH 端子と SET_VOUTL 端子に接続する抵抗値を変えることによって、本 IC の VOUT1 出力電圧 が設定されます。これは、接続される抵抗値によって、VOUT 上限電圧 (VVOUTH)と VOUT 下限電圧 (VVOUTL) が設定されるためです。SET_VOUTFB 端子は、VOUT 上限電圧, VOUT 下限電圧の設定用リファレンス電圧 を出力します。このリファレンス電圧を IC 外部で抵抗分圧することで、SET_VOUTH 端子と SET_VOUTL 端子への印加電圧を作成することができます。 Figure 12-1 出力電圧の設定 (VOUT1) S6AE101A SET_VOUTFB R1 R2 SET_VOUTH SET_VOUTL R3 VOUT 上限電圧 (VVOUTH)、VOUT 下限電圧 (VVOUTL) は、次式で計算できます。 VOUT 上限電圧 VVOUTH [V] = 57.5 × (R2 + R3) 11.1 × (R1 + R2 + R3) VOUT 下限電圧 VVOUTL [V] = 57.5 × R3 11.1 × (R1 + R2 + R3) 「9. 電気的特性」に、R1, R2, R3 の合計値が 10 MΩ 以上 (消費電流 1 は、100 MΩ 以上) のときの特性を示 します。 18 CONFIDENTIAL S6AE101A_DS405-00026-0v01-J, April 27, 2015 v1.2b D a t a S h e e t ( P r e l i m i n a r y ) 12.2 基板レイアウト 下記の点に配慮し、レイアウト設計を行ってください。 − ソーラーセル接続用のダイオード (D1) と入力容量 (C1) は極力表層で配線を行い、スルーホールを − − − − 介しての接続を避けてください。 S6AE101A の AGND 端子は、直近にスルーホールを設け、かつ GND プレーンへ接続してください。 内部電源用の容量 (C2) は極力 VINT 端子に近づけて配置してください。 出力電圧設定用の抵抗 (R1, R2, R3) は、ループが小さい格子状に構成したうえで、各々の端子 (SET_VOUTFB, SET_VOUTH, SET_VOUTL) に極力近づけて配置してください。また、部品下の GND プレーンを抜くことにより漏れ電流による誤動作を抑える効果があります。 蓄電用容量 (C3) は漏れ電流を防ぐために VSTORE1 の電位と異なるパターン (GND ラインなど) と はできる限り離して配置、配線してください。一般的なプリント基板の絶縁抵抗は極めて高く、通常 は基板を通しての漏れ電流で問題になることはありません。しかし、まれに表面の絶縁抵抗値が低い 基板などがあり、これを使用した場合には無視できない漏れ電流になる可能性があります。 C2 Figure 12-2 基板レイアウト例 D1 Solar Input C1 Battery Input C3 N.C. VSTORE1 VINT VOUT1 VBAT SET_VOUTL VDD SET_VOUTH AGND Through Hole Top Layer R2 R1 Remove Solid Pattern GND Layer April 27, 2015, S6AE101A_DS405-00026-0v01-J CONFIDENTIAL SET_VOUTFB R3 VOUT 19 v1.2b D a t a S h e e t ( P r e l i m i n a r y ) 13. 使用上の注意 プリント基板のアースラインは, 共通インピーダンスを考慮し設計してください。 静電気対策を行ってください。 − 半導体を入れる容器は、静電気対策を施した容器か導電性の容器をご使用ください。 − 実装後のプリント基板を保管・運搬する場合は、導電性の袋か容器に収納してください。 − 作業台, 工具, 測定機器は、アースを取ってください。 − 作業する人は、人体とアースの間に 250kΩ～1MΩ の抵抗を直列に入れてください。 負電圧を印加しないでください。 −0.3V 以下の負電圧を印加した場合、LSI の寄生トランジスタが動作し誤動作を起こすことがあります。 14. RoHS 指令に対応した品質管理 本製品は、RoHS 指令に対応し、鉛・カドミウム・水銀・六価クロムと、特定臭素系難燃剤 PBB と PBDE の基準を遵守しています。 15. オーダ型格 型格 パッケージ S6AE101A0DENAB000(*1) プラスチック・SON-10 (0.5mm ピッチ),10 ピン S6AE101A0DGNAB000(*2) (VNE010) *1: エンジニアリングサンプル (ES: Engineering Sample) *2: コマーシャルサンプル (CS: Commercial Sample) 20 CONFIDENTIAL S6AE101A_DS405-00026-0v01-J, April 27, 2015 v1.2b D a t a S h e e t ( P r e l i m i n a r y ) 16. パッケージ・外形寸法図 April 27, 2015, S6AE101A_DS405-00026-0v01-J CONFIDENTIAL 21 v1.2b D a t a S h e e t ( P r e l i m i n a r y ) 17. 主な変更内容 ページ 場所 変更箇所 Preliminary 0.1 - 22 CONFIDENTIAL - Initial release S6AE101A_DS405-00026-0v01-J, April 27, 2015 v1.2b D a t a S h e e t April 27, 2015, S6AE101A_DS405-00026-0v01-J CONFIDENTIAL ( P r e l i m i n a r y ) 23 v1.2b D a t a S h e e t ( P r e l i m i n a r y ) 免責事項 本資料に記載された製品は、通常の産業用, 一般事務用, パーソナル用, 家庭用などの一般的用途 (ただし、用途の限定はあ りません) に使用されることを意図して設計・製造されています。(1) 極めて高度な安全性が要求され、仮に当該安全性が 確保されない場合、社会的に重大な影響を与えかつ直接生命・身体に対する重大な危険性を伴う用途 (原子力施設における 核反応制御, 航空機自動飛行制御, 航空交通管制, 大量輸送システムにおける運行制御, 生命維持のための医療機器, 兵器シ ステムにおけるミサイル発射制御等をいう) 、ならびに(2) 極めて高い信頼性が要求される用途 (海底中継器, 宇宙衛星等を いう) に使用されるよう設計・製造されたものではありません。上記の製品の使用法によって惹起されたいかなる請求また は損害についても、Cypress は、お客様または第三者、あるいはその両方に対して責任を一切負いません。半導体デバイス はある確率で故障が発生します。当社半導体デバイスが故障しても、結果的に人身事故, 火災事故, 社会的な損害を生じさ せないよう、お客様において、装置の冗長設計, 延焼対策設計, 過電流防止対策設計, 誤動作防止設計などの安全設計をお願 いします。本資料に記載された製品が、外国為替及び外国貿易法、米国輸出管理関連法規などの規制に基づき規制されてい る製品または技術に該当する場合には、本製品の輸出に際して、同法に基づく許可が必要となります。 商標および注記 このドキュメントは、断りなく変更される場合があります。本資料には Cypress が開発中の Cypress 製品に関する情報が記 載されている場合があります。Cypress は、それらの製品に対し、予告なしに仕様を変更したり、開発を中止したりする権 利を有します。このドキュメントに含まれる情報は、現状のまま、保証なしに提供されるものであり、その正確性, 完全性, 実施可能性および特定の目的に対する適合性やその市場性および他者の権利を侵害しない事を保証するものでなく、また、 明示, 黙示または法定されているあらゆる保証をするものでもありません。Cypress は、このドキュメントに含まれる情報を 使用することにより発生したいかなる損害に対しても責任を一切負いません。 Copyright © 2015 Cypress All rights reserved. 商標：Spansion®, Spansion ロゴ (図形マーク), MirrorBit®, MirrorBit® Eclipse™, ORNAND™, Easy DesignSim™, Traveo™ 及びこれ らの組合せは、米国・日本ほか諸外国における Cypress Semiconductor Corp.の商標です。Bluetooth は Bluetooth SIG の登録商 標です。第三者の社名・製品名等の記載はここでは情報提供を目的として表記したものであり、各権利者の商標もしくは登 録商標となっている場合があります。 24 CONFIDENTIAL S6AE101A_DS405-00026-0v01-J, April 27, 2015 v1.2b