本ドキュメントはCypress (サイプレス) 製品に関する情報が記載されております。 富士通マイクロエレクトロニクス DATA SHEET DS04–27203–8a ASSP 電源用 BIPOLAR スイッチングレギュレータコントローラ（ 2 ch. 低電圧動作可能 スタンバイ機能内蔵 ） MB3778 ■ 概 要 MB3778 は , PWM 方式スイッチングレギュレータ電源のコントロールに必要な基本回路を 2 チャネル有し , それぞれ同 一の発振出力波形により , 完全同期動作が可能なデュアル・スイッチングレギュレータ・コントロール IC です。 本 IC はステップ・ダウン / ステップ・アップ / インバーティングなどの任意の二通りの出力電圧を得ることができます ( ただしインバーティングは 1 回路のみ出力可能 ) 。 また , 消費電流が少なく動作電源電圧も低いため , 高効率のポータブ ル機器の電源に最適です。 ■ 特 長 ・ 電源電圧範囲が広い (3.6 V ～ 18 V) ・ 消費電流が少ない ( 動作時 1.7 mA：標準 , スタンバイ時 10 µA：最大 ) ・ 発振周波数範囲 (1 kHz ～ 500 kHz) ・ タイマ・ラッチ式短絡検出回路内蔵 ・ 低入力電圧時誤動作防止回路内蔵 ・ 2.46 V 基準電圧回路内蔵 (RT 端子より 1.23 V 出力を取り出すことが可能 ) ・ 休止期間の調整が全デューティ範囲で可能 ・ スタンバイ機能 ( 電源 ON/OFF 機能 ) 内蔵 ・ パッケージは SOP 16 ピンが 1 種類 , SSOP 16 ピン が 1 種類 ■ アプリケーション ・ LCD モニタ / パネル ・ 監視カメラ など Copyright©1989-2008 FUJITSU MICROELECTRONICS LIMITED All rights reserved 2006.5 MB3778 ■ 端子配列図 (TOP VIEW) CT 1 16 VREF RT 2 15 SCP +IN1 3 14 CTL −IN1 4 13 −IN2 FB1 5 12 FB2 DTC1 6 11 DTC2 OUT1 7 10 OUT2 E/GND 8 9 VCC (FPT-16P-M05) (FPT-16P-M06) ■ 端子機能説明 端子番号 端子記号 1 CT 発振器のタイミング容量接続端子です。 容量値は 150 pF ～ 15000 pF の範囲でご使用ください。 2 RT 発振器のタイミング抵抗接続端子です。 抵抗値は 5.1 kΩ ～ 100 kΩ の範囲でご使用ください。 また , 本端子は VREF × 1/2 の電圧を取り出すことが可能であり , 誤差増幅器の基準入力に 使用できます。 3 ＋ IN1 誤差増幅器 1 の非反転入力端子です。 4 － IN1 誤差増幅器 1 の反転入力端子です。 5 FB1 誤差増幅器 1 の出力端子です。 本端子と－ IN1 端子間に抵抗および容量を接続してゲイン設定や周波数特性の調整を行い ます。 6 DTC1 OUT1 の休止期間の設定を行う端子です。 VREF 電圧を外付け抵抗で分圧した電圧を印加して休止期間を設定します。 また , 本端子と GND 間に容量を接続してソフトスタート動作を行わせることも可能です。 7 OUT1 エミッタ共通 GND のオープンコレクタ出力端子です。 出力電流は 50 mA まで流すことができます。 8 E/GND 接地端子です。 9 VCC 10 OUT2 エミッタ共通 GND のオープンコレクタ出力端子です。 出力電流は OUT1 と同様に 50 mA まで流すことができます。 11 DTC2 OUT2 の休止期間の設定を行う端子です。 本端子の使用方法は DTC1 と同じです。 12 FB2 機 能 説 明 電源電圧端子です。 電源電圧は 3.6 ～ 18 V の範囲でご使用ください。 誤差増幅器 2 の出力端子です。 本端子と－ IN2 端子間に抵抗および容量を接続してゲイン設定や周波数特性の調整を行い ます。 なお , 誤差増幅器 2 の非反転入力には VREF × 1/2 の電圧が内部で接続されておりますの で , 正電圧出力の場合は誤差増幅器 2 をご使用ください。 （続く） 2 MB3778 （続き） 端子番号 端子記号 13 － IN2 機 能 説 明 誤差増幅器 2 の反転入力端子です。 14 CTL 電源コントロール端子です。 本端子を “L” レベルにすることにより IC はスタンバイ状態になり , 消費電流を 10 µA 以下 に抑えることができます。 入力レベルは TTL, CMOS で駆動可能です。 15 SCP タイマ・ラッチ式短絡保護回路の時定数設定コンデンサ接続端子です。 本端子と GND 間に容量を接続してご使用ください。 詳細な内容は「■機能説明」の「4．タイマ・ラッチ式短絡保護回路部」を参照してくだ さい。 16 VREF 2.46 V ( 標準 ) の電圧出力端子で , 1 mA までの負荷電流を取り出すことが可能です。 誤差増幅器の基準入力および休止期間の設定に使用します。 ■ ブロックダイヤグラム 9 14 2 1 1.23 V 2.46 V 16 基準電圧源 1.9 V 電源 コントロール 三角波発振器 Error Amp 1 + − 7 − + + 2.46 V 3 4 5 12 OUT1 1.3 V PWM Comp.1 − − + − + + S.C.P. Comp. OUT2 10 PWM Comp.2 2.1 V Error Amp 2 − 13 + 1.23 V 2.46 V 1 µA 15 R S Latch R U. V. L. O. D.T.C. Comp. − − + 8 1.1 V 6 11 3 MB3778 ■ 機能説明 1. 基準電圧部 基準電圧部は VCC 端子 (9 ピン ) より供給される電圧により温度補償された基準電圧 ( ≒ 2.46 V) を発生し , IC 内部回路 の動作電源として使用されます。 また , 外部には VREF 端子 (16 ピン ) より取り出すことができます。 2. 三角波発振器部 CT 端子 (1 ピン ) , RT 端子 (2 ピン ) にそれぞれタイミング用のコンデンサおよび抵抗を接続することにより , 任意な周 波数の三角波発振波形を発生できます。 この波形の振幅は 1.3 V ～ 1.9 V で , IC 内部の PWM 比較器の非反転入力に接続されるとともに C T 端子 (1 ピン ) より 外部に取り出すことができます。 3. 誤差増幅器部 (Error Amp) 誤差増幅器はスイッチング・レギュレータの出力電圧を検出し PWM 制御信号を出力する増幅器で , 同相入力電圧範囲 は 1.05 V ～ 1.45 V のため基準電圧出力を抵抗分割した電圧 ( 推奨値 VREF/2) あるいは RT 端子 (2 ピン ) の電圧 (1.23 V) を 非反転入力に与えて基準電圧とします。なお , もう一方の誤差増幅器の非反転入力はVREF/2 電圧が内部接続されています。 また , 誤差増幅器の出力端子より反転入力端子へ帰還抵抗および容量を接続することにより , 任意のループ－ゲインを 設定することができ , 安定した位相補償が可能です。 4. タイマ・ラッチ式短絡保護回路部 タイマ・ラッチ式短絡保護回路は各々の誤差増幅器の出力レベルを検出し , 双方あるいはどちらか一方の誤差増幅器の 出力レベルが約 2.1 V 以上になるとタイマ回路が動作し , 外付けされたプロテクション・イネーブル用コンデンサを充電し 始めます。 このコンデンサの電圧がトランジスタのベース・エミッタ接合電圧：VBE (≅ 0.65 V) に達するまでに誤差増幅器の出力が 正常な電圧範囲に復帰しないとき , ラッチ回路が動作し , 出力ドライブ・トランジスタをオフすると同時に休止期間を 100％にします。 5. 低入力電圧時誤動作防止回路部 (Under Voltage Lock-Out 機能 ) 電源投入時の過渡状態や電源ラインの瞬時低下はコントロール IC の誤動作を誘起し , システムの破壊もしくは劣化を 生じさせます。低入力時誤動作防止回路は電源電圧レベルに従って内部基準電圧レベルを検出し , ラッチ回路をリセット することにより出力ドライブ・トランジスタをオフし休止期間を 100％にするとともに SCP 端子 (15 ピン ) を “Low” に保ち ます。 6. PWM 比較器部 PWM 比較器部は各々一つの反転入力と二つの非反転入力を持つ電圧比較器で , 入力電圧に応じて出力パルスのオン時 間をコントロールする電圧－パルス幅変換器です。 発振器からの三角波が誤差増幅器出力とDTC端子電圧のいずれよりも低い期間に出力ドライブ・トランジスタをオンさ せます。 7. 出力ドライブ・トランジスタ 出力ドライブ・トランジスタは 18 V の耐圧を持ったエミッタ共通 GND のオープン・コレクタで出力されており , スイッ チング用パワー・トランジスタのドライブ電流は 50 mA まで流すことができます。 8. 電源コントロール部 CTL 端子 (14 ピン ) により電源 ON/OFF コントロールが可能です ( スタンバイ時の電源電流 10 µA 以下 ) 。 4 MB3778 ■ 絶対最大定格 項 目 記 号 条 件 電源電圧 VCC 誤差増幅器入力電圧 定 格 値 単 位 最小 最大 20 V VIN － 0.3 ＋ 10 V コントロール入力電圧 VCTL － 0.3 ＋ 20 V コレクタ出力電圧 VOUT 20 V コレクタ出力電流 IOUT 75 mA Ta ≦＋ 25 °C (SOP 品 ) 620 ＊ 1 mW Ta ≦＋ 25 °C (SSOP 品 ) 444 ＊ 2 mW － 55 ＋ 125 °C 許容損失 PD 保存温度 Tstg ＊ 1：4 cm 角の両面エポキシ基板に実装時 ＊ 2：10 cm 角の両面エポキシ基板に実装時 ＜注意事項＞ 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。 ■ 推奨動作条件 項 目 記 号 条 件 電源電圧 VCC 誤差増幅器入力電圧 規 格 値 単位 最 小 標 準 最 大 3.6 6.0 18 V VIN 1.05 1.45 V コントロール入力電圧 VCTL 0 18 V コレクタ出力電圧 VOUT 18 V コレクタ出力電流 IOUT 0.3 50 mA タイミング容量 CT 150 15000 pF タイミング抵抗 RT 5.1 100 kΩ 発振周波数 fOSC 1 500 kHz Ta － 30 ＋ 25 ＋ 85 °C 動作周囲温度 ＜注意事項＞ 推奨動作条件は , 半導体デバイスの正常な動作を保証する条件です。 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。 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。 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。 記載され ている以外の条件での使用をお考えの場合は , 必ず事前に当社営業担当部門までご相談ください。 5 MB3778 ■ 電気的特性 (VCC ＝ 6 V, Ta ＝＋ 25 °C) 項 目 記号 条 件 規 格 値 最 小 標 準 最 大 単位 出力電圧 VREF IOR ＝－ 1 mA 2.41 2.46 2.51 V 出力電圧温度変動 VRTC Ta ＝－ 30 °C ～＋ 85 °C －2 ± 0.2 ＋2 ％ 基準電圧部 入力安定度 Line VCC ＝ 3.6 V ～ 18 V 2 10 mV 負荷安定度 Load IOR ＝－ 0.1 mA ～－ 1 mA 1 7.5 mV － 30 － 10 －3 mA 短絡時出力電流 低入力時 スレッショルド電圧 誤動作防止 ヒステリシス幅 回路部 リセット電圧 (VCC) 入力スレッショルド電圧 入力スタンバイ電圧 保護回路部 入力ラッチ電圧 (S.C.P.) 入力ソース電流 三角波 発振器部 IOS VREF ＝ 2 V VtH IOR ＝－ 0.1 mA 2.72 V VtL IOR ＝－ 0.1 mA 2.60 V VHYS IOR ＝－ 0.1 mA 80 120 mV VR 1.5 1.9 V VtPC 0.60 0.65 0.70 V VSTB プルアップなし 50 100 mV VIN プルアップなし 50 100 mV － 1.4 － 1.0 － 0.6 µA Ibpc 比較器スレッショルド電圧 VtC 5 ピン , 12 ピン 2.1 V 発振周波数 fOSC CT ＝ 330 pF, RT ＝ 15 kΩ 160 200 240 kHz 周波数設定バラツキ fdev CT ＝ 330 pF, RT ＝ 15 kΩ ±5 ％ 周波数変動 (VCC) fdV VCC ＝ 3.6 V ～ 18 V ±1 ％ 周波数変動 (Ta) fdT Ta ＝－ 30 °C ～＋ 85 °C －4 ＋4 ％ 0.2 1 µA 休止期間調 入力バイアス電流 整回路部 ラッチモード・シンク電流 (D.T.C.) ラッチ入力電圧 Ibdt Idt Vdt ＝ 2.5 V 150 500 µA Vdt Idt ＝ 100 µA 0.3 V 入力オフセット電圧 VIO VO ＝ 1.6 V －6 ＋6 mV 入力オフセット電流 IIO VO ＝ 1.6 V － 100 ＋ 100 nA 入力バイアス電流 IB VO ＝ 1.6 V － 500 － 100 nA 同相入力電圧範囲 VICR 1.05 1.45 V 電圧利得 誤差 増幅器部 周波数帯域幅 (Error Amp) 同相信号除去比 最大出力電圧幅 出力シンク電流 出力ソース電流 VCC ＝ 3.6 V ～ 18 V AV RNF ＝ 200 kΩ 70 80 ― dB BW AV ＝ 0 dB 1.0 MHz 60 80 dB VOM ＋ VREF － 0.3 V VOM － 0.7 0.9 V CMRR IOM ＋ VO ＝ 1.6 V 1.0 mA IOM － VO ＝ 1.6 V － 60 µA （続く） 6 MB3778 （続き） (VCC ＝ 6 V, Ta ＝＋ 25 °C) 規 格 値 項 目 入力スレッショルド電圧 (fOSC ＝ 10 kHz) PWM 比較部 ON デューティサイクル 全デバイス 条 件 単位 最 小 標 準 最 大 Vt100 デューティサイクル＝ 100％ 1.9 2.25 V Vt0 デューティサイクル＝ 0％ 1.05 1.3 V Dtr Vdt ＝ VREF/1.45 55 65 75 ％ 入力シンク電流 IIN ＋ 5 ピン , 12 ピン＝ 1.6 V 1.0 mA 入力ソース電流 IIN － 5 ピン , 12 ピン＝ 1.6 V － 60 µA 入力オフ条件 コントロール 入力オン条件 部 コントロール端子電流 出力部 記号 VOFF ― 0.7 V VON ― 2.1 V ICTL VCTL ＝ 10 V 200 400 µA 出力リーク電流 Leak VO ＝ 18 V 10 µA 出力飽和電圧 VSAT IO ＝ 50 mA 1.1 1.4 V スタンバイ電流 ICCS VCTL ＝ 0 V 10 µA 平均供給電流 ICCa VCTL ＝ VCC, 出力無負荷 1.7 2.4 mA 7 MB3778 ■ 測定回路図 VCC = 6 V INPUT CTL TEST SW 4.7 kΩ CPE OUTPUT 1 4.7 kΩ OUTPUT 2 16 15 14 13 12 11 10 9 6 7 8 MB3778 1 330 pF 2 3 4 5 15 kΩ TEST INPUT ■ タイミングチャート ( 内部波形 ) 発振器三角波出力 短絡保護比較器基準入力→ 2.1 V 1.9 V デッドタイム , PWM 入力電圧→ 1.6 V 1.3 V 誤差増幅器出力 PWM 比較器出力 "High" "Low" デッドタイム 100％ 出力トランジスタ・"High" コレクタ波形 "Low" 0.65 V S.C.P. 端子波形 0.05 V 短絡保護比較器出力 tPE "High" "Low" パワー “ON” パワー “OFF” 2.1 V コントロール入力電圧 (VCTL：最小値 ) 0V 3.6 V 電源電圧 (VCC：最小値 ) 0V 8 プロテクション・イネーブルタイム tPE ≒ 0.6 × 106 × CPE (µs) MB3778 ■ 応用回路例 1. チョッパ方式ステップ・ダウン / インバーティング型 VIN (10 V) CTL 820 pF 1 16 2 15 3 14 0.1 µF 8.2 kΩ 56 µH 1.8 kΩ 4.7 kΩ 4.7 kΩ 0.033 µF 4.7 kΩ 150 kΩ 1.8 kΩ 4 13 MB3778 5 12 0.033 µF 220 µF − + 10 kΩ 10 kΩ 6 11 − + 1 µF 150 kΩ + − 7 10 8 9 1 µF 5.6 kΩ 2.4 kΩ 330 Ω 330 Ω 330 Ω 330 Ω 120 µH 120 µH − + − + 220 µF 9.1 kΩ VO− ( −5 V) 220 µF GND V O+ ( 5 V) 9 MB3778 2. チョッパ方式ステップ・アップ / インバーティング型 VIN (5 V) CTL 820 pF 1 16 2 15 3 14 0.1 µF 8.2 kΩ 56 µH 1.8 kΩ 4.7 kΩ 4.7 kΩ 0.033 µF 4.7 kΩ 150 kΩ 1.8 kΩ 4 13 MB3778 5 12 0.033 µF 220 µF − + 10 kΩ 10 kΩ 6 11 − + 1 µF 150 kΩ + − 7 10 8 9 1 µF 16 kΩ 4.7 kΩ 330 Ω 3.9 kΩ 330 Ω 120 µH 100 Ω 120 µH 220 µF − + 220 µF + − 9.1 kΩ VO− ( −5 V) 10 GND VO+ ( 5 V) MB3778 3. トランス使用多出力型 VIN (10 V) CTL 820 pF 1 16 2 15 3 14 0.1 µF 8.2 kΩ 56 µH 1.8 kΩ 4 13 MB3778 5 12 6 11 7 10 8 9 150 kΩ 220 µF − + 0.033 µF 10 kΩ 1.8 kΩ 220 Ω 4.7 kΩ 1000 pF 5.6 kΩ VO2− ( −12 V) − + − + − + − + 220 µF 220 µF 220 µF 220 µF VO1− ( −5 V) GND VO2+ ( 5 V) VO1+ ( 12 V) 11 MB3778 ■ 出力電圧の設定方法 出力電圧の設定は図 1 および図 2 に示すような接続により行います。 誤差増幅器の電源は他の内部回路と同様に基準電圧回路より供給されており , 同相入力電圧範囲は 1.05 V ～ 1.45 V に 設定されています。 反転または非反転入力端子に接続される基準入力電圧は 1.23 V (VREF/2) に設定して使用してください。 VREF R VO+ VO + = R1 VREF 2 × R2 (R1 + R2) + 5 ピンまたは 12 ピン − R R2 RNF 図 1 誤差増幅器の接続方法：出力電圧 VO が正の場合 VREF R VO − = − VREF 2 × R1 (R1 + R2) + VREF R1 + 5 ピン − R R2 RNF VO− 図 2 誤差増幅器の接続方法：出力電圧 VO が負の場合 12 MB3778 ■ タイマ・ラッチ式短絡保護回路の時定数設定方法 図 3 にプロテクション・ラッチ回路の構成図を示します。 誤差増幅器の出力はそれぞれ短絡保護コンパレータの反転入力に接続され , 非反転入力に接続された約 2.1 V の基準電 圧と常に比較動作を行っています。 スイッチング・レギュレータの負荷条件が安定している場合は誤差増幅器の出力変動もないため , 短絡保護コントロー ルも平衡を保ちます。このとき , SCP 端子 (15 ピン ) 電圧は約 50 mV に保持されています。 負荷条件が負荷短絡などで急激に変化し , 短絡保護コンパレータの反転入力に誤差増幅器から高レベルの信号 (2.1 V 以 上 ) が入力されると短絡保護コンパレータは “Low” レベルを出力し , トランジスタ Q1 をオフすることにより SCP 端子電 圧はリリースされ外付けされたプロテクション・イネーブル・コンデンサ CPE を次式で充電します。 VPE ＝ 50 mV ＋ tPE × 10 － 6/C PE 0.65 ＝ 50 mV ＋ tPE × 10 － 6/C PE CPE ＝ tPE/0.6 (µF) プロテクション・イネーブル・コンデンサが約 0.65 V に充電されるとプロテクション・ラッチをセットし , 低入力時誤動 作防止回路をイネーブルすることにより出力ドライブ・トランジスタをオフさせます。 このとき , 同時に休止期間を 100％ にします。 低入力時誤動作防止回路が一度イネーブルされるとプロテクション・イネーブルは解除されますが , プロテクション・ ラッチは電源を切らないとリセットしません。 D.T.C. コンパレータの反転入力はそれぞれの DTC 端子 (6, 11 ピン ) に接続され , 非反転入力に接続された約 1.1 V の基 準電圧と常に比較動作を行っています。 DTC 端子 (6, 11 ピン ) を使用してソフトスタート動作を行わせる際に短絡保護回路の誤動作を防止するため , DTC 端子 (6, 11 ピン ) が約 1.1 V に上がる間 D.T.C. コンパレータは “High” レベルを出力し , トランジスタ Q2 をオンすることにより SCP 端子 (15 ピン ) をクローズします。 2.46 V 1 µA S.C.P. Comp. SCP 15 R1 Error Amp1 Error Amp2 2.1 V − − + CPE Q1 Q2 Q3 S R Latch − − + D. T. C. Comp. 1.1 V U.V.L.O. 6 DTC1 11 DTC2 図 3 プロテクション・ラッチ回路 13 MB3778 ■ 休止期間の設定方法 昇圧 , フライバック方式による昇圧 , 反転出力を設定する場合 , 負荷変動等により FB 端子電圧が三角波電圧以上になる 可能性があります。この時 , 出力トランジスタがフルオン (ON Duty ＝ 100％) 固定の状態になります。 これを防止するため に出力トランジスタの最大デューティを設定します。そのために , 下図のように VREF 電圧より抵抗分圧にて DTC1 端子 (6 ピン ) 電圧を設定してください。 DTC1端子電圧が三角波電圧よりも高いとき, 出力トランジスタはオンとなります。 最大デューティの計算式は三角波振 幅≒ 0.6 V, 三角波下限電圧≒ 1.3 V のとき次のようになります ( 他チャネルも同様です ) 。 DUTY (ON) max (％) ≒ Vdt － 1.3 V × 100 , 0.6 V Rb Ra ＋ Rb Vdt (V) ＝ × VREF また , 最大デューティ設定を必要としない場合は三角波上限電圧≒ 1.9 V 以上の電圧設定にしてください。 VREF 16 Ra DTC1 6 Rb Vdt DTC1 で休止期間を設定する場合 (DTC2 も同様 ) 14 MB3778 ■ ソフトスタート時間設定方法 電源投入後 , DTC1 端子 (6 ピン ) に接続したコンデンサ (CDTC1) に充電を開始します。PWM コンパレータにより DTC1 端子電圧に比例したソフトスタート設定電圧と三角波電圧を比較し , OUT1 端子 (7 ピン ) の ON デューティを変化させソ フトスタート動作します。 ON デューティ≒ 50％までのソフトスタート時間は次式で求められます。 ソフトスタート時間 ( 出力 ON デューティ≒ 50％になるまでの時間 ) ts (s) ≒－ CDTC1 × Ra × Rb / (Ra ＋ Rb) × In (1 － 1.6 (Ra ＋ Rb) / (2.46 Rb) ) 例えば , Ra ＝ 4.7 kΩ, Rb ＝ 10 kΩ の場合は次式のようになります。 ts (s) ≒ 0.01 × CDTC1 (µF) VREF 16 Ra DTC1 6 Rb CDTC1 DTC1 端子でソフトスタートをする場合 (DTC2 も同様 ) 15 MB3778 ■ RT 端子の使用方法 三角波は , 図 4 に示すように , CT 端子に接続される容量を RT 端子に接続される抵抗で設定される電流値により充放電 し発振周波数を設定しています。 VREF また , RT 端子 (2 ピン ) より外部回路へ 2 を取り出す場合は , I1 に外部回路へ流れる電流 I2 が加わり発振周波数が 設定されますので外部回路接続時には注意が必要です ( 図 5 を参照してください ) 。 ICT = IRT 三角波発振回路 = VREF 2RT ( V2 ) REF 2 1 IRT ICT RT CT VREF 図 4 RT 端子から外部へ 2 を取り出さない場合 ICT = IRT 三角波発振回路 = I1 + I2 VREF = + I2 2RT ( V2 ) REF 2 1 IRT 外部 回路へ I2 ICT I1 RT CT VREF 図 5 RT 端子から外部へ 2 を取り出す場合 16 MB3778 ■ 複数個の IC の同期動作 複数個の MB3778 を用いて同期動作をさせる場合はマスタとなる IC の CT, RT 端子に所定のコンデンサ , 抵抗を挿入し 自励発振させます。さらにスレーブとなる IC の RT 端子 (2 ピン ) を VREF 端子 (16 ピン ) に接続し三角波発振のための充放 電回路を停止させ , マスタと各スレーブの CT 端子間を接続することにより実現できます。 マスタ・スレーブ動作時の接続図 MB3778 VCC ( マスタ ) CT RT MB3778 ( スレーブ ) MB3778 ( スレーブ ) 17 MB3778 ■ 標準特性曲線 基準電圧－電源電圧特性 Ta = +25 °C 2.5 1.0 0 0 0 4 8 電源電圧 12 16 0 20 4 8 12 電源電圧 VCC (V) 16 20 VCC (V) 三角波上限下限電圧－タイミング容量特性 基準電圧－動作周囲温度特性 2.47 2.2 VCC = VCTL = 6 V IOR = −1 mA 2.46 三角波上限下限電圧 基準電圧 VREF (V) Ta = +25 °C 2.0 平均供給電流 Icca (mA) 5.0 基準電圧 VREF (V) 平均供給電流－電源電圧特性 2.45 2.44 2.43 上限 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 VCC = 6 V RT = 15 kΩ Ta = +25 °C 下限 1.0 2.42 0.8 2.41 102 103 タイミング容量 2.40 −40 −20 +0 +20 +40 動作周囲温度 +60 +80 CT (pF) +100 Ta ( °C) コレクタ飽和電圧－シンク電流特性 VCC = 6 V Ta = +25 °C 4.0 3.0 2.0 1.0 誤差増幅器最大出力電圧振幅 (V) 誤差増幅器最大出力電圧振幅－周波数特性 5.0 コレクタ飽和電圧 (V) 104 3.0 VCC = 6 V Ta = +25 °C 2.0 1.0 0 100 500 1 k 5 k 10 k 周波数 50 k 100 k 500 k f (Hz) 0 0 100 200 300 400 500 シンク電流 (mA) （続く） 18 MB3778 発振周波数－タイミング抵抗特性 三角波周期－タイミング容量特性 100 三角波周期 (µs) VCC = 6 V Ta = +25 °C 発振周波数 fOSC (Hz) 1M VCC = 6 V RT = 15 kΩ Ta = +25 °C 10 100 k CT = 150 pF 1 102 103 タイミング容量 CT = 1500 pF 10 k 104 105 CT (pF) CT = 15000 pF 1k 1k 5 k 10 k 50 k100 k タイミング抵抗 500 k RT (Ω) 周波数変動－動作周囲温度特性 0 −10 −40 −20 0 +20 +40 動作周囲温度 +60 +80 +100 +120 Ta ( °C) VCC = 6 V Ta = +25 °C 基準電圧 VREF (V) 2.5 0 0 1 2 3 4 コントロール電圧 VCTL (V) 100 VCC = 6 V CT = 330 pF RT = 15 kΩ Ta = +25 °C 80 60 40 20 0 5k 10 k 50 k 100 k 500 k 1 M 発振周波数 fOSC (Hz) コントロール端子電流－コントロール入力電圧特性 基準電圧－コントロール電圧特性 5.0 ON デューティサイクル Dtr (％) VCC = 6 V CT = 330 pF RT = 15 kΩ 5 コントロール端子電流 ICTL (µA) 周波数変動 fdT (％) 10 ON デューティサイクル－発振周波数特性 VCC = 6 V Ta = +25 °C 500 250 0 0 4 8 12 コントロール入力電圧 16 20 VCTL (V) （続く） 19 MB3778 電圧利得および位相－周波数特性 0 φ −20 −90 −40 −180 10 100 1k 10 k 100 k AV 20 90 0 0 φ −20 −90 −40 1M −180 10 100 1k 10 k 100 k 1M 周波数 f (Hz) 周波数 f (Hz) 電圧利得および位相－周波数特性 ( 実験データ ) 電圧利得および位相－周波数特性 ( 実験データ ) 20 AV 0 180 90 0 −20 −90 φ −40 −180 10 100 1k 10 k 100 k CNF = 4700 pF 40 電圧利得 AV (dB) CNF = 470 pF 40 90 0 0 φ −20 −90 −40 1M 10 180 AV 20 周波数 f (Hz) 位相 φ (deg) 0 180 位相 φ (deg) 90 CNF = 0.047 µF 40 電圧利得 AV (dB) 20 180 位相 φ (deg) 電圧利得 AV (dB) AV 位相 φ (deg) CNF ＝オープン 40 電圧利得 AV (dB) 電圧利得および位相－周波数特性 ( 実験データ ) −180 100 1k 10 k 100 k 1M 周波数 f (Hz) 実験回路 VREF VREF CNF 4.7 kΩ 240 kΩ 4.7 kΩ − IN OUT 10 µF − + + エラーアンプ 4.7 kΩ 4.7 kΩ （続く） 20 MB3778 （続き） 許容損失－動作周囲温度特性 (SOP) 許容損失－動作周囲温度特性 (SSOP) 700 500 許容損失 PD (mW) 許容損失 PD (mW) 620 600 500 400 300 200 100 0 −40 −20 0 +20 +40 +60 動作周囲温度 Ta ( °C) +80 +100 444 400 300 200 100 0 −40 −20 0 +20 +40 +60 +80 +100 動作周囲温度 Ta ( °C) 21 MB3778 ■ 平滑コンデンサの等価直列抵抗と安定性について DC/DC コンバータにおいて平滑コンデンサの等価直列抵抗 (ESR) の値は , ループの位相特性に大きな影響を与えます。 ESR により , 位相特性は高周波領域において理想コンデンサに対し位相を進ませるため ( グラフ 1 参照 ) , システムの安 定性を改善します。一方 , 低 ESR の平滑コンデンサの使用はシステムの安定性を減少させますので , 低 ESR 品の半導体電 解コンデンサ (OS-CONTM) , タンタルコンデンサを使用する際には十分注意が必要です。 （注意事項）OS-CON は三洋電機株式会社の商標です。 降圧形 DC/DC コンバータの基本回路 L Tr RC VIN D RL C グラフ 1 位相－周波数特性 電圧利得－周波数特性 0 0 −20 −40 −60 10 (2) (1) : RC = 0 Ω (2) : RC = 31 mΩ 100 (1) 1k 周波数 f (Hz) 22 10 k 位相 φ (deg) 電圧利得 AV (dB) 20 (2) −90 −180 100 k 10 (1) : RC = 0 Ω (2) : RC = 31 mΩ 100 (1) 1k 周波数 f (Hz) 10 k 100 k MB3778 ・参考データ 平滑用のコンデンサをアルミ電解コンデンサ (RC ≅ 1.0 Ω) から ESR の小さい半導体電解コンデンサ (OS-CONTM： R C ≒ 0.2 Ω) に変更することにより位相余裕は半減します ( グラフ 2, 3 を参照してください ) 。 DC/DC コンバータ AV － φ 特性測定図 VOUT VO+ CNF この間の AV － φ 特性 −IN − FB VIN +IN + R2 R1 VREF/2 誤差増幅器 グラフ 2 DC/DC コンバータ＋ 5 V 出力 電圧利得 / 位相－周波数特性 VCC = 10 V RL = 25 Ω CP = 0.1 µF 電圧利得 (dB) 40 AV φ 20 90 62 ° 0 0 −20 −40 10 180 位相 (deg) 60 VO+ A 電解コンデンサ + 220 µF (16 V) − RC ≅ 1.0 Ω：fOSC ＝ 1 kHz −90 100 1k 10 k GND −180 100 k 周波数 f (Hz) グラフ 3 DC/DC コンバータ＋ 5 V 出力 電圧利得 / 位相－周波数特性 VCC = 10 V RL = 25 Ω CP = 0.1 µF AV 電圧利得 (dB) 40 20 180 90 φ 0 27 ° −20 −40 10 0 位相 (deg) 60 −90 100 1k 10 k VO+ OS-CONTM + 22 µF (16 V) − RC ≅ 0.2 Ω：fOSC ＝ 1 kHz GND −180 100 k 周波数 f (Hz) 23 MB3778 ■ 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 250 kΩ ～ 1 MΩ の抵抗を直列にいれたアースを使用してください。 ・負電圧を印加しないでください。 ・－ 0.3 V 以下の負電圧を印加した場合，LSI に寄生トランジスタが発生し，誤動作を起こすことがあります。 ■ オーダ型格 型 格 パッケージ 備 考 MB3778PFV- □□□ プラスチック・SSOP, 16 ピン (FPT-16P-M05) 従来品 MB3778PF- □□□ プラスチック・SOP, 16 ピン (FPT-16P-M06) 従来品 MB3778PFV- □□□ E1 プラスチック・SSOP, 16 ピン (FPT-16P-M05) 鉛フリー品 MB3778PF- □□□ E1 プラスチック・SOP, 16 ピン (FPT-16P-M06) 鉛フリー品 ■ RoHS 指令に対応した品質管理 ( 鉛フリー品の場合 ) 富士通マイクロエレクトロニクスの LSI 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。この基準に適合している製品は , 型格に “E1” を付加して表します。 24 MB3778 ■ 製品捺印 ( 鉛フリー品の場合 ) MB3778 XXXX XXX SOP-16 (FPT-16P-M06) E1 INDEX 鉛フリー表示 3778 鉛フリー表示 E1XXXX XXX SSOP-16 (FPT-16P-M05) INDEX 25 MB3778 ■ 製品ラベル ( 鉛フリー品の場合の例 ) 鉛フリー表示 JEITA 規格 MB123456P - 789 - GE1 (3N) 1MB123456P-789-GE1 1000 (3N)2 1561190005 107210 JEDEC 規格 G Pb QC PASS PCS 1,000 MB123456P - 789 - GE1 2006/03/01 ASSEMBLED IN JAPAN MB123456P - 789 - GE1 1/1 0605 - Z01A 1000 1561190005 鉛フリー型格は末尾に「E1」あり。 26 MB3778 ■ MB3778PF- □□□ E1, MB3778PFV- □□□ E1 推奨実装条件 【弊社推奨実装条件】 項 目 内 容 実装方法 IR ( 赤外線リフロー ) ・手半田付け ( 部分加熱法 ) 実装回数 2回 保管期間 開梱前 製造後 2 年以内にご使用ください。 開梱～ 2 回目リフロー迄の 保管期間 8 日以内 開梱後の保管期間を 超えた場合 ベーキング (125 °C , 24 h) を実施の上 , 8 日以内に処理願います。 5 °C ～ 30 °C, 70％RH 以下 ( 出来るだけ低湿度 ) 保管条件 【実装方法の各条件】 (1) IR ( 赤外線リフロー ) 260 °C 255 °C 本加熱 170 °C ~ 190 °C (b) RT (a) H ランク：260 °C Max (a) 温度上昇勾配 (b) 予備加熱 (c) 温度上昇勾配 (d) ピーク温度 (d’) 本加熱 (e) 冷却 (c) (d) (e) (d') ：平均 1 °C/s ～ 4 °C/s ：温度 170 °C ～ 190 °C, 60s ～ 180s ：平均 1 °C/s ～ 4 °C/s ：温度 260 °CMax 255 °Cup 10s 以内 ：温度 230 °C up 40s 以内 or 温度 225 °C up 60s 以内 or 温度 220 °C up 80s 以内 ：自然空冷または強制空冷 ( 注意事項 ) パッケージボディ上面温度を記載 (2) 手半田付け ( 部分加熱法 ) コテ先温度 ：Max 400 °C 時間 ：5 s 以内 / ピン 27 MB3778 ■ パッケージ・外形寸法図 プラスチック・SOP, 16 ピン (FPT-16P-M06) プラスチック・SOP, 16 ピン （FPT-16P-M06） +0.25 リードピッチ 1.27mm パッケージ幅× パッケージ長さ 5.3 × 10.15mm リード形状 ガルウィング 封止方法 プラスチックモールド 取付け高さ 2.25mm MAX 質量 0.20g コード（参考） P-SOP16-5.3×10.15-1.27 注 1）*1 印寸法はレジン残りを含む。 注 2）*2 印寸法はレジン残りを含まず。 注 3）端子幅および端子厚さはメッキ厚を含む。 注 4）端子幅はタイバ切断残りを含まず。 +.010 +0.03 *110.15 –0.20 .400 –.008 0.17 –0.04 +.001 16 .007 –.002 9 *2 5.30±0.30 7.80±0.40 (.209±.012) (.307±.016) INDEX Details of "A" part +0.25 2.00 –0.15 +.010 .079 –.006 1 "A" 8 1.27(.050) 0.47±0.08 (.019±.003) 0.13(.005) (Mounting height) 0.25(.010) 0~8˚ M 0.50±0.20 (.020±.008) 0.60±0.15 (.024±.006) +0.10 0.10 –0.05 +.004 .004 –.002 (Stand off) 0.10(.004) C 2002 FUJITSU LIMITED F16015S-c-4-7 単位：mm （inches） 注意：括弧内の値は参考値です。 （続く） 28 MB3778 （続き） プラスチック・SSOP, 16 ピン (FPT-16P-M05) プラスチック・SSOP, 16 ピン （FPT-16P-M05） リードピッチ 0.65mm パッケージ幅× パッケージ長さ 4.40 × 5.00mm リード形状 ガルウィング 封止方法 プラスチックモールド 取付け高さ 1.45mm MAX 重さ 0.07g コード（参考） P-SSOP16-4.4×5.0-0.65 注 1）*1 印寸法のレジン残りは片側 +0.15（.006）MAX 注 2）*2 印寸法はレジン残りを含まず。 注 3）端子幅および端子厚さはメッキ厚を含む。 注 4）端子幅はタイバ切断残りを含まず。 *1 5.00±0.10(.197±.004) 0.17±0.03 (.007±.001) 9 16 *2 4.40±0.10 6.40±0.20 (.173±.004) (.252±.008) INDEX Details of "A" part +0.20 1.25 –0.10 +.008 .049 –.004 LEAD No. 1 8 0.65(.026) 0.10(.004) C (Mounting height) 2003 FUJITSU LIMITED F16013S-c-4-6 "A" 0.24±0.08 (.009±.003) 0.13(.005) M 0~8˚ 0.50±0.20 (.020±.008) 0.60±0.15 (.024±.006) 0.10±0.10 (Stand off) (.004±.004) 0.25(.010) 単位：mm （inches） 注意：括弧内の値は参考値です。 29 MB3778 MEMO 30 MB3778 MEMO 31 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 〒 163-0722 東京都新宿区西新宿 2-7-1 新宿第一生命ビル http://jp.fujitsu.com/fml/ お問い合わせ先 富士通エレクトロニクス株式会社 〒 163-0731 東京都新宿区西新宿 2-7-1 新宿第一生命ビル http://jp.fujitsu.com/fei/ 電子デバイス製品に関するお問い合わせは , こちらまで , 0120-198-610 受付時間 : 平日 9 時～ 17 時 ( 土・日・祝日 , 年末年始を除きます ) 携帯電話・PHS からもお問い合わせができます。 ※電話番号はお間違えのないよう , お確かめのうえおかけください。 本資料の記載内容は , 予告なしに変更することがありますので , ご用命の際は営業部門にご確認ください。 本資料に記載された動作概要や応用回路例は , 半導体デバイスの標準的な動作や使い方を示したもので , 実際に使用する機器での動作を保証するも のではありません。従いまして , これらを使用するにあたってはお客様の責任において機器の設計を行ってください。これらの使用に起因する損害な どについては , 当社はその責任を負いません。 本資料に記載された動作概要・回路図を含む技術情報は , 当社もしくは第三者の特許権 , 著作権等の知的財産権やその他の権利の使用権または実施 権の許諾を意味するものではありません。また , これらの使用について , 第三者の知的財産権やその他の権利の実施ができることの保証を行うもので はありません。したがって , これらの使用に起因する第三者の知的財産権やその他の権利の侵害について , 当社はその責任を負いません。 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に使用されることを意図して設計・製造されてい ます。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をいう）, ならびに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。したがって , これらの用途にご使用をお考えのお客様は , 必ず事前に営業部門までご相談ください。ご相談なく使用 されたことにより発生した損害などについては , 責任を負いかねますのでご了承ください。 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 , お客様は , 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を輸出または提供する場合は , 外国為替及び外国貿易法および米国輸出管理関連法規等の規制をご確認の上 , 必要な手続き をおとりください。 本書に記載されている社名および製品名などの固有名詞は , 各社の商標または登録商標です。 編集 販売戦略部