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。 MB39C811 光・振動環境発電用超低消費電力降圧 IC Data Sheet (Full Production) 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。Spansion Inc.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。 Publication Number MB39C811_DS405-00013 CONFIDENTIAL Revision 3.0 Issue Date December 05, 2014 D a t a S h e e t データシートの呼称に関するお知らせ Spansion Inc.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。Spansion 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、Spansion Inc.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、Spansion Inc.は、Advance Information に以下の条件を記載しています。 「本書には、Spansion Inc.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。Spansion Inc.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。Spansion Inc.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。Spansion Inc.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。Spansion Inc.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 MB39C811_DS405-00013-3v0-J, December 05, 2014 MB39C811 光・振動環境発電用超低消費電力降圧 IC Data Sheet (Full Production) 1. 概要 MB39C811 は, 低損失の全波ブリッジ整流器とコンパレータ方式を採用した高効率の降圧 DC/DC コンバー タ IC です。 圧電トランスデューサなどの高出力インピーダンスのエネルギー源向けの, 環境発電 (エナジーハーベス ト)ソリューションを実現します。 8 つのプリセット出力電圧を選択可能で, 最大 100mA の出力電流を供給できます。 2. 特長 静止電流 (無負荷, 出力定常状態) :1.5μA 静止電流 (VIN = 2.5V UVLO 時) :550nA 低損失全波ブリッジ整流器内蔵 VIN 入力電圧範囲:2.6V ~ 23V 出力電圧設定:1.5V, 1.8V, 2.5V, 3.3V, 3.6V, 4.1V, 4.5V, 5.0V 出力電流:最大 100mA 各種保護機能 − 入力保護用シャント:VIN ≥ 21V, シャント電流最大 100mA − 過電流制限 入出力パワーグッド検出信号出力 3. アプリケーション 光環境発電 圧電環境発電 機械振動環境発電 ワイヤレス HVAC センサ スタンドアロン降圧レギュレータ オンラインデザインシミュレータ Easy DesignSim 本製品は、回路動作や周辺部品をオンライン上で手軽に確認できるシミュレーショ ンツールを提供しています。 下記、URL よりご利用ください。 http://www.spansion.com/easydesignsim/jp/ Publication Number MB39C811_DS405-00013 Revision 3.0 Issue Date December 05, 2014 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。Spansion Inc.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。 CONFIDENTIAL D a t a S h e e t Table of Contents 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 概要 ................................................................................................................................................ 3 特長 ................................................................................................................................................ 3 アプリケーション ........................................................................................................................... 3 端子配列図 ..................................................................................................................................... 6 端子機能説明 .................................................................................................................................. 7 ブロックダイヤグラム.................................................................................................................... 8 絶対最大定格 .................................................................................................................................. 9 推奨動作条件 ................................................................................................................................ 10 電気的特性 ................................................................................................................................... 11 9.1 DC 特性 ......................................................................................................................... 11 9.2 内蔵ブリッジ整流回路 ...................................................................................................... 12 9.3 AC 特性(入出力パワーグッド)........................................................................................... 12 機能仕様 ....................................................................................................................................... 13 10.1 動作概要 ......................................................................................................................... 13 10.2 動作/停止シーケンス ......................................................................................................... 14 10.3 機能説明 ......................................................................................................................... 15 応用回路例 ................................................................................................................................... 17 アプリケーションノート .............................................................................................................. 19 特性例 ........................................................................................................................................... 23 基板レイアウトの注意点 .............................................................................................................. 29 使用上の注意 ................................................................................................................................ 30 オーダ型格 ................................................................................................................................... 31 製品捺印 ....................................................................................................................................... 31 製品ラベル ................................................................................................................................... 32 推奨実装条件 ................................................................................................................................ 35 パッケージ・外形寸法図 .............................................................................................................. 36 主な変更内容 ................................................................................................................................ 37 Figures Figure 4-1 端子配列図 ............................................................................................................................... 6 Figure 6-1 ブロックダイヤグラム ............................................................................................................. 8 Figure 7-1 許容損失-動作周囲温度 .......................................................................................................... 9 Figure 9-1 AC 特性 ................................................................................................................................... 12 Figure 10-1 タイミングチャート ............................................................................................................. 14 Figure 10-2 入出力パワーグッド信号出力 ............................................................................................... 16 Figure 11-1 光環境発電向け応用回路例 .................................................................................................. 17 Figure 11-2 振動環境発電向け応用回路例 ............................................................................................... 17 Figure 11-3 振動環境発電向け AC 入力倍電圧整流回路例 ...................................................................... 18 Figure 12-1 OPGOOD 信号で動作を開始した場合の応用例 .................................................................... 21 Figure 12-2 OPGOOD 信号が High レベルになった後、一定時間待機した場合 ..................................... 22 Figure 13-1 DC/DC コンバータの特性例.................................................................................................. 23 Figure 13-2 ブリッジ整流器の特性例 ...................................................................................................... 26 Figure 13-3 DC/DC コンバータの負荷急変 .............................................................................................. 26 Figure 13-4 DC/DC コンバータのスイッチング波形 ................................................................................ 27 Figure 14-1 基板レイアウト例................................................................................................................. 29 Figure 17-1 製品捺印 ............................................................................................................................... 31 Figure 18-1 内装箱製品表示[Q-Pack ラベル(4 × 8.5 インチ)].................................................................. 32 Figure 18-2 アルミラミネート袋製品表示[2-in-1 ラベル(4 × 8.5 インチ)] ............................................... 33 Figure 18-3 エンボステーピング・リール製品表示[リールラベル(4 × 2.5 インチ)] ................................ 34 Figure 18-4 エンボステーピング・リール表示[ドライパック&リールラベル(4 × 2.5 インチ)] .............. 34 Figure 18-5 外装箱製品表示[シッピングラベル(4 × 8.5 インチ)]............................................................. 34 4 CONFIDENTIAL MB39C811_DS405-00013-3v0-J, December 05, 2014 D a t a S h e e t Figure 19-1 推奨実装条件 ........................................................................................................................ 35 Tables Table 5-1 端子機能説明 ............................................................................................................................. 7 Table 7-1 絶対最大定格 ............................................................................................................................. 9 Table 8-1 推奨動作条件 ........................................................................................................................... 10 Table 9-1 DC 特性 ..................................................................................................................................... 11 Table 9-2 内蔵ブリッジ整流回路 ............................................................................................................. 12 Table 9-3 AC 特性 ..................................................................................................................................... 12 Table 10-1 出力電圧設定と低電圧誤動作防止(UVLO)機能 ...................................................................... 15 Table 10-2 入力パワーグッド信号出力 (IPGOOD) ................................................................................. 15 Table 10-3 出力パワーグッド信号出力 (OPGOOD)................................................................................ 15 Table 11-1 部品表 .................................................................................................................................... 18 Table 12-1 推奨インダクタの製造元 ....................................................................................................... 19 Table 12-2 光発電用ハーベスターの製造元 ............................................................................................. 19 Table 12-3 振動発電用ハーベスターの製造元 ......................................................................................... 19 Table 12-4 容量の製造元 ......................................................................................................................... 20 Table 16-1 オーダ型格 ............................................................................................................................. 31 Table 19-1 推奨実装条件 ......................................................................................................................... 35 Table 19-2 推奨実装条件(J-STD-020D) ................................................................................................... 35 December 05, 2014, MB39C811_DS405-00013-3v0-J CONFIDENTIAL 5 D a t a S h e e t 4. 端子配列図 Figure 4-1 端子配列図 N.C. N.C. N.C. N.C. N.C. N.C. N.C. N.C. N.C. N.C. (TOP VIEW) 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 GND 27 IPGOOD VIN 5 26 OPGOOD LX 6 25 GND PGND 7 24 S0 N.C. 8 23 S1 GND 9 22 S2 N.C. 10 21 GND 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 N.C. 4 AC2_1 N.C. DCOUT2 VOUT AC2_2 28 DCGND2 3 DCGND1 VB N.C. AC1_2 N.C. 29 DCOUT1 30 2 AC1_1 1 N.C. N.C. (QFN_40PIN) 6 CONFIDENTIAL MB39C811_DS405-00013-3v0-J, December 05, 2014 D a t a S h e e t 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 1~4 N.C. - 未接続端子(オープンとしてください) 5 VIN - DC 電源入力端子 6 LX O DC/DC 出力端子 7 PGND - PGND 端子 8 N.C. - 未接続端子(オープンとしてください) 9 GND - GND 端子 10,11 N.C. - 未接続端子(オープンとしてください) 12 AC1_1 I ブリッジ整流器 1 AC 入力端子 1 13 DCOUT1 O ブリッジ整流器 1 DC 出力端子 14 AC1_2 I ブリッジ整流器 1 AC 入力端子 2 15 DCGND1 - GND 端子 16 DCGND2 - GND 端子 17 AC2_2 I ブリッジ整流器 2 AC 入力端子 2 18 DCOUT2 O ブリッジ整流器 2 DC 出力端子 19 AC2_1 I ブリッジ整流器 2 AC 入力端子 1 20 N.C. - 未接続端子(オープンとしてください) 21 GND - GND 端子 22 S2 I 出力電圧選択端子 2 23 S1 I 出力電圧選択端子 1 24 S0 I 出力電圧選択端子 0 25 GND - GND 端子 26 OPGOOD O 出力パワーグッド出力端子 27 IPGOOD O 入力パワーグッド出力端子 28 VOUT I 出力電圧フィードバック端子 29 VB O 内部回路用電源端子 30 GND - GND 端子 31 ~ 40 N.C. - 未接続端子(オープンとしてください) December 05, 2014, MB39C811_DS405-00013-3v0-J CONFIDENTIAL 機能説明 7 D a t a S h e e t 6. ブロックダイヤグラム C1 CVIN VIN DCOUT2 DCOUT1 Figure 6-1 ブロックダイヤグラム AC1_1 SHUNT DCGND1 AC1_2 AC2_1 LX L1 C2 CVOUT DCGND2 AC2_2 PGND ERR CMP S2,S1,S0 VOUT CONTROL 3 VOUT CTL VOUT VIN BGR IPGOOD UVLO VB C3 CVB OPGOOD VB REG. PGOOD UVLO_VB 8 CONFIDENTIAL MB39C811_DS405-00013-3v0-J, December 05, 2014 D a t a S h e e t 7. 絶対最大定格 Table 7-1 絶対最大定格 項目 記号 VIN 端子入力電圧 VIN 端子入力スルーレート VVINMAX VIN 端子 SRMAX VIN 端子 IINMAX VIN 端子 VIN 端子入力電流 AC 端子入力電圧 VACMAX AC 端子入力電流 IPVMAX LX 端子入力電圧 VLXMAX 入力電圧 VVINPUTMAX PD 許容損失 保存温度 TSTG ESD 電圧 1 定格値 条件 VESDH 最少 (VIN ≥ 7V) AC1_1 端子, AC1_2 端子, AC2_1 端子, AC2_2 端子 AC1_1 端子, AC1_2 端子, AC2_1 端子, AC2_2 端子 +24 V - 0.25 V/ms - 100 mA -0.3 +24 V - 50 mA +24 V VVB + 0.3 S0 端子, S1 端子, S2 端子 -0.3 VOUT 端子 -0.3 +7.0 V Ta ≤ +25°C - 2500 mW -55 +125 °C -900 +2000 V Human Body Model (100pF, 5kΩ) ESD 電圧 2 ESD 電圧 3 単位 -0.3 -0.3 LX 端子 最大 (≤ +7.0) V VESDM Machine Model (200pF, 0Ω) -150 +150 V VCDM Charged Device Model -1000 +1000 V Figure 7-1 許容損失-動作周囲温度 3.0 許容損失 [W] 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -50 -25 0 25 50 75 100 温度 [℃] <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。 December 05, 2014, MB39C811_DS405-00013-3v0-J CONFIDENTIAL 9 D a t a S h e e t 8. 推奨動作条件 Table 8-1 推奨動作条件 項目 VIN 端子入力電圧 AC 端子入力電圧 入力電圧 動作周囲温度 記号 VVIN VPV 条件 VIN 端子 AC1_1 端子, AC1_2 端子, AC2_1 端子, AC2_2 端子 規格値 単位 最小 標準 最大 2.6 - 23 V - - 23 V V VSI S0 端子, S1 端子, S2 端子 0 VVB VFB VOUT 端子 0 5.5 V -40 +85 C Ta - <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。 10 CONFIDENTIAL MB39C811_DS405-00013-3v0-J, December 05, 2014 D a t a S h e e t 9. 電気的特性 9.1 DC 特性 Table 9-1 DC 特性 (Ta=-40°C ~ +85°C, VVIN=7.0V, L1=22µH, C2=47µF) 項目 記号 IVIN 静止電流 プリセット出力電圧 ピークスイッチング電流 VVOUT 規格値 単位 最小 標準 最大 VVIN = 2.5V (UVLO), Ta = +25°C - 550 775 nA VVIN = 4.5V (sleep mode), Ta = +25°C - 1.5 2.25 µA VVIN = 18V (sleep mode), Ta = +25°C - 1.9 2.85 µA S2 = L, S1 = L, S0 = L, IOUT = 1mA 1.457 1.5 1.544 V S2 = L, S1 = L, S0 = H, IOUT = 1mA 1.748 1.8 1.852 V S2 = L, S1 = H, S0 = L, IOUT = 1mA 2.428 2.5 2.573 V S2 = L, S1 = H, S0 = H, IOUT = 1mA 3.214 3.3 3.386 V S2 = H, S1 = L, S0 = L, IOUT = 1mA 3.506 3.6 3.694 V S2 = H, S1 = L, S0 = H, IOUT = 1mA 3.993 4.1 4.207 V S2 = H, S1 = H, S0 = L, IOUT = 1mA 4.383 4.5 4.617 V S2 = H, S1 = H, S0 = H, IOUT = 1mA 4.870 5.0 5.130 V IPEAK IOUTMAX 最大出力電流 条件 Ta = +25°C 200 250 400 mA 100(*1) - - mA 3.8 4.0 4.2 V 4.94 5.2 5.46 V 6.84 7.2 7.56 V 2.6 2.8 3.0 V 3.8 4.0 4.2 V 5.7 6.0 6.3 V 19 21 23 V 100 - - mA 90 94 98 % 65.5 70 74.5 % - 5.0(*1) - V S2 = L, S1 = L, S0 = L S2 = L, S1 = L, S0 = H S2 = L, S1 = H, S0 = L UVLO 解除電圧 (入力パワーグッド検知電圧) VUVLOH S2 = L, S1 = H, S0 = H S2 = H, S1 = L, S0 = L S2 = H, S1 = L, S0 = H S2 = H, S1 = H, S0 = L S2 = H, S1 = H, S0 = H S2 = L, S1 = L, S0 = L S2 = L, S1 = L, S0 = H S2 = L, S1 = H, S0 = L UVLO 検知電圧 (入力パワーグッドリセット電圧) VUVLOL S2 = L, S1 = H, S0 = H S2 = H, S1 = L, S0 = L S2 = H, S1 = L, S0 = H S2 = H, S1 = H, S0 = L S2 = H, S1 = H, S0 = H VIN 端子シャント電圧 VSHUNT VIN 端子シャント電流 ISHUNT 出力パワーグッド検知電圧 VOPGH 出力パワーグッドリセット電圧 VOPGL 内部回路用電源出力電圧 VVB IVIN = 1mA 対プリセット電圧比 VVOUT ≥ 3.3V (*2) 対プリセット電圧比 VVIN = 6V ~ 20V *1: この値は規格値ではありません。設計する際の目安としてお使いください。 *2: VVOUT ≤ 2.5V で出力パワーグッド機能(VOPGH)をご使用の場合は、担当部門へお問い合わせくださ い。 December 05, 2014, MB39C811_DS405-00013-3v0-J CONFIDENTIAL 11 D a t a S h e e t 9.2 内蔵ブリッジ整流回路 Table 9-2 内蔵ブリッジ整流回路 (Ta=+25°C) 項目 記号 条件 単位 標準 最大 150 280 450 mV - - 50 mA 順バイアス電圧 VF 順方向電流 IF 逆バイアスリーク電流 IR VR = 18V - - 20 nA VBREAK IR = 1μA VSHUNT 25 - V ブレークダウン電圧 9.3 IF = 10μA 規格値 最小 - AC 特性(入出力パワーグッド) Table 9-3 AC 特性 (Ta=+25°C, VOUT=3.3V) 項目 記号 条件 規格値 単位 最小 標準 最大 - ms tIPGH SRVIN = 0.1 V/ms - 1 入力パワーグッドリセット遅延時間 tIPGL SRVIN = 0.1 V/ms - 1 - ms 入力パワーグッド不定時間 tIPGX OPGOOD 立上り時 - 1 3 ms 出力パワーグッド検知遅延時間 tOPGH IOUT = 0A, L1 = 22μH, - 1 - ms - 1 - ms 入力パワーグッド検知遅延時間 C2 = 47μF 出力パワーグッドリセット遅延時間 tOPGL IOUT =1mA, C2 = 47μF Figure 9-1 AC 特性 VUVLOH VIN VUVLOL VOPGH VOPGL VOUT tIPGH IPGOOD tIPGL tIPGX OPGOOD tOPGH tOPGL 12 CONFIDENTIAL MB39C811_DS405-00013-3v0-J, December 05, 2014 D a t a S h e e t 10. 機能仕様 10.1 動作概要 ブリッジ整流器 AC1_1, AC1_2 端子または AC2_1, AC2_2 端子に入力される AC 電圧を, 低損失ダイオードのブリッジ整流 器にて全波整流します。ブリッジ整流器出力は, DCOUT1 端子および DCOUT2 端子より出力されます。こ れらの出力を VIN 端子に接続することにより, 電荷が容量に蓄積され, 降圧コンバータのエネルギー蓄電器 として使用されます。 内部回路用電源 VIN 端子電圧が 3.5 V 以下のとき, VIN 端子より直接内部回路に電源を供給します。VIN 端子電圧が 3.5 V を 超えると,内部レギュレータが起動し, 内部レギュレータより内部回路に電源を供給します。そのため, 2.6V ~23 V の幅広い入力電圧範囲においても, 安定した出力電圧を維持できます。 DC/DC 起動/停止 VIN 端子電圧が低電圧誤動作防止回路(UVLO)の解除電圧 VUVLOH を超えると, コンバータ回路をイネーブ ルし, 入力容量より出力容量に電荷を供給します。 VIN 端子電圧が UVLO 検知電圧 VUVLOL を下回ると, コ ンバータをディセーブルします。UVLO の解除電圧と検知電圧の間には 1.2 V のヒステリシスがあるため, ノイズや起動時の VIN 端子電圧低下による頻繁なコンバータの ON/OFF の繰返しを防止できます。 スリープ/アクティブ自動制御 コンバータのフィードバック電圧 VFB が既定の電圧に達すると, スイッチング動作を停止するスリープ状 態となり, 内部回路の消費電力を削減します。VOUT の電圧があるしきい値以下となると, 再びコンバータ をアクティブにすることにより, VOUT の電圧を規定値に保持します。 December 05, 2014, MB39C811_DS405-00013-3v0-J CONFIDENTIAL 13 D a t a S h e e t 10.2 動作/停止シーケンス Figure 10-1 タイミングチャート AC1_1, AC1_2 or AC2_1, AC2_2 VSHUNT Charge Voltage VVB VIN VUVLOH VUVLOL VB UVLO (internal signal) UVLO Rising active Transfer Charge to the Output 14 CONFIDENTIAL VOPGH sleep Output IPGOOD IPGOOD OPGOOD UVLO Falling UVLO Falling DC/DC Enable LX VOUT VVB Internal Regulator Start-up Output OPGOOD VOPGL Rest IPGOOD Reset OPGOOD MB39C811_DS405-00013-3v0-J, December 05, 2014 D a t a S h e e t 10.3 機能説明 出力電圧設定と低電圧誤動作防止(UVLO)機能 S2, S1, S0 端子によって, 8 種類のプリセット電圧から出力電圧を選択できます。 また, VIN 端子電圧の起動時における過渡状態や瞬時低下による IC の誤動作やシステムの破壊や劣化を防 止するため,低電圧誤動作防止回路を内蔵しています。これらは, プリセット電圧に応じて以下のように設定 されます。VIN 端子が低電圧誤動作防止回路の解除電圧以上になればシステムは復帰します。 Table 10-1 出力電圧設定と低電圧誤動作防止(UVLO)機能 低電圧誤動作防止 (UVLO) -標準値- S2 L S1 S0 VOUT [V] L L 1.5 L L H 1.8 L H L 2.5 L H H 3.3 H L L 3.6 H L H 4.1 H H L 4.5 H H H 5.0 検知電圧 解除電圧 (電圧降下時) VUVLOL [V] (電圧上昇時) VUVLOH [V] 2.8 4.0 4.0 5.2 6.0 7.2 入出力パワーグッド信号出力 VIN 端子の入力電圧が UVLO の解除電圧 VUVLOH 以上のとき, 入力パワーグッドとして IPGOOD 端子の出 力を“H”レベルに設定します。VIN 端子の入力電圧が UVLO の検知電圧 VUVLOL 以下になった場合, IPGOOD 端子の出力を“L”レベルにリセットします。IPGOOD 出力は, 以下の出力パワーグッド信号出力 OPGOOD が“H”レベルのときのみ有効です。 出力パワーグッド信号 OPGOOD は, VOUT 端子のフィードバック電圧 VFB が検知電圧 VOPGH 以上のとき, “H”レベルに設定されます。フィードバック電圧 VFB がリセット電圧 VOPGL 以下になった場合, OPGOOD 端子の出力を“L”レベルにリセットします。 Table 10-2 入力パワーグッド信号出力 (IPGOOD) OPGOOD UVLO IPGOOD L Don’t care L H L L H H H Table 10-3 出力パワーグッド信号出力 (OPGOOD) VFB OPGOOD ≤ VOPGL L ≥ VOPGH (VVOUT ≥ 3.3V) (*1) H *1 : VVOUT≦2.5V で出力パワーグッド機能(VOPGH)をご使用の場合は、担当部門へお問い合わせくださ い。 December 05, 2014, MB39C811_DS405-00013-3v0-J CONFIDENTIAL 15 D a t a S h e e t Figure 10-2 入出力パワーグッド信号出力 OPGOOD Logic High Logic Low VOPGL VOPGH VOUT 入力過電圧保護 VIN 端子に VSHUNT (標準 21V) を超える電圧が入力されると, 過電圧保護回路が有効となり, 入力レベル をクランプします。クランプ時に流れる電流は ISHUNT (最大 100mA) です。 過電流保護 LX 端子の出力電流が過電流検知レベル IPEAK に達すると, メイン側 FET を OFF 状態とし, インダクタ電 流のピーク値を抑制することによって回路を保護します。 16 CONFIDENTIAL MB39C811_DS405-00013-3v0-J, December 05, 2014 D a t a S h e e t 11. 応用回路例 Figure 11-1 光環境発電向け応用回路例 PV AC1_1 DCGND1 AC1_2 C3 4.7uF DCOUT1 VIN C1 10uF VB L1 22uH VOUT LX VOUT S2 S1 IPGOOD S0 Output voltage select C2 47uF OPGOOD GND PGND Figure 11-2 振動環境発電向け応用回路例 AC2_1 DCGND2 PZ1 AC2_2 C3 4.7uF DCOUT2 VIN C1 10uF VB LX S2 S1 S0 Output voltage select December 05, 2014, MB39C811_DS405-00013-3v0-J CONFIDENTIAL GND VOUT L1 22uH VOUT C2 47uF IPGOOD OPGOOD PGND 17 D a t a S h e e t Figure 11-3 振動環境発電向け AC 入力倍電圧整流回路例 C4 10uF PZ1 DD DCGND1 1 C5 10uF DD 2 AC1_1 DCOUT1 AC1_2 C3 4.7uF VIN VB L1 22uH LX VOUT S2 S1 S0 Output voltage select VOUT C2 47uF IPGOOD OPGOOD GND PGND AC 入力倍電圧整流回路の動作 AC1_1 入力電圧が正の時、容量 C4 はダイオード DD1 を通じて充電されます。AC1_1 入力電圧が負の時、 容量 C5 はダイオード DD2 を通じて充電されます。それぞれの容量は交流入力の正の先頭値分だけ充電さ れます。出力電圧の VIN 端子は C4 と C5 を足した直列の電圧になります。 Table 11-1 部品表 部品番号 値 名称 C1 10μF(*1) 容量 C2 47μF(*1) 容量 C3 4.7μF 容量 C4 10μF(*1) 容量 C5 10μF(*1) 容量 L1 10μH ~ 22μH インダクタ *1: ソースの供給能力と負荷電力に応じて値を調整してください。 18 CONFIDENTIAL MB39C811_DS405-00013-3v0-J, December 05, 2014 D a t a S h e e t 12. アプリケーションノート インダクタ MB39C811 は 10µH から 22µH のインダクタで動作するように調節されています。またピークスイッチング 電流が最大 400mA であるため、DC 電流定格が 400mA 以上のインダクタを選定してください。 Table 12-1 推奨インダクタの製造元 型格 値 製造元 LPS5030-223ML 22μH Coilcraft, Inc. VLF403215MT-220M 22μH TDK 株式会社 ハーベスター (光発電) 光環境発電を行う場合、UVLO 解除電圧以上の解放電圧をもつ多セルの太陽電池を使用する必要があります。 また、得られる電力は照度に比例して大きくなる傾向にあります。 太陽電池には、シリコン系では単結晶シリコン、多結晶シリコン、薄膜シリコン(アモルファスシリコン)太 陽電池、有機系では色素増感、有機薄膜太陽電池などがあります。 単結晶シリコン太陽電池および多結晶シリコン太陽電池は高効率で光を電気エネルギーに変換できます。薄 膜シリコン(アモルファスシリコン)は、軽量で柔軟性があり製造コストの安いという特徴があります。 色素増感太陽電池は、シリコンを使わず増感色に電界溶液を用いた電気化学的なセル構造を持つのが特徴で す。有機薄膜太陽電池は、変換効率は低いものの製造が簡単で軽量でかつ柔軟性があります。 Table 12-2 光発電用ハーベスターの製造元 型格/シリーズ名 タイプ 製造元 BCS4630B9 フィルム アモルファスシリコン TDK 株式会社 Amorton アモルファスシリコン パナソニック株式会社 ハーベスター (振動発電) 振動エネルギーによって振動環境発電は交流電源を供給する。AC から DC 変換のため、MB39C811 は 2 つ の全波ブリッジ整流回路を内蔵しています。得られる電力は、振動周波数や圧電素子の使用方法になどによ って様々です。また、圧電素子による発電は高電圧になる場合がありますが、シャント回路により 21V 以 上の電圧から保護されます。 振動発電素子には、電磁誘導発電素子と圧電素子があります。電磁誘導発電素子は、コイルと磁石で構成さ れています。圧電素子は、プラスチック製やセラミック製のものが一般的です。プラスチックの一種である ポリフッ化ビニリデンから作られる圧電素子は、軽量で柔軟性に優れています。圧電セラミックスとして用 いられているものは、チタン酸バリウム、ジルコンチタン酸鉛系などがあります。 Table 12-3 振動発電用ハーベスターの製造元 型格 タイプ 製造元 EH12, EH13, EH15 電磁誘導 スター精密株式会社 December 05, 2014, MB39C811_DS405-00013-3v0-J CONFIDENTIAL 19 D a t a S h e e t 入力・出力容量のサイズ見積もり アプリケーションを動作させるためにハーベスターで得られたエネルギーを容量に充電する必要がありま す。容量のサイズが大きすぎると容量の充電に時間がかかり過ぎ頻繁にアプリケーションを動作させること ができません。一方、容量が小さすぎると十分なエネルギーが充電できず、アプリケーションが途中停止し てしまいます。入力・出力容量の選択はとても重要です。 容量には、積層セラミック容量、電解容量、電気二重層容量などがあります。積層セラミック容量は小型で 静電容量が小さいものが多いですが、高い耐電圧特性を有しています。電界容量は数十 µF から数 mF のも のがありますが、静電容量が大きくなるにつれて大型になります。また、耐電圧特性も数 V ものが一般的 です。電気二重層容量は数 F の静電容量のものも存在しますが、低い耐電圧特性です。電界容量や電気二重 層容量を使用する場合は耐電圧特性に十分注意してください。また、漏れ電流、等価直列抵抗、温度特性も 選択の基準となります。 Table 12-4 容量の製造元 型格/シリーズ名 タイプ, 容量値 EDLC351420-501-2F-50 EDLC, 500mF EDLC082520-500-1F-81 EDLC, 50mF EDLC041720-050-2F-52 EDLC, 5mF Gold capacitor EDLC 製造元 TDK 株式会社 パナソニック株式会社 まず、アプリケーションの消費エネルギーを計算します。動作電圧、動作電流、そして動作時間から計算で きます。 EAppli. [J] = VAppli. × IAppli. × t Appli. 容量に蓄積できるエネルギーは次式で計算できます。 1 Ec [J] = CV 2 2 容量に蓄積するエネルギーは電圧の 2 乗に比例する為、降圧 DC/DC コンバータ―は入力容量の静電容量を 大きくした方がエネルギー的に有利です。 OPGOOD 信号によるパワーゲーティングを用いたアプリケーション例を Figure 12-1 に示します。次式が成 立するように Cin と Cout を選定します。η は MB39C811 の効率を示していて、アプリケーションの消費電 流と効率グラフから η が決定できます(Figure 13-1 の「Efficiency vs IOUT」を参照してください) 。 EAppli. ≤ dECin × η + dECout 1 2 dECin と dECout は、アプリケーションの利用可能エネルギーです。 dECin [J] = 1 Cin(VUVLOH 2 − VUVLOL2 ) 2 dECout [J] = 20 CONFIDENTIAL 1 Cout(VVOUT 2 − VOPGL2 ) 2 MB39C811_DS405-00013-3v0-J, December 05, 2014 D a t a S h e e t Figure 12-1 OPGOOD 信号で動作を開始した場合の応用例 OPGOOD VIN ハーベ スター Cin VUVLOH VUVLOL VOUT + 利用可能エネルギー VUVLOH : UVLO解除電圧 VUVLOL : UVLO検知電圧 Cout MB39C811 効率(η) 0V Power Gating アプリ ケーション VVOUT VOPGL 0V 全エネルギー VVOUT : プリセット出力電圧 VUVLOL : 出力パワーグッドリセット電圧 初期充電時間 TInitial を計算するために, Cin の全エネルギーECin と, Cout の全エネルギーECout を計算します。 1 ECout [J] = Cin × VUVLOH 2 2 1 ECout [J] = Cout × VVOUT 2 2 PHarvester はハーベスターの電力発電能力です。初期充電時間 TInitial は下記の式から計算できます。 TInitial = ECin PHarvester + ECout PHarvester × η 繰り返し分の利用可能エネルギーの充電時間 TRepeat は下記の式から計算できます。初期充電時間より短くな ります。 TRepeat = dECin dECout + PHarvester PHarvester × η December 05, 2014, MB39C811_DS405-00013-3v0-J CONFIDENTIAL 21 D a t a S h e e t また、多セルの太陽電池を用いた場合は、OPGOOD が立ち上がった後アプリケーション動作を遅らせるこ とで入力容量にさらに多くのエネルギーを蓄積することができます(Figure12-2) 。 dECout [J] = 1 2 Cin(VOpenVoltage − VUVLOL2 ) 2 Figure 12-2 OPGOOD 信号が High レベルになった後、一定時間待機した場合 OPGOOD 光 VIN 太陽 電池 Open voltage of Solar Cell Cin VOUT VVOUT VOPGL 0V 0V 利用可能エネルギー Cout MB39C811 VUVLOL Power Gating + アプリ ケーション OPGOODが 立ち上がっ た 後、しばらく 待つ 全エネルギー Open voltage of Solar Cell : 太陽電池の解放電圧 VUVLOL : UVLO検知電圧 VVOUT : プリセット出力電圧 VUVLOL : 出力パワーグッドリセット電圧 エネルギー計算に関する詳細は、別紙のアプリケーションノート「Energy Calculation For Energy Harvesting」 を参照してください。 22 CONFIDENTIAL MB39C811_DS405-00013-3v0-J, December 05, 2014 D a t a S h e e t 13. 特性例 Figure 13-1 DC/DC コンバータの特性例 Line Regulation: VOUT vs VIN Line Regulation: VOUT vs VIN IOUT = 100mA, L = 22µH Preset output voltage = 1.5V Preset output voltage = 3.3V 5.00 1.50 3.30 4.98 3.28 3.26 1.44 6 8 10 12 VIN [V] 14 16 4.96 8 10 12 VIN [V] 14 16 4.92 6 18 Load Regulation: VOUT vs IOUT VIN = 7.0V, L = 22µH 3.34 Preset output voltage = 1.5V 5.02 Preset output voltage = 3.3V 1.50 3.30 4.98 3.28 3.26 1.44 10µ 100µ 1m IOUT [A] 10m 100m 100 Preset output voltage = 5.0V 90 100µ 1m IOUT [A] 10m 100m 100 Preset output voltage = 5.0V 90 90 70 70 40 30 Efficiency [%] 70 Efficiency [%] 80 Preset output voltage = 3.3V Preset output voltage = 1.5V Preset output voltage = 3.3V 60 Preset output voltage = 1.5V 50 40 30 20 10 10m 100m December 05, 2014, MB39C811_DS405-00013-3v0-J CONFIDENTIAL 4 6 8 10 12 VIN [V] 14 16 18 10m 100m L = 22µH Preset output voltage = 3.3V IOUT = 100mA IOUT = 30mA IOUT = 1mA IOUT = 100µA IOUT = 10µA 30 10 100µ 1m IOUT [A] 1m IOUT [A] 40 10 10µ 100µ 50 20 0 2 18 Preset output voltage = 5.0V 60 20 0 1µ 16 Efficiency in VOUT=3.3V vs VIN IOUT = 100mA, L = 22µH 80 50 14 VIN = 7.0V, L = 22µH 4.92 10µ 80 60 12 VIN [V] 4.96 Efficiency in IOUT=100mA vs VIN VIN = 7.0V, L = 22µH 10 4.94 3.24 10µ Efficiency vs IOUT 100 Efficiency [%] VOUT [V] 5.00 VOUT [V] 3.32 1.46 8 Load Regulation: VOUT vs IOUT VIN = 7.0V, L = 22µH 1.52 1.48 Preset output voltage = 5.0V 4.94 3.24 6 18 Load Regulation: VOUT vs IOUT 1.54 VOUT [V] 3.32 1.48 IOUT = 100mA, L = 22µH 5.02 1.52 1.46 VOUT [V] Line Regulation: VOUT vs VIN IOUT = 100mA, L = 22µH 3.34 VOUT [V] VOUT [V] 1.54 0 2 IOUT = 1µA 4 6 8 10 12 VIN [V] 14 16 18 23 D a t a S h e e t Line Regulation: VOUT vs VIN 3.38 Preset output voltage = 1.5V Preset output voltage = 3.3V 1.50 3.34 4.98 1.48 VOUT [V] 5.00 3.32 3.30 1.44 6 8 10 12 VIN [V] 14 3.34 Preset output voltage = 1.5V 8 10 12 VIN [V] 14 16 4.92 6 18 5.02 Preset output voltage = 3.3V 1.50 3.30 4.98 VOUT [V] 5.00 VOUT [V] 3.32 1.46 3.28 3.26 100µ 1m IOUT [A] 10m 3.24 10µ 100m Efficiency vs IOUT 100 100 Preset output voltage = 5.0V 90 Preset output voltage = 3.3V Preset output voltage = 1.5V 50 40 30 Efficiency [%] 70 60 100µ 1m IOUT [A] 10m Preset output voltage = 5.0V 90 80 80 70 70 Preset output voltage = 3.3V 60 Preset output voltage = 1.5V 50 40 30 10 24 CONFIDENTIAL 100m 4 6 8 10 12 VIN [V] 14 16 18 10m 100m L = 10µH Preset output voltage = 3.3V IOUT = 100mA IOUT = 30mA IOUT = 1mA IOUT = 100µA IOUT = 10µA 30 20 10m 1m IOUT [A] 40 10 100µ 1m IOUT [A] 100µ 50 10 10µ 18 Preset output voltage = 5.0V 60 20 0 2 16 Efficiency in VOUT=3.3V vs VIN 100 20 0 1µ 14 VIN = 7.0V, L = 10µH 4.92 10µ 100m IOUT = 100mA, L = 10µH 90 80 12 VIN [V] 4.96 Efficiency in IOUT=100mA vs VIN VIN = 7.0V, L = 10µH 10 4.94 Efficiency [%] 1.44 10µ 8 Load Regulation: VOUT vs IOUT VIN = 7.0V, L = 10µH 1.52 1.48 Preset output voltage = 5.0V 4.96 Load Regulation: VOUT vs IOUT VIN = 7.0V, L = 10µH IOUT = 100mA, L = 10µH 4.94 3.28 6 18 16 Load Regulation: VOUT vs IOUT 1.54 VOUT [V] 5.02 3.36 1.46 Efficiency [%] Line Regulation: VOUT vs VIN IOUT = 100mA, L = 10µH 1.52 VOUT [V] VOUT [V] Line Regulation: VOUT vs VIN IOUT = 100mA, L = 10µH 1.54 0 2 IOUT = 1µA 4 6 8 10 12 VIN [V] 14 16 18 MB39C811_DS405-00013-3v0-J, December 05, 2014 D a t a S h e e t IVIN in Start-up vs VIN IVIN in Sleep mode vs VIN IOUT = 0A, L = 22µH 3.0 Preset output voltage = 3.3V 2.5 Preset output voltage = 3.3V 2.5 2.5 1.5 85oC 25 C -40oC 3 VIN [V] 4 5 1.0 0.5 0.5 0.0 0 6 2 4 6 8 10 VIN [V] 12 14 16 24 7 VUVLOL : VIN [V] 6 5 Preset output voltage = 3.3V Preset output voltage = 1.5V -20 0 20 40 Temp. [oC] 60 6 5 Preset output voltage = 3.3V 4 2 -40 80 90 IPEAK vs Temp. 290 VIN = 7.0V, L = 22µH 2.6 0 20 40 Temp. [oC] 60 80 90 60 80 90 IVIN = 1mA, IOUT = 0A, L = 22µH Preset output voltage = 1.5V 23 Preset output voltage = 5.0V -20 0 20 40 Temp. [oC] 22 21 20 3 Preset output voltage = 1.5V 3 -20 VSHUNT vs Temp. VIN = 7.0V, L = 22µH 8 7 Preset output voltage = 5.0V 2 -40 VIN=4.5V (Sleep mode) 0.0 -40 18 VUVLOL vs Temp. VIN = 7.0V, L = 22µH 4 1.5 1.0 VUVLOH vs Temp. 8 -40oC 1.5 VSHUNT : VIN [V] 2 1 25 C VIN=2.5V o 0.0 0 VIN=18V (Sleep mode) 2.0 o IVIN [µA] IVIN [µA] IVIN [µA] 2.0 0.5 Preset output voltage = 1.5V 85oC 2.0 1.0 IOUT = 0A, L = 22µH 3.0 VUVLOH VUVLOH : VIN [V] IVIN in Sleep mode vs Temp. IOUT = 0A, L = 22µH 3.0 60 80 90 19 -40 -20 0 20 40 Temp. [oC] On-Resistance of PMOS/NMOS vs Temp. Preset output voltage = 1.5V 2.4 270 260 Preset output voltage = 3.3V 250 Preset output voltage = 5.0V 240 230 -40 On-Resistance [Ω] IPEAK : ILX [mA] 280 2.2 2.0 NMOS 1.8 1.6 PMOS 1.4 -20 0 20 40 Temp. [oC] 60 80 90 1.2 -40 December 05, 2014, MB39C811_DS405-00013-3v0-J CONFIDENTIAL -20 0 20 40 Temp. [oC] 60 80 85 25 D a t a S h e e t Figure 13-2 ブリッジ整流器の特性例 Bridge Rectifier Frequency Characteristics In applying 1.64Vp-p to AC1_1/AC1_2 1m 100m 25oC o 85 C 0.2 1m 100µ 25oC 10µ 1µ o -40 C 100n 10n 0.1 1n 100 1k 10k 100k Freq. [Hz] 1M 10M 100M 10p 0.0 10µ 1µ 85oC 100n 10n 25oC 1n -40oC 100p 100p 0.0 10 Diode in Bridge Rectifier IR vs VR 100µ 85oC 10m -40oC 0.3 Diode in Bridge Rectifier IF vs VF Reverse Current : IR [A] 0.4 DCOUT1 [V] 1 Forward Current : IF [A] 0.5 0.2 0.6 0.8 1.0 0.4 Forward Voltage: VF [V] 1.2 10p 0 10 20 30 40 50 Reverse Voltage: VR [V] 60 70 Figure 13-3 DC/DC コンバータの負荷急変 Load Change Waveforms VIN = 5.0V, L = 22µH, IOUT = 5mA and 65mA Preset output voltage = 3.3V VOUT 20mV/DIV 17.2mV IOUT 50mA/DIV 200µs/DIV 26 CONFIDENTIAL MB39C811_DS405-00013-3v0-J, December 05, 2014 D a t a S h e e t Figure 13-4 DC/DC コンバータのスイッチング波形 Waveforms Waveforms VIN = 7.0V, L = 22µH, IOUT = 1mA VIN = 7.0V, L = 22µH, IOUT = 1mA Preset output voltage = 3.3V Preset output voltage = 3.3V VOUT 20mV/DIV VOUT 20mV/DIV VLX 5.0V/DIV VLX 5.0V/DIV ILX 200mA/DIV ILX 200mA/DIV 2µs/DIV 100µs/DIV Waveforms Waveforms VIN = 7.0V, L = 22µH, IOUT = 30mA VIN = 7.0V, L = 22µH, IOUT = 30mA Preset output voltage = 3.3V Preset output voltage = 3.3V VOUT 20mV/DIV VOUT 20mV/DIV VLX 5.0V/DIV VLX 5.0V/DIV ILX 200mA/DIV ILX 200mA/DIV 2µs/DIV 5µs/DIV Waveforms Waveforms VIN = 7.0V, L = 22µH, IOUT = 100mA VIN = 7.0V, L = 22µH, IOUT = 100mA VOUT setting Preset output =voltage 3.3V = 3.3V Preset output voltage = 3.3V VOUT 50mV/DIV VOUT 50mV/DIV VLX 5.0V/DIV VLX 5.0V/DIV ILX 200mA/DIV ILX 200mA/DIV 5µs/DIV December 05, 2014, MB39C811_DS405-00013-3v0-J CONFIDENTIAL 10µs/DIV 27 D a t a S h e e t Waveforms Waveforms VIN = 7.0V, L = 10µH, IOUT = 1mA VIN = 7.0V, L = 10µH, IOUT = 1mA Preset output voltage = 3.3V Preset output voltage = 3.3V VOUT 20mV/DIV VOUT 20mV/DIV VLX 5.0V/DIV VLX 5.0V/DIV ILX 200mA/DIV ILX 200mA/DIV 2µs/DIV 100µs/DIV Waveforms Waveforms VIN = 7.0V, L = 10µH, IOUT = 30mA VIN = 7.0V, L = 10µH, IOUT = 30mA Preset output voltage = 3.3V Preset output voltage = 3.3V VOUT 20mV/DIV VOUT 20mV/DIV VLX 5.0V/DIV VLX 5.0V/DIV ILX 200mA/DIV ILX 200mA/DIV 2µs/DIV 5µs/DIV Waveforms Waveforms VIN = 7.0V, L = 10µH, IOUT = 30mA VIN = 7.0V, L = 10µH, IOUT = 30mA Preset output voltage = 3.3V Preset output voltage = 3.3V VOUT 50mV/DIV VOUT 50mV/DIV VLX 5.0V/DIV VLX 5.0V/DIV ILX 200mA/DIV ILX 200mA/DIV 5µs/DIV 28 CONFIDENTIAL 10µs/DIV MB39C811_DS405-00013-3v0-J, December 05, 2014 D a t a S h e e t 14. 基板レイアウトの注意点 下記の点に配慮し、レイアウト設計を行ってください。 − スイッチング部品(*1)の接続は極力表層で行い, スルーホールを介しての接続を避けてください。 − スイッチング部品(*1)の GND 端子は直近にスルーホールを設け GND プレーンへ接続してください。 − 入力容量(CVIN), IC の VIN 端子, PGND 端子で構成されるループには最も気を使い電流ループが小さく なるよう, これらの部品どうしを近くに配置し, 最短で配線してください。 − 出力容量(CVOUT)はインダクタ直近に配置してください。 − VB に接続するバイパス容量(CVB)は IC の端子に近づけて配置してください。またバイパス容量の GND 端子は直近にスルーホールを設け, GND プレーンへ接続してください。 − IC の VOUT 端子に接続するフィードバック線は、出力容量端子直近から接続してください。 VOUT 端子に接続する配線はノイズに敏感です。 この配線はスイッチング部品から遠ざけてください。 インダクタ周辺またはインダクタ搭載箇所背面には漏れ磁束があります。ノイズに敏感な配線, 部品 はインダクタ(またはインダクタ搭載場所背面)から離して配置, 配線を行ってください。 *1: スイッチング部品:IC(MB39C811), 入力容量(CVIN), インダクタ(L),出力容量(CVOUT)。Figure 6-1 ブロッ クダイアグラムを参照してください。 Figure 14-1 基板レイアウト例 CVOUT フィードバック線 L CVIN VB VOUT Top Layer スルーホール VIN LX PGND Back Layer December 05, 2014, MB39C811_DS405-00013-3v0-J CONFIDENTIAL CVB 29 D a t a S h e e t 15. 使用上の注意 最大定格以上の条件に設定しないでください。 最大定格を超えて使用した場合, LSI の永久破壊となることがあります。 また, 通常動作では, 推奨動作条件下で使用することが望ましく, この条件を超えて使用すると LSI の信頼 性に悪影響をおよぼすことがあります。 推奨動作条件でご使用ください。 推奨動作条件は, LSI の正常な動作を保証する推奨値です。 電気的特性の規格値は, 推奨動作条件範囲内および各項目条件欄の条件下において保証されます。 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たアースをしてください。 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 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。 30 CONFIDENTIAL MB39C811_DS405-00013-3v0-J, December 05, 2014 D a t a S h e e t 16. オーダ型格 Table 16-1 オーダ型格 型格 パッケージ プラスチック・40 ピン,QFN MB39C811QN (LCC-40P-M63) 17. 製品捺印 Figure 17-1 製品捺印 MB 3 9 C 8 1 1 E2 インデックス December 05, 2014, MB39C811_DS405-00013-3v0-J CONFIDENTIAL 鉛フリー表示 31 D a t a S h e e t 18. 製品ラベル Figure 18-1 内装箱製品表示[Q-Pack ラベル(4 × 8.5 インチ)] Ordering Part Number (P)+Part No. ((P)+製品型格) Quantity (数量) Mark lot information (製品捺印ロット) Label spec (ラベル仕様) : Conformable JEDEC (JEDEC基準) Barcode form (バーコード書式) : Code 39 (コード39) 32 CONFIDENTIAL MB39C811_DS405-00013-3v0-J, December 05, 2014 D a t a S h e e t Figure 18-2 アルミラミネート袋製品表示[2-in-1 ラベル(4 × 8.5 インチ)] Ordering Part Number (P)+Part No. ((P)+製品型格) Mark lot information (製品捺印ロット) Quantity (数量) Caution JEDEC MSL, if available. (JEDEC MSL対応品のみ) December 05, 2014, MB39C811_DS405-00013-3v0-J CONFIDENTIAL 33 D a t a S h e e t Figure 18-3 エンボステーピング・リール製品表示[リールラベル(4 × 2.5 インチ)] Ordering Part Number (P)+Part No. ((P)+製品型格) Mark lot information (製品捺印ロット) Quantity (数量) Figure 18-4 エンボステーピング・リール表示[ドライパック&リールラベル(4 × 2.5 インチ)] Figure 18-5 外装箱製品表示[シッピングラベル(4 × 8.5 インチ)] Quantity(数量) 34 CONFIDENTIAL Ordering Part Number : (1P)+Part No. ((1P)+製品型格) MB39C811_DS405-00013-3v0-J, December 05, 2014 D a t a S h e e t 19. 推奨実装条件 Table 19-1 推奨実装条件 項目 内容 実装方法 IR (赤外線リフロー), 温風リフロー 連続 3 回 実装回数 保管期間 開梱前 製造後 2 年以内にご使用ください。 開梱~リフロー迄の保管期間 7 日以内 開梱後の保管期間を超えた場 ベーキング (125℃±3℃, 24hrs+2H/-0H)を実施の上, 7 日以内に処 合(*1) 理願います。ベーキングは 2 回まで可能です。 5~30℃,60%RH 以下 (出来るだけ低湿度) 保管条件 *1: テープ&リール, チューブは耐熱性がありませんので, 耐熱性のあるトレイなどに移し替えてベーキン グしてください。移し替え時にはリードの変形, 静電気破壊を起こさぬよう十分にご注意願います。 Figure 19-1 推奨実装条件 Supplier Tp ≥ Tc User Tp ≤ Tc Tc Tc -5°C Supplier tp Te m p e r a t u r e Tp Max. Ramp Up Rate = 3°C/s Max. Ramp Down Rate = 6°C/s TL Tsmax User tp tp Tc -5°C tL Preheat Area Tsmin ts 25 Time 25°C to Peak Time Table 19-2 推奨実装条件(J-STD-020D) (パッケージ表層温度の測定時) 260℃以下 TL ~ TP: 温度上昇勾配 3℃/s Max. TS: 予備加熱 150 – 200℃, 60 – 120s TP – tP: ピーク温度 260℃以下, 30s 以内 TL – tL: 本加熱 217℃, 60 – 150s TP ~ TL: 冷却温度勾配 6℃/s Max. Time 25°C ~ Peak 8min Max. December 05, 2014, MB39C811_DS405-00013-3v0-J CONFIDENTIAL 35 D a t a S h e e t 20. パッケージ・外形寸法図 プラスチック・QFN, 40 ピン リードピッチ 0.50 mm パッケージ幅× パッケージ長さ 6.00 mm × 6.00 mm 封止方法 プラスチックモールド 取付け高さ 0.90 mm Max. 質量 0.10 g (LCC-40P-M63) プラスチック・QFN, 40 ピン (LCC-40P-M63) 4.50±0.10 (.177±.004) 6.00±0.10 (.236±.004) INDEX AREA 6.00±0.10 (.236±.004) 0.25±0.05 (.010±.002) 4.50±0.10 (.177±.004) 0.45 (.017) 1PIN INDEX R0.20(R.008) 0.50(.020) (TYP) 0.40±0.05 (.016±.002) +.0006 0.035 +0.015 -0.035 (.0014 -.0014 ) (0.20(.008)) 0.85±0.05 (.033±.002) C 2013 FUJITSU SEMICONDUCTOR LIMITED HMbC40-63Sc-1-1 単位:mm (inches) 注意:括弧内の値は参考値です。 36 CONFIDENTIAL MB39C811_DS405-00013-3v0-J, December 05, 2014 D a t a S h e e t 21. 主な変更内容 ページ 場所 変更箇所 Preliminary 0.1 [June 14, 2013] - - Initial release Revision 1.0 [November 18, 2013] 6 4.端子配列図 端子 8 を PGND から N.C.へ変更 7 5.端子機能説明 端子 8 を PGND から N.C.へ変更 許容損失の最大値を記入 許容損失の図を追加 9 7.絶対最大定格 VIN 端子、入力スルーレートを変更 VIN 端子、入力電流を追加 AC 端子入力電流を追加 10 8.推奨動作条件 VIN 端子、入力電流を削除 AC 端子入力電流を削除 入力電圧範囲の規格を変更 入力スルーレートを削除 プリセット出力電圧の条件に IOUT=1mA を追加し、規格を変更 11 9.1.DC 特性 過電流保護電流をピークスイッチング電流に変更、規格を変更 出力電流を最大出力電流に変更、規格を変更 UVLO 解除電圧の規格を変更 UVLO 検知電圧の規格を変更 18 11.特性例 新規追加 22 14.オーダ型格 EVB の型格追加 23 15.製品捺印 新規追加 24 16.製品ラベル 新規追加 25 17.推奨実装条件 新規追加 Revision 2.0 [August 29, 2014] 11 18 9. 電気的特性 Table 9-1 DC 特性 11. 応用回路例 Figure 11-3 入力電圧範囲を削除 倍圧回路についての説明を追加 19 ~ 21 12. アプリケーションノート 「12. アプリケーションノート」を追加 22~ 26 13. 特性例 「13. 特性例」のグラフを追加 14. 基板レイアウトの注意点 「14. 基板レイアウトの注意点」を追加 18. 製品ラベル 「18. 製品ラベル」を変更 27 30 ~ 32 Revision 3.0 7 5. 端子機能説明 8 6. ブロックダイヤグラム 「Table 5-1 端子機能説明」の全 N.C.端子の機能説明に追記 「未接続端子」→「未接続端子(オープンとしてください) 」 「Figure 6-1 ブロックダイヤグラム」の結線を修正 DCGND1 および DCGND2 端子と、それぞれのブリッジ整流器間の結線を削 除し内部 GND を追加 11 15 9. 電気的特性 9.1 DC 特性 10. 機能仕様 10.3 機能説明 December 05, 2014, MB39C811_DS405-00013-3v0-J CONFIDENTIAL 「Table 9-1 DC 特性」の出力パワーグッド検知電圧の条件および注釈を追 記 「対プリセット電圧比」→「対プリセット電圧比 VVOUT ≥ 3.3V (*2)」 「Table 10-3 出力パワーグッド信号出力 (OPGOOD)」の条件および注釈を 追記 「 ≥ VOPGH」→「≥ VOPGH (VVOUT ≥ 3.3V) (*1)」 37 D a t a S h e e t ページ 場所 17 11. 応用回路例 17 11. 応用回路例 18 11. 応用回路例 変更箇所 「Figure 11-1 光環境発電向け応用回路例」の結線を修正 DCGND1 端子とブリッジ整流器間の結線を削除し、内部 GND に修正 「Figure 11-2 振動環境発電向け応用回路例」の結線修正 DCGND2 端子とブリッジ整流器間の結線を削除し、内部 GND を追加 「Figure 11-3 振動環境発電向け AC 入力倍電圧整流回路例」の結線修正 DCGND1 端子とブリッジ整流器間の結線を削除し、内部 GND を追加 以下の図を追加 「Table 12-1 推奨インダクタの製造元」 19, 20 12. アプリケーションノート 「Table 12-2 光発電用ハーベスターの製造元」 「Table 12-3 振動発電用ハーベスターの製造元」 「Table 12-4 容量の製造元」 「Figure 13-1 DC/DC コンバータの特性例」内にインダクタ値 22μH と 10μH 23 ~ 28 13. 特性例 のデータを併記。 「Figure 13-4 DC/DC コンバータのスイッチング波形」内にインダクタ値 22μH と 10μH のデータを併記。 「Figure 13-1 DC/DC コンバータの特性例」の 22μH ラインレギュレーショ 23, 24 13. 特性例 ンおよび 22μH ロードレギュレーションの図を差し替え インダクタ値: 10μH のラインレギュレーションとロードレギュレーション の図を追加。 31 16. オーダ型格 38 CONFIDENTIAL 「Table 16-2 EVB オーダ型格」を削除 MB39C811_DS405-00013-3v0-J, December 05, 2014 D a t a S h e e t December 05, 2014, MB39C811_DS405-00013-3v0-J CONFIDENTIAL 39 D a t a S h e e t 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、Spansion 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 Spansion が開発中の Spansion 製品に関する情報が 記載されている場合があります。Spansion 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。Spansion 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 © 2013-2014 Spansion All rights reserved. 商標:Spansion®, Spansion ロゴ (図形マーク), MirrorBit®, MirrorBit® Eclipse™, ORNAND™ 及びこれらの組合せは、米国・日本 ほか諸外国における Spansion LLC の商標です。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。 40 CONFIDENTIAL MB39C811_DS405-00013-3v0-J, December 05, 2014