AP1151ADS

[AP1151ADS]
AP1151ADS
14V Input Adjustable Voltage LDO Regulator
1. 概 要
AP1151ADSは、シリコン・モノリシック・バイポ-ラ構造の集積回路で、出力電流200mAを安定に供給
できるOn/Offコントロール付低飽和レギュレータICです。出力電圧は外部抵抗により1.3~13.5Vの間で
設定できます。このため使用されるセットに最適な電圧を選択することができます。出力側のコンデン
サは、0.22μFの小型セラミックコンデンサが使用可能です。さらに、過電流センサ回路、逆バイアス過
電流阻止回路を内蔵し、許容損失500mWの小型パッケージを採用しているため、セットの小型化に貢
献します。
2. 特
長
 小型セラミックコンデンサ(CL  0.22μF)使用可能
 入出力電圧差
 出力電流
120mV at Iout=100mA
200mA, ピーク320mA
 高精度基準電圧
1.27V ± 20mV
 出力電圧を任意に設定可能
1.3V~13.5V
 優れたリップルリジェクション
 広い入力電圧範囲
80dB at 1kHz
2.1V~14V
 非常に少ない消費電流
78μA at Iout=0mA
 出力On/Offコントロール付(High active)
 短絡保護、過熱保護内蔵
 逆バイアス過電流阻止回路内蔵
 低ノイズアプリケーション可
 小型パッケージ
SOT23-6
3.
用
途
 車載機器
 電子機器全般
 バッテリ使用機器全般
 移動体通信機
015000866-J-00
-1-
2015/01
[AP1151ADS]
4. 目
次
概 要 ............................................................................................................................................................... 1
特 長 ............................................................................................................................................................... 1
用 途 ............................................................................................................................................................... 1
目 次 ............................................................................................................................................................... 2
ブロック図 ....................................................................................................................................................... 3
オーダリングガイド ....................................................................................................................................... 3
ピン配置と機能説明 ....................................................................................................................................... 3
■ ピン配置............................................................................................................................................................ 3
■ 機能説明............................................................................................................................................................ 4
8. 絶対最大定格 ................................................................................................................................................... 5
9. 推奨動作条件 ................................................................................................................................................... 5
10. 電気的特性 ....................................................................................................................................................... 6
■ 電気的特性(Ta=Tj=25℃) ........................................................................................................................... 6
■ 電気的特性(Ta=-40~85℃) ........................................................................................................................ 7
11. 動作説明 ........................................................................................................................................................... 8
11.1 DC特性 ...................................................................................................................................................... 8
11.2 温度特性 .................................................................................................................................................. 12
11.3 AC特性 .................................................................................................................................................... 14
11.4 ON/OFF Transient .................................................................................................................................... 16
11.5 Load Transient .......................................................................................................................................... 17
11.6 Line Transient........................................................................................................................................... 18
11.7 Output Noise ............................................................................................................................................ 19
11.8 安定性 ...................................................................................................................................................... 20
11.9 Operating Region and Power Dissipation ................................................................................................ 21
11.10 ON/OFF コントロール ....................................................................................................................... 22
11.11 ノイズパス端子 .................................................................................................................................. 22
11.12 出力端子GND短絡評価時の注意点 ................................................................................................. 23
12. 用語の定義 ..................................................................................................................................................... 24
■特性関連........................................................................................................................................................... 24
■保護回路関連................................................................................................................................................... 24
13. 外部接続回路例 ............................................................................................................................................. 25
■外部接続回路例............................................................................................................................................... 25
■Test Circuit ........................................................................................................................................................ 25
14. パッケージ ..................................................................................................................................................... 26
■ 外形寸法図...................................................................................................................................................... 26
15. 改訂履歴 ......................................................................................................................................................... 27
重要な注意事項 ..................................................................................................................................................... 28
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
015000866-J-00
-2-
2015/01
[AP1151ADS]
5. ブロック図
VIN
3(Vin)
FB
2(FB)
VOUT
1(Vout)
Over Heat &
Over Current
Protection
320kΩ
Control
Circuit
500kΩ
Bandgap
Reference
VCONT
4(Vcont)
5(GND)
GND
6(Np)
NP
Figure 1. ブロック図
6. オーダリングガイド
AP1151ADS
Ta = -40 to 85°C
SOT23-6
7. ピン配置と機能説明
NP
GND
VCONT
■ ピン配置
6
5
4
015000866-J-00
2
3
VIN
VOUT
1
FB
(Top View)
-3-
2015/01
[AP1151ADS]
■ 機能説明
番号
名称
等価回路
説明
出力端子
Vout
Vin
1
1
VOUT
FB
R2
出力電圧Voutは以下の式で決まります。
Vout  Vfb 
2
R1  R2
R1
フィードバック端子
R1
2
この端子とGND間に抵抗R1、Vout端子間に
抵抗R2を接続します。
FB
Vref
3
入力端子
VIN
Vcont
4
ON/OFFコントロール端子
4
320k
VCONT
Vcont > 1.8V : ON
Vcont < 0.35V : OFF
プルダウン抵抗(500k)を内蔵しています。
500k
5
GND
GND接地端子
Np
6
ノイズパス端子
6
NP
015000866-J-00
ノイズ・バイパス・コンデンサをGND間に
接続します。
-4-
2015/01
[AP1151ADS]
8. 絶対最大定格
Parameter
電源電圧
Symbol
VccMAX
出力端子逆バイアス
VrevMAX
min
-0.4
-0.4
max
16
6
Unit
V
V
Condition
Vouttyp  2.0V
-0.4
14.5
V
2.0V < Vouttyp
VFBMAX
-0.4
5
V
FB端子電圧
VNPMAX
-0.4
5
V
NP端子電圧
VCONTMAX
-0.4
16
V
コントロール端子電圧
Tj
150
動作時最大接合温度
C
TSTG
-55
150
保存温度範囲
C
基板実装時 (Note 1)
PD
500
mW
許容消費電力
Note 1. 25C以上では 4mW/Cでディレーティングをして下さい。熱抵抗 θJA= 250C /W。
注意: この値を超えた条件で使用した場合、デバイスを破壊することがあります。 また通常の動作は保
証されません。
9. 推奨動作条件
Parameter
動作周囲温度
動作電圧範囲
出力電圧範囲
015000866-J-00
Symbol
min
typ
max
Unit
Ta
VOP
Vout
-40
2.1
1.3
-
85
14
13.5
C
V
V
-5-
Condition
2015/01
[AP1151ADS]
10. 電気的特性
■ 電気的特性(Ta=Tj=25℃)
限界値の記載されている項目は Ta=Tj=25C に対して適用されます。
Parameter
FB端子電圧
(Vin=4.0V, R1=51k, R2=68k, Vcont=1.8V, Ta=Tj=25C, unless otherwise specified.)
Symbol
Condition
min
typ
max
Unit
Vfb
Iout = 5mA
1.250
1.270
1.290
V
入力安定度
LinReg
負荷安定度 (Note 2)
LoaReg
入出力間電圧降下
最大出力電流 (Note 3)
消費電流
スタンバイ電流
Vdrop
IoutMAX
Vin = 5V
-
0.0
5.0
mV
Iout = 5mA ~ 100mA
-
11
27
mV
Iout = 5mA ~ 200mA
-
26
61
mV
Iout = 50mA
-
80
140
mV
Iout = 100mA
-
120
210
mV
Iout = 200mA
-
200
350
mV
240
320
-
mA
Voutが0.3V低下時
Iq
Iout = 0mA
-
78
125
A
Istandby
Vcont = 0V
-
0.0
0.1
A
無効電流
コントロール端子
コントロール電流
Ignd
Iout = 50mA
-
1.0
1.8
mA
Icont
Vcont = 1.8V
-
5.0
15.0
μA
コントロール電圧
Vcont
Vout ON state
1.8
-
-
V
Vout OFF state
-
-
0.35
V
Vnp
-
1.27
-
V
Vo周囲温度依存度
Vo/Ta
-
35
-
出力短絡電流
ISHORT
-
360
-
mA
出力雑音電圧
Vno
Cout=1.0F, Cnp=0.01F
Cfb=100pF, Iout=30mA
-
34
-
μVr
ms
R.R
Cout=1.0F, Cnp=0.01F
Cfb=100pF, Iout=10mA,
f=1kHz
-
80
-
dB
-
40
-
μs
参考値
Np端子電圧
リップルリジェクション
Cout=1.0F, Cnp=0.001F
Cfb=100pF
立上り時間
tr
Vcont : パルス波 (100Hz)
Vcont ON  Vout95%
point
Note 2. 負荷安定度は出力電圧により変わります。
上記規格はR1=51k, R2=68k (Vouttyp =3.0V設定)時です。
Note 3. 最大電流値は許容消費電力に制限されます。
015000866-J-00
-6-
ppm
/C
2015/01
[AP1151ADS]
■ 電気的特性(Ta=-40~85℃)
限界値の記載されている項目は Ta=Tj=-40~85C に対して適用されます。
(Vin=4.0V, R1=51k, R2=68k, Vcont=1.8V, Ta= -40 ~ 85C, unless otherwise specified.)
Parameter
Symbol
Condition
min
typ
max
Unit
Vfb
Iout = 5mA
1.240
1.270
1.300
V
FB端子電圧
入力安定度
LinReg
Vin = 5V
-
0.0
8.0
mV
負荷安定度(Note 4)
LoaReg
Iout = 5mA ~ 100mA
-
11
50
mV
Iout = 5mA ~ 200mA
-
26
80
mV
Iout = 50mA
-
80
180
mV
Iout = 100mA
-
120
270
mV
Iout = 200mA
-
200
390
mV
220
320
-
mA
入出力間電圧降下
最大出力電流 (Note 5)
消費電流
スタンバイ電流
Vdrop
IoutMAX
Voutが0.3V低下時
Iq
Iout = 0mA
-
78
150
A
Istandby
Vcont = 0V
-
0.0
0.5
A
無効電流
コントロール端子
コントロール電流
Ignd
Iout = 50mA
-
1.0
2.2
mA
Icont
Vcont = 1.8V
-
5.0
15.0
μA
コントロール電圧
Vcont
Vout ON state
1.8
-
-
V
Vout OFF state
-
-
0.35
V
Vnp
-
1.27
-
V
Vo周囲温度依存度
Vo/Ta
-
35
-
出力短絡電流
ISHORT
-
360
-
mA
出力雑音電圧
Vno
Cout=1.0F, Cnp=0.01F
Cfb=100pF, Iout=30mA
-
34
-
μVr
ms
リップルリジェクション
R.R
Cout=1.0F, Cnp=0.01F
Cfb=100pF, Iout=10mA,
f=1kHz
-
80
-
dB
-
40
-
μs
参考値
Np端子電圧
Cout=1.0F, Cnp=0.001F
Cfb=100pF
立上り時間
tr
Vcont : パルス波 (100Hz)
Vcont ON  Vout95%
point
Note 4. 負荷安定度は出力電圧により変わります。
上記規格はR1=51k, R2=68k (Vouttyp =3.0V設定)時です。
Note 5. 最大電流値は許容消費電力に制限されます。
015000866-J-00
-7-
ppm
/C
2015/01
[AP1151ADS]
11.
動作説明
11.1 DC特性
 Line Regulation
■Test conditions
Vin=
VoutTYP+1.0V
3
1
Iout=5mA
11100C
Cin
1.0F
R2
Cfb
100pF
2
4
6
Vcont
1.8V
Cnp
0.001F
Cout
1.0F
R1
120k
Vouttyp = 1.3V : R1=120k, R2=2.8k
3.0V : R1=120k, R2=163.5k
5.0V : R1=120k, R2=352k
8.0V : R1=75k, R2=397k
13.0V : R1=51k, R2=470k
Iin (mA)
 Iin vs Vin
Iout=0mA
 Supply Current
Iout=0mA, Vouttyp =3.0V
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
Vout=
1.3V,3.0V,5.0V,8.0V,13.0V
0
2
4
6
8
10
12 14
16
Vin (V)
 Short Circuit Current
0
-20
-40
-60
-80
-100
-120
-140
-160
-180
-200
-220
-240
14.0
12.0
Vout=3.0V
5.0V
8.0V
13.0V
10.0
Vout (V)
Vdrop (mV)
 Dropout Voltage
2.1V  Vouttyp
8.0
6.0
4.0
2.0
0.0
0
100
0
200
Iout (mA)
015000866-J-00
100
200
300
400
500
Iout (mA)
-8-
2015/01
[AP1151ADS]
 Load Regulation
Vouttyp =1.3V
■Test conditions
Vin=
VoutTYP+1.0V
3
1
11100C
Cin
1.0F
Iout=5mA
R2
2
4
Vcont
1.8V
6
Cnp
0.001F
Cfb
100pF
Cout
1.0F
R1
120k
Vouttyp = 1.3V : R1=120k, R2=2.8k
3.0V : R1=120k, R2=163.5k
5.0V : R1=120k, R2=352k
8.0V : R1=75k, R2=397k
13.0V : R1=51k, R2=470k
 Load Regulation
Vouttyp =3.0V
 Load Regulation
Vouttyp =5.0V
 Load Regulation
Vouttyp =8.0V
 Load Regulation
Vouttyp =13.0V
015000866-J-00
-9-
2015/01
[AP1151ADS]
Ignd (mA)
 Quiescent Current
■Test conditions
Vin=
VoutTYP+1.0V
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
3
1
11100C
Cin
1.0F
Vcont
1.8V
100
R2
2
4
0
Iout=5mA
6
Cnp
0.001F
Cfb
100pF
Cout
1.0F
R1
120k
Vouttyp = 1.3V : R1=120k, R2=2.8k
3.0V : R1=120k, R2=163.5k
5.0V : R1=120k, R2=352k
8.0V : R1=75k, R2=397k
13.0V : R1=51k, R2=470k
200
Iout (mA)
 Standby Current (Off state)
Vcont=0V
1.E-06
Istanby (A)
1.E-07
1.E-08
1.E-09
1.E-10
1.E-11
0
2
4
6
8
10
12 14
16
Vin (V)
 Control Current
015000866-J-00
 Control Current,ON/OFF Point
- 10 -
2015/01
[AP1151ADS]
 Vin vs Vout Regulation Point
2.1V  Vouttyp
■Test conditions
Vin=
VoutTYP+1.0V
3
1
11100C
Cin
1.0F
Iout=5mA
R2
2
4
Vcont
1.8V
6
Cnp
0.001F
Cfb
100pF
Cout
1.0F
R1
120k
Vouttyp = 1.3V : R1=120k, R2=2.8k
3.0V : R1=120k, R2=163.5k
5.0V : R1=120k, R2=352k
8.0V : R1=75k, R2=397k
13.0V : R1=51k, R2=470k
Vout (V)
 Vin vs Vout Regulation Point
Vouttyp =1.3V
1.34
1.32
1.30
1.28
1.26
1.24
1.22
1.20
1.18
1.16
1.14
 Reverse Bias Current
Vouttyp =1.3V
Iout=0,50,100,150,200mA
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2.0
Vin (V)
 Reverse Bias Current
Vouttyp =3.0V, 5.0V, 8.0V, 13.0V
■Test conditions (Reverse Bias Current)
Vin=0V
Irev
3
1
11100C
Cin
1.0F
R2
2
4
Vcont
0V
6
Cnp
0.001F
Cfb
100pF
Cout
1.0F
Vrev
R1
120k
Vouttyp = 1.3V : R1=120k, R2=2.8k
3.0V : R1=120k, R2=163.5k
5.0V : R1=120k, R2=352k
8.0V : R1=75k, R2=397k
13.0V : R1=51k, R2=470k
015000866-J-00
- 11 -
2015/01
[AP1151ADS]
11.2 温度特性
 Vref
VrefTYP=1.27V
■Test conditions
Vin=
VoutTYP+1.0V
3
1
Iout=5mA
11100C
Cin
1.0F
R2
Cfb
100pF
2
4
6
Vcont
1.8V
Cnp
0.001F
Cout
1.0F
R1
120k
Vouttyp =3.0V : R2=163.5k
 Vout
Vouttyp =3.0V
 Quiescent Current
16
Iout=200mA
Iout=100mA
Iout=50mA
14
Iq(mA)
12
10
8
6
4
2
0
-40 -20
0
20
40
60
80
100
T a(°C)
 Dropout Voltage
2.1V  Vouttyp
 Supply Current
Iout=0mA
350
Iout=200mA
Iout=100mA
Iout=50mA
Vdrop(mV)
300
250
200
150
100
50
0
-40 -20
0
20
40
60
80
100
T a(°C)
015000866-J-00
- 12 -
2015/01
[AP1151ADS]
 Short Circuit Current
Vout=0V, Ta=Tj
360
400
340
380
320
360
Ishort(mA)
Iout MAX(mA)
 Maximum Output Current
Vout= Vouttyp×90%, Ta=Tj
300
280
340
320
260
300
240
280
220
260
-40 -20
0
20
40
60
80 100
-40 -20
0
Ta(℃)
LinReg(mV)
LoaReg(mV)
0
-10
-20
Iout=50mA
Iout=100mA
Iout=200mA
-50
-40 -20
0
60
80 100
60
80
100
60
80
100
 Line Regulation
10
-40
40
Ta(℃)
 Load Regulation
Vouttyp =3.0V, Ta=Tj
-30
20
20
40
60
80
10
8
6
4
2
0
-2
-4
-6
-8
-10
-40 -20
100
0
20
40
T a(℃)
T a(℃)
 ON/OFF Point
Vcont(V)
 Control Current
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
Vout_ON
Vout_OFF
-40 -20
0
20
40
T a(℃)
015000866-J-00
- 13 -
2015/01
[AP1151ADS]
11.3 AC特性
・Ripple Rejection
リップルリジェクション特性は出力側に接続されるコンデンサの特性、容量値に依存します。また出力電圧
設定値によって特性が異なります。50kHz以上のRR特性については出力側のコンデンサとPCBで大きく変わ
りますので、必要に応じて動作状態での確認をお願い致します。
 Cout=1.0F : Ceramic (C), Tantalum (T)
■Test conditions
Vripple
Vin(DC)=VoutTYP+1.5V
200mVp-p
3
Cout=1F (T)
1
Iout=5mA
11100C
f=100Hz 1MHz
R2
2
4
6
Vcont
1.8V
Cnp
0.01F
Cfb
100pF
Cout
1.0F
R1
120k
Cout=1F (C)
Vouttyp =3.0V : R2=163.5k
 Cout=0.22F, 1.0F, 2.2F, 10F : Ceramic
 Cnp=0.001F, 0.01F, 0.1F
Cout=0.22F
Cout=1.0F
Cout=2.2F
Cnp=0.001F
Cnp=0.01F
Cnp=0.1F
Cout=10F
 R.R vs Iout : Frequency=1kHz
 R.R vs Low Vin : Frequency=1kHz
0
Ripple Rejection (dB)
Ripple Rejection (dB)
-10
-20
-30
-40
-50
-60
-70
-80
-90
0
50
100
150
200
Iout=50mA
Iout=1mA
0.0
Iout (mA)
015000866-J-00
Iout=200mA
Iout=150mA
Iout=100mA
0
-10
-20
-30
-40
-50
-60
-70
-80
-90
-100
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Vin-Vout(T yp) (V)
- 14 -
2015/01
[AP1151ADS]
 Cfb = 100pF, 1000pF, 0.01F, 0.1F
Vouttyp =1.3V設定
■Test conditions
Vripple
Vin(DC)=VoutTYP+1.5V
200mVp-p
3
1
11100C
f=100Hz 1MHz
2
4
Cfb=1000pF
Cfb=100pF
Iout=5mA
R2
Vcont
1.8V
6
Cfb
100pF
Cout
1.0F
R1
Cnp
0.01F
 Vouttyp =1.3V設定
Vouttyp = 1.3V : R1=120k, R2=2.8k
3.0V : R1=120k, R2=163.5k
5.0V : R1=120k, R2=352k
8.0V : R1=75k, R2=397k
13.0V : R1=51k, R2=470k
 Vouttyp =5.0V設定
 Vouttyp =8.0V設定
 Vouttyp =13V設定
Cfb=0.01F
Cfb=0.1F
015000866-J-00
- 15 -
2015/01
[AP1151ADS]
11.4 ON/OFF Transient
立ち上がり時間はCout、Cnpが大きいと遅くなります。
立ち上がり時間はCout、Cnpに依存し、立ち下り時間はCoutに依存します。
■Test conditions
Vcont
Vin=
VoutTYP+1.0V
Voltage
3
Cin
1.0F
Rise Time
1
11100C
2
4
Vout×95%
Vcont=0V2V
(f=100Hz)
Vout
Iout=30mA
R2
6
Cnp
0.001F
Cfb
100pF
Cout
1.0F
R1
120k
Vouttyp =3.0V : R2=163.5k
Time
 Cout=1.0F, 2.2F, 4.7F
 Cout=1.0F, 2.2F, 4.7F
 Cnp=0.001F, 0.01F, 0.1F
 Cnp=0.001F, 0.01F, 0.1F
015000866-J-00
- 16 -
2015/01
[AP1151ADS]
11.5 Load Transient
負荷電流を多少流しておくことで負荷変動を改善できます。
速く大きな電流変化がある時、負荷側コンデンサを大きくしてください。電圧変動を小さく出来ます。
■Test conditions
Vin=
VoutTYP+1.0V
3
1
11100C
Cin
1.0F
R2
2
4
Vcont
1.8V
6
Cnp
0.001F
Cfb
100pF
Iout
ONOFF
Cout
1.0F
R1
120k
Vouttyp =3.0V : R2=163.5k
 Iout=030mA, 0100mA, 0200mA
 Iout=300mA, 1000mA, 2000mA
 Iout=530mA, 5100mA, 5200mA
 Iout=305mA, 1005mA, 2005mA
015000866-J-00
- 17 -
2015/01
[AP1151ADS]
 Cout=1.0F, 2.2F, 4.7F: Iout=030mA
 Cout=1.0F, 2.2F, 4.7F: Iout=300mA
11.6 Line Transient
■Test conditions
Vin=
VoutTYP+1.0V or +2.0V
3
1
11100C
Iout=30mA
R2
2
4
Vcont
1.8V
6
Cnp
0.001F
Cfb
100pF
Cout
1.0F
R1
120k
Vouttyp =3.0V : R2=163.5k
 Cout=1.0F, 2.2F, 4.7F
015000866-J-00
 Cnp=0.001F, 0.01F, 0.1F
- 18 -
2015/01
[AP1151ADS]
11.7 Output Noise
低ノイズを要求される時にはCoutを大きくするよりもCnp,Cfbを大きくする方が効果的です。Cnp,Cfb容量は
0.01μF~0.1μFをお勧めします。ノイズ量は高い出力電圧品ほど多くなります。
Noise (uVrms)
 Vout vs Noise
R1=51k, R2=1.2k  470k
■Test conditions
Vin=
VoutTYP+1.0V
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
3
1
Iout=30mA
11100C
Cin
1.0F
R2
Cfb
100pF
2
4
6
Vcont
1.8V
Cnp
0.01F
Cout
1.0F
R1
120k
BPF=400Hz 80kHz
Vouttyp =3.0V : R2=163.5k
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Vout(T yp) (V)
 Cnp vs Noise
 Iout vs Noise
300
Ceramic
Cout=0.22uF
60
Cout=1.0uF
55
Cout=2.2uF
50
200
150
T antalum
100
Noise (uVrms)
Noise (uVrms)
250
Cout=0.22uF
Cout=1.0uF
Cout=2.2uF
45
Ceramic
40
35
30
50
T antalum
25
0
1p
10p
100p 1000p 0.01u
0
0.1u
50
100
Cfb=100pF
Cfb=1000pF
80
Cfb=0.01uF
Cfb=0.1uF
60
40
20
Cfb=100pF
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
Cfb=1000pF
Cfb=0.01uF
Cfb=0.1uF
0
0.1u
50
100
150
200
Iout (mA)
Cnp (F)
015000866-J-00
200
 Iout vs Noise (Cout: Ceramic)
Cfb=100pF, 1000pF, 0.01F, 0.1F
Noise (uVrms)
Noise (uVrms)
 Cnp vs Noise (Cout: Ceramic)
Cfb=100pF, 1000pF, 0.01F, 0.1F
0.01u
150
Iout (mA)
Cnp (F)
0
1000p
100
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2015/01
[AP1151ADS]
11.8 安定性
出力側に、全温度及び全電圧範囲で容量値0.22F以上のコンデンサを接続すれば、どの出力電圧(1.3V Vouttyp
 14.5V)でもICは安定動作します。しかし、部品にはばらつきが有ります。出来るだけ容量は大きくしてご使
用ください。大きい容量値ほど出力ノイズとリップルノイズは減少します。さらに出力側負荷変動に対する
応答性も向上します。容量を大きくすることでICが破損することはありません。また、低出力電圧品は発振
し易くなります。Cout容量を大きくするか、タンタルコンデンサをご使用ください。タンタルコンデンサの
ほうがより小さい値で同じ安定性を得られます。これはタンタルコンデンサのESRがダンピング抵抗として
働き、ICがより安定な動作をすると考えられます。
アプリケーションの推奨値は下記です。
Cin=Cout≧0.22F
アプリケーション推奨値
Vin
Vout
TK11100CS
AP1151ADS
R2
510k
Cin
0.22F
Cnp
0.001F
Cfb
100pF
Cout
0.22F
R1
120k
GND
Figure 2.
但し、いかなる条件でもこの値がベストではありません。Figure 3参照。使用条件を考慮しCoutの値を選択し
てください。ロードトランジェントが重要な用途の際は、Coutは出来るだけ大きくしてください。
100
Vout=3.0V
Vout=5.0V
100
Vout=8.0V
100
100
100
不安定領域
Cout=0.1F
0.1
安定動作領域
1
Cout=0.1F
安定動作領域
1
Cout=0.1F
不安定領域
不安定領域
10
ESR(Ω )
安定動作領域
1
10
ESR(Ω )
10
ESR(Ω )
ESR(Ω )
10
Vout=13.0V
10
ESR(Ω )
Vout=1.3V  2.0V
安定動作領域
1
Cout=0.1F
安定動作領域
1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.01
0.01
0.01
0.01
Cout=0.1F
不安定領域
0.01
03
100
Iout (mA)
200
0
100
Iout (mA)
200
0
100
Iout (mA)
200
0
100
Iout (mA)
200
0
100
Iout (mA)
全安定 Cout  0.22F
Figure 3. 安定動作領域特性
015000866-J-00
- 20 -
2015/01
200
[AP1151ADS]
Figure 3は低電圧及び少電流領域を除き0.1Fのセラミックコンデンサで安定動作する事を意味します。
低電圧及び少電流領域では容量を大きくしなければ安定動作しません(0.22F以上)。使用電圧、使用電
流により最適な出力コンデンサCoutを選定してください。Coutは大きいほど安定動作します。出来るだ
け大きい容量をご使用ください。
評価には下記などを使用。
京セラ製 CM05B104K10AB, CM05B224K10AB, CM105B104K16A, CM105B224K16A, CM21B225K10A
村田製 GRM36B104K10, GRM42B104K10, GRM39B104K25, GRM39B224K10, GRM39B105K6.3
一般的にセラミックコンデンサには温度特性、電圧特性があります。使用される電圧、温度を考慮し部
品の選定をお願いします。B特性をお勧めいたします。
Figure 4. セラミックコンデンサ電圧、温度特性例
11.9 Operating Region and Power Dissipation
内蔵の過熱保護回路が動作する接合部温度(Tj)でパッケージ損失は制限されます。このためパッケージ
損失は、内部制限としています。パッケージは小型のため、それ単体での放熱特性はよくありません。
PCBに取り付けることで熱が逃げます。この値は、PCBの材質、銅パターン等により変わります。
レギュレータの損失が多い(外部の温度が高い、あるいは放熱が悪い)時に過熱保護回路が動作します。
保護回路が動作したとき、出力電流はとれず、出力電圧も低下する現象が観測されます。接合部温度(Tj)
が設定温度に到達するとICは動作停止します。しかし、動作停止し接合部温度(Tj)が低下するとすぐに
動作を開始します。
・基板実装時の熱抵抗を求める
動作時のチップ接合温度は Tj=θJA×Pd+Taで示されます。AP1151ADSの接合部温度(Tj)は過熱保護回路
により約150Cで制限されています。Pdは過熱保護回路を動作させた時の値です。
周囲温度を25Cとすると。
150=θJA×Pd(W)+25
θJA×Pd=125
θJA=125/Pd (C /W)
Figure 5. 基板実装例
基板材質:2層ガラスエポキシ基板 (x=30mm、y=30mm、t=1.0mm 銅パターン厚35um)
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[AP1151ADS]
・簡単にPdを求める方法
出力端子をGNDと短絡して入力電圧を徐々に上げて行き入力電流を測定します。入力電圧を10V位まで
徐々に上げます。初期の入力電流値は瞬間最大出力電流値となりますが、チップの温度上昇により徐々
に減少し、最終的には熱的平衡状態(自然空冷)となります。一定に成った時の入力電流値と入力電圧
値を用いて計算します。基板実装した場合多くは約500mW以上と成ります。
Pd(mW)  Vin (V)  Iin (mA)
最高温度時の最大使用電流はIout≒{DPd÷(VinMAX-Vout)}となります。出来るだけ放熱しやすい工夫を
し、素子温度を下げてご使用下さい。一般的に素子温度が低いほど信頼性が向上します。パッケージ許
容消費電力を超えるような電力(高いVin×Ishort(出力短絡電流))が瞬間的に加わる動作をさせた場合、内
蔵の過熱保護回路が動作する前にICが破損する可能性が有ります。
手順(PCB実装時に行います。)
Pd(mW)
2
Pd
D Pd
5
3
4
0
25
50
75
Ta (℃)
100
150
1:Pdを求める(出力短絡時のVin×Iin)
2:Pdを25Cの線上にプロットする。
3:Pdと150Cの線を直線で結ぶ。(太実線)
4:設計上の使用最高温度の点より(例えば75Cとす
る)垂直に線を延ばす。(破線)
5:ディレーティングカーブ(太実線)と破線の交点を
左に延ばしPdの値を読む(DPdとする)
6:DPd÷(VinMAX-Vout)=Iout at 75C
Figure 6. Pdを求める手順
11.10 ON/OFF コントロール
レギュレータ以後の回路が非動作時にレギュレータはOFFにしてください。電力損失の少ない設計がで
きます。コントロール電流が少ない為、CMOSロジックで直接コントロール可能です。
Table 1.
コントロール端子電圧 (Vcont)
Vcont > 1.8V
Vcont < 0.35V
動作状態
ON
OFF
11.11 ノイズパス端子
ノイズ特性はNp端子容量Cnpに拠り変わります。Cnpの容量が大きいほど出力ノイズ特性は良くなりま
す。標準値はCnp=0.001Fです。ノイズが重要な設計ではCnpを大きくして下さい。コンデンサを大き
くしてもICは壊れません。Cnp容量値によりOFF/ONの切り替えスピードが変わります。切り替えスピ
ードは容量が大きいと遅くなります。
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2015/01
[AP1151ADS]
11.12 出力端子GND短絡評価時の注意点
出力端子に付くCout(C成分)と短絡線(L成分)による共振現象で、出力端子がマイナス電位と成り
ます。出力端子がマイナス側に入るとIC内で寄生トランジスタが動作し、最悪の場合IC内でラッチアッ
プ現象が起きる為パッケージの焼損(白煙)や破損に至ります。(f0 = 1 / 2π √(L C))
上記共振現象はコンデンサのESR値が小さいセラミックコンデンサ等に於いて顕著に現れます。この現
象の対策として、短絡線と直列に2Ω以上の抵抗を接続して短絡する事で共振現象の低減が行えます。
これによりIC内でのラッチアップ現象が防止出来ます。
ESRの大きいタンタル及び電解コンデンサでは、一般的にESR値が2Ω以上有り共振現象の影響が少なく
なります。また、お客様セット上の制約等で上記のような対策を行えない場合は、GND端子と出力端
子の間にショットキーダイオードを挿入してください。これにより IC内部内の寄生トランジスタが動
作しなくなります。結果、寄生トランジスタが動作しないのでラッチアップを回避できます。
015000866-J-00
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[AP1151ADS]
12. 用語の定義
■特性関連
各特性の項目は接合部温度(Tj)の影響が無いように短時間で測定されます。
・出力電圧(Vout)
入力電圧(Vin)をVouttyp +1V , Iout=5mAとし、この時に得られた出力電圧です。
・出力電流(Iout)
通常使用できる出力電流。過熱保護が動作しない範囲とします。
・最大出力電流(IoutMAX)
入力電圧をVouttyp +1Vとし、この時に得られた出力電圧が、負荷電流(Iout)を流すことにより、90%
に低下したときの出力電流です。
・入出力間電圧降下(Vdrop)
入力電圧の低下に伴って、回路が安定動作停止したときの、入出力電圧差です。入力電圧を、標準時
より徐々に低下させていき、出力電圧が標準時より100mV低下したときの、入力と出力の電圧差です。
・入力安定度(Line Regulation : LinReg)
入力電圧を変化させた時の出力電圧変動値です。
・負荷安定度(Load Regulation : LoaReg)
入力電圧をVouttyp +1Vとし、負荷電流を変化させた時の出力電圧変動値です。
・リップル除去比(Ripple Rejection : R.R)
入力電圧を、Vouttyp +1.5Vとします。これに交流波形を重畳させ、この入力波形と出力に現れた出力
波形との電圧比です。
・スタンバイ電流(Istandby)
コントロール端子電圧で出力電圧をOFFモードとした時に流れる入力電流です。
■保護回路関連
・過電流保護(Over Current Protection)
出力を誤ってGNDに接続した場合など、過大な電流が流れようとした時、出力電流を制限しICを保
護する機能です。
・過熱保護(Thermal Protection)
レギュレータの電力損失が多い時、許容消費電力を超えない様制限する機能です。チップ温度が約
150Cに到達すると出力はOFFになります。しかし、チップの温度が低下すると、再び出力がONにな
ります。
・逆バイアス過電流防止
一般的に、LDOレギュレータは出力から入力方向にダイオードが有ります。入力-GND短絡等で入力
が出力より下がりこのダイオードがONすると、出力端子から入力端子に電流が流れます。過大な電
流の場合ICが破壊する事があります。これを防止する為には、外部にショットキーダイオード等を接
続し内部ダイオードがONするのを防ぐ必要があります。本製品は逆バイアス過電流防止機能を備え、
ICに過大な電流が流れる事はありません。よって外部にダイオードを接続する必要も有りません。
Vin
Vout
Figure 7
015000866-J-00
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13. 外部接続回路例
■外部接続回路例
R1
R2
Vout
120k
Cfb
100pF
3
2
Vin
FB
1
Vout  Vfb 
Vout
R1  R2
R1
(VfbTYP = 1.27V)
Vin
Cin
+
Cout
1.0F
Vcont
GND
Np
4
5
6
+
1.3V  Vouttyp  13.0V
1.0F
Cnp
Vcont
0.001F
Figure 8. 外部接続回路例
Note 6. 実際の使用においては、Cin,Cout共にセラミック及びタンタルコンデンサどちらでも使用できま
す。帰還抵抗R1,R2の電流値は10μA以上として下さい。電流値はVfb/R1で決まります。R2の抵抗値
は510kΩ以下として下さい。出力電圧が高い場合には、R2が510kΩ以下となる様、R1の値を小さく
して下さい。Cfbの推奨値は100pFです。
■Test Circuit
R1
R2
Cfb
100pF
3
2
Vin
FB
1
Iin
A
Vin
+
Vout
Cin
Cout
1.0F
Vcont
GND
Np
4
5
6
Icont
A
+
Iout
Vout
V
1.0F
Cnp
Vcont
0.001F
Figure 9. Test Circuit (R1=51k, R2=68k (VoutTYP=3.0V設定))
015000866-J-00
- 25 -
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[AP1151ADS]
14. パッケージ
■
外形寸法図
Unit: mm
Index
Mark
Lot No.
6
4
1
1.6 0.1
+0.2
R00
U
xxx
3
0.4 +
 0.1
0.95
0.95
015000866-J-00
+0.10
0.125 0.05
0 ~0.15
1.1 +
 0.1
 0.2
2.9 +
+0.2
0.4 +
 0.2
2.8 0.3
- 26 -
2015/01
[AP1151ADS]
15. 改訂履歴
Date
(YY/MM/DD)
15/01/21
015000866-J-00
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00
-
初版
- 27 -
2015/01
[AP1151ADS]
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任を一切負うものではありません。
3. 弊社は品質、信頼性の向上に努めておりますが、電子製品は一般に誤作動または故障する場
合があります。本製品をご使用頂く場合は、本製品の誤作動や故障により、生命、身体、財
産等が侵害されることのないよう、お客様の責任において、本製品を搭載されるお客様の製
品に必要な安全設計を行うことをお願いします。
4. 本製品および本書記載の技術情報を、大量破壊兵器の開発等の目的、軍事利用の目的、ある
いはその他軍事用途の目的で使用しないでください。本製品および本書記載の技術情報を輸
出または非居住者に提供する場合は、「外国為替及び外国貿易法」その他の適用ある輸出関
連法令を遵守し、必要な手続を行ってください。本製品および本書記載の技術情報を国内外
の法令および規則により製造、使用、販売を禁止されている機器・システムに使用しないで
ください。
5. 本製品の環境適合性等の詳細につきましては、製品個別に必ず弊社営業担当までお問合せく
ださい。本製品のご使用に際しては、特定の物質の含有・使用を規制するRoHS指令等、適
用される環境関連法令を十分調査のうえ、かかる法令に適合するようにご使用ください。お
客様がかかる法令を遵守しないことにより生じた損害に関して、弊社は一切の責任を負いか
ねます。
6. お客様の転売等によりこの注意事項に反して本製品が使用され、その使用から損害等が生じ
た場合はお客様にて当該損害をご負担または補償して頂きますのでご了承ください。
7. 本書の全部または一部を、弊社の事前の書面による承諾なしに、転載または複製することを
禁じます。
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2015/01
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