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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
DS04–27205–6a
ASSP 電源用
BIPOLAR
スイッチングレギュレータコントローラ
(3ch. スタンバイ機能内蔵)
MB3782
■ 概 要
MB3782 は PWM 方式のスイッチングレギュレータコントローラです。オープンコレクタ出力のため,外部ドライブトラ
ンジスタとコイルの結線を変えることにより,ステップアップ / ステップダウン / インバーティングの 3 通りの出力電圧
が選択できます ( ただし,インバーティングは 1 回路のみ出力可能 )。
発振出力波形が同一なので完全同期動作が可能で,チャネル間での低周波ビートは発生しません。
また,消費電流が少なく (2.1 mA: 標準 ) スタンバイ機能を内蔵 (10 µA: スタンバイ時 ) していますので,電池電源でも高
効率で安定した各種電源を構成できます。ビデオ,カメラなどの高性能な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 2.1 mA : 標準,スタンバイ時 10 µA: 最大 )
・ 動作発振周波数範囲が広く,高周波発振が可能 (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
・ 2.50 V 基準電圧回路内蔵 (RT 端子より 1.25 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 20 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©1990-2008 FUJITSU MICROELECTRONICS LIMITED All rights reserved
2006.5
MB3782
■ 端子配列図
(TOP VIEW)
V REF
1
20
V CC
CT
2
19
CTL
RT
3
18
-IN3
+IN1
4
17
FB3
-IN1
5
16
DTC3
FB1
6
15
OUT3
DTC1
7
14
SCP
OUT1
8
13
-IN2
GND
9
12
FB2
OUT2
10
11
DTC2
(FPT-20P-M01)
■ 端子機能説明
端子番号
端子名
I/O
1
VREF
O
2.50 V( 標準 ) の電圧出力端子で,3 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。
2
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 の範囲で使用してください。
3
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 の範囲で使用してください。
また,本端子は VREF × 1 / 2 の電圧を取り出すことが可能で,誤差増幅器の基準入力
に使用できます。
4
+IN1
I
誤差増幅器 1 の非反転入力端子です。
5
−IN1
I
誤差増幅器 1 の反転入力端子です。
6
FB1
O
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。
機 能 説 明
7
DTC1 * 1
I
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。
8
OUT1
O
エミッタが GND に接続されたオープンコレクタ形式の出力端子です。
出力電流は 50 mA まで流すことができます。
(続く)
2
MB3782
(続き)
端子番号
端子名
I/O
9
GND
⎯
接地端子です。
10
OUT2
O
エミッタが GND に接続されたオープンコレクタ形式の出力端子です。
出力電流は 50 mA まで流すことができます。
I
OUT2 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。
機 能 説 明
11
DTC2
12
FB2
O
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。
13
−IN2
I
誤差増幅器 2 の反転入力端子です。
*1
14
SCP
15
OUT3
*2
⎯
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使用してください。
詳細については,
「■タイマ・ラッチ式短絡保護回路の時定数設定方法」を参照して
ください。
O
エミッタが GND に接続されたオープンコレクタ形式の出力端子です。
出力電流は 50 mA まで流すことができます。
16
DTC3 * 1
I
OUT3 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。
17
FB3
O
誤差増幅器 3 の出力端子です。
本端子と −IN3 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。
18
−IN3
I
誤差増幅器 3 の反転入力端子です。
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
10µA 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。
19
CTL
I
20
VCC
⎯
電源端子です。
電源電圧は 3.6 V ∼ 18 V の範囲で使用してください。
* 1: DTC = Dead Time Control
* 2: SCP = Short Circuit Protection
3
MB3782
■ ブロックダイヤグラム
RT
CT
VREF
VCC
CTL
3
2
1
20
19
1.25 V
2.5 V
基準電圧源
三角波発振器
PWM Comp.1
Error Amp 1
+IN1 4
-IN1
5
電源 ON/OFF
制御回路
9 GND
Ch. 1
+
8 OUT1
+
+
-
-
FB1 6
DTC1 7
Error Amp 2
-IN2
13
PWM Comp.2
Ch. 2
+
+
-
+
10
OUT2
15
OUT3
1.25 V
FB2
DTC2
12
11
Error Amp 3
-IN3
18
PWM Comp.3
+
+
-
+
1.25 V
FB3
17
DTC3
16
SCP Comp.
+
2.1 V
VREF
1 µA
SCP
14
R
S
Latch
4
Ch. 3
-
U.V.L.O.
MB3782
■ 機能説明
1. 基準電圧部
基準電圧部は,VCC 端子 (20 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 ( ≒ 2.50 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,基準電圧は VREF 端子 (1 ピン ) より外部に取り出すことができます。
2. 三角波発振器部
CT 端子 (2 ピン ),RT 端子 (3 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 CT 端子 (2 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す。同相入力電圧範囲
は 1.05 V ∼ 1.45 V なので,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 (3 ピン ) の電圧 (1.25 V)
を非反転入力に与えて基準電圧としてください。なお,誤差増幅器 1. および,誤差増幅器 2. 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 (S−RLatch) 式短絡保護回路部
タイマ・ラッチ式短絡保護回路はそれぞれの誤差増幅器の出力レベルを検出し,少なくとも1つの誤差増幅器の出力レベ
ルが約2.1V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 ( ≒ 0.65V) 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。
保護動作開始後は,電源を再投入しなければ正常動作に戻りません。
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。
低入力時電圧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 (14 ピン ) を“Low”に保ちま
す。電源電圧が U.V.L.O. のスレッショルド電圧以上になれば,動作は復帰します。
6. PWM 比較器部
PWM 比較器はそれぞれ一つの反転入力と二つの非反転入力をもつ電圧比較器で,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トランジスタをオンさせます。
また,DTC 端子を使用して,ソフトスタート機能を設けることができます。
7. 出力トランジスタ
出力はオープンコレクタ形式で,出力トランジスタはエミッタが GND に接続されています。外付けのスイッチング用パ
ワー・トランジスタのベース電流を 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 (19 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 )。
5
MB3782
■ 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
デッド・タイム・コントロール入力電圧
定格値
単位
最小
最大
⎯
⎯
20
V
VIN
⎯
−0.3
+10
V
Vdt
⎯
−0.3
+2.8
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
許容損失
PD * 1
⎯
740 * 2
mW
動作周囲温度
保存温度
Ta ≦ +25°C
SOP 品
Ta
⎯
−30
+85
°C
Tstg
⎯
−55
+125
°C
* 1: 使用条件が Ta > +25 °C の場合,SOP 品は 7.4 mW / °C でディレイティングしてください。
* 2: 4 cm 角の両面エポキシ基板に実装時です。
<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
18.0
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
基準電圧出力電流
IREF
⎯
−3
−1
0
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。
6
MB3782
■ 電気的特性
(VCC = +6 V,T a = +25°C)
規 格 値
項 目
基
準
電
圧
部
記 号
条 件
単 位
最 小
標 準
最 大
2.45
2.50
2.55
V
出力電圧
VREF
IOR = −1 mA
出力電圧温度変動
VRTC
Ta = −30 °C ∼ +85 °C
−2
±0.2
+2
%
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
IOS
VREF = 2 V
−30
−10
−3
mA
VtH
IOR = −0.1 mA
⎯
2.72
⎯
V
VtL
IOR = −0.1 mA
⎯
2.60
⎯
V
VHYS
IOR = −0.1 mA
80
120
⎯
mV
短絡時出力電流
)
低回
入 路 スレッショルド電圧
力部
時
誤 U.
動 V. ヒステリシス幅
作 L.
防 O.
リセット電圧 (VCC)
止
)
⎯
1.5
1.9
⎯
V
⎯
0.60
0.65
0.70
V
VtPC
入力スタンバイ電圧
VSTB
プルアップなし
⎯
50
100
mV
入力ラッチ電圧
VIN
プルアップなし
⎯
50
100
mV
S.
C.
P.
入力ソース電流
Ibpc
−1.4
−1.0
−0.6
µA
比較器スレッショルド電圧
VtC
6 ピン,12 ピン,17 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
%
Vt0
デューティサイクル = 0%
1.05
1.3
⎯
V
デューティサイクル = 100%
⎯
1.9
2.25
V
Vdt = VR / 1.45 V
55
65
75
%
⎯
0.2
1
µA
)
保
護
回
路
部
入力スレッショルド電圧
(
VR
休
止
期
間
調
整
回
路
部
入力スレッショルド電圧
(fOSC = 10 kHz)
Vt100
ON デューティサイクル
Dtr
入力バイアス電流
Ibdt
)
三
角
波
発
振
器
部
⎯
ラッチモード・シンク電流
Idt
Vdt = 2.5 V
150
500
⎯
µA
ラッチ入力電圧
Vdt
Idt = 100 µA
⎯
⎯
0.3
V
D.
T.
C.
⎯
)
(続く)
7
MB3782
(続き)
(VCC = +6 V,T a = +25°C)
規 格 値
項 目
誤
差
増
幅
器
部
記 号
条 件
単 位
最 小
標 準
最 大
入力オフセット電圧
VIO
VOUT = 1.6 V
−6
⎯
+6
mV
入力オフセット電流
IIO
VOUT = 1.6 V
−100
⎯
+100
nA
入力バイアス電流
IB
VOUT = 1.6 V
−500
−100
⎯
nA
同相入力電圧範囲
VICR
VCC = 3.6 V ∼ 18 V
1.05
⎯
1.45
V
70
80
⎯
dB
⎯
0.8
⎯
MHz
電圧利得
AV
周波数帯域幅
BW
(Error Amp)
同相信号除去比
最大出力電圧幅
⎯
AV = 0 dB
CMRR
⎯
60
80
⎯
dB
VOM+
⎯
VREF − 0.3
⎯
⎯
V
VOM−
⎯
⎯
0.7
0.9
V
出力シンク電流
IOM+
VOUT = 1.6 V
⎯
1.0
⎯
mA
出力ソース電流
IOM−
VOUT = 1.6 V
⎯
−60
⎯
µA
Vt0
デューティサイクル = 0 %
1.05
1.3
⎯
V
P
W
M
比
較
器
部
入力スレッショルド電圧
(fOSC = 10 kHz)
Vt100
デューティサイクル = 100 %
⎯
1.9
2.25
V
入力シンク電流
IIN+
6 ピン,12 ピン,17 ピン
⎯
1.0
⎯
mA
入力ソース電流
IIN−
6 ピン,12 ピン,17 ピン
⎯
−60
⎯
µA
コ
ン
ト
ロ
|
ル
部
入力オフ条件
VOFF
⎯
⎯
⎯
0.7
V
入力オン条件
VON
⎯
2.1
⎯
⎯
V
コントロール端子電流
ICTL
VCTL = 10 V
⎯
200
400
µA
出力リーク電流
Leak
VOUT = 18 V
⎯
⎯
10
µA
出力飽和電圧
VSAT
IOUT = 50 mA
⎯
1.1
1.4
V
ICCS
VCTL = 0 V
⎯
⎯
10
µA
ICCa
VCTL = VCC,出力無負荷
⎯
2.1
3.2
mA
出
力
部
全 スタンバイ電流
デイ
バス 平均供給電流
(注意事項)・ ch.1 では“+”あるいは“−”の電圧を制御できます。
・ ch.2 および ch.3 は誤差増幅器の非反転入力に VREF / 2 の電圧が IC 内部で接続されているので“+”の電圧制御
用になります。
・ RT 端子により,VREF / 2 の出力を取り出すことが可能です。
8
MB3782
■ 標準特性曲線
平均供給電流ー電源電圧特性
基準電圧 ー電源電圧特性
3.0
T a = +25 ˚C
平均供給電流 Icca (mA)
基準電圧 VREF (V)
5.0
2.5
0
0
4
8
12
電源電圧 VCC (V)
16
1.5
0
20
基準電圧ー動作周囲温度特性
2.51
2
2.48
2.47
2.46
0
+20 +40 +60
動作周囲温度 Ta ( ℃ )
12
20
VCC = 6 V
RT = 15 kΩ
Ta = +25 ˚C
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
-20
4
8
電源電圧 VCC (V)
2.2
三角波最大振幅電圧 (V)
基準電圧 VREF (V)
2.49
2.45
-40
0
三角波最大振幅電圧ータイミング容量特性
V CC = V CTL = 6 V
I OR = -1 mA
2.50
Ta = +25 ˚C
+80 +100
102
103
104
タイミング容量 CT (pF)
コレクタ飽和電圧ーシンク電流特性
2.0
誤差増幅器最大出力電圧振幅 (V)
コレクタ飽和電圧 VOL (V)
VCC = 6 V
Ta = +25 ˚C
1.5
1.0
0.5
0
0
10 20
30 40
シンク電流 IOL (mA)
50
誤差増幅器最大出力電圧振幅ー周波数特性
3.0
VCC = 6 V
Ta = +25 ˚C
2.0
1.0
0
100
500 1k
5k 10k
50k 100k
周波数 f (Hz)
500k
(続く)
9
MB3782
発振周波数ータイミング抵抗特性
VCC = 6 V
Ta = +25 ˚C
三角波周期ータイミング容量特性
100
VCC = 6 V
RT = 15 kΩ
Ta = +25 ˚C
三角波周期 (µs)
発振周波数 fOSC (Hz)
1M
100k
CT = 150 pF
10
1
10k
C T = 1500 pF
102
C T = 15000 pF
1k
1k
5k 10k
50k 100k
タイミング抵抗 RT (Ω)
ON デューティサイクルー発振周波数特性
-40
-20
0 +20 +40 +60 +80 +100 +120
動作周囲温度 Ta ( ℃ )
ON デューティサイクル Dtr (%)
周波数変動 fdT (%)
VCC = 6 V
CT = 330 pF
RT = 15 kΩ
0
-10
100
VCC = 6 V
CT = 330 pF
RT = 15 kΩ
Ta = +25 ˚C
80
60
40
20
0
5k 10k
0
1
2
3
4
コントロール入力電圧 VCTL (V)
5
基準電圧 VREF (V)
コントロール端子電流 ICTL (µA)
VCC = 6 V
Ta = +25 ˚C
2.5
0
50k 100k
発振周波数 (Hz)
500k 1M
コントロール端子電流−
コントロール端子電圧特性
基準電圧ーコントロール入力電圧特性
5.0
105
500k
周波数変動ー動作周囲温度特性
10
103
104
タイミング容量 CT (pF)
VCC = 6 V
Ta = +25 ˚C
500
250
0
0
4
8
12
16
20
コントロール端子電圧 VCTL (V)
(続く)
10
MB3782
電圧利得および位相ー周波数特性
0
φ
-20
-90
-40
-180
10
100
1k
10k
100k
AV
20
90
0
0
φ
-20
1M
-180
10
100
0
電圧利得 AV (dB)
90
AV
-40
-180
1k
10k
100k
AV
20
-90
φ
100
100k
CNF = 4700 pF
40
位相 φ (deg)
電圧利得 AV (dB)
180
0
10
10k
1M
電圧利得および位相ー周波数特性
CNF = 470 pF
-20
1k
周波数 f (Hz)
電圧利得および位相ー周波数特性
20
-90
-40
周波数 f (Hz)
40
180
1M
180
位相 φ (deg)
0
CNF =0.047 µF
40
電圧利得 AV (dB)
90
20
位相 φ (deg)
180
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ー周波数特性
90
0
0
φ
-20
-90
-40
-180
100
10
周波数 f (Hz)
1k
10k
100k
1M
周波数 f (Hz)
測定回路
VREF
VREF
CNF
4.7 kΩ
4.7 kΩ
240 kΩ
4-
IN
10 µF
+
4.7 kΩ
6
OUT
5+
4.7 kΩ
Error Amp
(続く)
11
MB3782
(続き)
許容損失 PD (mW)
許容損失ー動作周囲温度特性
1200
1110
1000
800
740
600
SOP 品
400
200
0
-30 -20 -10 0 +10 +20 +30 +40 +50 +60 +70 +80 +85
動作周囲温度 Ta ( ℃ )
12
MB3782
■ 測定回路図
OUTPUT
OUTPUT
4.7 kΩ
4.7 kΩ
1
20
2
19
3
18
4
17
TEST
5
16
INPUT
6
15
7
14
8
13
9
12
TEST
10
11
INPUT
VCC
330 pF
CTL
15 kΩ
4.7 kΩ
TEST
OUTPUT
INPUT
CPF
■ タイミングチャート ( 内部波形 )
CT 端子波形
短絡保護比較器基準入力→
デッドタイム,PWM 入力電圧→
2.1 V
1.9 V
1.6 V
1.3 V
誤差増幅器出力
"High"
PWM 比較器出力
"Low"
デッドタイム 100%
"High"
出力トランジスタ・コレクタ波形
"Low"
SCP 端子波形
0.6 V
0V
tPE
"High"
短絡保護比較器出力
"Low"
パワー“ON”
パワー“OFF”
2.1 V
CTL 端子電圧
(VCTL: 最小値 )
0V
3.6V
電源電圧 (V CC:最小値)
0V
プロテクション・イネーブルタイム t PE ≒ 0.6 x 106 x CPE (µs)
13
MB3782
■ 出力電圧の設定方法
出力電圧の設定は,下図に示すような接続により行います。
誤差増幅器の電源はほかの内部回路と同様に基準電圧回路より供給されておりますので,同相入力電圧範囲は 1.05 V ∼
1.45 V に設定しています。
+IN または −IN に接続される基準入力電圧は 1.25V (VREF / 2) に設定して,使用してください。
ch.1 と ch.2,ch.3 では,接続方法が異なります。また,ch.1 は正負の両方の電圧を取り出すことができますが,ch.2,ch.3
は正の出力電圧のみ取り出すことができます。
誤差増幅器 (ch.1) の接続方法 : 出力電圧 VO が正の場合
VREF
VO+
R
VO+ =
VREF
2 × R2
× (R1 + R2)
R1
+
6 ピン
-
R
R2
RNF
誤差増幅器 (ch.1) の接続方法 : 出力電圧 VO が負の場合
VREF
R
VO- = -
V REF
× (R 1 + R2) + V REF
2 × R1
R1
+
6 ピン
-
R
R2
RNF
VO-
(続く)
14
MB3782
(続き)
誤差増幅器 (ch.2 ,ch.3) の接続方法
VO+
VO+ =
1.25
R2
× (R1 + R2)
R1
+
12, 17 ピン
-
R2
RNF
1.25 V
ch.2,および ch.3 の誤差増幅器は非反転入力が VREF / 2 に内部接続されていますので,インバーティング出力は構成でき
ません。
ch.1
ch.2
ch.3
ステップアップ
○
○
○
ステップダウン
○
○
○
インバーティング
○
×
×
15
MB3782
■ 使用しない誤差増幅器の処理方法
使用しない誤差増幅器がある場合は,以下の方法で処理してください。
未処理のまま使用しますと,SCP 回路が働いてスイッチングレギュレータの出力が立ち上がりませんので,ご注意くだ
さい。
誤差増幅器 (ch. 1) を使用しない場合
1 VREF
3 RT
4 +IN1
5 -IN1
7 DTC1
9 GND
( 注意 ) 6 ピン,8 ピンは,オープンで使用してください。
誤差増幅器 (ch. 2) を使用しない場合
1 VREF
-IN2
13
9 GND
DTC2
11
( 注意 ) 10 ピン,12 ピンは,オープンで使用してください。
誤差増幅器 (ch. 3) を使用しない場合
1 VREF
-IN3
18
DTC3
16
9 GND
( 注意 ) 15 ピン,17 ピンは,オープンで使用してください。
16
MB3782
■ RT 端子の使用方法
三角波は,図 2 に示すように,CT 端子に接続される容量を R T 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
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
また,RT 端子より外部回路へ
2
ますので外部回路接続時には注意が必要です(図 3 を参照してください)。
図 2 RT 端子から外部へ VREF を取り出さない場合
2
三角波発振回路
ICT = I RT
=
VREF
2
2
1
IRT
ICT
RT
図 3 RT 端子から外部へ
VREF
2RT
CT
VREF
を取り出す場合
2
三角波発振回路
I CT = IRT
= I1 + I2
=
VREF
2
2
1
IRT
外部
回路へ
I2
VREF
+ I2
2RT
ICT
I1
RT
CT
17
MB3782
■ タイマ・ラッチ式短絡保護回路の時定数設定方法
図 1 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 (14 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た場合,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”レベルを出力します。トランジスタ Q1 がオフになるため,SCP
端子電圧に外付けされた短絡保護コンデンサ CPE は次式で充電されます。
VPE = 50mV + tPE × 10 − 6 / CPE
0.65 = 50mV + tPE × 10 − 6 / CPE
CPE = tPE / 0.6 (µF)
短絡保護コンデンサが約 0.65 V に充電されると SR ラッチをセットし,低入力電圧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% にするとともに,SCP 端子 (14
ピン ) を“Low”に保ちます。これにより,S−R ラッチ入力はクローズされ,CPE を放電します。
図 1 プロテクション・ラッチ回路
2.5 V
1 µA
S.C.P. Comp.
Error Amp 1
Error Amp 2
Error Amp 3
2.1 V
14
+
S
CPE
Q1
Q3
R
Latch
PWM
Comp.
Out
U.V.L.O.
■ SCP を使用しない場合の処理
タイマ・ラッチ式短絡保護回路を使用しない場合は,
SCP 端子 (14 ピン ) を最短距離で GND に短絡してください。
SCP
14
18
MB3782
■ 平滑コンデンサの等過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過直列抵抗 (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 ( 下のグラフを参照してくださ
い ),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。
*: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
利得および位相 ⎯ 周波数特性
利得−周波数特性
位相−周波数特性
0
0
-20
-40
(2)
(1) : RC = 0 Ω
(2) : RC = 31 mΩ
100
1k
周波数 f (Hz)
10k
(2)
-90
(1) : RC = 0 Ω
(2) : RC = 31 mΩ
(1)
(1)
-180
-60
10
位 相 (deg)
利 得 (dB)
20
100k
10
100
1k
10k
100k
周波数 f (Hz)
19
MB3782
・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: RC ≅ 0.2
Ω) に変更することにより位相余裕は半減してしまいます。( 下のグラフ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
FB
+
-IN
VIN
R2
+IN
R1
VREF/2
誤差増幅器
DC/DC コンバータ +5 V 出力 ゲイン,位相−周波数特性
60
利 得 (dB)
AV
20
180
φ
90
V0+
62˚
0
0
-20
-40
10
位 相 (deg)
40
VCC = 10 V
RL = 25 Ω
CP = 0.1 µF
-90
100
1k
10k
+ A 電解コンデンサ
220 µF (16V)
- R C ∼ 1.0 Ω : fOSC = 1 kHz
−
GND
-180
100k
周波数 f (Hz)
DC/DC コンバータ +5 V 出力 ゲイン,位相−周波数特性
60
20
90
φ
0
27˚
-20
-40
10
0
-90
100
1k
周波数 f (Hz)
20
180
位 相 (deg)
40
利 得 (dB)
VCC = 10 V
RL = 25 Ω
CP = 0.1 µF
AV
10k
-180
100k
V0+
+
-
OS-CONTM
22 µF (16V)
RC∼
− 0.2 Ω : fOSC = 1 kHz
GND
MB3782
■ 応用回路例
16 kΩ
5.6 kΩ
9.1 kΩ
1 µF
1.8 kΩ
1 µF
1 µF
5.6 µH
10 kΩ
4.7kΩ
10 kΩ
2.4 kΩ
10 kΩ
4.7 kΩ
V IN (6V)
CTL
4.7 kΩ
4 +IN1
4.7 kΩ
0.033 µF
150 kΩ
1
VREF
7
DTC1
11
DTC2
16
20
19
DTC3 VCC CTL
330 Ω
OUT1 8
5 −IN1
330 Ω
120 µH
6 FB1
1.8 kΩ
330 Ω
0.033 µF
150 kΩ
1.8 kΩ
0.033 µF
150 kΩ
OUT2 10
13 −IN2
12 FB2
+
220 µF −
120 µH
220 µF +
−
3.9 kΩ
17 FB3
VO+
(+5V)
330 Ω
MB3782
18 −IN3
820 pF
VO−
(−5V)
120 µH
VO+
(+12V)
100 Ω
OUT3 15
2 CT
8.2 kΩ
3 RT
GND 9
0.1 µF
14 SCP
21
MB3782
■ 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
MB3782PF- □□□
プラスチック・SOP,20 ピン
(FPT-20P-M01)
従来品
MB3782PF- □□□ E1
プラスチック・SOP,20 ピン
(FPT-20P-M01)
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。
■ 製品捺印 ( 鉛フリー品の場合 )
MB3782
XXXX XXX
E1
SOP-20
INDEX
鉛フリー表示
22
MB3782
■ 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。
23
MB3782
■ MB3782PF- □□□ 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
24
(d)
(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 °C Max
255 °C up 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
(c)
(e)
MB3782
■ パッケージ・外形寸法図
プラスチック・SOP, 20 ピン
(FPT-20P-M01)
リードピッチ
1.27mm
パッケージ幅×
パッケージ長さ
5.3 × 12.7mm
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
0.28g
コード(参考)
P-SOP20-5.3×12.7-1.27
プラスチック・SOP, 20 ピン
(FPT-20P-M01)
+0.25
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
*112.70 –0.20 .500 –.008
0.17 –0.04
+.001
20
.007 –.002
11
*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"
10
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 F20003S-c-7-7
単位:mm (inches)
注意:括弧内の値は参考値です。
25
MB3782
MEMO
26
MB3782
MEMO
27
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
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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
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