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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
DS04–27706–1a
DATA SHEET
ASSP 電源用 (2 次電池用 )
Li イオン電池充電用 DC/DC コンバータ IC
MB3878
■ 概 要
MB3878 は , 出力電圧が 1 セル~ 4 セルまで任意の設定が可能なパルス幅変調方式 (PWM 方式 ) の充電用 DC/DC コン
バータ IC で , ダウンコンバージョンに適しています。
AC アダプタの電圧垂下を検出し , その電力を一定に保とうとするため , 2 次電池の充電電流を動的に制御 ( 動的制御充
電:Dynamically-controlled charging) 可能にしています。
この動作により , ノートパソコン動作時に AC アダプタに応じて急速充電が可能となります。
幅広い電源電圧範囲 , 低スタンバイ電流に加え , 高効率を実現しておりノートパソコンなどの内蔵充電器に最適です。
■ 特 長
・ AC アダプタの電圧垂下を検出し充電電流を動的に制御可能 ( 動的制御充電 )
・ 外付け抵抗による出力電圧設定
:1 セル~ 4 セル
・ 高効率
:94 %
・ 動作電源電圧範囲が広い
:7 V ~ 25 V
・ 出力電圧設定精度
:4.2 V ± 0.8 % (1 セルあたり )
・ 周波数設定容量内蔵し外付け抵抗のみで周波数設定可能
・ 発振周波数範囲
:100 kHz ~ 500 kHz
・ 同相入力電圧範囲の広い電流検知 Amp 内蔵 :0 V ~ Vcc
・ IC スタンバイ時に出力電圧設定抵抗をオープンにし無効電流防止可能
・ スタンバイ電流
:0 µA ( 標準 )
・ ソフトスタート機能内蔵
・ Pch MOS FET 対応トーテムポール形式出力段内蔵
■ パッケージ
プラスチック・SSOP, 24 ピン
(FPT-24P-M03)
Copyright©2000-2008 FUJITSU MICROELECTRONICS LIMITED All rights reserved
2000.8
MB3878
■ 端子配列図
(TOP VIEW)
−INC2 : 1
24 : +INC2
OUTC2 : 2
23 : GND
+INE2 : 3
22 : CS
−INE2 : 4
21 : VCC (O)
FB2 : 5
20 : OUT
VREF : 6
19 : VH
FB1 : 7
18 : VCC
−INE1 : 8
17 : RT
+INE1 : 9
16 : −INE3
OUTC1 : 10
15 : FB3
OUTD : 11
14 : CTL
−INC1 : 12
13 : +INC1
(FPT-24P-M03)
2
MB3878
■ 端子機能説明
端子番号
端子記号
I/O
機 能 説 明
1
−INC2
I
電流検知増幅器 (Current Amp.2) 入力端子です。
2
OUTC2
O
電流検知増幅器 (Current Amp.2) 出力端子です。
3
+INE2
I
誤差増幅器 (Error Amp.2) 非反転入力端子です。
4
−INE2
I
誤差増幅器 (Error Amp.2) 反転入力端子です。
5
FB2
O
誤差増幅器 (Error Amp.2) 出力端子です。
6
VREF
O
基準電圧出力端子です。
7
FB1
O
誤差増幅器 (Error Amp.1) 出力端子です。
8
−INE1
I
誤差増幅器 (Error Amp.1) 反転入力端子です。
9
+INE1
I
誤差増幅器 (Error Amp.1) 非反転入力端子です。
10
OUTC1
O
電流検出増幅器 (Current Amp.1) 出力端子です。
11
OUTD
O
IC スタンバイ時にオープンとし出力電圧設定抵抗に無効電流が流れる
のを防止する端子です。
CTL 端子が “H” レベルで , OUTD 端子を “L” レベルにします。
12
−INC1
I
電流検知増幅器 (Current Amp.1) 入力端子です。
13
+INC1
I
電流検知増幅器 (Current Amp.1) 入力端子です。
14
CTL
I
電源コントロール端子です。
CTL 端子が “L” レベルで , IC はスタンバイ状態になります。
15
FB3
O
誤差増幅器 (Error Amp.3) 出力端子です。
16
−INE3
I
誤差増幅器 (Error Amp.3) 反転入力端子です。
17
RT

三角波発振周波数設定用抵抗接続端子です。
18
VCC

基準電源・制御回路の電源端子です。
19
VH
O
FET 駆動回路用電源端子です。(VH = Vcc - 5 V)
20
OUT
O
ハイサイド FET ゲート駆動端子です。
21
VCC (O)

出力回路の電源端子です。
22
CS

ソフトスタート用コンデンサ接続端子です。
23
GND

接地端子です。
24
+INC2
I
電流検知増幅器 (Current Amp.2) 入力端子です。
3
MB3878
■ ブロックダイヤグラム
−INE1 8
OUTC1 10
<Current Amp.1>
+
× 25
−
−INC1 12
+INC1 13
<Error
Amp.1> VREF
−
+
21 VCC (O)
+INE1 9
<PWM Comp.>
<OUT>
+
+
+
Drive
−
FB1 7
−INE2 4
OUTC2 2
+INC2 24
−INC2 1
<Current Amp.2>
+
× 25
−
+INE2 3
<Error
Amp.2> VREF
−
20 OUT
VCC
19 VH
(VCC − 5 V)
Bias
Voltage
<VH>
+
FB2 5
2.5 V
1.5 V
<UVLO>
<Error
Amp.3> VREF
(VCC UVLO) 215 kΩ
+
−
+
+
−INE3 16
OUTD 11
−
4.2 V
FB3 15
VCC
35 kΩ
0.91 V
(0.77 V)
VREF
UVLO
<SOFT>
VREF
1 µA
VCC
bias
CS 22
<OSC>
(45 pF)
17
RT
4
<REF>
18 VCC
<CTL>
VREF
5.0 V
6
23
GND
VREF
14 CTL
MB3878
■ 絶対最大定格
項 目
記 号
電源電圧
VCC
出力電流
IOUT
ピーク出力電流
IOUT
許容損失
PD
保存温度
Tstg
条 件
定 格 値
単 位
最 小
最 大

28
V

60
mA
Duty ≦ 5 %
(t = 1 / fOSC × Duty)

500
mA
Ta ≦ +25 °C

740 *
mW
−55
+125
°C
VCC, VCC (O) 端子


*: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
単 位
最 小
標 準
最 大
7

25
V
電源電圧
VCC
基準電圧出力電流
IREF

−1

0
mA
VH 端子出力電流
IVH

0

30
mA
VINE
−INE1 ~ −INE3, +INE1, +INE2
端子
0

VCC - 1.8
V
VINC
+INC1, +INC2, −INC1, −INC2
端子
0

VCC
V
入力電圧
VCC, VCC (O) 端子
規 格 値
OUTD 端子出力電圧
VOUTD

0

17
V
OUTD 端子出力電流
IOUTD

0

2
mA
CTL 端子入力電圧
VCTL

0

25
V
出力電流
IOUT

−45

45
mA
ピーク出力電流
IOUT
−450

450
mA
発振周波数
fOSC

100
290
500
kHz
タイミング抵抗
RT

33
47
130
kΩ
ソフトスタート容量
CS


2200
100000
pF
VH 端子容量
CVH


0.1
1.0
µF
基準電圧出力容量
CREF


0.1
1.0
µF
Ta

−30
+25
+85
°C
動作周囲温度
Duty ≦ 5 %
(t = 1 / fosc × Duty)
<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
MB3878
■ 電気的特性
(Ta = +25 °C, VCC = 19 V, VCC (O) = 19 V, VREF = 0 mA)
項 目
記号
端子
VREF
6
入力安定度
Line
6
負荷安定度
Load
最 大
Ta = +25 °C
4.995
5.000
5.045
V
Ta = −30 °C ~ +85 °C
4.945
5.000
5.055
V
VCC = 7 V ~ 25 V

3
10
mV
6
VREF = 0 mA ~ −1 mA

1
10
mV
Ios
6
VREF = 1 V
−25
−15
−5
mA
VTLH
18
VCC = VCC (O) ,
VCC =
6.1
6.4
6.7
V
VTHL
18
VCC = VCC (O) ,
VCC =
5.1
5.4
5.7
V
ヒステリシス幅
VH
18
VCC = VCC (O)
0.7
1.0
1.3
V
スレッショルド
電圧
VTLH
6
VREF =
2.6
2.8
3.0
V
VTHL
6
VREF =
2.4
2.6
2.8
V
ヒステリシス幅
VH
6
VH = VTLH - VTHL
0.05
0.20
0.35
V
充電電流
ICS
22
−1.3
−0.8
−0.5
µA
発振周波数
fOSC
20
RT = 47 kΩ
260
290
320
kHz
∆f/fdt
20
Ta = −30 °C ~ +85 °C

1*

%
VIO
3, 4,
8, 9
FB1 = FB2 = 2 V

1
5
mV
IB
3, 4,
8, 9

−100
−30

nA
VCM
3, 4,
8, 9

0

VCC - 1.8
V
AV
5, 7
DC

100 *

dB
BW
5, 7
AV = 0 dB

2.0
*

MHz
VFBH
5, 7

4.7
4.9

V
VFBL
5, 7


20
200
mV
出力ソース電流
ISOURCE
5, 7
FB1 = FB2 = 2 V

−2.0
−0.6
mA
出力シンク電流
ISINK
5, 7
FB1 = FB2 = 2 V
150
300

µA
スレッショルド
電圧
ソフト
スタート部
[SOFT]
三角波
発振器部
[OSC]
単位
標 準
短絡時出力電流
低 VCC 時
誤動作防止
回路部
[UVLO]
規 格 値
最 小
出力電圧
基準電圧部
[Ref]
条 件
周波数温度変動率
入力オフセット
電圧
入力バイアス電流
同相入力電圧範囲
誤差増幅器部
[Error Amp.1, 電圧利得
Error Amp.2]
周波数帯域幅
出力電圧

*:標準設計値
(続く)
6
MB3878
(Ta = +25 °C, VCC = 19 V, VCC (O) = 19 V, VREF = 0 mA)
項 目
記号
端子
条 件
規 格 値
最 小
標 準
最 大
単位
スレッショルド
電圧
VTH1
16
FB3 = 2 V, Ta = +25 °C
4.167
4.200
4.233
V
VTH2
16
FB3 = 2 V,
Ta = −30 °C ~ +85 °C
4.158
4.200
4.242
V
入力電流
IINE3
16
−INE3 = 0 V
−100
−30

nA
100
*

dB
*

MHz
15
DC

BW
15
AV = 0 dB

2.0
VFBH
15

4.7
4.9

V
VFBL
15


20
200
mV
出力ソース電流
ISOURCE
15
FB3 = 2 V

−2.0
−0.6
mA
出力シンク電流
ISINK
15
FB3 = 2 V
150
300

µA
OUTD 端子
出力リーク電流
ILEAK
11
OUTD = 16.8 V

0
1
µA
OUTD 端子
出力オン抵抗
RON
11
OUTD = 1 mA

70
100
Ω
I+INCH
13, 24
+INC1 = +INC2 = 12.7 V,
−INC1 = −INC2 = 12.6 V

10
20
µA
I−INCH
1, 12
+INC1 = +INC2 = 12.7 V,
−INC1 = −INC2 = 12.6 V

0.1
0.2
µA
I+INCL
13, 24
+INC1 = +INC2 = 0.1 V,
−INC1 = −INC2 = 0 V
−130
−65

µA
I−INCL
1, 12
+INC1 = +INC2 = 0.1 V,
−INC1 = −INC2 = 0 V
−140
−70

µA
VOUTC1
2, 10
+INC1 = +INC2 = 12.7 V,
−INC1 = −INC2 = 12.6 V
2.25
2.5
2.75
V
VOUTC2
2, 10
+INC1=+INC2=12.63 V,
−INC1 = −INC2 = 12.6 V
0.50
0.75
1.00
V
VOUTC3
2, 10
+INC1 = +INC2 = 0.1 V,
−INC1 = −INC2 = 0 V
1.25
2.50
3.75
V
VOUTC4
2, 10
+INC1 = +INC2 = 0.03 V,
−INC1 = −INC2 = 0 V
0.125
0.750
1.375
V
VCM
1, 12,
13, 24

0

Vcc
V
電圧利得
AV
2, 10
+INC1 = +INC2 = 12.7 V,
−INC1 = −INC2 = 12.6 V
22.5
25
27.5
V/V
周波数帯域幅
BW
2, 10 AV = 0 dB

2.0 *

MHz
電圧利得
周波数帯域幅
誤差増幅器部
[Error Amp.3] 出力電圧
AV
入力電流
電流検出
電流検知電圧
増幅器部
[Current Amp.1,
Current Amp.2]
同相入力電圧範囲
出力電圧
VOUTCH 2, 10

4.7
4.9

V
VOUTCL 2, 10


20
200
mV
出力ソース電流
ISOURCE
2, 10 OUTC1 = OUTC2 = 2 V

−2.0
−0.6
mA
出力シンク電流
ISINK
2, 10 OUTC1 = OUTC2 = 2 V
150
300

µA
*:標準設計値
(続く)
7
MB3878
(続き)
(Ta = +25 °C, VCC = 19 V, VCC (O) = 19 V, VREF = 0 mA)
項 目
記号
端子
VTL
5, 7,
15
VTH
5, 7,
15
出力ソース電流
ISOURCE
出力シンク電流
コントロール
部
[CTL]
バイアス
電圧部
[VH]
8
単位
標 準
最 大
デューティサイクル
=0%
1.4
1.5

V
デューティサイクル
= 100 %

2.5
2.6
V
20
OUT = 11 V, Duty ≦ 5 %
(t = 1 / fOSC × Duty)

−200 *

mA
ISINK
20
OUT = 16 V, Duty ≦ 5 %
(t = 1 / fOSC × Duty)

200 *

mA
ROH
20
OUT = −45 mA

8.0
12.0
Ω
ROL
20
OUT = 45 mA

6.5
9.7
Ω
立上り時間
tr1
20
OUT = 3300 pF
(Si4435 × 1 相当 )

70 *

ns
立下り時間
tf1
20
OUT = 3300 pF
(Si4435 × 1 相当 )

60 *

ns
VON
14
IC 動作状態
2

25
V
VOFF
14
IC スタンバイ状態
0

0.8
V
ICTLH
14
CTL = 5 V

100
200
µA
ICTLL
14
CTL = 0 V

0
1
µA
出力電圧
VH
19
VCC = VCC (O)
= 7 V ~ 25 V,
VH = 0 ~ 30 mA
スタンバイ電流
ICCS
18, 19
VCC = VCC (O) ,
CTL = 0 V

0
10
µA
電源電流
ICC
18, 19
VCC = VCC (O) ,
CTL = 5 V

8.0
12.0
mA
出力オン抵抗
CTL 入力電圧
入力電流
全デバイス
*:標準設計値
規 格 値
最 小
PWM 比較器部 スレッショルド
[PWM Comp.] 電圧
出力部
[OUT]
条 件
VCC - 5.5 VCC - 5.0 VCC - 4.5
V
MB3878
■ 標準特性
電源電流-電源電圧特性
基準電圧-電源電圧特性
12
10
10
8
基準電圧 VREF (V)
電源電流 ICC (mA)
Ta = +25 °C
CTL = 5 V
VREF = 0 mA
Ta = +25 °C
CTL = 5 V
8
6
4
2
0
6
4
2
0
0
5
10
15
20
25
0
5
電源電圧 VCC (V)
2.0
25
VCC = 19 V
CTL = 5 V
VREF = 0 mA
1.5
基準電圧 ∆VREF (%)
基準電圧 VREF (V)
20
基準電圧-周囲温度特性
Ta = +25 °C
VCC = 19 V
CTL = 5 V
8
15
電源電圧 VCC (V)
基準電圧- VREF 負荷電流特性
10
10
6
4
2
1.0
0.5
0.0
−0.5
−1.0
−1.5
−2.0
−40
0
0
5
10
15
20
25
30
−20
20
40
60
基準電圧- CTL 端子電圧特性
6
4
2
CTL 端子電流 ICTL (mA)
Ta = +25 °C
VCC = 19 V
VREF = 0 mA
8
100
CTL 端子電流- CTL 端子電圧特性
1.0
10
80
周囲温度 Ta ( °C)
VREF 負荷電流 IREF (mA)
基準電圧 VREF (V)
0
Ta = +25 °C
VCC = 19 V
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
0
0
0.5
1
1.5
CTL 端子電圧 VCTL (V)
2
2.5
0
5
10
15
20
25
CTL 端子電圧 VCTL (V)
(続く)
9
MB3878
三角波発振周波数-電源電圧特性
三角波発振周波数-タイミング抵抗特性
Ta = +25 °C
VCC = 19 V
CTL = 5 V
100 k
10 k
10 k
100 k
340
三角波発振周波数 fOSC (kHz)
三角波発振周波数 fOSC (Hz)
1M
Ta = +25 °C
CTL = 5 V
RT = 47 kΩ
330
320
310
300
290
280
270
260
250
240
1M
0
5
タイミング抵抗 RT (Ω)
310
300
290
280
270
260
250
240
−40
−20
0
20
40
60
周囲温度 Ta ( °C)
80
100
誤差増幅器スレッショルド電圧 ∆VTH (%)
三角波発振周波数 fOSC (kHz)
320
20
25
誤差増幅器スレッショルド電圧-周囲温度特性 (Error Amp.3)
VCC = 19 V
CTL = 5 V
RT = 47 kΩ
330
15
電源電圧 VCC (V)
三角波発振周波数-周囲温度特性
340
10
5.0
VCC = 19 V
CTL = 5 V
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
−1.0
−2.0
−3.0
−4.0
−5.0
−40
−20
0
20
40
60
80
100
周囲温度 Ta ( °C)
(続く)
10
MB3878
(続き)
誤差増幅器利得 , 位相-周波数特性
40
Ta = +25 °C
AV
180
VCC = 19 V
φ
20
0
0
−20
−90
−40
−180
1k
240 kΩ
90
10 k
100 k
1M
位相 φ (deg)
利得 AV (dB)
5.2 V
IN
1 µF
− +
10 kΩ
2.4 kΩ
10 kΩ
8
(4)
−
OUT
7
(5)
9 +
(3)
2.5 V Error Amp.1
(Error Amp.2)
10 M
周波数 f (Hz)
電流検出増幅器 , 位相-周波数特性
180
VCC = 19 V
90
AV
0
0
−20
−90
位相 φ (deg)
20
利得 AV (dB)
Ta = +25 °C
φ
40
12.6 V
−40
13 +
OUT
(24) ×25
10
(2)
12 −
(1)
12.55 V Current Amp.1
(Current Amp.2)
−180
1k
10 k
100 k
1M
10 M
周波数 f (Hz)
許容損失-周囲温度特性
許容損失 PD (mW)
800
740
700
600
500
400
300
200
100
0
−40
−20
0
20
40
60
80
100
周囲温度 Ta ( °C)
11
MB3878
■ 機能説明
1. DC/DC コンバータ部
(1) 基準電圧部 (Ref)
基準電圧回路は , VCC 端子 (18 ピン ) より供給される電圧により温度補償された安定な電圧 (5.0 V 標準 ) を発生し , IC
内部回路の基準電源として使用します。
また , 基準電圧 VREF 端子 (6 ピン ) から負荷電流を最大 1 mA まで外部に取り出せます。
(2) 三角波発振器部 (OSC)
周波数設定用コンデンサを内蔵しており , RT 端子 (17 ピン ) に周波数設定抵抗を接続することにより三角波発振波形を
発生します。
三角波は , IC 内部の PWM コンパレータに入力されます。
(3) 誤差増幅器部 (Error Amp.1)
電流検出増幅器 (Current Amp.1) の出力信号を検出し , +INE1 端子 (9 ピン ) と比較し PWM 制御信号を出力する増幅器
で , 充電電流の制御を行います。
また , FB1 端子 (7 ピン ) から −INE1 端子 (8 ピン ) への帰還抵抗およびコンデンサの接続により , 任意のループゲインが
設定できるため , システムに対して安定した位相補償ができます。
(4) 誤差増幅器部 (Error Amp.2)
誤差増幅器 (Error Amp.2) は , AC アダプタの電圧垂下を検出して PWM 制御信号を出力する増幅器です。
また , FB2 端子 (5 ピン ) から −INE2 端子 (4 ピン ) への帰還抵抗およびコンデンサの接続により , 任意のループゲインが
設定できるため , システムに対して安定した位相補償ができます。
(5) 誤差増幅器部 (Error Amp.3)
誤差増幅器 (Error Amp.3) は , DC/DC コンバ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。
誤差増幅
器反転入力端子に外付け出力電圧抵抗を接続することにより , 1 セル~ 4 セルまで任意の出力電圧を設定できます。
また , FB3 端子 (15 ピン ) から −INE3 端子 (16 ピン ) への帰還抵抗およびコンデンサの接続により , 任意のループゲイン
が設定できるため , システムに対して安定した位相補償ができます。
CS 端子 (22 ピン ) にソフトスタート用コンデンサを接続することにより電源起動時の突入電流を防止できます。
ソフト
スタート検出を誤差増幅器で行うことで , ソフトスタート時間は出力負荷に依存しない一定のソフトスタート時間で動作
します。
(6) 電流検出増幅器部 (Current Amp.1)
電流検出増幅器 (Current Amp.1) は , 充電電流により出力センス抵抗 (RS) の両端に発生する電圧降下を +INC1 端子 (13
ピン ) , −INC1 端子 (12 ピン ) で検出し , 25 倍に増幅した信号を次段の誤差増幅器 (Error Amp.1) へ出力します。
(7) PWM 比較器部 (PWM Comp.)
誤差増幅器 (Error Amp.1 ~ Error Amp.3) の出力電圧に応じて出力デューティをコントロールする電圧-パルス幅変換器
です。
三角波発振器で発生した三角波電圧と誤差増幅器出力電圧を比較し , 三角波電圧が誤差増幅器出力電圧より低い期間に
外付け出力トランジスタをオンさせます。
(8) 出力部 (OUT)
出力回路は , トーテムポール形式で構成しており , 外付け Pch MOS FET を駆動することができます。
出力 “L” レベルは , バイアス電圧部 (VH) で発生した電圧を使用することで , 出力振幅を 5 V ( 標準 ) にします。
これにより , 変換効率の UP と入力電圧範囲が広くても使用する外付けトランジスタの 耐圧を低くおさえることにつな
がります。
(9) 電源コントロール部 (CTL)
CTL 端子 (14 ピン ) を “L” レベルとすることによりスタンバイ状態となります。
( スタンバイ時の電源電流 10 µA 最大 )
12
MB3878
(10) バイアス電圧部 (VH)
スタンバイ時は VCC と同電位を出力します。
出力回路の最低電位として VCC - 5 V ( 標準 ) を出力します。
2. 保護機能
低 VCC 時誤動作防止回路部 (UVLO)
電源 (VCC) 投入時の過渡状態や電源電圧 , あるいは内部基準電圧 (VREF) 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ます。このような誤動作を防止するために , 低 VCC 時誤動作防止回路は電源電
圧 , あるいは内部基準電圧の電圧低下を検出し , OUT 端子 (20 ピン ) を “H” レベルに固定します。
電源電圧 , および内部基
準電圧が低 VCC 時誤動作防止回路のスレッショルド電圧以上になればシステムは復帰します。
3. ソフトスタート機能
ソフトスタート部 (SOFT)
CS 端子 (22 ピン ) にコンデンサを接続することにより , 電源起動時の突入電流を防止できます。
ソフトスタート検出を
誤差増幅器で行うことで , DC/DC コンバータの出力負荷に依存しない一定のソフトスタート時間で動作します。
13
MB3878
■ 充電電圧設定方法
−INE3端子 (16ピン) に外付け出力電圧設定抵抗 (R3, R4) を接続することにより, 充電電圧 (DC/DC出力電圧) が設定でき
ます。
また , OUTD 端子 (11 ピン ) に接続されている内蔵 FET のオン抵抗 (70 Ω, 1 mA 時 ) を無視できる抵抗値の選択をしてく
ださい。
電池の充電電圧 : VO
VO (V) = (R3 + R4) / R4 × 4.2 (V)
B VO
R3
< Error Amp.3 >
−INE3
16
R4
11
OUTD
−
+
+
4.2 V
22
CS
■ 充電電流設定方法
+INE1 端子 (9 ピン ) の電圧値により , 充電電流値 ( 出力制限電流値 ) が設定できます。
設定された電流値を上回る電流が流れようとした場合 , その設定電流値で充電電圧が垂下します。
電池の充電電流設定用電圧 : +INE1
+INE1 (V) = 25 × I1 (A) × RS (Ω)
■ ソフトスタート時間設定方法
IC 起動後 CS 端子 (22 ピン ) に接続したコンデンサ (CS) に充電を開始します。
誤差増幅器により , DC/DC コンバータの負荷電流に関係なく出力電圧が CS 端子電圧に比例しソフトスタート動作をしま
す。
ソフトスタート時間 : ts ( 出力電圧 100 %までの時間 )
tS (s) ≒ 4.2 × CS (µF)
■ 三角波発振周波数設定方法
三角波発振周波数は RT 端子 (17 ピン ) にタイミング抵抗 (RT) を接続することにより設定できます。
三角波発振周波数 : fOSC
fOSC (kHz) ≒ 13630 / RT (kΩ)
14
MB3878
■ AC アダプタ電圧検出について
+INE2端子 (3ピン) に外付け抵抗を接続することにより, ACアダプタ電圧 (VCC) の分圧点Aが−INE2端子電圧より低下す
ると動的制御充電 (Dynamically-controlled charging) モードとなり AC アダプタの電力を一定に保つように充電電流を減少
させます。
AC アダプタ検出電圧設定 : Vth
Vth (V) = (R1 + R2) / R2 × −INE2
−INE2 設定電圧範囲:1.176 V ~ 4.2 V(VCC 換算で 7 V ~ 25 V)
−INE2
<Error Amp.2>
4
−
3
+
A
VCC
R1
+INE2
R2
■ 動作タイミングチャートについて
2.5 V
Error Amp.1 FB1
Error Amp.3 FB3
Error Amp.2 FB2
1.5 V
OUT
AC アダプタ
動的制御充電
定電圧制御
定電流制御
AC アダプタ
動的制御充電
15
MB3878
■ CS 端子を使用しない場合の処理方法
ソフトスタート機能を使用しない場合は , CS 端子 (22 ピン ) を開放してください。
“ 開放 ”
CS 22
ソフトスタート時間を設定しない場合
■ 外付け逆流防止ダイオードの注意について
・ 電池からの逆流防止のため*のある 3 個所のうちいづれか 1 個所に逆流防止ダイオードをいれてください。
・ 逆流防止ダイオードの逆電圧 (VR) , 逆電流 (IR) 特性を考慮した逆流防止ダイオードの選択をしてください。
21
VCC(O)
VIN
∗
A
20
B
OUT
∗
I1
RS
∗
VH
19
16
Battery
BATT
SW
R16
R15
200 kΩ 110 Ω
Q2
R14
1.3 kΩ
R6
68 kΩ
R5
330 kΩ
R4
82 kΩ
8
CS
2200 pF
C6
1500 pF
R3
330 kΩ
R18
200 kΩ
R7
22 kΩ
15
CS 22
FB3
−INE3 16
R17
100 kΩ
11
OUTD
FB2 5
+INE2 3
<SOFT>
VREF
1 µA
C8
4
10000 pF
OUTC2
R10
2
<Current Amp.2>
30 kΩ
+INC2 24
+
R11
× 25
30 kΩ
−INC2 1
−
−INE2
OUTC1 10
<Current Amp.1>
C10 5600 pF
+INC1
+
A
13
R9
× 25
10 kΩ
−
B −INC1 12
R12
30 kΩ
+INE1 9
R13
FB1
30 kΩ
7
R8
100 kΩ −INE1
4.2 V
RT
RT
47 kΩ
(45 pF)
VCC
2.5 V
1.5 V
VREF
UVLO
VREF
6
<CTL>
VCC
C9
0.1 µF
VREF
5.0 V
23
GND
<REF>
bias
35 kΩ
0.91 V
(0.77 V)
−
VCC (O)
20
14
18
C2
100 µF
L1
12 µH
+
−
C1
22 µF
A
B
+ Battery
−
C3
100 µF
BATT
AC Adaptor
RS
0.033 Ω
I1
VIN
C7
0.1 µF
Output voltage (Battery voltage) is adjustable
D1
Q1
+
−
IIN
入力電圧範囲
VIN=13V∼21V(Load=3A 時 )
Note : SW ON : DCC MODE
SW OFF : Dead Battery MODE
CTL
VCC
VH
OUT
C5
0.1 µF
21
19
(VCC − 5 V)
(VCC UVLO) 215 kΩ
+
<UVLO>
Bias
Voltage
<VH>
VCC
<PWM Comp.>
<OUT>
+
+
+
Drive
−
17
<OSC>
<Error
Amp.3> VREF
−
+
+
+
<Error
Amp.2> VREF
−
+
<Error
Amp.1> VREF
−
MB3878
■ 応用回路例 1
17
MB3878
■ 部品表 ( 応用回路例 1 用 )
COMPONENT
ITEM
SPECIFICATION
VENDOR
PARTS No.
Q1
Q2
FET
FET
Si4435DY
2N7002
VISHAY SILICONIX
VISHAY SILICONIX
Si4435DY
2N7002
D1
Diode
MBRS130LT3
MOTOROLA
MBRS130LT3
L1
Coil
12 µH
4.0 A, 38 mΩ
SUMIDA
CDRH124-12 µH
C1
C2, C3
CS
C5
C6
C7
C8
C9
C10
OS Condenser
OS Condenser
Ceramics Condenser
Ceramics Condenser
Ceramics Condenser
Ceramics Condenser
Ceramics Condenser
Ceramics Condenser
Ceramics Condenser
22 µF
100 µF
2200 pF
0.1 µF
1500 pF
0.1 µF
10000 pF
0.1 µF
5600 pF
25 V (10 %)
25 V (10 %)
10 %
16 V
10 %
25 V
10 %
16 V
10 %


RS
RT
R3
R4
R5
R6
R7
R8
R9
R10 ~ R13
R14
R15
R16
R17
R18
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
0.033 Ω
47 kΩ
330 kΩ
82 kΩ
330 kΩ
68 kΩ
22 kΩ
100 kΩ
10 kΩ
30 kΩ
1.3 kΩ
110 Ω
200 kΩ
100 kΩ
200 kΩ
1.0 %
1.0 %
1.0 %
0.5 %
0.5 %
0.5 %
1.0 %
1.0 %
1.0 %
0.5 %
0.5 %
0.5 %
5%
0.5 %
0.5 %


(注意事項)VISHAY SILICONIX:VISHAY Intertechnology, Inc.
MOTOROLA:モトローラ株式会社
SUMIDA:スミダ電機株式会社
18
MB3878
■ 参考データ
変換効率-充電電流特性 ( 定電圧モード )
変換効率 η (%)
96
100
VIN = 19 V
BATT 充電電圧= 12.6 V fOSC = 277.9 kHz
効率 η (%) = (VBATT × IBATT) / (VIN × IIN) × 100
94
92
90
88
86
VIN = 19 V
BATT =電子負荷
(KIKUSUI 社製 PLZ-150W)
98
96
η (%)
98
94
変換効率
100
変換効率-充電電圧特性 ( 定電流モード )
90
92
88
86
84
84
82
82
80
80
10 m
100 m
1
10
0
2
4
6
8
10
12
14
16
BATT 充電電圧 VBATT (V)
BATT 充電電流 IBATT (A)
BATT 電圧- BATT 充電電流特性
18
VIN = 19 V
BATT:電子負荷
(KIKUSUI 社製 PLZ-150W)
VBATT (V)
14
BATT 電圧
16
8
12
10
DCC MODE
Dead Battery MODE
6
4
2
DCC : Dynamically Controlled Charging
0
0
1
2
3
BATT 充電電流
4
5
IBATT (A)
ソフトスタート動作波形
DC/DC コンバータスイッチング波形
VIN = 19 V
fOSC = 277.9 kHz
負荷:BATT = 1 A
VIN = 19 V
負荷:BATT = 20 Ω
−INE2 = 0 V
OUTH (V)
20
BATT (V)
20
5V
15
5V
15
CTL (V)
20
10
10
5
5
15
0
10
FB3 (V)
4
5
2
0
0
0
5V
0
40
80
120
160
1 µs
2V
20 ms
200
t (ms)
0
2
4
6
8
10
t (µs)
19
20
R21
100 kΩ
R22
100 kΩ
−
R20
100 kΩ
−
Q2
VIN
+ A(2/2)
R15
110 Ω
R19
100 kΩ
A(1/2)
+
VIN
SW
R16
200 kΩ
CS
2200 pF
C6
1500 pF
R3
330 kΩ
R18
200 kΩ
D
R7
22 kΩ
R10
24 kΩ
R11
36 kΩ
C
R23
100 kΩ
B
A
C8
10000 pF
R13
30 kΩ
C10
5600 pF
R9
10 kΩ
R14
R12
1.3 kΩ 30 kΩ
8
15
CS 22
FB3
−INE3
16
R17
100 kΩ
11
OUTD
FB2 5
+INC2 24
<SOFT>
VREF
1 µA
<Current Amp.2>
+
× 25
−INC2 1
−
+INE2
3
4
7
9
13
OUTC2 2
−INE2
FB1
+INE1
+INC1
<Current Amp.1>
+
× 25
−INC1
−
12
OUTC1 10
R8
100 kΩ −INE1
4.2 V
RT
RT
47 kΩ
(45 pF)
VCC
2.5 V
1.5 V
VREF
UVLO
VREF
6
<CTL>
VCC
C9
0.1 µF
VREF
5.0 V
23
GND
<REF>
bias
35 kΩ
0.91 V
(0.77 V)
−
VCC (O)
20
+
−
B
+ Battery
−
C3
100 µF
RS1
0.033 Ω
A
BATT
C7
0.1 µF
入力電圧範囲
VIN=13V∼21V(Load=3A 時 )
CTL
VCC
C2
100 µF
L1
12 µH
C1
22 µF
R S2
0.033 Ω
D
System
Output voltage (Battery voltage) is adjustable
D1
Q1
+
−
C
Note : SW ON : Differential Charging MODE
SW OFF : Dead Battery MODE
14
18
VH
OUT
C5
0.1 µF
21
19
(VCC − 5 V)
(VCC UVLO) 215 kΩ
+
<UVLO>
Bias
Voltage
<VH>
VCC
<PWM Comp.>
<OUT>
+
+
+
Drive
−
17
<OSC>
<Error
Amp.3> VREF
−
+
+
+
<Error
Amp.2> VREF
−
+
<Error
Amp.1> VREF
−
VIN
AC Adaptor
MB3878
■ 応用回路例 2
MB3878
■ 部品表 ( 応用回路例 2 用 )
COMPONENT
ITEM
SPECIFICATION
VENDOR
PARTS No.
Q1
Q2
FET
FET
Si4435DY
2N7002
VISHAY SILICONIX
VISHAY SILICONIX
Si4435DY
2N7002
D1
Diode
MBRS130LT3
MOTOROLA
MBRS130LT3
A
Dual Op-amp
MB47358
Our Company
MB47358
L1
Coil
12 µH
4.0 A, 38 mΩ
SUMIDA
CDRH124-12 µH
C1
C2, C3
CS
C5
C6
C7
C8
C9
C10
OS Condenser
OS Condenser
Ceramics Condenser
Ceramics Condenser
Ceramics Condenser
Ceramics Condenser
Ceramics Condenser
Ceramics Condenser
Ceramics Condenser
22 µF
100 µF
2200 pF
0.1 µF
1500 pF
0.1 µF
10000 pF
0.1 µF
5600 pF
25 V (10 %)
25 V (10 %)
10 %
16 V
10 %
25 V
10 %
16 V
10 %


RS1, RS2
RT
R3
R7
R8
R9
R10
R11
R12, R13
R14
R15
R16
R17
R18
R19, R20
R21, R22
R23
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
0.033 Ω
47 kΩ
330 kΩ
22 kΩ
100 kΩ
10 kΩ
36 kΩ
27 kΩ
30 kΩ
1.3 kΩ
110 Ω
200 kΩ
100 kΩ
200 kΩ
100 kΩ
100 kΩ
100 kΩ
1.0 %
1.0 %
1.0 %
1.0 %
1.0 %
1.0 %
0.5 %
0.5 %
0.5 %
0.5 %
0.5 %
5%
1.0 %
0.5 %
1.0 %
0.5 %
1.0 %


(注意事項)VISHAY SILICONIX:VISHAY Intertechnology, Inc.
MOTOROLA:モトローラ株式会社
SUMIDA:スミダ電機株式会社
21
MB3878
■ 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
MB3878PFV
22
パッケージ
プラスチック・SSOP, 24 ピン
(FPT-24P-M03)
備 考
MB3878
■ 外形寸法図
プラスチック・SSOP, 24 ピン
(FPT-24P-M03)
注 ) *印寸法はレジン残りを含まず。
+0.20
* 7.75±0.10(.305±.004)
1.25 –0.10
+.008
.049 –.004
(Mounting height)
0.10(.004)
* 5.60±0.10
INDEX
0.65±0.12(.0256±.0047)
(.220±.004)
+0.10
C
6.60(.260)
NOM
"A"
+0.05
0.22 –0.05
0.15 –0.02
+.004
–.002
.006 –.001
.009
7.15(.281)REF
7.60±0.20
(.299±.008)
Details of "A" part
+.002
0.10±0.10(.004±.004)
(STAND OFF)
0
10°
0.50±0.20
(.020±.008)
2000 FUJITSU LIMITED F24018S-2C-3
単位:mm (inches)
23
富士通マイクロエレクトロニクス株式会社
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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
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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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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
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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
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編集 販売戦略部
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