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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
DS04–27710–1a
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
MB3888
■ 概 要
MB3888 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。
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
・ 外付け抵抗による出力電圧設定
:1 セル∼ 4 セル
・ 高効率
:96 % (VIN = 19 V, VO = 16.8 V)
・ 動作電源電圧範囲が広い
:8 V ∼ 25 V
・ 高精度基準電圧
:5 V ± 0.74 % (Ta =− 10 °C ∼+ 85 °C)
・ 充電電流設定精度
:± 5%
・ 周波数設定容量を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 )
・ 負荷依存のないソフトスタート回路内蔵
・ 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, 20 ピン
(FPT-20P-M03)
Copyright©2001-2008 FUJITSU MICROELECTRONICS LIMITED All rights reserved
2001.11
MB3888
■ 端子配列図
(TOP VIEW)
GND : 1
20 : CS
RT : 2
19 : VCC (O)
CTL : 3
18 : OUT
VREF : 4
17 : VH
DTC : 5
16 : VCC
FB2 : 6
15 : FB1
−INE2 : 7
14 : −INE1
+INE2 : 8
13 : +INE1
OUTD : 9
12 : OUTC
−INC : 10
11 : +INC
(FPT-20P-M03)
2
MB3888
■ 端子機能説明
端子番号
端子記号
I/O
1
GND
⎯
接地端子です。
2
RT
⎯
三角波発振周波数設定用抵抗接続端子です。
3
CTL
I
電源コントロール端子です。
CTL 端子を “L” レベルにすることで IC はスタンバイ状態になります。
4
VREF
O
基準電圧出力端子です。
5
DTC
I
PWM 比較器部 (PWM) 入力端子です。
FB1, FB2, DTC 端子電圧で最も低い電圧と三角波を比較して出力制御
します。
6
FB2
O
誤差増幅器 (Error Amp2) 出力端子です。
7
−INE2
I
誤差増幅器 (Error Amp2) 反転入力端子です。
8
+INE2
I
誤差増幅器 (Error Amp2) 非反転入力端子です。
9
OUTD
O
IC スタンバイ時に Hi-Z 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 “H” レベルで OUTD 端子を “L” レベルにします。
10
−INC
I
電流検知増幅器 (Current Amp) 入力端子です。
11
+INC
I
電流検知増幅器 (Current Amp) 入力端子です。
12
OUTC
O
電流検知増幅器 (Current Amp) 出力端子です。
13
+INE1
I
誤差増幅器 (Error Amp1) 非反転入力端子です。
14
−INE1
I
誤差増幅器 (Error Amp1) 反転入力端子です。
15
FB1
O
誤差増幅器 (Error Amp1) 出力端子です。
16
VCC
⎯
基準電源・制御回路の電源端子です。
17
VH
O
FET 駆動回路用電源端子です。(VH = VCC − 6 V)
18
OUT
O
外付け FET ゲート駆動端子です。
19
VCC (O)
⎯
出力回路の電源端子です。
20
CS
⎯
ソフトスタート用コンデンサ接続端子です。
機 能 説 明
3
MB3888
■ ブロックダイヤグラム
Current Amp
+INC 11
+
−INC 10
−
×20
OUTC 12
Error Amp1 VREF
−INE1 14
−
+INE1 13
+
+
PWM Comp.
+
+
+
19 VCC (O)
OUT
Drive
−
FB1 15
18 OUT
17 VH
VH
Error Amp2 VREF
−INE2 7
−
+INE2 8
+
+
VCC − 6 V
Bias
Voltage
UVLO
VCC
UVLO
FB2 6
VREF
UVLO
DTC 5
OUTD 9
−2.5 V
16 VCC
−1.5 V
VREF
10 µA
OSC
CS 20
REF
45 pF
bias
CTL
5V
SOFT
4
2
4
1
RT
VREF
GND
3
CTL
MB3888
■ 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)
⎯
700
mA
Ta ≦+ 25 °C
⎯
540 *
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
8
⎯
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
−INE, +INE 端子
0
⎯
VCC − 1.8
V
VINC
−INC, +INC 端子
0
⎯
VCC
V
VDTC
DTC 端子
0
⎯
VCC − 0.9
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
− 600
⎯
+ 600
mA
発振周波数
fOSC
⎯
100
290
500
kHz
タイミング抵抗
RT
⎯
27
43
130
kΩ
ソフトスタート容量
CS
⎯
⎯
0.022
1.0
µF
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
MB3888
■ 電気的特性
(Ta =+ 25 °C, VCC = 19 V, VCC (O) = 19 V, VREF = 0 mA)
項 目
1.
基準電圧部
[REF]
記号
端子
出力電圧
VREF
4
入力安定度
Line
4
負荷安定度
Load
3.
ソフト
スタート部
[SOFT]
4.
三角波
発振器部
[OSC]
規 格 値
単位
最 小
標 準
最 大
Ta =+ 25 °C
4.975
5.000
5.025
V
Ta =− 10 °C ∼+ 85 °C
4.963
5.000
5.037
V
VCC = 8 V ∼ 25 V
⎯
3
10
mV
4
VREF = 0 mA ∼− 1 mA
⎯
1
10
mV
Ios
4
VREF = 1 V
− 50
− 25
− 12
mA
VTLH
16
VCC = VCC (O) ,
VCC =
6.2
6.4
6.6
V
VTHL
16
VCC = VCC (O) ,
VCC =
5.2
5.4
5.6
V
ヒステリシス幅
VH
16
VCC = VCC (O)
⎯
1.0 *
⎯
V
スレッショルド
電圧
VTLH
4
VREF =
2.6
2.8
3.0
V
VTHL
4
VREF =
2.4
2.6
2.8
V
ヒステリシス幅
VH
4
⎯
⎯
0.2 *
⎯
V
充電電流
ICS
20
⎯
− 14
− 10
−6
µA
発振周波数
fOSC
18
RT = 43 kΩ
260
290
320
kHz
∆f/fdt
18
Ta =− 30 °C ∼+ 85 °C
⎯
1*
⎯
%
⎯
1
5
mV
− 100
− 30
⎯
nA
短絡時出力電流
2.
低 VCC 時
誤動作防止
回路部
[UVLO]
条 件
スレッショルド
電圧
周波数温度変動率
入力オフセット
電圧
VIO
7, 8,
FB1 = FB2 = 2 V
13, 14
入力バイアス電流
IB
7, 8,
13, 14
電圧利得
AV
6, 15 DC
⎯
100 *
⎯
dB
BW
6, 15 AV = 0 dB
⎯
2*
⎯
MHz
VFBH
6, 15
⎯
4.7
4.9
⎯
V
VFBL
6, 15
⎯
⎯
20
200
mV
ISOURCE 6, 15 FB1 = FB2 = 2 V
⎯
−2
−1
mA
6, 15 FB1 = FB2 = 2 V
150
300
⎯
µA
周波数帯域幅
5-1.
誤差増幅器部
[Error Amp1, 出力電圧
Error Amp2]
出力ソース電流
⎯
出力シンク電流
ISINK
OUTD 端子
出力リーク電流
ILEAK
9
OUTD = 17 V
⎯
0
1
µA
OUTD 端子
出力オン抵抗
RON
9
OUTD = 1 mA
⎯
35
50
Ω
*:標準設計値
(続く)
6
MB3888
(Ta =+ 25 °C, VCC = 19 V, VCC (O) = 19 V, VREF = 0 mA)
項 目
入力オフセット
電圧
記号
VIO
端子
規 格 値
単位
最 小
標 準
最 大
10, 11 +INC = −INC = 3 V ∼ VCC
−3
⎯
+3
mV
I+INCH
11
+INC = 3 V ∼ VCC,
∆Vin =− 100 mV
⎯
20
30
µA
I−INCH
10
+INC = 3 V ∼ VCC,
∆Vin =− 100 mV
⎯
0.1
0.2
µA
I+INCL
11
+INC = 0 V,
∆Vin =− 100 mV
− 180
− 120
⎯
µA
I−INCL
10
+INC = 0 V,
∆Vin =− 100 mV
− 195
− 130
⎯
µA
VOUTC1
12
+INC = 3 V ∼ VCC,
∆Vin =− 100 mV
1.9
2.0
2.1
V
VOUTC2
12
+INC = 3 V ∼ VCC,
∆Vin =− 20 mV
0.34
0.40
0.46
V
VOUTC3
12
+INC = 0 V ∼ 3 V,
∆Vin =− 100 mV
1.8
2.0
2.2
V
VOUTC4
12
+INC = 0 V ∼ 3 V,
∆Vin =− 20 mV
0.2
0.4
0.6
V
VCM
10, 11
0
⎯
VCC
V
電圧利得
AV
12
+INC = 3 V ∼ VCC,
∆Vin = −100 mV
19
20
21
V/V
周波数帯域幅
BW
12
AV = 0 dB
⎯
2*
⎯
MHz
VOUTCH
12
⎯
4.7
4.9
⎯
V
VOUTCL
12
⎯
⎯
20
200
mV
出力ソース電流
ISOURCE
12
OUTC = 2 V
⎯
−2
−1
mA
出力シンク電流
ISINK
12
OUTC = 2 V
150
300
⎯
µA
VTL
5, 6,
15
デューティサイクル
=0%
1.4
1.5
⎯
V
VTH
5, 6,
15
デューティサイクル
= 100 %
⎯
2.5
2.6
V
IDTC
5
DTC = 0.4 V
− 2.0
− 0.6
⎯
µA
出力ソース電流
ISOURCE
18
OUT = 13 V, Duty ≦ 5 %
(t = 1 / fOSC × Duty)
⎯
− 400 *
⎯
mA
出力シンク電流
ISINK
18
OUT = 19 V, Duty ≦ 5 %
(t = 1 / fOSC × Duty)
⎯
400 *
⎯
mA
ROH
18
OUT =− 45 mA
⎯
6.5
9.8
Ω
ROL
18
OUT = 45 mA
⎯
5.0
7.5
Ω
立上り時間
tr1
18
OUT = 3300 pF
(Si4435 × 1 相当 )
⎯
50 *
⎯
ns
立下り時間
tf1
18
OUT = 3300 pF
(Si4435 × 1 相当 )
⎯
50 *
⎯
ns
入力電流
6.
電流検出
増幅器部
電流検知電圧
[Current Amp]
同相入力電圧範囲
出力電圧
スレッショルド
7.
PWM 比較器部 電圧
[PWM Comp.]
入力バイアス電流
8.
出力部
[OUT]
条 件
出力オン抵抗
⎯
*:標準設計値
(続く)
7
MB3888
(続き)
(Ta =+ 25 °C, VCC = 19 V, VCC (O) = 19 V, VREF = 0 mA)
項 目
9.
コントロール
部
[CTL]
10.
バイアス
電圧部
[VH]
11.
全デバイス
*:標準設計値
8
記号
端子
VON
3
VOFF
条 件
規 格 値
単位
最 小
標 準
最 大
IC 動作状態
2
⎯
25
V
3
IC スタンバイ状態
0
⎯
0.8
V
ICTLH
3
CTL = 5 V
⎯
100
150
µA
ICTLL
3
CTL = 0 V
⎯
0
1
µA
出力電圧
VH
17
VCC = VCC (O)
= 8 V ∼ 25 V,
VH = 0 mA ∼ 30 mA
スタンバイ電流
ICCS
16
VCC = VCC (O) ,
CTL = 0 V
⎯
0
10
µA
電源電流
ICC
16
VCC = VCC (O) ,
CTL = 5 V
⎯
4
6
mA
CTL 入力電圧
入力電流
VCC − 6.5 VCC − 6.0 VCC − 5.5
V
MB3888
■ 標準特性
電源電流−電源電圧特性
基準電圧−電源電圧特性
10
6
Ta = +25 °C
CTL = 5 V
5
基準電圧 VREF (V)
電源電流 ICC (mA)
8
6
4
2
4
3
2
Ta = +25 °C
CTL = 5 V
VREF = 0 mA
1
0
0
0
5
10
15
20
25
0
5
電源電圧 VCC (V)
25
5.05
VCC = 19 V
CTL = 5 V
VREF = 0 mA
5.04
5.03
基準電圧 VREF (V)
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
5
15
電源電圧 VCC (V)
基準電圧−負荷電流特性
6
10
4
3
2
1
5.02
5.01
5.00
4.99
4.98
4.97
4.96
4.95
−40
0
0
5
10
15
20
25
30
−20
0
20
40
60
80
100
周囲温度 Ta ( °C)
負荷電流 IREF (mA)
CTL 端子電流 , 基準電圧− CTL 端子電圧特性
CTL 端子電流 ICTL (µA)
10
Ta = +25 °C
VCC = 19 V
900
9
800
8
700
7
600
6
VREF
500
400
5
4
ICTL
300
3
200
2
100
1
0
0
5
10
15
20
基準電圧 VREF (V)
1000
0
25
CTL 端子電圧 VCTL (V)
(続く)
9
MB3888
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
100
1000
タイミング抵抗 RT (kΩ)
三角波発振周波数 fOSC (kHz)
三角波発振周波数 fOSC (Hz)
1M
三角波発振周波数−電源電圧特性
320
315
310
305
300
295
290
285
280
275
270
265
260
Ta = +25 °C
CTL = 5 V
RT = 43 kΩ
0
5
10
15
20
25
30
電源電圧 VCC (V)
三角波発振周波数 fOSC (kHz)
三角波発振周波数−周囲温度特性
320
315
310
305
300
295
290
285
280
275
270
265
260
−40
VCC = 19 V
CTL = 5 V
RT = 43 kΩ
−20
0
20
40
60
80
100
周囲温度 Ta ( °C)
(続く)
10
MB3888
(続き)
誤差増幅器利得 , 位相−周波数特性
Ta = +25 °C
40
AV
VCC = 19 V
4.2 V
180
240 kΩ
φ
20
90
0
0
−90
−20
10 kΩ
1 µF
+
位相 φ (deg)
利得 AV (dB)
10 kΩ
14
2.4 kΩ
IN
(7)
−
+
+
20
13
(8)
10 kΩ
10 kΩ
15
(6)
OUT
Error Amp1
(Error Amp2)
2.5 V
−180
−40
1k
10 k
100 k
1M
10 M
周波数 f (Hz)
電流検出増幅器 , 位相−周波数特性
Ta = +25 °C
40
180
10 kΩ
90
φ
0
0
−20
−90
−40
−180
位相 φ (deg)
20
VCC = 19 V
1 µF
+
11
+
10
−
IN
12
10 kΩ
OUT
Current Amp
16.8 V
1k
10 k
100 k
1M
10 M
周波数 f (Hz)
許容損失−周囲温度特性
600
許容損失 PD (mW)
利得 AV (dB)
AV
540
500
400
300
200
100
0
−40
−20
0
20
40
60
80
100
周囲温度 Ta ( °C)
11
MB3888
■ 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 (16 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 (4 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)
三角波発振器部は , 三角波発振周波数設定用コンデンサを内蔵しており , RT 端子 (2 ピン ) に三角波発振周波数設定抵
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 Amp1)
電流検出増幅器 (Current Amp1) の出力信号を検出し , +INE1 端子 (13 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 (15 ピン ) から −INE1 端子 (14 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 (20 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。
(4) 誤差増幅器部 (Error Amp2)
誤差増幅器 (Error Amp2) 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設定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 , FB2 端子 (6 ピン ) から −INE2 端子 (7 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 (20 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。
(5) 電流検出増幅器部 (Current Amp)
電流検出増幅器 (Current Amp) 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 +INC 端子 (11 ピ
ン ) , −INC 端子 (10 ピン ) で検出し , 20 倍に増幅した信号を次段の誤差増幅器 (Error Amp1) へ出力します。
(6) PWM 比較器部 (PWM Comp.)
誤差増幅器 (Error Amp1, Error Amp2) の出力電圧および DTC 端子 (5 ピン ) 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および DTC 端子電圧のうちいずれか低い電位を比較し , 三
角波電圧が誤差増幅器出力電圧および DTC 端子電圧のうちいずれか低い電位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。
(7) 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 6 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。
(8) 電源コントロール部 (CTL)
CTL 端子 (3 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 ) CTL 端子を “H” レベルにすることにより , 内部基準電圧を発生させ出力動作状
態にします。
12
MB3888
CTL 機能表
CTL
Power
OUTD
L
OFF ( スタンバイ )
Hi-Z
H
ON ( 動作状態 )
L
(9) バイアス電圧部 (VH)
出力回路の最低電位として VCC − 6 V ( 標準 ) を出力します。スタンバイ時は VCC と同電位を出力します。
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 (18 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。
保護回路 (UVLO) 動作時機能表
UVLO 動作時 (VCC または VREF 電圧が UVLO スレッショルド電圧以下 )
OUTD
OUT
CS
Hi-Z
H
L
3. ソフトスタート機能
ソフトスタート部 (SOFT)
CS 端子 (20 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
MB3888
■ 充電電圧設定方法
−INE2 端子 (7 ピン ) に外付け出力電圧設定抵抗 (R3, R4) を接続することで , +INE2 端子 (8 ピン ) 電圧に応じて , 充電電圧
(DC/DC 出力電圧 ) が設定できます。
また , OUTD 端子 (9 ピン ) に接続されている内蔵 FET のオン抵抗 (35 Ω, 1 mA 時 ) を無視できる抵抗値の選択をしてく
ださい。スタンバイ時には OUTD 端子に充電電圧が印加されますので , OUTD 端子に印加される電圧は 17 V を越えないよ
うに出力電圧を設定してください。
電池の充電電圧 : VO
VO (V) = (R3 + R4) / R4 × +INE2 (V)
VO
<Error Amp2>
R3
−INE2
7
R4
−
+
+
9
OUTD
20
CS
+INE2
8
■ 充電電流設定方法
+INE1 端子 (13 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) = 20 × I1 (A) × RS (Ω)
■ 三角波発振周波数設定方法
三角波発振周波数は RT 端子 (2 ピン ) にタイミング抵抗 (RT) を接続することで設定できます。
三角波発振周波数 : fOSC
fOSC (kHz) ≒ 12690 / RT (kΩ)
14
MB3888
■ ソフトスタート時間設定方法
(1) 定電圧モードソフトスタートの設定
IC 起動時の突入電流防止のため , CS 端子 (20 ピン ) にソフトスタート容量 (CS) を接続することで , ソフトスタートを
行えます。
CTL 端子 (3 ピン ) が “H” レベルになり , IC が起動 (VCC ≧ UVLO のスレッショルド電圧 ) すると Q2 がオフとなり CS 端
子に外付けされたソフトスタート容量 (CS) に 10 µA で充電します。
Error Amp 出力 (FB2 端子 (6 ピン ) ) は 2 つの非反転入力端子 (+INE2 端子 (8 ピン ) 電圧 , CS 端子電圧 ) のうちいずれか
低い電位と反転入力端子電圧 (−INE2 端子 (7 ピン ) 電圧 ) との比較により決定されますので , ソフトスタート期間中 (CS
端子電圧< +INE2) の FB2 は −INE2 端子電圧と CS 端子電圧の比較により決定され , DC/DC コンバータ出力電圧は CS 端
子に外付けされたソフトスタート容量への充電による CS 端子電圧の上昇に比例します。なお , ソフトスタート時間は次式
で求められます。
ソフトスタート時間 : ts ( 出力電圧 100 %までの時間 )
tS (s) ≒ 0.42 × CS (µF) , +INE2 = 4.2 V 時
= 4.9 V
CS 端子電圧
= 4.2 V
(+INE2)
Error Amp 部 −INE2 電圧との比較電圧
=0V
ソフトスタート時間 : ts
VREF
10 µA
10 µA
FB2 6
−
+
+
−INE2 7
CS
+INE2
CS
20
Error
Amp2
8
Q2
UVLO
4.2 V
ソフトスタート回路
15
MB3888
(2) 定電流モードソフトスタートの設定
IC 起動時の突入電流防止のため , CS 端子 (20 ピン ) にソフトスタート容量 (CS) を接続することで , ソフトスタートを
行えます。
CTL 端子 (3 ピン ) が “H” レベルになり , IC が起動 (VCC ≧ UVLO のスレッショルド電圧 ) すると Q2 がオフとなり CS 端
子に外付けされたソフトスタート容量 (CS) に 10 µA で充電します。
Error Amp 出力 (FB1 端子 (15 ピン ) ) は 2 つの非反転入力端子 (+INE1 端子 (13 ピン ) 電圧 , CS 端子電圧 ) のうちいずれ
か低い電位と反転入力端子電圧 (−INE1 端子 (14 ピン ) 電圧 ) との比較により決定されますので , ソフトスタート期間中
(CS 端子電圧< +INE1) の FB1 は −INE1 端子電圧と CS 端子電圧の比較により決定され , DC/DC コンバータ出力電圧は CS
端子に外付けされたソフトスタート容量への充電による CS 端子電圧の上昇に比例します。なお , ソフトスタート時間は次
式で求められます。
ソフトスタート時間 : ts ( 出力電圧 100 %までの時間 )
tS (s) ≒ +INE2 / 10 (µA) × CS (µF)
CS 端子電圧
= 4.9 V
Error Amp 部 −INE1 電圧との比較電圧
= +INE2
=0V
ソフトスタート時間 : ts
VREF
10 µA
10 µA
FB1 15
−
+
+
−INE1 14
CS
+INE1
CS
20
13
Q2
ソフトスタート回路
16
Error
Amp1
UVLO
MB3888
■ 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 (20 ピン ) を開放してください。
“ 開放 ”
CS 20
ソフトスタート時間を設定しない場合
■ DTC 端子を使用しない場合の処理方法
DTC 端子を用いて外部からデューティ制御を行わない場合は , DTC 端子 (5 ピン ) を VREF 端子 (4 ピン ) に最短距離で
短絡してください。
4
VREF
5
DTC
DTC 端子を使用しない場合
17
MB3888
■ 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 個所のうちいずれか 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。
19
VCC (O)
VIN
∗
11
18
10
OUT
∗
I1
RS
∗
VH
17
18
Battery
BATT
SW1
R15
120 Ω
Q2
R16
200 kΩ
SW2
Q3
R21
1.5
kΩ
R6
51
kΩ
R5
10 kΩ
R12
30 kΩ
R14
1 kΩ
R19
100
kΩ
CS
0.022 µF
R17
100
kΩ
R18
200 kΩ
R13
20 kΩ
R23
200 kΩ R22
12 kΩ
10
11
CS
OUTD
DTC
FB2
20
9
5
6
8
7
15
13
C6
1500
pF
R3
330 kΩ
+INE2
−INE2
FB1
C10
5600
pF
R9
10 kΩ
+INE1
OUTC
12
R8
100 kΩ
−INE1
14
−INC
+INC
×20
VREF
+
+
−
SOFT
10 µA
Error Amp2 VREF
+
+
−
Error Amp1 VREF
−
+
Current Amp
45 pF
RT
43 kΩ
OSC
2
RT
−
C9
0.1 µF
bias
VREF
4
5V
GND
1
CTL
VREF
UVLO
VCC
UVLO
Bias
Voltage
VH
OUT
18
VCC (O)
19
3
CTL
VCC
16
VH
17
VCC − 6 V
Drive
OUT
REF
−1.5 V
−2.5 V
UVLO
PWM Comp.
+
+
+
C5
0.1
µF
C7
0.1 µF
L1
+
C3
100 µF
+
RS
0.033 Ω
I1
IIN
Battery
VO
AC Adaptor
( 注意 )OUTD 端子に印加される
電圧が 17 V を越えない
ように出力電圧を設定し
てください。
Output voltage (Battery voltage)
is adjustable.
C2
100 µF
D1
22 µH
Q1
C11
C12
10 µF 10 µF
VIN = 13.6 V ∼ 25 V
(3 cell 時 )
VIN = 17.8 V ∼ 25 V
(4 cell 時 )
MB3888
■ 応用回路例
19
MB3888
■ 部品表
COMPONENT
ITEM
SPECIFICATION
VENDOR
PARTS No.
Q1
Q2
P-ch FET
N-ch FET
VDS =− 30 V, ID =± 8 A (Max)
VDS = 60 V, ID = 0.115 A (Max)
VISHAY SILICONIX
VISHAY SILICONIX
Si4435DY
2N7002E
D1
Diode
VF = 0.42 V (Max) , IF = 3 A 時
ROHM
RB053L-30
L1
Inductor
22 µH
3.5 A, 31.6 mΩ
TDK
SLF12565T-220M3R5
C2, C3
CS
C5
C6
C7
C9
C10
C11, C12
Electrolytic condenser
Ceramics Condenser
Ceramics Condenser
Ceramics Condenser
Ceramics Condenser
Ceramics Condenser
Ceramics Condenser
Ceramics Condenser
100 µF
0.022 µF
0.1 µF
1500 pF
0.1 µF
0.1 µF
5600 pF
10 µF
25 V (10 %)
50 V
50 V
10 V
50 V
50 V
10 V
25 V
SANYO
TDK
TDK
MURATA
TDK
TDK
MURATA
TDK
25CV100AX
C1608JB1H223K
C1608JB1H104K
GRM39B152K10
C1608JB1H104K
C1608JB1H104K
GRM39B562K10
C3225JF1E106Z
RS
RT
R3
R5
R6
R8
R9
R12
R13
R14
R15
R16, R18, R23
R17, R19
R21
R22
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
0.033 Ω
43 kΩ
330 kΩ
10 kΩ
51 kΩ
100 kΩ
10 kΩ
30 kΩ
20 kΩ
1 kΩ
120 Ω
200 kΩ
100 kΩ
1.5 kΩ
12 kΩ
1.0 %
0.5 %
0.5 %
0.5 %
0.5 %
0.5 %
0.5 %
0.5 %
0.5 %
0.5 %
0.5 %
0.5 %
0.5 %
0.5 %
0.5 %
SEIDEN TECHNO
ssm
ssm
ssm
ssm
ssm
ssm
ssm
ssm
ssm
ssm
ssm
ssm
ssm
ssm
SRS1R033F
RR0816P433D
RR0816P334D
RR0816P103D
RR0816P513D
RR0816P104D
RR0816P103D
RR0816P303D
RR0816P203D
RR0816P102D
RR0816P121D
RR0816P204D
RR0816P104D
RR0816P152D
RR0816P123D
(注意事項)VISHAY SILICONIX:VISHAY Intertechnology, Inc
ROHM:ROHM 株式会社
TDK:TDK 株式会社
SANYO:三洋電機株式会社
SEIDEN TECHNO:セイデンテクノ株式会社
MURATA:株式会社村田製作所
ssm:進工業株式会社
20
MB3888
■ 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−充電電流特性 ( 定電流モード )
100
Ta =+ 25 °C
98 VIN = 19 V
96 BATT 充電電圧= 12.6 V 設定
SW1 = SW2 = ON
94 効率 η (%) = (VBATT × IBATT)
92 / (VIN × IIN) × 100
η (%)
Ta =+ 25 °C
98 VIN = 19 V
96 BATT 充電電圧= 12.6 V 設定
SW1 = SW2 = ON
94
効率 η (%) = (VBATT × IBATT)
92 / (VIN × IIN) × 100
90
90
変換効率
変換効率 η (%)
100
88
86
88
86
84
84
82
82
80
80
10 m
100 m
1
10
0
2
4
BATT 充電電流 IBATT (A)
92
Ta =+ 25 °C
VIN = 19 V
BATT 充電電圧= 16.8 V 設定
SW1 = SW2 = ON
効率 η (%) = (VBATT × IBATT)
/ (VIN × IIN) × 100
86
84
82
80
10 m
100 m
1
η (%)
96
94
変換効率
98
96
η (%)
98
変換効率
100
88
90
86
84
82
80
0
10
2
4
8
VBATT (V)
Suspend
MODE
(SW1 = ON,
SW2 = ON)
2
0
14
1.5
2
2.5
BATT 充電電流
3
3.5
IBATT (A)
4
4.5
5
Dead
Battery
MODE
(SW1 = OFF,
SW2 = ON)
12
10
Resume
MODE
(SW1 = ON,
SW2 = OFF)
14
16
18
20
Suspend
MODE
(SW1 = ON,
SW2 = ON)
8
Ta =+ 25 °C
VIN = 19 V
BATT:電子負荷
(KIKUSUI 社製
PLZ-150W)
6
4
2
0
1
12
16
4
0.5
10
18
6
0
8
BATT 電圧− BATT 充電電流特性 (16.8 V 設定 )
BATT 電圧
VBATT (V)
BATT 電圧
10
Resume
MODE
(SW1 = ON,
SW2 = OFF)
6
20
12
Dead
Battery
MODE
(SW1 = OFF,
SW2 = ON)
16
BATT 充電電圧 VBATT (V)
Ta =+ 25 °C VIN = 19 V
BATT:電子負荷
(KIKUSUI 社製 PLZ-150W)
14
14
Ta =+ 25 °C
VIN = 19 V
BATT 充電電圧= 16.8 V 設定
SW1 = SW2 = ON
効率 η (%) = (VBATT × IBATT)
/ (VIN × IIN) × 100
88
BATT 電圧− BATT 充電電流特性 (12.6 V 設定 )
16
12
92
BATT 充電電流 IBATT (A)
18
10
変換効率−充電電流特性 ( 定電流モード )
100
90
8
BATT 充電電圧 VBATT (V)
変換効率−充電電流特性 ( 定電圧モード )
94
6
0
0.5
1
1.5
2
2.5
BATT 充電電流
3
3.5
4
4.5
5
IBATT (A)
(続く)
21
MB3888
スイッチング波形定電圧モード (12.6 V 設定 )
VBATT (mV) Ta = +25 °C
VIN = 19 V
100
BATT = 1.5 A
98 mVp-p VBATT
0
スイッチング波形定電流モード
(12.6 V 設定 10 V 時 )
Ta = +25 °C
VIN = 19 V
BATT = 3.0 A
VBATT (mV)
100
118 mVp-p
VBATT
0
−100
VD (V)
15
VD
−100
VD (V)
15
10
10
5
5
0
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
(µs)
VD
0
スイッチング波形定電圧モード (16.8 V 設定 )
VBATT (mV) Ta = +25 °C
100
VIN = 19 V
BATT = 1.5 A
0
VBATT
46 mVp-p
5
= +25 °C
VBATT (mV) Ta
VIN = 19 V
100
BATT = 3.0 A
10
5
5
0
0
3
4
6
7
8
9
10
(µs)
スイッチング波形定電流モード
(16.8 V 設定 10 V 時 )
10
2
3
94 mVp-p VBATT
4
5
6
7
8
VD
−100
VD (V)
15
VD
1
2
0
−100
VD (V)
15
0
1
9
10
(µs)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
(µs)
(続く)
22
MB3888
ソフトスタート動作波形定電圧モード (12.6 V 設定 )
VBATT (V)
20
Ta = +25 °C
VIN = 19 V
BATT = 12 Ω
10
0
VCS (V)
4
ディスチャージ動作波形定電圧モード (12.6 V 設定 )
VBATT (V)
20
VBATT
10
ts = 9.6 ms
VCS
2
IIN (A)
2
0
1
VBATT
0
VCS (V)
4
IIN (A)
2
2
VCS
IIN
IIN
0
1
0
0
VCTL (V)
5
VCTL (V)
5
VCTL
Ta = +25 °C
VIN = 19 V
BATT = 12 Ω
VCTL
0
0
0
2
4
6
8
0
10 12 14 16 18 20
(ms)
ソフトスタート動作波形定電流モード (12.6 V 設定 )
VBATT (V)
20
6
8
10 12 14 16 18 20
(ms)
ディスチャージ動作波形定電流モード (12.6 V 設定 )
10
VBATT
0
VCS (V)
4
4
VBATT (V)
20
VBATT
Ta = +25 °C
VIN = 19 V
BATT = 4 Ω
10
2
ts = 9.8 ms
0
VCS
2
IIN (A)
2
0
1
VCS (V)
4
IIN (A)
2
2
IIN
VCS
0
1
IIN
0
VCTL (V)
5
VCTL
0
0
VCTL (V)
5
Ta = +25 °C
VIN = 19 V
BATT = 4 Ω
VCTL
0
0
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20
(ms)
0
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20
(ms)
(続く)
23
MB3888
(続き)
ソフトスタート動作波形定電圧モード (16.8 V 設定 )
VBATT (V)
20
VBATT (V)
20
Ta = +25 °C
VIN = 19 V
BATT = 12 Ω
10
ディスチャージ動作波形定電圧モード (16.8 V 設定 )
VBATT
10
VBATT
0
VCS (V)
4
ts = 9.6 ms
0
VCS
2
IIN (A)
2
0
1
IIN
VCS (V)
4
IIN (A)
2
2
VCS
0
0
VCTL (V)
5
0
VCTL (V)
5
VCTL
0
Ta = +25 °C
VIN = 19 V
BATT = 12 Ω
VCTL
0
0
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20
(ms)
0
ソフトスタート動作波形定電流モード (16.8 V 設定 )
VBATT (V)
20
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20
(ms)
ディスチャージ動作波形定電流モード (16.8 V 設定 )
VBATT (V)
20
Ta = +25 °C
VIN = 19 V
BATT = 4 Ω
10
10
VBATT
0
VCS (V)
4
ts = 9.6 ms
VBATT
0
VCS
VCS (V)
4
2
IIN (A)
2
2
0
1
0
IIN (A)
2
IIN
IIN
VCS
VCTL
VCTL (V)
5
Ta = +25 °C
VIN = 19 V
BATT = 4 Ω
VCTL
0
0
0
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20
(ms)
1
0
0
VCTL (V)
5
24
1
IIN
0
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20
(ms)
MB3888
■ 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
MB3888PFV
パッケージ
備 考
プラスチック・SSOP, 20 ピン
(FPT-20P-M03)
25
MB3888
■ 外形寸法図
注 1) *印寸法はレジン残りを含まず。
注 2) 端子幅および端子厚さはメッキ厚を含む。
プラスチック・SSOP, 20 ピン
(FPT-20P-M03)
* 6.50±0.10(.256±.004)
0.17±0.03
(.007±.001)
20
11
* 4.40±0.10
6.40±0.20
(.173±.004) (.252±.008)
INDEX
Details of "A" part
+0.20
1.25 –0.10
+.008
.049 –.004
LEAD No.
1
10
0.65(.026)
"A"
0.24±0.08
(.009±.003)
0.10(.004)
C
(Mounting height)
0.13(.005)
M
0~8°
0.50±0.20
(.020±.008)
0.45/0.75
(.018/.030)
0.10±0.10
(Stand off)
(.004±.004)
0.25(.010)
1999 FUJITSU LIMITED F20012S-3C-5
単位:mm (inches)
26
MB3888
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/
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0120-198-610
受付時間 : 平日 9 時~ 17 時 ( 土・日・祝日 , 年末年始を除きます )
携帯電話・PHS からもお問い合わせができます。
※電話番号はお間違えのないよう , お確かめのうえおかけください。
本資料の記載内容は , 予告なしに変更することがありますので , ご用命の際は営業部門にご確認ください。
本資料に記載された動作概要や応用回路例は , 半導体デバイスの標準的な動作や使い方を示したもので , 実際に使用する機器での動作を保証するも
のではありません。従いまして , これらを使用するにあたってはお客様の責任において機器の設計を行ってください。これらの使用に起因する損害な
どについては , 当社はその責任を負いません。
本資料に記載された動作概要・回路図を含む技術情報は , 当社もしくは第三者の特許権 , 著作権等の知的財産権やその他の権利の使用権または実施
権の許諾を意味するものではありません。また , これらの使用について , 第三者の知的財産権やその他の権利の実施ができることの保証を行うもので
はありません。したがって , これらの使用に起因する第三者の知的財産権やその他の権利の侵害について , 当社はその責任を負いません。
本資料に記載された製品は , 通常の産業用 , 一般事務用 , パーソナル用 , 家庭用などの一般的用途に使用されることを意図して設計・製造されてい
ます。極めて高度な安全性が要求され , 仮に当該安全性が確保されない場合 , 社会的に重大な影響を与えかつ直接生命・身体に対する重大な危険性を
伴う用途(原子力施設における核反応制御 , 航空機自動飛行制御 , 航空交通管制 , 大量輸送システムにおける運行制御 , 生命維持のための医療機器 , 兵
器システムにおけるミサイル発射制御をいう), ならびに極めて高い信頼性が要求される用途(海底中継器 , 宇宙衛星をいう)に使用されるよう設計・
製造されたものではありません。したがって , これらの用途にご使用をお考えのお客様は , 必ず事前に営業部門までご相談ください。ご相談なく使用
されたことにより発生した損害などについては , 責任を負いかねますのでご了承ください。
半導体デバイスはある確率で故障が発生します。当社半導体デバイスが故障しても , 結果的に人身事故 , 火災事故 , 社会的な損害を生じさせないよ
う , お客様は , 装置の冗長設計 , 延焼対策設計 , 過電流防止対策設計 , 誤動作防止設計などの安全設計をお願いします。
本資料に記載された製品を輸出または提供する場合は , 外国為替及び外国貿易法および米国輸出管理関連法規等の規制をご確認の上 , 必要な手続き
をおとりください。
本書に記載されている社名および製品名などの固有名詞は , 各社の商標または登録商標です。
編集 販売戦略部
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