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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
DS04–71111–1a
DATA SHEET
ASSP 電源用
評価用ボード
MB39A113
■ 概 要
MB39A113 評価用ボードはダウンコンバージョン回路の表面実装回路基板です。
MB39A113 評価用ボードは 1 セル∼ 4 セルに設定可能で , AC アダプタ等の電源電圧から充電電圧と充電電流を制御
し , 最大 3A の電流を供給する高精度 , 高効率のバッテリ充電器です。
AC アダプタの電圧垂下を検出し , その電力を一定にするために,2 次電池の充電電流を動的に制御 ( 動的制御充電:
Dynamically-controlled charging) を可能にしています。
■ 評価ボード仕様
(Ta =+ 25 ℃ )
規 格 値
項 目
単 位
最 小
標 準
最 大
12.6 V 設定
13.2 * 2
16
22
V
16.8 V 設定* 1
17.4 * 2
19
25
V
12.6 V 設定
12.45
12.6
12.75
V
16.8 V 設定* 1
16.59
16.8
17.01
V
12.6 V 設定
⎯
126
252
mV
16.8 V 設定* 1
⎯
168
336
mV
12.6 V 設定
12.6
12.8
13
V
16.8 V 設定* 1
16.8
17
17.2
V
SW2 = ON
2.82
3.03
3.26
A
SW2 = OFF
0.182
0.26
0.338
A
動的制御充電検出電圧* 2
17.6
18
18.4
V
発振周波数
260
300
340
kHz
定電圧モード
5.9
9.3
17
ms
定電流モード
2.8
4.4
8.2
ms
入力電圧
出力電圧
リップル電圧
UVComp 検出電圧
(VCC = H → L)
出力電流
ソフトスタート時間
* 1:初期設定は 4 セル (16.8 V) になっています。
* 2:実際の最小値は動的制御充電検出電圧になります。
Copyright©2004-2008 FUJITSU MICROELECTRONICS LIMITED All rights reserved
2004.5
MB39A113
■ 端子情報
記 号
機 能 説 明
VAC
AC アダプタ入力端子
VIN
IC 電源端子
VO
DC/DC コンバータ出力端子 VBATT = 16.8 V (Typ)
BATT
システム出力端子
CTL
電源制御端子 [SW1 (switch1) = OFF 時 ]
VCTL = 0 V ∼ 0.8 V:Standby mode
VCTL = 2.0 V ∼ VIN:Operation mode
VREF
基準電圧出力端子
MODE SW
モード制御端子 [SW2 (switch2) = OFF 時 ]
VMODE SW = 0 V ∼ 1.0 V:Dead battery mode * 1
VMODE SW = High-Z ( または 2.5 V ∼ VIN) :DCC mode * 2
CVM
定電圧制御状態検出出力端子 ( オープンドレイン形式 )
定電圧制御状態時:“L” レベル
OVP
DC/DC コンバータ出力過電圧検出端子 ( オープンドレイン形式 )
過電圧時:“H” レベル
GND
バッテリチャージャシステム GND
SGND
IC 制御側 GND
* 1:正常な電池であるか確認するためのモードです。Dead Battery mode での充電電流値は 260 mA ( 標準 ) にセットされ
ています。
* 2:動的制御充電 (Dynamically-controlled charging (DCC) ) モードで充電します。DCC mode での充電電流値は 3A ( 標
準 ) にセットされています。
(注意事項)AC アダプタ検出電圧は定電力制御するために 18.0 V に設定しています。通常動作時は VAC 端子へは 18.0 V
以上の電圧を印加してください。
■ SW 情報
SW
名称
機能
ON
OFF
1
CTL
電源制御
Operation
Stand-by
2
モード SW
充電電流モード制御
DCC mode
Dead Battery mode
■ セットアップ & 確認方法
・セットアップ
・電源側端子を VAC・GND へ繋ぎます。BATT を必要な負荷装置または測定器に繋いでください。
・SW は全て OFF 状態にしてください。
・確認方法
SW1 を ON の状態で VAC ( 電源 ) へ電力を投入してください。
BATT = 16.8 V (TYP) が出力されていれば IC は正常に動いています。
SW2 = ON:DCC mode
SW2 = OFF:Dead battery mode
2
MB39A113
■ 部品配置図
VIN
D2
VO
R1
C3
C4
VAC
Q1
Q3
L1
C1
D1
C2
BATT
R29 R27
GND
GND
-INC1
R16
Q2
R13
R14
R15
R0
OUT
C11
C7
OVP
C13
R20
C6 R18 R19
R17 R32 C14
R12
R8
R23
C10R9
FB12
C9
C12
C8R7
R11R26R21
M1
R10 R5
R24 R6
R31
R3
R2
R4
+INC1
FB3
R30
R22
R25
CVM
SW1
SW2
R28
SGND
VREF
MODE_SW
CTL
OUTD (MB39A113)
SEL
(MB39A114)
(続く)
3
MB39A113
(続き)
・ボードレイアウト
4
Top Side
Inside GND (Layer2)
Inside VIN (Layer3)
Bottom Side
MB39A113
■ 接続図
VIN
VAC
Q1
uPA2714
D2
R1
0.033 Ω
L1
VO
15 µH
RB053
C1
C2
4.7 µF
4.7 µF
R0
0Ω
D1
RB053
OUT
Q3
C3
22 µF
+
C4
4.7 µF
BATT
R27
100 kΩ
GND
R29
0 Ω GND
R20 remove
−INC1
R19
100 kΩ
R18
200 kΩ
FB3
R23
0Ω
R28
remove
SW1
+INC1
C13 remove
CTL
R24
0Ω
C6
R3
1500 pF 330 kΩ
R2
47 kΩ
R30
remove
OVP
C12
0.1 µF
C11
0.022 µF
R25
0Ω
R4
180 kΩ
R5
330 kΩ
SGND
R6
30 kΩ
13 +INC1
−INC1 12
14 CTL
OUTD 11
15 FB3
OUTC1 10
16 −INE3
+INE1 9
17 RT
−INE1 8
18 OVP
FB12 7
19 VH
VREF 6
20 OUT
CVM 5
21 VCC
−INE2 4
22 CS
C7
0.1 µF
+INE2 3
23 GND
OUTC2 2
24 +INC2
−INC2 1
C14
R32
R17
100 kΩ
OUTD (MB39A113)
SEL (MB39A114)
R21 remove
C8
10000 pF
R11
R26
30 kΩ
0Ω
R10
120 kΩ
R7
22 kΩ
R9
10 kΩ
VREF
C10
4700 pF
CVM
C9
0.1 µF
R31
remove
R8
100 kΩ
R22
remove
R12
30 kΩ
R13
20 kΩ
R16
200 kΩ
R14 R15
1 kΩ 120 Ω
MODE SW
Q2
SW2
5
MB39A113
■ 部品表
記号
仕 様
(回路
図表記)
品名
型挌
定格 1
定格 2
⎯
PD = 2 W
VGSS =
− 30 V
ID = 7 A
⎯
⎯
⎯
SO-8
NEC
VGSS =
ID = 1.8 A
20 V
⎯
⎯
⎯
MCPH3
SANYO
VGSS =
− 30 V
ID = 7 A
⎯
⎯
⎯
SO-8
NEC
VF = 0.42 V VRRM =
30 V
3A時
⎯
⎯
⎯
⎯
PMDS
ROHM
VF = 0.42 V VRRM =
30 V
3A時
⎯
⎯
⎯
⎯
PMDS
ROHM
⎯
⎯
15 µH
± 30%
DCR =
50 mΩ
SMD
SUMIDA
⎯
⎯
4.7 µF
± 10%
温特 B
3225
TDK
25 V
⎯
⎯
4.7 µF
± 10%
温特 B
3225
TDK
20 V
1450
mArms
⎯
22 µF
⎯
ESR =
60 mΩ
SMD
SANYO
25 V
⎯
⎯
4.7 µF
± 10%
温特 B
3225
TDK
1500 pF ± 10%
温特 B
1608
TDK
TDK
µPA2714GR
Q2
Nch FET
MCH3405
Q3
Pch FET
µPA2714GR
D1
SBD
RB053L-30
D2
SBD
RB053L-30
L1
コイル
C1
セラコン
C3225JB1E475K
25 V
C2
セラコン
C3225JB1E475K
PD = 0.8 W
PD = 2 W
CDRH104R150 RDC = 3.6 A
C6
備考
FUJITSU
MICROFPT-24P-M03
ELECTRONICS
⎯
Pch FET
C3225JB1E475K
パッケージ メーカ
⎯
Q1
セラコン
特性
⎯
MB39A113PFT
C4
偏差
⎯
IC
OS-CONTM 20SVP22M
値
⎯
M1
C3
定格 3
セラコン
C1608JB1H152K
50 V
⎯
⎯
C7
セラコン
C1608JB1H104K
50 V
⎯
⎯
0.1 µF
± 10%
温特 B
1608
C8
セラコン
C1608JB1H103K
50 V
⎯
⎯
0.01 µF ± 10%
温特 B
1608
TDK
C9
セラコン
C1608JB1H104K
50 V
⎯
⎯
0.1 µF
± 10%
温特 B
1608
TDK
C10
温特 B
1608
TDK
TDK
セラコン
C1608JB1H472K
50 V
⎯
⎯
4700 pF ± 10%
C11
セラコン
C1608JB1H223K
50 V
⎯
⎯
0.022 µF ± 10%
温特 B
1608
C12
セラコン
C1608JB1H104K
50 V
⎯
⎯
0.1 µF
± 10%
温特 B
1608
TDK
C13
セラコン
C1608JB1H104K
50 V
⎯
⎯
0.1 µF
± 10%
温特 B
1608
TDK
未実装
C14
セラコン
C1608JB1H104K
50 V
⎯
⎯
0.1 µF
± 10%
温特 B
1608
TDK
未実装
(注意事項)OS-CON
TM
は三洋電機社の商標です。
(続く)
6
MB39A113
記号
仕 様
(回路
図表記)
品名
型挌
定格 1 定格 2
定格 3
値
偏差
特性
パッケージ メーカ
1A
⎯
⎯
0Ω
Max
50 mΩ
⎯
1608
KOA
SL1TTE33LOF
1W
⎯
⎯
33 mΩ
± 1%
⎯
6.2x4.5mm
KOA
抵抗
PR0816P-473-D
1/16 W
⎯
⎯
47 kΩ
± 0.5% ± 25 ppm/ °C
1608
ssm
R3
抵抗
PR0816P-334-D
1/16 W
⎯
⎯
330 kΩ
± 0.5% ± 25 ppm/ °C
1608
ssm
R4
R0
ジャンパー RK73Z1J
R1
抵抗
R2
抵抗
PR0816P-184-D
1/16 W
⎯
⎯
180 kΩ
± 0.5% ± 25 ppm/ °C
1608
ssm
R5
抵抗
PR0816P-334-D
1/16 W
⎯
⎯
330 kΩ
± 0.5% ± 25 ppm/ °C
1608
ssm
R6
抵抗
PR0816P-303-D
1/16 W
⎯
⎯
30 kΩ
± 0.5% ± 25 ppm/ °C
1608
ssm
R7
抵抗
PR0816P-223-D
1/16 W
⎯
⎯
22 kΩ
± 0.5% ± 25 ppm/ °C
1608
ssm
R8
抵抗
PR0816P-104-D
1/16 W
⎯
⎯
100 kΩ
± 0.5% ± 25 ppm/ °C
1608
ssm
R9
抵抗
PR0816P-103-D
1/16 W
⎯
⎯
10 kΩ
± 0.5% ± 25 ppm/ °C
1608
ssm
R10
抵抗
PR0816P-124-D
1/16 W
⎯
⎯
120 kΩ
± 0.5% ± 25 ppm/ °C
1608
ssm
R11
抵抗
PR0816P-303-D
1/16 W
⎯
⎯
30 kΩ
± 0.5% ± 25 ppm/ °C
1608
ssm
R12
抵抗
PR0816P-303-D
1/16 W
⎯
⎯
30 kΩ
± 0.5% ± 25 ppm/ °C
1608
ssm
R13
抵抗
PR0816P-203-D
1/16 W
⎯
⎯
20 kΩ
± 0.5% ± 25 ppm/ °C
1608
ssm
R14
抵抗
PR0816P-102-D
1/16 W
⎯
⎯
1 kΩ
± 0.5% ± 25 ppm/ °C
1608
ssm
R15
抵抗
PR0816P-121-D
1/16 W
⎯
⎯
120 Ω
± 0.5% ± 25 ppm/ °C
1608
ssm
R16
備考
抵抗
PR0816P-204-D
1/16 W
⎯
⎯
200 kΩ
± 0.5% ± 25 ppm/ °C
1608
ssm
R17
抵抗
PR0816P-104-D
1/16 W
⎯
⎯
100 kΩ
± 0.5% ± 25 ppm/ °C
1608
ssm
R18
抵抗
PR0816P-204-D
1/16 W
⎯
⎯
200 kΩ
± 0.5% ± 25 ppm/ °C
1608
ssm
R19
抵抗
PR0816P-104-D
1/16 W
⎯
⎯
100 kΩ
± 0.5% ± 25 ppm/ °C
1608
ssm
R20
ジャンパー RK73Z1J
1A
⎯
⎯
0Ω
1608
KOA
未実装
R21
抵抗
1/16 W
⎯
⎯
100 kΩ
1608
ssm
未実装
R22
ジャンパー RK73Z1J
1A
⎯
⎯
0Ω
Max
50 mΩ
⎯
1608
KOA
未実装
R23
ジャンパー RK73Z1J
1A
⎯
⎯
0Ω
Max
50 mΩ
⎯
1608
KOA
R24
ジャンパー RK73Z1J
1A
⎯
⎯
0Ω
Max
50 mΩ
⎯
1608
KOA
R25
ジャンパー RK73Z1J
1A
⎯
⎯
0Ω
Max
50 mΩ
⎯
1608
KOA
R26
ジャンパー RK73Z1J
1A
⎯
⎯
0Ω
Max
50 mΩ
⎯
1608
KOA
R27
抵抗
PR0816P-104-D
1/16 W
⎯
⎯
100 kΩ
± 0.5% ± 25 ppm/ °C
1608
ssm
R28
抵抗
PR0816P-104-D
1/16 W
⎯
⎯
100 kΩ
± 0.5% ± 25 ppm/ °C
1608
ssm
R29
ジャンパー RK73Z1J
1A
⎯
⎯
0Ω
1608
KOA
R30
抵抗
PR0816P-104-D
1/16 W
⎯
⎯
100 kΩ
± 0.5% ± 25 ppm/ °C
1608
ssm
未実装
R31
抵抗
PR0816P-104-D
1/16 W
⎯
⎯
100 kΩ
± 0.5% ± 25 ppm/ °C
1608
ssm
未実装
R32
抵抗
PR0816P-103-D
1/16 W
⎯
⎯
10 kΩ
± 0.5% ± 25 ppm/ °C
1608
ssm
未実装
PR0816P-104-D
Max
50 mΩ
⎯
± 0.5% ± 25 ppm/ °C
Max
50 mΩ
⎯
未実装
(続く)
7
MB39A113
(続き)
記号
仕 様
(回路
図表記)
SW1,
SW2
⎯
品名
型挌
定格 1 定格 2 定格 3
値
偏差
特性
パッケージ
メーカ
スイッチ
DMS-2H
⎯
⎯
⎯
2極
⎯
⎯
⎯
MATSUKYU
端子ピン
WT-2-1
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
⎯
マックエイト
NEC
:日本電気株式会社
ROHM
:ローム株式会社
SUMIDA
:スミダコーポレーション株式会社
SANYO
:三洋電機株式会社
TDK
:TDK 株式会社
KOA
:コーア株式会社
ssm
:進工業株式会社
MATSUKYU :松久株式会社
マックエイト:株式会社マックエイト
Resistor value at 3 cell or 4 cell
8
Battery
3 cell
4 cell
R20 [Ω]
0
Remove
VO [V]
12.6
16.8
備考
MB39A113
■ 初期設定
(1) 出力電圧
VO (V) =
(R19 + R18 + R17)
R17
× 4.2 = 16.8 (V)
(注意事項) ・ 抵抗 R17 ∼ R19 は OUTD 端子 (17 ピン ) に接続されている内部 FET のオン抵抗 (35 Ω, 1 mA) を無視できる
抵抗値をご使用ください。
・ 3 cell でご使用になる場合は R20 にジャンパーを置いてください。
(2) 動的制御充電検出電圧 (DCC mode)
Vth =
R11
R10 + R11
× VREF ×
R4 + R5 + R6
R6
= 18.0 (V)
(注意事項)16 V AC アダプタにご使用になる場合は , 設定変更願います。
(3) 最大充電電流 (CC mode)
Io (Max) (A) =
VREF × R13
(R12 + R13) × 20 × R1
= 3.03 (A)
(4) Dead Battery mode 充電電流
ID EAD (A) =
VREF × R13 × (R14 + R15)
(R12 × R13 + (R12 + R13) × (R14 + R15) ) × 20 × R1
= 0.25 (A)
(5) ソフトスタート時間
定電圧モードソフトスタート時間
ts (ms) =
0.42 × C11 (µF) = 9.2 (ms)
定電流モードソフトスタート時間
R13
ts (ms) =
×
(R12 + R13)
VREF
10 (µA)
× C11 (µF) = 4.4 (ms)
(6) 発振周波数
fosc (kHz) =
14100
R2 (kΩ)
= 300 (kHz)
9
MB39A113
■ 参考データ
1. 変換効率
VO = 12.6 V 設定 定電圧制御
IBATT vs. Efficiency (Constant Voltage mode)
VO = 16.8 V 設定 定電圧制御
100
98
96
94
92
90
88
86
84
82
80
78
76
74
72
70
0.01
Efficiency (%)
Efficiency (%)
IBATT vs. Efficiency (Constant Voltage mode)
VAC = 19 V
VO = 16.8 V setting
η = (VBATT × IBATT) / (VAC × IAC)
0.1
1
10
100
98
96
94
92
90
88
86
84
82
80
78
76
74
72
70
0.01
VAC = 19 V
VO = 12.6 V setting
η = (VBATT × IBATT) / (VAC × IAC)
0.1
IBATT (A)
VBATT vs. Efficiency (Constant Current mode)
VAC = 19 V
VO = 16.8 V setting
η = (VBATT × IBATT) / (VAC × IAC)
IO = 3.03 A setting
2
4
6
8
10
VBATT (V)
10
Efficiency (%)
Efficiency (%)
VBATT vs. Efficiency (Constant Current mode)
0
10
VO = 12.6 V 設定 定電流制御
VO = 16.8 V 設定 定電流制御
100
98
96
94
92
90
88
86
84
82
80
78
76
74
72
70
1
IBATT (A)
12
14
16
18
100
98
96
94
92
90
88
86
84
82
80
78
76
74
72
70
VAC = 19 V
VO = 12.6 V setting
η = (VBATT × IBATT) / (VAC × IAC)
IO = 3.03 A setting
0
2
4
6
8
10
VBATT (V)
12
14
16
MB39A113
2. 垂下特性
VO = 16.8 V 設定
IBATT vs. VBATT (VO = 16.8 V setting)
18
VAC = 19 V
VO = 16.8 V setting
16
14
VBATT (V)
12
10
SW2 = ON
SW2 = OFF
8
6
4
2
0
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
IBATT (A)
VO = 12.6 V 設定
IBATT vs. VBATT (VO = 12.6 V setting)
18
VAC = 19 V
VO = 12.6 V setting
16
14
VBATT (V)
12
10
SW2 = ON
8
SW2 = OFF
6
4
2
0
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
IBATT (A)
11
MB39A113
3. スイッチング波形
VO = 16.8 V 設定 定電圧制御
VO = 12.6 V 設定 定電圧制御
VD (V) VAC = 19 V
CV mode
20 IBATT = 1.5 A
Vo = 16.8 V setting
OUT (V)
OUT (V)
15
15
10
5
15
0
20
10
5
5
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
12
5
20
0
15
0
0
5
6
6
7
8
9
7
8
9
10 (µs)
VAC = 19 V
CC mode
Io = 3 A setting
VBATT = 10 V
VD (V)
5
4
5
10 (µs)
15
5
3
4
15
10
2
3
OUT (V)
10
1
2
OUT (V)
10
15
0
1
VO = 12.6 V 設定 定電流制御
VAC = 19 V
CC mode
Io = 3 A setting
VBATT = 10 V
20
5
0
10 (µs)
VO = 16.8 V 設定 定電流制御
VD (V)
10
15
10
0
VAC = 19 V
CV mode
IBATT = 1.5 A
Vo = 12.6 V setting
VD (V)
10
5
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 (µs)
MB39A113
4. ソフトスタート / ディスチャージ動作波形
VO = 16.8 V 設定 BATT = 10 Ω
ソフトスタート動作波形
VO (V)
ディスチャージ動作波形
VO (V)
20
20
15
15
10
10
5
5
VO
VO
0
CTL (V)
0
CTL (V)
5
5
CTL
CTL
0
0
0
2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 (ms)
0
CVM (V)
CVM (V)
6
6
4
4
2
2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 (ms)
2
CVM
CVM
0
OVP (V)
0
OVP (V)
5
5
OVP
0
CTL (V)
OVP
0
CTL (V)
5
5
CTL
0
CTL
0
0
2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 (ms)
0
2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 (ms)
13
MB39A113
■ 部品選択方法
出力平滑コンデンサ
フライバックダイオード
FET
インダクタ
充電電流設定センス抵抗
過電圧保護 FET
Vo
VIN
C3
150
N26
R1
A2714
238
A2714
238
33m Ω F
250
22
20
56
12
56
12
Q1
VAC
C4
0
L1
D1
C1
R29
104
D2
Q3
BATT
R27
C2
GND
GND
-INC1
R16
0
R4
184
R24
+INC1
R5
0
334
303
R20
R19
C14
303
203
M1
C12
104
223
R30
473
R2
R31
FB3 R3
R6
0
OFF
SW1
1
R22
R25
CVM
2
SW2
R28
SGND
14
OVP
334
C9
124
R10
39A113
ES0320
M10
C8R7
R11R26R21 303
C7
104
103
105
R8
C10R9
FB12
Rev.1.0
C11
104
R15
R23
102
OUT
0
R14
121
R13
R0
R18
R32
KA
R12
C13
C6
R17
204
Q2
VREF
MODE_SW
CTL
OUTD (MB39A113)
SEL
(MB39A114)
MB39A113
・16.8 V 出力の場合
VIN = 25 V (Max) , Vo = 16.8 V, Io = 3 A, fOSC = 300 kHz
1. P-ch MOS FET (µPA2714 (NEC 製 ) )
VDS =− 30 V, VGS =± 20 V, ID = 7 A, RDS (ON) = 16 mΩ (Typ) , Qg = 31 nC (Typ)
ドレイン電流:ピーク値
FET のドレイン電流のピーク値は FET の定格電流値内である必要があります。
FET のドレイン電流のピーク値を ID とすると,ID は下記式で求められます。
メイン側
I D ≧ IO +
≧ 3+
VIN − Vo
2L
tON
25 − 16.8
×
2 × 15 × 10 − 6
1
300 × 103
× 0.672
≧ 3.6 A
2. インダクタ (CDRH104R-150:SUMIDA 製 )
15 µH ( 許容差± 30%) , 定格電流= 3.6 A
全負荷電流条件での L 値:
リップル電流のピークピーク値が負荷電流の 1/2 以下になるように設定
L≧
≧
≧
2 (VIN − Vo)
IO
tON
2 × (25 − 16.8)
×
3
1
300 × 103
× 0.672
12.2 µH
連続電流条件になる負荷電流値
IO ≧
≧
≧
Vo
2L
tOFF
16.8
2 × 15 × 10 − 6
×
1
300 × 103
× (1 − 0.672)
0.61 A
リップル電流:ピーク値
リップル電流のピーク値はインダクタの定格電流値内である必要があります。
リップル電流のピーク値を IL とすると,IL は下記式で求められます。
IL ≧ IO +
≧ 3+
VIN − Vo
2L
tON
1
25 − 16.8
×
× 0.672
300 × 103
2 × 15 × 10 − 6
≧ 3.6 A
リップル電流:ピークピーク値
リップル電流のピークピーク値を ∆IL とすると,∆IL は下記式で求められます。
∆IL=
=
VIN − Vo
L
25 − 16.8
15 × 10 − 6
tON
×
1
× 0.672
300 × 103
≒ 1.22 A
15
MB39A113
3. 出力平滑コンデンサ (20SVP22M:三洋製 )
22 µF, 定格電圧= 20 V, ESR = 60 mΩ, 最大許容リップル電流= 1450 mArms
出力リップル電圧を ∆VO ( 出力電圧の 1%) , 出力平滑コンデンサを CL とし,リップル電流を ICLrms, 直列抵抗を ESR と
します。
直列抵抗
ESR ≦
∆VO
∆IL
−
≦
0.168
1.22
−
1
2 πfCL
1
2 π × 300 × 103 × 22 × 10 − 6
≦ 114 mΩ
コンデンサ
CL ≧
≧
∆IL
2 πf (∆VO − ∆IL × ESR)
1.22
2 π × 300 × 103 × (0.168 − 1.22 × 0.06)
≧ 6.8 µF
リップル電流
ICLrms ≧
≧
(VIN − VO) tON
2 √ 3L
(25 − 16.8) × 0.672
2 √ 3 × 15 × 10 − 6 × 300 × 103
≧ 707 mArms
4. フライバックダイオード (RB053L-30:ROHM 製 )
VR ( 直流逆方向電圧 ) = 30 V, 平均出力電流= 3.0 A, せん頭電流= 70 A
VR =入力電圧を十分満たす値→ 30 V
ダイオード導通時間を tD (Max) とすると,ダイオード平均電流 IDi は下記式で求めらます。
IDi ≧ Io × (1 −
Vo
VIN
) = 3 × (1 − 0.672) ≒ 984 mA
ダイオード導通時間を tD (Max) とすると,ダイオードピーク電流 IDip は下記式で求めらます。
IDip ≧
(Io +
Vo
2L
tOFF) ≒ 3.6 A
5. 充電電流設定センス抵抗 (SL1TTE33LOF:KOA 製 ) 33 mΩ
+ INE2 端子電圧が 2 V で充電電流を 3 A にする場合,R1 は下記式で求められます。
R1 =
+ INE2
20 × I1
=
2
20 × 3
≒ 33 mΩ
16
MB39A113
・12.6 V 出力の場合
VIN = 22 V (Max) , Vo = 12.6 V, Io = 3 A, fOSC = 300 kHz
1. P-ch MOS FET (µPA2714 (NEC 製 ) )
VDS =− 30 V, VGS =± 20 V, ID = 7 A, RDS (ON) = 16 mΩ (Typ) , Qg = 31 nC (Typ)
ドレイン電流:ピーク値
FET のドレイン電流のピーク値は FET の定格電流値内である必要があります。
FET のドレイン電流のピーク値を ID とすると,ID は下記式で求められます。
メイン側
I D ≧ IO +
≧ 3+
VIN − Vo
2L
tON
25 − 12.6
×
2 × 15 × 10 − 6
1
300 × 103
× 0.572
≧ 3.6 A
2. インダクタ (CDRH104R-150:SUMIDA 製 )
15 µH ( 許容差± 30%) , 定格電流= 3.6 A
全負荷電流条件での L 値:
リップル電流のピークピーク値が負荷電流の 1/2 以下になるように設定
L≧
≧
≧
2 (VIN − Vo)
IO
tON
2 × (22 − 12.6)
×
3
1
300 × 103
× 0.572
12.0 µH
連続電流条件になる負荷電流値
IO ≧
≧
≧
Vo
2L
tOFF
12.6
2 × 15 × 10 − 6
×
1
300 × 103
× (1 − 0.572)
0.60 A
リップル電流:ピーク値
リップル電流のピーク値はインダクタの定格電流値内である必要があります。
リップル電流のピーク値を IL とすると,IL は下記式で求められます。
IL ≧ IO +
≧ 3+
VIN − Vo
2L
tON
1
22 − 12.6
×
× 0.572
300 × 103
2 × 15 × 10 − 6
≧ 3.6 A
リップル電流:ピークピーク値
リップル電流のピークピーク値を ∆IL とすると,∆IL は下記式で求められます。
∆IL=
=
VIN − Vo
L
22 − 12.6
15 × 10 − 6
tON
×
1
× 0.572
300 × 103
≒ 1.2 A
17
MB39A113
3. 出力平滑コンデンサ (20SVP22M:三洋製 )
22 µF, 定格電圧= 20 V, ESR = 60 mΩ, 最大許容リップル電流= 1450 mArms
出力リップル電圧を ∆VO ( 出力電圧の 1%) , 出力平滑コンデンサを CL とし,リップル電流を ICLrms, 直列抵抗を ESR と
します。
直列抵抗
ESR ≦
∆VO
∆IL
−
≦
0.126
1.2
−
1
2 πfCL
1
2 π × 300 × 103 × 22 × 10 − 6
≦ 80 mΩ
コンデンサ
CL ≧
≧
∆IL
2 πf (∆VO − ∆IL × ESR)
1.2
2 π × 300 × 103 × (0.126 − 1.2 × 0.06)
≧ 11.8 µF
リップル電流
ICLrms ≧
≧
(VIN − VO) tON
2 √ 3L
(22 − 12.6) × 0.572
2 √ 3 × 15 × 10 − 6 × 300 × 103
≧ 690 mArms
4. フライバックダイオード (RB053L-30:ROHM 製 )
VR ( 直流逆方向電圧 ) = 30 V, 平均出力電流= 3.0 A, せん頭電流= 70 A
VR:入力電圧を十分満たす値→ 30 V
ダイオード導通時間を tD (Max) とすると,ダイオード平均電流 IDi は下記式で求めらます。
IDi ≧ Io × (1 −
Vo
VIN
) = 3 × (1 − 0.572) ≒ 1284 mA
ダイオード導通時間を tD (Max) とするとダイオードピーク電流 IDip は下記式で求めらます。
IDip ≧
Vo
2L
(Io +
tOFF) ≒ 3.6 A
5. 充電電流設定センス抵抗 (SL1TTE33LOF:KOA 製 ) 33 mΩ
+ INE2 端子電圧が 2 V で充電電流を 3 A にする場合 R1 は下記式で求められます。
R1 =
=
+ INE2
20 × I1
2
20 × 3
≒ 33 mΩ
18
MB39A113
■ オーダ型格
型 格
MB39A113EVB-01
EV ボード版数
備 考
MB39A113EVB-01 Rev 1.0
19
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 )
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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。
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をおとりください。
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編集 販売戦略部
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