無負荷時入力電力 PIN < 25mW fOSC= 67kHz PWM 型スイッチング電源用パワーIC STR2W152D/53D 2012 年 5 月 14 日 概要 パッケージ STR2W152D/53D は、パワーMOSFET と電流モード型 PWM 制御 IC を１パッケージにした PWM 型スイッチング 電源用パワーIC です。 低消費電力および低スタンバイ電力に対応するため、起 動回路とスタンバイ機能を内蔵しており、通常動作時は PWM 動作、軽負荷時はバースト発振動作へ自動的に切り 替わります。充実した保護機能により、構成部品が尐なく、 コストパフォーマンスの高い電源システムを容易に構成で きます。 パッケージ名：TO-220F-6L 特長 電流モード型 PWM 制御 ランダムスイッチング機能内蔵 主要スペック 平均発振周波数 fOSC(AVG)= 67kHz(TYP) MOSFET スペック、出力電力 POUT （EMI ノイズの低減、EMI 対策用フィルタの簡素化、外 付け部品削減によるコストダウン） スロープ補正機能搭載（サブハーモニック発振の防止） リーディング・エッジ・ブランキング機能内蔵 オートスタンバイ機能内蔵 無負荷時入力電力 PIN<25mW、低消費電力対応 通常動作時：PWM モード スタンバイ時（軽負荷時）：スタンバイモード（バースト発振 動作） ソフトスタート機能内蔵 （電源起動時のパワーMOSFET および 2 次側整流ダイ オードのストレス低減） 保護機能 入力補正機能付き過電流保護(OCP) ---------- パルス・バイ・パルス方式 タイマ内蔵型過負荷保護(OLP)-------- 自動復帰 過電圧保護(OVP) ------------------------ 自動復帰 過熱保護(TSD)---------------------------- 自動復帰 MOSFET VDSS RDS(ON) (MIN) (MAX) 650V 3.0Ω 650V 1.9Ω 製品名 STR2W152D STR2W153D POUT AC230V Universal 60W 90W 40W 60W アプリケーション 白物家電用 デジタル家電用 OA 機器用 産業機器用 通信機器用 などの各種電子機器用スイッチング電源 応用回路例 D1 L2 D4 T1 VAC VOUT R9 PC1 C1 P R8 C6 S R5 C7 U1 D2 STR 2W100D D C8 R6 R7 GND D/ST 2 S/OCP VCC GND FB/OLP NC C2 U2 R2 R4 3 4 5 6 7 1 C3 ROCP PC1 C9 サンケン電気株式会社 http://www.sanken-ele.co.jp 1 無負荷時入力電力 PIN < 25mW fOSC= 67kHz PWM 型スイッチング電源用パワーIC STR2W152D/53D 2012 年 5 月 14 日 絶対最大定格(1) （Ta=25°C） 項 目 ド レ イ ン ピ ー ク 電 流 ド レ イ ン ピ ー ク 電 流 (2) (3) 端子 記 号 測定条件 1–3 IDPEAK シングルパルス 1–3 IDMAX Ta=−20～125°C EAS ア バ ラ ン シ ェ エ ネ ル ギ 耐量 (4) シングルパルス VDD=99V,L=20mH 1–3 ILPEAK 規 格 値 単位 備考 6.0 A STR2W152 9.5 A STR2W153 6.0 A STR2W152 9.5 A STR2W153 62 mJ STR2W152 86 mJ STR2W153 2.3 A STR2W152 2.7 A STR2W153 3–5 VOCP −2～6 V 圧 4–5 VCC 32 V 端 子 電 圧 6–5 VFB −0.3～14 V FB/OLP 端子流入電流 6–5 IFB 1.0 mA 23.8 W STR2W152 26.5 W STR2W153 1.3 W 端 子 電 圧 S / O C P 制 御 部 電 F B / O L P 源 電 M O S F E T 部 許 容損 失 (5) 1–3 無限大放熱器 PD1 放熱器なし 4−5 PD2 0.13 W ― TF −20～+115 °C 度 ― TOP −20～+115 °C 度 ― Tstg −40～+125 °C 度 ― Tch +150 °C 制御部許容損失(MIC) 動作時内部フレーム温度 動 作 保 チ 周 存 ャ ネ 囲 温 温 ル 温 (6) VCC×ICC で規定 (1) 電流値の極性は IC を基準として、シンクが(+)、ソースが(−)と規定 MOS FET A.S.O.曲線参照 (3) 最大スイッチング電流とは、IC 内部のドライブ電圧と MOSFET の Vth により決定するドレイン電流 (4) MOS FET Tch-EAS 曲線参照 (5) MOS FET Ta-PD1 曲線参照 (6) 動作時内部フレームの推奨動作温度は TF=105 °C（MAX） (2) サンケン電気株式会社 2 無負荷時入力電力 PIN < 25mW fOSC= 67kHz PWM 型スイッチング電源用パワーIC STR2W152D/53D 2012 年 5 月 14 日 制御部電気的特性(1) （特記なき場合の条件 VCC=18V、Ta=25°C） 項 目 端子 規 記 号 格 値 単位 MIN TYP MAX 備考 4−5 VCC(ON) 13.8 15.3 16.8 V 4−5 VCC(OFF) 7.3 8.1 8.9 V 流 4−5 ICC(ON) ― ― 2.5 mA 圧 4−5 VST(ON) ― 40 ― V 4−5 ISTARTUP −3.9 −2.5 −1.1 mA VCC= 13.5V 4−5 VCC(BIAS) 8.5 9.5 10.5 V ICC= −100µA 数 1−5 fOSC(AVG) 60 67 74 kHz 幅 1−5 Δf − 5 ― kHz y 1−5 DMAX 65 74 83 % リーディング・エッジ・ブランキング時間 ― tBW ― 390 ― ns 過 値 ― DPC ― 17 ― mV/μs D u t y ― DDPC ― 36 ― % ゼロ ON duty 時 OCP しきい電圧 3−5 VOCP(L) 0.69 0.78 0.87 V 36%duty 時 OCP しきい電圧 3−5 VOCP(H) 0.79 0.88 0.97 V 最 大 フ ィ ー ド バ ッ ク 電 流 6−5 IFB(MAX) −280 −170 −90 µA 最 小 フ ィ ー ド バ ッ ク 電 流 6−5 IFB(MIN) −30 −15 −7 µA 発 振 停 止 F B / O L P 電 圧 6−5 VFB(OFF) 1.3 1.4 1.5 V VCC= 32V 圧 6−5 VFB(OLP) 7.3 8.1 8.9 V VCC= 32V O L P 動 作 後 回 路 電 流 4−5 ICC(OLP) ― 230 ― µA VCC= 12V O P 間 1−5 tOLP 54 68 82 ms FB/OLP 端子クランプ電圧 6−5 VFB(CLAMP) 11 12.8 14 V 動 動 動 作 開 作 停 作 最 始 止 時 低 電 電 回 起 起 源 源 路 動 動 電 圧 電 圧 電 電 電 流 起 動 電 流 供 給 し き い 電 圧 平 均 発 振 最 大 動 周 波 O 電 作 周 数 変 N D 流 補 O O 熱 (1) (2) L L V し P 遅 し P 保 き 護 い 延 き 動 波 動 u 正 過 電 流 補 正 制 限 い 作 (2) 電 時 t (2) 電 圧 4−5 VCC(OVP) 26 29 32 V 温 度 ― Tj(TSD) 130 ― ― °C VCC= 12V VCC= 12V 電流値の極性は IC を基準として、シンクが(+)、ソースが(−)と規定 VCC(BIAS) > VCC(OFF)の関係が成り立つ MOSFET 部電気的特性(1) （Ta=25°C） 項 目 端子 規 記 号 格 値 単位 MIN TYP MAX 備 考 ド レ イ ン ・ ソ ー ス 間 電 圧 1–5 VDSS 650 ― ― V ド 流 1–5 IDSS ― ― 300 μA 抗 1–5 RDS(ON) ― ― 3.0 Ω STR2W152 ― ― 1.9 Ω STR2W153 1–5 tf ― ― 250 ns ― θch-F ― ― 2.48 °C/W STR2W152 ― ― 1.95 °C/W STR2W153 O レ イ ン 漏 れ 抵 N 電 ス イ ッ チ ン グ ・ タ イ ム 熱 (1) (2) 抵 抗 (2) 電流値の極性は IC を基準として、シンクが(+)、ソースが(−)と規定 MOSFET のチャネルと内部フレーム間の熱抵抗 サンケン電気株式会社 3 無負荷時入力電力 PIN < 25mW fOSC= 67kHz PWM 型スイッチング電源用パワーIC STR2W152D/53D 2012 年 5 月 14 日 STR2W152D MOSFET 代表特性 A.S.O.温度ディレーティング係数曲線 MOSFET A.S.O.曲線 Single pulse Ta=25℃ A.S.O.温度ディレーティング係数[%] 100 100 オン抵抗による ドレイン電流限界 80 ドレイン電流ID [A] 10 60 40 1 1ms 0.1 20 ご使用の際は左図より温度ディ レーティング係数を求め、 ASOの 温 度 ディレーティングを行って下さい。 0 0 20 40 60 80 100 0.01 120 1 10 内部フレーム温度 TF [℃] 80 20 許容損失PD1 [W] 100 60 40 20 0 50 75 100 1000 MOSFET Ta-PD1曲線 25 25 100 ドレイン・ソース間電圧VDS[V] アバランシェ・エネルギー耐量 ディレーレィング曲線 Temperature Derating Coefficient [%] 0.1ms 125 150 無限大放熱器付き PD1=23.8(W) 15 10 放熱器なし PD1=1.3(W) 5 0 0 20 Channel temperature, Tch [°C] 40 60 80 100 120 140 160 周囲温度 Ta[℃] 過渡熱抵抗 θch-c[℃/W] 過渡熱抵抗曲線 10 1 0.1 0.01 1.0E-06 1µ 1.0E-05 10µ 1.0E-04 100µ 1.0E-03 1m 1.0E-02 10m 1.0E-01 100m 時間 t [ s ] サンケン電気株式会社 4 無負荷時入力電力 PIN < 25mW fOSC= 67kHz PWM 型スイッチング電源用パワーIC STR2W152D/53D 2012 年 5 月 14 日 STR2W153D MOSFET 代表特性 MOSFET A.S.O.曲線 Single pulse Ta=25℃ 100 100 オン抵抗による ドレイン電流限界 ドレイン電流ID [A] A.S.O.温度ディレーティング係数[%] A.S.O.温度ディレーティング係数曲線 80 60 40 0.1ms 10 1ms 1 ご使用の際は左図より温度ディ レーティング係数を求め、 ASOの 温 度 ディレーティングを行って下さい。 0.1 20 0.01 0 0 20 40 60 80 100 1 120 10 100 ドレイン・ソース間電圧 VDS[V] 内部フレーム温度 TF [℃] アバランシェ・エネルギー耐量 ディレーレィング曲線 MOSFET Ta-PD1曲線 30 100 Temperature Derating Coefficient [%] 1000 25 80 許容損失PD1[W] 無限大放熱器付き 60 40 20 20 PD1=23.8(W) 15 10 放熱器なし PD1=1.3(W) 5 0 0 25 50 75 100 125 0 150 20 40 60 80 100 120 140 160 周囲温度 Ta[℃] Channel temperature, Tch [°C] 過渡熱抵抗曲線 過渡熱抵抗 θch-c [℃/W] 10 1 0.1 0.01 1µ 1.0E-06 10µ 1.0E-05 100µ 1.0E-04 1m 1.0E-03 10m 1.0E-02 100m 1.0E-01 時間 t [ s ] サンケン電気株式会社 5 無負荷時入力電力 PIN < 25mW fOSC= 67kHz PWM 型スイッチング電源用パワーIC STR2W152D/53D 2012 年 5 月 14 日 ブロックダイアグラム 4 D/ST VCC 1 NC 7 FB/OLP S/OCP 6 GND 3 5 各端子機能 1 D/ST 3 S/OCP 4 VCC 5 GND 6 FB/OLP 7 NC (LF2003) 端子番号 記号 機能 1 D/ST MOSFET ドレイン／起動電流入力 3 S/OCP MOSFET ソース／過電流検出信号入力 4 VCC 制御回路電源入力／過電圧保護信号入力 5 GND グランド 6 FB /OLP 定電圧制御信号入力／過負荷保護信号入力 7 NC ― サンケン電気株式会社 6 無負荷時入力電力 PIN < 25mW fOSC= 67kHz PWM 型スイッチング電源用パワーIC STR2W152D/53D 2012 年 5 月 14 日 応用回路例 CRDクランプスナバ D1 VAC C5 L2 D4 T1 VOUT R3 R9 PC1 C1 P R8 C6 D3 S R5 C7 U1 D2 STR 2W100D U2 R2 D C8 R6 R7 GND D/ST 2 S/OCP VCC GND FB/OLP NC C2 R4 1 C3 C4 C（CR） ダンパースナバ 3 4 5 6 7 PC1 ROCP C9 サンケン電気株式会社 7 無負荷時入力電力 PIN < 25mW fOSC= 67kHz PWM 型スイッチング電源用パワーIC STR2W152D/53D 2012 年 5 月 14 日 外形寸法 TO-220F-6L 10.0±0.2 gate burr ゲートバリ 4.2±0.2 16.9±0.3 φ3.2±0.2 7.9±0.2 4±0.2 0.5 2.8±0.2 2.6±0.1 +0.2 R-end 1) -R (5.4) (2 6-0.65 -0.1 10.4±0.5 6-0.74±0.15 5.0±0.5 2.8 （根元寸法）Dimensions from root 0.45 +0.2 -0.1 6×P1.27±0.15=7.62±0.15 （根元寸法） Dimensions between roots 5.08±0.6 （先端寸法） Dimensions between tips 0.5 1 2 0.5 平面状態図 Plan 3 4 5 6 7 0.5 0.5 側面状態図 Side view NOTES: 1) 単位：mm 2) 部は高さ 0.3mm(MAX)のゲートバリ発生箇所を示す 3) 標準リードフォーミング（No.LF2003） 4) 2 番端子は、高圧端子（1 番ピン）と低圧端子（3 番ピン）の沿面距離および空間距離を確保するため、抜きピン 5) 端子部 Pb フリー品(RoHS 対応)です 捺印仕様 STR 2W1××D 2 X1 Y M D D X2 1 7 Part Number Lot Number X1 = Sanken Control Number Y = Last Digit of Year (0-9) M = Month (1-9,O,N or D) DD = Day (01-31) X2 = Sanken Control Number サンケン電気株式会社 8 無負荷時入力電力 PIN < 25mW fOSC= 67kHz PWM 型スイッチング電源用パワーIC STR2W152D/53D 2012 年 5 月 14 日 使用上の注意 保管環境、特性検査上の取り扱い方法によっては信頼度を損なう要因となるので、注意事項に留意してください。 保管上の注意事項 保管環境は、常温 （5～35°C）、常湿 （40～75%）中が望ましく、高温多湿やの場所、温度や湿度の変化が大きな場 所を避けてください 腐食性ガスなどの有毒ガスが発生しない、塵埃の尐ない場所で、直射日光を避けて保管してください 長期保管したものは、使用前にはんだ付け性やリードの錆などについて再点検してください 特性検査、取り扱い上の注意事項 受入検査などで特性検査を行う場合は、測定器からのサージ電圧の印加、端子間ショートや誤接続などに十分注意 してください｡また定格以上の測定は避けてください 放熱用シリコーングリースを使用する場合の注意事項 本製品を放熱板に取り付け、シリコーングリースを使用する場合は、均一に薄く塗布してください。必要以上に塗布す ると、無理な応力を加えます 揮発性の放熱用シリコーングリースは、長時間経過するとシリコーングリースにヒビ割れが生じ、放熱効果が悪化します。 ちょう度の小さい（固い）放熱用シリコーングリースは、ビス止め時にモールド樹脂クラックの原因となります 弊社では、寿命に影響を与えない下記の放熱用シリコーングリースを推奨しております 品名 メーカー名 G746 信越化学工業（株） YG6260 モメンティブ･パフォーマンス･マテリアルズ･ジャパン合同会社 SC102 東レ･ダウコーニング（株） 放熱板に取り付ける場合の注意事項 ねじ穴部をバーリング加工した放熱板に取り付けるなど、ねじ穴周辺部の平坦度が取れない場合、推奨トルク以下で も製品にダメージを与えることがあるので注意してください。また、製品を取り付ける面の平坦度は 0.05mm 以下としてく ださい ねじは、製品形状に適したものを選定してください。皿ねじなどは、製品にストレスを加えるので使用しないでください。 また、タッピンねじの使用はできるだけ控えてください。タッピンねじを使用すると、下穴の状態や、作業状況により、ね じが垂直に入らず、斜めに入ることがあります。ねじが斜めに入ると、製品に異常なストレスを加え、製品が故障する恐 れがあるので注意してください 推奨締め付けトルク 0.588～0.785[N･m] (6～8[kgf･cm]) ねじを締め付けるときに、締め付け工具（ドライバなど）が製品にあたると、パッケージにクラックが入るだけでなく、スト レスが内部に加わります。これにより、製品の寿命を縮め、故障する恐れがあるので注意してください。また、エアドライ バでのねじ締めは、ストップ時の衝撃が大きく、設定トルク以上のトルクがかかる場合があります。設定トルク以上のトル クがかかると、製品にダメージを与えることがあるので、電動ドライバの使用をおすすめします。 2 箇所以上で締め付けるパッケージの場合は、すべての取り付け部を予備締めした後に、規定のトルク値で締め付け てください。ドライバを使用する場合は、トルク管理に十分注意してください はんだ付け方法 はんだ付けをする場合は、下記条件以内で、できるだけ短時間で作業してください ・260±5°C 10±1 s（フロー、2 回） ・380±10°C 3.5±0.5s（はんだごて、1 回） はんだ付けは製品本体より 2.0mm のところまでとします。 静電気破壊防止のための取扱注意 製品を取り扱う場合は、人体アースを取ってください。人体アースはリストストラップなどを用い、感電防止のため、1MΩ の抵抗を人体に近い所へ入れてください 製品を取り扱う作業台は、導電性のテーブルマットやフロアマットなどを敷き、アースを取ってください カーブトレーサーなどの測定器を使う場合、測定器もアースを取ってください はんだ付けをする場合、はんだごてやディップ槽のリーク電圧が、製品に印加するのを防ぐため、はんだごての先や ディップ槽のアースを取ってください。 製品を入れる容器は、弊社出荷時の容器を用いるか、導電性容器やアルミ箔などで、静電対策をしてください サンケン電気株式会社 9 無負荷時入力電力 PIN < 25mW fOSC= 67kHz PWM 型スイッチング電源用パワーIC STR2W152D/53D 2012 年 5 月 14 日 注意書き 本資料に記載している内容は、改良などにより予告なく変更することがあります。 ご使用の際には、最新の情報であることを確認してください。 本書に記載している動作例および回路例は、使用上の参考として示したもので、これらに起因する弊社もし くは第三者の工業所有権、知的所有権、その他の権利の侵害問題について弊社は一切責任を負いま せん。 弊社は品質、信頼性の向上に努めていますが、半導体製品では、ある確率での欠陥、故障の発生は避けら れません。製品の故障により結果として、人身事故、火災事故、社会的な損害などが発生しないよう、使用者 の責任において、装置やシステム上で十分な安全設計および確認を行ってください。 本書に記載している製品は、一般電子機器（家電製品、事務機器、通信端末機器、計測機器など）に使用 することを意図しております。 高い信頼性を要求する装置（輸送機器とその制御装置、交通信号制御装置、防災・防火装置、各種安全装 置など）への使用を検討、および一般電子機器であっても長寿命を要求する場合は、必ず弊社販売窓口へ 相談してください。 極めて高い信頼性を要求する装置（航空宇宙機器、原子力制御、生命維持のための医療機器など）には、 弊社の文書による合意がない限り使用しないでください。 弊社の製品を使用、またはこれを使用した各種装置を設計する場合、定格値に対するディレーティングをど の程度行うかにより、信頼性に大きく影響します。 ディレーティングとは信頼性を確保または向上するため、各定格値から負荷を軽減した動作範囲を設定した り、サージやノイズなどについて考慮したりすることです。ディレーティングを行う要素には、一般的に電圧、 電流、電力などの電気的ストレス、周囲温度、湿度などの環境ストレス、半導体製品の自己発熱による熱スト レスがあります。これらのストレスは、瞬間的数値、あるいは最大値、最小値についても考慮する必要がありま す。 なおパワーデバイスやパワーデバイス内蔵 IC は、自己発熱が大きく接合部温度のディレーティングの程度 が、信頼性を大きく変える要素となるので十分に配慮してください。 本書に記載している製品の使用にあたり、本書記載の製品に他の製品・部材を組み合わせる場合、あるい はこれらの製品に物理的、化学的、その他何らかの加工・処理を施す場合には、使用者の責任においてそ のリスクを検討の上行ってください。 本書記載の製品は耐放射線設計をしておりません。 弊社物流網以外での輸送、製品落下などによるトラブルについて、弊社は一切責任を負いません。 本書記載の内容を、文書による当社の承諾なしに転記複製を禁じます。 サンケン電気株式会社 10