3.5A 挿入型出力可変降圧 挿入型出力可変降圧スイッチングレギュレータ 型出力可変降圧スイッチングレギュレータ IC SISI-8001FFE 2009 年 12 月 ◆概要 ◆パッケージ SI-8001FFE は、発振周波数を 300kHz にすることで、 チョークコイルの小型化が可能になり、また、 TO-220F-5L を採用により、高効率なハイパワーな電源 を実現します。SI-8001FFE は、スイッチングレギュレ ータに必要な機能と過電流および過熱に対する保護機 能を持ったレギュレータです。外付けはわずか 4 点で、 調整なしに高効率なスイッチングレギュレータが実現 できます。TO-220F-5L パッケージで出力電流 3.5A を供 給します。 パッケージ名：TO-220F-5L ◆アプリケーション ● DVD レコーダー、FPD TV ● プリンター等の OA 機器 ● オンボードローカル電源 ● ● ピン間 ピン間隔：1.7mm ボディーサイズ： ボディーサイズ ：10× ×16.9× ×4.2mm ◆主要スペック 主要スペック ◆特長 SI-8001FFE ● 高効率 83% (VIN=15V, Io=2A) ● 外付け部品 4 点で構成。 (ソフトスタート時 C3 追加) ● 発振回路内蔵(発振周波数 300kHz(TYP) ● 垂下型過電流保護回路及び過熱保護回路を内蔵 ● ソフトスタート機能を内蔵 (ON/OFF 機能としても可能。Low 時は出力オフ) ● オフ時低消費電流 入力電圧 43V 出力電流 0～3.5A 0.8V 出力電圧 (基準電圧) 83% 効率 (TYP) (5V 出力時) 代 表 回 路 例 SI-8001FFE C1：470μF C2：680μF C3：0.1μF (ソフトスタート機能使用時のみ) L1：47μH Di：RK-46(サンケン製) サンケン電気株式会社 http://www.sanken-ele.co.jp 1/11 3.5A 挿入型出力可変降圧 挿入型出力可変降圧スイッチングレギュレータ 型出力可変降圧スイッチングレギュレータ IC SISI-8001FFE 2009 年 12 月 １ 適用範囲 この規格は、降圧スイッチングレギュレータＩＣ ＳＩ－８００１FFE について適用する。 ２ 概要 種別 半導体集積回路(モノリシックＩＣ) 構造 樹脂封止型(トランスファーモールド) 主用途 ・直流安定化電源装置 ・テレコムオンボードローカル電源 ・OA 機器 ・オンボードローカル電源 ・スイッチングレギュレータ２次側出力電圧安定化 ３ 絶対最大定格 絶対最大定格 項目 記号 規格 単位 入力電圧 VIN 43 V Pd1-1 22.7 W Pd1-2 18.2 W Tj=125 °C Pd2-1 2.15 W 但し過熱保護により制限 Pd2-2 1.72 W Tj=125 °C 無限大放熱時許容損失 放熱板未使用時許容損失 条件 但し過熱保護により制限 この製品は過熱保護回路を内蔵しており、接 合部温度が 130℃以上になると、動作するこ 接合温度 Tj +150max °C とがあります。 動作時のジャンクション温度としては 125℃ 以下での設計を推奨いたします. 保存温度 Tstg -40～150 °C 熱抵抗(接合－ケース間) θj-c 5.5 °C /W 熱抵抗(接合－周囲間) θj-a 58 °C /W サンケン電気株式会社 2/11 3.5A 挿入型出力可変降圧 挿入型出力可変降圧スイッチングレギュレータ 型出力可変降圧スイッチングレギュレータ IC SISI-8001FFE 2009 年 12 月 推奨動作条件 項目 記号 規格 MIN MAX 入力電圧範囲 VIN *1 40 出力電圧範囲 出力電流範囲 動作時接合温度範囲 動作温度範囲 Vo Io Tjop Top 0.8～24 0～3.5 -30～125 -30～85 Vo+3 単位 条件 V V A °C °C *2 VIN≧Vo+3V *2 *1 入力電圧範囲の最小値は、4.5V もしくは VO+3 V のどちらか大きい値とする。 *2 但し、熱減定格(4-4 項参照)以内で使用する必要があります。 4. 電気的特性 4-1 電気的特性 (Ta=25℃、Vo=5V 設定時 項目 記号 設定基準電圧 VADJ 基準電圧温度係数 MIN 規格値 TYP MAX 0.784 0.800 0.816 ⊿VADJ/⊿T 効率 *3 動作周波数 ラインレギュレーション ロードレギュレーション 過電流保護開始電流 オ ン オ フ Low レベル電圧 端子 *4 Low 時流出電流 ON/OFF 静止時回路電流１ η fo VLine VLoad IS VSSL 静止時回路電流２ *3 R1=4.2kΩ, R2=0.8kΩ) 単位 V ±0.1 270 83 300 mV/℃ 6 Iq 6 Iq(off) 200 VIN=15V，IO=0.2A VIN=15V ， IO=0.2A,Tc=0~100℃ VIN=15V,IO=2A VIN=15V，IO=2A VIN=10～30V，IO=2A VIN=15V，IO=0.2～3.5A VIN=15V 0.5 % kHz mV mV A V 30 µA VIN=15V，VSS=0V mA VIN=15V，IO=0A VIN=15V VSS=0V 330 80 50 3.6 ISSL 測定条件 600 µA 効率は次式により算出されます。 VO･IO η(%)= VIN･IIN ×100 *4 ５番端子は、SS 端子で、コンデンサーを接続することによりソフトスタートさせることが出来 ます。また、SS 端子を用い、出力を ON/OFF することが可能です。 SS 端子電圧を VSSL 以下にすることで出力は停止します。SS 端子の電位切り替えは、トランジス タのオープンコレクタ駆動等で行うことが出来ます。尚、ソフトスタートと、ON/OFF を併用し た場合、ON/OFF 用トランジスタにはＣ３のディスチャージ電流が流れるため、Ｃ３の容量が大 きい場合は、電流制限等の保護を行って下さい。また、SS 端子はＩＣ内部電源にプルアップ(3.7Vty) されていますので、外部からの電圧印加は出来ません。未使用の場合は、オープンとして下さい。 SI-8000TFE SI-8000FFE 5 SS SI-8000TFE SI-8000FFE SI-8000FFE SI-8000TFE 5 SS 5 SS C3 VO.ON/OFF C3 Soft start +VO.ON/OFF Soft start サンケン電気株式会社 3/11 3.5A 挿入型出力可変降圧 挿入型出力可変降圧スイッチングレギュレータ 型出力可変降圧スイッチングレギュレータ IC SISI-8001FFE 4-2 代表特性例(1) 2009 年 12 月 (特記無き場合 Ta=25℃、Vo=5V 設定時 R1=4.2kΩ,R2=0.8kΩ) サンケン電気株式会社 4/11 3.5A 挿入型出力可変降圧 挿入型出力可変降圧スイッチングレギュレータ 型出力可変降圧スイッチングレギュレータ IC SISI-8001FFE 2009 年 12 月 4-3 代表特性例(2) サンケン電気株式会社 5/11 3.5A 挿入型出力可変降圧 挿入型出力可変降圧スイッチングレギュレータ 型出力可変降圧スイッチングレギュレータ IC SISI-8001FFE 2009 年 12 月 4-4 熱減定格 許容損失 Pd （W） Power Dissipation SI-8000TM シリーズ熱減定格曲線 SI-8000FFE 減定格曲線 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 ｼﾘｺｰﾝｸﾞﾘｰｽは G746を使用（信越化学) Silicone Grease G746(Shin-Etsu 無限大放熱板 Infinity heat sink Kagaku) 放熱板：ｱﾙﾐﾆｳﾑ Heat sink ：Al 200㎜×200㎜×2㎜(2.3℃/W) 100㎜×200㎜×2㎜(5.2℃/W) 75㎜×75㎜×2㎜(7.6℃/W) No-FIN 30×30 ㎜ -40 ｶﾞﾗｽｴﾎﾟｷｼ基板 -20 0 20 40 周囲温度 Ta ℃ 60 80 Ambient Temperature 100 V PD = VO ⋅ I O − 1 − VF ⋅ I O 1 − O ηx VIN VO：出力電圧 VIN：入力電圧 IO：出力電流 ηx：効率（％） VF：Di 順方向電圧 （RK46･･･0.5V at IO=3.5A) 注１：効率は、入力電圧、出力電流によって変化する為、4-2 項の効率曲線より求め、パーセント表 示のまま代入する。 注２：ダイオード熱設計は別途行う必要があります。 Tjmax=125℃ Tjmax=150℃ この製品は過熱保護回路を内蔵しており、接合部温度が130℃以上になると、動作することがあります。 サンケン電気株式会社 6/11 3.5A 挿入型出力可変降圧 挿入型出力可変降圧スイッチングレギュレータ 型出力可変降圧スイッチングレギュレータ IC SISI-8001FFE 2009 年 12 月 ５ブロックダイアグラム（ ブロックダイアグラム（ピン配置 ピン配置） 配置） VIN 1 SW IN C1 5 C3 C2 Overcurren protection SS ON / OFF Soft Start VOUT Di 過電流保護 PReg L 2 ﾗｯﾁ &ﾄﾞﾗ ｲﾊﾞ ﾘｾｯﾄ Latch&driver Reset R1 発振器 Oscillator Comparator 過熱保護 ｺﾝﾊﾟﾚｰﾀ Thermal protection ADJ 4 ｴﾗ ｰｱﾝ ﾌﾟ Error amp. R1 基準電圧 Reference voltage GND 3 推奨パターン SISI-8001FFE *最適な動作条件とするためには、GND ラインは３番端子を中心にした 1 点 GND 配線とし、各部品を最短 で配置することが必要です。 サンケン電気株式会社 7/11 3.5A 挿入型出力可変降圧 挿入型出力可変降圧スイッチングレギュレータ 型出力可変降圧スイッチングレギュレータ IC SISI-8001FFE 2009 年 12 月 ６応用回路例 ６－１標準回路図 1 VIN IN L1 2 SW VO SI-8001FFE C1 SS 5 R1 ADJ 4 GND Di 3 C2 R2 GND GND C1：470µF C2：680µF C3：0.1µF (ソフトスタート機能使用時のみ) L1：47µH Di：RK－46 (サンケン製) ダイオード Ｄｉ ・Ｄｉには、必ずショットキーバリアダイオードを使用して下さい。 ファーストリカバリダイオードを使用した場合、リカバリおよびオン電圧による逆電圧 印加によりＩＣを破壊する恐れがあります。 チョークコイル Ｌ1 ・チョークコイルの巻き線抵抗が大きい場合、効率が低下し規格の値に達しない場合があります。 ・過電流保護開始電流が４.2A 程度のため、過負荷・負荷短絡時の磁気飽和によるチョーク コイルの発熱に注意願います。 コンデンサー Ｃ1，Ｃ2，Ｃ3 ・Ｃ1，Ｃ2 には大きなリップル電流が流れますので、スイッチング電源用高周波低インピー ダンス品をご使用下さい。特にＣ2 のインピーダンスが高い場合、低温時にスイッチング 波形に異常を起こすことがあります。又、Ｃ2 に OS コン、タンタルコンデンサー等直流 等価抵抗(ＥＳＲ)が極端に小さいコンデンサーを使用した場合、異常発振となる可能性が あるため使用しないで下さい。 ・Ｃ3 はソフトスタート用コンデンサーです。ソフトスタート機能を使用しない場合は５番端子をオ ープンとして下さい。ＩＣ内部でプルアップ済みです。 抵抗 R1，R2 ・R1，R2 は出力電圧を設定する為の抵抗です。IADJ が 1mA 程度となるよう設定して下さい。 又、R1，R2 の値を求める式は以下のようになります。 ・Vo=0.8V に設定する際も、安定動作の為 R2 は接続ください。 ・出力電圧は入力電圧に対して８％以上になる様に設定する事を推奨します。 R1 = (VOUT − V ADJ ) I ADJ = (VOUT − 0.8) 1 × 10 −3 (Ω)，R2 = V ADJ 0.8 = ≒ 0.8k (Ω) I ADJ 1 × 10 −3 ◎最適な動作環境とするためには、各部品を最短で配置することが必要です。 サンケン電気株式会社 8/11 3.5A 挿入型出力可変降圧 挿入型出力可変降圧スイッチングレギュレータ 型出力可変降圧スイッチングレギュレータ IC SISI-8001FFE 2009 年 12 月 ７外形 ７-1 外形、 外形、寸法（ 寸法（ﾘｰﾄﾞ ﾘｰﾄﾞﾌｫｰﾐﾝｸﾞ ﾌｫｰﾐﾝｸﾞ No.LF1113） No.LF1113） 8001FFE １ ２ ３ ４ ５ ●端子配列 Pin assignment 1：IN 2：SW 3：GND 4：ADJ 5：SS サンケン電気株式会社 9/11 3.5A 挿入型出力可変降圧 挿入型出力可変降圧スイッチングレギュレータ 型出力可変降圧スイッチングレギュレータ IC SISI-8001FFE 2009 年 12 月 7-2 外観 本体は、汚れ、傷、亀裂等なく綺麗であること。 7-3 標示 標示は本体に、品名及びロット番号を明瞭、かつ容易に消えぬようレーザーで捺印すること。 7-4 製品重量 2.3ｇ(typical) 7-5 放熱板に取り付ける時の注意点 ねじ穴部がバーリング加工された放熱板に取り付けるなど、フィン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樹脂にクラックを発生することがありますのでご注意下さい。また、半導 体デバイスを取り付ける面の平坦度は 0.05mm 以下としてください。 ネジは適切な頭径のなべネジとし、製品本体に当たらない物を選定してください。 皿小ネジ等は製品にストレスを加えるので使用しないでください。 タッピングネジは、2 ｶ所以上で締め付けるパッケージにはお奨めできません。 推奨締付けトルク 0.588～0.686Ｎ･ｍ（6～7kgf･cm） 締め付けの際に、締め付け工具などのドライバや、冶具やネジがパッケージに当たりますと、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、素子の寿命を早め、破壊、不良の原因 となりますので十分注意してください。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、推奨トルク以下でも樹脂にクラックを発生することがありますので、電動ドライバの使用をお奨 めします。 特にデバイスを 2 ｶ所以上で締め付ける場合は、全ての取り付け部を、軽く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。エアドライバを使用する際はトルク管理に十分注意してください。 タッピングネジの場合は下穴の状態、作業状況により垂直にネジが入らず斜めに入ることが有り半導 体デバイスに異常なストレスを加え、故障の原因となることがありますので注意してください。 ８使用上の 使用上の注意 8-1 並列運転について 電流を増すための並列運転は出来ません。 8-2 過熱保護特性について SI-8000FFE シリーズは過熱保護回路を内蔵しておりますが、これは瞬時短絡等の発熱に対し、ＩＣ を保護する回路であり、長時間短絡等、発熱が継続状態での信頼性を含めた動作を保証するもので はありません。 サンケン電気株式会社 10/11 3.5A 挿入型出力可変降圧 挿入型出力可変降圧スイッチングレギュレータ 型出力可変降圧スイッチングレギュレータ IC SISI-8001FFE 2009 年 12 月 8-3 放熱特性と信頼性 一般に IC の信頼性は、その動作時の温度によって大きく左右されます。放熱には 細心の注意を払い、放熱器の設計には充分余裕を設けて下さい。 また、その放熱器を SI-8000FFE に取り付ける際には、必ずシリコングリスを塗布して しっかりと締付けて下さい。シリコングリスには、当社推奨のものをご使用下さい。 . G746 SC102 YG6260 信越化学工業(株) SHIN-ETSU CHEMICAL CO., LTD. 東レ・ダウコーニング㈱ DOW CORNING TORAY CO.,LTD. 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 8-4 その他 本資料に記載されている内容は、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ご確認ください。 本資料に記載されている動作例及び回路例は、使用上の参考として示したもので、これらに起因する当 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当社は一切責任を負い ません。 本資料に記載されている製品をご使用の場合は、これらの製品と目的物との組み合わせについて使用 者の責任に於いて検討・判断を行ってください。 当社は品質、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。部品の故障により結果として、人身事故、火災事故、社会的な損害等を発生させない よう、使用者の責任に於いて、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。 本資料に記載されている製品は、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） に使用されることを意図しております。ご使用の場合は、納入仕様書の締結をお願いします。 高い信頼性が要求される装置（輸送機器とその制御装置、交通信号制御装置、防災・防犯装置、各種 安全装置など）への使用をご検討の際には、必ず当社販売窓口へご相談及び納入仕様書の締結をお願 いします。 極めて高い信頼性が要求される装置（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、当社の文書による合意がない限り使用しないでください。 本資料に記載された製品は耐放射線設計をしておりません。 本資料に記載された内容を文書による当社の承諾無しに転記複製を禁じます。 本資料に記載されている製品(または技術)を国際的な平和及び安全の維持の妨げとなる使用目的を 有する者に再提供したり、また、そのような目的に自ら使用したり第三者に使用させたりしないよう にお願いします。 尚、輸出等される場合は外為法のさだめるところに従い必要な手続きをおとりください。 サンケン電気株式会社 11/11