AP2061AEC

[AP2061AEC]
AP2061AEC
2.0A High-side LED Driver for Camera Flash with I2C
1. 概 要
AP2061は、スイッチングパワーMOSFETと同期整流用ダイオードを内蔵し、最大2.0AでLEDを駆動でき
る携帯機器向けフラッシュ用昇圧白色LEDドライバICです。AP2061は4MHzの発振周波数より小型イン
ダクターと小型出力コンデンサを対応可能。また、High-side電流源を使用することにより、LEDをグラ
ウンドへ直結でき、シンプル且つ放熱の良い基板レイアウトを実現できます。AP2061はLED温度検出
機能、インダクター電流リミット機能、入力電圧検出機能、出力電圧保護機能、低入力電圧ロックアウ
ト機能、デバイス温度保護機能、LEDのオープン/ショート保護機能、出力-GNDショート保護機能な
ど多彩な保護機能を内蔵し、安全なフラッシュシステムを実現しています。フラッシュ電流値、トーチ
LED電流値、フラッシュタイマー、LED温度検出電圧などは、I2Cを介し設定可能です。パッケージは
小型の16-pin CSP (1.56mm x 1.56mm, 0.4mm pitch)を採用、省スペース化に優れ携帯機器に最適です。












MS1603-J-00
2. 特 長
VIN = 2.7V~5.5V
Total ILED = 2.0A (max), ILED/ch = 1.0A/ch (max)
電源電圧:
LED電流:
High-side電流源
高効率
Switching Frequency:
f = 4.0 MHz
— 小型インダクター対応
DC/DC昇圧モードとバイパースモード自動切換え
RFパワーアンプパルス同期制御
入力電圧検出機能
I2Cによる機能:
— Flash用LED電流設定
— Torch用LED電流設定
— フラッシュの点灯時間設定
— Inductor Current Limit値を設定
— LED温度検出電圧設定
— 入力検出電圧設定
— レジスタリード機能対応
保護機能:
— LED温度検出機能
— インダクター電流リミット機能
— 入力電圧検出機能
— 出力電圧保護機能(OVP)
— 低入力電圧ロックアウト機能(UVLO)
— デバイス温度保護機能
— LEDのオープン/ショート保護機能
— 出力-GNDショート保護機能
動作周囲温度:
Ta = -30  85C
パッケージ:
16-pin CSP (1.56mm x 1.56mm, 0.4mm pitch)
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[AP2061AEC]
3. 目
次
概 要 ............................................................................................................................................................... 1
特 長 ............................................................................................................................................................... 1
目 次 ............................................................................................................................................................... 2
ブロック図 ....................................................................................................................................................... 3
ピン配置と機能説明 ....................................................................................................................................... 4
■ オーダリングガイド.................................................................................................................................... 4
■ ピン配置図.................................................................................................................................................... 4
■ 機能説明........................................................................................................................................................ 4
6. 絶対最大定格 ................................................................................................................................................... 5
7. 推奨動作条件 ................................................................................................................................................... 5
■ 熱抵抗特性.................................................................................................................................................... 5
8. DC特性 .............................................................................................................................................................. 6
9. アナログ特性 ................................................................................................................................................... 6
10. デジタル特性 ................................................................................................................................................... 7
■ コントロールインタフェースタイミング................................................................................................ 7
■ タイミング波形............................................................................................................................................. 7
11. 機能説明 ........................................................................................................................................................... 8
■ 保護機能......................................................................................................................................................... 8
■ LED温度検出機能 ........................................................................................................................................ 9
■ 推奨動作シーケンス例.............................................................................................................................. 10
■ 代表特性例.................................................................................................................................................. 15
■ シリアルコントロールインタフェース.................................................................................................. 17
12. レジスタ マップ ............................................................................................................................................ 20
■ レジスタ マップ......................................................................................................................................... 20
■ レジスタ マップ 詳細................................................................................................................................ 20
13. 外部接続回路例 ............................................................................................................................................. 25
14. パッケージ ..................................................................................................................................................... 26
■ 外形寸法図.................................................................................................................................................. 26
■ PCB レイアウト例 ..................................................................................................................................... 26
■ マーキング.................................................................................................................................................. 27
15. 改訂履歴 ......................................................................................................................................................... 28
重要な注意事項 ..................................................................................................................................................... 29
1.
2.
3.
4.
5.
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4. ブロック図
SW1
SW2
VIN
OVP
UVLO
VOUT1
BULK
CONT
Cin
VOUT2
OSC
∑
Cout
CONT
PW
COMPARATO
M
R
VIN
Curre
ntLimi
t
Error Amp
DET
NTC
LED1
SCL
LED2
SDA
STROB
E
TXON
2
I C I/F
& Control
Current
& Control
TORCH
VSS
PGND
1
PGND
2
Figure 1. AP2061 Block Diagram
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5. ピン配置と機能説明
■ オーダリングガイド
AP2061AEC
Ta = -30 to 85°C
16-pin CSP
■ ピン配置図
16-pin CSP (1.56mm x 1.56mm, 0.4mm pitch)
Top View
4
NTC
TORCH
LED2
LED1
3
SDA
TXON
VOUT
VOUT
2
SCL
STROBE
SW
SW
1
VIN
VSS
PGND
PGND
A
B
C
D
■ 機能説明
No.
C3, D3
C2, D2
A1
C1, D1
B1
D4
C4
A4
Pin Name
VOUT
SW
VIN
PGND
VSS
LED1
LED2
NTC
Function
電圧出力ピン
コイル接続ピン
バッテリ接続ピン
パワー素子用接地ピン
アナログ回路用接地ピン
Flash/Torch用LED接続ピン1
(使用しない場合:Openにしてください)
Flash/Torch用LED接続ピン2
(使用しない場合:Openにしてください)
LED温度検出用ピン
(使用しない場合:GNDに接続してください)
RF送信パルス同期信号入力ピン (使用しない場合:GNDに接続してください)
B3
TXON
I
Pull-down抵抗=300kΩ @ typ
2
A2
SCL
I
I Cのクロック入力ピン
A3
SDA
I/O I2Cのデータ入出力ピン
フラッシュ点灯制御ピン
(使用しない場合:GNDに接続してください)
B2
STROBE
I
Pull-down抵抗=300kΩ @ typ
Torch点灯制御用ピン
(使用しない場合:GNDに接続してください)
B4
TORCH
I
Pull-down抵抗=300kΩ @ typ
Note 1. Pin No C3, D3は、必ず両ピンを接続してください。
Note 2. Pin No C2, D2は、必ず両ピンを接続してください。
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I/O
O
I
I
O
O
O
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6. 絶対最大定格
Parameter
Input Voltage VIN pin (Vbatt)
Input Voltage SW pin
TXON, STROBE, SCL,SDA,TORCH pins
Symbol
VIN
VIN
min
-0.3
-0.3
VMAX
-0.3
ILED
LED電流 Total ILED
Junction Temperature
Tj
Storage Temperature
TSTG
-55
Note 3. 電圧はすべてグランドピンに対する値です。
PGND, VSSは同じアナロググランドに接続してください。
Note 4. (VIN+0.3)或は6.5Vのどちらか低い値です。
(PGND = VSS = 0V; (Note 3))
max
Unit
6.5
V
6.5
V
VIN+0.3
V
(Note 4)
2
A
125
C
150
C
注意: この値を超えた条件で使用した場合、デバイスを破壊することがあります。また、通常の動作は
保証されません。
7. 推奨動作条件
Parameter
Input Voltage (VIN pin)
Operation Temperature
Symbol
VIN
Ta
(PGND = VSS = 0V; (Note 3))
typ
max
Unit
3.7
5.5
V
25
85
C
min
2.7
-30
注意: 4.7V < VIN < 5.5Vのときは保護機能が働かない範囲では通常動作はするが、アナログ特性を保証
しません。
推奨点灯条件一例(推奨部品を使用時): 環境温度 ≤ 50°C
Table 1. Recommend condition
LED Current
VIN pin Voltage
1.3A
≥ 2.9V
1.6A
≥ 3.3V
2.0A
≥ 3.4V
2.0A
≥ 3.5V
2.0A
≥ 3.6V
LED VF
≤ 4.2V @1.3A
≤ 4.2V @1.6A
≤ 3.8V @2.0A
≤ 4.0V @2.0A
≤ 4.2V @2.0A
Flashing time
≤ 300ms
≤ 300ms
≤ 100ms
≤ 100ms
≤ 100ms
■ 熱抵抗特性
Parameter
Symbol
Thermal Junction-to-Ambient Resistance (Note 5)
JA
Note 5. 4層ボードでの測定結果です。周囲温度は25°C。
ボードサイズ: 40mm x 40mm x 1.6mm
銅膜の厚み: 18m / 35m / 35m / 18m
銅膜の占有率: > 80% / 80% / 80% / 80% 。
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typ
65
Unit
°C/W
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8. DC特性
(Ta = -30  85C; VIN = 2.7  5.5V), SCL, SDA, TXON, STROBE, TORCH pins.
Parameter
Symbol
min
typ
max
Unit
High-Level Input Voltage
VIH
1.2
VIN
V
Low-Level Input Voltage
VIL
0.4
V
Low-Level Output Voltage (Iout= 3mA)
VOL
0.4
V
(SDA pin)
Input Leakage Current 1 (SCL, SDA pins)
IIN1
-2
2
A
Pull-down Resistance
RIN
100
300
700
k
(TXON, STROBE, TORCH pins)
9. アナログ特性
(PGND = VSS = 0V;(Note 3),VIN = 2.7 ~ 4.7V,Ta= -30  85C ,Recommend Parts, unless otherwise specified)
Parameter
Power-down Current
Quiescent Current
(from VIN pin)
LED Current Accuracy1
(flash mode)
LED Current Accuracy2
(flash mode)
LED Current Accuracy3
(torch mode)
Current Source Dropped Voltage 1
(VOUT-(LED1 or 2) pin voltage)
Current Source Dropped Voltage 2
(VOUT-(LED1 or 2) pin voltage)
Over Voltage Protection
(Hysteresis)
Under Voltage Lock Out (UVLO)
(Hysteresis)
Boost Frequency
Timeout Time Accuracy
Inductor Current Limit Accuracy
Flash to Torch LED Current Setting
Time
NTC pin Detection Accuracy
NTC pin current
VIN Detection Accuracy
VIN Detection Hysteresis
Thermal Protection Temperature
(Hysteresis)
MS1603-J-00
Symbol
min
typ
max
Unit
ISB
1.0
5.0
A
IQ
1
1.5
mA
Condition
LED1, LED2 bits = “0”
SCL, SDA pins = VIN
VIN= 3.7V
LED1=LED2= 30mA setting
VOUT= 4.5V
ILED1 = ILED2 = 800mA
(flash mode, VIN=3.7V, Ta=25 C)
IACCU1
-8
8
%
IACCU2
-10
10
%
ILED1 = ILED2 = 800mA
IACCU3
-12
12
%
ILED1 = ILED2 = 200mA
VDROP1
0.35
0.38
V
VDROP2
0.43
0.46
V
5.1
(0.21)
2.5
(0.1)
4.0
5.3
OVP
VUVLO
FBOOST
TOUTA
ILIMITA
4.9
2.4
2.6
-10
-15
TFtoT
VDETA
VCurrent
VDETA
VDETH
Treg
Tregh
-8
32
-5
35
140
0.1
170
(50)
-6-
2.6
2.8V  VLED1,VLED2  4.2V
ILED1 = ILED2 = 0.03 ~ 0.8A,CB bit= “0”
2.8V  VLED1,VLED2  4.2V
ILED1 = ILED2 = 1A , CB bit = “1”
V
V
4.4
35
15
MHz
%
%
5
s
8
38
5
%
A
%
V
Ta = 25C, VIN = 3.7V
TXON pin = “L” to “H”
ILED1 , ILED2 = 1000mA to 30mA
C
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10.
デジタル特性
■ コントロールインタフェースタイミング
(Ta = -30  85C; VIN =2.7  5.5V)
Parameter
Symbol
min
typ
max Unit
SCL Clock Frequency
FSCL
400
kHz
Bus Free Time Between Transmissions
tBUF
1.3
s
Start Condition Hold Time (prior to first clock pulse)
tHD:STA
0.6
s
Clock Low Time
tLOW
1.3
s
Clock High Time
tHIGH
0.6
s
Setup Time for Repeated Start Condition
tSU:STA
0.6
s
SDA Hold Time from SCL Falling (Note 6)
tHD:DAT
0
s
SDA Setup Time from SCL Rising
tSU:DAT
0.1
s
Rise Time of Both SDA and SCL Lines
tR
0.3
s
Fall Time of Both SDA and SCL Lines
tF
0.3
s
Setup Time for Stop Condition
tSU:STO
0.6
s
Capacitive load on bus
Cb
400
pF
Pulse Width of Spike Noise Suppressed by Input Filter
tSP
0
50
ns
Note 6. データは最低300ns (SCLの立ち下がり時間)の間保持されなければなりません。
■タイミング波形
VIH
SDA
VIL
tLOW
tBUF
tR
tHIGH
tF
tSP
VIH
SCL
VIL
tHD:STA
Stop
tHD:DAT
tSU:DAT
tSU:STA
tSU:STO
Start
Stop
Start
Figure 2. I2C Bus Mode Timing
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11. 機能説明
AP2061は4MHzの発振周波数で同期整流PWM式昇圧DC/DCコンバータよりLED1, LED2と接続している
フラッシュ/トーチ用LEDに電流を提供します。電流源はHigh-side(PMOS使用)により構成されるので、
LEDはGNDと接続でき、基板レイアウトを簡単化させ、またLEDの放熱対策も簡単に対応可能です。
AP2061はLEDのVfに合わせ、自動的に最適な出力電圧を出力します。LEDのVfが低い時、AP2061は自
動的にBypassモード(スイッチング動作を停止させ、整流用PMOSが常にONの状態)に切り替え、トーチ
点灯時の高効率を実現しています。
AP2061はFlash点灯とTorch点灯をサポートします。携帯通話送信時、バッテリから大電流の供給が必要
となり、送信時、大電流でフラッシュを点灯すると、バッテリの電圧降下により、システムがpower-down
になる恐れがあります。AP2061はTXON pin により、携帯通話送信時、強制的にTorchモードに設定す
ることが可能です。
■保護機能
AP2061はシステムの故障またはデバイス自身の破壊を防ぐため、以下の保護機能を内蔵しています。
(PGND = VSS = 0V; (Note 3),VIN = 3.7V, Ta = 25C, Recommend Parts, unless otherwise specified)
保護機能
No
保護機能が働く条件
NTC pin の電圧
< 設定電圧(DET[2:0])
デバイス状態
全回路は停止
Address = “06H”, NTC = “1”
スイッチング用NMOSがONす
るチャージフェーズに、インダ
クターピーク電流がリミット電流
に達したところで、NMOSを
OFFしてチャージを停止
1
LED温度保護機能
(refer to next page)
2
過電流保護(OCP)
インダクターピーク電流
> 設定電流LIMIT[1:0]
3
入力電圧検出機能
フラッシュ点灯時、
VIN pin の電圧
< 設定電圧VIN[1:0]
強制的にトーチモードとなりま
す。
4
Over Voltage Protection
(OVP)
OUT1,OUT2 pinの電圧
> 5.1V
昇圧コンバータは停止
5
Under Voltage Lock Out
(UVLO)
VIN pinの電圧< 2.5V
6
7
8
Thermal Shut-Down
(TSD)
LED1, LED2 pinがオープ
ン或いはGNDとショート保
護
出力とGNDとショート保護
全回路停止
Address= “06H”, UVLO= “1”
TSDSEL = “0”の場合:
全回路停止
Address = “06H”, TSD= “1”
TSDSEL= “1”の場合:
昇圧スイッチングとLED駆動
定電流回路は停止
チップ温度 > 170度
(VOUT-LED1< 0.1V
or VOUT-LED2<0.1V)
且つOVPを検出された場合
LED1 pin < 1.0V
or LED2 < 1.0V
が20us続いた場合
VOUT pin の電圧< 1.0V
or 初期動作時
Mini PON後1ms立っても
VOUTがVIN-0.1Vに達して
いない時
( COUT ≤ 10Fの場合)
復帰条件
復帰なし
自動復帰
(1サイクル毎に判定)
次のFLASH信号時に
VIN pin 電圧
>設定電圧+0.1V
となると復帰
自動復帰
VOUT pin の電圧
< 5.1V–0.215V
復帰なし
TSDSEL = “0”の場合:
復帰なし
TSDSEL= “1”の場合:
自動復帰
チップ温度 < 120°C
全回路停止
Address = “06H”, LO= “1”
全回路停止
Address = “06H”, LS= “1”
復帰なし
全回路停止
Address = “06H”, VOS= “1”
Note 7. ※復帰なしは一度LED1, LED2 = “0”を書き込んでパワーダウンさせた後、もう一度LED1, LED2 =
“1”書き込みを行えば復帰させることはできます。その際、レジスタ設定もリセットされています
ので、再度、設定書き込みも行ってください。保護要件が解決していなければ再び全回路停止しま
す。
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■ LED温度検出機能
AP2061はNTC pin に接続しているNTC(Negative Temperature Coefficient Thermistor)抵抗よりLEDの温度を検出する
ことができます。NTC pin には35A(typ)の電流が流れています。
保護機能
保護機能が働く条件
保護状態
LED1 or LED2 = “1”の時、
全回路は停止
LED1, LED2熱保護 NTC pin 検出電圧
Address = “06H”, NTC = “1”
< 設定電圧(DET[2:0])
Note 8. NTC pin の寄生容量は50pF以下にしてください。
復帰条件
復帰無し
温度検出例)
使用するNTC抵抗: NCP15WM154(150kΩ @25C、B定数 = 4582、1005サイズ、村田製作所製)
NCP15WM224(220kΩ @25C、B定数 = 582、1005サイズ、村田製作所製)
抵抗値の計算式: R=Ro*exp(B*(1/T-1/To))
R:周囲温度T(K)の時の抵抗値
K:ケルビン
Ro:周囲温度To(K)の時の抵抗値
検出電圧(V) @ typ
(レジスタより設定可)
検出された抵抗(k Ω)
検出された温度(C)
150kΩを使用する場合
検出された温度(C)
220kΩを使用する場合
0.60
0.67
0.74
0.81
0.88
0.95
1.02
17.1
19.1
21.1
23.1
25.1
27.1
29.1
74
71
69
66
64
62
61
84
82
79
76
74
72
70
Figure 3. LEDの温度特性
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[AP2061AEC]
■ 推奨動作シーケンス例
AP2061は内蔵パワーオンリセット回路より自動的にパワーオンすることができます。ピンでの制御が不要の
ため、マイコンの負荷を低減させることができます。AP2061はレジスタにて、LEVEL制御(EDGE bit= “0”)
とEDGE制御(EDGE bit = “1”)を選択することができます。
•
LEVEL制御の場合:
FLASH点灯:A) STROBE= “H” の時間または FLASH bit= “1”の時間 < timer 設定時間
⇒ STROBE= “H” の時間または FLASH bit = “1”の時間で点灯します。
B) STROBE= “H” の時間または FLASH bit = “1”の時間 > timer 設定時間
⇒ timer設定時間で点灯します。
TORCH点灯:TORCHの “H” 時間の長さまたは TORCH bitの “1”の長さより点灯時間を決めます。
• EDGE制御の場合:
FLASH点灯:STROBEの “L”  “H”または FLASH bitの“0”  “1”より点灯、内蔵タイマーより消灯。
TORCH点灯:TORCHの “H” 時間の長さまたは TORCH bitの “1”の長さより点灯時間を決めます。
1) Flashing sequence(LEVEL control)
Power Supply
(1)
LED1,LED2
Setting
(2)
Resister
Setting
Setting
(3)
STROBE pin
or FLASH bit
VIN
VOUT pin
Setting timer
Setting timer
Internal Timer
LED
Current
(7) reset
(4)
(4)
(5)
(7) reset
(6)
(5)
(6)
Figure 4. Flashing Sequence (LEVEL control)
(1) AP2061の内部回路をリセットするため、電源( ≥ 2.7V) が供給された5ms後、LED1, LED2 bit を“01” or
“10” or “11”に設定してください。LED1, LED2が設定されると、AP2061はパワーオンされます。
(2) LED1, LED2が設定された後、VOUT pinが5ms以内VINの95%となり、インラッシュ電流は< 500mA以
下と制限されています。
(3) その他のレジスタ(電流値や点灯時間等)設定後、STROBE pin= “H”またはFLASH bit= “1”に設定さ
れると、AP2061はVOUT電圧に依存せずLEDを点灯させることができます。
LED1, LED2が設定された5ms後、STROBE pin= “H”又はFLASH bit= “1”を設定してください。
(4) STROBE pin= “L” to “H”またはFLASH bit= “0”to“1”となると、内部タイマーは動作し始まります。
(5) VOUT pinの電圧がVINレベルとなっている場合、STROBE pin= “L” to “H”またはFLASH bit= “0”to“1”
に設定された後、LED電流は1ms以内設定電流に達します。
(6) STROBE pin= “H” to “L”またはFLASH bit= “1” to “0”に設定されると、
STROBE pin= “H”の時間またはFLASH bit= “1”の時間 > タイマーの設定時間の場合:
タイマー終了後、LED電流がただちに0mAになります。
STROBE pin= “H”の時間またはFLASH bit= “1”の時間 < タイマーの設定時間の場合:
LED電流がただちに0mAになります。
(7) STROBE pin= “H” to “L” or FLASH bit= “1” to “0”に設定されると、タイマーがリセットされます。
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2) Flashing sequence(EDGE control)
Power Supply
(1)
LED1,LED2
Setting
(2)
Resister
Setting
Setting
(3)
STROBE pin
or FLASH bit
VIN
VOUT pin
Setting timer
Setting timer
Internal Timer
LED
Current
(7) reset
(4)
(5)
(6)
(7) reset
(4)
(5)
(6)
Figure 5. Flashing Sequence (EDGE control)
(1) AP2061の内部回路をリセットするため、電源( ≥ 2.7V)が供給された5ms後、LED1, LED2 bit を“01” or “10” or
“11”に設定してください。LED1, LED2が設定されると、AP2061はパワーオンされます。
(2) LED1, LED2が設定された後、VOUT pinが5ms以内VINの95%となり、インラッシュ電流は500mA以下と制限
されています。
(3) その他のレジスタ(電流値や点灯時間等)設定後、STROBE pin= “H”またはFLASH bit= “1”に設定されると、
AP2061はVOUT電圧に依存せずLEDを点灯させることができます。
LED1, LED2が設定された5ms後、STROBE pin= “H”又はFLASH bit= “1”を設定してください。
(4) STROBE pin= “L” to “H”またはFLASH bit= “0”to“1”となると、内部タイマーは動作し始まります。
(5) VOUT pinの電圧がVINレベルとなっている場合、STROBE pin= “L” to “H”またはFLASH bit= “0”to“1”に設
定された後、LED電流は1ms以内設定電流に達します。
(6) STROBE pin= “H”またはFLASH bit= “1”に設定されていっても、タイマー終了後、LED電流はただちに0mA
になります。
(7) タイマー終了後、自動的にリセットされます。
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[AP2061AEC]
3) Torching sequence(LEVEL control or EDGE control)
Power Supply
(1)
LED1,LED2
Setting
(2)
Resister
Setting
Setting
(3)
TORCH pin
or TORCH bit
VIN
VOUT pin
LED
Current
(4)
(5)
Figure 6. Torching Sequence
(1) AP2061の内部回路をリセットするため、電源( ≥ 2.7V)が供給された5ms後、LED1, LED2 bit を“01” or “10” or
“11”に設定してください。LED1, LED2が設定されると、AP2061はパワーオンされます。
(2) LED1, LED2が設定された後、VOUT pinが5ms以内VINの95%となり、インラッシュ電流は500mA以下と制限
されています。
(3) その他のレジスタ(電流値等)設定後、TORCH pin= “H”またはTORCH bit= “1”に設定されると、AP2061は
VOUT電圧に依存せずLEDをトーチモードで点灯させることができます。
LED1, LED2が設定された5ms後、TORCH pin= “H”又はTORCH bit= “1”を設定してください。
(4) VOUT pinの電圧がVINレベルとなっている場合、TORCH pin= “L” to “H”またはTORCH bit= “0” to “1”に設
定された後、LED電流は300s以内設定電流に達します。
(5) TORCH pin= “H” to “L” or TORCH bit= “1” to “0”に設定されると、LED電流がただちに0mAになります。
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4) Off → Torch → Flash → Torch → OFF sequence (LEVEL control)
Power Supply
(1)
LED1,LED2
Setting
Resister
Setting
(2)
Setting
(3)
TORCH pin
or TORCH bit
STROBE pin
or FLASH bit
Setting timer
Setting timer
(8) reset
(5)
(5)
(8) reset
Internal Timer
LED
Current
(6)
(7)
(4)
(6)
(7)
Figure 7. Torching to Flashing sequence (LEVEL control)
(1) AP2061の内部回路をリセットするため、電源(≥ 2.7V)が供給された5ms後、LED1, LED2 bit を“01” or
“10” or “11”に設定してください。LED1, LED2が設定されると、AP2061はパワーオンされます。
(2) LED1, LED2が設定された後、VOUT pinが5ms以内VINの95%となり、インラッシュ電流は500mA以下と
制限されています。
(3) その他のレジスタ(電流値等)設定後、TORCH pin= “H”またはTORCH bit= “1”に設定してください。
LED1, LED2が設定された5ms後、TORCH pin= “H”又はTORCH bit= “1”を設定してください。
(4) TORCH pin= “L” to “H”またはTORCH bit= “0”to“1”に設定された後、LED電流は300s以内設定電流
に達します。
(5) STROBE pin= “L” to “H”またはFLASH bit= “0” to “1”となると、内部タイマーは動作し始まります。
(6) STROBE pin= “L” to “H”またはFLASH bit= “0” to “1”に設定された後、LED電流は500s以内設定電
流に達します。
(7) STROBE pin= “H” to “L”またはFLASH bit= “1”to“0”に設定されると、
STROBE pin= “H”の時間またはFLASH bit= “1”の時間 > タイマーの設定時間の場合:
タイマー終了後、LED電流がただちに0mAになります。
STROBE pin= “H”の時間またはFLASH bit= “1”の時間 < タイマーの設定時間の場合:
LED電流がただちに0mAになります。
(8) STROBE pin= “H” to “L” or FLASH bit= “1” to “0”に設定されると、タイマーがリセットされます。
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5) OFF → Torch → Flash → Torch → OFF (EDGE control)
Power Supply
(1)
LED1,LED2
Setting
Resister
Setting
(2)
Setting
(3)
TORCH pin
or TORCH bit
STROBE pin
or FLASH bit
Setting timer
Setting timer
(5)
Internal Timer
LED
Current
(8) Reset
(6)
(7)
(8) Reset
(5)
(6)
(7)
(4)
Figure 8. Torching to Flashing sequence (EDGE control)
(1) AP2061の内部回路をリセットするため、電源( ≥ 2.7V )が供給された5ms後、LED1, LED2 bit を“01”
or “10” or “11”に設定してください。LED1, LED2が設定されると、AP2061はパワーオンされます。
(2) LED1, LED2が設定された後、VOUT pinが5ms以内VINの95%となり、インラッシュ電流は500mA
以下と制限されています。
(3) その他のレジスタ(電流値等)設定後、TORCH pin = “H”またはTORCH bit = “1”に設定してくだ
さい。
LED1, LED2が設定された5ms後、TORCHE pin = “H”又はTORCH bit = “1”を設定してください。
(4) TORCH pin= “L” to “H”またはTORCH bit = “0” to “1”に設定された後、LED電流は300s以内設定
電流に達します。
(5) STROBE pin= “L” to “H”またはFLASH bit= “0” to “1”となると、内部タイマーは動作し始まります。
(6) STROBE pin= “L” to “H”またはFLASH bit= “0” to “1”に設定された後、LED電流は500s以内設定
電流に達します。
(7) STROBE pin= “H”またはFLASH bit= “1”に設定されていっても、タイマー終了後、LED電流はた
だちに0mAになります。
(8) タイマー終了後、自動的にリセットされます。
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■ 代表特性例
(特記なき場合は、VIN=3.7V, 温度= 25°C, 推奨部品、InductorはMAMK2520TR47Mを使用)
Figure 9. Lighting Characteristics
LED Power Efficiency
([email protected], [email protected])
DC-DC Efficiency
([email protected], [email protected])
Figure 10. Efficiency Characteristics
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Figure 11. Input Current Characteristics
Figure 12. Device Temperature Increase
Figure 13. TXON Characteristics (VIN= 3.8V, LEDVF= 3.8V@ 2A)
VNTC=1.02V(about
60℃) is detected
Figure 14. LED Temperature Detection Characteristics (VIN= 3.8V,NTC=150kohm)
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■ シリアルコントロールインタフェース
AP2061のI2Cバスモードのフォーマットは、Fast-Mode (max:400kHz)をサポートしています。SDA, SCL pinsのプルアッ
プ抵抗の接続先は、VIN以下にしてください。VIN pin で印加する最大電圧は推奨動作条件を参照してください。
(1) WRITE 命令
I2Cバスモードにおけるデータ書き込みシーケンスはFigure 15に示されます。バス上のICへのアクセスには、
最初に開始条件(Start Condition)を入力します。SCLラインが “H”の時にSDAラインを “H”から “L”にすると、
開始条件が作られます(Figure 20)。開始条件の後、スレーブアドレスが送信されます。このアドレスは7-bit
から構成され、8-bit目にはデータ方向bit(R/W)が続きます。上位7-bitは “0110111”固定です (Figure 16)。アド
レスが一致した場合、AP2061は確認応答(Acknowledge)を生成し、命令が実行されます。マスタは確認応答
用のクロックパルスを生成し、SDAラインを解放しなければなりません(Figure 21)。R/W bit が “0”の場合は
データ書き込み、R/W bit が “1”の場合はデータ読み出しを行います。
第2バイトはサブアドレス(レジスタアドレス)です。サブアドレスは8bit(任意の5-bit、下位3-bit)、MSB first
で構成されます(Figure 17)。第3バイト以降はコントロールデータです。コントロールデータは8-bit、MSB first
で構成されます(Figure 18)。AP2061は、各バイトの受信を完了するたびに確認応答を生成します。データ転
送は、必ずマスタが生成する停止条件(Stop Condition)によって終了します。SCLラインが “H”の時にSDAライ
ンを “L”から “H”にすると、停止条件が作られます(Figure 20)。
AP2061は複数のバイトのデータを一度に書き込むことができます。データを1バイト送った後、停止条件を
送らず更にデータを送ると、サブアドレスが自動的にインクリメントされ、次のデータは次のサブアドレス
に格納されます。アドレス “0BH”を越えるデータを送ると、内部レジスタに対応するアドレスカウンタはロ
ールオーバし、アドレス “00H”から順に格納されます。
クロックが “H”の間は、SDAラインの状態は一定でなければなりません。データラインが “H”と “L”の間で
状態を変更できるのは、SCLラインのクロック信号が “L”の時に限られます(Figure 22)。SCLラインが “H”の
時にSDAラインを変更するのは、開始条件、停止条件を入力するときのみです。
S
T
A
R
T
SDA
S
T
O
P
R/W="0"
Slave
S Address
Sub
Address(n)
Data(n)
A
C
K
A
C
K
Data(n+1)
A
C
K
Data(n+x)
A
C
K
A
C
K
P
A
C
K
Figure 15. I2C バスモードのデータ書き込みシーケンス
0
1
1
0
1
1
1
R/W
A2
A1
A0
D2
D1
D0
Figure 16. 第1バイトの構成
X
X
X
X
X
Figure 17. 第2バイトの構成
D7
D6
D5
D4
D3
Figure 18. 第3バイト以降の構成
MS1603-J-00
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(2) READ 命令
R/W bit が “1”の場合、AP2061はREAD動作を行います。指定したアドレスのデータが出力された後、マスタ
が停止条件を送らず確認応答を生成すると、サブアドレスが自動的にインクリメントされ、次のアドレスの
データを読み出すことができます。アドレス “06H”のデータを読み出した後、さらに次のアドレスを読み出
す場合にはアドレス “00H”のデータが読み出されます。
(3) ランダムアドレスリード
AP2061はランダムリードの命令を対応しています。
ランダムアドレスリードにより任意のアドレスのデータを読み出すことができます。ランダムアドレスリー
ドはREAD命令のスレーブアドレス(R/W bit = “1”)を入力する前に、ダミーのWRITE命令を入力する必要があ
ります。ランダムアドレスリードでは最初に開始条件を入力し、次にWRITE命令のスレーブアドレス(R/W bit
= “0”)、読み出すアドレスを順次入力します。AP2061がこのアドレス入力に対して確認応答を生成した後、
再送条件、READ命令のスレーブアドレス(R/W bit = “1”)を入力します。AP2061はこのスレーブアドレスの入
力に対して確認応答を生成し、指定されたアドレスのデータを出力し、内部アドレスカウンタを1つインク
リメントします。データが出力された後、マスタがアクノリッジを生成せず停止条件を送ると、READ動作
は終了します。
S
T
A
R
T
SDA
S
T
A
R
T
R/W="0"
Slave
S Address
Sub
Address(n)
A
C
K
Slave
S Address
A
C
K
S
T
O
P
R/W="1"
Data(n)
A
C
K
Data(n+1)
MA
AC
S K
T
E
R
Data(n+x)
MA
AC
S
T K
E
R
MA
AC
S
T K
E
R
P
MN
A A
S
T C
E K
R
Figure 19. RANDOM ADDRESS READ 命令
SDA
SCL
S
P
start condition
stop condition
Figure 20. 開始条件と停止条件
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DATA
OUTPUT BY
TRANSMITTER
not acknowledge
DATA
OUTPUT BY
RECEIVER
acknowledge
SCL FROM
MASTER
2
1
8
9
S
clock pulse for
acknowledgement
START
CONDITION
Figure 21. I2Cバスでの確認応答
SDA
SCL
data line
stable;
data valid
change
of data
allowed
Figure 22. I2Cバスでのbit転送
MS1603-J-00
- 19 -
2014/01
[AP2061AEC]
12.
レジスタ マップ
■ レジスタ マップ
(PGND=VSS=0V; (Note 3), VIN= 3.7V, Ta=25°C, Recommend Parts, unless otherwise specified)
Addr
00H
01H
02H
03H
04H
05H
06H
Register Name
Instruction
LED1/2 Control 1
LED1/2 Control 2
LED1/2 Control 3
Others
Light Control
Fault/Status
D7
INST7
LIGHTNG
D6
INST6
D5
INST5
D4
INST4
D3
INST3
D2
INST2
TSDSEL
DIM
VIN1
CB
LEDT2
VIN0
EDGE
LEDT1
DET2
TIME3
LEDT0
DET1
TIME2
LEDF2
DET0
ENNG
TSD
NTC
LO
UVLO
D1
INST1
LED2
TIME1
LEDF1
LIMIT1
FLASH
VOS
D0
INST0
LED1
TIME0
LEDF0
LIMIT0
TORCH
LS
Note 9. アドレス 07H 以後のレジスタへのアクセスは禁止です。また、通常動作の保証もできません。
■ レジスタ マップ 詳細
Addr
00H
Register Name
Instruction
Read/Write
Default
D7
INST7
R/W
0
D6
INST6
R/W
0
D5
INST5
R/W
0
D4
INST4
R/W
0
D3
INST3
R/W
0
D2
INST2
R/W
0
D1
INST1
R/W
0
D0
INST0
R/W
0
INST[7:0]: LED1, 2に対する誤動作保護用Instruction。INST[7:0]= “01101001”を書き込まないと以降のア
ドレスのレジスタ書き込みが有効になりません。最初にこのアドレスにINST[7:0]= “01101001”を書き
込んでください。
Addr
01H
Register Name
LED1/2 Control
Read/Write
Default
D7
D6
D5
D4
D3
D2
R/W
0
R/W
0
R/W
0
R/W
0
R/W
0
R/W
0
D1
LED2
R/W
0
D0
LED1
R/W
0
LED1, LED2: AP2061のパワーON/OFF制御とLED1 pin、LED2 pinのON/OFF制御
Table 2. AP2061 power on/off control & LED status setting
LED2
0
0
1
1
LED1
0
1
0
1
AP2061 Status
Power-down
LED1=on, LED2=off
LED1= off, LED2=on
LED1=on, LED2=on
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2014/01
- 20 -
[AP2061AEC]
Addr
02H
Register Name
LED1/2 Control 2
R/W
Default
D7
R/W
0
D6
TSDSEL
R/W
0
D5
CB
R/W
0
D4
EDGE
R/W
0
D3
TIME3
R/W
0
D2
TIME2
R/W
1
D1
TIME1
R/W
1
D0
TIME0
R/W
1
TIME0, TIME1, TIME2, TIME3: フラッシュモード時のLED点灯時間の設定
Table 3. LED On-time Setting in Flash Mode
TIME3
0
0
0
0
0
0
0
0
TIME2
0
0
0
0
1
1
1
1
TIME1
0
0
1
1
0
0
1
1
TIME0
0
1
0
1
0
1
0
1
Time
5ms
10ms
20ms
30ms
40ms
50ms
70ms
90ms
TIME3
1
1
1
1
1
1
1
1
TIME2
0
0
0
0
1
1
1
1
TIME1
0
0
1
1
0
0
1
1
TIME0
0
1
0
1
0
1
0
1
Time
120ms
150ms
200ms
250ms
300ms
400ms
600ms
800ms
EDGE: STORBE pin入力またはFLASH bitによるフラッシュ点灯制御の制御方法
0: LEVEL制御
1: EDGE制御
CB: 電流源ドロップ電圧設定(VOUT-LED1 or VOUT-LED2)
0: 0.35V
1: 0.43V
CB= 1のときFLASHモードのときのVOUT-LED電圧設定を変えます。これにより、Vfの低いLEDに
対してより電流を流すことができます。 (Example: LED current = 2A, LED VF = 2.8V @ 2A)
TSDSEL: Thermal Shut Down 機能切り替え
0: 復帰なし (LED1 = LED2 = “0” を再設定すると復帰します)
1: 自動復帰
MS1603-J-00
2014/01
- 21 -
[AP2061AEC]
Addr
03H
Register Name
LED1/2 Control 3
R/W
Default
D7
R/W
0
D6
DIM
R/W
0
D5
LEDT2
R/W
0
D4
LEDT1
R/W
0
D3
LEDT0
R/W
1
D2
LEDF2
R/W
1
D1
LEDF1
R/W
0
D0
LEDF0
R/W
0
LEDF0, LEDF1, LEDF2: フラッシュ点灯時のLED電流設定
Table 4. LED Current Setting for Flash Mode
LEDF2
0
0
0
0
1
1
1
1
LEDF1
0
0
1
1
0
0
1
1
LEDF0
0
1
0
1
0
1
0
1
FLASH (1ch)
137
236
337
439
541
645
800
1000
FLASH (2ch)
274
472
674
878
1082
1290
1600
2000
Unit
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
LEDT0, LEDT1, LEDT2: トーチ点灯時のLED電流設定
DIM: トーチ点灯時の電流設定(1/5倍)
Table 5. LED Current Setting for Torch Mode
LEDT2
LEDT1
LEDT0
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
TORCH (1ch)
DIM= “0”
DIM= “1”
25
5.0
43
8.6
62
12.4
81
16.2
100
20
120
24
150
30
190
38
MS1603-J-00
TORCH (2ch)
DIM= “0”
DIM= “1”
50
10
86
17.2
124
24.8
162
32.4
200
40
240
48
300
60
380
76
Unit
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
2014/01
- 22 -
[AP2061AEC]
Addr
04H
Register Name
Others
R/W
Default
D7
R/W
0
D6
VIN1
R/W
0
D5
VIN0
R/W
0
D4
DET2
R/W
0
D3
DET1
R/W
0
D2
DET0
R/W
0
D1
LIMIT1
R/W
0
D0
LIMIT0
R/W
0
LIMIT1, LIMIT0: インダクタリミット電流設定
Table 6. Inductor Current Limit Setting
LIMIT1
LIMIT0
0
0
1
1
0
1
0
1
Limit Current
4.4A
3.5A
2.5A
1.5A
DET2, DET1, DET0: NTC pin 検出電圧設定 (NTC pin から35A電流が流れています)
※NTC pin にサーミスタ抵抗を外付けし、NTC pin 電圧が、以下の設定による電圧以下になった場合に
LEDが過熱しているとみなして保護のため全回路を停止します。
この機能を使わない場合はDET[2:0] = “000”で機能をOFFしてください(初期値OFF)。
Table 7. 温度センス抵抗電流設定
DET2
0
0
0
0
1
1
1
1
DET1
0
0
1
1
0
0
1
1
DET0
0
1
0
1
0
1
0
1
NTC pin 検出電圧
0ff
0.60V
0.67V
0.74V
0.81V
0.88V
0.95V
1.02V
VIN1, VIN0: 入力電圧検出設定
※電源電圧が低い場合、強制的にフラッシュ点灯をやめる機能です。電源電圧が、以下の設定による電
圧以下になった場合に保護のためフラッシュ点灯を停止し、強制的にトーチモードに切り替わります。
フラッシュ点灯停止入力電圧を、以下のレジスタ設定により選択できます。この機能を使わない場合は
VIN[1:0] = “00”で機能をOFFしてください(初期値OFF)。
Table 8. Battery Voltage Detection
VIN1
0
0
1
1
VIN0
0
1
0
1
Detection Voltage
off
3.3V
3.1V
2.9V
MS1603-J-00
2014/01
- 23 -
[AP2061AEC]
Addr
05H
Register Name
Light Control
R/W
Default
D7
D6
D5
D4
D3
D2
R/W
0
R/W
0
R/W
0
R/W
0
R/W
0
R/W
0
D1
FLASH
R/W
0
D0
TORCH
R/W
0
FLASH: フラッシュ点灯 ビット
TORCH: トーチ点灯 ビット
Table 9. LED Control Status (LED1=LED2 bit= “00”以外)
TXON pin
L
L
L
L
L
L
L
L
L
H
H
Addr
06H
Register Name
Fault/Status
R/W
Default
STROBE pin
TORCH pin
FLASH bit
TROCH bit
L
L
0
0
L
L
0
1
L
L
1
0
L
L
1
1
L
H
0
0
L
H
0
1
L
H
1
0
L
H
1
1
H
*
*
*
L
L
0
0
STROBE pin = “H” or TORCH pin= “H”
or FLASH bit = “1” or TORCH bit = “1”
D7
LIGHTNG
RD
0
D6
ENNG
RD
0
D5
TSD
RD
0
D4
NTC
RD
0
D3
LO
RD
0
D2
UVLO
RD
0
Status
Standby
TORCH
FLASH
FLASH
TORCH
TORCH
FLASH
FLASH
FLASH
Standby
TORCH
D1
VOS
RD
0
D0
LS
RD
0
LS: LED1 pin またはLED2 pin がGNDとショートしているかどうかを示しています。
0: ショートしていません。
1: ショート
VOS: VOUT1 pin またはVOUT2 pin がGNDとショートしているかどうかを示しています。
0: ショートしていません。
1: ショート
UVLO: UVLOが検出されているかどうかを示しています。
0: UVLOになっていません。
1: UVLOになっています。
LO: LEDがOpenになっているかどうかを示しています。
0: Openになっていません。
1: Openになっています。
NTC: LEDはThermal保護になっているかどうかを示しています。
0: 保護になっていません。
1: 保護になっています。
TSD:Thermal shut down is detected
0:Normal
1:Thermal shut down is detected
ENNG:for Start-up Stand-by
0:VOUT ≥ VIN-0.1V(Stand-by)
1:VOUT < VIN-0.1V(not Stand-by)
LIGHTNG:for Second Start-up Stand-by
0:VOUT ≈ VIN(Stand-by)
1:VOUT ≠ VIN(not Stand-by)
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[AP2061AEC]
13.
外部接続回路例
SW1
SW2
VIN
UVLO
OVP
VOUT1
BULK
CONT
Cin
VOUT2
OSC
∑
Cout
CONT
PWM
COMPARATOR
VIN
Current
Limit
Error Amp
DET
NTC
LED1
SCL
LED2
SDA
I2C I/F
& Control
STROBE
TXON
Current
& Control
TORCH
VSS
PGND1
PGND2
Figure 23. 外部接続回路例
外部部品推奨例 (LEDの総電流 ILED= 1.6A, VIN = 3.3~4.2V, LEDVF ≤ 4.2V)
Table 10. 外部部品推奨例
項目
Inductor
記号
定数
L
0.47H
1H
1H
1H
1H
4.7F
Capacitor
Cin
10F
Condenser
NTC抵抗
Cout
10F
150kΩ
220kΩ
470kΩ
Type(例)(typ)
MAMK2520TR47M
DFE252010C (DCR<59Ω)
LQH44PN1R0NP0(DCR<50mΩ)
VLF4014ST-1R0N2R3(DCR<49mΩ)
TFM252010 (DCR<65mΩ)
GRM188B30J475KE18 (6.3V)
GRM188B31C475MAAJ (16V)
C1608JB0J475K, C1608JB0J475M
C1608X5R0J475K, C1608X5R0J475M
GRM219B31C106KA73 (16V)
GRM219R61C106KA73 (16V)
GRM188B31A106ME6 (10V)
C2012JB1A106K085AC (10V),
C2012JB0J106K085AB (6..3V)
C2012JB1A106K085AC (10V),
C2012JB0J106K085AB (6..3V)
GRM219B31C106KA73 (16V)
GRM219R61C106KA73 (16V)
GRM188B31A106ME6 (10V)
-
寸法
2.5 x 2.0 x 1.2mm
2.5x2.0x1.2 mm
3.7x4.0x1.8mm
3.8x3.6x1.4mm
2.5x2.0x1.0 mm
1.6 x 0.8 x 0.8mm
1.6 x 0.8 x 0.8mm
メーカ
太陽誘電
TOKO
村田製作所
TDK
TDK
村田製作所
村田製作所
1.6 x 0.8 x 0.8mm
TDK
2.0 x 1.3 x 0.85mm
2.0 x 1.3 x 0.85mm
1.6 x 0.8 x 0.8mm
村田製作所
2.0 x 1.3 x 0.85mm
TDK
2.0 x 1.3 x 0.85mm
TDK
2.0 x 1.3 x 0.85mm
2.0 x 1.3 x 0.85mm
1.6 x 0.8 x 0.8mm
村田製作所
1.0×0.5 mm
TDK
村田製作所
Note 10. PGND, VSSは同じグランドに接続してください。
Note 11. インダクターをチップと最短配線で接続してください。
Note 12. コンデンサをチップと最短配線で接続してください。低ESR(等価直列抵抗)部品の使用を推奨します。
Note 13. LEDとチップと配線の長さは20cm以下にしてください。
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パッケージ
14.
■ 外形寸法図
16-pin CSP (Unit: mm)
■ PCB レイアウト例
4.0mm
Inductor
Please connect NTC pin,
TROCH pin, TXON pin and
STROBE pin to GND, if these
pins are not used.
(2520)
4.5mm
LED1
LED1
LED2
TORCH
VIN
Cout
VOUT
SW1
PGND
LED2
VOUT
SW2
PGND
TORCH
TXON
STROBE
VSS
NTC
SDA
SCL
VIN
Cin
NTC
TXON
SDA SCL STROBE
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■ マーキング
2061
Market No.(Product No.)
YWWA
Pin #1 indication
YWWA: Date code (4 digit)
A: manage number
WW: producing week
Y: producing year (Ex: 2013-> “3”)
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2014/01
- 27 -
[AP2061AEC]
15.
Date
(YY/MM/DD)
14/01/27
Revision
改訂履歴
Page
Contents
初版制定
00
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[AP2061AEC]
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機器、各種安全装置など、その装置・機器の故障や動作不良が、直接または間接を問わず、
生命、身体、財産等へ重大な損害を及ぼすことが通常予想されるような極めて高い信頼性を
要求される用途に使用されることを意図しておらず、保証もされていません。そのため、別
途弊社より書面で許諾された場合を除き、これらの用途に本製品を使用しないでください。
万が一、これらの用途に本製品を使用された場合、弊社は、当該使用から生ずる損害等の責
任を一切負うものではありません。
3. 弊社は品質、信頼性の向上に努めておりますが、電子製品は一般に誤作動または故障する場
合があります。本製品をご使用頂く場合は、本製品の誤作動や故障により、生命、身体、財産
等が侵害されることのないよう、お客様の責任において、本製品を搭載されるお客様の製品
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いはその他軍事用途の目的で使用しないでください。本製品および本書記載の技術情報を輸出ま
たは非居住者に提供する場合は、「外国為替及び外国貿易法」その他の適用ある輸出関連法
令を遵守し、必要な手続を行ってください。本製品および本書記載の技術情報を国内外の法
令および規則により製造、使用、販売を禁止されている機器・システムに使用しないでくだ
さい。
5. 本製品の環境適合性等の詳細につきましては、製品個別に必ず弊社営業担当までお問合せく
ださい。本製品のご使用に際しては、特定の物質の含有・使用を規制するRoHS指令等、適用
される環境関連法令を十分調査のうえ、かかる法令に適合するようにご使用ください。お客
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ます。
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