日本語参考資料 最新版英語データシートはこちら MPPTと充電管理機能付き 超低消費電力昇圧レギュレータ ADP5090 データシート 代表的なアプリケーション回路 特長 ADP5090 PIN PSYS SW VIN COLD-START CHARGE PUMP SYS MPPT BAT CBP MPPT CONTROL BOOST REGULATOR MINOP PGOOD + RECHARGEABLE BATTERY OR – SUPERCAP TO MCU REF DIS_SW FROM MCU OPTIONAL PRIMARY BATTERY BACK_UP CHARGE CONTROL AND POWER PATH MANAGEMENT SETSD SETPG + – TERM AGND PGND 12263-001 最大電力点追従 (MPPT)を採用した昇圧レギュレータ 極めて軽い負荷で最適効率を可能にするヒステリック・コン トローラ 320 nA の超低静止電流 (CBP ≥ MINOP) 260 nA の超低静止電流 (CBP < MINOP) 動作入力電圧範囲: 80 mV～3.3 V 内蔵チャージ・ポンプ回路による 380 mV (typ)からのコール ド・スタート MPPT 用の開放回路電圧 (OCV) 検出機能 光発電 (PV)または熱電発電 (TEG) による発電向けに MPPT 比が設定可能 シャットダウン・ポイントを MINOP ピンで設定可能 電池管理機能 充電制御、および過充電または過放電を防止する設定可能な 電圧監視 (2.2 V～5.2 V) BACK_UP ピンに接続された予備電池のコントロール機能 RF 伝送回路向け機能 マイクロコントローラ (MCU) 通信により昇圧レギュレータ を一時的にシャットダウン 図 1. アプリケーション PV セル・エネルギー・ハーベスティング TEG エネルギー・ハーベスティング 太陽光パネルを電源とするバッテリ・レギュレータ 工業用モニタリング セルフパワード・ワイヤレス・センサー・デバイス エネルギー・ハーベスティングによるポータブル機器とウェア ラブル機器 概要 ADP5090 は、PV セルまたは TEG からの DC 電力を変換する昇 圧レギュレータです。このデバイスは、充電可能リチウムイオ ン電池、薄膜電池、スーパーキャパシタ、従来型のコンデンサ などの電池を充電し、小型の電子機器や電池なしのシステムを 起動させます。 ADP5090 は 16 µW～200 mW の範囲の収集した限られた電力を 低い損失で効率よく変換します。内蔵のコールド・スタート回 路を使い、レギュレータは最小 380 mV の入力電圧で動作を開始 することができます。コールド・スタートアップの後、レギュ レータは 80 mV～3.3 V の入力電圧範囲で動作します。 VIN ピンで入力電圧を検出して、制御ループにより入力電圧リ ップルを固定範囲内で安定した DC/DC 昇圧変換を維持します。 VIN OCV 検出機能と入力電圧の動作電圧の設定により、PV セ ルまたは TEG ハーベスタから最大のエネルギーを取り出すこと ができます。設定可能な最小動作閾値 (MINOP)により、光が少 ない状態で昇圧をシャットダウンすることができます。さらに、 DIS_SW ピンを使うと、一時的に昇圧レギュレータをシャット ダウンさせて、RF 伝送を容易にします。 ADP5090 の充電制御機能は充電可能電池を保護します。この機 能は、設定可能な充電終了電圧とシャットダウン放電電圧を使 って電池の電圧をモニタすることにより実現されています。さ らに、設定可能な PGOOD 出力で SYS 電圧を監視します。 オプションの予備電池を接続することができ、内蔵の電力経路 制御回路により管理することができます。この電力経路制御回 路は、エネルギー・ハーベスタ、充電可能な電池、予備電池か らの電源を自動的に切り替えます。 ADP5090 は 3 mm × 3 mm の 16 ピン LFCSP パッケージを採用し、 −40°C～+125°C のジャンクション温度範囲で仕様が規定されて います。 アナログ・デバイセズ社は、提供する情報が正確で信頼できるものであることを期していますが、その情報の利用に関して、あるいは利用によって 生じる第三者の特許やその他の権利の侵害に関して一切の責任を負いません。また、アナログ・デバイセズ社の特許または特許の権利の使用を明示 的または暗示的に許諾するものでもありません。仕様は、予告なく変更される場合があります。本紙記載の商標および登録商標は、それぞれの所有 者の財産です。※日本語版資料は REVISION が古い場合があります。最新の内容については、英語版をご参照ください。 Rev. A ©20145 Analog Devices, Inc. All rights reserved. 本 社／〒105-6891 東京都港区海岸 1-16-1 ニューピア竹芝サウスタワービル 電話 03（5402）8200 大阪営業所／〒532-0003 大阪府大阪市淀川区宮原 3-5-36 新大阪トラストタワー 電話 06（6350）6868 ADP5090 データシート 目次 特長 ..................................................................................................... 1 MINOP 機能 ................................................................................. 12 アプリケーション ............................................................................. 1 昇圧動作の強制オフ機能 ........................................................... 12 代表的なアプリケーション回路 ..................................................... 1 電池過充電防止機能 ................................................................... 12 概要 ..................................................................................................... 1 電池過放電防止機能 ................................................................... 12 改訂履歴 ............................................................................................. 2 パワーグッド (PGOOD) .............................................................. 13 仕様 ..................................................................................................... 3 電力経路制御回路の動作フロー ............................................... 14 絶対最大定格 ..................................................................................... 4 電流制限機能と短絡保護機能 ................................................... 14 熱抵抗............................................................................................. 4 サーマル・シャットダウン ....................................................... 14 ESD の注意 .................................................................................... 4 アプリケーション情報 ................................................................... 15 ピン配置およびピン機能説明 ......................................................... 5 エネルギー・ハーベスタの選択 ............................................... 15 代表的な性能特性 ............................................................................. 6 電池の選択 ................................................................................... 15 詳細機能ブロック図 ....................................................................... 10 インダクタの選択 ....................................................................... 15 動作原理 ............................................................................................ 11 コンデンサの選択 ....................................................................... 15 コールド・スタートアップ (VSYS < VSYS_TH、VIn > VIN_COLD) .. 11 レイアウトと組み立てについての考慮事項 ............................ 16 昇圧レギュレータ (VBAT_TERM > VSYS ≥ VSYS_TH) ........................ 11 代表的なアプリケーション回路.................................................... 17 VIN 開放電圧と MPPT ................................................................ 11 外形寸法 ........................................................................................... 19 電池充電管理 ................................................................................ 11 オーダー・ガイド ....................................................................... 19 予備電池と電力経路 ................................................................... 12 改訂履歴 11/14—Rev. 0 to Rev. A Changes to Figure 25 .......................................................................... 10 Changes to Battery Discharging Protection Section ........................... 12 Changes to Power Good (PGOOD) Section and Table 5 Column Headings ............................................................................... 13 Changes to CBP Capacitor Section..................................................... 16 Change to Figure 32 ........................................................................... 18 9/14—Revision 0: Initial Version Rev. A － 2/19 － ADP5090 データシート 仕様 特に指定がない限り、VIN = 1.2 V、VSYS = VBAT = 3 V、最小／最大仕様では TJ = -40°C～125°C 、typ 仕様では TA = 25°C。外付け部品および インダクタ (L) = 22 μH、CIN = 4.7 μF、CSYS = 4.7 μF。 表 1. Parameter Symbol Test Conditions/Comments COLD-START CIRCUIT Minimum Input Voltage for Cold-Start Minimum Input Power for Cold-Start End of Cold-Start Operation Threshold End of Cold-Start Operation Hysteresis VIN_COLD PIN_COLD VSYS_TH VSYS_HYS VSYS = 0 V, 0°C < TA < 85°C BOOST REGULATOR Input Voltage Operation Range Input Power Operation Range Input Peak Current Low-Side Switch on Resistance High-Side Switch on Resistance SYS Switch on Resistance DIS_SW High Voltage DIS_SW Low Voltage DIS_SW Delay VIN PIN IIN_PEAK RLS_DS_ON RHS_DS_ON RSYS_DS_ON DIS_SWHIGH DIS_SWLOW tDIS_DELAY Cold-start completed Cold-start completed, VIN = 0.5 V VIN CONTROL AND REGULATION VIN Open Circuit Voltage Sampling Cycle VIN Open Circuit Voltage Sampling Time MINOP Bias Current MINOP Operation Voltage Range TVOC_CYCLE TVOC_SAMPL IMINOP VMINOP ENERGY STORAGE MANAGEMENT Operating Quiescent Current of SYS Pin Sleeping Quiescent Current of SYS Pin Internal Reference Voltage Battery Stop Discharging Threshold Battery Stop Discharging Hysteresis Resistor Battery Terminal Charging Threshold Battery Terminal Charging Hysteresis PGOOD Falling Threshold at SYS Pin PGOOD Hysteresis Resistor at SYS Pin PGOOD Pull-Up Resistor PGOOD Pull-Down Resistor Battery Switch on Resistance Battery Current Capability Leakage Current at BAT Pin IQ_SYS IIQ_SLEEP_SYS VREF VBAT_SD RBAT_SD_HYS VBAT_TERM VBAT_TERM_HYS VSYS_PG RSYS_PG_HYS RBAT_SW_ON IBAT IBAT_LEAK 1.8 Typ Max Unit 380 16 1.93 125 440 mV µW V mV 0.1 0.01 100 1.25 1.38 0.48 2.03 3.3 200 135 1.71 1.88 0.70 1 0.5 1 1.45 VIN > VCBP ≥ VMINOP, VSYS > VBAT_SD VCBP < VMINOP, VSYS > VBAT_SD 1.14 2 65 2.2 19 296 2 VBAT = 2 V, VBAT_SD = 2.2 V, VSYS = 2 V VBAT = 3.3 V, VBAT_SD = 2.2 V, VSYS = 0 V RBKP_SW_ON VBKP_OFFSET VBAT_HYS IBKP IBKP_LEAK VSYS = VBACK_UP = 3 V VSYS ≥ VSYS_TH VSYS ≥ VSYS_TH VSYS ≥ VSYS_TH VBACK_UP = VSYS = VBAT = 3 V THERMAL SHUTDOWN Thermal Shutdown Threshold Thermal Shutdown Hysteresis TSHDN THYS VSYS ≥ VSYS_TH － 3/19 － 135 55 V mW mA Ω Ω Ω V V μs 2.55 1 s ms μA V 15 0.5 580 480 1.28 VBAT_TERM 150 5.2 3.7 VBAT_TERM 150 17 17 0.73 800 50 20 nA nA V V kΩ V % V kΩ kΩ kΩ Ω mA nA nA 1.18 185 75 400 6 1.60 250 100 520 18 Ω mV mV mA nA 320 260 1.21 103.5 3 VBAT_SD 65 BACK_UP POWER PATH BACK_UP Switches on Resistance BACK_UP and BAT Comparator Offset BACK_UP and BAT Comparator Hysteresis BACK_UP Current Capability Leakage Current at BACK_UP Pin Rev. A Min 103.5 11.8 11.8 0.55 125 15 °C °C ADP5090 データシート 絶対最大定格 熱抵抗 表 2. Parameter Rating VIN, MPPT, CBP, MINOP −0.3 V to +3.6 V θJA はワーストケース条件で規定。すなわち表面実装パッケージ の場合、デバイスを回路ボードにハンダ付けした状態で規定。 DIS_SW, TERM, SETPG, SETSD, PGOOD, REF to AGND SW, SYS, BAT, BACK_UP to PGND PGND to GND −0.3 V to +6.0 V 表 3. −2.0 V to +6.0 V −0.3 V to +0.3 V Package Type θJA θJC Unit 16-Lead LFCSP Package 53.1 4.55 °C/W 上記の絶対最大定格を超えるストレスを加えるとデバイスに恒 久的な損傷を与えることがあります。この規定はストレス定格 の規定のみを目的とするものであり、この仕様の動作のセクシ ョンに記載する規定値以上での製品動作を定めたものではあり ません。製品を長時間絶対最大定格状態に置くと製品の信頼性 に影響を与えます。 Rev. A ESD の注意 － 4/19 － ESD（静電放電）の影響を受けやすいデバイスで す。電荷を帯びたデバイスや回路ボードは、検知さ れないまま放電することがあります。本製品は当社 独自の特許技術である ESD 保護回路を内蔵してはい ますが、デバイスが高エネルギーの静電放電を被っ た場合、損傷を生じる可能性があります。したがっ て、性能劣化や機能低下を防止するため、ESD に対 する適切な予防措置を講じることをお勧めします。 ADP5090 ピン配置およびピン機 能説明 13 PGOOD 14 DIS_SW 16 SETPG 15 REF データシート SETSD 1 12 BACK_UP TERM 2 ADP5090 11 SYS AGND 3 TOP VIEW 10 BAT VIN 7 PGND 8 CBP 6 MPPT 5 SW NOTES 1. THE EXPOSED PAD MUST BE CONNECTED TO AGND. 12263-002 9 MINOP 4 図 2.ピン配置 表 4.ピン機能の説明 ピン番号 記号 説明 1 SETSD シャットダウン設定。このピンは、BAT ピン電圧の放電シャットダウン電圧を設定します。 2 TERM 充電終了電圧設定。このピンは、BAT ピン電圧の充電終了電圧を設定します。 3 AGND アナログ・グラウンド。エクスポーズド・パッドをボードのアナログ・グラウンドへ接続してください。 4 MINOP 最小動作入力電圧設定。このピンに抵抗を接続して、最小動作入力電圧を設定します。昇圧レギュレータは、CBP 電圧が MINOP 電圧を超えるとスイッチングを開始します。MINOP 機能をオフするときは、このピンを AGND に接 続してください。 5 MPPT 最大電力点追従設定。このピンは、様々なエネルギー・ハーベスタに対して最大電力点追従電圧を設定します。 MPPT をオフするときは、このピンをフローティングにします。 6 CBP コンデンサ・バイパス。最大電力点電圧をサンプル&ホールドします。このピンと AGND の間に 10 nF のコンデンサ を接続します。 MPPT をオフするときは、CBP を VIN より低い外部リファレンスへ接続してください。 7 VIN エネルギー・ハーベスタ・ソースからの入力電源。最小 4.7 μF のコンデンサをこのピンと PGND の間に、できるだ け近くに接続してください。 8 PGND 電源グラウンド。 9 SW 外付けインダクタを接続する昇圧レギュレータ用のスイッチング・ノード。このピンと VIN の間に 22 μH のインダ クタを接続してください。 10 BAT SYS 出力電源用の電池として、充電可能な電池またはスーパー・キャパシタを接続してください。 11 SYS 電圧出力。最小 4.7 μF のコンデンサをこのピンと PGND の間に、できるだけ近くに接続してください。 12 BACK_UP 予備電池の入力電源。 13 PGOOD パワーグッド出力。SYS 電圧が SETPG 閾値より高い場合、ロジック・ハイ信号を維持します。 14 DIS_SW MCU または RF トランシーバからのコントロール信号入力。このピンにロジック・ハイを入力して、メイン昇圧ス イッチングを停止させます。メイン昇圧スイッチングをオンするときは、このピンをローにします。 15 REF SETSD ピン、TERM ピン、SETPG ピンのバイアス電圧を供給します。抵抗分圧器のハイサイドをこのバイアス電圧 に接続します。 16 SETPG SYS ピン電圧の Power Good 電圧を設定します。 EPAD エクスポーズド・パッド。エクスポーズド・パッドは AGND に接続する必要があります。 Rev. A － 5/19 － ADP5090 データシート 代表的な性能特性 100 90 90 80 80 70 70 60 50 SYS = 2V SYS = 3V SYS = 5V 50 30 30 20 20 10 10 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 INPUT VOLTAGE (V) SYS = 2V SYS = 3V SYS = 5V 40 0 0 図 6.入力電圧対効率、IIN = 100 μA 80 90 70 80 60 EFFICIENCY (%) 100 70 60 SYS = 2V SYS = 3V SYS = 5V 50 50 40 20 30 10 20 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 INPUT VOLTAGE (V) SYS = 2V SYS = 3V SYS = 5V 30 40 0 0.01 12263-004 EFFICIENCY (%) 図 3.入力電圧対効率、IIN = 10 μA 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 INPUT VOLTAGE (V) 0.1 1 10 INPUT CURRENT (mA) 図 4.入力電圧対効率、IIN = 10 mA 12263-007 40 60 12263-006 EFFICIENCY (%) 100 12263-003 EFFICIENCY (%) IVIN = 5 mA、VBAT_TERM = 3.5 V、VSYS_PG = 3.0 V、VBAT_SD = 2.4 V、MPPT 比 (OCV) = 80%、L = 22 μH、CIN = CSYS = 4.7 μF、CCBP= 10 nF。 図 7.入力電流対効率、VIN = 0.2 V 90 90 85 80 80 75 EFFICIENCY (%) EFFICIENCY (%) 70 SYS = 2V SYS = 3V SYS = 5V 60 50 SYS = 2V SYS = 3V SYS = 5V 70 65 60 55 40 50 30 0.1 1 10 INPUT CURRENT (mA) 100 40 0.01 12263-005 20 0.01 1 10 INPUT CURRENT (mA) 図 5.入力電流対効率、VIN = 0.5 V Rev. A 0.1 図 8.入力電流対効率、VIN = 1 V － 6/19 － 100 12263-008 45 ADP5090 データシート 500 95 450 QUIESCENT CURRENT (nA) 100 SYS = 3V SYS = 5V 85 80 75 70 65 400 350 300 250 200 0.1 1 10 100 INPUT CURRENT (mA) 100 2.0 12263-009 60 0.01 2.4 2.8 4.4 4.8 5.2 図 12.SYS 電圧対静止電流 図 9.入力電流対効率、VIN = 2 V 8 30 +125°C +85°C +25°C –40°C 25 BACK_UP LEAKAGE CURRENT (nA) BAT LEAKAGE CURRENT (nA) 3.2 3.6 4.0 SYS VOLTAGE (V) 20 15 10 7 6 5 4 +125°C +85°C +25°C –40°C 3 2 5 1 2.4 2.8 3.2 3.6 4.0 BAT VOLTAGE (V) 4.4 4.8 5.2 0 2.0 12263-109 0 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 4.0 BACK_UP VOLTAGE (V) 4.4 4.8 5.2 図 13.BACK_UP 電圧対 BACK_UP リーク電流 図 10.BAT 電圧対 BAT リーク電流 VIN VIN 1 1 BAT BAT SYS SYS 2 SW 4 12263-110 4 CH1 1.00V BW CH3 1.00V BW CH2 1.00V BW CH4 2.00V BW M100ms A CH2 12263-113 2 SW B CH1 1.00V W CH3 1.00V BW 1.02V CH2 1.00V BW CH4 2.00V BW M20.0ms A CH2 1.02V 図 14.100 μF 電池での起動、VBAT < VBAT_SD 図 11.100 μF 電池での起動、VBAT > VBAT_SD Rev. A 12263-111 150 － 7/19 － 12263-112 EFFICIENCY (%) 90 +125°C +85°C +25°C –40°C ADP5090 データシート VIN VIN 1 1 SYS BAT SYS BAT 3 SW 2 CH2 1.00V BW CH4 2.00V M40.0ms A CH2 12263-117 SW CH1 1.00V BW CH3 1.00V BW 4 12263-114 4 CH1 500mV BW CH2 2.00V BW CH3 2.00V BW CH4 2.00V 1.02V 図 15.空の 100 μF 電池での起動 M100µs A CH4 2.20V 図 18.メイン昇圧 PFM 波形、200 μA 負荷 VIN VIN 1 BAT 1 SYS BAT SYS 2 SW 2 PGOOD CH1 500mV BW CH2 1.00V BW CH3 1.00V BW CH4 2.00V BW M200ms A CH4 CH1 500mV BW CH2 1.00V BW CH3 1.00V BW CH4 2.00V 920mV 図 16.PGOOD 機能の波形 M400µs A CH2 1.88V 図 19.電池保護機能の波形 VIN 1 12263-118 4 12263-014 4 VIN CH2: SYS (AC) 3 1 SYS CH3: BAT (AC) 2 3 SW B CH2 50.0mV B CH1 1.00V W M20.0ms A CH3 W T 30.40% CH3 50.0mV BW CH4 2.00V 12263-119 CH1 500mV BW CH2 2.00V BW CH3 2.00V BW CH4 5.00V 5.00mV 図 17.TERM 機能の出力リップル、100 μA 負荷 Rev. A SW 4 12263-022 4 BAT M4.00s A CH2 1.04V 図 20.MPPT サンプリング・サイクル波形 － 8/19 － ADP5090 データシート 1 VIN VIN 1 BAT BAT BACK_UP BACK_UP SYS CH1 500mV BW CH2 1.00V BW CH3 1.00V BW CH4 1.00V BW M2.00s A CH2 12263-018 2 12263-021 2 SYS CH1 500mV BW CH2 1.00V BW CH3 1.00V BW CH4 1.00V BW 1.90V 図 21.予備電池(バックアップ)機能、VBACK_UP < VBAT M2.00s A CH2 1.90V 図 23.予備電池(バックアップ)機能、VBACK_UP > VBAT VIN VIN SYS 1 1 SYS MINOP DIS_SW 3 3 2 SW SW 4 12263-020 4 CH1 1.00V BW CH2 1.00V BW CH3 1.00V BW CH4 2.00V BW M100ms T 20.20% A CH1 CH1 500mV BW CH2 1.00V BW CH3 2.00V BW CH4 2.00V BW 1.26V M100ms T 20.20% A CH3 図 24.DIS_SW 機能の波形 図 22.MINOP 機能の波形 Rev. A 12263-023 2 － 9/19 － 1.00V ADP5090 データシート 詳細機能ブロック図 BACK_UP_M1 BACK_UP ADP5090 SYS BACK_UP_M2 CSYS RSYS SYS SWITCH PHOTOVOLTAIC CELL SW – BAT + BAT SWITCH BSTO SDB HS + – CIN VIN BAT COLD-START CHARGE PUMP PG REF SYS ROC2 MPPT MPPT CONTROLLER TERM_REF ROC1 EN_BST CBP BOOST CONTROLLER SETSD SDB BATTERY BOOST CONTROL PGOOD MINOP SETPG SYS DIS_SW CLK PG VREF TERM_REF TRM BIAS REFERENCE AND OSCILLATOR TERM CONTROL TERM 2R R AGND 図 25.詳細機能ブロック図 Rev. A － 10/19 － BAT 12263-024 PGND ADP5090 データシート 動作原理 ADP5090 は、低電力で動作する昇圧レギュレータと電池管理コ ントローラを組み合わせたものです。このデバイスは、PV セル、 TEG、圧電モジュールのような低電圧高インピーダンス DC 電 源からの電力を変換します。このデバイスは、電池保護機能付 きの充電可能な電池またはコンデンサに電力を保存し、負荷に 電力を供給します。また、予備電池を使用した、追加の電力経 路を制御することもできます。 ADP5090 は、コールド・スタートアップ回路、MOSFET 付きの 同期整流昇圧コントローラ、スイッチ付きの充電制御回路、予 備電池の電力経路制御用のスイッチを内蔵しています。また、 外部信号を使って、昇圧動作を一時的に停止させて、RF 伝送と の干渉を防止することができます。 コールド・スタートアップ (VSYS < VSYS_TH、VIn > VIN_COLD) VIN ピンが VIN_COLD を上回り、かつ SYS ピンの電池電圧が VSYS_TH を下回るときに、コールド・スタートアップ回路が必要 になります。VSYS_TH より高い電圧の状態では、昇圧レギュレー タと電池コントローラが動作を開始します。チャージ・ポンプ が内蔵されたコールド・スタートアップ回路は、VIN ピンに存 在するエネルギーを取り出して、SYS ピンと BAT ピンのコンデ ンサを VSYS_TH まで充電します。エネルギー・ハーベスタは、コ ールド・スタートアップを完了するため十分な電力を供給する 必要があります (詳細については、エネルギー・ハーベスタの選 択のセクション参照)。コールド・スタート回路では昇圧レギュ レータに比べて効率は低いですが、スタートアップ時間が短く することができるため、低いシャットダウン電流のシステム負 荷を構成することができます。このシステム負荷は PGOOD 信 号でオンされます。 コールド・スタートアップをバイパスする ときは、BACK_UP ピンに予備電池を接続します (詳細について は、予備電池と電力経路のセクション参照)。 昇圧レギュレータ (VBAT_TERM > VSYS ≥ VSYS_TH) VIN ピンと SW ピンの間に外付けインダクタを接続したスイッ チング・モード同期整流昇圧レギュレータは、パルス周波数モ ード (PFM)で動作し、入力コンデンサに保存されたエネルギー を BAT ピンに接続された電池とシステム負荷 (SYS)へ転送しま す。昇圧制御ループは VIN 電圧を MPPT ピンでサンプルし、 CBP ピンに接続されたコンデンサに保持し、その電圧に応じて 整流します。広い入力電力範囲で高い効率を維持するため、電 流検出回路では内部ピーク電流制限値によって、インダクタ電 流を制御します。 BAT ピン電圧が SETSD ピンで設定された電池放電保護閾値を 下回る場合には電池コントローラから、非同期整流モードとし て昇圧レギュレータ動作は SYS スイッチと BAT スイッチをオ フさせます。あるいは BAT ピン電圧が TERM ピンに設定され た電池過充電閾値を上回る場合には、スイッチングを停止させ ます。CBP ピンの電圧が MINOP ピンの抵抗で設定された閾値 まで低下すると、昇圧レギュレータがオフされます。さらに、 開放電圧サンプリング回路により昇圧が周期的に停止され、ま た DIS_SW ピンをハイ・レベルにして、一時的にオフすること もできます。 Rev. A VIN 開放電圧と MPPT 昇圧レギュレーションのリファレンス電圧は、MPPT ピンの抵 抗分圧器により設定される比でスケールされる VIN ピンの開放 電圧になります。この電圧は周期的にサンプルされて、CBP ピ ンに接続されたコンデンサに保持されます。このコンデンサは、 ADP5090 入力でエネルギー・ハーベスタから得られる最大電力 点電圧で動作するように VIN 電圧を維持します。19 sec ごとに リファレンス電圧を再取得する際、昇圧レギュレータを 296 ms 間オフし、開放電圧をサンプリングします。 リファレンス電圧は次式で設定されます。 ROC1 VMPPT = VIN (開放電圧) ROC1 + ROC2 (1) MPPT 比 (typ) は、ハーベスタのタイプに依存します。例えば、 PV セルの場合約 0.8 に、TEG の場合約 0.5 に、それぞれなりま す。また、MPPT をオフし、フローティングにすることができ ます。CBP ピンを VIN 電圧より低い電圧に設定してください。 入力ソースが理想的な電圧源の場合は、MPPT ピンと CBP ピンを グラウンドに接続します。 電池充電管理 電池を BAT ピンに接続します。電池は、充電可能な電池、スー パー・キャパシタ、または 100 μF 以上のコンデンサが接続可能 です。電池コントローラは充放電動作を管理し、SYS ピン電圧 を監視して、この電圧が SETPG ピンで設定された閾値を超えた とき PGOOD ピンがロジック・ハイ信号を出力します。 BAT ピン電圧が TERM ピンで設定した充電保護閾値を超えると、 昇圧動作を停止して、電池の過充電を防止します。過充電保護 閾値は、2.2 V～5.2 V の範囲に設定することができます。 BAT 電圧が SETSD ピンで設定された放電保護閾値電圧を下回ると、 BAT ピンと SYS ピンの間のスイッチがオープンとなり、破壊に 至る深い電池の放電を防止し、昇圧動作は非同期モードになり ます。SYS ピンと BAT ピンには電流制限値はありませんが、シ ステム負荷電流を最大 800 mA に制限することが推奨されます。 システム負荷電流が大きくなると、SYS スイッチ、BAT スイッ チ、接続された電池の内部抵抗により、SYS ピンと BAT ピンに 接続した電池との間で電圧低下が発生します。 入力ソースが接続されていない場合、電池を BAT ピンに接続す る前に SYS ピンをグラウンドへ放電させてください。充電済み 電池を接続した後に、SYS ピンを解放してください。これは、 SYS 電圧が VSYS_TH を下回る場合、BAT スイッチがオープン状 態を保持し、SYS 電圧が VSYS_TH に到達するまで電池を保護する ためです。これは、BAT ピンの電池を放電させることなく長時 間保存を可能にする最小リーク (typ 値 0.5 nA)の状態である保存 モードと呼ぶことができます。 － 11/19 － ADP5090 データシート 予備電池と電力経路 ADP5090 は、予備電池の電力経路と予備電池コントローラ、 BACK_UP ピンと SYS ピンの間の互いに逆向きの 2 個のパワ ー・スイッチが内蔵されています。収集および保存した電力が 周期的に不足する状態でシステムが動作する場合、予備の電池 を BACK_UP ピンに接続することができます。SYS 電圧が 1.5 V (typ) を 超 え る と 、 予 備 電 池 コ ン ト ロ ー ラ が オ ン し ま す 。 BACK_UP ピン電圧が BAT ピン電圧を超えると、BACK_UP ピ ンと SYS ピンの間の内蔵パワー・スイッチがオンします。 BACK_UP ピン電圧が BAT ピン電圧を下回ると、内蔵パワー・ スイッチがオフします。BAT ピンの 185 mV (typ) コンパレータ 入 力 オ フ セ ッ ト に よ り 、 入 力 ソ ー ス と BAT ピ ン か ら の BACK_UP ピンの予備電池への充電が防止されます (図 28 参照)。 過電圧下降閾値は VBAT_TERM_HYS で与えられ、内部で過電圧閾値 から VBAT_TERM_HYS で表される内部ヒステリシス電圧を減算した 値に設定されます。電池電圧が VBAT_TERM 閾値を超えると、メイ ンの昇圧レギュレータがオフされます。電池の電圧が VBAT_TERM_HYS 電圧を下回ると、メイン昇圧動作が再開します。 入力エネルギーが大きい場合、VBAT ピン電圧は VBAT_TERM 電圧 と VBAT_TERM_HYS 電圧の間で変動します。 TERMS TERM_REF SDB SDS BAT RE RBAT_SD_HYS さらに、予備電池は突入電流保護回路としてコールド・スター トアップをバイパスさせることができます。システム電流が 400 mA (typ)の内部電流制限値を超えると、BACK_UP スイッチ がオフします。表 6 に、パワー・パス動作状態を示します。長 時間保存させる場合は、予備電池を切り離して、SYS をグラウ ンドへ放電させてください。 PG REF PGS SYS RSYS_PG_HYS RSD1 RPG1 RTERM1 RSD2 RPG2 RTERM2 SETSD SDB STEPG MINOP 機能 PG ハーベスタから発生されるエネルギーが安定動作状態を維持で きない場合は、MINOP 機能が昇圧レギュレータをオフさせて、 電池の放電を防止することができます。MINOP 機能が MPPT 機 能をオフさせることで 260 nA (typ)の最小静止電流を実現させま す。CBP ピンの電圧が MINOP ピンの抵抗で設定された閾値ま で低下すると、昇圧レギュレータはスイッチングを停止します。 MINOP を AGND へ接続すると、この機能がオフされます。 MINOP バイアス電流は 2 μA (typ)です。 VREF TERM_REF TRM TERM TERM CONTROL 2R 12263-025 R BAT 図 26.ADP5090 設定パラメータの設定 昇圧動作の強制オフ機能 ノイズまたは EMI に敏感なアプリケーションの場合、DIS_SW ピンをロジック・ハイにして、昇圧動作を一時的に停止させて RF 回路との干渉を防止することができます。 DIS_SW ピンをロ ジック・ローにすると、昇圧スイッチングが再開されます。移 行遅延は 1 μs (typ)以下です。 電池の過放電防止機能 充電可能な電池が過放電して損傷するのを防止するため、外付 け抵抗を使って電池放電シャットダウン電圧 (VBAT_SD) を設定す る必要があります。図 26 に、式 3 で与えられる VBAT_SD 下降閾 値電圧を示します。 R VBAT _ SD = VREF 1 + SD1 RSD2 電池の過充電防止機能 充電可能な電池が過充電されて損傷するのを防止するため、外 付け抵抗を使って電池終了電圧 (VBAT_TERM) を設定する必要があ ります。図 26 に、式 2 で与えられる VBAT_TERM 上昇閾値電圧を 示します。 VBAT _TERM R 3 = VREF 1 + TERM1 2 RTERM2 RTERM1 + RTERM2 ≥ 6 MΩ ADP5090 は、式 4 で与えられるヒステリシスを設定する抵抗 RBAT_SD_HYS = 103.5 kΩ (typ)を内蔵しています。 VBAT _ SD _ HYS = VBAT _ SD × (2) 静止消費電流を考慮すると、抵抗の和は 6 MΩ を超える必要が あります。すなわち、 (3) RBAT _ SD _ HYS RE (4) ここで、VBAT_SD_HYS はヒステリシスを設定する内部抵抗を含み ます。 静止消費電流を考慮すると、抵抗分圧器 (RBAT_SD_HYS 、RSD1 、 RSD2)を構成する抵抗の和は 6 MΩ を超える必要があります。 すなわち、 RBAT_SD_HYS + RSD1 + RSD2 ≥ 6 MΩ 外付けの 3 個の設定用抵抗分圧器の等価抵抗 RE は、3 個の抵抗 分圧器の並列接続と等価です。 Rev. A － 12/19 － ADP5090 データシート るために負荷の接続／切り離しのタイミングを決めるようにする 必要があります (図 32 参照)。システム負荷をオフできない場合、 コールド・スタートアップを完了させる必要があります。 パワーグッド (PGOOD) ADP5090 では、SYS 電圧が許容レベルにあることを表示する設 定可能な PGOOD 電圧 (VPGOOD) 閾値をユーザーが設定すること ができます。外付け抵抗を使う必要があります。 図 26 に、式 4 で与えられる VPGOOD 下降閾値電圧を示します。 MAXIMUM DEVICE RATING VOLTAGE (4) TURN OFF MAIN BOOST ADP5090 は、式 5 で与えられるヒステリシスを設定する抵抗 RSYS_PG_HYS = 103.5 kΩ (typ)を内蔵しています。 RSYS_ PG_ HYS RE VBAT_TERM (5) ここで、VSYS_PGOOD_HYS は PGOOD ヒステリシス電圧です。 3 個の外付け設定用抵抗分圧器の等価抵抗 RE は、抵抗の選択を 容易にするため、同じ 3 個の抵抗分圧器で構成することが推奨 されます。静止消費電流を考慮すると、パワーグッド抵抗分圧 器 (RSYS_PG_HYS、RPG1、RPG2)を構成する抵抗の和は 6 MΩ を超え る必要があります。すなわち、 RSYS_PG_HYS + RPG1 + RPG2 ≥ 6 MΩ VBAT_TERM_HYS INCREASING SYS VOLTAGE VSYS_ PGOOD_ HYS = VSYS_ PGOOD × MAIN BOOST CHARGER OFF PGOOD BECOMES HIGH VBAT_PG_HYS VBAT_PG MAIN BOOST IN SYNCHRONOUS MODE TURN ON SWITCH BETWEEN BSTO AND BAT MAIN BOOST CHARGER ON VBAT_SD_HYS VBAT_SD (6) TURN ON MAIN BOOST IN ASYNCHRONOUS MODE PGOOD のロジック・ハイ電圧は SYS 電圧で、ロジック・ロー 電圧はグラウンドです。ロジック・ハイ電圧には、電流を制限す る約 11.8 kΩ (typ)の内部抵抗があります。VPGOOD 閾値は、VBAT_SD 閾値以上である必要があります。システムの最適動作のために は、SYS とシステム負荷の間でインバータを介して外付け PFET を駆動するように PGOOD を設定し、電池容量を最適化す VSYS_TH VSYS_TH ENABLE CHIP COLD-STARTUP 0V 12263-026 R VSYS_ PGOOD = VREF 1 + PG1 R PG2 表 5 に、10 MΩ 抵抗分圧器による種々の電圧に対応する閾値抵 抗を設定する例を示します。 図 27 に、各閾値電圧の状態を示 します。 図 27.様々な閾値電圧の状態 表 5.閾値抵抗の設定 Voltage Threshold (V) RSD1 and RPG1 (MΩ) RSD2 and RPG2 (MΩ) RTERM1 (MΩ) RTERM2 (MΩ) 2 3.92 6.04 N/A N/A1 2.1 4.22 5.76 N/A1 N/A1 2.2 4.53 5.49 1.74 8.25 2.3 4.75 5.23 2.1 7.87 2.4 4.99 5 2.43 7.5 2.5 5.11 4.87 2.74 7.32 2.6 5.36 4.64 3.01 6.98 2.7 5.49 4.53 3.3 6.65 2.8 5.62 4.32 3.48 6.49 2.9 5.76 4.22 3.74 6.2 3 5.9 4.02 3.92 6.04 3.1 6.04 3.9 4.12 5.9 3.2 6.2 3.74 4.32 5.62 3.3 6.34 3.65 4.53 5.49 3.4 6.49 3.57 4.64 5.36 3.5 6.49 3.48 4.87 5.23 3.6 6.65 3.4 4.99 5 3.7 6.8 3.3 5.1 4.87 3.8 6.81 3.2 5.23 4.75 3.9 6.98 3.09 5.36 4.64 Rev. A － 13/19 － 1 ADP5090 データシート Voltage Threshold (V) RSD1 and RPG1 (MΩ) RSD2 and RPG2 (MΩ) RTERM1 (MΩ) RTERM2 (MΩ) 4 6.98 3.01 5.49 4.53 4.1 6.98 2.94 5.6 4.42 4.2 7.15 2.87 5.62 4.32 4.3 7.15 2.8 5.76 4.22 4.4 7.32 2.74 5.9 4.12 4.5 7.32 2.7 5.9 4.02 4.6 7.32 2.61 6.04 3.92 4.7 7.5 2.55 6.19 3.83 4.8 7.5 2.5 6.2 3.74 4.9 7.5 2.49 6.34 3.74 5 7.5 2.43 6.34 3.65 5.1 7.68 2.37 6.49 3.57 5.2 7.68 2.32 6.49 3.48 1 N/A＝適用なし。 表 6.電力経路の動作状態 Power Condition Main Boost BAT Switch SYS Switch BACK_UP_M1 BACK_UP_M2 Without Backup Battery VSYS > VSYS_TH, VBAT_SD > VBAT VBAT_TERM > VBAT = VSYS > VBAT_SD VSYS > VSYS_TH, VBAT > VBAT_TERM Asynchronous Synchronous Disabled Off On On Off On On Off Off Off Off Off Off With Backup Battery VSYS > VSYS_TH, VBACK_UP > VBAT > VBAT_SD VSYS > VSYS_TH, VBACK_UP > VBAT_SD > VBAT 1.5 V < VSYS < VSYS_TH, VSYS < VBACK_UP VSYS < 1.5 V Synchronous On Off On On Asynchronous Off Off On On Disabled Disabled Off Off Off Off On Off On Off 電力経路制御回路の動作フロー 電流制限機能と短絡保護機能 図 28 に、予備電池を使用する場合のパワー・スイッチ構造を示 します。BACK_UP 電圧が BAT 電圧より高い場合、SYS スイッ チは BACK_UP 予備電池からの BAT ピンの充電を防止します。 一方、BAT オフセットは入力ソースによる BACK_UP 予備電池 の充電を回避します。表 6 に、電力経路の動作状態を示します。 ADP5090 の昇圧レギュレータは、ローサイド昇圧スイッチを流 れる正電流を制限する電流制限保護回路を内蔵しています。 D1 BACK_UP_M1 BACK_UP + 400 mA (typ)の BACK_UP 電力経路の電流制限値は、予備電池か ら大きな電流が流れだすのを防止します。BACK_UP ピンの電 流が電流制限値を超えると、BACK_UP スイッチがオフします。 – BACK_UP_M2 SYS サーマル・シャットダウン SYS_SWITCH BAT_SWITCH HS BSTO – LS GATE DRIVER GATE DRIVER 図 28.パワー・スイッチの構造 Rev. A BAT + 12263-027 SW SYS ピンと BAT ピンには電流制限値はありませんが、システム 負荷電流を 800 mA に制限することが推奨されます。SYS スイ ッチと BAT スイッチ (1.03 Ω、typ)の合計抵抗により、システム 負荷に BAT から大きな電流が流れると電圧降下が生じます。 BAT ピンに接続される電池の内部抵抗を考慮する必要がありま す。 ADP5090 ジャンクション温度が 125°C を超えると、サーマル・ シャットダウン (TSD) 回路が BAT ピンと SYS ピンの間のスイ ッチをターンオフさせて、高い周囲温度での電池の損傷を防止 します。昇圧動作も停止します。15°C のヒステリシスがあるた め、内部温度が 110°C を下回ると、ADP5090 は動作を再開でき ます。TSD から抜け出すと、昇圧レギュレータと電池コントロ ーラは動作を再開します。 － 14/19 － ADP5090 データシート アプリケーション情報 ADP5090 は、VIN ピンからエネルギーを取り出して SYS ピンと BAT ピンを充電します。これは、コールド・スタート、非同期 整流昇圧、同期整流昇圧の 3 ステージで行われます。このセク ションでは、エネルギー伝導システムを維持するための外付け 部品の選択手順、レイアウトと組み立ての考慮事項について説 明します。 エネルギー・ハーベスタの選択 エネルギー・ハーベスタ入力ソースは、コールド・スタート、非 同期整流昇圧、同期整流昇圧に対して最小レベルの電力を供給 する必要があります。コールド・スタートを完了するために必 要な最小入力電力は、次式で計算することができます。 VIN × IIN × ηCOLD > VSYS_TH × (ISTR_LEAK + ISYS_LOAD) ここで、 VIN は VIN_COLD = 380 mV (typ)にクランプされ、コールド・スタ ート実入力電力を表します。 IIN は入力電流。 ηCOLD はコールド・スタート効率で、約 5%～7%です。 VSYS_TH はバイアス電圧による電流で、ワースト・ケースの計算 値。 ISTR_LEAK は BAT ピンでの電池のリーク電流。 大きいパルス電流が存在する場合、または電池のインピーダン スが大きい場合、SYS コンデンサを最小 4.7 μF から大きくする か、または BAT ピンにコンデンサを追加して、SYS 電圧の低下 を防止する必要があります。SYS コンデンサを大きくすると、 昇圧レギュレータはスタートアップ時に、低下した効率のコー ルド・スタート・ステージで動作する時間が長くなることに注 意してください。アプリケーションで、コールド・スタート時 間が長くなることを許容できない場合は、電池と並列にコンデ ンサを追加してください。詳細については、コンデンサの選択 のセクションを参照してください。 インダクタの選択 昇圧レギュレータでは、適切なインダクタが必要です。インダ クタの飽和電流は、予想ピーク・インダクタ電流より少なくと も 30%大きい必要があります。また、直列抵抗 (DCR) を小さく して高い効率を維持する必要があります。昇圧レギュレータの 内部制御回路は、効率を最適化し、22 μH ± 20%の公称インダク タンスでスイッチング動作を制御するように設計されています。 表 7 に、推奨インダクタを示します。 表 7.推奨インダクタ ISYS_LOAD は SYS ピンのシステム負荷電流。システム負荷を小さ くすると、コールド・スタートが加速されます。PGOOD 閾値 を設定してシステム負荷電流をオンすることが推奨されます。 Vendor Device No. L (µH) ISAT (A) IRMS (A) DCR (mΩ) Würth Elektronik 74437324220 744042220 22 22 2 0.6 1 0.88 470 255 ADP5090 がコールド・スタートを完了した後、MPPT 機能がオ ンされます。平均システム負荷電流を満たすため、入力ソース は昇圧レギュレータに十分な電力を供給して、電池をフル充電 すると同時に、システムは低消費電力すなわちスリープ・モー ドになる必要があります。システムに必要とされる電力は、次 式で計算することができます。 Coilcraft LPS4018-223M 22 0.8 0.65 360 VIN × IIN × ηBOOST > VBAT_TERM × (ISTR_LEAK + ISYS_LOAD) ここで、 VIN は CBP ピン電圧 (MPPT 比 × OCV)へレギュレーションされ ます。 IIN は入力電流。 ηBOOST は昇圧レギュレータ効率。詳細については、代表的な性 能特性 のセクションの効率値を参照してください。 VBAT_TERM はバイアス電圧による電流で、ワースト・ケースの計 算値。 ISTR_LEAK は BAT ピンでの電池のリーク電流。 ISYS_LOAD は SYS ピンの平均システム負荷電流。 リーク電流に敏感な超低消費電力アプリケーションに対しては、 低リーク・コンデンサが必要です。コンデンサからのリークが あると効率は低下し、静止電流が増加し、MPPT 有効性が低下 します。 入力コンデンサ VIN ピンに接続するコンデンサ CIN と PGND ピンが入力ソース からのエネルギーを保存します。エネルギー・ハーベスタの場 合、ソース・インピーダンスは容量性動作に支配されます。エ ネルギー・ハーベスタの出力容量値に従い入力コンデンサの大 きさを決めてください。最小 4.7 μF が推奨されます。 予備電池を入力ソースとして使用するアプリケーションの場合、 容量が大きいほど、入力電圧リップルを小さくすることに役立 ち、電池寿命を長くするためのソース電流安定に役立ちます。 電池の選択 SYS コンデンサ 過充電または過放電から電池を保護するため、電池は BAT ピン へ、システム負荷は SYS ピンへ、それぞれ接続する必要があり ます。ADP5090 では、充電可能な電池、スーパー・キャパシタ、 従来型コンデンサのような、多くのタイプの電池をサポートし ています。PFM スイッチング・コンバータのパルス電流をフィ ルタするため、100 μF の等価容量を持つ電池が必要です。入力 ソースが電力を発生しなくなった場合、電池容量は全システム 負荷を供給する必要があります。 Rev. A コンデンサの選択 ADP5090 では、SYS ピンと PGND ピンの間に 2 個のコンデンサ を接続する必要があります。最小 4.7 μF の低 ESR セラミック・ コンデンサと 0.1 μF の高周波バイパス・コンデンサを並列接続 してください。バイパス・コンデンサは、SYS と PGND の間で、 できるだけ近づけて接続してください。 － 15/19 － ADP5090 データシート CBP コンデンサ MPPT ピンの動作は、OCV のサンプル値に依存します。VIN ピ ンは、CBP コンデンサに保存された電圧にレギュレーションさ れます。このコンデンサは、保持時間が約 19 sec であるため、 リークに敏感です。コンデンサ電圧がリークのために低下する と、VIN レギュレーション電圧も低下して、MPPT の有効性に 影響を与えます。IC ジャンクション温度が 85°C を超えると、 CBP ピンのリーク電流が大幅に増えるため、大きい容量ほど MPPT の有効性に有利です。図 29 の代表的アプリケーション回 路と同じ MPPT 抵抗と CBP コンデンサ (最大 220 nF)を使う RC 時定数を維持することが推奨されます。MPPT 抵抗分圧器と CBP コンデンサの時定数を考慮すると、低リーク X7R または C0G 10 nF セラミック・コンデンサが推奨されます。 レイアウトと組み立てについての考慮事項 スイッチング電源の設計では、特に高ピーク電流と高スイッチ ング周波数では、プリント回路ボード (PCB) のレイアウトを注 意深く行う必要があります。このため、メイン・パワー・パス と電源グラウンド・パスには幅広い短いパターンを使用するこ とが推奨されます。入力コンデンサ、出力コンデンサ、インダ クタ、電池は、IC のできるだけ近くに配置します。出力からグ ラウンドまでのパワー・パスを短くすることが昇圧レギュレー タにとって最も重要です。このため、出力コンデンサは SYS ピ Rev. A ンと PGND ピンの間で、できるだけ近くに配置してください。 入力コンデンサからインダクタまで、VIN ピンから PGND ピン までのパワー・パスを最小に維持してください。入力コンデン サは VIN ピンと PGND ピンの間のできるだけ近くに配置し、イ ンダクタは VIN ピンと SW ピンの近くに配置します。インダク タを該当するピンに接続するときは、ビアと裏面パターンの使 用が最適です。高インピーダンスの閾値設定ノード (REF、 TERM、SETSD、SETPG)からのノイズ混入を小さくするため、 IC の近くに短いパターンで外付け抵抗を接続してください。 CBP コンデンサは MPPT 電圧を 19 sec 間保持するため、リーク があると MPPT の有効性が損なわれます。ボードの組み立てと 洗浄では、ハンダ溶剤や残留物のような汚染があると、高速気 流がある多湿環境では特に、グラウンドに対する寄生抵抗が形 成されることがあります。このために、電圧レギュレーション が大幅に性能低下し、外付け抵抗で設定される閾値電圧が変化 します。したがって、CBP コンデンサまたは閾値設定抵抗の近 くにグラウンド・プレーンを設けないことが推奨されます。さ らに、ボードを注意深く洗浄する必要があります。可能な場合、 CBP コンデンサと閾値設定抵抗は、脱イオン水でイオン汚染を 洗浄してください。 － 16/19 － ADP5090 データシート 代表的なアプリケーション回路 PGOOD 22µH SOLAR HARVESTER SYS SW 4.7µF 4.7µF ADP160/ ADP161 SENSOR VIN 6.34MΩ BAT + MPPT 14.7MΩ – PAS409HR 0.03F 3.3V 12µAh CBP 10nF ADP5090 MCU (ALWAYS ON) REF BACK_UP CR2032 3V 225mAh DIS_SW SETSD MINOP SETPG 20kΩ ADF7xxx TERM (Rx/Tx) PGND 12263-028 AGND 図 29.ADP5090 採用のエネルギー・ハーベスタ・ワイヤレス・センサー・アプリケーション PV セルをハーベスティング・エネルギー・ソース (Trony 0.7 V、60 μA、Alta Devices 0.72 V、42 µA、Gcell 1.1 V、100 μA)として使用、 Shoei Electronics 社のポリアセン・コイン型コンデンサ PAS409HR を収集済みエネルギーの保存に使用、 Panasonic 社のプライマリ・リチウムイオン・コイン型セル CR2032 を予備電池として使用 THERMOELECTRIC GENERATOR PGOOD 22µH SYS SW + 4.7µF 4.7µF VIN 10MΩ BAT MPPT 10MΩ + – PAS409HR 0.03F 3.3V 12µAh CBP 10nF ADP5090 REF BACK_UP CR2032 3V 225mAh DIS_SW SETSD MINOP SETPG 20kΩ TERM PGND 12263-029 AGND 図 30.ADP5090 採用のエネルギー・ハーベスタ回路 熱電発電をハーベスティング・エネルギー・ソースとして使用 Shoei Electronics 社のポリアセン・コイン型コンデンサ PAS409HR を収集済みエネルギーの保存に使用 Panasonic 社のプライマリ・リチウムイオン・コイン型セル CR2032 を予備電池として使用 Rev. A － 17/19 － ADP5090 データシート PIEZOELECTRIC HARVESTER PGOOD 22µH SYS SW 4.7µF 4.7µF VIN 10MΩ BAT MPPT 10MΩ + – PAS409HR 0.03F 3.3V 12µAh CBP 10nF ADP5090 REF BACK_UP CR2032 3V 225mAh DIS_SW SETSD MINOP SETPG 20kΩ TERM PGND 12263-030 AGND 図 31.ADP5090 採用のエネルギー・ハーベスタ回路 圧電素子をハーベスティング・エネルギー・ソースとして使用、 Shoei Electronics 社のポリアセン・コイン型コンデンサ PAS409HR を収集済みエネルギーの保存に使用 Panasonic 社のプライマリ・リチウムイオン・コイン型セル CR2032 を予備電池として使用 22µH SOLAR HARVESTER SYSTEM LOAD SYS SW 4.7µF 4.7µF VIN SYS 4.7MΩ PGOOD MPPT 18MΩ BAT CBP 10nF + – ADP5090 REF BACK_UP CR2032 3V 225mAh + – DIS_SW SETSD MINOP SETPG 20kΩ TERM PGND 12263-131 AGND 図 32.ADP5090 の PGOOD 機能がシステム負荷をオンするタイミングを決定 Rev. A － 18/19 － ADP5090 データシート 外形寸法 0.30 0.25 0.20 0.50 BSC 13 PIN 1 INDICATOR (0.30) 16 1 12 EXPOSED PAD 1.80 1.70 SQ 1.60 9 TOP VIEW 0.80 0.75 0.70 PKG-004087 SEATING PLANE 0.45 0.40 0.35 4 5 8 0.20 MIN BOTTOM VIEW 0.05 MAX 0.02 NOM COPLANARITY 0.08 0.203 REF FOR PROPER CONNECTION OF THE EXPOSED PAD, REFER TO THE PIN CONFIGURATION AND FUNCTION DESCRIPTIONS SECTION OF THIS DATA SHEET. 06-10-2013-A PIN 1 INDICATOR 3.10 3.00 SQ 2.90 COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-220-WEED-4. 図 33.16 ピン・リードフレーム・チップ・スケール・パッケージ[LFCSP_WQ] 3 mm x 3 mm ボディ、極薄クワッド (CP-16-33) 寸法: mm オーダー・ガイド Model 1 Temperature Range Package Description Package Option Branding ADP5090ACPZ-1-R7 ADP5090-1-EVALZ ADP5090-2-EVALZ −40°C to +125°C 16-Lead Lead Frame Chip Scale Package [LFCSP_WQ] Evaluation Board Evaluation Board with Solar Harvester CP-16-33 LPN 1 Z = RoHS 準拠製品。 Rev. A － 19/19 －