19-1586; Rev 0; 7/00 概要 _______________________________ 特長 _______________________________ MAX1733/MAX1734は、最低1.25Vの出力電圧で 250mA以上の電流を出力するステップダウンDC-DC コンバータです。これらのコンバータは、マキシム社 独自のユニークな電流制限制御方式を使用することに より90%以上の効率を達成しています。これらの素子 は非常に低い自己消費電流(40µA)と1.2MHz(max)の 高い動作周波数により、小型で低コストの外付部品の 使用を可能にしています。これらの機能の組合せにより、 MAX1733/MAX1734はスペースの厳しいアプリケー ションにおいてリニアレギュレータの代替品となる 優れた高効率デバイスとなっています。 ♦ 保証出力電流:250mA 内部同期整流が効率を大幅に向上し、従来のステップ ダウンコンバータに必要とされた外付ショットキダイ オードを不要にします。更に、MAX1733/MAX1734 はいずれも内部ディジタルソフトスタート回路を備え ており、スタートアップ時の入力電流を制限し、入力 コンデンサの要件を緩和します。 ♦ 入力範囲:2.7V∼5.5V ♦ 同期整流器による90%以上の効率 ♦ パッケージ:小型5ピンSOT23 ♦ 自己消費電流:40µA ♦ ロジック制御シャットダウン:0.01µA ♦ スイッチング周波数:最大1.2MHz ♦ 固定出力電圧:1.8V又は1.5V(MAX1734) ♦ 可変出力電圧(MAX1733) ♦ 初期精度:±1.5% ♦ ソフトスタートによるスタートアップ時電流の制限 型番 _______________________________ PART TEMP. RANGE PIN-PACKAGE MAX1733EUK-T -40°C to +85°C 5 SOT23-5 MAX1734EUK_ _-T -40°C to +85°C 5 SOT23-5 MAX1733は可変出力電圧(1.25V∼2.0V)を提供します。 MAX1734は工場出荷時に設定された出力電圧を提供 します(「 選択ガイド」を参照)。MAX1733/MAX1734 はどちらも省スペースの5 ピンSOT23パッケージで 提供されています。 注記:MAX1734は2種類の出力電圧が提供されています。 「選択ガイド」を参照し、上の部品番号の空白に正しい文字を 入力して下さい。 アプリケーション_____________________ 選択ガイド __________________________ セルラ、PCS及びコードレス電話 PART VOUT (V) TOP MARK PDA、パームトップ及びハンドヘルド端末 MAX1733EUK Adjustable ADKY バッテリ駆動機器 MAX1734EUK18 1.8 ADKW MAX1734EUK15 1.5 ADKX 標準動作回路 ________________________ INPUT +2.7V TO +5.5V 10µH IN VOUT AT 250mA ピン配置 ____________________________ TOP VIEW LX IN 2.2µF SHDN GND 1 5 LX 4 OUT (FB) 22µF MAX1734 OUT GND 2 MAX1733 MAX1734 SHDN 3 SOT23-5 ( ) ARE FOR MAX1733 ONLY. ________________________________________________________________ Maxim Integrated Products 1 本データシートに記載された内容は、英語によるマキシム社の公式なデータシートを翻訳したものです。翻訳により生じる相違及び誤りに ついての責任は負いかねます。正確な内容の把握にはマキシム社の英語のデータシートをご参照下さい。 無料サンプル及び最新版データシートの入手にはマキシム社のホームページをご利用下さい。www.maxim-ic.com MAX1733/MAX1734 低電圧、ステップダウンDC-DCコンバータ SOT23パッケージ MAX1733/MAX1734 低電圧、ステップダウンDC-DCコンバータ SOT23パッケージ ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS IN, SHDN to GND .....................................................-0.3V to +6V OUT, FB, LX to GND ....................................-0.3V to (VIN + 0.3V) OUT Short Circuit to GND ..........................................Continuous Continuous Power Dissipation (TA = +70°C) 5-Pin SOT23 (derate 7.1mW/°C above +70°C)............571mW Operating Temperature Range ...........................-40°C to +85°C Junction Temperature ......................................................+150°C Storage Temperature Range .............................-65°C to +150°C Lead Temperature (soldering, 10s) .................................+300°C Stresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of the specifications is not implied. Exposure to absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability. ELECTRICAL CHARACTERISTICS (VIN = +2.7V to +5.5V, SHDN = IN, TA = 0°C to +85°C. Typical values are at TA = +25°C, unless otherwise noted.) PARAMETER Input Voltage Range SYMBOL CONDITIONS VIN Startup Voltage VSTART UVLO Threshold VUVLO MIN TYP 2.7 VIN rising VIN falling 1.85 1.55 UVLO Hysteresis MAX V 2.0 V 1.95 1.65 200 Quiescent Supply Current IIN Shutdown Supply Current ISHDN Output Voltage Range (MAX1733) VOUT No switching, no load (FB/OUT above trip point) mV 70 µA 0.01 4 µA 1.25 2.0 V -1.5 +1.5 -3 +3 Output Voltage Accuracy (MAX1734) IOUT = 0 to 250mA Load Regulation IOUT = 0 to 250mA 0 Line Regulation VIN = 2.7V to 5.5V 0 OUT Sense Current (MAX1734) VOUT = VREG, VIN = V SHDN= 5V 4 8 FB Feedback Threshold (MAX1733) TA = +25°C, VIN = 3.6V 1.231 1.250 1.269 VIN = 3.6V 1.220 VFB FB Leakage Current (MAX1733) IFB VFB = 1.5V SHDN Input High Voltage VIH 2.7V < VIN < 5.5V SHDN Input Low Voltage VIL 2.7V < VIN < 5.5V SHDN Leakage Current ISHDN High-Side Current Limit ILIMP Low-Side Current Limit ILIMN V 40 SHDN = GND IOUT = 0, TA = +25°C UNITS 5.5 %/mA %/V 1.280 0.001 % 0.2 1.6 µA V µA V 0.4 V 0.001 1 µA 300 425 535 mA 200 mA SHDN = GND or IN 325 430 ILX = -50mA, VIN = 3.0V 0.7 1.4 ILX = -50mA, VIN = 5.5V 0.5 1.1 ILX = -50mA, VIN = 3.0V 1.0 2 ILX = -50mA, VIN = 5.5V 0.8 1.6 Ω High-Side On-Resistance RONP Rectifier On-Resistance RONN Rectifier Off-Current Threshold ILXOFF LX Leakage Current ILXLEAK VIN = 5.5V, VLX = 0 to VIN 0.1 5 µA LX Reverse Leakage Current ILXLK,R IN unconnected, VLX = 5.5V, SHDN = GND 0.1 5 µA 40 Ω mA Minimum On-Time tON(MIN) VIN = 3.6V 0.28 0.4 0.5 µs Minimum Off-Time tOFF(MIN) VIN = 3.6V 0.28 0.4 0.5 µs 2 _______________________________________________________________________________________ 低電圧、ステップダウンDC-DCコンバータ SOT23パッケージ (VIN = +2.7V to +5.5V, SHDN = IN, TA = -40°C to +85°C, unless otherwise noted.) (Note 1) PARAMETER Input Voltage Range SYMBOL CONDITIONS VIN Startup Voltage VSTART UVLO Threshold VUVLO Quiescent Supply Current IIN Shutdown Supply Current ISHDN Output Voltage Range (MAX1733) VOUT Output Voltage Accuracy (MAX1734) MIN 2.7 VIN rising, 200mV typical hysteresis VIN falling MAX UNITS 5.5 V 2.0 V 1.95 1.55 V No switching (FB/OUT above trip point) 70 µA SHDN = GND 4 µA 1.25 2.0 V -3 +3 % 8 µA 1.280 V 0.2 µA IOUT = 0 to 250mA OUT Sense Current (MAX1734) IOUT VOUT = VREG, VIN = V SHDN = 5V FB Feedback Threshold (MAX1733) VFB VIN = 3.6V FB Leakage Current (MAX1733) IFB VFB = 1.5V SHDN Input High Voltage VIH 2.7V < VIN < 5.5V SHDN Input Low Voltage VIL 2.7V < VIN < 5.5V SHDN Leakage Current ISHDN 1 µA High-Side Current Limit ILIMP 300 565 mA Low-Side Current Limit ILIMN 200 430 mA High-Side On-Resistance RONP Rectifier On-Resistance RONN 1.210 1.6 V 0.4 SHDN = GND or IN ILX = -50mA, VIN = 3.0V 1.4 ILX = -50mA, VIN = 5.5V 1.1 ILX = -50mA, VIN = 3.0V 2 ILX = -50mA, VIN = 5.5V 1.6 V Ω Ω LX Leakage Current ILXLEAK VIN = 5.5V, VLX = 0 to VIN 5 µA LX Reverse Leakage Current ILXLK,R IN unconnected, VLX = 5.5V, SHDN = GND 5 µA Minimum On-Time tON(MIN) 0.25 0.55 µs Minimum Off-Time tOFF(MIN) 0.25 0.55 µs Note 1: All devices are 100% production tested at TA = +25°C. Limits over the operating temperature range are guaranteed by design. _______________________________________________________________________________________ 3 MAX1733/MAX1734 ELECTRICAL CHARACTERISTICS 標準動作特性 _______________________________________________________________ (CIN = 2.2µF ceramic, COUT = 22µF tantalum, L = 10µH, unless otherwise noted.) EFFICIENCY vs. LOAD CURRENT (VOUT = 1.5V) 90 90 EFFICIENCY (%) VIN = 5.0V VIN = 3.6V 60 VIN = 3.6V 60 50 50 40 40 30 30 1 10 100 LOAD CURRENT (mA) 1 10 100 LOAD CURRENT (mA) -1.0 VIN = 5.0V, TA = +25°C 0 -1.0 VIN = 2.7V, TA = +25°C -3.0 100 1000 VOUT = 1.5V, TA = -40°C 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 1.50 ILOAD = 50mA TO 250mA 1.25 1.00 VOUT = 1.8V VOUT = 1.5V 0.75 0.50 0.1 1 10 100 1000 2.7 3.0 LOAD CURRENT (mA) LOAD CURRENT (mA) LIGHT-LOAD SWITCHING WAVEFORMS 400ns/div 3.3 3.6 SUPPLY VOLTAGE (V) HEAVY-LOAD SWITCHING WAVEFORMS MAX1733/4-07 MAX1733/4-08 VIN = 3.6V, VOUT = 1.8V, ILOAD = 20mA 4 VOUT = 1.5V, TA = +25°C VIN = 3.6V, TA = -40°C VIN = 3.6V, TA = -40°C -3.0 10 50 SWITCHING FREQUENCY vs. SUPPLY VOLTAGE 1.0 -2.0 VIN = 5.0V, TA = +25°C 1 52 SUPPLY VOLTAGE (V) VIN = 3.6V, TA = +85°C 2.0 OUTPUT ACCURACY (%) VIN = 2.7V, TA = +25°C 0.1 54 1000 3.0 MAX1733/4-04 VIN = 3.6V, TA = +85°C 0 -2.0 56 OUTPUT ACCURACY vs. LOAD CURRENT (VOUT = 1.5V) 3.0 1.0 VOUT = 1.8V, TA = +25°C 46 OUTPUT ACCURACY vs. LOAD CURRENT (VOUT = 1.8V) 2.0 58 48 0.1 1000 VOUT = 1.8V, TA = +85°C 60 SWITCHING FREQUENCY (MHz) 0.1 VIN = 5.0V 70 MAX1733/4-05 70 62 SUPPLY CURRENT (µA) 80 80 EFFICIENCY (%) VIN = 2.7V MAX1733/4-06 VIN = 2.7V MAX1733/4-02 100 MAX1733/4-01 100 NO-LOAD SUPPLY CURRENT vs. SUPPLY VOLTAGE MAX1733/4-03 EFFICIENCY vs. LOAD CURRENT (VOUT = 1.8V) OUTPUT ACCURACY (%) MAX1733/MAX1734 低電圧、ステップダウンDC-DCコンバータ SOT23パッケージ VIN = 3.6V, VOUT = 1.8V, ILOAD = 200mA VOUT AC-COUPLED 20mV/div VOUT AC-COUPLED 20mV/div VLX 2V/div VLX 2V/div 400ns/div _______________________________________________________________________________________ 3.9 4.2 低電圧、ステップダウンDC-DCコンバータ SOT23パッケージ (CIN = 2.2µF ceramic, COUT = 22µF tantalum, L = 10µH, unless otherwise noted.) LOAD-TRANSIENT RESPONSE SOFT-START AND SHUTDOWN RESPONSE MAX1733/4-12 MAX1733/4-09 VIN = 3.6V, VOUT = 1.8V, ILOAD = 20mA TO 200mA VIN = 3.6V, VOUT = 1.8V, RLOAD = 7Ω VOUT 1V/div VOUT AC-COUPLED 50mV/div IIN 100mA/div ILOAD 100mA/div VSHDN 5V/div 4µs/div 200µs/div HEAVY-LOAD LINE-TRANSIENT RESPONSE LIGHT-LOAD LINE-TRANSIENT RESPONSE MAX1733/4-11 MAX1733/4-10 VIN = 3.4V TO 3.8V, VOUT = 1.8V, ILOAD = 200mA VIN = 3.4V TO 3.8V, VOUT = 1.8V, ILOAD = 20mA VOUT AC-COUPLED 50mV/div VOUT AC-COUPLED 50mV/div VIN AC-COUPLED 200mV/div VIN AC-COUPLED 200mV/div 4µs/div 4µs/div 端子説明 ___________________________________________________________________ PIN 端子 NAME 名称 1 IN 2 GND グランド Ground 3 SHDN アクティブローシャットダウン入力。SHDNをINに接続すると通常動作になります。シャット Active-Low Shutdown Input. Connect SHDN to IN for normal operation. In shutdown, LX becomes ダウン中はLXが高インピーダンスになり、自己消費電流が0.01µAに低減します。 high impedance and quiescent current drops to 0.01µA. FB MAX1733 Voltage Feedback Input. FB regulates to 1.25V nominal. Connect FB to an external MAX1733電圧フィードバック入力。FBは公称1.25Vに安定化します。FBを出力電圧とGNDの 間の外付分圧器に接続して下さい。 voltage-divider between the output voltage and GND. 4 OUT 5 LX FUNCTION 機 能 電源電圧入力。入力範囲は+2.7V∼+5.5V。2.2µFのセラミックコンデンサでGNDにバイパス Supply Voltage Input. Input range from +2.7V to +5.5V. Bypass with a 2.2µF ceramic capacitor to して下さい。 GND. MAX1734 Voltage Sense Input. OUT is connected to an internal voltage-divider. MAX1734電圧検出入力。OUTは内部分圧器に接続されています。 インダクタ接続 Inductor Connection _______________________________________________________________________________________ 5 MAX1733/MAX1734 標準動作特性(続き) __________________________________________________________ MAX1733/MAX1734 低電圧、ステップダウンDC-DCコンバータ SOT23パッケージ L1 10µH INPUT +2.7V TO +5.5V IN C1 2.2µF VOUT IN LX MAX1733 SHDN R1 C2 22µF MAX1733 MAX1734 CURRENT LIMIT FB R2 DIGITAL SOFT-START GND P CONTROL LOGIC LX N 図1. MAX1733標準アプリケーション回路 SHDN SHUTDOWN CONTROL 詳細 _______________________________ MAX1733/MAX1734は最低1 . 2 5 Vの出力電圧で 250mA以上の電流を出力するステップダウンDC-DC コンバータです。これらのコンバータはマキシム社独自 のユニークな電流制限制御方式を使用して非常に低い 自己消費電流(40µA)を維持すると同時に、1.2MHz (max)の高い動作周波数によって小型で低コストの外付 部品の使用を可能にしています。図2に、簡略化ファン クションダイアグラムを示します。 制御方式 MAX1733/MAX1734は、マキシム社独自の電流制限 制御方式を使用して高効率で高速な過渡応答を実現し、 物理的に小型の外付部品を使用できるようにしていま す。この制御方式は平易です。つまり、出力電圧が安定 していない時に、エラーコンパレータがハイサイド スイッチをオンにしてスイッチングサイクルを開始し ます。このスイッチは、400nsの最小オン時間が時間 切れになって出力電圧が安定化するか、電流制限スレッ ショルドを超えるまでオンのままになります。スイッチ が一旦オフになると、ハイサイドスイッチは400nsの 最小オフ時間が時間切れになり、出力電圧が不安定に なるまでオフのままになります。この期間中、ロー サイドの同期整流器がオンになり、ハイサイドスイッチ が再びオンになるか、インダクタの電流がゼロに近づ くまでオンのままになります。内蔵同期整流器の使用 により、外付ショットキダイオードは不要となってい ます。 この制御方式は、MAX1733/MAX1734が全負荷電流 範囲において優れた性能を提供できるようにします。 軽負荷下では、最小オン時間経過後にハイサイドの スイッチがオフになり、ピークインダクタの電流を削減 します。この結果、効率が向上し、出力電圧リップル が削減されます。中∼高出力電流では、MAX1733/ MAX1734は必要に応じてオン時間又はオフ時間を 延長し、安定性を維持します。この結果、高周波数及び 6 OUT (FB) VREF ( ) ARE FOR MAX1733 ONLY. GND 図2. 簡略化ファンクションダイアグラム 低出力電圧リップルで周波数を殆ど一定に保った動作 が行われます。 シャットダウンモード SHDNをGNDに接続するとMAX1733/MAX1734は シャットダウンモードになり、消費電流が1µAに低減し ます。シャットダウン中は制御回路、内蔵スイッチング MOSFET、及び同期整流器がオフになり、LXがハイ インピーダンスになります。SHDNをINに接続すると 通常動作になります。 ソフトスタート MAX1733/MAX1734は、スタートアップ時における 電流消費を制限する内部ソフトスタート回路を備えて おり、入力ソースのトランジェントを削減します。 ソフトスタートは、Li+やアルカリ電池などの高インピー ダンスの入力ソースに特に有用です。ソフトスタート では、フル電流値の25%の電流制限でスタートアップ し、25%の増分でフル電流制限に達するまで電流が 徐々に増加されます。「標準動作特性」の「Soft-Start and Shutdown Response」を参照して下さい。 設計手順 ____________________________ 出力電圧の設定(MAX1733) MAX1733の出力電圧は、FBを出力とGNDの間の抵抗 分圧器に接続することにより選択します(図1)。R2には _______________________________________________________________________________________ 低電圧、ステップダウンDC-DCコンバータ SOT23パッケージ INDUCTOR VALUE (µH) MANUFACTURER 10 Sumida 10 Coilcraft 表3. 部品メーカ PHONE FAX AVX 843-946-0238 843-626-3123 CR43-100 Coilcraft 847-639-6400 847-639-1469 CDRH4D18-100 Kemet 408-986-0424 408-986-1442 DT1608C-103 Murata 814-237-1431 814-238-0490 847-956-0666 847-956-0702 81-3-3607-5111 81-3-3607-5144 408-573-4150 408-573-4159 PART NUMBER COMPANY Sumida 表2. 推奨コンデンサ CAPACITOR TYPE USA Japan Taiyo Yuden MANUFACTURER PART NUMBER Tantalum (22µF) Taiyo Yuden LMK212BJ225MG Ceramic (2.2µF) AVX ( ) IOUT VOUT VIN − OUT 1 / 2 IRMS = VIN TAJA226M006R 表2及び表3に、推奨されるコンデンサとメーカを示し ます。 50kΩ以下の値を選択して下さい。 MAX1733におけるセラミックCOUTの使用 V R1 = R2 × OUT − 1 VREF ここで、VREF = 1.25Vです。 インダクタの選択 MAX1733/MAX1734は、全動作範囲において10µH のインダクタを使用するよう最適化されています。 250mAまでの出力電流に対しては、300mAの定格 インダクタで十分に飽和を回避できます。飽和は、イン ダクタの磁束密度がコアのサポートできる最大レベル に達し、インダクタンスが低下した時に発生します。 低いDC抵抗のインダクタを選択して効率を向上させて 下さい。表1及び表3に、推奨されるインダクタ及び メーカを示します。 図3の回路は、MAX1733でセラミック出力コンデンサ を使用できるように設計されています。フィードバック は出力ではなくLXピンから取得され、フィードバック ループ内の位相ラグの影響を取り除いています。標準 のアプリケーション回路と比較すると、1) タンタルに 対してより高い可用性を持つセラミック、2) 22µF A ケースに対してより小さいサイズの2.2µF 0805、3) 30mVp-p以上の出力リップルに対して10mVp-p以下 の出力リップル、という3つの利点があります。出力 容量を4.7µFに増加すると、更に出力リップルを削減で きます。この回路は負荷電流と掛け合わされたインダ クタの直列抵抗に等しい負荷安定度を示すことに注意 して下さい。この小さい負荷安定度は、負荷過渡中の 出力電圧のオーバシュートを削減する上で役立ちます。 コンデンサの選択 MAX1733/MAX1734は、スイッチング動作を安定さ せるために出力電圧リップル(約30mVp-p)を必要とし ます。約200mΩ∼300mΩのESRを持つ10µF∼47µF のタンタルコンデンサを使用して、出力リップルを 最小限に抑えると同時に安定したスイッチング動作が 行われるようにして下さい。インダクタ電流をフィルタ にかけて電圧リップルを許容範囲内に留めるための 入力及び出力コンデンサを選択して下さい。入力コン デンサは電圧ソースのピーク電流とノイズを削減しま す。入力コンデンサは入力リップル要件と電圧定格を 満たす必要があります。次式を使用して、最大RMS 入力電流を計算して下さい。 10µH IN Li+ 2.7V TO 4.2V 2.2µF X7R OUTPUT 1.8V at 250mA LX MAX1733 30k 2.2µF X7R GND 1000pF ON OFF SHDN FB 68k 図3. MAX1733におけるセラミック出力コンデンサの 使用 _______________________________________________________________________________________ 7 MAX1733/MAX1734 表1. 推奨インダクタ レイアウトの考慮 スイッチング周波数が高い場合、PCボードレイアウト の設計は非常に重要になります。良好な設計は、不安定 な動作やレギュレーションエラーを発生させることの あるフィードバック経路上の過剰なEMIや、グランド プレーンの電圧勾配を最小限に抑えます。インダクタ、 入力フィルタコンデンサ、及び出力フィルタコンデンサ は素子にできるだけ近づけて接続し、これらの配線を 短く、直接的で幅広くして下さい。これらのグランド ピンは星形グランド構成における単一のコモンノードで 接続して下さい。外部電圧フィードバックネットワーク はFBピンの5mm以内に近づけて下さい。LXトレース などのノイズの多いトレースは電圧フィードバック ネットワークから遠ざけ、又グランド接続された銅を 使用して分離して下さい。MAX1733/MAX1734評価 キットデータシートには、適切なPCボードのレイアウト と配線方式が含まれています。 チップ情報 __________________________ TRANSISTOR COUNT: 1190 PROCESS: BiCMOS パッケージ _________________________________________________________________ SOT5L.EPS MAX1733/MAX1734 低電圧、ステップダウンDC-DCコンバータ SOT23パッケージ 〒169 -0051東京都新宿区西早稲田3-30-16(ホリゾン1ビル) TEL. (03)3232-6141 FAX. (03)3232-6149 マキシム社では全体がマキシム社製品で実現されている回路以外の回路の使用については責任を持ちません。回路特許ライセンスは明言されていません。 マキシム社は随時予告なしに回路及び仕様を変更する権利を保留します。 8 _____________________Maxim Integrated Products, 120 San Gabriel Drive, Sunnyvale, CA 94086 408-737-7600 © 2000 Maxim Integrated Products is a registered trademark of Maxim Integrated Products.