MAXIM MAX766

19-0176; Rev 0; 6/94
-5V/-12V/-15V/可変出力
高効率、低消費、インバーティングDC-DC
it
K
tion e
lua
l
Eva vailab
A
特長 _______________________________
MAX764/MAX765/MAX766は、広範囲の負荷電流で高
効率を発揮する最大出力1.5Wのインバーティングスイッ
チングレギュレータです。従来のPFMコンバータの利点
とパルス幅変調(PWM)コンバータの利点を兼ね備えた
独自の電流制限パルス周波数変調(PFM)制御方式を採用
しています。MAX764/MAX765/MAX766は重負荷時に
はPWMコンバータ同様の高効率を発揮し、しかもPFM
素子であるため消費電流は僅か120µA以下です(PWM素
子の消費電流は2mA∼10mA)。
◆ 広範囲の負荷電流で高効率
入力電圧範囲は3V∼16Vです。出力電圧は-5V(MAX764)、
-12V(MAX765)又は-15V(MAX766)に設定されています。
外部抵抗を2個用いることで-1V∼-16Vの可変出力にす
ることもできます(Dual Mode TM)。動作時の最大(V IN VOUT)差は20Vです。
MAX764/MAX765/MAX766は超小型の外付部品を使用
します。スイッチング周波数が最大300kHzと高いため、
直径5mm以下の表面実装インダクタが使用できます。標
準的な47µHインダクタが殆どのアプリケーションで最
適に使用できるため、インダクタの設計は不要です。
MAX764/MAX765/MAX766は内部パワーMOSFETを備え
ているため、部品点数の少ない低中電力アプリケー
ションに最適です。出力電流や出力電圧を高くする場
合は、外部PチャネルパワーMOSFETによって最大5Wま
での負荷を駆動できるMAX774/MAX775/MAX776又は
MAX1774を使用してください。
アプリケーション_____________________
LCDバイアスジェネレータ
携帯用計器
遠隔データ収集システム
LANアダプタ
◆ 出力電流:250mA
◆ 消費電流:120µA(max)
◆ シャットダウン電流:5µA(max)
◆ 入力電圧範囲:3V∼16V
◆ 出力電圧:-5V(MAX764)、-12V(MAX765)、
-15V(MAX766)又は-1V∼-16V可変
◆ 電流制限PFM制御方式
◆ スイッチング周波数:300kHz
◆ 内部PチャネルパワーMOSFET
型番 _______________________________
PART
TEMP. RANGE
PIN-PACKAGE
MAX764CPA
0°C to +70°C
8 Plastic DIP
MAX764CSA
MAX764C/D
MAX764EPA
MAX764ESA
MAX764MJA
0°C to +70°C
0°C to +70°C
-40°C to +85°C
-40°C to +85°C
-55°C to +125°C
8 SO
Dice*
8 Plastic DIP
8 SO
8 CERDIP**
MAX765CPA
0°C to +70°C
8 Plastic DIP
MAX765CSA
0°C to +70°C
8 SO
MAX765C/D
0°C to +70°C
Dice*
MAX765EPA
-40°C to +85°C
8 Plastic DIP
MAX765ESA
-40°C to +85°C
8 SO
MAX765MJA
-55°C to +125°C
8 CERDIP**
Ordering Information continued on last page.
* Dice are tested at TA = +25°C, DC parameters only.
**Contact factory for availability and processing to MIL-STD-883.
バッテリ駆動アプリケーション
標準動作回路 ________________________
INPUT
3V TO 15V
ピン配置 ____________________________
TOP
TOP VIEW
VIEW
V+
OUTPUT
-5V
LX
MAX764
ON/OFF
47µH
SHDN
OUT
1
8
LX
FB
2
7
V+
6
V+
5
GND
SHDN 3
REF 4
MAX764
MAX765
MAX766
OUT
REF
FB
GND
DIP/SO
________________________________________________________________ Maxim Integrated Products
1
MAX764/MAX765/MAX766
概要 _______________________________
MAX764/MAX765/MAX766
-5V/-12V/-15V/可変出力
高効率、低消費、インバーティングDC-DC
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS
V+ to GND ..............................................................-0.3V to +17V
OUT to GND ...........................................................+0.5V to -17V
Maximum Differential (V+ to OUT) ......................................+21V
REF, SHDN, FB to GND ...............................-0.3V to (V+ + 0.3V)
LX to V+..................................................................+0.3V to -21V
LX Peak Current ...................................................................1.5A
Continuous Power Dissipation (TA = +70°C)
Plastic DIP (derate 9.09mW/°C above +70°C) ............727mW
SO (derate 5.88mW/°C above +70°C) .........................471mW
CERDIP (derate 8.00mW/°C above +70°C) .................640mW
Operating Temperature Ranges
MAX76_C_A ........................................................0°C to +70°C
MAX76_E_A .....................................................-40°C to +85°C
MAX76_MJA ..................................................-55°C to +125°C
Maximum Junction Temperatures
MAX76_C_A/E_A ..........................................................+150°C
MAX76_MJA .................................................................+175°C
Storage Temperature Range ............................-65°C to +160°C
Lead Temperature (soldering, 10sec) ............................+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
(V+ = 5V, ILOAD = 0mA, CREF = 0.1µF, TA = TMIN to TMAX, unless otherwise noted. Typical values are at TA = +25°C.)
PARAMETER
SYMBOL
V+ Input Voltage Range
V+
Supply Current
IS
Shutdown Current
ISHDN
Output Current and Voltage
(Note 1)
IFB
IOUT
MAX76_M
3.5
VREF
TYP
MAX
16.0
V+ = 16V, SHDN < 0.4V
90
V+ = 16V, SHDN > 1.6V
2
V+ = 10V, SHDN > 1.6V
1
-10
µA
10
MAX76_E
±70
MAX76_M
±90
150
260
MAX765C/E, -11.52V ≤ VOUT ≤ 12.48V
68
120
MAX765M, -11.52V ≤ VOUT ≤ 12.48V
50
120
V
5
±50
MAX764, -4.8V ≤ VOUT ≤ 5.2V
UNITS
120
MAX76_C
MAX766, -14.40V ≤ VOUT ≤ -15.60V
Reference Voltage
MIN
3.0
3V ≤ V+ ≤ 16V
FB Trip Point
FB Input Current
CONDITIONS
MAX76_C/E
mV
nA
mA
35
105
MAX76_C
1.4700
1.5
1.5300
MAX76_E
1.4625
1.5
1.5375
MAX76_M
1.4550
1.5
1.5450
MAX76_C/E
4
10
MAX76_M
4
15
40
100
V
REF Load Regulation
0µA ≤ IREF ≤ 100µA
REF Line Regulation
3V ≤ V+ ≤ 16V
Load Regulation (Note 2)
0mA ≤ ILOAD ≤ 100mA
0.008
%/mA
Line Regulation (Note 2)
4V ≤ V+ ≤ 6V
0.12
%/V
Efficiency (Note 2)
10mA ≤ ILOAD ≤ 100mA, VOUT = -5V
VIN = 5V
VOUT = -15V
SHDN Leakage Current
VIH
3V ≤ V+ ≤ 16V
SHDN Input Voltage Low
VIL
3V ≤ V+ ≤ 16V
±1
1.6
_______________________________________________________________________________________
µV/V
%
82
V+ = 16V, SHDN = 0V or V+
SHDN Input Voltage High
2
80
mV
µA
V
0.4
V
-5V/-12V/-15V/可変出力
高効率、低消費、インバーティングDC-DC
(V+ = 5V, ILOAD = 0mA, CREF = 0.1µF, TA = TMIN to TMAX, unless otherwise noted. Typical values are at TA = +25°C.)
PARAMETER
SYMBOL
CONDITIONS
ILXI + (V+) ≤ 20V
LX Leakage Current
LX On-Resistance
Peak Current at LX
IPEAK
MIN
TYP
MAX
MAX76_C
±5
MAX76_E
±10
MAX76_M
±30
IVOUTI + (V+) ≥ 10V
IVOUTI + (V+) ≥ 10V
1.4
0.5
0.75
UNITS
µA
2.5
Ω
A
Maximum Switch On-Time
tON
12
16
20
µs
Minimum Switch Off-Time
tOFF
1.8
2.3
2.8
µs
Note 1: See Maximum Output Current vs. Supply Voltage graph in the Typical Operating Characteristics. Guarantees are based on
correlation to switch on-time, switch off-time, on-resistance, and peak current rating.
Note 2: Circuit of Figure 2.
標準動作特性 _______________________________________________________________
(V+ = 5V, VOUT = -5V, TA = +25°C, unless otherwise noted.)
MAX765
EFFICIENCY vs. LOAD CURRENT
100
80
70
70
V+ = 10V
50
40
V+ = 15V
40
20
20
CIRCUIT OF FIGURE 2
VOUT = -5V ±4%
0
V+ = 5V
50
30
10
80
60
30
1
10
100
LOAD CURRENT (mA)
1000
70
V+ = 5V
60
50
40
30
20
CIRCUIT OF FIGURE 2
VOUT = -12V ±4%
10
0
0.1
90
EFFICIENCY (%)
80
60
V+ = 8V
90
100
MAX764-02
V+ = 5V
EFFICIENCY (%)
EFFICIENCY (%)
90
MAX764-01
100
MAX766
EFFICIENCY vs. LOAD CURRENT
MAX764-03
MAX764
EFFICIENCY vs. LOAD CURRENT
CIRCUIT OF FIGURE 2
VOUT = -15V ±4%
10
0
0.1
1
10
100
LOAD CURRENT (mA)
1000
0.1
1
10
100
1000
LOAD CURRENT (mA)
_______________________________________________________________________________________
3
MAX764/MAX765/MAX766
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)
標準動作特性(続き)__________________________________________________________
(V+ = 5V, VOUT = -5V, TA = +25°C, unless otherwise noted.)
NO-LOAD SUPPLY CURRENT
vs. SUPPLY VOLTAGE
400
300
200
VOUT = -12V
100
VOUT = -15V
0
80
75
70
65
MAX764 -06
85
80
75
70
V+ = 5V
65
60
50
SUPPLY VOLTAGE (V)
SUPPLY VOLTAGE (V)
TEMPERATURE (°C)
SHUTDOWN CURRENT
vs. TEMPERATURE
MAXIMUM SWITCH ON-TIME
vs. TEMPERATURE
MINIMUM SWITCH OFF-TIME
vs. TEMPERATURE
2.0
1.5
V+ = 8V
1.0
16.6
16.4
V+ = 15V
16.2
16.0
15.8
15.6
V+ = 5V
15.4
2.60
15.2
V+ = 4V
0 20 40 60 80 100 120 140
-60 -40 -20
TEMPERATURE (°C)
SWITCH ON/OFF-TIME RATIO
vs. TEMPERATURE
7.0
6.9
6.8
6.7
6.6
V+ = 5V
6.4
6.3
6.2
0 20 40 60 80 100 120 140
TEMPERATURE (°C)
V+ = 15V
2.45
2.40
V+ = 5V
2.35
2.30
2.25
0 20 40 60 80 100 120 140
TEMPERATURE (°C)
TEMPERATURE (°C)
START-UP SUPPLY VOLTAGE
vs. OUTPUT CURRENT
LX LEAKAGE CURRENT
vs. TEMPERATURE
MAX764 -11
8
CIRCUIT OF FIGURE 2
7
6
5
4
3
2
10,000
IVOUTI + (V+) = 20V
1000
100
10
1
1
0
-60 -40 -20
2.50
-60 -40 -20
0 20 40 60 80 100 120 140
LX LEAKAGE CURRENT (nA)
7.1
START-UP SUPPLY VOLTAGE (V)
MAX764 -10
7.2
2.55
2.20
15.0
-60 -40 -20
0 20 40 60 80 100 120 140
MAX764 -09
16.8
-60 -40 -20
MINIMUM SWITCH OFF-TIME (µs)
V+ = 15V
17.0
MAXIMUM SWITCH ON-TIME (µs)
MAX764 -07
2.5
0.5
4
90
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
3.0
6.5
V+ = 15V
95
55
60
3.5
SHUTDOWN CURRENT (µA)
85
100
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
4.0
0
90
110
105
MAX764-12
VOUT = -5V
95
MAX764 -08
500
100
MAX764 -05
MAX764 -04
CIRCUIT OF FIGURE 2
NO-LOAD SUPPLY CURRENT (µA)
MAXIMUM OUTPUT CURRENT (mA)
600
NO-LOAD SUPPLY CURRENT
vs. TEMPERATURE
NO-LOAD SUPPLY CURRENT (µA)
MAXIMUM OUTPUT CURRENT
vs. SUPPLY VOLTAGE
SWITCH ON/OFF-TIME RATIO (µs/µs)
MAX764/MAX765/MAX766
-5V/-12V/-15V/可変出力
高効率、低消費、インバーティングDC-DC
0
50
100
150
200
OUTPUT CURRENT (mA)
250
300
20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
TEMPERATURE (°C)
_______________________________________________________________________________________
-5V/-12V/-15V/可変出力
高効率、低消費、インバーティングDC-DC
(V+ = 5V, VOUT = -5V, TA = +25°C, unless otherwise noted.)
PEAK CURRENT AT LX
vs. TEMPERATURE
0.90
CURRENT AT LX (A)
IVOUTI + (V+) = 10V
1.8
1.6
IVOUTI + (V+) = 15V
1.4
1.2
IVOUTI + (V+) = 20V
0.85
IVOUTI + (V+) = 15V
0.80
0.75
0.70
1.0
IVOUTI + (V+) = 10V
IVOUTI + (V+) = 20V
250
200
0 20 40 60 80 100 120 140
IREF = 50µA
100
50
IREF = 100µA
0
-60 -40 -20
TEMPERATURE (°C)
0 20 40 60 80 100 120 140
-60 -40 -20
TEMPERATURE (°C)
SUPPLY CURRENT
vs. SUPPLY VOLTAGE
SUPPLY CURRENT (mA)
1.504
1.502
1.500
1.498
1.496
MAX764-17
1000
MAX764 -16
1.506
0 20 40 60 80 100 120 140
TEMPERATURE (°C)
REFERENCE OUTPUT
vs. TEMPERATURE
REFERENCE OUTPUT (V)
-60 -40 -20
IREF = 10µA
150
0.65
0.8
MAX764 -15
MAX764 14
2.0
LX ON-RESISTANCE (Ω)
0.95
MAX764 -13
2.2
REFERENCE OUTPUT RESISTANCE
vs. TEMPERATURE
REFERENCE OUTPUT RESISTANCE (Ω)
LX ON-RESISTANCE
vs. TEMPERATURE
ILOAD = 100mA
100
10
1
ILOAD = 0mA
0.1
1.494
CIRCUIT OF FIGURE 2
1.492
-60 -40 -20
0 20 40 60 80 100 120 140
TEMPERATURE (°C)
0.01
0
2
4
6
8
10
12
14
16
SUPPLY VOLTAGE (V)
_______________________________________________________________________________________
5
MAX764/MAX765/MAX766
標準動作特性(続き)__________________________________________________________
MAX764/MAX765/MAX766
-5V/-12V/-15V/可変出力
高効率、低消費、インバーティングDC-DC
標準動作特性(続き)__________________________________________________________
(V+ = 5V, VOUT = -5V, TA = +25°C, unless otherwise noted.)
TIME TO ENTER/EXIT SHUTDOWN
LOAD-TRANSIENT RESPONSE
0V
A
A
B
0V
B
0mA
5ms/div
CIRCUIT OF FIGURE 2, V+ = 5V, VOUT = -5V
A: VOUT, 50mV/div, AC-COUPLED
B: ILOAD, 0mA TO 100mA, 100mA/div
2ms/div
CIRCUIT OF FIGURE 2, V+ = 5V, ILOAD = 100mA, VOUT = -5V
A: VOUT, 2V/div
B: SHUTDOWN PULSE, 0V TO 5V, 5V/div
DISCONTINUOUS CONDUCTION AT
HALF AND FULL CURRENT LIMIT
LINE-TRANSIENT RESPONSE
A
A
B
0A
B
0V
C
0V
5ms/div
CIRCUIT OF FIGURE 2, VOUT = -5V, ILOAD = 100mA
A: VOUT, 50mV/div, AC-COUPLED
B: V+, 5V TO 10V, 5V/div
6
5µs/div
CIRCUIT OF FIGURE 2, V+ = 5V, VOUT = -5V, ILOAD = 140mA
A: OUTPUT RIPPLE, 100mV/div
B: INDUCTOR CURRENT, 500mA/div
C: LX WAVEFORM, 10V/div
_______________________________________________________________________________________
-5V/-12V/-15V/可変出力
高効率、低消費、インバーティングDC-DC
(V+ = 5V, VOUT = -5V, TA = +25°C, unless otherwise noted.)
DISCONTINUOUS CONDUCTION AT
HALF CURRENT LIMIT
CONTINUOUS CONDUCTION AT
FULL CURRENT LIMIT
A
A
B
B
0A
0A
0V
C
5µs/div
CIRCUIT OF FIGURE 2, V+ = 5V, VOUT = -5V, ILOAD = 80mA
A: OUTPUT RIPPLE, 100mV/div
B: INDUCTOR CURRENT, 500mA/div
C: LX WAVEFORM, 10V/div
0V
C
5µs/div
CIRCUIT OF FIGURE 2, V+ = 5V, VOUT = -5V, ILOAD = 240mA
A: OUTPUT RIPPLE, 100mV/div
B: INDUCTOR CURRENT, 500mA/div
C: LX WAVEFORM, 10V/div
端子説明 ___________________________________________________________________
端子
名称
1
OUT
機 能
2
FB
3
SHDN
4
REF
外部負荷を100µAまで駆動できる1.5Vのリファレンス出力。0.1µFのコンデンサでグランドにバイパスしてください。
5
GND
グランド
6, 7
V+
プラス電源入力。必ずまとめて接続してください。V+及びGNDピンのできるだけ近くに0.1µFの入力バイパス
コンデンサを接続してください。
8
LX
内部PチャネルパワーMOSFETのドレイン。LXのピーク電流制限は0.75Aです。
固定出力動作の検出入力(VFB = VREF)。OUTは必ずVOUTに接続してください。
フィードバック入力。内部分圧器を用いてあらかじめ設定された出力にする場合は、FBをREFに接続してく
ださい。可変出力の場合は、「出力電圧の設定」の項で説明されている通り、外部分圧器を使用してください。
アクティブハイのシャットダウン入力。SHDNがハイの場合、この素子はシャットダウンモードに入り、消費
電流は5µA以下になります。通常動作時はグランドに接続してください。
_______________________________________________________________________________________
7
MAX764/MAX765/MAX766
標準動作特性(続き)__________________________________________________________
MAX764/MAX765/MAX766
-5V/-12V/-15V/可変出力
高効率、低消費、インバーティングDC-DC
FB
COMPARATOR
MAX764
MAX765
MAX766
REF
SHDN
ERROR
COMPARATOR
OUT
V+
N
V+
1.5V
REFERENCE
Q
TRIG
ONE-SHOT
FROM V+
S
TRIG
Q
Q
R
P
CURRENT
COMPARATOR
FROM OUT
LX
ONE-SHOT
0.2V
(FULL
CURRENT)
CURRENT
CONTROL CIRCUITS
0.1V
(HALF
CURRENT)
FROM V+
GND
図1. ブロックダイアグラム
詳細 _______________________________
1) スイッチング周波数が300kHzと高いため、超小型(直
径5mm以下)の表面実装インダクタで動作可能です。
動作原理
2) 電流制限PFM制御方式の採用により、広範囲の負荷
電流に対して80%以上の効率を達成しています。
MAX764/MAX765/MAX766はそれぞれ-5V、-12V、-15V
の固定出力を備えたBiCMOSインバーティングスイッチ
モード電源です。外部抵抗分圧器を用いることで、任
意の電圧に設定することもできます。これらの製品は
パルス周波数変調(パルススキッピング)とパルス幅変
調(連続パルス)の両方の利点を兼ね備えた独自の制御
方式を採用しています。内部PチャネルパワーMOSFET
の許容ピーク電流が0.75Aとなるため、従来のパルス周
波数変調(PFM)素子に比べて出力電流が増えています。
図1にMAX764/MAX765/MAX766のブロックダイアグラ
ムを示します。
MAX764/MAX765/MAX766は従来の解決法と比較して
以下の3つの点が改善されています。
8
3) 最大自己消費電流は僅か120µAです。
図2及び図3にこれらの素子の標準的なアプリケーション
回路を示します。これらの構成ではICは入力(V+)と出力
(VOUT)の総電圧差によって駆動されます。この方式の利
点は内部PチャネルパワーMOSFETのゲートに印加され
る信号が最大になることです。これによりゲート駆動
電圧が高くなり、スイッチのオン抵抗が減少し、DCDCコンバータの効率が高まります。
LXピンの電圧はV+(スイッチON時)から│VOUT│ + ダイ
オードドロップ(スイッチOFF時)までスイングするため、
入力電圧と出力電圧間の電圧差の絶対値は最大21Vまで
に制限されています。
_______________________________________________________________________________________
-5V/-12V/-15V/可変出力
高効率、低消費、インバーティングDC-DC
PFM制御方式
MAX764/MAX765/MAX766は、PFMとPWMの利点を兼
ね備えたマキシム社独自の電流制限PFM制御方式を採用
しています。従来のパルススキッピングPFMコンバータ
の超低消費電流と電流モードパルス幅変調(PWM)コン
バータの重負荷時における高効率を組合せています。
VIN
1
C1
120µF
20V
V+
OUT
7
C2
0.1µF
3
2
4
MAX764
SHDN
MAX765
MAX766
V+
FB
LX
6
D1
1N5817
8
REF
C4
68µF
20V
GND
C3
0.1µF
図2.
VOUT
L1
47µH
5
PRODUCT
OUTPUT
VOLTAGE (V)
INPUT
VOLTAGE (V)
MAX764
MAX765
MAX766
-5
-12
-15
3 to 15
3 to 8
3 to 5
この制御方式は広範囲の負荷に対して高効率を達成で
きると共に、電流検出機能と高周波動作が超小型外付
部品の使用を可能にします。
従来のPFMコンバータと同様に、出力が安定化範囲か
ら外れていることを電圧コンパレータが検出すると、
内部パワーMOSFETがオンになります(図1)。しかし、
従来のPFMコンバータとは異なり、スイッチングはピ
ーク電流制限機能及びスイッチの最大オン時間(16µs)
と最小オフ時間(2.3µs)を設定する1対の単安定マルチ
バイプレータの組合せによって行われます。一旦オフ
になると最小オフ時間用の単安定マルチバイブレータ
がスイッチを2.3µs間オフに保ちます。この最小オフ時
間が過ぎると、スイッチは 1) 出力が安定化状態であれ
ばオフのまま留まり、2) 出力が安定化範囲外であれば
再びオンになります。
MAX764/MAX765/MAX766はピークインダクタ電流を
制限します。このため、これらの素子は連続コンダク
ションモードで動作し、重負荷時も高効率を維持する
ことができます(「標準動作特性」の項の「フル電流制限
での連続コンダクション」の写真を参照)。この電流制
限機能が制御回路の中心部になっています。一旦オン
になると、1) 最大オン時間単安定マルチバイブレータ
がオフになる(16µs後)か、2) 電流制限に達するまで
スイッチはオンに留まります。
軽負荷時の効率を向上させるために、最初の2つのパル
スの電流制限はピーク電流制限の半分に設定されます。
これらのパルスが出力電圧を安定化範囲に戻せる場合
は、電圧コンパレータがMOSFETをオフに保持し、電流
制限はピーク電流制限の半分に維持されます。2つのパ
ルス後も出力電圧がまだ安定化範囲外にある場合、次の
パルスの電流制限は0.75Aピークまで増加します(「標準
動作特性」の項の「ハーフ及びフル電流制限での断続
コンダクション」の写真を参照)。
固定出力電圧動作
VIN
C1
120µF
20V
シャットダウンモード
C2
0.1µF
R2
1
3
2
V+
OUT
SHDN MAX764
V+
MAX765
MAX766
FB
LX
7
6
8
D1
1N5817
R1
4
REF
GND
C3
0.1µF
5
L1
47µH
C4
68µF
20V
VOUT
-1V to
-16V
SHDNがハイの場合、MAX764/MAX765/MAX766は
シャットダウンモードに入り、この時の消費電流は僅
か5µA以下になります。このモードでは内部バイアス回
路(リファレンスを含む)はターンオフされ、OUTはグ
ランドに放電します。SHDNはTTL/CMOSロジックレベ
ル入力です。通常動作ではSHDNをGNDに接続してくだ
さい。電流制限付電源での動作の場合は、無負荷状態
あるいはシャットダウンモード状態でパワーアップさ
せることで(V+が3.0Vを超えるまでSHDNをハイに維持)
省電力及びパワーアップ時の電流サージの抑制が可能
になります(「標準動作特性」の項の「消費電流と電源電
圧の関係」のグラフを参照)。
図3. 可変出力電圧動作
_______________________________________________________________________________________
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MAX764/MAX765/MAX766
-16Vよりも低い出力電圧が必要な場合は、MAX764/
MAX765/MAX766の代わりに外部スイッチを用いた
MAX774/MAX775/MAX776又はMAX1774を使用してく
ださい。
MAX764/MAX765/MAX766
-5V/-12V/-15V/可変出力
高効率、低消費、インバーティングDC-DC
動作モード
ダイオードの選択
高出力電流時にはMAX764/MAX765/MAX766は連続
コンダクションモードで動作します。このモードでは
常時インダクタ内に電流が流れ、スイッチ電流の限界
を超えずに安定化状態を維持するために、制御回路は
スイッチのデューティサイクルをサイクル毎に調節し
ます。これにより、優れた負荷変動応答及び高効率が
達成されます。
MAX764/MAX765/MAX766はスイッチング周波数が高
いため、高速整流器を必要とします。
断続コンダクションモードでは、インダクタ内の電流
はまずゼロから始まり、ピーク値に達し、その後に再
びゼロまで下降します。高効率は維持できるものの、
出力リップルが僅かながら増加することがあります。
設計手順 ____________________________
出力電圧の設定
図3に示す構成の通り、MAX764/MAX765/MAX766の出
力電圧は外部抵抗R1とR2を用いることで-1.0V∼-16V
の範囲で調節できます。可変出力にするときはフィー
ドバック抵抗R1を150kΩにし、R2は次式から求めます。
I I
VOUT
R2 = (R1) ———
VREF
ここでVREF = 1.5Vです。
固定出力にするときはFBをREFに接続してください。
インダクタの選択
連続コンダクションモード、断続コンダクションモード
のいずれの場合も、実用的なインダクタ値の範囲は
22µH∼68µHです。インダクタ値が低すぎる場合、電流
制限コンパレータがスイッチをターンオフできる前に
コイル内の電流が高レベルに上昇してしまうため、電力
が無駄になり効率が低下します。ここでインダクタ値
の上限は特に重要ではありません。殆どのアプリケー
ションでは47µHのインダクタを最適に使用できます。
最大限の効率を得る場合は、DC抵抗の低いコイル(で
きれば100mΩ以下)を使用してください。放射ノイズ
を抑えるためにはトロイダル、ポットコアあるいはシー
ルド付コイルを使用してください。フェライトコア(あ
るいは相当品)を備えたインダクタが推奨されます。
インダクタの飽和電流定格は0.75Aのピーク電流制限よ
りも大きくしてください。一般的には、インダクタに
約20%までの過飽和バイアスをかけても(インダクタン
スが公称値より20%低い状態)支障はありません。
様々なアプリケーション用のインダクタの種類及び
メーカを表1に示します。この表に示されている表面実
装インダクタでの効率は大型スルーホールインダクタ
の効率とほぼ等しくなっています。
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1N5817や1N5818等、平均電流定格が0.75Aのショット
キダイオードを使用してください。ショットキーは漏
れ電流が大きいため、高温、軽負荷のアプリケーショ
ンには不適切な場合があります。このような場合は、
MUR105あるいはEC11FS1等の高速シリコンダイオード
を用いることができます。高温でかつ重負荷のアプリ
ケーションでは、ショットキーの利点である順方向電圧
の低さが高漏れ電流の欠点を十分補う場合があります。
コンデンサの選択
出力フィルタコンデンサ
出力フィルタコンデンサ(C4)の主要な選択基準は実効直
列抵抗(ESR)が低いことです。出力電圧にみられる高周
波リップルの振幅は、インダクタ電流変動と出力フィル
タコンデンサのESRの積によって決まります。68µF、
20V、ESR 45mΩ(SAシリーズ)のSanyoのOS-CONコン
デンサを用い、150mAの負荷電流で5Vを-5Vに変換する
場合のリップルは、50mV typになります。
出力フィルタコンデンサのESRは効率にも影響します。
性能を十分に発揮させるためには68µF以上で電圧定格
が20V以上の低ESRコンデンサをご使用してください。
現在提供されている最小の低ESR表面実装タンタルコン
デンサはSpragueの595Dシリーズです。SanyoのOS-CON
シリーズの有機半導体及びAVXのTPSシリーズのタンタ
ルコンデンサも非常に低いESRを示します。OS-CONコ
ンデンサは特に低温で有用です。表1に低ESRコンデン
サのメーカが記載されています。
表1に記載されているコンデンサ(及びその相当品)以外
のコンデンサを使用する場合は、出力フィルタコン
デンサのサイズを大きくするか、あるいはコンデンサ
を並列にすることでESRを低減してください。
入力バイパスコンデンサ
入力バイパスコンデンサC1は、電源から流れ出るピー
ク電流を低減し、MAX764∼MAX766のスイッチング動
作によって生じる電源でのノイズを低減します。V+入
力で必要となるコンデンサのサイズは、入力電源イン
ピーダンスによって決まります。出力フィルタの場合と
同様に低ESRコンデンサが強く推奨されます。出力電流
が250mAまでであれば、電圧定格が20V以上の100µF∼
120µFコンデンサ(C1)を0.1µFコンデンサ(C2)と並列に
用いることは、殆どのアプリケーションで適切です。
C2はV+とGNDピンのできるだけ近くに取付ける必要が
あります。
______________________________________________________________________________________
-5V/-12V/-15V/可変出力
高効率、低消費、インバーティングDC-DC
0.1µFのコンデンサ(C3)でREFをバイパスしてください。
REF出力は外部負荷に最大100µAまでの電流を供給でき
ます。
レイアウト上の配慮
高電流レベルと高速スイッチング波形によって生じる
ノイズを低減するためには、PCボードを適切にレイア
ウトすることが重要です。GND、入力バイパスコンデ
ンサのグランドリード及び出力フィルタのグランド
リードを一点に接続すること ( 星 型 構 成 ) でグランド
ノイズを低減できます。また、リードをなるべく短く
することで、浮遊容量、トレース抵抗及び放射ノイズ
を最小限に抑えることができます。FB及びLXに接続さ
れているトレースは特に短くしてください。C2はV+及
びGNDピンにできるだけ近く取付ける必要があります。
外部抵抗分圧器を用いる場合(図3)は、FBから抵抗への
トレースをなるべく短くする必要があります。
表1. 部品メーカ
PRODUCTION METHOD
INDUCTORS
CAPACITORS
Sumida
CD75/105 series
Matsuo
267 series
Coiltronics
CTX series
Sprague
595D/293D series
Coilcraft
DT/D03316 series
AVX
TPS series
Miniature Through-Hole
Sumida
RCH895 series
Sanyo
OS-CON series (very low ESR)
Low-Cost Through-Hole
Renco
RL1284 series
Nichicon
PL series
Surface Mount
SUPPLIER
PHONE
DIODES
Nihon
EC10QS02L (Schottky)
EC11FS1 (high-speed silicon)
Motorola
1N5817, 1N5818, (Schottky)
MUR105 (high-speed silicon)
FAX
AVX
USA:
(803) 448-9411
(803) 448-1943
Coilcraft
USA:
(708) 639-6400
(708) 639-1469
Coiltronics
USA:
(407) 241-7876
(407) 241-9339
Matsuo
USA:
(714) 969-2491
Japan: 81-6-337-6450
(714) 960-6492
81-6-337-6456
Motorola
USA:
(800) 521-6274
(602) 952-4190
Nichicon
USA:
(708) 843-7500
Japan: 81-7-5231-8461
(708) 843-2798
81-7-5256-4158
Nihon
USA:
(805) 867-2555
Japan: 81-3-3494-7411
(805) 867-2556
81-3-3494-7414
Renco
USA:
(516) 586-5566
(516) 586-5562
Sanyo OS-CON
USA:
(619) 661-6835
Japan: 81-7-2070-1005
(619) 661-1055
81-7-2070-1174
Sprague Electric Co.
USA:
(603) 224-1961
(603) 224-1430
Sumida
USA:
(708) 956-0666
Japan: 81-3-3607-5111
(708) 956-0702
81-3-3607-5144
______________________________________________________________________________________
11
MAX764/MAX765/MAX766
リファレンスコンデンサ
MAX764/MAX765/MAX766
-5V/-12V/-15V/可変出力
高効率、低消費、インバーティングDC-DC
型番(続き)__________________________
PART
TEMP. RANGE
チップ構造図 ________________________
PIN-PACKAGE
MAX766CPA
0°C to +70°C
8 Plastic DIP
MAX766CSA
MAX766C/D
MAX766EPA
MAX766ESA
MAX766MJA
0°C to +70°C
0°C to +70°C
-40°C to +85°C
-40°C to +85°C
-55°C to +125°C
8 SO
Dice*
8 Plastic DIP
8 SO
8 CERDIP**
LX
OUT
* Dice are tested at TA = +25°C, DC parameters only.
**Contact factory for availability and processing to MIL-STD-883.
0.145"
(3683µm)
V+
FB
V+
SHDN
REF
GND
0.080"
(2032µm)
TRANSISTOR COUNT: 443
SUBSTRATE CONNECTED TO V+
販売代理店
〒169 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
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