19-1307; Rev 0a; 11/97 ステップアップ/ダウンDC-DCコンバータ QSOPパッケージ 概要 ___________________________________ 特長 ___________________________________ MAX1672は、ステップアップDC-DCコンバータとリニア レギュレータを組み合わせることによって、ステップ アップ/ダウン電圧変換を提供しています。本製品は、 出力電圧に対して上又は下に変化する入力に対して一定 の出力電圧を提供します。入力範囲は1.8V∼11V、出力 は3.3V又は5Vにプリセットされています。出力は2つ の抵抗を使用して、1.25V∼5.5Vに設定することもで きます。標準効率は85%です。 ◆ ステップアップ/ダウン電圧変換 MAX1672はステップアップ/リニアレギュレータ構成 であるため、SEPICやフライバック構成に比べて物理的 に小さな単一のインダクタで動作させることができま す。スイッチ電流も選択可能であるため、低電流アプ リケーションでは小さなインダクタを使用できます。 リニアレギュレータは、出力リップル電圧を低減する フィルタの役割も果たします。 ◆ SEPICやフライバックよりも小さなインダクタを使用 MAX1672の自己消費電流は85µAと小さく、ロジック 制御シャットダウン中はさらに0.1µAまで低減します。 シャットダウン中の出力電圧は入力から切り離されま す。MAX1672はP G I /PGO低バッテリデティクタも 備えています。 ◆ パッケージ：16ピンQSOP (8ピンSOPと同じ実装面積) MAX1672は、16ピンQSOP(標準8ピンSOPと同サイ ズ)で提供されています。より大きな出力電流を供給す る大型デバイスとしては、MAX710/MAX711を参照し てください。実装済みのMAX1672評価キットを使用す ると、設計をスピードアップできます。 アプリケーション _______________________ シングルセル リチウム 電池駆動のポータブル機器 2∼4セルの単三アルカリ ハンドヘルド機器 3.3V及びその他の 低電圧機器 AC入力アダプタ付の バッテリ駆動機器 ◆ 入力電圧範囲：1.8V∼11V ◆ 出力電圧：3.3V/5V又は可変 ◆ 出力電流： 5Vで300mA(VIN≧2.5V) 5Vで150mA(VIN≧1.8V) ◆ シャットダウン中は負荷を入力から切断 ◆ バッテリからの消費電流： 85µA(無負荷) 0.1µA(シャットダウン) PGOローバッテリコンパレータ ◆ PGI/P ◆ 外部FET不要 ◆ サーマル及び短絡保護 型番 ___________________________________ PART TEMP. RANGE MAX1672C/D 0°C to +70°C MAX1672EEE -40°C to +85°C PIN-PACKAGE Dice* 16 QSOP *Dice are tested at TA = +25°C. ピン配置 _______________________________ ディジタルカメラ 標準動作回路 ___________________________ INPUT 1.8V TO 11V TOP VIEW LX 1 IN PGND 2 LX PS PGI OFF ONA ON 3.3V OFF ONB ONA 4 5V 3/5 0.5A 0.8A ILIM OUT PG0 FB REF PGND GND 15 PGND ONB 3 MAX1672 ON 16 LX 3.3V/5V OUTPUT LOW-BATTERY DETECTOR OUTPUT 14 GND MAX1672 13 REF 3/5 5 12 IN PGI 6 11 PS PGO 7 10 FB ILIM 8 9 OUT QSOP ________________________________________________________________ Maxim Integrated Products 1 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。http://www.maxim-ic.com MAX1672 NUAL KIT MA ATION EET H S A EVALU T WS DA FOLLO MAX1672 ステップアップ/ダウンDC-DCコンバータ QSOPパッケージ ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS IN, PS, LX, OUT, PGO to GND ......................... -0.3V to +11.5V ILIM, ONA, ONB, FB, 3/5, REF, PGI to GND......................................-0.3V to (VPS + 0.3V) PGND to GND .......................................................-0.3V to +0.3V OUT Short Circuit to GND ..........................................Continuous Output Current ..................................................................350mA Continuous Power Dissipation (TA = +70°C) 16-Pin QSOP (derate above +70°C by 8.3mW/°C).......667mW Operating Temperature Range ......................... -40°C to +85°C Junction Temperature .................................................... +150°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 (VPS = 6V, CREF = 0.1µF, COUT = 4.7µF, TA = -40°C to +85°C, unless otherwise noted. Typical values are at TA = +25°C.) (Note 1) PARAMETER CONDITIONS MIN Input Voltage Startup Voltage Output Voltage TYP 1.8 MAX UNITS 11.0 V 0.9 FB = GND, IOUT = 0mA to 150mA 3/5 = GND 3/5 = PS TA = 0°C to +85°C 4.8 TA = -40°C to +85°C 4.75 TA = 0°C to +85°C 3.17 TA = -40°C to +85°C 3.13 Output Voltage Adjustment Range V 5.2 5.00 5.25 3.43 3.30 1.25 V 3.47 5.5 V Output Load Regulation VIN = 2V, 3/5 = GND, FB = GND, IOUT = 10mA to 150mA 0.003 %/mA Output Line Regulation VIN = 3V to 5V, 3/5 = GND, IOUT = 100mA 0.15 %/V Quiescent Current ONA = PS or ONB = GND, current measured into PS pin, IOUT = 0mA 85 125 µA Shutdown Quiescent Current ONA = GND, ONB = PS, current measured into PS pin 0.1 1 µA Reference Voltage IREF = 0mA 1.21 1.25 1.29 TA = 0°C to +85°C 1.21 1.25 1.29 TA = -40°C to +85°C 1.20 V FB Voltage OUT = FB FB Dual-Mode Trip Threshold Hysteresis = 15mV typical 70 FB Input Current VFB = 1.3V 1 50 nA IN Input Current VIN = GND to 11V 3 6 µA VPS = 5.5V, ILX = 50mA 0.6 1.3 VPS = 2.7V, ILX = 50mA 0.9 2.0 VLX = 11V, ONA = GND, ONB = PS 0.1 1 LX On-Resistance LX Leakage Current ILIM = GND LX Current Limit ILIM = PS Output PFET Resistance 0.35 0.5 0.65 TA = -40°C to +85°C 0.3 0.5 0.7 TA = 0°C to +85°C 0.6 0.8 1.0 TA = -40°C to +85°C 0.5 0.8 1.1 VPS = 5.5V, IOUT = 50mA 1.2 2.4 VPS = 2.7V, IOUT = 50mA 2.3 4.6 2 VPS = 5.5V 0.35 V mV TA = 0°C to +85°C Output PFET Leakage Current VOUT = 0V, ONA = GND, ONB = PS Output PFET Current Limit 1.30 Ω µA A Ω 0.1 1 µA 0.7 1.4 A _______________________________________________________________________________________ ステップアップ/ダウンDC-DCコンバータ QSOPパッケージ (VPS = 6V, CREF = 0.1µF, COUT = 4.7µF, TA = -40°C to +85°C, unless otherwise noted. Typical values are at TA = +25°C.) (Note 1) PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS Thermal Shutdown Threshold 150 °C Thermal Shutdown Hysteresis 20 °C PGO COMPARATOR PGI/P PGI Input Bias Current VPGI = 1.3V 1 Hysteresis 50 nA 30 PGI Threshold Voltage TA = 0°C to +85°C 1.21 TA = -40°C to +85°C 1.19 mV 1.29 1.25 1.31 V PGO Output Leakage VPGO = 11V 0.1 1 µA PGO Output Low Voltage IPGO = 2mA, VPGI = 1.2V 0.1 0.4 V 0.4 V 100 nA LOGIC AND CONTROL INPUTS Input Low Voltage ONA, ONB, 3/5; ILIM Input High Voltage ONA, ONB, 3/5; ILIM Input Bias Current ONA, ONB, 3/5, ILIM 1.6 V 1 Note 1: Specifications to -40°C are guaranteed by design. 標準動作特性 ______________________________________________________________________ (TA = +25°C, unless otherwise noted.) 80 70 VIN = 1.8V 90 VIN = 2.7V EFFICIENCY (%) VIN = 2.7V 80 70 60 50 1 10 100 OUTPUT CURRENT (mA) 70 VOUT = 3.3V 60 VIN = 0.9V 50 50 0.1 VOUT = 5V 80 VIN = 1.8V VIN = 0.9V 60 VIN = 3.3V 90 EFFICIENCY (%) EFFICIENCY (%) VIN = 3.6V 100 MAX1672-02 VIN = 5V 90 100 MAX1672-01 100 EFFICIENCY vs. INPUT VOLTAGE (IOUT = 10mA) EFFICIENCY vs. OUTPUT CURRENT (VOUT = 3.3V) MAX1672-03 EFFICIENCY vs. OUTPUT CURRENT (VOUT = 5V) 1000 0.1 1 10 100 OUTPUT CURRENT (mA) 1000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 INPUT VOLTAGE (V) _______________________________________________________________________________________ 3 MAX1672 ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) 標準動作特性(続き)_________________________________________________________________ (TA = +25°C, unless otherwise noted.) ILIM = PS (0.8A) ILIM = GND (0.5A) 100 300 ILIM = PS (0.8A) 200 ILIM = GND (0.5A) 100 MAXIMUM RECOMMENDED OUTPUT CURRENT VOUT = 5V 300 200 VOUT = 3.3V 100 VOUT = 5V TA = +25°C TA = +85°C 0 1 2 3 4 VOUT = 3.3V 0 0 0 0 1 2 3 4 4 5 6 7 8 9 MAX1672-06 MAXIMUM RECOMMENDED OUTPUT CURRENT 400 MAXIMUM RECOMMENDED INPUT VOLTAGE 300 MAX1672-05 MAXIMUM RECOMMENDED OUTPUT CURRENT 400 MAXIMUM OUTPUT CURRENT (mA) MAX1672-04 MAXIMUM OUTPUT CURRENT (mA) 400 200 MAXIMUM OUTPUT CURRENT vs. INPUT VOLTAGE (POWER DISSIPATION LIMIT) MAXIMUM OUTPUT CURRENT vs. INPUT VOLTAGE (VOUT = 3.3V) MAXIMUM OUTPUT CURRENT (mA) MAXIMUM OUTPUT CURRENT vs. INPUT VOLTAGE (VOUT = 5V) 10 11 12 INPUT VOLTAGE (V) INPUT VOLTAGE (V) INPUT VOLTAGE (V) NO-LOAD BATTERY CURRENT vs. INPUT VOLTAGE SHUTDOWN CURRENT vs. INPUT VOLTAGE LINEAR REGULATOR POWER-SUPPLY REJECTION RATIO vs. FREQUENCY 100 VOUT = 3.3V MAX1672-09 60 50 PSRR (dB) SUPPLY CURRENT (µA) VOUT = 5V 70 MAX1672-08 1 MAX1672-07 1000 SUPPLY CURRENT (µA) MAX1672 ステップアップ/ダウンDC-DCコンバータ QSOPパッケージ 0.1 40 30 20 10 10 0.01 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0 INPUT VOLTAGE (V) 1 2 3 4 5 6 7 8 0.01 9 10 11 LOAD-TRANSIENT RESPONSE LINE-TRANSIENT RESPONSE 1 10 100 MAX1672-12 A A 1000 OUTPUT RIPPLE (MEDIUM LOAD) MAX1672-11 MAX1672-10 0.1 FREQUENCY (kHz) INPUT VOLTAGE (V) A B B B 2ms/div A: VOUT = 5V (100mV/div, AC COUPLED) B: VIN = 2V TO 4V (IOUT = 100mA) 4 2ms/div A: VOUT = 5V (50mV/div, AC COUPLED) B: IOUT = 10mA TO 100mA (VIN = 2V) 10µs/div A: VOUT = 5V (20mV/div, AC COUPLED) B: IL1 (500mA /div) (VIN = 2.7V, IOUT = 80mA) _______________________________________________________________________________________ ステップアップ/ダウンDC-DCコンバータ QSOPパッケージ (TA = +25°C, unless otherwise noted.) OUTPUT RIPPLE (HEAVY LOAD) TURN-OFF DELAY START-UP DELAY MAX1672-13 MAX1672-15 MAX1672-14 A A A B B B 10µs/div A: VOUT = 5V (20mV/div, AC COUPLED) B: IL1 (500mA /div) (VIN = 2.7V, IOUT = 250mA) 50µs/div A: VOUT = (2V/div) B: ONB (2V/div) (VIN = 2.7V, RLOAD = 50Ω) 200µs/div A: VOUT = (2V/div) B: ONB (2V/div) (VIN = 2.7V, RLOAD = 50Ω) 端子説明 ___________________________________________________________________________ 端子 名称 機 能 内部NチャネルパワーMOSFETのドレインへのインダクタ接続部 1 LX 2 PGND 3 ONB オン制御入力。ONB = ロー又はONA = ハイの時、ICはオンになります。通常動作では、ONBをGNDに接続 してください(表1)。 4 ONA オン制御入力。ONA = ローかつONB = ハイの時、ICはオフになります。通常動作では、ONAをP Sに接続し てください(表1)。 5 3/5 出力電圧選択入力。P Sに接続すると3.3V出力、GNDに接続すると5V出力になります。V F B > 80mVの場合 は、3/5ピンの状態が無視されます。(表2) 6 PGI ローバッテリディテクタ入力(スレッショルド1.25V) 7 PGO ローバッテリディテクタ出力(オープンドレイン)。VPGIが1.25Vよりも高いとPGOはローに引き下げられます。 8 ILIM インダクタ電流リミット選択入力。PSに接続すると電流リミットが0.8A、GNDに接続すると電流リミットが0.5Aになります。 9 OUT レギュレータ出力。内部PFETリニアレギュレータのドレイン。4.7µFコンデンサでGNDにバイパスしてください。 10 FB フィードバック入力。3.3V又は5V出力の場合は、GNDに接続してください。可変出力の場合は、フィード バック抵抗分圧ネットワークに接続してください。V F B > 70mVの時は、3/ 5ピンの状態が無視されます。 11 PS ブートストラップ電源。ステップアップスイッチモードレギュレータの出力であり、内部PFETリニア レギュレータのソースでもあります。ICはこのピンから電源を得ています。 12 IN 入力電圧検出入力。入力電源に接続してください。 13 REF リファレンス電圧出力。0.1µFコンデンサでGNDにバイパスしてください。 14 GND アナロググランド 15 PGND 16 LX 電源グランド 電源グランド 内部NチャネルパワーMOSFETのドレインへのインダクタ接続部 _______________________________________________________________________________________ 5 MAX1672 標準動作特性(続き)_________________________________________________________________ MAX1672 ステップアップ/ダウンDC-DCコンバータ QSOPパッケージ LX REF ∆TON FIXED TOFF GENERATOR ERROR AMP 2 DRV N FB OFF ILIM 100mV IN CURRENT-LIMIT COMPARATOR INPUT MONITOR PGND OUT MAX1672 PS REF ONA REFERENCE GENERATOR ONB REF + OFFSET PS REF ERROR AMP 1 P FB2 OUT FB FB1 FB 70mV 3/5 PGO REF N N PGI 図1. ファンクションダイアグラム 6 _______________________________________________________________________________________ GND ステップアップ/ダウンDC-DCコンバータ QSOPパッケージ ステップアップスイッチモードコンバータ MAX1672は、ステップアップDC-DCコンバータとリニア レギュレータを組み合わせることにより、ステップ アップ/ダウン電圧変換を提供しています。ステップ アップコンバータはNチャネルパワーMOSFETスイッチ を備えており、リニアレギュレータはPチャネルMOSFET パス素子を備えています(図1)。ステップアップコン バータとリニアレギュレータは、同一の高精度電圧 リファレンスを共有しています。MAX1672の入力 範囲は+1.8V∼+11Vで、安定化出力は内部で+3.3V 又は+5Vにプリセットされています。2つの外付抵抗を 使用して、可変出力にすることもできます。昇圧効率 は2mA∼200mAの負荷範囲で80%(typ)を超えていま す。本デバイスは、P Sのステップアップ電圧出力から 得られるチップ電源によってブートストラップされて います。MAX1672は0.9V入力(typ)で起動します。 パルス周波数変調(PFM)制御方式(オフ時間が一定1µs でオン時間が可変)により、NチャネルMOSFETスイッチ が制御されます。OUTがレギュレーション範囲から 外れると、パルスが生成されます。そして、インダクタ 電流がピーク電流リミットに達した時点、あるいは最大 オン時間4µsが経過した時点(いずれか先に起きた方)で Nチャネルスイッチがターンオフします。この制御構造 により、重負荷での連続インダクタ電流と同様に、軽 負荷で高効率、断続インダクタ電流を実現します。 スイッチング周波数及び出力リップルは、負荷電流 及び入力電圧の関数です。 MAX1672はステップアップ/リニアレギュレータ構成 であるため、SEPICやフライバック構成に比べて物理 的に小さなインダクタで動作させることができます。 これはステップアップコンバータの1/2LI2の要求条件が SEPIC及びフライバックコンバータの半分で済むため です。また、スイッチング周波数が高いために低 インダクタ値(10µH)が可能で、さらにピークインダクタ 電流リミットが選択可能であるため電流飽和定格を 小さくできるため、インダクタの物理的寸法をさらに 小さくすることができます。 MAX1672は、ステップアップ動作とステップダウン 動作の両方で効率を最大にします。ステップアップ モード(VIN < VOUT)では、ステップアップレギュレータ のみがアクティブで、リニアレギュレータの方は(5V 出力の場合)1.2ΩPFETスイッチとして動作します。こ れにより、最適の効率(85% typ)が得られます。 低ドロップアウト、ステップダウン動作(VINがV OUTより も僅かに高い場合)では、ステップアップレギュレータ とリニアレギュレータの両方がアクティブです。ステップ アップレギュレータは、自動的にイネーブルされて リニアレギュレータの両端に余裕(5V出力の上に通常 1V)を維持します。この場合昇圧リップルはリニアレギュ レータによって除去され、OUTはドロップアウトなし でレギュレーション状態に維持されます。 通常のステップダウン動作(VINがV OUTより十分に高い 場合)では、リニアレギュレータのみがアクティブです。 動作モードは、VINとVOUTを比較するINピンを通じて内部 で自動的に制御されます。ステップアップ、低ドロップ アウトステップダウン及び通常ステップダウン動作の 間の遷移は安定していますが、出力DCレベル及び出力 リップルに小さな変化が現れます。 リニアレギュレータ 低ドロップアウトリニアレギュレータは、リファレンス、 エラーアンプ及びPチャネルMOSFETで構成されていま す。リファレンスは、エラーアンプ入力に接続されて います。エラーアンプは、このリファレンスを選択さ れたフィードバック電圧と比較して、その差を増幅し ます。この差が処理され、Pチャネルパストランジスタ のゲートに印加されます。 ILIM 電流リミット選択回路(ILIM)を使用して、2つのピーク 電流リミットである0.8A(ILIM = PS)及び0.5A(ILIM = GND)のどちらかを選択します。アプリケーションが低 出力電流を必要とする場合は(「標準動作特性」を参照)、 0.5Aを選択してください。ピーク電流リミットが小さ い場合は、小型で低コストのインダクタを使用できる うえ、出力リップルも小さくなります。 オン/オフコントロール MAX1672は、ロジック入力ONA及びONBによって ターンオン/オフされます(表1)。ONA = 1でONB = 0 の場合、デバイスはオンです。ONA = 0でONB = 1の 時、デバイスはシャットダウンします( 「アプリケーション 情報」の項を参照)。通常(オン)動作ではONAをP Sに、 ONBをGNDに接続してください。シャットダウンモード ではMAX1672が完全にターンオフし、入力が出力から 切り離されてOUTが能動的にGNDに引き下げられます。 表1. オン/オフロジックコントロール ONA ONB MAX1672 0 0 On 0 1 Off 1 0 On 1 1 On _______________________________________________________________________________________ 7 MAX1672 詳細 ___________________________________ MAX1672 ステップアップ/ダウンDC-DCコンバータ QSOPパッケージ 設計手順 _______________________________ 出力電圧の選択 3.3V又は5Vの固定出力電圧の場合は、3/5をP S又は GNDに接続し、FBをGNDに接続してください(表２)。 あるいはOUTとF B間に電圧分圧する2つの抵抗R1、 R2(図2)を接続することによって出力電圧を1.25Vから 5.5Vの間で調整します。次式を利用して抵抗値を求め てください。 R1 = R2[(VOUT / VREF) -1] ここで、V REF= 1.25Vです。F Bの入力バイアス電流は 最大50nAであるため、精度を著しく落とすことなく R1及びR2を大きくすることができます。R2は100kΩ ∼270kΩの範囲で選択し、R1を上式を使用して計算して ください。1%の誤差にするためには、R1を流れる電流 をFBのバイアス電流の少なくとも100倍にしてください。 L1 10µH INPUT 1.8V TO 11V C1 100µF R3 IN PGI LX PS C2 100µF R4 MAX1672 ON OFF ONA ON OFF ONB 3/5 0.5A 0.8A 1.25V TO 5.5V OUTPUT OUT R1 ILIM PG0 REF FB C3 0.1µF PGND GND R5 1M C4 4.7µF LOW-BATTERYDETECTOR OUTPUT R2 F Bにおける電圧がGNDに対して70mVを超えると、 3/5ピンの状態は無視されます。V OUT を抵抗分圧器で 調節する場合は、3/5をGNDに接続してください。3/5 を無接続のままにしないでください。 図2. 可変出力電圧構成 ローバッテリ検出 MAX1672は、ローバッテリ検出用のコンパレータを 備えています。PGIにおける電圧がV REF (通常1.25V) 以下に低下すると、オープンドレインコンパレータ 出力(PGO)がハイになります。ヒステリシスは 30mV(typ)です。ローバッテリディテクタのスレッ ショルドは、次式で得られる2つの抵抗値R3及びR4 (図2)を使用して設定してください。 R3 = R4[(VPGT / VREF) -1] ここで、V PGTはローバッテリデテクタの希望のスレッ ショルドであり、V REF = 1.25Vです。PGIにおける入力 バイアス電流は50nA以下であるため、R3及びR4は 著しく精度を落とすことなく、入力の負荷を最少にす るため大きな値にすることができます。R4を100kΩ∼ 270kΩの範囲で選択し、上式でR3を計算してください。 1%の誤差にするためには、R3を流れる電流をP G Iの バイアス電流の少なくとも100倍にしてください。 PGO出力はオープンドレインです。通常動作では、外部 抵抗R5でハイに引き上げてください。ローバッテリ コンパレータを使用しない場合は、P G I及びPGOを GNDに接続してください。 表2. 出力電圧制御 8 5 3/5 FB VOUT (V) 0 GND +5 1 GND +3.3 X >70mV +1.25∼+5.5 インダクタの選択 MAX1672の殆どのアプリケーションにおいて、10µH のインダクタが良好に動作します。インダクタンス値 を小さくすると、同じ直列抵抗に対してサイズを小さく できますが、スイッチング損失が増大する場合があり ます。同じ直列抵抗に対して、大きいインダクタンス は出力電流能力が大きくなり、物理的寸法が大きくな ります。最高の性能を得るには、表3又は次式によって インダクタ値を選択してください。 (VOUT + VDIODE ) t ILIM < OFF < L (VIN(min) + VSWITCH ) 2t ILIM ON(max) ここでI LIMはピークスイッチ電流リミットで、I LIM= PS の時に0.8A、I LIM = GNDの時に0.5Aです。 インダクタのインクリメンタル飽和電流定格は、ピーク スイッチ電流リミットよりも大きくしてください。し かし、一般的に殆どのインダクタは、20%まで飽和す るようにバイアスしても構いません(効率はやや低下し ます)。インダクタのDC抵抗は、効率に大きく影響しま す。表4及び表5に、推奨インダクタ及びメーカのリスト を示します。 _______________________________________________________________________________________ ステップアップ/ダウンDC-DCコンバータ QSOPパッケージ MAX1672 表3. 推奨インダクタ値 表4. 推奨部品 5 3/5 ILIM INDUCTOR VALUE (µH) 0 (5V) 0 (0.5A) 10 to 22 0 (5V) 1 (0.8A) 10 1 (3.3V) 0 (0.5A) 10 1 (3.3V) 1 (0.8A) 4.7 to 10 INDUCTORS L1 10µH Sumida CD43-100 (1.04A, 0.182Ω) CD54-100 (1.44A, 0.100Ω) CDRH73-100 (1.68A, 0.072Ω) Coilcraft DT1608C-103 (0.7A, 0.095Ω) CAPACITORS コンデンサの選択 バイパスコンデンサ及びフィルタコンデンサの両方の 等価直列抵抗(ESR)が、効率及び出力リップルに影響し ます。出力電圧リップルは、ピークインダクタ電流と フィルタコンデンサのESRの積です。最高の性能を 得るには、低ESRコンデンサを使用するか2つ以上の フィルタコンデンサを並列に接続してください。 100µF、16Vの低ESRの入力バイパスコンデンサ(C1) を使用すると、ピークバッテリ電流及びインダクタ 電流リップルに起因する反射ノイズが低減されます。 軽負荷であったり、入力リップルが大きくても構わない アプリケーションの場合は、さらに小さなセラミック コンデンサも使用できます。 100 µF 、 16V 、 ESR 0.1 Ω の 表 面 実 装 タ ン タ ル ( S M T ) P SフィルタコンデンサC2の場合には、負荷 100mAで2Vから5Vにステップアップする時のOUTに おける出力リップルは20mV(typ)です。軽負荷であっ たり、出力リップルが大きくても構わないアプリケー ションの場合は、さらに小さなコンデンサ(最低10µF で高ESR)も使用できます。 リニアレギュレータの安定性を維持するために OUT(C4)に必要な容量は、僅か4.7µFです。昇圧動作 中、このコンデンサはPチャネルMOSFETのオン抵抗と 共にR-Cローパスフィルタを形成することによって、 ステップアップコンバータからの出力電圧スパイクを 低減します。C4を増やすと、出力リップルはさらに 小さくなります。 Tantalum AVX TPSE Series Sprague 593D or 595D Series DIODES Motorola MBRS130LT3 (1.0A, 30V) MBR0520LT3 (0.5A, 20V) Schottky International Rectifier 10BQ40 (1.0A, 40V) 1N5817 Equivalent 表5. 部品メーカ SUPPLIER PHONE FAX AVX (803) 946-0690 (803) 626-3123 Coilcraft (847) 639-6400 (847) 639-1469 International Rectifier (310) 322-3331 (310) 322-3332 Motorola (602) 303-5454 (602) 994-6430 Sanyo (619) 661-6835 (619) 661-1055 Sprague (603) 224-1961 (603) 224-1430 Sumida (847) 956-0666 (847) 956-0702 表4及び表5に、推奨コンデンサ及びメーカのリストを 示します。 ダイオードの選択 MAX1672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。1N5817やMBRS130T3などの ショトッキダイオードをお勧めします。ダイオードの 電流定格が最大負荷電流を超えていることを確認して ください。表4及び表5に推奨ダイオード及びメーカの リストを示します。 _______________________________________________________________________________________ 9 MAX1672 ステップアップ/ダウンDC-DCコンバータ QSOPパッケージ アプリケーション情報 ___________________ 単一のプッシュボタンオン/オフスイッチの使用 単一のプッシュボタンスイッチを使用して、MAX1672 のターンオン/オフを行うことができます。図3に示す ように、本素子がオフの時はONAがロー、ONBがハイ に引きつけられています。モーメンタリスイッチを押す と、ONBがローに引き下げられ、レギュレータがターン オンします。スイッチは、µCのリセットが解除される のに十分なだけの時間オンにしてください。コント ローラはONAにロジックハイを送り、これによりスイッチ の状態に関りなく素子がオンに維持されることが保証 されます。 レギュレータをターンオフするには、スイッチを再び 押してください。コントローラがスイッチの状態を 読取り、ONAをローに引き下げます。スイッチがリリース されると、ONBがハイになり、MAX1672がターンオフ されます。 1M VDD ONB OUT MAX1672 ONA I/O µC I/O 1M サーマル過負荷保護 図3. モーメンタリプッシュボタンオン/オフ制御 サーマル過負荷保護は、MAX1672の総電力消費を制限 します。ジャンクション温度がTJ = +150℃を超える と、パストランジスタがオフになり、MAX1672が冷却 されます。ICのジャンクション温度が20℃下がるとパス トランジスタが再びオンになるため、過熱状態が継続 すると出力はパルス的になります。 レイアウトの留意点 サーマル過負荷保護は、障害条件が発生した時に MAX1672を保護するように設計されています。これは、 動作モードとして使用するようにはできていません。 サーマルシャットダウンモードで長時間動作させると、 ICの信頼性が低下する恐れがあります。連続動作では、 絶対最大ジャンクション温度定格のT J = +150℃を 超えることがないようにしてください。 電力消費及び動作領域 MAX1672のステップダウンモードにおける最大電力 消費は、ケース及び回路基板の熱抵抗、チップのジャン クションと周囲の空気との温度差、及び空気の流量に 依存します。ステップダウン動作中の素子の電力消費 は、P = IOUT(VIN - VOUT)です。最大電力消費は以下の ようになります。 大インダクタ電流及び高速スイッチング波形に起因する ノイズを最小限に抑えるために、PCボードの正しい レイアウトが不可欠です。出力電力及び効率を最大限 に高め、出力リップル電圧及びグランドノイズを最小 限に抑えるには、ボードの設計に際して以下のガイド ラインに従ってください。 ¥ グランドプレーンを使用してください。 ¥ ICのGNDピンとC1及びC2(図2)のグランドリードの 間の距離を5mm以内にしてください。 ¥ F Bピン及びLXピンへの接続はできるだけ短くしてく ださい。 ¥ ICのGNDピンは直接グランドプレーンにハンダ付け してください。 推奨PCボードレイアウトについては、MAX1672 EV キットを参照してください。 PMAX = (TJ - TA)/(θJB + θBA) ここで、(TJ- TA )は、MAX1672チップのジャンクション と周囲との温度差、θJ B(又はθJC)はパッケージの熱抵 抗、θ B Aはプリント回路基板、銅トレース及びその他 の物質と周囲の空気の間の熱抵抗です。MAX1672の 熱抵抗は120℃/Wです。「MAXIMUM OUTPUT CURRENT vs. INPUT VOLTAGE」については「標準動作 特性」を参照してください。 10 ______________________________________________________________________________________ ステップアップ/ダウンDC-DCコンバータ QSOPパッケージ QSOP.EPS ______________________________________________________________________________________ 11 MAX1672 パッケージ _________________________________________________________________________ MAX1672 ステップアップ/ダウンDC-DCコンバータ QSOPパッケージ NOTES 12 ______________________________________________________________________________________