LT3461/LT3461A thinSOt パッケージ、 ショットキー内蔵の 1.3mHz/3mHz 昇圧 dC/dC コンバータ 特長 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 説明 ショットキー整流器を内蔵 スイッチング周波数：1.3MHz/3MHz 高出力電圧 : 最大 38V 低 VCESAT スイッチ : 260mV/250mA 5V 入力で 12V/70ma 3.3V 入力で 5V/115ma 広い入力範囲 : 2.5V ～ 16V 小型表面実装部品を使用 低いシャットダウン電流 : <1µa ソフトスタート 高さの低い（1mm）SOt-23（thinSOt™）パッケージ アプリケーション ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ デジタル・カメラ CCd バイアス電源 XdSL 電源 tFt-LCd バイアス電源 5V または 12V のローカル電源 医療診断装置 バッテリ・バックアップ LT®3461/LT3461A は汎用固定周波数電流モード昇圧 DC/ DC コンバータです。どちらのデバイスもショットキー と低 V CESAT スイッチを搭載しているので、製品コス トとコンバータの実装面積を削減できます。LT3461 は 1.3MHz、LT3461A は 3MHz でそれぞれスイッチングを 行います。この高いスイッチング周波数により、高さの 低い小型で安価なコンデンサやインダクタを使用できま す。固定周波数動作により、出力ノイズが低く、フィル タリングが容易な上に予想可能です。また、インダクタ・ ベースの構成を採用しているので、チャージ・ポンプ・ ソリューションで通常見られるスイッチング・ノイズの ない入力を保証できます。LT3461/LT3461A の高電圧ス イッチは定格が 40V で、最大 38V の昇圧コンバータに 最適です。 LT3461/LT3461A は高さの低い（1mm）SOT-23 パッケー ジで供給されます。 、 LTC、LT はリニアテクノロジー社の登録商標です。 thinSOt はリニアテクノロジー社の商標です。 標準的応用例 5V ∼ 12V/70mA の昇圧 DC/DC コンバータ 効率 L1 10µH C1 1µF OFF On 1 SW 5 Vin VOut Lt3461a 4 3 SHdn Fb gnd 2 85 6 261k 30.1k 15pF VOut 12V 70ma C2 1µF 3461 TA01a 80 eFFiCienCY (%) Vin 5V Vin = 5V 75 Vin = 3.3V 70 65 60 0 20 60 40 LOad Current (ma) 80 3461 taO1b 3461af LT3461/LT3461A 絶対最大定格 パッケージ/発注情報 （Note 1） 入力電圧（Vin）....................................................................... 16V VOut、SW の電圧 .................................................................... 40V Fb の電圧.................................................................................... 5V SHDN の電圧 ............................................................................ 16V 動作時周囲 温度範囲（note 2）................................................. – 40℃～ 85℃ 最大接合部温度....................................................................125℃ 保存温度範囲.........................................................–65℃～ 150℃ リード温度（半田付け、10 秒）.........................................300℃ Order part number tOp VieW SW 1 gnd 2 Fb 3 6 Vin LT3461AES6 LT3461ES6 5 VOut 4 SHdn S6 paCkage 6-Lead pLaStiC tSOt-23 TJMAX = 125°C, θJA = 150°C ON BOARD OVER GROUND PLANE, θJC = 120°C/W S6 part marking LTAHG LTAEB より広い動作温度範囲で規定されるデバイスについては、弊社にお問い合わせください。 電気的特性 ● は全動作温度範囲の規格値を意味する。それ以外は TA = 25℃での値。 注記がない限り、VIN = 3V、VSHDN = 3V。 PARAMETER CONDITIONS MIN minimum Operating Voltage TYP 2.5 Feedback Voltage ● 1.235 1.225 Feedback Line regulation 1.255 16 V 1.275 1.280 V V 0.005 Fb pin bias Current ● Fb = 1.3V, not Switching SHDN = 0V UNITS V maximum Operating Voltage Supply Current MAX %/V 40 100 na 2.8 0.1 3.6 0.5 ma µa Switching Frequency (Lt3461a) ● 2.1 3.0 3.9 mHz Switching Frequency (Lt3461) ● 1.0 1.3 1.7 mHz maximum duty Cycle (Lt3461a) ● 82 % maximum duty Cycle (Lt3461) ● 92 % Switch Current Limit 300 420 600 ma Switch VCeSat iSW = 250ma 260 350 mV Switch Leakage Current VSW = 5V 0.01 1 µa Schottky Forward Voltage iSCHOttkY = 250ma 800 1100 mV Schottky reverse Leakage VOut – SW = 40V 0.03 4 µa SHDN Voltage High 1.5 V SHDN Voltage Low SHDN pin bias Current Note 1: 絶対最大定格はそれを超えるとデバイスの寿命に影響を及ぼす値。 35 0.4 V 50 µa Note 2: LtC3461e/Lt3461ae は 0℃～ 70℃の温度範囲で性能仕様に適合する ことが保証されている。–40℃～ 85℃の動作温度範囲での仕様は設計、特 性評価および統計学的なプロセス・コントロールとの相関で確認されている。 3461af LT3461/LT3461A 標準的性能特性 1.6 発振周波数（LT3461） 480 電流制限 1.28 ta = 25°C 1.27 1.4 1.3 1.2 360 Fb VOLtage (V) Current Limit (ma) FreQuenCY (mHz) 1.5 240 1.25 1.24 1.23 1.0 –40 –20 40 20 60 0 temperature (°C) 80 0 10 100 20 30 40 50 60 70 dutY CYCLe (%) 80 3461a g01 480 420 Current Limit (ma) 3.0 2.7 2.4 ソフト・スタート・モードに おける電流制限 320 ta = 25°C 360 300 240 180 120 80 100 0 1.3 80 100 SHDN ピン電流 ta = 25°C 280 60 2.1 –60 –40 –20 0 20 40 60 temperature (°C) 40 20 60 0 temperature (°C) 3461a g03 SHdn pin Current (µa) 発振周波数（LT3461A） 3.3 1.22 –40 –20 90 3461a g02 3.6 FreQuenCY (mHz) 1.26 120 1.1 3.9 FB ピンの電圧 240 200 160 120 80 40 1.5 1.7 2.1 1.9 SHdn pin VOLtage (V) 2.3 0 0 4 8 12 3461a g06 3461a g05 3461a G04 16 SHdn pin VOLtage (V) 図 4 の回路のスイッチング波形 図 4 の回路の負荷過渡応答 iLOad VSW 5V/diV 70ma 35ma VOut 100mV/diV VOut 50mV/diV iLOad = 60ma 0.2µs/diV 3461a g08 50µs/diV 3461a g09 3461af LT3461/LT3461A ピン機能 SW（ピン 1）: スイッチ・ピン。ここにインダクタを接 続します。EMI を低減するためにこのピンの配線は最小 限にします。 SHDN（ピン 4）: シャットダウン・ピン。1.5V 以上を接 続するとオンになり、0.4V 以下でオフになります。ソフ ト・スタートとしての機能も果たします。図 1 に示すよ うに RC フィルタ（標準で 47k, 47nF）を使用します。 GND（ピン 2）: グランド・ピン。ローカル・グランド・プレー ンに直接接続します。 V OUT（ピン 5）: 出力ピン。抵抗分割器に接続します。コン デンサはピンおよび GND プレーンの近くに配置します。 FB（ピン 3）: 帰還ピン。基準電圧は、1.255V です。こ こに抵抗分割器のタップを接続します。FB の配線エリ アは最小限にします。VOUT = 1.255V (1 + R1/R2) になる ように、VOUT を設定します。 V IN（ピン 6）: 入力電源ピン。ローカルにバイパスする 必要があります。 ブロック図 1.255V REFERENCE VIN 6 – R1 (EXTERNAL) 3 FB FB R2 (EXTERNAL) R A2 RC CC SW DRIVER – A1 VOUT 1 COMPARATOR + + S 5 VOUT Q Q1 + ∑ 0.1Ω – SHUTDOWN RS (EXTERNAL) 4 SHDN CS (EXTERNAL) RS、CS はオプションのソフトスタート部品 RAMP GENERATOR 3MHz* OSCILLATOR 2 *LT3461 IS 1.3MHz GND 3461a F02 図 1. ブロック図 動作 LT3461/LT3461A は高速で動作するので、ボードのレイ アウトには細心の注意が必要です。レイアウトに注意を 払わないと記載されているとおりの性能を得ることがで きません。推奨部品配置を図 2 に示します。 C1 gnd L1 Vin r2 + レイアウトのためのヒント + LT3461/LT3461A は固定周波数の電流モード制御方式を 使って、優れたライン・レギュレーションとロード・レ ギュレーションを実現します。図 1 のブロック図を参照 すると動作をよく理解できます。発振器の各サイクルの 開始時に SR ラッチがセットされ、パワー・スイッチ Q1 をオンにします。スイッチ電流に比例した電圧が安定 化ランプ波形に加算され、その和が PWM コンパレータ A2 の正端子に与えられます。この電圧が A2 の負入力の レベルを超えると、SR ラッチはリセットされ、パワー・ スイッチをオフにします。A2 の負の入力レベルは誤差 アンプ A1 によって設定されます。このレベルは帰還電 圧と基準電圧の 1.255V の差を単に増幅したものです。 このようにして、誤差アンプは正しいピーク電流レベル を設定し、出力を安定化した状態に保ちます。誤差アン プの出力が増加すると出力から取られる電流が増加しま す。誤差アンプの出力が減少すると取られる電流が減少 します。 r1 C2 VOut SHutdOWn C3 3461a F03 図 2．参考レイアウト図 3461af LT3461/LT3461A アプリケーション情報 突入電流 160 Vin = 5V Vin = 8V Vin = 12V 120 iOut (ma) LT3461 はショットキー・ダイオードを内蔵しています。 電源電圧が V IN ピンに印加されると、V IN と V OUT の電 圧差によって突入電流が発生し、入力からインダクタと ショットキー・ダイオードを通って、出力コンデンサに 充電します。LT3461 に内蔵されているショットキー・ ダイオードが耐えられる非反復最大サージ電流は 1.5A です。突入電流のピークが 1.5A より小さくなるように インダクタとコンデンサの値を選択します。さらに、突 入電流が最大電流制限値未満になるまで LT3461 がオン になるのを遅らせる必要があります。ピーク突入電流は 次式から計算できます。 Vin >15V 80 40 0 6 14 22 30 38 VOut (V) 3461 F01a 図 3a. LT3461 動作領域 V – 0.6 π ip = in • exp − L L –1 − 1 2 C C 160 Vin = 5V ここで、L はインダクタンス、r はインダクタの抵抗、C は出力容量です。 部品選択のいくつかの場合に対するピーク突入電流を表 3 に示します。 iOut (ma) 120 Vin = 8V Vin = 12V Vin >15V 80 40 表 3. ピーク突入電流 VIN (V) L (µH) C (µF) IP (A) 5 4.7 1 1.1 5 10 1 0.9 0 6 14 22 30 38 VOut (V) 3461 F01b 図 3b. LT3461A 動作領域 熱に関する検討事項 高入力電圧時には特に LT3461 および LT3461A は大量の 電力を消費します。それらは主にデバイスの負荷、電力 経路部品の電圧降下、そしてスイッチング損失などが原 因となっています。実際のアプリケーションでは、デバ イスの電力消費を測定することが重要になります。それ によって LT3461 が動作時周囲温度範囲で絶対最大動作 接合部温度の 125℃を超えないようにする必要がありま す。一般的に 5V 未満の電源電圧では、内蔵されている 電流制限機能によって最適な保護が行われ、フォールト 状態にならないようにしています。電源電圧が 5V を超 える場合に関しては、LT3461 および LT3461A それぞれ の推奨動作領域を図 3a と図 3b に示します。これらの図 は、250mW 時のオンチップ電力消費をベースにしてい ます。これらの数値は個別の低電圧レールから電源をと ることによって改善することができます。 スイッチング周波数 LT3461 と LT3461A の主な違いは、LT3461A のほうがス イッチング周波数が高いことです。3MHz では、LT3461A は LT3461 の 2 倍の速度でスイッチングします。LT3461A では、スイッチング周波数が高くなればなるほど所定の アプリケーションで使用するインダクタおよびコンデン サの物理的なサイズが小さくなりますが、LT3461 と比 較すると効率および最大出力電流がやや低減します。一 般的に効率および最大出力電流が重要になるとき、また は高出力電圧を生成するときは、LT3461 を使用します。 アプリケーションにおいてサイズやコストが重要になる ときは、LT3461A を選択したほうが賢明です。 3461af LT3461/LT3461A アプリケーション情報 インダクタの選択 LT3461/LT3461A に使用するインダクタには、0.3A 以上 の飽和電流定格が必要です。電源を入れたままの状態で 入力電源を接続するアプリケーションでデバイスを使用 する場合は、飽和電流定格はピーク突入電流以上にする 必要があります。LT3461 の場合、出力電圧にもよりま すが多くの設計では、10µH ∼ 47µH のインダクタ値が 通常、最適な選択になります。LT3461A の場合、ほと んどのアプリケーションではインダクタ値は 4.7µH ∼ 15µH あれば十分です。最良のループ安定化の結果を得 るには、選択したインダクタ値によって 70mA 以上の リップル電流が提供されるようにする必要があります。 所定の V IN および V OUT に対して、LT3461A で使用する インダクタ値は次の式で推定できます。 L (in microhenries) = ここで、d = 温度範囲にわたって容量を保持するので推奨できます。 LT3461 を使用するアプリケーションでは、多くの場合、 2.2µF の出力コンデンサで十分です。同様に、LT3461A を使用するアプリケーションでは、多くの場合、1µF コ ンデンサで十分です。高出力電圧では、通常、ループ安 定性のために少ない容量で済みます。必ず十分な電圧定 格を持ったコンデンサを使用するようにしてください。 入力デカップリングコンデンサにはセラミック・コンデ ンサまたは固体タンタル・コンデンサを使用しますが、 これらは可能な限り、LT3461/LT3461A の近くに配置し てください。ほとんどのアプリケーションでは、1µF コ ンデンサで十分です。 位相リード・コンデンサ 出力と FB ピン間にある抵抗 R1 に小さな値のコンデン サを追加して負荷ステップによる出力の乱れを軽減した り、過渡応答を改善することができます。この位相リー ド・コンデンサによって極とゼロのペアを帰還に導入し、 境界周波数周辺の位相余裕を増大させます。次の式は、 必要なコンデンサ値を推定するのに有効です。 d • Vin • VOut • 1sec 1a • 1V VOut + 1V – Vin VOut + 1V LT3461 の場合は、この値を 2 倍にします。 コンデンサの選択 C pL = 出力電圧リップルを下げるには出力部で低 ESR のコン デンサを使います。X5R/X7R 絶縁体を使用した多層セ ラミック・コンデンサは ESR が低く、広い電圧および 500kΩ • 1pF r2 フィードバック・デバイダ内で 50µA を実行するアプリ ケーションでは、 10pF ∼ 22pF のコンデンサ値が有効です。 標準的応用例 Vin 5V C1 1µF L1 10µH COntrOL SignaL 47k 47nF 1 SW 5 Vin VOut Lt3461a 4 3 SHdn Fb gnd 2 入力電流と出力電圧 6 C1, C2: taiYO Yuden emk212bJ105 L1: murata LQH32Cn100k53 r1 261k r2 30.1k 15pF VOut 12V 70ma C2 1µF 3461a TA02a 図 4. ソフト・スタート回路を使用して 5V から 12V へ（LT3461A） COntrOL SignaL 5V/diV iin 50ma/diV VOut 5V/diV 1ms/diV 3461a ta02b 3461af LT3461/LT3461A 標準的応用例 3.3V ∼ 5V 昇圧コンバータの効率 80 3.3V ∼ 5V 昇圧コンバータ（LT3461A） L1 4.7µH C1 1µF OFF On 75 1 SW 6 5 Vin VOut Lt3461a 4 3 SHdn Fb gnd 2 r1 45.3k 15pF eFFiCienCY (%) Vin 3.3V VOut 5V 115ma C2 1µF r2 15k C1, C2: taiYO Yuden X7r Lmk212bJ105 L1: murata LQH32Cn4r7m33 Or eQuiVaLent 70 65 3461a TA03a 60 0 30 60 90 LOad Current (ma) 120 3461a ta03b パッケージ寸法 S6 パッケージ 6 ピン・プラスチック TSOT-23 （reference LtC dWg # 05-08-1636） 0.62 maX 2.90 bSC (nOte 4) 0.95 reF 1.22 reF 1.4 min 3.85 maX 2.62 reF 2.80 bSC 1.50 – 1.75 (nOte 4) pin One id ipC CaLCuLatOrによる 推奨半田レイアウト 0.30 – 0.45 6 pLCS (nOte 3) 0.95 bSC 0.80 – 0.90 0.20 bSC 0.01 – 0.10 1.00 maX datum ‘a’ 0.30 – 0.50 reF 注記: 1. すべての寸法はミリメートル 2. 図は実寸とは異なる 3. 寸法にはメッキを含む 4. 寸法にはモールのバリやメタルのバリを含まない 5. モールドのバリは0.254mmを超えてはならない 6. JedeCパッケージ参照番号はmO-193 0.09 – 0.20 (nOte 3) 1.90 bSC S6 tSOt-23 0302 3461af リニアテクノロジー・コーポレーションがここで提供する情報は正確かつ信頼できるものと考えておりますが、その使用に関する責務は 一切負いません。また、ここに記載された回路結線と既存特許とのいかなる関連についても一切関知いたしません。なお、日本語の資料は あくまでも参考資料です。訂正、変更、改版に追従していない場合があります。最終的な確認は必ず最新の英語版データシートでお願いいたします。 LT3461/LT3461A 標準的応用例 高さの低い（1mm）3.3V ∼ 15V 昇圧コンバータ 3.3V ∼ 15V 効率 L1 10µH C1 1µF OFF On 1 SW 5 Vin VOut Lt3461a 4 3 SHdn Fb gnd 2 332k 70 VOut 15V 25ma 6 22pF eFFiCienCY (%) Vin 3.3V 75 C2 2.2µF 30.1k C1: taiYO Yuden Lmk107bJ105ka C2: taiYO Yuden emk316bJ225kd (X5r) L1: murata LQH2mCn100k02 3461a TA04a 65 60 55 50 5V ∼ 36V 昇圧コンバータ（LT3461） OFF On 10 15 20 LOad Current (ma) 25 30 3461a ta04b 5V ∼ 36V 効率 75 280k VOut 36V 18ma 22pF eFFiCienCY (%) C1 1µF 1 SW 6 5 Vin VOut Lt3461 4 3 SHdn Fb gnd 2 5 80 L1 47µH Vin 5V 0 C2 0.47µF 50V 10k C1: taiYO Yuden X7r Lmk212bJ105 C2: murata grm42-6X7r474k50 L1: murata LQH32Cn470 70 65 60 55 3461 TA05a 50 2 0 4 6 8 10 12 14 16 18 LOad Current (ma) 3461 ta05b 3.3V ∼ 5V デュアル出力コンバータ C3 1µF L1 4.7µH Vin 3.3V 1 SW 5 Vin VOut Lt3461a 4 3 SHdn Fb gnd 2 VOut 5V 100ma 6 C1 1µF OFF On 45.3k 15pF C2 1µF 15k d1 C1, C2, C3, C4: taiYO Yuden Jmk107bJ105 d1, d2: pHiLipS pmeg2005eb L1: murata LQH2mCn4r7m02 d2 C4 1µF 10Ω –5V 15ma 3461 ta06 関連製品 製品番号 説明 300mA/80mA (ISW) 固定オフ時間、 高効率昇圧 DC/DC コンバータ 注釈 LT1615/LT1615-1 LT1944/LT1944-1 デュアル出力 350mA/100mA (ISW)、固定オフ時間、 高効率昇圧 DC/DC コンバータ VIN: 1.2V ∼ 15V、VOUT(MAX) = 34V、IQ = 20µA、 ISD <1µA、MS パッケージ LTC3400/LTC3400B 600mA (ISW)、1.2MHz、同期整流式昇圧 DC/DC コンバータ VIN: 0.85V ∼ 5V、VOUT(MAX) = 5V、IQ = 19µA/300µA、 ISD <1µA、ThinSOT LT3460 0.32A (ISW)、1.3MHz、高効率昇圧 DC/DC コンバータ VIN: 2.5V ∼ 16V、VOUT(MAX) = 36V、IQ = 2mA、 ISD <1µA、SC70、ThinSOT パッケージ LT3465/LT3465A 固定電流、1.2MHz/2.7MHz、高効率白色 LED 昇圧レギュレータ、内蔵ショットキー・ダイオード付き VIN: 2.7V ∼ 16V、VOUT(MAX) = 34V、IQ = 1.9mA、 ISD <1µA、ThinSOT パッケージ VIN: 1.2V ∼ 15V、VOUT(MAX) = 34V、IQ = 20µA、 ISD <1µA、ThinSOT パッケージ 3461af リニアテクノロジー株式会社 〒102-0094 東京都千代田区紀尾井町3-6紀尾井町パークビル8F TEL 03- 5226-7291 ● FAX 03-5226-0268 ● www.linear-tech.co.jp LT/TP 1004 • PRINTED IN JAPAN LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2003