LTC3412A 特長 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 3A、4MHzモノリシック 同期整流式 降圧レギュレータ 概要 高効率：最大95% 出力電流：3A 低消費電流：64µA 低RDS（ON）の内部スイッチ：77mΩ 入力電圧範囲：2.25V∼5.5V プログラム可能な周波数；300kHz～4MHz 出力電圧精度：±2% 0.8Vリファレンスにより低出力電圧が可能 強制連続動作とバーストクランプを調節可能な Burst Mode®動作を選択可能 同期可能なスイッチング周波数 低ドロップアウト動作：100%デューティ・サイクル パワーグッド出力電圧モニタ 過温度保護機能 16ピン露出パッド付きTSSOPおよびQFNパッケージ アプリケーション Point-of-Loadレギュレーション ■ ノートブック・コンピュータ ■ 携帯計測器 ■ 配電システム ■ LTC®3412Aは、固定周波数電流モードアーキテクチャを採用 した、高効率モノリシック同期整流式降圧DC/DCコンバータ です。2.25V∼5.5Vの入力電圧範囲で動作し、最大3Aの出力 電流で0.8V∼5Vの安定化出力電圧を供給します。 オン抵抗 が77mΩの同期パワースイッチを内蔵しているので、効率が向 上し、外付けショットキー･ダイオードが不要です。 スイッチン グ周波数は外付け抵抗で設定されますが、外部クロックに同 期させることも可能です。100%デューティ･サイクルにより、低 損失動作が可能で、携帯システムのバッテリ寿命を延ばすこ とができます。OPTI-LOOP®補償機能を備えているので、広範 な負荷および出力コンデンサに対して過渡応答を最適化でき ます。 LTC3412AはBurst Mode動作と強制連続動作のいずれかに 設定できます。Burst Mode動作は軽負荷時にゲート電荷損失 を低減して高効率を提供し、強制連続動作はノイズとRF干渉 を低減します。Burst Mode動作では、 バースト･クランプ･レベ ルを外部制御することにより、 アプリケーション要件に応じて 出力電圧リップルを調整することが可能です。 L、LT、LTC、LTM、Burst Mode、OPTI-LOOP、Linear TechnologyおよびLinearのロゴはリニアテク 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。他のすべての商標 はそれぞれの所有者に所有権があります。5481178、6580258、6304066、6127815、6498466、 6611131、6724174を含む米国特許によって保護されています。 標準的応用例 22µF VIN 3.3V 効率と電力損失 100 PVIN SVIN PGND ITH SGND VFB SYNC/MODE 90 0.47µH VOUT 2.5V AT 3A SW RUN/SS COUT 100µF ×2 820pF 115k 69.8k 10000 85 80 1000 75 100 70 65 60 392k POWER LOSS 10 55 3412A F01a 図1．2.5V/3A降圧レギュレータ 100000 EFFICIENCY POWER LOSS (mW) 12.1k 1000pF PGOOD LTC3412A 294k EFFICIENCY (%) RT 2.2M 95 50 0.01 0.1 1 LOAD CURRENT (A) 1 10 3412A F01b 3412afe 1 LTC3412A 絶対最大定格 （Note 1） 入力電源電圧 ......................................................... −0.3V～6V ITH、RUN/SS、VFB、PGOOD、 SYNC/MODEの電圧.................................................−0.3V～VIN SW電圧 ....................................................−0.3V～（VIN＋0.3V） 動作接合部温度範囲（Note 2、5） EおよびIグレード.......................................... −40℃～125℃ MPグレード................................................... −55℃～125℃ 接合部温度（Note 5）.......................................................125℃ リード温度（半田付け、10秒）..........................................300℃ ピン配置 16 PVIN 2 15 SW ITH 3 14 SW VFB 4 13 PGND RUN/SS 1 RT 5 12 PGND SGND 2 SYNC/MODE 6 RUN/SS 7 10 SW SGND 8 9 16 15 14 13 12 PGOOD 11 SW 11 SVIN 17 PVIN 3 10 PVIN SW 4 7 8 PGND SW FE PACKAGE 16-LEAD PLASTIC TSSOP TJMAX = 125°C, θJA = 38°C/W, θJC = 10°C/W EXPOSED PAD (PIN 17) IS SGND, MUST BE SOLDERED TO PCB 6 SW PVIN 9 5 PGND 17 ITH 1 VFB SYNC/MODE SVIN PGOOD RT TOP VIEW TOP VIEW SW UF PACKAGE 16-LEAD (4mm × 4mm) PLASTIC QFN TJMAX = 125°C, θJA = 37°C/W, θJC = 5°C/W EXPOSED PAD (PIN 17) IS GND, MUST BE CONNECTED TO PCB 発注情報 鉛フリー仕様 テープアンドリール 製品マーキング* パッケージ 温度範囲 LTC3412AEFE#PBF LTC3412AEFE#TRPBF 3412AEFE 16-Lead Plastic TSSOP –40°C to 125°C LTC3412AIFE#PBF LTC3412AIFE#TRPBF 3412AIFE 16-Lead Plastic TSSOP –40°C to 125°C LTC3412AEUF#PBF LTC3412AEUF#TRPBF 3412A 16-Lead (4mm × 4mm) Plastic QFN –40°C to 125°C LTC3412AIUF#PBF LTC3412AIUF#TRPBF 3412A 16-Lead (4mm × 4mm) Plastic QFN –40°C to 125°C 鉛ベース仕様 テープアンドリール 製品マーキング* パッケージ 温度範囲 LTC3412AEFE LTC3412AEFE#TR 3412AEFE 16-Lead Plastic TSSOP –40°C to 125°C LTC3412AIFE LTC3412AIFE#TR 3412AIFE 16-Lead Plastic TSSOP –40°C to 125°C LTC3412AMPFE LTC3412AMPFE#TR 3412AMPFE 16-Lead Plastic TSSOP –55°C to 125°C LTC3412AEUF LTC3412AEUF#TR 3412A 16-Lead (4mm × 4mm) Plastic QFN –40°C to 125°C LTC3412AIUF LTC3412AIUF#TR 3412A 16-Lead (4mm × 4mm) Plastic QFN –40°C to 125°C さらに広い動作温度範囲で規定されるデバイスについては、弊社または弊社代理店にお問い合わせください。 *温度グレードは出荷時のコンテナのラベルで識別されます。 鉛フリー仕様の製品マーキングの詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/leadfree/ をご覧ください。 テープアンドリールの仕様の詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/tapeandreel/ をご覧ください。 3412afe 2 LTC3412A 電気的特性 ●は全動作温度範囲での規格値を意味する。 それ以外は TA ≈ TJ = 25℃での値。 注記がない限り、 VIN = 3.3V。 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN SVIN Signal Input Voltage Range VFB Regulated Feedback Voltage IFB Voltage Feedback Leakage Current ∆VFB Reference Voltage Line Regulation VIN = 2.7V to 5.5V (Note 3) VLOADREG Output Voltage Load Regulation Measured in Servo Loop, VITH = 0.36V Measured in Servo Loop, VITH = 0.84V ∆VPGOOD TYP 2.25 MAX UNITS 5.5 V 0.800 0.800 0.816 0.816 V V 0.1 0.2 µA l 0.04 0.2 %V l l 0.02 –0.02 0.2 –0.2 % % Power Good Range ±7.5 ±9 % RPGOOD Power Good Pull-Down Resistance 120 200 Ω IQ Input DC Bias Current Active Current Sleep Shutdown (Note 4) VFB = 0.78V, VITH = 1V VFB = 1V, VITH = 0V VRUN = 0V, VMODE = 0V 250 64 0.02 330 80 1 µA µA µA fOSC Switching Frequency Switching Frequency Range ROSC = 294kΩ (Note 6) 0.88 0.3 1 1.1 4 MHz MHz fSYNC SYNC Capture Range (Note 6) 0.3 4 MHz RPFET RDS(ON) of P-Channel FET ISW = 1A (Note 7) 77 110 mΩ RNFET RDS(ON) of N-Channel FET ISW = –1A (Note 7) 65 90 mΩ ILIMIT Peak Current Limit 4.5 6 VUVLO Undervoltage Lockout Threshold 1.75 2 2.25 V ILSW SW Leakage Current 0.1 1 µA VRUN RUN Threshold 0.65 0.8 V IRUN RUN/SS Leakage Current 1 µA (Note 3) E-, I-Grades MP-Grade l l 0.784 0.780 VRUN = 0V, VIN = 5.5V Note 1：絶対最大定格に記載された値を超えるストレスはデバイスに永続的損傷を与える可 能性がある。長期にわたって絶対最大定格条件に曝すと、 デバイスの信頼性と寿命に悪影響 を与える可能性がある。 Note 2：LTC3412AEは0℃～85℃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℃～125℃の動作接合部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。LTC3412AIは−40℃～125℃の動作接合部温度 範囲で性能仕様に適合することが保証されている。LTC3412AMPは−55℃～125℃の動作接合 部温度範囲で性能仕様に適合することが保証され、 テストされている。 これらの仕様に適合し た最大周囲温度は、基板レイアウト、 パッケージの定格熱抵抗および他の環境要因と関連し た特定の動作条件によって決まることに注意。 0.5 A Note 3：LTC3412Aは誤差アンプの出力が規定された電圧 （ITH） になるようにVFBを調節する帰還 ループでテストされている。 Note 4：スイッチング周波数で供給される内部ゲート電荷により動作時消費電流は増加する。 Note 5：TJは周囲温度TAおよび消費電力PDから次式にしたがって計算される。 LTC3412AFE：TJ = TA＋P（ D 38℃/W） LTC3412AUF：TJ = TA＋P（ D 34℃/W） Note 6：4MHz動作は設計によって保証されており、 製造時にテストはおこなわれない。 Note 7：スイッチのオン抵抗は、 UFパッケージの場合は設計とテスト条件によって、FEパッケー ジの場合は最終テストの相関によって保証される。 3412afe 3 LTC3412A 標準的性能特性 効率と負荷電流（Burst Mode動作） 効率と負荷電流 100 90 Burst Mode 80 OPERATION 95 70 85 50 40 30 20 0.1 1 LOAD CURRENT (A) 75 70 65 95 40 30 0.1A 86 3A 4.0 INPUT VOLTAGE (V) 4.5 5.0 0.47µH 92 91 90 0 FIGURE 4 CIRCUIT VIN = 3.3V –0.1 –0.2 –0.3 –0.4 –0.5 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 FREQUENCY (MHz) 3.5 4.0 –0.6 0 0.5 1.0 1.5 2.0 LOAD CURRENT (A) 3412A GO5 3412A GO4 Burst Mode動作 2.5 3.0 3412A GO6 Burst Mode動作の 負荷ステップ過渡応答 出力電圧リップル BURST MODE 20mV/DIV VOUT 20mV/DIV 3412A GO3 0.22µH 93 87 10 ロード・レギュレーション 88 3.5 0.1 1 LOAD CURRENT (A) 3412A GO2 89 82 VOUT = 2.5V FIGURE 4 CIRCUIT 0 0.01 10 ∆VOUT/VOUT (%) EFFICIENCY (%) EFFICIENCY (%) 50 10 FIGURE 4 CIRCUIT VIN = 3.3V 1µH 94 90 3.0 60 効率と周波数 96 1A 80 2.5 0.1 1 LOAD CURRENT (A) 3412A GO1 92 VIN = 5V 70 20 VOUT = 2.5V FIGURE 4 CIRCUIT 50 0.01 FIGURE 4 CIRCUIT 84 VIN = 5V 80 効率と入力電圧 94 88 80 55 10 VIN = 3.3V 90 60 VIN = 3.3V VOUT = 2.5V FIGURE 4 CIRCUIT 10 0 0.01 VIN = 3.3V EFFICIENCY (%) FORCED CONTINUOUS 60 効率と負荷電流（強制連続動作） 100 90 EFFICIENCY (%) EFFICIENCY (%) 100 VOUT 100mV/DIV PULSE SKIPPING 20mV/DIV INDUCTOR CURRENT 1A/DIV FORCED CONTINUOUS 20mV/DIV FIGURE 4 CIRCUIT 5µs/DIV 3412A GO7 INDUCTOR CURRENT 2A/DIV VIN = 3.3V 5µs/DIV VOUT = 2.5V FIGURE 4 CIRCUIT 3412A GO8 VIN = 3.3V 40µs/DIV VOUT = 2.5V F = 1MHz LOAD STEP = 50mA TO 2A FIGURE 4 CIRCUIT 3412A GO9 3412afe 4 LTC3412A 標準的性能特性 強制連続動作の 負荷ステップ過渡応答 起動時の過渡応答 リファレンス電圧と温度 0.7975 VOUT 100mV/DIV VIN = 3.3V 0.7970 VOUT 2V/DIV 0.7965 VREF (V) 0.7960 RUN/SS 2V/DIV INDUCTOR CURRENT 2A/DIV 0.7955 0.7950 0.7945 INDUCTOR CURRENT 2A/DIV 0.7940 0.7935 40µs/DIV VIN = 3.3V VOUT =2.5V f = 1MHz LOAD STEP = 0A TO 3A FIGURE 4 CIRCUIT 3412A G10 スイッチのオン抵抗と入力電圧 120 PFET 80 75 70 NFET 65 60 80 NFET 40 20 55 50 2.5 3.0 4.0 4.5 3.5 INPUT VOLTAGE (V) 0 20 40 60 80 TEMPERATURE (°C) VIN = 3.3V 15 10 3000 2500 2000 1500 1000 40 140 240 340 440 540 640 740 840 940 ROSC (kΩ) 3412A G16 3.0 4.0 4.5 3.5 INPUT VOLTAGE (V) 5.5 VIN = 3.3V 1015 ROSC = 294k ROSC = 294k 1010 1040 1030 1020 1010 990 2.5 5.0 周波数と温度 1005 1000 995 990 985 980 1000 500 NFET 2.5 1020 FREQUENCY (kHz) 3500 PFET 20 3412A G15 1050 FREQUENCY (kHz) FREQUENCY (kHz) 25 周波数と入力電圧 1060 4000 0 30 3412A G14 周波数とROSC 4500 35 0 100 120 3412A G13 5000 40 5 0 –40 –20 5.0 115 45 PFET 60 95 スイッチのリーク電流と入力電圧 SWITCH LEAKAGE CURRENT (nA) ON-RESISTANCE (mΩ) 85 15 35 55 75 TEMPERATURE (°C) 50 100 90 –5 3412A G12 VIN = 3.3V 95 –45 –25 3412A G11 スイッチのオン抵抗と温度 100 ON-RESISTANCE (mΩ) 0.7930 1ms/DIV VIN = 3.3V VOUT =2.5V LOAD STEP = 2A FIGURE 4 CIRCUIT 975 3.0 4.0 4.5 3.5 INPUT VOLTAGE (V) 5.0 5.5 3412A G17 970 –40 –20 0 20 40 60 80 TEMPERATURE (°C) 100 120 3412A G18 3412afe 5 LTC3412A 標準的性能特性 消費電流と入力電圧 QUIESCENT CURRENT (µA) 300 350 消費電流と温度 VIN = 3.3V 300 ACTIVE QUIESCENT CURRENT (µA) 350 250 200 150 100 SLEEP 50 ACTIVE 250 200 150 100 SLEEP 50 0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 INPUT VOLTAGE (V) 5.0 0 –40 –20 5.5 0 20 40 60 80 3412A G20 3412A G19 ピーク電流と入力電圧 4000 8.0 3500 7.5 PEAK INDUCTOR CURRENT (A) MAXIMUM PEAK INDUCTOR CURRENT (mA) 最小ピーク・インダクタ電流と バースト・クランプ電圧 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0.1 100 120 TEMPERATURE (°C) 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 VBURST (V) 3412A G21 4.0 2.25 2.75 3.25 3.75 4.25 INPUT VOLTAGE (V) 4.75 3412A G22 3412afe 6 LTC3412A ピン機能 （FE/UHF） SVIN （ピン1/ピン11） ：信号入力電源。 このピンはコンデンサを 使ってSGNDへデカップリングします。 PGOOD （ピン2/ピン12） ：パワーグッド出力。 オープン・ドレイン のロジック出力で、出力電圧がレギュレーション・ポイントの 7.5%以内にない時に、 グランドへ引き下げられます。 ITH （ピン3/ピン13） ：誤差アンプの補償点。電流コンパレータ のスレッショルドはこの制御電圧に応じて上昇します。 このピ ンの公称電圧範囲は0.2V∼1.4Vで、0.4Vがゼロ・センス電圧 （ゼロ電流） に対応します。 VFB （ピン4/ピン14） ：フィードバック・ピン。 出力に接続された抵 抗分割器からの帰還電圧を受け取ります。 R（ピン 5/ピン15） ：発振器の抵抗用入力。 このピンからグラン T ドに抵抗を接続してスイッチング周波数を設定します。 SYNC/MODE（ピン6/ピン16） ：モードの選択と外部クロック同 期用の入力。強制連続動作を選択するには、 このピンをSVIN に接続します。 このピンを0V∼1Vの電圧に接続するとBurst Mode動作が選択され、バースト・クランプがこのピンの電圧 に設定されます。 RUN/SS （ピン7/ピン1） ：実行制御およびソフトスタートの入力。 このピンを0.5Vより低い電圧にすると、LTC3412Aをシャット ダウンします。 シャットダウン時にはすべての機能が無効にな り、消費電流は1µA未満になります。 このピンからグランドに 接続したコンデンサで、最大出力電流までのランプ時間を設 定します。 SGND （ピン8/ピン2） ：信号グランド。 すべての小信号部品、補 償用部品、 およびIC底面に露出したパッドはこのグランドに接 続し、 このグランド自身はPGNDへ一点接続します。 PVIN （ピン9、16/ピン3、10） ：電源入力。 このピンはコンデンサを 使ってPGNDにデカップリングします。 SW（ピン10 、11 、14 、15/ピン4 、5 、8 、9 ） ：インダクタへのスイッ チ・ノードの接続。 このピンは、 内部のメイン・パワーMOSFET スイッチと同期パワーMOSFETスイッチのドレインに接続され ています。 PGND（ピン12 、13/ピン6 、7 ） ：電源グランド。 このピンをC INと COUTの （）端子に近づけて接続します。 露出パッド （ピン17/ピン17） ：信号グランド。電気的接続と定 格熱性能を与えるため、PCBに半田付けする必要があります。 3412afe 7 LTC3412A 機能ブロック図 SVIN SGND ITH 1 8 3 PVIN 9 SLOPE COMPENSATION RECOVERY VOLTAGE REFERENCE 0.8V PMOS CURRENT COMPARATOR + BCLAMP + – – VFB 4 0.74V + – RUN/SS 7 RUN 0.86V ERROR AMPLIFIER SYNC/MODE + – + 16 – P-CH BURST COMPARATOR 10 SLOPE COMPENSATION OSCILLATOR 11 14 SW 15 + N-CH LOGIC – + PGOOD 2 NMOS CURRENT COMPARATOR REVERSE CURRENT COMPARATOR 5 6 RT SYNC/MODE – – + 12 13 PGND 3412 FBD 動作 メイン制御ループ LTC3412Aはモノリシック、固定周波数、電流モードの降圧 DC/DCコンバータです。通常動作時、内部のトップ・パワー・ スイッチ （PチャネルMOSFET）が各クロック・サイクルの始点 でオンします。電流コンパレータがトリップしてトップ・パワー MOSFETがオフするまで、 インダクタを流れる電流が増加しま す。電流コンパレータがトップ・パワー・スイッチをシャットオフ するピーク・インダクタ電流は、I THピンの電圧によって制御さ れます。誤差アンプは、VFBピンに入力される抵抗分割器から の帰還信号を内部の0.8Vリファレンスと比較することによっ 負荷電流が増加すると、 て、 このITHピンの電圧を調節します。 リファレンスに比べて帰還電圧が低下します。誤差アンプは 平均インダクタ電流が新しい負荷電流に合致するまでI TH電 圧を上昇させます。 トップ・パワーMOSFETがシャトオフする と、 ボトム電流リミットに達するか、次のクロック・サイクルが開 始されるまで、同期パワー・スイッチ （NチャネルMOSFET） が オンします。 ボトム電流リミットは、強制連続モードでは1.3A に設定され、Burst Mode動作では0Aに設定されます。 3412afe 8 LTC3412A 動作 動作周波数はRTピンとグランドの間に接続された外部抵抗に よって設定されます。実際のスイッチング周波数は300kHz∼ 4MHzの範囲にすることができます。 過電圧コンパレータと低電圧コンパレータは、 出力電圧が安 定化電圧 7.5%の外に出ると、PGOOD出力を L に引き下げ ます。過電圧状態では、過電圧状態が解消されるか、 ボトム MOSFETの電流制限に達するまで、 トップ・パワーMOSFET はオフし、 ボトム・パワーMOSFETはオンします。 強制連続モード SYNC/MODEピンをSVINに接続すると、Burst Mode動作が 無効となり、強制的に連続電流動作になります。軽負荷では、 強制連続モードの動作はBurst Mode動作に比べて効率が劣 りますが、 スイッチング高調波を信号帯域外に保つ必要があ るアプリケーションでは望ましいことがあります。 このモードで は、 出力電圧リップルは最小になります。 Burst Mode動作 SYNC/MODEピンを0V∼1Vの電圧に接続すると、Burst Mode動作が有効となります。Burst Mode動作では、内部パ ワーMOSFETは軽負荷では間欠的に動作します。 このためス イッチング損失が最小になり、効率が向上します。Burst Mode 動作では、最小ピーク・インダクタ電流はSYNC/MODEピン の電圧によって外部設定され、 スリープ・モードが有効、無効 となる時を決めるために、バースト・コンパレ−タがITHピンの 電圧をモニタします。平均インダクタ電流が負荷電流より大 きいと、I THピンの電圧は低下します。I TH 電圧が150mVより 下に下がると、 バースト・コンパレータがトリップしてスリープ・ モードが有効となります。 スリープ・モードでは、 トップ・パワー MOSFETはオフに保たれ、ITHピンは誤差アンプの出力から切 り離されます。 内部回路の大半もターンオフされ、消費電流は 64µAに減少し、 負荷電流は出力コンデンサからだけ供給され ます。出力電圧が低下すると、ITHピンが誤差アンプの出力に 再接続され、 トップ・パワーMOSFETはすべての内部回路とと もに再びオンします。 この工程が負荷需要に依存した速度で 繰り返されます。 パルス・スキップ動作はSYNC/MODEピンをグランドに接続 することによって実現することができます。 これにより、バース ト・クランプ・レベルが0Vになります。負荷電流が減少するに つれ、ITH電圧が400mVより下に下がるまではピーク・インダク タ電流は、ITHピンの電圧によって決定されます。 この時点で、 ピーク・インダクタ電流は電流コンパレータの最小オン時間に よって決定されます。 負荷需要が最小オン時間でのインダクタ 電流の平均よりも少ないと、 スイッチング・サイクルはスキップ され、 出力電圧を安定化状態に保ちます。 周波数同期 LTC3412Aの内部発振器は、SYNC/MODEピンに接続された 外部クロック信号に同期させることができます。外部クロック の周波数は300kHz∼4MHzの範囲にすることができます。 こ のアプリケーションでは、 同期周波数よりも25%低い周波数に 対応するように発振器のタイミング抵抗を選択します。 同期動 作のあいだ、 バースト・クランプは0Vに設定され、各スイッチン グ・サイクルは外部クロック信号の立ち下がりエッジで開始さ れます。 ドロップアウト動作 入力電源電圧が出力電圧に向かって低下すると、 デューティ・ サイクルが最大オン時間に向かって増加します。電源電圧 がさらに低下すると、 メイン・スイッチは1サイクルを超えてオ ン状態に留まり、ついには100%のデューティ・サイクルに達 します。 このときの出力電圧は、入力電圧から内部Pチャネル MOSFETとインダクタの電圧降下を差し引いた電圧になりま す。 低電源電圧動作 LTC3412Aは2.25Vの入力電源電圧まで動作するように設計 されています。低い入力電源電圧で考慮すべき1つの重要な ことは、PチャネルとNチャネルのパワー・スイッチのRDS（ON） が増加することです。入力電圧が低いときに100%デューティ・ サイクルでLTC3412Aを使用するときには、電力消費を計算し て、 サーマル・リミットを超えないようにする必要があります。 3412afe 9 LTC3412A アプリケーション情報 スロープ補償とインダクタのピーク電流 スロープ補償により、50%を超えるデューティ・サイクルでの低 調波発振が防止されるので、固定周波数アーキテクチャの安 定性が得られます。 これは、40%を超すデューティ・サイクルで インダクタ電流信号に補償ランプを追加することにより内部 的に実現されます。 通常、最大インダクタ・ピーク電流はスロー プ補償が追加されると減少します。 ただし、LTC3412Aでは、 ス ロープ補償のリカバリ機能が実装されており、 デューティ・サイ クルの全範囲にわたって最大インダクタ・ピーク電流を一定に 保ちます。 これにより、 デューティ・サイクルに無関係に最大出 力電流が比較的一定に保たれます。 短絡保護 出力がグランドに短絡すると、 インダクタ電流は1スイッチング・ サイクルのあいだ、非常にゆっくり減衰します。電流の暴走を 防ぐため、補助電流制限がインダクタ電流に適用されます。 イ ンダクタの谷電流が4.4Aを超えると、 トップ・パワーMOSFET がオフに保たれ、 インダクタ電流が低下するまでスイッチング・ サイクルはスキップされます。 基本的なLTC3412Aのアプリケーション回路を図1に示しま す。外部部品の選択は最大負荷電流によって決まるので、 イン ダクタの値と動作周波数の選択から始め、CINとCOUTに移り ます。 動作周波数 動作周波数の選択には効率と部品サイズのあいだのトレード オフが必要です。動作周波数が高いと、小さい値のインダクタ とコンデンサを使うことができます。低い周波数での動作は内 部のゲート電荷損失を減らして効率を上げますが、 出力リップ ル電圧を低く抑えるために、大きな値のインダクタンスや容量 を必要とします。 LTC3412Aの動作周波数は、RTピンとグランド間に接続した 外部抵抗によって決定されます。 この抵抗の値により、発振器 内の内部タイミング・コンデンサを充放電するのに使われるラ ンプ電流が設定されます。 この抵抗の値は次式を使って計算 することができます。 ROSC = 3.08 • 1011 (Ω) – 10kΩ f 4MHzの周波数でも可能ですが、LTC3412Aの最小オン時 間により、動作デューティ・サイクルに最小値の制限が生じま す。最小オン時間は標準で110nsです。 したがって、最小デュー ティ・サイクルは100 • 110ns • （Hz） f に等しくなります。 インダクタの選択 与えられた入力電圧と出力電圧に対して、 インダクタ値と動作 周波数によってリップル電流が決まります。 リップル電流∆ILは VINまたはVOUTが高いほど増加し、 インダクタンスが高いほど 減少します。 ⎛V ⎞⎛ V ⎞ ∆ IL = ⎜ OUT ⎟ ⎜ 1– OUT ⎟ ⎝ fL ⎠ ⎝ VIN ⎠ リップル電流が小さいと、 インダクタのコア損失、 出力コンデン サのESR損失および出力電圧リップルが減少します。周波数 が低くリップル電流が小さいと高効率動作が実現されます。 ただし、 これを達成するには大きなインダクタが必要です。 リップル電流を選択するための妥当な出発点は∆I L = 0.4 （IMAX） です。最大VINで最大リップル電流が発生します。 リッ プル電流が規定された最大値を超えないようにするには、次 式にしたがってインダクタンスを選択します。 ⎛ V ⎞⎛ ⎞ V L = ⎜ OUT ⎟ ⎜ 1 – OUT ⎟ ⎝ f∆ IL(MAX) ⎠ ⎝ VIN(MAX) ⎠ インダクタ値はBurst Mode動作にも影響を与えます。 ピーク・イ ンダクタ電流がバースト・クランプによって設定されたレベルよ り下に下がると、低電流動作への遷移が開始されます。 インダ クタの値が小さいとリップル電流が大きくなるので、 この遷移 も低負荷電流で起きるようになります。 このため、低電流動作 の上の範囲で効率が低下します。 Burst Mode動作では、 インダ クタンス値が小さくなるとバースト周波数が上がります。 インダクタのコアの選択 Lの値が分かったら、次にインダクタの種類を選択します。 イン ダクタ値が同じ場合、実際のコア損失はコア・サイズではなく、 選択したインダクタンスによって大きく異なります。 インダクタ ンスが増加するとコア損失が低下します。残念ながら、 インダ クタンスを大きくするにはワイヤの巻数を増やす必要があるた め、銅損失が増加します。 3412afe 10 LTC3412A アプリケーション情報 フェライトを使ったタイプはコア損失がきわめて低く、高いス イッチング周波数には最適なので、設計目標を銅損失と飽和 を防ぐことに集中することができます。 フェライト・コアの材質 は極度に飽和します。すなわち、 ピーク電流設計値を超える と、 インダクタンスが急激に消滅します。 その結果、 インダクタ のリップル電流が急増し、出力電圧リップルが増加します。 コ アは絶対に飽和させないでください。 コアの材質と形状が異なると、 インダクタのサイズ/電流および 価格/電流の関係が変化します。 フェライトやパーマロイを素 材とするトロイド・コアやシールドされたポット型コアは、小型 でエネルギー放射は大きくありませんが、類似の特性を有す る鉄粉コアのインダクタより一般に高価です。使用するインダ クタの種類の選択は主に、価格とサイズの条件や放射フィー ルド/EMIの条件に依存します。新しいデザインの表面実装型 インダクタがCoiltronics、Coilcraft、東光およびスミダ電機から 入手できます。 CINとCOUTの選択 入力コンデンサCINは、 トップMOSFETのソースのところで台 形波電流をフィルタするのに必要です。大きな過渡電圧が生 じるのを防止するには、最大RMS電流に対応できる大きさの 低ESR入力コンデンサを使用します。最大RMS電流は次式で 与えられます。 IRMS = IOUT (MAX) VOUT VIN VIN –1 VOUT この式はV IN ＝ 2V OUTのときに最大値をとります。 ここで、 IRMS ＝ IOUT/2です。大きく変化させてもそれほど状況が改善 されないため、一般にはこの単純なワーストケース条件が設 計に使用されます。 コンデンサ製造元が規定するリップル電 流定格は多くの場合、2000時間だけの寿命試験に基づいて いるので、 コンデンサをさらにディレーティングするか、 または 必要とされるよりも高い温度で規定されたコンデンサを選択 することを推奨します。 サイズまたは高さの設計条件に適合さ せるため、複数のコンデンサを並列に接続することもできます。 入力電圧が低いアプリケーションでは、 出力負荷の変化時に 過渡の影響を最小限に抑えるのに十分なバルク入力コンデン サが必要です。 C OUTの選択は、電圧リップルと負荷ステップ過渡を最小に抑 えるのに必要な等価直列抵抗（ESR）、 ならびに制御ループの 安定性を確保するのに必要なバルク容量の大きさによって決 まります。 ループの安定性は、後のセクションで説明されてい るように、 負荷過渡応答を観察することによってチェックするこ とができます。 出力リップル∆VOUTは次式で決定されます。 ⎛ 1 ⎞ ∆ VOUT ≤ ∆ IL ⎜ ESR+ ⎟ 8 fC OUT ⎠ ⎝ ∆ILは入力電圧に応じて増加するので、 出力リップルは入力電 圧が最大のとき最大になります。ESRおよびRMS電流処理の 必要条件を満たすには、並列に配置した複数のコンデンサが 必要になることがあります。乾式タンタル、特殊ポリマ、 アルミ 電解、 およびセラミックの各コンデンサはすべて表面実装パッ ケージで入手できます。特殊ポリマ・コンデンサはESRが非常 に低いのですが、他のタイプに比べて容量密度が低くなりま す。 タンタル・コンデンサは最高の容量密度をもっていますが、 スイッチング電源に使うためにサージテストされているタイプ だけを使うことが重要です。 アルミ電解コンデンサはかなり高 いESRをもっていますが、 リップル電流定格および長期信頼 性に対して配慮すれば、 コスト要求の厳しいアプリケーション に使うことができます。 セラミック・コンデンサは優れた低ESR 特性をもっていますが、電圧係数が高く可聴範囲で圧電効 果を示すことがあります。寄生インダクタンスをともなったセラ ミック・コンデンサはQが高く、大きなリンギングを引き起こす ことがあります。 セラミックの入力コンデンサおよび出力コンデンサの使用 値の大きな低価格セラミック・コンデンサが今では小さなケー ス・サイズで入手できるようになりました。 これらはリップル電 流定格と電圧定格が大きく、ESRが小さいので、 スイッチング・ レギュレータのアプリケーションに最適です。ただし、入力と 出力にこれらのコンデンサを使うときは注意が必要です。 セラ ミック・コンデンサを入力に使い、長いコードが付いたACア ダプタで電力を供給すると、 出力の負荷ステップによって入力 V INにリンギングが誘起されることがあります。 よくても、 このリ ンギングが出力に結合して、 ループが不安定であると誤認さ れることがあります。最悪の場合、長いコードを通して急に電 流が突入すると、VINに大きな電圧スパイクが生じてデバイス を損傷するおそれがあります。 入力と出力にセラミック・コンデンサを選択する場合は、X5R またはX7Rの誘電体のものを選択します。 これらの誘電体は 所定の値とサイズに対してすべてのセラミックの中で温度特性 と電圧特性が最もすぐれています。 3412afe 11 LTC3412A アプリケーション情報 出力電圧のプログラミング 出力電圧は外部抵抗分割器によって次式のように設定されま す。 ⎛ R2⎞ VOUT = 0.8V ⎜ 1+ ⎟ ⎝ R1⎠ 図2に示されているように、VFBピンは出力電圧を抵抗分割器 によって分圧した電圧を検出することができます。 VOUT R2 VFB LTC3412A R1 SGND 3412A F02 図2． 出力電圧の設定 バースト・クランプのプログラミング SYNC/MODEピンの電圧がV INより1Vだけ低いと、Burst Mode動作がイネーブルされます。Burst Mode動作では、 SYNC/MODEピンの電圧により、 バースト・クランプ・レベルが 決まります。 このレベルは最小ピーク・インダクタ電流IBURST を設定します。 バースト・クランプ・レベルを選択するには、 「標 準的性能特性」 のセクションの 「最小ピーク・インダクタ電流と バースト・クランプ電圧」 のグラフを使います。 VBURSTはSYNC/MODEピンの電圧です。I BURSTは0A∼6A の範囲でプログラムすることができます。VBURSTの値が1Vを 超す場合、IBURSTは6Aに設定されます。VBURSTの値が0.4V より低い場合、IBURSTは0Aに設定されます。 出力負荷電流が 減少すると、 ピーク・インダクタ電流も減少し、 出力電圧は安定 化状態に保たれます。 出力負荷電流がIBURSTより小さなピー ク・インダクタ電流しか必要としなくなると、 負荷電流がさらに 減っても、 ピーク・インダクタ電流はバースト・クランプによって 強制的にIBURSTに等しく保たれます。平均インダクタ電流は出 力負荷電流より大きいので、ITHピンの電圧は低下します。ITH 電圧が150mVに低下するとスリープ・モードがイネーブルさ れます。 このモードでは、 ほとんどの回路とともに両方のパワー MOSFETがシャットオフされ、電力消費が最小に抑えられま す。 出力電圧が安定化状態から外れると、 すべての回路が再 度オンして、MOSFETがスイッチングを開始します。IBURSTの 値は必要な出力電圧リップルの大きさによって決まります。 IBURSTの値が増加すると、パルス間のスリープ期間と出力電 圧リップルが増加します。バースト・クランプ電圧VBURSTは、 図1に示されているように、VFBピンからSGNDピンに接続した 抵抗分割器によって設定することができます。 低い出力電圧リップルと効率のあいだでの妥協であるパルス・ スキップは、SYNC/MODEピンをグランドに接続することに よって実現できます。 これによりI BURSTは0Aに設定されます。 この状態では、 ピーク・インダクタ電流は電流コンパレータの 最小オン時間によって制限され、不連続的に動作しながらも 最小出力電圧リップルが達成されます。 出力負荷が非常に軽 いときには、 パルス・スキップにより、 出力電圧を安定化状態に 保ったままで、 いくつかのスイッチング・サイクルだけをスキップ します。 周波数同期 LTC3412Aの内部発振器を外部クロック信号に同期させるこ とができます。同期動作のあいだ、 トップMOSFETがオンする タイミングは外部周波数ソースの立ち下がりエッジにロック します。同期周波数範囲は300kHz∼4MHzです。外部抵抗に よって設定された周波数より外部周波数が高い場合だけ同 期がおこなわれます。 スロープ補償は発振器のRC回路によっ て生じるので、適切なスロープ補償を実現するためには外部 周波数を外部抵抗で設定される周波数よりも25％高く設定し ます。 ソフトスタート RUN/SSピンは、 ソフトスタート用タイマとともに、LTC3412Aを シャットダウンするために使用します。RUN/SSピンを0.5Vよ り低い電圧に引き下げると、LTC3412Aを低消費電流（I Q < 1µA） のシャットダウン状態にします。 LTC3412Aはソフトスタート・クランプ機能を内蔵しており、 RUN/SSピンが2Vより上に引き上げられた後、ITHのクランプ を徐々に引き上げます。1024スイッチング・サイクル経過後、 ITHにより最大電流範囲が利用可能になります。 ソフトスタート の時間を延長したい場合、図1に示されているように、RUN/SS ピンに抵抗とコンデンサを接続してITHのクランプを外部から 設定することができます。 ソフトスタートの期間は次式を使っ て計算することができます。 ⎛ VIN ⎞ tSS = RSS C SS ln ⎜ ⎟（秒） ⎝ VIN – 1.8V ⎠ 3412afe 12 LTC3412A アプリケーション情報 効率の検討 スイッチング・レギュレータの効率は、出力電力 入力電力 100%で表されます。個々の損失を解析して、効率を制限する 要素がどれであり、 また何が変化すれば最も効率が改善され るかを判断できる場合がよくあります。効率は次式で表すこと ができます。 効率 = 100%−（L1＋L2＋L3＋...） ここで、L1、L2などは入力電力に対するパーセンテージで表し た個々の損失です。 回路内の電力を消費するすべての要素で損失が生じますが、 損失の大部分は2つの主な要因によって生じます。VINの消費 電流による損失とI2R損失です。 効率低下は、非常に小さい負荷電流ではV INの消費電流に よる損失によって支配され、 中程度から大きい負荷電流では 2 I R損失によって支配されます。標準的な効率プロットにおい て、非常に小さい負荷電流での効率曲線は誤解を与えかねま せん。 というのは、実際の電力損失は大したことはないからで す。 1. V INの消費電流は2つの要素からなります。電気的特性で 与えられているDCバイアス電流および内部のメイン・ス イッチと同期スイッチのゲート充電電流です。内部パワー MOSFETスイッチのゲート容量をスイッチングすると、 ゲー ト充電電流が流れます。 ゲートが H から L 、 そして再び H に切り替わるたびに、V INからグランドに微小電荷dQ が移動します。 それによって生じるdQ/dtはVINから流出する 電流であり、一般にDCバイアス電流より大きくなります。連 続モードでは、IGATECHG = （QT＋QB） f です。 ここで、QTと QBは内部のトップ・スイッチとボトム・スイッチのゲート電荷 です。DCバイアス損失とゲート電荷損失は両方ともVINに 比例するので、 それらの影響は電源電圧が高くなると顕著 になります。 2. I 2 R損失は、内部スイッチの抵抗R SWと外部インダクタの 抵抗R Lから計算されます。連続モードでは、インダクタL を流れる平均出力電流は、 メイン・スイッチと同期スイッチ 間で「こま切れ」 にされます。 したがって、外部から見たSW ピンの直列抵抗は、次式のとおり、 トップMOSFETとボト ムMOSFETの両方のR DS（ ON）およびデューティ・サイクル （DC） の関数となります。 （DC） ＋ （RDS（ON）BOT） （1−DC） RSW =（RDS（ON）TOP） トップMOSFETとボトムMOSFETの両方のRDS（ON）は、標準 的性能特性の曲線から求めることができます。 したがって、I2R 損失を求めるには、単にRSWをRLに加え、 その結果に平均出 力電流の2乗を掛けます。 CINやCOUTのESR消費損失やインダクタのコア損失などのそ の他の損失は、一般に全損失の2%以下に過ぎません。 熱に関する検討事項 ほとんどのアプリケーションで、LTC3412Aは効率が高いので 大きな発熱はありません。 （ドロップアウトの場合のように）低 ただし、周囲温度が高く、 い電源電圧、高いデューティ・サイクルでLTC3412Aが動作す るアプリケーションでは、発熱がデバイスの最大接合部温度 を超えることがあります。接合部温度が約150℃に達すると、 両方のパワー・スイッチがオフし、SWノードがハイ・インピーダ ンスになります。 LTC3412Aが最大接合部温度を超えないようにするには、熱 に関する分析を行う必要があります。熱に関する分析の目標 は、消費電力がデバイスの最大接合部温度を超えるかどうか を判断することです。温度上昇は次式で与えられます。 （θJA） tr =（PD） ここで、PDはレギュレータによって消費される電力で、θJAはダ イの接合部から周囲温度までの熱抵抗です。露出パッド付き 16ピンTSSOPパッケージの場合、θJAは38℃/W、16ピンQFN パッケージの場合、θJAは34℃/Wです。 接合部温度TJは次式で与えられます。 TJ = TA＋tr ここで、TAは周囲温度です。 もっと高い電源電圧ではスイッチ抵抗（RDS（ON）） が減少する ので、接合部温度はさらに低くなることに注意してください。 LTC3412Aの熱性能を最大にするには、露出パッドをグラン ド・プレーンに半田付けする必要があります。 過渡応答のチェック レギュレータのループ応答は負荷過渡応答を見てチェックす ることができます。 スイッチング・レギュレータは負荷電流のス テップに応答するまでに数サイクルを要します。 3412afe 13 LTC3412A アプリケーション情報 負荷にステップが生じると、V OUTは直ちに∆ILOAD（ESR）に等 しい量だけシフトします。 ここで、ESRはCOUTの等価直列抵抗 です。∆ILOADはさらにCOUTの充電あるいは放電を開始し、 レ ギュレータがVOUTをその定常値へ戻すために使う帰還誤差 信号を発生します。 この回復時間の間、安定性の問題を示す オーバシュートやリンギングがないかをV OUTでモニタするこ とができます。図1に示すITHピンの外部部品と出力コンデンサ により、 ほとんどのアプリケーションに対して適切な補償が実 現されます。 設計例 設計例として、以下の仕様のアプリケーションにLTC3412Aを 使う場合を考えます。 VOUT = 2.5V、IOUT（MAX）= 3A、 VIN = 3.3V、 IOUT（MIN）= 100mA、f =1MHz 高負荷電流と低負荷電流の両方で効率が重要なので、Burst Mode動作を利用します。 タイミング抵抗を計算します。 最初に、 ROSC = 3.08 • 1011 1• 106 ほとんどのアプリケーションでは、PVINピンとSVINピンを2個 の22µFのコンデンサでデカップリングすれば十分です。 バースト・クランプと出力電圧は、R1、R2、 およびR3の値を選 択してプログラムできます。MODEピンの電圧は、R2とR3で構 成される抵抗分割器によって0.50Vに設定されます。 「標準的 性能特性」 のセクションの 「最小ピーク・インダクタ電流とバー スト・クランプ電圧」 のグラフに従うと、0.5Vのバースト・クラン プ電圧に対応する最小インダクタ電流IBURSTは約1.1Aとなり ます。 R2とR3の和を185kに設定すると、以下の式を解くことができ ます。 R2 + R3 = 185k R2 0.8V 1+ = R3 0.50V 上の2つの式からR2 = 69.8k、R3 = 115kとなります。 これで、下 の式を解いてR1の値を決定することができます。 2.5V R1 = 185k 0.8V R1 = 392k 1+ – 10k = 298k 294kの標準値を使います。次に、最大VINで約40%のリップル 電流になるようにインダクタ値を計算します。 ⎛ ⎞ ⎛ 2.5V ⎞ 2.5V L=⎜ ⎟ ⎜ 1– ⎟ = 0.51µH ⎝ (1MHz)(1.2A)⎠ ⎝ 3.3V ⎠ 0.47µHのインダクタを使うと、最大リップル電流は以下のよう になります。 ⎛ ⎞ ⎛ 2.5V ⎞ 2.5V ⎟ = 1.29A ∆ IL = ⎜ ⎟ ⎜1– ⎝ (1MHz)(0.47µ H)⎠ ⎝ 3.3V ⎠ COUTは、 出力電圧リップルの必要条件を満たすESRとループ の安定性に必要なバルク容量に基づいて選択されます。 この アプリケーションでは、大きな静電容量を与えるためにタンタ ル・コンデンサが使われ、実効的に総ESRを下げるためにセ ラミック・コンデンサが並列に使われます。 このデザインでは、 100µFのセラミック・コンデンサが2個使われます。 R1には392kの値が選択されます。 この設計例の完全な回路 を図4に示します。 PCボード・レイアウトのチェックリスト PCボードをレイアウトするときには、以下のチェックリストを使 用してLTC3412Aが正しく動作するよう配慮しなければなりま せん。 レイアウトでは、以下の項目をチェックしてください。 1. グランド・プレーンを推奨します。 グランド・プレーン層が 使われていなければ、信号グランドと電源グランドを分 離し、小信号部品は1点でSGNDピンに戻し、 この1点を LTC3412Aの近くでPGNDピンに接続します。 （＋）端子はPVINピンに近づけて接続 2. 入力コンデンサCINの します。 このコンデンサは内部パワーMOSFETにAC電流を 供給します。 CINは次の最大電流定格を満たすサイズのものにします。 ⎛ 2.5V ⎞ 3.3V ⎟ – 1 = 1.29 ARMS IRMS = (3A)⎜ ⎝ 3.3V ⎠ 2.5V 3412afe 14 LTC3412A アプリケーション情報 3. スイッチング・ノードSWは、 すべての敏感な小信号ノードか ら離します。 5. V FBピンは帰還抵抗に直接接続します。抵抗分割器は VOUTとSGNDの間に接続する必要があります。 4. すべての層のすべての未使用領域を銅で覆います。銅で覆 うと、電源部品の温度上昇を抑えます。 これらの銅領域は DCネット （PVIN、SVIN、VOUT、PGND、SGNDあるいはシス テム内の他のDCレール） のいずれかに接続します。 上面 底面 図3．LTC3412Aのレイアウト図 VIN 3.3V CFF 22pF X5R CIN3** 100µF R1 392k 1 PGOOD RPG 100k CITH 330pF X7R RITH 17.4k 2 3 CC 47pF 4 R3 115k RSS 2.2M SVIN PVIN PGOOD SW ITH SW VFB 5 ROSC 294k 6 SYNC/MODE CSS 1000pF X7R 8 15 CIN1 22µF 14 LTC3412A 13 EFE PGND R2 69.8k 7 16 RT PGND SW RUN SW SGND PVIN L1* 0.47µH 11 COUT** 100µF ×2 10 9 CIN2 22µF X5R 6.3V *VISHAY IHLP-2525CZ-01 **TDK 4532X5R0J107M VOUT 2.5V 3A 12 GND 3412 F04 図4．3.3Vから2.5V/3Aへのレギュレータ （1MHz、Burst Mode動作） 3412afe 15 LTC3412A 標準的応用例 すべてセラミック・コンデンサを使った1.2V/3Aレギュレータ （1.5MHz、高さ1mm） VIN 3.3V C1 22pF X5R R1 95.3k 11 RPG 100k PGOOD CITH 1000pF X7R RITH 6.34k 12 13 CC 22pF 14 RSS 2.2M R2 187k 15 ROSC 196k 16 1 CSS 1000pF X7R 2 SVIN PVIN PGOOD SW ITH SW VFB 10 CIN1 10µF X5R 6.3V 9 8 LTC3412A 7 EUF PGND PGND RT SYNC/MODE SW RUN SW SGND PVIN L1* 0.47µH VOUT 1.2V 3A 6 5 COUT** 22µF X3 4 3 CIN2 10µF X5R 6.3V GND 3412 TA01 *COOPER SD10-R47 **TAIYO YUDEN AMK212BJ226MD-B 1.8V/3A降圧レギュレータ （1MHz、Burst Mode動作） CIN3** 100µF R1 232k 1 PGOOD CITH 820pF X7R RITH 15k RPG 100k 2 3 C2 47pF 4 R3 115k RSS 2.2M VIN 2.5V C1 47pF X5R R2 69.8k 5 ROSC 294k 6 7 CSS 1000pF X7R 8 SVIN PVIN PGOOD SW ITH SW VFB 16 15 14 LTC3412A 13 EFE PGND RT SYNC/MODE PGND SW RUN SW SGND PVIN CIN1 22µF X5R 6.3V L1 0.47µH* VOUT 1.8V 3A 12 11 COUT** 100µF ×3 10 9 CIN2 22µF X5R 6.3V 3412 TA02 GND *VISHAY IHLP-2525CZ-01 **TDK C4532X5R0J107M 3412afe 16 LTC3412A 標準的応用例 3.3V/3A降圧レギュレータ （2MHz、強制連続モード動作） CIN3** 100µF C1 22pF X5R VIN 5V R1 634k 1 PGOOD RPG 100k CITH 820pF X7R RITH 7.5k 2 3 CC 47pF PVIN PGOOD SW ITH SW VFB R2 200k 5 ROSC 137k 6 CSS 1000pF X7R 8 16 CIN1 22µF X5R 6.3V 15 14 LTC3412A 13 EFE PGND 4 7 RSS 2.2M SVIN PGND RT SYNC/MODE SW RUN SW SGND PVIN L1* 0.47µH VOUT 3.3V 3A 12 11 COUT** 100µF ×2 10 9 CIN2 22µF X5R 6.3V GND 3412 TA03 *VISHAY IHLP-2525CZ-01 **TDK C4532X5R0J107M 1.8MHz に同期した 2.5V/3A 降圧レギュレータ VIN 3.3V C1 22pF X5R R1 392k 1 PGOOD CITH 220pF X7R RPG 100k 2 RITH 6.49k 3 SVIN PGOOD SW ITH SW CC 22pF 4 R2 162k 5 ROSC 182k RSS 2.2M PVIN VFB 16 15 CIN1 22µF X5R 6.3V 14 LTC3412A 13 EFE PGND RT 1.8MHz 6 SYNC/MODE EXT CLOCK 7 RUN CSS 1000pF X7R 8 SGND PGND SW SW PVIN L1* 0.47µH 12 11 + 10 COUT** 150µF 9 CIN2 22µF X5R 6.3V *COOPER SD20-R47 **SANYO POSCAP 4TPE150MAZB VOUT 1.5V 3A GND 3412 TA04 3412afe 17 LTC3412A パッケージ FEパッケージ 16ピン・プラスチックTSSOP （4.4mm） （Reference LTC DWG # 05-08-1663） 露出パッドのバリエーションBA 4.90 – 5.10* (.193 – .201) 2.74 (.108) 2.74 (.108) 16 1514 13 12 1110 6.60 ±0.10 9 2.74 (.108) 4.50 ±0.10 2.74 6.40 (.108) (.252) BSC NOTE4参照 0.45 ±0.05 1.05 ±0.10 0.65 BSC 1 2 3 4 5 6 7 8 推奨半田パッド・レイアウト 4.30 – 4.50* (.169 – .177) 0.09 – 0.20 (.0035 – .0079) 0.25 REF 1.10 (.0433) MAX 0° – 8° 0.50 – 0.75 (.020 – .030) NOTE： 1. 標準寸法：ミリメートル ミリメートル 2. 寸法は （インチ） 3. 図は実寸とは異なる 0.65 (.0256) BSC 0.195 – 0.30 (.0077 – .0118) TYP 0.05 – 0.15 (.002 – .006) FE16 (BA) TSSOP 0204 4. 露出パッド接着のための推奨最小PCBメタルサイズ *寸法にはモールドのバリを含まない モールドのバリは、各サイドで0.150mm（0.006 ） を超えないこと UFパッケージ 16ピン・プラスチックQFN （4mm 4mm） （Reference LTC DWG # 05-08-1692） 底面図―露出パッド 4.00 ± 0.10 (4 SIDES) 0.72 ±0.05 4.35 ± 0.05 2.15 ± 0.05 2.90 ± 0.05 (4 SIDES) R = 0.115 TYP 0.75 ± 0.05 15 16 0.55 ± 0.20 ピン1の トップ・マーキング （NOTE6） 1 2.15 ± 0.10 (4-SIDES) パッケージの 外形 0.30 ±0.05 0.65 BSC ピン１のノッチR = 0.20 （標準） または0.35 45 の面取り 2 (UF16) QFN 10-04 0.200 REF 0.00 – 0.05 0.30 ± 0.05 0.65 BSC 推奨する半田パッドのピッチと寸法 NOTE： 1．図はJEDECパッケージ外形MO-220のバリエーション （WGGC） に適合 2．図は実寸とは異なる 3． すべての寸法はミリメートル 4． パッケージの底面の露出パッドの寸法にはモールドのバリを含まない モールドのバリは （もしあれば）各サイドで0.15mmを超えないこと 5．露出パッドは半田メッキとする 6．網掛けの部分はパッケージの上面と底面のピン１の位置の参考にすぎない 3412afe 18 LTC3412A 改訂履歴 （Rev Eよりスタート） REV 日付 E 03/10 概要 ページ番号 ｢絶対最大定格｣および｢発注情報｣のEおよびIグレードの温度範囲を−40℃～125℃に変更 「電気的特性」 の表題でTA = 25℃をTA ≈ TJ = 25℃に変更 Note 2を更新 2 3 3 3412afe 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。 19 LTC3412A 関連製品 製品番号 説明 LTC1878 600mA（IOUT）、550kHz同期整流式降圧 DC/DCコンバータ LTC1879 1.2A（IOUT）、550kHz同期整流式降圧 DC/DCコンバータ LT1934/LT1934-1 300mA（IOUT）、固定オフ時間、高効率降圧 DC/DCコンバータ LTC3404 600mA（IOUT）、1.4MHz同期整流式降圧 DC/DCコンバータ LTC3405/LTC3405A 300mA（IOUT）、1.5MHz同期整流式降圧 DC/DCコンバータ LTC3406/LTC3406B 600mA（IOUT）、1.5MHz同期整流式降圧 DC/DCコンバータ 注釈 効率：95%、VIN = 2.65V∼6V、VOUT（MIN）= 0.8V、 IQ = 10µA、ISD<1µA、MS8パッケージ 効率：95%、VIN = 2.65V∼10V、VOUT（MIN）= 0.8V、 IQ = 15µA、ISD<1µA、SSOP16パッケージ 効率：90%、VIN = 3.2V∼34V、VOUT（MIN）= 1.25V、 IQ = 12µA、ISD<1µA、ThinSOT™パッケージ 効率：95%、VIN = 2.65V∼6V、VOUT（MIN）= 0.8V、 IQ = 10µA、ISD<1µA、MS8パッケージ 効率：96%、VIN = 2.5V∼5.5V、VOUT（MIN）= 0.8V、 IQ = 20µA、ISD<1µA、ThinSOTパッケージ 効率：96%、VIN = 2.5V∼5.5V、VOUT（MIN）= 0.6V、 IQ = 20µA、ISD<1µA、ThinSOTパッケージ LTC3407 デュアル600mA（IOUT）、1.5MHz同期整流式降圧 DC/DCコンバータ LTC3411 1.25A（IOUT）、4MHz同期整流式降圧 DC/DCコンバータ LTC3412 2.5A（IOUT）、4MHz同期整流式降圧 DC/DCコンバータ LTC3413 DDR/QDRメモリ終端用、3A（IOUTシンク/ソース）、 効率：90%、VIN = 2.25V∼5.5V、VOUT（MIN）= VREF/2、 2MHzモノリシック同期整流式降圧DC/DCコンバータ IQ = 280µA、ISD<1µA、TSSOP16Eパッケージ LTC3414 4A（IOUT）、4MHz同期整流式降圧 DC/DCコンバータ LTC3416 4A（IOUT）、4MHz同期整流式降圧 DC/DCコンバータ LTC3418 8A（IOUT）、4MHz同期整流式降圧 DC/DCコンバータ LT3430 60V、3A（IOUT）、200KHz高効率降圧 DC/DCコンバータ LTC3440 600mA（IOUT）、2MHz同期整流式昇降圧 DC/DCコンバータ LTC3441 1.2A（IOUT）、1MHz同期整流式昇降圧 DC/DCコンバータ LTC3548 400mA/800mA、 デュアル同期整流式降圧 DC/DCコンバータ 効率：96%、VIN = 2.5V∼5.5V、VOUT（MIN）= 0.6V、 IQ = 40µA、ISD<1µA、MS10Eおよび3mm 3mm DFNパッケージ 効率：95%、VIN = 2.63V∼5.5V、VOUT（MIN）= 0.8V、 IQ = 60µA、ISD<1µA、MS10および3mm 3mm DFNパッケージ 効率：95%、VIN = 2.625V∼5.5V、VOUT（MIN）= 0.8V、 IQ = 62µA、ISD<1µA、TSSOP16EおよびQFNパッケージ 効率：95%、VIN = 2.25V∼5.5V、VOUT（MIN）= 0.8V、 IQ = 64µA、ISD<1µA、TSSOP20Eパッケージ 効率：95%、VIN = 2.25V∼5.5V、VOUT（MIN）= 0.8V、 IQ = 64µA、ISD<1µA、TSSOP20Eパッケージ 効率：95%、VIN = 2.25V∼5.5V、VOUT（MIN）= 0.8V、 IQ = 380µA、ISD<1µA、QFNパッケージ 効率：90%、VIN = 5.5V∼60V、VOUT（MIN）= 1.20V、 IQ = 2.5mA、ISD 25µA、TSSOP16Eパッケージ 効率：96%、VIN = 2.5V∼5.5V、VOUT = 2.5V∼5.5V、 IQ = 25µA、ISD<1µA、MSOPおよびDFNパッケージ 効率：95%、VIN = 2.4V∼5.5V、VOUT = 2.4V∼5.25V、 IQ = 25µA、ISD<1µA、DFNパッケージ 効率：95%、VIN = 2.5V∼5.5V、VOUT（MIN）=0.6V、 IQ = 40µA、ISD<1µA、MS8EおよびDFNパッケージ 3412afe 20 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 0310 REV E • PRINTED IN JAPAN LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2005