特長 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 概要 LT®3487デュアルチャネル・スイッチング・レギュレータ はCCD撮像素子をバイアスする正負の出力を発生しま す。リチウムイオン電池から8V/90mAおよび15V/45mA を供給するので、多くの普及しているCCD撮像素子をバ イアスすることができます。この昇圧レギュレータは出 力切断機能を内蔵しており、標準的昇圧構成に存在する VINから出力負荷へのDC電流経路がありません。スイッ チング周波数が2MHzなので、小型で高さの低いコンデン サとインダクタを使用したCCDソリューションが可能 で、フィルタ処理しやすい低ノイズの出力を発生します。 ショットキー・ダイオードは内蔵されており、出力電圧は チャネル当たり1個の抵抗で設定されますので、外付け部 品点数が少なくてすみます。 リチウムイオン電池から15V/45mA、 8V/90mAを供給 出力の切断 シーケンシング：正出力がレギュレーションに達した 後、負チャネルがスイッチングを開始 ショットキー・ダイオードを内蔵 2MHz固定スイッチング周波数 チャネル当り1個の抵抗だけで出力電圧を設定 VIN範囲：2.3V∼16V 出力電圧：最大28V 短絡耐性 コンデンサでプログラム可能なソフトスタート 独立したV BATピンにより、電力回路と制御回路に別の 電源を使用可 10ピン（3mm 3mm） DFNパッケージで供給 インテリジェント・ソフトスタートにより、1個のコンデ ンサを使って2つのチャネルをシーケンシャルにソフト スタートさせることができます。正チャネルのランプの 後に負チャネルの出力ランプが始まるように、ソフトス タートのシーケンスが制御されます。また、内部のシーケ ンシング回路により、正チャネルがその最終値の87%に 達するまで負チャネルはディスエーブルされますので、2 つの出力の和は常に正になります。 アプリケーション ■ ■ ■ ■ LT3487 CCDバイアス用 昇圧/反転 スイッチング・レギュレータ CCDのバイアス TFT LCDのバイアス OLEDのバイアス オペアンプ用に正負の電源電圧を発生 、LT、LTCおよびLTMはリニアテクノロジー社の登録商標です。 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。 LT3487は10ピン（3mm 3mm）DFNパッケージで供給され ます。 標準的応用例 変換効率 15µH 80 SWN VBAT VIN 1µF SWP DN 22µF 324k RUN/SS 100nF 100nF 549k FBP 4.7µF 15µH VNEG –8V 90mA 70 CAP LT3487 47pF POS CHANNEL AT CAP 75 EFFICIENCY (%) 2.2µF VIN 3V TO 12V 10µH POS CHANNEL AT VPOS 65 NEG CHANNEL 60 55 50 FBN RUN/SS VPOS 15V 45mA VPOS GND 3487 TA01a 45 40 VIN = 3.6V 0 20 40 80 60 LOAD CURRENT (mA) 100 3487 TA01b 3487f 1 LT3487 絶対最大定格 パッケージ/発注情報 （Note 1） VIN電圧 ................................................................................16V VBAT電圧 ..............................................................................16V SWP、 SWNの電圧 ................................................................32V CAP、VPOS .............................................................................30V DN電圧.............................................................................. 32V RUN/SS電圧...........................................................................8V FBP電圧 .................................................................................6V FBN電圧 ...................................................................0.2V∼6V 最大接合部温度.............................................................. 125℃ 動作温度範囲..................................................... 40℃∼85℃ 保存温度範囲................................................... 65℃∼125℃ TOP VIEW 10 VPOS CAP 1 SWP 2 VBAT 3 SWN 4 7 FBN DN 5 6 VIN 9 FBP 11 8 RUN/SS DD PACKAGE 10-LEAD (3mm × 3mm) PLASTIC DFN θJA = 43°C/W, θJC = 3°C/W EXPOSED PAD (PIN 11) IS GND, MUST BE CONNECTED TO PCB ORDER PART NUMBER DD PART MARKING LT3487EDD LBXB Order Options Tape and Reel: Add #TR Lead Free: Add #PBF Lead Free Tape and Reel: Add #TRPBF Lead Free Part Marking: http://www.linear.com/leadfree/ 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、弊社へ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 = 3.6V、 VBAT = 3.6V。 PARAMETER CONDITIONS MIN Operating Voltage Range Quiescent Current RUN/SS Voltage Threshold (Full Current) TYP 2.3 RUN/SS = 3V, Not Switching RUN/SS = 0V (Note 3) RUN/SS Voltage Threshold (Shutdown) 3.7 5.3 MAX UNITS 16 V 5 8 1.6 mA µA V ● 100 1 1.4 2 µA FBP (Positive Channel) Pin Voltage ● 1.19 1.23 1.27 V FBN (Negative Channel) Pin Voltage ● –7 3 12 RUN/SS Pin Current RUN/SS = 0V (Note 4) FBP Pin Voltage Line Regulation 160 mV 0.007 FBN Pin Voltage Line Regulation mV %/V 0.001 mV/V FBP Pin Bias Current ● 24.4 25 25.6 µA FBN Pin Bias Current ● 24.4 25 25.6 µA 87 90 % 1.85 2 2.15 ● 87 93 % 750 920 mA 900 1090 mA FBP Threshold (Percent of Final Value) to Start Negative Channel Switching Frequency Maximum Duty Cycle MHz Positive Channel Switch Current Limit (Note 5) ● Negative Channel Switch Current Limit (Note 5) ● Positive Channel VCESAT ISWP = 400mA 280 mV Negative Channel VCESAT ISWN = 600mA 340 mV 3487f 2 LT3487 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 = 3.6V、 VBAT = 3.6V。 PARAMETER CONDITIONS Schottky DP Forward Drop ISWP = 400mA 1045 mV Schottky DN Forward Drop ISWN = 600mA 980 mV Disconnect PNP VCE IVPOS = 50mA 205 mV Disconnect Current Limit VCAP = 15V, VPOS = 0V 155 mA VCAP – VBAT to Disconnect VBAT = 3.6V, VPOS = 0V, ICAP < 100µA 1.2 1.6 V Disconnect Leakage VBAT = 3.6V, CAP = 3.6V, VPOS = 0V 0.1 1.0 µA Note 1: 絶対最大定格に記載された値を超す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: LT3487Eは0℃∼85℃の温度範囲で規定性能に適合することが保証されている。 40℃∼85℃の動作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。 MIN 100 TYP MAX UNITS Note 3: 設計によって保証されているが、 直接テストはされない。 Note 4: 電流はピンから流れ出す。 Note 5: 電流制限は設計および静的テストとの相関によって保証されている。 高いデュー ティ・サイクルではスロープ補償により電流制限が低下する。 標準的性能特性 インバータをイネーブルする 正出力 シャットダウン時の消費電流 100 8 6 4 2 50 25 0 75 TEMPERATURE (°C) 100 125 3487 G01 1.300 90 1.275 80 VFBP (V) PERCENTAGE OF FINAL FBP VOLTAGE (%) QUIESCENT CURRENT (µA) 10 0 –50 –25 FBP電圧 1.250 70 1.225 60 50 –50 –25 50 25 0 75 TEMPERATURE (°C) 100 125 3487 G02 1.200 –50 –25 0 25 50 75 TEMPERATURE (°C) 100 125 3487 G03 3487f 3 LT3487 標準的性能特性 FBN電圧 FBPバイアス電流 10.0 FBNバイアス電流 26.0 26.0 25.5 25.5 2.5 IFBP (µA) VFBN (mV) 5.0 0 –2.5 IFBN (µA) 7.5 25.0 24.5 24.5 –5.0 25.0 –7.5 –10.0 –50 –25 0 50 75 25 TEMPERATURE (°C) 100 24.0 –50 125 –25 0 25 50 75 TEMPERATURE (°C) 3487 G04 200 100 0 0 100 200 300 400 500 SWITCH CURRENT (mA) 600 500 400 300 200 100 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 SWITCH CURRENT (mA) 3487 G07 500 400 300 200 100 0 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 SCHOTTKY FORWARD DROP (mV) 最大切断電流 140 700 VCAP – VPOS = 500mV TA = 25°C 120 250 300 100 ICAP (mA) 600 VCAP – VPOS (mV) NEGATIVE SCHOTTKY FORWARD CURRENT (mA) 600 出力切断の電圧降下（50mA負荷） 800 200 80 60 40 150 200 125 3487 G09 300 400 100 3487 G08 負チャネルのショットキー・ダイ オードのI-V特性 500 0 25 50 75 TEMPERATURE (°C) 正チャネルのショットキー・ダイ オードのI-V特性 POSITIVE SCHOTTKY FORWARD CURRENT (mA) 300 –25 3487 G06 負チャネルのスイッチのVCE(SAT) NEGATIVE SWITCH SATURATION VOLTAGE (mV) POSITIVE SWITCH SATURATION VOLTAGE (mV) 400 24.0 –50 125 3487 G05 正チャネルのスイッチのVCE(SAT) 500 100 20 100 0 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 SCHOTTKY FORWARD DROP (mV) 3487 G10 100 –50 –25 0 25 50 75 TEMPERATURE (°C) 100 125 0 0 2.5 5 7.5 10 12.5 VCAP – VBAT (V) 3487 G11 3487 G20 3487f 4 LT3487 標準的性能特性 出力切断電流制限 1150 CURRENT LIMITS (mA) 175 CURRENT LIMIT (mA) 1200 1200 VCAP = 15V VBAT = 3.6V VPOS = 0V 150 125 1100 1050 1000 950 POS CHANNEL 900 –25 0 25 50 75 TEMPERATURE (°C) 100 800 –50 –25 125 800 P0S CHANNEL 600 400 200 850 100 –50 NEG CHANNEL 1000 NEG CHANNEL CURRENT LIMITS (mA) 200 スイッチ電流制限と デューティ・サイクル スイッチ電流制限 75 50 25 TEMPERATURE (°C) 0 100 3487 G12 0 125 0 20 40 60 DUTY CYCLE (%) 80 100 3487 G14 3487 G13 シャットダウン時のRUN/SSピン 電流 スイッチ電流制限とRUN/SS電圧 （55%デューティ・サイクル） 1000 シャットダウン時のRUN/SSピン 電流とVIN 2.0 3.0 NEG CHANNEL IRUN/SS (µA) 600 400 200 1.5 1.5 1.0 0.5 0.5 0 250 500 750 1000 RUN/SS (mV) 1250 1500 0 –50 –25 50 25 75 0 TEMPERATURE (°C) 100 3487 G15 0 2 4 6 8 10 VIN (V) 12 14 16 3487 G17 RUN/SSのシャットダウン・ス レッショルド UVLO電圧 2.5 300 250 2.4 2.3 2.2 2.1 2.0 –50 –25 125 3487 G16 VRUN/SS (mV) 0 2.0 1.0 UVLO (V) CURRENT LIMITS (mA) P0S CHANNEL RUN/SS PIN CURRENT (µA) 2.5 800 200 150 100 50 50 25 0 75 TEMPERATURE (°C) 100 125 3487 G18 0 –50 –25 50 25 75 0 TEMPERATURE (°C) 100 125 3487 G19 3487f 5 LT3487 ピン機能 C A P（ ピ ン 1 ） ：切 断 用 P N P の エ ミ ッ タ お よ び 正 電 圧 用 RUN/SS （ピン8） ：実行/ソフトスタート・ピン。オープン・ド の電源電圧に接続します。切断のドライブ電流はこのピ ンに戻ります。CAPがVBATより1.2V上の電圧に下がるま で、切断機能は動作します。 レインのトランジスタに接続します。このトランジスタ はRUN/SSから1.4µAをシンクする必要があります。デバ イスをシャットダウンするには100mVより下に引き下げ ます。コンデンサをRUN/SSからグランドに接続して、ソ フトスタート機能をプログラムします。ソフトスタート は昇圧チャネルをゆっくり安定化させてから、インバー タをゆっくり立ち上げます。両方のチャネルが最大電流 に達することができるようにするには、RUN/SSは1.6Vを 超える必要があります。ソフトスタートが不要であれば、 このピンをロジック信号でドライブすることができます が、RUN/SSの電圧はVINより下に留まる必要があります。 SWN（ピン 4 ） ：負（反転）チャネルのスイッチ・ピン。イン FBP （ピン9） ：昇圧用帰還ピン。昇圧用帰還抵抗R1をFBPか ショットキーのカソード。 中間の正（昇圧）出力として機能 します。昇圧用出力コンデンサをこのピンに接続します。 SWP（ ピン 2 ） ：正チャネルのスイッチ・ピンおよびショッ トキー・ダイオードのアノード。昇圧インダクタをこのピ ンに接続します。 VBAT （ピン3） ：バッテリ電圧。このピンは昇圧インダクタ バータ入力のインダクタとフライング・コンデンサをこ こに接続します。 DN （ピン5） ：インバータ用の内蔵ショットキー・ダイオー ドのアノード。インバータ出力のインダクタとフライン グ・コンデンサをここに接続します。 VIN （ピン6） ：入力電源ピン。VINはLT3487の制御回路に電 力を供給するのに使われます。このピンは、X5Rまたは X7Rのタイプのセラミック・コンデンサを使ってローカ ルにバイパスする必要があります。 FBN（ピン7） ：インバータ用帰還ピン。このピンからVNEG に帰還抵抗R2を接続します。次式に従ってR2を選択しま す。 R2 = – らCAPに接続します。 次式に従ってR1を選択します。 R1= VPOS – 1.23 25µA 安定化された状態ではピン電圧は1.23Vになります。 VPOS （ピン10） ：昇圧チャネルの出力ピン。VPOSは出力切断 用PNPのコレクタです。昇圧負荷をVPOSに接続します。安 定性のため、コンデンサC5をCAPとVPOSのあいだに接続 します。 露出パッド（ピン11） ：GND。最適熱性能を得るには、パッ ケージの下の複数のビアを通してグランドに直接接続し ます。 VNEG 25µA 安定化された状態ではピン電圧は0Vになります。 3487f 6 LT3487 ブロック図 L1 VBAT CAP 2 R1 9 SWP – FBP 49.2k + A1 – VCP + A2 DP R X1 S 6 VBAT Q Q1 VIN C1 DISCONNECT PNP CAP Q3 VBAT VREF 1.23V VPOS Σ 1.4µA M1 8 RUN RUN/SS + – + GND RAMP GENERATOR 49.2k 1 C4 ANTISAT C5 3 + 10 11 2MHz OSCILLATOR 160mV 1.25V C6 7 C7 R2 FBN VBAT + – A3 – VCN + VNEG L2 A4 SWN R X2 S Q 4 Q2 C2 Σ RAMP GENERATOR DN DN L3 5 VNEG C3 3487 BD 図1．ブロック図 3487f 7 LT3487 アプリケーション情報 CAPがVBAT電圧より標準で1.2V、ワーストケースで1.6V 動作 LT3487は固定周波数の電流モード制御方式を使って、す （低温時）上にある限り、飽和防止ドライバがQ3を飽和 領域の端に保ちます。出力切断用PNPのドライブ電流は ぐれたライン・レギュレーションとロード・レギュレー V BAT ピンに戻ります。これにより、CAP電圧がV BAT の 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点で、 1.2V上より下に下がると、パス・トランジスタがオフする ことができます。VBATピンにより、電力回路（インダクタ SRラッチX1がセットされ、パワー・スイッチQ1をオンし L1とL2）と制御回路（V INピン）が異なる電源から電力供 ます。スイッチ電流に比例した電圧が安定化ランプに加 給を受けるアプリケーションが可能になります。 算され、その和がPWMコンパレータA2のプラス端子に与 えられます。この電圧がA2のマイナス入力のレベルを超 すと、SRラッチX1がリセットされ、パワー・スイッチQ1 インダクタの選択 LT3487の昇圧チャネルには、10µHのインダクタを推奨し をオフします。A2のマイナス入力のレベルは誤差アンプ ます。反転チャネルにはカップリングされていない15µH A1によって設定され、帰還電圧と1.23Vのリファレンス のインダクタまたはカップリングされた10µHのインダ 電圧の差を単に増幅したものです。このようにして、誤 クタを使うことができます。LT3487のほとんどのアプリ 差アンプは正しいピーク電流レベルを設定し、出力を安 ケーションではサイズを小さくすることと高い効率が主 定化された状態に保ちます。誤差アンプの出力が増加す 要な関心事です。2MHzでコア損失とDCR（銅線抵抗）の小 ると出力に供給される電流が増加します。誤差アンプの さなインダクタがLT3487のアプリケーションには適して 出力が減少すると供給される電流が減少します。2番目 います。インダクタのDCRはそのチャネルのスイッチの のチャネルは反転コンバータです。基本動作は正チャネ オン抵抗の半分程度にします。このカテゴリーに入る小 ルと同じです。SRラッチX2も発振器の各サイクルの開始 型インダクタをいくつか表1に示します。 点でセットされます。パワー・スイッチQ2はQ1と同時に オンします。Q2は自己の帰還ループに基づいてオフしま 表1．推奨インダクタ す。この帰還ループは誤差アンプA3とPWMコンパレータ CURRENT A4で構成されています。この負チャネルの基準電圧はグ INDUCTANCE DCR RATING ランドです。VCPとVCNの電圧クランプ（示されていませ PART NUMBER (μH) (Ω) (mA) MANUFACTURER ん）によって電流が制限されます。標準的負荷条件でのス DB318C-A997AS10 0.18 580 Toko 100M www. tokoam.com イッチング波形を図2に示します。 出力切断用パス・トランジスタとしてPNPのQ3が使われ ています。Q3はシャットダウン時に負荷を入力から切断 します。 VSWP 20V/DIV ILI 100mA/DIV VSWN 20V/DIV ISWN 100mA/DIV VIN = 3.6V VPOS = 15V, 25mA VNEG = –8V, 50mA 200ns/DIV 図2．スイッチング波形 3487 F02 CDRH3D18-100 CDRH2D18HP-100 CDRH3D23-100 CDRH2D18/HP-150 CDRH3D18-150 CDRH3D23-150 10 10 10 15 15 15 0.205 0.245 0.117 0.345 0.301 0.191 900 850 850 700 750 700 Sumida www.sumida.com コンデンサの選択 セラミック・コンデンサはサイズが小さいので、LT3487 のアプリケーションに適しています。X5RとX7Rのタイ プのセラミック・コンデンサは、Y5VやZ5Uなど他のタイ プに比べて広い電圧範囲と温度範囲で容量を維持するの で推奨します。ほとんどのLT3487アプリケーションでは 1µFの入力コンデンサで十分です。安定性のために必要な 出力コンデンサはアプリケーションに依存します。リチ ウムイオン電池から＋15Vと8Vを供給する標準的アプ リケーションでは、正チャネルには4.7µFの出力コンデン サ、負チャネルには少なくとも10µFのコンデンサが必要 です。 3487f 8 LT3487 アプリケーション情報 表2．推奨セラミック・コンデンサ・メーカー MANUFACTURER Taiyo Yuden Murata Kemet PHONE (408) 573-4150 (814) 237-1431 (408) 986-0424 α π V – 0.6 – ω • 2 IP = IN •e L•ω URL www.t-yuden.com www.murata.com www.kemet.com 突入電流 LT3487は内蔵ショットキー・ダイオードを使用していま す。電源電圧がVINピンに突然加わると、VINとVCAP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L1 と内蔵ショットキー・ダイオードDPを通って流れ、昇圧 用出力コンデンサC4を充電します。反転チャネルの場 合、入力からインダクタL2の経路を通って流れ、フライン グ・コンデンサC2を充電し、内蔵ショットキー・ダイオー ドDNを通って戻ってくる同様の突入電流があります。 LT3487に内蔵されているショットキー・ダイオードが耐 えられる最大電流は2Aです。ピーク突入電流が2A以下に なるようにインダクタとコンデンサの値を選択します。 ピーク突入電流は次式から計算できます。 α ω V – 0.6 – ω •arctan α ω IP = IN •e • SIN arctan α L•ω r + 1.5 2 •L 1 r ω= – L • C 4 • L2 α= ここで、Lはインダクタンス、rはインダクタの抵抗値、Cは 出力の容量です。DCRの低いインダクタの場合（このアプ リケーションでは普通そうなっています）、ピーク突入電 流は次のように簡略化することができます。 部品選択のいくつかの場合について、ピーク突入電流を 表3に示します。入力電圧がゆっくり立ち上がる場合、突 入電流について心配する必要がないことに注意してくだ さい。 表3．ピーク突入電流 VIN (V) 5 5 3.6 3.6 3.6 R (Ω) 0.18 0.235 0.18 0.245 0.345 L (μH) 10 15 10 10 15 C (μF) 4.7 2.2 4.7 4.7 2.2 IP (A) 1.44 1.06 0.979 0.958 0.704 外付けダイオードの選択 前述のとおり、LT3487はショットキー・ダイオードを内 蔵しています。ほとんどの昇圧アプリケーションには ショットキー・ダイオードDPで十分です。ただし、高電流 インバータ・アプリケーションでは、適切に選択された外 付けショットキー・ダイオードをDNと並列に接続すると 効率を改善することができます。外付けダイオードの選 択では、順方向電圧降下とダイオード容量の両方を考慮 する必要があります。電流定格が高いショットキー・ダイ オードほど一般に順方向電圧降下が低く、容量が大きい ので、2MHzのスイッチング周波数で大きなスイッチング 損失を生じる可能性があります。いくつかの推奨ショッ トキー・ダイオードを表4に示します。 表4． 推奨ショットキー・ダイオード PART NUMBER PMEG2010AEB FORWARD CURRENT (mA) 1000 FORWARD VOLTAGE DROP (V) 0.51 DIODE CAPACITANCE (pF at 10V) 7.5 CMDSH2-3 200 0.49 15 RSX051VA-30 500 0.35 30 ZHCS400 400 0.425 18 MANUFACTURER Philips www.semiconductors. philips.com Central Semiconductor www.centralsemi.com ROHM www.rohm.com Zetex www.zetex.com 3487f 9 LT3487 アプリケーション情報 出力電圧の設定 LT3487には精確な帰還抵抗が内蔵されており、各チャネ ルの帰還電流を25µAに設定するように調整されていま す。各チャネルの出力電圧を設定するのに1個の抵抗だけ が必要です。出力電圧は次式に従って設定することがで きます。 V – 1.23 R1= POS 25µA R2 = – VNEG 25µA 精度を保つには高精度抵抗を使用します（1%抵抗を推奨 します）。 ソフトスタート LT3487は両チャネル用に単一のソフトスタート制御を備 えています。RUN/SSピンには1.4µAの電流源から電流が 供給されます。RUN/SSピンからグランドにコンデンサを 接続して、ソフトスタートのランプをプログラムするこ とができます。LT3487をシャットダウンするには、オープ ン･ドレインのトランジスタを使ってこのピンを L に引 き下げます。トランジスタが1.4µAをシンクするのを止め ると、コンデンサの充電が開始されます。RUN/SSピンが 160mVまで充電されると、デバイスはスタートアップし ます。VCPノードの電圧はRUN/SSの電圧に追従してラン プアップを続け、正チャネルがゆっくりスタートアップ するのを保証します。VCNノードはランプ電圧からVBEだ け下がって追従します。これにより、負チャネルは必ず正 チャネルの後にスタートアップし、しかも出力がゆっく りランプして、大きなスタートアップ電流を防ぎます。 VRUN/SS 2V/DIV VRUN/SS 2V/DIV IIN 1A/DIV VPOS 10V/DIV IIN 500mA/DIV VPOS 10V/DIV VNEG 10V/DIV VNEG 10V/DIV 500µs/DIV 3487 F03a 図3a．ソフトスタート・コンデンサ なしの場合のVRUN/SS、VPOS、VNEG、IIN 起動シーケンシング LT3487には内部にシーケンシング回路も備わっており、 昇圧チャネルの帰還電圧が約1.1V（最終電圧の87%）に達 するまで負チャネルが動作するのを禁じて、2つの出力の 和が常に正になるようにします。 ソフトスタート・コンデンサのサイズに依存して、負チャ ネルをスタートアップさせることができる2つの方法が あります。ソフトスタート・コンデンサがないか、または 非常に小さいと、負チャネルは正出力がその最終値の 87%に達したとき起動します。十分大きなソフトスター トが使われると、正チャネルが安定化するポイントを過 ぎても、RUN/SS電圧が負チャネルをクランプし続けま す。ソフトスタートなし、小さなソフトスタート・コンデ ンサ付き、および大きなソフトスタート・コンデンサ付き の起動シーケンシングを図3に示します。 出力の切断 出力の切断にはPNPトランジスタが使われており、この トランジスタを常に飽和領域の端に保つようにベース 電流を変化させる回路に接続されているので、V CE(SAT) と低消費電流のあいだで最善の妥協が実現されます。安 定に保つため、この回路にはVPOSピンとCAPピンのあい だ、またはVPOSピンとグランドのあいだに接続されたバ イパス・コンデンサが必要です。少なくとも0.1µFのセラ ミック・コンデンサを選択すれば十分です。PNPは210mV 以下のV CEで50mAの負荷電流をサポートできることを 図4は示しています。切断用トランジスタは電流制限され ており、短絡状態で最大155mAを供給します。 VRUN/SS 2V/DIV IIN 200mA/DIV VPOS 10V/DIV VNEG 10V/DIV 2ms/DIV 3487 F03b 図3b．10nFのソフトスタート・コンデ ンサの場合のVRUN/SS、VPOS、VNEG、IIN 10ms/DIV 3487 F03c 図3c． 100nFのソフトスタート・コンデ ンサの場合のVRUN/SS、VPOS、VNEG、IIN 3487f 10 LT3487 アプリケーション情報 帰還ノードの選択 正チャネルの帰還抵抗R1はV POSピンまたはCAPピンに 接続することができます（図5を参照）。V POSピンの安定 化により、出力切断回路両端の電圧降下によって生じ る出力オフセットが除去されます。ただし、V POS ピンの 短絡事故の場合、LT3487はFBPピンの電圧が低いのでス イッチングを継続します。この開ループ状態で動作して いるあいだ、CAPピンの電圧上昇は出力切断回路の電流 制限によってだけ制限されます。最悪条件のパラメータ の場合、この電圧は、リチウムイオン電池のアプリケー ションでは18Vに達する可能性があります。VPOSピンか ら安定化している場合、VINの高いアプリケーションでは 注意が必要です。短絡状態が解消すると、VPOSピンはCAP ピンの電圧に跳ね上がり、コンデンサの電圧が安定化状 態に下がるまで、プログラムされた出力電圧を超える可 能性があります。 DISCONNECT SATURATION VOLTAGE (mV) 300 250 200 150 100 50 0 0 20 40 60 80 DISCONNECT CURRENT (mA) 100 これはLT3487には無害ですが、短絡の発生が予想される 場合は外部回路の関連でこのことを検討しておく必要が あります。CAPピンを安定化すると、VPOSピンの電圧は短 絡発生後も設定された出力電圧を超えることはありませ ん。ただし、この構成設定では出力切断両端の電圧降下を 補償しないので、出力電圧は帰還抵抗によって設定され た電圧よりわずかに低くなります。CAPピンを帰還ノー ドとして使うと、 （図4のVDISCを使って）次式に従って出 力電圧を設定することによって、この電圧降下（VDISC）に 対処することができます。 R1= VPOS + VDISC – 1.23 25µA VBAT V BAT ピンはLT3487の新技術で、広い範囲のアプリケー ションで出力切断動作を可能にします。V BAT ピンによ り、デバイスはCAPがVBATの1.2V上より下になるまでオ ン状態に留まります。これにより、負バイアスが放電する 前に正バイアスが下がらないことが保証されます。アプ リケーションによっては、V IN とは異なる電源からイン ダクタに電力を供給すると都合が良いことがあります。 この場合、インダクタに電力を供給する電源にVBATを接 続して、適切な切断動作を可能にします。たとえば、車載 システムでは、12Vバッテリから3.3Vを発生させる降圧 レギュレータが既に存在するかもしれません。LT3487を 使うと、ユーザーはVINには3.3V電源から電力を供給し、 V BAT ピンとインダクタにはバッテリから直接電力を供 給して、効率を上げることができます。 2400 G31 図4．出力切断のVCEとI SWN VBAT VIN SWP SWN CAP VIN FBP DN LT3487 DN VBAT SWP CAP LT3487 FBN FBP FBN RUN/SS VPOS GND VPOS RUN/SS VPOS VPOS GND 3487 F05 図5．VPOSピンとCAPピンを使った帰還接続 3487f 11 LT3487 アプリケーション情報 デバイスがシャットダウンするとき、CAPノードがVBAT プラス1.2V（この場合は13.2V）より下に下がると直ち に出力負荷は12V電源から遮断されます。V BAT ピンは LT3487の動作範囲より低い（2セル・アルカリ電池のよ うな）2V電源を使っているシステムにも有用です。低電 圧動作向けに設計されている昇圧コンバータによって LT3487のV INピンに3.3Vを供給することができ、インダ クタとVBATには依然2V電源から電力を供給することが できます。シャットダウン時には、3.3V電源はオフします が、CAPが3.2Vより下に下がると直ちに出力切断により 出力負荷が切り離されます。 基板レイアウトの検討事項 すべてのスイッチング・レギュレータの場合と同様、PCB 基板のレイアウトと部品配置には細心の注意が必要で す。効率を最大にするため、スイッチの立上り時間と立 下り時間はできるだけ短くします。電磁干渉（EMI）の問 題を防ぐには、高周波数のスイッチング経路の適切なレ イアウトが不可欠です。SWPピンとSWNピンの電圧信号 の立上り時間と立下り時間は数ナノ秒です。SWPピンと SWNピンに接続されるすべてのトレースの長さと面積 をできるだけ小さくし、常にスイッチング・レギュレータ の下のグランド・プレーンを使ってプレーン間の結合を 小さく抑えます。推奨部品配置を図6に示します。 VBAT CAP L1 C2 R2 C7 U1 R1 C8 C5 VNEG C1 VPOS C6 L3 FBP C4 L1 M1 3487 F06 VIN RUN 図6．推奨部品配置 3487f 12 LT3487 標準的応用例 ＋15Vと8Vの昇圧と反転のCCDバイアス L2 15µH C2 2.2µF VIN 3V TO 12V CAP R1 549k LT3487 C7 47pF L3 15µH R2 324k RUN/SS C3 22µF SWP VBAT VIN C1 1µF VNEG –8V 90mA SWN L1 10µH DN FBP C5 100nF C4 4.7µF FBN RUN/SS C6 100nF VPOS 15V 45mA VPOS GND 3487 TA02a C1: TAIYO YUDEN EMK212BJ105MG C2: TAIYO YUDEN TMK212BJ225MG C3: TAIYO YUDEN TMK325BJ226MM C4: TAIYO YUDEN TMK316BJ475ML-TR L1: TOKO DB318C-A997AS-100M L2, L3: SUMIDA CDRH2D18/HP-150NC VPOSの負荷ステップに対する応答 VNEGの負荷ステップに対する応答 VNEG 20mV/DIV AC-COUPLED VPOS 100mV/DIV AC-COUPLED IPOS –50mA INEG –90mA 45mA 15mA VIN = 3.6V 3487 TA02b 100µs/DIV VIN = 3.6V 100µs/DIV 3487 TA02c 正チャネルの応答は安定しているが、減衰がわずかに小 さい。位相リード・コンデンサ（C8）を追加してさらに理 想的な位相マージンを与えることができる。 VPOSの負荷ステップに対する応答（位相リード・コンデンサ付き） CAP FBP C8 10pF 3487 TA02e R2 549k VPOS 100mV/DIV AC-COUPLED IPOS 45mA 15mA VIN = 3.6V 100µs/DIV 3487 TA02d 3487f 13 LT3487 標準的応用例 ＋15Vと8Vの低VINのCCDバイアス L2 15µH C2 2.2µF VIN 2.7V TO 5V SWN L1 10µH SWP VBAT VIN C1 1µF CAP C8 15pF LT3487 C7 33pF L3 15µH VNEG –8V 80mA R2 324k RUN/SS C3 22µF DN R1 549k C5 100nF FBP C4 4.7µF FBN RUN/SS VPOS 15V 40mA VPOS C6 100nF GND 3487 TA03 C1: TAIYO YUDEN EMK212BJ105MG C2: TAIYO YUDEN EMK212BJ225MD-TR C3: TAIYO YUDEN TMK325BJ226MM C4: TAIYO YUDEN TMK316BJ475ML-TR L1: TOKO DB318C-A997AS-100M L2, L3: SUMIDA CDRH2D18/HP-150NC ＋15Vと8Vの昇圧とチャージポンプのCCDバイアス L2 15µH C2 2.2µF VIN 3V TO 12V VNEG –8V 90mA SWP CAP R1 549k LT3487 C7 20pF R2 324k RUN/SS C3 10µF VBAT VIN C1 1µF D1 SWN L1 10µH DN FBP C5 100nF C4 4.7µF FBN RUN/SS C6 100nF VPOS 15V 45mA VPOS GND 3487 TA04 C1: TAIYO YUDEN EMK212BJ105MG C2: TAIYO YUDEN TMK212BJ225MG C3: TAIYO YUDEN EMK316BJ106ML C4: TAIYO YUDEN TMK316BJ475ML-TR D1: PHILIPS PMEG2010AEB L1: TOKO DB318C-A997AS-100M L2, L3: SUMIDA CDRH2D18/HP-150NC 3487f 14 LT3487 パッケージ寸法 DDパッケージ 10ピン・プラスチックDFN (3mm 3mm) (Reference LTC DWG # 05-08-1699) 0.675 ±0.05 3.50 ±0.05 1.65 ±0.05 2.15 ±0.05 (2 SIDES) パッケージ PACKAGE の外形 OUTLINE 0.25 ± 0.05 0.50 BSC 2.38 ±0.05 (2 SIDES) RECOMMENDED SOLDER PAD PITCH AND DIMENSIONS 推奨する半田パッドのピッチと寸法 R = 0.115 TYP 6 3.00 ±0.10 (4 SIDES) 0.38 ± 0.10 10 1.65 ± 0.10 (2 SIDES) ピン1の PIN 1 トップ・マーキング TOP MARK （NOTE (SEE6を参照） NOTE 6) 0.200 REF 0.75 ±0.05 0.00 – 0.05 5 1 (DD10) DFN 1103 0.25 ± 0.05 0.50 BSC 2.38 ±0.10 (2 SIDES) BOTTOM VIEW—EXPOSED PAD 露出パッドの底面 NOTE: NOTE ： DRAWING TO BE MADE A JEDEC PACKAGE OUTLINE M0-229 （WEED-2） VARIATIONになる予定。 OF (WEED-2). 1.1.図はJEDECパッケージ ・アウトラインMO-229のバリエーション CHECK THE LTC WEBSITE DATA SHEET FOR CURRENT STATUS OF VARIATION ASSIGNMENT バリエーションの指定の現状についてはLTCのWebサイトのデータシートを参照 DRAWING NOT TO SCALE 2.2.図は実寸とは異なる ALL DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS 3.3.すべての寸法はミリメートル DIMENSIONS OF EXPOSED PAD ON BOTTOM OF PACKAGE DO NOT INCLUDE 4.4.パッケージ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。 MOLD FLASH. MOLD FLASH, IF 各サイドで0.15mmを超えないこと PRESENT, SHALL NOT EXCEED 0.15mm ON ANY SIDE モールドのバリは （もしあれば） EXPOSED PAD SHALL BE SOLDER PLATED 5.5.露出パッドは半田メッキとする SHADED AREA IS ONLY A REFERENCE FOR PIN 1 LOCATION ON THE 6.6.網掛けの部分はパッケージのトップとボトムのピン1の位置の参考に過ぎない TOP AND BOTTOM OF PACKAGE 3487f 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。 15 LT3487 標準的応用例 ＋24Vと16VのLCDバイアス L2 22µH C2 2.2µF VIN 3V TO 6V VNEG –16V 26mA SWP CAP C8 15pF LT3487 C7 33pF R2 640k RUN/SS C3 22µF VBAT VIN C1 1µF L3 22µH SWN L1 15µH DN FBP R1 931k C5 100nF C4 10µF FBN RUN/SS C6 100nF VPOS 24V 24mA VPOS GND 3487 TA05 C1: TAIYO YUDEN EMK212BJ105MG C2: TAIYO YUDEN TMK212BJ225MG C3: TAIYO YUDEN TMK325BJ226MM C4: TAIYO YUDEN TMK316BJ106KL-T L1: SUMIDA CDRH2D18/HP-150NC L2, L3: TOKO D53LC-A915AY-220M 関連製品 製品番号 説明 LT1944/LT1944-1 デュアル出力350mA/100mA ISW、固定オフ時間、 高効率DC/DCコンバータ LT1945 デュアル出力、昇圧/インバータ、350mA ISW、 固定オフ時間、高効率DC/DCコンバータ LT1947 トリプル出力、3MHz、 高効率DC/DCコンバータ LTC®3450 トリプル出力、550kHz、 高効率DC/DCコンバータ LT3463/LT3463A デュアル出力、昇圧/インバータ、250mA ISW、 固定オフ時間、高効率DC/DCコンバータ、 内蔵ショットキー・ダイオード付き LT3471 デュアル出力、昇圧/インバータ、1.3A ISW、1.2MHz、 高効率DC/DCコンバータ LT3472/LT3472A デュアル出力、昇圧/インバータ、350mA/400mA ISW、 1.2MHz、 高効率DC/DCコンバータ、 内蔵ショットキー・ダイオード付き 注釈 VIN：1.2V∼15V、 VOUT(MAX) = 34V、 IQ = 20µA、 ISD < 1µA、 10ピンMSパッケージ VIN：1.2V∼15V、 VOUT(MAX) = 34V、 IQ = 40µA、 ISD < 1µA、 10ピンMSパッケージ VIN：2.6V∼8V、 VOUT(MAX) = 34V、 IQ = 9.5mA、 ISD < 1µA、 10ピンMSパッケージ VIN：1.4V∼4.6V、 VOUT(MAX) = 15V、 IQ = 75µA、 ISD < 2µA、 DFNパッケージ VIN：2.2V∼16V、 VOUT(MAX) = 40V、 IQ = 2.8mA、 ISD < 1µA、 DFNパッケージ VIN：2.4V∼16V、 VOUT(MAX) = 40V、 IQ = 2.5mA、 ISD < 1µA、 DFNパッケージ VIN：2.3V∼15V、 VOUT(MAX) = 40V、 IQ = 40µA、 ISD < 1µA、 DFNパッケージ 3487f 16 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秀和紀尾井町パークビル8F TEL 03-5226-7291 FAX 03-5226-0268 www.linear-tech.co.jp ● ● 0406 LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2006