LTC4210-1 - 6ピンSOT-23パッケージのホット

LTC4210-1/LTC4210-2
6ピンSOT-23パッケージ入り
ホットスワップ・コントローラ
特長
概要
■
LTC®4210は6ピンSOT-23パッケージ入りホットスワッ
プコントローラで、電源の入ったバックプレーンに対し
てボードを安全に挿抜できるようにします。内蔵されて
いるハイサイド・スイッチ・ドライバは外付けNチャネ
ルMOSFETのゲートを制御し、2.7V∼16.5Vの電源電圧
を供給します。
■
■
■
■
■
■
■
■
■
電源の入ったバックプレーンに対しボードを安全に挿
抜可能
回路ブレーカでアナログ電流リミットを調整可能
高速応答により、ピーク・フォールト電流を制限
電流フォールト時の自動再トライまたはラッチオフ
調整可能な電源電圧上昇速度
外付けMOSFETスイッチ用ハイサイド・ドライブ
2.7V∼16.5Vの電源電圧を制御
低電圧ロックアウト
調整可能な過電圧保護
高さの低い(1mm)SOT-23(ThinSOTTM)パッケージ
アプリケーション
■
■
■
LTC4210は起動時のタイミングを制御し、調整可能な速
度でゲート電圧を上昇させることができます。高速電流
制限ループを備えており、回路ブレーカ・タイマととも
に電流をアクティブに制限します。ONピンの信号はデ
バイスをオン/オフし、リセット機能にも使います。
このデバイスにはLTC4210-1とLTC4210-2の2つのオプ
ションがあります。LTC4210-1は過電流フォールト時に
自動再トライをおこない、LTC4210-2は過電流フォール
ト時にラッチオフします。
活線挿入
電子回路ブレーカ
産業用ハイサイド・スイッチ/回路ブレーカ
、LTC、LTはリニアテクノロジー社の登録商標です。
ThinSOTとHot Swapはリニアテクノロジー社の商標です。
標準的応用例
シングル・チャネル5Vホットスワップ・コントローラ
BACKPLANE PCB EDGE
CONNECTOR CONNECTOR
(FEMALE)
(MALE)
VIN
5V
RSENSE
0.01Ω
LONG
Z1
OPTIONAL
+
RX
10Ω
CX
0.1µF
VCC
SHORT
RON1
20k
ON
RON2
10k
Q1
Si4410DY
SENSE
GATE
LTC4210
TIMER
VOUT
5V
470µF 4A
CLOAD
電源立上げシーケンス
CLOAD = 470µF
VON
(2V/DIV)
RG
100Ω
VTIMER
(1V/DIV)
RC
100Ω
CC
0.01µF
VOUT
(5V/DIV)
GND
GND
LONG
Z1: ISMA10A OR SMAJ10A
CTIMER
0.22µF
IOUT
(0.5A/DIV)
GND
4210 TA01
10ms/DIV
4210 TA02
421012f
1
LTC4210-1/LTC4210-2
パッケージ/発注情報
絶対最大定格
(Note 1)
ORDER PART
NUMBER
電源電圧(VCC).......................................................... 17V
入力電圧 (SENSE、TIMER) ......... −0.3V∼(VCC+0.3V)
入力電圧 (ON) ........................................... −0.3V∼17V
出力電圧 (GATE) .......... 内部で制限されている (Note 3)
動作温度範囲
LTC4210-1C/LTC4210-2C ..........................0℃∼70℃
LTC4210-1I/LTC4210-2I ....................... −40℃∼85℃
保存温度範囲 .......................................... −65℃∼150℃
リード温度 (半田付け、10秒) ................................ 300℃
TOP VIEW
6 VCC
TIMER 1
GND 2
5 SENSE
ON 3
4 GATE
LTC4210-1CS6
LTC4210-2CS6
LTC4210-1IS6
LTC4210-2IS6
S6 PART MARKING
S6 PACKAGE
6-LEAD PLASTIC TSOT-23
LTYW
LTYX
LTF5
LTF6
TJMAX = 125°C, θJA = 230°C/ W
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、VCC = 5V。 (Note 2)
SYMBOL
VCC
ICC
VLKOR
VLKOHYST
IINON
IINSENSE
VCB
IGATEUP
IGATEDN
PARAMETER
Supply Voltage
VCC Supply Current
VCC Undervoltage Lockout Release
VCC Undervoltage Lockout Hysteresis
ON Pin Input Current
SENSE Pin Input Current
Circuit Breaker Trip Voltage
GATE Pin Pull-Up Current
GATE Pin Pull-Down Current
∆VGATE
External N-Channel Gate Drive
ITIMERUP
TIMER Pin Pull-Up Current
ITIMERDN
TIMER Pin Pull-Down Current
VTIMER
TIMER Pin Threshold
VTMRHYST
VON
VONHYST
TIMER Low Threshold Hysteresis
ON Pin Threshold
ON Pin Threshold Hysteresis
CONDITIONS
●
MIN
2.7
●
VCC Rising
●
2.2
●
–10
–10
44
–5
VSENSE = VCC
VCB = (VCC – VSENSE)
VGATE = 0V
VTIMER = 1.5V, VGATE = 3V or
VON = 0V, VGATE = 3V or
VCC – VSENSE = 100mV, VGATE = 3V
VGATE – VCC, VCC = 2.7V
VGATE – VCC, VCC = 3V
VGATE – VCC, VCC = 3.3V
VGATE – VCC, VCC = 5V
VGATE – VCC, VCC = 12V
VGATE – VCC, VCC = 15V
Initial Cycle, VTIMER = 1V
During Current Fault Condition, VTIMER = 1V
After Current Fault Disappears, VTIMER = 1V
Under Normal Conditions, VTIMER = 1V
High Threshold, TIMER Rising
Low Threshold, TIMER Falling
●
●
●
1.22
0.15
ON Threshold, ON Rising
●
1.22
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
4.0
4.5
5.0
10
9.0
6.0
–2
–25
●
TYP
0.65
2.5
100
0
5
50
– 10
25
6.5
7.5
8.5
12
12
11
–5
–60
2
100
1.3
0.2
100
1.3
80
MAX
16.5
3.5
2.65
10
10
56
–15
8
10
12
16
16
18
–8.5
–100
3.5
1.38
0.25
1.38
UNITS
V
mA
V
mV
µA
µA
mV
µA
mA
V
V
V
V
V
V
µA
µA
µA
µA
V
V
mV
V
mV
421012f
2
LTC4210-1/LTC4210-2
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、VCC = 5V。 (Note 2)
SYMBOL
tOFF(TMRHIGH)
tOFF(ONLOW)
tOFF(VCCLOW)
PARAMETER
Turn-Off Time (TIMER Rise to GATE Fall)
Turn-Off Time (ON Fall to GATE Fall)
Turn-Off Time (VCC Fall to IC Reset)
CONDITIONS
VTIMER = 0V to 2V Step, VCC = VON = 5V
VON = 5V to 0V Step, VCC = 5V
VCC = 5V to 2V Step, VON = 5V
MIN
TYP
1
30
30
MAX
UNITS
µs
µs
µs
Note 3: GATEピンの内部ツェナー・ダイオードは、チャージ・ポンプ電圧を標
準26Vの最大電圧にクランプする。内部ツェナー・ダイオード電圧を超えて外
部からGATEピンをオーバードライブするとデバイスに損傷を与えるおそれが
ある。制限抵抗がない場合、GATE容量は最大VCCで0.15µFより小さくなけれ
ばならない。もっと低いGATEピン・クランプ電圧が望ましい場合、外部ツェ
ナー・ダイオードを使うことができる。
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。
Note 2: デバイスのピンに流れ込む電流はすべて正。デバイスのピンから流れ出
す電流はすべて負。注記のないかぎり、すべての電圧はグランドを基準にして
いる。
標準的性能特性
4.0
4.0
TA = 25°C
3.5
3.5
SUPPLY CURRENT (mA)
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
3.0
2.5
2.0
VCC = 15V
1.5
VCC = 12V
1.0
VCC = 5V
0.5
0.5
0
–75 –50 –25
0
0
2
4
VCC = 3V
6 8 10 12 14 16 18 20
SUPPLY VOLTAGE (V)
4210 G01
2.60
2.55
2.45
2.35
2.30
35
–8.5
30
30
TA = 25°C
VGATE (V)
25
VCC = 12V
15
15
VCC = 5V
10
10
5
5
4
6 8 10 12 14 16 18 20
SUPPLY VOLTAGE (V)
4210 G04
75 100 125 150
0
–75 –50 –25
TA = 25°C
–9.0
VCC = 15V
20
2
50
IGATEUP電圧と電源電圧
35
0
25
4210 G03
–8.0
0
0
TEMPERATURE (°C)
VGATEと温度
20
VCC FALLING
2.40
40
25
VCC RISING
2.50
4210 G02
VGATEと電源電圧
40
VGATE (V)
2.65
2.25
–75 –50 –25
0 25 50 75 100 125 150
TEMPERATURE (°C)
IGATEUP (µA)
SUPPLY CURRENT (mA)
低電圧ロックアウト・スレッ
ショルドと温度
電源電流と温度
UNDERVOLTAGE LOCKOUT THRESHOLD (V)
電源電流と電源電圧
–9.5
–10.0
–10.5
–11.0
VCC = 3V
–11.5
–12.0
0
25
50
75 100 125 150
TEMPERATURE (°C)
4210 G05
0
2
4
6 8 10 12 14 16 18 20
SUPPLY VOLTAGE (V)
4210 G06
421012f
3
LTC4210-1/LTC4210-2
標準的性能特性
∆VGATEと電源電圧
∆VGATEと温度
–8.0
18
–8.5
16
16
–9.0
14
14
12
12
VCC = 5V
VCC = 15V
–10.0
–10.5
–11.0
VCC = 12V
–11.5
–12.0
–75 –50 –25
0
25
50
18
TA = 25°C
∆VGATE (V)
VCC = 3V
–9.5
∆VGATE (V)
IGATEUP (µA)
IGATEUPと温度
10
VCC = 12V
8
VCC = 15V
6
6
VCC = 3V
4
4
10
8
2
75 100 125 150
0
2
4
TEMPERATURE (°C)
TA = 25°C
–3
–8
–9
–9
2
4
6 8 10 12 14 16 18 20
SUPPLY VOLTAGE (V)
–50
–60
–6
–8
–90
–10
–75 –50 –25
3.0
ITIMERDN (µA)
ITIMERUP (µA)
–40
25
50
75 100 125 150
TEMPERATURE (°C)
4210 G13
0
2
4
6 8 10 12 14 16 18 20
SUPPLY VOLTAGE (V)
4210 G12
ITIMERUP (クールオフ・サイクル)
と温度
3.0
2.8
2.6
2.6
2.4
2.4
2.2
2.0
1.8
2.0
1.8
1.6
1.4
1.4
1.2
1.2
0
2
4
6 8 10 12 14 16 18 20
SUPPLY VOLTAGE (V)
4210 G14
VCC = 5V
2.2
1.6
1.0
0
–100
ITIMERDN (µA)
–30
–100
–75 –50 –25
75 100 125 150
TA = 25°C
2.8
–90
50
ITIMERUP (クールオフ・サイクル)
と電源電圧
VCC = 5V
–80
25
4210 G11
–20
–70
0
TEMPERATURE (°C)
ITIMERUP (回路ブレーカ遅延時)
と温度
–60
–70
–80
4210 G10
–50
TA = 25°C
–40
–5
–7
0
75 100 125 150
–30
–4
–7
–10
–20
ITIMERUP (µA)
–2
–3
ITIMERUP (µA)
ITIMERUP (µA)
–2
–6
50
ITIMERUP (初期サイクル) と温度
VCC = 5V
–1
–5
25
4210 G09
ITIMERUP (回路ブレーカ遅延時)
と電源電圧
0
–4
0
TEMPERATURE (°C)
4210 G08
ITIMERUP (初期サイクル) と電源
電圧
–1
2
–75 –50 –25
6 8 10 12 14 16 18 20
SUPPLY VOLTAGE (V)
4210 G07
0
VCC = 5V
1.0
–75 –50 –25
0
25
50
75 100 125 150
TEMPERATURE (°C)
4210 G15
421012f
4
LTC4210-1/LTC4210-2
標準的性能特性
TIMER高スレッショルドと電源
電圧
1.38
1.38
TA = 25°C
1.36
1.34
1.32
1.30
1.28
1.26
1.34
1.32
1.30
1.28
1.26
1.24
1.24
0
2
4
6 8 10 12 14 16 18 20
SUPPLY VOLTAGE (V)
0
25
50
1.35
50
1.45
TA = 25°C
VCC = 5V
1.40
HIGH THRESHOLD
1.30
1.25
LOW THRESHOLD
1.20
1.15
75 100 125 150
0
2
4
LOW THRESHOLD
1.20
1.15
0
25
50
75 100 125 150
TEMPERATURE (°C)
4210 G21
tOFF(ONLOW)と温度
80
TA = 25°C
70
60
60
tOFF,ONLOW (µs)
70
50
40
30
10
4210 G22
VCC = 5V
30
10
6 8 10 12 14 16 18 20
SUPPLY VOLTAGE (V)
VCC = 12V
40
20
0
VCC = 15V
50
20
4
1.25
4210 G20
tOFF(ONLOW)と電源電圧
2
HIGH THRESHOLD
1.30
1.05
–75 –50 –25
6 8 10 12 14 16 18 20
SUPPLY VOLTAGE (V)
4210 G19
0
1.35
1.10
TEMPERATURE (°C)
80
6 8 10 12 14 16 18 20
SUPPLY VOLTAGE (V)
ONピン・スレッショルドと電源
電圧
1.05
25
4
4210 G18
1.10
0.17
0
2
0
ON PIN THRESHOLD (V)
0.22
ON PIN THRESHOLD (V)
1.40
tOFF,ONLOW (µs)
TIMER LOW THRESHOLD (V)
0.23
0.16
–75 –50 –25
0.18
ONピン・スレッショルドと温度
1.45
0.18
0.19
4210 G17
VCC = 5V
0.19
0.20
TEMPERATURE (°C)
TIMER低スレッショルドと温度
0.20
0.21
0.16
75 100 125 150
4210 G16
0.21
0.22
0.17
1.22
–75 –50 –25
1.22
TA = 25°C
0.23
TIMER LOW THRESHOLD (V)
TIMER HIGH THRESHOLD (V)
TIMER HIGH THRESHOLD (V)
0.24
VCC = 5V
1.36
0.24
TIMER低スレッショルドと電源
電圧
TIMER高スレッショルドと温度
0
–75 –50 –25
VCC = 3V
0
25
50
75 100 125 150
TEMPERATURE (°C)
4210 G23
421012f
5
LTC4210-1/LTC4210-2
標準的性能特性
VCBと電源電圧
VCBと温度
58
TA = 25°C
VCC = 5V
56
56
54
54
52
52
VCB (mV)
VCB (mV)
58
50
50
48
48
46
46
44
44
42
0
2
4
6 8 10 12 14 16 18 20
SUPPLY VOLTAGE (V)
4210 G24
42
–75 –50 –25
0
25
50
75 100 125 150
TEMPERATURE (°C)
4210 G25
ピン機能
TIMER (ピ ン 1): タ イ マ 入 力 ピ ン 。 外 部 コ ン デ ン サ
CTIMERにより272.9ms/µFの初期タイミング遅延と21.7ms/
µFの 回 路 ブ レ ー カ 遅 延 が 設 定 さ れ ま す 。 外 部 ツ ェ
ナー・ダイオードを使った過電圧検出の場合など、
TIMERピンがCOMP2のスレッショルドを超えて引き上
げられると、GATEピンがターンオフします。
GND (ピン2):グランド・ピン。
ON (ピン3):ON入力ピン。ONピン・コンパレータは、
“L”から“H”へのスレッショルドが1.3Vで、80mVのヒス
テリシスとグリッチ・フィルタを備えています。ONピ
ンが“L”のとき、LTC4210はリセットされます。ONピン
が“H”になると、初期タイミング・サイクル経過後に
GATEがターンオンします。
GATE (ピン4):GATE出力ピン。このピンは、外部N
チャネルMOSFETのハイサイド・ゲートをドライブしま
す。内部チャージ・ポンプは10µAのプルアップ電流を
供給し、VCCへのツェナー・クランプとグランドへの
ツェナー・クランプを備えています。過負荷では、誤差
アンプ(EA)が外部MOSFETを制御して、一定の負荷電
流を維持します。電流制限ループの安定化のための外部
補償ネットワークはこのピンに接続します。
SENSE (ピン5):電流制限センス入力ピン。VCCピンと
SENSEピン間のセンス抵抗により、アナログ電流制限
値が設定されます。過負荷では、EAが外部MOSFETの
ゲートを制御して、SENSEピンの電圧をVCCより50mV
低く維持します。EAが電流制限を発効しているとき、
TIMER回路ブレーカ・モードが起動します。電流制限
ループ/回路ブレーカ・モードはSENSEピンをVCCピンに
接続することによってディスエーブルすることができま
す。
VCC (ピン6):正電源入力ピン。動作電源電圧範囲は2.7V
∼16.5Vです。グリッチ・フィルタ付き低電圧ロックア
ウ ト( UVLO)回 路 は 、 低 電 源 電 圧 が 検 出 さ れ る と
LTC4210をリセットします。
421012f
6
LTC4210-1/LTC4210-2
ブロック図
6
5
SENSE
VCC
+
–
–
INITIAL UP/LATCH OFF
UVLO
5µA
+
EA
60µA
CURRENT LIMIT
0.2V
50mV
GLITCH
FILTER
+
COMP1
CHARGE
PUMP
–
1
TIMER
LOGIC
Z1
12V
10µA
+
GATE
COMP2
1.3V
SHUTDOWN
M5
–
4
Z2
26V
INITIAL DOWN/NORMAL
GLITCH
FILTER
2µA
2
100µA
GND
COOL OFF
COMP3
–
+
ON
1.3V
3
4210 BD
421012f
7
LTC4210-1/LTC4210-2
アプリケーション情報
電源の入った回路への挿入
電源の入っているバックプレーンに回路基板を挿入する
とき、電源バイパス・コンデンサが充電されるので、
バックプレーン電源バスから大きな過渡電流が流れるこ
とがあります。このような過渡電流はコネクタ・ピンに
損傷を与えたり、システム電源にグリッチを生じてシス
テムの他のボードをリセットすることがあります。
LTC4210は制御された方法でプリント基板の電源電圧を
オン/オフするように設計されているので、電源の入っ
ているバックプレーンに対して回路基板を安全に挿抜で
きます。LTC4210は電源の入った回路に挿入するアプリ
ケーションでバックプレーンとドーター・ボードのどち
らにでも配置することができます。
概要
LTC4210は2.7V∼16.5Vの電源電圧範囲で動作するよう
に設計されています。挿入すると、低電圧ロックアウト
回路が十分な電源電圧がきているかどうか判定します。
ONピンが“H”になると、初期タイミング・サイクルに
より、MOSFETがターンオンする前に、基板がバックプ
レーンにしっかり装着されていることが確認されます。
1個のタイマ・コンデンサにより、すべてのタイマ機能
の時間間隔が設定されます。初期タイミング・サイクル
後、LTC4210は電流制限状態またはそれより低い電流負
荷状態で起動します。外部MOSFETが完全に導通状態に
なり、電源電圧が最終値まで上昇すると、LTC4210は外
付けのセンス抵抗によって負荷電流をモニタします。過
電流フォールトは規定された回路ブレーカ制限時間内で
継続的に50mV/RSENSEに制限されます。LTC4210-1は電
流制限フォールト後、自動的に再トライしますが、
LTC4210-2はラッチオフします。LTC4210-1のタイマ機
能 に よ り 、 MOSFETの 熱 を 下 げ る た め に 再 ト ラ イ の
デューティ・サイクルは3.8%に制限されます。
低電圧ロックアウト
VCC電源が正常動作にとって低すぎると、LTC4210は内
部の低電圧ロックアウト(UVLO)回路によりリセットさ
れます。UVLOの低から高へのスレッショルドは2.5V、
ヒステリシスは100mV、高から低へのグリッチ・フィル
タは30µsです。2.4V以下への電源の低下が30µs未満であ
れば無視されるので、バス電源の過渡現象が許容されま
す。
ON機能
ONピンはコンパレータへの入力です。このコンパレー
タは1.3Vの“L”から“H”へのスレッショルド、80mVのヒ
ステリシス、30µsの“H”から“L”へのグリッチ・フィル
タを備えています。ONピンが“L”から“H”に遷移する
と、初期サイクルが開始され、起動サイクルがそれに続
きます。10kのプルアップ抵抗をONピンと電源の間に接
続することを推奨します。この10k抵抗はバックプレー
ンに発生する可能性のある静電気を逃がし、活線挿入時
にONピンへの過電圧によるストレスを減らします。代
りに、ONピンに接続した外部抵抗分割器を使って、内
部UVLO回路より高い低電圧ロックアウト値を設定する
ことができます。内蔵グリッチ・フィルタの遅延時間が
不十分であれば、RCフィルタをONピンに追加して、
カード挿入時の遅延時間を延ばすことができます。
GATE機能
PCBの活線挿入時、急激に印加される電源電圧により、
外部MOSFETのドレイン/ゲート容量が充電されます。
このため、望ましくないゲート電圧スパイクが生じる可
能性があります。内部の独自の保護回路により、内部回
路が起動するまでGATEは“L”に保たれます。これによ
り、挿入時のMOSFET電流サージは大幅に減少します。
GATEピンはリセット・モードと初期タイミング・サイ
クルのあいだ、“L”に保たれます。起動サイクルのあい
だ、GATEピンは10µAの電流源によって引き上げられま
す。過電流フォールト状態のあいだ、誤差アンプが
GATEピンをサーボ制御して、回路ブレーカがトリップ
するまで負荷への電流を一定に保ちます。回路ブレーカ
がトリップすると、GATEピンは瞬時にシャットダウン
します。
421012f
8
LTC4210-1/LTC4210-2
アプリケーション情報
電流制限回路ブレーカの機能
LTC4210は従来のコンパレータ回路ブレーカの代りに電
流制限回路ブレーカを備えています。低インピーダン
ス・フォールトなどの負荷電流サージが突然生じると、
隣接するカードへの電源が影響を受けてシステムの機能
不良が生じるほど、バスの電源電圧が大幅に低下するこ
とがあります。LTC4210の高速応答誤差アンプ(EA)は
外部MOSFETのGATEピンの電圧を下げて瞬時に電流を
制限します。これにより、バスの電源電圧の低下が最小
に抑えられ、近くのカードに影響を及ぼすことなく電力
を配分し、フォールトを分離することができるようにな
ります。電流制限ループの安定化のために補償回路を
GATEピンに接続します。
センス抵抗の検討
公称フォールト電流制限値は、式1によって与えられて
いるように、VCCとSENSEピンの間に接続されたセンス
抵抗によって定まります。
ILIMIT(NOM) =
VCB(NOM)
RSENSE(NOM)
=
50mV
RSENSE(NOM)
CURRENT FLOW
負荷への電流
TO LOAD
トラックの幅W:
TRACK WIDTH W:
1オンスの銅で
0.03" PER AMP
アンペア当たり
ON
1 OZ COPPER
0.03"
センス抵抗
SENSE
RESISTOR
CURRENT FLOW
負荷への電流
TO LOAD
W
4210 F01
VCCTO
へ
VCC
TO
センスへ
SENSE
図1.PCB上のセンス抵抗の接続
電流制限の計算
選択されたRSENSEに対して、公称負荷電流は式1で与え
られます。最小負荷電流は式2で与えられます。
ILIMIT(MIN) =
VCB(MIN)
RSENSE(MAX)
=
44mV
RSENSE(MAX)
(2)
ここで、
(1)
センス抵抗の電力定格はフォールト電流レベルに合わせ
ます。一般的なセンス抵抗を付録の表2に示します。
回路ブレーカが正しく動作するように、センス抵抗およ
びLTC4210のVCCピンとSENSEピンの接続にはケルビ
ン ・ セ ン ス PCB接 続 を 使 う こ と を 強 く 推 奨 し ま す 。
LTC4210とセンス抵抗間の接続方法を図1に示します。
配線による誤差を小さくするため、PCBレイアウトはバ
ランスのとれた対称形にします。さらに、センス抵抗の
PCBレイアウトには、センス抵抗の電力消費を最適化す
るための熱管理手法を使います。
 R 
RSENSE(MAX) = RSENSE •  1 + TOL 

100 
最大負荷電流は式3で与えられます。
ILIMIT(MAX) =
VCB(MAX)
RSENSE(MIN)
=
56mV
RSENSE(MIN)
(3)
ここで、
 R 
RSENSE(MIN) = RSENSE •  1 – TOL 

100 
421012f
9
LTC4210-1/LTC4210-2
アプリケーション情報
電流制限に許容誤差±1%の7mΩのセンス抵抗が使われ
ると、公称電流リミットは7.14Aになります。式2と式3
から、ILIMIT(MIN) = 6.22AおよびILIMIT(MAX) = 8.08Aとなり
ます。適切に動作するには、最小電流制限がゆとりを
もって回路の最大動作負荷電流を超す必要があります。
センス抵抗の電力定格はVCB(MAX)2/RSENSE(MIN)を超す必
要があります。
周波数補償
電流制限ループの安定化のために補償回路をGATEピン
に接続します。
方法1
最も簡単な周波数補償ネットワークはRCとCCで構成さ
れます(図2a)。全GATE容量は次のとおりです。
CGATE = CISS + CC
(4)
一般に、図2aの補償値は長さ1フィート未満の一対の入
力線に対して十分です。もっと長い入力線を使ったアプ
リケーションでは、フォールト過渡性能を上げるために
RCまたはCCの値を大きくする必要があるかもしれませ
ん 。 3フ ィ ー ト の 一 対 の 入 力 線 の 場 合 、 ユ ー ザ ー は
CC=47nFおよびRC=100Ωから始めることができます。入
力線の長さにかかわらず、必要とされるACの安定性の
一般則はCC ≥ 8nFおよびRC ≤ 1kΩです。
方法2
図2bの補償ネットワークは方法1で使われている回路に
似ていますが、ゲート抵抗RGが追加されています。RG
VIN
5V
寄生MOSFET発振
電源の立上がり時または電流制限時にMOSFETがソー
ス・フォロワとして動作するとき、2種類の寄生発振の
生じる可能性があります。最初の種類の発振は(一般に
1MHzを超える)高い周波数で発生します。この高周波
数発振は、方法2で触れたように、RGを使うと簡単に減
衰します。
2番目の種類の発振は200kHz∼800kHzの周波数で発生し
ますが、これは負荷容量が0.2µF∼9µFで、RGとRCの抵
抗が存在し、ドレイン・バイパス・コンデンサが存在せ
ず、バスの配線インダクタンスとバス電源の出力イン
ピーダンスが結合しているためです。この2番目の種類
の発振を防ぐにはいくつかの方法があります。最も簡単
な方法として、10µF以下の負荷容量を避けます。2番目の
選択肢として、1.5nFより大きな外部CPを接続します。
Q1
Si4410DY
RSENSE
0.007Ω
+
6
VCC
抵抗はパワーMOSFETによく見られる高周波数寄生発振
を最小に抑えるのに役立ちます。アプリケーションに
よっては、短絡時の過渡からの回復にもRGが役立つこ
とがあります。ただし、RGの値が大きすぎると、ター
ンオフ時間が遅くなります。RGの推奨範囲は5Ω∼500
Ωです。入力電源電圧が10Vを超す場合、一般に方法2
の方が選択されます。RGは過渡事象の発生時にGATEピ
ンの内部ツェナー・クランプへの電流を制限します。
RCとCCの推奨値は方法1の場合と同じです。0.2µF < 負荷
容量CL < 9µFのときは寄生補償コンデンサCPが必要で、
それ以外はオプションです。
5
VIN
12V
VOUT
GATE
(2a)
(2a)
方法1
Method 1
VCC
4
RC
100Ω
CC
10nF
*ADDITIONAL
DETAILS
* 分りやすくするため、細部
OMITTED
FOR CLARITY
は省略してある
IF C
0.2µF
< CL < 9µF, P
**USE
CP <
**
0.2µF
L < 9µFならばC
OTHERWISE
NOT REQUIRED
を使用し、それ以外は不要
VOUT
+
6
CL
SENSE
LTC4210*
Q1
Si4410DY
RSENSE
0.007Ω
5
CL
SENSE
LTC4210*
GATE
(2b)
(2b)
方法2
Method 2
4
RG
200Ω
CP**
2.2nF
RC
100Ω
CC
10nF
4210 F02
図2.周波数補償
421012f
10
LTC4210-1/LTC4210-2
アプリケーション情報
どちらの補償方法が使われるにせよ、基板のレイアウト
が過渡性能に影響を及ぼすことがあるので、基板レベル
で短絡テストをおこなうことを強く推奨します。周波数
補償に加えて、全ゲート容量CGATEは式6のようにGATE
の起動も決定します。容量性エネルギー(0.5 • CGATE •
VGATE2)がLTC4210の内部プルダウン・トランジスタに
よ っ て 放 電 す る の で 、 CGATEは 高 電 源 電 圧 動 作 で は
0.15µF以下に保ちます。これにより、GATEがターンオ
フするとき、または電流制限時にサーボ動作をおこなっ
ているとき、内部プルダウン・トランジスタの過熱が防
げます。
0.2Vに達するまで、100µAの電流源で引き下げられま
す。初期サイクル遅延(時点2から時点4)は次式でCTIMER
に関連付けられています。
tINITIAL ≈ 272.9 • CTIMER ms/µF
(5)
初期サイクルが終了すると起動サイクルが開始され、
GATEピンが“H”に一定の傾斜で上昇します。TIMERピ
ンは100µAの電流源で引き続きグランドに向かって引き
下げられます。
1 2
3 4 5
6
7
>2.5V
タイマ機能
TIMERピンは外部コンデンサCTIMERを使っていくつかの
主要機能を処理します。2つのコンパレータ・スレッ
ショルドCOMP1 (0.2V)とCOMP2 (1.3V)があります。以
下の4つのタイミング電流源があります。
VIN
>1.3V
VON
COMP2
100µA
COMP1
VTIMER
5µA pull-up
5µA
60µA pull-up
2µA pull-down
100µA pull-down
100µAは非理想的な電流源で0.4V以下では7k抵抗を近似
します。
初期タイミング・サイクル
カードがバス・コネクタに差し込まれるとき、長いピン
が最初にかみ合い、図3の時点1で電源VINに接続しま
す。GATEが“L”に引き下げられ、TIMERピンが100µA
の電流源で“L”に引き下げられます。時点2で短いピン
が接続状態になり、ONが“H”に引き上げられます。こ
の瞬間、起動チェックは、電源電圧がUVLOを超してお
り、ONピンが1.3Vを超しており、TIMERピンの電圧が
0.2Vより低いことを要求します。これら3つの条件が満
たされると初期サイクルが開始され、TIMERピンが5µA
で“H”に引き上げられます。時点3ではTIMERがCOMP2
スレッショルドに達し、初期タイミング・サイクルの最
初の部分が終了します。次に、TIMERピンが時点4で
10µA
VGATE
VTH
DISCHARGE
BY LOAD
VOUT
4210 F03
RESET
RESET
モード
MODE
初期
起動
INITIAL
START-UP
サイクル
サイクル
CYCLE
CYCLE
通常の
NORMAL
サイクル
CYCLE
図3.通常の動作シーケンス
電流制限なしの起動サイクル
GATEは図3の時点4で10µAのプルアップによって解放さ
れます。GATEは時点5で外部MOSFETのスレッショル
ドVTHに達し、VOUTがGATEの一定傾斜の上昇に従い始
めます。RSENSE電流が電流制限以下であれば、GATEは
次の一定速度で上昇します。
∆VGATE IGATE
=
∆T
CGATE
(6)
ここで、CGATEはGATEピンの全容量です。
421012f
11
LTC4210-1/LTC4210-2
アプリケーション情報
RSENSEを流れる電流は2つの成分に分割することができ
ます。全負荷容量(CLOAD)によるICLOADと非容量性素子
によるILOADです。容量性負荷が一般に支配的です。
1

∆V 
IRSENSE =  C LOAD • OUT  + ILOAD < ILIMIT
∆T 

5A
5B 6
7
>1.3V
VON
COMP2
(7)
100µA 60µA
VTIMER
2µA
COMP1
電圧フォロワに構成されているので、VOUTのランプ・
レート(立上り速度)はほぼVGATEに追随します。
∆VOUT ICLOAD ∆VGATE IGATE
=
≈
=
CLOAD
CGATE
∆T
∆T
3 4 5
VIN
電流制限なしに立ち上がった場合、IRSENSE < ILIMITです。
IRSENSE = ICLOAD + ILOAD < ILIMIT
2
>2.5V
100µA
5µA
10µA
<10µA
10µA
VGATE
(8)
VOUTは時点6でほぼVINになりますが、GATEは最大電圧
に達するまで一定速度で上昇を続けます。この最大電圧
はチャージ・ポンプまたは内部クランプのどちらかで決
まります。
VTH
DISCHARGE
BY LOAD
VOUT
REGULATED AT 50mV/RSENSE
IRSENSE
4210 F04
電流制限付きの起動サイクル
起動時の電流制限の時間が短く(図4)、回路ブレーカの
機能制限時間を超えて続かなければ、時点5Aと時点5B
間の時間間隔以外は、GATEは電流制限なしの起動の時
と同様に振る舞います。サーボ・アンプはIGATE電流
(<10µA)を減らすことによりIRSENSEを制限することがで
きます。
IRSENSE = ILIMIT =
50mV
RSENSE
(9)
RESET
MODE
VTH + VIN
IGATE
V
V
tSTARTUP = CGATE • TH + CGATE • IN
IGATE
IGATE
tSTARTUP = CGATE •
(10)
START-UP
CYCLE
NORMAL
CYCLE
図4.電流制限付きの起動サイクルの
動作シーケンス
電 流 制 限 時 は 、 式 10の 第 2項 を CGATE • VIN/IGATEか ら
CLOAD • VIN/ICLOADに部分的に修正します。したがって、
起動時間は次式で与えられます。
tSTARTUP = CGATE •
VTH
+ CLOAD •
VIN
IGATE
ICLOAD
VTH
VIN
= CGATE •
+ CLOAD •
IGATE
IRSENSE – ILOAD
式7と式8を適用することができますが、GATEとVOUTの
ランプ速度が低い場合だけです。
ゲート起動時間
電流制限なしの起動時間は次式で与えられます。
INITIAL
CYCLE
(11)
電流制限付きの起動サイクルを完了するには、CLOADを
充電する正味電流が必要で、電流制限時間はtCBDELAYよ
り短くなければなりません。式11の第2項は式12を満た
す必要があります。
C LOAD •
VIN
< tCBDELAY
IRSENSE – ILOAD
(12)
421012f
12
LTC4210-1/LTC4210-2
アプリケーション情報
回路ブレーカのタイマ動作
図5の時点Aで電流制限フォールトが生じると、回路ブ
レーカのタイミングは60µAのプルアップで起動されま
す。フォールトがまだ続いており、TIMERピンの電圧
がCOMP2スレッショルドに達してLTC4210がシャット
ダウンすると、回路ブレーカは時点Bでトリップしま
す。連続したフォールトでは、回路ブレーカの遅延は次
のようになります。
CTIMER
60µA
CTIMER
2µA
VTIMER
ラ
ッ チ オOFF
フす
るか
( 5µAプ ル
LATCHED
(5µA
PULL-UP)
アップ)
、または再トライする
OR RETRY
(2µA PULL-DOWN)
(2µAプルダウン)
60µA
COMP1
100µA
4210 F05
NORMAL
通常
MODE
モード
FAULT
フォールト
MODE
・モード
(13)
(14)
回路ブレーカがトリップすると、GATEピンは“L”に引
き下げられます。LTC4210-2(ラッチオフ・バージョン)
の場合は5µAのプルアップによってTIMERはラッチオ
フ・モードになりますが、LTC4210-1( 自動再トライ・
バージョン)の場合は2µAのプルダウンによって自動再
トライの「クールオフ(冷却)」サイクルが開始されます。
LTC4210-1の COMP1ス レ ッ シ ョ ル ド と COMP2ス レ ッ
ショルドの間の自動再トライのクールオフ遅延は次のよ
うになります。
tCOOLOFF = 1.1V •
回
路ブレ
ーカが
CIRCUIT
BREAKER
トリップする
TRIPS
図5.連続フォールトのタイミング
図6の場合のように、断続的な過負荷によって電流制限
を超えることがありますが、時間が十分短かければ、
TIMERピンはCOMP2スレッショルドに達することがな
く、LTC4210はシャットダウンしません。この状態に対
処するため、(VCC−SENSE)電圧が50mVのリミットより
小さく、TIMER電圧がCOMP1スレッショルドとCOMP2
スレッショルドの間にあるときは、TIMERは2µAで放電
します。TIMER電圧がCOMP1スレッショルドより下に
下がると、(VCC−SENSE)電圧が50mVのリミットより下
のとき、TIMERピンは等価7k抵抗(通常モード、100µA
電流源)を使って放電します。TIMERピンがCOMP1ス
レッショルドより下に下がらないと、総計したデュー
ティ・サイクルが3.8%を超す断続的過負荷の場合、最
終的には回路ブレーカをトリップします。1µFに正規化
した、回路ブレーカの秒単位の応答時間を図7に示しま
す。TIMERの非対称の充電と放電により、MOSFETの
発熱状態がかなりわかります。
t
1.3V • 1µF
(s / µF ) =
C TIMER
(60µA • D) – 2µA
B
COMP2
A1
B1
A2
B2
A3
B3
~50mV/RSENSE
ILOAD
COMP2
VTIMER
2µA
2µA
VGATE
回路ブレーカが
CIRCUIT
BREAKER
トリップする
TRIPS
60µA
60µA
60µA
10µA
10µA
CB
FAULT
CB
FAULT
COMP1
ラ
ッ チ オ OFF
フ す(5µA
る かPULL-UP)
( 5µAプ ル
LATCHED
アップ)
、または再トライする
OR RETRY
(2µA PULL-DOWN)
(2µAプルダウン)
4210 F06
CB
FAULT
図6.複数回の断続的過負荷状態
1
NORMALIZED RESPONSE TIME (s/µF)
tCBDELAY = 1.3V •
A
t
(s/µF) = 1.3V • 1µF
CTIMER
60µA • D – 2µA
0.1
0.01
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
OVERLOAD DUTY CYCLE, D (%)
4210 F07
図7.断続的過負荷に対する回路ブレーカ・
タイマの応答
(15)
421012f
13
LTC4210-1/LTC4210-2
アプリケーション情報
電流フォールト後の自動再トライ
(LTC4210-1)
回路ブレーカ・フォールト時のLTC4210-1( 自動再トラ
イ・バージョン)の波形を図8に示します。時点B1で、
TIMERは1.3VのCOMP2スレッショルドをトリップさせ
ま す 。 GATEピ ン は グ ラ ン ド に 引 き 下 げ ら れ 、 他 方
TIMERは「クールオフ」サイクルを開始し、2µAのプルダ
ウンによって0.2VのCOMP1スレッショルドに引き下げ
られます。時点C1で、TIMERピンが約7kの抵抗でグラ
ンドに引き下げられ、GATE起動サイクルが開始されま
す。フォールト状態が続く場合、フォールト自動再トラ
イのデューティ・サイクルは約3.8%です。ONピンを
30µs以上“L”に引き下げると、自動再トライ機能が停止
し、LTC4210がリセット・モードになります。
A1 B1
C1
A
B
C
VCLAMP
COMP2
A2 B2
2µA
2µA
60µA
電流フォールト後のラッチオフ(LTC4210-2)
回路ブレーカ・フォールト時のLTC4210-2( ラッチオ
フ・バージョン)の波形を図9に示します。時点Bで、
TIMERはCOMP2スレッショルドをトリップさせます。
GATEピンはグランドに引き下げられ、他方TIMERは
5µAの プ ル ア ッ プ に よ っ て“ H”に ラ ッ チ さ れ ま す 。
TIMERピ ン は 最 終 的 に 2.3Vの ソ フ ト ・ ク ラ ン プ 電 圧
(VCLAMP)に達します。ラッチオフ・モードをクリアす
るには、ユーザーはTIMERピンを0.2Vより下に外部か
ら引き下げるか、またはONピンを“L”に30µs以上トグル
させることができます。
COMP2
60µA
VTIMER
60µA
COMP1
VTIMER
COMP1
100µA
VGATE
VGATE
0V
VOUT
VOUT
0V
REGULATING AT 50mV/RSENSE
REGULATING AT 50mV/RSENSE
ILOAD
ILOAD
NORMAL
MODE
CB
FAULT
COOL OFF
CYCLE
CB
FAULT
COOL OFF
CYCLE
4210 F08
図8.過電流フォールト後の自動再トライ
NORMAL
MODE
LATCHED OFF CYCLE
2410 F09
CB
FAULT
図9.過電流フォールト後のラッチオフ
421012f
14
LTC4210-1/LTC4210-2
アプリケーション情報
通常モード/外部タイマ制限
TIMERピンの電圧がCOMP1スレッショルドより下に下
がったが、リセット・モードではないとき、TIMERは
常に等価7k抵抗性プルダウンによって通常(100µA電流
源)モードになります 。tINITIAL、tCBDELAY、tCOOLOFFと
CTIMERの関係を表1に示します。
TIMERピンがCOMP2スレッショルドより上に引き上げ
られると、GATEピンは直ちにグランドに引き下げられ
ます。これにより、TIMERピンを過電圧検出に使うこ
とができます(図11を参照)。
TIMERピンを外部から強制してCOMP1スレッショルド
より下にすると、TIMERが通常モードにリセットされ
ます。過電圧検出時に、(VCC−SENSE)電圧が50mVより
低いと、TIMERの100µAプルダウン電流が流れ続けま
す。過電圧検出時に(VCC−SENSE)電圧が50mVを超す
と 、 TIMER電 流 は ラ ッ チ オ フ ま た は 自 動 再 ト ラ イ ・
モードに関して説明したのと同じになります。
アプリケーションの詳細については、「TIMERピンを
使った過電圧検出」のセクションを参照してください。
パワーオフ・サイクル
図3の時点7に示されているように、ONピンを30µs以上
“L”にトグルすることにより、システムをリセットする
ことができます。GATEピンはグランドに引き下げられ
ます。TIMERコンデンサもグランドに放電します。
CLOADは負荷を通って放電します。代りに、TIMERピン
を外部から強制的にCOMP2スレッショルドより上に引
き上げてGATEピンをターンオフすることができます。
パワーMOSFETの選択
パ ワ ー MOSFETは 10V、 4.5V、 2.5Vお よ び 1.8Vの VGS
ゲート・ドライブ定格でのRDSONによって分類すること
ができます。「∆VGATEと電源電圧」および「∆VGATEと温
度」の特性曲線を使って、ゲート・ドライブ電圧が選択
されたMOSFETに対して動作電圧で適切かどうか判断し
ます。
表1.tINITIAL、tCBDELAY、tCOOLOFFとCTIMER
CTIMER (µF)
tINITIAL (ms)
tCBDELAY (ms)
tCOOLOFF (ms)
0.033
9.0
0.7
18.2
0.047
12.8
1
25.9
0.068
18.6
1.5
37.4
0.082
22.4
1.8
45.1
0.1
27.3
2.2
55
0.22
60.0
4.8
121
0.33
90.1
7.2
181.5
0.47
128.3
10.2
258.5
0.68
185.6
14.7
374
0.82
223.8
17.8
451
1
272.9
21.7
550
2.2
600.5
47.7
1210
3.3
900.7
71.5
1815
さらに、選択されたMOSFETは以下の2つのVGSに関す
る基準を満たす必要があります。
1. 正のVGS絶対最大定格>LTC4210の最大∆VGATE
2. 負 の VGS絶 対 最 大 定 格 > 電 源 電 圧 。 大 き な CLOADの
MOSFETをシャットダウンするとき、MOSFETのゲー
トはVOUTより高速に放電することができる。
これらの条件のどちらかを満たすことができない場合、
図10aまたは図10bに示されている外部ツェナー・クラン
プを使うことができます。ツェナー・クランプを介して
VOUTを放電するとき、LTC4210のパッケージの許容熱
損失内でRGを選択する必要があります。
421012f
15
LTC4210-1/LTC4210-2
アプリケーション情報
RSENSE
VCC
RSENSE
Q1
VOUT
D1*
VCC
D1*
*USER SELECTED VOLTAGE CLAMP
*ユーザーが選択した電圧クランプ
(A LOW BIAS CURRENT ZENER DIODE
(低バイアス電流のツェナー・ダイ
IS RECOMMENDED)
オードを推奨)
1N4688 (5V)
1N4692 (7V)
1N4695 (9V)
1N4702 (15V)
RS
200Ω
GATE
(10a)
Q1
VOUT
D2*
RS
200Ω
GATE
(10b)
図10.ゲート保護用ツェナー・クランプ
BACKPLANE PCB EDGE
CONNECTOR CONNECTOR
(FEMALE)
(MALE)
VIN
5V
RSENSE
0.01Ω
LONG
Z1
SHORT
RX
Z2
10Ω
CX
0.1µF
RON2
10k
+
RB
10k
6
D1
1N4148
RTIMER
18Ω
RON1
20k
Q1
Si4410DY
3
1
VCC
ON
5
SENSE
GATE
LTC4210
TIMER
4
VOUT
5V
4A
CLOAD
470µF
RG
100Ω
R4
100Ω
CC
10nF
GND
GND
CTIMER
0.22µF
LONG
2
GND
Z1: SMAJ10A Z2: BZX84C6V2
4210 F11
図11.電源側過電圧保護
421012f
16
LTC4210-1/LTC4210-2
アプリケーション情報
VGS絶対最大定格が±20VのMOSFETは2.7V∼16.5Vの範
囲のすべてのLTC4210アプリケーションでこれら2つの
基準を満たします。一般に、ゲート定格が10Vのほとん
どのMOSFETのVGS絶対最大定格は±20V以上なので、
外部VGSツェナー・クランプは不要です。ゲート定格が
4.5VのMOSFETで、VGS絶対最大定格が±20Vのものが
あります。
MOSFETゲート・ドライブ定格とVGS絶対最大定格に加
えて、VBDSS、ID(MAX)、RDS(ON)、PD、θJA、TJ(MAX)、最大
安全動作領域などの基準も注意して検討する必要があり
ます。VBDSSはスパイクやリンギングを含む最大電源電
圧を超えている必要があります。ID(MAX)は電流リミット
I LIMITよ り 大 き く す る 必 要 が あ り ま す 。 RDS(ON)は
MOSFETの VDSを 決 定 し ま す が 、 こ れ は VCBと と も に
VOUT電圧の誤差を生じます。2.7Vの電源電圧では、VDS
+VCBの合計が0.1Vだと3.7%のVOUT誤差が生じます。
MOSFETの最大電力消費はILIMIT2 • RDS(ON)で、これはこ
のパッケージで許容される最大電力消費PDより小さく
する必要があります。与えられた電力消費に対して、
MOSFETの接合部温度TJは動作温度(TA)とMOSFETの
パッケージの熱抵抗(θJA)から計算することができま
す。動作TJはTJ(MAX)の仕様より低くする必要がありま
す。
次に、MOSFETの最大安全動作領域に関して、最大電源
電 圧 VIN(MAX)と 、 回 路 ブ レ ー カ ・ タ イ ム ア ウ ト 時 間
tCBDELAYの最大電流リミットILIMIT(MAX)の条件のもとでの
短絡状態を検討します。出力短絡状態での動作は十分な
マージンをとって製造元の推奨動作領域内になければな
りません。信頼性の高い設計にするには、フォールト・
テストの評価は実験室でおこないます。
VIN過渡に対する保護
ほとんどの回路とは異なり、ホットスワップ・コント
ローラでは、電源バイパス・コンデンサの適切なエンジ
ニアリング手法を使うことは一般に許されません。なぜ
なら、挿入時のバイパス・コンデンサへのサージ電流の
制御がホットスワップ・コントローラの主要な目的だか
らです。ワイヤ・ハーネス、バックプレーン、および
PCBのトレースのインダクタンスは通常小さいのです
が、大きな電流が突然流れたり、遮断されたり、あるい
は制限されると、大きなスパイクが生じることがありま
す。これらは、対策を講じないと、基板の部品に損傷を
与えることがあります。即座に介入して壊滅的なフォー
ルトによる後続の被害を防止することはできますが、こ
の介入により、電源の大きな過渡現象が生じます。リー
ド/トレースのインダクタンスに蓄えられたエネルギー
はスナバや過渡電圧サプレッサによって簡単に制御する
ことができます。電磁干渉(EMI)の制御にフェライト・
ビーズが使われているときでさえ、フェライトの飽和電
流は低いので、適切な定格の過渡電圧サプレッサが使わ
れていれば、大きな問題にはなりません。GATEのター
ンオフに伴う過渡現象はスナバや過渡電圧サプレッサを
使って制御することができます。RCネットワークなど
のスナバは低電圧電源の場合とくに有効です。RCの選
択は一般に実験によって決定します。スナバのコンデン
サの値はMOSFETのCOSSの10倍∼100倍の範囲で選択し
ます。スナバ抵抗の値は一般に3Ω∼100Ωです。電源が
7Vを超すか、EMIビーズがワイヤ・ハーネスに使われ
ている場合、大きなスパイクを切除し、リンギングを減
らすために、過渡電圧サプレッサとスナバを推奨しま
す。電源電圧が6V以下の場合、過渡電圧に対する保護
としては、スナバ・ネットワークで十分です。多くの場
合、簡単な短絡テストをおこなって、過渡電圧サプレッ
サが必要かどうか判断することができます。
TIMERピンを使った過電圧検出
電源側の過電圧検出回路を図11に示します。ツェナー・
ダイオード、ダイオード、およびCOMP2スレッショル
ドによって過電圧スレッショルドが設定されます。抵抗
RBがツェナー・ダイオード電圧にバイアスを与えま
す。ダイオードD1により、起動時または出力短絡時の
ツェナーの順方向電流がブロックされます。RTIMERと
CTIMERの組合せにより、過負荷ノイズ・フィルタが設定
されます。
421012f
17
LTC4210-1/LTC4210-2
付録
回路ブレーカに使用できる電流センス抵抗をいくつか表
2に示します。利用可能なパワーMOSFETをいくつか表3
に示します。いくつかの製造元のWebサイトを表4に示
します。この情報は変更されることがありますので、部
品番号は製造元でご確認ください。
表2.センス抵抗の選択ガイド
CURRENT LIMIT VALUE
PART NUMBER
DESCRIPTION
MANUFACTURER
1A
LR120601R050
0.05Ω 0.5W 1% Resistor
IRC-TT
2A
LR120601R025
0.025Ω 0.5W 1% Resistor
IRC-TT
2.5A
LR120601R020
0.02Ω 0.5W 1% Resistor
IRC-TT
3.3A
WSL2512R015F
0.015Ω 1W 1% Resistor
Vishay-Dale
5A
LR251201R010F
0.01Ω 1.5W 1% Resistor
IRC-TT
10A
WSR2R005F
0.005Ω 2W 1% Resistor
Vishay-Dale
表3.Nチャネルの選択ガイド
CURRENT LEVEL (A)
PART NUMBER
DESCRIPTION
MANUFACTURER
0 to 2
MMDF3N02HD
Dual N-Channel SO-8
RDS(ON) = 0.1Ω, CISS = 455pF
ON Semiconductor
2 to 5
MMSF5N02HD
Single N-Channel SO-8
RDS(ON) = 0.025Ω, CISS = 1130pF
ON Semiconductor
5 to 10
MTB50N06V
Single N-Channel DD Pak
RDS(ON) = 0.028Ω, CISS = 1570pF
ON Semiconductor
10 to 20
MTB75N05HD
Single N-Channel DD Pak
RDS(ON) = 0.0095Ω, CISS = 2600pF
ON Semiconductor
表4.製造元のWebサイト
MANUFACTURER
WEB SITE
TEMIC Semiconductor
www.temic.com
International Rectifier
www.irf.com
ON Semiconductor
www.onsemi.com
Harris Semiconductor
www.semi.harris.com
IRC-TT
www.irctt.com
Vishay-Dale
www.vishay.com
Vishay-Siliconix
www.vishay.com
Diodes, Inc.
www.diodes.com
421012f
18
LTC4210-1/LTC4210-2
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を使った
RECOMMENDED
SOLDER PAD LAYOUT
推奨半田パッド・レイアウト
PER IPC CALCULATOR
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
0.09 – 0.20
(NOTE 3)
1.90 BSC
S6 TSOT-23 0302
NOTE:
NOTE:
1. 寸法はミリメートル
DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS
1.
2. 図は実寸とは異なる
DRAWING NOT TO SCALE
2.
3. 寸法にはメッキを含む
DIMENSIONS ARE INCLUSIVE OF PLATING
3.
4. 寸法にはモールドのバリやメタルのバリを含まない
DIMENSIONS ARE EXCLUSIVE OF MOLD FLASH AND METAL BURR
4.
5. モールドのバリは0.254mmを超えてはならない
MOLD FLASH SHALL NOT EXCEED 0.254mm
5.
6. JEDECパッケージ参照番号はMO-193
JEDEC PACKAGE REFERENCE IS MO-193
6.
421012f
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
LTC4210-1/LTC4210-2
標準的応用例
12Vホットスワップ・アプリケーション
BACKPLANE PCB EDGE
CONNECTOR CONNECTOR
(FEMALE)
(MALE)
VIN
12V
Z1
+
RX
10Ω
CX
0.1µF
6
5
VCC
SHORT
Q1
Si4410DY
RSENSE
0.01Ω
LONG
RON1
62k
3
RON2
10k
1
ON
SENSE
GATE
LTC4210
TIMER
4
VOUT
12V
4A
CLOAD
470µF
RG
200Ω
RC
100Ω
CC
10nF
GND
GND
LONG
CTIMER
0.22µF
2
GND
4210 TA03
Z1: SMAJ12A
関連製品
製品番号
説明
注釈
LTC1421
2チャネル、ホットスワップ・コントローラ
3V∼12Vで動作し、−12Vをサポート
LTC1422
シングル・チャネル、SO-8入りホットスワップ・コントローラ 2.7V∼12Vで動作、リセット出力
LT1640AL/LT1640AH SO-8入り負電圧ホットスワップ・コントローラ
−10V∼−80Vで動作
LTC1642
33Vまでの過電圧保護、フォールドバック電流制限
シングル・チャネル、ホットスワップ・コントローラ
LTC1643AL/LTC1643AH PCIホットスワップ・コントローラ
3.3V、5V、内部FET(±12V用)
LTC1647
デュアル・チャネル、ホットスワップ・コントローラ
2.7V∼16.5Vで動作、シーケンス制御専用のONピン
LTC4211
シングル・チャネル、ホットスワップ・コントローラ
2.5V∼16.5V、多機能電流制御
LTC4230
トリプル・チャネル、ホットスワップ・コントローラ
1.7V∼16.5V、多機能電流制御
LTC4251
SOT-23入り−48Vホットスワップ・コントローラ
フローティング電源、3レベル電流制限
LTC4252
MSOP入り−48Vホットスワップ・コントローラ
フローティング電源、パワーグッド、3レベル電流制限
LTC4253
3電源シーケンサ付き−48Vホットスワップ・コントローラ フローティング電源、3レベル電流制限
421012f
20
リニアテクノロジー株式会社
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