LTC4211 マルチ機能電流制御 ホットスワップ・コントローラ 特長 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 概要 電源の入ったバックプレーンに対しボードを安全に挿 入 / 引抜き可能 2.5V ∼ 16.5V の電源電圧を制御 突入電流制限機能付プログラム可能なソフトスタート、 外付けゲート・コンデンサ不要 外付けゲート・コンデンサが不要なため、ターンオフ時間 が短縮 デュアル・レベル過電流フォールト保護 過電流保護の応答時間をプログラム可能（MS） プログラム可能な過電圧保護（MS） 自動リトライまたはラッチ・モード動作（MS） 外付けNチャネル FETのハイサイド・ドライブ 電源電圧上昇速度をユーザが設定可能 FBピンでVOUT をモニタし、RESETに信号を送信 グリッチ・フィルタによる、擬似 RESET 信号に対する保護 LTC®4211は、電源の入ったバックプレーンに対し、ボードを 安全に挿入および引き抜き可能にするホットスワップ™コント ローラです。内蔵のハイサイド・スイッチ・ドライバは、外付けN チャネルMOSFETのゲートをドライブし、2.5Ｖ∼ 16.5Vの電 源電圧を供給します。また、LTC4211は、起動時にプログラム 可能なソフトスタートや突入電流制限を行います。 2つの内部電流制限コンパレータが、デュアル・レベルの過 電流回路ブレーカを提供します。低速コンパレータはVCC – 50mVでトリップし、20μs（または、外付けのフィルタ・コンデン サでプログラムされた値 –MSのみ）後にアクティブになります。 高速コンパレータはVCC – 150mVでトリップし、通常 300ns 後に応答します。 FBピンは出力電源電圧をモニタし、RESETピンに信号を送 ります。ONピンはチップをオン/オフし、リセット機能にも使用 できます。MS パッケージにはFAULTピンとFILTERピンがあ り、外付けのツェナー・ダイオード・クランプを使用して、フォー ルト表示、自動リトライまたはラッチオフ・モード、プログラム可 能な電流制限応答時間、プログラム可能な過電圧保護など の機能を追加することができます。 アプリケーション n ■ ■ 電子回路ブレーカ 電源入状態での抜き差し （バックプレーンもしくは リムーバブルカード） 産業用ハイサイド・スイッチ/ 回路ブレーカ L、LT、LTC、LTM、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。Hot Swapはリニアテクノロジー社の商標です。その他すべての商標の所有権は、それ ぞれの所有者に帰属します。 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) VCC 5V NO CLOAD RSENSE 0.007Ω LONG Z1* M1 Si4410DY + RX 10Ω CX 100nF 8 7 VCC SHORT 6 SENSE GATE FB R1 20k 2 Z1 = 1SMA10A OR SMAJ10A * OPTIONAL 3 R3 36k R4 15k RESET TIMER PCB CONNECTION SENSE LONG 5 LTC4211 ON R2 10k GND 電源立上げシーケンス 1 VOUT 5V 5A CLOAD VRESET 5V/DIV R5 10k VON 1V/DIV µP LOGIC VTIMER 1V/DIV RESET GND CTIMER 10nF VGATE 5V/DIV 2.5ms/DIV 4211 TA01b 4 GND 4211 TA01A 4211fb 1 LTC4211 絶対最大定格 （Note 1） 電源電圧（VCC）.................................................................... 17V 入力電圧 FB、ON ...............................................................–0.3V ～ 17V SENSE、FILTER ...................................... –0.3V ～ VCC ＋0.3V TIMER ..................................................................–0.3V ～ 2V 出力電圧 GATE .................................. 内部で制限されている （Note 3） RESET、FAULT ...................................................–0.3V ～ 17V 動作温度範囲 LTC4211C ............................................................ 0°C ～ 70°C LTC4211I ......................................................... –40°C ～ 85°C 保存温度範囲.................................................... –65°C ～ 150°C Leadリード温度（半田付け、10 秒）..................................300°C ピン配置 TOP VIEW TOP VIEW TOP VIEW RESET 1 8 VCC ON 2 7 SENSE TIMER 3 6 GATE GND 4 5 FB RESET ON TIMER GND 1 2 3 4 8 7 6 5 VCC SENSE GATE FB RESET ON FILTER TIMER GND MS8 PACKAGE 8-LEAD PLASTIC MSOP S8 PACKAGE 8-LEAD PLASTIC SO 10 9 8 7 6 1 2 3 4 5 FAULT VCC SENSE GATE FB MS PACKAGE 10-LEAD PLASTIC MSOP TJMAX = 125°C, θJA = 200°C/W TJMAX = 125°C, θJA = 200°C/W TJMAX = 125°C, θJA = 150°C/W 発注情報 無鉛仕上げ 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 LTC4211CS8#PBF LTC4211CS8#TRPBF 4211 8-Lead Plastic SO 0°C to 70°C LTC4211IS8#PBF LTC4211IS8#TRPBF 4211I 8-Lead Plastic SO –40°C to 85°C LTC4211CMS8#PBF LTC4211CMS8#TRPBF LTSC 8-Lead Plastic MSOP 0°C to 70°C LTC4211IMS8#PBF LTC4211IMS8#TRPBF LTSD 8-Lead Plastic MSOP –40°C to 85°C LTC4211CMS#PBF LTC4211CMS#TRPBF LTSU 10-Lead Plastic MSOP 0°C to 70°C LTC4211IMS#PBF LTC4211IMS#TRPBF LTSV 10-Lead Plastic MSOP –40°C to 85°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。 無鉛仕上げ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。 電気的特性 l は全動作温度範囲の規格値を意味する。それ以外は TA = 25 Cでの値。注記がない限り、VCC = 5V （Note 2）。 SYMBOL PARAMETER VCC VCC Supply Voltage Range ICC VCC Supply Current FB = High, ON = High, TIMER = Low l VCC Low-to-High Transition l VLKO Internal VCC Undervoltage Lockout VLKOHST VCC Undervoltage Lockout Hysteresis IINFB FB Input Current CONDITIONS MIN l TYP MAX UNITS 16.5 V 1 1.5 mA 2.3 2.47 2.5 2.13 120 VFB = VCC or GND ±1 V mV ±10 µA 4211fb 2 LTC4211 電気的特性 l は全動作温度範囲の規格値を意味する。それ以外は TA = 25 Cでの値。注記がない限り、VCC = 5V （Note 2）。 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS IINON ON Input Current VON = VCC or GND ILEAK RESET, FAULT Leakage Current VRESET = VFAULT = 15V, Pull-Down Device Off IINSENSE SENSE Input Current VSENSE = VCC or GND VCB(FAST) SENSE Trip Voltage (VCC – VSENSE) Fast Comparator Trips l VCB(SLOW) SENSE Trip Voltage (VCC – VSENSE) Slow Comparator Trips IGATEUP GATE Pull-Up Current IGATEDOWN Normal GATE Pull-Down Current Fast GATE Pull-Down Current FAULT Latched and Circuit Breaker Tripped or in UVLO ∆ VGATE External N-Channel Gate Drive VGATE – VCC (For VCC = 2.5V) VGATE – VCC (For VCC = 2.7V) VGATE – VCC (For VCC = 3.3V) VGATE – VCC (For VCC = 5V) VGATE – VCC (For VCC = 12V) VGATE – VCC (For VCC = 15V) VGATEOV GATE Overvoltage Lockout Threshold VFB FB Voltage Threshold ∆ VFB FB Threshold Line Regulation VFBHST FB Voltage Threshold Hysteresis VONHI ON Threshold High l 1.23 1.316 1.39 V VONLO ON Threshold Low l 1.20 1.236 1.26 V VONHST ON Hysteresis IFILTER FILTER Current During Slow Fault Condition l –2.5 –2 –1.5 µA During Normal and Reset Conditions l 7 10 13 µA Latched Off Threshold, FILTER Low to High l 1.20 1.236 1.26 V Timer On, VTIMER = 1V l – 2.5 –2 VFILTER FILTER Threshold VFILTERHST FILTER Threshold Hysteresis ITMR TIMER Current MIN TYP MAX UNITS ±1 ±10 µA ±0.1 ±2.5 µA ±1 ±10 µA 130 150 170 mV l 40 50 60 mV Charge Pump On, VGATE ≤ 0.2V l –12.5 – 10 –7.5 µA ON Low l 130 200 270 µA l 50 l l l l l l 2.5 4.5 5.0 10 10 8 l 0.08 FB High to Low l 1.223 2.5V ≤ VCC ≤ 16.5V l TIMER Threshold VFAULT FAULT Threshold VFAULTHST FAULT Threshold Hysteresis 8 8 10 16 18 18 V V V V V V 0.2 0.3 V 1.236 1.248 V 0.5 5 3 mV mV 80 mV 80 Timer Off, TIMER = 1.5V VTMR mA mV –1.5 3 µA mA TIMER Low to High l 1.20 1.236 1.26 V TIMER High to Low l 0.15 0.200 0.40 V Latched Off Threshold, FAULT High to Low l 1.20 1.236 1.26 V 50 mV VOLFAULT Output Low Voltage IFAULT = 1.6mA l 0.14 0.4 V VOLRESET Output Low Voltage IRESET = 1.6mA l 0.14 0.4 V tFAULTFC FAST COMP Trip to GATE Discharging VCB = 0mV to 200mV Step l 300 700 ns tFAULTSC SLOW COMP Trip to GATE Discharging VCB = 0mV to 100mV Step, 8-Pin Version or FILTER Floating l 10 20 30 µs VCB = 0mV to 100mV Step, 10nF at FILTER Pin to GND l 4 6 8 ms tEXTFAULT FAULT Low to GATE Discharging VFAULT = 5V to 0V l 1 3 5 µs tFILTER FILTER High to FAULT Latched VFILTER = 0V to 5V l 2 4.5 7 µs 4211fb 3 LTC4211 電気的特性 l は全動作温度範囲の規格値を意味する。それ以外は TA = 25 Cでの値。注記がない限り、VCC = 5V （Note 2）。 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN tRESET Circuit Breaker Reset Delay Time ON Low to FAULT High tOFF Turn-Off Time ON Low to GATE Off l TYP MAX UNITS 150 250 µs 8 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。 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の最大動 作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た外部電圧をGATEピンへ加え るとデバイスに損傷を与えるおそれがある。もっと低いGATEピン電圧が望ましい場合、外部 ツェナー・ダイオードを使う。GATE 容量は最大 VCC で0.15μFより小さくなければならない。 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。注記がない限り、電圧はすべてグランドを基準。 標準的性能特性 電源電流と電源電圧 3.5 3.0 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 2.5 VCC = 15V 2.0 VCC = 12V 1.5 VCC = 5V 1.0 VCC = 3V 0.5 0 2 4 0 –75 –50 –25 6 8 10 12 14 16 18 20 SUPPLY VOLTAGE (V) 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) 4211 G01 1.40 1.40 TA = 25°C 1.30 LOW THRESHOLD 1.20 1.15 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 SUPPLY VOLTAGE (V) 4211 G04 FALLING EDGE 2.2 2.1 2.0 –75 –50 –25 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) GATE 電圧と電源電圧 30 VCC = 5V TA = 25°C 25 HIGH THRESHOLD 1.30 1.25 LOW THRESHOLD 1.20 1.10 –75 –50 –25 20 15 10 5 1.15 0 RISING EDGE 2.3 4211 G03 1.35 HIGH THRESHOLD ON PIN THRESHOLD (V) ON PIN THRESHOLD (V) 1.35 1.10 2.4 ONピン・スレッショルド電圧と 温度 ONピン・スレッショルド電圧と 電源電圧 1.25 2.5 4211 G02 GATE VOLTAGE (V) 0 UNDERVOLTAGE LOCKOUT THRESHOLD (V) 4.0 TA = 25°C 3.5 SUPPLY CURRENT (mA) SUPPLY CURRENT (mA) 4.0 低電圧ロックアウト・ スレッショルド電圧と温度 電源電流と温度 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) 4211 G05 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 SUPPLY VOLTAGE (V) 4211 G06 4211fb 4 LTC4211 標準的性能特性 VGATE – VCC と電源電圧 GATE 電圧と温度 VCC = 15V VCC = 5V 15 VCC = 3V 10 5 0 –75 –50 –25 14 14 12 12 10 8 6 2 4 GATE OUTPUT SOURCE CURRENT (µA) GATE OUTPUT SOURCE CURRENT (µA) 13 TA = 25°C 11 10 9 8 7 0 2 4 12 11 VCC = 15V 10 VCC = 12V 9 8 7 –75 –50 –25 6 8 10 12 14 16 18 20 SUPPLY VOLTAGE (V) VCC = 5V VCC = 3V 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) 4211 G10 240 220 200 180 160 140 –75 –50 –25 4211 G13 240 220 200 180 160 140 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 SUPPLY VOLTAGE (V) 高速 GATEプルダウン電流と 温度 高速 GATEプルダウン電流と 電源電圧 80 TA = 25°C 70 60 50 40 30 20 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) TA = 25°C 4211 G12 FAST GATE PULL-DOWN CURRENT (mA) FAST GATE PULL-DOWN CURRENT (mA) NORMAL GATE PULL-DOWN CURRENT (µA) 80 VCC = 5V 260 通常の GATEプルダウン電流と 電源電圧 4211 G11 通常の GATEプルダウン電流と 温度 260 4211 G09 GATE 出力ソース電流と温度 GATE 出力ソース電流と電源電圧 12 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) 4211 G08 4211 G07 13 VCC = 3V 0 –75 –50 –25 6 8 10 12 14 16 18 20 SUPPLY VOLTAGE (V) VCC = 5V 6 4 2 VCC = 15V 8 2 0 VCC = 12V 10 4 0 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) 16 VGATE – VCC (V) VGATE – VCC (V) GATE VOLTAGE (V) VCC = 12V 20 TA = 25°C 16 25 VGATE – VCC と温度 18 NORMAL GATE PULL-DOWN CURRENT (µA) 30 18 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 SUPPLY VOLTAGE (V) 4211 G14 VCC = 5V 70 60 50 40 30 20 –75 –50 –25 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) 4211 G15 4211fb 5 LTC4211 標準的性能特性 フィードバック・スレッショルド 電圧と電源電圧 1.250 1.245 HIGH THRESHOLD 1.240 LOW THRESHOLD 1.235 1.230 1.225 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 SUPPLY VOLTAGE (V) 1.40 VCC = 5V HIGH THRESHOLD 1.240 1.235 LOW THRESHOLD 1.230 LOW THRESHOLD 1.15 1.10 –75 –50 –25 2.1 2.0 1.9 1.8 0 2 4 9.5 9.0 8.5 8.0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 SUPPLY VOLTAGE (V) 4211 G22 6 8 10 12 14 16 18 20 SUPPLY VOLTAGE (V) VCC = 5V 2.2 2.1 2.0 1.9 1.8 1.7 –75 –50 –25 6 8 10 12 14 16 18 20 SUPPLY VOLTAGE (V) 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) 4211 G21 TIMER 高スレッショルド電圧と 電源電圧 1.26 VCC = 5V 11.5 TIMER HIGH THRESHOLD (V) FILTER PULL-DOWN CURRENT (µA) FILTER PULL-DOWN CURRENT (µA) 12.0 10.0 4 FILTERプルアップ電流と温度 FILTERプルダウン電流と温度 TA = 25°C 10.5 2 4211 G20 FILTERプルダウン電流と電源電圧 11.0 0 4211 G18 TA = 25°C 2.2 1.7 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) 11.5 LOW THRESHOLD 2.3 4211 G19 12.0 1.10 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) FILTER PULL-UP CURRENT (µA) FILTER PULL-UP CURRENT (µA) FILTER THRESHOLD (V) HIGH THRESHOLD 1.20 1.20 FILTERプルアップ電流と電源電圧 2.3 1.30 HIGH THRESHOLD 1.25 4211 G17 VCC = 5V 1.25 1.30 1.15 1.225 –75 –50 –25 FILTERスレッショルドと温度 1.35 TA = 25°C 1.35 1.245 4211 G16 1.40 FILTERスレッショルド電圧と 電源電圧 FILTER THRESHOLD (V) TA = 25°C FEEDBACK THRESHOLD (V) FEEDBACK THRESHOLD (V) 1.250 フィードバック・スレッショルド 電圧と温度 11.0 10.5 10.0 9.5 9.0 8.5 8.0 –75 –50 –25 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) 4211 G23 TA = 25°C 1.25 1.24 1.23 1.22 1.21 1.20 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 SUPPLY VOLTAGE (V) 4211 G24 4211fb 6 LTC4211 標準的性能特性 TIMER 低スレッショルド電圧と 電源電圧 TIMER 高スレッショルド電圧と 温度 1.0 1.25 1.24 1.23 1.22 1.21 1.20 –75 –50 –25 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) 1.0 TA = 25°C TIMER LOW THRESHOLD (V) VCC = 5V TIMER LOW THRESHOLD (V) TIMER HIGH THRESHOLD (V) 1.26 0 2 4 1.90 1.80 1.70 0 2 4 VCC = 5V 2.1 2.0 1.9 1.8 1.7 –75 –50 –25 6 8 10 12 14 16 18 20 SUPPLY VOLTAGE (V) 4 3 2 1 VCC = 5V 4 4211 G31 6 8 10 12 14 16 18 20 SUPPLY VOLTAGE (V) VCC = 5V 1.4 RESET OR FAULT 1.2 1.2 1.0 1.0 0.8 0.8 0.6 0.6 0.4 0.4 IOL = 5mA 0.2 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) 4 VOL と温度 VOL (V) 5 1 2 1.6 TA = 25°C RESET OR FAULT 1.4 2 0 4211 G30 VOL と電源電圧 VOL (V) TIMER PULL-DOWN CURRENT (mA) 5 0 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) TA = 25°C 4211 G29 1.6 3 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) TIMERプルダウン電流と電源電圧 2.2 TIMERプルダウン電流と温度 0 –75 –50 –25 0.2 6 4211 G28 6 0.4 4211 G27 TIMER PULL-DOWN CURRENT (mA) TIMER PULL-UP CURRENT (µA) TIMER PULL-UP CURRENT (µA) TA = 25°C 2.00 0.6 TIMERプルアップ電流と温度 2.3 2.10 0.8 4211 G26 TIMERプルアップ電流と電源電圧 2.20 VCC = 5V 0 –75 –50 –25 6 8 10 12 14 16 18 20 SUPPLY VOLTAGE (V) 4211 G25 2.30 TIMER 低スレッショルド電圧と 温度 0 0.2 IOL = 1mA 0 2 4 IOL = 5mA 6 8 10 12 14 16 18 20 SUPPLY VOLTAGE (V) 4211 G32 0 –75 –50 –25 IOL = 1mA 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) 4211 G33 4211fb 7 LTC4211 標準的性能特性 VCB（SLOW COMP） と温度 VCB （SLOW COMP） と電源電圧 60 60 TA = 25°C 58 50 48 46 54 52 50 48 46 44 44 42 42 2 4 40 –75 –50 –25 6 8 10 12 14 16 18 20 SUPPLY VOLTAGE (V) SLOW COMP RESPONSE TIME (µs) VCB (FAST COMP) (mV) 160 155 150 145 140 135 TA = 25°C 8-PIN VERSION OR FILTER FLOATING 24 22 20 18 16 14 12 10 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) FAST COMP RESPONSE TIME (ns) FAST COMP RESPONSE TIME (ns) 800 500 400 300 200 100 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 SUPPLY VOLTAGE (V) 4211 G40 6 8 10 12 14 16 18 20 SUPPLY VOLTAGE (V) 4 0 2 4 SLOW COMP 応答時間と温度 8-PIN VERSION OR FILTER FLOATING 24 VCC = 12V 22 VCC = 5V 18 14 12 VCB = 0mV TO 200mV STEP 600 VCC = 3V 400 300 200 VCC = 12V VCC = 5V VCC = 15V 100 0 –75 –50 –25 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) 4211 G39 FILTER H からFAULT が有効に なるまでの時間と電源電圧 700 500 VCC = 3V 16 10 –75 –50 –25 6 8 10 12 14 16 18 20 SUPPLY VOLTAGE (V) VCC = 15V 20 FAST COMP 応答時間と温度 600 2 4211 G38 FAST COMP 応答時間と電源 TA = 25°C VCB = 0mV TO 200mV STEP 0 26 4211 G37 0 140 4211 G36 SLOW COMP RESPONSE TIME (µs) VCC = 5V 700 145 SLOW COMP 応答時間と電源電圧 26 165 800 150 4211 G35 （FAST COMP） と温度 VCB 130 –75 – 50 –25 155 130 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) 4211 G34 170 160 135 FILTER HIGH TO FAULT ACTIVATION TIME (µs) 0 VCB (FAST COMP) (mV) VCB (SLOW COMP) (mV) VCB (SLOW COMP) (mV) 52 TA = 25°C 165 56 54 40 VCC = 5V 58 56 と電源電圧 VCB（FAST COMP） 170 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) 4211 G41 6.0 TA = 25°C 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 SUPPLY VOLTAGE (V) 4211 G42 4211fb 8 LTC4211 標準的性能特性 200 VCC = 5V 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 –75 –50 –25 TA = 25°C 180 160 140 120 100 80 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) 0 2 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 SUPPLY VOLTAGE (V) 4.5 3.0 2.5 2.0 1.5 –75 –50 –25 1.10 –75 – 50 –25 TA = 25°C 4211 G49 1.25 LOW THRESHOLD 1.20 1.15 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 SUPPLY VOLTAGE (V) 9 8 7 5 VCC = 5V 10 6 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) HIGH THRESHOLD ターンオフ時間と温度 1.20 1.15 1.30 11 TURN OFF TIME (µs) TURN OFF TIME (µs) FAULT THRESHOLD VOLTAGE (V) LOW THRESHOLD 1.35 4211 G48 10 1.25 1.40 1.10 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) TA = 25°C 1.45 ターンオフ時間と電源電圧 VCC = 5V HIGH THRESHOLD 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) 4211 G47 1.45 1.30 100 1.50 3.5 11 1.35 120 FAULTスレッショルド電圧と 電源電圧 VCC = 5V 4.0 FAULTスレッショルド電圧と温度 1.40 140 FAULTピン L からGATE が放電 するまでの時間と温度 4211 G46 1.50 160 4211 G45 FAULT THRESHOLD VOLTAGE (V) TA = 25°C 180 4211 G44 FAULT PIN LOW TO GATE DISCHARGING TIME (µs) FAULT PIN LOW TO GATE DISCHARGING TIME (µs) 4.5 VCC = 5V 80 –75 –50 –25 6 8 10 12 14 16 18 20 SUPPLY VOLTAGE (V) 4 4211 G43 FAULTピン L からGATE が放電 するまでの時間と電源電圧 回路ブレーカRESET 時間と温度 200 CIRCUIT BREAKER RESET TIME (µs) 6.0 回路ブレーカRESET 時間と 電源電圧 CIRCUIT BREAKER RESET TIME (µs) FILTER HIGH TO FAULT ACTIVATION TIME (µs) FILTER H からFAULT が有効に なるまでの時間と温度 9 8 7 6 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 SUPPLY VOLTAGE (V) 4211 G50 5 –75 –50 –25 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) 4211 G51 4211fb 9 LTC4211 標準的性能特性 0.5 TA = 25°C 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 SUPPLY VOLTAGE (V) 4211 G52 GATE 過電圧ロックアウト・ スレッショルド電圧と温度 GATE OVERVOLTAGE LOCKOUT THRESHOLD (V) GATE OVERVOLTAGE LOCKOUT THRESHOLD (V) GATE 過電圧ロックアウト・ スレッショルド電圧と電源電圧 0.5 VCC = 5V 0.4 0.3 0.2 0.1 0 –75 –50 –25 0 25 50 75 100 125 150 TEMPERATURE (°C) 4211 G53 ピン機能 （8ピン・パッケージ /10ピン・パッケージ） RESET（ピン1/ピン1） ：FBピン （ピン5/ピン6） の電圧が FBピ ンのスレッショルド （1.236V） より低くなるとGNDに引き下げ られるオープン・ドレイン出力。起動サイクル時、RESETピン は、FBピンが FBスレッショルドを超えた後、2 番目のタイミン グ・サイクルの終りに高インピーダンスになります。このピンに はVCC に接続した外部プルアップ抵抗が必要です。低電圧 ロックアウト状態が発生すると、RESETピンはFBピンとは無 関係に L になり、グリッチ・エラーを防ぎます。 TIMER（ピン3/ピン4） ：このピンからGND へ接続されたコン デンサにより、LTC4211のシステム・タイミングが設定されま す。LTC4211の1 番目と2 番目の起動タイミング・サイクルおよ び内部「パワーグッド」遅延時間はこのコンデンサによって制 御されます。 GND（ピン4/ピン5） ：デバイスのグランド接続ピン。このピンは システムのアナログ・グランド・プレーンへ接続します。 FB（ピン5/ピン6） ：FB（フィードバック） ピンはCOMP2コンパ ON（ピン2/ピン2） ： LTC4211の動作をイネーブルまたはディ レータへの入力で、外部抵抗分割器を介して出力電源電圧 スエーブルするために使われるアクティブ H 信号。COMP1 を監視します。VFB < 1.236Vだと、RESETピンを L にします。 の H から L のスレッショルドは1.236Vに設定されており、 COMP2の出力の内部グリッチ・フィルタは負過渡電圧がリ ヒステリシスは80mVに設定されています。ロジック信号 H セット状態をトリガするのを防ぎます。VFB > 1.239Vだと、2 番 がONピンに印加されると （VON > 1.316V）、GATEピン （ピン6/ 目のタイミング・サイクルの終わりに、RESETピンは H になり ピン7） に過電圧が生じていなければ、1 番目の時間サイクル ます。 が開始されます。ロジック信号 L が ONピンに印加されると GATE（ピン6/ピン7） ：このピンの出力信号は、外部 Nチャネ （VON < 1.236V）、GATEピンは内部の200μA 電流シンクに ルFET パス・トランジスタのハイサイド・ゲート・ドライブです。 よって L へ引き下げられます。ONピンは電子回路ブレーカ をリセットするのにも使うことができます。回路ブレーカがト 「ブロック図」 に示すように、 内部チャージポンプが10μAのゲー リップした後、ONピンを L にしてから H にすると、内部回 ト電流と十分なゲート電圧ドライブを外付けFETに与えるこ 路ブレーカがリセットされ、LTC4211は新しい起動サイクルを とによって2.5V ∼ 16.5Vの電源電圧を供給します。GATEピ 開始します。 4211fb 10 LTC4211 ピン機能 （8ピン・パッケージ /10ピン・パッケージ） ンの内部チャージポンプとツェナー・クランプにより、ゲート駆 動電圧（ΔVGATE = VGATE – VCC） が決まります。チャージポン プは、2.7V ≤ VCC < 4.75Vの範囲の電源に対して最小 4.5V のΔVGATE を生成します。4.75V ≤ VCC ≤ 12Vの範囲の場合、 ΔVGATE はGATEピンとVCC ピンの間に接続されたツェナー・ クランプ Z1によって制限されます。ΔVGATE は標準 12Vで、 10Vの最小値が保証されます。VCC > 12Vの場合、ツェナー・ クランプ Z2 が ΔVGATE の制限を設定し始めます。Z2はグラン ドに対するゲート電圧を標準 26Vにクランプします。Z2の最 小クランプ電圧は23Vです。これにより、VCC = 15Vのときに ΔVGATE が実質的に最小 8Vに設定されます。 ：これはLTC4211 への正電源入力です。 VCC（ピン8/ピン9） LTC4211は2.5V < VCC < 16.5Vで動作し、電源電流は標準 で1mAです。内部の過電圧ロックアウト回路により、VCC 電 圧が 2.3Vを超えるまで、デバイスはディスエーブルされます。 FAULT（S8/MS8 には無い、MS のピン10） ：FAULTは、入力 および出力としての二重の機能を備えています。このピンに 接続されているのはアナログ・コンパレータ （COMP6） とオー プン・ドレインのNチャネルFETです。通常動作時、COMP6 が 1.236Vより下にドライブされると、電子回路ブレーカがト リップし、GATEピンが L に引き下げられます。通常は、10k のプルアップ抵抗をFAULTピンに接続します。これにより、 SENSE（ピン7/ピン8） ：回路ブレーカ設定ピン。ブロック図に LTC4211は2 番目のタイミング・サイクルを開始して （VFAULT 示されているように、VCCとSENSEの間のパワー・パスにセン > 1.286）、正しく起動します。さらに、FAULTピンをステータス ス抵抗を配置した場合、LTC4211の電子回路ブレーカは、セ 出力として使うこともできます。通常の動作状態では、FAULT ンス抵抗両端の電圧が SLOW COMPおよび FAST COMPに 出力はロジック H となります。次の2つの状態では、FAULT 対して内部で設定されているスレッショルドを超すとトリップ がアクティブ L になります。つまり、 （1）高速出力過渡過電流 します。SLOW COMPのスレッショルドはVCB(SLOW) ＝50mV （FAST COMP が回路ブレーカをトリップする） を引き起こす で、電子回路ブレーカはセンス抵抗両端の電圧が 20μsのあ 出力短絡が原因でLTC4211の電子回路ブレーカがトリップ いだ50mVを超すとトリップします。LTC4211のS8/MS8 バー するか、 （2）VFILTER > 1.236Vとなる場合です。FAULT出力は ジョンではSLOWCOMPの遅延は固定されており、MS バー ロジック L にドライブされ、ONピンが 150μs（tRESET） のあい ジョンでは可変です。SLOW COMPの遅延を調節するには、 だロジック L にドライブされるまではロジック L にラッチさ 「SLOW COMPの応答時間の調節」 のセクションを参照して れます。 ください。 FILTER（S8/MS8 には無い、MS のピン3） ：過電流フォールト・ 大きなステップ電流変化が短時間に生じる過渡状態では、 タイミング・ピンおよび過電圧フォールト・セット・ピン。このピ 代りに2 番目の （高速） コンパレータが電子回路ブレーカをト ンとグランド間にコンデンサを接続して、SLOW COMPの応 リップします。FAST COMPのスレッショルドはVCB(FAST) ＝ 答時間を調節することができます。LTC4211のS8/MS8 バー 150mVに設定されており、センス抵抗両端の電圧が 300ns ジョンでは、FILTERピンは無く、過電流検出からGATE OFF 以上 150mVを超えると回路ブレーカがトリップします。FAST までの遅延時間は20μsに固定されています。 COMPの遅延はLTC4211 内で固定されており、調節すること はできません。回路ブレーカをディスエーブルするには、VCC ピンとSENSEピンを接続します。 4211fb 11 LTC4211 ブロック図 VCC 8 (9) SENSE 7 (8) GATE 6 (7) – COMP7 tTIMER + VCC 0.2V – SLOW COMP + 2µA – + – + 50mV + VCC + UVLO Z2 VZ (TYP) = 26V Z1 VZ (TYP) = 12V 0.2V 10µA CHARGE PUMP 150mV RESET – 1 M3 FAST COMP M1 200µA COMP3 10µA – GLITCH FILTER (SEE NOTE 1) TIMER 3 (4) M6 CB TRIPS OR UVLO 300ns DELAY ON LOW START-UP CURRENT REGULATOR GATE CHARGING + POWER BAD COMP4 VREF – VCC NORMAL + LOGIC – 2µA FAULT M5 FAULT CB TRIPS FILTER + (3) MS ONLY VREF (10) MS ONLY M2 COMP5 M4 10µA VREF COMP6 GLITCH FILTER 150µs – GLITCH FILTER FUNCTION OF OVERDRIVE NORMAL, RESET VREF GND 4 (5) BG 0.2V COMP1 – + + – VREF NOTE 1: MS ではフィルタ・コンデンサによって設定される MS8、S8 では既定で 20µs S8/MS8（MS） のピン番号 2 ON VREF = 1.236V COMP2 VREF 5 (6) FB 4211 BD 4211fb 12 LTC4211 動作 （時点 1）。FB ルタ遅延後、RESET は L に引き下げられます ピンの電圧がリセット・スレッショルド （1.239V） を超えると、 COMP2の出力が L になり、タイミング・サイクルが開始され ます （時点 4）。タイミング・サイクル終了後、外部プルアップ抵 抗によりRESETが H に引き上げられます。FBピンがリセッ ト・スレッショルドを超えた時間がタイミング・サイクルより短 いと、RESET 出力は L のままです （時点 2 ∼ 3）。 ホット回路挿入 電源の入っているバックプレーンに対して回路基板の挿抜を おこなうとき、電源バイパス・コンデンサには充電時にバックプ レーンの電源バスから大きな過渡電流が流れることがありま す。過渡電流は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るだけでなく、コネクタ・ピンに 永続的な損傷を与えることがあります。 図 5に示されているように、低電圧ロックアウト状態の間、お よび最初にPCボードを挿入する間、LTC4211のRESETピン はロジック L になります。通常動作では、FBピンの電圧が 1.239Vのリセット・スレッショルドを超えた後、ソフトスタート・ サイクルの終了時にRESETはロジック H になります。 LTC4211は管理された状態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の安全な挿抜が可能です。この デバイスは、二重のフォールト監視機能に加えて、システム・リ セット信号を出して、ボードの電源電圧が予め決められたレ ベルより低くなったことを知らせます。 1 出力電圧監視 2 V1 VOUT 4 V1 V2 TIMER RESET 通常モードの電源監視動作を図 2に示します。FBピンに現 れる電圧がリセット・スレッショルド （1.236V） より低くなると、 コンパレータCOMP2の出力が H になります。グリッチ・フィ POWER GOOD DELAY 4211 F02 図 2．通常モードの電源監視波形 BACKPLANE PCB EDGE CONNECTOR CONNECTOR (MALE) (FEMALE) RSENSE LONG Q1 + 8 LTC4211 ON/RESET 3 1.236V LTC4211は、図1に示されているように、 1.236Vのバンドギャッ プ・リファレンス、精密電圧コンパレータおよび外部抵抗分割 器を使って、出力電源電圧を監視します。 VCC V2 SHORT 2 ON VCC 6 7 SENSE GATE FB 5 – CLOAD R3 10k R2 COMP2 LOGIC R1 VOUT + µP 1.236V REFERENCE TIMER GND RESET TIMER Q2 GND 3 4 CTIMER 1 RESET 4211 F01 LONG 図 1．電源電圧監視のブロック図 4211fb 13 LTC4211 動作 低電圧ロックアウト LTC4211のパワーオン・リセット回路は起動手順を初期化し、 入力電源電圧が低すぎる場合、チップを適切な状態に保ちま す。電源電圧が 2.18Vより低くなると、LTC4211は低電圧ロッ クアウト （UVLO） モードになり、GATEピンは L へ引き下げ られます。UVLO 回路にはヒステリシスを持たせてあるので、 電源電圧が 2.3Vを超えてONピンが H になった後、チップ が再起動します。 さらに、 ONコンパレータ （COMP1） またはFAULTコンパレータ （COMP6） を利用して、低電圧ロックアウトのレベルを効率的 にもっと高く設定することができます。ONピンの外付け抵抗 分割器でシステムの低電圧ロックアウト電圧を設定する方法 を図 3に示します。ONピンが 1.316Vを上回ると、システムは プラグイン・サイクルを開始します。抵抗分割器はVCC が最終 値の約 79%に達したときに回路がオンするように設定します。 異なるターンオンVCC 電圧が必要な場合、それに応じて抵抗 分割器の値を変更します。代わりに、FAULTコンパレータを 使って外部の低電圧ロックアウト・レベルを設定することもで きます。FAULTコンパレータがこの目的に使われると、システ ムは、入力電圧が上昇してユーザーが設定したレベルを超え るのを待ってから、2 番目のタイミング・サイクルを開始します。 さらに、通常動作モードで入力電圧が設定されたレベルより 低くなると、ユーザーが ONピンまたはVCC をサイクルさせて システムを再起動する必要があります。 GLITCH FILTER TIME (µs) 250 TA = 25°C 200 150 100 50 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 FB TRANSIENT (mV) 4211 F04 図 4．FBコンパレータ・グリッチ・ フィルタ時間と帰還過渡電圧 システム・タイミング LTC4211のシステム・タイミングは、TIMERピンで発生させま す （ブロック図参照）。LTC4211の内部タイミング回路がオフ 状態だと、内部 NチャネルFETにより、TIMERピンはGNDに 接続されます。タイミング回路がイネーブルされると、内部の 2μA 電流源が TIMERピンに接続され、式 1で与えられる充 電速度でCTIMER を充電します。 CTIMER Charge-Up Rate = VIN 3.3V VIN 5V R1 10k VIN 12V R1 20k ON PIN R2 10k R1 61.9k ON PIN R2 10k ON PIN R2 10k 4211 F03 (a) 3.3VIN (b) 5VIN (c) 12VIN 図 3. ONピンで低電圧ロックアウト電圧を 外部設定 2µA CTIMER (1) TIMERピンの電圧が COMP4のスレッショルドである1.236V に達すると、TIMERピンはGNDにリセットされます。タイマ時 間は式 2で表されます。 t TIMER = 1.236V • CTIMER 2µA (2) 設計に役立てるため、3.3nF ∼ 0.33μFの標準値を使ったとき のCTIMER の関数としての、LTC4211のタイマ時間を表 1に示 します。 リセット用グリッチ・フィルタ FBピンに過渡現象が生じたとき、RESET がシステム・リセット を発生しないように、LTC4211はグリッチ・フィルタを備えてい ます。グリッチ・フィルタ時間と帰還過渡電圧の関係を図 4に 示します。 4211fb 14 LTC4211 動作 CTIMER の値は適正な起動と高信頼性動作を保証するために 重要になります。タイミング時間が、出力電圧がゼロから定格 値までランプアップするのに必要な時間に比較して短すぎる 値に設定されると、システムが起動しない場合があります。逆 に、起動時に出力短絡が生じて外付けMOSFETを過熱させ る可能性があるので、このタイミング時間が長すぎてはなりま せん。良好な出発点としてCTIMER ＝10nFに設定してから、規 定のアプリケーションに応じてその値を調節します。 表 1. tTIMER とCTIMER CTIMER tTIMER 0.0033µF 2.0ms 0.0047µF 2.9ms 0.0068µF 4.2ms 0.0082µF 5.1ms 0.01µF 6.2ms 0.015µF 9.3ms 0.022µF 13.6ms 0.033µF 20.4ms 0.047µF 29.0ms 0.068µF 42.0ms 0.082µF 50.7ms 0.1µF 61.8ms 0.15µF 92.7ms 0.22µF 136ms 0.33µF 204ms 動作シーケンス 電源立上げ、起動チェック、およびプラグイン・タイミング・ サイクル LTC4211の動作シーケンスを図 5のタイミング図に示します。 PCボードが電源の入ったバックプレーンに挿入されると、 LTC4211はまず起動チェックをおこなって電源電圧が 2.3V のUVLOスレッショルドを超えていることを確認します （時 CHECK FOR FILTER LOW (<VREF – 80mV) CHECK FOR FAULT HIGH (>VREF + 50mV) FAST COMPARATOR ARMED CHECK FOR GATE < 0.2V 1 2 ON GOES LOW SLOW COMPARATOR ARMED 3 45 6 7 8 RESET PULLED LOW DUE TO POWER BAD 9 10 VCC ON VTMR = VREF TIMER 2µA GATE 2µA 10µA 200µA POWER GOOD (VFB > VREF) VOUT POWER BAD (VFB < VREF) RESET 4211 F05 PLUG-IN CYCLE FIRST TIMING CYCLE SOFT-START CYCLE SECOND TIMING CYCLE 図 5．通常の電源立上げシーケンス 4211fb 15 LTC4211 動作 点 1を参照）。入力電源電圧が有効であれば、外部パス・トラ ンジスタのゲートが、GATEピンに接続された200μAの内部 電流源によってグランドに引き下げられます。TIMERピンは内 部 Nチャネル・プルダウン・トランジスタ （LTC4211のブロック 図のM6を参照） によって L に保たれ、FILTERピンの電圧 は10μAの内部電流源によってグランドに引き下げられます。 VCCとON が有効になると （ONピン>1.316）、LTC4211は時 点 2でGATE がオフ状態（VGATE < 0.2V） であることを確認し ます。内部タイミング回路はイネーブルされ、TIMERピンの電 圧は式 1で記述された速度で上昇します。時点 3（CTIMER で プログラミングされたタイミング時間） で、TIMERピンの電圧 はVTMR（1.236V）に等しくなります。次に、TIMERピンの電 圧は時点 4まで下降し、そこでLTC4211は2つのチェックをお こないます。つまり、 （1）FILTERピンの電圧が L（VFILTER < 1.156V） で、 （2）FAULTピンの電圧が H（VFAULT > 1.286V） であるかチェックします。両方の条件が満たされていると、 LTC4211は2 番目のタイミング （ソフトスタート） ・サイクルを開 始します。 2 番目のタイミング （ソフトスタート） ・サイクル GATE 電圧のスルーレートは式 3で与えられます。 VGATE Slew Rate, dVGATE 10µA = dt CGATE (3) CGATE を追加するとGATE 電圧のスルーレートは遅くなりま すが、システムのターンオン時間やターンオフ時間も遅くなり ます。この手法を使用する場合、150nF 以下のCGATE の値を 推奨します。 GATE が上昇中に負荷へ供給される突入電流は、CLOAD およ び CGATE に依存します。2 番目のタイミング・サイクルの突入電 流は式 4で表されます。 IINRUSH = dVGATE C • CLOAD = 10µA • LOAD dt CGATE (4) たとえば、CGATE ＝3300pFでCLOAD ＝2000μFだと、CLOAD を充電する突入電流は次のようになります。 IINRUSH = 10µA • 2000µF = 6.06A 0.0033µF (5) 時点 6で、出力電圧はCOMP2のスレッショルドを超えて、出 2 番目のタイミング・サイクルの始点で （時点 5）、LTC4211の 力電圧が 「パワーグッド」状態に入ったことを知らせます。時 FAST COMPは作動状態になり、10μAの内部電流源が内部 点 7で、RESET が H になり、SLOW COMP が作動状態にな チャージ・ポンプと連携して、外部パス・トランジスタのゲート り、LTC4211はフォールト監視モードに入ります。TIMER 電 をドライブします。LTC4211は、 GATEピンの電圧のスルーレー 圧は時点 8まで下降します。 トを制御するか、または突入電流をアクティブに制限するか のどちらかにより、突入電流を自動的に制限します。GATE 電 パワーオフ・サイクル 圧のスルーレート制御が適している場合、図 6に示すように、 時点 9で示されているように、ONピンを L に引き下げると GATEとグランドの間に外付けコンデンサCGATEを使用するこ （VON < 1.236V）、外 部ハード・リセットが 開 始されます。 とができます。 GATEピンの電圧は200μAの内部電流源によってグランドま で下降し、CGATE を放電してパス・トランジスタをターンオフし RSENSE M1 ます。 CLOAD が放電するにつれ、出力電圧はCOMP2のスレッ VOUT 0.007Ω Si4410DY VIN 5V ショルドを切り、時点 10で 「パワーバッド」状態を知らせます。 5V CGATE* 5A + この時点でRESETは L になります。 R1 CLOAD 36k VCC SENSE LTC4211** GATE FB R2 15k 4211 F06 *VALUES ≤150nF SUGGESTED **ADDITIONAL DETAILS OMITTED FOR CLARITY VGATE SLEW RATE CONTROL dVGATE = dt ( 10µA CGATE ) 図 6. GATEピンに外付けコンデンサを使用して、 GATE 電圧のスルーレートを制御 4211fb 16 LTC4211 動作 電流制限付きソフトスタート 2 番目のタイミング・サイクルの突入電流は式 4で表されまし た。突入電流とCLOAD のあいだには1 対 1 対応の関係がある ことに注意してください。センス抵抗両端に50mVを越す電圧 降下が生じるほど突入電流が大きいと、内部サーボ・ループ が GATEピンの10μAの電流源の動作を制御して、負荷電流 を次の値に安定化します。 ILIMIT(SOFTSTART) = 50mV RSENSE (6) たとえば、RSENSE ＝0.01Ωならば、突入電流は5Aに制限さ れます。 式 6で表される、制限された突入電流による、通常の電源立 上げシーケンスにしたがったLTC4211の動作を図 7のタイミ ング図に示します。時点5で、GATEピンの電圧が上昇し始め、 パワー MOSFET が CLOAD を充電し始めることを示していま す。時点 5Aで、突入電流によってRSENSE 両端に50mVの電 圧降下が生じ、内部サーボ・ループが作動し、突入電流を固 定されたレベルに制限します。時点 6では、CLOAD が充電する につれてGATEピンの電圧が上昇し続け、ついにVOUT が最 終値に達します。充電電流が減少し、内部サーボ・ループが 解除されます。ソフトスタート・サイクルの終点（時点 7） では、 RESETが H となり、SLOW COMP が作動状態になります。 このように、突入電流は制御され、ソフトスタート・サイクルの あいだCLOAD はゆっくり充電されます。 CHECK FOR FILTER LOW (<VREF – 80mV) CHECK FOR FAULT HIGH (>VREF + 50mV) FAST COMPARATOR ARMED CHECK FOR GATE < 0.2V 1 2 ON GOES LOW SLOW COMPARATOR ARMED 3 4 5 5A 6 7 8 RESET PULLED LOW DUE TO POWER BAD 9 10 VCC ON VREF TIMER 2µA 2µA GATE GATE VOUT 10µA POWER GOOD VFB > VREF VOUT POWER BAD VFB < VREF 200µA LOAD CURRENT IS REGULATING AT 50mV/RSENSE ILOAD RESET 4211 F07 PLUG-IN CYCLE FIRST TIMING CYCLE SOFT-START CYCLE SECOND TIMING CYCLE 図 7. 通常の電源立上げシーケンス （2 番目のタイミング・サイクルで電流制限） 4211fb 17 LTC4211 動作 ソフトスタート時の周波数補償 外部ゲート容量が 600pFを超えていると、ソフトスタート時の 内部電流制限ループの安定化のための外部ゲート・コンデン サをGATEに接続する必要はありません。それ以外の場合は、 総ゲート容量を600pF 以上にするために、GATEピンとグラン ドの間にゲート・コンデンサを接続してください。電流制限時 に外部 MOSFETを制御するサーボ・ループのユニティ・ゲイン 周波数は、外部 MOSFETのゲート入力容量が 2.5nF 以下な らば、約 105kHzで、位相マージンは80 ゜です。 外部ゲート・コンデンサの使用 突入電流（式 4） を減らすのに加え、外部ゲート・コンデンサ （図 6）は、電源が最初に接続されたときMOSFETに流れる 電流スパイクの低減または除去にも役立つことがあります。 電源立上げ時、瞬時入力電圧ステップにより、MOSFETの ドレインとゲート間の容量を介してMOSFETのゲートが引き 上げられようとします。MOSFETのCGS が小さいと、ゲートが MOSFETをターンオンするのに十分なだけ高く引き上げられ ることがあり、そのため電流スパイクが出力に現れることがあ ります。この現象は、LTC4211 が UVLOの状態から抜け出し、 その論理回路が GATEピンを L に保っている間に生じます。 外部コンデンサにより、GATE が引き上げられる電圧を減衰さ せ、電流スパイクを除去することができます。これに必要な値 はMOSFETの容量の仕様に依存します。標準的アプリケー ションではこのコンデンサは不要です。 電子回路ブレーカ LTC4211には電子回路ブレーカ機能が備わっており、外部で 生じたフォールト状態、さらに短絡や電源の過負荷電流状態 に対して保護します。また、入力電源の過電圧に対して保護す るように構成することもできます。回路ブレーカがトリップする と、GATEピンが即座にグランドに引き下げられ、外部 Nチャ ネルMOSFETがターンオフし、FAULTが L にラッチされます。 回路ブレーカは、センス抵 抗 両 端の電 圧が、LTC4211の SLOW COMPとFAST COMPによってそれぞれ 設 定され る、2つの異なるレベルを超えるとトリップします （ブロック図 参照）。SENSE 抵抗両端の電圧（VCC − VSENSE ＝VCB）が 20μsのあいだ50mVを超えると、SLOW COMPにより、回路ブ レーカがトリップします。アプリケーションによっては、過度の 電源電圧ノイズなどにより、このコンパレータの応答時間が十 分長くないことがあります。SLOW COMPの応答時間を調節 するには、LTC4211のMS バージョンを選び、そのFILTERピ ンにコンデンサを使います （「SLOW COMPの応答時間の調 節」 のセクションを参照）。FAST COMPは、センス抵抗両端 の過渡電圧が 300nsのあいだ150mVを超えると、回路ブレー カをトリップして高速負荷過電流から保護します。LTC4211の FAST COMPの応答時間は固定されています。 LTC4211の電子回路ブレーカが作動状態になる時点を図 7 のタイミング図に示します。1 番目のタイミング・サイクル後、 LTC4211のFAST COMPは時 点 5で作 動 状 態になります。 FAST COMP が時点 5で作動状態になると、2 番目のタイミ ング・サイクルで短絡状態に対してシステムが保護されます。 SLOW COMPは、内部制御ループが開放されると、時点 7で 作動状態になります。 負荷電流がそれぞれ FAST COMP（VCB(FAST) > 150mV） と SLOW COMP（VCB(SLOW) > 50mV） のスレッショルドを超えた ときのLTC4211の動作を図 8と図 9のタイミング図に示します。 電子回路ブレーカのリセット LTC4211の回路ブレーカがトリップすると、FAULT が L に なり、GATEピンがグランドに引き下げられます。LTC4211は ラッチオフされたままで、外部のフォールト状態が解消するま でこのフォールト状態に保たれます。内部フォールト検出回路 をクリアし、LTC4211を再起動するには、ONピンを少なくとも 150μsのあいだ L（VON <1.236V） にドライブする必要があり ます。その時点後 FAULTは H になります。ONピンを L か ら H（VON >1.316V） にトグルすると、 LTC4211の再起動シー ケンスが開始されます。LTC4211 が電源立上げ時に負荷過 電流状態になった場合の起動シーケンスを図 10のタイミング 図に示します。回路ブレーカは時点 Bでトリップし、時点 9Aで リセットされることに注意してください。 4211fb 18 LTC4211 動作 FAST COMPARATOR ARMED SLOW COMPARATOR ARMED CIRCUIT BREAKER TRIPS SHORT CIRCUIT 1 2 VCC 3 4 5 6 RESET PULLED LOW DUE TO POWER BAD A B C 7 8 ON TIMER GATE FPD VOUT GATE VOUT POWER BAD VFB < VREF POWER GOOD VFB > VREF RESET >150mV VCC – VSENSE FAULT 300ns TYP 4211 F08 図 8. 出力短絡時の高速コンパレータによる回路ブレーカのトリップ 4211fb 19 LTC4211 動作 FAST COMPARATOR ARMED SLOW COMPARATOR ARMED CIRCUIT BREAKER TRIPS OVER CURRENT RESET PULLED LOW DUE TO POWER BAD 1 2 VCC 3 4 5 6 7 8 A B C ON TIMER GATE VOUT GATE VOUT FPD POWER BAD VFB < VREF POWER GOOD VFB > VREF RESET >50mV VCC – VSENSE VREF FILTER 2µA 10µA FAULT 4211 F09 CIRCUIT BREAKER TRIPS 図 9. 軽度過電流低速コンパレータによるフィルタで設定された時間経過後の回路ブレーカのトリップ 4211fb 20 LTC4211 動作 FAST COMPARATOR ARMED SLOW COMPARATOR ARMED CIRCUIT BREAKER TRIPS CIRCUIT BREAKER RESET 1 2 VCC 3 4 5 6 7 8 B 9 9A ON ON 1 ON TIMER GATE GATE VOUT VFB < VREF FPD VOUT RESET VCC – VSENSE FILTER VSENSE = 50mV REGULATING LOAD CURRENT >50mV tFAULTSC 2µA VREF 10µA FAULT 4211 F10 tRESET 図 10. 過電流をともなう電源立上げ時の低速コンパレータによる回路ブレーカのトリップ SLOW COMP の応答時間の調節 ドに切り換えられます。回路ブレーカがトリップした後、M5 が ターンオフし、M4 がターンオンし、10μAのプルダウン電流が FILTERピンの電圧を L に保ちます。 SLOW COMPの応答時間は、LTC4211のFILTERピンとグ ランド間に接続したコンデンサを使って調節します。このピン 過 電 流フォールト状 態から回路ブレーカがトリップする が使われないと、SLOW COMPの遅延は既定値の20μsにな までのSLOW COMPの応答時間は式 7 ります。通常動作時は、トランジスタM4によって10μAの内 （GATE がオフする） 部プルダウン電流源が FILTERピンに接続されているので、 で与えられます。 FILTER出力ピンは L に保たれます。このプルダウン電流源 C tSLOWCOMP = 1.236V • FILTER + 20µs は、SLOW COMPによって過電流負荷状態が検出されると (7) 2µA ターンオフします。過電流状態では、トランジスタM5によっ て2μAの内部プルアップ電流源が FILTERピンに接続される たとえば、CFILTER ＝1000pFだと、SLOW COMPの応答時間＝ ので、CFILTER が充電されます。コンデンサに電荷が蓄積され 638μsです。設計に役立つように、CFILTER の100pF ∼ 1000pF るにつれ、CFILTER の電圧が上昇します。FILTERピンの電圧 の標準値に対するSLOW COMPの遅延時間（tSLOWCOMP）を が 1.236Vまで上昇すると、電子回路ブレーカがトリップし、 表 2に示します。 LTC4211のゲート・ピンがトランジスタM3により素早くグラン 4211fb 21 LTC4211 動作 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 LTC4211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。LTC4211とセンス抵 抗間の正しい接続法を図 11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テクニックを使います。 表 2. tSLOWCOMP とCFILTER CFILTER tSLOWCOMP 100pF 82µs 220pF 156µs 330pF 224µs 470pF 310µs 680pF 440µs 820pF 527µs 1000pF 638µs 回路ブレーカがトリップする前に部品が損傷を受けないよう に、センス抵抗の電力定格は定常状態のフォールト電流レベ ルに適応している必要があります。LTC4211の回路ブレーカ に使用できる推奨センス抵抗を付録の表 4に示します。 センス抵抗に関する検討事項 LTC4211の内部電子回路ブレーカがトリップするフォールト 電流レベルは、LTC4211のVCC ピンとSENSEピン間に接続 されたセンス抵抗および 2つのトリップ点によって決まります。 最初のトリップ点はSLOW COMPのスレッショルド、つまり VCB(SLOW) ＝50mVによって設定され、負荷電流フォールト 状態が20μs以上続くとトリップします。電子回路ブレーカがト リップする電流レベルは式 8で与えられます。 ITRIP(SLOW) = VCB(SLOW) RSENSE = 50mV RSENSE ITRIP(FAST) = RSENSE TRACK WIDTH W: 0.03" PER AMP ON 1 OZ COPPER IRC-TT SENSE RESISTOR LR251201R010F OR EQUIVALENT 0.01, 1%, 1W 150mV = RSENSE (9) 設計に役立つように、一般的なRSENSE の値に対して、電子回 路ブレーカがトリップする電流を表 3に示します。 CURRENT FLOW TO LOAD W 4211 F11 (8) 2 番目のトリップ点はFAST COMPのスレッショルド、つまり VCB(FAST) ＝150mVによって設定され、高速負荷過渡電流が 300ns 以上続くとトリップします。この場合に回路ブレーカがト リップする電流レベルは式 9で与えられます。 VCB(FAST) CURRENT FLOW TO LOAD TO TO VCC SENSE 図 11．PCB 上のセンス抵抗接続 回路ブレーカのトリップ電流の計算 選択されたRSENSE 値に対して、回路ブレーカをトリップする 公称負荷電流は式 10で与えられます。 ITRIP(NOM) = VCB(NOM) RSENSE(NOM) = 50mV RSENSE(NOM) (10) 回路ブレーカをトリップする最小負荷電流は式 11で与えられ ます。 表 3．RSENSE に対するITRIP(SLOW) および ITRIP(FAST) RSENSE ITRIP(SLOW) ITRIP(FAST) 0.005Ω 10A 30A 0.006Ω 8.3A 25A 0.007Ω 7.1A 21A 0.008Ω 6.3A 19A 0.009Ω 5.6A 17A 0.01Ω 5A 15A ITRIP(MIN) = VCB(MIN) RSENSE(MAX) = 40mV RSENSE(MAX) (11) ここで、 R RSENSE(MAX) = RSENSE(NOM) • 1+ TOL 100 4211fb 22 LTC4211 動作 回路ブレーカをトリップする最大負荷電流は式 12で与えられ ます。 ITRIP(MAX) = VCB(MAX) RSENSE(MIN) = 60mV RSENSE(MIN) (12) ここで、 R RSENSE(MIN) = RSENSE(NOM) • 1– TOL 100 例： 電流制限に7mΩ 5%のRTOL のセンス抵抗が使われると、公 称トリップ電流ITRIP(NOM)＝7.1Aとなります。式11と式12から、 それぞれ ITRIP(MIN) ＝5.4Aおよび ITRIP(MAX) ＝9.02Aとなり ます。 回路ブレーカが不必要にトリップせずに正しく動作するには、 最小トリップ電流（ITRIP(MIN)）が回路の最大動作負荷電流 を超えていることが必要です。信頼性を高めるために、最大ト リップ電流（ITRIP(MAX)） での動作を慎重に評価する必要があ ります。必要なら、同じRTOL の2 個の抵抗を並列に接続して、 回路の必要条件に合致するRSENSE(NOM) 値にすることができ ます。 パワー MOSFET の選択基準 パワー MOSFETの選択では、まず MOSFETの最大ドレイン −ソース電圧 VDS(MAX)と最大ドレイン電流 ID(MAX) を選択し ます。VDS(MAX) の定格は （サージ、スパイク、リンギングなどを 含む）最大入力電源電圧を超える必要があり、ID(MAX) の定 格はフォールト状態のシステムの最大短絡電流を超える必要 があります。さらに、3つの重要パラメータ、つまり、MOSFET の1) 必要なゲート−ソース （VGS）電圧ドライブ、2)ドレイン− ソース間のオン抵抗 RDS(ON) 両端の電圧降下、および 3) 最 大接合部温度定格について検討します。 パワー MOSFETは、標準的 MOSFET（VGS =10VでRDS(ON) が規定されている）、ロジック・レベルMOSFET（VGS ＝5Vで RDS(ON) が規定されている）、サブ・ロジック・レベルMOSFET （VGS ＝2.5VでRDS(ON) が規定されている）の3つに分類さ れます。VGS の絶対最大定格は、標準的 MOSFETの場合、 標準で 20Vです。ただし、ロジック・レベルMOSFETのVGS の最大定格は、製造元および製品番号にしたがって、 8V ∼ 20Vの範囲で変化します。VCC の関数としてのLTC4211の ゲートのオーバドライブは標準的性能特性曲線で示されてい ます。低電源電圧のアプリケーションにはロジック・レベルと サブ・ロジック・レベルのMOSFETを推奨します。電源電圧が 4.75Vより高いアプリケーションには標準的 MOSFETを使う ことができます。 アプリケーションによっては、回路ブレーカがトリップすると、 外部 MOSFETのゲートが出力電圧より速く放電する可能性 があることに注意してください。このため外部 MOSFETに負の VGS が生じます。外部 MOSFETが負のVGS 電圧によって損傷 を受けないように、選択された外部 MOSFETの VGS(MAX) 定格は、通常、動作時入力電源電圧よりも大きいことが必要 です。さらに、MOSFETの VGS(MAX) 定格はゲート・オーバ ドライブ電圧よりも高くなければなりません。GATEのオーバ ドライブが低い電圧にクランプされている場合は、もっと低い VGS(MAX) 定格のMOSFETをLTC4211に使うことができま す。低電圧 MOSFET が使われる場合に、ツェナー・ダイオード を使って、LTC4211のGATEオーバドライブ信号をクランプす る方法を図 12の回路に示します。 VCC RSENSE Q1 VOUT D1* D2* RG 200Ω GATE 4211 F12 *USER SELECTED VOLTAGE CLAMP (A LOW BIAS CURRENT ZENER DIODE IS RECOMMENDED) 1N4688 (5V) 1N4692 (7V): LOGIC-LEVEL MOSFET 1N4695 (9V) 1N4702 (15V): STANDARD-LEVEL MOSFET 図 12. 低 VGS(MAX) の MOSFET のゲートのクランプ （オプション） 外部パス・トランジスタのドレイン−ソース電圧（VDS） のVCC に対する比率を小さく抑えるため、このパス・トランジスタの RDS(ON) は低くなければなりません。VCC ＝2.5Vでは、VDS ＋ VRSENSE ＝0.1Vは出力電圧で4%の誤差を生じます。このた め、MOSFETの選択は非常に低いRDS(ON) のものに限られま す。高いVCC 電圧では、VDS の必要条件を緩和することがで き、その場合は、MOSFETのパッケージの熱放散（PDとTJ） に よりRDS(ON) の値が制限されることがあります。LTC4211に使 えるパワー MOSFETをいくつか表 5に示します。 4211fb 23 LTC4211 動作 信頼性の高い回路動作を維持するには、パワー MOSFETの 最大接合部温度（TJ(MAX)）が製造元の推奨値を超してはい けません。これには通常モードの動作、起動、電流制限、およ びフォールト状態での自動再トライ・モードが含まれます。通 常条件下では、 パワー MOSFETの接合部温度は式 13で与え られます。 MOSFET Junction Temperature, TJ(MAX) ≤ TA(MAX) + θJA • PD (13) ここで、 PD = (ILOAD)2 • RDS(ON) θJA = 接合部－周囲間熱抵抗 TA(MAX) = 最大周囲温度 起動時に短絡が生じると、外付けMOSFETに大きな単一パ ルスのエネルギーが加わる可能性があります。これは、アプリ ケーションに小容量のゲート・コンデンサしかないか、または ゲート・コンデンサが全くない場合に特に顕著です。選択した MOSFETの安全動作領域（SOA） 曲線を参照して、起動時に TJ(MAX) を超えないことを確認します。 スタガピン・コネクタの利用 LTC4211はプリント回路基板側またはコネクタのバックプレー ン側のどちらかで使うことができます。両方の例を図 13およ び図 14に示します。プリント回路基板のスタガピン付きエッ ジ・コネクタは、回路基板の挿抜時にピン接続のシーケンスを 確実に制御するので推奨します。プリント回路基板上の電源 電圧とグランドはエッジ・コネクタの長いピン （ブレード） に接 続します。カードのエッジ・コネクタを通過する制御信号と状 態信号（RESET、FAULT、ONなど） は短いピン （ブレード） に 接続します。 PCB 接続検出 最初の例はこのデータシートの最初のページの回路に示され ています。この場合、LTC4211はPCBに実装され、20k/10kの 抵抗分割器が ONピンに接続されます。R1はエッジ・コネクタ の短いピンに接続されます。コネクタ同士が完全にかみ合う まで、ONピンは L へ保たれ、LTC4211をオフ状態に保ちま す。コネクタ同士かみ合うと、抵抗分割器はVCC に接続され、 VON > 1.316Vとなり、LTC4211は起動サイクルを開始します。 LTC4211を使ったPCBドーターカードの基本構成を図 13に 示します。カードがバックプレーンに差し込まれると、ONピン は10kのプルアップ抵抗を介 してバックプレーンのVCC に直 接接続されます。R2は、バックプレーンやコネクタ上に、ある いはカードの挿入時に存在する可能性のある静電気を逃が すために接続されています。 3 番目の例は図 14に示されており、 この場合、LTC4211はバッ クプレーンに実装されます。この例では、2N2222トランジスタ と一対の抵抗（R4、R5）でPCB 接続検出回路が形成されま す。カードがシャシに挿入されていないと、Q2のベースはR5 を介してVCC にバイアスされるので、Q2はON 状態になり、 LTC4211のONピンは L にドライブされます。Q2のベース はバックプレーン・コネクタのソケットにも配線されています。 カードがバックプレーンに完全に挿入されると、Q2のベース はカードの短いピン・コネクションを介してグランドに接続さ れます。Q2はオフ状態にバイアスされるので、LTC4211のON ピンはVCC に引き上げられ、起動サイクルが開始されます。 上の3つの例では、接続検出はプロセッサ （ L ） の割り込み 機能無しに固定配線されています。図 15に示されているよう に、低コストのロジック・レベルのディスクリートMOSFETと一 対の抵抗を追加すると、プロセッサによる接続検出の割り込 み制御を実現できます。カードがバックプレーンにしっかり差 し込まれるまで、 M2のゲートはR4によってVCC に保たれます。 ON/OFF 信号がロジック L になると、M2 がオフになり、ON ピンが H に引き上げられて、LTC4211 がターンオンします。 LTC4211 が 起 動サイクルを開 始する前にプリント回路 基 板がバックプレーンに完全に挿入されたか検出するには、 LTC4211のONピンを使ったいくつかの方法があります。 4211fb 24 LTC4211 アプリケーション情報 BACKPLANE PCB EDGE CONNECTOR CONNECTOR (FEMALE) (MALE) LONG 5V VCC VIN 5V RSENSE 0.007Ω R1 10Ω C1 0.1µF Z1* SHORT RESET Q1 Si4410DY VOUT 5V 5A R6 10k 1 SHORT 2 R2 10k RESET ON VCC SENSE LTC4211 LONG 4 Z1 = 1SMA10A OR SMAJ10A * OPTIONAL GATE GND FB + 8 7 R4 36k 6 5 R5 15k TIMER 3 COUT CTIMER 10nF 4211 F13 図 13. ドーターボード上のホットスワップ・コントローラ （スタガピン接続） RSENSE 0.007Ω VIN 5V BACKPLANE PCB EDGE CONNECTOR CONNECTOR (FEMALE) (MALE) Q1 Si4410DY + Z1* RX 10Ω CX 0.1µF PCB CONNECTION SENSE LONG R5 10k R4 10k 8 2 Q2 4 VCC ON GATE LTC4211 RESET GND FB R1 36k 6 R3 10k 1 3 CTIMER 10nF SHORT SHORT 5 SHORT TIMER Z1 = 1SMA10A OR SMAJ10A * OPTIONAL COUT 7 SENSE VOUT 5V 5A LONG R7 15k RESET R2 100k 4211 F14 図 14. バックプレーン上のホットスワップ・コントローラ （スタガピン接続） もっと精巧な接続検出回路を図 16に示します。Q1とQ2の ベースはエッジ・コネクタの両端に位置する短いピンに配線 されます。これは、プリント回路基板を挿抜するには通常カー ドを前後に揺する必要があるからです。VCC が接続状態にな ると、Q1とQ2の両トランジスタのベースは H に引き上げら れてONにバイアスされます。いずれか片方が ON 状態だと、 LTC4211のONピンは L へ 保たれ、LTC4211をOFF 状 態 に保ちます。Q1とQ2の短いベース・コネクタ・ピンが最終的 にバックプレーンとかみ合うと、これらのベースはグランドに 接続され、両トランジスタをOFFにバイアスします。するとON ピンの電圧はR3によって H に引き上げられ、LTC4211 がイ ネーブルされて、起動サイクルが開始されます。 ソフトウェアで起動されるパワーダウン・サイクルは、ロジック H 信号でトランジスタM1を一時的にドライブすることによっ て開始することができます。この H 信号により、LTC4211の ONピンは逆に L にドライブされます。ONピンが8μs以上 L に保たれると、LTC4211のGATEピンはグランドに切り換わり ます。 4211fb 25 LTC4211 アプリケーション情報 BACKPLANE PCB EDGE CONNECTOR CONNECTOR (FEMALE) (MALE) RSENSE 0.007Ω LONG VCC 5V + RX 10Ω CX 100nF Z1* 8 7 VCC SHORT R1 10k 6 SENSE GATE 2 M2 TIMER 4 CTIMER 10nF PCB CONNECTION SENSE LONG RESET GND 3 GND µP LOGIC 1 RESET R2 10k R7 10k R6 15k LTC4211 ON VOUT 5V 5A CLOAD R5 36k 5 FB R4 10k SHORT ON/OFF M1 Si4410DY 4211 F15 ZZ1 = 1SMA10A OR SMAJ10A M2: 2N7002LT1 * OPTIONAL 図 15. オン/ オフ制御付き接続検出 BACKPLANE PCB EDGE CONNECTOR CONNECTOR (MALE) (FEMALE) LAST BLADE OR PIN ON CONNECTOR SHORT VCC Z1* RX 10Ω CX 0.1µF M2 Si4410DY RSENSE 0.007Ω PCB CONNECTION SENSE LONG + R1 10k R2 10k R3 10k 8 7 VCC 6 SENSE GATE FB 2 R8 10k RESET TIMER Q2 ON/RESET GND R5 15k LTC4211 ON Q1 SHORT LONG R7 10k µP LOGIC RESET 4 CTIMER 10nF 4211 F16 SHORT LAST BLADE OR PIN ON CONNECTOR 1 CLOAD GND 3 M1 5 R4 36k VOUT 5V 5A Z1 = 1SMA10A OR SMAJ10A M1: 2N7002LT1 Q1, Q2: MMBT3904LT1 * OPTIONAL 図 16. ドーターボードを前後に揺するのに対処した接続検出 4211fb 26 LTC4211 アプリケーション情報 12V Hot Swapアプリケーション 12V/3A Hot Swapアプリケーション回路を図 17に示します。 抵抗分割器 R1/R2によって外部で低電圧ロックアウトが設定 されるので、システムはVCC が 9.46Vを超えてから起動するこ とができます。抵抗分割器 R3/R4はVOUT をモニタし、VOUT が 10.54Vを超えるとRESETピンに知らせます。12Vのアプリ ケーション・システムをリンギングや電圧スパイクから保護す るため、過渡電圧サプレッサZ1とスナバ・ネットワーク （CX、 RX） を強く推奨します。VCC > 10Vの場合にはRG を推奨しま す。これにより、パワー MOSFETの高周波寄生発振を最小限 に抑えることができます。 フォールト発生後の自動再トライ フォールト状態が生じた後、自動的に再トライするように LTC4211を構 成 するには、図 18に 示されているように、 FAULTとONピンを電源へのプルアップ抵抗（RAUTO） に接続 します。この場合、自動再トライ回路は、図 19のタイミング図 BACKPLANE PCB EDGE CONNECTOR CONNECTOR (FEMALE) (MALE) Autoretry Duty Cycle ≈ Z1** M1 Si4410DY 8 7 VCC SHORT 6 SENSE GATE 2 3 VOUT 12V 3A CLOAD R5 10k R3 93.1k R4 12.4k RESET TIMER PCB CONNECTION SENSE LONG 5 LTC4211 ON R2 10k GND RG 100Ω FB R1 61.9k (14) 図 18でRAUTO = 1Mの場合、外部 RC 時定数は1 秒に設定さ れ、tTIMER 遅延は6.2msとなり、自動再トライのデューティ・サ イクルは50% から2.5%に減少します。 + RX 10Ω CX 100nF t TIMER • 100% tOFF + 2 • t TIMER ここで、tTIMER=LTC4211システムの時定数（TIMER 機能を 参照） で、tOFF ＝コンデンサCAUTO を0V からONピン・スレッ ショルド （1.316V） に充電するのに要する時間です。 RSENSE 0.012Ω LONG VCC 12V に示されているように、50%のデューティ・サイクルでLTC4211 を再起動しようと試みます。自動再トライ時の外部 MOSFET や他の部品の過熱を防ぐため、回路にコンデンサ （CAUTO） を 追加すると、RC 時定数（tOFF） を生じて自動再トライのデュー ティ・サイクルを調整します。この外部時定数によって修正さ れた自動再トライ時のデューティ・サイクルは式 14によって与 えられます。 µP LOGIC 1 RESET GND CTIMER 8.2nF 4 GND Z1 = 1SMA12A OR SMAJ12A ** HIGHLY RECOMMENDED 4211 F17 図 17. 12V Hot Swapアプリケーション BACKPLANE PCB EDGE CONNECTOR CONNECTOR (MALE) (FEMALE) VCC 5V RPULL-UP 10k RESET RSENSE 0.007Ω LONG RAUTO (SEE NOTE) SHORT R3 10Ω C1 0.1µF 1 2 3 GND CAUTO 1µF LONG CFILTER 100pF CTIMER 10nF 4 5 Q1 Si4410DY VOUT 5V 5A Z1* RESET ON FAULT VCC LTC4211MS FILTER SENSE TIMER GATE GND FB R1 36k 10 9 + CLOAD R2 15k 8 7 NOTE: Q1 MOUNTED TO 300mm2 COPPER AREA RAUTO = 1M YIELDS 2.5% DUTY CYCLE AND Q1 TCASE = 50°C RAUTO = 3.2M YIELDS 0.8% DUTY CYCLE AND Q1 TCASE = 37°C 6 Z1 = 1SMA10A OR SMAJ10A * OPTIONAL 4211 F18 図 18．LTC4211MS の自動再トライのアプリケーション 4211fb 27 LTC4211 アプリケーション情報 FAST COMPARATOR ARMED SLOW COMPARATOR ARMED 1 VCC 2 3 45 6 7 8 B ON/FAULT ON/FAULT tRESET TIMER GATE GATE VOUT VFB < VREF FPD VOUT RESET VSENSE = 50mV VCC – VSENSE >50mV REGULATED LOAD CURRENT VREF FILTER 10µA 2µA tOFF DUTY CYCLE = t1 t2 tFILTER tOFF 4211 F19 t2 << t1, t2 AND tOFF) (t tOFF + t1 + t2 FILTER 図 19．自動再トライのタイミング RC 遅延を大きくするには、CAUTO またはRAUTO のどちらかを 大きくします。ただし、CAUTO > 2μFにすると、実際にはFAULT ピンのリセット・シンク電流能力のためにRC 遅延が制限され ます。したがって、RC 遅延を大きくするには、RAUTO を大きく するか、 またはCAUTOと並列にブリード抵抗をGNDに接続す る方が効果的です。一例として、 RAUTO（図18） を1Mから3.2M にすると、デューティ・サイクルは0.8%に減少します。 2 個の電源のホットスワップ 2 個の外部パス・トランジスタを使うと、LTC4211により2つ の電源電圧を切り換えることができます。場合によっては、パ ワーアップ時には主電源を最初に立ち上げるが、パワーダウ ン時には両方の電圧を同時に下降させる必要があります。図 20の回路は、 これらのパス・トランジスタのために2つの異なっ た遅延時間を設定する方法を示しています。5V 電源が最初 に立上がります。R1とC3を使って5V 電源の立上がり時間と 立下り時間を設定します。次に、R6とC2によって設定される 20msの遅延時間で3.3V 電源が立上がります。立下りエッジ では、D1とD2 が R1とR6をバイパスするので、両電源が一緒 に立ち下がります。 過渡過電圧保護 適切な回路設計の一般的手法としてアナログ回路の電源 レールをバイパスする必要があります。各電源レールに接続 する値の大きなバルク・バイパス・コンデンサ1 個または複数 個に加えて、多くの場合、バイパス・コンデンサを各能動デバ イスの電源接続箇所に配置します。電源が突如接続された 場合、大きなバイパス・コンデンサは電源電圧の立上がり速 度を下げて、電源バイパス・コンデンサに対抗するリード配線 やPCトラックのインダクタンスの寄生共振を大幅に減衰させ ます。 プラグイン・カードに実装されたLTC4211のホットスワップ 回路に対しては、その逆が当てはまります。ほとんどの場合、 MOSFETスイッチの、電力が供給される電源電圧側には電 源バイパス・コンデンサは接続されません。ボードをバックプ 4211fb 28 LTC4211 アプリケーション情報 BACKPLANE PCB EDGE CONNECTOR CONNECTOR (FEMALE) (MALE) 3.3V 5V OUT 3.3V OUT R8 10Ω C4 0.1µF Z1* 5V LONG R9 10Ω C5 0.1µF Z2* RESET ON SHORT SHORT LONG R11 10k 4 + + D2 1N4148 LTC4211 1 D3** R7 10Ω 5% Q1 1/2 Si4936DY 10k 3 C1 10nF 16V R2 0.015Ω 5% CURRENT LIMIT: 3.3A 2 R10 10k GND Q2 1/2 Si4936DY LONG RESET ON TIMER VCC SENSE GATE GND FB 8 7 6 D1 R3 1N4148 10Ω 5% R6 R1 1M 10k 5% 5% VOUT1 3.3V 2A CLOAD VOUT2 5V 2A CLOAD R4 2.74k 1% TRIP POINT: 4.06V 5 C3 0.047µF 25V Z1, Z2: 1SMA10A OR SMAJ10A * OPTIONAL C2 0.022µF 25V R5 1.2k 1% 4211 F20 **D3 IS OPTIONAL AND HELPS DISCHARGE VOUT1 IF VOUT2 SHORTS 図 20．5Vと3.3V の切り換え レーンのコネクタに差し込むとき突然生じる接続状態により、 LTC4211の電源ラインに高速の立上りエッジが加わります。 寄生トラック・インダクタンスを減衰させるバルク・コンデンサ が無いので、配線ハーネスや、バックプレーンや、回路基板の トレースが結合した寄生インダクタンスとパワー MOSFETの 容量とによって形成される寄生共振回路が、電源過渡電圧に よって励起されます。 これらのアプリケーションでは、これらの電源過渡電圧を除 去する2つの方法があります。過渡電圧サプレッサを使って過 渡現象を安全なレベルまで切り詰めるか、スナバ・ネットワー クを使います。スナバ・ネットワークは直列 RC 網で、その時定 数はボードの寄生共振回路に基づいて実験によって決定さ れます。出発点として、このネットワークのコンデンサは、バイ アスのかかったパワー MOSFETのCOSS の10 倍∼ 100 倍に なるように選択します。直列抵抗の値は実験によって決まり、 寄生共振回路に依存して1Ω ∼ 50Ωの範囲になります。電源 電圧が 12V 以上のアプリケーションでは、活線挿抜中にリン ギングやオーバーシュートが生じたり、出力が短絡されると、 LTC4211の絶対最大規格を容易に超える可能性があります。 この危険性を減らすため、過渡電圧サプレッサとスナバ・ネッ トワークを強く推奨します。5Vなどの低い電源電圧を使用す るアプリケーションでは、一般にスナバで電源のリンギング を十分に低減できますが、誘導性や高電流のアプリケーショ ンでは、過渡電圧サプレッサが必要になる場合があります。 LTC4211の5Vのアプリケーション回路図にはすべて、保護用 に過渡サプレッサとスナバ・ネットワークが追加されていること に注目してください。過渡サプレッサはオプションであり、簡易 な短絡テストを行って必要性を判断できます。これらの保護 ネットワークは、リード・インダクタンスを最小限に抑えるため、 短いリード長を使ってLTC4211の電源入力レールの間近に 実装します。この実装を図 21に示し、LTC4211 周囲の過渡保 護部品の推奨レイアウトを図 22に示します。 8 RX 10Ω VCC Z1* 7 VOUT 5V 5A R1 36k 6 SENSE + GATE 5 FB GND 4 TIMER 3 1 RESET 2 ON COUT R2 15k LTC4211 CX 0.1µF INPUT GND Q1 Si4410DY RSENSE 0.007Ω VIN 5V RESET ON CTIMER Z1 = 1SMA10A OR SMAJ10A * OPTIONAL OUTPUT GND 4211 F21 図 21. LTC4211 の入力レールに近接して配置した 過渡保護部品 4211fb 29 LTC4211 アプリケーション情報 CURRENT FLOW TO LOAD CURRENT FLOW TO LOAD POWER MOSFET (SO-8) SENSE RESISTOR (RSENSE) D G D S W W CX D S D S Z1* TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR RGX* CGX* FB GATE SENSE VIA TO GND PLANE VCC SNUBBER NETWORK RX R4 15k R3 36k NOTES: DRAWING IS NOT TO SCALE! *OPTIONAL COMPONENTS **ADDITIONAL DETAILS OMITTED FOR CLARITY GND TIMER ON RESET LTC4211** 1 CTIMER 10nF CURRENT FLOW FROM LOAD W 4211 F22 図 22. LTC4211 の保護部品、RSENSE、パワー MOSFET、およびフィードバック・ネットワークの推奨レイアウト 4211fb 30 LTC4211 アプリケーション情報 FILTERピンを使った電源過電圧検出 / 保護 大規模過渡保護のためのLTC4211 周辺の外部保護デバイ スに加えて、外部パス・トランジスタのハイサイド （入力） また はローサイド （出力）のどちらかの電源過電圧検出 / 保護回 路として機能する低電力ツェナー・ダイオードをLTC4211の FILTERピンに使うことができます。VFILTER > 1.156Vのと き、または外部フォールト状態（VFILTER > 1.236V）によって FAULT が L になるとき、内部制御回路が LTC4211のGATE 電圧の上昇を防ぐことに注意してください。 ハイサイド （入力） の過電圧保護 図23に示されているように、低電力ツェナー・ダイオードを使っ て、5V 主電源の入力側（ハイサイド） の過電圧状態を検出す ることができます。この例では、システムを保護するために、低 バイアス電流ツェナー・ダイオード1N4691 が選ばれています。 この場合、ツェナー・ダイオードはVCCとLTC4211のFILTER ピン （MSのピン3）間に接続されます。起動時にシステムへの 入力電圧が 6.8Vより大きいと、FILTERピンの電圧は1.156V のスレッショルドより高く引き上げられます。その結果、GATE ピンは上昇できず、電源の過電圧状態が解消するまで2 番目 のタイミング・サイクルは開始されません。通常動作時に電源 の過電圧状態が生じると、内部制御ロジックが電子回路ブ レーカをトリップして、GATE がグランドへ引き下げられ、外部 パス・トランジスタがターンオフします。もっと低い電源過電圧 スレッショルドが望ましい場合、ブレークダウン電圧がもっと 小さなツェナー・ダイオードを使います。 ハイサイドの過電圧状態におけるLTC4211の動作を示すタイ ミング図を図 24に示します。この場合の起動シーケンス （時 点 1と時点 2のあいだ） は他の通常動作条件の起動シーケン スと同じです。時点 2Aで、入力電源電圧によりツェナー・ダイ オードが導通するため、VFILTER >1.156Vとなります。時点 3 で、FAULTは L になり、TIMERピンの電圧は下降します。時 点 4で、LTC4211はVFILTER < 1.156V かどうかをチェックしま す。FAULTは L になり （ただし、ラッチはされません）、起動 が失敗したことを示します。時点 5の前に入力過電圧状態が 解消された場合にだけ、時点 5で2 番目のタイミング・サイクル で起動シーケンスが再開されます。この時点で、GATEピンの 電圧が上昇し始め、FAULTはロジック H に引き上げられて、 回路ブレーカは作動状態になります。時点 5 以降いつであっ ても電源の過電圧状態が生じたら （VFILTER > 1.236V）、電子 回路ブレーカがトリップし、GATEは L に引き下げられて外 部 MOSFETはターンオフし、FAULTは L になってラッチさ れます。このシーケンスの詳細は時点 Bに示されています。 BACKPLANE PCB EDGE CONNECTOR CONNECTOR (FEMALE) (MALE) 5V LONG R4 10k FAULT RESET ON/OFF R3 10Ω C1 0.1µF Z1* SHORT R5 10k SHORT Z2 6.2V SHORT R6 10k R7 10k Q1 Si4410DY R1 36k LTC4211 1 2 3 4 CFILTER 47pF GND RSENSE 0.007Ω RESET FAULT ON VCC FILTER SENSE TIMER CTIMER 5 GND 10nF GATE FB 10 9 8 VOUT 5V 5A + CLOAD R2 15k 7 6 4211 F23 LONG Z1 = 1SMA10A OR SMAJ10A Z2 = 1N4691 * OPTIONAL 図 23. LTC4211MS のハイサイド過電圧保護の実装 4211fb 31 LTC4211 アプリケーション情報 OVERVOLTAGE 1 2 VCC 2A IF ANY FAULT HAPPENS AFTER THIS POINT, THE CIRCUIT BREAKER TRIPS AND FAULT LATCHES LOW IF OVERVOLTAGE GOES AWAY, SECOND CYCLE CONTINUES 3 4 5 SLOW COMPARATOR ARMED OVERVOLTAGE CIRCUIT BREAKER TRIPS, GATE PULLS DOWN AND FAULT LATCHES LOW 6 7 8 A B C ON TIMER GATE VOUT GATE VOUT FPD POWER GOOD VFB > VREF POWER BAD VFB < VREF RESET >VREF >VREF – 80mV FILTER FAULT 4211 F24 FAULT IS PULLED LOW (BUT NOT LATCHED) DUE TO A START-UP OVERVOLTAGE PROBLEM FAULT LATCHED LOW 図 24．ハイサイド過電圧保護 ローサイド （出力） の過電圧保護 同様の方法でツェナー・ダイオードを使用して、パス・トランジ スタの負荷側（つまりローサイド）の電源過電圧状態を検出 し、システムを保護することができます。この場合、ツェナー・ ダイオードは、図 25に示されているように、負荷とLTC4211の FILTERピン間に接続します。追加されたダイオードD1 が、出 力短絡時にFILTERピンが L になるのを防ぎます。ローサイ ドの出力過電圧状態の場合のタイミング図を図 26に示しま す。この例では、VCC は過電圧状態で起動しますが、LTC4211 が電源過電圧状態を検出できるようになるのは、GATEピン の電圧が上昇した時点 6です。時点 6において、VFILTER は 1.236Vより大きく、回路ブレーカはトリップし、GATEピン電 圧がグランドになり、FAULT が L"にアサートされラッチされ ます。 4211fb 32 LTC4211 アプリケーション情報 BACKPLANE PCB EDGE CONNECTOR CONNECTOR (FEMALE) (MALE) D1 IN4148 LONG 5V R3 10k R4 10Ω C1 0.1µF Z1* SHORT FAULT R5 10k SHORT RESET RSENSE 0.007Ω Z2 6.2V SHORT ON/OFF 2 R6 10k R1 36k LTC4211 1 R7 10k 3 RESET FAULT FILTER SENSE 4 CFILTER 47pF VCC ON TIMER CTIMER 5 GND 10nF Q1 Si4410DY GATE FB 10 9 8 VOUT 5V 5A + CLOAD R2 15k 7 6 4211 F25 LONG GND Z1 = 1SMA10A OR SMAJ10A Z2 = 1N4691 * OPTIONAL 図 25．LTC4211MS のローサイド過電圧保護の実装 OVERVOLTAGE SENSED BY FILTER PIN AND CIRCUIT BREAKER TRIPS 1 2 VCC 345 6 ON TIMER GATE VOUT FPD RESET FILTER VREF FAULT 4211 F26 図 26．ローサイド過電圧保護 4211fb 33 LTC4211 アプリケーション情報 どちらの場合も、LTC4211は自動的に起動シーケンスを開始 するように構成することができます。詳細については、 「フォー ルト発生後の自動再トライ」 のセクションを参照してください。 PCBレイアウトの検討事項 LTC4211の回路ブレーカを適切に作動させるには、センス抵 抗への4 線ケルビン接続を強く推奨します。LTC4211の周囲 のセンス抵抗、パワー MOSFETおよび GATEドライブ部品の 推奨 PCBレイアウトを図 22に示します。負荷電流が 10A 以 上に達するホットスワップ・アプリケーションでは、狭いPCBト ラックは広いトラックよりも大きな抵抗値を示し、高い温度で 動作します。1オンスの銅箔のシート抵抗は約 0.54 ｍΩ/ 平方 なので、高電流アプリケーションではトラック抵抗がたちまち 大きくなります。したがって、PCBのトラック抵抗と温度上昇を 小さく抑えるため、PCBのトラック幅は適切な寸法にする必要 があります。銅厚の関数としてのトレース抵抗の寸法と計算法 の詳細については、アプリケーション・ノート69の付録 Aを参 考にしてください。 多くのアプリケーションでは、メッキ・スルー・ホールを使って 部品層からPCボード内部の電源層とグランド層へ回路接続 をする必要があります。1オンスの銅箔メッキの場合、妥当な 出発点としてビア1 個あたり1AのDC 電流とし、半田が空隙 を完全に埋めるようにビアの寸法を適切にとります。他のメッ キ厚については、PCB 製造部門で調べてください。 4211fb 34 LTC4211 付録 表 4に、回路ブレーカに使用できる電流センス抵抗をいくつか 示します。表 5に、利用可能なパワー MOSFETをいくつか示し ます。表 6に、いくつかの製造元のウェブサイトを示します。こ れら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 4．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 5．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 6．製造元のウェブサイト 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 4211fb 35 LTC4211 パッケージ 最新のパッケージ図面については、http://www.linear-tech.co.jp/designtools/packaging/ をご覧ください。 MS8 パッケージ 8ピン・プラスチックMSOP （Reference LTC DWG # 05-08-1660 Rev F） 3.00 ± 0.102 (.118 ± .004) (NOTE 3) 0.889 ± 0.127 (.035 ± .005) 5.23 (.206) MIN 0.254 (.010) 7 6 5 0.52 (.0205) REF 3.00 ± 0.102 (.118 ± .004) (NOTE 4) 4.90 ± 0.152 (.193 ± .006) DETAIL “A” 0° – 6° TYP ゲージ・プレーン 3.20 – 3.45 (.126 – .136) 0.53 ± 0.152 (.021 ± .006) DETAIL “A” 0.42 ± 0.038 (.0165 ± .0015) TYP 8 0.65 (.0256) BSC 1 1.10 (.043) MAX 2 3 4 0.86 (.034) REF 0.18 (.007) 推奨半田パッド・レイアウト NOTE: 1. 寸法はミリメートル（インチ） / 2. 図は実寸とは異なる 3. 寸法にはモールドのバリ、突出部、 またはゲートのバリを含まない モールドのバリ、突出部、 またはゲートのバリは、各サイドで 0.152mm （0.006"） を超えないこと 4. 寸法には、 リード間のバリまたは突出部を含まない リード間のバリまたは突出部は、各サイドで 0.152mm （0.006"） を超えないこと 5. リードの平坦度（成形後のリードの底面） は最大 0.102mm （0.004"） であること シーティング・ プレーン 0.22 – 0.38 (.009 – .015) TYP 0.65 (.0256) BSC 0.1016 ± 0.0508 (.004 ± .002) MSOP (MS8) 0307 REV F 4211fb 36 LTC4211 パッケージ 最新のパッケージ図面については、http://www.linear-tech.co.jp/designtools/packaging/ をご覧ください。 MS パッケージ 10ピン・プラスチックMSOP （Reference LTC DWG # 05-08-1661 Rev E） 0.889 ± 0.127 (.035 ± .005) 5.23 (.206) MIN 0.305 ± 0.038 (.0120 ± .0015) TYP 3.20 – 3.45 (.126 – .136) 3.00 ± 0.102 (.118 ± .004) (NOTE 3) 0.50 (.0197) BSC 10 9 8 7 6 推奨半田パッド・レイアウト 0.254 (.010) 3.00 ± 0.102 (.118 ± .004) (NOTE 4) 4.90 ± 0.152 (.193 ± .006) DETAIL “A” 0.497 ± 0.076 (.0196 ± .003) REF 0° – 6° TYP ゲージ・プレーン 1 2 3 4 5 0.53 ± 0.152 (.021 ± .006) DETAIL “A” 0.18 (.007) シーティング・ プレーン 0.86 (.034) REF 1.10 (.043) MAX 0.17 – 0.27 (.007 – .011) TYP 0.50 (.0197) BSC NOTE: 1. 寸法はミリメートル（インチ） / 2. 図は実寸とは異なる 3. 寸法にはモールドのバリ、突出部、 またはゲートのバリを含まない モールドのバリ、突出部、 またはゲートのバリは、各サイドで 0.152mm （0.006"） を超えないこと 4. 寸法には、 リード間のバリまたは突出部を含まない リード間のバリまたは突出部は、各サイドで 0.152mm （0.006"） を超えないこと 5. リードの平坦度（成形後のリードの底面） は最大 0.102mm （0.004"） であること 0.1016 ± 0.0508 (.004 ± .002) MSOP (MS) 0307 REV E 4211fb 37 LTC4211 パッケージ 最新のパッケージ図面については、http://www.linear-tech.co.jp/designtools/packaging/ をご覧ください。 S8パッケージ Package S8 8-Lead Plastic Small Outline (Narrow .150 Inch) 8ピン・プラスチック ・スモール ・アウトライン （細型 0.150インチ） (Reference LTC （Reference LTC DWG DWG ## 05-08-1610 05-08-1610 Rev Rev G) G） .050 BSC .189 – .197 (4.801 – 5.004) NOTE 3 .045 ±.005 8 .245 MIN .160 ±.005 5 .150 – .157 (3.810 – 3.988) NOTE 3 1 推奨半田パッド・レイアウト .010 – .020 × 45° (0.254 – 0.508) .053 – .069 (1.346 – 1.752) 0°– 8° TYP .016 – .050 (0.406 – 1.270) 6 .228 – .244 (5.791 – 6.197) .030 ±.005 TYP .008 – .010 (0.203 – 0.254) 7 .014 – .019 (0.355 – 0.483) TYP NOTE: インチ 1. 寸法は （ミリメートル） 2. 図は実寸とは異なる 3. 寸法にはモールドのバリまたは突出部を含まない モールドのバリまたは突出部は、各サイドで 0.006" （0.15mm） を超えないこと 4. ピン 1 は斜めのエッジかへこみのいずれか 2 3 4 .004 – .010 (0.101 – 0.254) .050 (1.270) BSC SO8 REV G 0212 4211fb 38 LTC4211 改訂履歴 （改訂履歴は Rev B から開始） REV B 日付 概要 ページ番号 03/12 「ピン機能」の更新 図 2とその説明文の更新 図 7と説明文を16ページに移動し、図 6に番号付け替え 2 番目のタイミング（ソフトスタート）サイクルの文章を更新 図 6のCGX をCGATE に置き換え 図 26とそれを説明する 「ローサイド （出力）の過電圧保護」の文章を改訂 10、11 13 16 16 16 32、33 4211fb 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。 39 LTC4211 標準的応用例 低コストの過電圧保護 回路ブレーカだけが利用可能で、電流制限レベルは150mV/ RSENSE です。ソフト・サイクルの間、突入電流サーボ・ループ は50mV/RSENSE です。したがって、重い負荷は、RESETピン が H になる2 番目のサイクルの終点またはそれ以降にターン オンする必要があります。 抵抗分割器をFILTERピンに使った過電圧保護の別の実装 法があります （図 27と図 28を参照）。この実装では、SLOW COMPは通常モードでディスエーブルされます。FAST COMP BACKPLANE PCB EDGE CONNECTOR CONNECTOR (FEMALE) (MALE) LONG 5V R4 10k R3 10Ω C1 0.1µF Z1* SHORT FAULT R5 10k SHORT RESET RSENSE 0.007Ω R8 4.3k RESET FAULT 2 R6 10k R7 10k 10 VCC ON 3 R9 750Ω R1 36k LTC4211 1 SHORT ON/OFF Q1 Si4410DY FILTER SENSE 4 GATE TIMER CTIMER 5 GND 10nF FB 9 VOUT 5V 5A + CLOAD R2 15k 8 7 6 4211 F27 LONG GND Z1 = 1SMA10A OR SMAJ10A * OPTIONAL 図 27．LTC4211MS のハイサイド過電圧保護の実装（通常モードでは、SLOW COMP はディスエーブルされ、 ソフトスタート・サイクルでは、ISOFTSTART は依然 50mV/RSENSE です） BACKPLANE PCB EDGE CONNECTOR CONNECTOR (FEMALE) (MALE) LONG 5V R3 10k R7 10Ω C1 0.1µF Z1* SHORT FAULT R4 10k SHORT RESET RSENSE 0.007Ω 2 R5 10k R6 10k 3 4 RESET FAULT VCC ON FILTER SENSE TIMER CTIMER 5 GND 10nF LONG GND R1 3.6k LTC4211 1 SHORT ON/OFF Q1 Si4410DY GATE FB 10 9 VOUT 5V 5A + CLOAD R2 750Ω 8 7 6 4211 F28 R8 750Ω Z1 = 1SMA10A OR SMAJ10A * OPTIONAL 図 28．LTC4211MS のローサイド過電圧保護の実装（通常モードでは、SLOW COMP はディスエーブルされ、 ソフトスタート・サイクルでは、ISOFTSTART は依然 50mV/RSENSE です） 関連製品 製品番号 説明 LTC1421 2チャネル、ホットスワップ・コントローラ 注釈 LTC1422 シングル・チャネル、ホットスワップ・コントローラ 8ピン、2.7V ∼ 12Vで動作 LT1640AL/LT1640AH 負電圧ホットスワップ・コントローラ 24ピン、3V ∼ 12Vで動作し、–12Vをサポート 8ピン、–10V ∼ –80Vで動作 LT1641-1/LT1641-2 正電圧ホットスワップ・コントローラ 8ピン、9V ∼ 80Vで動作、ラッチオフ/自動リトライ LTC1642 シングル・チャネル、ホットスワップ・コントローラ 16ピン、33Vまでの過電圧保護 LTC1644 PCIホットスワップ・コントローラ 16ピン、3.3V、5Vおよび 12V、1Vにプリチャージ、PCIリセット・ ロジック LTC1647 デュアル・チャネル、ホットスワップ・コントローラ 8ピン、16ピン、2.7V ∼ 16.5Vで動作 LTC4230 マルチ機能電流制御付きトリプル・ホットスワップ・ コントローラ 1.7V ∼ 16.5Vで動作 4211fb 40 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 0312 REV B • PRINTED IN JAPAN LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2006