LT1528 3A低ドロップアウト・レギュレータ マイクロプロセッサ・アプリケーション用 特長 概要 ■ LT®1528は、現世代のマイクロプロセッサによる大きな 負荷過渡電流を扱うために最適化された、3A低ドロッ プアウト・レギュレータです。このデバイスは現在入手 可能なPNPレギュレータの中では、最高速の過渡応答を 達成しており、コンデンサのESRの変動に対する許容範 囲が広くなっています。ドロップアウト電圧は、10mA 時に75mVであり、1Aでは300mV、3Aでは600mVに上昇 します。静止電流は400µAです。静止電流は十分に制御 されており、ドロップアウト時に大幅に増加することは ありません。このレギュレータは、最低3.3µFの出力コ ンデンサで動作可能ですが、多くのマイクロプロセッ サ・アプリケーションに要求される性能を達成するに は、さらに大きなコンデンサが必要です。LT1528の出 力電圧は、3.3Vに固定されています。簡単な抵抗分圧器 を接続し、外部センス・ピンを使用すれば、出力電圧を 3.3V以 上 に 調 整 で き ま す 。 し た が っ て 、 イ ン テ ル 、 IBM、AMD、Cyrix社製の各種プロセッサで要求される 3.3V∼4.2Vの電圧範囲を含む、広い出力電圧範囲での調 整が可能です。 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ドロップアウト電圧：0.6V（IOUT＝3A） 高速過渡応答 出力電流：3A 静止電流：400µA 保護ダイオードが不要 固定出力電圧：3.3V ドロップアウト時の制御された消費電流 シャットダウン時IQ＝125µA 3.3µFの出力コンデンサで安定動作 バッテリ逆接続保護 逆出力電流なし サーマル・リミット内蔵 アプリケーション ■ ■ ■ マイクロプロセッサ・アプリケーション スイッチング電源のポスト・レギュレータ 5Vから3.3Vのロジック用レギュレータ LT1528は、逆入力および逆出力の両方の保護機能と シャットダウン機能を備えています。シャットダウン時 には、静止電流は125µAに減少します。LT1528は5ピン TO-220および5ピンDDパッケージで供給されます。 、LTC、LTはリニアテクノロジー社の登録商標です。 U TYPICAL APPLICATION Dropout Voltage Microprocessor Supply with Shutdown 0.6 IN VIN =5V OUT 1 VOUT 15Ω 68Ω J2 J3 LT1528 4 SHDN SENSE 2 J1 + 4 × 47µF* SOLID TANTALUM GND 330Ω 3 VSHDN (PIN 4) <0.25 >2.80 NC OUTPUT OFF ON ON SHORTING J1 J2 J3 VOUT 3.30 3.45 4.00 *CHOOSE CAPACITORS TO MEET PROCESSOR REQUIREMENTS 0.5 DROPOUT VOLTAGE (V) 5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 LT1528 • TA01 0 0.5 2.5 1.0 1.5 2.0 OUTPUT CURRENT (mA) 3.0 LT1528 • TA02 4-91 LT1528 W W U W ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS Input Voltage ....................................................... ±15V* Output Pin Reverse Current .................................. 10mA Sense Pin Current ................................................. 10mA Shutdown Pin Input Voltage (Note 1) .......... 6.5V, – 0.6V Shutdown Pin Input Current (Note 1) ..................... 5mA Output Short-Circuit Duration .......................... Indefinite Storage Temperature Range ................. – 65°C to 150°C Operating Junction Temperature Range LT1528C ............................................... 0°C to 125°C Lead Temperature (Soldering, 10 sec).................. 300°C *For applications requiring input voltage ratings greater than 15V, contact the factory. W U U PACKAGE/ORDER INFORMATION ORDER PART NUMBER FRONT VIEW TAB IS GND 5 4 3 2 1 VIN SHDN GND SENSE OUTPUT TAB IS GND 5 4 3 2 1 LT1528CQ Q PACKAGE 5-LEAD PLASTIC DD PAK ORDER PART NUMBER FRONT VIEW VIN SHDN GND LT1528CT SENSE OUTPUT T PACKAGE 5-LEAD PLASTIC TO-220 TJMAX = 125°C, θJA = 50°C/ W TJMAX = 125°C, θJA = 30°C/ W Consult factory for Industrial and Military grade parts. ELECTRICAL CHARACTERISTICS PARAMETER Regulated Output Voltages (Notes 2, 3) Line Regulation (Note 3) Load Regulation (Note 3) Dropout Voltage (Note 4) 4-92 CONDITIONS VIN = 3.8V, IOUT = 1mA, TJ = 25°C 4.3V < VIN < 15V, 1mA < IOUT < 3A ∆VIN = 3.8V to 15V, IOUT = 1mA ∆ILOAD = 1mA to 3A, VIN = 4.3V,TJ = 25°C ∆ILOAD = 1mA to 3A, VIN = 4.3V ILOAD = 10mA, TJ = 25°C ILOAD = 10mA ILOAD = 100mA, TJ = 25°C ILOAD = 100mA ILOAD = 700mA, TJ = 25°C ILOAD = 700mA ILOAD = 1.5A, TJ = 25°C ILOAD = 1.5A ILOAD = 3A, TJ = 25°C ILOAD = 3A ● ● ● MIN 3.250 3.200 TYP 3.300 3.300 1.5 12 15 70 ● 150 ● 280 ● 390 ● 570 ● MAX 3.350 3.400 10 20 30 110 150 200 250 320 420 450 600 670 850 UNITS V V mV mV mV mV mV mV mV mV mV mV mV mV mV LT1528 ELECTRICAL CHARACTERISTICS PARAMETER Ground Pin Current (Note 5) Sense Pin Current (Notes 3, 7) Shutdown Threshold Shutdown Pin Current (Note 8) Quiescent Current in Shutdown (Note 9) Ripple Rejection Current Limit Input Reverse Leakage Current Reverse Output Current (Note 10) CONDITIONS ILOAD = 0mA, TJ = 25°C ILOAD = 0mA, TJ = 125°C (Note 6) ILOAD = 100mA, TJ = 25°C ILOAD = 100mA, TJ = 125°C (Note 6) ILOAD = 300mA, TJ = 25°C ILOAD = 300mA, TJ = 125°C (Note 6) ILOAD = 700mA, TJ = 25°C ILOAD = 700mA, TJ = 125°C (Note 6) ILOAD = 1.5A ILOAD = 3A TJ = 25°C VOUT = Off-to-On VOUT = On-to-Off VSHDN = 0V VIN = 6V, VSHDN = 0V VIN – VOUT = 1V(Avg), VRIPPLE = 0.5VP-P, fRIPPLE = 120Hz, ILOAD = 1.5A VIN – VOUT = 7V, TJ = 25°C VIN = 4.3V, ∆VOUT = – 0.1V VIN = – 15V, VOUT = 0V VOUT = 3.3V, VIN = 0V The ● denotes specifications which apply over the full operating temperature range. Note 1: The Shutdown pin input voltage rating is required for a low impedance source. Internal protection devices connected to the Shutdown pin will turn on and clamp the pin to approximately 7V or – 0.6V. This range allows the use of 5V logic devices to drive the pin directly. For high impedance sources or logic running on supply voltages greater than 5.5V, the maximum current driven into the Shutdown pin must be less than 5mA. Note 2: Operating conditions are limited by maximum junction temperature. The regulated output voltage specification will not apply for all possible combinations of input voltage and output current. When operating at maximum input voltage, the output current must be limited. When operating at maximum output current, the input voltage range must be limited. Note 3: The LT1528 is tested and specified with the Sense pin connected to the Output pin. MIN 50 TYP 450 1.9 1.2 2.7 2.6 4.1 7.3 8.8 22 85 130 1.20 0.75 37 110 67 3.2 4.5 4.0 ● ● 90 ● ● 0.25 ● ● ● ● 120 MAX 750 2.5 4.0 12.0 40 140 250 2.80 100 220 1.0 250 UNITS µA mA mA mA mA mA mA mA mA mA µA V V µA µA dB A A mA µA Note 4: Dropout voltage is the minimum input/output voltage required to maintain regulation at the specified output current. In dropout the output voltage will be equal to: (VIN – VDROPOUT). Note 5: Ground pin current is tested with VIN = VOUT (nominal) and a current source load. This means that the device is tested while operating in its dropout region. This is the worst-case Ground pin current. The Ground pin current will decrease slightly at higher input voltages. Note 6: Ground pin current will rise at TJ > 75°C. This is due to internal circuitry designed to compensate for leakage currents in the output transistor at high temperatures. This allows quiescent current to be minimized at lower temperatures, yet maintain output regulation at high temperatures with light loads. See quiescent current curve in typical performance characteristics section. Note 7: Sense pin current flows into the Sense pin. Note 8: Shutdown pin current at VSHDN = 0V flows out of the Shutdown pin. Note 9: Quiescent current in shutdown is equal to the total sum of the Shutdown pin current (40µA) and the Ground pin current (70µA). Note 10: Reverse output current is tested with the input pin grounded and the Output pin forced to the rated output voltage. This current flows into the Output pin and out of the Ground pin. 4-93 LT1528 U W TYPICAL PERFORMANCE CHARACTERISTICS Guaranteed Dropout Voltage Dropout Voltage = TEST POINTS 0.9 DROPOUT VOLTAGE (V) TJ ≤ 125°C 0.7 0.6 0.5 TJ ≤ 25°C 0.4 0.3 0.2 2.00 0.7 1.75 ILOAD = 3A 0.6 0.5 ILOAD = 1.5A 0.4 ILOAD = 700mA 0.3 0.2 ILOAD = 300mA 0.1 0.1 0 0 0.5 1.5 2.0 1.0 OUTPUT CURRENT (A) 0 –50 –25 3.0 2.5 ILOAD = 10mA 75 50 25 TEMPERATURE (°C) 0 Quiescent Current ILOAD = 0 RLOAD = ∞ 1000 750 VSHDN = OPEN (HIGH) 3 4 5 6 7 INPUT VOLTAGE (V) ILOAD = 1mA 3.350 3.325 3.300 3.275 3.250 8 9 10 0 50 75 25 TEMPERATURE (°C) 100 20 RL = 4.7Ω ILOAD = 700mA* GROUND PIN CURRENT (mA) RL = 1.1Ω ILOAD = 3A* RL = 2.2Ω ILOAD = 1.5A* 80 60 8 9 10 LT1528 • TPC07 4-94 TJ = 25°C TJ = –50°C 30 20 0 3 4 5 6 7 INPUT VOLTAGE (V) TJ = 125°C 40 0 2 RL = 6.6Ω ILOAD = 500mA* 4 RL = 11Ω ILOAD = 300mA* 3 RL = 33Ω ILOAD = 100mA* 2 0 1 2 7 3 4 5 6 INPUT VOLTAGE (V) 8 9 10 LT1528 • TPC06 1.8 50 10 1 TJ = 25°C VOUT = VSENSE *FOR VOUT = 3.3V Shutdown Pin Threshold (On-to-Off) 70 10 0 125 2.0 VIN = 3.3V DEVICE IS OPERATING IN DROPOUT 90 70 30 100 0 125 100 40 50 75 25 TEMPERATURE (°C) 5 Ground Pin Current TJ = 25°C VOUT = VSENSE *FOR VOUT = 3.3V 50 0 LT1528 • TPC05 100 60 VSHDN = 0V 1 3.200 –50 –25 Ground Pin Current 80 0.25 6 LT1528 • TPC04 90 VSHDN = OPEN RL = 330Ω: ILOAD = 10mA* 0 2 0.50 Ground Pin Current 3.225 VSHDN = 0V 1 0.75 LT1528 • TPC03 GROUND PIN CURRENT (mA) SENSE PIN VOLTAGE (V) QUIESCENT CURRENT (µA) 1250 0 1.00 7 3.375 1500 250 1.25 0 –50 –25 125 3.400 500 1.50 Sense Pin Voltage 2000 1750 VIN = 4.3V RL = ∞ LT1528 • TPC02 LT1528 • TPC01 GROUND PIN CURRENT (mA) 100 SHUTDOWN PIN THRESHOLD (V) DROPOUT VOLTAGE (V) 0.8 0.8 QUIESCENT CURRENT (mA) 1.0 Quiescent Current ILOAD = 1mA 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.5 1.5 2.0 1.0 OUTPUT CURRENT (A) 2.5 3.0 LT1528 • TPC08 0 –50 –25 50 0 75 25 TEMPERATURE (°C) 100 125 LT1528 • TPC09 LT1528 U W TYPICAL PERFORMANCE CHARACTERISTICS 1.8 90 ILOAD = 3A 1.4 1.2 ILOAD = 1mA 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 25 VSHDN = 0V 80 70 60 50 40 30 20 10 0 –50 –25 50 0 75 25 TEMPERATURE (°C) 100 0 –50 –25 125 50 0 75 25 TEMPERATURE (°C) LT1528 • TPC10 100 75 50 200 150 100 100 0 –50 –25 125 50 25 75 0 TEMPERATURE (°C) LT1528 • TPC13 2 1 OUTPUT CURRENT (µA) 2 700 68 600 500 400 300 200 VIN = 7V VOUT = 0V 4 3 5 2 INPUT VOLTAGE (V) 6 7 70 800 3 1 LT1528 • TPC15 RIPPLE REJECITON (dB) 5 4 0 Ripple Rejection TJ = 25°C, VIN = 0V VOUT =VSENSE CURRENT FLOWS INTO DEVICE 900 50 25 75 0 TEMPERATURE (°C) 3 0 125 1000 0 –50 –25 4 Reverse Output Current 6 SHORT-CIRCUIT CURRENT (A) 100 5 LT1528 • TPC14 Current Limit 1 VOUT = 0V 50 25 9 LT1528 • TPC12 SHORT-CIRCUIT CURRENT (A) OUTPUT CURRENT (µA) SENSE PIN CURRENT (µA) 125 7 3 8 2 5 6 4 SHUTDOWN PIN VOLTAGE (V) Current Limit VIN = 0V VOUT = VSENSE 250 150 1 6 CURRENT FLOWS INTO SENSE PIN 50 75 25 TEMPERATURE (°C) 5 0 300 0 10 Reverse Output Current Sense Pin Current 0 –50 –25 15 0 125 100 20 LT1528 • TPC11 200 175 SHUTDOWN PIN INPUT CURRENT (mA) 100 1.6 Shutdown Pin Input Current Shutdown Pin Current 2.0 SHUTDOWN PIN CURRENT (µA) SHUTDOWN PIN THRESHOLD (V) Shutdown Pin Threshold (Off-to-On) VIN(AVG) = 4.3V VRIPPLE = 0.5VP-P AT f = 120Hz IL = 1.5A 66 64 62 60 58 100 100 125 LT1528 • TPC16 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 OUTPUT VOLTAGE (V) 9 10 LT1528 • TPC17 56 –50 –25 50 25 75 0 TEMPERATURE (°C) 100 125 LT1528 • TPC18 4-95 LT1528 U W TYPICAL PERFORMANCE CHARACTERISTICS Ripple Rejection Load Regulation 80 0 VIN = VOUT(NOMINAL) + 1V ∆ILOAD = 1mA TO 3A –5 60 50 LOAD REGULATION (mV) RIPPLE REJECTION (dB) 70 COUT = 4 × 47µF SOLID TANTALUM 40 COUT = 47µF SOLID TANTALUM 30 20 0 10 100 –15 –20 –25 IOUT = 1.5A VIN = 6V + 50mVRMS RIPPLE 10 –10 1k 10k FREQUENCY (Hz) 100k –30 –50 –25 1M 50 25 75 0 TEMPERATURE (°C) LT1528 • TPC19 3 2 1 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 TIME (µs) LT1528 • TPC21 OUTPUT VOLTAGE DEVIATION (mV) –100 LOAD CURRENT (A) 0 –50 LOAD CURRENT (A) OUTPUT VOLTAGE DEVIATION (mV) Transient Response VIN = 5V CIN = 3.3µF COUT = 47µF 50 125 LT1528 • TPC20 Transient Response 100 100 VIN = 5V CIN = 3.3µF COUT = 4 × 47µF 100 50 0 –50 –100 3 2 1 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 TIME (µs) LT1528 • TPC22 ピン機能 OUTPUT（ピン1）：出力ピンは負荷に電源を供給しま す。発振を防止するために、最小3.3µFの出力コンデン サが必要です。高速マイクロプロセッサで要求される過 渡性能を達成するには、さらに大きな容量が必要です。 出力容量および逆出力特性に関する情報については、ア プリケーション情報のセクションを参照してください。 SENSE（ピン2）：センス・ピンは誤差アンプの入力で す。センス・ピンが出力ピンに接続される点で、最適な レギュレーションが得られます。大部分のアプリケー ションでは、センス・ピンはレギュレータの出力ピンに 直接接続されます。精度要求が厳しいアプリケーション では、一般にレギュレーションを低下させる要因となる レギュレータと負荷の間のPCトレース抵抗（RP）によっ 4-96 て生じる小さな電圧ドロップは、図1（ケルビン・センス 接続）に示すとおり、センス・ピンを負荷の出力ピンに 接続すれば排除できます。外部PCトレース間の電圧ド ロップが、レギュレータのドロップアウト電圧に追加さ れることに注意してくだい。標準レギュレート出力電圧 でのセンス・ピンのバイアス電流は150µAです。代表的 性能特性セクションのセンス・ピン電流対温度を参照し てください。このピンは内部で−0.6V(1VBE)にクランプ されています。 センス・ピンを抵抗分圧器とともに使用すれば、3.3V以 上の出力電圧を得ることも可能です。可変動作について は、アプリケーション情報のセクションを参照してくだ さい。 LT1528 ピン機能 SHDN （ピン4）：このピンはデバイスをシャットダウン するのに使用されます。シャットダウンすると、デバイ スの出力はオフになります。このピンはアクティブ“L” です。デバイスは、シャットダウン・ピンがアクティブ な“L”にプルダウンされるとシャットダウンします。 シャットダウン・ピンがグランドにプルダウンされたと き、このピンを流れる電流は60µAです。シャットダウ ン・ピンは、内部で7Vと−0.6V(1VBE)にクランプされ ます。このため、シャットダウン・ピンは5Vロジッ ク、またはプルアップ抵抗が接続されたオープン・コレ クタ・ロジックで直接駆動できます。プルアップ抵抗 は、一般に数マイクロアンペアであるオープン・コレク タ・ゲートのリーク電流を供給するためだけに必要で す。プルアップ電流は最大5mAに制限しなければなりま せん。電圧に対するシャットダウン・ピン入力電流の曲 線を、代表的性能特性に示します。シャットダウン・ピ ンは使用しないときには、開放しておくことができま す。シャットダウン・ピンを接続しなかった場合は、デ バイスがアクティブで出力が現れます。 VIN（ピン5）：電源は入力ピンを通してデバイスに供給さ れます。デバイスがメイン入力フィルタ・コンデンサか ら6インチ以上離れている場合は、入力ピンをグランド にバイパスしなければなりません。LT1528はグランド および出力ピンの両方を基準にして、入力ピンに逆電圧 が印加されても耐えられるように設計されています。入 力が逆電圧になった場合には、LT1528は入力と直列に ダイオードが接続されているかのように動作します。 LT1528には逆電流は流れず、負荷に逆電圧は現れませ ん。デバイスは自身と負荷の両方を保護します。 5 IN OUT 1 RP LT1528 + 4 VIN SHDN SENSE + 2 LOAD GND 3 RP LT1528 • F01 Figure 1. Kelvin Sense Connection アプリケーション情報 LT1528は、マイクロプロセッサ・アプリケーションに 最適な3Aの低ドロップアウト・レギュレータです。 0.6Vのドロップアウト電圧で3Aの出力電流を供給でき ます。センス・ピンを出力ピンに短絡すれば、出力電圧 は3.3Vに設定されます。このデバイスは400µAの静止電 流で動作します。静止電流は、シャットダウン時にはわ ずか125µAに減少します。LT1528は逆入力電圧保護を含 むいくつかの保護機能を備えています。入力がグランド にプルダウンされたときに、出力が定格出力電圧に保持 された場合、LT1528は出力と直列にダイオードが接続 されているかのように動作し逆電流を防止します。 ス・ピンのバイアス電流による出力電圧誤差を最小限に 抑えるには、R1の値を330Ω以下にしなければなりませ ん。シャットダウン時には出力がオフになり、分圧器電 流がゼロになることに注意してください。センス・ピン 電圧対温度、およびセンス・ピンのバイアス電流対温度 の曲線を代表的性能特性に示します。 5 IN OUT 1 VOUT + VIN R2 LT1528 4 SHDN SENSE 2 GND LT1528は、出力電圧範囲が3.3Vから14Vの可変電圧レ ギュレータとして使用できます。出力電圧は図2に示す とおり、2本の外部抵抗の比で設定されます。センス・ ピンの電圧を3.3Vに維持して出力電圧を変化させます。 したがって、R1を流れる電流は3.3V/R1になります。R2 を流れる電流は、R1の電流とセンス・ピンのバイアス 電流の和になります。センス・ピンのバイアス電流は、 25℃では130µAでありR2を通してセンス・ピンに流入し ます。出力電圧は図2の式に従って計算できます。セン R1 3 可変動作 ) ) VOUT = 3.3V 1 + R2 + (ISENSE + R2) R1 VSENSE = 3.3V ISENSE = 130µA AT 25°C OUTPUT RANGE = 3.3V TO 14V LT1528 • F02 Figure 2. Adjustable Operation 4-97 LT1528 アプリケーション情報 LT1528はセンス・ピンを出力ピンに接続した状態で規 定されています。これによって、出力電圧は3.3Vに設定 されます。3.3V以上の出力電圧に対する仕様は、希望の 出力電圧と3.3Vの比（VOUT/3.3V）に比例します。例とし て、1mAから1.5Aの出力電流変化に対するロード・レ ギュレーションは、VOUT＝3.3Vでは−0.5mV（標準）に なります。VOUT ＝12Vでのロード・レギュレーション は次式で表されます。 (12V/3.3V)×(−5mV)＝(−18mV) 熱に関する考察 デバイスの電力処理能力は、最大定格接合部温度 （125℃）で制限されます。デバイスで消費される電力 は、次の2つの要素で構成されます。 1. 出力電流と入力/出力の電圧差との積： IOUT×(VIN − VOUT)、 および ケージについてリストします。すべての測定値は、1オ ンスの銅フォイルをもつ3/32" FR-4ボードを使用し、静 止雰囲気で得られたものです。このデータは、熱抵抗を 推定する際におおまかなガイドラインとして使用できま す。各アプリケーションの熱抵抗は、ボード上の他の部 品との熱作用やボードのサイズと形状によって影響を受 けます。実際の値を決定するには実験が必要です。 Table 1a. Q-Package, 5-Lead DD COPPER AREA TOPSIDE* BACKSIDE 2500 sq mm 2500 sq mm BOARD AREA 2500 sq mm THERMAL RESISTANCE (JUNCTION-TO-AMBIENT) 23°C/W 1000 sq mm 2500 sq mm 2500 sq mm 25°C/W 125 sq mm 2500 sq mm 2500 sq mm 33°C/W *Device is mounted on topside. Table 1b. T Package, 5-Lead TO-220 2. グランド・ピン電流と入力電圧との積：IGND×VIN グランド・ピン電流は、代表的性能特性のグラン ド・ピン電流曲線から求めることができます。消費 電力は上記の2つの要素の和になります。 LT1528シリーズ・レギュレータは、過負荷状態でデバイ スを保護するために設計された内部サーマル・リミット 回路を備えています。連続的な通常の負荷条件では、125 ℃の最大接合部温度定格を超えてはなりません。ジャン クションから周囲までの熱抵抗のあらゆる原因につい て、注意深く検討することが重要です。デバイス近くに実 装されている熱発生源についても検討が必要です。 表面実装デバイスの場合、放熱はPCボードと銅トレース の放熱機能を利用して行われます。実験から放熱銅レイ ヤを電気的にデバイスのタブに接続する必要がないこと がわかっています。PC材料は、デバイス・タブに取りつけ られたパッド領域と、ボードの内側あるいは反対側にあ るグランドまたはパワー・プレーン層との間での熱伝達 にきわめて有効です。PC材料の実際の熱抵抗は高くなっ ていますが、層間の熱抵抗の長さ/面積比は小さくなりま す。銅板強固材やメッキ・スルーホールを使用しても、パ ワー・デバイスが発生する熱を放散できます。 表1aにDDパッケージの熱抵抗を示します。TO-220パッ ケージ（表1b）の場合、このパッケージは通常ヒートシン クに実装されるため、熱抵抗は接合部−ケース間につい てしか規定されていません。数種類の異なるボード・サ イズおよび銅面積に対する熱抵抗の測定値を、DDパッ 4-98 Thermal Resistance (Junction-to-Case) 2.5°C/W 接合部温度の計算 例：出力電圧を3.3V、入力電圧範囲を4.5Vから5.5V、出 力電流範囲を0mAから500mA、最大周囲温度を50℃とす ると、最大接合部温度はいくらになるでしょうか？ デバイスの消費電力は次のようになります。 IOUT(MAX)×(VIN(MAX) − VOUT) ＋ (IGND×VIN(MAX)) ただし、 IOUT(MAX) ＝ 500mA VIN(MAX) ＝ 5.5V IGND（IOUT ＝ 500mA、VIN ＝ 5.5V）＝ 4mA したがって、 P＝ 500mA×(5.5V − 3.3V) ＋ (4mA×5.5V)＝1.12W DDパッケージを使用すると仮定すると、熱抵抗は銅面 積に応じて23℃/Wから33℃/Wになります。したがっ て、周囲温度からの接合部温度上昇の概算値は次のよう になります。 1.12W×28℃/W＝ 31.4℃ LT1528 アプリケーション情報 これにより、最大接合部温度は、周囲温度からの最大接 合部温度上昇に、最大周囲温度を加えた値になり、次の とおり表されます。 に必要な接続を示します。このアプリケーションでは、出 力電圧をジャンパで選択できるようになっています。 保護機能 TJMAX ＝ 50℃＋31.4℃＝ 81.4℃ 出力容量と過渡性能 LT1528は、広範囲の出力コンデンサに対して安定動作 するように設計されています。出力コンデンサの最小推 奨値は、ESRが2Ω以下の3.3µFです。LT1528はマイクロ パワー・デバイスであり、出力過渡応答は出力容量に関 係します。代表的性能特性の過渡応答曲線を参照してく ださい。出力容量が大きくなるとピーク偏移が低下し、 大きな負荷過渡電流に対する出力過渡応答が改善されま す。LT1528が電力を供給する各部品をデカップリング するのにバイパス・コンデンサを使用すると、出力コン デンサの実効値が増大します。 マイクロプロセッサ・アプリケーション LT1528は、マイクロプロセッサ・アプリケーションに最 適化されており、現在入手可能なPNPレギュレータの中 では最高速の過渡応答を達成しています。現世代のマイ クロプロセッサの大きな負荷過渡電流を処理するには、 出力コンデンサ容量を増やす必要があります。多くのポ ピュラーなプロセッサのワーストケース電圧仕様を満足 するために、マイクロプロセッサ側で4個の47µF固形タ ンタル表面実装型コンデンサを用いてデカップリングを 行ってください。これらのコンデンサは、ワーストケース 負荷変動時の過渡応答を最小限に抑えるために、 約0.1Ω∼0.2ΩのESRでなければなりません。代表的なア プリケーションに何種類かのマイクロプロセッサ用電源 LT1528には、モノリシック・レギュレータに関連する 通常の保護機能に加えて、電流制限や熱制限など、いく つかの保護機能を内蔵しています。このデバイスは逆入 力電圧および出力から入力への逆電圧に対して保護され ています。 電流制限保護および熱過負荷保護機能は、デバイスをデ バイス出力の電流過負荷状態から保護するためのもので す。通常動作では、接合部温度が125℃を超えてはなり ません。 デバイスの入力は15Vの逆電圧に耐えることができます。 デバイスに流入する電流は、1mA以下（標準では100µA以 下）に制限されるため、出力に負電圧が現れることはあり ません。 デバイスは自身と負荷の両方を保護します。 センス・ピンは内部でグランドより1ダイオード電圧降下 分だけ低い電圧にクランプされます。入力が開放または 接地された状態で、センス・ピンがグランド以下になる場 合は、電流を5mA以下に制限しなければなりません。 レギュレータ回路では、いくつかの異なる入力/出力状 態が生ずる可能性があります。入力がグランドまたは中 間電圧にプルダウンされるか、あるいは開放されている ときに、出力電圧を持続することができます。出力に逆 流する電流は、これらの状態に応じて変化します。多く の回路は、何らかのパワー・マネージメント機能を内蔵 しています。表2にこれらの情報を要約していますの で、消費電力を最適化する際の参考にしてください。 Table 2. Fault Conditions INPUT PIN SHDN PIN OUTPUT/SENSE PINS < VOUT (Nominal) Open (High) Forced to VOUT (Nominal) Reverse Output Current ≈ 150µA (See Figure 3) Input Current ≈ 1µA (See Figure 4) RESULTING CONDITIONS < VOUT (Nominal) Grounded Forced to VOUT (Nominal) Reverse Output Current ≈ 150µA (See Figure 3) Input Current ≈ 1µA (See Figure 4) Open Open (High) > 1V Reverse Output Current ≈ 150µA (See Figure 3) Open Grounded > 1V Reverse Output Current ≈ 150µA (See Figure 3) ≤ 0.8V Open (High) ≤ 0V Output Current = 0 ≤ 0.8V Grounded ≤ 0V Output Current = 0 > 1.5V Open (High) ≤ 0V Output Current = Short-Circuit Current – 15V < VIN < 15V Grounded ≤ 0V Output Current = 0 4-99 LT1528 アプリケーション情報 入力を接地すると、逆出力電流は図3の曲線に示すとお りに流れます。この電流は出力ピンを通ってグランドに 流れ込みます。入力ピンがグランドにプルダウンされた 場合、シャットダウン・ピンの状態は出力電流に影響を 与えません。 アプリケーション回路によっては、出力を“H”にしたと きに、LT1528への入力を接続しないようにする必要が あります。LT1528が整流されたAC電源から給電される ときなどがこれに該当します。AC電源を取り除けば、 LT1528の出力は実質上フローティング状態になりま す。入力ピンが開放されている場合にも、図3の曲線に 示すとおりに逆出力電流が流れます。入力ピンがフロー トしている場合、シャットダウン・ピンの状態は逆出力 電流に影響を与えません。 LT1528の入力を標準出力電圧より低い電圧にし、出力 を“H”に保持すると、出力電流は図3の曲線に示すとお りに流れます。この状態はLT1528の入力が“L”電圧に接 続され、出力が二次レギュレータ回路で維持されるとき に起こる可能性があります。入力ピンを出力ピンより低 い電圧にするか、出力ピンを入力ピンより高い電圧にす ると、入力電流は標準で2µA以下に低下します（図4参 照）。出力ピンを入力ピンより高い電圧にした場合、 シャットダウン・ピンの状態は逆出力電流には影響を与 えません。 5 1000 700 4 INPUT CURRENT (µA) 800 OUTPUT CURRENT (µA) VOUT = 3.3V TJ = 25°C, VIN = 0V VOUT =VSENSE CURRENT FLOWS INTO DEVICE 900 600 500 400 300 3 2 1 200 100 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 OUTPUT VOLTAGE (V) 9 10 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 INPUT VOLTAGE (V) LT1528 • F03 Figure 3. Reverse Output Current 3.0 3.5 LT1528 • F04 Figure 4. Input Current RELATED PARTS PART NUMBER ® DESCRIPTION COMMENTS LTC 1265 High Efficiency Step-Down Switching Regulator >90% Efficient 1A, 5V to 3.3V Conversion LTC1266 Synchronous Switching Controller >90% Efficient High Current Microprocessor Supply LT1521 300mA Micropower Low Dropout Regulator 15µA Quiescent Current LT1584 7A Low Dropout Fast Transient Response Regulator For High Performance Microprocessors LT1585 4.6A Low Dropout Fast Transient Response Regulator For High Performance Microprocessors 4-100