LTM8023 - 2A、36V DC/DC 降圧μModule

LTM8023
2A、36V DC/DC
降圧μModuleレギュレータ
特長
概要
完全な降圧スイッチモード電源
■ 広い入力電圧範囲:3.6V∼36V
■ 出力電流:2A
■ 出力電圧範囲:0.8V∼10V
■ 選択可能なスイッチング周波数:200kHz∼2.4MHz
■ 電流モード制御
■ プログラム可能なソフトスタート
■ SnPb仕上げ
(BGA)
またはRoHS準拠の仕上げ
(LGAおよびBGA)
■ 高さの低い小型の表面実装LGA
(9mm×11.25mm×
2.82mm)
およびBGA(9mm×11.25mm×3.42mm)
パッケージ
LTM®8023は完全な2A降圧DC/DC電源で、
スイッチング・コ
ントローラ、パワー・スイッチ、
インダクタ、全てのサポート部品
をパッケージに搭載しています。LTM8023は3.6V∼36Vの入
力電圧範囲で動作し、0.8V∼10Vの出力電圧と200kHz∼
2.4MHzのスイッチング周波数をそれぞれ1本の抵抗で設定可
能です。設計を完了するために必要なのは、入力と出力のバル
ク・フィルタ・コンデンサだけです。
■
アプリケーション
■
■
■
■
■
高さの低いパッケージなので、
プリント回路基板裏面の未使
用スペースを利用して、高密度のポイントオブロード・レギュ
レーションが可能です。
LTM8023は熱特性が改善された高さの低い小型のオーバー
モールドLGAおよびBGAパッケージで供給され、標準的な表
面実装装置による自動アセンブリに適しています。
LTM8023は、
SnPb
(BGA)
またはRoHS準拠の端子仕上げで供給されます。
自動車用バッテリのレギュレーション
携帯型製品の電源
分散電源のレギュレーション
産業用電源
ACアダプタ・トランスのレギュレーション
L、LT、LTC、LTM、Linear Technology、Linearのロゴ、Burst ModeおよびμModuleはリニアテク
ノロジー社の登録商標です。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
5.5VIN∼36VIN、3.3V/2A DC/DC μModule®コンバータ
VIN*
5.5V TO 36V
VIN
VOUT
AUX
RUN/SS
22µF
VOUT
3.3V
2A
LTM8023
PGOOD
ADJ
選択可能な
動作周波数
RT
1.6
1.4
1.2
75
1.0
70
0.8
65
0.6
60
GND SYNC
49.9k
85
0.4
VIN = 12V
VOUT = 3.3V
f = 650 kHz
55
8023 TA01
154k
*動作電圧範囲。
起動の詳細については、
「アプリケーション情報」
を参照。
POWER LOSS (W)
SHARE
1.8
80
BIAS
EFFICIENCY (%)
2.2µF
効率と電力損失
90
50
0.01
0.1
1
LOAD CURRENT (A)
0.2
0
10
8023 TA01b
8023fi
詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM8023
1
LTM8023
絶対最大定格
(Note 1)
VIN+BIAS ............................................................................ 56V
内部動作温度(Note 2)..................................... −40°C~125°C
保存温度............................................................ −55°C~125°C
半田付け温度.................................................................. 250°C
RUN/SSの電圧............................................................. 40V
VIN、
ADJ、RT、SHAREの電圧 ......................................................... 5V
VOUT、AUX ............................................................................ 10V
PGOOD、SYNC ..................................................................... 30V
BIAS ..................................................................................... 16V
ピン配置
GND (BANK 3)
ADJ
SHARE RT
SHARE RT
GND (BANK 3)
7
ADJ
7
6
SYNC
PGOOD
6
SYNC
PGOOD
5
RUN/SS
5
RUN/SS
BIAS
4
3
VOUT
(BANK 2) 2
VIN
(BANK 1)
BIAS
4
AUX
AUX
3
VOUT
(BANK 2) 2
1
VIN
(BANK 1)
1
A
B
C
D
E
F
G
H
A
B
LGA PACKAGE
50-LEAD (11.25mm × 9mm × 2.82mm)
E
D
C
F
G
H
BGA PACKAGE
50-LEAD (11.25mm × 9mm × 3.42mm)
TJMAX = 125°C, θJA = 21.7°C/W, θJCbottom = 9.6°C/W,
θJCtop = 26.5°C/W, θJB = 9.2°C/W, WEIGHT = 0.9g
θ VALUES DETERMINED PER JEDEC 51-9, 51-12
TJMAX = 125°C, θJA = 22.8°C/W, θJCbottom = 11.2°C/W,
θJCtop = 16.2°C/W, θJB = 10.8°C/W, WEIGHT = 0.9g
θ VALUES DETERMINED PER JEDEC 51-9, 51-12
発注情報
製品番号
LTM8023EV#PBF
パッド/ボール仕上げ
Au (RoHS)
製品マーキング*
デバイス
LTM8023V
コード
e4
パッケージ
LGA
MSL
レーティング 温度範囲(Note 2)
3
–40°C to 85°C
LTM8023IV#PBF
Au (RoHS)
LTM8023V
e4
LGA
3
–40°C to 85°C
LTM8023MPV#PBF
Au (RoHS)
LTM8023MPV
e4
LGA
3
–55°C to 125°C
LTM8023EY#PBF
SAC305 (RoHS)
LTM8023Y
e1
BGA
3
–40°C to 85°C
LTM8023IY#PBF
SAC305 (RoHS)
LTM8023Y
e1
BGA
3
–40°C to 85°C
LTM8023IY
SnPb (63/37)
LTM8023Y
e0
BGA
3
–40°C to 85°C
LTM8023MPY#PBF
SAC305 (RoHS)
LTM8023Y
e1
BGA
3
–55°C to 125°C
LTM8023MPY
SnPb (63/37)
LTM8023Y
e0
BGA
3
–55°C to 125°C
さらに広い動作温度範囲で規定されるデバイスについては、弊社または弊社代理店にお問い合
わせください。* 温度グレードは出荷時のコンテナのラベルで識別されます。パッド / ボール仕上
げのコードは、IPC/JEDEC J-STD-609 による。
• 端子仕上げの製品マーキング:
www.linear-tech.co.jp/leadfree
• 推奨される LGA/BGA の PCB アセンブリおよび製造方法:
www.linear-tech.co.jp/umodule/pcbassembly
• LGA/BGA パッケージおよびトレイ図面:
www.linear-tech.co.jp/packaging
8023fi
2
詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM8023
LTM8023
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 Cでの値。注記がない限り、VIN = 10V、VRUN/SS = 10V、VBIAS = 3V、
RT = 60.4k、COUT = 4.7μF。
SYMBOL
PARAMETER
VIN
Input DC Voltage
VOUT
Output DC Voltage
RADJ(MIN)
Minimum Allowable RADJ
(Note 4)
IOUT
Continuous Output DC Current
4 ≤ VIN ≤ 36, COUT = 51µF
IQVIN
VIN Quiescent Current
VRUN/SS = 0.2V, RT = 174k
VBIAS = 3V, Not Switching, RT = 174k (E, I)
VBIAS = 3V, Not Switching, RT = 174k (MP)
VBIAS = 0V, Not Switching, RT = 174k
l
l
VRUN/SS = 0.2V, RT = 174k
VBIAS = 3V, Not Switching, RT = 174k (E, I)
VBIAS = 3V, Not Switching, RT = 174k (MP)
VBIAS = 0V, Not Switching, RT = 174k
l
l
IQBIAS
BIAS Quiescent Current
CONDITIONS
MIN
l
TYP
3.6
MAX
36
0.8
10
0A < IOUT ≤ 2A, RADJ Open, COUT = 51µF (Note 3)
0A < IOUT ≤ 2A, RADJ = 43.2k, COUT = 51µF (Note 3)
UNITS
V
V
V
42.2
kΩ
0
2
A
0.1
25
25
85
0.5
60
350
120
µA
µA
µA
µA
0.03
50
50
1
0.5
120
200
5
µA
µA
µA
µA
ΔVOUT/VOUT
Line Regulation
5 ≤ VIN ≤ 36, IOUT = 1A, VOUT = 3.3V, COUT = 51µF
0.1
%
ΔVOUT/VOUT
Load Regulation
VIN = 24V, 0 ≤ IOUT ≤ 2A, VOUT = 3.3V, COUT = 51µF
0.4
%
VOUT(AC_RMS) Output Ripple (RMS)
VIN = 24V, IOUT = 2A, VOUT = 3.3V, COUT = 51µF
10
mV
RT = 113k, COUT = 51µF
325
kHz
fSW
Switching Frequency
ISC(OUT)
Output Short Circuit Current
VIN = 36V, VOUT = 0V (Note 5)
VADJ
Voltage at ADJ Pin
COUT = 51µF
VBIAS(MIN)
Minimum BIAS Voltage for Proper
Operation
IADJ
Current Out of ADJ Pin
ADJ = 1V, COUT = 51µF
2.9
l
765
805
mV
2.3
2.8
V
2
IRUN/SS
RUN/SS Pin Current
VRUN/SS = 2.5V
VIH(RUN/SS)
RUN/SS Input High Voltage
COUT = 51µF
VIL(RUN/SS)
RUN/SS Input Low Voltage
COUT = 51µF
VPGOOD(TH)
PGOOD Threshold
VOUT Rising
730
IPGOOD(O)
PGOOD Leakage
VPGOOD = 30V
0.1
IPGOOD(SINK)
PGOOD Sink Current
VPGOOD = 0.4V
5
10
200
SYNC Input Low Threshold
fSYNC = 550kHz, COUT = 51µF
SYNC Input High Threshold
fSYNC = 550kHz, COUT = 51µF
ISYNCBIAS
SYNC Pin Bias Current
VSYNC = 0V
µA
V
0.2
VSYNCIL
Note 2:LTM8023Eは0°C~85°Cの周囲温度範囲で性能仕様に適合することが保証されてい
る。−40°C~85°Cの全周囲動作温度範囲での仕様は設計、特性評価および統計学的なプロ
セス・コントロールとの相関で確認されている。LTM8023Iは−40°C~85°Cの全周囲動作温
度範囲で仕様に適合することが保証されている。LTM8023MPは−55°C~125°Cの全温度範
囲で仕様に適合することが保証されている。最大内部温度は、基板レイアウト、パッケー
ジの定格熱抵抗および他の環境要因と関連した特定の動作条件によって決まることに
注意。
µA
2.5
VSYNCIH
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。
A
790
mV
1
800
µA
µA
0.5
0.7
V
V
V
0.1
µA
Note 3:COUT = 51μFは並列に接続された4.7μFセラミック・コンデンサと47μFの電解コンデ
ンサで構成されている。
Note 4:設計によって保証されている。
Note 5:VIN = 36Vでの短絡電流は特性評価および相関で保証されている。VIN = 10Vで全数テ
ストされている。
8023fi
詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM8023
3
LTM8023
標準的性能特性 注記がない限り、TA = 25 C。
効率(8VOUT)
100
効率(5VOUT)
90
VOUT = 8V
90
60
50
80
EFFICIENCY (%)
EFFICIENCY (%)
EFFICIENCY (%)
70
75
70
65
60
12VIN
24VIN
36VIN
30
20
0.01
0.1
OUTPUT CURRENT (A)
50
0.01
0.1
OUTPUT CURRENT (A)
8023 G01
70
65
5VIN
12VIN
24VIN
36VIN
55
50
0.01
1
0.1
OUTPUT CURRENT (A)
8023 G02
36VINの起動波形(5VOUT)
必要な最小入力電圧と出力電圧
20
75
60
12VIN
24VIN
36VIN
55
1
VOUT = 3.3V
85
80
40
1
8023 G03
36VINの起動波形(3.3VOUT)
IOUT = 2A
18
VOUT
2V/DIV
IIN
0.2A/DIV
16
INPUT VOLTAGE (V)
VOUT = 5V
85
80
効率(3.3VOUT)
90
14
OPERATING FREQUENCY
AS RECOMMENDED
IN TABLE 1
12
VOUT
2V/DIV
IIN
0.2A/DIV
RUN/SS
5V/DIV
10
RUN/SS
5V/DIV
VIN = 36V
IOUT = 2A
VBIAS = 3V
8
6
50µs/DIV
8023 G05
VIN = 36V
IOUT = 2A
VBIAS = 3V
50µs/DIV
8023 G06
4
2
0
2
4
6
OUTPUT VOLTAGE (V)
8
10
8023 G04
入力電流と出力電流
1600
VOUT = 8V
1400
VOUT = 5V
800
600
400
12VIN
24VIN
36VIN
200
0
500
1000
1500
OUTPUT CURRENT (mA)
2000
8023 G07
VOUT = 3.3V
1800
1600
INPUT CURRENT (mA)
1000
0
入力電流と出力電流
2000
1000
1200
INPUT CURRENT (mA)
INPUT CURRENT (mA)
入力電流と出力電流
1200
800
12VIN
24VIN
36VIN
600
400
1400
1200
5VIN
12VIN
24VIN
36VIN
1000
800
600
400
200
200
0
0
500
1000
1500
OUTPUT CURRENT (mA)
2000
8023 G08
0
0
500
1000
1500
OUTPUT CURRENT (mA)
2000
8023 G09
8023fi
4
詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM8023
LTM8023
標準的性能特性 注記がない限り、TA = 25 C。
出力短絡電流と入力電圧
30
3200
2500
25
2600
2400
2200
2000
2000
LOAD CURRENT (mA)
2800
BIAS CURRENT (mA)
OUTPUT CURRENT (mA)
3000
20
3.3VOUT
5VOUT
8VOUT
15
10
1500
1000
500
5
1800
1600
最大負荷電流と
入力電圧(8VOUT、LGA)
BIAS電流と負荷電流
0
10
20
30
INPUT VOLTAGE (V)
0
40
0
500
1000
1500
LOAD CURRENT (mA)
2500
2000
2000
LOAD CURRENT (mA)
LOAD CURRENT (mA)
2500
500
0
10
20
30
INPUT VOLTAGE (V)
0
25°C
40°C
85°C
0
10
8023 G14
20
30
INPUT VOLTAGE (V)
80
60
25
20
15
10
12VIN
24VIN
36VIN
5
0
500
1000
1500
CURRENT (mA)
2000
2500
8023 G16
TEMPERATURE RISE (°C)
TEMPERATURE RISE (°C)
TEMPERATURE RISE (°C)
30
0
70
50
35
40
30
20
12VIN
24VIN
36VIN
10
0
40
8023 G15
8VOUTでの接合部温度と
負荷(LGA)
45
40
8023 G13
1000
5VOUTでの接合部温度と
負荷(LGA)
50
40
1500
40
3.3VOUTでの接合部温度と
負荷(LGA)
20
30
INPUT VOLTAGE (V)
500
25°C
40°C
85°C
0
10
負荷電流と
入力電圧(3.3VOUT、LGA)
負荷電流と入力電圧(5VOUT、LGA)
1000
0
8023 G11
8023 G10
1500
0
2000
25°C
40°C
85°C
0
500
1000
1500
CURRENT (mA)
2000
2500
8023 G17
60
50
40
30
20
16VIN
24VIN
36VIN
10
0
0
500
1000
1500
CURRENT (mA)
2000
2500
8023 G18
8023fi
詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM8023
5
LTM8023
標準的性能特性 注記がない限り、TA = 25 C。
5VOUTでの温度上昇と
負荷電流(BGA)
60
50
50
40
30
20
12VIN
24VIN
36VIN
10
0
0
500
1000
1500
2000
LOAD CURRENT (mA)
2500
8023 G19
8VOUTでの温度上昇と
負荷電流(BGA)
90
80
TEMPERATURE RISE (°C)
60
TEMPERATURE RISE (°C)
TEMPERATURE RISE (°C)
3.3VOUTでの温度上昇と
負荷電流(BGA)
40
30
20
12VIN
24VIN
36VIN
10
0
0
500
1000
1500
2000
LOAD CURRENT (mA)
2500
8023 G20
70
60
50
40
30
20
18VIN
24VIN
36VIN
10
0
0
500
1000
1500
2000
LOAD CURRENT (mA)
2500
8023 G21
8023fi
6
詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM8023
LTM8023
ピン機能
VIN(バンク1)
:VINピンはLTM8023の内部レギュレータおよび
内部パワー・スイッチに電流を供給します。
これらのピンは少
なくとも2.2μFの外付け低ESRコンデンサを使ってローカルに
バイパスする必要があります。
:電源出力ピン。
これらのピンとGNDピンの間
VOUT(バンク2)
に出力フィルタ・コンデンサと出力負荷を接続します。
AUX(ピンF5)
:BIASのための低電流電圧源。VAUXピンは内
部でVOUTに接続されており、
プリント回路基板の配線をしや
すくするため、BIASピンに隣接して配置されています。
このピ
ンは内部でVOUTに接続されているとはいえ、
負荷には接続し
ないでください。
このピンをBIASに接続しない場合、
フロート
状態のままにします。
BIAS
(ピンG5)
:BIASピンは内部の電力バスに接続されていま
す。2.8Vを超える電源に接続してください。
出力が2.8Vより大
きい場合、
このピンをそこに接続します。出力電圧がそれより
小さい場合、
このピンを2.8V∼16Vの電圧源に接続します。
ま
た、必ずBIAS+VINが56Vより小さくなるようにしてください。
RUN/SS(ピンH5)
:LTM8023をシャットダウンするにはRUN/
SSピンをグランドに接続します。通常動作時は2.5V以上の電
圧に接続します。
シャットダウン機能を使用しない場合はこの
ピンをVINピンに接続します。RUN/SSはソフトスタート機能も
提供します。
「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。
GND(バンク3)
:これらのGNDピンはLTM8023と回路部品の
下のローカル・グランド・プレーンに接続します。
ほとんどのア
プリケーションでは、LTM8023からの熱流の大半はこれらの
パッドを通るので、
プリント回路のデザインがデバイスの熱性
能に大きな影響を与えます。詳細については
「PCBレイアウト」
と
「熱に関する検討事項」
のセクションを参照してください。帰
からのリターンはこのネットに接続します。
還分割器(RADJ)
R(ピンG7)
:RTピンは、
このピンからグランドに抵抗を接続し
T
てLTM8023のスイッチング周波数をプログラムするのに使い
ます。
このデータシートの
「アプリケーション情報」
のセクショ
ンには、望みのスイッチング周波数に基づいて抵抗値を決め
るための表が含まれています。
このピンの容量は最小に抑えま
す。
SHARE(ピンF7)
:複数の出力を並列接続する場合、
このピン
を他のLTM8023のSHAREピンに接続します。
それ以外の場
合は接続しないでください
(フロート状態のままにします)。
SYNC(ピンG6)
:これは外部クロック同期入力です。低出力負
荷での低リップルBurst Mode®動作では、
このピンを接地しま
す。Burst Mode動作をディスエーブルするには、0.7Vを超える
安定した電圧源に接続します。
このピンはフロート状態のま
まにしないでください。同期させるにはクロック・ソースに接
続します。
クロックのエッジの立上り時間と立下り時間は1μsよ
り速くします。
「アプリケーション情報」
の
「同期」
のセクション
を参照してください。
PGOOD(ピンH6)
:PGOODピンは内部コンパレータのオープ
ン・コレクタ出力です。PGはADJピンが最終安定化電圧の
10%以内に入るまで L に保たれます。PG出力はVINが3.6V
を超え、RUN/SSが H のとき有効です。
この機能を使用しな
い場合、
このピンをフロート状態のままにします。
ADJ(ピンH7)
:LTM8023はそのADJピンを0.79Vに安定化し
ます。
このピンからグランドに調整抵抗を接続します。RADJの
値は式RADJ = 394.21/(VOUT­0.79)
によって与えられます。
こ
こで、RADJの単位はkΩです。
8023fi
詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM8023
7
LTM8023
ブロック図
VIN
VOUT
4.7µH
0.1µF
4.7pF
499k
10µF
AUX
BIAS
SHARE
RUN/SS
PGOOD
CURRENT MODE
CONTROLLER
SYNC
GND
RT
ADJ
8023 BD
8023fi
8
詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM8023
LTM8023
動作
LTM8023はスタンドアローン非絶縁型降圧スイッチングDC/
DC電源です。入力と出力に外付けのバルク・コンデンサを使
うだけで、最大2AのDC出力電流を供給することができます。
このモジュールは、1個の外付け抵抗によってプログラム可能
な0.8VDC∼10VDCの精密に安定化された出力電圧を供給し
ます。入力電圧範囲は3.6V∼36Vです。LTM8023は降圧コン
バータなので、必ず入力電圧を望みの出力電圧と負荷電流を
サポートするのに十分な高さにします。簡略ブロック図を上に
示します。
LTM8023には、電流モード・コントローラ、パワー・スイッチン
グ素子、
パワー・インダクタ、
パワー・ショットキー・ダイオードお
よびいくらかの入力容量と出力容量が備わっています。
LTM8023は固定周波数PWMレギュレータです。
スイッチング
周波数は、単に適当な値の抵抗をRTピンからGNDに接続して
設定します。
内部レギュレータが制御回路に電力を供給します。
このバイア
ス・レギュレータは通常VINピンから電力供給を受けますが、
2.8Vを超える外部電圧にBIASピンが接続されると、バイア
ス電力は外部ソース
(一般に安定化された出力電圧)から供
給されます。
これにより、効率が改善されます。RUN/SSピンを
使ってLTM8023をシャットダウンすると、
出力が切断され、入
力電流が1μA以下に減少します。
効率をさらに上げるため、LTM8023は軽負荷状態では自動的
にBurst Mode動作に切り替わります。
バーストとバーストの間
には、
出力スイッチの制御に関連した全ての回路がシャットダ
ウンし、標準的アプリケーションでは入力電源電流が50μAに
減少します。ADJピンの電圧が低いと発振器はLTM8023の動
作周波数を下げます。
この周波数フォールドバックは起動時お
よび過負荷時の出力電流を制御するのに役立ちます。
ADJピンが安定化電圧値の92%になるとトリップするパワー
グッド・コンパレータがLTM8023には備わっています。PGOOD
出力はオープン・コレクタ・トランジスタで、
出力が安定化して
いるときオフしているので、外部抵抗によりPGOODピンを H
に引き上げることができます。LTM8023がイネーブルされてい
てVINが3.6Vを超えているときパワーグッドは有効です。
アプリケーション情報
ほとんどのアプリケーションでは、設計手順は単純明快で、以
下のようにまとめられます。
1. 表1を参照し、望みの入力範囲と出力電圧に該当する行を
見つけます。
2. CIN、COUT、RADJおよびRTの推奨値を適用します。
3. 示されているようにBIASを接続します。
これらの部品の組合せは正しく動作するかテストされています
が、
目的のシステムの電源ライン、
負荷および環境条件で正し
く動作することをユーザー自身で検証してください。
コンデンサの選択に関する検討事項
表1のCINコンデンサとCOUTコンデンサの値は、関連した動作
条件に対する最小推奨値です。表1に示されているコンデンサ
値より小さな値を適用することは推奨されておらず、望ましくな
い動作を引き起こす可能性があります。大きな値を使うことは
一般に問題なく、
もし必要ならば、
ダイナミック応答を改善する
ことができます。
この場合も、
目的のシステムの電源ライン、負
荷および環境条件で正しく動作することをユーザー自身で検
証してください。
セラミック・コンデンサは小さく堅牢で、非常に小さなESRを
もっています。
ただし、全てのセラミック・コンデンサが適してい
るわけではありません。X5RとX7Rのタイプは全温度範囲と印
加電圧で安定しており、安心して使えます。Y5VやZ5Uなど他
のタイプは容量の温度係数と電圧係数が非常に大きくなりま
す。実際の回路ではそれらの容量が公称値の数分の一にも低
下することがあるため、出力電圧リップルが予期したよりもは
るかに大きくなることがあります。
8023fi
詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM8023
9
LTM8023
アプリケーション情報
表1.推奨部品の値と構成(TA = 25 C)
VIN
VOUT
CIN
COUT
RADJ
BIAS
fOPTIMAL (kHz)
RT(OPTIMAL)
fMAX (kHz)
RT(MIN)
3.6V to 36V
0.82V
10µF
200µF 1206
13M
≥2.8V, <16V
250
150k
250
150k
3.6V to 36V
1.00V
10µF
147µF 1206
1.87M
≥2.8V, <16V
300
124k
300
124k
3.6V to 36V
1.20V
10µF
100µF 1206
953k
≥2.8V, <16V
350
105k
350
105k
3.6V to 36V
1.50V
10µF
100µF 1206
549k
≥2.8V, <16V
400
88.7k
400
88.7k
3.6V to 36V
1.80V
4.7µF
100µF 1206
383k
≥2.8V, <16V
450
79k
450
79k
3.6V to 36V
2.00V
2.2µF
68µF 1206
324k
≥2.8V, <16V
450
79k
500
69.8k
3.6V to 36V
2.20V
2.2µF
47µF 1206
274k
≥2.8V, <16V
500
69.8k
550
61.9k
4.1V to 36V
2.50V
2.2µF
47µF 1206
226k
≥2.8V, <16V
550
61.9k
615
54.9k
5.5V to 36V
3.30V
2.2µF
22µF 1206
154k
AUX
650
49.9k
750
42.2k
7.5V to 36V
5.00V
2.2µF
10µF 0805
93.1k
AUX
650
49.9k
890
34.8k
3.6V to 15V
0.82V
10µF
200µF 1206
13M
VIN
350
105k
650
49.9k
3.6V to 15V
1.00V
10µF
147µF 1206
1.87M
VIN
400
88.7k
725
43.2k
3.6V to 15V
1.20V
10µF
100µF 1206
953k
VIN
450
79k
800
39.2k
3.6V to 15V
1.50V
10µF
100µF 1206
549k
VIN
450
79k
1000
29.4k
3.6V to 15V
1.80V
4.7µF
100µF 1206
383k
VIN
450
79k
1100
26.7k
3.6V to 15V
2.00V
2.2µF
68µF 1206
324k
VIN
450
79k
1200
23.7k
3.6V to 15V
2.20V
2.2µF
47µF 1206
274k
VIN
500
69.8k
1300
21.0k
3.6V to 15V
2.50V
2.2µF
47µF 1206
226k
VIN
550
61.9k
1450
18.2k
5.5V to 15V
3.30V
2.2µF
22µF 1206
154k
AUX
650
49.9k
1400
19.6k
7.5V to 15V
5.00V
2.2µF
10µF 0805
93.1k
AUX
650
49.9k
1200
23.7k
9V to 24V
0.82V
10µF
200µF 1206
13M
≥2.8V, <16V
250
150k
250
150k
9V to 24V
1.00V
10µF
147µF 1206
1.87M
≥2.8V, <16V
300
124k
450
79k
9V to 24V
1.20V
2.2µF
100µF 1206
953k
≥2.8V, <16V
450
79k
500
69.8k
9V to 24V
1.50V
2.2µF
100µF 1206
549k
≥2.8V, <16V
450
79k
615
54.9k
9V to 24V
1.80V
2.2µF
100µF 1206
383k
≥2.8V, <16V
450
79k
700
44.2k
9V to 24V
2.00V
2.2µF
68µF 1206
324k
≥2.8V, <16V
450
79k
750
42.2k
9V to 24V
2.20V
2.2µF
47µF 1206
274k
≥2.8V, <16V
500
69.8k
800
39.2k
9V to 24V
2.50V
2.2µF
47µF 1206
226k
≥2.8V, <16V
550
61.9k
890
34.8k
9V to 24V
3.30V
2.2µF
22µF 1206
154k
AUX
650
49.9k
1150
25.5k
9V to 24V
5.00V
2.2µF
10µF 0805
93.1k
AUX
650
49.9k
1000
29.4k
14.5V to 24V
8.00V
2.2µF
10µF 0805
53.6k
AUX
650
49.9k
800
39.2k
18V to 36V
0.82V
10µF
200µF 1206
13M
≥2.8V, <16V
250
150k
250
150k
18V to 36V
1.00V
10µF
147µF 1206
1.87M
≥2.8V, <16V
300
124k
300
124k
18V to 36V
1.20V
2.2µF
100µF 1206
953k
≥2.8V, <16V
350
105k
350
105k
18V to 36V
1.50V
2.2µF
100µF 1206
549k
≥2.8V, <16V
400
88.7k
400
88.7k
18V to 36V
1.80V
2.2µF
100µF 1206
383k
≥2.8V, <16V
450
79k
450
79k
18V to 36V
2.00V
2.2µF
68µF 1206
324k
≥2.8V, <16V
450
79k
500
69.8k
18V to 36V
2.20V
2.2µF
47µF 1206
274k
≥2.8V, <16V
450
79k
550
61.9k
18V to 36V
2.50V
2.2µF
47µF 1206
226k
≥2.8V, <16V
500
69.8k
615
54.9k
18V to 36V
3.30V
2.2µF
22µF 1206
154k
AUX
650
49.9k
750
42.2k
18V to 36V
5.00V
2.2µF
10µF 0805
93.1k
AUX
800
39.2k
890
34.8k
18V to 36V
8.00V
2.2µF
10µF 0805
53.6k
AUX
650
49.9k
800
39.2k
20V to 36V
10.00V
2.2µF
10µF 0805
42.2k
AUX
615
54.9k
750
42.2k
4.75V to 32V
–3.30V
2.2µF
22µF 1206
154k
AUX
550
61.9k
800
39.2k
7V to 31V
–5.00V
2.2µF
10µF 0805
93.1k
AUX
800
39.2k
1100
26.7k
15V to 28V
–8.00V
2.2µF
10µF 0805
53.6k
AUX
800
39.2k
1600
15.8k
バルク入力コンデンサが必要。
10
8023fi
詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM8023
LTM8023
アプリケーション情報
また、セラミック・コンデンサは圧電現象の影響を受けます。
Burst Mode動作では、LTM8023のスイッチング周波数は負
荷電流に依存し、セラミック・コンデンサを可聴周波数で励
起し、可聴ノイズを発生することがあります。LTM8023はBurst
Mode動作では低い電流リミットで動作するので、普通に聴く
とノイズは一般に非常に静かです。
この可聴ノイズを許容できない場合、高性能電解コンデンサ
を出力に使用します。入力コンデンサには2.2μFのセラミック・
コンデンサと低コストの電解コンデンサを並列に組み合わせ
ることができます。
セラミック・コンデンサに関する最後の注意点はLTM8023の
最大入力電圧定格に関係します。入力のセラミック・コンデン
サはトレースやケーブルのインダクタンスと結合してQの高い
(減衰の小さな)
タンク回路を形成します。LTM8023の回路
を給電中の電源に差し込むと、入力電圧に公称値の2倍のリ
ンギングが生じて、
デバイスの定格を超えるおそれがあります。
この状況は容易に避けられます。
「 安全な活線挿入」のセク
ションを参照してください。
周波数の選択
LTM8023には固定周波数PWMアーキテクチャが使われて
おり、RTピンからグランドに接続した抵抗を使って200KHz∼
2.4MHzの範囲でスイッチングするようにプログラムすることがで
きます。
RT抵抗値と対応する周波数が表2にまとめてあります。
表2.スイッチング周波数とRTの値
SWITCHING FREQUENCY (MHz)
RT VALUE (kΩ)
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
187
124
88.7
69.8
56.2
46.4
39.2
34.6
29.4
23.7
19.6
15.8
13.3
11.5
9.76
8.66
動作周波数のトレードオフ
入力と出力の動作条件に合わせて、表1に与えられている最適
RT値を使うことを推奨します。
ただし、
システム・レベルや他の
検討事項により、異なる周波数が必要になることがあります。
LTM8023は十分柔軟性があり、広い範囲の動作周波数に対
応しますが、偶然に選んだ周波数により、一定の動作条件や
フォールト条件で望ましくない動作になることがあります。周
波数が高すぎると効率が低下し、過度の熱が生じることがあ
り、出力に過負荷や短絡が生じるとLTM8023が損傷を受け
ることさえあります。周波数が低すぎると最終デザインの出力
リップルが大きくなりすぎたり、
出力コンデンサが大きくなりす
ぎることがあります。
LTM8023がスイッチング可能な最大周波数(および対応する
は表1のf(MAX)の列に示されており、与えられた入力条
RT値)
件で最適効率を与える推奨周波数
(およびRT値)
は fOPTIMAL
の列に示されています。
同期機能を使う場合、満たす必要のある追加条件がありま
す。詳細については、
「同期」
のセクションを参照してください。
BIASピンに関する検討事項
BIASピンは、
内部パワー・スイッチング段にドライブ電力を供
給し、
内部回路を動作させるのに使われます。正しく動作させ
るには、少なくとも2.8Vでこのピンに電力を供給する必要が
あります。
出力電圧が2.8V以上にプログラムされている場合、
単にBIASをVOUTに接続します。VOUTが2.8Vより低い場合、
BIASをVINまたは他の電圧源に接続することができます。
全て
の場合に、BIASピンの最大電圧が16Vより低く、VINとBIAS
の和が56Vより小さくなるようにします。遠く離れた電圧源ま
たはノイズの大きな電圧源からBIAS電力が供給される場合、
LTM8023の近くにデカップリング・コンデンサを置く必要のあ
ることがあります。
8023fi
詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM8023
11
LTM8023
アプリケーション情報
負荷分担
2個以上のLTM8023を並列に接続して、
さらに大きな電流を
供給することができます。
そうするには、並列接続される全て
のLTM8023のVIN、ADJ、VOUTおよびSHAREの各ピンを相互
に接続します。並列接続されたモジュールが一緒に起動する
ようにするには、RUN/SSピンも相互に接続することができま
す。RUN/SSピンを相互に接続しない場合、必ず各モジュール
に同じ値のソフトスタート・コンデンサを使ってください。負荷
を分担するように構成された2個のLTM8023モジュールの例が
「標準的応用例」
のセクションに示されています。
複数のLTM8023を使用する電流分担アプリケーションでは、
ADJピンとグランド間に1本の抵抗を接続することによってす
べてのレギュレータのADJピンを結合することができます。
こ
の抵抗の値は次式で決まります。
最小入力電圧
LTM8023は降圧コンバータなので、出力を安定化された状
態に保つため、最小量の空き高が必要です。さらに、起動に
必要な入力電圧は動作に必要な電圧より高く、RUN/SSが使
われているかどうかに依存します。図2に示されているように、
LTM8023は軽負荷で3.3Vの出力を供給するのにわずか約
3.5VのVINしか必要としません。RUN/SSがVINに接続されてい
ると、起動するのに5.5VINが必要です。VINがまず最初に動作
領域内で安定可能となった後にRUN/SSピンがイネーブルされ
る場合は、軽負荷で起動させる最小電圧はもっと低く、約4.2V
です。5VOUTの動作の同様の曲線も図2に示されています。
6.0
ここで、Nは並列接続されたモジュールの数で、RADJの単位は
kΩです。
Burst Mode動作
軽負荷での効率を向上させるため、LTM8023は自動的に
Burst Mode動作に切り替わります。Burst Mode動作は、入力
消費電流を最小に抑えながら、
出力コンデンサを適切な電圧
に充電された状態に保ちます。LTM8023はBurst Mode動作の
間1サイクルのバーストで電流を出力コンデンサに供給し、
そ
れに続くスリープ期間には出力コンデンサから出力電力が負
荷に供給されます。
さらに、VINとBIASの消費電流はスリープ
時間の間それぞれ標準で25μAと50μAに減少します。負荷電
流が無負荷状態に向かって減少するにつれ、LTM8023がス
リープ・モードで動作する時間の割合が増加し、平均入力電
流が大きく減少するので効率が高くなります。
SYNCをGNDに接続するとBurst Mode動作がイネーブルさ
れます。Burst Mode動作をディスエーブルするには、SYNCを
0.7Vを超える安定した電圧に接続するか、
あるいは外部ク
ロックに同期させます。SYNCピンはフロート状態のままにし
ないでください。
TO START
5.0
4.5
RUN/SS ENABLED
4.0
3.5
VOUT = 3.3V
TA = 25°C
f = 650kHz
TO RUN
3.0
500
1000
1500
LOAD CURRENT (mA)
0
2000
7.5
7.0
INPUT VOLTAGE (V)
394.21
N
R ADJ =
VOUT – 0.79
INPUT VOLTAGE (V)
5.5
6.5
TO START
6.0
RUN/SS ENABLED
5.5
5.0
VOUT = 5V
TA = 25°C
f = 650kHz
TO RUN
0
500
1000
1500
2000
LOAD CURRENT (mA)
8023 F02
図2.LTM8023は動作時よりも高い電圧を起動時に必要とする
8023fi
12
詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM8023
LTM8023
アプリケーション情報
ソフトスタート
RUN/SSピンを使ってLTM8023をソフトスタートさせることが
できますので、起動時の最大入力電流が減少します。RUN/SS
ピンは外付けのRCフィルタによって駆動され、
このピンに電
圧ランプが発生します。
ソフトスタート回路を使った場合のス
タートアップとシャットダウンの波形を図3に示します。適当な
RC時定数を選択すると、
オーバーシュートなしに、
ピーク起動
電流を出力を安定化するのに必要な電流まで減らすことがで
きます。RUN/SSピンが2.5Vに達したとき少なくとも20μAを供
給できるように抵抗の値を選択します。
IL
1A/DIV
RUN
15k
RUN/SS
0.22µF
短絡入力保護
LTM8023に入力が加わっていないときに出力が高い電圧に保
持されるシステムでは、注意が必要です。
それはバッテリや他
の電源がLTM8023の出力とダイオードOR結合されているバッ
テリ充電アプリケーションやバッテリ・バックアップ・システムで
生じることがあります。VINピンがフロート状態で、RUN/SSピン
が
(ロジック信号によって、
あるいはVINに接続されていて)H
に保持されていると、
内部パワー・スイッチを通してLTM8023
の内部回路に静止電流が流れます。
この状態で数ミリアンペ
アの電流を許容できるシステムであればこれは問題ありませ
ん。RUN/SSピンを接地すれば内部パワー・スイッチの電流は
実質的にゼロに低下します。
ただし、出力を高い電圧に保持
した状態でVINピンを接地すると、出力からV INピンを通って
LTM8023内部の寄生ダイオードに大きな電流が流れる可能
性があります。入力電圧が与えられているときだけ動作し、短
絡入力や逆入力に対して保護する回路を図4に示します。
VRUN/SS
2V/DIV
GND
VIN
VOUT
2V/DIV
VIN
VOUT
RUN/SS
AUX
LTM8023
2ms/DIV
VOUT
BIAS
8023 F03
図3.LTM8023をソフトスタートさせるには
抵抗とコンデンサをRUN/SSピンに追加する
同期
LTM8023の内部発振器は、250kHz∼2MHzの外部クロックを
SYNCピンに与えることにより同期させることができます。
この
ピンはフロート状態のままにしないでください。RTピンから
グランドに接続する抵抗は、
目的の同期周波数より20%低い
周波数でLTM8023が発振するように選択します
(「周波数の
選択」
のセクションを参照)。
RT SYNC GND
ADJ
8023 F04
図4.入力ダイオードは、
出力に接続されたバックアップ用
バッテリが入力の短絡によって放電するのを防ぎ、
また、逆入力
から回路を保護する。LTM8023は入力が与えられているときだけ
動作する
LTM8023は外部クロックに同期しているときはBurst Mode動
作に入らず、代わりにパルスをスキップして安定化状態を維持
します。
8023fi
詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM8023
13
LTM8023
アプリケーション情報
PCBのレイアウト
PCBのレイアウトに関連した頭痛の種のほとんどはLTM8023
による高度の集積化によって緩和ないし除去されました。
とは
いえ、LTM8023がスイッチング電源であることに変わりはない
ので、EMIを最小に抑えて正しい動作を保証するには注意を
払う必要があります。高レベルに集積化されていても、
いいか
げんなまずいレイアウトでは規定動作を実現できないことがあ
ります。推奨レイアウトについては図5を参照してください。
GND
RT
RADJ
SHARE
SYNC
PGOOD
RUN/SS
AUX BIAS
VOUT
COUT
CIN
VIN
8023 F05
図5.推奨外部部品、GNDプレーンおよびサーマル・ビアを
示すレイアウト
接地とヒートシンクに問題がないことを確認します。注意すべ
きいくつかのルールがあります。
1. RADJとRTの抵抗をそれぞれのピンのできるだけ近くに配置
します。
2. CINコンデンサをLTM8023のVINおよびGND接続のできる
だけ近くに配置します。
3. COUTコンデンサをLTM8023のVOUTおよびGND接続ので
きるだけ近くに配置します。
4 . C I N コンデンサとC O U T コンデンサのグランド電 流 が
LTM8023の近くまたは下を流れるようにC INコンデンサと
COUTコンデンサを配置します。
6. ビアを使って、GND銅領域をボードの内部グランド・プレー
ンに接続します。
これらのGNDビアを多数分散配置して、
プ
リント回路基板の内部プレーンへの十分なグランド接続と
熱経路の両方を与えます。
安全な活線挿入
セラミック・コンデンサはサイズが小さく、堅牢でインピーダン
スが低いので、LTM8023の回路の入力バイパス・コンデンサ
に最適です。
ただし、LTM8023が給電中の電源に挿入される
と、
これらのコンデンサは問題を生じることがあります
(詳細に
ついてはリニアテクノロジー社の
「アプリケーションノート88」
を参照)。低損失のセラミック・コンデンサは電源に直列の浮
遊インダクタンスと結合して減衰の小さなタンク回路を形成
し、LTM8023のVINピンの電圧に公称入力電圧の2倍に達す
るリンギングを生じる可能性があり、LTM8023の定格を超え
てデバイスを傷めるおそれがあります。入力電源の制御が十
分でなかったり、
ユーザーがLTM8023を給電中の電源に差し
込んだりする場合、
このようなオーバーシュートを防ぐように
入力ネットワークを設計する必要があります。LTM8023の回
路が24Vの電源に6フィートの24番ゲージのより対線で接続さ
れる場合に生じる波形を図6に示します。最初のプロットは入
力に2.2µFのセラミック・コンデンサを使った場合の応答です。
入力電圧は35Vに達するリンギングを生じ、入力電流のピーク
は20Aに達します。
タンク回路を減衰させる1つの方法として、
直列抵抗とともにコンデンサをもう1個回路に追加します。図
6bではアルミ電解コンデンサが追加されています。
このコンデ
ンサは等価直列抵抗が大きいので回路の過渡応答が減衰
し、電圧オーバーシュートが抑えられます。追加コンデンサに
より低周波リップルのフィルタ機能が改善され、回路の効率
がわずかに改善されますが、
このコンデンサはおそらく回路内
で最大の部品となるでしょう。代替ソリューションを図6cに示
します。電圧オーバーシュートを抑えるため、0.7Ω抵抗が入力
に直列に追加されています
(ピーク入力電流も下がります)。
0.1µFのコンデンサにより高周波フィルタ機能が改善されてい
ます。
このソリューションは電解コンデンサの場合よりもサイズ
が小さく安価です。高い入力電圧の場合、効率に与える影響
は小さく、24V電源で動作しているとき最大負荷の5V出力の
効率低下は0.5%以下です。
5. 全てのGND接続をトップ層のできるだけ大きな銅領域また
はプレーン領域に接続します。外部部品とLTM8023の間で
グランド接続を切断しないようにします。
8023fi
14
詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM8023
LTM8023
アプリケーション情報
スイッチを閉じて活線挿入を
シミュレートする
IIN
VIN
+
給電中の
低インピーダンスの
24V電源
VIN
20V/DIV
LTM8023
危険
VINのリンギングが絶対最大
定格を超えるおそれがある
4.7µF
IIN
10A/DIV
6フィート
(約2m)
の
より対線による
浮遊インダクタンス
20µs/DIV
(6a)
0.7Ω
+
0.1µF
LTM8023
VIN
20V/DIV
4.7µF
IIN
10A/DIV
(6b)
+
22µF
35V
AI.EI.
+
LTM8023
20µs/DIV
VIN
20V/DIV
4.7µF
IIN
10A/DIV
(6c)
20µs/DIV
8023 F06
図6.入力ネットワークを正しく選択すると、給電中の電源にLTM8023を接続したとき入力電圧の
オーバーシュートを防ぎ、信頼性の高い動作を保証する
8023fi
詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM8023
15
LTM8023
アプリケーション情報
熱に関する検討事項
高い周囲温度で動作する必要がある場合、
または大きな電
力を連続して供給する必要がある場合、LTM8023の出力電
流をディレーティングしなければならないことがあります。電
流のディレーティングの程度は入力電圧、出力電力および周
囲温度に依存します。
「標準的性能特性」
のセクションに記載
されている温度上昇曲線を目安として使うことができます。
こ
れらの曲線は33c㎡の4層FR4プリント回路基板に実装した
LTM8023によって得られました。寸法や層数の異なる基板で
は異なった熱的振る舞いを示すことがあるので、
目的のシステ
ムの電源ライン、
負荷および環境動作条件で正しく動作するこ
とをユーザーの側で検証してください。
「ピン配置」
に示されている熱抵抗の値は、JESD 51-9 Test
Boards for Area Array Surface Mount Package Thermal
Measurements で規定されているテストボードに実装した
μModuleパッケージのモデリングをベースにしています。
この
ページで与えられている熱係数は、JESD 51-12 ( Guidelines
for Reporting and Using Electronic Package Thermal
Information )に基づいています。
実際のアプリケーションに対する精度と忠実度を上げるた
め、多くの設計者はFEAを使って熱性能を予測します。
その目
的で、
「ピン配置」
は一般に4種類の熱係数を与えています。
• θJA – 接合部から周囲までの熱抵抗。
• θJCbottom – 接合部から製品のケースの底部までの熱抵抗。
• θJCtop – 接合部から製品のケースの頂部までの熱抵抗。
• θJB – 接合部からプリント回路基板までの抵抗。
これらの係数それぞれの意味は直観的に分かるように思え
ますが、混乱と首尾一貫性の欠如を避けるため、JEDECはそ
れぞれについて定義を与えています。
これらの定義はJESD
51-12に与えられており、以下のように引用され、
または言い換
えられます。
• θJAは1立方フィートの密閉された筐体内で測定された、接
合部から自然対流する周囲の空気までの熱抵抗です。
この
環境は、
自然対流により空気が移動しますが、
「静止空気」
と呼ばれることがあります。
この値は、JESD 51-9で定義され
ているテストボードに実装したデバイスを使って決定されま
す。
このテストボードは実際のアプリケーションまたは実現
可能な動作条件を反映するものではありません。
• θJCbottomは、
デバイスの電力損失による熱が全てパッケージ
の底部を通って流れる状態での接合部から基板までの熱
抵抗です。標準的なμModuleレギュレータでは、熱の大半が
パッケージの底部から流れ出しますが、
周囲の環境に流れ
出す熱流も常に存在します。
その結果、
この熱抵抗値はパッ
ケージの比較には役立ちますが、
このテスト条件は一般に
ユーザーのアプリケーションに合致しません。
• θJCtopは、
デバイスの電力損失による熱がほとんど全てパッ
ケージの頂部を通って流れる状態で決定されます。標準的
なμModuleレギュレータの電気的接続はパッケージの底部
なので、接合部からデバイスの頂部に熱の大半が流れるよ
うにアプリケーションが動作することは稀です。θJCbottomの
場合のように、
この値はパッケージの比較には役立ちます
が、
このテスト条件は一般にユーザーのアプリケーションに
合致しません。
• θJBは接合部から基板までの熱抵抗であり、熱の大部分が
μModuleレギュレータの底部を通って基板に流れ出し、実
際には、θ JCbottomと、
デバイスの底部から半田接合部を通
り、基板の一部までの熱抵抗の和です。基板温度は、両面
2層基板を使って、
パッケージから規定された距離をおいて
測定されます。
この基板はJESD 51-9に記述されています。
全ての熱抵抗を同時に考慮する(FEAのような)詳細な熱解
析を行うとき、
これらの係数を使用するのが最も適切な方法
です。
これらのうちのどれも製品の熱性能を精確に予測する
のに個別に使用することはできないので、
どの1つの係数も、
LTM8023のデータシートに与えられている接合部温度と負荷
の曲線と相関させようとすることは適当ではありません。
8023fi
16
詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM8023
LTM8023
アプリケーション情報
これらの熱抵抗を図解したものを図7に示します。
青色の熱抵抗はμModuleレギュレータ内部に含まれ、緑色の
熱抵抗は外部にあります。
LTM8023のダイ温度は125 Cの最大定格より低くなければ
ならないので、回路のレイアウトに注意してLTM8023に十分
なヒートシンクを与えます。LTM8023からの熱流の大半はモ
ジュールの底部およびLGAパッドを通ってプリント回路基板
に達します。
したがって、
プリント回路基板の設計が良くないと
過度の熱が生じ、性能や信頼性が損なわれることがあります。
プリント回路設計の推奨事項については、
「PCBレイアウト」
の
セクションを参照してください。
最後に、高い周囲温度では、内部ショットキー・ダイオードの
リーク電流がかなり大きくなり、LTM8023の消費電流が増加
することに注意してください。
接合部から周囲までの熱抵抗(JESD 51-9 で定義されている基板)
接合部からケース
(頂部)
までの
熱抵抗
接合部
ケース
(頂部)
から
周囲までの熱抵抗
接合部から基板までの熱抵抗
接合部からケース
(底部)
までの熱抵抗
ケース
(底部)
から
基板までの熱抵抗
At
基板から周囲までの
熱抵抗
8023 F07
μModule レギュレータ
図7
8023fi
詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM8023
17
LTM8023
標準的応用例
0.82V降圧コンバータ
VIN*
3.6V TO 15V
VIN
1.8V降圧コンバータ
VOUT
BIAS
10µF
200µF
RUN/SS
VOUT
0.82V
2A
VIN*
3.6V TO 15V
VIN
VOUT
BIAS
4.7µF
100µF
RUN/SS
AUX
AUX
LTM8023
LTM8023
SHARE
PGOOD
SHARE
PGOOD
ADJ
ADJ
RT GND SYNC
RT GND SYNC
8023 TA02
8023 TA03
105k
13M
79k
*動作電圧範囲。
起動の詳細については、
「アプリケーション情報」
を参照。
VIN
2.2µF
5V降圧コンバータ
VOUT
47µF
RUN/SS
SHARE
VOUT
2.5V
2A
VIN*
7.5V TO 36VDC
BIAS
VIN
VOUT
RUN/SS
BIAS
AUX
2.2µF
10µF
VOUT
5V
2A
AUX
LTM8023
LTM8023
3.3V
383k
*動作電圧範囲。
起動の詳細については、
「アプリケーション情報」
を参照。
2.5V降圧コンバータ
VIN*
4.5V TO 36VDC
VOUT
1.8V
2A
SHARE
PGOOD
PGOOD
ADJ
ADJ
RT GND SYNC
RT GND SYNC
8023 TA05
8023 TA04
61.9k
49.9k
226k
*動作電圧範囲。
起動の詳細については、
「アプリケーション情報」
を参照。
93.1k
*動作電圧範囲。
起動の詳細については、
「アプリケーション情報」
を参照。
VIN*
5.5V TO 36V
VIN
VOUT
RUN/SS
BIAS
AUX
VOUT
3.3V
2A
LTM8023
2.2µF
22µF
SHARE
ADJ
RT
GND SYNC
8023 TA07
49.9k
154k
*動作電圧範囲。
起動の詳細については、
「アプリケーション情報」
を参照。
8023fi
18
詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM8023
LTM8023
標準的応用例
­5V正-負コンバータ
VIN*
7V TO 31V
VIN
­5V正-負コンバータ
負荷電流と入力電圧
VOUT
2500
AUX
RUN/SS
BIAS
LOAD CURRENT (mA)
2000
LTM8023
SHARE
2.2µF
PGOOD
10µF
ADJ
RT
1500
1000
500
GND SYNC
8023 TA06
39.2k
93.1k
0
–5V
0
*動作電圧範囲。
起動の詳細については、
「アプリケーション情報」
を参照。
10
20
30
INPUT VOLTAGE (V)
40
8023 TA06b
並列接続した2個のLTM8023、3.3V/4A
VIN*
6.5V TO 36V
VIN
VOUT
RUN/SS
BIAS
AUX
VOUT
3.3V
4A
LTM8023
SHARE
PGOOD
ADJ
2.2µF
RT SYNC GND
49.9k
76.8k
VIN
VOUT
RUN/SS
BIAS
AUX
2.2k
47µF
LTM8023
SHARE
2.2µF
PGOOD
ADJ
0.22µF
RT SYNC GND
8023 TA08
49.9k
*動作電圧範囲。
起動の詳細については、
「アプリケーション情報」
を参照。
8023fi
詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM8023
19
詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM8023
0.000
3.810
2.540
1.270
0.3175
0.3175
1.270
2.540
0.000
パッケージの上面図
推奨PCBレイアウト
上面図
X
3.175
9.00
BSC
Y
細部A
パッケージの側面図
2.45 – 2.55
!
シンボル
aaa
bbb
7
許容誤差
0.15
0.10
パッケージの行と列のラベルは、
µModule製品間で
異なる可能性がある。
各パッケージのレイアウトを
確認すること
6. パッドの総数:50
5. 主データム -Z- はシーティング・プレーン
ランドの指定はJESD MO-222, SPP-010およびSPP-020による
パッド#1の識別マークの詳細はオプションだが、
示された
領域内になければならない。
パッド#1の識別マークはモールドまたはマーキングにすることができる
3
0.27 – 0.37
サブストレート
4
2. すべての寸法はミリメートル
細部A
モールド
キャップ
1. 寸法と許容誤差はASME Y14.5M-1994による
NOTES:
aaa Z
2.72 – 2.92
bbb Z
aaa Z
3.810
4
0.635
パッド1の
コーナー
4.445
11.25
BSC
0.635
0.9525
0.635
Z
20
0.3175
1.27
BSC
トレイのピン1
斜角
3
パッド
NOTEを参照
7.62
BSC
0.605 – 0.665
LGA Package
50-Lead (11.25mm 9.00mm 2.82mm)
(Reference LTC DWG # 05-08-1804 Rev C)
H
G
E
D
パッケージの底面図
C
トレイ内のパッケージの収納方向
LTMXXXXXX
µModule
F
8.89
BSC
0.605 – 0.665
B
LGA 50 0113 REV C
A
1
2
3
4
5
6
7
C(0.30)
PAD 1
7
SEE NOTES
LTM8023
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。
8023fi
4.445
3.175
1.905
1.905
0.630 ±0.025 Ø 50x
2.540
パッケージの上面図
推奨 PCB レイアウト
上面図
1.270
4
0.3175
0.000
0.3175
ピン "A1" の
コーナー
E
1.270
aaa Z
2.540
Y
詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM8023
4.445
3.175
1.905
0.635
0.000
0.635
1.905
3.175
4.445
D
X
4.76
4.13
aaa Z
// bbb Z
SYMBOL
A
A1
A2
b
b1
D
E
e
F
G
H1
H2
aaa
bbb
ccc
ddd
eee
0.27
2.45
MIN
3.22
0.50
2.72
0.71
0.60
b1
H1
サブストレート
A1
ボールの総数 : 50
NOM
3.42
0.60
2.82
0.78
0.63
11.25
9.0
1.27
8.89
7.62
0.32
2.50
寸法
ddd M Z X Y
eee M Z
細部 A
Øb (50 PLACES)
細部 B
H2
モールド
キャップ
ccc Z
Z
3.810
3.810
0.37
2.55
0.15
0.10
0.20
0.30
0.15
MAX
3.62
0.70
2.92
0.85
0.66
NOTES
細部 B
パッケージの側面図
A2
A
Z
b
3
F
e
NOTE を参照
7
6
4
3
パッケージの底面図
5
G
ピン #1 の識別マークはオプションだが、
示された領域内になければならない。
ピン #1 の識別マークはモールドまたは
マーキングにすることができる
1
H
G
F
E
D
C
B
A
7
トレイの
ピン 1 の斜角
!
ピン1
トレイ内のパッケージの収納方向
LTMXXXXXX
µModule
BGA 50 1212 REV A
7
NOTE を参照
パッケージの行と列のラベルは、
µModule 製品間で異なる
可能性がある。各パッケージのレイアウトを確認すること
6. 半田ボールは、元素構成比がスズ(Sn)96.5%、銀(Ag)3.0%、
0.5% の合金である
銅(Cu)
5. 主データム -Z- はシーティング・プレーン
BALL の指定は JESD MS-028 および JEP95 による
4
2
細部 A
3
2. 全ての寸法はミリメートル
NOTES:
1. 寸法と許容誤差は ASME Y14.5M-1994 による
コンポーネントの
ピン "A1"
BGA Package
50-Lead (11.25mm 9.00mm 3.42mm)
(Reference LTC DWG#05-08-1883 Rev A)
LTM8023
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。
8023fi
21
LTM8023
パッケージ
表3.
ピン配置(ピン番号順)
ピン
信号の説明
ピン
信号の説明
A1
VOUT
D5
GND
A2
VOUT
D6
GND
A3
VOUT
D7
GND
A4
VOUT
E1
GND
A5
GND
E2
GND
A6
GND
E3
GND
A7
GND
E4
GND
B1
VOUT
E5
GND
B2
VOUT
E6
GND
B3
VOUT
E7
GND
B4
VOUT
F5
AUX
B5
GND
F6
GND
B6
GND
F7
SHARE
B7
GND
G1
VIN
C1
VOUT
G2
VIN
C2
VOUT
G3
VIN
C3
VOUT
G5
BIAS
C4
VOUT
G6
SYNC
C5
GND
G7
RT
C6
GND
H1
VIN
C7
GND
H2
VIN
D1
GND
H3
VIN
D2
GND
H5
RUN/SS
D3
GND
H6
PGOOD
D4
GND
H7
ADJ
8023fi
22
詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM8023
LTM8023
改訂履歴 (改訂履歴はRev Fから開始)
REV
日付
概要
ページ番号
F
8/10
Note 5を追加
G
8/11
BGAパッケージを追加、
データシート全体に反映
H
8/13
出力コンデンサを2.2µFから22µFに変更
1
I
2/14
SnPb BGAパッケージオプションを追加
1、2
3
1~24
8023fi
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。
詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM8023
23
LTM8023
パッケージの写真
LGA
BGA
関連製品
製品番号
説明
注釈
LTM8022
36V、1A DC/DC 降圧μModuleレギュレータ
0.8V ≤ VOUT ≤ 10V、同期可能、9mm 11.25mm 2.8mm LGAパッケージ
LTM8025
36V、3A DC/DC 降圧μModuleレギュレータ
0.8V ≤ VOUT ≤ 24V、同期可能、9mm 15mm 4.3mm LGAパッケージ
LTM8027
60V、4A DC/DC 降圧μModuleレギュレータ
2.5V ≤ VOUT ≤ 24V、同期可能、15mm 15mm 4.3mm LGAパッケージ
LTM4612
EN55022B認証済みの36V、5A
降圧μModuleレギュレータ
3.3V ≤ VOUT ≤ 15V、同期可能、15mm 15mm 2.8mm LGAパッケージ
LTM4613
EN55022B認証済みの36V、8A
降圧μModuleレギュレータ
3.3V ≤ VOUT ≤ 15V、同期可能、15mm 15mm 4.3mm LGAパッケージ
LTM8061
32V、2A リチウムイオン/リチウムポリマー
µModule バッテリ・チャージャ
C/10または内部終了タイマ、
自動再充電、
プログラム可能な充電電流、
9mm 15mm 4.3mm LGAパッケージ
8023fi
24
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
詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM8023
TEL 03-5226-7291 FAX 03-5226-0268 www.linear-tech.co.jp/LTM8023
●
●
LT 0214 REV I • PRINTED IN JAPAN
 LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2007