1A、2MHz 同期整流式昇圧 DC/DC コンバータ

LTC3528B-2
1A、2MHz 同期整流式
昇圧 DC/DC コンバータ
2mm╳3mm DFN
特長
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
概要
1セル・アルカリ/NiMHバッテリで3.3V/200mAまたは
2セルで3.3V/400mAを供給
VIN起動電圧:700mV
入力範囲:0.50V∼5.5V
VOUTの範囲:1.6V∼5.25V
最大94%の効率
出力切断
2MHzの固定周波数動作
VIN > VOUTでの動作
ソフトスタート機能を搭載
内部補償付き電流モード制御
低ノイズPWM動作
同期整流器内蔵
ロジック制御のシャットダウン:<1µA
アンチリンギング制御
高さの低い
(2mm╳3mm╳0.75mm)DFNパッケージ
アプリケーション
n
n
n
n
n
LTC ®3528B-2は、出力切断機能を搭載した同期整流式、固
定周波数、昇圧DC/DCコンバータです。700mVで起動し、
いっ
たん起動すると500mVで動作し、高効率同期整流を行うの
で、1 セルまたは複数セル ・ バッテリ駆動製品の動作時間を
延ばします。
スイッチング周波数が 2MHzなので、高さの低い小型のインダ
クタやセラミック・コンデンサを使用でき、ソリューションの実
装面積を最小に抑えます。電流モードPWMは内部で補償さ
れているので、設計プロセスを簡素化します。LTC3528B-2は
軽負荷での連続スイッチングを特長にしています。
また、アンチ
リンギング回路は不連続モードでインダクタを制動することに
よってEMIを低減します。
この他に、低いシャットダウン電流、
オープンドレイン・ パワーグッド出力、短絡保護、サーマル・
シャットダウンなどを特長としています。
LTC3528B-2は8ピン2mm╳3mm╳0.75mm DFNパッケージ
で供給されます。
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。ThinSOTはリニアテクノロジー社の商標です。他の全ての商標はそれぞれの所有者に所
有権があります。
医療用計測器
フラッシュ・ベースのMP3プレーヤ
ノイズキャンセル・ヘッドフォン
ワイヤレス・マウス
Bluetoothヘッドセット
標準的応用例
効率と電力損失
100
90
2.2µH
1000
VOUT = 3.3V
VIN = 2.4V
VIN
4.7µF
VOUT
LTC3528B-2
PGOOD
OFF ON
SHDN
GND
499k
68pF
VOUT
3.3V
400mA
10µF
FB
287k
70
100
EFFICIENCY
60
50
POWER LOSS
40
10
30
POWER LOSS (mW)
VIN
1.8V TO 3.2V
EFFICIENCY (%)
80
SW
20
35282 TA01a
10
0
0.1
1
10
100
1
1000
LOAD CURRENT (mA)
35282 TA01b
3528b2fa
1
LTC3528B-2
絶対最大定格
ピン配置
(Note 1)
VIN電圧 .......................................................................... –0.3V~6V
SWの電圧
DC .............................................................................. –0.3V~6V
パルス < 100ns.......................................................... –0.3V~7V
SHDN、FBの電圧 ............................................................ –0.3V~6V
VOUT ................................................................................ –0.3V~6V
PGOOD ........................................................................... –0.3V~6V
動作接合部温度範囲(Note 2、5)............................–40°C~125°C
接合部温度............................................................................ 125°C
保存温度範囲...........................................................–65°C~125°C
TOP VIEW
8 VIN
SHDN 1
FB 2
PGOOD 3
9
7 SGND
6 PGND
5 SW
VOUT 4
DDB PACKAGE
8-LEAD (3mm × 2mm) PLASTIC DFN
TJMAX = 125°C, θJA = 76°C/W(NOTE 6)
露出パッド
(ピン9)
はGNDで、PCBに半田付けする必要がある。
発注情報
鉛フリー仕様
テープアンドリール
製品マーキング
LTC3528BEDDB-2#PBF
LTC3528BEDDB-2#TRPBF LDPB
パッケージ
8-Lead (3mm × 2mm) Plastic DFN
温度範囲
–40°C to 125°C
より広い動作温度範囲で規定されるデバイスについては、弊社または弊社代理店にお問い合わせください。
非標準の鉛ベース仕様の製品の詳細については、弊社または弊社代理店にお問い合わせください。
鉛フリー製品の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は規定動作接合部温度範囲の規格値を意味する。
それ以外はTA = 25 Cの値(Note 2)。注記がない限り、VIN = 1.2V、
VOUT = 3.3V。
PARAMETER
CONDITIONS
Minimum Start-Up Voltage
ILOAD = 1mA
Output Voltage Adjust Range
MIN
l
l
1.7
1.6
l
1.170
TA = 0°C to 85°C
TYP
MAX
UNITS
0.70
0.88
V
5.25
5.25
V
V
1.200
1.230
V
1
50
nA
Feedback Voltage
(Note 7)
Feedback Input Current
VFB = 1.3V
Quiescent Current—Shutdown
VSHDN = 0V, Not Including Switch Leakage, VOUT = 0V
0.01
1
µA
Quiescent Current—Active
Measured on VOUT, Nonswitching (Note 4)
300
500
µA
0.1
10
µA
0.1
10
µA
N-Channel MOSFET Switch Leakage Current VSW = 5V
P-Channel MOSFET Switch Leakage Current VSW = 5V, VOUT = 0V
N-Channel MOSFET Switch On Resistance
P-Channel MOSFET Switch On Resistance
N-Channel MOSFET Current Limit
l
Current Limit Delay Time to Output
(Note 3)
Maximum Duty Cycle
VFB = 1.15V
l
Minimum Duty Cycle
VFB = 1.3V
l
Frequency
l
1.0
87
0.175
Ω
0.250
Ω
1.5
A
60
ns
92
%
0
1.8
2.0
2.4
%
MHz
3528b2fa
2
LTC3528B-2
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(Note 2)
。注記がない限り、VIN = 1.2V、
VOUT = 3.3V。
PARAMETER
CONDITIONS
MIN
SHDN Input High Voltage
TYP
MAX
0.88
UNITS
V
SHDN Input Low Voltage
0.25
V
0.3
1
µA
-10
-13
%
SHDN Input Current
VSHDN = 1.2V
PGOOD Threshold Percentage
Referenced to Feedback Voltage Falling
PGOOD Low Voltage
IPGOOD = 1mA
VOUT = 1.6V, IPGOOD = 1mA
0.05
0.05
0.1
0.2
V
V
PGOOD Leakage Current
VPGOOD = 5.5V
0.01
1
µA
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。
Note 2:LTC3528B-2はTJ が TA にほぼ等しいパルス負荷条件でテストされる。LTC3528BE-2は、
0℃~ 85℃の接合部温度で仕様に適合することが保証されている。–40℃~ 125℃の動作接
合部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。
これらの仕様を満たす最大周囲温度は、基板レイアウト、パッケージの定
格熱インピーダンス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。接合部温度(T(
)は周囲温度(TA(℃))および電力損失(PD(W))から次式に従って計
J ℃)
算される。
-7
Note 3: 仕様は設計によって保証されており、製造時に全数テストは行われない。
Note 4: 電流測定は出力がスイッチングしていないときに行われる。
Note 5:このデバイスには短時間の過負荷状態の間デバイスを保護するための過温度保護機
能が備わっている。過温度保護機能がアクティブなとき接合部温度は125℃を超える。規定さ
れた最高動作接合部温度を超えた動作が継続するとデバイスの劣化または故障が生じるお
それがある。
Note 6:パッケージの露出した裏面をPCボードのグランド・プレーンに半田付けしないと、熱抵
抗が 76℃ /Wよりもはるかに大きくなる。
Note 7:このデバイスは測定を行う帰還ループでテストされる。
TJ = TA + (PD • qJA)
ここで、qJA = 76℃ /Wはパッケージの熱インピーダンスである。
3528b2fa
3
LTC3528B-2
標準的性能特性
注記がない限り、TA = 25 C。
効率と負荷電流およびVIN、
VOUT = 1.8V
効率と負荷電流およびVIN、
VOUT = 3V
100
50
10
POWER
LOSS
40
30
70
EFFICIENCY (%)
60
50
30
20
VIN = 1V
VIN = 1.2V
VIN = 1.5V
10
1
0
0.1
1
1
1000
100
10
LOAD CURRENT (mA)
35282 G01
35282 G26
効率と負荷電流およびVIN、
VOUT = 3.3V
効率と負荷電流およびVIN、
VOUT = 5V
90
EFFICIENCY
80
60
50
POWER
LOSS
40
30
10
EFFICIENCY (%)
100
10
0.1
1
60
100
50
POWER
LOSS
40
10
VIN = 2.4V
VIN = 3.6V
VIN = 4.2V
20
10
0.1
1
1000
100
10
LOAD CURRENT (mA)
1000
70
30
VIN = 1.8V
VIN = 2.4V
VIN = 3V
20
EFFICIENCY
1
1
1000
100
10
LOAD CURRENT (mA)
35282 G03
35282 G02
最大出力電流とVIN
起動時の最小負荷抵抗とVIN
800
起動遅延時間とVIN
10000
130
700
120
110
500
DELAY (µs)
1000
RLOAD (Ω)
IOUT (mA)
600
400
300
100
200
VOUT = 1.8V
VOUT = 3.3V
VOUT = 5V
100
0
POWER LOSS (mW)
70
POWER LOSS (mW)
EFFICIENCY (%)
80
10000
100
1000
100
90
10
VIN = 1V
VIN = 1.5V
VIN = 2.4V
10
0.1
1000
100
10
LOAD CURRENT (mA)
POWER
LOSS
40
1
20
100
60
POWER LOSS (mW)
70
EFFICIENCY
80
POWER LOSS (mW)
100
0
0.1
1000
90
EFFICIENCY
80
EFFICIENCY (%)
100
1000
90
1
1.5
2
3
2.5
VIN (V)
3.5
4
4.5
35282 G05
100
90
80
70
60
10
0.7
0.8
0.9
VIN (V)
1
35282 G06
50
1
1.5
2
3
2.5
VIN (V)
3.5
4
4.5
35282 G07
3528b2fa
4
LTC3528B-2
注記がない限り、TA = 25 C。
0.25
–0.25
450
2
400
1
350
–0.50
RDS(ON) (mΩ)
FREQUENCY CHANGE (%)
0
–0.75
–1.00
–1.25
300
PMOS
250
200
–1.50
–1.75
NMOS
150
–2.00
–2.25
発振器周波数の変化と温度
RDS(ON)とVOUT
発振器周波数の変化とVOUT
0.50
FREQUENCY CHANGE (%)
標準的性能特性
1.5
2
2.5
3.5
3
VOUT (V)
4
4.5
100
1.5
5
2
2.5
3.5
3
VOUT (V)
4.5
4
–4
–50 –25
5
VFBと温度
START-UP VOLTAGE (mV)
VFB (V)
20
1.198
0
1.197
–10
125
125
起動電圧と温度
1.199
100
100
850
1.200
10
50
25
75
0
TEMPERATURE (˚C)
35282 G14
30
CHANGE (%)
–2
35282 G13
RDS(ON)の変化と温度
40
50
25
75
0
TEMPERATURE (˚C)
–1
–3
35282 G12
–20
–50 –25
0
1.196
–50
–25
75
0
25
50
TEMPERATURE (°C)
100
125
800
750
700
650
600
–50
–25
50
0
75
25
TEMPERATURE (°C)
35282 G16
35282 G15
固定周波数VOUTのリップルと
インダクタ電流の波形
100
125
35282 G17
ソフトスタート時のVOUTとIIN
VOUT
1V/DIV
VOUT
20mV/DIV
IIN
200mA/DIV
IL
200mA/DIV
SHDN PIN
VIN = 1.2V
VOUT = 3.3V
COUT = 10µF
CFF = 33pF
IOUT = 100mA
L = 2.2µH
500ns/DIV
35282 G19
VIN = 1.2V
VOUT = 3.3V
COUT = 10µF
L = 2.2µH
200µs/DIV
35282 G21
3528b2fa
5
LTC3528B-2
標準的性能特性
注記がない限り、TA = 25 C。
負荷ステップ応答(3.6V∼5V)
VOUT
100mV/DIV
負荷ステップ応答(1.2V∼3.3V)
VOUT
100mV/DIV
LOAD
CURRENT
200mA/DIV
LOAD
CURRENT
100mA/DIV
VIN = 3.6V
20µs/DIV
VOUT = 5V
COUT = 10µF
L = 2.2µH
LOAD CURRENT = 100mA TO 550mA
35282 G22
20µs/DIV
VIN = 1.2V
VOUT = 3.3V
COUT = 10µF
L = 2.2µH
LOAD CURRENT = 20mA TO 170mA
35282 G24
ピン機能
SHDN(ピン1)
:ロジック制御のシャットダウン入力。
このピン
には4MΩのプルダウン抵抗が備わっています。
• SHDN = H :通常動作
• SHDN = L :シャットダウン、消費電流:1μA 未満
FB(ピン2)
:帰還入力。帰還抵抗分割器のタップをこのピン
に接続します。
出力電圧は1.6V ∼ 5.25Vの範囲で次のように
調節できます。
⎛ R2⎞
VOUT = 1.20V • ⎜1+ ⎟
⎝ R1⎠
PGOOD(ピン3)
:パワーグッド・コンパレータの出力。
このオー
プン・ドレイン出力は、V FB がレギュレーション電圧より10%
以上低くなると、L になります。
VOUT(ピン4)
:出力電圧検出と内部同期整流器のドレイン接
続。VOUT から出力のフィルタ・コンデンサ
(最小 4.7µF)
までの
PCBトレースをできるだけ短くし、幅をできるだけ広くします。
SW(ピン5)
:スイッチ・ピン。SWとVIN の間にインダクタを接
続します。PCBトレースをできるだけ短くし、幅を広くしてEMI
を減らします。
インダクタ電流がゼロになるか、SHDN が L に
引き下げられると、内部のアンチリンギング・スイッチが SW か
らVIN に接続されてEMIを抑えます。
PGND(ピン6)
:電源グランド。PGNDと、入力コンデンサと出
力コンデンサの
(–)側をPCBの短い直線経路で接続します。
SGND(ピン7)
:信号グランド。SGNDと、入力コンデンサと出
力コンデンサの
(–)側をPCBの短い直線経路で接続します。
VIN(ピン8)
:バッテリ入力電圧。最小 1μFのセラミック・デカッ
プリング・コンデンサをこのピンからグランドに接続します。
GND(露出パッドのピン9)
:露出パッドは PCB のグランド・プ
レーンに半田付けする必要があります。
これは、別のグランド
接続として、また熱をダイから外部に放散する手段として役立
ちます。
3528b2fa
6
LTC3528B-2
ブロック図
L1
2.2µH
CIN
4.7µF
8
5
VIN
SW
ANTI-RING
VOUT
VSEL
VBEST
1
SHDN
SHUTDOWN
SHUTDOWN
WELL
SWITCH
VB
VOUT
GATE DRIVERS
AND
ANTI-CROSS
CONDUCTION
– +
4M
Σ
VREF
VREF
UVLO
PK
COMP
PK
UVLO
IZERO
3
CLK
R1
+
–
VREF
FB
CLAMP
VREF – 10%
SOFT-START
FB
THERMAL
SHUTDOWN
COUT
10µF
ERROR AMP
LOGIC
PGOOD
+
–
IZERO
COMP
R2
2
SLOPE
COMP
START-UP
2MHz
OSC
FB
VOUT
1.6V
TO 5.25V
4
+
–
VIN
0.7V
TO 5V
TSD
WAKE
PGND
SGND
EXPOSED
PAD
6
7
9
35282 BD
3528b2fa
7
LTC3528B-2
動作 (ブロック図を参照)
LTC3528B-2は2MHz 同期整流式昇圧コンバータで、8ピン
の3mm╳2mm DFNパッケージで供給されます。
これらのデバ
イスは0.88V 以下の入力電圧でも起動および動作が可能で、
固定周波数の電流モードPWM 制御機能を備えており、ライ
ンと負荷のレギュレーションが非常に優れています。適応型ス
ロープ補償付き電流モード・アーキテクチャは過渡負荷応答
が優れており、最小の出力フィルタ機能しか必要としません。
内部ソフトスタートと内部ループ補償により設計過程が簡素
化され、外部部品数が最少に抑えられます。
LTC3528-2はR DS(ON) が小さくゲート電荷が低い内部 Nチャ
ネルMOSFETスイッチとPチャネルMOSFETの同期整流器
を備えているので、広い負荷電流範囲で高い効率を維持しま
す。LTC3528B-2は2MHz の連続PWM動作を特長にしてい
ます。非常に軽い負荷では、LTC3528B-2はパルス・スキップ
動作を示します。
ブロック図を参照すると動作をよく理解する
ことができます。
低電圧での起動
LTC3528B-2は、0.70V(標準)の入力電圧で動作するように
設計されている独立した起動発振器を備えています。通常の
動作モードとともに、起動時のソフトスタートと突入電流制限
が備わっています。
VIN またはVOUT が 1.6V(標準)を超えるとデバイスは通常の
動作モードに移行します。出力電圧が入力を0.24Vだけ超え
るとICはV IN ではなくV OUT から自己給電します。
この時点で
内部回路はV IN 入力電圧に依存しなくなるため、大容量入力
コンデンサは不要です。入力電圧はわずか 0.5Vまで下がるこ
とができます。
アプリケーションを制限する要素としては、低い
電圧で出力に十分な電力を供給する電源の有無と、標準で
92%にクランプされる最大デューティ・サイクルがあります。低
い入力電圧では、
直列抵抗による小さな電圧降下が重要にな
り、コンバータの電力供給能力を大きく制限することに注意し
てください。
低ノイズ固定周波数動作
ソフトスタート
LTC3528B-2にはソフトスタート動作を行う内部回路が備わっ
ています。
内部ソフトスタート回路はピーク・インダクタ電流を
ゼロから1.5A(標準)のピーク値までゆっくりランプさせるの
で、重い負荷での起動が可能です。
ソフトスタート時間は約
0.5msです。
ソフトスタート回路は、コマンドによるシャットダウ
ンまたは熱によるシャットダウンが起きるとリセットされます。
発振器
内部発振器は動作周波数を2MHzに設定します。
シャットダウン機能
コンバータは SHDNピンを0.25Vより下にするとシャットダ
ウンし、SHDNを0.88Vより上にするとアクティブになります。
SHDNはVIN またはVOUTより上に(絶対最大定格まで)ドラ
イブ可能ですが、SHDN が V IN またはV OUT の大きい方より
0.5V ∼ 1V 高い範囲に保持されると、LTC3528B-2 が備えて
いる独自のテストモードが作動することがあります。
このテスト
モードが作動すると、通常のPWMスイッチング動作が中断さ
れ、そのため、アプリケーションによっては望ましくない動作が
生じる可能性があります。
したがって、SHDN が VIN より上にド
ライブされる可能性のあるアプリケーションでは、抵抗分割器
や他の手段を使ってSHDN 電圧を
(VIN+ 0.4V)
より下に保っ
て、テストモードが作動するのを防ぎます。2 つの可能な実装
方法に関して、図 1を参照してください。
LTC3528B-2
4M
±30%
VCNTRL
LTC3528B-2
VIN
4M
±30%
SHDN
SHDN
3528 F01
R
1M
R > (VCNTRL/(VIN + 0.4) – 1) MΩ
ZETEX ZC2811E
VCNTRL
1M
図1. SHDNをVINより上にドライブするときの
推奨シャットダウン回路
3528b2fa
8
LTC3528B-2
動作 (ブロック図を参照)
エラーアンプ
同期整流器
エラーアンプはトランスコンダクタンス・タイプです。非反転入
力は内部で1.20Vのリファレンスに接続されており、反転入力
はFBに接続されています。大信号過渡応答を改善するため、
内部クランプにより、エラーアンプの最小と最大の出力電圧が
制限されます。
パワー・コンバータの制御ループの補償は内部
で与えられています。V OUT からグランドに接続された分圧器
は、FBを介して出力電圧を1.6V∼5.25Vにプログラムします。
突入電流を制御し、VOUT が VIN に近いときインダクタ電流が
暴走しないようにするため、PチャネルMOSFET 同期整流器
はVOUT > (VIN+ 0.24V) のときだけイネーブルされます。
⎛ R2⎞
VOUT = 1.20V • ⎜1+ ⎟
⎝ R1⎠
電流検出
無損失電流検出により、NチャネルMOSFETスイッチのピー
ク電流信号が電圧に変換され、内部スロープ補償に加算さ
れます。
この加算された信号がエラーアンプの出力と比較さ
れ、PWMのためのピーク電流制御コマンドを出力します。
電流制限
電流制限コンパレータはそのスレッショルドに達すると内部 N
チャネルMOSFETスイッチをオフします。電流制限コンパレー
タの出力までの遅延は標準 60nsです。
ピーク・スイッチ電流
は、入力電圧や出力電圧に無関係に、V OUT が 0.7Vより下に
ならない限り約 1.5Aに制限されます。V OUT が 0.7Vより下に
なると、電流制限は半分に切り下げられます。
ゼロ電流コンパレータ
ゼロ電流コンパレータは出力へのインダクタ電流をモニタし、
この電流が約 20mAに下がると同期式整流器をシャットオフ
します。
これにより、インダクタ電流が極性を反転させるのを防
止し、軽負荷での効率を改善します。
アンチリンギング制御
アンチリンギング制御回路は、不連続電流モード動作で、イン
ダクタの両端に抵抗を接続してSWピンの高周波リンギング
を防ぎます。LとC SW(SWピンの容量)で形成される共振回
路のリンギングはエネルギーは低いが、EMI 放射を生じること
があります。
出力切断
LTC3528B-2は内蔵 PチャネルMOSFET 整流器のボディ・ダイ
オードに電流が流れないようにして真の出力切断ができるよ
うに設計されています。
これにより、シャットダウンの間 V OUT
をゼロボルトにすることができるので、入力ソースから電流は
流れません。
また、ターンオン時に突入電流制限をイネーブル
するので、入力電源から見たサージ電流を最小に抑えます。
出
力切断の利点を得るには、SWとVOUT の間にショットキー・ダ
イオードを接続することはできないことに注意してください。
出
力切断機能により、入力電源へ逆電流が流れ込むことなく、
V OUT をプログラムされた安定化電圧より上に強制することも
できます。
サーマル・シャットダウン
LTC3528B-2 はダイの温度が約 160℃に達するとサーマル・
シャットダウン状態になります。全てのスイッチがオフしてソフ
トスタート・コンデンサが放電します。
デバイスはダイの温度が
約 15℃低下すると再度イネーブルされます。
3528b2fa
9
LTC3528B-2
アプリケーション情報
VIN > VOUT での動作
立ちます。別個のグランド・プレーンを備えた多層基板が理想
ですが、必須ではありません。
LTC3528B-2は入力電圧が望みの出力電圧より高くても電圧
レギュレーションを維持します。
このモードでは効率がはるか
に低くなり、最大出力電流能力が減少することに注意してくだ
さい。
「標準的性能特性」
を参照してください。
部品の選択
インダクタの選択
LTC3528B-2 のスイッチング周波数は 2MHzと高速なので、
小型表面実装チップ・インダクタを使用することができます。
1.5μH ∼ 3.3μHのインダクタの値はほとんどのアプリケーショ
ンに適しています。大きな値のインダクタンスでは、インダク
タ・リップル電流が減るので、出力電流能力をわずかに増や
すことができます。インダクタンスを10μHより大きくしても、
サイズが大きくなるだけで、出力電流能力はほとんど改善され
ません。
短絡保護
LTC3528-2の出力切断機能は、内部で設定された最大電流
リミットを維持しながら、出力の短絡を許容します。短絡状態
での電力損失を減らすため、ピーク・スイッチ電流リミットは
750mA(標準)
に下げられます。
ショットキー・ダイオード
必要ではありませんが、
SWからVOUTにショットキー・ダイオー
ドを追加すると、効率が約 2% 改善されます。
こうすると、出力
切断と短絡保護機能が無効になることに注意してください。
最小インダクタンス値は次式で与えられます。
PCBレイアウトのガイドライン
ここで、
L>
LTC3528B-2は高速で動作するので、ボードのレイアウトに細
心の注意が必要です。
レイアウトに注意が払われないと規定
されている性能が実現されません。推奨部品配置を図 2に示
します。
グランドの銅面積を大きくし、パッケージ裏側のメタル
パッドを適切に半田付けするとチップの温度を下げるのに役
(
VIN(MIN) • VOUT(MAX) – VIN(MIN)
2 • Ripple • VOUT(MAX)
) µH
リップル = 許容インダクタ電流リップル(アンペア、ピーク・
トゥ・ピーク)
VIN(MIN) = 最小入力電圧
VOUT(MAX) = 最大出力電圧
VIN
+
SHDN 1
CIN
8 VIN
7 SGND
FB 2
LTC3528B-2
PGOOD 3
VOUT 4
COUT
6 PGND
5 SW
35282 F02
MULTIPLE VIAS
TO GROUND PLANE
図2. 1層基板の推奨部品配置
3528b2fa
10
LTC3528B-2
アプリケーション情報
インダクタ電流リップルは一般に最大インダクタ電流(IP)の
20% ∼ 40%に設定されます。高周波用フェライト・コアのイン
ダクタ素材は、安価な鉄粉タイプに比べて、周波数に依存した
電力損失を減らして効率を上げます。
インダクタは、I2R 電力
損失を減らすために、ESR(巻線の直列抵抗)が低く、また飽
和せずにピーク・インダクタ電流を流すことができなければな
りません。モールド型チョークコイルやチップ・インダクタは、
LTC3528B-2で見られる1.5Aのピーク・インダクタ電流に対応
するのに十分なコアを一般に持っていません。放射ノイズを抑
えるには、シールドされたインダクタを使用します。推奨部品と
メーカーについては、表 1を参照してください。
表1.推奨インダクタ
VENDOR
PART/STYLE
Coilcraft
(847) 639-6400
www.coilcraft.com
DO1606T, MSS5131, MSS5121
MSS6122, MOS6020
ME3220, DO1608C
1812PS
Coiltronics
SD12, SD14, SD20
SD25, SD52
Sumida
(847) 956-0666
www.sumida.com
CD43
CDC5D23B
CDRH5D18
TDK
VLP, VLF
VLCF, SLF, VLS
Toko
(408) 432-8282
www.tokoam.com
D53, D62, D63
D73, D75
Wurth
(201) 785-8800
www.we-online.com
WE-TPC type M, MH
出力コンデンサと入力コンデンサの選択
出力電圧リップルを下げるため、低 ESR(等価直列抵抗)
のコ
ンデンサを使います。多層セラミック・コンデンサはESR が非
常に小さく、実装面積の小さいものが入手できるので最適で
す。
ほとんどのアプリケーションでは10μF ∼ 22μFの出力コン
デンサで十分です。22μFより大きな値を使って、非常に低い
出力電圧リップルと改善された過渡応答を得ることもできま
す。X5RとX7Rの誘電体は広い電圧範囲と温度範囲にわたっ
て容量を維持するので、素材として適しています。Y5Vタイプ
は使わないでください。
LTC3528B-2の内部ループ補償は10μF 以上の出力コンデン
サの値で安定するように設計されています。
セラミック・コンデ
ンサを推奨しますが、低 ESRのタンタル・コンデンサも使うこ
とができます。
負荷過渡が大きな、要求の厳しいアプリケーションでは、大き
なタンタル・コンデンサに並列に小さなセラミック・コンデンサ
を使うことができます。過渡応答を改善する別の方法として、
帰還分割器の上側の抵抗の両端に(VOUT からFBに)小さな
フィードフォワード・コンデンサを追加します。33pFの標準値
で一般に十分です。
低 ESR 入力コンデンサは入力スイッチング・ノイズを減らし、
バッテリから流れるピーク電流を減らします。
セラミック・コン
デンサは入力デカップリング用に最適で、デバイスにできるだ
け近づけて配置します。
ほとんどのアプリケーションでは10μF
の入力コンデンサで十分です。
もっと大きな値を使うこともで
き、制限はありません。
セラミック・コンデンサのメーカーを数
社表 2に示します。セラミック製品の選択の詳細については
メーカーへ直接お問い合わせください。
表2.
コンデンサ・メーカー
SUPPLIER
PHONE
WEBSITE
AVX
(803) 448-9411
www.avxcorp.com
Murata
(714) 852-2001
www.murata.com
Taiyo-Yuden
(408) 573-4150
www.t-yuden.com
TDK
(847) 803-6100
www.component.tdk.com
3528b2fa
11
LTC3528B-2
標準的応用例
効率
1セルから1.8V
100
90
2.2µH
80
SW
VIN
4.7µF
68pF
499k
LTC3528B-2
PGOOD
OFF ON
VOUT
1.8V
250mA
VOUT
EFFICIENCY (%)
VIN
0.88V TO 1.6V
10µF
FB
SHDN
1M
GND
70
60
50
40
30
VIN = 0.9V
VIN = 1.2V
VIN = 1.5V
20
35282 TA02a
10
0.1
1
10
100
LOAD CURRENT (mA)
1000
35282 TA02b
1セルから1.8V、3Vのシーケンス制御されたデュアル電源
2.2µH
SW
VIN
0.88V TO 1.6V
VOUT
VIN
4.7µF
475k
LTC3528B-2
68pF
SHDN
VOUT2
1M
GND
VOUT1
VIN
PGOOD1
0.5V/DIV
2.2µH
SW
VIN
4.7µF
出力電圧のシーケンシング
10µF
FB
PGOOD
OFF ON
499k
VOUT1
1.8V
250mA
VOUT
LTC3528B-2
PGOOD
SHDN
GND
499k
68pF
VOUT2
3V
200mA
200µs/DIV
35282 TA03b
10µF
FB
324k
3528 TA03a
3528b2fa
12
LTC3528B-2
標準的応用例
効率
1セルから3.3V
90
2.2µH
80
VIN
4.7µF
VOUT
LTC3528B-2
68pF
10µF
FB
PGOOD
OFF ON
499k
SHDN
VOUT
3.3V
200mA
70
EFFICIENCY (%)
SW
VIN
0.88V TO 1.6V
287k
GND
60
50
40
30
VIN = 0.9V
VIN = 1.2V
VIN = 1.5V
20
35282 TA04a
10
1
10
100
LOAD CURRENT (mA)
1000
36282 TA04b
効率
2セルから3.3V
100
2.2µH
90
VIN
4.7µF
VOUT
LTC3528B-2
PGOOD
OFF ON
SHDN
GND
499k
68pF
VOUT
3.3V
400mA
10µF
FB
287k
80
EFFICIENCY (%)
SW
VIN
1.8V TO 3.2V
70
60
50
40
30
35282 TA05a
VIN = 1.8V
VIN = 2.4V
VIN = 3V
20
10
0.1
1
10
100
LOAD CURRENT (mA)
1000
35282 TA05b
3528b2fa
13
LTC3528B-2
標準的応用例
2セルから5V
2.2µH
SW
VIN
1.8V TO 3.2V
VIN
4.7µF
VOUT
LTC3528B-2
PGOOD
OFF ON
1M
22µF
FB
SHDN
VOUT
5V
300mA
316k
GND
35282 TA06a
効率
100
90
EFFICIENCY (%)
80
70
60
50
40
30
VIN = 1.8V
VIN = 2.4V
VIN = 3V
20
10
0.1
1
10
100
LOAD CURRENT (mA)
1000
35282 TA06b
3528b2fa
14
LTC3528B-2
標準的応用例
リチウムイオン・バッテリから5V
2.2µH
SW
VIN
2.7V TO 4.2V
VIN
4.7µF
LTC3528B-2
PGOOD
OFF ON
VOUT
5V
400mA
VOUT
1M
22µF
FB
SHDN
316k
GND
35282 TA07a
効率
100
90
EFFICIENCY (%)
80
70
60
50
40
30
VIN = 2.8V
VIN = 3.6V
VIN = 4.2V
20
10
0.1
1
10
100
LOAD CURRENT (mA)
1000
35282 TA07b
3528b2fa
15
LTC3528B-2
パッケージ寸法
DDB パッケージ
8ピン・プラスチックDFN(3mm╳2mm)
(Reference LTC DWG # 05-08-1702 Rev B)
0.61 ±0.05
(2 SIDES)
0.70 ±0.05
2.55 ±0.05
1.15 ±0.05
パッケージの外形
0.25 ± 0.05
0.50 BSC
2.20 ±0.05
(2 SIDES)
推奨する半田パッドのピッチと寸法
3.00 ±0.10
(2 SIDES)
R = 0.05
TYP
R = 0.115
TYP
5
0.40 ± 0.10
8
2.00 ±0.10
(2 SIDES)
ピン 1 バー
トップマーキング
(NOTE 6 を参照)
ピン 1
0.56 ± 0.05
(2 SIDES)
0.200 REF
0.75 ±0.05
0 – 0.05
R = 0.20 または
0.25 45 の
4
0.25 ± 0.05
1
面取り
(DDB8) DFN 0905 REV B
0.50 BSC
2.15 ±0.05
(2 SIDES)
露出パッドの底面
注記:
1. 図面は JEDEC のパッケージ外形 MO-229 のバージョン(WECD-1)に適合
2. 図は実寸とは異なる
3. 全ての寸法はミリメートル
4. パッケージ底面の露出パッドの寸法にはモールドのバリを含まない。
モールドのバリは(もしあれば)各サイドで 0.15mm を超えないこと
5. 露出パッドは半田メッキとする
6. 網掛けの部分はパッケージのトップとボトムのピン 1 の位置の参考に過ぎない
3528b2fa
16
LTC3528B-2
改訂履歴
REV
日付
A
01/11
概要
動作温度範囲の変更
ページ番号
「電気的特性」
に反映されたNote 2の更新
2
2, 3
G14、G15、G16およびG17のグラフを差し替え
5
「動作」
のセクションのピン9をGNDに読み替え
6
「動作」
のセクションの
「シャットダウン」
を更新
8
3528b2fa
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。
17
LTC3528B-2
関連製品
製品番号
概要
注釈
LTC3421
3A (ISW)、3MHz、同期整流式昇圧DC/DCコンバータ、
出力切断機能付き
94%の効率、VIN:0.85V∼4.5V。VOUT(MAX) = 5.25V、
IQ = 12µA。ISD < 1µA。4mm╳4mm QFN24パッケージ
LTC3422
1.5A (ISW)、3MHz同期整流式昇圧DC/DCコンバータ、
出力切断機能付き
LTC3426
2A (ISW)、1.5MHz、昇圧DC/DCコンバータ
LTC3427
500mA (ISW)、1.25MHz、同期整流式昇圧DC/DCコンバータ、 94%の効率、VIN:1.8V∼5V、VOUT(MAX) = 5.25V、
出力切断機能付き
IQ = 350µA、ISD < 1µA、2mm╳2mm DFN6パッケージ
LTC3400/LTC3400B 600mA (ISW)、1.2MHz、同期整流式昇圧DC/DCコンバータ
LTC3429/LTC3429B 600mA (ISW)、550kHz、同期整流式昇圧DC/DCコンバータ、
出力切断機能付き
92%の効率、VIN:0.85V∼5V、VOUT(MAX) = 5V、
IQ = 19µA/300µA、ISD < 1µA、ThinSOTTMパッケージ
94%の効率、VIN:0.85V∼4.5V、VOUT(MAX) = 5.25V、
IQ = 25µA、ISD < 1µA、3mm╳3mm DFN10パッケージ
92%の効率、VIN:1.6V∼5.5V、VOUT(MAX) = 5V、
IQ = 600µA、ISD < 1µA、ThinSOTパッケージ
96%の効率、VIN:0.85V∼4.3V、VOUT(MAX) = 5V、
IQ = 20µA、ISD < 1µA、ThinSOTパッケージ
LTC3458/LTC3458L 1.4A/1.7A (ISW)、1.5MHz、同期整流式昇圧DC/DCコンバータ 94%の効率、VIN:0.85V∼6V、VOUT(MAX) = 7.5V/6V、
IQ = 15µA、ISD < 1µA、3mm╳4mm DFN12パッケージ
LTC3459
80mA (ISW)、同期整流式昇圧DC/DCコンバータ
LT®3494/LT3494A
180mA/350mA (ISW)、高効率昇圧DC/DCコンバータ、
出力切断機能付き
LTC3523/LTC3523-2 600mA (ISW)、昇圧および400mA同期整流式
降圧1.2MHz/2.4MHz DC/DCコンバータ、
出力切断機能付き
LTC3526/LTC3526L 500mA (ISW)、1MHz同期整流式昇圧DC/DCコンバータ、
LTC3526B
出力切断機能付き
LTC3527/LTC3527-1 デュアル800mA/400mA (ISW)、2.2MHz、同期整流式
昇圧DC/DCコンバータ、
出力切断機能付き
LTC3528/LTC3528B 1A (ISW)、1MHz同期整流式昇圧DC/DCコンバータ、
出力切断機能付き
LTC3537
600mA、2.2MHz同期整流式昇圧DC/DCコンバータ、
出力切断機能および100mA LDO搭載
92%の効率、VIN:1.5V∼5.5V、VOUT(MAX) = 10V、
IQ = 10µA、ISD < 1µA、ThinSOTパッケージ
85%の効率、VIN:2.3V∼16V、VOUT(MAX) = 38V、IQ = 65µA、
ISD < 1µA、2mm╳3mm DFN6、ThinSOTパッケージ
94%の効率、VIN:1.8V∼5.5V、VOUT(MAX) = 5.25V、
IQ = 45µA、ISD < 1µA、3mm╳3mm QFN16
94%の効率、VIN:0.85V∼5V、VOUT(MAX) = 5.25V、
IQ = 9µA、ISD < 1µA、2mm╳2mm DFN6パッケージ
94%の効率、VIN:0.7V∼5V、VOUT(MAX) = 5.25V、
IQ = 12µA、ISD < 1µA、3mm╳3mm QFN16パッケージ
94%の効率、VIN:0.7V∼5.5V、VOUT(MAX) = 5.25V、
IQ = 12µA、ISD < 1µA、3mm╳2mm DFN8パッケージ
94%の効率、VIN:0.7V∼5V、VOUT(MAX) = 5.25V、
IQ = 30µA、ISD < 1µA、3mm╳3mm QFN16パッケージ
3528b2fa
18
リニアテクノロジー株式会社
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