LC201S Application Note

マイコン用電源 IC
LC201S
Application Note
概要
パッケージ
LC201S は、起動回路とリニアレギュレータを 1 パッ
ケージにした、照明向けマイコン用電源 IC です。
出力は、9 V か 20 V に切り替え可能な OUT1 と、5V
出力の OUT2 の 2 種類あります。
尐ない部品で、簡単にマイコン用の電源を構成でき
ます。
SOP8
Not to scale
特長
 起動回路内蔵（外付け部品低減）
アプリケーション
 起動回路の消費電力ゼロ
（外部電源から電源を供給する場合）
 各種照明機器
蛍光灯、シーリングライト、街路灯、ダウンライトなど
 OUT1 出力：
SL 端子電圧で 9 V か 20 V に切り替え可能
(内部の起動回路から電源を供給する場合)
 その他マイコン搭載機器
 OUT2 出力：5V 固定
 電流引き抜き機能
（低入力電圧時、OUT2 端子を Low に固定）
応用回路例
BR1
VAC
C1
8
7
6
5
ST
NC
NC
OUT1
U1
LC201S
C2
GND
SL SINK OUT2
1
2
3
R1
LC201S-AN Rev.1.1
Sep. 25, 2013
マイコン
4
C3
SANKEN ELECTRIC CO.,LTD.
http://www.sanken-ele.co.jp
1
LC201S
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目次
概要 -------------------------------------------------------------------------------------------- 1
1. 絶対最大定格 --------------------------------------------------------------------------- 3
2. 電気的特性 ------------------------------------------------------------------------------ 3
3. ブロックダイアグラム -------------------------------------------------------------------- 4
4. 各端子機能 ------------------------------------------------------------------------------ 4
5. 応用回路例 ------------------------------------------------------------------------------ 5
6. 外形図 ------------------------------------------------------------------------------------ 6
7. 捺印仕様 --------------------------------------------------------------------------------- 6
8. 動作説明 --------------------------------------------------------------------------------- 7
8.1 基本動作 --------------------------------------------------------------------------- 7
8.2 起動動作 --------------------------------------------------------------------------- 7
8.3 UVLO (Under Voltage Lockout)機能 --------------------------------------- 8
9. 設計上の注意点 ------------------------------------------------------------------------ 9
10. 代表特性 -------------------------------------------------------------------------------- 10
使用上の注意 ------------------------------------------------------------------------------- 13
注意書き-------------------------------------------------------------------------------------- 14
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2
LC201S
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1. 絶対最大定格
 電流値の極性は、IC を基準としてシンクが“+”、ソースが“−”と規定します
 特記がない場合の条件 TA = 25 °C
項
目
ST 端子電圧
OUT1 端子電圧
OUT2 端子電圧
SL 端子電圧
SINK 端子電圧
SINK 端子電流
OUT1 端子電流
OUT2 端子電流(補助巻線なし)
OUT2 端子電流(補助巻線あり)
動作周囲温度
保存温度
ジャンクション温度
記 号
VST
VOUT1
VOUT2
VSL
VSINK
ISINK
IOUT1
IOUT2-N
IOUT2-A
Top
Tstg
Tj
測定条件
端子
1－8
1－5
1－4
1－2
1－3
1－3
1－5
1－4
1－4
―
―
―
規
格
600
35
値
− 0.3～7.0
− 0.3～5.0
20
1.2
1.5
1.5
10
− 55～125
− 55～125
150
単位
V
V
V
V
V
mA
mA
mA
mA
°C
°C
°C
2. 電気的特性
 電流値の極性は、IC を基準としてシンクが“+”、ソースが“−”と規定します
 特記がない場合の条件 TA = 25 °C
項
目
記 号
電源起動動作
VOUT2
OUT2 端子出力電圧
VSL(H)
SL 端子 High しきい電圧
VSL(L)
SL 端子 Low しきい電圧
IST
起動電流
SL 端子 = Open
VSTON(OP)
起動回路動作電圧
VOUT1(OP)
OUT1 端子出力電圧
VUVH(OP)
UVLO 解除電圧
VUVL(OP)
UVLO 動作電圧
SL 端子 = GND
VSTON(SH)
起動回路動作電圧
VOUT1(SH)
OUT1 端子出力電圧
VUVH(SH)
UVLO 解除電圧
VUVL(SH)
UVLO 動作電圧
熱特性
*
θj-C
ジャンクション-ケース間熱抵抗
* ケース温度 TC は、捺印面中央部の温度で規定
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規
Min.
格
Typ.
値
Max.
単位
1－2
1－2
1–5
4.5
1.5
―
1.5
5.0
―
―
―
5.5
―
0.5
6.5
V
V
V
mA
1–8
1–5
1–3
1–3
13
8.0
6.5
6.0
17
9.0
8.0
7.5
21
10.0
9.5
9.0
V
V
V
V
1–8
1–5
1–3
1–3
26
18
15
13
30
20
18
16
34
22
21
19
V
V
V
V
－
－
－
45
°C/W
測定条件
端子
VST = 60 V
1–4
VST = 60 V
VST = 60 V
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3. ブロックダイアグラム
ST
OUT1
8
5
Startup
Linear
Regulator
2
4
OUT2
3
SL
Input
SINK
UVLO
1
GND
4. 各端子機能
記号
機能
グランド
1
GND
8
ST
2
SL
2
7
(NC)
3
SINK
低入力電圧時の電流引き抜き端子
（OUT2 に接続して使用）
3
6
(NC)
4
OUT2
5 V (Typ.) 出力
5
OUT1
6
(NC)
7
(NC)
8
ST
GND
1
SL
SINK
OUT2
端子番号
4
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5
OUT1
OUT1 端子の電圧切り替え
9 V (Typ.) / 20 V (Typ.) 出力
補助巻線接続時は制御回路の電源入力端子
非接続（ST 端子には高圧が印加します。低圧端
子との距離を確保するため、NC 端子は Open に
して使用します）
起動電流の入力端子
OUT1 端子に補助巻線を接続しない場合は、制
御回路の電源入力端子
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4
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5. 応用回路例
図 5-1 に LC201S 単体で動作する場合、図 5-2 に照明用の電源などから補助巻線を使用して、LC201S の制御
回路に電源を供給する場合の回路図を示します。
BR1
VAC
C1
8
7
6
5
ST
NC
NC
OUT1
U1
LC201S
C2
GND
SL SINK OUT2
1
2
3
マイコン
4
R1
C3
図 5-1 ST 端子から制御回路に電源を供給する場合
灯具
照明用電源
BR1
VAC
D1
C1
8
7
6
5
ST
NC
NC
OUT1
U1
LC201S
C2
GND
SL SINK OUT2
1
2
3
マイコン
4
R1
C3
図 5-2 照明用の電源などから補助巻線を使用して、制御回路に電源を供給する場合
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6. 外形図
 SOP8
NOTES:
1) 単位：mm
2) Pb フリー品(RoHS 対応)
7. 捺印仕様
8
LC201S
Part Number
SKYMD
Lot Number
1
Y is the last digit of the year (0 to 9)
M is the month (1 to 9, O, N or D)
D is a period of days (1 to 3) :
1 : 1st to 10th
2 : 11th to 20th
3 : 21st to 31st
Sanken Control Number
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8. 動作説明
8.2 起動動作
 特記のない場合の特性数値は、LC201S の仕様に準
じ、Typ.値を表記します
 電流値の極性は、IC を基準として、シンクを“+”、
ソースを“−”と規定します
図 8-2 に ST 端子の周辺回路を示します。
BR1
VAC
C1
8.1 基本動作
U1
本 IC は、起動時は ST 端子から電源を供給します。
IC が起動した後は、ST 端子から電源を供給し続ける方
法と、別電源からの電源供給に切り替える方法がありま
す。別電源からの供給に切り替える場合は、別電源のト
ランスに補助巻線を用意し、OUT1 端子に接続します。
8
ST
Startup
UVLO
出力は、9 V か 20 V に切り替え可能な OUT1 と、5 V
出力の OUT2 の 2 種類あります。
IC 起動後の電源を ST 端子から供給する場合、図
8-1 のように、SL 端子を Open にするか、GND とショート
するかによって、表 8-1 のように OUT1 端子の出力電
圧を切り替えられます。
表 8-1 SL 端子の状態と OUT1 端子の出力電圧
SL = Open
SL = GND
項目
(VSL ≥ 1.5 V)
(VSL ≤ 0.5 V)
OUT1 端子
出力電圧 VOUT1
9V
20 V
また、IC 起動後の電源を、別電源からの供給に切り
替える場合、IC 起動後の OUT1 端子には、外部電源の
設定電圧が印加されます。
IST
OUT1
Linier
Regulator
5
4
OUT2
C2
C3
図 8-2 ST 端子の周辺回路
IC に内蔵の起動回路は、ST 端子電圧が起動回路
動作電圧 VSTON になると動作を開始し、定電流の起動
電流 IST（約 4 mA）で、OUT1 端子に接続した C2 を充
電します。
OUT1 端子電圧が、UVLO 解除電圧 VUVH まで上昇
すると、OUT2 端子は 5V を出力します。
ST 端子電圧が低下し、OUT1 端子が UVLO 動作電
圧 VUVL まで低下すると、OUT2 端子電圧はほぼ 0V に
なります。
SL 端子の状態で、表 8-2 のように VSTON 、VUVH 、
VUVL は切り替わります。
表 8-2 SL 端子と OUT1 端子の機能
OUT2 端子の出力電圧は、SL 端子の状態や、本 IC
の電源供給方法に係わらず 5V 一定です。
BR1
VAC
C1
U1
ST
2
SL
VSL
1
Startup
5
UVLO
OUT1
SL = GND
起動回路動作電圧 VSTON
17 V
30 V
UVLO 解除電圧 VUVH
8.0 V
18.0V
UVLO 動作電圧 VUVL
7.5 V
16.0V
9V/20V
C2
5V
Linier
Regulator
GND
SL = Open
OUT2 端子電圧が起動するまでの起動時間は、C2
のコンデンサ容量で決まります。起動時間の参考値を
図 8-3 に示します。
8
Input
項目
4
OUT2
C3
図 8-1 SL 端子周辺回路
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(1)
VUVH  VOUT1(D)  35V
1
起動時間 (s)
ここで、VUVH は UVLO 解除電圧です。VUVH は、SL
端子の状態に合わせた値を代入します（表 8-2 参照）。
0.1
D2 には高周波のスイッチング電流が流れるため、フ
ァーストリカバリーダイオードを使用します。
0.01
8.3 電流引き抜き機能
SL=Open
SL=0V
0.001
1
10
100
コンデンサC2の容量 (μF)
電 流 引 き 抜 き 機 能 と は 、 OUT2 端 子 の 出 力 電 圧
VOUT2 がオフのとき、外的要因などで OUT2 端子の出力
電圧が変動しないように固定する機能です。
この機能を使用する場合、図 8-5 のように SINK 端子
と OUT2 端子を接続します。
U1
図 8-3 OUT2 端子の起動時間（参考）
OUT1
5
OUT2
4
SINK
3
UVLO
IC の起動後 ST 端子から電源を供給し続ける場合、
IC 起動後の OUT1 端子電圧は VOUT1 になります（表
8-1 参照）
Linier
Regulator
起動後の電源供給を、別電源に切り替える場合、図
8-4 のように別電源のトランスに、補助巻線を用意し、
OUT1 端子に接続します。
これにより、別電源が起動した後は、電源の供給端
子を ST 端子から OUT1 端子に切り替えることができ、
起動回路による電力消費をなくすことができます。
別電源
BR1
VAC
C1
U1
8
ST
OUT1
D2
5
C2
GND
P
VD
D
1
図 8-4 別電源からの電源供給に切り替える場合
別電源が起動しても、補助巻線電圧 VD が VOUT1 以
下の期間は、OUT1 端子の電圧は VOUT1 を保持しま
す。
VD が上昇し、OUT1 端子電圧が VOUT1 より高くなると、
自動的に起動回路を遮断します。遮断後の OUT1 端子
電圧は、補助巻線電圧 VD を整流平滑した電圧になり
ます。
補助巻線 D の巻数は、電源仕様の入出力変動範囲
内で、OUT1 端子電圧 VOUT1(D)が次式の範囲になるよう
に、調整します。
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QSI
R1
ISINK
GND
1
図 8-5 SINK 端子周辺回路
図 8-6 に電流引き抜き機能の動作波形を示します。
OUT1 端子の電圧が UVLO 動作電圧 VUVL まで低下
すると、OUT2 端子がオフになります。これと同時に QSI
がオンして SINK 端子が電流を引き抜き、OUT2 端子を
オフに固定します。
OUT1 端子電圧が UVLO 解除電圧 VUVH 以上に復
帰すると、QSI がオフし、OUT2 端子は OUT2 端子出力
電圧 VOUT2 = 5 V を出力します。
SINK 端子と OUT2 端子間に接続する R1 の抵抗値
は、SINK 端子電流の最大定格を超えない値に設定し
ます。
OUT1端子電圧
VUVL
VUVH
ST端子電流
ISINK
OUT2端子電圧
５V
図 8-6 電流引き抜き機能動作波形
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8
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9. 設計上の注意点
パターン配線および実装条件によって、動作や、ノイズ、損失などに大きな影響が現れるため、配線の引き回し、部
品配置には十分な注意が必要です。
リニアレギュレータ部の ON 抵抗は、正の温度係数のため、熱設計に注意します。
IC 周辺の接続例を図 9-1 に示します。
入力と出力のコンデンサ C1、C2、C3 は、それぞれ ST 端子、OUT1 端子、OUT2 端子と GND 端子の極力近くに
接続します。
VAC
D1
BR1
OUT1
8
7
6
5
ST
NC
NC
OUT1
U1
C1
LC201S
C2
GND
SL SINK OUT2
1
2
3
4
R1
OUT2
C3
図 9-1 IC 周辺の接続例
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9
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10. 代表特性
10.1 OUT1 端子レギュレーション特性
 VST vs. VOUT1 ラインレギュレーション (IOUT1 = 0 mA)
20.6
SL = Open
SL = GND
9.2
VOUT1 [V]
VOUT1 [V]
9.4
9.0
8.8
20.4
20.2
20.0
19.8
8.6
19.6
8.4
0
100
200
300
400
VST [V]
500
0
600
100
200
300
VST [V]
400
500
600
 VOUT1 vs. IOUT1 ロードレギュレーション (VST = 60 V)
9.4
20.6
SL = GND
9.2
VOUT1 [V]
VOUT1 [V]
SL = Open
9.0
8.8
8.6
20.4
20.2
20.0
19.8
8.4
19.6
0
0.3
0.6
0.9
IOUT1 [mA]
1.2
1.5
0
0.3
0.6
0.9
IOUT1 [mA]
1.2
1.5
10.2 OUT2 端子レギュレーション特性
 VOUT1 vs. VOUT2 ラインレギュレーション (IOUT2 = 0 mA)
5.6
SL = Open
5.4
VOUT2 [V]
VOUT2 [V]
5.6
5.2
5.0
4.8
SL = GND
5.4
5.2
5.0
4.8
4.6
4.6
5
10
15
20
25
VOUT1 [V]
30
35
15
20
25
VOUT1 [V]
30
35
 VOUT2 vs. IOUT2 ロードレギュレーション
5.6
SL = Open
5.4
VOUT2 [V]
VOUT2 [V]
5.6
5.2
5.0
4.8
SL = GND
5.4
5.2
5.0
4.8
4.6
4.6
0
2
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4
6
IOUT2 [mA]
8
10
0
2
4
6
8
10
IOUT2 [mA]
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10
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10.3 代表動作波形
 定常動作波形
AC 80 V (SL = GND)
(Ch1: AC, Ch2: OUT1, Ch3: OUT2)
AC 265 V (SL = GND)
(Ch1: AC, Ch2: OUT1, Ch3: OUT2)
 入力変動時の動作波形
AC 80 V→AC 265 V (SL = Open)
(Ch1: AC, Ch2: OUT1, Ch3: OUT2)
AC 265V→AC 80 V (SL = Open)
(Ch1: AC, Ch2: OUT1, Ch3: OUT2)
AC 80 V→AC 265 V (SL = GND)
(Ch1: AC, Ch2: OUT1, Ch3: OUT2)
AC 265V→AC 80 V (SL = GND)
(Ch1: AC, Ch2: OUT1, Ch3: OUT2)
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 OUT2 端子負荷変動時の動作波形
IOUT = 0 mA→10 mA (SL = Open)
(Ch2: OUT1, Ch3: OUT2, Ch4: IOUT2)
IOUT = 10 mA→0 mA (SL = Open)
(Ch1: OUT1, Ch2: OUT1, Ch3: IOUT2)
IOUT = 0 mA→10 mA (SL = GND)
(Ch2: OUT1, Ch3: OUT2, Ch4: IOUT2)
IOUT = 10 mA→0 mA (SL = GND)
(Ch1: OUT1, Ch2: OUT1, Ch3:IOUT2)
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使用上の注意
弊社の製品を使用、またはこれを使用した各種装置を設計する場合、定格値に対するディレーティングをどの程度
行うかにより、信頼性に大きく影響します。ディレーティングとは信頼性を確保または向上するため、各定格値から負
荷を軽減した動作範囲を設定したり、サージやノイズなどについて考慮したりすることです。ディレーティングを行う要
素には、一般的に電圧、電流、電力などの電気的ストレス、周囲温度、湿度などの環境ストレス、半導体製品の自己
発熱による熱ストレスがあります。これらのストレスは、瞬間的数値、あるいは最大値、最小値についても考慮する必要
があります。
なお、パワーデバイスやパワーデバイス内蔵 IC は、自己発熱が大きく接合部温度のディレーティングの程度が、信
頼性を大きく変える要素となるので十分に配慮してください。
保管環境、特性検査上の取り扱い方法によっては信頼度を損なう要因となるので、注意事項に留意してくださ
い。
保管上の注意事項
 保管環境は、常温 （5～35°C）、常湿 （40～75%）中が望ましく、高温多湿やの場所、温度や湿度の変化が大きな
場所を避けてください
 腐食性ガスなどの有毒ガスが発生しない、塵埃の尐ない場所で、直射日光を避けて保管してください
 長期保管したものは、使用前にはんだ付け性やリードの錆などについて再点検してください
特性検査、取り扱い上の注意事項
受入検査などで特性検査を行う場合は、測定器からのサージ電圧の印加、端子間ショートや誤接続などに十分注意し
てください。また定格以上の測定は避けてください
はんだ付け方法
 はんだ付けをする場合は、下記条件以内で、できるだけ短時間で作業してください
• 260 ± 5 °C
10 ± 1 s （フロー、2 回）
• 380 ± 10 °C 3.5 ± 0.5 s （はんだごて、1 回）
静電気破壊防止のための取扱注意
 製品を取り扱う場合は、人体アースを取ってください。人体アースはリストストラップなどを用い、感電防止のため、
1MΩ の抵抗を人体に近い所へ入れてください
 製品を取り扱う作業台は、導電性のテーブルマットやフロアマットなどを敷き、アースを取ってください
 カーブトレーサーなどの測定器を使う場合、測定器もアースを取ってください
 はんだ付けをする場合、はんだごてやディップ槽のリーク電圧が、製品に印加するのを防ぐため、はんだごての先
やディップ槽のアースを取ってください
 製品を入れる容器は、弊社出荷時の容器を用いるか、導電性容器やアルミ箔などで、静電対策をしてください
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注意書き
 本資料に記載している内容は、改良などにより予告なく変更することがあります。
ご使用の際には、最新の情報であることを確認してください。
 本書に記載している動作例および回路例は、使用上の参考として示したもので、これらに起因する弊社もしく
は第三者の工業所有権、知的所有権、その他の権利の侵害問題について弊社は一切責任を負いません。
また、本製品および技術情報に関して、明示的にも黙示的にも一切の保証をしておりません。
 弊社は品質、信頼性の向上に努めていますが、半導体製品では、ある確率での欠陥、故障の発生は避けられ
ません。製品の故障により結果として、人身事故、火災事故、社会的な損害などが発生しないよう、使用者の
責任において、装置やシステム上で十分な安全設計および確認を行ってください。
 本書に記載している製品は、一般電子機器（家電製品、事務機器、通信端末機器、計測機器など）に使用
することを意図しております。
高い信頼性を要求する装置（輸送機器とその制御装置、交通信号制御装置、防災・防火装置、各種安全装置
など）への使用を検討、および一般電子機器であっても長寿命を要求する場合は、必ず弊社販売窓口へ相談
してください。
極めて高い信頼性を要求する装置（航空宇宙機器、原子力制御、生命維持のための医療機器など）には、
弊社の文書による合意がない限り使用しないでください。
 本書に記載している製品の使用にあたり、本書記載の製品に他の製品・部材を組み合わせる場合、あるいは
これらの製品に物理的、化学的、その他何らかの加工・処理を施す場合には、使用者の責任においてそのリ
スクを検討の上行ってください。
 本書記載の製品は耐放射線設計をしておりません。
 弊社物流網以外での輸送、製品落下などによるトラブルについて、弊社は一切責任を負いません。
 本書記載の内容を、文書による弊社の承諾なしに転記複製を禁じます。
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