XCL101 シリーズ
JTR28004-003
コイル一体型昇圧 DC/DC コンバータ (micro DC/DC)
☆GreenOperation 対応
■概要
XCL101 シリーズは、コイルと制御 IC を一体化した超小型(2.5mm×2.0mm, h=1.0mm)昇圧 DC/DC コンバータです。外付け部品
にセラミックコンデンサを 2 個追加するだけで昇圧電源回路を作ることができます。外付け部品が減ることで回路が簡素化され基板レ
イアウトによるノイズや動作トラブルを最小限に抑えることができます。
XCL101 シリーズは、入力電圧範囲が 0.9V～5.5V となっておりアルカリ電池やニッケル水素電池 1 本で動作するアプリケーション
に最適です。出力電圧は 1.8V～5.0V (精度±2.0%)の範囲で 0.1V ステップで設定可能です。回路方式は PFM 制御の同期整流を採
用することで消費電流を最小限に抑え高効率を実現します。CE=“Low 電圧”時に昇圧動作を停止し、入力と出力の導通を遮断す
る”A タイプ”と入力と出力を導通させる“C タイプ“の 2 種類を用意しております。
■特長
■用途
●ウエアラブル機器
●携帯電話・SmartPhone
入力電圧範囲
:
0.9V~5.5V
出力電圧設定範囲
:
1.8V~5.0V (±2.0%)
0.1V ステップ VOUT 品
●マウス、キーボード
出力電流
:
100mA＠VOUT=3.3V, VBAT=1.8V (TYP.)
●各種リモコン
消費電流
:
6.3μA (VBAT=VOUT+0.5V)
●携帯情報端末
制御方式
:
PFM 制御
PFM スイッチ電流
:
350mA
機能
:
入力バイパスもしくは負荷切断機能
●ゲーム機器
セラミックコンデンサ対応
■代表標準回路
動作温度範囲
:
-40～+85℃
パッケージ
:
CL-2025, CL-2025-02
環境への配慮
:
EU RoHS 指令対応、鉛フリー
■ 代表特性例
XCL101 Series
XCL101C501BR-G
100
7 L1
CL
10μF
VSS 6
2 VOUT
NC 5
3 VBAT
CE 4
8 L2
VIN
80
VCE
Efficiency:EFFI(%)
VOUT
1 Lx
4.2V
3.6V
60
VIN= 3.0V
40
20
VOUT =5.0V
CIN
10μF
0
0.01
(TOP VIEW)
0.1
1
10
100
1000
Output Current:IOUT (mA)
*『L1 と Lx』は基板配線で接続します。
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XCL101 シリーズ
■ブロック図
XCL101A / XCL101C
L2
L1
Inductor
Load
Disconnection
Controller
LX
RFB1
CFB
PFM
Comparator
Current
Error
Sense
Amp.
Logic
VOUT
PFM
Controller
Logic
RFB2
Synch
Buffer
Drive
VSS
VREF
CE
VDD
CE and Bypass
Controller
Logic
VBAT
VDD MAX
* 上記図のダイオードは静電保護素子、寄生ダイオードになります。
■製品分類
●品番ルール
XCL101①②③④⑤⑥-⑦(*1) PFM 制御
DESIGNATOR
ITEM
SYMBOL
①
Product Type
②③
Output Voltage
18～50
④
Oscillation Frequency
1
⑤⑥-⑦
Package (Order Unit)
DESCRIPTION
A
Load Disconnection
C
VBAT Bypass
Output Voltage
e.g. VOUT=1.8V ⇒ ②=1、③=8
1.2MHz
BR-G(*2)
CL-2025 (3,000/Reel)
ER-G(*3)
CL-2025-02 (3,000/Reel)
(*1) ”-G”は、ハロゲン＆アンチモンフリーかつ EU RoHS 対応製品になります。
(*2) BR-G は、保存温度範囲が“-40℃～+105℃”の製品になります。
(*3) ER-G は、保存温度範囲が“-40℃～+125℃”の製品になります。
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XCL101
シリーズ
■端子配列
7 L1
VSS 6
1 LX
NC 5
2 VOUT
CE 4
3 VBAT
* 放熱板は放熱や実装強度の問題で回路に接続する場合は VSS 接続(6 番端子)。
* 接続方法については使用方法内の基板レイアウト参照のこと。
8 L2
(BOTTOM VIEW)
■端子説明
PIN NUMBER
PIN NAME
FUNCTIONS
1
LX
Switching
2
VOUT
Output Voltage
3
VBAT
Power Input
4
CE
Chip Enable
5
NC
No Connection
6
VSS
Ground
7
L1
8
L2
Inductor Electrodes
■ 機能表
PIN NAME
SIGNAL
CE
STATUS
H
Operation (All Series)
L
XCL101A Series：Stand-by
XCL101C Series：Bypass Mode
* CE 端子をオープンで使用しないで下さい。
■ 絶対最大定格
Ta=25℃
PARAMETER
SYMBOL
RATINGS
UNITS
VBAT Pin Voltage
VBAT
-0.3 ～ +7.0
V
LX Pin Voltage
VLX
-0.3 ～ VOUT+0.3 or +7.0 (*1)
V
VOUT Pin Voltage
VOUT
-0.3 ～ +7.0
V
CE Pin Voltage
VCE
-0.3 ～ +7.0
V
LX Pin Current
ILX
700
mA
Power Dissipation
Pd
1000 (*2)
mW
Operating Ambient Temperature
Topr
- 40 ～ +85
℃
- 40 ～ +105
℃
- 40 ～ +125
℃
Storage
Temperature(*3)
CL-2025
CL-2025-02
Tstg
各電圧定格は GND 基準とする。
(*1) 最大値は“VOUT+0.3V”と”+7.0V”のいずれか低い方になります。
(*2) 基板実装 (40mm×40mm, t=1.6mm, ガラスエポキシ FR-4)時の許容損失データとなります。
(*3) 保存温度は、パッケージの製品仕様によって分けられています。
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XCL101 シリーズ
■電気的特性
XCL101Axx1BR-G/ XCL101Axx1ER-G
Ta=25℃
PARAMETER
SYMBOL
CONDITIONS
MIN.
TYP.
MAX.
UNITS
CIRCUIT
Input Voltage
VBAT
-
-
5.5
V
-
Output Voltage
VOUT(E)(*2)
V
①
Operation Start Voltage
VST1
IOUT=1mA
-
-
0.9
V
②
Operation Hold Voltage
VHLD
RL=1kΩ
-
0.7
-
V
②
Supply Current
Iq
μA
③
Input Pin Current
IBAT
VOUT=VOUT(T) (*1)+0.5V
-
0.25
1.0
μA
③
Stand-by Current
ISTB
VBAT=VLX=VOUT(T) (*1), VOUT=VCE=0V
-
0.1
1.0
μA
④
LX Leak Current
ILXL
VBAT=VLX=VOUT(T) (*1), VOUT=VCE=0V
-
0.1
1.0
μA
⑤
PFM Switching Current
IPFM
IOUT=3mA
295
350
405
mA
②
Maxixmum On Time
tONMAX
VPULL=1.5V, VOUT=VOUT(T) (*1)×0.98V
3.1
4.6
6.0
μs
①
LX SW “Pch” ON
Resistance (*3)
RLXP
VBAT=VCE=VLX=VOUT(E) (*2)+ 0.5V,
IOUT=200mA
Ω
⑦
LX SW “Nch” ON
Resistance (*4)
RLXN
VBAT=VOUT(E) (*2)=3.3V, VOUT=1.7V
VPULL=1.5V, Voltage to strat oscillation
while VOUT is decreasing
<E1>
Oscillation stops, VBAT=VCE=1.5V
VOUT=VOUT(T) (*1) +0.5V
VBAT=VPULL=1.5V
VOUT=VOUT(T) (*1)×0.98V
While VCE= 0.3→0.75V,
Voltage to start oscillation
VBAT=VPULL=1.5V
VOUT=VOUT(T) (*1)× 0.98V
While VCE=0.75 → 0.3V,
Voltage to stop oscillation
<E2>
<E3>
-
0.6
-
Ω
⑧
0.75
-
5.5
V
①
VSS
-
0.3
V
①
CE “High” Voltage
VCEH
CE “Low” Voltage
VCEL
CE “High” Current
ICEH
VBAT=VCE=VLX=VOUT=5.5V
-0.1
-
0.1
μA
①
CE “Low” Current
ICEL
VBAT=VLX=VOUT=5.5V, VCE=0V
-0.1
-
0.1
μA
①
Inductance Value
L
Test Frequency=1MHz
-
4.7
-
μH
-
(Inductor) Rated Current
IDC
∆T=+40℃
-
700
-
mA
-
測定条件: 特に指定無き場合、VBAT=VCE=1.5V
(*1) V
OUT(T) =出力電圧の設定電圧。
(*2) V
OUT(E) =実際の出力電圧。
実際の出力電圧値 VOUT(E)とは IC 内部の PFM コンパレータ閾値電圧です。よって周辺部品を含む DC/DC 回路の出力電圧は
リップル電圧平均値分上昇しますので、特性例をご参考下さい。
(*3) L SW “Pch” ON 抵抗=（V -V
X
LX OUT 端子測定電圧） / 200mA
(*4) L SW “Nch” ON 抵抗の測定方法は測定回路図に記載。
X
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XCL101
シリーズ
■電気的特性
XCL101Cxx1BR-G/ XCL101Cxx1ER-G
Ta=25℃
PARAMETER
SYMBOL
Input Voltage
VBAT
Output Voltage
VOUT(E)(*2)
Operation Start Voltage
VST1
IOUT=1mA
-
-
Operation Hold Voltage
VHLD
RL=1kΩ
-
0.7
Supply Current
Iq
Input Pin Current
IBAT
VBAT=VCE=1.5V, VOUT=VOUT(E)(*2)+0.5V
-
0.25
Bypass Mode Current
IBYP
VBAT=VLX=5.5V, VCE=0V
-
PFM Switching Current
IPFM
IOUT=3mA
Maxixmum On Time
tONMAX
VPULL=1.5V, VOUT=VOUT(T)(*1)×0.98V
LX SW “Pch” ON
Resistance (*3)
RLXP
LX SW “Nch” ON
Resistance (*4)
RLXN
CONDITIONS
-
MIN.
TYP.
MAX.
UNITS
CIRCUIT
-
-
5.5
V
-
V
①
0.9
V
②
-
V
②
μA
③
1.0
μA
③
3.5
6.1
μA
⑥
295
350
405
mA
②
3.1
4.6
6.0
μs
①
Ω
⑦
VPULL=1.5V, Voltage to strat oscillation
while VOUT is decreasing
<E1>
Oscillation stops,
<E2>
VOUT=VOUT(T)+0.5V (*1)
VBAT=VLX=VCE=VOUT(E)(*2)+
0.5V,
<E3>
IOUT=200mA
VBAT=VOUT(E)(*2)=3.3V, VOUT=1.7V
VBAT=VPULL=1.5V
VOUT=VOUT(T)(*1)×0.98V
While VCE=0.3→0.75V,
Voltage to start oscillation
VBAT=VPULL=1.5V
VOUT=VOUT(T) (*1)× 0.98V
While VCE=0.75 → 0.3V,
Voltage to stop oscillation
-
0.6
-
Ω
⑧
0.75
-
5.5
V
①
VSS
-
0.3
V
①
CE “High” Voltage
VCEH
CE “Low” Voltage
VCEL
CE “High” Current
ICEH
VBAT=VCE=VLX=VOUT=5.5V
-0.1
-
0.1
μA
①
CE “Low” Current
ICEL
VBAT=VLX=VOUT=5.5V, VCE=0V
-0.1
-
0.1
μA
①
Inductance Value
L
Test Frequency=1MHz
-
4.7
-
μH
-
(Inductor) Rated Current
IDC
∆T=+40℃
-
700
-
mA
-
測定条件: 特に指定無き場合、VBAT=VCE=1.5V
(*1) V
OUT(T) =出力電圧の設定電圧値。
(*2) V
OUT(E) =実際の出力電圧値。
実際の出力電圧値 VOUT(E)とは IC 内部の PFM コンパレータ閾値電圧です。よって周辺部品を含む DC/DC 回路の出力電圧は
リップル電圧平均値分上昇しますので、特性例をご参考下さい。
(*3) L SW “Pch” ON 抵抗=（V -V
X
LX OUT 端子測定電圧） / 200mA
(*4) L SW “Nch” ON 抵抗の測定方法は測定回路図に記載。
X
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XCL101 シリーズ
■電気的特性
SYMBOL
E1
E2
E3
PARAMETER
OUTPUT VOLTAGE
SUPPLY CURRENT
LX SW “Pch” ON
RESISTANCE
UNITS:V
UNITS:V
UNITS:μA
UNITS:Ω
OUTPUT
VOLTAGE
MIN
MAX
1.8
1.764
1.836
1.9
1.862
1.938
2.0
1.960
2.040
2.1
2.058
2.142
2.2
2.156
2.244
2.3
2.254
2.346
2.4
2.352
2.448
2.5
2.450
2.550
2.6
2.548
2.652
2.7
2.646
2.754
2.8
2.744
2.856
2.9
2.842
2.958
3.0
2.940
3.060
3.1
3.038
3.162
3.2
3.136
3.264
3.3
3.234
3.366
3.4
3.332
3.468
3.5
3.430
3.570
3.6
3.528
3.672
3.7
3.626
3.774
3.8
3.724
3.876
3.9
3.822
3.978
4.0
3.920
4.080
4.1
4.018
4.182
4.2
4.116
4.284
4.3
4.214
4.386
4.4
4.312
4.488
4.5
4.410
4.590
4.6
4.508
4.692
4.7
4.606
4.794
4.8
4.704
4.896
4.9
4.802
4.998
5.0
4.900
5.100
6/19
TYP
MAX
TYP
MAX
6.1
9.4
0.84
1.08
6.2
9.7
0.75
0.97
6.3
10.0
0.65
0.85
6.4
10.2
0.61
0.78
6.5
10.4
0.57
0.74
6.7
10.7
0.53
0.72
XCL101
シリーズ
■測定回路図
<Test Circuit No.①>
CE
L2
<Test Circuit No.⑤>
VBAT
L2
CE
VBAT
A
VOUT
NC
GND
Lx
L1
Waveform check point
CL
Rpull
GND
V
L2
VBAT
CL
A
CIN
V
Waveform check point
A
V
RL
*External conpornents
CIN:4.7μF(Ceramic)
CL:10μF(Ceramic)
L:4.7μH(Selected goods)
L2
NC
GND
GND
VBAT
CE
VOUT
NC
Lx
L1
VBAT
L1
Lx
A
<Test Circuit No.⑦>
<Test Circuit No.③>
CE
A
VOUT
NC
Lx
L1
L2
CE
L
GND
Lx
<Test Circuit No.⑥>
VOUT
NC
L1
*External conpornents
CIN:4.7μF(Ceramic)
CL:10μF(Ceramic)
Rpull:100 ohm
Vpull
<Test Circuit No.②>
CE
VOUT
NC
CIN
A
A
L2
VBAT
VOUT
GND
L1
Lx
V
CIN
↓
*External conpornents
CIN:4.7μF(Ceramic)
<Test Circuit No.⑧>
<Test Circuit No.④>
CE
L2
NC
GND
L1
L2
VBAT
CE
VOUT
NC
Lx
GND
A
VBAT
VOUT
L1
Lx
Rpull V1 CL
CIN
Vpull
Waveform check point
*External conpornents
CIN:4.7μF(Ceramic)
CL:10μF(Ceramic)
Rpull:4.7 ohm
<LX SW “Nch” ON 抵抗の測定>
Test Circuit No.8 を用い、Nch ドライバ Tr がオン時の LX 端子電圧が 100mV になるように Vpull を調整し、Nch ドライバ Tr がオン時の Rpull
の両端の電圧を測定する事で LX SW “Nch”ON 抵抗が求められます。
RLXN=0.1/{(V1-0.1)/4.7}
なお、V1 は Nch ドライバ Tr がオン時の Rpull 直近の電圧とします。LX 端子電圧と V1 はオシロスコープ等を用い測定します。
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XCL101 シリーズ
■標準回路例
(TOP VIEW)
* 搭載しているコイルは本製品専用になります。本製品以外の用途では使用しないでください。
【推奨部品】
MANUFACTURE
TDK
CIN, CL
TAIYO YUDEN
8/19
PRODUCT NUMBER
VALUE
L×W (mm)
C1608JB1A106K
10μF/10V
1.60 × 0.80
C1608X5R1A106K
10μF/10V
1.60 × 0.80
C2012JB1A106K
10μF/10V
2.00 × 1.25
C2012X5R106K
10μF/10V
2.00 × 1.25
LMK107BBJ106MALT
10μF/10V
1.60 × 0.80
LMK212ABJ106KG
10μF/10V
2.00 × 1.25
LMK212BBJ226MG
22μF/10V
2.00 × 1.25
JMK212BBJ476MG
47μF/6.3V
2.00 × 1.25
XCL101
シリーズ
■動作説明
XCL101 シリーズの内部は、基準電圧源、PFM コンパレータ、Nch ドライバ Tr、Pch 同期整流スイッチ Tr、電流センス回路、PFM 制御回路、CE コントロ
ール回路等で構成されています。（下図のブロック図参照）
L2
L1
Inductor
Load
Disconnection
Controller
LX
RFB1
CFB
PFM
Comparator
Current
Error
Sense
Amp.
Logic
PFM
Controller
Logic
RFB2
VOUT
Synch
Buffer
Drive
VSS
VREF
VDD
CE and Bypass
Controller
Logic
CE
VDD MAX
VBAT
制御方式は、カレントリミット PFM 制御を採用しており、スイッチング電流が重畳する条件でも出力電圧リップルが大きくなりにくく、幅広い電圧と電流範囲
で使用できます。また、PFM 制御であるため過渡応答性に優れ、低容量のセラミックコンデンサに対応しており、小型で高性能な昇圧 DCDC コンバータを
構成できます。
同期整流方式のドライバ及びスイッチ Tr は、効率良くコイルのエネルギーを VOUT 端子に接続されたコンデンサに送ることができ、軽負荷から重負荷まで
高効率に動作します。
電気的特性の実際の出力電圧値 VOUT(E)とはブロック図内、PFM コンパレータ部の閾値電圧です。よって周辺部品を含む昇圧回路の出力電圧平均値は
リップル電圧に依存致しますので、実機にて十分評価の上、ご使用ください。
VBAT=VCE=2.0V、VOUT=3.3V、IOUT=20mA、L=4.7μH、CL=10μF、Ta=25℃
VOUT Voltage
Average
VBAT=VCE=2.0V、VOUT=3.3V、IOUT=70mA、L=4.7μH、CL=10μF、Ta=25℃
VLX
VLX
VOUT
VOUT
VLX:2V/div
VOUT Voltage
V
OUT:50mV/div
Average
ILX:200mA/div
VOUT(E)
VOUT(E)
IPFM
ILX
ILX
2[μs/div]
2[μs/div]
<基準電圧源(VREF)>
本 IC の出力電圧を安定にするため基準になるリファレンス電圧です。
<PFM 制御>
①出力電圧を IC 内部の分割抵抗 RFB1 と RFB2 で分圧した電圧をフィードバック電圧(FB 電圧)とし、 PFM コンパレータは、この FB 電圧と VREF を比較して
います。FB 電圧が VREF より低い場合、PFM コントロール回路を通じバッファードライバに信号を送り、Nch ドライバ Tr をオンさせます。FB 電圧が VREF
よりも高い場合、PFM コンパレータは Nch ドライバ Tr をオンさせない信号を送ります。
②電流センス回路は、Nch ドライバ Tr のオン時、Lx 端子に接続された Nch ドライバ Tr を流れる電流を監視しています。所定の PFM スイッチング電流
(IPFM)に達すると PFM コントロール回路を通じバッファードライバに信号を送り、Nch ドライバ Tr をオフさせると共に Pch 同期整流スイッチ Tr をオンさせます。
③Pch 同期整流スイッチ Tr のオン時間(オフタイム)は、内部で動的に最適化されています。オフタイムの経過後、PFM コンパレータは、VOUT 電圧が設定
電圧以上になっていると認識すると、PFM コンパレータより Nch ドライバ Tr をオンさせない信号を PFM コントロール回路へ送りますが、VOUT 電圧が設
定電圧以下のままの場合、続けて Nch ドライバ Tr のオンを開始します。
負荷電流に応じて、前記①②③の連動する動作の間隔を連続的に調整する事で、軽負荷から重負荷まで高効率に出力電圧を安定させています。
9/19
XCL101 シリーズ
■動作説明
<PFM スイッチング電流>
PFM スイッチング電流は、Nch ドライバ Tr に流れる電流を監視し、Nch ドライバ Tr に流れる電流を制限する値です。
負荷電流が PFM スイッチングエネルギーより過度に大きくなった場合、VOUT 電圧は下降し、コイル電流が Nch ドライバ Tr オフ期間中に下がらなくなります。こ
の時に内部回路遅延時間の影響を受け、PFM スイッチング電流以上の過度な電流が、Nch ドライバ Tr および Pch 同期整流スイッチ Tr に流れる可能性
があります。
<負荷切断機能、バイパスモード>
CE 端子に"L"電圧を入力すると、XCL101A タイプはスタンバイモード、XCL101C タイプはバイパスモードとなり昇圧動作に必要な回路を停止します。
スタンバイモードでは、負荷切断機能が動作し Nch ドライバ Tr と Pch 同期整流スイッチ Tr の両方がオフとなり、LX 端子と VOUT 端子間の導通が切断され
ると共に、寄生ダイオードコントロール回路が Pch 同期整流スイッチ Tr の寄生ダイオードのカソードを LX 端子に接続します。(①)
バイパスモードでは、Nch ドライバ Tr はオフし、Pch 同期整流スイッチ Tr は VLX>VOUT の時はオンし、寄生ダイオードコントロール回路が Pch 同期整流
スイッチ Tr の寄生ダイオードのカソードを VOUT 端子に接続します(②)。一方、VLX<VOUT の時は Pch 同期整流スイッチ Tr はオフし、寄生ダイオードのカソ
ードを VOUT 端子に接続します(②)。
注意：VBAT 電圧投入時は除く。
①
②
<VBAT-VOUT 電圧検出回路>
VBAT-VOUT 電圧検出回路は、VBAT 端子電圧と VOUT 端子電圧を比較し、どちらか高い電圧を IC の電源(VDD)となるように動作します。
また通常動作中、入力電圧が出力電圧より高くなった場合、Nch ドライバ Tr をオフし Pch 同期整流スイッチ Tr を常時オンする事により、入力電圧が出力
電圧へスルーするようにします(スルーモード)。入力電圧が出力電圧より低くなると、通常の昇圧動作へ自動的に戻ります。この検出回路はスタンバイモ
ード時には動作しません。一方、バイパスモード時は動作します。
＜突入電流防止機能＞
VBAT もしくは VCE 電源投入時、突入電流防止機能にて以下グラフの様に一定の電流で CL に電荷をチャージします。これにより VBAT 端子から VOUT 端子
への過大電流を抑制します。またこの電流値は VBAT 電圧に依存します。上記一定の電流で CL をチャージし VOUT 電圧が VBAT 電圧付近に達した後、本機
能は数百 μs～数 ms 後に解除され昇圧モード、バイパスモード、スルーモードに移行します。
突入防止電流特性例
CIN=4.7μF (LMK107BJ475MA)
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CIN=4.7μF (LMK107BJ475MA)
CL=10μF (LMK107BJ106MA)
CL=10μF (LMK107BJ106MA)
IOUT=1mA, Ta=25℃
IOUT=1mA, Ta=25℃
XCL101
シリーズ
■使用上の注意
1. 外付け部品及び本 IC の絶対最大定格を超えないように注意してください。
2. DC/DC コンバータの特性は本 IC の特性のみならず外付け部品に大きく依存しますので、各部品の仕様を参考の上、十分注意して部品選定を行ってく
ださい。特に負荷容量 CＬに使用するコンデンサの特性には注意し B 特性(JIS 規格)または X7R,X5R(EIA 規格)のセラミックコンデンサを使用してくだ
さい。
3. グランド配線を十分に強化してください。スイッチング時のグランド電流によるグランド電位の変動は、IC の動作を不安定にする場合がありますので、
特に IC のグランド端子付近の強化を行ってください。
4. 外付け部品は IC 近傍に実装するようにしてください。また配線のインピーダンスを下げるため、太く短く配線してください。
5. PFM スイッチング電流以上の過度の電流が Nch ドライバ Tr、Pch 同期整流スイッチ Tr に流れ IC を破壊する可能性があります。
6. バイパスモード時、内部 Pch 同期整流スイッチ Tr がオンし Lx 端子と VOUT 端子を導通させます。本バイパス動作時に定格を超えるような過度の電流
を VOUT 端子から引いた場合、Pch 同期整流スイッチ Tr を破壊する可能性があります。
7. CE 端子は、内部でプルアップまたはプルダウン等しておりません。CE 端子には確実に所定の電圧を印加してください。
8. 搭載コイルは本製品専用になります。他の用途で使用しないでください。
9. 高温時、製品ばらつきにより効率が低下する場合があります。高温時にご使用になる場合は十分評価の上、ご使用ください。
10. XCL101A タイプの場合、高温スタンバイ動作時の Pch 同期整流スイッチ Tr のリーク電流により出力電圧が上昇する場合があります。
11. 入出力電位差が小さい場合、スイッチングのエネルギーが大きくなり、リップル電圧が大きくなりすぎる可能性があります。
また負荷電流によってはリップル電圧が大きくなることがありますので CL 容量を追加してください。
12. 低い入力電圧で昇圧回路を起動した場合、出力電圧がおよそ 1.7V に達するまでの間、PFM スイッチング電流機能が動作せずコイル電流が重畳す
る場合があります。(下記図参照)
VBAT=VCE=0→0.9V、 VOUT=1.8V、 IOUT=1mA、 L=4.7μH、 CL=10μF、 Ta=25℃
V OUT
V BAT =V CE
VBAT=VCE:1.0V/div
V LX
VOUT:1.0V/div
VLX:2.0V/div
ILX:200mA/div
ILX
200[μs/div]
V OUT
V BAT =V CE
VBAT=VCE:1.0V/div
V LX
Zoom
VOUT:1.0V/div
VLX:2.0V/div
ILX:200mA/div
ILX
50[μs/div]
V BAT=V CE=0→1.7V、 VOUT=1.8V 、IOUT=1mA、 L=4.7μH、CL=10μF、 Ta=25℃
V BAT =V CE
V LX
V BAT=V CE:1.0V/div
V OUT
VOUT:1.0V/div
VLX:2.0V/div
ILX
ILX:200mA/div
200[μs/div]
V BAT =V CE
V LX
V OUT
VBAT=VCE:1.0V/div
V OUT:1.0V/div
Zoom
VLX:2.0V/div
ILX
ILX:200mA/div
50[μs/div]
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XCL101 シリーズ
■使用上の注意
13. CL 容量または負荷電流が過度に大きい場合、電源投入時に出力電圧立ち上がり時間が長くなり出力電圧が VBAT 電圧より十分に高くなるまでの間、
コイル電流が重畳する場合があります。
14. 入力電圧が出力電圧よりも高い場合、自動的にスルーモードとなります。入力電圧が出力電圧付近では昇圧モードとスルーモードを繰り返し、リップ
ル電圧が変動する場合があります。（下記図参照）
V BAT=V CE=3.316V,VOUT=3.412V,IOUT=3mA,L=4.7μH,CL=10μF,Ta=25℃
VOUT
V OUT:100mV/div
VBAT
V BAT:100mV/div
VLX
V LX:2.0V/div
200[μs/div]
15. XCL101A/XCL101C タイプの出力に外部から別の電源を接続した場合、IC を破壊する可能性があります。
16. 一時的、過渡的な電圧降下及び電圧上昇等の現象について、絶対最大定格を超える場合には、IC を劣化または破壊する可能性があります。
17. 当社では製品の改善、信頼性の向上に努めております。しかしながら、万が一のためにフェールセーフとなる設計およびエージング処理など、装置や
システム上で十分な安全設計をお願いします。
18. XCL101A タイプにて VBAT もしくは VCE 電源投入時、VOUT 端子電圧が突入防止電流以上の負荷電流により VBAT -0.35V 以上に上昇しない場合、昇圧
モードもしくはスルーモードの正常動作となりません。
19. XCL101C タイプにて VBAT 電源投入時、VOUT 端子電圧が突入防止電流以上の負荷電流により VBAT -0.35V 以上に上昇しない場合、バイパスモード
の正常動作となりません。
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XCL101
シリーズ
■使用方法
●レイアウトのご注意
1. VBAT 電位の変動を出来るだけ抑えるために VBAT 端子とグランド端子に最短でバイパスコンデンサ(CIN)を接続して下さい。
2. 各周辺部品はできる限り IC の近くに実装するようにして下さい。
3. 周辺部品は配線のインピーダンスを下げるため、太く短く配線してください。
4. グランド配線を十分に強化してください。スイッチング時のグランド電流によるグランド電位の変動は IC の動作を不安定にする場合があります。
5. 本製品はドライバ内蔵のためトランジスタのオン抵抗により発熱が生じます。
●基板レイアウト例
<Top View>
<Bottom View>
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XCL101 シリーズ
■特性例
(1) 出力電圧 - 出力電流特性例
XCL101C501BR-G
XCL101C331BR-G
5.8
Ta=25℃
Output Voltage:V OUT(V)
Output Voltage:V OUT(V)
3.7
3.5
3.3
VIN=1.5V
3.1
1.8V
3.0V
2.9
Ta=25℃
5.4
5.0
VIN=3.0V
4.6
3.6V
4.2V
4.2
0.01
0.1
1
10
100
1000
0.01
0.1
Output Current:IOUT (mA)
1
10
100
1000
Output Current:IOUT (mA)
(2) 効率 - 出力電流特性例
XCL101C501BR-G
100
100
80
80
60
3.0V
1.8V
VIN= 1.5V
40
Efficiency:EFFI(%)
Efficiency:EFFI(%)
XCL101C331BR-G
4.2V
3.6V
60
VIN= 3.0V
40
20
20
Ta=25℃
Ta=25℃
0
0.01
0.1
1
10
100
0
0.01
1000
0.1
1
10
100
1000
Output Current:IOUT (mA)
Output Current:IOUT (mA)
(3) リップル電圧 - 出力電流特性例
XCL101C501BR-G
XCL101C331BR-G
160
120
VIN=1.5V
1.8V
3.0V
80
40
0
0.01
0.1
1
10
Output Current:IOUT (mA)
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200
Ta=25℃
Ripple Voltage:Vr(mV)
Ripple Voltage:Vr(mV)
200
100
1000
160
Ta=25℃
VIN=3.0V
3.6V
4.2V
120
80
40
0
0.01
0.1
1
10
Output Current:IOUT (mA)
100
1000
XCL101
シリーズ
■特性例
(4) バイパス電圧 - 出力電流特性例
XCL101C501BR-G
XCL101C331BR-G
3.8
-40℃
3.6
Ta=25℃
3.5
VIN=5.0V
CE=0V
5.1
Output Voltage : V OUT (V)
3.7
Output Voltage : V OUT (V)
5.2
VIN=3.6V
CE=0V
85℃
3.4
3.3
3.2
3.1
5.0
-40℃
Ta=25℃
4.9
85℃
4.8
4.7
4.6
4.5
0
50
100
150
200
250
300
0
50
Output Current: IOUT (mA)
100
150
200
250
300
Output Current: IOUT (mA)
(5) 負荷過渡応答特性例
XCL101C331BR-G
XCL101C331BR-G
IOUT= 1.0mA→50mA
IOUT= 50mA→1.0mA
VOUT
VOUT
IOUT =50mA
IOUT SW
IOUT SW
IOUT =50mA
IOUT =1.0mA
IOUT =1.0mA
VBAT=VCE=1.8V, VOUT=3.3V, Ta=25℃, CIN=4.7μF, CL=10μF
VBAT=VCE=1.8V, VOUT=3.3V, Ta=25℃, CIN=4.7μF, CL=10μF
VOUT:50mV/Div, IOUT SW:1.0V/Div, Time:20μs
VOUT:50mV/Div, IOUT SW:1.0V/Div, Time:20μs
XCL101C501BR-G
XCL101C501BR-G
IOUT= 1.0mA→50mA
IOUT= 1.0mA→50mA
VOUT
VOUT
IOUT =50mA
IOUT SW
IOUT =1.0mA
IOUT SW
IOUT =50mA
IOUT =1.0mA
VBAT=VCE=3.0V, VOUT=5.0V, Ta=25℃, CIN=4.7μF, CL=10μF
VBAT=VCE=3.0V, VOUT=5.0V, Ta=25℃, CIN=4.7μF, CL=10μF
VOUT:50mV/Div, IOUT SW:1.0V/Div, Time:20μs
VOUT:50mV/Div, IOUT SW:1.0V/Div, Time:20μs
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XCL101 シリーズ
■外形寸法図
●CL-2025 パッケージ寸法 (unit: mm)
●参考パターンレイアウト (unit: mm)
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●参考メタルマスクデザイン (unit: mm)
XCL101
シリーズ
■外形寸法図
●CL-2025-02 パッケージ寸法 (unit: mm)
●参考パターンレイアウト (unit: mm)
●参考メタルマスクデザイン (unit: mm)
*CL-2025-02 の実装は精度 0.05mm 以内を推奨します。
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XCL101 シリーズ
■マーキング
マーク① 製品番号を表す。
シンボル
品名表記例
1
XCL101******-G
マーク② 出力電圧の整数部を表す。
1
6
①
③
⑤
3
②
④
2
5
4
XCL101A*****
XCL101C*****
出力電圧(V)
シンボル
出力電圧(V)
1.x
1
1.x
B
2.x
2
2.x
C
3.x
3
3.x
D
4.x
4
4.x
E
5.x
5
5.x
F
CL-2025/CL-2025-02
マーク③ 出力電圧の小数部を表す。
出力電圧(V)
シンボル
品名表記例
X.0
0
XCL101**0***-G
X.1
1
XCL101**1***-G
X.2
2
XCL101**2***-G
X.3
3
XCL101**3***-G
X.4
4
XCL101**4***-G
X.5
5
XCL101**5***-G
X.6
6
XCL101**6***-G
X.7
7
XCL101**7***-G
X.8
8
XCL101**8***-G
X.9
9
XCL101**9***-G
例（マーク②, ③）
シンボル
XCL101A33***-G
XCL101C28***-G
XCL101A50***-G
②
③
②
③
②
③
3
3
C
8
5
0
マーク④,⑤ 製造ロットを表す。
01～09, 0A～0Z, 11～9Z, A1～A9, AA～AZ, B1～ZZ を順番とする。
(但し、G, I, J, O, Q, W は除く。反転文字は使用しない。)
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シンボル
XCL101
シリーズ
1. 本書に記載された内容(製品仕様、特性、データ等)は、改善のために予告なしに変更す
ることがあります。製品のご使用にあたっては、その最新情報を当社または当社代理
店へお問い合わせ下さい。
2. 本書に記載された技術情報は、製品の代表的動作・応用を説明するものであり、工業
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ィオ／ビジュアル機器、計測機器、通信機器(端末)、ゲーム機器、パーソナルコンピュ
ータおよびその周辺機器、家電製品等)用に設計・製造しております。
4. 本書に記載の製品を、その故障や誤作動が直接人命を脅かしたり、人体に危害を脅か
す恐れのある装置やシステム(原子力制御、航空宇宙機器、輸送機器、交通信号機器、
燃焼制御、生命維持装置を含む医療機器、各種安全装置など)へ使用する場合には、事
前に当社へご連絡下さい。
5. 当社では製品の改善、信頼性の向上に努めております。しかしながら、万が一のため
にフェールセーフとなる設計およびエージング処理など、装置やシステム上で十分な
安全設計をお願いします。
6. 保証値を超えた使用、誤った使用、不適切な使用等に起因する損害については、当社
では責任を負いかねますので、ご了承下さい。
7. 本書に記載された内容を当社に無断で転載、複製することは、固くお断り致します。
トレックス・セミコンダクター株式会社
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