XCL221/XCL222 シリーズ JTR28008-000a4 0.5A コイル一体型降圧 DC/DC コンバータ（micro DC/DC） Preliminary ☆GreenOperation 対応 ■概要 XCL221/XCL222 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) 降圧 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 個追加するだけで最大 0.5A の電源回路を作ることが出来ます。コイルを内蔵しておりますの で基板レイアウトが容易になり、部品配置や配線引き回しによる誤動作やノイズ等を最小限に抑えることができます。 入力電圧範囲は 2.5V～5.5V。出力電圧範囲は 0.8V～3.6V まで内部にて設定可能です。発振周波数は 1.2MHz、回路方式は同 期整流を採用しております。動作モードは、過渡応答特性に優れた“HiSAT-COT(*)制御”で、用途に応じて、“PWM 制御”と“PWM/PFM 自動切替制御”のどちらか一つを選択することができます。“PWM 制御”は出力リップル電圧を小さく抑えることができます。“PWM/PFM 自動切替制御”は軽負荷時から重負荷の全負荷領域で高効率を実現します。 ソフトスタート時間は内部にて 0.3ms (TYP.)に設定されており出力電圧を高速に立ち上げます。UVLO (Under Voltage Lock Out) を内蔵しており、入力電圧が 1.6V (min.)以下は内部ドライバ Tr.を強制的にオフさせます。 CE=Low 時は CL ディスチャージ機能により CL (負荷容量)の電荷を引き抜き、消費電流を 1.0μA 以下に抑えます。 (*) HiSAT-COT: 独自の高速過渡応答技術の名称。 ■特長 ■用途 ●Wearable Device ●Tablet ●SSD(Solid State Drive) ●Mobile phone ●PND(Portable Navigation Device) ■代表標準回路 入力電圧範囲 出力電圧 発振周波数 出力電流 効率 制御方式 : : : : : : 保護回路 : 機能 : コンデンサ 動作周囲温度 パッケージ 環境への配慮 : : : : 2.5V～5.5V 0.8V～3.6V 1.2MHz 0.5A 93% (VIN=5.0V,VOUT=3.3V/200mA) HiSAT-COT 制御 100% デューティーサイクル PWM 制御 (XCL221) PWM/PFM 自動切替制御 (XCL222) サーマルシャットダウン 電流制限 (垂下) 短絡保護 ソフトスタート UVLO CL ディスチャージ セラミックコンデンサ対応 -40℃～+105℃ CL-2025-02 EU RoHS 指令対応、鉛フリー ■ 代表特性例 XCL222B181ER-G (VOUT=1.8V) 7 1 Lx VIN 6 2 AGND 0.5A CL 10μF PGND 5 3 VOUT CIN 4.7μF CE 4 8 1/15 XCL221/XCL222 シリーズ Preliminary ■ブロック図 L1 L2 Inductor Short Protection VOUT CFB R1 High Side Current Limit Phase Compensation R2 Error Amp. AGND VIN Comparator S R Vref with Soft Start CE Control Logic, UVLO Thermal Shutdown CE Synch Buffer Drive Logic Q Minimum On Time Generator Lx VIN VOUT PGND PWM/PFM Selector * XCL221 シリーズは“PWM/PFM Selector”部が PWM 制御に固定されます。XCL222 シリーズは“PWM/PFM Selector”部が PWM/PFM 自動切替制御に固定されます。 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 XCL221①②③④⑤⑥-⑦ XCL222①②③④⑤⑥-⑦ DESIGNATOR PWM 固定制御 PWM/PFM 自動切替制御 SYMBOL ITEM Type ① B DESCRIPTION Refer to Selection Guide Output Voltage options e.g.)1.2V → ②=1, ③=2 1.25V → ②=1, ③=C Output Voltage ②③ 08～36 0.05V Increments: 0.05=A,0.15=B,0.25=C,0.35=D,0.45=E,0.55=F,0.65=H, 0.75=K,0.85=L,0.95=M ④ Oscillation Frequency 1 ⑤⑥-⑦(*1) Package (Order Unit) ER-G 1.2MHz CL-2025-02 (3,000pcs/Reel) (*1) “-G”は、ハロゲン＆アンチモンフリーかつ EU RoHS 対応製品です。 ●セレクションガイド 2/15 TYPE OUTPUT VOLTAGE CL AUTODISCHARGE B Fixed Yes LATCH or SHORT PROTECTION Yes UVLO CHIP ENABLE CURRENT LIMIT SOFTSTART THERMAL SHUTDOWN Yes Yes Yes Fixed Yes XCL221/XCL222 Preliminary シリーズ ■端子配列 ＊2 番端子及び 5 番端子は必ず GND 接続して下さい。 ＊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 GND 接続して下さい。 ＊接続方法については基板レイアウトを参照して下さい。 BOTTOM VIEW ■ 端子説明 PIN NUMBER PIN NAME FUNCTIONS 1 2 3 4 5 6 7 8 Lx AGND VOUT CE PGND VIN L1 L2 Switching Output Analog Ground Fixed Output Voltage PIN Chip Enable Power Ground Power Input Inductor Electrodes Inductor Electrodes ■ 機能表 PIN NAME CE SIGNAL STATUS Low Stand-by High Active * CE 端子は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 VIN Pin Voltage VIN -0.3 ~ + 6.2 V LX Pin Voltage VOUT Pin Voltage VLx Vout - 0.3 ~ VIN + 0.3 or + 6.2(*1) - 0.3 ~ VIN + 0.3 or + 4.0 (*2) V V CE Pin Voltage VCE - 0.3 ~ + 6.2 V Power Dissipation Operating Ambient Temperature Storage Temperature Pd Topr Tstg 1000 - 40 ~ + 105 - 55 ~ + 125 mW ℃ ℃ 各電圧定格は GND を基準とします。 (*1) 最大値は VIN + 0.3V と+ 6.2V のいずれか低い電圧になります。 (*2) 最大値は VIN + 0.3V と+ 4.0V のいずれか低い電圧になります。 3/15 XCL221/XCL222 シリーズ Preliminary ■電気的特性 Ta=25℃ ●XCL221Bxx1ER-G/XCL222Bxx1ER-G PARAMETER SYMBOL Output Voltage VOUT Operating Voltage Range VIN Maximum Output Current IOUTMAX UVLO Voltage (*2) VUVLO Quiescent Current (XCL222) Quiescent Current (XCL221) CONDITIONS When connected to external conponets, IOUT =30mA When connected to external components(*1), VIN =<C-1> Vout=0.6V, Voltage which Lx pin holding ”L” level (*6) MIN. TYP. MAX. UNITS CIRCUIT <E-1> <E-2> <E-3> V ① 2.5 - 5.5 V ① 500 - - mA ① 1.35 2.0 2.48 V ③ Iq VOUT =VOUT(E) ×1.1V - 15 25 μA ② Iq VOUT =VOUT(E) ×1.1V - 250 450 μA ② VCE =0V - 0.0 1.0 μA ② <E-5> <E-6> <E-7> ns ① Stand-by Current ISTB Minimum ON time (*2) tONmin Thermal Shutdown TTSD - 150 - ℃ ① THYS - 30 - ℃ ① Thermal shutdown Hysteresis LxSW ”H” ON Resistance LxSW ”L” ON Resistance (*4) LxSW ”H” Leakage Current LxSW ”L” Leakage Current Current Limit (*5) Output Voltage VOUT=0.6V, ILX=100mA (*3) - 0.24 0.37 Ω ④ RLXL VOUT=VOUT(T) × 1.1V, ILX=100mA (*3) - 0.16 0.30 Ω ④ ILeakH VIN=5.5V, VCE=0V, VOUT=0V, VLX=5.5V - 0.0 30.0 μA ⑤ ILeakL VIN=5.5V, VCE=0V, VOUT=0V, VLX=0V - 0.0 1.0 μA ⑤ ILIMH VOUT=0.6V, ILx until Lx pin oscillates 1.3 1.5 2.5 A ⑥ - ±100 - ppm/℃ ① 1.4 - VIN V ③ AGND - 0.3 V ③ VIN=5.5V, VCE=5.5V, VOUT=0V -0.1 - 0.1 μA ⑤ VIN=5.5V, VCE=0V, VOUT=0V -0.1 - 0.1 μA ⑤ 0.10 0.30 0.50 ms ③ 0.17 0.27 0.37 V ③ 50 - 210 4.7 300 - Ω ⑦ μH - - 700 - mA - (VOUT・Δtopr) Characteristics VIN =VCE=<C-1>, IOUT=1mA RLXH ΔVOUT/ Temperature When connected to external components, CE”H” Voltage VCEH CE”L” Voltage VCEL CE”H” Current ICEH CE”L” Current ICEL IOUT=30mA -40℃≦Topr≦105℃ VOUT=0.6V, Applied voltage to VCE, Voltage changes Lx to “H” level (*6) VFB=0.6V, Applied voltage to VCE, Voltage changes Lx to “L” level (*6) VCE=0V→5.0V, VOUT=VOUT(T)V × 0.9 Soft-start Time tSS Short Protection VSHORT Threshold Voltage CL Discharge Inductance RDCHG L Inductor Rated Current IDC After "H" is fed to CE, the time by when clocks are generated at Lx pin. Sweeping VOUT, VOUT voltage which Lx becomes “L” level (*6) VCE=0V, VOUT=4.0V Test Freq.=1MHz ∆T=+40deg VOUT (T)=設定電圧 測定条件: 特に指定無き場合、VIN=5.0V, VCE=5.0V, (*1) 入出力電圧差(降圧差)が小さい場合、最大電流に到達する前に、100%デューティサイクルとなることがあります。 100%デューティサイクル状態からさらに電流を引くとPchドライバのON抵抗により出力電圧の降下を起こします。 (*2) ヒステリシス動作電圧幅を含みます。 (*3) RLXH=(VIN – Lx測定電圧) / 100mA, RLXL=Lx端子測定電圧 / 100mA (*4) XCL222シリーズは設計値となります。 (*5) (*6) 電流制限はコイルに流れる電流のピークの検出レベルを示します。 "H"=VIN～VIN-1.2V, 4/15 "L"=-0.1V～+ 0.1V XCL221/XCL222 Preliminary シリーズ ■電気的特性 ●SPEC Table (VOUT, tONmin) NOMINAL OUTPUT VOLTAGE VOUT VOUT(T) <E-1> MIN. <E-2> TYP. <E-3> MAX. <C-1> VIN 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45 1.50 1.55 1.60 1.65 1.70 1.75 1.80 1.85 1.90 1.95 2.00 2.05 2.10 2.15 2.20 0.784 0.833 0.882 0.931 0.980 1.029 1.078 1.127 1.176 1.225 1.274 1.323 1.372 1.421 1.470 1.519 1.568 1.617 1.666 1.715 1.764 1.813 1.862 1.911 1.960 2.009 2.058 2.107 2.156 0.800 0.850 0.900 0.950 1.000 1.050 1.100 1.150 1.200 1.250 1.300 1.350 1.400 1.450 1.500 1.550 1.600 1.650 1.700 1.750 1.800 1.850 1.900 1.950 2.000 2.050 2.100 2.150 2.200 0.816 0.867 0.918 0.969 1.020 1.071 1.122 1.173 1.224 1.275 1.326 1.377 1.428 1.479 1.530 1.581 1.632 1.683 1.734 1.785 1.836 1.887 1.938 1.989 2.040 2.091 2.142 2.193 2.244 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.58 2.67 2.75 2.83 2.92 3.00 3.08 3.17 3.25 3.33 3.42 3.50 3.58 3.67 tONmin fOSC=1.2MHz <E-5> <E-6> <E-7> MIN. TYP. MAX. 187 198 210 222 233 245 257 268 280 292 303 315 327 338 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 267 283 300 317 333 350 367 383 400 417 433 450 467 483 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 347 368 390 412 433 455 477 498 520 542 563 585 607 628 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 NOMINAL OUTPUT VOLTAGE VOUT VOUT(T) <E-1> MIN. <E-2> TYP. <E-3> MAX. <C-1> VIN 2.25 2.30 2.35 2.40 2.45 2.50 2.55 2.60 2.65 2.70 2.75 2.80 2.85 2.90 2.95 3.00 3.05 3.10 3.15 3.20 3.25 3.30 3.35 3.40 3.45 3.50 3.55 3.60 2.205 2.254 2.303 2.352 2.401 2.450 2.499 2.548 2.597 2.646 2.695 2.744 2.793 2.842 2.891 2.940 2.989 3.038 3.087 3.136 3.185 3.234 3.283 3.332 3.381 3.430 3.479 3.528 2.250 2.300 2.350 2.400 2.450 2.500 2.550 2.600 2.650 2.700 2.750 2.800 2.850 2.900 2.950 3.000 3.050 3.100 3.150 3.200 3.250 3.300 3.350 3.400 3.450 3.500 3.550 3.600 2.295 2.346 2.397 2.448 2.499 2.550 2.601 2.652 2.703 2.754 2.805 2.856 2.907 2.958 3.009 3.060 3.111 3.162 3.213 3.264 3.315 3.366 3.417 3.468 3.519 3.570 3.621 3.672 3.75 3.83 3.92 4.00 4.08 4.17 4.25 4.33 4.42 4.50 4.58 4.67 4.75 4.83 4.92 5.00 5.08 5.17 5.25 5.33 5.42 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50 tONmin fOSC=1.2MHz <E-5> <E-6> <E-7> MIN. TYP. MAX. 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 355 361 366 371 377 382 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 508 515 523 530 538 545 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 650 660 670 680 689 699 709 ■標準回路例 7 1 Lx VIN 6 2 AGND 0.5A CL 10μF VALUE PGND 5 3 VOUT CIN 4.7μF CIN 10V/4.7μF CL 10V/10μF CE 4 8 PRODUCT NUMBER LMK105BBJ475MVLF(Taiyo Yuden) LMK107BJ475KA (TaiyoYuden) C1608X5R1A475K (TDK) C2012X7R1A475M(TDK) LMK105CBJ106MVLF(Taiyo Yuden) LMK107BBJ106MALT (TaiyoYuden) C1608X5R1A106K (TDK) C2012X7R1A106M(TDK) (注意): コイルは本製品専用になります。 本製品以外の用途で使用しないで下さい。 5/15 XCL221/XCL222 シリーズ Preliminary ■動作説明 XCL221/XCL222 シリーズの内部は、基準電圧源,エラーアンプ,コンパレータ,位相補償回路,最小オンタイム発生回路,出力電圧調整 抵抗,Pch MOS ドライバ Tr.,同期整流用 Nch MOS スイッチ Tr.,電流制限回路,UVLO 回路,サーマルシャットダウン回路,短絡保護回 路,PWM/PFM 選択回路等で構成されています。(BLOCK DIAGRAM 参照) L1 L2 Inductor Short Protection VOUT R1 CFB High Side Current Limit Phase Compensation R2 AGND Error Amp. Comparator S Q Logic R Vref with Soft Start CE VIN CE Control Logic, UVLO Thermal Shutdown Minimum On Time Generator Synch Buffer Drive VIN VOUT Lx PGND PWM/PFM Selector BLOCK DIAGRAM 制御方式は、オンタイム制御方式と低出力電圧リップル対応の高速過渡応答を特長とする HiSAT-COT (Hight Speed circuit Architecture for Transient with Constant On Time)制御です。 オン時間（ton)を入力電圧と出力電圧により決定し、一定時間 Pch MOS ドライバ Tr.をオンします。オフ時間(toff)は基準電圧と R1,R2 を 通ってフィードバックされた電圧をエラーアンプで比較し、エラーアンプの出力に位相補償をかけコンパレータに送ります。コンパレータで は、この信号と基準電圧を比較し、基準電圧を下回ると SR ラッチをセットし、再度オン期間となります。こうすることでオフ期間が最適な デューティ比に制御された PWM 動作となり、出力電圧を安定させています。位相補償回路では、エラーアンプの周波数特性の最適化と、 出力で生じるリップル電圧と相似なランプ波を発生しエラーアンプの出力信号に変調をかけています。これにより、セラミックコンデンサな どの低 ESR コンデンサを使用しても安定した帰還系が得られ、高速過渡応答と出力電圧の安定化が実現されています。 <最小オンタイム発生回路> 入力電圧と出力電圧に依存したオン時間（ton）を発生します。オン時間は次式のように設定されます。 fOSC=1.2MHz ton(μs)=VOUT/VIN×0.833 <発振周波数> 入力電圧と出力電圧により決定されるオン時間（ton）により、発振周波数は次式で求めることができます。 fOSC (MHz)=VOUT(V) / (VIN(V)×ton(μs)) <100%デューティサイクルモード> 入出力電位差が小さく、重負荷時においては Pch MOS ドライバ Tr.のオンを継続する 100%デューティサイクルモードとなる場合があり ます。100%デューティサイクルモードにより軽負荷から重負荷までの全負荷条件および入出力電圧差が小さい条件においても、高い出 力電圧安定性と高速な応答性が達成されます。 <エラーアンプ> エラーアンプは出力電圧監視用のアンプです。出力電圧を内部抵抗 R1、R2 で分割された電圧がフィードバックされ、基準電圧と比較 されます。基準電圧より高い電圧がフィードバックされるとエラーアンプの出力電圧は高くなるように動作します。エラーアンプの周波数特 性は、内部で最適化されています。 <基準電圧源、ソフトスタート機能> 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。 CE 端子に“H”電圧を入力した後、エラーアンプに接続された基準電圧がソフトスタート期間に線形的に増加するように構成されていま す。これにより、出力電圧を内部抵抗 R1、R2 で分割された電圧と基準電圧が釣り合った状態で制御され、出力電圧は基準電圧の増加 に比例して上昇します。この動作により、入力電流の突入防止と出力電圧の滑らかな上昇が可能となります。 ソフトスタート期間内に出力電圧が設定出力電圧に到達しない、例えば重負荷や大容量出力コンデンサが接続され状況では、内部抵 抗 R1、R2 で分割された電圧と基準電圧の釣り合いが崩れた状態となりますが、電流制限機能が働き入力電流の過度な増加を防止し 出力電圧の滑らかな上昇を可能にしています。 6/15 XCL221/XCL222 Preliminary シリーズ ■動作説明 <PWM/PFM 選択回路> PWM 制御（XCL221 シリーズ）は、連続導通モードとなり負荷によらず入力電圧と出力電圧により決定されるオン時間（ton）により安定 した発振周波数で動作します。 PWM/PFM 自動切替制御（XCL222 シリーズ）は、軽負荷時に非連続導通モードになり発振周波数を低下させスイッチング損失を低減 し効率を改善します。 <CE 機能> CE 端子に“H”電圧を入力することで動作を開始します。CE 端子に“L”電圧を入力するとシャットダウン状態に出来ます。シャットダウン 状態では、IC の消費電流は 0μA（TYP.)となります。また、Pch MOS ドライバ Tr.と同期整流用 Nch MOS スイッチ Tr.は OFF となりま す。CE 端子は CMOS 入力となっており、シンク電流は 0μA となります。 <UVLO 機能> VIN 端子電圧が 2.00V(TYP.) 以下になると内部回路の動作不安定による誤パルス出力防止のため、Pch MOS ドライバ Tr.を強制的 にオフした状態にします。 VIN 端子電圧が 2.10V(TYP.)以上になるとスイッチング動作を行います。UVLO 機能が解除されることでソフト スタート機能が働き出力立上げ動作が開始されます。UVLO での停止は、シャットダウンではなくパルス出力を停止している状態なので 内部回路は動作しています。 <サーマルシャットダウン> 熱破壊から IC を保護するためチップ温度の監視を行っています。チップ温度が 150℃(TYP.)に達するとサーマルシャットダウンが働く よう設計されております。Pch MOS ドライバ Tr.と同期整流用 Nch MOS スイッチ Tr.をオフに固定し、スイッチングを停止します。電流供 給を止めることによりチップ温度が 120℃(TYP.)まで下がると再びソフトスタートを使い出力を立ち上げ直します（自動復帰）。 <短絡保護機能> B タイプの短絡保護回路は、誤って出力を GND とショートしてしまった場合などに、本製品および入出力に接続されているデバイスを 保護するための機能です。短絡保護回路は出力電圧を監視し、短絡保護閾値電圧を下回った場合、Pch MOS ドライバ Tr.をオフさせラ ッチをかけます。一旦ラッチ状態になりますと、CE 端子から IC を一度オフにしてから立ち上げ直すか、電源の再投入を行うことで動作を 再開します。 <CL 高速ディスチャージ機能> B タイプは CE 端子に L レベル信号を入力した時（IC スタンバイ時）に、VOUT 端子に接続された Nch MOS ドライバ Tr.により出力コン デンサ CL の電荷を高速ディスチャージします。IC 停止時に出力コンデンサの電荷が残っていることによるアプリケーションの誤動作を 防ぐことが可能です。 Output Voltage Dischage characteristics V=VOUT(T) × e R DCHG = 210Ω(TY P) C L=10μF -t /τ t について展開すると t = τLn (VOUT(T) / V) 4.5 Output Voltage: VOUT(V) V : 放電後の出力電圧, VOUT(T): 設定電圧, t :放電時間 τ: CL×RDCHG CL : 出力コンデンサ（CL）の容量値 RDCHG : CL 放電抵抗の抵抗値 但し、電源電圧によって変化する。 5.0 VOUT = -1.2V VOUT = 1.8V -VOUT = 3.3V --- 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Discharge Time: t(ms) <電流制限(Current Limit)> XCL221/XCL222 シリーズの電流制限回路は、Lx 端子に接続された P-ch MOS ドライバトランジスタを流れる電流を監視し電流制限 しております。 一定電流以上ドライバ電流が流れると電流制限機能が動作し Lx 端子から出力するパルスを任意のタイミングでオフさ せます。 過電流状態でなくなれば通常の動作にもどります。 7/15 XCL221/XCL222 シリーズ Preliminary ■使用上の注意 1) 一時的、過渡的な電圧降下およ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、劣化または破壊する可能性があります。 2) DC/DC コンバータのようなスイッチングレギュレータはスパイクノイズやリップル電圧が生じます。これらは周辺部品(コイルのインダク タンス値、コンデンサ、周辺部品の基板レイアウト)によって大きく影響されます。設計される際は十分に実機にてご確認下さい。 3) 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、各部品の仕様書及び標準回路例を参考 の上、部品選定を行って下さい。特に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 サを使用して下さい。 4) グランド配線を十分強化して下さい。スイッチング時の電流による GND の変動は、IC の動作を不安定にさせる場合があるので、特に PGND と AGND 端子付近の強化を行って下さい。 5) 外付け部品はできる限り IC の近くに実装するようにして下さい。また、配線のインピーダンスを下げるため、太く短く配線して下さい。 6) HiSAT-COT 制御の特長として、負荷による入力から出力の電力損失の影響によってオフ時間が変化するため、発振周波数が変動い たします。また、100%デューティサイクルモードによってオン時間の変動も許可されています。そのため、外付け部品の特性、基板レ イアウト、入力電圧、出力電圧、負荷電流等によって発振周波数が変わりますのでご注意下さい。 7) 最小オンタイム発生回路で発生するオン時間は、本製品の内部の伝搬遅延により入力電圧と出力電圧の比通りのオン時間とならな い場合があります。 8) 電流制限値は、本製品の内部の伝搬遅延により、実際のコイル電流は電気的特性を超えることがあります。 9) CE 端子は CMOS 入力端子となっています。オープンで使用しないで下さい。また、入力やグランドと接続する場合、1MΩ までの抵抗 をご利用下さい。ピン間ショートによる本製品および入出力に接続されているデバイスの誤動作を防ぐため、抵抗を接続することを推 奨致します。 10) ソフトスタート期間終了時に出力電圧が短絡保護閾値電圧を下回った場合、動作を停止します。 11) PWM/PFM 自動切替制御は軽負荷時に非連続導通モードになりますが、入出力電圧差が小さい場合やコイルのインダクタンス値が 標準回路例に記載の値より大きい場合、軽負荷時にコイル電流が逆流して、パルススキップできず、軽負荷時の効率が悪化する場 合があります。 12) 入力電圧が低い場合、電流制限がかからない場合があります。 13) 入出力電圧差が小さい場合、負荷安定度が悪くなることがあります。 14) 低温時や DC バイアスによる CL の容量抜けなどで、容量が不足した状態で負荷変動を行うと、100％デューティサイクルモードで動 作することがあります。必要に応じて CL を増強してください。 15) 低温時や DC バイアスによる CL の容量抜けなどで、容量が不足する場合、Duty が安定しないことがあります。 必要に応じて CL を増強してください。 16) 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。 8/15 XCL221/XCL222 Preliminary シリーズ ■使用上の注意 17)基板レイアウト上の注意 配線のインピーダンスが高い場合、出力電流によるノイズの回り込みや位相ずれを起こしやすくなり、動作が不安定になる事があり ますので入力コンデンサ(CIN)、出力コンデンサ(CL)はできる限り IC の近くに実装して下さい。 (1) VIN の変動をできるだけ抑える為に VIN 端子と PGND 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為、太く短く配線して下さい。 (4) スイッチング時の GND 電流による GND 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 GND 配線を十分強化して 下さい。 (5) 本製品はドライバ内蔵のため負過電流とドライバ Tr.の ON 抵抗により発熱が生じますのでご注意ください。 <参考パターンレイアウト> (TOP VIEW) (BACK SIDE TOP VIEW) 9/15 XCL221/XCL222 シリーズ Preliminary ■特性例 (1) 出力電圧 - 出力電流特性例 XCL222B121ER-G XCL221B121ER-G Vin=2.5V Vin=3.3V Vin=4.2V Vin=5.0V 1.3 1.2 1.1 1.4 Output Voltage: VOUT [V] Output Voltage: VOUT [V] 1.4 Vin=2.5V Vin=3.3V Vin=4.2V Vin=5.0V 1.3 1.2 1.1 1.0 1.0 0.1 1 10 100 0.1 1000 1 Output Current: IOUT [mA] 1.9 1.8 1.7 Output Voltage: VOUT [V] Output Voltage: VOUT [V] Vin=3.0V Vin=3.6V Vin=4.2V Vin=5.0V 2.0 1.6 1000 Vin=3.0V Vin=3.6V Vin=4.2V Vin=5.0V 1.9 1.8 1.7 1.6 0.1 1 10 100 1000 0.1 1 Output Current: IOUT [mA] 10 100 1000 Output Current: IOUT [mA] XCL221B331ER-G XCL222B331ER-G 3.5 3.5 Vin=4.2V Vin=5.0V Vin=5.5V Output Voltage: VOUT [V] Output Voltage: VOUT [V] 100 XCL222B181ER-G XCL221B181ER-G 2.0 3.4 3.3 3.2 Vin=4.2V Vin=5.0V Vin=5.5V 3.4 3.3 3.2 3.1 3.1 0.1 1 10 100 Output Current: IOUT [mA] 10/15 10 Output Current: IOUT [mA] 1000 0.1 1 10 100 Output Current: IOUT [mA] 1000 XCL221/XCL222 Preliminary シリーズ ■特性例 (2) 効率 - 出力電流特性例 XCL222B121ER-G 100 80 80 Efficiency: EFFI [%] Efficiency: EFFI [%] XCL221B121ER-G 100 60 40 20 0.1 1 10 100 Output Current: IOUT [mA] 40 Vin=2.5V Vin=3.3V Vin=4.2V Vin=5.0V 20 Vin=2.5V Vin=3.3V Vin=4.2V Vin=5.0V 0 60 0 0.1 1000 1 100 80 80 Efficiency: EFFI [%] 100 60 40 20 60 40 20 Vin=3.0V Vin=3.6V Vin=4.2V Vin=5.0V Vin=3.0V Vin=3.6V Vin=4.2V Vin=5.0V 0 0 0.1 1 10 1000 XCL222B181ER-G XCL221B181ER-G 100 1000 0.1 1 10 100 1000 Output Current: IOUT [mA] Output Current: IOUT [mA] XCL222B331ER-G XCL221B331ER-G 100 80 Efficiency: EFFI [%] Efficiency: EFFI [%] 10 100 Output Current: IOUT [mA] 60 40 20 Vin=4.2V Vin=5.0V Vin=5.5V 0 0.1 1 10 100 1000 Output Current: IOUT [mA] 11/15 XCL221/XCL222 シリーズ Preliminary ■特性例 (3) リップル電圧 - 出力電流特性例 12/15 XCL221B121ER-G XCL222B121ER-G XCL221B181ER-G XCL222B181ER-G XCL221B331ER-G XCL222B331ER-G XCL221/XCL222 Preliminary シリーズ ■外形寸法図 ●CL-2025-02 (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。 13/15 XCL221/XCL222 シリーズ Preliminary ■MARKING RULE ●CL-2025-02 マーク① 製品番号を表す。 1 ① ② ③ ⑤ 3 ④ 2 6 5 4 MARK PRODUCT SERIES 7 XCL221B*****-G 8 XCL222B*****-G マーク② 出力電圧の整数部と発振周波数を表す。 MARK Type OUTPUT Oscillation VOLTAGE(V) Frequency(MHz) N P R 0.x 1.x B 2.x S PRODUCT SERIES XCL22*B0*1**-G 1.2 3.x XCL22*B1*1**-G XCL22*B2*1**-G XCL22*B3*1**-G マーク③ 出力電圧の小数部を表す。 OUTPUT VOLTAGE(V) MARK PRODUCT SERIES X.0 0 XCL22***0***-G X.05 A XCL22***A***-G X.1 1 XCL22***1***-G X.15 B XCL22***B***-G X.2 2 XCL22***2***-G X.25 C XCL22***C***-G X.3 3 XCL22***3***-G X.35 D XCL22***D***-G X.4 4 XCL22***4***-G X.45 E XCL22***E***-G X.5 5 XCL22***5***-G X.55 F XCL22***F***-G X.6 6 XCL22***6***-G X.65 H XCL22***H***-G X.7 7 XCL22***7***-G X.75 K XCL22***K***-G X.8 8 XCL22***8***-G X.85 L XCL22***L***-G X.9 9 XCL22***9***-G X.95 M XCL22***M***-G 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。) 14/15 XCL221/XCL222 Preliminary 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、工業所 有権、その他の権利に対する保証または許諾するものではありません。 3. 本書に記載された製品は、通常の信頼度が要求される一般電子機器(情報機器、オーデ 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 15/15