XC9244/XC9245シリーズ

XC9244/XC9245 シリーズ
JTR0520-002
400mA 降圧同期整流 DC/DC コンバータ
☆GreenOperation 対応
■概要
XC9244/XC9245 シリーズは、セラミックコンデンサ対応で 0.65ΩPch ドライバ Tr.および 0.45ΩNch スイッチ Tr.を内蔵した降圧同期整流 DC/DC コン
バータです。外付け部品はコイルとコンデンサのみを使用し最大 400mA まで安定した電流を供給できます。
XC9244/XC9245 シリーズは、出力電圧内部設定品で出力電圧を 0.8V～4.0V(精度±2.0%)、0.05V ステップで選択できます。
発振周波数は 1.2MHz と高く、外付け部品を小さくすることができます。
パッケージは USPN-6 です。USPN-6 は高さやスペースに制限があるアプリケーションに最適です。
制御方式は、PWM 制御(XC9244)、PWM/PFM 自動切り替え制御(XC9245)の選択ができます。XC9245 シリーズは軽負荷時に PFM 制御で動作するこ
とで、軽負荷から重負荷までの全領域で高効率を実現します。
スタンバイ時には全回路を停止することにより消費電流を 1.0μA 以下に抑えます。
CL 高速ディスチャージ機能でスタンバイ時に VOUT-VSS 間の内部スイッチをオンさせて内部抵抗を介して CL の電荷を放電させます。この機能によってス
タンバイ時の VOUT 後段のアプリケーションの誤動作を防ぎます。
ソフトスタート時間は内部で 0.25ms（TYP.）に設定してあり高速に出力電圧を立ち上げることができます。
熱破壊から IC を保護するため XC9244/XC9245 シリーズは、積分ラッチ方式の電流制限機能を設けています。
UVLO(Under Voltage Lock Out)機能を内蔵しており入力電圧 2.25V(MAX.)以下では内部ドライバ Tr を強制的にオフさせます。
■特長
■用途
内蔵ドライバ
0.65ΩPch ドライバ Tr.
:
●携帯電話
0.45ΩNch 同期整流スイッチ Tr.
●Bluetooth 機器
入力電圧範囲
:
●PDA、携帯情報端末
出力電圧範囲
:
0.8V ～ 4.0V (0.05V ステップ)
高効率
:
90% (TYP.) *
●携帯ゲーム機
2.3V ～ 6.0V
出力電流
:
400mA
●デジタルカメラ、ビデオカメラ
発振周波数
:
1.2MHz (設定周波数精度±15%)
●コードレスホン
最大デューティ比
:
100%
●ノート PC
機能
電流制限（定電流+積分ラッチ方式）
CL 高速ディスチャージ
ソフトスタート
出力コンデンサ
:
セラミックコンデンサ対応
制御方式
:
PWM 固定制御 (XC9244)
PWM/PFM 自動切替制御
(XC9245)
■代表標準回路
動作周囲温度
:
-40℃～+85℃
パッケージ
:
USPN-6
環境への配慮
:
EU RoHS 指令対応、鉛フリー
■代表特性例
XC9244/XC9245A33C
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
L
VIN
CE
CIN
(ceramic)
VOUT
400mA
CE
VOUT
VSS
CL
(ceramic)
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
100
Lx
Efficiency : EFFI (%)
VIN
80
60
VIN=4.2V
40
VIN=5.0V
20
PWM Control
VIN=4.2V
5.0V
0
0.1
1
10
100
1000
Output Current : IOUT (mA)
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XC9244/XC9245 シリーズ
■ブロック図
XC9244/XC9245 シリーズ A タイプ
Phase
Compensation
VOUT
Current Feedback
Current Limit
CFB
R1
PWM
Comparator
Error Amp.
Synch.
Buffer
Drive
Logic
CEB
R2
Vref with
Soft Start,
CE
VIN
Lx
PWM/PFM
Selector
UVLO Comparator
Ramp Wave
Generator
OSC
UVLO
R3
CE
Control
Logic
CEB
R4
CE
VSS
■ 製品分類
1) 品番ルール
XC9244①②③④⑤⑥－⑦ PWM 固定制御
XC9245①②③④⑤⑥－⑦ PWM/PFM 自動切替制御
DESIGNATOR
ITEM
SYMBOL
①
Type
A
②③
Output Voltage
08～40
④
Oscillation Frequency
C
Package (Order Unit)
7R-G
⑤⑥-⑦
(*1)
DESCRIPTION
セレクションガイド参照
出力電圧 (オプション)
e.g. 1.2V → ②=1, ③=2
1.25V → ②=2, ③=C
0.05V ステップ: 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
1.2MHz
USPN-6 (5,000/Reel)
(*1) ”-G”は、ハロゲン＆アンチモンフリーかつ RoHS 対応製品です。
2) セレクションガイド（Selection Guide)
TYPE
OUTPUT
VOLTAGE
CL
AUTO-DISCHARGE
LATCH
UVLO
CHIP
ENABLE
CURRENT
LIMIT
SOFT-START TIME
A
Fixed
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
Fixed
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XC9244/XC9245
シリーズ
■端子配列
VSS 6
1 VOUT
Lx 5
2 VSS
VIN 4
3 CE
USPN-6
(BOTTOM VIEW)
* VSS 端子(2,6 番端子)は使用時に必ず短絡して下さい。
■端子説明
PIN NUMBER
PIN NAME
FUNCTIONS
4
VIN
Power Input
2,6
VSS
Ground
3
CE
Chip Enable
1
VOUT
Output Voltage Monitor
5
Lx
Switching Output
■機能表
XC9244/XC9245 シリーズ A タイプ
PIN NAME
CE
SIGNAL
STATUS
L
Stand-by
H
Active
*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
VIN Pin Voltage
VIN
-0.3～+6.5
V
Lx Pin Voltage
VLx
-0.3～VIN+0.3 or +6.5 (*1)
V
VOUT Pin Voltage
VOUT
-0.3～VIN+0.3 or +6.5 (*1)
V
CE Pin Voltage
VCE
-0.3～ +6.5
V
Lx Pin Current
ILx
±1500
mA
Pd
100
mW
Power Dissipation
USPN-6
Operating Ambient Temperature
Topr
-40～+85
℃
Storage Temperature
Tstg
-55～+125
℃
各電圧定格は VSS 端子を基準とする。
(*1)最大値は VIN+0.3 と+6.5 のいずれか低い方になります。
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XC9244/XC9245 シリーズ
■電気的特性
XC9244/XC9245
Ta=25℃
PARAMETER
SYMBOL
Output Voltage
VOUT
Operating Voltage Range
VIN
Maximum Output Current
IOUTMAX
UVLO Voltage
VUVLO
Quiescent Current
Iq
Stand-by Current
ISTB
Oscillation Frequency
fOSC
PFM Switch Current
PFM Duty Limit
(*3)
IPFM
(*3)
DTYLIMIT_PFM
CONDITIONS
When connected to external components,
VIN=VCE=5.0V, IOUT=30mA
When connected to external components
(*1)
,VIN=VCE=VOUT(E)+2.0V,
VIN=VCE,VOUT=0V,Voltage which Lx pin
holding “L” level
(*2,*9)
MIN.
TYP.
MAX.
UNITS
CIRCUIT
<E-1>
<E-2>
<E-3>
V
①
2.3
-
6.0
V
①
400
-
-
mA
①
1.60
1.90
2.25
V
③
VIN=VCE=5.0V, VOUT=VOUT(E) × 1.1V
-
18
30
μA
②
VIN=5.0V, VCE=0V, VOUT=0V
-
0.0
1.0
μA
②
1020
1200
1380
kHz
①
125
180
235
mA
①
-
230
300
%
①
When connected to external components,
VIN=VCE=5.0V, IOUT=200mA
When connected to external components,
VIN=VCE = (C-1) , IOUT=1mA
VIN=VCE= (C-2), IOUT=1mA
Maximum Duty Cycle
DMAX
VIN=VCE =5.0V, VOUT=VOUT(E) × 0.9V
100
-
-
%
③
Minimum Duty Cycle
DMIN
VIN=VCE=5.0V, VOUT=VOUT(E) × 1.1V
-
-
0
%
③
Efficiency
EFFI
-
<E-4>
-
%
①
Lx SW”H”ON Resistance
RLXH
-
0.65
0.85
Ω
④
Ω
-
1.00
μA
⑤
Lx SW”L”ON Resistance
When connected to external components,
VIN=VCE=VOUT(E) +1.5V, IOUT =100mA
(*4)
VIN=VCE=5.0V, VOUT=0V, ILX=100mA
(*5)
RLXL
VIN=VCE=5.0V
-
Lx SW”H” Leakage Current
ILeakH
VIN=VOUT=5.0V, VCE=0V, VLX=0V
-
0.00
Lx SW”L” Leakage Current
(*7)
ILeakL
VIN=VOUT=5.0V, VCE=0V, VLX=5.0V
-
0.00
1.00
μA
⑤
ILIM
VIN=VCE=5.0V, VOUT=VOUT(E) ×0.9V
700
900
1200
mA
⑥
-
±100
-
ppm/℃
①
(*8)
0.65
(*6)
(*7)
Current Limit
0.45
(*6)
Output Voltage Temperature
ΔVOUT/
Characteristics
(VOUT・ΔTopr)
CE ”H” Voltage
VCEH
VIN=5.0V, VOUT=0V, Applied voltage to
(*9)
VCE,Voltage changes Lx to “H” level
1.20
-
6.00
V
③
CE ”L” Voltage
VCEL
VIN=5.0V, VOUT=0V, Applied voltage to
(*9)
VCE,Voltage changes Lx to “L” level
VSS
-
0.25
V
③
CE ”H” Current
ICEH
VIN=5.0V, VCE=5.0V, VOUT=0V
-0.1
-
0.1
μA
⑤
CE ”L” Current
ICEL
VIN=5.0V, VCE=0V, VOUT=0V
-0.1
-
0.1
μA
⑤
Soft-Start Time
tSS
-
0.25
-
ms
①
Latch Time
tLAT
0.50
1.00
5.00
ms
⑦
CL Discharge
RDCHG
50
120
200
Ω
⑧
IOUT=30mA, -40℃≦Topr≦85℃
When connected to external components,
VIN=5.0V, VCE=0V → 5.0V, IOUT=1mA
VIN=VCE=5.0V, VOUT=0.8×VOUT(E),
Short Lx at 1Ω resistance
(*10)
VIN=5.0V, VCE=0V, VOUT=5.0V
測定条件：特に指定無き場合、VIN=5.0V, VOUT (E) =設定電圧
(*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%duty となることがあります。
100%duty 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) 規格は UVLO 検出電圧、UVLO 解除電圧のヒステリシス動作電圧幅を含みます。
UVLO 解除電圧は、Lx 端子が"H"になる VIN 電圧となります。
(*3) IPFM および DTYLIMIT_PFM は PFM 制御時のみ機能するため、XC9244 シリーズでは除外します。
(*4) EFFI = {[(出力電圧)×(出力電流)]÷[(入力電圧)×(入力電流)]}×100
(*5) ON 抵抗 = ( VIN - Lx 端子測定電圧) / 100mA
(*6) 設計値
(*7) 高温時においては最大 10μA 程度リークする場合があります。
(*8）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。
(*9) "H" ＝ VIN～VIN - 1.2V, "L" ＝ + 0.1V ～ - 0.1V
(*10) ラッチ時間は動作状態から抵抗 1Ω を介して VOUT を GND に短絡させ、電流制限パルス発生から Lx= 0V となるまでの時間です。
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XC9244/XC9245
シリーズ
■電気的特性
SPEC Table
1) IPFM,DTYLIMIT_PFM,VOUT,EFFI
NOMINAL
OUTPUT
IPFM
DTYLIMIT_PFM
<C-1>
<C-2>
VOLTAGE
VOUT
EFFI (TYP.)
<E-1>
<E-2>
<E-3>
MIN.
TYP.
MAX.
0.80
0.784
0.800
0.816
77
0.85
0.833
0.850
0.867
78
0.90
0.882
0.900
0.918
79
0.95
0.931
0.950
0.969
80
1.00
0.980
1.000
1.020
81
1.05
1.029
1.050
1.071
82
1.10
1.078
1.100
1.122
83
1.15
1.127
1.150
1.173
84
1.176
1.200
1.224
85
1.225
1.250
1.275
85
1.274
1.300
1.326
86
1.35
1.323
1.350
1.377
86
1.40
1.372
1.400
1.428
86
1.45
1.421
1.450
1.479
86
1.50
1.470
1.500
1.530
87
1.55
1.519
1.550
1.581
87
1.60
1.568
1.600
1.632
87
1.65
1.617
1.650
1.683
87
1.70
1.666
1.700
1.734
88
1.75
1.715
1.750
1.785
88
1.80
1.764
1.800
1.836
88
1.85
1.813
1.850
1.887
88
1.90
1.862
1.900
1.938
89
1.95
1.911
1.950
1.989
89
2.00
1.960
2.000
2.040
89
2.05
2.009
2.050
2.091
89
2.10
2.058
2.100
2.142
89
2.107
2.150
2.193
90
2.156
2.200
2.244
90
2.205
2.250
2.295
90
2.30
2.254
2.300
2.346
90
2.35
2.303
2.350
2.397
90
2.40
2.352
2.400
2.448
91
2.45
2.401
2.450
2.499
91
2.50
2.450
2.500
2.550
91
2.55
2.499
2.550
2.601
91
2.60
2.548
2.600
2.652
91
2.65
2.597
2.650
2.703
91
2.70
2.646
2.700
2.754
92
VOUT(E)
1.20
3.6V
1.25
2.3V
1.30
2.15
2.20
2.25
VOUT(E)+2.0V
VOUT(E)+0.5V
<E-4>
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XC9244/XC9245 シリーズ
■電気的特性
SPEC Table
1) IPFM,DTYLIMIT_PFM,VOUT,EFFI
NOMINAL
OUTPUT
IPFM
DTYLIMIT_PFM
<C-1>
<C-2>
VOLTAGE
EFFI
VOUT
(TYP.)
<E-1>
<E-2>
<E-3>
MIN.
TYP.
MAX.
2.75
2.695
2.750
2.805
92
2.80
2.744
2.800
2.856
92
2.85
2.793
2.850
2.907
92
2.90
2.842
2.900
2.958
92
2.95
2.891
2.950
3.009
92
3.00
2.940
3.000
3.060
92
3.05
2.989
3.050
3.111
92
3.10
3.038
3.100
3.162
93
3.15
3.087
3.150
3.213
93
3.20
3.136
3.200
3.264
93
3.25
3.185
3.250
3.315
93
3.30
3.234
3.300
3.366
93
3.283
3.350
3.417
93
VOUT(E)
3.35
3.40
VOUT(E)+2.0V
VOUT(E)+0.5V
<E-4>
3.332
3.400
3.468
93
3.45
3.381
3.450
3.519
93
3.50
3.430
3.500
3.570
93
3.55
3.479
3.550
3.621
93
3.60
3.528
3.600
3.672
93
3.65
3.577
3.650
3.723
93
3.70
3.626
3.700
3.774
93
3.75
3.675
3.750
3.825
94
3.80
3.724
3.800
3.876
94
3.85
3.773
3.850
3.927
94
3.90
3.822
3.900
3.978
94
3.95
3.871
3.950
4.029
94
4.00
3.920
4.000
4.080
94
6/24
XC9244/XC9245
シリーズ
■標準回路例
L
VIN
VIN
CE
CIN
Lx
CE
VOUT
VSS
(ceramic)
VOUT
400mA
CL
(ceramic)
●使用部品
L
CIN
CL
MANUFACTURE
PRODUCT NUMBER
RATED VOLTAGE / INDUCTANCE
DIMENTION (mm)
TDK
SPM3012-4R7
4.7μH
3.2 x 3.0 x h1.2
TAIYO YUDEN
NR3015-4R7
4.7μH
3.0 x 3.0 x h1.5
Coilcraft
EPL3015-4R7
4.7μH
3.2 x 3.2 x h1.55
TAIYO YUDEN
LMK212ABJ475KG
10V / 4.7μF
2.0 x 1.25 x h1.4
CM105X5R475K10A
10V / 4.7μF
1.6 x 0.8 x h1.0
LMK212ABJ106KG
10V / 10μF
2.0 x 1.25 x h1.4
CM105X5R106M10A
10V / 10μF
1.6 x 0.8 x h1.0
KYOCERA
TAIYO YUDEN
KYOCERA
7/24
XC9244/XC9245 シリーズ
■動作説明
XC9244/XC9245シリーズの内部は、基準電圧源、ランプ波回路、エラーアンプ、PWMコンパレータ、位相補償回路、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 等で構成されています。(下記のブロック図参照)
内部基準電圧とVOUT端子より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、PWM動作時の
スイッチングのONタイムを決定するためにPWMコンパレータに信号を入力します。PWMコンパレータでは、エラーアンプから来た信号とランプ波回路か
ら来たランプ波を電圧レベルとして比較し、出力をバッファードライブ回路に送り、Lxよりスイッチングのデューティ幅として出力します。この動作を連続的
に行い出力電圧を安定させています。
また、カレントフィードバック回路により、スイッチング毎のPch MOSドライバTr.の電流がモニタリングされており、エラーアンプの出力信号に多重帰還信
号として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、出力電圧の安定化が図ら
れています。
XC9244/XC9245 シリーズ A タイプ
Phase
Compensation
VOUT
Current Feedback
Current Limit
CFB
R1
Error Amp.
PWM
Comparator
Logic
CEB
R2
Vref with
Soft Start,
CE
VIN
Synch.
Buffer
Drive
Lx
PWM/PFM
Selector
UVLO Comparator
Ramp Wave
Generator
OSC
UVLO
R3
R4
CEB
CE
Control
Logic
CE
VSS
＜基準電圧源＞
基準電圧源は、本ICの出力電圧を安定にするための基準になる電圧です。
＜ランプ波回路＞
スイッチング周波数はこの回路により決定されています。周波数は内部で1.2MHzに固定化されております。ここで生成されたクロックでPWM動作に必
要なランプ波が作られており、また、各内部回路が同期しています。
＜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。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。基準電圧より低い電
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。エラーアンプの出力信号は位相補償されて、最適化された後ミキサーに
送られます。
ミキサーでは最適化されたエラーアンプ出力信号をカレントフィードバック信号で変調をかけています。その信号がPWMコンパレータに送られます。
8/24
XC9244/XC9245
シリーズ
■動作説明
＜電流制限＞
XC9244/XC9245シリーズの電流制限回路は、Lxに接続されたPch MOSドライバTr.を流れる電流を監視しており、電流制限と機能停止の複合となって
います。
①一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。
②Pch MOSドライバTr.がオフされることで電流制限回路はリミット検知状態から解除されます。
③次のパルスのタイミングでPch MOSドライバTr.はオンしますが、この時過電流状態であれば直ちにPch MOSドライバTr.はオフします。
④過電流状態でなくなれば通常の動作になります。
①～③を繰り返しながら過電流状態がなくなるのを待ちます。数msの間 過電流状態が続き①～③の動作を繰り返すとPch MOSドライバTr.のオフ状態
をラッチする機能が働き機能停止となります。一旦機能停止状態になると、CE端子にLレベルを入力後、Hレベルを入力するか、VINの電源再投入を行うこ
とで動作を再開します。機能停止状態は、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。電流制限は、
XC9244/XC9245シリーズではTYP.=900mAとなっております。
尚、ラッチ時間は周囲のノイズによる影響にて電流リミット検知状態から解除されることがあり基板の状態によってはラッチ時間が長くなる場合やラッチ動
作に至らない場合があります。入力容量はできる限り IC の近くに配置するようにして下さい。
＜UVLO 回路＞
VIN が 1.6V 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.を強制的にオフします。 VIN が 2.25V を越える
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。瞬時的に VIN が UVLO 動作電
圧より降下した場合もソフトスタートは動作します。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。
＜PFM スイッチ電流＞
(* 1)
PFM 動作時は、コイルに流れる電流がある一定電流(IPFM)に達するまで Pch MOS ドライバ Tr.をオンします。このときの Pch MOS ドライバ Tr.のオン
時間(tON)は次式によって決定されます。(図 IPFM ① 参照）
tON = L × IPFM / (VIN - VOUT)
<PFM デューティ制限>
(* 1)
PFM 時の最大 DUTY 比（DTYLIMIT_PFM）を TYP.=230%程度と定めています。よって降圧差が少ない場合などの duty が広がる条件では IPFM に達しなく
とも Pch MOS ドライバ Tr.をオフすることがあります。(図 IPFM ② 参照）
(* 1) XC9244 シリーズでは除外します。
9/24
XC9244/XC9245 シリーズ
■動作説明
<CL 高速ディスチャージ機能>
XC9244/XC9245 シリーズは、ブロック図内 VOUT-VSS 間に接続された Nch MOS スイッチ Tr.により CE 端子信号 L レベル入力時（IC スタンバ
イ時）出力コンデンサ（CL）の電荷を高速ディスチャージすることが可能です。IC 停止時に CL 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。放電時間は、この CL 放電抵抗と CL によって決定されます。CL 放電抵抗を RDCHG とし 出力コンデンサの容
量値を CL としたとき、その時定数τ= CL×RDCHG が定まり、次式によって出力電圧の放電時間が求められます。
V = VOUT(E)×e
-t /τ
また t について展開すると t = τln (VOUT(E) /V)
Output Voltage Dischage Characteristics
RDCHG=120Ω(TYP)
100
V : 放電後の出力電圧, VOUT(E) : 設定電圧, t:放電時間
CL : 出力コンデンサの容量値
RDCHG : CL 放電抵抗の抵抗値
CL=10μF
CL=20μF
CL=50μF
90
Output Voltage (Relative Value)
100 = Setting Voltage Value
τ: CL×RDCHG
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
10
20
30
40
50
Discharge Time t (ms)
<CE 端子の機能>
XC9244/XC9245 シリーズは、CE 端子に L レベルを入力することでスタンバイ状態に出来ます。スタンバイ状態では、IC の消費電流は 0μA(TYP.)とな
ります。また、Lx 端子はハイインピーダンス、VOUT 端子は CL 高速ディスチャージが働きます。
CE 端子に H レベルを入力することで動作開始します。
CE 端子の入力は、CMOS 入力になっておりシンク電流は 0μA(TYP.)となります。
1) XC9244/XC9245 シリーズ CE 端子使用例
(A)
SW_CE
状態
ON
スタンバイ
OFF
動作
SW_CE
状態
ON
動作
OFF
スタンバイ
(B)
<ソフトスタート機能>
XC9244/XC9245 シリーズのソフトスタート時間は 0.25ms(TYP.)程度に内部にて最適化されております。
このソフトスタート時間は VCE 立ち上り時より出力電圧が設定電圧の 90％に到達するまでの時間としております。
10/24
XC9244/XC9245
シリーズ
■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 コンバーターのようなスイッチングレギュレータにおきまして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) 入力電位差が大きく、軽負荷時においては細い duty が出力され、その後 0％duty を数周期の間保持する状態があります。
4) 入力電位差が小さく、重負荷時においては太い duty が出力され、その後 100％duty を数周期の間保持する状態があります。
V OUT：100mV/div
ILx：100mA/div
V Lx：5V/div
Horizon：200μsec/div
5) 本 IC では電流制限回路により、コイルのピーク電流を監視しております。入出力電位差が大きい場合や負荷電流が大きい場合にピーク電流
が増加する為、電流制限がかかりやすくなり動作が不安定になる可能性があります。尚、次式にてピーク電流は示されます。
Ipk = (VIN - VOUT)×OnDuty / (2×L×fOSC) + IOUT
L：コイルのインダクタンス値
fOSC：発振周波数
6) 電流制限を超えるような過電流(ピーク電流)が一定時間流れた場合には内蔵 Pch ドライバ Tr.をオフさせます。電流制限を検知し、内蔵 Pch
ドライバ Tr.をオフさせるまでの時間は電流制限分の電流が流れますので、コイル等周辺部品の定格には十分ご注意下さい。
7) ラッチ時間は基板の状態によって電流制限検知状態から解除され長くなる場合やラッチ動作に至らない場合があります。入力容量はできる
限り IC の近くに配置するようにして下さい。
8) 本 IC の動作電圧範囲外ではご使用なさらないで下さい。
9) 外付け部品および本 IC の絶対最大定格を超えないようにご注意下さい。
10) 本 IC を高温状態で使用した場合、ドライバ Tr.のリーク電流により無負荷状態では出力電圧が入力電圧レベルまで上昇することがあります。
11) 電流制限は 1200mA (MAX.)となっておりますが、それ以上の電流が流れることがあります。
VOUT を GND にショートさせ電流制限を働かせた場合、Pch MOS ドライバ Tr.がオンの時はコイルの両端に入力電圧分の電位差が発生して
いるのでコイル電流の時間変化率が大きいのに対し、Nch MOS スイッチ Tr.がオンの時は VOUT が GND にショートしている為コイル両端の
電位差がほぼないので、コイル電流の時間変化率が非常に小さくなります。この動作が繰り返され回路の遅延時間も手伝ってコイル電流は
本来制限される電流量を超えたある電流値に収束します。但しこの場合でも過電流状態が数 ms の間続くと回路がラッチされます。コイル
の絶対最大定格には十分ご注意ください。
① Pch MOS ドライバ Tr.に電流制限(ILIM)まで電流が流れます。
② 回路の遅延時間により ILIM の判定から Pch ドライバ Tr.のオフまで ILIM 以上の電流が流れます。
③ コイル両端の電位差が無いため、コイル電流の時間変化率が非常に小さくなります。
④ 電流制限により数 ms の間、VLx は細い duty で発振します。
⑤ ラッチ機能が働き、機能停止となります。
11/24
XC9244/XC9245 シリーズ
■使用上の注意
12) VIN の変動をできるだけ抑えるために VIN と VSS に最短でバイパスコンデンサ(CIN)を接続して下さい。IC と CIN の距離が離れすぎると動作が
不安定になることがあります。
13) VIN＜2.5V においては電流制限の特性上、最大負荷電流が 400mA 以下になることがあります。
14) 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。
■ レイアウト上の注意
1) VIN 電位の変動をできるだけ抑える為に VIN 端子と VSS 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 IOUT の電流と Pch MOS ドライバ Tr.の ON 抵抗と Nch MOS スイッチ Tr.の ON 抵抗により発熱が生じます。
推奨レイアウトパターン
1 層目
基板実装図
12/24
2 層目
XC9244/XC9245
シリーズ
■測定回路図
13/24
XC9244/XC9245 シリーズ
■特性例
(1)効率 - 出力電流特性例（コイル別比較）
XC9244A12C(VIN=3.6V)
XC9245A12C(VIN=3.6V)
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
L=4.7μH,CL=10μF(LMK212BJ106)
80
60
SPM3012(TDK)
NR3015(TAIYO YUDEN)
EPL3015(Coilcraft)
40
20
L=4.7μH,CL=10μF(LMK212BJ106)
100
Efficiency : EFFI (%)
100
Efficiency : EFFI (%)
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
80
60
SPM3012(TDK)
NR3015(TAIYO YUDEN)
EPL3015(Coilcraft)
40
20
0
0
0.1
1
10
100
0.1
1000
1
10
100
Output Current : IOUT (mA)
Output Current : IOUT (mA)
(1)効率 - 出力電流特性例
XC9244/XC9245A12C
XC9244/XC9245A18C
100
1000
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
100
80
60
4.2V
3.6V
40
20
PWM Control
VIN=2.3V
3.6V
4.2V
Efficiency : EFFI (%)
Efficiency : EFFI (%)
VIN=2.3V
0
10
100
1000
4.2V
40
PWM Control
VIN=3.6V
4.2V
3.6V
20
0.1
1
10
100
Output Current : IOUT (mA)
Output Current : IOUT (mA)
XC9244/XC9245A33C
(2)出力電圧 - 出力電流特性例
XC9244/XC9245A12C
1000
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
80
60
VIN=4.2V
40
VIN=5.0V
20
PWM Control
VIN=4.2V
5.0V
1.30
Output Voltage : VOUT (V)
Efficiency : EFFI (%)
1
0
1.28
1.25
VIN=2.3V,3.6V,4.2V
1.23
1.20
1.18
1.15
1.13
1.10
0.1
1
10
100
Output Current : IOUT (mA)
14/24
60
0
0.1
100
80
1000
0.1
1
10
100
Output Current : IOUT (mA)
1000
XC9244/XC9245
シリーズ
■特性例
(2)出力電圧 - 出力電流特性例
XC9244/XC9245A18C
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
1.88
VIN=3.6V,4.2V
1.85
3.40
Output Voltage : VOUT (V)
Output Voltage : VOUT (V)
1.90
XC9244/XC9245A33C
1.83
1.80
1.78
1.75
1.73
1.70
3.38
3.35
VIN=4.2V,5.0V
3.33
3.30
3.28
3.25
3.23
3.20
0.1
1
10
100
1000
0.1
1
10
100
Output Current : IOUT (mA)
Output Current : IOUT (mA)
(3)リップル電圧 - 出力電流特性例
XC9244/XC9245A12C
XC9244/XC9245A18C
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
PWM/PFM Automatic
Switching Control
VIN=2.3V
PWM Control
3.6V
VIN=2.3V,3.6V,4.2V
4.2V
80
60
40
20
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
100
Ripple Voltage : Vr (mV)
Ripple Voltage : Vr (mV)
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
100
1000
80
60
PWM Control
VIN=3.6V,4.2V
PWM/PFM Automatic
Switching Control
VIN= 3.6V
4.2V
40
20
0
0
0.1
1
10
100
0.1
1000
Output Current : IOUT (mA)
1
10
100
1000
Output Current : IOUT (mA)
(4)出力電圧 - 周囲温度特性例
XC9244/XC9245A33C
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
80
60
PWM Control
VIN=4.2V,5.0V
40
PWM/PFM Automatic
Switching Control
VIN=4.2V
5.0V
20
1.98
Output Voltage :Vout (V)
Ripple Voltage : Vr (mV)
100
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
1.94
1.90
VIN=2.3V,3.6V,5.0V
1.86
1.82
1.78
1.74
1.70
1.66
1.62
0
0.1
1
10
100
Output Current : IOUT (mA)
1000
-50
-25
0
25
50
75
100
Ambient temperture: Ta (℃)
15/24
XC9244/XC9245 シリーズ
■特性例
1.5
(6)発振周波数 - 入力電圧特性例
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
1.4
VIN=2.3V
VIN=3.6V
1.3
Oscillation Freqency : fOSC(MHz)
Oscillation Freqency : fOSC(MHz)
(5)発振周波数 - 周囲温度特性例
1.2
1.1
1.0
VIN=5.0V
0.9
0.8
-50
-25
0
25
50
75
1.5
1.4
Ta=25℃,85℃
1.3
1.2
1.1
1.0
Ta=-40℃
0.9
0.8
100
1.5
2.5
40
40
35
35
VIN=2.3V,3.6V,5.0V
25
20
15
10
5
0
6.5
30
Ta=25℃,85℃
25
20
15
10
Ta=-40℃
5
0
-50
-25
0
25
50
75
100
1.5
2.5
VIN=2.3V
VIN=3.6V
VIN=5.0V
-50
-25
0
25
50
4.5
5.5
6.5
(10)CE"H"電圧 - 入力電圧特性例
CE"H" Voltage : VCEH (V)
(9)CE"H"電圧 - 周囲温度特性例
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
3.5
Input Voltage: VIN (V)
Ambient temperture: Ta (℃)
CE"H" Voltage : VCEH (V)
5.5
(8)消費電流 - 入力電圧特性例
Quiescent Current : Iq (μA)
Quiescent Current : Iq (μA)
(7)消費電流 - 周囲温度特性例
75
Ambient temperture: Ta (℃)
16/24
4.5
Input Voltage: VIN (V)
Ambient temperture: Ta (℃)
30
3.5
100
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
Ta=-40℃
Ta=85℃
Ta=25℃
1.5
2.5
3.5
4.5
5.5
Input Voltage: VIN (V)
6.5
XC9244/XC9245
シリーズ
■特性例
1.6
1.4
VIN=2.3V
1.2
1.0
VIN=3.6V
0.8
0.6
0.4
0.2
VIN=5.0V
0.0
-50
-25
0
25
50
75
(12)Lx SW "H"ON抵抗 - 入力電圧特性例
Lx SW "H"ON Resistance : RLxH (Ω)
Lx SW "H"ON Resistance : RLxH (Ω)
(11)Lx SW "H"ON抵抗 - 周囲温度特性例
1.6
1.4
1.2
Ta=25℃
1.0
Ta=85℃
0.8
0.6
0.4
Ta=-40℃
0.2
0.0
100
1.5
2.5
Ambient temperture: Ta (℃)
1.4
1.2
1.0
VIN=3.6V
0.6
0.4
0.2
VIN=5.0V
0.0
-50
-25
0
25
50
75
1.4
1.2
1.0
Ta=-40℃
Ta=25℃
0.8
Ta=85℃
0.6
0.4
0.2
0.0
100
1.5
2.5
4.5
5.5
6.5
(16)CL放電抵抗 - 入力電圧特性例
300
300
250
250
CL Discharge : RDCHG(Ω)
CL Discharge : RDCHG(Ω)
3.5
Input Voltage: VIN (V)
(15)CL放電抵抗 - 周囲温度特性例
VIN=2.3V
150
100
50
6.5
1.6
Ambient temperture: Ta (℃)
200
5.5
(14)"Lx SW "L"ON抵抗 - 入力電圧特性例
Lx SW "L"ON Resistance : RLxL (Ω)
Lx SW "L"ON Resistance : RLxL (Ω)
1.6
VIN=2.3V
4.5
Input Voltage: VIN (V)
(13)Lx SW "L"ON抵抗 - 周囲温度特性例
0.8
3.5
VIN=3.6V,5.0V
0
200
Ta=25℃
Ta=85℃
150
100
50
Ta=-40℃
0
-50
-25
0
25
50
75
Ambient temperture: Ta (℃)
100
1.5
2.5
3.5
4.5
5.5
6.5
Input Voltage: VIN (V)
17/24
XC9244/XC9245 シリーズ
■特性例
(17)PFMスイッチ電流 - 周囲温度特性例
VOUT(E)=0.8V,CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
VOUT(E)=0.8V,CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
VIN=2.3V
VIN=3.6V
VIN=5.0V
-50
-25
0
25
50
75
250
230
210
190
170
150
130
110
90
70
50
PFM Switch Current : IPFM (mA)
PFM Switch Current : IPFM (mA)
250
230
210
190
170
150
130
110
90
70
50
(18)PFMスイッチ電流 - 入力電圧特性例
Ta=-40℃
Ta=25℃
Ta=85℃
1.5
100
2.5
4.5
5.5
6.5
Input Voltage: VIN (V)
Ambient temperture: Ta (℃)
(19)電流制限 - 周囲温度特性例
(20)電流制限 - 入力電圧特性例
1200
1200
1100
1100
Current Limit : ILIM (mA)
Current Limit : ILIM (mA)
3.5
1000
Ta=85℃
1000
900
VIN=3.6V
800
VIN=5.0V
700
600
VIN=2.3V
500
400
900
800
Ta=25℃
700
Ta=-40℃
600
500
400
-50
-25
0
25
50
75
100
1.5
2.5
3.5
4.5
5.5
6.5
Input Voltage: VIN (V)
Ambient temperture: Ta (℃)
(21)UVLO電圧 - 周囲温度特性例
(22)ソフトスタート時間 - 周囲温度特性例
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
2.2
Soft Start Time: tSS (μs)
UVLO Voltage : UVLO (V)
2.3
2.1
2.0
1.9
1.8
1.7
1.6
1.5
-50
-25
0
25
50
75
Ambient temperture: Ta (℃)
18/24
100
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
VOUT=2.0V
VOUT=4.0V
VOUT=0.8V
-50
-25
0
25
50
75
Ambient temperture: Ta (℃)
100
XC9244/XC9245
シリーズ
■特性例
(23)起動波形例
XC9244/XC9245A12C
XC9244/XC9245A18C
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
VIN=5.0V
IOUT=1mA
VIN=5.0V
IOUT=1mA
VOUT ：0.5V/div
VOUT ：0.5V/div
CE ：0V⇒5.0V
CE ：0V⇒5.0V
100μs/div
100μs/div
XC9244/XC9245A33C
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
VIN=5.0V
IOUT=1mA
VOUT ：1.0V/div
CE ：0V⇒5.0V
100μs/div
19/24
XC9244/XC9245 シリーズ
■特性例
(24)負荷過渡応答特性例
XC9244A18C
XC9244A18C
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
IOUT=1mA⇒100mA
VOUT ：50mV/div
50μs/div
IOUT=1mA⇒300mA
VOUT ：50mV/div
XC9244A18C
XC9244A18C
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
IOUT=300mA⇒1mA
IOUT=100mA⇒1mA
VOUT ：50mV/div
VOUT ：50mV/div
200μs/div
20/24
50μs/div
200μs/div
XC9244/XC9245
シリーズ
■特性例
(24)負荷過渡応答特性例
XC9245A18C
XC9245A18C
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
IOUT=1mA⇒300mA
IOUT=1mA⇒100mA
VOUT ：50mV/div
50μs/div
VOUT ：50mV/div
XC9245A18C
50μs/div
XC9245A18C
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
CIN=4.7μF(LMK212BJ475)
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
L=4.7μH(SPM3012),CL=10μF(LMK212BJ106)
IOUT=100mA⇒1mA
IOUT=300mA⇒1mA
VOUT ：50mV/div
VOUT ：50mV/div
200μs/div
200μs/div
21/24
XC9244/XC9245 シリーズ
■外形寸法図
●USPN-6 パッケージ寸法
●USPN-6 参考パターンレイアウト
0.15
22/24
●USPN-6 参考メタルマスクデザイン
0.25
0.2
0.25
0.2
0.2
0.2
6
5
4
6
5
4
1
0.45
2
0.45
3
0.15
0.1
1
0.45
2 0.45 3
0.1
XC9244/XC9245
シリーズ
■ マーキング
マーク① 製品シリーズ及び出力電圧範囲を表す。
XC9244 シリーズ
●USPN-6
1
① ②
3
③ ④
2
6
5
4
シンボル
電圧範囲
電圧ステップ
品名表記例
A
0.8～3.7
0.1
XC9244A08C**-G ～ XC9244A37C**-G
B
0.85～3.75
0.05
XC9244A0LC**-G ～ XC9244A3KC**-G
C
3.8～4.0
0.1
XC9244A38C**-G ～ XC9244A40C**-G
C
3.85～3.95
0.05
XC9244A3LC**-G ～ XC9244A3MC**-G
電圧ステップ
品名表記例
XC9245 シリーズ
シンボル
電圧範囲
D
0.8～3.7
0.1
XC9245A08C**-G ～ XC9245A37C**-G
E
0.85～3.75
0.05
XC9245A0LC**-G ～ XC9245A3KC**-G
F
3.8～4.0
0.1
XC9245A38C**-G ～ XC9245A40C**-G
F
3.85～3.95
0.05
XC9245A3LC**-G ～ XC9245A3MC**-G
マーク② 標準品：製品機能を表す。
シンボル
シンボル
出力電圧
出力電圧
0
0.8
0.85
F
2.3
2.35
1
0.9
0.95
H
2.4
2.45
2
1.0
1.05
K
2.5
2.55
3
1.1
1.15
L
2.6
2.65
4
1.2
1.25
M
2.7
2.75
5
1.3
1.35
N
2.8
2.85
6
1.4
1.45
P
2.9
2.95
7
1.5
1.55
R
3.0
3.05
8
1.6
1.65
S
3.1
3.15
9
1.7
1.75
T
3.2
3.25
A
1.8
1.85
3.8
U
3.3
3.35
B
1.9
1.95
3.9
V
3.4
3.45
C
2.0
2.05
4.0
X
3.5
3.55
D
2.1
2.15
3.85
Y
3.6
3.65
E
0.8
0.85
3.95
Z
3.7
3.75
マーク③,④ 製造ロットを表す。01～09、0A～0Z、11～9Z、AA～AZ、B1～ZZ を繰り返す。
(但し、G, I, J, O, Q, W は除く。反転文字は使用しない。)
23/24
XC9244/XC9245 シリーズ
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トレックス・セミコンダクター株式会社
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