XCL213/XCL214シリーズ

XCL213/XCL214 シリーズ
JTR28005-001
1.5A コイル一体型降圧 DC/DC コンバータ（micro DC/DC）
☆GreenOperation 対応
■概要
XCL213/XCL214 シリーズは、コイルと制御 IC を一体化した超小型 (2.5mm×3.2mm, 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 1.5A 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 2.7V～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 3.0MHz、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可能です。“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 2.0V (TYP.)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。
■用途
●Note Book PC
●Tablet PC
●SSD
●Mobile phone
●Projector
●Printer
■代表標準回路
■特長
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
:
:
:
:
2.7V～5.5V
0.8V～3.6V
3.0MHz
1.5A
92% (VIN=5.0V,VOUT=3.3V/500mA)
HiSAT-COT 制御
100% デューティーサイクル
PWM 制御 (XCL213)
PWM/PFM 自動切替制御 (XCL214)
サーマルシャットダウン
電流制限 (垂下)
短絡保護 (ラッチ)
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℃～+85℃
USP-9B01
EU RoHS 指令対応、鉛フリー
■ 代表特性例
XCL213/XCL214 (VOUT=3.3V)
100
XCL214
80
Efficiency : EFFI (%)
(*)
60
40
XCL213
20
V IN=5.0V
0
0.1
1
10
100
1000
Output Current : IOUT (mA)
10000
1/16
XCL213/XCL214
シリーズ
■ブロック図
* XCL213 シリーズは“PWM/PFM Selector”部が PWM 制御に固定されます。XCL214 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
XCL213①②③④⑤⑥
XCL214①②③④⑤⑥
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
(*1)
④
Oscillation Frequency
3
⑤⑥
Package (Order Unit)
DR
3.0MHz
USP-9B01(*1) (3,000pcs/Reel)
USP-9B01 リールは防湿梱包状態で出荷されます。
●セレクションガイド
2/16
TYPE
OUTPUT
VOLTAGE
CL AUTODISCHARGE
LATCH or
SHORT
PROTECTION
UVLO
CHIP
ENABLE
CURRENT
LIMIT
SOFTSTART
THERMAL
SHUTDOWN
B
Fixed
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
Fixed
Yes
XCL213/XCL214
シリーズ
■端子配列
CE 6
1 VIN
2 NC
3 Lx
7
PGND
AGND 5
VOUT 4
9
L2
8
L1
BOTTOM VIEW
■ 端子説明
PIN NUMBER
PIN NAME
FUNCTIONS
1
2
3
4
5
6
7
8
9
VIN
NC
Lx
VOUT
AGND
CE
PGND
L1
L2
Power Input
No Connection
Switching Output
Fixed Output Voltage PIN
Analog Ground
Chip Enable
Power Ground
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
VIN Pin Voltage
VIN
-0.3 ~ + 6.2
UNITS
V
6.2(*1)
V
V
LX Pin Voltage
VLx
- 0.3 ~ VIN + 0.3 or +
VOUT Pin Voltage
Vout
- 0.3 ~ VIN + 0.3 or + 4.0 (*2)
CE Pin Voltage
VCE
- 0.3 ~ + 6.2
V
Power Dissipation
Pd
1200
mW
Operating Ambient Temperature
Topr
- 40 ~ + 85
℃
Storage Temperature
Tstg
- 55 ~ + 125
℃
各電圧定格は PGND 端子かつ AGND 端子を基準とする。
(*1) 最大値は”V + 0.3” と ”+ 6.2”のいずれか低い電圧になります。
IN
(*2) 最大値は” V + 0.3” と” + 4.0”のいずれか低い電圧になります。
IN
3/16
XCL213/XCL214
シリーズ
■電気的特性
Ta=25℃
●XCL213BxxxDR/XCL214BxxxDR
PARAMETER
SYMBOL
Output Voltage
VOUT
Operating Voltage Range
VIN
Maximum Output Current
IOUTMAX
UVLO Voltage (*2)
VUVLO
Quiescent Current
(XCL214)
Quiescent Current
(XCL213)
CONDITIONS
When connected to external conponets,
IOUT =30mA
When connected to external components,
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
2.7
-
5.5
V
①
1500
-
-
mA
①
1.35
2.00
2.68
V
③
Iq
VOUT =VOUT(E) ×1.1V
-
25
40
μA
②
Iq
VOUT =VOUT(E) ×1.1V
-
400
825
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
Temperature
Characteristics
When connected to external components,
VIN =VCE=<C-1>, IOUT=1mA
RLXH
VOUT=0.6V, ILX=100mA (*3)
-
0.14
0.28
Ω
④
RLXL
VOUT=VOUT(T) × 1.1V, ILX=100mA (*3)
-
0.10
0.20
Ω
④
ILeakH
VIN=5.5V, VCE=0V, VOUT=0V, VLX=0V
-
0.0
1.0
μA
⑤
ILeakH
VIN=5.5V, VCE=0V, VOUT=0V, VLX=5.5V
-
0.0
30.0
μA
⑤
ILIMH
VOUT=0.6V, ILx until Lx pin oscillates
2.5
3.0
4.5
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
0.5
300
-
Ω
⑦
μH
-
-
1.8
-
A
-
ΔVOUT/
(VOUT・Δtopr)
CE”H” Voltage
VCEH
CE”L” Voltage
VCEL
CE”H” Current
ICEH
CE”L” Current
ICEL
IOUT=30mA
-40℃≦Topr≦85℃
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
Short Protection
Threshold Voltage
tSS
VSHORT
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)
XCL214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,
4/16
"L"=-0.1V～+ 0.1V
XCL213/XCL214
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
2.70
2.70
2.70
2.70
2.70
2.70
2.70
2.70
2.70
2.70
2.70
2.70
2.70
2.70
2.70
2.70
2.70
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=3.0MHz
<E-5> <E-6> <E-7>
MIN.
TYP.
MAX.
71
72
73
74
86
91
95
99
104
108
112
117
121
125
130
134
138
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
119
121
122
123
123
130
136
142
148
154
160
167
173
179
185
191
198
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
166
169
171
172
160
169
177
185
193
201
209
217
225
233
241
249
257
260
260
260
260
260
260
260
260
260
260
260
260
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=3.0MHz
<E-5> <E-6> <E-7>
MIN.
TYP.
MAX.
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
142
144
146
148
151
153
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
203
206
209
212
215
218
260
260
260
260
260
260
260
260
260
260
260
260
260
260
260
260
260
260
260
260
260
260
264
268
272
276
280
284
■標準回路例
VALUE
PRODUCT NUMBER
LMK107BBJ106MALT (TaiyoYuden) (*1)
CIN
CL
10V/10μF
LMK212ABJ106KG-T (TaiyoYuden) (*1)
LMK212AB7106MG-T (TaiyoYuden) (*2)
C1608JB1A106K (TDK) (*1)
C2012JB1A106K (TDK) (*1)
C2012X5R1A106K (TDK) (*1)
C2012X7R1A106M (TDK) (*2)
*1: +85℃品になります。
*2: +125℃品になります。
入出力電圧差が小さい条件で使用する場合は、容量低下の少ない
+125℃品を使用してください。
* 内蔵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。
5/16
XCL213/XCL214
シリーズ
■測定回路図
< Circuit No.① >
< Circuit No.② >
Wave Form Measure Point
L
RL
V
CL
L2
L1
L2
L1
VOUT
Lx
VOUT
Lx
AGND
VIN
CE
PGND
A
AGND
CIN
VIN
CE
PGND
A
1μF
※External Components
L：1.0μH(Selected goods)
CIN,CL:10μF(Ceramic)
< Circuit No.③ >
< Circuit No.④ >
Wave Form Measure Point
L2
L1
L2
L1
VOUT
Lx
VOUT
Lx
AGND
VIN
AGND
VIN
CE
PGND
1μF
RPulldown
200Ω
CE
1μF
V
ILX
PGND
RLXH=(VIN-VL)/ILX
RLXL=VLX/ILX
< Circuit No.⑥ >
< Circuit No.⑤ >
Wave Form Measure Point
L2
L1
L2
L1
VOUT
Lx
AGND
VIN
ILeakH
VOUT
Lx
A
ILeakL
AGND
VIN
ICEH
A
CE
PGND
L2
L1
VOUT
Lx
AGND
VIN
1μF
CE
ICEL
< Circuit No.⑦ >
A
1μF
CE
6/16
PGND
PGND
1μF
ILIMH
V
XCL213/XCL214
シリーズ
■動作説明
XCL213/XCL214 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）
<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徴とする 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。オフ期間(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、高速化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。
ton (ns)=VOUT/VIN×333
<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(ns))
<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になる場合があ
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。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。
<電流制限(Current Limit)>
XCL213/XCL214 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 Tr.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。
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XCL213/XCL214
シリーズ
■動作説明
<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。
本 IC がチップイネーブルになった後、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、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る状況では、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。
<PWM/PFM 選択回路>
PWM 制御は、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。
XCL213 シリーズは内部で PWM 制御に固定されています。
XCL214 シリーズは内部で PWM/PFM 自動切替制御に固定されています。
<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>
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、VIN 端子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>
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 - t / τ
t について展開すると t =τ
Ln (VOUT(T) / V)
RDCHG=210Ω (TYP.) CL=10μF
5.0
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。
Output Voltage: VOUT(V)
4.5
Vout=1.2V
4.0
Vout=1.8V
3.5
Vout=3.3V
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
0
2
4
6
8
10
12
14
Discharge Time: t(ms)
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16
18
20
XCL213/XCL214
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 の動作を不安定にさせる場合が
あるので、特に PGND 端子及び AGND 端子付近の強化を行ってください。
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 制御の特徴として、負荷による入力(VIN 端子)から出力(VOUT 端子)間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の特性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はなら
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、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) 入出力電位差が小さい場合、負荷安定度が悪くなることがありますが CIN、CL のコンデンサ容量を大きくし実機にてご確認下さい。
13) 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。
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XCL213/XCL214
シリーズ
■使用上の注意
14) 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、参考パターンレイアウト図を参照に入力コンデンサ(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 電位の変動をできるだけ抑える為に VIN 端子と PGND 端子及び AGND 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>
CIN2: Optional
<Top View>
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<Bottom View>
XCL213/XCL214
シリーズ
■特性例
(1) 出力電圧 - 出力電流特性例
XCL213/XCL214,VOUT=1.8V
XCL213
V IN=3.3V,5.0V
V IN=5.0V
XCL213
XCL214
V IN=3.3V,5.0V
1.9
XCL213/XCL214,VOUT=3.3V
3.5
Output Voltage : V OUT (V)
Output Voltage : V OUT (V)
2.0
1.8
1.7
1.6
3.4
XCL214
3.3
3.2
3.1
0.1
1
10
100
1000
Output Current : IOUT (mA)
10000
0.1
1
10
100
1000
Output Current : IOUT (mA)
10000
(2) 効率 - 出力電流特性例
XCL213/XCL214,VOUT=1.8V
100
XCL213/XCL214,VOUT=3.3V
100
XCL214
XCL214
80
60
40
Efficiency : EFFI (%)
Efficiency : EFFI (%)
80
5.0V
V IN=3.3V
XCL213
60
40
XCL213
20
20
V IN=5.0V
0
0
0.1
1
10
100
1000
Output Current : IOUT (mA)
0.1
10000
1
10
100
1000
Output Current : IOUT (mA)
10000
(3) リップル電圧 - 出力電流特性例
XCL213/XCL214,VOUT=1.8V
100
80
V IN=5.0V
80
60
XCL213
V IN=3.3V,5.0V
Ripple Voltage : (mV)
Ripple Voltage : (mV)
XCL213/XCL214,VOUT=3.3V
100
XCL214
V IN=3.3V,5.0V
40
20
60
XCL213
XCL214
40
20
0
0
0.1
1
10
100
1000
Output Current : IOUT (mA)
10000
0.1
1
10
100
1000
Output Current : IOUT (mA)
10000
11/16
XCL213/XCL214
シリーズ
■特性例
(4) 出力電圧 – 周囲温度特性例
XCL213/XCL214,VOUT=1.8V
3.4
V IN=4.2V,5.0V
OUT
V IN=3.3V,5.0V
Output Voltage : V
Output Voltage : V
XCL213/XCL214,VOUT=3.3V
3.5
(V)
1.9
OUT
(V)
2.0
1.8
1.7
3.3
3.2
IOUT =300mA
IOUT =300mA
1.6
3.1
-50
-25
0
25
50
75
Ambient Temperature : Ta ( ℃)
100
-50
-25
0
25
50
75
Ambient Temperature : Ta ( ℃)
100
(5) 発振周波数 –周囲温度特性例
XCL213B183DR(VOUT=1.8V)
3.2
V IN=3.3V,5.0V
3.1
XCL213B333DR(VOUT=3.3V）
3.3
3.0
2.9
2.8
IOUT =300mA
Oscillation Frequency : fosc (MHz)
Oscillation Frequency : fosc (MHz)
3.3
3.2
V IN=4.2V,5.0V
3.1
3.0
2.9
2.8
IOUT =300mA
2.7
2.7
-50
-25
0
25
50
75
Ambient Temperature: Ta (℃)
-50
100
-25
0
25
50
75
Ambient Temperature: Ta (℃)
100
(6) 発振周波数– 入力電圧特性例
XCL213B183DR(VOUT=1.8V)
3.5
Ta=-40,25,85 ℃
3.0
2.5
IOUT =300mA
2.0
Ta=-40,25,85 ℃
3.5
3.0
2.5
IOUT =300mA
2.0
2.5
12/16
XCL213B333DR(VOUT=3.3V）
4.0
Oscillation Frequency : fosc (MHz)
Oscillation Frequency : fosc (MHz)
4.0
3.0
3.5
4.0
4.5
Input Voltage: V IN (V)
5.0
5.5
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
Input Voltage: V IN (V)
5.0
5.5
XCL213/XCL214
シリーズ
■特性例
(7) 負荷過渡応答特性例
XCL214B183DR (VIN=5V, IOUT=1mA⇔1000mA)
XCL214B183DR (VIN=5V, IOUT=100mA⇔1000mA)
VOUT=1.8V
VOUT=1.8V
VOUT=1.8V
VOUT=1.8V
1
1
=1mA⇔1000mA
IIOUT
OUT=1mA⇔1000mA
2
1ch：50mV/div　2ch：500mA/div H：100us/div
IIOUT
=100mA⇔1000mA
OUT=100mA⇔1000mA
2
XCL214B333DR (VIN=5V, IOUT=100mA⇔1000mA)
XCL214B333DR (VIN=5V, IOUT=1mA⇔1000mA)
VOUT=3.3V
VOUT=3.3V
1
1
IOUT=1mA⇔1000mA
2
1ch：50mV/div　2ch：500mA/div H:100us/div
1ch：50mV/div　2ch：500mA/div H:100us/div
IOUT=100mA⇔1000mA
2
1ch：50mV/div　2ch：500mA/div H:100us/div
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XCL213/XCL214
シリーズ
■外形寸法図
●USP-9B01 パッケージ寸法 (unit:mm)
2.5±0.1
(0.1)
0.75±0.05
1.0±0.05
R0.05
(0.8)
(0.2)
L2
(0.5)
3
4
2
5
1
6
0.25±0.05
0.2±0.05
7
(1.0)
(0.45) (0.775)
(0.865)
L1
(0.45)
1.27±0.05
(0.21)
0.2±0.05
1.45±0.05
0.3±0.05
0.3±0.05
0.2±0.05
(0.1)
1.0±0.05
3.2±0.1
1PIN INDENT
7
1.6±0.05
●USP-9B01 参考パターンレイアウト (unit: mm)
14/16
●USP-9B01 参考メタルマスクデザイン (unit: mm)
XCL213/XCL214
シリーズ
■マーキング
マーク①
製品シリーズを表す。
USP-9B01
7
1
2
①
②
⑤
③
L1
④
3
7
シンボル
品名表記例
6
A
XCL213******
5
B
XCL214******
4
L2
マーク②
Reference Voltage の整数部を表す。
出力電圧(V)
シンボル
品名表記例
0.X
1.X
2.X
3.X
A
B
C
D
XCL21**0****
XCL21**1****
XCL21**2****
XCL21**3****
マーク③
Reference Voltage の小数部を表す。
出力電圧(V)
シンボル
品名表記例
出力電圧(V)
シンボル
品名表記例
X.0
X.1
X.2
X.3
X.4
X.5
X.6
X.7
X.8
X.9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
XCL21***0***
XCL21***1***
XCL21***2***
XCL21***3***
XCL21***4***
XCL21***5***
XCL21***6***
XCL21***7***
XCL21***8***
XCL21***9***
X.05
X.15
X.25
X.35
X.45
X.55
X.65
X.75
X.85
X.95
A
B
C
D
E
F
H
K
L
M
XCL21***A***
XCL21***B***
XCL21***C***
XCL21***D***
XCL21***E***
XCL21***F***
XCL21***H***
XCL21***K***
XCL21***L***
XCL21***M***
マーク④⑤製造ロットを表す。
01～09、0A～0Z、11～9Z、A1～A9、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。)
15/16
XCL213/XCL214
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
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