ELM652DA デュアル CV/CC モード 36V スイッチングコントローラ ■概要 ELM652DA は 5V 出力の USB 充電器などに最適なデュアルチャンネル CV/CC モード スイッチングコン トローラです。 8V から 36V までの広い入力電圧範囲で動作します。 ELM652DA はデュアルチャンネルで の CV/CC モード制御が可能で、 CV モード（ 定電圧） では出力定電圧制御を行い、 CC モード（ 定電流） では、 デュアルチャンネルで独立した出力電流制御を行います。 デュアルチャンネルで電流制限が必要な DC/DC スイッチングパワーアプリケーションに最適です。 ■特長 ■用途 • デュアルチャンネル CV/CC モード制御 • カー充電器(USB. 2ch) • ソフトスタート機能 • 出力過電圧検出機能 • 過熱保護機能 • 車載用パワーアプリケーション • 電流制限付きDC/DCコンバータ • 汎用 CV/CC 電源 • フの字ショート保護特性 • 高効率動作 • 同期整流 • 入力電圧範囲 • 固定周波数 : 8V ～ 36V : 100KHz • 電圧精度 • 電流精度 • パッケージ : 5.0V ± 1% : ± 4% : SOP-8 ■絶対最大定格値 項目 VCC to GND PDRV to VCC NDRV to VCC VOUT to GND CS1 to GND CS2 to GND COMP to GND 許容損失 (Ta < 60 � ) 動作温度 保存温度 記号 Vcc PDRV NDRV Vout CS1 CS2 COMP Pd Top Tstg 規格値 -0.3 to +40.0 +0.3 to -40.0 +0.3 to -40.0 -0.3 to +7.0 -0.3 to +7.0 -0.3 to +7.0 -0.3 to +7.0 0.75 -40 to +85 -60 to 150 単位 V V V V V V V W � � 注意 : 上記定格を超えるストレスは、デバイスの信頼性に影響を与える可能性があります。 7- 1 Rev.1.1 ELM652DA デュアル CV/CC モード 36V スイッチングコントローラ ■セレクションガイド ELM652DA-N 記号 a b c パッケージ 製品バージョン テーピング方向 ELM652 D A - N ↑↑ ↑ a b c D: SOP-8 A N: パッケージ ファイル参照 ( 注) テーピング方向は一種類のみ ■端子配列図 SOP-8(TOP VIEW) � � � � � � � � 端子番号 1 2 3 4 5 6 7 8 端子記号 GND CS1 CS2 PDRV NDRV VCC VOUT COMP ピン説明 グランド チャネル 1電流検出入力 チャネル 2電流検出入力 PMOSFET ドライバ出力 NMOSFET ドライバ出力 入力電源電圧 出力電圧レギュレーションのフィードバック 周波数補償誤差アンプ出力 ■標準回路図 �� � � ��� � �� + � �� �� � �� ��� ���� ���� ��� ���� ��� ��� ���� � � ���� � � �� � �� ���� �������� �� 7- 2 �� ���� Rev.1.1 ELM652DA デュアル CV/CC モード 36V スイッチングコントローラ ■ブロック図 ���� ���� ��� ���� � � � � ���� � � ��������� ��������� ��� ���� ���� � � � � ����� ���� � ������� ����� ��� ����� ����� ��� ����� ��� ���������� � ������� ���� � ���� Vss � � ����� � � � � � ��� ��� ��� ���� ■機能説明 1. デュアルチャンネル CV/CC モード制御 ELM652DA はデュアルチャンネル CV/CC モード スイッチングレギュレータです。 CV モード（ 定電圧） で は出力端子に対して出力定電圧制御を行い、 CC モード（ 定電流） では、 デュアルの負荷に対して独立し た出力電流制御を行い、 出力短絡や過負荷電流時に装置トラブルを防止します。 ただし、 電源は 1 回路 なので、 2 チャンネルの一方が CC モードに入って時に、 Vout は低下します。 2. ソフトスタート機能 内蔵されたソフトスタート回路は立ち上がり時の入力コンンデンサへのサージ電流の発生を防止します。 3. 出力過電圧保護 ELM652DA には出力過電圧保護機能があります。 出力過電圧状態が発生すると ELM652DA はシャット ダウンモードになり、 過電圧状態が解消すると通常動作に戻ります。 4. 出力ショート保護 ELM652DA には出力ショート保護機能があります。 出力に短絡状態が発生すると ELM652DA はシャット ダウンモードになり、 ショート状態が解消すると通常動作に戻ります。 7- 3 Rev.1.1 ELM652DA デュアル CV/CC モード 36V スイッチングコントローラ ■電気的特性 項目 入力電圧 セクション 入力電圧 無負荷入力電流 発振器 セクション 動作周波数 デューティ サイクル範囲 エラーアンプ セクション 記号 特に指定なき場合, Vin=12V, Iout=4.0A, Top=25℃ 条件 Min. Typ. Max. 単位 Vin Ino-load Iout=0A Fosc Duty 36 10 V mA 85 115 95 kHz % 5.15 V 電圧エラー アンプの基準電圧 Vout 電流誤差アンプの基準電圧 Vcs1 Vcs2 107.5 112.0 116.5 mV Gmerr 150 μA/V 過電圧コンパレータの基準電圧 Vovp 5.8 V 出力短絡保護 セクション ショート検出回路動作開始 基準電圧 過熱保護 セクション Vscp 2.0 V 150 100 � � 誤差アンプのトランスコンダクタンス Iout=0A 8 5.05 5.10 出力過電圧保護セクション サーマルシャットダウン温度 Totp,r Totp,f 温度上昇 温度下がり ■マーキング SOP-8 マーク 652 a～o 7- 4 内容 型番 組み立てロット番号 Rev.1.1 ELM652DA デュアル CV/CC モード 36V スイッチングコントローラ ■ 応用回路 １. 定電流制御設定 ELM652DA の定電流値は R2 と R3 の抵抗で決まります。 定電流制御モード時の出力電流と抵抗値の関 係は以下の式になります : R2 = 0.112 / IC1, R3 = 0.112 / IC2 ２. 入力コンデンサの選定 入力コンデンサは耐圧、 コンデンサ電流の RMS 値、 必要な入力リプル値で決まります。 応用回路にもより ますが、 コンデンサ耐圧は通常余裕をみて最大入力電圧の 1.5 倍とします。 コンデンサの RMS 電流容量 は三角波の実効値を用い以下の簡単化した式で表されます ： Irms = Iout(max) * √ ( Vout / Vin ) Vin = 入力電圧、 Vout = 出力電圧、 Iout(max)= 最大出力電流。 必要なリプル電圧に対する容量値は、 ESR を無視すると ： C=Iout(max) *ΔT /ΔV ΔT = コンデンサ充電時間 = ハイサイドスイッチオフ時間、 ΔV = 入力リプル値。 ３. 出力インダクタの選定 出力インダクタは出力電流リプル値、 直流抵抗損失、 負荷応答時間、 外形サイズなどから選択します。 出力電流リプル値は出力電圧リプル値から決めます。 直流抵抗値は効率に影響します。 大きなインダクタン ス値はリプル電流を小さくしますが、 過渡応答が遅くなります。 大きな直流抵抗では損失が大きくなります。 インダクタの値は以下の式になります : L = Vout * ( 1 - Vout / Vin ) * Tsw / Δ Ll Vin = 入力電圧、 Vout = 出力電圧、 Tsw = スイッチ時間、 ΔLl = インダクタリプル電流。 ４. 出力コンデンサの選定 出力コンデンサは出力リプル電圧の要求値と耐圧、 RMS 電流容量、 負荷過渡応答に関わる ESR と ESL 値、 外形サイズを検討して決めます。 コンデンサの耐圧を考慮して、 出力電圧の最大値の 1.5 倍を推奨します。 RMS 電流値は電流波形を三 角波として次式で求められます : Irms = Δ ILl/ 2 √ 3、 ΔLl = インダクタリプル電流 コンデンサの ESR による出力リプル電圧ΔV は以下の式になります : ΔV = ΔI * ( ESR + Tsw / ( 8 * C ) ) ΔI = コンデンサリプル電流、 インダクタリプル電流に等しい、 ESR = コンデンサの直列等価抵抗、 Tsw = スイッチ周期。 5. FET トランジスタ選定 FET トランジスタはアプリケーション仕様によって選定します。 入力電圧が 24V 車載バッテリーのように 30V 以下であれば、 以下のような FET を推奨します : ELM35603KA はコンプリメンタリーパワー MOSFET です。 N-ch : Vds= 40V, Id= 10.0A, P-ch : Vds=-40V, Id= -7.0A 入力電圧が 12V 車載バッテリーのように 20V 以下であれば、 以下のような FET を推奨します ： ELM35604KA はコンプリメンタリーパワー MOSFET です。 N-ch : Vds= 30V, Id= 8.5A, P-ch : Vds=-30V, Id= -7.0A 7- 5 Rev.1.1 ELM652DA デュアル CV/CC モード 36V スイッチングコントローラ ■標準特性図 • Vin=12V, R1=100kΩ, R2=0.1Ω, R3=0.05Ω, L=100μH, NMOS=ELM33410CA, PMOS=ELM34401AA, C1=100μF, C2=47nF, C3=47pF, C4=220μF, Top=25� Iout-Vout 6.000 Iout-Efficiency 100.00 Vin=24V, Iload=2A 90.00 5.000 Vin=12V, Iload=1A Efficiency (%) Vout (V) 4.000 80.00 Vin=12V, Iload=2A 3.000 2.000 Vin=24V, Iload=1A 1.000 0.000 0.000 60.00 50.00 40.00 30.00 Vin=12V, Iload=1A Vin=24V, Iload=2A Vin=12V, Iload=2A Vin=24V, Iload=1A 20.00 10.00 0.500 1.000 1.500 Iout (A) Vin-Vout 5.20 2.000 0.00 0.000 2.500 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 Iout (A) Vin-Freq Iload=500mA 110.00 5.15 Iload=500mA 105.00 Freq (kHz) Vout (V) 70.00 5.10 5.05 100.00 95.00 5.00 0 10 20 Vin (V) Vin-Vcs 90.00 0 40 30 20 Vin (V) Vin-Vout Iload=1A 130 10 5.20 30 40 Iload=500mA 125 5.15 Vout (V) Vcs1 (V) 120 115 5.10 110 5.05 105 100 0 5 10 15 20 25 Vin (V) 30 35 5.00 0 40 7- 6 10 20 Vin (V) 30 40 Rev.1.1 ELM652DA デュアル CV/CC モード 36V スイッチングコントローラ Top-Freq Top-Vcs Iload=500mA Iload=1A 120 115 Vcs (mV) 100.00 95.00 110 105 90.00 -30 0 30 Top (°C) 60 100 -30 90 0 60 30 Top (°C) 90 Top-Efficiency Iload=500mA 95.00 Efficiency (%) Freq (kHz) 105.00 90.00 85.00 80.00 -30 7- 7 0 30 Top (°C) 60 90 Rev.1.1