S6AE102A/S6AE103A Wireless Sensor Node 向け

S6AE102A / S6AE103A
Wireless Sensor Node 向けエナジーハーベスティング用電源 IC
Data Sheet (Preliminary)
Notice to Readers: 本書には、弊社製品に関する、最新の技術仕様が記載されています。Preliminary とは、
製品認定が完了し、初期生産を開始した状態であることを意味しています。効率および品質の維持が必要と
なる生産工程のフェーズを経た結果、技術仕様に変更がある場合は、本書の次のバージョンまたは修正版に
おいて改訂が行われることがあります。
Publication Number S6AE102A_DS405-00029
CONFIDENTIAL
Revision 0.1
Issue Date July 17, 2015
v1.2b
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
データシートの呼称に関するお知らせ
Cypress Semiconductor Corp.では、開発, 認定, 初期生産, 量産といった製品のライフサイクルを通してお客
様に製品情報や本来の仕様をお知らせすることを目的に、Advance Information あるいは Preliminary という呼
称のデータシートを公開しております。ただし、いずれの場合においても、まずは最新の情報を入手してい
ることを確認した上で設計を完成させてください。Cypress データシートの呼称は以下の通りです。ぞれぞ
れの内容についてご確認をお願いします。
Advance Information
Advance Information という呼称は、Cypress Semiconductor Corp.が 1 つ以上の特定の製品を開発中であるが、
まだ生産を開始していないことを意味しています。この呼称が付いた文書に記載されている情報は変更され
ることがあり、場合によっては、製品の開発が中止となることもあります。したがって、Cypress Semiconductor
Corp.は、Advance Information に以下の条件を記載しています。
「本書には、Cypress Semiconductor Corp.が現在開発中の 1 つ以上の製品に関する情報が記載されて
おり、お客様が本製品を評価するのに役立てていただくことを目的としています。本製品を使用し
て設計される際にはあらかじめ弊社までご連絡ください。Cypress Semiconductor Corp.は本製品に関
する作業を予告なしに変更または中止する権利を留保します。
」
Preliminary
Preliminary という呼称は、製品開発が進み、製造契約が発生したことを意味しています。この呼称は、製品
認定, 初期生産、それに続く、量産に至る前の製造工程における後続フェーズなど、製品のライフサイクル
のいくつかの側面を網羅するものです。Preliminary のデータシートに記載されている技術仕様は、製造に関
するこれらの側面を検討し、変更されることがあります。Cypress Semiconductor Corp.は、Preliminary に以下
の条件を記載しています。
「本書には、弊社製品に関する、最新の技術仕様が記載されています。Preliminary とは、製品認定
が完了し、初期生産を開始した状態であることを意味しています。効率および品質の維持が必要と
なる生産工程のフェーズを経た結果、技術仕様に変更がある場合は、本書の次のバージョンまたは
修正版において改訂が行われることがあります。
」
呼称の組み合わせ
データシートの中には、各種呼称 (Advance Information, Preliminary, Full Production) の製品の組み合わせで
記載されているものがあります。このようなデータシートでは、必要に応じて、必ずこれらの製品やそれぞ
れの呼称を分かるように記載しています。通常は、先頭ページ, オーダ情報のページ, 電気的特性表と交流
消去およびプログラム表 (表の注釈内) を記載したページで分かります。先頭ページの免責事項で本通知に
ついて言及しています。
Full Production (呼称なし)
製品の生産開始後一定期間が経過し、わずかな変更のみで変更の必要がほぼない状態になると、Preliminary
の呼称はデータシートから削除されます。わずかな変更としては、速度オプション、動作温度範囲、パッケ
ージタイプ、VIO 電圧範囲の追加や削除など、入手可能な部品番号の注文数に影響を及ぼすものが挙げられ
ます。変更とは、説明を分かりやすく書き替えたり、誤字や誤った仕様を訂正したりする必要のあるもので
す。Cypress Semiconductor Corp.は、この種の文書に以下の条件を適用しています。
「本書には、弊社製品に関する最新の技術仕様が記載されています。Cypress Semiconductor Corp.は、
本製品の量産体制に入っており、本書の次のバージョンでは大きな変更はない見込みです。ただし、
誤字や仕様の訂正、あるいは提供中の有効な組み合わせに関する変更が生じる可能性はあります。」
これらのデータシートの呼称に関してご不明な点がございましたら、最寄りの営業所までお問い合わせくだ
さい。
2
CONFIDENTIAL
S6AE102A_DS405-00029-0v01-J, July 17, 2015
v1.2b
S6AE102A / S6AE103A
Wireless Sensor Node 向けエナジーハーベスティング用電源 IC
Data Sheet (Preliminary)
1.
概要
S6AE102A/103A は、直列ソーラーセル接続回路, 2 系統の出力電力制御回路, 出力容量蓄電回路, 一次電池
の電力供給切替回路, LDO を内蔵したエナジーハーベスティング用電源 IC です。わずか 280 nA の消費電
流および 1.2 µW の起動電力により、超低消費電力動作が可能です。そのため、100lx 程度の低照度環境下
における小型ソーラーセルからでも、微弱な発電電力を取り出せます。
本 IC は、ソーラーセルの発電電力を内蔵のスイッチ制御により出力容量へ蓄電し、容量電圧が設定した上
限・下限電圧の範囲の間、パワーゲーティング回路をオンし、負荷へエネルギーを供給します。出力は 2
系統あり、内 1 系統は外部からの割込み信号により、パワーゲーティング回路のオン、オフ制御が可能です。
出力容量蓄電回路は負荷供給用と余剰電力蓄電用の容量接続回路を持ち、負荷に対してソーラーセルの発電
に余剰がある時は、発電電力を余剰電力蓄電用容量に蓄電します。ソーラーセルからの発電が十分にない場
合は、余剰電力蓄電用容量、もしくは接続された補助用一次電池から、ソーラーセルと同様にエネルギー供
給を行うことが可能です。
2 系統の出力電力制御回路とは別に、入出力が独立した LDO を内蔵しているため、安定電源が必要なセン
サなどに使用可能です。 また、コンパレータを内蔵しており、自由度が高い電圧比較信号出力が可能です。
ソーラーセルの入力端子には過電圧保護機能 (OVP: Over Voltage Protection) を内蔵し、ソーラーセルの開放
電圧により本 IC が過電圧状態となることを防止します。
本 IC は、超小型ソーラーセルで動作可能な電池レス無線センサ端末ソリューション提供するとともに、余
剰電力発電用容量、もしくは補助用一次電池により、切れないエナジーハーベスティング無線センサ端末ソ
リューションを提供します。
Publication Number S6AE102A_DS405-00029
Revision 0.1
Issue Date July 17, 2015
本書には、弊社製品に関する、最新の技術仕様が記載されています。Preliminary とは、製品認定が完了し、初期生産を開始した状態であることを意味しています。効率およ
び品質の維持が必要となる生産工程のフェーズを経た結果、技術仕様に変更がある場合は、本書の次のバージョンまたは修正版において改訂が行われることがあります。
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D a t a S h e e t
2.
特長
 動作入力電圧範囲
− ソーラーセル電源
− 一次電池電源















3.
( P r e l i m i n a r y )
: 2.0V～5.5 V
: 2.0V～5.5 V
調整可能な出力電圧範囲
: 1.1V～5.2V
低消費電流
: 280 nA
最小入力電力、起動時
: 1.2 μW
低消費電流 LDO
: 400 nA
低消費電流タイマー
: 30 nA
低消費電流コンパレータ
: 20 nA (S6AE103A のみ)
パワーパス制御による一次電池とソーラーセルのハイブリットな電源制御
ソーラーセルを用いた一次電池レスでの電源制御
パワーゲーティングを用いたシステム電力の削減
外部割込み可能なパワーゲーティング制御
タイマー制御によるパワーゲーティング制御 (S6AE103A のみ)
システム電源用容量および余剰電力充電用容量へのハイブリットな充電システム
外部パススイッチ用電源端子およびスイッチ制御用信号
入力過電圧保護
: 5.4V
小型の QFN-20/QFN-24 パッケージ
: 4 mm × 4 mm
アプリケーション






4
CONFIDENTIAL
超小型ソーラーセルを用いたエナジーハーベスティング電源システム
Bluetooth® Smart センサ
ワイヤレス HVAC センサ
ワイヤレス 照明制御
セキュリティシステム
スマートホーム/ビルディング/インダストリアル用各種ワイヤレスセンサ
S6AE102A_DS405-00029-0v01-J, July 17, 2015
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D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
Table of Contents
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
概要 ................................................................................................................................................ 3
特長 ................................................................................................................................................ 4
アプリケーション ........................................................................................................................... 4
品種構成 ......................................................................................................................................... 7
パッケージと品種対抗.................................................................................................................... 7
端子配列図 ..................................................................................................................................... 8
端子機能説明 .................................................................................................................................. 9
ブロックダイヤグラム.................................................................................................................. 10
絶対最大定格 ................................................................................................................................ 12
推奨動作条件 ................................................................................................................................ 13
電気的特性 ................................................................................................................................... 14
機能説明 ....................................................................................................................................... 17
12.1 電力供給制御 ..................................................................................................................... 17
12.2 パワーゲーティング .......................................................................................................... 28
12.3 ディスチャージ ................................................................................................................. 33
12.4 SW_CNT 制御 ................................................................................................................... 33
12.5 汎用コンパレータ.............................................................................................................. 33
12.6 LDO
......................................................................................................................... 34
12.7 入力過電圧保護 (OVP 回路部) .......................................................................................... 34
応用回路例・部品表 ..................................................................................................................... 35
アプリケーションノート .............................................................................................................. 38
14.1 動作条件の設定 ................................................................................................................. 38
使用上の注意 ................................................................................................................................ 40
RoHS 指令に対応した品質管理.................................................................................................... 40
オーダ型格 ................................................................................................................................... 40
パッケージ・外形寸法図 .............................................................................................................. 41
主な変更内容 ................................................................................................................................ 43
Figures
Figure 6-1 S6AE102A 端子配列図 .............................................................................................................. 8
Figure 6-2 S6AE103A 端子配列図 .............................................................................................................. 8
Figure 8-1 S6AE102A ブロックダイヤグラム .......................................................................................... 10
Figure 8-2 S6AE103A ブロックダイヤグラム ........................................................................................... 11
Figure 12-1 VDD 入力電源動作 ................................................................................................................ 19
Figure 12-2 VBAT 入力電源動作 .............................................................................................................. 21
Figure 12-3 VDD/VBAT 入力電源動作 ...................................................................................................... 23
Figure 12-4 VDD/VSTORE2 入力電源動作 .............................................................................................. 25
Figure 12-5 VSTORE2 入力電源動作 ....................................................................................................... 27
Figure 12-6 パワーゲーティング動作 (VDD 入力電源) ........................................................................... 31
Figure 12-7 パワーゲーティング動作 (VBAT 入力電源) ......................................................................... 32
Figure 12-8 入力過電圧保護動作 ............................................................................................................. 34
Figure 13-1 S6AE102A 応用回路例 .......................................................................................................... 35
Figure 13-2 S6AE103A 応用回路例 .......................................................................................................... 36
Figure 14-1 出力電圧の設定 (VOUT1, VOUT2) ...................................................................................... 38
Figure 14-2 LDO 出力電圧の設定 (VOUT_LDO) ..................................................................................... 39
Figure 18-1 S6AE102A パッケージ・外形寸法図 (VNF020) ................................................................... 41
Figure 18-2 S6AE103A パッケージ・外形寸法図 (VNF024) ................................................................... 42
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-J
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( P r e l i m i n a r y )
Tables
Table 7-1 端子機能説明 ............................................................................................................................. 9
Table 11-1 電気的特性 (システム全般) ................................................................................................... 14
Table 11-2 電気的特性 (消費電流)........................................................................................................... 15
Table 11-3 電気的特性 (スイッチ)........................................................................................................... 15
Table 11-4 電気的特性 (LDO).................................................................................................................. 16
Table 11-5 電気的特性 (タイマー)........................................................................................................... 16
Table 12-1 VINT 端子電圧 ........................................................................................................................ 17
Table 12-2 パワーゲーティング動作モード.............................................................................................. 28
Table 12-3 汎用コンパレータ動作 ........................................................................................................... 33
Table 12-4 LDO 動作モード ..................................................................................................................... 34
Table 13-1 部品表 .................................................................................................................................... 37
6
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S6AE102A_DS405-00029-0v01-J, July 17, 2015
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4.
( P r e l i m i n a r y )
品種構成
ファンクション
品種名
S6AE102A
端子数
20
24
電圧範囲
2.0V～5.5 V
出力電圧範囲
1.1V～5.2V
出力数
2ch
LDO
1ch
VDD 端子
過電圧保護
5.
S6AE103A
タイマー
1unit
3units
コンパレータ
−
1ch
S6AE102A
S6AE103A
VNF020
○
−
VNF024
−
○
パッケージと品種対抗
品種名
パッケージ
○: 使用可能
＜注意事項＞
− 各パッケージの詳細は「18. パッケージ・外形寸法図」を参照してください。
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-J
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6.
( P r e l i m i n a r y )
端子配列図
Figure 6-1 S6AE102A 端子配列図
VBAT
VINT
VSTORE2
AGND
VDD
(TOP VIEW)
20
19
18
17
16
15 FB_LDO
VOUT1 １
14 VOUT_LDO
VSTORE1 2
VOUT2 3
13 VIN_LDO
CIN0 5
11 SET_VOUTH
8
9
10
SET_VOUTFB
ENA_LDO
7
STBY_LDO
6
INT
12 SET_VOUTL
SW_CNT
CIN2 4
(S6AE102A / VNF020)
Figure 6-2 S6AE103A 端子配列図
VBAT
VINT
VSTORE2
AGND
ENA_COMP
VDD
(TOP VIEW)
24
23
22
21
20
19
18 FB_LDO
VOUT1 １
17 VOUT_LDO
VSTORE1 2
VOUT2 3
16 VIN_LDO
CIN0 6
13 COMPP
8
9
10
11
12
SET_VOUTFB
SW_CNT/CMPOUT
7
COMPM
14 SET_VOUTH
ENA_LDO
CIN1 5
STBY_LDO
15 SET_VOUTL
INT
CIN2 4
(S6AE103A / VNF024)
8
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S6AE102A_DS405-00029-0v01-J, July 17, 2015
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端子機能説明
7.
Table 7-1 端子機能説明
端子番号
端子記号
I/O
1
VOUT1
O
電源出力端子
2
2
VSTORE1
O
ストレージ出力端子
3
3
VOUT2
O
電源出力端子
4
4
CIN2
O
−
5
CIN1
O
5
6
CIN0
O
−
7
SW_CNT/COMPOUT
O
VOUT1 用スイッチ連動出力端子/コンパレータ出力端子
6
−
SW_CNT
O
VOUT1 用スイッチ連動出力端子
7
8
INT
I
S6AE102A
S6AE103A
1
機能説明
タイマー時間 2 (T2) 設定端子(容量接続用)
端子設定は「Table 12-2 パワーゲーティング動作モード」を参照
タイマー時間 1 (T1) 設定端子(容量接続用)
端子設定は「Table 12-2 パワーゲーティング動作モード」を参照
タイマー時間 0 (T0) 設定端子(容量接続用)
端子設定は「Table 12-2 パワーゲーティング動作モード」を参照
イベントドリブンモード制御用端子
端子設定は「Table 12-2 パワーゲーティング動作モード」を参照
(未使用時は AGND 端子に接続してください)
LDO 動作モード設定用端子
8
9
STBY_LDO
I
端子設定は「Table 12-4 LDO 動作モード」を参照
(未使用時は AGND 端子に接続してください)
LDO 出力制御用端子
9
10
ENA_LDO
I
端子設定は「Table 12-4 LDO 動作モード」を参照
(未使用時は AGND 端子に接続してください)
コンパレータ入力端子
−
11
COMPM
I
10
12
SET_VOUTFB
O
−
13
COMPP
I
11
14
SET_VOUTH
I
VOUT1, VOUT2 出力設定端子(抵抗接続用)
12
15
SET_VOUTL
I
VOUT1, VOUT2 出力設定端子(抵抗接続用)
13
16
VIN_LDO
I
14
17
VOUT_LDO
O
15
18
FB_LDO
I
16
19
VDD
I
−
20
ENA_COMP
I
17
21
AGND
−
GND 端子
18
22
VSTORE2
O
ストレージ出力端子
19
23
VINT
O
内部回路用ストレージ出力端子
20
24
VBAT
I
(未使用時はオープンとしてください)
リファレンス電圧出力端子(抵抗接続用)
コンパレータ入力端子
(未使用時はオープンとしてください)
LDO 電源入力端子
(未使用時は AGND 端子に接続してください)
LDO 出力端子
LDO 出力電圧設定用入力端子(抵抗接続用)
(未使用時はオープンとしてください)
ソーラーセル入力端子
(未使用時はオープンとしてください)
コンパレータ制御用端子
端子設定は「12.5 汎用コンパレータ」を参照
(未使用時は AGND 端子に接続してください)
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-J
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一次電池入力端子
(未使用時はオープンとしてください)
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8.
( P r e l i m i n a r y )
ブロックダイヤグラム
Figure 8-1 S6AE102A ブロックダイヤグラム
Primary
Battery
Power supply block
VBAT
+
SW4
SW6
VOUT2
to system Load
Discharge
SW1
VDD
to system Load
Discharge
SW10
Solar
Cell
VOUT1
VSTORE1
SW2
VSTORE2
SW5
SW7
SW3
VINT
SW8
OVP block
VDD
+
VOVPH / VOVPL
-
SW9
VINT
Power supply
for internal circuit
VIN_LDO
ENA_LDO
VSTORE2
STBY_LDO
VVST2H / VVST2L
SET_VOUTFB
on/off
+
-
VSTORE1
+
VSTORE1
+
Discharge
-
INT
CIN0
FB_LDO
Control
-
SET_VOUTL
VOUT_LDO
LDO
1.15V
SET_VOUTH
LDO block
stby
SW_CNT
VINT
Timer block
Timer0 T0TM
CIN2
AGND
10
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S6AE102A_DS405-00029-0v01-J, July 17, 2015
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Figure 8-2 S6AE103A ブロックダイヤグラム
Primary
Battery
Power supply block
VBAT
+
SW4
SW6
to system Load
VSTORE1
SW2
VSTORE2
SW5
SW7
SW3
VINT
SW8
OVP block
VDD
+
VOVPH / VOVPL
-
SW9
VINT
Power supply
for internal circuit
VIN_LDO
ENA_COMP
ENA_LDO
VSTORE2
STBY_LDO
VVST2H / VVST2L
SET_VOUTFB
on/off
+
-
LDO
VSTORE1
+
VSTORE1
+
SW_CNT/COMPOUT
VINT
VINT
Timer block
Comparator block
Timer0 T0TM
CIN1
Timer1 T1TM
CIN2
Timer2 T2TM
FB_LDO
Discharge
-
CIN0
VOUT_LDO
Control
-
SET_VOUTL
LDO block
stby
1.15V
SET_VOUTH
INT
VOUT2
Discharge
SW1
VDD
to system Load
Discharge
SW10
Solar
Cell
VOUT1
on/off
+
-
COMPP
COMPM
AGND
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9.
( P r e l i m i n a r y )
絶対最大定格
項目
電源電圧 (*1)
記号
VMAX
定格値
条件
VDD, VBAT, VIN_LDO 端子
単位
最小
最大
−0.3
+6.9
V
−0.3
+6.9
V
−
0.1
mV/µs
−
1400 (*2)
mW
−55
+125
°C
SET_VOUTH, SET_VOUTL, INT,
信号入力電圧 (*1)
VINPUTMAX
ENA_LDO, STBY_LDO, ENA_COMP,
COMPP, COMPM 端子
VDD 電圧傾斜
許容損失 (*1)
保存温度
VSLOPE
VDD 端子
PD
Ta ≤ +25°C
TSTG
−
*1: AGND = 0V 時
*2:θja (風速 0 m/s): +50°C /W の場合
＜注意事項＞
1. 絶対最大定格を超えるストレス (電圧, 電流, 温度など) の印加は、半導体デバイスを破壊する可能性が
あります。したがって、定格を一項目でも超えることのないようご注意ください。
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S6AE102A_DS405-00029-0v01-J, July 17, 2015
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10. 推奨動作条件
項目
記号
条件
規格値
最小
標準
最大
単位
電源電圧 1 (*1)
VVDD
VDD 端子
2.0
3.3
5.5
V
電源電圧 2 (*1)
VVBAT
VBAT 端子
2.0
3.0
5.5
V
電源電圧 3 (*1)
VVINLDO
VIN_LDO 端子
2.0
−
5.3
V
−
−
INT, ENA_LDO,
STBY_LDO,
VINT 端子電圧
信号入力電圧 (*1)
VINPUT
VOUT1 設定抵抗値
RVOUT
R1, R2, R3 の合計値
10
−
−
MΩ
LDO 出力設定抵抗値
RLDO
R4, R5 の合計値
100
−
−
MΩ
VDD 容量値
CVDD
VDD 端子
10
−
−
µF
VINT 容量値
CVINT
VINT 端子
1
−
−
µF
VOUT 上限設定電圧
VSYSH
VSTORE1 端子
1.25
−
5.2
V
ENA_COMP, COMPP,
(*2)
V
COMPM 端子
VOUT 下限設定電圧
汎用コンパレータ
入力電圧
LDO 出力設定電圧
VSYSH
VSYSL
VSTORE1 端子
1.1
−
VCOMP
COMPP, COMPM 端子
0.2
−
VSETLD
VOUT_LDO 端子
1.3
−
5.0
V
×0.9
VINT 端子電圧
−1.5 (*2)
V
V
タイマー時間 0
T0
CIN0 端子, タイマー0
0.1
−
3600
s
タイマー時間 1
T1
CIN1 端子, タイマー1
0.1
−
3600
s
タイマー時間 2
T2
CIN2 端子, タイマー2
0.1
−
3600
s
動作周囲温度
Ta
−40
−
+85
°C
−
*1: AGND 端子 = 0V 時
*2:「Table 12-1 VINT 端子電圧」参照
＜注意事項＞
1. 推奨動作条件は、半導体デバイスの正常な動作を確保するための条件です。電気的特性の規格値は、す
べてこの条件の範囲内で保証されます。常に推奨動作条件下で使用してください。
2. この条件を超えて使用すると、信頼性に悪影響を及ぼすことがあります。
3. データシートに記載されていない項目, 使用条件, 論理の組合せでの使用は、保証していません。
4. 記載されている以外の条件での使用をお考えの場合は、必ず事前に営業部門までご相談ください。
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v1.2b
D a t a S h e e t
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11. 電気的特性
外付け抵抗および外付け容量による影響を除いた電気的特性を次に示します。
Table 11-1 電気的特性 (システム全般)
(特に記載がない場合には推奨動作条件下における電気的特性)
項目
記号
条件
規格値
単位
最小
標準
最大
−
−
1.2
µW
1.30
1.55
2.00
V
1.15
1.45
1.90
V
−
0.1
−
V
2.0
2.1
2.2
V
1.9
2.0
2.1
V
−
0.1
−
V
−
VSYSH
−
V
−
V
−
V
VDD 端子, Ta=+25°C, VVOUTH 設定=3V,
起動時最小入力電力
WSTART
VDD 端子へ 0.4µA 印加下、VDD=3V に到達し
VOUT1=3V×95%に到達した時
電源検出電圧
VDETH
電源未検出電圧
VDETL
電源検出
ヒステリシス
VDETHYS
電源検出電圧 2
VDETH2
電源未検出電圧 2
VDETL2
電源検出
ヒステリシス 2
VDETHYS2
VOUT 上限電圧
VVOUTH
入力電源再接続電圧
VVOUTM
VOUT 下限電圧
VVOUTL
VSTORE2 上限電圧
VVST2H
VSTORE2 下限電圧
VVST2L
OVP 検出電圧
VOVPH
OVP 解除電圧
VOVPL
OVP 検出
ヒステリシス
OVP 保護電流
入力電圧
VDD, VBAT ,VINT, VSTORE2 端子
VDD 端子,
VSTORE2 端子に容量接続時
VSTORE1 端子,
VOUT1 Load=0mA, VOUT2 Load=0mA
VSTORE1 端子,
VOUT1 Load=0mA, VOUT2 Load=0mA
VSTORE1 端子,
VSTORE2 端子, VVOUTH 設定>2.4V
−
VVOUTH
−
V
VSTORE2 端子, VVOUTH 設定≤2.4V
2.3
2.4
2.5
V
VSTORE2 端子, VVOUTH 設定>2.4V
−
VVOUTL
−
V
VSTORE2 端子, VVOUTH 設定≤2.4V
2.2
2.3
2.4
V
5.2
5.4
5.5
V
5.1
5.3
5.4
V
−
0.1
−
V
6
−
−
mA
VDD 端子
VDD 端子入力電流
INT, ENA_LDO, STBY_LDO, ENA_COMP 端子
VIL
INT, ENA_LDO, STBY_LDO, ENA_COMP 端子
SW_CNT/COMPOUT, SW_CNT 端子,
Load=2µA
出力電圧
VOL
×0.95
VSYSL
VIH
VOH
VVOUTH
−
VOUT1 Load=0mA, VOUT2 Load=0mA
VOVPHYS
IOVP
−
SW_CNT/COMPOUT, SW_CNT 端子,
Load=2µA
1.1
−
0
−
0.7×
VINT 端子電圧
−
(*1)
VINT 端子電圧
(*1)
0.3
VINT 端子電圧
(*1)
V
V
V
0.3×
0
−
VINT 端子電圧
V
(*1)
*1:「Table 12-1 VINT 端子電圧」参照
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Table 11-2 電気的特性 (消費電流)
(特に記載がない場合には推奨動作条件下における電気的特性)
項目
記号
規格値
条件
単位
最小
標準
最大
−
280
420
nA
−
680
1020
nA
−
300
450
nA
VDD 端子入力電流,
エネルギードリブンモード(*2), SW2=OFF,
VDD = 3V, VBAT 未接続, VSTORE2 未接続,
消費電流 1
IQIN1
VIN_LDO=GND, INT=GND, ENA_COMP=GND,
ENA_LDO=GND, STBY_LDO=GND,
VVOUTH 設定=1.25V, Ta = +25°C,
SET_VOUTFB 抵抗˃100MΩ,
VOUT1 Load=0mA, VOUT2 Load=0 mA
消費電流 2
IQIN2
消費電流 3
IQIN3
IQIN1 と IINLD2 (LDO 動作電流) の合計
ENA_LDO=VINT (*1)
IQIN1 とコンパレータ動作電流の合計,
ENA_COMP=VINT (*1)
*1:「Table 12-1 VINT 端子電圧」参照
*2:「12.2 パワーゲーティング」を参照
Table 11-3 電気的特性 (スイッチ)
VDD ≥ 3V, VBAT ≥ 3V, VINT ≥ 3V, VSTORE2 ≥ 3V , VVOUTL ≥ 3V, VSTORE1 ≥ VVOUTL
(特に記載がない場合には推奨動作条件下における電気的特性)
項目
記号
条件
規格値
最小
標準
最大
単位
スイッチ抵抗 1
RON1
SW1, VSTORE1 端子−VOUT1 端子間接続時
−
1.5
2.5
Ω
スイッチ抵抗 2
RON2
SW2, VDD 端子−VSTORE1 端子間接続時
−
50
100
Ω
スイッチ抵抗 3
RON3
SW3, VSTORE2 端子−VSTORE1 端子間接続時
−
50
100
Ω
スイッチ抵抗 4
RON4
SW4, VBAT 端子−VOUT1 端子間接続時
−
1.5
2.5
Ω
スイッチ抵抗 5
RON5
SW5, VDD 端子−VSTORE2 端子間接続時
−
50
100
Ω
スイッチ抵抗 6
RON6
SW6, VSTORE1 端子−VOUT2 端子間接続時
−
1.5
2.5
Ω
スイッチ抵抗 10
RON10
SW10, VBAT 端子−VOUT2 端子間接続時
−
1.5
2.5
Ω
ディスチャージ抵抗
RDIS
VOUT1, VOUT2 端子
−
1
2
kΩ
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Table 11-4 電気的特性 (LDO)
(特に記載がない場合には推奨動作条件下における電気的特性)
項目
記号
規格値
条件
最小
VSETLD
VOUT_LDO 端子,Load=0.01mA
VOUTLD
出力電圧
入出力電圧差
(通常モード)
入出力電圧差
(スタンバイモード)
最大出力電流
(通常モード)
最大出力電流
(スタンバイモード)
入力安定度
負荷安定度
(通常モード)
負荷安定度
(スタンバイモード)
過電流保護動作電流
LDO 消費電流
(通常モード)
LDO 消費電流 2
(スタンバイモード)
VDELLD1
VDELLD2
IOUTLD1
IOUTLD2
LINELD
LOADLD1
LOADLD2
ILIMLD
IINLD1
×0.95
VOUT_LDO 端子, Ta=+25°C, VIN_LDO=VOUTLD+1V
VSETLD
STBY_LDO=VINT (*1) , Load = 0.01mA
×0.98
VIN_LDO −VOUT_LDO 端子間,
STBY_LDO=VINT (*1), Load≤1mA
VIN_LDO −VOUT_LDO 端子間,
STBY_LDO= AGND, Load≤0.001mA
VOUT_LDO 端子, (VIN_LDO−VOUTLD×1.05) > 0.7V
STBY_LDO=VINT (*1)
VOUT_LDO 端子, (VIN_LDO−VOUTLD×1.05)>0.7V,
STBY_LDO= AGND
VOUT_LDO 端子, VIN_LDO=(VOUTLD×1.05+0.7V)～5.3V
VOUT_LDO 端子,
STBY_LDO=VINT (*1) , Load=1mA～10mA
VOUT_LDO 端子,
STBY_LDO=AGND, Load=0.001mA～0.1mA
VOUT_LDO 端子,
STBY_LDO=VINT (*1)
VINT 端子と VIN_LDO 端子入力電流の合計, Ta = +25°C,
STBY_LDO=VINT (*1), Load=0mA
標準
−
−
最大
VSETLD
×1.05
VSETLD
×1.02
単位
V
V
0.3
−
−
V
0.3
−
−
V
10
−
−
mA
0.1
−
−
mA
−
−
50
mV
−
−
50
mV
−
−
50
mV
−
50
100
mA
−
6
9
uA
−
400
600
nA
−
60
120
nA
−
1
2
kΩ
VINT 端子と VIN_LDO 端子入力電流の合計, Ta = +25°C,
IINLD2
STBY_LDO= AGND, Load=0mA,
VOUT_LDO 接続抵抗>100 MΩ, VOUTLD 設定= 1.3V
OFF 電流
IOFFLD
ディスチャージ抵抗
RDISLD
VIN_LDO 端子, Ta = +25°C,
ENA_LDO= AGND
VOUT_LDO 端子,
1.35≤VOUTLD≤5.0V
*1:「Table 12-1 VINT 端子電圧」参照
Table 11-5 電気的特性 (タイマー)
(特に記載がない場合には推奨動作条件下における電気的特性)
項目
記号
条件
精度
TATM
Ta = +25°C
各タイマー消費電流
IQTM
タイマー0, タイマー1, タイマー2, Ta = +25°C
16
CONFIDENTIAL
規格値
単位
最小
標準
最大
−15
−
+15
%
−
30
45
nA
S6AE102A_DS405-00029-0v01-J, July 17, 2015
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12. 機能説明
12.1 電力供給制御
本 IC はソーラーセル電圧 VDD と一次電池電圧 VBAT の 2 つの入力電源による動作が可能です。
VSTORE2 端子に容量を接続した場合、ソーラーセルの余剰電力は、この容量へ蓄えられ、入力電源として
動作します。
入力電力 (ソーラーセルまたは VSTORE2 容量) は、
VSTORE1 端子に接続された容量へ一度蓄えられます。
VSTORE1 端子の電圧が閾値以上になるとパワーゲーティング用スイッチが、VSTORE1 と VOUT1, VOUT2
を接続します。
入力電力 (一次電池) は、VSTORE1 端子に接続された容量へ蓄えません。VBAT 端子の電圧が閾値以上に
なるとパワーゲーティング用スイッチが、VBAT と VOUT1, VOUT2 を接続します。
VINT 端子電圧は、次の表に従って出力されます。
Table 12-1 VINT 端子電圧
VDD 電圧
VBAT 電圧
(ソーラーセル)
(一次電池)
VDETL 以下
VDETL 以下
VDETH 以上
VDETL 以下
VDETH 以上
VSTORE2 電圧
VSTORE1 電圧
VINT 電圧(出力)
VDETL 以下
−
−
VDETH 以上
−
VSTORE2
VDETL 以下
−
VBAT
VDETH 以上
VDETL 以下
VDETH 以上
VDETL 以下
VDETH 以上
VDETH 以上
VVOUTL 検出(*1)
VBAT
VVOUTH 検出(*2)
VSTORE2
−
VDD
−
VDD
VVOUTL 検出(*1)
VBAT
VVOUTH 検出(*2)
VDD
VVOUTL 検出(*1)
VBAT
VVOUTH 検出(*2)
VDD
*1: VVOUTL 電圧に達してから、再度 VVOUTH 電圧に達するまでの値
*2: VVOUTH 電圧に達してから、VVOUTL 電圧に達するまでの値
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v1.2b
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VDD 入力電源動作
VDD 端子を入力電源とした場合の動作を説明します(Figure 12-1)。
VBAT 端子の電圧が電源未検出電圧 (VDETL=1.45V)以下で、VSTORE2 端子には容量を接続していません。
[1] VDD 端子の電圧が電源検出電圧 (VDETH = 1.55V)以上になると、スイッチ (SW2)が VDD と VSTORE1 を
接続します(経路 S1)。また、VDD 端子の電圧が電源未検出電圧(VDETL = 1.45V)以下になると、SW2 が経
路 S1 を切断します。
[2] VSTORE1 端子の電圧が SET_VOUTH 端子で設定した閾値(VVOUTH)以上になると、SW2 が経路 S1 を切断
します。また、VOUT1 用スイッチ(SW1)は VSTORE1 と VOUT1 を接続し、VOUT2 用スイッチ(SW6)は
VSTORE1 と VOUT2 を接続します(経路 S2)。
[3] VSTORE1 端子の電圧が入力電源再接続電圧(VVOUTM)以下になると SW2 が経路 S1 を接続します(経路
S1+S2)。
[4] さらに、SET_VOUTL 端子で設定した閾値(VVOUTL) 以下になると SW1, SW6 が経路 S2 を切断します。
[5] SW1, SW6 が経路 S2 を切断している時は、ディスチャージ機能が働きます。
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Figure 12-1 VDD 入力電源動作
(a) Internal Operation Diagram
S6AE102A / S6AE103A
VOUT1
SW1
VOUT2
SW6
Solar
Cell
S2
VDD
VSTORE1
SW2
S1
SW7
VINT
(b) Operation Sequence
[1]
[2]
[3]
[4]
[V]
VDD
VINT
[5]
Open Voltage
of Solar Cell
VDD
VDETH
VDETL
VINT
[V]
S2
VVOUTH
VVOUTM
VSTORE1
S1
S1
+
S2
S2
S1
+
S2
S1
VVOUTL
S1
+
S2
S2
S1
[V]
VOUT1
VOUT2
[mA]
VOUT1
VOTU2
Load
time
SW1,SW6
SW2
SW7
off
off
on
on
off
on
on
off
off
on
on
on
off
VDETH
VDETL
VVOUTH
VVOUTM
VVOUTH
VVOUTL
VVOUTM
VVOUTH
VVOUTM
VVOUTH
VDETH(VINT)
VDETH(VDD)
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-J
CONFIDENTIAL
on
off
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VBAT 入力電源動作
VBAT 端子を入力電源とした場合の動作を説明します (Figure 12-2) 。
VDD 端子の電圧が電源未検出電圧(VDETL=1.45V)以下で、VSTORE2 端子には容量を接続していません。
[1] VBAT 端子の電圧が電源検出電圧 (VDETH = 1.55V)以上になると、スイッチ(SW4)が VBAT と VOUT1 を接
続し、スイッチ(SW10)が VBAT と VOUT2 を接続します(経路 S3)。
[2]VBAT 端子の電圧が電源未検出電圧(VDETL = 1.45V)以下になると、SW4, SW10 が経路 S3 を切断します。
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Figure 12-2 VBAT 入力電源動作
(a) Internal Operation Diagram
S6AE102A / S6AE103A
Primary
Battery
VOUT1
SW4
S3
VBAT
VOUT2
SW10
+
VINT
SW9
(b) Operation Sequence
[1]
[2]
[V]
VBAT
VINT
VBAT
VDETH
VDETL
VINT
[V]
VOUT1
VOUT2
time
SW4,SW10
SW9
off
off
CONFIDENTIAL
off
on
off
VDETL(VBAT,VINT)
VDETH(VINT)
VDETH(VBAT)
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-J
on
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VDD/VBAT 入力電源動作
VDD 端子と VBAT 端子を入力電源とした場合の動作を説明します (Figure 12-3) 。
VSTORE2 端子には容量を接続していません。
[1] VDD 端子, VBAT 端子の電圧が電源検出電圧(VDETH = 1.55V) 以上、VSTORE1 端子の電圧が VOUT 上限
電圧(VVOUTH)未検出のときは、VOUT1 用スイッチ (SW4)が VBAT と VOUT1 を接続し、VOUT2 用スイ
ッチ (SW10)が VBAT と VOUT2 を接続します(経路 S3)。また、スイッチ (SW2)が VDD と VSTORE1 を
接続します(経路 S1)。
[2] VSTORE1 端子の電圧が VOUT 上限電圧(VVOUTH) 以上になると、SW4, SW10 が経路 S3 を切断します。
また、
VOUT1 用スイッチ (SW1)が VSTORE1 と VOUT1 を接続し、
VOUT2 用スイッチ(SW6)が VSTORE1
と VOUT2 を接続します(経路 S2)。
[3] VSTORE1 端子の電圧が入力電源再接続電圧(VVOUTM) 以下になると SW2 が経路 S1 を接続します (経路
S1+S2)。
また、
[4] VSTORE1 端子の電圧が VOUT 下限電圧(VVOUTL) 以下になると SW1, SW6 が経路 S2 を切断します。
SW4, SW10 が経路 S3 を接続します(経路 S1+S3)。
[5] VBAT 端子の電圧が電源未検出電圧 (VDETL = 1.45V) 以下になると SW4, SW10 が経路 S3 を切断します。
[6] VSTORE1 端子の電圧が VOUT 上限電圧(VVOUTH) 以上になると SW1, SW6 が経路 S2 をを接続します(経
路 S2)。
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v1.2b
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Figure 12-3 VDD/VBAT 入力電源動作
Primary
Battery
(a) Internal Operation Diagram
VBAT
S6AE102A / S6AE103A
SW4
+
S3
SW9
SW10
VOUT1
SW1
VOUT2
SW6
Solar Cell
S2
VDD
VSTORE1
SW2
S1
SW7
VINT
(b) Operation Sequence
[2]
[V]
[3]
[5]
[4]
[6]
[1]
VINT
VBAT
VINT
VDETH
VDETL
VBAT
[V]
VDD
VDETH
VDETL
[V]
VVOUTH
VVOUTM
VSTORE1
S1
+
S3
S2
VVOUTL
S1
+
S3
S1
+
S2
S1
S2
[V]
VOUT1
VOUT2
VBAT
VSTORE1
VBAT
VSTORE1
time
SW1,SW6
Off
On
Off
SW4, SW10
On
Off
On
SW2
On
Off
SW7
Off
On
Off
On
SW9
On
Off
On
Off
Off
VVOUTH
VDETL
VVOUTL
CONFIDENTIAL
Off
On
VVOUTM
VVOUTH
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On
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v1.2b
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VDD/VSTORE2 入力電源動作
VDD 端子を入力電源とした場合の動作を説明します説明します (Figure 12-4) 。
VSTORE2 端子に容量を接続しています。
[1] VSTORE1 端子の電圧が SET_VOUTH 端子で設定した閾値(VVOUTH)以上になると、スイッチ (SW5)が
VDD と VSTORE2 を接続します(経路 S4)。
[2] VDD 端子の電圧が電源未検出電圧 2 (VDETL2 = 2.0V)以下になると、SW5 が経路 S4 を切断します。電源検
出電圧 2 (VDETH2 = 2.1V)以上になると、SW5 が経路 S4 を接続します。
[3] VSTORE1 端子の電圧が SET_VOUTH 端子で設定した閾値(VVOUTM)以下になると、SW5 が経路 S4 を切断
します。
[4] VSTORE2 端子の電圧が VSTORE2 上限電圧(VVST2H)以上になると、SW5 が経路 S4 を切断します。
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v1.2b
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Figure 12-4 VDD/VSTORE2 入力電源動作
(a) Internal Operation Diagram
S6AE102A / S6AE103A
VOUT1
SW1
VOUT2
SW6
Solar
Cell
S2
VDD
VSTORE1
SW2
SW5
SW7
[1]
[3] [1]
[2]
[V]
S1
VSTORE2
S4
VINT
(b) Operation Sequence
[3] [1]
[4]
Open Voltage
of Solar Cell
VDD
VDETH2
VDETL2
VDETH
VDETL
VDD
VINT
VINT
[V]
VVOUTH
VVOUTM
VSTORE1
S1
S1
+
S2
S2
S2
S1
+
S2
S2
[V]
VVST2H
VVST2L
VSTORE2
S4
S4
S4
[V]
VOUT1
VOUT2
time
SW1,SW6
Off
SW2
Off
SW5
Off
SW7
Off
On
On
Off
On
VVOUTH
VVOUTH
VVOUTM
VVOUTH
CONFIDENTIAL
VVOUTM
VVOUTH
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v1.2b
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VSTORE2 入力電源動作
VSTORE2 端子を入力電源とした場合の動作を説明します説明します (Figure 12-5) 。
VSTORE2 端子に容量を接続しています。
[1] VDD 端子の電圧が電源未検出電圧(VDETL = 1.45V)以下で、VSTORE1 端子の電圧が SET_VOUTH 端子で
設定した閾値(VVOUTM)以下になると、スイッチ (SW3)が VSTORE2 と VSTORE1 を接続します(経路
S5+S2)。
[2] VSTORE1 端子の電圧が SET_VOUTH 端子で設定した閾値(VVOUTH)以上になると、SW3 が経路 S5 を切断
します。
[3] VSTORE2 端子の電圧が VSTORE2 下限電圧 (VVST2L)以下になると、SW3 が経路 S5 を切断します。
[4] VSTORE1 端子の電圧が SET_VOUTL 端子で設定した閾値(VVOUTL) 以下になると、VOUT1 用スイッチ
(SW1)は VSTORE1 と VOUT1 を切断し、
VOUT2 用スイッチ(SW6)は VSTORE1 と VOUT2 を切断します。
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v1.2b
D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
Figure 12-5 VSTORE2 入力電源動作
(a) Internal Operation Diagram
S6AE102A / S6AE103A
VOUT1
SW1
VOUT2
SW6
Solar
Cell
S2
VDD
VSTORE1
SW2
S5
SW3
VSTORE2
SW5
SW8
VINT
SW7
(b) Operation Sequence
[1] [2]
[V]
[1] [3]
[1] [2]
[4]
VINT
VDD
VINT
Open Voltage
of Solar Cell
VDD
VDETH
VDETL
[V]
S5
+
S2
VVOUTH
VVOUTM
VVOUTL
VSTORE1
S2
S5
+
S2
S5
+
S2
S2
S2
S2
[V]
VVST2H
VVST2L
VSTORE2
[V]
VOUT1
VOUT2
time
SW1,SW6
On
SW2,SW5
Off
SW3
Off
SW7
On
Off
SW8
Off
On
Off
On
Off
VVOUTL
VVST2L
VVOUTM
CONFIDENTIAL
VVOUTH
VVOUTM
VVOUTH
VVOUTM
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12.2 パワーゲーティング
本 IC は外部システムに対して、パワーゲーティング機能があります。
パワーゲーティング機能とは、VSTORE1 に蓄えられたパワーまたは VBAT によるパワーの VOUT1,
VOUT2 に接続された外部システム負荷への供給を内部スイッチで制御することです。
パワーゲーティング機能には、4 つの動作モードがあります。
本 IC は、VINT 端子の電源検出(VDETH=1.55V)タイミングに、端子 CIN1, CIN2 の接続状態によって、パワー
ゲーティング動作モードを判定します。
Table 12-2 パワーゲーティング動作モード
各端子設定
CIN1(*1)
CIN2
動作モード
開放
開放
エネルギードリブンモード
開放
GND 接続
イベントドリブンモード 1
容量接続(*2)
開放
容量接続(*2)
容量接続(*2)
イベントドリブンモード 2 (*1)
タイマードリブンモード(*1)
*1: S6AE103A のみ
*2: タイマー時間の設定は「14.1 動作条件の設定」を参照
エネルギードリブンモード
1) VDD 入力電源動作
VSTORE1 電圧の監視でスイッチ制御します。
VOUT 上限電圧(VVOUTH)検出から VOUT 下限電圧(VVOUTL)検出までの間、VSTORE1 と VOUT1、VSTORE1
と VOUT2 を内部スイッチ(SW1, SW6)で接続します。
2) VBAT 入力電源動作
VBAT 電圧の監視でスイッチ制御します。
電源検出電圧(VDETH)検出から電源未検出電圧(VDETL)検出までの間、VBAT と VOUT1、VBAT と VOUT2
を内部スイッチ(SW4, SW10)で接続します。
イベントドリブンモード 1
VOUT1 への供給を、エネルギードリブンモードと同様にスイッチ制御します。VOUT2 への供給を、INT 入
力でスイッチ制御します。タイマー0 カウント中は、フラグ出力(T0TM)で INT 入力による内部スイッチ制
御を無効にします。タイマー時間(T0)は、CIN0 に接続した容量で設定されます。
1) VDD 入力電源動作
INT が Hi レベルの間、VSTORE1 と VOUT2 を内部スイッチ(SW6)で接続します。上限電圧(VVOUTH)検出
をトリガとしてタイマー0 を開始し、タイマー時間(T0)のカウントを満了後に停止しリセットされます。
2) VBAT 入力電源動作
INT が Hi レベルの間、VBAT と VOUT2 を内部スイッチ(SW10)で接続します。電源検出電圧(VDETH)検出
をトリガとしてタイマー0 を開始し、タイマー時間(T0)のカウントを満了後に停止しリセットされます。
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CONFIDENTIAL
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イベントドリブンモード 2
VOUT1 への供給を、エネルギードリブンモードと同様にスイッチ制御します。VOUT2 への供給を、INT 入
力とタイマー1 のフラグ出力(T1TM)でスイッチ制御します。
1) VDD 入力電源動作
タイマー0 は、上限電圧(VVOUTH)検出をトリガとしてカウントを開始し、タイマー時間(T0)のカウントを
満了後に停止しリセットされます。タイマー時間(T0)は、CIN0 に接続した容量で設定されます。
タイマー1 は、INT の Hi をトリガとしてカウントを開始し、タイマー時間(T1)のカウントを満了後に停止
しリセットされます。タイマー時間(T1)は、CIN1 に接続した容量で設定されます。
各タイマーは、VOUT 下限電圧(VVOUTL)検出でリセットされます。
タイマー1 カウント中、VSTORE1 と VOUT2 を内部スイッチ(SW6)で接続します。タイマー0 カウント中、
INT 入力による内部スイッチ制御を無効にします。
2) VBAT 入力電源動作
タイマー0 は、電源検出電圧(VDETH)検出をトリガとしてカウントを開始し、タイマー時間(T0)のカウント
を満了後に停止しリセットされます。タイマー時間(T0)は、CIN0 に接続した容量で設定されます。
タイマー1 は、INT の Hi をトリガとしてカウントを開始し、タイマー時間(T1)のカウントを満了後に停止
しリセットされます。タイマー時間(T1)は、CIN1 に接続した容量で設定されます。
各タイマーは、電源未検出電圧(VDETL)検出でリセットされます。
タイマー1 カウント中、VBAT と VOUT2 を内部スイッチ(SW10)で接続します。タイマー0 カウント中、
INT 入力による内部スイッチ制御を無効にします。
タイマードリブンモード
VOUT1, VOUT2 への供給を、タイマー0 のフラグ出力(T0TM), タイマー1 のフラグ出力(T1TM), タイマー2
のフラグ出力(T2TM)でスイッチ制御します。
1) VDD 入力電源動作
各タイマー動作を説明します。
タイマー0 は、1 回目に上限電圧(VVOUTH)検出をトリガとしてカウントを開始し、タイマー時間(T0)のカウ
ントを満了後に停止しリセットされます。2 回目以降、タイマー2 満了をトリガとしてカウントを開始し、
タイマー時間(T0)のカウントを満了後に停止しリセットされます。タイマー時間(T0)は、CIN0 に接続した
容量で設定されます。
タイマー1 は、1 回目に上限電圧(VVOUTH)検出をトリガとしてカウントを開始し、タイマー時間(T1)のカウ
ントを満了後に停止しリセットされます。2 回目以降、タイマー2 満了をトリガとしてカウントを開始し、
タイマー時間(T1)のカウントを満了後に停止しリセットされます。タイマー時間(T1)は、CIN1 に接続した
容量で設定されます。
タイマー2 は、タイマー1 満了をトリガとしてカウントを開始し、タイマー時間(T2)のカウントを満了後
に停止しリセットされます。タイマー時間(T2)は、CIN2 に接続した容量で設定されます。
タイマー0, 1 は、VOUT 下限電圧(VVOUTL)検出でリセットされます。タイマー2 は、VINT の電源未検出電
圧(VDETL)でリセットされます。
VOUT1 の動作を説明します。
タイマー1 がカウント中、VSTORE1 と VOUT1 を内部スイッチ(SW1)で接続します。タイマー2 カウント
中、VSTORE1 と VOUT1 を内部スイッチ(SW1)で切断します。
VOUT2 の動作を説明します。
タイマー1 カウント中、タイマー0 満了後に VSTORE1 と VOUT2 を内部スイッチ(SW6)で接続します。タ
イマー2 カウント中、VSTORE1 と VOUT2 を内部スイッチ(SW6)で切断します。
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2) VBAT 入力電源動作
各タイマー動作を説明します。
タイマー0 は、1 回目に電源検出電圧(VDETH)検出をトリガとしてカウントを開始し、タイマー時間(T0)の
カウントを満了後に停止しリセットされます。2 回目以降、タイマー2 満了をトリガとしてカウントを開
始し、タイマー時間(T0)のカウントを満了後に停止しリセットされます。タイマー時間(T0)は、CIN0 に接
続した容量で設定されます。
タイマー1 は、1 回目に電源検出電圧(VDETH)をトリガとしてカウントを開始し、タイマー時間(T1)のカウ
ントを満了後に停止しリセットされます。2 回目以降、タイマー2 満了をトリガとしてカウントを開始し、
タイマー時間(T1)のカウントを満了後に停止しリセットされます。タイマー時間(T1)は、CIN1 に接続した
容量で設定されます。
タイマー2 は、タイマー1 満了をトリガとしてカウントを開始し、タイマー時間(T2)のカウントを満了後
に停止しリセットされます。タイマー時間(T2)は、CIN2 に接続した容量で設定されます。
各タイマーは、電源未検出電圧(VDETL)検出でリセットされます。
VOUT1 の動作を説明します。
タイマー1 がカウント中、VBAT と VOUT1 を内部スイッチ(SW4)で接続します。タイマー2 カウント中、
VBAT と VOUT1 を内部スイッチ(SW4)で切断します。
VOUT2 の動作を説明します。
タイマー1 カウント中、タイマー0 満了後に VBAT と VOUT2 を内部スイッチ(SW10)で接続します。タイ
マー2 カウント中、VBAT と VOUT2 を内部スイッチ(SW10)で切断します。
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Figure 12-6 パワーゲーティング動作 (VDD 入力電源)
Energy driven mode (S6AE102A / S6AE103A)
VSTORE1 < VVOUTL
From after VSTORE1 reaches VVOUTH until VVOUTL
VSTORE1 < VVOUTL
SW1
OFF
ON
ON
SW6
OFF
ON
OFF
Event driven mode 1 (S6AE102A / S6AE103A)
VSTORE1 < VVOUTL
INT
L
From after VSTORE1 reaches VVOUTH until VVOUTL
H
H
H
H
START
T0TM
OFF
SW6
OFF
H
STOP
RESET
T0
SW1
VSTORE1 < VVOUTL
ON
OFF
OFF
ON
OFF
ON
OFF
Event driven mode 2 (S6AE103A)
VSTORE1 < VVOUTL
INT
L
H
From after VSTORE1 reaches VVOUTH until VVOUTL
H
H
START
T0TM
H
STOP
RESET
T0
H
START
T1TM
T1
SW1
OFF
SW6
OFF
VSTORE1 < VVOUTL
START
STOP
RESET
T1
RESET
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
Timer driven mode (S6AE103A)
VSTORE1 < VVOUTL
From after VSTORE1 reaches VVOUTH until VVOUTL
START
T0TM
T0
START
T1TM
START
STOP
RESET
T0
T2TM
OFF
SW6
OFF
ON
OFF
ON
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-J
OFF
STOP
RESET
STOP
RESET
START
T1
T2
SW1
CONFIDENTIAL
START
STOP
RESET
START
T1
VSTORE1 < VVOUTL
STOP
RESET
T2
ON
RESET
OFF
ON
OFF
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Figure 12-7 パワーゲーティング動作 (VBAT 入力電源)
Energy driven mode (S6AE102A / S6AE103A)
VBAT < VDETL
From after VBAT reaches VDETH until VDETL
VBAT < VDETL
SW4
OFF
ON
ON
SW10
OFF
ON
OFF
Event driven mode 1 (S6AE102A / S6AE103A)
VBAT < VDETL
INT
L
From after VBAT reaches VDETH until VDETL
H
H
H
H
START
T0TM
OFF
SW10
OFF
H
STOP
RESET
T0
SW4
VBAT < VDETL
ON
OFF
OFF
ON
OFF
ON
OFF
Event driven mode 2 (S6AE103A)
VBAT < VDETL
INT
L
H
From after VBAT reaches VDETH until VDETL
H
H
START
T0TM
H
STOP
RESET
T0
H
START
T1TM
T1
SW4
OFF
SW10
OFF
VBAT < VDETL
START
STOP
RESET
T1
RESET
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
Timer driven mode (S6AE103A)
VBAT < VDETL
From after VBAT reaches VDETH until VDETL
START
T0TM
T0
START
T1TM
START
STOP
RESET
T0
T2TM
OFF
SW10
OFF
CONFIDENTIAL
ON
OFF
ON
OFF
STOP
RESET
STOP
RESET
START
T1
T2
SW4
32
START
STOP
RESET
START
T1
VBAT < VDETL
STOP
RESET
T2
ON
RESET
OFF
ON
OFF
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12.3 ディスチャージ
本 IC は VOUT1 端子, VOUT2 端子, VOUT_LDO 端子にディスチャージ機能があります。
SW1, SW4 が OFF している時は、VOUT1 端子, GND 間のディスチャージ回路が機能します。VOUT1 端子の
電力を GND レベルに放電します。
SW6, SW10 が OFF している時は、VOUT2 端子, GND 間のディスチャージ回路が機能します。VOUT2 端子
の電力を GND レベルに放電します。
LDO が OFF している時は、VOUT_LDO 端子, GND 間のディスチャージ回路が機能します。VOUT_LDO 端
子の電力を GND レベルに放電します。
12.4 SW_CNT 制御
本 IC は外部スイッチ用に制御信号を出力する機能があります。
S6AE102A
VOUT1 用スイッチに連動した信号が SW_CNT 端子に出力されます。VBAT 入力電源動作時には、
VBAT-VOUT1 間スイッチ(SW4)の ON/OFF 制御に連動し、VDD, VSTORE2 入力電源動作には、
VSTORE1-VOUT1 間スイッチ(SW1)の ON/OFF 制御に連動します。SW1 または SW4 が ON の時に SW_CNT
端子に High が出力されます。
S6AE103A
ENA_COMP 端子が Low の間、VOUT1 用スイッチに連動した信号が SW_CNT/COMPOUT 端子に出力され
ます。VBAT 入力電源動作時には、VBAT-VOUT1 間スイッチ(SW4)の ON/OFF 制御に連動し、VDD, VSTORE2
入力電源動作には、VSTORE1-VOUT1 間スイッチ(SW1)の ON/OFF 制御に連動します。SW1 または SW4 が
ON のときに SW_CNT/COMPOUT 端子に High が出力されます。
12.5 汎用コンパレータ
S6AE103A
本 IC は 1 つの汎用コンパレータを搭載しています。
ENA_COMP 端子が High の間、COMPP 端子, COMPM 端子電圧を比較し、結果が SW_CNT/COMPOUT 端子
に出力されます。
Table 12-3 汎用コンパレータ動作
各端子設定
ENA_COMP
L
H
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CONFIDENTIAL
COMPP, COMPM
SW_CNT/COMPOUT(出力)
−
「12.4 SW_CNT 制御」の動作
COMPP < COMPM
L
COMPP > COMPM
H
COMPP = COMPM 設定は禁止
L or H
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12.6 LDO
本 IC は VIN_LDO 端子を電源として 1 つの LDO を搭載しています。
出力電圧は、VOUT_LDO 端子と FB_LDO 端子に接続する抵抗値よって設定されます。出力が停止している
間は、ディスチャージ機能が働きます。
また、低消費電力で動作するスタンバイモード、最大出力電流が 10mA の通常モードの 2 つの動作モードが
あり STBY_LDO 端子で設定できます。
LDO の動作モードは次の表に従います。
Table 12-4 LDO 動作モード
各端子設定
ENA_LDO
STBY_LDO
L
L
H
H
LDO 出力状態
出力停止
L
スタンバイモード出力
H
通常モード出力
12.7 入力過電圧保護 (OVP 回路部)
本 IC は VDD 端子電圧の入力過電圧保護: OVP (Over Voltage Protection) 機能があります。
VDD 端子電圧が OVP 検出電圧 (VOVPH = 5.4V) 以上になると、VDD 端子から OVP 保護電流 (IOVP) を引き
込むことにより VDD 端子電圧の上昇が抑えられ、IC の破壊が防止されます。また、OVP 解除電圧 (VOVPL =
5.3V) 以下になると、OVP 保護電流の引込みは停止します。
Figure 12-8 入力過電圧保護動作
[V]
VDD
[mA]
Open Voltage
of Solar Cell
VOVPH
VOVPL
IOVP
IOVP
time
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13. 応用回路例・部品表
Figure 13-1 S6AE102A 応用回路例
Primary +
Battery
VBAT
VOUT1
VDD
VOUT2
D1
C1
Solar
Battery
Sensor
VSTORE2
VSTORE1
C3
VINT
C2
C4
MCU/Sencer
MCU/Sencer
MCU/Sencer
STBY_LDO
ENA_LDO
INT
SET_VOUTFB
R1
R2
R3
VIN_LDO
S6AE102A
MCU + RF
SET_VOUTH
VOUT_LDO
SET_VOUTL
FB_LDO
CIN0
C6
C9
R4
R5
C5
Sensor
SW_CNT
CIN2
AGND
July 17, 2015, S6AE102A_DS405-00029-0v01-J
CONFIDENTIAL
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Figure 13-2 S6AE103A 応用回路例
Primary +
Battery
VBAT
VOUT1
VDD
VOUT2
D1
C1
Solar
Battery
Sensor
VSTORE2
VSTORE1
C3
VINT
C2
C4
MCU/Sencer
MCU/Sencer
MCU/Sencer
ENA_COMP
STBY_LDO
ENA_LDO
INT
SET_VOUTFB
R1
R2
R3
Sencer
Sencer
VIN_LDO
C9
S6AE103A
MCU + RF
SET_VOUTH
VOUT_LDO
SET_VOUTL
FB_LDO
COMPP
COMPM
R4
R5
C5
Sensor
SW_CNT/COMPOUT
CIN0
C6
CIN1
C7
CIN2
C8
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CONFIDENTIAL
AGND
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Table 13-1 部品表
記号
項目
仕様
備考
C1
セラミック容量
10 µF
−
C2
セラミック容量
1 µF
−
C3
セラミック容量
100 µF
−
C4
セラミック容量
0.5F
−
C5
セラミック容量
22 µF
−
C6
セラミック容量
150 pF (*1)
−
C7
セラミック容量
330 pF (*1)
−
C8
セラミック容量
330 pF (*1)
−
C9
セラミック容量
1 µF
−
R1
抵抗
33 MΩ (*2)
−
R2
抵抗
12 MΩ (*2)
−
R3
抵抗
47 MΩ (*2)
−
R4
抵抗
39 MΩ (*3)
−
R5
抵抗
68 MΩ (*3)
−
D1
ダイオード
−
−
*1: C6 使用時のタイマー時間 0 (T0) 設定≒0.26s、C7, C8 使用時のタイマー時間 1 および 2 (T1, T2)≒0.57s
*2: VOUT 上限電圧(VVOUTH)≒3.32V、VOUT 下限電圧(VVOUTL)≒2.65V
*3: LDO 出力電圧(VOUTLD)≒1.81V
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14. アプリケーションノート
14.1 動作条件の設定
出力電圧の設定 (VOUT1, VOUT2)
SET_VOUTH 端子と SET_VOUTL 端子に接続する抵抗値を変えることによって、本 IC の VOUT1, VOUT2
出力電圧が設定されます。これは、接続される抵抗値によって、VOUT 上限設定電圧(VVOUTH)と VOUT 下限
設定電圧 (VVOUTL)が設定されるためです。SET_VOUTFB 端子は、VOUT 上限電圧, VOUT 下限電圧の設定
用リファレンス電圧を出力します。このリファレンス電圧を IC 外部で抵抗分圧することで、SET_VOUTH
端子と SET_VOUTL 端子への印加電圧を作成することができます。
Figure 14-1 出力電圧の設定 (VOUT1, VOUT2)
S6AE102A / S6AE103A
SET_VOUTFB
R1
R2
SET_VOUTH
SET_VOUTL
R3
VOUT 上限設定電圧(VVOUTH)、VOUT 下限設定電圧 (VVOUTL) は、次式で計算できます。
VOUT 上限設定電圧
57.5 × (R2 + R3)
VVOUTH [V] =
11.1 × (R1 + R2 + R3)
VOUT 下限設定電圧
57.5 × R3
VVOUTL [V] =
11.1 × (R1 + R2 + R3)
「11. 電気的特性」に、R1, R2, R3 の合計値が 10 MΩ 以上 (消費電流 1 は、100 MΩ 以上) のときの特性を
示します。
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LDO 出力電圧の設定(VOUT_LDO)
VOUT_LDO 端子と FB_LDO 端子に接続する抵抗値を変えることによって、本 IC の VOUT_LDO 出力電圧
が設定されます。
Figure 14-2 LDO 出力電圧の設定 (VOUT_LDO)
S6AE102A / S6AE103A
VOUT_LDO
FB_LDO
R4
R5
LDO 出力設定電圧(VOUTLD)は、次式で計算できます。
VOUTLD [V] =
1.15 × (R4 + R5)
R5
タイマー時間の設定(T0, T1, T2)
タイマー時間 0, 1, 2(T0, T1, T2)は、CIN0, CIN1, CIN2 端子と AGND 端子間に接続する容量値によって設定さ
れます。
タイマー時間 0(T0), タイマー時間 1(T1), タイマー時間 2(T2) は、次式で計算できます。
T [s] = 1.734 × 109 × C [F]
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15. 使用上の注意
プリント基板のアースラインは, 共通インピーダンスを考慮し設計してください。
静電気対策を行ってください。
− 半導体を入れる容器は、静電気対策を施した容器か導電性の容器をご使用ください。
− 実装後のプリント基板を保管・運搬する場合は、導電性の袋か容器に収納してください。
− 作業台, 工具, 測定機器は、アースを取ってください。
− 作業する人は、人体とアースの間に 250kΩ～1MΩ の抵抗を直列に入れてください。
負電圧を印加しないでください。
−0.3V 以下の負電圧を印加した場合、LSI の寄生トランジスタが動作し誤動作を起こすことがあります。
16. RoHS 指令に対応した品質管理
本製品は、RoHS 指令に対応し、鉛・カドミウム・水銀・六価クロムと、特定臭素系難燃剤 PBB と PBDE
の基準を遵守しています。
17. オーダ型格
型格
パッケージ
S6AE102A0DGN1B000(*1)
プラスチック・QFN-20 (0.5mm ピッチ), 20 ピン
S6AE102A0DEN1B000(*2)
(VNF020)
S6AE103A0DGN1B000(*1)
プラスチック・QFN-24 (0.5mm ピッチ), 24 ピン
S6AE103A0DEN1B000(*2)
(VNF024)
*1: コマーシャルサンプル (CS: Commercial Sample)
*2: エンジニアリングサンプル (ES: Engineering Sample)
40
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18. パッケージ・外形寸法図
Figure 18-1 S6AE102A パッケージ・外形寸法図 (VNF020)
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Figure 18-2 S6AE103A パッケージ・外形寸法図 (VNF024)
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19. 主な変更内容
ページ
場所
変更箇所
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Initial release
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D a t a S h e e t
( P r e l i m i n a r y )
免責事項
本資料に記載された製品は、通常の産業用, 一般事務用, パーソナル用, 家庭用などの一般的用途 (ただし、用途の限定はあ
りません) に使用されることを意図して設計・製造されています。(1) 極めて高度な安全性が要求され、仮に当該安全性が
確保されない場合、社会的に重大な影響を与えかつ直接生命・身体に対する重大な危険性を伴う用途 (原子力施設における
核反応制御, 航空機自動飛行制御, 航空交通管制, 大量輸送システムにおける運行制御, 生命維持のための医療機器, 兵器シ
ステムにおけるミサイル発射制御等をいう) 、ならびに(2) 極めて高い信頼性が要求される用途 (海底中継器, 宇宙衛星等を
いう) に使用されるよう設計・製造されたものではありません。上記の製品の使用法によって惹起されたいかなる請求また
は損害についても、Cypress は、お客様または第三者、あるいはその両方に対して責任を一切負いません。半導体デバイス
はある確率で故障が発生します。当社半導体デバイスが故障しても、結果的に人身事故, 火災事故, 社会的な損害を生じさ
せないよう、お客様において、装置の冗長設計, 延焼対策設計, 過電流防止対策設計, 誤動作防止設計などの安全設計をお願
いします。本資料に記載された製品が、外国為替及び外国貿易法、米国輸出管理関連法規などの規制に基づき規制されてい
る製品または技術に該当する場合には、本製品の輸出に際して、同法に基づく許可が必要となります。
商標および注記
このドキュメントは、断りなく変更される場合があります。本資料には Cypress が開発中の Cypress 製品に関する情報が記
載されている場合があります。Cypress は、それらの製品に対し、予告なしに仕様を変更したり、開発を中止したりする権
利を有します。このドキュメントに含まれる情報は、現状のまま、保証なしに提供されるものであり、その正確性, 完全性,
実施可能性および特定の目的に対する適合性やその市場性および他者の権利を侵害しない事を保証するものでなく、また、
明示, 黙示または法定されているあらゆる保証をするものでもありません。Cypress は、このドキュメントに含まれる情報を
使用することにより発生したいかなる損害に対しても責任を一切負いません。
Copyright © 2015 Cypress Semiconductor Corp. All rights reserved.
商標：Cypress, Cypress ロゴ, Spansion®, Spansion ロゴ (図形マーク), MirrorBit®, MirrorBit® Eclipse™, ORNAND™, Easy
DesignSim™, Traveo™ 及びこれらの組合せは、米国・日本ほか諸外国における Cypress Semiconductor Corp.の商標です。
Bluetooth は Bluetooth SIG の登録商標です。第三者の社名・製品名等の記載はここでは情報提供を目的として表記したもの
であり、各権利者の商標もしくは登録商標となっている場合があります。
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CONFIDENTIAL
S6AE102A_DS405-00029-0v01-J, July 17, 2015
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