本ドキュメントはCypress (サイプレス) 製品に関する情報が記載されております。 富士通マイクロエレクトロニクス DS04–27268–1 DATA SHEET ASSP 電源用 BIPOLAR スイッチングレギュレータ・コントローラ ( 外部同期対応 ) MB3789A ■ 概要 MB3789A は , PWM ( パルス幅変調 ) 方式で外部同期対応が可能なスイッチングレギュレータ・コントローラです。誤差 アンプを 2 個内蔵しており , それぞれを電圧制御用と電流制御用に使用すると , 電流制限機能付きの DC/DC コンバータ を構成できます。 カメラ一体型 VTR などの液晶表示デバイスのバックライト用蛍光管の電源用として最適な IC です。 ■ 特長 ・ 動作電源電圧範囲が広い ・ 消費電流が少ない ・ 誤差アンプの入力電圧範囲が広い ・ 誤差アンプを 2 個内蔵 ・ 発振器は外部同期対応が可能 ・ タイマ・ラッチ短絡保護回路内蔵 ・ 全デューティ範囲で休止期間が調整可能 ・ 出力はパワーMOS-FET に対応 ・ パッケージは SSOP-16P で高密度実装可能 : 3 V ∼ 18 V : 1.5 mA ( 標準値 ) : −0.2 V ∼ VCC − 1.8 V ■ アプリケーション ・ LCD バックライトなど Copyright©2008 FUJITSU MICROELECTRONICS LIMITED All rights reserved 2008.9 MB3789A ■ 端子配列図 (TOP VIEW) VCC1 1 16 GND VREF 2 15 OUT CT 3 14 VCC2 SYNC 4 13 CB SCP 5 12 DTC FB1*1 6 11 FB2*2 -IN1*1 7 10 -IN2*2 +IN1*1 8 9 +IN2*2 (FPT-16P-M05) *1 : 誤差アンプ 1 の端子 *2 : 誤差アンプ 2 の端子 2 DS04–27268–1 MB3789A ■ 端子機能説明 端子番号 入 / 出 力 制 御 部 ノ発 コ振 ギ回 リ路 波 電 源 回 路 端子記号 I/O 7 −IN1 I 誤差アンプ 1 反転入力端子です。 8 +IN1 I 誤差アンプ 1 非反転入力端子です。 6 FB1 O 誤差アンプ 1 出力端子です。 10 −IN2 I 誤差アンプ 2 反転入力端子です。 9 +IN2 I 誤差アンプ 2 非反転入力端子です。 11 FB2 O 誤差アンプ 2 出力端子です。 13 CB ⎯ 出力ブートストラップ端子です。 CB 端子と OUT 端子の間にコンデンサを接続して , 出力トランジ スタをブートストラップします。 5 SCP ⎯ 短絡保護回路用容量接続端子 (Short Circuit Protection) です。 12 DTC I 休止期間設定端子 (Dead Time Control) です。 15 OUT O トーテムポール形式出力端子です。 3 CT ⎯ ノコギリ波周波数設定用容量 , 抵抗接続端子です。 4 SYNC I 1 VCC1 ⎯ 基準電源 , 制御回路の電源端子です。 14 VCC2 ⎯ 出力回路電源端子です。 2 VREF O 基準電圧出力端子です。 16 GND ⎯ 接地端子です。 DS04–27268–1 機能説明 外部同期信号入力端子です。 3 MB3789A ■ ブロックダイヤグラム 誤差アンプ１ 13 PWM コンパレータ +IN1 8 CB 14 VCC2 -IN1 7 FB1 6 15 誤差アンプ 2 +IN2 9 OUT 10 kΩ -IN2 10 FB2 11 DTC 12 0.9 V 8 µA SCP コンパレータ 1 4 µA 0.3 V 1.25 V SCP コンパレータ 3 1.25 V 2 µA VCC1 1 VREF 2 VREF SCP コンパレータ 2 1.8 V 1.1 V 電源 基準電圧 ON/OFF 電源 回路 16 GND SR ラッチ 低入力 電圧時 保護回路 5 ノコギリ波 発振回路 4 SCP SYNC 3 CT 外部同期信号 4 DS04–27268–1 MB3789A ■ 機能説明 1. スイッチング・レギュレータ機能 (1) 基準電圧回路 基準電圧回路は , 電源端子 (1 ピン ) より供給される電圧により温度補償された基準電圧 (≅ 2.50 V) を発生し , IC 内部回 路の動作電源として使用されます。 また , 基準電圧は , VREF 端子 (2 ピン ) から最大 50 µA まで外部に取り出すことができます。 この安定化基準電圧は , スイッチングレギュレータの基準電圧のほかに , デッドタイム設定用に使用できます。 (2) ノコギリ波発振回路 CT 端子 (3 ピン ) にタイミング用のコンデンサと抵抗を接続することにより , 電源電圧や温度変化に対して安定したノ コギリ波を発生し , PWM コンパレータに入力されます。発振波形の振幅は , 0.3 V ∼ 0.9 V です。 また , 発振回路は , 外部同期対応が可能で , SYNC 端子 (4 ピン ) からの入力信号に同期したノコギリ波を発生します。 (3) 誤差アンプ 誤差アンプは , スイッチングレギュレータの出力電圧を検出し , PWM 制御信号を出力するアンプです。誤差アンプは , 同相入力電圧範囲が “−0.2 V ∼ VCC −1.8 V” と広く , 外部電源からの設定が容易です。 誤差アンプ出力端子から反転入力端子へ帰還抵抗および容量を接続することにより , 任意のループゲインの設定ができ るため , システムに対して安定した位相補償ができます。 また , 誤差アンプを 2 個内蔵しており , それぞれのアンプを電圧制御用と電流制御用に使用することで , 電流制限付き の DC/DC コンバータを構成することができます。 (4)PWM コンパレータ 1 つの反転入力と 3 つの非反転入力を持つ電圧比較器で , 入力電圧に応じて出力デューティをコントロールする電圧− パルス幅変換器となっています。 PWM コンパレータは , ノコギリ波が , 誤差アンプ出力電圧 , SCP 端子 (5 ピン ), DTC 端子 (12 ピン ) の電圧のいずれよ りも低い期間に出力トランジスタをオンにします。 (5) 出力回路 出力回路は , トーテムポール形式のパワーMOSFET 駆動タイプ出力回路で , OUT 端子 (15 ピン ) と CB 端子 (13 ピン ) の 間にブートストラップ容量を接続することにより , ゲート電圧を電源電圧近くまでドライブできます「■ブートストラッ ( プ容量 (CBS) の設定方法」を参照 )。 2. 保護機能 (1) タイマ・ラッチ式短絡保護回路 SCP コンパレータ 1 は , 誤差アンプ 1 および 2 の出力電圧レベルを検知し , 両方のアンプの出力電圧レベルが 1.25 V 以 上になるとタイマ回路が動作し , SCP 端子 (5 ピン ) に外付けされたプロテクションイネーブル用コンデンサに充電を始め ます。 コンデンサの電圧が , 1.8 V に昇圧するまでに誤差アンプの出力電圧レベルが正常な電圧レベルに復帰しないときは , ラッチ回路をセット動作して , 出力トランジスタをオフにすると同時に休止期間を 100% にします。 保護回路が作動したときは , 電源を再投入するとリセットできます「■ソフトスタート ( / ショート検出時間の設定方法」 を参照 )。 (2) 低入力電圧時誤動作防止回路 電源投入時の過渡状態や電源電圧の瞬時低下は , コントロール IC の誤動作を誘起し , システムの破壊もしくは劣化を生 じさせます。低入力電圧時誤動作防止回路は電源電圧レベルに従って内部基準電圧レベルを検出し , 低入力電圧時に出力 トランジスタをオフにして , 休止期間を 100% にするとともに , SCP 端子 (5 ピン ) を 0 V に保ちます。 電源電圧が低入力電圧時誤動作防止回路のスレッショルド電圧以上になれば復帰します。 DS04–27268–1 5 MB3789A ■ 絶対最大定格 (Ta = +25 °C) 定格値 項目 記号 条件 単位 最小 最大 電源電圧 VCC ⎯ ⎯ 20 V 許容損失 PD Ta ≤ +25 °C ⎯ 440 ＊ mW 動作温度 Top ⎯ −30 +85 °C 保存温度 Tstg ⎯ −55 +125 °C ＊ : 10 cm 角の両面エポキシ基板に実装した場合のデータです。 ＜注意事項＞ 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。 ■ 推奨動作条件 (Ta = +25 °C) 規格値 項目 記号 条件 単位 最小 標準 最大 VCC1 ⎯ 3.0 5.0 18 V VCC2 ⎯ ⎯ 6.0 18 V 基準電圧出力電流 IOR ⎯ −50 −30 ⎯ µΑ 誤差アンプ入力電圧 VI ⎯ −0.2 ⎯ VCC − 1.8 V ΙΟ+ CB = 4700 pF, t ≦ 2 µs −70 −40 ⎯ mΑ ΙΟ− CB = 4700 pF, t ≦ 2 µs ⎯ 40 70 mΑ タイミング抵抗 RΤ ⎯ 10 39 200 kΩ タイミング容量 CΤ ⎯ 470 1000 6800 pF 発振周波数 fOSC ⎯ 1 20 200 kHz 動作温度 Top ⎯ −30 +25 +85 °C 電源電圧 出力電流 ＜注意事項＞ 推奨動作条件は , 半導体デバイスの正常な動作を保証する条件です。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。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。 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。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。 6 DS04–27268–1 MB3789A ■ 電気的特性 (VCC1 = 5 V, VCC2 = 6 V, Ta = +25 °C) 規格値 項目 出力電圧 基 準 電 圧 部 出力電圧温度変動率 ソス フタ ト｜ ト 部 短 絡 検 知 部 単位 最小 標準 最大 IOR = 0 µA 2.400 2.500 2.600 V ∆VREF/VREF Ta = −30 °C ∼ +85 °C ＊ ⎯ 0.2 2 % VREF Line VCC = 3 V ∼ 18 V ⎯ 1 10 mV 負荷安定度 Load IOR = 0 µA ∼ −50 µA ⎯ 2 10 mV −700 −450 −300 µA IOS VREF = 0 V VTH ⎯ ⎯ 1.76 2.30 V VTL ⎯ 1.30 1.56 ⎯ V VHYS ⎯ 60 200 ⎯ mV リセット電圧 (VCC) VR ⎯ 1.0 1.4 ⎯ V 充電電流 ICHG VSCP = 0.9 V −2.8 −2.0 −1.2 µA VT0 デューティサイクル = 0% 0.2 0.3 0.4 V VT100 デューティサイクル = 100% 0.8 0.9 1.0 V スレッショルド電圧 VTH ⎯ 1.70 1.80 1.90 V 入力スタンバイ電圧 VSTB ⎯ 1.15 1.25 1.35 V 入力ラッチ電圧 VI ⎯ ⎯ 50 100 mV 入力ソース電流 II −8.4 −6.0 −3.6 µA CT = 1000 pF, RT = 39 kΩ 17 20 23 kHz スレッショルド電圧 ヒステリシス幅 スレッショルド電圧 発振周波数 発 振 回 路 部 条件 入力安定度 短絡時出力電流 低防 電 圧止 時 誤回 作 動路 記号 fOSC VSCP = 1.5 V 周波数電圧変動率 ∆f/fdV VCC = 3 V ∼ 18 V ⎯ 1 10 % 周波数温度変動率 ∆f/fdT Ta = −30 °C ∼ +85 °C ＊ ⎯ 3 ⎯ % 同期端子入力電流 ISYNC VTHSY = 5 V 0.9 1.3 2.2 mA 同期端子スレッショルド VTHSY 0.65 0.75 0.85 V ⎯ 入力オフセット電圧 VIO VFB = 0.6 V ⎯ ⎯ 10 mV 入力オフセット電流 IIO VFB = 0.6 V ⎯ ⎯ 100 nA 入力バイアス電流 IB VFB = 0.6 V −200 −30 ⎯ nA 同相入力電圧範囲 VCM ⎯ −0.2 ⎯ VCC − 1.8 V 差 同相信号除去比 CMRR ⎯ 60 100 ⎯ dB ア 電圧利得 AV ⎯ 60 100 ⎯ dB ン 周波数帯域幅 BW ⎯ 800 ⎯ kHz プ 最大出力電圧幅 誤 AV = 0 dB ＊ VOM+ ⎯ VREF − 0.3 2.4 ⎯ V VOM− ⎯ ⎯ 0.05 0.3 V 出力シンク電流 IOM+ VFB = 0.6 V 30 60 ⎯ µA 出力ソース電流 IOM− VFB = 0.6 V ⎯ −2 −0.6 mA ＊ : 標準設計値 DS04–27268–1 ( 続く ) 7 MB3789A （続き） (VCC1 = 5 V, VCC2 = 6 V, Ta = +25 °C) 規格値 項目 休 止 期 間 調 整 部 P W M 比 較 器 部 出 力 部 全 デ バ イ ス 記号 条件 単位 最小 標準 最大 VTO デューティサイクル = 0% 0.2 0.3 0.4 V VT100 デューティサイクル = 100% 0.8 0.9 1.0 V Vdt = VREF/4.2 45 55 65 % −500 −100 ⎯ nA デューティサイクル = 0% 0.2 0.3 0.4 V VT100 デューティサイクル = 100% 0.8 0.9 1.0 V 入力シンク電流 IIN+ ⎯ 30 60 ⎯ µA 入力ソース電流 IIN− ⎯ ⎯ −2 −0.6 mA スレッショルド電圧 ON デューティサイクル Dtr 入力バイアス電流 IIbdt VT0 スレッショルド電圧 ⎯ VOH CL = 2000 pF, CB = 4700 pF 5.5 6.0 ⎯ V VOL CL = 2000 pF, CB = 4700 pF ⎯ 1.1 1.4 V 出力電圧 ICC1 ⎯ ⎯ 1.15 1.65 mA ICC2 ⎯ ⎯ 350 500 µA 出力オフ時電源電流 ＊ : 標準設計値 8 DS04–27268–1 MB3789A ■ 標準特性曲線 電源電流 − 電源電圧特性 出力段電源電流 − 電源電圧特性 2.4 500 出力電源電流 ICC2 (µA) 電源電流 ICC1 (mA) VCC1 = 5 V Ta = +25 ˚C VCC2 = 6 V Ta = +25 ˚C 2.0 1.6 1.2 0.8 0.4 400 300 200 100 0 0 0 4 8 12 16 20 0 4 8 基準電圧 − 電源電圧特性 16 20 基準電圧 − 周囲温度特性 2.56 5.0 VCC1 = 5 V VCC2 = 6 V IOR = 0 µA 2.54 VCC2 = 6 V IOR = 0 µA Ta = +25 ˚C 4.0 基準電圧 V REF(V) 基準電圧 V REF(V) 12 電源電圧 VCC2 (V) 電源電圧 VCC1 (V) 3.0 2.0 1.0 2.52 2.50 2.48 2.46 2.44 0 0 4 8 12 16 -40 20 -20 電源電圧 VCC1 (V) +20 +40 +60 +80 +100 ノコギリ波最大振幅電圧 − タイミング抵抗特性 (CT, RT 発振時 ) ノコギリ波最大振幅電圧 − タイミング容量特性 (CT, RT 発振時 ) 500k 1.4 VCC1 = 5 V VCC2 = 6 V RT = 39 kΩ SYNC = GND Ta = +25 ˚C 1.2 1.0 ノコギリ波周波数 f (Hz) ノコギリ波最大幅電圧 V CT (V） 0 周囲温度 Ta (°C) 0.8 0.6 0.4 0.2 VCC1 = 5 V VCC2 = 6 V SYNC = GND Ta = +25 ˚C 100k 50k 10k 5k CT = 470 pF 1k CT = 1500 pF 500 CT = 4700 pF CT = 6800 pF 0 10 2 5x10 2 103 5x10 3 4 10 タイミング容量 CT (pF) 5x10 4 100 2k 5k 10k 50k 100k 500k 1M タイミング抵抗 RT(Ω) （続く） DS04–27268–1 9 MB3789A （続き） デューティ − タイミング容量特性 (CT, RT 発振時 ) ノコギリ波周期 − タイミング容量特性 (CT, RT 発振時 ) 100 VCC1 = 5 V VCC2 = 6 V RT = 39 kΩ SYNC = GND Ta = +25 ˚C 100 50 VCC1 ＝ 5 V VCC2 ＝ 6 V VDT ＝ 0.6 V CT ＝可変 RT ＝ 39 kΩ SYNC ＝ GND Ta ＝− 25 °C 80 デューティ(%) ノコギリ波周期 t (µs) 500 10 60 40 20 5 2 0 2x10 5x10 10 2 5x10 2 3 5x10 10 3 4 10 5x10 200 4 500 1k タイミング容量 CT (pF) VCC1 = 5 V VCC2 = 6 V CT = 1500 pF RT = 43 kΩ fSYNC = 15.0 kHz +10 周波数変動率 ∆ff (%) 周波数変動率 ∆ff (%) 500k ノコギリ波周波数 − 周囲温度特性 ( 外部同期時 ) VCC1 = 5 V VCC2 = 6 V CT = 1500 pF RT = 39 kΩ SYNC = GND +5 0 -5 -10 +5 0 -5 -10 -40 -20 0 +20 +40 +60 +80 +100 -40 周囲温度 Ta (°C) 180 90 0 0 φ -20 +20 +40 +60 +80 +100 -90 2.5 V 2.5 V 位相 φ (deg） Av 20 0 利得 − 周波数特性 および 位相 − 周波数特性の測定回路 VCC1 = 5 V VCC2 = 6 V Ta = +25 ˚C 40 -20 周囲温度 Ta (°C) 利得 − 周波数特性 および 位相 − 周波数特性 利得 Av (dB) 50k 100k ノコギリ波周波数 f (Hz) ノコギリ波周波数 − 周囲温度特性 (CT, RT 発振時 ) +10 5k 10k 4.7 kΩ 4.7 kΩ 240 kΩ 10 µF OUT IN 4.7 kΩ 4.7 kΩ 誤差アンプ -180 -40 1k 10k 100k 1M 10M 周波数 f (Hz) （続く） 10 DS04–27268–1 MB3789A （続き） デューティ − DTC 端子電圧特性 出力端子 (OUT) の電圧・電流波形 VCC1 = 5 V, VCC2 = 6 V 80 6 4 2 60 40 20 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 DTC 端子電圧 Vdt(V) 100 0 出力電圧 Vout (V) VCC1 = 5 V VCC2 = 6 V CT = 1500 pF RT = 39 kΩ SYNC = GND 出力電流 Io (mA) デューティ(%) 100 50 0 -50 -100 0 4 8 12 16 20 時間 (µs) 消費電力 − 周囲温度特性特性 500 440 消費電力 PD (mW) 400 300 200 100 0 -30 -20 0 +20 +40 +60 +80 +100 周囲温度 Ta (°C) DS04–27268–1 11 MB3789A ■ アプリケーションノート ・出力電圧の設定方法 出力電圧は , 誤差アンプ 1 と誤差アンプ 2 の入力端子 (+IN, −IN) と出力端子 (FB) を図 1 および図 2 のように接続して設 定します。 VREF VOUT + R R1 R R2 + VREF V OUT = 2 x R2 ( R1 + R2 ) RNF 図 1 出力電圧の設定方法 ( 出力電圧 (VOUT) が正の場合 ) VREF R R1 R R2 VOUT = - VREF (R1 + R2) + VREF 2 x R1 RNF VOUT - 図 2 出力電圧の設定方法 ( 出力電圧 (VOUT) が負の場合 ) ・発振周波数設定方法 発振周波数は CT 端子 (3 ピン ) にタイミング抵抗 (RT), タイミング容量 (CT) を接続することにより設定できます。 発振周波数 : fosc 780000 fOSC（kHZ）≒ CT(pF) × RT(kΩ) 12 DS04–27268–1 MB3789A ・誤差アンプ 1 個だけで出力制御する場合の処理方法 誤差アンプ 2 個の内の 1 個だけを使用して , システムを構成することもできます。 この場合 , 使用しない誤差アンプの +IN 端子は VREF 端子に , −IN 端子は GND に接続し , FB 端子は開放にしてください。 また ,“VCC − 1.8 V < VREF”のときは , VREF を抵抗分圧して , +IN 端子に印加してください。 VREF 2 +IN1 8 -IN1 7 FB1 6 “ 開放 ” 図 3 誤差アンプ 1 を使用しない場合の処理方法 VREF 2 +IN2 9 -IN2 10 FB2 11 “ 開放 ” 図 4 誤差アンプ 2 を使用しない場合の処理方法 DS04–27268–1 13 MB3789A ・ノコギリ波発振回路の接続方法 1. 自己発振する場合の接続方法 自己発振の場合は , CT 端子 (3 ピン ) に , 周波数設定用の容量 (CT) と抵抗 (RT) を接続し , SYNC 端子 (4 ピン ) を開放状 態または GND に接続します。 このとき , 発振周波数は , CT, RT の定数で設定することができます。 CT SYNC 3 4 CT RT “ 開放 ” または GND に接続 図 3 自己発振の場合の接続方法 2. 外部同期発振する場合の接続方法 外部同期発振の場合は , CT 端子 (3 ピン ) に , 周波数設定用の容量 (CT) と抵抗 (RT) を接続し , SYNC 端子 (4 ピン ) に , 外 部同期信号を入力します。 このとき , CT, RT の選択は , 発振周波数の設定誤差を除いて , 外部同期信号の周波数よりも 5 ∼ 10% 程度低くなるよう な条件を選択してください。 CT SYNC 3 4 外部同期信号 CT RT 図 4 外部同期発振の場合の接続方法 14 DS04–27268–1 MB3789A ・休止時間の設定方法 フライバック方式による昇圧・反転出力を設定する場合 , 電源起動時に出力トランジスタがフルオン (ON Duty = 100%) 固定の状態になります。これを防止するため , 図 7 のように VREF 電圧から DTC 端子 (12 ピン ) の電圧を決定し , 出力トラ ンジスタの休止期間 ( オンになる期間の最大値 ) を容易に設定できます。 1. 休止期間を設定する場合 休止期間を設定する場合は , 図 7 のように抵抗を用いて , VREF 端子 , DTC 端子と GND を接続します。この回路では , DTC 端子 (12 ピン ) の電圧が発振器からのノコギリ波の出力電圧よりも低いとき , 出力トランジスタはオフとなります。 休止期間の設定は ,“デューティDTC 端子電圧特性” 「■標準特性曲線」 ( 参照 ) で行ってください。 Vdt = R2 R1 + R2 × VREF 2. 休止期間を設定しない場合 休止期間を設定しない場合は , 図 8 のように VREF 端子と DTC 端子を接続します。 2 VREF R1 12 DTC Vdt R2 図 7 休止期間の設定方法 2 VREF 12 DTC 図 8 休止期間を設定しない場合の処理方法 DS04–27268–1 15 MB3789A ・ソフトスタート / ショート検出時間の設定方法 図 9 のように , SCP 端子 (5 ピン ) に容量 CPE を接続して , ソフトスタートと短絡保護の動作を機能させることができます。 8 µA SCP コンパレータ 1 4 µA 1.25 V 出力 OFF SCP コンパレータ 3 1.25 V 2 µA VREF SCP コンパレータ 2 1.8 V 1.1 V SR ラッチ 低入力電圧時 保護回路 5 SCP CPE 図 9 ソフトスタート / ショート検出回路 2 SCP 端子電圧 (V) 1.8 V 1.25 V 出力ショート 1 100% 0.9 V 出力ショート tPE 50% 0.3 V 0% 0 ts ソフトスタート 時間 t (s) 図 10 SCP 端子動作波形 16 DS04–27268–1 MB3789A 1. ソフトスタート 電源起動時の突入電流防止のため, SCP端子(5ピン)に容量CPE を接続して, ソフトスタートを設定することができます。 ・ ソフトスタート時間 (ts) : 出力 ON デューティサイクル≒ 50% までの時間 ts (s) ≒ 0.15 × CPE (µF) 2. 短絡保護 SCP コンパレータ 1 は , 誤差アンプ 1 および誤差アンプ 2 の出力電圧レベルと 1.25 V の基準電圧を常に比較しています。 スイッチングレギュレータの負荷条件が安定している場合は , 誤差アンプ 1, 2 の出力変動がないので短絡保護コント ロールも平衡を保ちます。このとき , SCP 端子 (5 ピン ) は , ソフトスタート終了電圧 ( 約 1.25 V) に保持されています。 負荷条件が負荷短絡などで急激に変化し , 誤差アンプ 1, 2 の両方の出力電圧が 1.25 V 以上になると , 容量 CPE をさらに 充電します。容量 CPE が約 1.8 V に充電されると , SR ラッチがセットされ , 出力ドライブトランジスタがオフになります。 このとき , 休止期間を 100% にし , 容量 CPE を放電して , SCP 端子は≒ 50 mV になります。 ・ショート検出時間 (tPE) tPE (s) ≒ 0.09 × CPE (µF) 3. 短絡保護機能を使用しない場合の処理方法 図 11 のように , クランプ回路を追加してショート検出時に , クランプ電圧 (VCRP) が“1.0 V < VCRP < 1.7 V”となるように 設定してください。 クランプ回路 5 SCP VCRP CPE 図 11 短絡保護機能を使用しない場合の処理方法 DS04–27268–1 17 MB3789A ・ブートストラップ容量 (CBS) の設定方法 ブートストラップ容量を接続すると , 出力オン ( 外付け MOS FET“ON”時に , OUT 端子 (15 ピン ) 電圧を ≅ VCC2 レベル まで持ち上げるため , 接続しない場合と比較して , より高いスレッショルド電圧 (Vth) の MOS FET をドライブできます。 1. ブートストラップ容量の接続方法 ブートストラップ容量は , CB 端子 (13 ピン ) と OUT 端子 (15 ピン ) の間に接続します。 VCBS VCC2 id 13 14 CB VCC2 VCC1 CBS iC I 15 10 kΩ OUT 外付け MOS FET VOUT ：充電電流 ic ：放電電流 id 図 12 ブートストラップ容量の接続と動作説明回路図 ・ ブートストラップ容量の計算式 CBS ≧ 500 × 106 × ton (Max) 〔pF〕 VCC2 − 2.6 ton (Max) : 最大 ON デューティ時間 18 DS04–27268–1 MB3789A 2. ブートストラップ容量の動作説明 OUT 端子 (15 ピン ) 電圧 VOUT が “L” レベルのとき , ブートストラップ容量 CBS の両端電圧 (VC1) は , 充電電流 (ic) により , VCC2 の電圧まで充電されます。 次に , VOUT が “L” レベルから “H” レベルに変わると , CB 端子 (13 ピン ) 電圧 VCBS は≒ 2 × VCC2 に上昇し , VOUT がほぼ VCC2 レベルとなります。 このとき , CBS に蓄えられた電荷は , 放電電流 id ( 出力部電源電流 ) により放電されます。図 12 の動作説明回路図を参照 してください。 (VCC1 = 5 V, VCC2 = 6 V, CBS = 4700pF) 2V 12 10 OUT 端子電圧 VOUT (V) 8 VCBS*1 6 6 4 4 2 2 VOUT CB 端子電圧 VCBS (V) *2 0 0 10 µs 2V 0 20 tON 40 60 80 100 tOFF 時間 t (µs) ＊ 1 : VCBS ≦ 18 V の設定条件でご使用ください。 ＊ 2 : VCBS の傾きは , 放電電流 id ( 出力部電源電流 ) の電流値で決定されます。 図 13 ブートストラップの動作波形 DS04–27268–1 19 MB3789A 3. ブートストラップ容量を接続しない場合の処理方法 図 14 のように CB 端子 (13 ピン ) と VCC2 端子 (14 ピン ) を短絡してください。 VCC2 CB 13 VCC2 14 OUT 15 外付け MOS FET （注意）“VCC2 − Vth < 1.1 V”の条件では , 外付け MOS FET を十分にドライブできないので , ブートストラップ 容量 CBS の接続を推奨します。 Vth : 外付け MOS FET のスレッショルド電圧 図 14 ブートストラップ容量を接続しない場合の処理方法 20 DS04–27268–1 MB3789A ・平滑コンデンサの等価直列抵抗と安定性について DC/DC コンバータにおいて平滑コンデンサの等価直列抵抗 (ESR) の値は , ループの位相特性に大きな影響を与えます。 ESR により , 位相特性は高周波領域において理想コンデンサに対して位相を進ませるため ( 図 16, 図 17 をご参照くださ い ), システムの安定性を改善します。一方 , 低 ESR の平滑コンデンサの使用はシステムの安定性を減少させますので , 低 ESR 品の半導体電解コンデンサ ( たとえば OS コンデンサ ) やタンタルコンデンサを使用する際には十分注意が必要です (OS コンデンサを使用した場合の位相余裕減少例を次項に示します )。 L Tr RC VIN RL D C 図 15 降圧形 DC/DC コンバータの基本回路 20 0 −20 −40 −60 (2) (1) : RC = 0 Ω (2) : RC = 31mΩ 10 100 1k (1) 10k 周波数 f(Hz) 図 16 利得 − 周波数特性 DS04–27268–1 位相 (deg) 利得 (dB) 0 (1):RC −180 100k (2) −90 10 (2):RC =0Ω = 31 mΩ 100 (1) 1k 10k 100k 周波数 f(Hz) 図 17 位相 − 周波数特性 21 MB3789A ( 参考データ ) 平滑用のコンデンサをアルミ電解コンデンサ (RC ≒ 1.0 Ω) から ESR の小さい半導体電解コンデンサ (OS コンデンサ : RC ≒ 0.2 Ω) に変更することにより位相余裕は半減してしまいます ( 図 19, 図 20 をご参照ください )。 VOUT VO + CNF この間の Av − φ 特性 -IN VIN FB +IN R2 R1 VREF/2 誤差アンプ 図 18 DC/DC コンバータ Av − φ 特性測定図 Al 電解コンデンサの利得 − 周波数 , 位相 − 周波数特性 (DC/DC コンバータ + 5 V 出力 ) 60 AV φ 20 90 62° 0 0 VO+ + − −90 −20 −40 10 180 位相 (deg) 利得 (dB) 40 VCC = 10V RL = 25 Ω CP = 0.1 µF 100 1k Al 電解コンデンサ 220 µF (16 V) RO ≒ 1.0 Ω : fOSC ＝ 1 kHz GND −180 100k 10k 周波数 f(Hz) 図 19 利得 − 周波数特性 20 90 φ 0 27° −90 −20 −40 10 0 位相 (deg) 利得 (dB) OS コンデンサの利得 − 周波数 , 位相 − 周波数特性 (DC/DC コンバータ + 5 V 出力 ) 60 VCC = 10V AV RL = 25 Ω 40 180 CP = 0.1 µF 100 1k 10k VO+ + − OS コンデンサ 22 µF (16 V) RO ≒ 0.2 Ω : fOSC ＝ 1 kHz GND −180 100k 周波数 f(Hz) 図 20 位相 − 周波数特性曲線 22 DS04–27268–1 MB3789A ■ 応用回路例 2 V REF 8 +IN1 1 V CC1 V CC2 14 -IN1 CB 13 100 kΩ 18 kΩ 10 µH 10 µF V CC (5V) 100 kΩ 7 2.7 kΩ 100 kΩ 6 FB1 4700 pF 150 kΩ 9 +IN2 バック ライト MB3789A 100 kΩ 10 10 kΩ 100 kΩ OUT 15 -IN2 11 FB2 150 kΩ GND 16 12 DTC SYNC 4 100 kΩ CT 3 SCP 5 10 µF 39 Ω 1 µF 22 kΩ 33 pF 4.7 kΩ 33 kΩ 1500 pF 4.7 µF 同期信号 DS04–27268–1 23 MB3789A ■ 使用上の注意 1. 最大定格以上の条件に設定しないでください。 最大定格を超えて使用した場合 , LSI の永久破壊となることがあります。 また , 通常動作では , 推奨動作条件下で使用することが望ましく , この条件を超えて使用すると LSI の信頼性に悪影響 をおよぼすことがあります。 2. 推奨動作条件でご使用ください。 推奨動作条件は , LSI の正常な動作を保証する推奨値です。 電気的特性の規格値は , 推奨動作条件範囲内および各項目条件欄の条件下において保証されます。 3. 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。 4. 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 250 kΩ ∼ 1 MΩ の抵抗を直列に入れたアースをしてください。 5. 負電圧を印加しないでください。 − 0.3 V 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。 ■ オーダ型格 型格 MB3789APFV-❏❏❏E1 パッケージ 備考 プラスチック・SSOP, 16 ピン (FPT-16P-M05) 鉛フリー品 ■ RoHS 指令に対応した品質管理 ( 鉛フリー品の場合 ) 富士通マイクロエレクトロニクスの LSI 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。この基準に適合している製品は , 型格に “E1” を付加して表します。 24 DS04–27268–1 MB3789A ■ 製品捺印 ( 鉛フリーの場合 ) 3789A E1 INDEX DS04–27268–1 鉛フリー表示 25 MB3789A ■ 製品ラベル ( 鉛フリー品の例 ) 鉛フリー表示 JEITA 規格 MB123456P - 789 - GE1 (3N) 1MB123456P-789-GE1 1000 (3N)2 1561190005 107210 JEDEC 規格 G Pb QC PASS PCS 1,000 MB123456P - 789 - GE1 2006/03/01 ASSEMBLED IN JAPAN MB123456P - 789 - GE1 1/1 0605 - Z01A 1000 1561190005 鉛フリー型格は末尾に「E1」あり。 26 DS04–27268–1 MB3789A ■ パッケージ・外形寸法図 プラスチック・SSOP, 16 ピン (FPT-16P-M05) プラスチック・SSOP, 16 ピン （FPT-16P-M05） リードピッチ 0.65mm パッケージ幅× パッケージ長さ 4.40 × 5.00mm リード形状 ガルウィング 封止方法 プラスチックモールド 取付け高さ 1.45mm MAX 質量 0.07g コード（参考） P-SSOP16-4.4×5.0-0.65 注 1）*1 印寸法のレジン残りは片側 +0.15（.006）MAX 注 2）*2 印寸法はレジン残りを含まず。 注 3）端子幅および端子厚さはメッキ厚を含む。 注 4）端子幅はタイバ切断残りを含まず。 *1 5.00±0.10(.197±.004) 0.17±0.03 (.007±.001) 9 16 *2 4.40±0.10 6.40±0.20 (.173±.004) (.252±.008) INDEX Details of "A" part +0.20 1.25 –0.10 +.008 .049 –.004 LEAD No. 1 8 0.65(.026) "A" 0.24±0.08 (.009±.003) 0.13(.005) M 0.10(.004) C (Mounting height) 2003-2008 FUJITSU MICROELECTRONICS LIMITED F16013S-c-4-7 0~8° 0.50±0.20 (.020±.008) 0.60±0.15 (.024±.006) 0.10±0.10 (Stand off) (.004±.004) 0.25(.010) 単位：mm （inches） 注意：括弧内の値は参考値です。 最新の外形寸法図については , 下記 URL にてご確認ください。 http://edevice.fujitsu.com/package/jp-search/ DS04–27268–1 27 MB3789A 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 〒 163-0722 東京都新宿区西新宿 2-7-1 新宿第一生命ビル http://jp.fujitsu.com/fml/ お問い合わせ先 富士通エレクトロニクス株式会社 〒 163-0731 東京都新宿区西新宿 2-7-1 新宿第一生命ビル http://jp.fujitsu.com/fei/ 電子デバイス製品に関するお問い合わせは , こちらまで , 0120-198-610 受付時間 : 平日 9 時∼ 17 時 ( 土・日・祝日 , 年末年始を除きます ) 携帯電話・PHS からもお問い合わせができます。 ※電話番号はお間違えのないよう , お確かめのうえおかけください。 本資料の記載内容は , 予告なしに変更することがありますので , ご用命の際は営業部門にご確認ください。 本資料に記載された動作概要や応用回路例は , 半導体デバイスの標準的な動作や使い方を示したもので , 実際に使用する機器での動作を保証するも のではありません。従いまして , これらを使用するにあたってはお客様の責任において機器の設計を行ってください。これらの使用に起因する損害な どについては , 当社はその責任を負いません。 本資料に記載された動作概要・回路図を含む技術情報は , 当社もしくは第三者の特許権 , 著作権等の知的財産権やその他の権利の使用権または実施 権の許諾を意味するものではありません。また , これらの使用について , 第三者の知的財産権やその他の権利の実施ができることの保証を行うもので はありません。したがって , これらの使用に起因する第三者の知的財産権やその他の権利の侵害について , 当社はその責任を負いません。 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に使用されることを意図して設計・製造されてい ます。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をいう）, ならびに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。したがって , これらの用途にご使用をお考えのお客様は , 必ず事前に営業部門までご相談ください。ご相談なく使用 されたことにより発生した損害などについては , 責任を負いかねますのでご了承ください。 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 , お客様は , 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を輸出または提供する場合は , 外国為替及び外国貿易法および米国輸出管理関連法規等の規制をご確認の上 , 必要な手続き をおとりください。 本書に記載されている社名および製品名などの固有名詞は , 各社の商標または登録商標です。 編集 ビジネス推進部