MB3841 - Spansion

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
DATA SHEET
DS04–27603–2
ASSP 電源用
パワー・マネージメント・スイッチ IC
MB3841
■ 概要
MB3841 はオン抵抗が極めて低いスイッチを , 1 チャネル搭載したパワー・マネージメント・スイッチです。
様々なスイッチ用途に対応できるように , 低入力電圧 (VIN ＞ 2.2 V) からの動作と入力電圧に依存しない安定したオン抵
抗を実現しています。また , スイッチ電流制限値を 100 mA ～ 2 A と幅広く外部にて設定でき , 過電流を検出した場合には
直ちにオフ状態に移行 (保護動作) するとともに外部へ通知する機能も有ります。したがって，USB仕様でのパワー・マネー
ジメント・スイッチとしても最適です。
その他 , オン / オフの切替えが確実に行えるように , オフ時の逆流防止機能と出力に接続されたコンデンサの電荷を素
早く放電させる機能を備えています。
■ 特長
・ 低オン抵抗のスイッチ (Typ. 45 mΩ)
・ 低入力電圧動作 (2.2 V ～ 5.5 V)
・ スイッチ電流 (Max. ＝ 2 A)
・ UVLO (VTH ＝ 1.9 V)
・ ソフトスタート時間 , スイッチ電流制限を外部設定可能
・ 過温度検出 ( スイッチオフにてラッチ ), 過電流検出 ( スイッチオフにてラッチ )
・ 異常状態検出回路内蔵 (O.C 端子 )
・ 出力端子のディスチャージコントロール回路内蔵
・ STBY 時 (CONTROL < 0.8 V) , 電源電流＝ 0 μA
・ OFF 時の逆流防止機能
Copyright©1998-2009 FUJITSU MICROELECTRONICS LIMITED All rights reserved
2009.7
MB3841
■ 端子配列図
CONTROL
1
8
O.C
SS
2
7
GND
CURRENT
3
6
VCC
VIN
4
5
OUT
(TOP VIEW)
2
DS04–27603–2
MB3841
■ 端子機能説明
端子番号
端子記号
1
CONTROL
コントロール信号入力端子です。Hi にてスイッチをオン , Low にてスイッチをオフ
にします。
0.8 V 以下にて STBY 状態となり , 消費電流は，1 μA 以下となります。
2
SS
スロースタート設定端子です。スイッチのオン / オフ時間を調整する端子で , 外部に
容量を接続することにより , 時間を遅らせることができます。
使用しない時は，オープンとしてください。
オープン時 , 10 V 程度の電圧が発生しますが , ハイインピーダンスが必要なため ,
リーク電流の発生のないように , 実装時 , 注意をお願いします。
3
CURRENT
電流制限値設定端子です。スイッチの制限電流を設定するための端子で , 外部に抵抗
を接続することにより設定が可能です。
GND に接続すると , 電流制限がかからない設定となります。
4
VIN
スイッチの入力端子です。
VIN 電圧監視機能を備えているため , 1.9 V 以上にて , スイッチは動作可能となりま
す。また , VIN が低下し , 1.8 V 以下にてスイッチは , 動作を停止します。
5
OUT
スイッチの出力端子です。
DISCHARGE 機能を備えているため , スイッチオフ時 , GND に対して 350 Ω の抵抗
(VCC ＝ 5 V) が接続状態になり , OUT 端子に接続された容量の電荷をすばやく放電
します。
6
VCC
制御用電源入力端子です。制御回路へ電源を供給します。
安定した電圧を入力してください。
7
GND
接地用端子です。
O.C
外部通知用端子です。
スイッチオン時は , Hi が出力されますが , 過電流・過温度・UVLO 検出時は , Low を
出力します。
スイッチオフ時は , 常時 , Low が出力されます。
オープンドレイン出力のため , 抵抗を使用して高電位へ Pull-up してください。
8
DS04–27603–2
機能説明
3
MB3841
■ ブロックダイヤグラム
VIN
OUT
5
SW
4
チャージ
ポンプ
CURRENT
3
過電流検出
SS
2
+
温度
保護
COMP
−
OSC
(HYS)
Q
S
+
COMP
FF
−
R
VCC
6
BGR
+
CONTROL
140 kΩ
1
COMP
−
(HYS)
DISCHARGE
945 kΩ
O.C
8
GND
7
4
DS04–27603–2
MB3841
■ 絶対最大定格
項目
記号
条件
入力電圧
VIN
電源電圧
CONTROL 電圧
スイッチ電流
定格値
単位
最小
最大
⎯
－ 0.3
7.0
V
VCC
⎯
－ 0.3
7.0
V
VCTL
⎯
－ 0.3
7.0
V
⎯
3 (DC)
ISW
VIN ＝ 2.2 V ～ 5.5 V
⎯
6 (t ≦ 10 ms)
A
許容損失
PD
Ta ＝＋ 85 °C
⎯
280
mW
保存温度
TSTG
⎯
－ 55
＋ 125
°C
＜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
項目
記号
条件
入力電圧
VIN
電源電圧
CONTROL 電圧
規格値
単位
最小
標準
最大
⎯
0
⎯
5.5
V
VCC
⎯
0
⎯
5.5
V
VCTL
VCTL ≦ VCC
0
⎯
5.5
V
スイッチ電流
ISW
VIN ＝ 2.2 V ～ 5.5 V,
VCTL ＝ 2.2 V ～ 5.5 V
⎯
⎯
2.0
A
SS 端子容量値
CSS
⎯
⎯
⎯
10
nF
VIN ＝ 5.0 V (ISW ＝ 2 A ～ 0.1 A)
1.8 k
⎯
24 k
Ω
電流制限抵抗値
RLIM
VIN ＝ 2.2 V (ISW ＝ 2 A ～ 0.1 A)
2.2 k
⎯
51 k
Ω
O.C シンク電流
IOC
VIN ＝ 2.2 V ～ 5.5 V, VCC ≧ 2.2 V
⎯
⎯
1.0
mA
動作周囲温度
Ta
⎯
－ 20
⎯
＋ 85
°C
注意：CSS, RLIM 値の設定は , P9 を参照ください。
＜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。
DS04–27603–2
5
MB3841
■ 電気的特性
(VIN ＝ 5 V, VCC ＝ 5 V, Ta ＝＋ 25 °C)
規格値
項目
スイッチ抵抗
IN 端子無効電流
記号
CONTROL 端子
スレッショルド
CONTROL 端子
ヒステリシス幅
標準
最大
VIN ＝ 5 V, VCTL ＝ 3 V, ISW ＝ 2 A
⎯
45
70
mΩ
IIN1
VIN ＝ 5 V, VCTL ＝ 3 V, ISW ＝ 0 A
⎯
170
340
μA
IIN2
VIN ＝ 5 V, VCTL ＝ 3 V, ISW ＝ 2 A
⎯
0.9
1.8
mA
IIN3
VIN ＝ 5 V, VCTL ＝ 0.4 V
⎯
⎯
1.0
μA
ICC1
VCC ＝ 5 V, VCTL ＝ 3 V, ISW ＝ 2 A
⎯
105
210
μA
ICC2
VCC ＝ 5 V, VCTL ＝ 0.4 V
⎯
⎯
1.0
μA
VIUH
VCC ＝ 5 V, O.C ＝ L → H となる VIN
1.7
1.9
2.1
V
VIUL
VCC ＝ 5 V, O.C ＝ H → L となる VIN
1.6
1.8
2.0
V
VIUHY
VIUHY ＝ VIUH － VIUL
50
100
150
mV
VCTL ＝ 5 V, ISW ＝ 0 A
⎯
5.0
10
μA
VTHCTL
VCC ＝ 2.2 V, O.C ＝ L → H となる VCTL
1.2
1.35
1.5
V
VTLCTL
VCC ＝ 2.2 V, O.C ＝ H → L となる VCTL
1.0
1.15
1.3
V
VCTLHY
VCTLHY ＝ VTHCTL － VTLCTL
100
200
300
mV
RLIM ＝ 24 kΩ, VCTL ＝ 2.2 V
73
105
137
mA
RLIM ＝ 1.8 kΩ, VCTL ＝ 2.2 V
1.57
1.97
2.37
A
RLIM ＝ 51 kΩ, VCTL ＝ 2.2 V
68
98
128
mA
RLIM ＝ 2.2 kΩ, VCTL ＝ 2.2 V
1.53
1.92
2.31
A
UVLO スレッショルド
CONTROL 端子入力電流
単位
最小
RON
VCC 電源電流
UVLO ヒステリシス幅
条件
ICTL
ISWLL1
VIN ＝ 5 V
ISWLH1
電流制限値
ISWLL2
VIN ＝ 2.2 V
ISWLH2
O.C シンク電流
IOCS
VCC ＝ 5 V, VCTL ＝ 0.8 V, VOC ＝ 0.4 V
1.0
4.5
⎯
mA
O.C リーク電流
IOCL
VCC ＝ 5 V, VCTL ＝ 3 V, VOC ＝ 5.0 V
⎯
⎯
2.0
μA
スイッチ放電抵抗
RDCG
VCC ＝ 5 V, VCTL ＝ 0.8 V, VOUT ＝ 5.0 V
⎯
350
700
Ω
温度保護 (Tj 温度 )
TLIM
VCC ＝ 5 V, VCTL ＝ 2.2 V
＋ 125
⎯
⎯
°C
tON1
VCC ＝ 5 V, VIN ＝ 5 V, SS, OUT：オープン
⎯
300
900
μs
tON2
VCC ＝ 5 V, VIN ＝ 2.2 V, SS, OUT：オープン
⎯
610
1830
μs
tOFF1
VIN ＝ 5 V, VCC ＝ 5 V, SS, OUT：オープン
⎯
10
50
μs
tOFF2
VIN ＝ 5 V, VCC ＝ 2.2 V, SS, OUT：オープン
⎯
50
250
μs
OUT 端子立上り時間
OUT 端子立下り時間
6
DS04–27603–2
MB3841
■ タイミングダイヤグラム
1. 通常動作時
VCC
VIN
CONTROL
1.35 V
1.15 V
90%
OUT
10%
90%
tON
10%
tOFF
O.C
DISCHARGE 論理
OFF
ON
ON
2. VIN 低下時
VCC
VIN
1.9 V
1.8 V
CONTROL
OUT
O.C
DISCHARGE 論理
DS04–27603–2
ON
OFF
7
MB3841
3. VOUT 短絡時
VCC
VIN
CONTROL
1.15 V
OUT
O.C
Over current ラッチ
ラッチ設定
DISCHARGE 論理
8
ON
OFF
ラッチ解除
ON
DS04–27603–2
MB3841
■ 標準特性
1. RLIM － ISW 特性
RLIM － ISW 特性
ISW(A)
10
VIN=2.2 V
VIN=3.3 V
VIN=5 V
1
0.1
1000
10000
100000
RLIM (Ω)
2. CSS － tON (SS 時間 ) 特性
CSS － tON (SS 時間 ) 特性
100
tON (SS 時間 ) (ms)
10
VIN=2.2 V
VIN=3.3 V
VIN=5 V
1
0.1
100
1000
10000
CSS (pF)
DS04–27603–2
9
MB3841
3. SW 抵抗温度特性
SW 抵抗温度依存特性 (VIN ＝ 5 V, IOUT ＝ 2 A, Ta：周囲温度 )
100
90
80
SW 抵抗 (mΩ)
70
60
50
40
30
20
10
0
−60
−40
−20
0
+20
+40
+60
+80
+100
+120
Ta (°C)
SW 抵抗 VIN 依存特性 (IOUT ＝ 2 A, Ta ＝－ 40, +25, +100 °C)
100
90
80
SW 抵抗 (mΩ)
70
60
−40°C
+25°C
50
+100°C
40
30
20
10
0
2
3
4
5
6
7
VIN (V)
10
DS04–27603–2
MB3841
■ 機能説明
電流制限設定
MB3841 は ,CURRENT - GND 端子間に抵抗を接続することで , 100 mA ～ 2 A の範囲でスイッチの電流制限を高精度に
設定できます。
制限設定電流 2 A の時に± 20 ％ の精度を確保しています。
設定値は , VIN に依存するため , VIN 値に応じた最適な抵抗値を設定してください。
P9 の「RLIM － ISW 特性」および ,「出力電流制限設定抵抗値」の表を参照してください。
VIN ＝ 5 V 時の電流制限の設定は , 次の近似式にて計算されます。
ISW ＝
7450
〔Ω〕) 1.1
(RLIM
〔A〕
スイッチ電流が設定された値を超えると , スイッチをオフにしてラッチ固定し , デバイスを保護します。
同時に , O.C 出力が Low 状態になるため , 外部へ通知できます。
CONTROL に Low を与えることにより , ラッチは解除され , 再び , CONTROL に Hi が印加された時 , 通常動作をします。
サーマルシャットダウン
MB3841 は , サーマルシャットダウン機能を備えており , ジャンクション温度が 125 °C を超えると , スイッチをオフに
してラッチ固定し , デバイスを保護します。
同時に , O.C 出力が Low 状態になるため , 外部へ通知できます。
CONTROL に Low を与えることにより , ラッチは解除され , 再び , CONTROL に Hi が印加された時 , 通常動作をします。
スロースタート
MB3841 は , SS-GND 端子間に容量を接続することで , オン / オフ時間を遅らせられます。ON 時間をコントロールする
)
ことで , 電源オン時 , 負荷側につけた容量への突入電流を緩和できます。(tON, OFF は , VOUT ＝ 90 ％時の値です。
詳細は , P9 の「CSS － tON (SS 時間 ) 特性」を参照してください。
VIN ＝ 5 V 時の ON 時間の設定は , 次の近似式にて計算されます。
tON ＝ 0.87 × 10 － 3 × CSS
〔pF〕＋ 0.3〔ms〕
DISCHARGE
MB3841 は , DISCHARGE 機能を備えており , スイッチ：オフ時 , 負荷側の容量に蓄えられた電荷をすばやく放電します。
■ 出力電流制限設定抵抗値 RLIM [Ω]
ISW
0.1 A 0.2 A 0.4 A 0.8 A 1.0 A
VIN
1.2 A
1.4 A
1.6 A
1.8 A
2.0 A
2.5 A
3.0 A
5.0 V
24.0 k
14.3 k
7.68 k
4.02 k
3.30 k
2.80 k
2.43 k
2.15 k
1.96 k
1.80 k
1.47 k
1.24 k
3.3 V
36.5 k
18.2 k
8.87 k
4.42 k
3.60 k
3.00 k
2.61 k
2.32 k
2.05 k
1.91 k
1.54 k
1.30 k
2.2 V
51.0 k
23.2 k
10.7 k
5.23 k
4.12 k
3.48 k
3.00 k
2.61 k
2.32 k
2.20 k
1.65 k
1.37 k
DS04–27603–2
11
MB3841
■ 標準接続例
Pull-up 抵抗
コントロール信号
CONTROL
O.C
CSS
SS
GND
RLIM
CURRENT
VIN
12
VCC
OUT
負荷
DS04–27603–2
MB3841
■ 応用回路例
1) バス電源 Hub (GANG モード接続例 )
バス電源 ( アップボード )
5V
USB
コントローラー
MB3841
CONTROL
O.C
CSS
SS
GND
Pull-up 抵抗
RLIM
CURRENT
VIN
VCC
ダウンポート
OUT
100 mA Max/ ポート
DS04–27603–2
13
MB3841
2) 自己電源 Hub (NON GANG モード接続例 )
USB
コントローラー
MB3841
CONTROL
O.C
Pull-up
抵抗
CSS
SS
自己電源
RLIM
5V
GND
CURRENT
VIN
VCC
ダウンポート
OUT
500 mA Max
3.3 V
MB3841
CONTROL
O.C
Pull-up抵抗
CSS
SS
RLIM
GND
CURRENT
VIN
VCC
ダウンポート
OUT
500 mA Max
MB3841
CONTROL
O.C
Pull-up抵抗
CSS
SS
RLIM
GND
CURRENT
VIN
VCC
ダウンポート
OUT
500 mA Max
MB3841
CONTROL
O.C
Pull-up抵抗
CSS
SS
RLIM
CURRENT
VIN
GND
VCC
OUT
ダウンポート
500 mA Max
14
DS04–27603–2
MB3841
■ 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 に寄生トランジスタが発生し誤動作を起こすことがあります。
■ オーダ型格
型格
MB3841 PF
DS04–27603–2
パッケージ
備考
プラスチック・SOP, 8 ピン
(FPT-8P-M01)
15
MB3841
■ パッケージ・外形寸法図
プラスチック・SOP, 8 ピン
(FPT-8P-M01)
プラスチック・SOP, 8 ピン
（FPT-8P-M01）
+0.25
リードピッチ
1.27mm
パッケージ幅×
パッケージ長さ
5.3 × 6.35mm
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
2.25mm MAX
質量
0.10g
コード（参考）
P-SOP8-5.3×6.35-1.27
注 1）*1 印寸法はレジン残りを含む。
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。
+.010
+0.03
*1 6.35 –0.20 .250 –.008
0.17 –0.04
+.001
8
.007 –.002
5
*2 5.30±0.30 7.80±0.40
(.209±.012) (.307±.016)
INDEX
Details of "A" part
+0.25
2.00 –0.15
+.010
.079 –.006
1
1.27(.050)
"A"
4
0.47±0.08
(.019±.003)
0.13(.005)
(Mounting height)
0.25(.010)
0~8°
M
0.50±0.20
(.020±.008)
0.60±0.15
(.024±.006)
+0.10
0.10 –0.05
+.004
.004 –.002
(Stand off)
0.10(.004)
C
16
2002-2008 FUJITSU MICROELECTRONICS LIMITED F08002S-c-6-8
単位：mm （inches）
注意：括弧内の値は参考値です。
DS04–27603–2
MB3841
■ 目次
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
・
ページ
概要 .......................................................................................................................... 1
特長 .......................................................................................................................... 1
端子配列図 .............................................................................................................. 2
端子機能説明 .......................................................................................................... 3
ブロックダイヤグラム .......................................................................................... 4
絶対最大定格 .......................................................................................................... 5
推奨動作条件 .......................................................................................................... 5
電気的特性 .............................................................................................................. 6
タイミングダイヤグラム ...................................................................................... 7
標準特性 .................................................................................................................. 9
機能説明 .................................................................................................................. 11
出力電流制限設定抵抗値 RLIM [Ω] .................................................................... 11
標準接続例 .............................................................................................................. 12
応用回路例 .............................................................................................................. 13
使用上の注意 .......................................................................................................... 15
オーダ型格 .............................................................................................................. 15
パッケージ・外形寸法図 ...................................................................................... 16
DS04–27603–2
17
MB3841
MEMO
18
DS04–27603–2
MB3841
MEMO
DS04–27603–2
19
MB3841
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　プロモーション推進部