MB39C313A - 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。
FUJITSU SEMICONDUCTOR
DATA SHEET
DS04-27274-4
ASSP 電源用
LCD パネル用 4ch システム電源 IC
MB39C313A
■ 概要
MB39C313A は , 4ch システム電源 IC です。2ch DC/DC コンバータと 2ch チャージポンプから構成されています。
DC/DC
コンバータは , フィードフォワード方式により優れたラインレギュレーションが得られます。
さらに , SW FET と位相補償
器内蔵 ( 降圧のみ ) により , 部品数を減らすことが可能です。大型の LCD パネルの電源に最適です。
■ 特長
・電源電圧範囲：8 V ∼ 14 V
・SW FET 内蔵降圧コンバータ (Vlogic)：出力 1.8 V ∼ 3.3 V, 最大 1.5 A
・SW FET 内蔵昇圧コンバータ (VS)：出力 最大 18.1 V, 最大 1.5 A (12 V 入力 , 15 V 出力時 )
・出力フィードバックあり反転チャージポンプ (VGL)：最大 100 mA
・出力フィードバックあり昇圧チャージポンプ (VGH)：最大 100 mA
・誤差アンプスレッショルド電圧： 1.213 V ± 1.5% (Vlogic), 1.146 V ± 0.9% (VS),
0 V ± 36 mV (VGL), 1.213 V ± 2.1% (VGH)
・負荷に依存しないソフトスタート回路内蔵
・フィードフォワード方式による優れたラインレギュレーション (Vlogic, VS)
・位相補償部品内蔵 (Vlogic)
・起動シーケンス制御機能内蔵
・短絡保護機能内蔵 (Vlogic)
・過電圧保護機能内蔵 (VS)
・過電流保護機能内蔵 (Vlogic, VS)
・過熱保護機能内蔵
・周波数選択可能：500 kHz / 750 kHz
・パッケージ：TSSOP-28, 放熱 PAD 付き
■ アプリケーション
テレビセットおよびモニタ用の TFT LCD パネル
Copyright©2010-2011 FUJITSU SEMICONDUCTOR LIMITED All rights reserved
2011.5
MB39C313A
■ 端子配列図
(TOP VIEW)
FB : 1
28 : SS
COMP : 2
27 : GD
OS : 3
26 : DLY2
SW : 4
25 : DLY1
SW : 5
24 : REF
PGND : 6
23 : GND
PGND : 7
22 : AVIN
SUP : 8
21 : VINB
EN2 : 9
20 : VINB
DRP : 10
19 : NC
DRN : 11
18 : SWB
FREQ : 12
17 : BOOT
FBN : 13
16 : EN1
FBP : 14
15 : FBB
(FPT-28P-M20)
2
DS04-27274-4
MB39C313A
■ 端子機能説明
ブロック
Vlogic
( 降圧コンバータ )
VS
( 昇圧コンバータ )
端子番号
端子記号
I/O
15
FBB
I
17
BOOT
⎯
ブートストラップ用コンデンサ接続端子
18
SWB
O
Vlogic 用インダクタ接続用端子
1
FB
I
VS 誤差アンプ入力端子
2
COMP
O
VS 誤差アンプ出力端子
28
SS
⎯
VS ソフトスタート用コンデンサ接続端子
4
SW
5
SW
3
機能説明
Vlogic 誤差アンプ入力端子
I
VS 用インダクタ接続用端子
OS
O
VS 同期整流 FET 出力端子
27
GD
O
VS 外部 SW 駆動出力端子
(NMOS オープンドレイン出力 )
VGL
( 反転チャージポンプ )
11
DRN
O
VGL 外部ポンピングコンデンサ接続端子
13
FBN
I
VGL 誤差アンプ入力端子
VGH
( 昇圧チャージポンプ )
10
DRP
O
VGH 外部ポンピングコンデンサ接続端子
14
FBP
I
VGH 誤差アンプ入力端子
16
EN1
I
Vlogic, VGL 制御端子
9
EN2
I
VS, VGH 制御端子
12
FREQ
I
周波数設定端子 “L”：500 kHz, “H ”：750 kHz
25
DLY1
⎯
VGL 起動時間設定用コンデンサ接続端子
26
DLY2
⎯
VS, VGH 起動時間設定用コンデンサ接続端子
22
AVIN
⎯
電源端子
20
VINB
21
VINB
⎯
Vlogic 電源端子
8
SUP
⎯
VGH 電源端子
24
REF
O
基準電圧出力端子
6
PGND
7
PGND
⎯
駆動ブロック用 GND 端子
23
GND
⎯
GND 端子
19
NC
⎯
ノーコネクション端子
制御
電源
DS04-27274-4
3
MB39C313A
■ 入出力端子等価回路図
< 誤差アンプ ( 昇圧コンバータ )>
内部電源
(4.0 V)
< ソフトスタート ( 昇圧コンバータ )>
内部電源
(4.0 V)
28
SS
FB
1
GND
<Power-good ( 昇圧コンバータ )>
OS
( 最大 19.8 V)
GND
< 補償用誤差アンプ出力 ( 昇圧コンバータ )>
GD
27
内部電源
(4.0 V)
GND
< 遅延制御 ( 共通 )>
内部電源
(4.0 V)
COMP
2
DLY2
26
GND
GND
< 出力センス ( 昇圧コンバータ )>
3
OS
( 最大 19.8 V)
< 遅延制御 ( 共通 )>
内部電源
(4.0 V)
DLY1
25
PGND
GND
（続く）
4
DS04-27274-4
MB39C313A
< スイッチング出力 ( 昇圧コンバータ )>
OS
( 最大 19.8 V)
SW
< 基準電圧 ( 共通 )>
内部電源
(4.0 V)
4
5
REF
24
PGND
< 電源 ( 昇圧チャージポンプ )>
8
SUP
( 最大 19.8 V)
GND
< 電源 >
AVIN
22
PGND
< イネーブル制御 ( 共通 )>
GND
< 電源 ( 降圧コンバータ )>
AVIN
VINB
20
21
9
EN2
GND
GND
< スイッチング出力 ( 昇圧チャージポンプ )>
VINB
SUP
( 最大 19.8 V)
DRP
< スイッチング出力 ( 降圧コンバータ )>
10
SWB
18
PGND
（続く）
DS04-27274-4
5
MB39C313A
（続き）
< スイッチング出力 ( 反転チャージポンプ )>
< ブートストラップ ( 降圧コンバータ )>
AVIN
BOOT
17
11
DRN
GND
PGND
< イネーブル制御 ( 共通 )>
< 周波数選択 ( 共通 )>
AVIN
AVIN
EN1
16
12
FREQ
GND
GND
< 誤差アンプ ( 反転チャージポンプ )>
内部電源
(4.0 V)
FBN
< 誤差アンプ ( 降圧コンバータ )>
内部電源
(4.0 V)
13
FBB
15
GND
< 誤差アンプ ( 昇圧チャージポンプ )>
内部電源
(4.0 V)
GND
FBP
14
GND
6
DS04-27274-4
MB39C313A
■ ブロックダイアグラム
A
BOOT
FBB
Error
Amp1
L priority
15
(SWB + 4 V)
<<Vlogic (Buck)>>
VB REG
4V
17
VINB
20 21
enb1
1.213 V
RON=230 mΩ
at VGS=4 V
PWM
Comp.1
PWM
Logic
Control
VTH
1.213 V ± 1.5%
Vlogic (3.3 V/1.5 A Max)
Current
Limmit
0.6V
VINB
B
18
LEVEL
CONV
OSC_CTL
fosc or
fosc/2 or
fosc/4
0.9V
DRV
A
SWB
ILIM
Comp.1
Saw tooth
Generator
SCP Comp.
COMP
B
2
OVP
Comp.
Error
Amp2
L priority
FB
1
<<Vs (Boost)>>
RON=10 Ω
at VGS=-12 V
VTH
1.146 V ± 0.9%
SS
28
AVIN
SW
PWM
Logic
Control
Saw tooth
Generator
4
DRV
RON=110 mΩ
at VGS=5 V
6
GD
1.03 V
5
PWM
Comp.2
Current
Limmit
Vs
(17.7 V / 1.5 A Max)
LEVEL
CONV
18.7 V
1.146 V
enb2
OS
3
ILIM
Comp.2
PGND
7
27
GD
Comp.
C
<<VGL (Negative Charge Pump)>> AVIN
FBN
Error
Amp3
13
DRN
DRV
11
C
VGL
(-5 V / 100 mA Max)
enb3
VTH
0 V ± 36 mV
D
Current
Control
Logic
SUP
<<VGH (Positive Charge Pump)>>
L priority Error
FBP
14
8
Amp4
DRP
Current
Control
Logic
enb4
DRV
10
VGH
(32 V/100 mA Max)
VTH
1.213 V ± 2.1%
FREQ
12
OSC
DLY1
L:OTP
OTP
DLY
Comp.1
25
D
L:Protection
UVLO
enb1
H:Vlogic ON
enb2
H:Vs ON
enb3
H:VGL ON
enb4
H:VGH ON
1.213 V
L : UVLO
DLY2
26
DLY
Comp.2
Vlogic
ss finish
1.213 V
AVIN
22
VREF
Buffer
BGR
Power
ON/OFF
CTL
16
EN1
EN2
9
VIN=12 V
19
DS04-27274-4
24
NC
REF
1.213 V
23
GND
7
MB39C313A
■ 機能説明
Vlogic：降圧コンバータ
降圧コンバータは , NMOS スイッチング FET 内蔵の周波数固定型 PWM 制御非同期コンバータです。入力フィードフォ
ワード制御の電圧モードがラインレギュレーションを向上させます。このコンバータは内部で位相補正されています。
また , セラミック型出力コンデンサで動作します。
コンバータのメインスイッチは SWB 端子を基準としたゲート駆動回
路 (NMOS パワーFET のソース端子 ) で定格 3.9 A のパワーNMOS です。ゲート駆動回路は , 4 V 内部レギュレータから電
力供給され , 電源電圧を越す駆動能力を得るために外部コンデンサ経由で SWB 端子からブートストラップしています。
ソフトスタート ( 降圧コンバータ )
降圧コンバータはソフトスタート制御機能を内蔵しており , 電源投入時の突入電流を制限します。EN1 アサート後にソ
フトスタートサイクルが開始し , 持続時間は内部で 1 ms がセットされます。ソフトスタートサイクル中は , 誤差アンプの
第 2 非反転入力 ( ブロックダイアグラムを参照 ) が 0 V から立ち上がります。
このように , 降圧コンバータ出力は制御されて立ち上がります。ソフトスタートサイクルは , 誤差アンプの第 2 非反転入
力の電圧が基準電圧 1.213 V 以上になると終了します。
短絡保護機能 ( 降圧コンバータ )
降圧コンバータは , 内部のサイクル間電流制限により短絡から保護しています。また , 短絡時はスイッチング周波数を下
げて消費電力を制限します。
FBB 端子の電圧でスイッチング周波数を下げます。FBB 端子の電圧が 0.9 V 以下および 0.6 V 以下になると , スイッチン
グ周波数は それぞれ 1 / 2, 1 / 4 になります。
通常状態に戻ると , スイッチング周波数は自動的に戻ります。
VS： 昇圧コンバータ
昇圧コンバータは , NMOS スイッチング FET 内蔵の周波数固定型パルス幅変調 (PWM) を制御します。スイッチング周
波数は , FREQ 端子で 500 kHz または 750 kHz に設定可能です。コンバータは , 外部にショトキダイオードを付けることで
非同期昇圧コンバータとして動作します。入力フィードフォワード制御した電圧モードを使用してラインレギュレーショ
ンを向上させます。また, コンバータは外部による位相補償で設計されており, 外部部品の値の選択による自由度を持たせ
ています。
SW 端子と OS 端子間には外部のショットキダイオードと並列で動作する 10 Ω のオン抵抗の PMOS スイッチが接続され
ています。
高負荷電流では , インダクタを流れる電流のほとんどが外部のショットキダイオードを流れます。
軽負荷では ,
PMOS スイッチは逆方向のインダクタ電流を流す経路となります。
このため , コンバータはほとんどの負荷電流範囲で電
流連続モードとなり , 位相補償方法が簡単になります。
ソフトスタート ( 昇圧コンバータ )
内蔵のソフトスタート回路の SS 端子に外部コンデンサを接続すると , ソフトスタート機能を使用することができ , 昇
圧コンバータへの起動時の突入電流を防ぐことが可能です。SS 端子には一定の充電電流が流れるため , 外部コンデンサの
容量を変えることによりソフトスタート時間を変更可能です。ソフトスタート期間は SS 端子電圧が VS ブロックの内部基
準電圧より高くなると終了します。
8
DS04-27274-4
MB39C313A
過電圧保護機能 ( 昇圧コンバータ )
昇圧コンバータは過電圧保護機能を内蔵しており , FB 端子が開放またはグランドにショートなどに起因する過電圧に
よる MB39C313A の不具合を未然に防ぎます。
保護回路は昇圧コンバータの出力電圧を OS 端子で監視し , OS 端子電圧が 18.7 V を越すと SW 端子 に接続されている
NMOS パワー FET を停止させます。この結果 , インダクタの電流が落ち始めるので , 昇圧コンバータの出力も落ちること
になります。昇圧コンバータは , OS 端子の電圧が保護用スレッショルドを下回ると通常の動作に戻ります。
ゲート駆動端子 (GD)
GD 端子はオープンドレイン出力で , DLY2 が終了し FB 端子が 1.03 V (FB 基準電圧 1.146 V の 90%) を越すとトリガさ
れます (“Low” に落ちます )。FB 端子が 1.03 V であることは昇圧コンバータがレギュレートされた状態の 90% であること
を意味します。GD 端子は入力電圧または EN2 の電圧がグランドに落とされるまで “Low” のままです。
VGL ：反転チャージポンプ
反転チャージポンプは固定スイッチング周波数制御アーキテクチャを使用しています。出力電圧は外部の抵抗分圧器で
設定してください。レギュレーションの調整は分圧器のポンプ電流を制御して行います。システムブロックダイアグラム
のように , チャージポンプは外付けのダイオード , ポンプコンデンサ , 出力フィルタコンデンサが必要です。チャージポン
プと分圧器の入力は電源端子 (VIN) に接続されているため , 最大出力負電圧は -VIN + Vloss となります。Vloss は外部ダイ
オードとゲートドライバでの電圧降下分です。より大きな負電圧が必要な場合は , チャージポンプを追加できます。
VGH ：昇圧チャージポンプ
昇圧チャージポンプは固定スイッチング周波数制御アーキテクチャを使用しています。出力電圧は外部の抵抗分圧器で
設定してください。レギュレーションの調整は分圧器のポンプ電流を制御して行います。
システムブロックダイアグラムのように , チャージポンプは外付けのダイオード , ポンプコンデンサ , 出力フィルタコ
ンデンサが必要です。チャージポンプの入力は VS ( 昇圧コンバータ出力 ) に接続され , チャージ中はポンプコンデンサは
VS にチャージされます。ドライバへの電源 (SUP 端子 ) は MB39C313A の VS ( 昇圧コンバータ出力 ) または VIN ( 電源端
子 ) どちらでもよく , 最大出力電圧は VSUP + VS です。チャージポンプを追加して出力電圧を上げられます。
共通ブロック
低電圧誤動作防止
MB39C313A は電源電圧が 6 V を下回ると停止してデバイスの誤動作を防ぎます。
過熱保護
接合部の温度が ＋ 150 °C を超えると , 能動回路のほとんどが停止して安全限度を超える電力消費によるダメージを防
ぎます。
DS04-27274-4
9
MB39C313A
電源立上げシーケンス (EN1, EN2, DLY1, DLY2)
EN1, EN2 端子は MB39C313A の電源立上げシーケンスを制御します。
シーケンス動作のタイミングは DLY1 および
DLY2 端子間の容量により制御してください。
EN1 を High にすると , 降圧コンバータが最初に立ち上がります。その後 , 遅
延時間 DLY1 の後に反転チャージポンプが立ち上がります。
EN2 を High にすると , 遅延時間 DLY2 の後に昇圧コンバータ
と昇圧チャージポンプが同時に立ち上がります。降圧コンバータが動作前に EN2 を High にすると , 遅延時間 DLY2 は降圧
コンバータが完全にオンになってからスタートします ( 図 1 参照 )。降圧コンバータが動作中に EN2 を High にすると , 遅
延時間 DLY2 は EN2 の立上りエッジでスタートします ( 図 2 参照 )。この遅延設定は , EN2 を入力電圧 (VIN) に接続してい
る場合に有効です。
・図 1：EN2 が常に High の場合の立上げシーケンス
EN2
EN1
DLY2
各チャネルの立下り時間は負荷電流と
フィードバック抵抗により決定します。
VGH
Vs
Vin
Vin
Vlogic
0V
VGL
DLY1
GD
・図 2：EN1 と EN2 が個別にイネーブルの場合の立上げシーケンス
EN2
EN1
DLY2
VGH
Vs
Vin
Vin
各チャネルの立下り時
間は負荷電流とフィー
ドバック抵抗により決
定します。
Vlogic
0V
DLY1
VGL
GD
10
DS04-27274-4
MB39C313A
■ 絶対最大定格
項目
記号
条件
定格値
単位
最小
最大
AVIN, VINB 端子
− 0.3
＋ 17
V
VBOOT
BOOT 端子
− 0.3
＋ 19.8
V
VSUP
SUP 端子
− 0.3
＋ 19.8
V
VFB
FB, FBB, FBN, FBP 端子
− 0.3
＋7
V
VOS
OS 端子
− 0.3
＋ 19.8
V
VGD
GD 端子
− 0.3
＋ 19.8
V
VEN
EN1, EN2 端子
− 0.3
＋ 17
V
VFREQ
FREQ 端子
− 0.3
＋ 17
V
VSWB
SWB 端子
− 0.7
＋ 17
V
VSW
SW 端子
− 0.3
＋ 19.8
V
ISWB
SWB 端子 AC
⎯
3.9
A
ISW
SW 端子 AC
⎯
4.2
A
消費電力
PD
Ta ≦＋ 25 °C
⎯
3.44*
W
保管温度
TSTG
− 55
＋ 125
°C
VDD
電源電圧
入力電圧
SW 電圧
SW ピーク電流
⎯
＊：100 mm × 100 mm の 4 層基板に実装の場合。露出パッド接続あり , サーマルビア接続あり ( サーマルビア 21 個 )。
参考 : θja ( 風速 0 m/s) : 29 °C/W
ψ jt: 7 °C/W
＜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。
DS04-27274-4
11
MB39C313A
■ 推奨動作条件
項目
記号
VDD
電源電圧
REF 端子出力電流
SW インダクタ
標準
最大
8
12
14
単位
V
13
17
18
V
SUP 端子
8.0
12.0
18.1
V
IREF
REF 端子
− 50
⎯
0
μA
VFB
FB, FBB, FBN, FBP 端子
0
⎯
5.5
V
V
OS 端子
0
⎯
18.1
V
VGD
GD 端子
0
⎯
18.1
V
VEN
EN1, EN2 端子
0
⎯
14
V
FREQ 端子
0
⎯
14
V
Vlogic：降圧コンバータ
1.8
⎯
3.3
V
VO
VS：昇圧コンバータ
⎯
⎯
18.1
V
IO
Vlogic：降圧コンバータ DC
⎯
⎯
1.5
A
IO
VS：昇圧コンバータ DC
VIN ＝ 12 V, VS ＝ 15 V,
L ＝ 10 μH
⎯
⎯
1.5
A
− 1.5
⎯
⎯
A
A
VO
出力電流
最小
BOOT 端子
VFREQ
出力電圧
AVIN, VINB 端子
規格値
VSUP
V
BOOT
OS
入力電圧
条件
ISWB
SWB 端子 DC
ISW
SW 端子 DC
⎯
⎯
1.5
IGD
GD 端子
⎯
⎯
1
mA
IOS
OS 端子
− 100
⎯
＋ 100
mA
IDRN
DRN 端子
− 100
⎯
＋ 100
mA
IDRP
DRP 端子
− 100
⎯
＋ 100
mA
LSWB
SWB 端子
10
⎯
15
μH
SW 端子
6.8
10.0
22.0
μH
LSW
BOOT 端子コンデンサ
CBOOT
BOOT 端子
0.01
0.10
1.00
μF
REF 端子コンデンサ
CREF
REF 端子
0.10
0.22
1.00
μF
DRP, DRN 端子
コンデンサ
CDR
DRP, DRN 端子
0.10
0.47
1.00
μF
SS 端子コンデンサ
CSS
SS 端子
⎯
0.022
1.000
μF
DRY 端子コンデンサ
CDLY
DLY1, DLY2 端子
⎯
0.01
1.00
μF
Vlogic 出力フィルタ
コンデンサ
Cout
Vlogic：降圧コンバータ
⎯
20
⎯
μF
VS 出力フィルタ
コンデンサ
Cout
VS：昇圧コンバータ
⎯
66
⎯
μF
− 30
＋ 25
＋ 85
°C
動作周囲温度
Ta
⎯
＜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。
12
DS04-27274-4
MB39C313A
■ 電気的特性
(Ta ＝＋ 25 °C, AVIN ＝ VINB ＝ SUP ＝ 12 V)
項目
記号
端子番号
条件
規格値
単位
最小
標準
最大
1.203
1.213
1.223
V
基準電圧部
[ VREF ]
出力電圧
VREF
24
REF ＝ 0 mA
バイアス電圧部
[ VB ]
出力電圧
VB
17
BOOT ＝ − 1 mA,
BOOT 端子
3.5
4.0
4.5
V
AVIN ＝
5.6
6.0
6.4
V
低電圧誤動作
防止回路部
[ UVLO ]
スレッショルド
電圧
VTLH
22
ヒステリシス幅
VH
22
⎯
⎯
0.4*
⎯
V
過熱保護部
[ OTP ]
停止温度
TOTPH
⎯
Tj: ジャンクション温度
⎯
＋ 150*
⎯
°C
TOTPHYS
⎯
⎯
⎯
＋ 15*
⎯
°C
fOSC
4, 5, 10, 11, 18 FREQ ＝ “H”
600
750
900
kHz
fOSC
4, 5, 10, 11, 18 FREQ ＝ “L”
400
500
600
kHz
ヒステリシス幅
出力周波数
発振器部
[ OSC ]
入力電圧
スレッショルド
シーケンス制御部 電圧
[ SEQ CTL ]
チャージ 電流
制御部
[ CTL ]
入力電圧
スタンバイ
電流
VIH
12
fOSC ＝ 750 kHz を設定
1.7
⎯
⎯
V
VIL
12
fOSC ＝ 500 kHz を設定
⎯
⎯
0.4
V
VTH
25, 26
DLY1, DLY2 端子
1.123
1.180
1.239
V
IDLY
25, 26
DLY1, DLY2 ＝ 0 V
3.8
5.5
7.1
μA
VIH
9, 16
EN1, EN2 オン
2
⎯
⎯
V
VIL
9, 16
EN1, EN2 オフ
⎯
⎯
0.8
V
ICCS
22
EN1 ＝ EN2 ＝ 0 V,
AVIN 端子
⎯
0
1
μA
ICCS
20, 21
EN1 ＝ EN2 ＝ 0 V,
VINB 端子
⎯
0
1
μA
ICCS
8
EN1 ＝ EN2 ＝ 0 V, SUP
端子
⎯
0
1
μA
ICC
22
EN1 ＝ EN2 ＝
AVIN 端子 , AVIN 端子
⎯
1
2
mA
ICC
20, 21
EN1 ＝ EN2 ＝
AVIN 端子 , VINB 端子
⎯
0.2
0.5
mA
ICC
8
EN1 ＝ EN2 ＝
AVIN 端子 , SUP 端子
⎯
0.2
2.0
mA
全デバイス
電源電流
（続く）
DS04-27274-4
13
MB39C313A
記号
端子番号
スレッショルド
電圧
VTH
15
入力バイアス電
流
IB
15
SW NMOS-Tr
オン抵抗
RON
18, 20, 21
SWB ＝ − 500 mA
VGS ＝ 4 V
SW NMOS-Tr
リーク電流
ILEAK
18, 20, 21
EN1 ＝ 0 V
SWB ＝ 0 V
過電流保護
ILIM
18
短絡保護
スレッショルド
電圧
VTH
項目
Vlogic
[ 降圧コンバータ ]
VS
[ 昇圧コンバータ ]
VGL
[ 反転チャージ
ポンプ ]
条件
規格値
単位
最小
標準
最大
FBB 端子
1.195
1.213
1.231
V
FBB ＝ 0 V
− 100
0
＋ 100
nA
⎯
230*
⎯
mΩ
− 10
⎯
⎯
μA
SWB 端子
2.5
3.2
3.9
A
15
fOSC × 1 / 2
0.855
0.900
0.945
V
VTH
15
fOSC × 1 / 4
0.57
0.60
0.63
V
ソフトスタート
時間
tss
15
FBB 端子
0.69
1.00
1.50
ms
スレッショルド
電圧
VTH
1
FB 端子
1.136
1.146
1.156
V
入力バイアス電
流
IB
1
FB ＝ 0 V
− 100
0
＋ 100
nA
SW NMOS-Tr
オン抵抗
RON
4, 5
SW ＝ 500 mA
VGS ＝ 5 V
⎯
110*
⎯
mΩ
SW PMOS-Tr
オン抵抗
RON
3, 4, 5
OS ＝ − 200 mA
VGS ＝ 12 V
⎯
10
16
Ω
SW NMOS-Tr
リーク電流
ILEAK
4, 5
EN2 ＝ 0 V
OS ＝ 15 V
SW ＝ 0 V
⎯
⎯
10
μA
SW PMOS-Tr
リーク電流
ILEAK
3
EN2 ＝ 0 V
SW ＝ 15 V
⎯
⎯
10
μA
過電流保護
ILIM
4, 5
SW 端子
2.8
3.5
4.2
A
過電圧保護
VOVP
3
OS ＝
18.5
18.7
18.9
V
ソフトスタート
チャージ電流
Iss
28
SS ＝ 0 V
10
15
20
μA
GD
スレッショルド
電圧
VTH
1
FB ＝
1.01
1.03
1.05
V
GD “L” レベル
出力電圧
VOL
27
GD ＝ 500 μA
⎯
⎯
0.3
V
GD 出力リーク
電流
ILEAK
27
GD ＝ 17 V
⎯
⎯
1
μA
スレッショルド
電圧
VTH
13
⎯
− 36
0
＋ 36
mV
IB
13
FBP ＝ 0 V
− 100
0
＋ 100
nA
RON
11
IDRVN ＝ − 20 mA
⎯
3.5
6.6
Ω
Vdrop
11
DRN ＝ 100 mA
FBP ＝ 公称値 − 5%
⎯
240
420
mV
Vdrop
11
DRN ＝ 200 mA
FBP ＝ 公称値 − 5%
⎯
520
900
mV
入力バイアス
電流
オン抵抗
入出力電位差
（続く）
14
DS04-27274-4
MB39C313A
（続き）
項目
スレッショルド
電圧
入力バイアス
電流
オン抵抗
VGH
[ 昇圧チャージ
ポンプ ]
記号
端子番号
VTH
14
IB
14
FBP ＝ 0 V
RON
10
Vdrop
規格値
単位
最小
標準
最大
1.187
1.213
1.238
V
− 100
0
＋ 100
nA
Iout ＝ 20 mA
⎯
1.50
2.25
Ω
10
Vdrop ＝
SUP − DRP
DRP ＝ − 100 mA
FBP ＝ 公称値 − 5%
⎯
630
1600
mV
10
Vdrop ＝
SUP − DRP
DRP ＝ − 200 mA
FBP ＝ 公称値 − 5%
⎯
1400
3200
mV
入出力
電位差
Vdrop
条件
⎯
＊：この値は規格値ではありません。設計する際の目安としてお使いください。
DS04-27274-4
15
MB39C313A
■ 標準特性
スレッショルド電圧 - 動作周囲温度
1.2 V
1V
0.8 V
FBB
FB
FBP
FBN
0.6 V
0.4 V
0.2 V
0V
−0.2 V
−40 −20
0
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
−40 −20
スイッチング周波数 fOSC (kHz)
スレッショルド電圧 VTH (V)
1.4 V
スイッチング周波数 - 動作周囲温度
500 kHz
750 kHz
0
+20 +40 +60 +80 +100
+20 +40 +60 +80 +100
動作周囲温度 Ta ( °C)
動作周囲温度 Ta ( °C)
REF - 動作周囲温度
オン 抵抗 - 動作周囲温度
14
1.3
REF (V)
1.25
1.2
1.15
REF
オン 抵抗 RON (Ω)
12
10
8
6
4
Vs-PMOS
2
−20
0
+20
+40 +60
0
−40
+80 +100
0
+20
+40
+60
動作周囲温度 Ta ( °C)
オン抵抗 - 動作周囲温度
オン抵抗 - 動作周囲温度
300
6
250
5
200
150
100
Vlogic-NMOS
Vs-NMOS
50
0
−40
−20
動作周囲温度 Ta ( °C)
−20
0
+20
+40
+60
動作周囲温度 Ta ( °C)
+80 +100
オン抵抗 RON (Ω)
オン抵抗 RON (mΩ)
1.1
−40
+80 +100
4
3
2
VGL-PMOS
VGH-NMOS
1
0
-40
-20
0
+20
+40
+60
+80
+100
動作周囲温度 Ta ( °C)
（続く）
16
DS04-27274-4
MB39C313A
（続き）
許容損失 - 動作周囲温度
許容損失 PD (mW)
4000
3500
3440
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
-40
-20
0
+20
+40
+60
+80
+100
動作周囲温度 Ta ( °C)
DS04-27274-4
17
MB39C313A
■ 設定
1. 制御端子の設定
端子名
EN1
チャネル
Vlogic：降圧コンバータ
スタンバイ時
動作時
L
H
L
H
VGL：反転チャージポンプ
EN2
VS：昇圧コンバータ
VGH：昇圧チャージポンプ
2. スイッチング周波数の設定
端子名
FREQ
設定
内部発振器周波数
H
750 kHz
L
500 kHz
3. 保護回路
(1) IC
低電圧誤動作防止：AVIN ≦ 6 V, 全チャネル停止
(2) Vlogic：降圧コンバータ
短絡保護：FBB 端子 < 0.9 V 時保護回路起動
過電流保護：出力電流 ≧ 3.2 A 時保護回路起動
(3) VS：昇圧コンバータ
過電圧保護：VS ≧ 18.7 V 時保護回路起動
過電流保護：SW 端子電流 ≧ 3.5 A 時保護回路起動
(4) VGL ：反転チャージポンプ
保護回路なし
(5) VGH：昇圧チャージポンプ
保護回路なし
18
DS04-27274-4
MB39C313A
4. その他
(1) DLY1, DLY2 遅延時間設定
時間遅延なし (tdelay)：DLY1 / DLY2 ＝ オープン
時間遅延あり (tdelay)：DLY1 / DLY2 はそれぞれ
5.5 μA × tdelay
Cdelay ＝
VREF
ここで ,
tdelay ＝ 遅延時間
Cdelay ＝ DLY1, DLY2 端子に接続するコンデンサの値
VREF ＝ 1.213 V
(2) Vlogic：降圧コンバータ
出力電圧設定
VO1 ＝ VREF ×
(
R1
1＋
R2
)
ここで ,
VREF ＝ 1.213 V, R2 ≦ 1.2 kΩ
フィードフォワード容量
1
Cff1 ＝
2 × π × R1 × fz1
ここで ,
fz1 ＝ 伝達関数におけるゼロ周波数
ソフトスタート
内部プリセット
EN1 アサート後にソフトスタートサイクルが開始し , 持続期間は 1 ms が内部に設定されます。
(3) VS：昇圧コンバータ
出力電圧設定
VO2 ＝ 1.146 ×
(
1＋
R3
R4
)
フィードフォワード容量
1
Cff2 ＝
2 × π × R3 × fz2
ここで ,
fz2 ＝ 転送機能ではゼロ
ソフトスタート
SS 端子に接続する外部コンデンサで設定
(SS 端子電圧 < FB 電圧の場合にソフトスタート起動 )
GD 端子
遅延時間 DLY2 後に FB > 1.03 V の場合 GD は “ L” となる
遅延時間 DLY2 後に FB ≦ 1.03 V の場合 GD は Hi-Z となる
DS04-27274-4
19
MB39C313A
(4) VGL ：反転チャージポンプ
出力電圧設定
R5
VO3 ＝ ( − VREF ) ×
, ここで VREF ＝ 1.213 V
R6
(5) VGH：昇圧チャージポンプ
出力電圧設定
R7
VO4 ＝ VREF ×
1＋
R8
(
)
, ここで VREF ＝ 1.213 V
（注意事項）対応する抵抗は 「 ■ アプリケーションノート」を参照してください。
20
DS04-27274-4
MB39C313A
■ アプリケーションノート
1. 降圧コンバータの設計
(1) 降圧コンバータブロックダイアグラム
A
R1
Cff1
L priority
15
R2
FBB
−
<<CH1 (Buck)>>
VB
REG
Error
Amp1
BOOT
(SWB + 4 V)
17
VINB
20 21
CBOOT
+
+
enb1
1.213 V
+
VTH
1.213 V ± 1.5%
−
+
−
0.9 V
+
PWM
Comp.1
RON = (230 mΩ
at VGS = 4 V)
PWM
Logic
Control
+
OSC_CTL
fOSC or
fOSC/2 or
fOSC/4
Current
Limmit
−
0.6 V
OSC
VINB
SCP Comp.
18
DRV
A
SWB
Vlogic
(3.3 V/1.5 A max)
LEVEL
CONV
−
ILIM
Comp.
Saw tooth
Generator
(2) インダクタの選択
インダクタの範囲は 10 μH ∼ 15 μH です。インダクタを流れる電流はインダクタの飽和電流定格を超えてはいけませ
ん。インダクタを流れる電流は以下の式で求められます。
ILMAX ≧ IOMAX ＋
ΔIL ＝
ΔIL
2
VOUT
Vin × Vout
L
×
Vin × fOSC
ここで ,
ILMAX ＝ インダクタを流れる最大電流 [A]
IOMAX ＝ 最大負荷電流 [A]
ΔIL ＝ インダクタを流れるリップル電流のピーク間の電流値 [A]
Vin ＝ 入力電圧 [V]
Vout ＝ 出力電圧 [V]
fOSC ＝ スイッチング周波数 [Hz] (500 kHz または 750 kHz)
インダクタ電流
ILMAX
IOMAX
ΔIL
0
DS04-27274-4
時間
21
MB39C313A
(3) 整流ダイオードの選択
高い効率を得るには , ショットキダイオードを使用してください。
ダイオードの逆方向電圧定格はコンバータの最大入
力電圧より高くしてください。ダイオードの整流後の平均順方向電流は, 降圧コンバータのオフ時間と SWB 端子での最大
スイッチング電流の積以上にしてください。
Vout
降圧コンバータのオフ時間：D’ ＝ 1 −
最大出力電流：Iavg ＝ ( 1 − D) × ISWLIM ＝
Vin
(
＝1−D
Vin
1−
)
Vout
× ISWLIM
整流後の順方向電流が 1.5 A から 2 A のショットキダイオードであればほとんどのアプリケーションで使用可能です。
IC にダメージを与えないよう , ダイオードの順方向電圧は 0.7 V 以下にしてください。
ショットキダイオードのもう 1 つの要件は消費電力です。消費電力は以下の式で求められます。
PD ＝ Iavg × VF ＝ ( 1 − D ) × ISWLIM × VF
ここで ,
PD ＝ ダイオードの消費電力 [W]
VF ＝ ダイオードの順方向電圧 [V]
ISWLIM ＝ SWB 端子過電流保護最小値 [A] (2.5 A)
(4) ブートストラップコンデンサの選択
BOOT 端子に接続するブートストラップコンデンサは同期用組込みダイオードにより 4 V 内部電源でチャージされま
す。リーク電流の少ないセラミックコンデンサの使用を推奨します。ブートストラップ用の最小容量値は以下の式で求め
られます。
IDRV (dynamic)
QGATE ＋
CBOOT ≧
fOSC
ICBOOT (leak)
＋ QDRV (static )
fOSC
VB − V f − VLS − Vmin
ここで ,
CBOOT ＝ ブートストラップコンデンサの値
QGATE ＝ 内蔵パワートランジスタのゲートのチャージ値
fOSC ＝ スイッチング周波数 (500 kHz または 750 kHz)
IDRV(dynamic) ＝ パワートランジスタドライバの動電流
QDRV(static) ＝ パワートランジスタドライバの静電流
ICBOOT(leak) ＝ ブートストラップコンデンサのリーク電流
VB ＝ 内部レギュレート電圧 4 V
Vf ＝ ブートストラップダイオードの順方向電圧降下
VLS ＝ 降圧コンバータの同期整流側ダイオード電圧降下
Vmin ＝ BOOT 端子および SWB 端子間最小電圧
実用的には , ブートストラップコンデンサは最小値の 10 倍以上の値を選択してパワートランジスタのドライバとゲー
トに十分なチャージ電流を供給してください。パワートランジスタのゲートコンデンサでのチャージにのみ電力を使用す
ると仮定すると , 式は以下のように簡単化できます。
QGATE
CBOOT ≧
ΔV
, ここで ΔV はスイッチングサイクル中の昇圧電圧の変化です。
0.1 μF のブートストラップコンデンサを MB39C313A の降圧コンバータに使用してください。ブートストラップコンデ
ンサの定格電圧は入力電圧より高いものを推奨します。
22
DS04-27274-4
MB39C313A
(5) 出力コンデンサの選択
この IC の出力コンデンサにはセラミック型コンデンサが最適です。10 μF のセラミック型出力コンデンサは , ほとんど
のアプリケーションで使用可能です。容量の大きいものを使用して過渡負荷時の電圧降下を防ぐことが可能です。
(6) 出力電圧とフィードフォワードコンデンサの選択
・降圧コンバータの誤差アンプ部の等価回路
CH1 output
R1
Cff1
L priority
15
R2
FBB
enb1
−
+
+
Error
Amp1
1.213 V
VTH
1.213 V ± 1.5%
降圧コンバータの出力電圧は , 外部の抵抗分圧器で以下のように設定します。
R1
R1
Vlogic ＝ VREF × 1 ＋
= 1.213 × 1 ＋
R2
R2
(
)
(
)
ここでは , R2 は約 1.2 kΩ, 基準電圧 (VREF) ＝ 1.213 V とします。
下部のフィードバック抵抗 (R2) は約 1.2 kΩ を使用してください。最小負荷電流は 1 mA となります。
負荷電流が 1 mA 以下の場合 , 出力電圧は軽負荷時または無負荷時の公称電圧よりやや高い電圧になります。
フィードフォワードコンデンサ (Cff1) は上側の抵抗 (R1) に並列に接続してください。
Cff1 は , 伝達関数をみてゼロ点を設
定します。こうすることで負荷の過渡応答を改善しコンバータループを安定化させます。Cff1 の値は , インダクタと必要な
ゼロ周波数 (fz1) により決定します。
10 μH のインダクタの場合は fz1 ＝ 8 kHz, 15 μH の場合は fz1 ＝ 17 kHz です。
1
Cff ＝
2 × π × R1 × fZ
1
＝
2 × π × 2 kΩ × 8 kHz
＝ 9.9 nF ≒ 10 nF ( 出力電圧が 3.3 V の場合 )
コンデンサの値は , 計算値に近いものを選びます。
DS04-27274-4
23
MB39C313A
2. 昇圧コンバータの設計
(1) 昇圧コンバータブロックダイアグラム
・図 3 昇圧コンバータブロックダイアグラム
B
COMP
2
FB
1
R3
R4
B
L priority
−
Cff2
28
1.146 V
enb2
<< CH2(Boost) >>
−
OS
3
RON = (10 Ω
at VGS = -12 V)
+
+
+
SS
OVP
Comp.
Error
Amp2
VTH
1.146 V ± 0.9%
18.7 V
PWM
Logic
Control
+
Saw tooth
Generator
−
AVIN
PWM
Comp.2
+
−
OSC
GD
1.03 V Comp.
LEVEL
CONV
VIN
4
DRV
Vs
(17.7 V / 1.5 A Max)
5
SW
RON = (110 mΩ
at VGS = 5 V)
+
6
Current
−
Limmit ILIM
Comp.
7
27
PGND
GD
このコンバータが仕様を満たしているか最大出力電流を検証してください。昇圧コンバータの効率を求めるときはグラ
フから読み取るか , ワースト値として 80% を代用します。
デューティ サイクル：D ＝ 1 −
Vin × η
Vout
Vin
最大出力電流：Iavg ＝ (1 − D) × ISWLIM ＝
ピークスイッチング電流：ISWPEAK ＝
Vout
× ISWLIM
Vin × D
2 × fOSC × L
Iout
＋
1−D
ここで ,
D ＝ デューティサイクル
fOSC ＝ スイッチング周波数 [Hz] (500 kHz または 750 kHz)
L ＝ インダクタ値 [H]
η ＝ 昇圧コンバータ効率の見積もり値 ( 一般的には最小 80%)
ISWLIM ＝ SW 端子の最小スイッチング電流制限値 [A] ( ＝ 2.8 A)
選択した内蔵スイッチ , インダクタ , 外部ショトキダイオードを含む部品はピークスイッチング電流の容量以上のもの
にしてください。この場合スイッチング入力電流は最大になるので , 見積もり値は最小入力電圧を使用してください。
パワー FET の最大スイッチング電流により制限されるので , 最大出力電流は入力電圧と出力電圧の設定に依存します。
グラフの詳細については ,「■ 標準動作時の特性例」の「参考データ」を参照してください。参考データを読む上で , 起動電
流制限に掛からないようにマージンを取ってください。
インダクタの選択
インダクタの範囲は 6.8 μH ∼ 22 μH です。インダクタを選択する際は, 飽和電流は上記ピークスイッチング電流 (ISWPEAK)
を上回る値としてください。大きな過渡電流に対処するためには , さらにマージンが必要です。
これまでの手法では , イン
ダクタの飽和電流定格値として最大 SW 電流制限値 3.5 A を使用しています。インダクタの選択条件のもう 1 つは直流抵
抗値です。
通常 , 直流抵抗値が低いとコンバータの効率は高くなります。
24
DS04-27274-4
MB39C313A
(2) 整流ダイオードの選択
高い周波数を得るには , ショットキダイオードを使用してください。
ダイオードの逆電圧定格はコンバータの最大出力
電圧より高くしてください。降圧コンバータと同様, ショットキダイオードの整流後の平均順方向電流は, 降圧コンバータ
のオフ時間と SW 端子での最大スイッチング電流の積です。
Vin
昇圧コンバータのオフ時間：D’ ＝ 1 − D ＝
Vout
Vin
最大出力電流：Iavg ＝ (1 − D) × ISWLIM ＝
Vout
× ISWLIM
整流後の順方向電流が 2A のショットキダイオードであればほとんどのアプリケーションで使用可能です。
ショットキ
ダイオードのもう 1 つの要件は消費電力です。
消費電力は以下の式で求められます。
PD ＝ Iavg × VF ＝ ( 1 − D ) × ISWLIM × VF
ここで ,
PD ＝ ダイオードの消費電力 [W]
VF ＝ ダイオードの順方向電圧 [V]
ISWLIM ＝ SW 端子過電流保護最小値 [A] (2.8 A)
(3) 出力コンデンサの選択
低 ESR のコンデンサを推奨します。この使用目的には低 ESR のセラミックコンデンサが最適です。通常は , 22 μF のセラ
ミック型出力コンデンサを 3 個 , コンバータ出力に並列に接続してください。容量の大きいものを使用して過渡負荷が大
きい場合の電圧降下を防ぐことが可能です。
DS04-27274-4
25
MB39C313A
(4) 出力電圧とフィードフォワードコンデンサの選択
・昇圧コンバータの誤差アンプ部の等価回路
CH2 output
(step up converter)
COMP
2
R3
FB
Cff2
R4
L priority
1
−
Error
Amp2
+
+
SS
28
1.146 V
VTH
1.146 V ± 0.9%
enb2
昇圧コンバータの出力電圧は , 外部の抵抗分圧器で以下のように設定します。
V S ＝ 1.146 ×
R3
(
1＋
R4
)
（注意事項）入力電圧の大きな変化による出力のオーバシュートは , 出力設定が 18 V に近い場合に OVP をトリガする場
合があります。
フィードフォワードコンデンサ (Cff2) は上側の抵抗 (R3) に並列に接続してください。
Cff2 は , 制御ループ伝達関数ではゼ
ロとします。こうすると負荷の過渡応答を改善しコンバータループを安定化します。Cff2 の値は , インダクタと必要なゼロ
周波数 (fz2) により決定します。
6.8 μH および 10 μH のインダクタの場合 , fz ＝ 10 kHz, 22 μH のインダクタの場合は , fz ＝ 7 kHz にしてください。
1
Cff2 ＝
1
2 × π × R3 × fZ2
＝
2 × π × 680 kΩ × 10 kHz
＝ 23.4 pF ≒ 20 pF ( 出力電圧が 16.5 V の場合 )
コンデンサの値は , 計算値に近いものを選びます。
(5) 補償 (COMP) コンデンサの選択
レギュレータの補償は , COMP 端子に接続する外部部品で調整してください。この端子は内部伝達コンダクタンス誤差
アンプの出力です。並列に抵抗を接続すると内部ゼロが変化し , 高周波数ゲインが増えます。抵抗で高周波数ゲインを上げ
たときの周波数 (Fz) は以下の式で求められます。
1
FZ ＝
2 × π × CC × (RC ＋ 10 kΩ)
通常は , 22 nF のコンデンサ 1 つでほとんどのアプリケーションに対応します。入力電圧が低い場合は , 小容量のコンデ
ンサを使用してレギュレータのゲインを上げます。
26
DS04-27274-4
MB39C313A
(6) ソフトスタートコンデンサの選択
ソフトスタートは , 出力電圧の上昇を抑え , 起動時の突入電流を減らすのに使用します。
ソフトスタート時間は SS 端子
に外部コンデンサを接続して調整してください。ソフトスタートコンデンサは , ソフトスタート時間を定義することで , 以
下の式で求められます。
C＝
Iss × tss
VFB
ここで ,
Iss ＝ ソフトスタートチャージ電流
tss ＝ ソフトスタート時間
VFB ＝ FB 端子の電圧
一般的には, 電源の起動時間は 10 μs 以上です。MB39C313A の昇圧コンバータの起動時間は 1.5 ms で定義されています。
C＝
Iss × tss
VFB
＝
15 μA × 1.5 ms
＝ 19.6 nF, すなわち 22 nF のソフトスタートコンデンサを選びます。
1.146 V
3. 昇圧チャージポンプの設計
(1) 昇圧チャージポンプブロックダイアグラム
D
Vs (17.7 V)
SUP
R7
L priority
FBP
14
R8
−
+
+
enb4
<< CH4(Positive Charge Pump) >>
8
Current
Control
Logic
10
Error
Amp4
VTH
1.213 V ± 2.1%
DRP
DRV
D
OSC
VGH
(32 V / 100 mA Max)
(2) 出力電圧の選択
理論上 , 最大出力電圧は入力電圧とチャージポンプのポンプクロック電圧の和です。MB39C313A では ,
最大出力電圧は VS( 昇圧コンバータの出力電圧 ) ＋ VSUP − 2Vdiode で , 17.7 V ＋ 17.7 V − 2 (0.4 V) ＝ 34.6 V( 通常設定 ) で
す。レギュレート電圧制御により , 出力電圧は以下の式で求められます。
V GH ＝ V REF ×
(
1＋
R7
R8
)
= 1.213 ×
(
R7
1＋
R8
)
通常 , 昇圧チャージポンプ用は 2 値 (x 2) 関数です。出力電圧は VS − 2 Vdiode ≦ VGH ≦ VS ＋ VSUP − 2 Vdiode により制限
されます。より高い出力電圧を必要とするアプリケーションの場合 , SW 端子を使用して MB39C313A にポンプ段を追加す
ることが可能です。昇圧チャージポンプが 3 値関数 (x 3) の場合は , 出力電圧は 2 VS ＋ Vdiode (Vs) − 2 Vdiode ≦ VGH ≦ 2 VS ＋
Vdiode (Vs) ＋ VSUP − 4 Vdiode により制限されます。
DS04-27274-4
27
MB39C313A
(3) ポンプコンデンサおよび出力コンデンサの選択
無極性 , 温度安定性 , 低リーク電流 , および低 ESR のセラミックコンデンサの使用を推奨します。ポンプコンデンサを選
択する場合 , 定格電圧と出力負荷電流を考慮してください。出力電圧が 32 V の場合 , ポンプクロック電圧は以下の式で求
められます。
ΔVDRP ＝ VGH − VS ＋ 2 (Vdiode) ＝ 32 V − 17.7V ＋ 2 (0.4 V) ＝ 15.1 V
ポンプコンデンサの最小値は以下の式で求められます。
Iout
C≧
fOSC × ΔVDRP
ここで ,
Iout ＝ 出力電流
fOSC ＝ スイッチング周波数 (500 kHz または 750 kHz)
ΔVDRP ＝ ポンプクロック電圧
ポンプコンデンサに蓄えられるチャージはサイクルごとに出力コンデンサに出力されます。出力コンデンサにより
チャージポンプの出力リプル電圧が決定します。リプル電圧は以下のように見積もることができます。
Iout
Vripple ＝
2 × fOSC × Cout
＋ Iout × ESRCout
ここで ,
Cout ＝ 出力フィルタコンデンサ
ESRCout ＝ 出力フィルタコンデンサの等価直列抵抗
4. 反転チャージポンプの設計
(1) 反転チャージポンプブロックダイアグラム
C
<< CH3(Negative Charge Pump) >> AVIN
R5
FBN
13
−
R6
Error
Amp3
Current
Control
Logic
+
OSC
REF
(1.213 V)
VTH
0 V ± 36 mV
enb3
DRN
DRV
11
C
VGL
(−5 V/100 mA)
(2) 出力電圧の選択
機能説明では , 最大出力負電圧は − VDRN ＋ Vdiode であり , − 12 V ＋ 0.4 V ＝ − 11.6 V です。昇圧チャージポンプと同様 ,
レギュレート出力電圧は以下の式で求められます。
R5
VGL ＝ − VREF ×
28
R6
R5
＝− 1.213 ×
R6
DS04-27274-4
MB39C313A
(3) ポンプコンデンサおよび出力コンデンサの選択
ポンプコンデンサおよび出力コンデンサの選択は昇圧チャージポンプと同様です。
− 5 V 出力の場合 , ΔVDRN ＝ − VGL − Vdiode ＝ − 5 V − 0.4 V ＝ − 5.4 V です。必要なアプリケーションに対してポン
プコンデンサと出力コンデンサを計算することが可能です。
電源オフ時の急速な電圧変化により , 反転チャージポンプ出力でアンダシュート ( さらにマイナス側になる ) が起きま
す。アンダシュート は , ポンプコンデンサに対する出力コンデンサの比率を増やすことにより削減できます。電源オフ時
の結合電圧は VIN − | ΔVDRN | です。この結合効果は以下の式で求められます。
ΔVunder - shoot ＝ (VIN − | ΔVDRN |) ＝ ×
Cpump-cap
Cpump- cap ＋ Coutpu - cap
ここで ,
ΔVunder - shoot ＝ 電源オフの結合によるアンダシュート電圧
ΔVDRN ＝ ポンプクロック電圧
Cpump- cap ＝ ポンプコンデンサ
Coutput- cap ＝ 出力コンデンサ
実際のアプリケーションでは , パネルの負荷ゲート容量が大きいため電源オフの結合は無視してください。
(4) REF コンデンサの選択
REF 端子のコンデンサは基準電圧安定化のために使用します。標準として 220 nF を推奨します。
(5) DLY コンデンサの選択
「■ 機能説明」の「電源立上げシーケンス (EN1, EN2, DLY1, DLY2)」にあるように , 電源立上げシーケンスのタイミングは
DLY1 と DLY2 端子のコンデンサで設定してください。
遅延コンデンサは以下の式で求められます。
Cdelay ＝
5.5 μA × tdelay
VREF
ここで ,
tdelay ＝ 遅延時間
Cdelay ＝ DLY 端子に接続するコンデンサの値
VREF ＝ 1.213 V
(6) 入力コンデンサの選択
入力フィルタには , セラミックコンデンサのような低 ESR のものを使用してください。AVIN 端子の場合は , 1 μF の容量
のものを 1 つ AVIN とグランド間に接続してください。
降圧コンバータの場合は , 22 μF のセラミック型コンデンサを最低
2 個 AVIN とグランド間に接続してください。昇圧コンバータの場合は , 最低 1 個の 22 μF の容量のセラミックコンデンサ
をインダクタ端子とグランド間に接続してください。
DS04-27274-4
29
MB39C313A
5. システム設計の検討
(1) 電源立ち上げ時間が遅い場合の出力のグリッチ
電源立上げ時間が非常に遅いと , 入力電圧が UVLO を交差時チャネル出力にグリッチ ( 出力電圧がばたついたり , 低下
する現象 ) が発生する場合があります。
UVLO スレッショルド近辺で入力電圧の立上りが遅いと , チャネルの起動時に
UVLO が機能し , 出力電圧が再起動を繰り返す場合があります。この現象は出力に負荷が接続されたときに発生し易くな
ります。
この主な原因はチャネルの起動時の突入電流による入力電源の電圧降下です。
出力負荷が最大時は , 電源ラインの等価
直列抵抗が 0.1 Ω の場合は 0.3 V の電圧降下が生じます。UVLO のヒステリシス電圧と応答時間はマージンをもって検討
してください。通常の設定では (VIN ＝ 12 V, Vlogic ＝ 3.3 V / 1.5 A で , ほかのチャネルは無負荷時 , 0.1 Ω のソース抵抗 ),
グリッチを防ぐために入力電圧の上昇時間は 167 ms 以下になるよう設定してください。
標準的なアプリケーション設定
は 「■標準的なアプリケーション回路」
,
を参照してください。
(2) 電源立ち上げ中の昇圧コンバータ出力の電圧オーバシュート
電圧オーバシュートは , 入力電圧の立上り時間が早すぎる場合に昇圧コンバータ出力に発生します。オーバシュート電
圧により外部部品が破壊する場合があります。
・図 4 MB39C313A の昇圧コンバータ略図
VIN
Vs
MB39C313A
N-DRV
P-DRV
図 4 を参照し , 電源立上げ時のノード電圧 , P 型 , N 型双方のパワー FET のゲート電圧がゼロとみなしてください。入力
の急速な電圧変化により , 電流はインダクタを流れ , 出力コンデンサが入力電圧になるようにチャージします。P 型のパ
ワー FET は , 出力コンデンサがある電圧まで上昇するとオフになります。チャージ電流は , コンデンサがピーク電圧にな
るまでショトキダイオードへ流れ続けます。ダイオードは逆流電流をブロックするので , 出力コンデンサの電圧は負荷要
素でのみ放電されます。
電源立ち上げ時のオーバシュート電圧を防ぐには , 入力電圧の立上り時間をアプリケーション回路の RLC による共振
周波数で制御します。ワーストケースは無負荷で行います。
1
LC 共振周波数は ,
2π √ LC
標準的なアプリケーション L ＝ 6.8 μH, C ＝ 66 μF では , 入力立上り時間の理論値は 133 μs 以上となります。
他の寄生要因のためにマージンをとります。
(3) GD FET の分離
昇圧コンバータ出力用の分離スイッチを使用して , オフ時のアプリケーションでの電流パスを遮断します。
分離スイッ
チは GD 端子で制御してください。アプリケーション接続について図 3 を参照してください。
30
DS04-27274-4
MB39C313A
(4) PCB 推奨レイアウト
電源設計では , PCB レイアウトは重要です。レイアウトが悪いと , 不要なスパイク電圧とスパイク電流を生じます。出力
DC 電圧に影響するだけでなく , 近接装置に EMI を放射します。十分なグランドと寄生インダクタンスを最小にすると ,
DC / DC コンバータのスイッチングスパイクノイズを減らすことができます。
以下に電源 PCB レイアウトを設計する場合に守るべきルールを示します。
1. パターンを最上層に置き , 入力コンデンサ (Cin), インダクタ (L), および出力コンデンサ (Cout) などのネットワーク
には特にビアまたはスルーホールを使用しないようにします。
2. 入力コンデンサ (Cin) は IC の直近に置いて , ループ電流が流れないようにします。
3. ショットキダイオードは SW および SWB それぞれの直近に置いて , スパイクノイズを防ぎます。
4. グランドプレーンを使用して , 入力コンデンサ (Cin) および出力コンデンサ (Cout) のグランド接続を強化します。
これらの部品の GND 端子の側にビアホールを置くことで可能となります。
5. 2 つのチャージポンプチャネル用のショットキダイオードとポンプコンデンサは IC の直近に置きます。
6. デカップリングコデンサは VINB と AVIN の IC 端子の近くに置きます。
VINB と AVIN 用のパターンは分離します。
AVIN の GND 端子は IC の GND 端子の近くに置きます。( ビアは IC とコンデンサの GND 端子の近くに置きます。
内部グランドプレーンへの接続はこれらのポイントで強化してください。)
7. フィードバックパス ( すなわち FBB, FB, FBN, FBP) はノイズに弱いため , これらの端子に対するパターンは極力短
くします。出力 (Vo) フィードバックラインはスイッチング部品とパターンから離します。
特に , 反転チャージポン
プの DRN と FBN は気をつけます。FREQ を使用してこれら 2 つのパターンを分離します。同様に , FBB と SWB は
EN1 のパターンで分離することもできます。これは EN1, EN2 および FREQ があまりノイズの影響を受けないから
です。
8.
幅が広く短いパターンで昇圧コンバータ出力と OS 端子を接続します。
9.
GND と PGND の 2 つのグランドプレーンは , IC 端子パッドでのみ交差します。
DS04-27274-4
31
MB39C313A
■ 標準動作時の特性例
参考データ
(1) 降圧コンバータの特性
降圧コンバータ効率 - 出力電流
VIN = 12 V, VO1 = 3.3 V, L1 = 10 μH
VO1 ソフトスタート
VIN = 12 V, VO1 = 3.3 V, IO1 = 1.2 A
100
90
80
効率 (%)
70
VO1
60
50
1V/div
1
40
30
ILx1
20
1A/div
10
4
0
0
0.5
Time base: 200 μs/div
1.5
1
負荷電流 Io (A)
PWM 動作
連続モード
VIN = 12 V, VO1 = 3.3 V, IO1 = 1.5 A
PWM 動作
不連続モード
VIN = 12 V, VO1 = 3.3 V, IO1 = 45 mA
SWB
SWB
5 V/div
5 V/div
1
1
VO1
VO1
20 mV/div
20 mV/div
2
2
ILx1
100 mA/div
ILx1
4
4
1 A/div
Time base: 500 ns/div
Time base: 500 ns/div
出力電圧 - 出力電流
3.33
8V
10 V
12 V
14 V
出力電圧 Vo (V)
3.32
3.31
3.30
3.29
3.28
3.27
0
0.5
1
1.5
負荷電流 Io (A)
32
DS04-27274-4
MB39C313A
(2) 昇圧コンバータの特性
VO2 ソフトスタート
VIN = 12 V, VO2 = 17.7 V,
IO2 =1.2 A, CSS ＝ 22 nF
効率 (%)
昇圧コンバータ効率 - 出力電流
VIN = 12 V, VO2 = 17.7 V, L2 = 6.8 μH
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
VO2
5V/div
1
ILx2
0
0.5
1
1.5
4
1A/div
Time base: 2ms/div
負荷電流 Io (A)
PWM 動作
連続モード
VIN = 12 V, VO2 = 17.7 V, IO2 = 1.5 A
PWM 動作
連続モード ( 軽負荷 )
VIN = 12 V, VO2 = 17.7 V, IO2 = 10 mA
SW
SW
10V/div
10V/div
1
1
2
2
VO2
50mV/div
4
ILx2
500mA/div
Time base: 1us/div
VO2
ILx2
50mV/div
1A/div
Time base: 1us/div
4
出力電圧 - 出力電流
17.85
17.80
出力電圧 Vo (V)
17.75
17.70
17.65
8V
10 V
12 V
14 V
17.60
17.55
17.50
0
0.5
1
1.5
負荷電流 Io (A)
DS04-27274-4
33
MB39C313A
(3) 反転チャージポンプの特性
VO3 反転チャージポンプ
VIN = 12 V, VO3 = − 5 V, Co = 0.47 μF,
Cfly = 0.47 μF, FREQ = High, IO3 = 100 mA
出力電圧 Vo (V)
出力電圧 - 出力電流
5.00
4.95
4.90
4.85
4.80
4.75
4.70
4.65
4.60
4.55
4.50
VO3
100 mV/div
1
8V
10 V
12 V
14 V
0
0.02
負荷電流 Io (A)
0.04
DRN
2
5 V/div
Time base: 1μs/div
(4) 昇圧チャージポンプの特性
VO4 昇圧チャージポンプ
VIN = 12 V, VO4 = 32 V, Co = 0.47 μF,
Cfly = 0.47 μF, FREQ = High, IO4 = 100 mA
出力電圧 - 出力電流
32.7
VO4
出力電圧 Vo (V)
32.5
100 mV/div
32.3
1
32.1
DRP
8V
10 V
12 V
14 V
31.9
31.7
5 V/div
31.5
0
34
0.02
負荷電流 Io (A)
0.04
2
Time base: 1 μs/div
DS04-27274-4
MB39C313A
(5) コンバータの過渡負荷特性
VO1 降圧コンバータ負荷
過渡応答
VIN = 12 V, VO1 = 3.3 V, Co = 2 × 10 μF,
L1 = 10 μH, FREQ = High
VO2 昇圧コンバータ負荷
過渡応答
VIN = 12 V, VO2 = 17.7 V, Co = 3 × 22 μF, L2 = 6.8 μH,
Ccomp.= 22 nF, FREQ = High
VO1
100mV/div
VO2
200mV/div
1
4
1
IO1 (270mA
500mA/div
4
1.3A)
Time base: 100us/div
VO3 反転チャージポンプ
過渡応答
VIN = 12 V, VO3 = − 5 V, Co = 0.47 μF,
Cfly = 0.47 μF, FREQ = High
IO2 (200mA
500mA/div
1.2A)
Time base: 100us/div
VO4 昇圧チャージポンプ
過渡応答
VIN = 12 V, VO4 = 32 V, Co = 0.47 μF,
Cfly = 0.47 μF, FREQ = High
VO3
100mV/div
VO4
500mV/div
1
1
IO3 (0mA
50mA/div
100mA)
IO4 (0mA
50mA/div
4
Time base: 100us/div
DS04-27274-4
100mA)
4
Time base: 100us/div
35
MB39C313A
(6) コンバータラインの過渡負荷特性
VO1 降圧コンバータライン
過渡応答
VO1 = 3.3 V, IO1 = 1.5 V, Co = 2 × 10 μF,
L1 = 10 μH, FREQ = High
VIN(10V
VO2 昇圧コンバータライン
過渡応答
VO2 = 17.7 V, IO2 = 1.5 V, Co = 3 × 22 μF,
L2 = 6.8 μH, Ccomp. = 22 nF, FREQ = High
14V)
VIN(10 V
2 V/div
2 V/div
(offset:10 V)
(offset:10 V)
2
2
VO2
VO1
200 mV/div
100 mV/div
1
1
IO2 (1.5 A)
IO1 (1.5 A)
3
3
Time base: 500 μs/div
1 A/div
VO3 反転チャージポンプ
過渡応答
VO3 = − 5 V, IO3 = 100 mA, Co = 0.47 μF,
Cfly = 0.47 μF, FREQ = High
VIN(10 V
1 A/div
Time base: 500 μs/div
VO4 昇圧チャージポンプ
過渡応答
VO4 = 32 V, IO4 = 100 mA, Co = 0.47 μF,
Cfly = 0.47 μF, FREQ = High
14 V)
VIN(10 V
2 V/div
14 V)
2 V/div
(offset:10 V)
(offset:10 V)
1
1
VO3
VO4
200 mV/div
200 mV/div
2
2
4
4
IO3 (100 mA) 100 mA/div
36
14 V)
Time base: 500 μs/div
IO4 (100 mA) 100 mA/div
Time base: 500 μs/div
DS04-27274-4
MB39C313A
(7) 電源立ち上げシーケンス
電源立ち上げシーケンス
VIN = EN1 = EN2 = 12 V
fosc = 750 kHz
無負荷の全チャネル
電源立ち上げシーケンス
EN2 個別に許可
fosc = 750 kHz
無負荷の全チャネル
VO1
2 V/div
1
VO1
2 V/div
VO2
10 V/div
1
2
2
VO3
5 V/div
VO4
10 V/div
VO2
5 V/div
3
VO4
10 V/div
3
4
4
Time base: 2 ms/div
EN2
2 V/div
Time base: 1 ms/div
電源立ち上げシーケンス
EN2 個別に許可
fosc = 750 kHz
IL (Vlogic) = 1.5 A, IL (VS) = 1.5 A
IL (VGL) = 100 mA, IL (VGH) = 100 mA
電源立ち上げシーケンス
VIN = EN1 = EN2 = 12 V
fosc = 750 kHz
IL (Vlogic) = 1.5 A, IL (VS) = 1.5 A
IL (VGL) = 100 mA, IL (VGH) = 100 mA
VO1
2 V/div
VO1
2 V/div
1
VO2
10 V/div
1
2
2
VO3
5 V/div
VO4
10 V/div
VO2
5 V/div
3
VO4
10 V/div
3
4
4
Time base: 2 ms/div
DS04-27274-4
EN2
2 V/div
Time base: 1 ms/div
37
MB39C313A
■ 標準的なアプリケーション回路
D2
MBRA340T3
VIN
R22 0 Ω
C24
1 μF
J3
R3
0 Ω*
SUP
12 FREQ
20 VINB
C7
22 μF
C1
1 μF
R9
SW
SW
FB
C17
22 pF
R10
56 kΩ
R16
510 kΩ
R12
0Ω
R11
680 kΩ
C19
220 nF
5
1
21 VINB
OS
22 AVIN
GD 27
R29 100 kΩ
EN2
NC 19
11 DRN
DRP 10
0.47 μF
13 FBN
FBP 14
24 REF
BOOT 17
6
R27
51 kΩ
PGND
PGND
28 SS
25 DLY1
C26
0.47 μF
R26
1.3 MΩ
R25
0 Ω*
VO1(Vlogic)
L1
10 μH
3.3 V/1.5 A
SWB 18
FBB 15
D1
MBRA340T3
C12
10 nF
38
VO4(VGH)
32 V/100 μA
D8 MBR0540
C9
0.1 μF
C6
220 nF
7
*: パターンショート
X3
J4
D4 BAT54S
X2
PGND
未実装
C29
0.47 μF
D11
MBR0540
D9 MBR0540
C28
0.47 μF
D5 BAT54S
C22
0.47 μF
D7 MBR0540
C3
22 nF
R15
100 kΩ
R24
0Ω
C25
-5 V/100 mA
R18
R19
R20
0 Ω* 620 kΩ 150 kΩ
Q1
Si2343DS
D10 MBR0540
R23
0Ω
9
C21
1 μF
C20
1 μF
GND 23
J2
R17
0Ω
R8
0Ω
C27
0.47 μF
16 EN1
C23
0.47 μF
R13
51 kΩ
R14
0Ω
3
R28 100 kΩ
D3
BAT54S
C16
22 μF
4
J1
D6 MBR0540
C15
22 μF
C18
0.47 μF
C8
22 μF
VO3(VGL)
C14
22 μF
0 Ω*
8
R1
0 Ω*
17.7V/1.5A
L2
6.8 μH
C13
22 μF
R21 0 Ω
VO2(Vs)
COMP
(TSSOP28)
C11
10 μF
R5
2 kΩ
2
DLY2 26
C5
MB39C313A
10 nF
R4
C10
0 Ω*
10 μF
C4
10 nF
C2
22 nF
R2
0Ω
R6
1.1 kΩ
R7
62 Ω
DS04-27274-4
MB39C313A
・部品表
数量
表示記号
1
U1
3
部品仕様
数値
パッケージ
型格
ベンダ
MB39C313A
TSSOP28P
MB39C313A
FSL
C1, C21, C24 コンデンサ , セラミック , 50 V,
X5R, 10%
1 μF
1206
C3216X5R1H105K
TDK
IC, LCD 用バイアス電源
2
C10, C11
コンデンサ , セラミック , 10 V,
B, 20%
10 μF
0805
C2012JB1A106K
TDK
1
C17
コンデンサ , セラミック , 50 V,
CH, 5%
22 pF
0603
C1608CH1H220J
TDK
8
C18, C22,
C23, C25,
C26, C27,
C28, C29
コンデンサ , セラミック , 50 V,
B, 10%
0.47 μF
1206
C3216JB1H474K
TDK
2
C2, C3
コンデンサ , セラミック , 50 V,
B, 10%
22 nF
0603
C1608JB1H223K
TDK
3
C4, C5, C12
コンデンサ , セラミック , 50 V,
B, 10%
10 nF
0603
C1608JB1H103K
TDK
1
C6, C19
コンデンサ , セラミック , 25 V,
B, 10%
220 nF
0603
C1608JB1E224K
TDK
C7, C8, C13, コンデンサ , セラミック , 25 V,
C14, C15, C16 B, 20%
22 μF
1210
C3225JB1E226M
TDK
6
1
C9
コンデンサ , セラミック , 50 V, B,
10%
0.1 μF
0603
C1608JB1H104K
TDK
2
D1, D2
ダイオード , ショットキ 整流器 ,
3 A, 30 V
MBRA340T3
SMA-403D
MBRA340T3
On Semi
MBR0540T1G
SOD-123
MBR0540T1G
On Semi
6
D6, D7, D8, ダイオード , ショットキ , 500
D9, D10, D11 mA, 40 V
2
J1, J2
ジャンパ
⎯
HDR1X2
標準品
⎯
2
J3, J4
ジャンパ
⎯
HDR1X3
標準品
⎯
1
L1
インダクタ , SMT, 6.5 A, 35 mΩ
10 μH
10 × 10.2
CDRH104RNP-100NC
Sumida
1
L2
インダクタ , SMT, 4.4 A, 40 mΩ
6.8 μH
7.5 × 8
PLC-0745-6R8S
NECTOKIN
1
Q1
MOS FET P-ch
SI2343DS
SOT23
Si2343DS
Vishay
1
R10
抵抗 , チップ , 1%
56 kΩ
0603
標準品
⎯
1
R11
抵抗 , チップ , 1%
680 kΩ
0603
標準品
⎯
2
R13, R27
抵抗 , チップ , 1%
51 kΩ
0603
標準品
⎯
1
R15
抵抗 , チップ , 1%
100 kΩ
0603
標準品
⎯
1
R16
抵抗 , チップ , 1%
510 kΩ
0603
標準品
⎯
1
R19
抵抗 , チップ , 1%
620 kΩ
0603
標準品
⎯
0Ω
0603
標準品
⎯
6
R2, R12, R14,
抵抗 , チップ , 1 A
R17, R21
1
R20
抵抗 , チップ , 1%
150 kΩ
0603
標準品
⎯
1
R26
抵抗 , チップ , 1%
1.3 MΩ
0603
標準品
⎯
2
R28, R29
抵抗 , チップ , 1%
100 kΩ
0603
標準品
⎯
1
R5
抵抗 , チップ , 1%
2 kΩ
0603
標準品
⎯
1
R6
抵抗 , チップ , 1%
1.1 kΩ
0603
標準品
⎯
1
R7
抵抗 , チップ , 1%
62 Ω
0603
標準品
⎯
（続く）
DS04-27274-4
39
MB39C313A
（続き）
数量
表示記号
部品仕様
数値
パッケージ
型格
ベンダ
未実装
C20
⎯
1 μF
1206
⎯
⎯
未実装
D3, D4, D5
BAT54S
SOT23
BAT54S
⎯
未実装
R22, R24
0Ω
0603
⎯
⎯
未実装
R8
0Ω
0805
⎯
⎯
FSL
TDK
OnSemi
Sumida
NECTOKIN
Vishay
40
ダイオード , デュアル
ショットキ , 200 mA, 30 V
⎯
抵抗 , チップ , 2 A
：富士通セミコンダクター株式会社
：TDK 株式会社
：ON Semiconductor
：スミダコーポレーション株式会社
：NEC トーキン株式会社
：Vishay Intertechnology, Inc.
DS04-27274-4
MB39C313A
■ ランドパターン
MB39C313A の底面には放熱 PAD があります。この部分を PCB ボード上にハンダ付けして放熱をよくしてください。
ビアがこの放熱 PAD に位置するように設計してください。このビアにより PCB の低層への放熱に役立ちます。
PCB の制
約により , ビアおよび銅パッドの寸法を調整することは可能です。
・ランドパターンの設計例
9.7 mm
6.46 mm
0.65 mm
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
ハンダマスク
開口部
1.6 mm
0.35 mm
DS04-27274-4
5.6 mm
3.4 mm
1.3 mm
2.35 mm
ビア直径 = 0.3 mm
1.3 mm
41
MB39C313A
■ 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。
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。
2. 推奨動作条件でご使用ください。
推奨動作条件下での動作を推奨します。
この推奨動作条件を超えて使用すると信頼性に悪影響 をおよぼすことがあります。
電気的特性の公称値は , 電気的特性のセクションでパラメータごとに指定してあるものを除いて , 推奨動作条件下で保
証されます。
3. プリント基板のグランドラインは , 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 , デバイス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。
42
DS04-27274-4
MB39C313A
■ オーダ型格
型格
MB39C313APFTH
パッケージ
備考
プラスチック・TSSOP, 28 ピン
FPT-28P-M20
放熱 PAD
EV ボード版数
備考
MB39C313A-EVB-01 Rev.1.0
TSSOP-28
■ 評価ボードオーダ型格
型格
MB39C313A-EVB-01
DS04-27274-4
43
MB39C313A
■ RoHS 指令に対応した品質管理 ( 鉛フリーの場合 )
富士通セミコンダクターの 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。
■ 製品捺印 ( 鉛フリーの場合 )
MB39C313A
XXXX XXX
E1
INDEX
44
鉛フリー表示
DS04-27274-4
MB39C313A
■ 製品ラベル ( 鉛フリーの場合の例 )
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。
DS04-27274-4
中国で組立てられた製品のラベルには
「ASSEMBLED IN CHINA」と表記されています。
45
MB39C313A
■ MB39C313APFTH 推奨実装条件
【弊社推奨実装条件】
項目
内容
実装方法
実装回数
IR ( 赤外線リフロー ), 温風リフロー
2回
開梱前
製造後 2 年以内にご使用ください。
開梱 ∼ 2 回目リフロー迄の保管期間
8 日以内
ベーキング
(125 °C ± 3 °C, 24 h ＋ 2H / -0H) を
開梱後の保管期間を超えた場合
実施の上 , 8 日以内に処理願います。
ベーキングは最大 2 回まで可能です。
5 °C ∼ 30 °C, 70％RH 以下 ( できるだけ低湿度 )
保管期間
保管条件
【実装方法の各条件】
IR ( 赤外線リフロー )
260°C
255°C
本加熱
170 °C
~
190 °C
(b)
RT
(c)
(d’) 本加熱
(e) 冷却
(e)
(d')
(a)
H ランク：260 °C Max
(a) 温度上昇勾配
(b) 予備加熱
(c) 温度上昇勾配
(d) ピーク温度
(d)
：平均 1 °C/s ∼ 4 °C/s
：温度 170 °C ∼ 190 °C, 60s ∼ 180s
：平均 1 °C/s ∼ 4 °C/s
：温度 260 °C Max
255 °C up 10s 以内
：温度 230 °C up 40s 以内
or
温度 225 °C up 60s 以内
or
温度 220 °C up 80s 以内
：自然空冷または強制空冷
（注意事項）パッケージボディ上面温度を記載
手半田付け ( 部分加熱法 )
項目
保管期間
保管条件
実装条件
内容
開梱前
製造後 2 年以内
開梱後∼実装までの
製造後 2 年以内
保管期間
( 部分加熱のため , 保管期間の吸湿管理不要 )
5 °C ∼ 30 °C, 70％RH 以下 ( できるだけ低湿度 )
コテ先温度：Max. 400 °C
時間：5 s 以内 / ピン *
＊：パッケージボディにコテ先が触れないこと
46
DS04-27274-4
MB39C313A
■ パッケージ・外形寸法図
プラスチック・TSSOP, 28 ピン
リードピッチ
0.65 mm
パッケージ幅×
パッケージ長さ
4.40 mm × 9.70 mm
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
1.20 mmMax
質量
0.12 g
(FPT-28P-M20)
プラスチック・TSSOP, 28 ピン
（FPT-28P-M20）
*9.70±0.10(.382±.004)
注 1）端子幅および端子厚さはメッキ厚を含む。
注 2）端子幅はタイバ切断残りを含まず。
注 3）* 寸法はレジン残りを含まず。
EXPOSED THERMAL PAD ZONE
0.155±0.025
(.0061±.0010)
6.20(.244)
28
15
INDEX
2.75
(.108)
6.40±0.20
(.252±.008)
*4.40±0.10
(.173±.004)
Details of "A" part
+0.10
1.10 –0.15
(Mounting height)
+0.04
.043 –0.06
1
14
0.65(.026)
"A"
0.24±0.08
(.009±.003)
0.13(.005)
M
0~8°
0.10±0.05
(.004±.002)
(Stand off)
0.10(.004)
C
2007-2010 FUJITSU SEMICONDUCTOR LIMITED F28063S-c-1-5
0.60±0.15
(.024±.006)
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/
DS04-27274-4
47
MB39C313A
■ 目次
-
48
ページ
概要 ........................................................................................................................................................................................... 1
特長 ........................................................................................................................................................................................... 1
アプリケーション ................................................................................................................................................................... 1
端子配列図 ............................................................................................................................................................................... 2
端子機能説明 ........................................................................................................................................................................... 3
入出力端子等価回路図 ........................................................................................................................................................... 4
ブロックダイアグラム ........................................................................................................................................................... 7
機能説明 ................................................................................................................................................................................... 8
絶対最大定格 ........................................................................................................................................................................... 11
推奨動作条件 ........................................................................................................................................................................... 12
電気的特性 ............................................................................................................................................................................... 13
標準特性 ................................................................................................................................................................................... 16
設定 ........................................................................................................................................................................................... 18
アプリケーションノート ....................................................................................................................................................... 21
標準動作時の特性例 ............................................................................................................................................................... 32
標準的なアプリケーション回路 ........................................................................................................................................... 38
ランドパターン ....................................................................................................................................................................... 41
使用上の注意 ........................................................................................................................................................................... 42
オーダ型格 ............................................................................................................................................................................... 43
評価ボードオーダ型格 ........................................................................................................................................................... 43
RoHS 指令に対応した品質管理 ( 鉛フリーの場合 ) ........................................................................................................... 44
製品捺印 ( 鉛フリーの場合 ) .................................................................................................................................................. 44
製品ラベル ( 鉛フリーの場合の例 ) ...................................................................................................................................... 45
MB39C313APFTH 推奨実装条件 ........................................................................................................................................... 46
パッケージ・外形寸法図 ....................................................................................................................................................... 47
DS04-27274-4
MB39C313A
MEMO
DS04-27274-4
49
MB39C313A
MEMO
50
DS04-27274-4
MB39C313A
MEMO
DS04-27274-4
51
MB39C313A
富士通セミコンダクター株式会社
〒 222-0033
神奈川県横浜市港北区新横浜 2-10-23 野村不動産新横浜ビル
http://jp.fujitsu.com/fsl/
電子デバイス製品に関するお問い合わせ先
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。
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