NJW4185 45V耐圧 Io=500mA 低飽和レギュレータ 概要 NJW4185は、45V耐圧かつ低消費電流の低飽和レギュレータです。 ON/OFF機能を内蔵したAバージョン、常時ON電源に特化し、さら に動作時の消費電流を低減したBバージョンをラインアップしてお り、用途に合わせて選択することができます。 搭載パッケージはAバージョンではTO-252-5、Bバージョンでは TO-252-3を採用し、小型セラミックコンデンサに対応しています。 ワイドインプットレンジのため、多セルバッテリー駆動を含む民 生機器やカーアクセサリー、産業機器等の幅広いアプリケーション の定電圧源に最適です。 ■ 外形 NJW4185DL3 NJW4185DL1 特長 広範囲動作電圧 低消費電流 4.0 ~ 40V 55μA typ.(Aバージョン) 48μA typ.(Bバージョン) 高精度出力電圧 VO 1.0% 出力電流 IO(min.)=500mA 出力電圧範囲 2.0V 15.0V 小型セラミックコンデンサ対応 ON/OFFコントロール付 Aバージョンのみ対応 サーマルシャットダウン回路内蔵 過電流保護回路内蔵 パッケージ Aバージョン:TO-252-5 Bバージョン:TO-252-3 製品分類 製品名 バージョン NJW4185DL3-xxA A NJW4185DL1-xxB B xx=出力電圧 例:33=3.3V 05=5.0V ON/OFF機能 ○ - パッケージ TO-252-5 TO-252-3 端子配列 5 4 3 2 1 3 NJW4185DL3-A Ver.2015-12-01 VOUT NC GND CONTROL VIN 3 VOUT 2 2 GND 1 VIN NJW4185DL1-B -1- NJW4185 ブロック図 ・Aバージョン VOUT VIN Current Limit CONTROL Bandgap Reference Thermal Protection GND ・Bバージョン VIN VOUT Current Limit Bandgap Reference Thermal Protection GND 出力電圧ランク ・Aバージョン 品 名 NJW4185DL3-33A NJW4185DL3-05A NJW4185DL3-08A NJW4185DL3-15A 出力電圧 3.3V 5.0V 8.0V 15.0V ・Bバージョン 品 名 NJW4185DL1-33B NJW4185DL1-05B NJW4185DL1-08B NJW4185DL1-15B -2- 出力電圧 3.3V 5.0V 8.0V 15.0V Ver.2015-12-01 NJW4185 (Ta=25 C) 絶対最大定格 項 目 入力電圧 コントロール端子電圧(*1) 出力電圧 消費電力 接合部温度 動作温度 保存温度 記 号 VIN VCONT VOUT PD Tj Topr Tstg 定 格 -0.3 ~ +45 -0.3 ~ +45 -0.3 ~ VIN +17 1190 (*2) 3125 (*3) -40 +150 -40 +125 -40 +150 単 位 V V V mW C C C (*1): A バージョンのみ適用 (*2): 基板実装時 76.2×114.3×1.6mm(2層 FR-4)でEIA/JEDEC 規格サイズ、且つ銅箔面積100mm2 (*3): 基板実装時 76.2×114.3×1.6mm(4層 FR-4)でEIA/JEDEC 準拠による (4層基板内箔:74.2×74.2mm、JEDEC 規格JESD51-5 に基づき、基板にサーマルビアホールを適用) 入力電圧範囲 VIN=4.0V~40V 指定なき場合にはVIN=VO+1V, CIN=1.0μF, CO=2.2μF, Ta=25 C 電気的特性 項 目 記 号 出力電圧 VO 無負荷時無効電流 IQ OFF時無効電流(*4) IQ(OFF) 出力電流 IO 条 件 最小 標準 最大 単位 -1.0% - +1.0% V Aバージョン, IO =0mA, ICONTを除く - 55 90 Bバージョン, IO =0mA - 48 83 VCONT =0V - - 1 μA 500 - - mA IO =30mA VO 0.9 μA ラインレギュレーション VO/ VIN VIN =VO+1V~40V, IO =30mA - - 0.03 %/V ロードレギュレーション VO/ IO IO =0mA 500mA - - 0.006 %/mA VO=3.3V - 62 - VO=5.0V - 60 - VO=8.0V - 55 - VO=15V - 50 - IO =300mA - 0.27 0.42 V Ta =0 85 C, IO =30mA - ±50 - ppm/ C VCONT =1.6V - 1 3 μA リップル除去比 RR 入出力間電位差(*5) VIO 出力電圧温度係数 VO/ Ta VIN = VO+1V ,ein=200mVrms, f=1kHz, IO =10mA dB コントロール電流(*4) ICONT 出力ON制御電圧(*4) VCONT(ON) 1.6 - - V 出力OFF制御電圧(*4) VCONT(OFF) - - 0.6 V (*4):Aバージョンのみ適用 (*5):出力電圧Vo:3.8V未満の製品は除く 各出力電圧共通表記としているため、個別仕様書とは異なることがあります。 別途仕様書にて確認の程、お願いいたします。 Ver.2015-12-01 -3- NJW4185 熱特性 項 目 記 号 接合部-周囲雰囲気間 ja 接合部-ケース表面間 jt 値 単 位 105(*6) 40(*7) 17(*6) 12(*7) C/W C/W (*6): 基板実装時 76.2×114.3×1.6mm(2層 FR-4)でEIA/JEDEC 規格サイズ、且つ銅箔面積100mm2 (*7): 基板実装時 76.2×114.3×1.6mm(4層 FR-4)でEIA/JEDEC 準拠による (4層基板内箔:74.2×74.2mm、JEDEC 規格JESD51-5 に基づき、基板にサーマルビアホールを適用) 消費電力-周囲温度特性例 NJW4185DL1/DL3 PowerDissipation (Topr=-40~+125°C,Tj=150°C) Power Dissipation PD(mW) 3500 3000 on 4 layers board 2500 2000 on 2 layers board 1500 1000 500 0 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150 Temperature : Ta( C) -4- Ver.2015-12-01 NJW4185 測定回路図 ・A バージョン A IIN VIN VIN 1.0μF ICONT A VOUT NJW4185-A 2.2μF IOUT V VOUT (Ceramic) CONTROL GND V VCONT ・B バージョン A VIN IIN VIN 1.0 F VOUT NJW4185-B 2.2 F IOUT V VOUT (ceramic) GND Ver.2015-12-01 -5- NJW4185 応用回路例 ・A バージョン ① ON/OFF 機能を使用しないとき VIN VIN 1.0μF VOUT NJW4185-A VOUT 2.2μF R CONTROL GND コントロール端子は VIN に接続してください。 ② ON/OFF 機能を使用したとき VIN VIN 1.0μF VOUT NJW4185-A VOUT 2.2μF R CONTROL GND コントロール端子は H レベルで ON し、オープンもしくは GND レベルで OFF します。 ・B バージョン VIN VIN 1.0 F VOUT VOUT 2.2 F NJW4185-B GND -6- Ver.2015-12-01 NJW4185 ・コントロール端子 - VIN 間に抵抗 R を接続する場合 本抵抗を挿入することによりコントロール電圧が高くなった場合にコントロール端子に流れる電流が大きくなる のを制限することができます。コントロール電流の低減が不要であれば、本抵抗の接続は必要ございません。 コントロール端子 - VIN 端子間にプルアップ抵抗 R を接続するとコントロール電流は低減されますが、抵抗 R で の電圧降下が発生しますので、コントロール端子に印加される電圧が出力 ON 制御電圧を満足できるよう設定してく ださい。 出力 ON 制御の最低電圧 / 電流は周囲温度によって変動しますので、抵抗 R を挿入される場合は特性例の温度特 性をご確認の上、抵抗値を選定してください。 ・入力コンデンサ CIN について 入力コンデンサ CIIN は、電源インピーダンスが高い場合や、VIN 又は GND 配線が長くなった場合の発振を防止する 効果があります。 そのため、推奨値(電気的特性共通条件欄に記載している容量値)以上の入力コンデンサ CIN を VIN 端子- GND 端 子間にできるだけ配線が短くなるように接続してください。 ・出力コンデンサ CO について 出力コンデンサ Co はレギュレータ内蔵のエラーアンプの位相補償を行うために必要であり、容量値と ESR(Equivalent Series Resistance: 等価直列抵抗)が回路の安定度に影響を与えます。 推奨容量値(電気的特性共通条件欄に記載している容量値)未満の Co を使用すると内部回路の安定度が低下 し、出力ノイズの増加、レギュレータの発振等が起こる可能性がありますので、安定動作のために推奨容量 値以上の Co を、VOUT 端子-GND 端子間に最短配線で接続して下さい。 推奨容量値は出力電圧により異なり、低出力電圧品では大きな容量値を必要とする場合がありますので、 出力電圧毎に推奨容量値をご確認ください。尚、Co は容量値が大きいほど出力ノイズとリップル成分が減 少し、出力負荷変動に対する応答性も向上させることが出来ます。 また、コンデンサ固有の特性変動量(周波数特性、温度特性、DC バイアス特性)やバラツキを充分に考慮 する必要がありますので、温度特性が良く、出力電圧に対し余裕を持った耐圧のものを推奨致します。 本製品は低 ESR 品を始め、幅広い範囲の ESR のコンデンサで安定動作するよう設計されておりますが、 コンデンサの選定に際しては、上記特性変動等もご考慮の上、適切なコンデンサを選定してください。 ・出力電圧の過渡応答特性について レギュレータは一般的に、以下の条件時に出力電圧のオーバーシュートやアンダーシュートが発生しやすくなります。 特に低消費電流を特長とした製品では、製品特性上、出力電圧の変動が大きくなるケースがあります。 ① 入力電圧、出力電流が急峻に変動する場合 ② 出力容量が小さい場合 ③ 出力負荷が小さい場合 ④ 入出力間電位差が狭い状態から立ち上がる場合 (入力電圧がゆっくり立ち上がり、過渡的に入出力間が狭くなる状態が発生する場合も含まれます) 過渡応答特性の改善を図る手法としては、入力・出力コンデンサを大きくすることによって変動分を吸収する方策 が挙げられます。 過渡的な変動量は複合的な条件で変わってきますので、上記を参考に実機での確認をお願い致します。 Ver.2015-12-01 -7- NJW4185 ・短絡試験時の注意事項 強制的な短絡試験を実施される場合、アプリケーションにおける配線上の寄生インダクタンスに電流が流れて、寄 生インダクタンスからのキックバック電力により IC が破壊に至る可能性があります。 この現象は、出力ラインにインダクタンス成分を持つ素子が接続されている場合や出力電圧が高いバージョン(8V 以上)で顕著に顕れますが、通常のアプリケーションでは短絡しても、接続されている負荷の数Ωの抵抗が発生するた め、短絡時におけるキックバック電圧による破壊が発生する可能性は小さいものと判断します。 実機における出力短絡試験にて上記現象が確認された場合、下図のように IC の出力端子 対 GND端子間にショ ットキーダイオードの挿入して保護されるか、一般的な電解コンデンサやタンタルコンデンサで ESR が 2Ω以上の出 力コンデンサの使用もしくは直列抵抗を挿入されることを推奨いたします。 (a)出力端子-GND 間にショットキーバリアダイオードを挿入する場合 VIN VIN VOUT NJW4185 VOUT SBD GND (b)電解コンデンサの使用、もしくは直列抵抗を挿入する場合 VIN VIN VOUT VOUT NJW4185 GND -8- 直列抵抗 2Ω程度を接続 (COUT の ESR が小さい場合) Ver.2015-12-01 NJW4185 特性例 NJW4185_5.0V Output Voltage:VO (V) Io=0mA 4.9 Io=30mA @:VIN=4.3V CIN=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) 6 5.1 5 Output Voltage vs Output Current 7 @:Ta=25ºC CIN=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) 5.2 Output Voltage:VO (V) NJW4185_5.0V Output Voltage vs Input Voltage 5.3 Io=500mA 4.8 4.7 5 150ºC 4 3 2 0 4.6 4.8 5 5.2 5.4 5.6 Input Voltage:VIN (V) 5.8 6 0 250 500 750 1000 Output Current:Io (mA) NJW4185(A ver.)_5.0V 450 @:Ta=25ºC Output is Open CIN=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) 550 Quiescent Current:IQ (μA) 500 Quiescent Current vs Input Voltage 600 @:Ta=25ºC Output is Open except ICONT CIN=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) 550 1250 NJW4187(B ver.)_5.0V Quiescent Current vs Input Voltage 600 Quiescent Current:IQ (μA) -50ºC 1 4.6 400 350 300 250 200 150 500 450 400 350 300 250 200 150 100 100 50 50 0 0 0 10 20 30 Input Voltage:VIN (V) 0 40 Ground Pin Current vs Output Current 600 40 Output Voltage vs Control Voltage 6 @:Ta=25ºC VIN=6.0V CIN=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) @:Ta=25ºC VIN=6.0V CIN=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) 5 Output Voltage:VO (V) 500 10 20 30 Input Voltage : VIN (V) NJW4185_5.0V NJW4185_5.0V Ground Pin Current:IGND (μA) 25ºC 400 300 200 100 Rc=100kΩ 4 3 Rc=0Ω 2 1 0 0 0 Ver.2015-12-01 100 200 300 400 Output Current:Io (mA) 500 0 0.5 1 1.5 Control Voltage:VCONT (V) 2 -9- NJW4185 NJW4185_5.0V Load Regulation vs Output Current 0 @:Ta=25ºC VIN=6.0V CIN=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) 70 60 Load Regulation :ΔVo/ΔIo (mV) Control Current:ICONT (μA) 80 NJW4185_5.0V Control Current vs Control Voltage 50 Rc=0Ω 40 30 Rc=100kΩ 20 10 0 -20 -40 -60 -80 -100 -120 @:Ta=25ºC VIN=6.0V CIN=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) -140 -160 0 10 20 30 Control Voltage:VCONT (V) 40 0 100 200 300 400 Output Current:Io (mA) NJW4185_5.0V NJW4185_5.0V Peak Output Current vs Input Voltage Dropout Voltage:ΔVI-O (V) 800 600 400 @:Ta=25ºC VO=4.5V CIN=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) 200 0 6 100 Ripple Rejection Ratio:RR (dB) @:Ta=25ºC CIN=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) 0.7 1000 10 34 100 200 300 400 Output Current:Io (mA) NJW4185_5.0V 100 40 30 @Ta=25ºC VIN=6.0V Cin=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) ein=200mVrms 10 0 Ripple Rejection Ratio vs Output Current Io=100mA 0 0.2 NJW4185_5.0V Io=30mA 10 0.3 Ripple Rejection Ratio vs Frequency 70 20 0.4 38 Io=0mA 50 0.5 0 14 18 22 26 30 Input Voltage:VIN (V) 80 60 0.6 0.1 Io=10mA 90 - 10 - Dropout Voltage vs Output Current 0.8 Ripple Rejection Ratio:RR (dB) Peak Output Current:IOPEAK (mA) 1200 100 500 Io=500mA 1k Frequency:f 10k (Hz) 100k 500 90 80 70 f=1kHz 60 50 40 f=10kHz 30 20 10 @Ta=25ºC VIN=6.0V Cin=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) ein=200mVrms 0 0.001 0.01 0.1 1 10 100 Output Current:Io (mA) 1000 Ver.2015-12-01 NJW4185 NJW4185_5.0V 100 10 Output Voltage vs Temperature 5.3 @VIN=6.0V Cin=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) 1 Stable Region 0.1 0.01 Io=0 @:VIN=6.0V CIN=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) 5.2 Output Voltage:VO (V) Equivalent Series Resistance:ESR (Ω) NJW4185_5.0V Equivalent Series Resistance vs Output Current Io=30mA Io=500mA 5.1 5 4.9 4.8 4.7 4.6 0.001 0.001 4.5 0.01 0.1 1 10 100 Output Current:Io (mA) -50 1000 0 NJW4185_5.0V Control Current:ICONT (μA) Control Voltage:VCONT (V) 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 @:VCONT=1.6V CIN=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0 -50 0 50 Temperature: 100 150 -50 150 Short Cuircuit Current vs Temperature 1000 VIN=6V VIN=40V 900 600 300 Short Circuit Current:ISC (mA) Peak Output Current:IOPEAK (mA) @:VO=4.5V CIN=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) 50 100 Temperature:(ºC) NJW4185_5.0V Peak Output Current vs Temperature 1500 0 (ºC) NJW4185_5.0V 1200 150 Control Current vs Temperature 4 @:VIN=6.0V CIN=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) 1.4 100 (ºC) NJW4185_5.0V Control Voltage vs Temperature 1.6 50 Temperature: @:VO=0V CIN=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) 900 800 VIN=6V VIN=40V 700 600 500 400 300 200 100 0 0 -50 Ver.2015-12-01 0 50 100 Temperature:(ºC) 150 -50 0 50 100 Temperature : (ºC) 150 - 11 - NJW4185 NJW4185_5.0V Load Regulation vs Temperature 0.05 @:VIN=6.0-40V Io=30mA CIN=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) 0.025 Load Regulation:ΔVo/ΔIo (%/mA) Line Regulation: ΔVo/ΔVIN (%/V) 0.05 NJW4185_5.0V Line Regulation vs Temperature 0 -0.025 -0.05 @:VIN=6.0V Io=0-500mA CIN=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) 0.025 0 -0.025 -0.05 -50 0 50 100 Temperature: (ºC) 150 -50 Dropout Voltage :VIO (V) Output Voltage:VO (V) 5 4 3 Io=0mA Io=30mA Io=500mA 150 @:CIN=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) 0.8 Io=100mA Io=300mA Io=500mA 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 @:VIN=6.0V CIN=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) 1 100 (ºC) Dropout Voltage vs Temperature 1 0.9 2 50 Temperature: NJW4185_5.0V NJW4185_5.0V Output Voltage vs Temperature 6 0 0.1 0 0 -50 50 Temperature: 150 -50 (ºC) 0 50 100 Temperature : (ºC) 150 NJW4185(A ver.)_5.0V Quiescent Current vs Temperature 100 Quiescent Current:IQ (μA) 90 @:VIN=6.0V Output is Open except ICONT CIN=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) 80 70 60 50 40 30 20 10 0 -50 - 12 - 0 50 Temperature: 100 150 (ºC) Ver.2015-12-01 NJW4185 NJW4185_5.0V NJW4185_5.0V Input Transient Response Load Transient Response 7 5 @:Ta=25 C VIN=6.0-7.0V Io=30mA CIN=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) 4 3 5.1 2 5.0 Output Voltage 1 Output Voltage:Vo (V) 6 Output Voltage:VO (V) Input Voltage Input Voltage:VIN (V) @:Ta=25 C VIN=6.0V Io=0-100mA CIN=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) 200 100 Output Current 0 5.1 5.0 Output Voltage 4.9 Output Current :Io (mA) 300 4.9 0 40 80 120 160 200 0 Time:t (μs) 200 600 800 1000 Time:t (ms) NJW4185(A ver.)_5.0V NJW4185(A ver.)_5.0V ON/OFF Transient Response without Load ON/OFF Transient Response 12 12 10 8 6 Output Voltage 4 2 5 0 0 Control Voltage:VCONT (V) @:Ta=25 C VIN=6.0V Io=0mA CIN=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) Output Voltage:VO (V) Control Voltage:VCONT (V) 400 @:Ta=25 C VIN=6.0V Io=30mA CIN=1.0μF(Ceramic) Co=2.2μF(Ceramic) Output Voltage 10 8 6 4 2 5 0 Output Voltage:VO (V) 0 0 Control Voltage 0 20 40 Control Voltage 60 Time:t (s) 80 100 0 4 8 12 16 20 Time:t (ms) <注意事項> このデータブックの掲載内容の正確さには 万全を期しておりますが、掲載内容について 何らかの法的な保証を行うものではありませ ん。とくに応用回路については、製品の代表 的な応用例を説明するためのものです。また、 工業所有権その他の権利の実施権の許諾を伴 うものではなく、第三者の権利を侵害しない ことを保証するものでもありません。 Ver.2015-12-01 - 13 -