AL2010

[AL2010]
AL2010
Current-Mode PWM Step-Down DC-DC Convertor
概
要
AL2010は過渡負荷応答特性に優れた電流モード制御の同期整流PWM制御ステップダウンDC/DCコンバー
タです。出力電圧は外部抵抗で 0.8～5.0Vの範囲を設定できます。入力電圧範囲は 3.0～5.5Vで、1.0V, 1.2V,
1.8Vなどを生成するのに最適です。パワーMOSFETを内蔵し、最大出力電流2.5Aを供給可能です。駆動周波
数は外付けの抵抗により300kHz～4MHzの範囲で設定されます。保護機能として出力過電流保護、低入力電
圧保護、パワーグッド機能を搭載しています。AL2010はHTSSOP-16 パッケージで供給されます。
特
長
 Step Down DCDC Converter
・入力電圧範囲：3.0V ～5.5V
・出力電圧範囲： 0.8V ～5V
（外部抵抗により可変）
・最大出力電流： 2.5A
・動作温度範囲：-40°C ～85°C
・駆動周波数：
300kHz ～4MHz
（外部抵抗により可変、外部同期対応）
・低入力電圧保護
・パワーグッド機能搭載
・自動復帰型過電流保護機能搭載
・過熱保護機能
・内部基準電圧精度：±1.5% (Ta=25°C)
・最大デューティー： 100%
・ソフトスタート機能搭載
・HTSSOP-16 パッケージ
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[AL2010]
ブロック図
SS
1V
SS_END
+
Iss+
VIN
SS
+
0.6V
-
Iss-
UVLOcomp
Enable
PWON
0.6V× 1.3
OVPcomp
+
-
VS+
VS-
0.6V×SS
+
Reset
Reset
-
FB
+
Set
0.6V
FB
+
-
FBamp
+
Vcnt.
-
0.6V
Reset
+
iRAMP
PWM.comp
Control Logic
CC
OSC
OSC
OCLcomp
FSYN
VIN
VS+
+
A
-
VS-
VIN
0.6V×0.75
-
SW
+
-
0.6V×1.25
+
GND
PWGDcomp
PWGD
Figure 1. AL2010 Block Diagram
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[AL2010]
ピン配置および標準動作回路
1
2
L1
Vout
A
C3
5
4
3
6
A
D1
R2
C1
R1
B
PWGD
VIN
SYNC
FSYN
SW
PWON
PWON
C4
RT
R3
SGND
C
Title
SS
C5
R4
D
1
2
Size
R5
B
Date:
File:
AL2010
PWGD
B
SW
PGND
PGND
C
SW
CC
SW
FB
VIN
Number
Vin
Revision
C2
2010/03/01
Sheet of
C:\Documents and Settings\..\AL2010_100301.SCHDOC
Drawn By:
4
3
5
D
6
Figure 2. Pin Location (Top View)
ピン説明
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
端子名
PWGD
FSYN
PWON
RT
SGND
SS
CC
FB
機能
パワーグッド端子
外部同期信号入力端子
パワーオン端子
周波数設定端子
シグナルグランド端子
ソフトスタート端子
フィードバックアンプ出力端子
フィードバック端子
No.
9
10
11
12
13
14
15
16
015016277-J-01
端子名
VIN
SW
SW
PGND
PGND
SW
SW
VIN
機能
主電源端子
スイッチングノード端子
スイッチングノード端子
パワーグランド端子
パワーグランド端子
スイッチングノード端子
スイッチングノード端子
主電源端子
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[AL2010]
絶対最大定格
(Gnd=0V; Note 1)
項目
VIN端子電圧
SW端子電圧
SW，VIN以外の端子電圧
接合部温度
動作時周囲温度
保存温度
許容損失(Ta=25℃)
記号
VIN
VSW
VIND
TJ
TA
TSTG
Pd
Min
−0.3
−0.3
−0.3
Max
6.0
Vin + 0.3
Vin
125
85
150
2000
−40
−40
単位
V
V
V
°C
°C
°C
mW
Note 1. 電圧は全てGND端子に対する値です。
注意:
この値を超えた条件で使用した場合、デバイスを破壊することがあります。
また、通常の動作は保証されません。
推奨動作条件
(Gnd=0V)
項目
記号
Min
Typ
Max
単位
VIN端子電圧
Vin
3.0
−
5.5
V
出力電流範囲
Iout
0
−
2.5
A
動作時周囲温度
Ta
−40
−
85
°C
注意:
本データシートに記載されている条件以外のご使用に関しては、当社では責任を負いかねますの
で、十分ご注意下さい。
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[AL2010]
アナログ特性
(特記なき場合Vin=5.0V, Ta=25℃)
項目
記号
電源電圧範囲
フィードバック基準電圧
動作時消費電流
シャットダウン電流
ロードレギュレーション *1
Vin
VFB_ref
ISUULY
Istandby
∆VLOAD
Rpmos
Rnmos
Ioclpeak
fosc
Fext300
Fext2000
facu
MAXDuty
Vuvlo
ON抵抗
過電流検出電流
発振周波数設定範囲
FSYN入力周波数範囲
発振周波数精度
最大デューティ幅
UVLO検出電圧
UVLO復帰電圧
UVLO ヒス
出力過電圧検出
ソフトスタート
コンデンサ充電電流
ソフトスタート
コンデンサ放電電流
過熱保護開始温度 *2
過熱保護ヒステリシス *2
パワーグッド判定検出
パワーグッド判定非検出
パワーグッドヒス
パワーオンスレッショルド
パワーオンスレッショルド
パワーオンヒス
CC端子gm値
Vuv_hys
Vovp
Iss+
Iss-
測定条件
Min
Typ.
Max
単位
RT=702kΩ～47kΩ
RT=702kΩ（300kHz設定時）
RT=100kΩ（2MHz設定時）
RT=100kΩ（2MHz設定時）
*2
ロック開始電圧
復帰電圧
UVLOヒス幅
VFB_refに対して
Css=0V → 1.0V 上昇時
3.0
591
0.48
‐
10
10
3.15
300
240
1600
-20
2.30
2.36
0.06
+26
18.0
600
0.8
1
65
65
4.5
0
2.50
2.70
0.20
+30
20.0
5.5
609
1.12
10
100
100
4000
360
2400
20
100
2.84
2.90
+34
22.0
V
mV
mA
µA
%
mΩ
mΩ
A
kHz
kHz
kHz
%
%
V
V
V
%
µA
Css=1.0V → 0.40V 下降時
0.75
1.0
1.25
µA
±16
±21
±3
1.5
50
400
150
15
±20
±25
±5
100
500
±24
±29
±7
0.4
150
600
°C
°C
%
%
%
V
V
mV
µS
スイッチングなし
パワーオフ状態
0～2A
PMOSのON抵抗
NMOSのON抵抗
VFB_refに対して
VFB_refに対して
Vponl
Vponh
*1.推奨回路を用いた場合の参考値
*2.設計保証値
DC特性
項目
FSYN入力端子閾値電圧
PWGD出力端子電圧
記号
VEih
VEil
VPoh
VPol
条件
Ipoh=-100uA
Ipol=100uA
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Min
0.7*VDD
−
VDD-0.4
−
特記無き場合は、Ta=25°C
Typ
Max
単位
V
−
−
0.3*VDD
V
−
V
−
−
0.4
V
−
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[AL2010]
外付け回路図および基板レイアウト例
IC1
PWGD
FSYN
1
PWGD
VIN
16
2
FSYN
SW
15
Vin
GND1
C1
GND2
3
PWON
4
PWON
SW
RT
PGND
SGND
PGND
14
13
L1
R3
Vout
5
12
D1
C4
6
SS
SW
CC
SW
FB
VIN
R1
C3
11
C5
R4
R2
7
10
R5
8
9
C2
Figure 3. 外部接続素子推奨例
Figure 4. 推奨レイアウトパターン
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[AL2010]
端子機能説明
１pin＿PWGD：
パワーグッド出力端子です。出力電圧が設定値±20％
に到達するとHi出力となります。
7pin＿CC：
出力電圧フィードバックアンプの出力端子です。この
CC端子とVref/SS端子間に抵抗とコンデンサを並列接
続し、アンプの位相補償を行います。
2pin＿FSYN：
外部同期信号入力端子です。Pullup抵抗内蔵（300kΩ）
RT端子の接続抵抗で決まる内部クロック周波数に
対して相対値として±20%以内の外部クロックが入
力可能です。
3pin＿PWON
パワーオン端子です。1.5V以上の電圧印加で起動開
始します。
8pin＿FB：
出力電圧フィードバックの入力端子です。この端子電
圧が0.6Vになるように電圧を制御します。フィードバ
ック抵抗を出力電圧部とGND間にシリーズで挿入し、
この中点をFB端子へ接続してください。
9pin, 16pin＿VIN：
主電源電圧入力端子です。VIN各端子－GND間に4.7μF
以上のバイパスコンデンサを接続してください。
4pin＿RT:
周波数設定端子です。抵抗を接続し周波数を設定し
ます。
10pin, 11pin, 14pin, 15pin＿SW ：
内蔵スイッチングMOSFET出力端子です。
5pin＿SGND:
シグナルグランド端子です。
12pin, 13pin＿PGND：
パワーグランド端子です。
6pin＿SS：
ソフトスタート端子です。GND間に0.047[μF]以上の
コンデンサを接続してください。起動時に外部コン
デンサを充電しソフトスタート動作を行います。
また、過電流保護時は外部コンデンサを放電し、ヒ
カップ動作の休止時間を生成します。
保護機能説明
過熱保護(TSD)
IC内チップの温度をモニターし、約150℃以上になると内蔵PchMOSFET、内蔵NchMOSFETを停止させます。この時
SS端子も放電されており、再起動は必ずソフトスタートからのシーケンスとなります。過熱保護はヒステリシスを有し、過
熱保護開始温度より約15℃低下すると、ソフトスタートによる再起動を行います。
電源電圧監視(UVLO)
主電源電圧が低下し2.5Vを下回るとUVLO状態となり全てのブロックを停止させます。UVLOはヒステリシスを有し、再
び主電源電圧が上昇し2.7Vを超えるまでUVLO状態を維持します。UVLO状態が解除されますとソフトスタートで再起
動動作へ移行します。
出力過電圧保護(OVP)
出力電圧が設定電圧の+30%以上になると内蔵PchMOSFET、内蔵NchMOSFETを停止させて保護をかけます。フィー
ドバックアンプによる内蔵PchMOSFETのオン指令まで、この状態は維持されます。出力過電圧保護からの復帰は通
常動作となっており、ソフトスタートへは移行しません。
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[AL2010]
起動タイミングチャート
Vin
PWON/MODE
Vref
50％
Vref/SS
Vout
100％
50％
OCLレベル
0％
130％
100％
OVPレベル
0％
OCL&OVP制御
PWM制御
SS_END
Figure 5. 起動タイミング
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[AL2010]
過電流保護タイミングチャート
T1
T2
T3
T4
1.0V
0.4V
SS
100％
OCLレベル
0％
OCLカウント
Cssディスチャージ時間確保
OCLタイマー
Css=0.1uF 時
T1：ソフトスタート時間 5ms T3：休止時間 60ms
T2：256us（512クロック/2MHz）、T4：192us（384クロック/2MHz）
Css=0.22uF 時 T1：ソフトスタート時間 11ms T3：休止時間 132ms
Figure 6. 過電流保護タイミング
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[AL2010]
外部同期タイミングチャート
変化なし
変化なし
11 :: 22
変化
変化
内部クロック
(1)
内部クロック優先
Vth > 0.4V
0.4V
FSYN
SW
(2)
外部クロック優先
(1) 内部クロック1周期よりも長いFSYN_Hi信号は内部優先
(2) 内部クロック1周期よりも短いFSYN_Hi信号は外部優先
RT端子の接続抵抗で決まる内部クロック周波数に対して相対値が
±20%以内の外部クロックが入力可能です。
VIN
VIN
300kΩ
10kΩ
FSYN
ゲート入力
外部同期信号
オープンコレクタ
0.4V以下必須
または
オープンドレイン
0.4V以下必須
AL2010内部
Figure 7. 外部同期タイミング
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[AL2010]
特性例
・効率曲線
Vin=5V Vout=1.5V f=2.0MHz
100
100
90
90
80
80
70
70
60
60
効率[%]
効率[%]
Vin=5V Vout=1.8V f=2.2MHz
50
40
50
40
30
30
20
20
Vin=4.5[V]
Vin=5.0[V]
Vin=5.5[V]
10
Vin=4.5[V]
Vin=5.0[V]
Vin=5.5[V]
10
0
0
0.0
0.5
1.0
1.5
出力電流[A]
2.0
2.5
0.0
0.5
1.0
1.5
出力電流[A]
2.0
2.5
Figure 8. 効率曲線
マーキング図
AL2010
XXXXU
1)
2)
3)
Pin #1 indication
Date Code : XXXXU (5 digits)
XXXX : Date Code
U
: 管理Code
Marketing Code : AL2010
Figure 9. Package Marking (Top View)
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[AL2010]
外形寸法図
16pin HTSSOP（Unit：ｍｍ）
Figure 10. Package Dimensions
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[AL2010]
改訂履歴
Date (YY/MM/DD)
15/11/30
Revision
01
Page
-
Contents
初版
015016277-J-01
2015/11
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[AL2010]
重要な注意事項
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のために予告なく変更することがあります。従いまして、ご使用を検討の際には、本書に掲載した情報が最新のも
のであることを弊社営業担当、あるいは弊社特約店営業担当にご確認ください。
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および本書記載の技術情報を国内外の法令および規則により製造、使用、販売を禁止されている機器・システム
に使用しないでください。
5. 本製品の環境適合性等の詳細につきましては、製品個別に必ず弊社営業担当までお問合せください。本製品の
ご使用に際しては、特定の物質の含有・使用を規制するRoHS指令等、適用される環境関連法令を十分調査のう
え、かかる法令に適合するようにご使用ください。お客様がかかる法令を遵守しないことにより生じた損害に関し
て、弊社は一切の責任を負いかねます。
6. お客様の転売等によりこの注意事項に反して本製品が使用され、その使用から損害等が生じた場合はお客様に
て当該損害をご負担または補償して頂きますのでご了承ください。
7. 本書の全部または一部を、弊社の事前の書面による承諾なしに、転載または複製することを禁じます。
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