[AP1157ADVXX] AP1157ADVXX 14V Input / 100mA Output LDO Regulator 1. 概 要 AP1157ADVXXは、シリコン・モノリシック・バイポ-ラ構造の集積回路で、出力電流100mAを安定に 供給できるOn/Offコントロール付低飽和レギュレータICです。出力電圧は高精度にトリミングされ、1.3V より5.5Vの間で0.1Vステップで設定できます。このため使用されるセットに最適な電圧を選択すること ができます。出力側のコンデンサは、0.22μFの小型セラミックコンデンサが使用可能です。さらに、過 電流センサ回路、逆バイアス過電流阻止回路を内蔵し、超小型低背の6端子HSON0202-6パッケージを採 用しているため、セットの小型化に貢献します。 2. 特 長 小型セラミックコンデンサ(CL 0.22μF)使用可能 入出力電圧差 出力電流 160mV at Iout=100mA 100mAピーク200mA 高精度出力電圧 ±1.5% or ±50mV 優れたリップルリジェクション 広い入力電圧範囲 低消費電流 80dB at 1kHz 70dB at f= 10kHz 2.1V~14.0V 75μA at Iout=0mA 出力On/Offコントロール付(High active) 短絡保護、過熱保護内蔵 逆バイアス過電流阻止回路内蔵 低ノイズアプリケーション可 小型パッケ-ジ HSON0202-6 3. 用 途 電子機器全般 バッテリー使用機器全般 移動体通信機器 015000842-J-00 -1- 2015/01 [AP1157ADVXX] 4. 目 次 概 要 ............................................................................................................................................................... 1 特 長 ............................................................................................................................................................... 1 用 途 ............................................................................................................................................................... 1 目 次 ............................................................................................................................................................... 2 ブロック図 ....................................................................................................................................................... 3 オーダリングガイド ....................................................................................................................................... 4 ピン配置と機能説明 ....................................................................................................................................... 5 ■ ピン配置........................................................................................................................................................ 5 ■ 機能説明........................................................................................................................................................ 5 8. 絶対最大定格 ................................................................................................................................................... 6 9. 推奨動作条件 ................................................................................................................................................... 6 10. 電気的特性 ....................................................................................................................................................... 7 ■ 電気的特性 (Ta=Tj=25C) ........................................................................................................................... 7 ■ 電気的特性 (Ta=-40~85C) ........................................................................................................................ 10 11. 動作説明 ......................................................................................................................................................... 13 11.1 DC特性 .................................................................................................................................................... 13 11.2 DC温度特性 ............................................................................................................................................ 16 11.3 Ripple Rejection ....................................................................................................................................... 18 11.4 On/Off Transient特性 .............................................................................................................................. 19 11.5 Load Transient .......................................................................................................................................... 20 11.6 Line Transient........................................................................................................................................... 21 11.7 出力ノイズ特性 ...................................................................................................................................... 22 11.8 安定性 ...................................................................................................................................................... 23 11.9 Operating Region and Power Dissipation ................................................................................................ 25 11.10 ON/OFFコントロール ........................................................................................................................ 26 11.11 ノイズパス端子 .................................................................................................................................. 27 11.12 出力端子GND短絡評価時の注意点 ................................................................................................. 27 12. 用語の定義 ..................................................................................................................................................... 28 ■ 特性関連....................................................................................................................................................... 28 ■ 保護回路関連............................................................................................................................................... 28 13. Test Circuit....................................................................................................................................................... 29 14. パッケージ ..................................................................................................................................................... 30 ■ 外形寸法図.................................................................................................................................................. 30 15. 改訂履歴 ......................................................................................................................................................... 31 重要な注意事項 ..................................................................................................................................................... 32 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 015000842-J-00 -2- 2015/01 [AP1157ADVXX] 5. ブロック図 Vin Vout Over Heat & Over Current Protection 500kΩ 320kΩ Control Circuit Vcont Bandgap Reference GND Np Figure 1. ブロック図 015000842-J-00 -3- 2015/01 [AP1157ADVXX] 6. オーダリングガイド -40 ~85°C AP1157ADVXX HSON0202-6 ・出力電圧コード 出力電圧コードについては、下記にて確認ください。標準電圧品以外のご検討については弊社販売代理店までご 確認願います。 AP1157ADVXX Output voltage code Table 1. 標準電圧品 出力電圧コード XX 18 25 VOUT 1.8 2.5 Table 2. 特殊電圧品 XX 13 14 15 16 17 19 20 21 22 015000842-J-00 XX 30 33 VOUT 3.0 3.3 XX 50 54 VOUT 5.0 5.4 出力電圧コード VOUT 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.9 2.0 2.1 2.2 XX 23 24 26 27 28 29 31 32 34 VOUT 2.3 2.4 2.6 2.7 2.8 2.9 3.1 3.2 3.4 XX 35 36 37 38 39 40 41 42 43 -4- VOUT 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 4.0 4.1 4.2 4.3 XX 44 45 46 47 48 49 55 - VOUT 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 5.5 - 2015/01 [AP1157ADVXX] 7. ピン配置と機能説明 VIN GND VOUT ■ ピン配置 6 5 4 1 2 3 VCONT GND Np (Top View) ■ 機能説明 番号 名称 等価回路 説明 Vcont ON/OFFコントロール端子 1 Vcont > 1.8V : ON Vcont < 0.35V : OFF 320k Vcont 500k 2,5 プルダウン抵抗(500k)を 内蔵しています。 GND GND接地端子 Np ノイズパス端子 3 Np ノイズ・バイパス・コンデンサを GND間に接続します。 Vout Vin 4 出力端子 Vout Vref 6 015000842-J-00 入力端子 Vin -5- 2015/01 [AP1157ADVXX] 8. 絶対最大定格 電源電圧 Parameter Symbol VccMAX min -0.4 max 16 Unit V 出力端子逆バイアス VrevMAX Np端子電圧 -0.4 6 V Vout≦2.0V -0.4 12 V 2.1V≦Vout VnpMAX -0.4 5 V VcontMAX -0.4 16 V 動作時最大接合温度 Tj - 150 C 保存温度範囲 Tstg -55 150 C コントロール端子電圧 Condition PD 760 mW (Note 1) 許容消費電力 Note 1. 25°C以上では-6.6mWでディレーティングして下さい。熱抵抗 θJA=151°C /W。 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。 9. 推奨動作条件 項目 動作周囲温度 動作電圧範囲 015000842-J-00 記号 min typ Max 単位 Ta VOP -40 2.1 - 85 14 C V -6- 備考 2015/01 [AP1157ADVXX] 10. 電気的特性 ■ 電気的特性 (Ta=Tj=25C) 限界値の記載されている項目は Ta=Tj=25C に対して適用されます。 Parameter 出力電圧 入力安定度 Symbol Vout LinReg 負荷安定度 LoaReg 入出力間電圧降下(Note 2) Vdrop 出力電流(Note 3) 瞬間最大出力電流(Note 3) (Vin=VoutTYP+1V,Vcont=1.8V,Ta=Tj=25C) min typ max Unit Iout = 5mA (Table 3, Table 4) V Vin = 5V 0.0 5.0 mV Iout = 5mA ~ 50mA mV (Table 3, Table 4) Iout = 5mA ~ 100mA mV Iout = 50mA 90 160 mV Condition Iout = 100mA Iout IoutPEAK Voutが(VoutTYP0.9)時 - 160 280 mV - - 100 mA 150 200 - mA Iq Iout = 0mA - 75 120 A Istandby Vcont = 0V - 0.0 0.1 Ignd Iout = 50mA - 1.5 2.7 A mA コントロール電流 Icont Vcont = 1.8V - 5.0 15.0 コントロール電圧 Vcont Vout ON state 1.8 - - A V Vout OFF state - - 0.35 V Vnp - 1.26 - V Vout/Ta - 35 - 出力短絡電流 IShort - 200 - 出力雑音電圧 Vnoise Cout=1.0F, Cnp=0.01F Iout=30mA - 38 - Cout=1.0F, Cnp=0.001F Iout=10mA, f=1kHz - 80 - f=10kHz - 70 - Cout=1.0F, Cnp=0.001F Vcont : パルス波(100Hz) Vcont ON Vout95% point - 35 - 消費電流 スタンバイ電流 無効電流 コントロール端子 参考値 Np端子電圧 Vout周囲温度依存度 リップルリジェクション 立ち上がり時間 RR tr ppm /C mA V Rms dB s Note 2. 出力電圧 2.0V以下の製品は入出力間電圧降下項目の規格は有りません。 Note 3. 出力電流値は許容消費電力に制限されます。 015000842-J-00 -7- 2015/01 [AP1157ADVXX] Table 3. 標準電圧品 出力電圧及び負荷安定度 負荷安定度 出力電圧 品名 AP1157ADV18 AP1157ADV25 AP1157ADV30 AP1157ADV33 AP1157ADV50 AP1157ADV54 015000842-J-00 Iout = 50mA Iout = 100mA min typ max typ max typ max V 1.750 2.450 2.950 3.250 4.925 5.319 V 1.800 2.500 3.000 3.300 5.000 5.400 V 1.850 2.550 3.050 3.350 5.075 5.481 mV 5 6 6 7 9 9 mV 12 14 15 16 20 21 mV 11 13 15 16 21 22 mV 26 31 35 37 50 52 -8- 2015/01 [AP1157ADVXX] Table 4. 特殊電圧品 出力電圧及び負荷安定度 負荷安定度 出力電圧 品名 AP1157ADV13 AP1157ADV14 AP1157ADV15 AP1157ADV16 AP1157ADV17 AP1157ADV19 AP1157ADV20 AP1157ADV21 AP1157ADV22 AP1157ADV23 AP1157ADV24 AP1157ADV26 AP1157ADV27 AP1157ADV28 AP1157ADV29 AP1157ADV31 AP1157ADV32 AP1157ADV34 AP1157ADV35 AP1157ADV36 AP1157ADV37 AP1157ADV38 AP1157ADV39 AP1157ADV40 AP1157ADV41 AP1157ADV42 AP1157ADV43 AP1157ADV44 AP1157ADV45 AP1157ADV46 AP1157ADV47 AP1157ADV48 AP1157ADV49 AP1157ADV51 AP1157ADV52 AP1157ADV53 AP1157ADV55 015000842-J-00 Iout = 50mA Iout = 100mA min typ max typ max typ max V 1.250 1.350 1.450 1.550 1.650 1.850 1.950 2.050 2.150 2.250 2.350 2.550 2.650 2.750 2.850 3.050 3.150 3.349 3.447 3.546 3.644 3.743 3.841 3.940 4.038 4.137 4.235 4.334 4.432 4.531 4.629 4.728 4.826 5.024 5.122 5.221 5.418 V 1.300 1.400 1.500 1.600 1.700 1.900 2.000 2.100 2.200 2.300 2.400 2.600 2.700 2.800 2.900 3.100 3.200 3.400 3.500 3.600 3.700 3.800 3.900 4.000 4.100 4.200 4.300 4.400 4.500 4.600 4.700 4.800 4.900 5.100 5.200 5.300 5.500 V 1.350 1.450 1.550 1.650 1.750 1.950 2.050 2.150 2.250 2.350 2.450 2.650 2.750 2.850 2.950 3.150 3.250 3.451 3.553 3.654 3.756 3.857 3.959 4.060 4.162 4.263 4.365 4.466 4.568 4.669 4.771 4.872 4.974 5.177 5.278 5.380 5.583 mV 5 5 5 5 5 5 5 5 6 6 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 8 8 8 8 9 9 9 9 9 9 mV 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 13 14 14 14 15 15 15 16 16 17 17 17 17 18 18 18 18 19 19 19 20 20 20 20 20 20 21 mV 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 16 17 17 17 18 18 18 19 19 19 20 20 20 21 21 21 21 22 22 mV 22 23 24 25 25 27 28 28 29 30 31 32 33 34 34 36 37 38 39 40 40 41 42 43 43 44 45 46 46 47 48 49 49 50 50 51 53 -9- 2015/01 [AP1157ADVXX] ■ 電気的特性 (Ta=-40~85C) 限界値の記載されている項目は Ta= -40~85C に対して適用されます。 Parameter 出力電圧 入力安定度 Symbol Vout LinReg 負荷安定度 LoaReg 入出力間電圧降下(Note 4) Vdrop 出力電流(Note 5) 瞬間最大出力電流(Note 5) (Vin=VoutTYP+1V,Vcont=1.8V,Ta=-40 ~ 85C) Condition min typ max Unit Iout = 5mA (Table 5,Table 6) V Vin = 5V 0.0 8.0 mV Iout = 5mA ~ 50mA mV (Table 5,Table 6) Iout = 5mA ~ 100mA mV Iout = 50mA 90 205 mV Iout = 100mA Iout IoutPEAK Voutが(VoutTYP0.9)時 - 160 360 mV - - 100 mA 110 200 - mA Iq Iout = 0mA - 75 145 A Istandby Vcont = 0V - 0.0 0.5 Ignd Iout = 50mA - 1.5 3.3 A mA コントロール電流 Icont Vcont = 1.8V - 5.0 15.0 コントロール電圧 Vcont Vout ON state 1.8 - - A V Vout OFF state - - 0.35 V Vnp - 1.26 - V Vout/Ta - 35 - 出力短絡電流 IShort - 200 - 出力雑音電圧 Vnoise Cout=1.0F, Cnp=0.01F Iout=30mA - 38 - Cout=1.0F, Cnp=0.001F Iout=10mA, f=1kHz - 80 - f=10kHz - 70 - Cout=1.0F, Cnp=0.001F Vcont : パルス波(100Hz) Vcont ON Vout95% point - 35 - 消費電流 スタンバイ電流 無効電流 コントロール端子 参考値 Np端子電圧 Vout周囲温度依存度 リップルリジェクション 立ち上がり時間 RR tr ppm /C mA V Rms dB s Note 4. 出力電圧 2.0V以下の製品は入出力間電圧降下項目の規格は有りません。 Note 5. 出力電流値は許容消費電力に制限されます。 015000842-J-00 - 10 - 2015/01 [AP1157ADVXX] Table 5. 標準電圧品 出力電圧及び負荷安定度 負荷安定度 出力電圧 品名 AP1157ADV18 AP1157ADV25 AP1157ADV30 AP1157ADV33 AP1157ADV50 AP1157ADV54 015000842-J-00 Iout = 50mA Iout = 100mA min typ max typ max typ max V 1.720 2.420 2.920 3.217 4.875 5.265 V 1.800 2.500 3.000 3.300 5.000 5.400 V 1.880 2.580 3.080 3.383 5.125 5.535 mV 5 6 6 7 9 9 mV 18 21 22 23 30 31 mV 11 13 15 16 21 22 mV 42 53 62 66 94 101 - 11 - 2015/01 [AP1157ADVXX] Table 6. 特殊電圧品 出力電圧及び負荷安定度 負荷安定度 出力電圧 品名 AP1157ADV13 AP1157ADV14 AP1157ADV15 AP1157ADV16 AP1157ADV17 AP1157ADV19 AP1157ADV20 AP1157ADV21 AP1157ADV22 AP1157ADV23 AP1157ADV24 AP1157ADV26 AP1157ADV27 AP1157ADV28 AP1157ADV29 AP1157ADV31 AP1157ADV32 AP1157ADV34 AP1157ADV35 AP1157ADV36 AP1157ADV37 AP1157ADV38 AP1157ADV39 AP1157ADV40 AP1157ADV41 AP1157ADV42 AP1157ADV43 AP1157ADV44 AP1157ADV45 AP1157ADV46 AP1157ADV47 AP1157ADV48 AP1157ADV49 AP1157ADV51 AP1157ADV52 AP1157ADV53 AP1157ADV55 015000842-J-00 Iout = 50mA Iout = 100mA min typ max typ max typ max V 1.220 1.320 1.420 1.520 1.620 1.820 1.920 2.020 2.120 2.220 2.320 2.520 2.620 2.720 2.820 3.020 3.120 3.312 3.412 3.510 3.605 3.705 3.805 3.900 3.986 4.085 4.184 4.283 4.382 4.481 4.580 4.679 4.777 4.972 5.070 5.167 5.362 V 1.300 1.400 1.500 1.600 1.700 1.900 2.000 2.100 2.200 2.300 2.400 2.600 2.700 2.800 2.900 3.100 3.200 3.400 3.500 3.600 3.700 3.800 3.900 4.000 4.100 4.200 4.300 4.400 4.500 4.600 4.700 4.800 4.900 5.100 5.200 5.300 5.500 V 1.380 1.480 1.580 1.680 1.780 1.980 2.080 2.180 2.280 2.380 2.480 2.680 2.780 2.880 2.980 3.180 3.280 3.488 3.588 3.690 3.795 3.895 3.995 4.100 4.214 4.315 4.416 4.517 4.618 4.719 4.820 4.921 5.023 5.228 5.330 5.433 5.638 mV 5 5 5 5 5 5 5 5 6 6 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 8 8 8 8 9 9 9 9 9 9 mV 16 17 17 17 18 18 19 19 19 20 20 21 21 22 22 23 23 24 24 25 25 25 26 26 26 27 27 27 28 28 29 29 29 30 30 31 31 mV 10 10 10 11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 16 16 16 17 17 17 18 18 18 19 19 19 20 20 20 21 21 21 21 22 22 mV 34 36 37 39 40 44 45 47 49 50 52 55 57 58 60 63 65 68 70 71 73 75 76 78 80 81 83 84 86 88 89 91 93 94 97 99 102 - 12 - 2015/01 [AP1157ADVXX] 11. 動作説明 11.1 DC特性 Line Regulation Test conditions Vin =VoutTYP+1V Vin Cin 1.0F Vout Vcont Iin (mA) Cout 1.0F Np Vcont 1.8V Iin vs Vin Iout=0mA Iout=5mA Cnp 0.001F Quiescent Current Iout=0mA 2.6 2.4 2.2 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 Vout= 1.5,2.0,3.0,4.0,5.0V 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Vin (V) Peak Output Current Vout (V) Load Regulation 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 Vout= 5.0V 4.0V 3.0V 2.0V 1.5V 0 50 100 150 200 250 300 Iout (mA) 015000842-J-00 - 13 - 2015/01 [AP1157ADVXX] Ignd (mA) GND Pin Current Test conditions Vin =VoutTYP+1V 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 Vin Cin 1.0F Vcont Vout 50 Cout 1.0F Np Vcont 1.8V 0 Iout=5mA Cnp 0.001F 100 Iout (mA) Dropout Voltage 2.1V VoutTYP Standby Current (Off state) Vcont=0V 0 1.E-06 -20 1.E-07 Istanby (A) Vdrop (mV) -40 -60 -80 -100 -120 1.E-08 1.E-09 1.E-10 -140 -160 1.E-11 0 50 100 0 Iout (mA) Control Current 015000842-J-00 2 4 6 8 10 12 14 16 Vin (V) Control Current, ON/OFF Point - 14 - 2015/01 [AP1157ADVXX] Vout vs Vin Regulation Point 2.1V VoutTYP Test conditions Vin =VoutTYP+1V Vin Cin 1.0F Vout Vcont Iout=5mA Cout 1.0F Np Vcont 1.8V 1.54 1.52 1.50 1.48 1.46 1.44 1.42 1.40 1.38 1.36 1.34 Vout vs Vin Regulation Point VoutTYP=2.0V Iout=0,50,100mA Vout (V) Vout (V) Vout vs Vin Regulation Point VoutTYP=1.5V 1.5 1.6 1.7 1.8 Cnp 0.001F 1.9 2.04 2.02 2.00 1.98 1.96 1.94 1.92 1.90 1.88 1.86 1.84 2.0 Iout=0,50,100mA 1.8 1.9 2.0 Vin (V) Reverse Bias Current Vin=0V, Vcont=0V 2.2 2.3 Vin (V) Test conditions Vin=0V Vin Cin 1.0F Vcont Vcont 0V 015000842-J-00 2.1 - 15 - Irev Vout Cout 1.0F Np Vrev Cnp 0.001F 2015/01 [AP1157ADVXX] 11.2 DC温度特性 Vout VoutTYP=3.0V Test conditions Vin =VoutTYP+1V 20 Vin Vout Iout=5mA ΔVout (mV) 10 Cin 1.0F 0 Vcont Cout 1.0F Np -10 -20 Vcont 1.8V 35.15 ppm/℃ Cnp 0.001F -30 -40 -40 -20 0 20 40 60 80 100 T a (℃) Peak Output Current Vout=VoutTYP 0.9 GND Pin Current 250 6.0 200 5.0 Ignd(mA) IoutPEAK(mA) Iout=100mA Iout=50mA Iout=30mA 7.0 150 100 4.0 3.0 2.0 50 1.0 0.0 0 -40 -20 0 20 40 60 -40 -20 80 100 20 40 60 80 100 T a(°C) Ta(℃) Dropout Voltage 2.1V VoutTYP Vdrop(mV) 0 Quiescent Current Iout=0mA 300 Iout=100mA Iout=50mA 250 Iout=30mA 200 150 100 50 0 -40 -20 0 20 40 60 80 100 T a(°C) 015000842-J-00 - 16 - 2015/01 [AP1157ADVXX] Test conditions Vin =VoutTYP+1V Cin 1.0F Vin Vout Vcont Cout 1.0F Np Vcont 1.8V Load Regulation VoutTYP=3.0V Iout=5mA Cnp 0.001F Line Regulation Vin = 5V 0 20 15 -10 LinReg(mV) LoaReg(mV) 10 -20 Iout=30mA -30 Iout=50mA -40 Iout=100mA 5 0 -5 -10 -50 -15 -60 -20 -40 -20 0 20 40 60 80 -40 -20 100 0 40 60 80 100 60 80 100 T a(℃) T a(℃) ON/OFF Point Vcont(V) Control Current 20 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 Vout_ON Vout_OFF -40 -20 0 20 40 T a(℃) 015000842-J-00 - 17 - 2015/01 [AP1157ADVXX] 11.3 Ripple Rejection リップルリジェクション特性は出力側に接続されるコンデンサの特性、種類、容量値に依存します。 50kHz以上のRR特性は出力側のコンデンサとPCBで大きく変わります。必要ならば、動作状態で確認を お願い致します。 Cout=0.22F, 0.47F, 1.0F, 2.2F Test conditions Vripple Vin(DC)=VoutTYP+1.5V 200mVp-p C o u t f=100Hz 1MHz = 0 Vcont 1.8V . 2 2 F Cnp=0.00F, 0.01F, 0.1F C n p = 0 . 0 0 1 F Ripple Rejection (dB) R.R vs Iout : Frequency=1kHz 0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 -100 0 20 40 60 80 C n p = 0 . 0 1 F 0 . 1 F Iout=10mA Cout 1.0F Np Cnp 0.001F I o u t = 1 0 0 m A 50mA 20mA 10mA R.R vs Low Vin : Frequency=1kHz 100 Iout=100mA Iout=50mA Iout=20mA Iout=10mA Iout=1mA 0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 -100 0 Iout (mA) 015000842-J-00 Vcont Vout Iout=10mA, 20mA, 50mA, 100mA Ripple Rejection (dB) 0.47F 1.0F 2.2F Vin 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Vin-Vout(Typ) (V) - 18 - 2015/01 [AP1157ADVXX] 11.4 On/Off Transient特性 Test conditions Vin =VoutTYP+1V Voltage Vcont Cin 1.0F 立上り時間 Vout×95% Vin Vcont Vout Cout 1.0F Np Vcont=0V2V (f=100Hz) Vout Iout=30mA Cnp 0.001F Time Cout=0.47F, 1.0F, 2.2F Cout=0.47F, 1.0F, 2.2F Cnp=0.001F, 0.01F, 0.1F 立上り時間はCout、Cnpが大きいと遅くなります。 立上り時間はCout、Cnpに依存し、立下り時間はCout に依存します。 015000842-J-00 - 19 - 2015/01 [AP1157ADVXX] 11.5 Load Transient 速くそして大きな電流変化がある時、出力側コンデンサを大きくしてください。出力電圧変動は小さく 出来ます。 Test conditions Vin =VoutTYP+1V Cin 1.0F Vin Vcont Vcont 1.8V Iout ONOFF Vout Cout 1.0F Np Cnp 0.001F Iout=0100mA, 5105mA Iout=100mA0mA, 105mA5mA Cout=0.47F, 1.0F, 2.2F : Iout=0mA100mA Cout=0.47F, 1.0F, 2.2F : Iout=100mA0mA 015000842-J-00 - 20 - 2015/01 [AP1157ADVXX] 11.6 Line Transient Cnp=0.001F, 0.01F, 0.1F Test conditions Vin =VoutTYP+1V+2V Vin Vcont Vcont 1.8V Cout=0.1F, 0.22F, 0.47F 015000842-J-00 Vout Iout=30mA Cout 1.0F Np Cnp 0.001F Cout=1.0F, 2.2F - 21 - 2015/01 [AP1157ADVXX] 11.7 出力ノイズ特性 ノイズの低減にはCoutを大きくするよりもCnpを大きくする方が効果的です。Cnp容量は0.01F~0.1F をお勧めします。高い出力電圧品ほどノイズ量は多くなります。より低ノイズを要求される時にはCnp 容量値を増加してください。 Vout vs Noise Test conditions 80 Vin =VoutTYP+1V Vin Noise (uVrms) 70 60 Cin 1.0F 50 Vout Vcont Iout=30mA Cout 1.0F Np 40 Vcont 1.8V 30 20 10 Cnp 0.01F BPF=400Hz 80kHz 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 Vout(Typ) (V) Cnp vs Noise Iout vs Noise Cout=0.22uF 300 Cout=0.47uF Cout=1.0uF Noise (uVrms) Noise (uVrms) 250 200 Cout=2.2uF 150 100 50 0 1p 10p Cout=0.47uF Cout=1.0uF Cout=2.2uF 0 100p 1000p 0.01u 0.1u 20 40 60 80 100 Iout (mA) Cnp (F) 015000842-J-00 Cout=0.22uF 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 - 22 - 2015/01 [AP1157ADVXX] 11.8 安定性 出力側に、全温度及び全電圧範囲で容量値0.22F以上のセラミックコンデンサを接続すれば、どの出力 電圧(1.3VVoutTYP5.5V)でもICは安定動作します。タンタルコンデンサ等のESRが大きい(数Ω)コンデ ンサを使用すると、発振する場合がありますので、できるだけESRの低い、高品質の部品を選定して下 さい。部品にはばらつきが有ります。出来るだけ容量は大きくしてご使用ください。大きい容量値ほど 出力ノイズとリップルノイズは減少します。さらに出力側負荷変動に対する応答性も向上します。容量 を大きくすることでICが破損することはありません。アプリケーションの推奨値は“Cin = Cout 0.47F セラミックコンデンサ”です。 TK705xxS Vin TK707xxS AP1157ADV Vout TK706xxH TK708xxH Cin0.47F Cout0.47F Cnp 0.001F GND Figure 2. アプリケーション推奨値 Cout=0.1F 100 Cout=0.22F 100 不安定動作領域 不安定動作領域 10 1 ESR (Ω) ESR (Ω) 10 安定動作領域 0.1 1 安定動作領域 0.1 不安定領域 0.01 0.01 0 20 40 60 80 100 Iout (mA) 0 20 40 60 80 100 Iout (mA) 1.3V VoutTYP 5.5V Figure 3. 安定動作領域特性 Figure 3は0.22FのESRの低いコンデンサで安定動作する事を意味します。ESRが大きいと発振する場合 が有りますのでセラミックコンデンサの使用をお奨め致します。Coutは大きいほど安定動作します。で きるだけ大きい容量値のものをご使用ください。評価には下記等を使用。 京セラ製 CM05B104K10AB, CM05B224K10AB, CM105B104K16A, CM105B224K16A, CM21B225K10A 村田製 GRM36B104K10, GRM42B104K10, GRM39B104K25, GRM39B224K10, GRM39B105K6.3 入力容量は電池が消耗し電源インピーダンスが増加した時、あるいは電源までの引き回しラインが長い 場合必要です。このコンデンサは複数のレギュレータICを使用しても1個で十分である場合、あるいは IC毎に必要な場合もあります。一概に言えません。実装状態で確認をお願いいたします。 015000842-J-00 - 23 - 2015/01 [AP1157ADVXX] Figure 4. セラミックコンデンサ電圧、温度特性例 一般的にセラミックコンデンサには温度特性、電圧特性があります。使用される電圧、温度を考慮し部 品の選定をお願いします。B特性をお勧めいたします。 015000842-J-00 - 24 - 2015/01 [AP1157ADVXX] 11.9 Operating Region and Power Dissipation 内蔵の過熱保護回路が動作する接合部温度(Tj)でパッケージ損失は制限されます。このためパッケージ 損失は、内部制限としています。パッケージは小型のため、それ単体での放熱特性はよくありません。 PCBに取り付けることで熱が逃げます。この値は、PCBの材質、銅パターン等により変わります。レギ ュレータの損失が多い(外部の温度が高い、あるいは放熱が悪い)時に過熱保護回路が動作します。保護 回路が動作したとき、出力電流はとれず、出力電圧も低下する現象が観測されます。接合部温度(Tj)が 設定温度に到達するとICは動作停止します。しかし、動作停止し接合部温度(Tj)が低下するとすぐに動 作を開始します。 ・基板実装時の熱抵抗を求める 動作時のチップ接合温度は、Tj=θJA×Pd+Ta で示されます。本製品の接合部温度(Tj)は、過熱保護回路 により約140°Cで制限されています。Pdは過熱保護回路を動作させた時の値です。 周囲温度を25°Cとすると 140=θJA×Pd(W)+25 θJA×Pd=115 θJA=115/Pd (°C /W) Figure 5. 基板実装例 基板材質:2層ガラスエポキシ基板 (x=30mm、y=30mm、t=1.0mm 銅パターン厚35um) Figure 5に実装した場合 AP1157ADV (HSON0202-6パッケージ) Pd=760mW、25°C以上では、-6.6mWでディレーティングして下さい。熱抵抗 θJA=約151°C /Wです。 ・簡単にPdを求める方法 出力端子をGNDと短絡して入力電圧を徐々に上げて行き入力電流を測定します。入力電圧を10V位まで 徐々に上げます。初期の入力電流値は瞬間最大出力電流値となりますが、チップの温度上昇により徐々 に減少し、最終的には熱的平衡状態(自然空冷)となります。一定に成った時の入力電流値と入力電圧 値を用いて計算します。 Pd(mW) Vin (V) Iin (mA) 基板実装した場合多くはAP1157ADV (HSON0202-6) : 約500mW以上と成ります。 Pd(mW) 手順 (PCB実装時に行います。) 2 Pd 1:Pdを求める(出力短絡時のVin×Iin) 2:Pdを25°Cの線上にプロットする。 D Pd 3:Pdと140°Cの線を直線で結ぶ。(太実線) 5 3 4:設計上の使用最高温度の点より(例えば75°Cと 4 する)垂直に線を延ばす。(破線) 5:ディレーティングカーブ(太実線)と破線の交点 0 0 25 50 100 140C を左に延ばしPdの値を読む(DPdとする) 75C 6:DPd÷(Vin MAX-Vout)=Iout at 75°C Ta(°C) Figure 6. Pdを求める手順 015000842-J-00 - 25 - 2015/01 [AP1157ADVXX] 最高温度時の最大使用電流は Iout≒{DPd÷(VinMAX-Vout)}となります。出来るだけ放熱しやすい工夫をし、素子温度を下げてご使用下 さい。一般的に素子温度が低いほど信頼性が向上します。 11.10 ON/OFFコントロール レギュレータ以後の回路が非動作時に、レギュレータはOFFにしてください。電力損失の少ない設計が できます。コントロール電流が少ない為、CMOSロジックで直接コントロール可能です。 コントロール端子電圧 (Vcont) Vcont > 1.8V Vcont < 0.35V 動作状態 ON OFF ・並列接続にてon/offコントロ-ル 低電圧側IC(AP1157ADV20)のパワーロスが大きいため、過熱する恐れが有ります。必要に応じ、下 図のように抵抗(R)を使用し電力損失を低減させて下さい。過熱保護が動作した時、出力電圧の低下、 または発振などが観測されます。 Vout 5V 5V Vin 3.3V 3.3V R 2.0V 2.0V On/Off Cont. Figure 7. 並列接続例 015000842-J-00 - 26 - 2015/01 [AP1157ADVXX] 11.11 ノイズパス端子 ノイズ特性はNp端子容量Cnpに拠り変わります。Cnpの容量が大きいほど出力ノイズ特性は良くなりま す。標準値はCnp=0.001Fです。ノイズが重要な設計ではCnpを大きくして下さい。コンデンサを大き くしてもICは壊れません。Cnp容量値によりOFF/ONの切り替えスピードが変わります。切り替えスピ ードは容量が大きいと遅くなります。 11.12 出力端子GND短絡評価時の注意点 出力端子に付くCout(C成分)と短絡線(L成分)による共振現象で、出力端子がマイナス電位と成り ます。出力端子がマイナス側に入るとBip IC内で寄生Trが生じ、最悪の場合IC内でラッチアップ現象が 起きる為パッケージの焼損(白煙)や破損に至ります。(f0 = 1 / 2π √(L C)) 上記共振現象はコンデンサのESR値が小さいセラミックコンデンサ等に於いて顕著に現れます。この現 象の対策として、短絡線と直列に2Ω以上の抵抗を接続して短絡する事で共振現象の低減が行えます。 これによりIC内でのラッチアップ現象が防止出来ます。ESRの大きいタンタル及び電解コンデンサで は、一般的にESR値が2Ω以上有り共振現象の影響が少なくなります。 015000842-J-00 - 27 - 2015/01 [AP1157ADVXX] 12. 用語の定義 ■特性関連 各特性の項目は接合部温度(Tj)の影響が無いように短時間で測定されます。 ・出力電圧(Vout) 入力電圧(Vin)をVoutTYP-1.5V , Iout=5mAとし、この時に得られた出力電圧です。 ・出力電流(Iout) 通常使用できる出力電流。過熱保護が動作しない範囲とします。 ・瞬間最大出力電流(IoutPEAK) 入力電圧をVoutTYP+1Vとし、この時に得られた出力電圧が、負荷電流(Iout)を流すことにより、90% に低下したときの出力電流です。 ・入出力間電圧降下(Vdrop) 入力電圧の低下に伴って、回路が安定動作停止したときの、入出力電圧差です。入力電圧を、標準時 より徐々に低下させていき、出力電圧が標準時より100mV低下したときの、入力と出力の電圧差です。 ・入力安定度(Line Regulation : LinReg) 入力電圧を変化させた時の出力電圧変動です。 ・負荷安定度(Load Regulation : LoaReg) 入力電圧を、VoutTYP +1Vとし、負荷電流を変化させた時の出力電圧変動値です。 ・リップル除去比(Ripple Rejection : R.R) 入力電圧を、VoutTYP+1.5Vとします。これに交流波形を重畳させ、この入力波形と出力に現れた波形 との電圧比です。 ・スタンバイ電流(Istandby) コントロール端子電圧で出力電圧をOFFモードとした時に流れる入力電流です。 ■保護回路関連 ・過電流保護(Over Current Protection) 出力を誤ってGNDに接続した時など、過大な電流が流れようとした時、出力電流を制限しICを保護 する機能です。 ・過熱保護回路(Over Heat Protection) レギュレータの電力損失が多い時、許容消費電力を超えない様制限する機能です。チップ温度が約 140°Cに到達すると出力はOFFになります。しかし、チップの温度が低下すると、再び出力がONにな ります。 ・逆バイアス過電流防止 一般的に、LDOレギュレータは出力から入力方向にダイオードが有ります。入力-GND短絡等で入力 が出力より下がりこのダイオードがONすると、出力端子から入力端子に電流が流れます。過大な電 流の場合ICが破壊する事があります。これを防止する為には、外部にショットキダイオード等を接 続し内部ダイオードがONするのを防ぐ必要があります。本製品は逆バイアス過電流防止機能を備え、 ICに過大な電流が流れる事はありません。よって外部にダイオードを接続する必要も有りません。 Vin 015000842-J-00 Vout - 28 - 2015/01 [AP1157ADVXX] 13. Test Circuit AP1157ADVxx (HSON0202-6) Iin A Vin GND Vout 6 Vin Cin Cout Iout 5 4 Vin GND Vout Vcont GND Np Vout V 1.0F Vcont GND Np 1.0F 1 Icont A Vcont Cnp 2 3 *2pin,5pinはIC内部で接続 されています。 0.001F Figure 8. Test Circuit 015000842-J-00 - 29 - 2015/01 [AP1157ADVXX] 14. パッケージ ■ 外形寸法図 (Unit: mm) Mark xxx 1 1.8 4 2.00±0.07 6 3 2.00±0.07 Lot No. 0~0.05 0.20±0.03 0.75max 1 Pin Mark 1 3 6 4 (0.70) 0.25±0.05 0.65 0.20±0.05 (0.70) 015000842-J-00 - 30 - 2015/01 [AP1157ADVXX] 15. 改訂履歴 Date (YY/MM/DD) 15/01/21 015000842-J-00 Revision Page Contents 00 - 初版 - 31 - 2015/01 [AP1157ADVXX] 重要な注意事項 0. 本書に記載された弊社製品(以下、「本製品」といいます。)、および、本製品の仕様につ きましては、本製品改善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。 1. 本書に記載された情報は、本製品の動作例、応用例を説明するものであり、その使用に際し て弊社および第三者の知的財産権その他の権利に対する保証または実施権の許諾を行うも のではありません。お客様の機器設計において当該情報を使用される場合は、お客様の責任 において行って頂くとともに、当該情報の使用に起因してお客様または第三者に生じた損害 に対し、弊社はその責任を負うものではありません。 2. 本製品は、医療機器、航空宇宙用機器、輸送機器、交通信号機器、燃焼機器、原子力制御用 機器、各種安全装置など、その装置・機器の故障や動作不良が、直接または間接を問わず、 生命、身体、財産等へ重大な損害を及ぼすことが通常予想されるような極めて高い信頼性を 要求される用途に使用されることを意図しておらず、保証もされていません。そのため、別 途弊社より書面で許諾された場合を除き、これらの用途に本製品を使用しないでください。 万が一、これらの用途に本製品を使用された場合、弊社は、当該使用から生ずる損害等の責 任を一切負うものではありません。 3. 弊社は品質、信頼性の向上に努めておりますが、電子製品は一般に誤作動または故障する場 合があります。本製品をご使用頂く場合は、本製品の誤作動や故障により、生命、身体、財 産等が侵害されることのないよう、お客様の責任において、本製品を搭載されるお客様の製 品に必要な安全設計を行うことをお願いします。 4. 本製品および本書記載の技術情報を、大量破壊兵器の開発等の目的、軍事利用の目的、ある いはその他軍事用途の目的で使用しないでください。本製品および本書記載の技術情報を輸 出または非居住者に提供する場合は、「外国為替及び外国貿易法」その他の適用ある輸出関 連法令を遵守し、必要な手続を行ってください。本製品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。 015000842-J-00 - 32 - 2015/01