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 DS04–27236–3a ASSP 電源用 (DSC/ カムコーダ用 DC/DC コンバータ ) 同期整流入り 4 ch DC/DC コンバータ IC MB39A110 ■ 概 要 MB39A110 は , パルス幅変調方式 (PWM 方式 ) の 4 ch DC/DC コンバータ IC で , アップコンバージョン , ダウンコンバー ジョン , アップ / ダウンコンバージョンに適しています。 TSSOP-38P パッケージに 4 ch を内蔵し , 最大 2 MHz で動作します。また , チャネルごとにコントロール , ソフトスター トが可能です。 デジタルスチルカメラなどの高機能ポータブル機器用電源に最適です。 ■ 特 長 ・ 降圧・昇降圧 Zeta 方式に対応 (CH1 ～ CH3) ・ 昇圧・昇降圧 Sepic 方式に対応 (CH4) ・ 同期整流方式に対応 (CH1, CH2) ・ 電源電圧範囲 ：2.5 V ～ 11 V ・ 基準電圧 ：2.0 V ± 1％ ・ 誤差増幅器スレッショルド電圧：1.23 V ± 1％ ・ 高周波動作可能 ：2 MHz ( 最大 ) ・ スタンバイ電流 ：0 µA ( 標準 ) ・ 負荷依存のないソフトスタート回路内蔵 ・ MOS FET 対応トーテムポール形式出力段内臓 ・ 外部信号で短絡入力からのショート検知が可能 (−INS 端子 ) ・ パッケージは ,TSSOP 30 ピンが 1 種類 ■ アプリケーション ・ デジタルスチルカメラ (DSC) ・ デジタルビデオカメラ (DVC) ・ 監視カメラ など Copyright©2002-2008 FUJITSU MICROELECTRONICS LIMITED All rights reserved 2006.8 MB39A110 ■ 端子配列図 (TOP VIEW) CS2 1 38 CS1 −INE2 2 37 −INE1 FB2 3 36 FB1 DTC2 4 35 DTC1 VCC 5 34 VCCO-P CTL 6 33 OUT1-1 CTL1 7 32 OUT1-2 CTL2 8 31 OUT2-1 CTL3 9 30 OUT2-2 CTL4 10 29 GNDO1 VREF 11 28 GNDO2 RT 12 27 OUT3 CT 13 26 OUT4 GND 14 25 VCCO-N CSCP 15 24 −INS DTC3 16 23 DTC4 FB3 17 22 FB4 −INE3 18 21 −INE4 CS3 19 20 CS4 (FPT-38P-M03) 2 MB39A110 ■ 端子機能説明 端子番号 CH1 CH2 CH3 CH4 OSC Control Power 端子記号 I/O 機 能 説 明 35 DTC1 I 休止期間設定端子です。 36 FB1 O 誤差増幅器出力端子です。 37 −INE1 I 誤差増幅器反転入力端子です。 38 CS1 ソフトスタート用容量接続端子です。 33 OUT1-1 O P-ch ドライブ出力端子です。 ( 外付けメイン側 FET ゲート駆動 ) 32 OUT1-2 O N-ch ドライブ出力端子です。 ( 外付け同期整流側 FET ゲート駆動 ) 4 DTC2 I 休止期間設定端子です。 3 FB2 O 誤差増幅器出力端子です。 2 −INE2 I 誤差増幅器反転入力端子です。 1 CS2 ソフトスタート用容量接続端子です。 31 OUT2-1 O P-ch ドライブ出力端子です。 ( 外付けメイン側 FET ゲート駆動 ) 30 OUT2-2 O N-ch ドライブ出力端子です。 ( 外付け同期整流側 FET ゲート駆動 ) 16 DTC3 I 休止期間設定端子です。 17 FB3 O 誤差増幅器出力端子です。 18 −INE3 I 誤差増幅器反転入力端子です。 19 CS3 ソフトスタート用容量接続端子です。 27 OUT3 O P-ch ドライブ出力端子です。 23 DTC4 I 休止期間設定端子です。 22 FB4 O 誤差増幅器出力端子です。 21 −INE4 I 誤差増幅器反転入力端子です。 20 CS4 ソフトスタート用容量接続端子です。 26 OUT4 O N-ch ドライブ出力端子です。 13 CT 三角波周波数設定用容量接続端子です。 12 RT 三角波周波数設定用抵抗接続端子です。 6 CTL I 電源制御端子です。 7 CTL1 I 制御端子です。 8 CTL2 I 制御端子です。 9 CTL3 I 制御端子です。 10 CTL4 I 制御端子です。 15 CSCP ショート検知回路用容量接続端子です。 24 −INS I ショート検知比較器反転入力端子です。 34 VCCO-P P-ch ドライブ出力部電源端子です。 25 VCCO-N N-ch ドライブ出力部電源端子です。 5 VCC 電源端子です。 11 VREF O 基準電圧出力端子です。 29 GNDO1 ドライブ出力部接地端子です。 28 GNDO2 ドライブ出力部接地端子です。 14 GND 接地端子です。 3 MB39A110 ■ ブロックダイヤグラム 1 µA L 優先 VREF − + + CS1 38 L 優先 Error Amp1 + + − 1.23 V FB1 36 DTC1 35 PWM Comp.1 Dead Time (td = 50 ns) スレッショルド電圧 (1.23 V ± 1％) IO = 300 mA CH1 at VCCO = 7 V 34 VCCO-P Drive1-1 Dead Time −INE1 37 33 OUT1-1 P-ch Drive1-2 25 VCCO-N 32 OUT1-2 N-ch IO = 300 mA at VCCO = 7 V 1 µA CS2 1 VREF L 優先 Error Amp2 − + + L 優先 PWM + Comp.2 + − 1.23 V FB2 3 DTC2 4 Dead Time (td = 50 ns) スレッショルド電圧 (1.23 V ± 1％) IO = 300 mA CH2 at VCCO = 7 V Drive2-1 Dead Time −INE2 2 31 OUT2-1 P-ch Drive2-2 30 OUT2-2 N-ch IO = 300 mA at VCCO = 7 V −INE3 18 L 優先 VREF L 優先 Error Amp3 1 µA − + CS3 19 + + + − 1.23 V FB3 17 DTC3 16 1 µA FB4 22 DTC4 23 −INS 24 ショート検知信号 (L：ショート時 ) CSCP 15 CTL1 CTL2 CTL3 CTL4 7 8 9 10 IO = 300 mA CH4 PWM at VCCO = 7 V Comp.4 Drive4 L 優先 VREF L 優先 Error Amp4 − + + 1.23 V + + − 26 OUT4 N-ch 29 GNDO1 スレッショルド電圧 (1.23 V ± 1％) VREF 100 kΩ SCP − Comp. + 1V 28 GNDO2 H： SCP 時 SCP UVLO 解除 0.9 V 0.4 V CH CTL Error Amp 電源 SCP Comp. 電源 H： OSC 12 13 RT CT 4 27 OUT3 P-ch スレッショルド電圧 (1.23 V ± 1％) −INE4 21 CS4 20 IO = 300 mA CH3 PWM at VCCO = 7 V Comp.3 Drive3 bias UVLO 5 VCC Error Amp 基準 1.23 V VREF 2.0 V 11 VREF VR Power ON/OFF CTL 14 GND 6 CTL MB39A110 ■ 絶対最大定格 項 目 記 号 定 格 値 条 件 単 位 最 小 最 大 VCC, VCCO 端子 12 V 電源電圧 VCC 出力電流 IO OUT1 ～ OUT4 端子 20 mA ピーク出力電流 IOP OUT1 ～ OUT4 端子 , Duty ≦ 5％ (t ＝ 1 / fOSC × Duty) 400 mA 許容損失 PD Ta ≦＋ 25 °C 1680 ＊ mW 保存温度 TSTG － 55 ＋ 125 °C ＊：10 cm 角の両面エポキシ基板に実装時 ＜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 規 格 値 最 小 標 準 最 大 単位 電源電圧 VCC VCC, VCCO 端子 2.5 7 11 V 基準電圧出力電流 IREF VREF 端子 －1 0 mA −INE1 ～ −INE4 端子 0 VCC － 0.9 V −INS 端子 0 VREF V VDTC DTC1 ～ DTC4 端子 0 VREF V VCTL CTL 端子 0 11 V － 15 ＋ 15 mA 入力電圧 コントロール入力電圧 出力電流 VINE IO OUT1 ～ OUT4 端子 発振周波数 fOSC 0.2 1.02 2.0 kHz タイミング容量 CT 27 100 680 pF タイミング抵抗 RT 3.0 6.8 39 kΩ ソフトスタート容量 CS CS1 ～ CS4 端子 0.1 1.0 µF ショート検出容量 CSCP 0.1 1.0 µF 基準電圧出力容量 CREF 0.1 1.0 µF Ta － 30 ＋ 25 ＋ 85 °C 動作温度 ＜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 , 必ず事前に当社営業担当部門までご相談ください。 5 MB39A110 ■ 電気的特性 (VCC ＝ VCCO ＝ 7 V, Ta ＝＋ 25 °C) 項 目 2. 低 VCC 時 誤動作防止 回路部 ［UVLO］ 3. ショート 検知部 ［SCP］ 測定端子 VREF1 11 VREF2 規 格 値 単位 標準 最大 VREF ＝ 0 mA 1.98 2.00 2.02 V 11 VCC ＝ 2.5 V ～ 11 V 1.975 2.000 2.025 V VREF3 11 VREF ＝ 0 mA ～－ 1 mA 1.975 2.000 2.025 V 入力安定度 Line 11 VCC ＝ 2.5 V ～ 11 V 2* mV 負荷安定度 Load 11 VREF ＝ 0 mA ～－ 1 mA 2* mV 温度安定率 ∆VREF/ VREF 11 Ta ＝ 0 °C ～＋ 85 °C 0.20* ％ 短絡時出力電流 IOS 11 VREF ＝ 0 V － 300* mA スレッショルド 電圧 VTH 33 VCC ＝ 1.7 1.8 1.9 V ヒステリシス幅 VH 33 0.05 0.1 V リセット電圧 VRST 33 1.5 1.7 1.85 V スレッショルド 電圧 VTH 15 0.65 0.70 0.75 V 入力ソース電流 ICSCP 15 － 1.4 － 1.0 － 0.6 µA VREF ＝ fOSC1 26, 27, 30 ～ 33 CT ＝ 100 pF, RT ＝ 6.8 kΩ 0.97 1.02 1.07 MHz fOSC2 26, 27, 30 ～ 33 CT ＝ 100 pF, RT ＝ 6.8 kΩ, VCC ＝ 2.5 V ～ 11 V 0.964 1.02 1.076 MHz 周波数入力 安定率 ∆fOSC/ fOSC 26, 27, 30 ～ 33 CT ＝ 100 pF, RT ＝ 6.8 kΩ, VCC ＝ 2.5 V ～ 11 V 1.0* ％ 周波数温度 安定率 ∆fOSC/ fOSC 26, 27, 30 ～ 33 CT ＝ 100 pF, RT ＝ 6.8 kΩ, Ta ＝ 0 °C ～＋ 85 °C 1.0* ％ ICS 1, 19, 20, 38 CS1 ～ CS4 ＝ 0 V － 1.4 － 1.0 － 0.6 µA VTH1 2, 18, 21, 37 VCC ＝ 2.5 V ～ 11 V, Ta ＝＋ 25 °C 1.217 1.230 1.243 V VTH2 2, 18, 21, 37 VCC ＝ 2.5 V ～ 11 V, Ta ＝ 0 °C ～＋ 85 °C 1.215 1.230 1.245 V ∆VTH/ VTH 2, 18, 21, 37 Ta ＝ 0 °C ～＋ 85 °C 0.1* ％ ΙB 2, 18, 21, 37 － INE1 ～－ INE4 ＝ 0 V － 120 － 30 nA 電圧利得 AV 3, 17, 22, 36 DC 100* dB 周波数帯域幅 BW 3, 17, 22, 36 AV ＝ 0 dB 1.4* MHz 発振周波数 4. 三角波 発振器部 ［OSC］ 条 件 最小 出力電圧 1. 基準電圧部 ［VREF］ 記号 5. ソフト 充電電流 スタート部 ［CS1 ～ CS4］ スレッショルド 電圧 6. 誤差 温度安定率 増幅器部 ［Error Amp1 ～ Error Amp4］ 入力バイアス 電流 ＊：標準設計値 （続く） 6 MB39A110 （続き） (VCC ＝ VCCO ＝ 7 V, Ta ＝＋ 25 °C) 項 目 6. 出力電圧 誤差 増幅器部 ［Error Amp1 ～ 出力ソース電流 Error Amp4］ 出力シンク電流 7. スレッショルド PWM 電圧 比較器部 ［PWM Comp.1 ～ PWM Comp.4］ 入力電流 出力ソース電流 8. 出力部 ［Drive1 ～ Drive4］ 出力シンク電流 出力オン抵抗 デッドタイム 9. ショート検知 比較器部 ［SCP Comp.］ スレッショルド 電圧 入力バイアス 電流 出力オン条件 10. コントロール 出力オフ条件 部 ［CTL, CHCTL］ 入力電流 11. 全デバイス スタンバイ電流 電源電流 記号 測定端子 条 件 VOH 3, 17, 22, 36 VOL 3, 17, 22, 36 ISOURCE 3, 17, 22, 36 ISINK 3, 17, 22, 36 規 格 値 単位 最小 標準 最大 1.7 1.9 V 40 200 mV FB1 ～ FB4 ＝ 0.65 V －2 －1 mA FB1 ～ FB4 ＝ 0.65 V 150 200 µA 0.3 0.4 V 0.85 0.90 0.95 V － 2.0 － 0.6 µA Duty ≦ 5％ ISOURCE 26, 27, 30 ～ 33 (t ＝ 1 / fOSC × Duty) , OUT1 ～ OUT4 ＝ 0 V － 300* mA ISINK Duty ≦ 5％ 26, 27, 30 ～ 33 (t ＝ 1 / fOSC × Duty) , OUT1 ～ OUT4 ＝ 7 V 300* mA ROH 26, 27, 30 ～ 33 OUT1 ～ OUT4 ＝－ 15 mA 9 14 Ω ROL 26, 27, 30 ～ 33 OUT1 ～ OUT4 ＝ 15 mA 9 14 Ω VT0 26, 27, 30 ～ 33 デューティサイクル＝ 0％ VT100 26, 27, 30 ～ 33 IDTC 4, 16, 23, 35 デューティサイクル＝ 100％ DTC ＝ 0.4 V tD1 30 ～ 33 OUT2 － OUT1 50* ns tD2 30 ～ 33 OUT1 － OUT2 50* ns VTH 33 0.97 1.00 1.03 V IB 24 － 25 － 20 － 17 µA VIH 6, 7 ～ 10 CTL, CTL1 ～ CTL4 2 11 V VIL 6, 7 ～ 10 CTL, CTL1 ～ CTL4 0 0.8 V ICTLH 6, 7 ～ 10 CTL, CTL1 ～ CTL4 ＝ 3 V 30 60 µA ICTLL 6, 7 ～ 10 CTL, CTL1 ～ CTL4 ＝ 0 V 1 µA ICCS 5 CTL, CTL1 ～ CTL4 ＝ 0 V 0 2 µA ICCSO 25, 34 CTL ＝ 0 V 0 1 µA ICC 5 CTL ＝ 3 V 3 4.5 mA −INS ＝ 0 V ＊：標準設計値 7 MB39A110 ■ 標準特性 電源電流－電源電圧特性 5 Ta = +25 °C CTL = 3 V 4 基準電圧 VREF (V) 電源電流 ICC (mA) 5 基準電圧－電源電圧特性 3 2 1 Ta = +25 °C CTL = 3 V VREF= 0 mA 4 3 2 1 0 0 0 2 4 6 8 10 12 0 2 4 電源電圧 VCC (V) 6 8 10 12 電源電圧 VCC (V) 基準電圧－周囲温度特性 2.05 VCC = 7 V CTL = 3 V VREF= 0 mA 基準電圧 VREF (V) 2.04 2.03 2.02 2.01 2.00 1.99 1.98 1.97 1.96 1.95 −40 −20 +20 0 +40 +60 +80 +100 周囲温度 Ta ( °C) 基準電圧－ CTL 端子電圧特性 Ta = +25 °C VCC = 7 V VREF= 0 mA CTL = 3 V 4 3 2 1 200 Ta = +25 °C VCC = 7 V 180 CTL 端子電流 ICTL (µA) 基準電圧 VREF (V) 5 CTL 端子電流－ CTL 端子電圧特性 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0 0 2 4 6 8 CTL 端子電圧 VCTL (V) 10 12 0 2 4 6 8 10 12 CTL 端子電圧 VCTL (V) （続く） 8 MB39A110 三角波発振周波数－タイミング抵抗特性 10000 Ta = +25 °C VCC = 7 V CTL = 3 V 三角波発振周波数 fOSC (kHz) 三角波発振周波数 fOSC (kHz) 10000 1000 CT = 27 pF CT = 680 pF CT = 230 pF 100 三角波発振周波数－タイミング容量特性 CT = 100 pF Ta = +25 °C VCC = 7 V CTL = 3 V 1000 RT = 3 kΩ RT = 39 kΩ 100 10 10 1 10 100 1000 10 100 タイミング抵抗 RT (kΩ) 1000 10000 タイミング容量 CT (pF) 三角波上限下限電圧－周囲温度特性 三角波上限下限電圧－三角波発振周波数特性 1.20 1.20 Ta = +25 °C VCC = 7 V CTL = 3 V RT = 6.8 kΩ 1.10 1.00 三角波上限下限電圧 VCT (V) 三角波上限下限電圧 VCT (V) RT = 6.8 kΩ RT = 15 kΩ 上限 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 下限 0.30 0.20 0 400 800 1200 1600 2000 VCC = 7 V 1.10 CTL = 3 V 1.00 RT = 6.8 kΩ CT = 100 pF 0.90 上限 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 下限 0.30 0.20 −40 −20 0 +20 +40 +60 +80 +100 周囲温度 Ta ( °C) 三角波発振周波数 fOSC (kHz) 三角波発振周波数－周囲温度特性 三角波発振周波数 fOSC (kHz) 1100 VCC = 7 V CTL = 3 V RT = 6.8 kΩ CT = 100 pF 1080 1060 1040 1020 1000 980 960 940 920 900 −40 −20 0 +20 +40 +60 周囲温度 Ta ( °C) +80 +100 （続く） 9 MB39A110 （続き） 誤差増幅器利得 , 位相－周波数特性 AV 30 利得 AV (dB) Ta = +25 °C 180 VCC = 7 V ϕ 20 0 0 −10 −20 −90 10 kΩ 1 µF + 2.4 kΩ IN 10 kΩ 37 − 38 + + 1.5 V −40 −180 1k 10 k 100 k 1M 10 M 周波数 f (Hz) 許容損失－周囲温度特性 2000 許容損失 PD (mW) 240 kΩ 90 10 −30 1800 1680 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 −40 10 2.46 V 位相 ϕ (deg) 40 −20 0 +20 +40 +60 周囲温度 Ta ( °C) +80 +100 36 OUT 1.23 V Error Amp1 他チャネルも同様 MB39A110 ■ 機能説明 1. DC/DC コンバータ機能 (1) 基準電圧部 (VREF) 基準電圧回路は , 電源端子 (5 ピン ) より供給される電圧により温度補償された基準電圧 (2.0 V 標準 ) を発生し , IC 内部 回路の基準電圧として使用されます。 また , 基準電圧は VREF 端子 (11 ピン ) から外部に負荷電流を最大 1 mA まで取り出せます。 (2) 三角波発振器部 (OSC) CT 端子 (13 ピン ) , RT 端子 (12 ピン ) にそれぞれタイミング用の容量および抵抗を接続することにより , 振幅 0.4 V ～ 0.9 V の三角波発振波形を発生します。 三角波は , IC 内部の PWM コンパレータに入力されます。 (3) 誤差増幅器部 (Error Amp1 ～ Error Amp4) 誤差増幅器は , DC/DC コンバータの出力電圧を検出し , PWM 制御信号を出力する増幅器です。 誤差増幅器の出力端子 から反転入力端子への帰還抵抗および容量の接続により , 任意のループゲインが設定できるため , システムに対して安定 した位相補償ができます。 また , 誤差増幅器の非反転入力端子である CS1 端子 (38 ピン ) ～ CS4 端子 (20 ピン ) にソフトスタート用容量を接続す ることにより電源起動時の突入電流を防止できます。ソフトスタートは DC/DC コンバータの出力負荷に依存しない一定 のソフトスタート時間で動作します。 (4) PWM 比較器部 (PWM Comp.1 ～ PWM Comp.4) 入出力電圧に応じて出力デューティをコントロールする電圧－パルス幅変換器です。 誤差増幅器出力電圧および DTC 電圧が三角波電圧よりも高い期間に出力トランジスタをオンさせます。 (5) 出力部 (Drive1 ～ Drive4) 出力部は , トーテムポール形式で構成しており , 外付け P-ch MOS FET (1, 2 チャネルメイン側 , 3 チャネル ) , N-ch MOS FET (1, 2 チャネル同期整流側 , 4 チャネル ) を駆動することができます。 11 MB39A110 2. チャネルコントロール機能 CTL 端子 (6 ピン ) , CS1 端子 (38 ピン ) , CS2 端子 (1 ピン ) , CS3 端子 (19 ピン ) , CS4 端子 (20 ピン ) によりメイン , 各 チャネルのオン , オフを設定します。 各チャネルのオン / オフ設定条件 CTL CTL1 CTL2 CTL3 CTL4 Power CH1 CH2 CH3 CH4 L X X X X OFF 停止 停止 停止 停止 H L L L L ON 停止 停止 停止 停止 H H L L L ON 動作 停止 停止 停止 H L H L L ON 停止 動作 停止 停止 H L L H L ON 停止 停止 動作 停止 H L L L H ON 停止 停止 停止 動作 H H H H H ON 動作 動作 動作 動作 （注意事項） CTL 端子が “L” 時に , CTL1 端子～ CTL4 端子のいずれかを “H” に設定すると , VCC 端子にスタンバイ電流を 超える電流が流れますので注意して下さい (「■入出力端子等価回路図」を参照 ) 。 3. 保護機能 (1) タイマ・ラッチ式短絡保護回路 (SCP, SCP Comp.) ショート検知コンパレータ (SCP) が各チャネルの出力電圧レベルを検知し , いずれかのチャネルの出力電圧がショート 検知電圧以下となる場合には , タイマ回路が動作し , CSCP 端子 (15 ピン ) に外付けされた容量 CSCP に充電を始めます。 容量 (Cscp) の電圧が約 0.7 V になると出力トランジスタをオフし休止期間を 100％に設定します。 また , −INS 端子 (24 ピン ) を利用することによりショート検知コンパレータ (SCP Comp.) で , 外部入力からのショート 検知が可能となります。 保護回路が動作したときは , 電源の再投入あるいは CTL 端子 (6 ピン ) を “L” レベルにして , VREF 端子 (11 ピン ) 電圧が 1.5 V (Min) 以下になることでラッチが解除されます 「■タイマ ( ・ラッチ式短絡保護回路の時定数設定方法」 を参照 ) 。 (2) 低 VCC 時誤動作防止回路部 (UVLO) 通常電源投入時の過渡状態や電源電圧の瞬時低下は , コントロール IC の誤動作を誘起し , システムの破壊もしくは劣化 を生じさせます。前記のような誤動作を防止するために , 低 VCC 時誤動作防止回路は電源電圧に従って内部基準電圧レベ ルを検出し, 出力トランジスタをオフし, 休止期間を100％にするとともに, CSCP端子 (15ピン) を“L”レベルに保持します。 電源電圧が低 VCC 時誤動作防止回路のスレッショルド電圧以上になればシステムは復帰します。 ■ 保護回路動作時機能表 保護回路が動作時の出力状態を下記表に記します。 動作回路 OUT1-1 OUT1-2 OUT2-1 OUT2-2 OUT3 OUT4 短絡保護回路 H L H L H L 低 VCC 時誤動作防止回路 H L H L H L 12 MB39A110 ■ 出力電圧の設定方法 ・CH1 ～ CH4 VO R1 − −INEX R2 Error Amp + + VO (V) = 1.23 R2 (R1 + R2) 1.23 V CSX X：各チャネル No. ■ 三角波発振周波数設定方法 三角波発振周波数は RT 端子 (12 ピン ) にタイミング抵抗 (RT) , CT 端子 (13 ピン ) にタイミング容量 (CT) を接続するこ とにより設定できます。 三角波発振周波数：fOSC fOSC (kHz) ≒ 693600 CT (pF) × RT (kΩ) 13 MB39A110 ■ ソフトスタート時間設定方法 IC 起動時の突入電流防止のため , CS1 端子 (38 ピン ) ～ CS4 端子 (20 ピン ) にソフトスタート容量 (CS1 ～ CS4) を各々に 接続することで , ソフトスタートを行えます。 下図のように各 CTLX を “L” から “H” にすると CS1 ～ CS4 端子に外付けされたソフトスタート容量 (CS1 ～ CS4) を 約 1 µA で充電します。 Error Amp 出力 (FB1 ～ FB4) は 2 つの非反転入力端子 (1.23 V, CS 端子電圧 ) のうちいずれか低い電圧と反転入力端子電 圧 (−INE1 ～ −INE4) との比較により決定されますので , ソフトスタート期間中 (CS 端子電圧＜ 1.23 V) の FB 端子電圧は −INE端子電圧とCS端子電圧の比較により決定され, DC/DCコンバータ出力電圧はCS端子に外付けされたソフトスタート 容量への充電により CS 端子電圧に比例し上昇します。なお , ソフトスタート時間は次式で求められます。 ソフトスタート時間：tS ( 出力 100％になるまでの時間 ) tS (s) ≒ 1.23 × CSX (µF) ・ソフトスタート回路 VO VREF 1 µA R1 −INEX R2 L 優先 Error Amp − + + CSX 1.23 V CSX FBX CTLX CHCTL X：各チャネル No. 14 MB39A110 ■ CS 端子を使用しない場合の処理方法 ソフトスタート機能を使用しない場合は , CS1 端子 (38 ピン ) , CS2 端子 (1 ピン ) , CS3 端子 (19 ピン ) , CS4 端子 (20 ピ ン ) を開放してください。 ・ソフトスタート時間を設定しない場合 “ 開放 ” “ 開放 ” 1 CS2 CS1 38 19 CS3 CS4 20 “ 開放 ” “ 開放 ” 15 MB39A110 ■ タイマ・ラッチ式短絡保護回路の時定数設定方法 各チャネルは , ショート検知コンパレータ (SCP) で , 誤差増幅器の出力レベルを基準電圧と常に比較動作を行っていま す。 DC/DC コンバータの負荷条件が全チャネル安定している場合はショート検知コンパレータの出力は , “L” レベルとなり CSCP 端子 (15 ピン ) は “L” レベルに保持されます。 負荷条件が負荷短絡などで急激に変化し出力電圧が低下した場合は , ショート検知コンパレータ出力は , “H” レベルと なります。すると , CSCP 端子に外付けされた短絡保護容量 CSCP に 1 µA で充電を開始します。 ショート検知時間：tCSCP tCSCP (s) ≒ 0.70 × CSCP (µF) 容量 CSCP がスレッショルド電圧 (VTH ≒ 0.70 V) まで充電されるとラッチをセットし , 外付け FET をオフ ( 休止期間を 100％) させます。このとき , ラッチ入力はクローズされ , CSCP 端子 (15 ピン ) は “L” レベルに保持されます。 また , −INS 端子 (24 ピン ) を利用することによりショート検知コンパレータ (SCP Comp.) で , 外部入力からのショート 検知が可能となります。この場合 , −INS 端子電圧がスレッショルド電圧 (VTH ≒ 1 V) 以下になるとショート検知動作をし ます。 なお , 電源の再投入あるいは CTL 端子 (6 ピン ) を “L” レベルにして , VREF 端子 (11 ピン ) 電圧が 1.5 V (Min) 以下にな ることでラッチが解除されます。 ・タイマ・ラッチ式短絡保護回路 VO FBX R1 − −INEX Error Amp + R2 1.23 V SCP Comp. + + − 1.1 V 1 µA 各チャネル Drive へ CTL CSCP 15 VREF S R Latch UVLO X：各チャネル No. 16 MB39A110 ■ CSCP 端子を使用しない場合の処理方法 タイマ・ラッチ式短絡保護回路を使用しない場合は , CSCP 端子 (15 ピン ) を最短距離で GND に短絡してください。 ・CSCP 端子を使用しない場合 14 GND 15 CSCP 17 MB39A110 ■ 休止期間の設定方法 昇圧 , 昇降圧 Zeta 方式 , 昇降圧 Sepic 方式 , フライバック方式による昇圧 , 反転出力を設定する場合 , 負荷変動などによ り FB 端子電圧が三角波電圧以上になる可能性があります。 この時 , 出力トランジスタがフルオン (ON Duty ＝ 100％) 固定 の状態になります。これを防止するために出力トランジスタの最大デューティを設定します。そのために , 下図のように VREF 電圧より抵抗分圧にて DTC 端子電圧を設定してください。 DTC 端子電圧が三角波電圧よりも高いとき , 出力トランジスタはオンとなります。 最大デューティの計算式は三角波振 幅≒ 0.5 V, 三角波下限電圧≒ 0.4 V のとき次のようになります。 DUTY (ON) Max ≒ Vdt − 0.4 V × 100 (％) , Vdt ＝ 0.5 V Rb Ra + Rb × VREF また , DTC 端子を使用しない場合は , 下図 ( 休止期間を設定しない場合 ) のように VREF 端子 (11 ピン ) に接続してく ださい。 ・休止期間を設定する場合 Ra DTCX Rb 11 VREF Vdt X：各チャネル No. ・休止期間を設定しない場合 DTCX 11 VREF X：各チャネル No. 18 MB39A110 ■ 入出力端子等価回路図 ≪基準電圧部≫ ≪コントロール部≫ VCC 5 1.23 V ESD 保護素子 + CTLX CTL 6 − ESD 保護素子 ≪チャネルコントロール部≫ 79 kΩ 67 kΩ 76 kΩ 104 kΩ 76 kΩ 11 VREF ESD 保護素子 124 kΩ GND GND GND 14 ≪ソフトスタート検知部≫ ≪三角波発振器部 (RT) ≫ VREF (2.0 V) ≪三角波発振器部 (CT) ≫ VREF (2.0 V) VREF (2.0 V) 0.7 V CSX + − 12 RT CT 13 GND GND GND ≪誤差増幅器部 (CH1 ～ CH4) ≫ ≪ショート検知部≫ ≪ショート検知比較器部≫ VCC VCC VREF (2.0 V) −INS 24 VREF (2.0 V) VREF (2.0 V) −INEX CSX FBX 2 kΩ GND GND ≪ PWM 比較器部≫ VCC FB1 ∼ FB4 (1 V) 15 CSCP 1.23 V GND 100 kΩ ≪出力部 P-ch 対応 (CH1 ～ CH3) ≫ ≪出力部 N-ch 対応 (CH1, CH2, CH4) ≫ VCCO-P 34 CT VCCO-N 25 OUT1-X OUTX OUT2-X OUTX DTCX GND GNDO1 29 GNDO1 GNDO2 28 GNDO2 X：各チャネル No. 19 MB39A110 ■ 応用回路例 VIN (5.5 V ∼ 8.5 V) R24 R25 0.2 kΩ 9.1 kΩ −INE1 A 37 R26 20 kΩ CS1 38 R27 C20 1 kΩ 0.15 µF FB1 36 C19 0.1 µF 35 DTC1 R9 R10 3.3 kΩ 22 kΩ −INE2 2 B R11 15 kΩ CS2 1 R12 C10 1 kΩ 0.15 µF FB2 3 C11 0.1 µF 4 DTC2 R14 R15 3 kΩ 43 kΩ −INE3 18 C R16 15 kΩ CS3 19 R17 C16 1 kΩ 0.15 µF FB3 17 C15 0.1 µF 16 R18 R19 DTC3 12 kΩ 100 kΩ −INE4 21 D R20 10 kΩ CS4 20 R21 C17 1 kΩ 0.15 µF FB4 22 R22 C18 33 kΩ 0.1 µF 23 DTC4 R23 20 kΩ −INS ショート検知信号 24 VCCO-P 34 C22 0.1 µF Q1 33 CH1 31 CH2 6.8 µH OUT2-1 C3 1 µF Q4 OUT2-2 L2 D2 降圧 VO1 (1.8 V) I O1 = 550 mA C2 2.2 µF 降圧 VO2 (3.3 V) I O2 = 600 mA C4 2.2 µF 30 C Q5 OUT3 27 CH3 L3 10 µH C5 1 µF D3 D D4 C7 1 µF OUT4 GNDO1 29 GNDO2 28 VCC 5 7 8 9 10 C21 0.1 µF 6 CTL 12 13 11 CT C13 100 pF 14 VREF C12 0.1 µF GND D5 T1 26 CH4 RT R13 6.8 kΩ 20 Q2 D1 B CSCP 15 CTL1 CTL2 CTL3 CTL4 C1 1 µF Q3 (L：ショート時 ) C14 2200 pF L1 6.8 µH OUT1-1 VCCO-N 25 C23 0.1 µF 32 OUT1-2 A Q6 降圧 V O3 (5.0 V) I O3 = 250 mA C6 2.2 µF トランス VO4-1 (15 V) IO4-1 = 40 mA VO4-2 (−15 V) IO4-2 = −10 mA C8 C9 2.2 µF 2.2 µF MB39A110 ■ 部品表 COMPONENT ITEM SPECIFICATION VENDOR PARTS No. Q1, Q3, Q5 Q2, Q4 Q6 P-ch FET N-ch FET N-ch FET VDS ＝－ 20 V, ID ＝－ 1.0 A VDS ＝ 20 V, ID ＝ 1.8 A VDS ＝ 30 V, ID ＝ 1.4 A SANYO SANYO SANYO MCH3307 MCH3405 MCH3408 D1 ～ D3 D4, D5 Diode Diode VF ＝ 0.4 V (Max) , IF ＝ 1 A 時 VF ＝ 0.55 V (Max) , IF ＝ 0.5 A 時 SANYO SANYO SBS004 SB05-05CP L1, L2 L3 Inductor Inductor 6.8 µH 10 µH 1.1 A, 47 mΩ 0.94 A, 56 mΩ TDK TDK RLF5018T-6R8M1R1 RLF5018T-100MR94 T1 Transformer SUMIDA CLQ52 5388-T139 C1, C3, C5, C7 C2, C4, C6, C8 C9, C11 C10, C16, C17 C11, C12, C15 C13 C14 C18, C19 C20 C21 ～ C23 Ceramics Condenser Ceramics Condenser Ceramics Condenser Ceramics Condenser Ceramics Condenser Ceramics Condenser Ceramics Condenser Ceramics Condenser Ceramics Condenser Ceramics Condenser 1 µF 2.2 µF 2.2 µF 0.15 µF 0.1 µF 100 pF 2200 pF 0.1 µF 0.15 µF 0.1 µF 25 V 25 V 25 V 16 V 50 V 50 V 50 V 50 V 16 V 50 V TDK TDK TDK TDK TDK TDK TDK TDK TDK TDK C3216JB1E105K C3216JB1E225K C3216JB1E225K C1608JB1C154M C1608JB1H104K C1608CH1H101J C1608JB1H222K C1608JB1H104K C1608JB1C154M C1608JB1H104K R9 R10 R11, R16 R12, R17, R21 R13 R14 R15 R18 R19 R20 R22 R23, R26 R24 R25 R27 Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor 3.3 kΩ 22 kΩ 15 kΩ 1 kΩ 6.8 kΩ 3 kΩ 43 kΩ 12 kΩ 100 kΩ 10 kΩ 33 kΩ 20 kΩ 200 Ω 9.1 kΩ 1 kΩ 0.5％ 0.5％ 0.5％ 0.5％ 0.5％ 0.5％ 0.5％ 0.5％ 0.5％ 0.5％ 0.5％ 0.5％ 0.5％ 0.5％ 0.5％ ssm ssm ssm ssm ssm ssm ssm ssm ssm ssm ssm ssm ssm ssm ssm RR0816P-332-D RR0816P-223-D RR0816P-153-D RR0816P-102-D RR0816P-682-D RR0816P-302-D RR0816P-433-D RR0816P-123-D RR0816P-104-D RR0816P-103-D RR0816P-333-D RR0816P-203-D RR0816P-201-D RR0816P-912-D RR0816P-102-D （注意事項）SANYO：三洋電機株式会社 TDK：TDK 株式会社 SUMIDA：スミダ電機株式会社 ssm：進工業株式会社 21 MB39A110 ■ 参考データ TOTAL 効率－入力電圧特性 100 TOTAL 効率 η (％) 95 90 85 Ta = +25 °C VO1 = 1.8 V, 550 mA VO2 = 3.3 V, 600 mA VO3 = 5 V, 250 mA VO4-1 = 15 V, 40 mA VO4-2 = −15 V, −10 mA fOSC = 1 MHz 設定 80 75 70 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 入力電圧 VIN (V) 各 CH 効率－入力電圧特性 100 95 各 CH 効率 η (％) CH3 CH2 90 85 CH1 80 75 70 5.0 ( 注意事項 )当該 CH のみ ON 外付け SW Tr 駆動電流含む 5.5 6.0 6.5 7.0 Ta = +25 °C VO1 = 1.8 V, 550 mA VO2 = 3.3 V, 600 mA VO3 = 5 V, 250 mA VO4-1 = 15 V, 40 mA VO4-2 = −15 V, −10 mA fOSC = 1 MHz 設定 7.5 8.0 CH4 8.5 9.0 入力電圧 VIN (V) （続く） 22 MB39A110 CH1, CH2, CH3 効率－負荷電流特性 100 Ta = +25 °C VIN = 7.2 V 95 効率 η (％) CH3 CH2 90 CH1 85 80 75 IO2 ≦ 120 mA： 断続モード ( 注意事項 )当該 CH のみ ON 外付け SW Tr 駆動電流含む 70 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 負荷電流 IO (mA) CH4 効率－負荷電流特性 100 95 効率 η (％) Ta = +25 °C VIN = 7.2 V ( 注意事項 )・トランス使用 CH は フィードバック制御を 行っている出力のみ取得 VO4-2：IO ＝－ 10 mA 固定 ・当該 CH のみ ON 外付け SW Tr 駆動電流 含む 90 CH4 85 80 IO4-1 ≦ 30 mA ：断続モード 75 70 0 10 20 30 40 50 60 負荷電流 IO (mA) （続く） 23 MB39A110 スイッチング波形 OUT1-1 (V) 10 5 0 OUT1-2 (V) 10 8 5 6 0 CH1 VIN = 7.2 V VO1 = 1.8 V IO1 = 550 mA VD (V) 4 2 0 t (µs) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 OUT2-1 (V) 10 5 0 OUT2-2 (V) 10 8 5 6 0 CH2 VIN = 7.2 V VO2 = 3.3 V IO2 = 600 mA VD (V) 4 2 0 t (µs) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 CH3 VIN = 7.2 V VO3 = 5 V IO3 = 250 mA OUT3 (V) 10 5 0 8 VD (V) 6 4 2 0 t (µs) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 （続く） 24 MB39A110 （続き） CH4 VIN = 7.2 V VO4-1 = 15 V IO4-1 = 40 mA VO4-2 = −15 V IO4-1 = −10 mA OUT4 (V) 10 5 0 8 VD (V) 6 4 2 0 t (µs) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 25 MB39A110 ■ 使用上の注意 ・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。 ・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 の抵抗を直列にいれたアースをしてください。 ・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 MB39A110PFT-❏❏❏E1 パッケージ 備 考 プラスチック・TSSOP, 38 ピン (FPT-38P-M03) 鉛フリー品 EV ボード版数 備 考 Board Rev. 1.0 TSSOP-38P ■ 評価ボードオーダ型格 EV ボード型格 MB39A110EVB ■ RoHS 指令に対応した品質管理 ( 鉛フリー品の場合 ) 富士通マイクロエレクトロニクスの 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 ( 鉛フリー品 ) MB39A110 XXXX XXX E1 INDEX 26 鉛フリー表示 MB39A110 ■ 製品ラベル ( 鉛フリー品の場合の例 ) 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。 27 MB39A110 ■ MB39A110PFT-❏❏❏E1 推奨実装条件 【弊社推奨実装条件】 項 目 内 容 実装方法 IR ( 赤外線リフロー ) ・手半田付け ( 部分加熱法 ) 実装回数 2回 保管期間 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 開梱後の保管期間を 超えた場合 ベーキング (125 °C , 24 h) を実施の上 , 8 日以内に処理願います。 5 °C ～ 30 °C, 70％RH 以下 ( 出来るだけ低湿度 ) 保管条件 【実装方法の各条件】 (1) IR ( 赤外線リフロー ) 260 °C 255 °C 本加熱 170 °C ~ 190 °C (b) RT (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’) 本加熱 (e) 冷却 28 (d) (d') ：平均 1 °C/s ～ 4 °C/s ：温度 170 °C ～ 190 °C, 60 s ～ 180 s ：平均 1 °C/s ～ 4 °C/s ：温度 260 °C Max 255 °C up 10 s 以内 ：温度 230 °C up 40 s 以内 or 温度 225 °C up 60 s 以内 or 温度 220 °C up 80 s 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 (2) 手半田付け ( 部分加熱法 ) コテ先温度：Max 400 °C 時間 ：5 s 以内 / ピン (c) (e) MB39A110 ■ パッケージ・外形寸法図 プラスチック・TSSOP, 38 ピン リードピッチ 0.50mm パッケージ幅× パッケージ長さ 4.40 × 9.70mm 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 1.10mm MAX (FPT-38P-M03) プラスチック・TSSOP, 38 ピン （FPT-38P-M03） 9.70±0.10(.382±.004) 1.10(.043) MAX 0~8˚ 0.60±0.10 (.024±.004) 0.25(.010) 0.10±0.10 (.004±.004) 4.40±0.10 6.40±0.10 (.173±.004) (.252±.004) INDEX 0.127±0.05 (.005±.002) 0.50(.020) 0.90±0.05 (.035±.002) 0.10(.004) 9.00(.354) C 2002 FUJITSU LIMITED F38003Sc-1-1 単位：mm （inches） 注意：括弧内の値は参考値です。 29 MB39A110 MEMO 30 MB39A110 MEMO 31 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 販売戦略部