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 DS04–27706–1a DATA SHEET ASSP 電源用 (2 次電池用 ) Li イオン電池充電用 DC/DC コンバータ IC MB3878 ■ 概 要 MB3878 は , 出力電圧が 1 セル～ 4 セルまで任意の設定が可能なパルス幅変調方式 (PWM 方式 ) の充電用 DC/DC コン バータ IC で , ダウンコンバージョンに適しています。 AC アダプタの電圧垂下を検出し , その電力を一定に保とうとするため , 2 次電池の充電電流を動的に制御 ( 動的制御充 電：Dynamically-controlled charging) 可能にしています。 この動作により , ノートパソコン動作時に AC アダプタに応じて急速充電が可能となります。 幅広い電源電圧範囲 , 低スタンバイ電流に加え , 高効率を実現しておりノートパソコンなどの内蔵充電器に最適です。 ■ 特 長 ・ AC アダプタの電圧垂下を検出し充電電流を動的に制御可能 ( 動的制御充電 ) ・ 外付け抵抗による出力電圧設定 ：1 セル～ 4 セル ・ 高効率 ：94 ％ ・ 動作電源電圧範囲が広い ：7 V ～ 25 Ｖ ・ 出力電圧設定精度 ：4.2 V ± 0.8 ％ (1 セルあたり ) ・ 周波数設定容量内蔵し外付け抵抗のみで周波数設定可能 ・ 発振周波数範囲 ：100 kHz ～ 500 kHz ・ 同相入力電圧範囲の広い電流検知 Amp 内蔵 ：0 V ～ Vcc ・ IC スタンバイ時に出力電圧設定抵抗をオープンにし無効電流防止可能 ・ スタンバイ電流 ：0 µA ( 標準 ) ・ ソフトスタート機能内蔵 ・ Pch MOS FET 対応トーテムポール形式出力段内蔵 ■ パッケージ プラスチック・SSOP, 24 ピン (FPT-24P-M03) Copyright©2000-2008 FUJITSU MICROELECTRONICS LIMITED All rights reserved 2000.8 MB3878 ■ 端子配列図 (TOP VIEW) −INC2 : 1 24 : +INC2 OUTC2 : 2 23 : GND +INE2 : 3 22 : CS −INE2 : 4 21 : VCC (O) FB2 : 5 20 : OUT VREF : 6 19 : VH FB1 : 7 18 : VCC −INE1 : 8 17 : RT +INE1 : 9 16 : −INE3 OUTC1 : 10 15 : FB3 OUTD : 11 14 : CTL −INC1 : 12 13 : +INC1 (FPT-24P-M03) 2 MB3878 ■ 端子機能説明 端子番号 端子記号 I/O 機 能 説 明 1 −INC2 I 電流検知増幅器 (Current Amp.2) 入力端子です。 2 OUTC2 O 電流検知増幅器 (Current Amp.2) 出力端子です。 3 +INE2 I 誤差増幅器 (Error Amp.2) 非反転入力端子です。 4 −INE2 I 誤差増幅器 (Error Amp.2) 反転入力端子です。 5 FB2 O 誤差増幅器 (Error Amp.2) 出力端子です。 6 VREF O 基準電圧出力端子です。 7 FB1 O 誤差増幅器 (Error Amp.1) 出力端子です。 8 −INE1 I 誤差増幅器 (Error Amp.1) 反転入力端子です。 9 +INE1 I 誤差増幅器 (Error Amp.1) 非反転入力端子です。 10 OUTC1 O 電流検出増幅器 (Current Amp.1) 出力端子です。 11 OUTD O IC スタンバイ時にオープンとし出力電圧設定抵抗に無効電流が流れる のを防止する端子です。 CTL 端子が “H” レベルで , OUTD 端子を “L” レベルにします。 12 −INC1 I 電流検知増幅器 (Current Amp.1) 入力端子です。 13 +INC1 I 電流検知増幅器 (Current Amp.1) 入力端子です。 14 CTL I 電源コントロール端子です。 CTL 端子が “L” レベルで , IC はスタンバイ状態になります。 15 FB3 O 誤差増幅器 (Error Amp.3) 出力端子です。 16 −INE3 I 誤差増幅器 (Error Amp.3) 反転入力端子です。 17 RT 三角波発振周波数設定用抵抗接続端子です。 18 VCC 基準電源・制御回路の電源端子です。 19 VH O FET 駆動回路用電源端子です。(VH ＝ Vcc － 5 V) 20 OUT O ハイサイド FET ゲート駆動端子です。 21 VCC (O) 出力回路の電源端子です。 22 CS ソフトスタート用コンデンサ接続端子です。 23 GND 接地端子です。 24 +INC2 I 電流検知増幅器 (Current Amp.2) 入力端子です。 3 MB3878 ■ ブロックダイヤグラム −INE1 8 OUTC1 10 <Current Amp.1> + × 25 − −INC1 12 +INC1 13 <Error Amp.1> VREF − + 21 VCC (O) +INE1 9 <PWM Comp.> <OUT> + + + Drive − FB1 7 −INE2 4 OUTC2 2 +INC2 24 −INC2 1 <Current Amp.2> + × 25 − +INE2 3 <Error Amp.2> VREF − 20 OUT VCC 19 VH (VCC − 5 V) Bias Voltage <VH> + FB2 5 2.5 V 1.5 V <UVLO> <Error Amp.3> VREF (VCC UVLO) 215 kΩ + − + + −INE3 16 OUTD 11 − 4.2 V FB3 15 VCC 35 kΩ 0.91 V (0.77 V) VREF UVLO <SOFT> VREF 1 µA VCC bias CS 22 <OSC> (45 pF) 17 RT 4 <REF> 18 VCC <CTL> VREF 5.0 V 6 23 GND VREF 14 CTL MB3878 ■ 絶対最大定格 項 目 記 号 電源電圧 VCC 出力電流 IOUT ピーク出力電流 IOUT 許容損失 PD 保存温度 Tstg 条 件 定 格 値 単 位 最 小 最 大 28 V 60 mA Duty ≦ 5 ％ (t ＝ 1 / fOSC × Duty) 500 mA Ta ≦ +25 °C 740 ＊ mW −55 +125 °C VCC, VCC (O) 端子 ＊：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 単 位 最 小 標 準 最 大 7 25 V 電源電圧 VCC 基準電圧出力電流 IREF −1 0 mA VH 端子出力電流 IVH 0 30 mA VINE −INE1 ～ −INE3, +INE1, +INE2 端子 0 VCC － 1.8 V VINC +INC1, +INC2, −INC1, −INC2 端子 0 VCC V 入力電圧 VCC, VCC (O) 端子 規 格 値 OUTD 端子出力電圧 VOUTD 0 17 V OUTD 端子出力電流 IOUTD 0 2 mA CTL 端子入力電圧 VCTL 0 25 V 出力電流 IOUT −45 45 mA ピーク出力電流 IOUT −450 450 mA 発振周波数 fOSC 100 290 500 kHz タイミング抵抗 RT 33 47 130 kΩ ソフトスタート容量 CS 2200 100000 pF VH 端子容量 CVH 0.1 1.0 µF 基準電圧出力容量 CREF 0.1 1.0 µF Ta −30 +25 +85 °C 動作周囲温度 Duty ≦ 5 ％ (t ＝ 1 / fosc × Duty) ＜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 MB3878 ■ 電気的特性 (Ta ＝ +25 °C, VCC ＝ 19 V, VCC (O) ＝ 19 V, VREF ＝ 0 mA) 項 目 記号 端子 VREF 6 入力安定度 Line 6 負荷安定度 Load 最 大 Ta ＝ +25 °C 4.995 5.000 5.045 V Ta ＝ −30 °C ～ +85 °C 4.945 5.000 5.055 V VCC ＝ 7 V ～ 25 V 3 10 mV 6 VREF ＝ 0 mA ～ −1 mA 1 10 mV Ios 6 VREF ＝ 1 V −25 −15 −5 mA VTLH 18 VCC ＝ VCC (O) , VCC ＝ 6.1 6.4 6.7 V VTHL 18 VCC ＝ VCC (O) , VCC ＝ 5.1 5.4 5.7 V ヒステリシス幅 VH 18 VCC ＝ VCC (O) 0.7 1.0 1.3 V スレッショルド 電圧 VTLH 6 VREF ＝ 2.6 2.8 3.0 V VTHL 6 VREF ＝ 2.4 2.6 2.8 V ヒステリシス幅 VH 6 VH ＝ VTLH － VTHL 0.05 0.20 0.35 V 充電電流 ICS 22 −1.3 −0.8 −0.5 µA 発振周波数 fOSC 20 RT ＝ 47 kΩ 260 290 320 kHz ∆f/fdt 20 Ta ＝ −30 °C ～ +85 °C 1＊ ％ VIO 3, 4, 8, 9 FB1 ＝ FB2 ＝ 2 V 1 5 mV IB 3, 4, 8, 9 −100 −30 nA VCM 3, 4, 8, 9 0 VCC － 1.8 V AV 5, 7 DC 100 ＊ dB BW 5, 7 AV ＝ 0 dB 2.0 ＊ MHz VFBH 5, 7 4.7 4.9 V VFBL 5, 7 20 200 mV 出力ソース電流 ISOURCE 5, 7 FB1 ＝ FB2 ＝ 2 V −2.0 −0.6 mA 出力シンク電流 ISINK 5, 7 FB1 ＝ FB2 ＝ 2 V 150 300 µA スレッショルド 電圧 ソフト スタート部 ［SOFT］ 三角波 発振器部 ［OSC］ 単位 標 準 短絡時出力電流 低 VCC 時 誤動作防止 回路部 ［UVLO］ 規 格 値 最 小 出力電圧 基準電圧部 ［Ref］ 条 件 周波数温度変動率 入力オフセット 電圧 入力バイアス電流 同相入力電圧範囲 誤差増幅器部 ［Error Amp.1, 電圧利得 Error Amp.2］ 周波数帯域幅 出力電圧 ＊：標準設計値 （続く） 6 MB3878 (Ta ＝ +25 °C, VCC ＝ 19 V, VCC (O) ＝ 19 V, VREF ＝ 0 mA) 項 目 記号 端子 条 件 規 格 値 最 小 標 準 最 大 単位 スレッショルド 電圧 VTH1 16 FB3 ＝ 2 V, Ta ＝ +25 °C 4.167 4.200 4.233 V VTH2 16 FB3 ＝ 2 V, Ta ＝ −30 °C ～ +85 °C 4.158 4.200 4.242 V 入力電流 IINE3 16 −INE3 ＝ 0 V −100 −30 nA 100 ＊ dB ＊ MHz 15 DC BW 15 AV ＝ 0 dB 2.0 VFBH 15 4.7 4.9 V VFBL 15 20 200 mV 出力ソース電流 ISOURCE 15 FB3 ＝ 2 V −2.0 −0.6 mA 出力シンク電流 ISINK 15 FB3 ＝ 2 V 150 300 µA OUTD 端子 出力リーク電流 ILEAK 11 OUTD ＝ 16.8 V 0 1 µA OUTD 端子 出力オン抵抗 RON 11 OUTD ＝ 1 mA 70 100 Ω I+INCH 13, 24 +INC1 ＝ +INC2 ＝ 12.7 V, −INC1 ＝ −INC2 ＝ 12.6 V 10 20 µA I−INCH 1, 12 +INC1 ＝ +INC2 ＝ 12.7 V, −INC1 ＝ −INC2 ＝ 12.6 V 0.1 0.2 µA I+INCL 13, 24 +INC1 ＝ +INC2 ＝ 0.1 V, −INC1 ＝ −INC2 ＝ 0 V −130 −65 µA I−INCL 1, 12 +INC1 ＝ +INC2 ＝ 0.1 V, −INC1 ＝ −INC2 ＝ 0 V −140 −70 µA VOUTC1 2, 10 +INC1 ＝ +INC2 ＝ 12.7 V, −INC1 ＝ −INC2 ＝ 12.6 V 2.25 2.5 2.75 V VOUTC2 2, 10 +INC1＝+INC2＝12.63 V, −INC1 ＝ −INC2 ＝ 12.6 V 0.50 0.75 1.00 V VOUTC3 2, 10 +INC1 ＝ +INC2 ＝ 0.1 V, −INC1 ＝ −INC2 ＝ 0 V 1.25 2.50 3.75 V VOUTC4 2, 10 +INC1 ＝ +INC2 ＝ 0.03 V, −INC1 ＝ −INC2 ＝ 0 V 0.125 0.750 1.375 V VCM 1, 12, 13, 24 0 Vcc V 電圧利得 AV 2, 10 +INC1 ＝ +INC2 ＝ 12.7 V, −INC1 ＝ −INC2 ＝ 12.6 V 22.5 25 27.5 V/V 周波数帯域幅 BW 2, 10 AV ＝ 0 dB 2.0 ＊ MHz 電圧利得 周波数帯域幅 誤差増幅器部 ［Error Amp.3］ 出力電圧 AV 入力電流 電流検出 電流検知電圧 増幅器部 ［Current Amp.1, Current Amp.2］ 同相入力電圧範囲 出力電圧 VOUTCH 2, 10 4.7 4.9 V VOUTCL 2, 10 20 200 mV 出力ソース電流 ISOURCE 2, 10 OUTC1 ＝ OUTC2 ＝ 2 V −2.0 −0.6 mA 出力シンク電流 ISINK 2, 10 OUTC1 ＝ OUTC2 ＝ 2 V 150 300 µA ＊：標準設計値 （続く） 7 MB3878 （続き） (Ta ＝ +25 °C, VCC ＝ 19 V, VCC (O) ＝ 19 V, VREF ＝ 0 mA) 項 目 記号 端子 VTL 5, 7, 15 VTH 5, 7, 15 出力ソース電流 ISOURCE 出力シンク電流 コントロール 部 ［CTL］ バイアス 電圧部 ［VH］ 8 単位 標 準 最 大 デューティサイクル ＝0％ 1.4 1.5 V デューティサイクル ＝ 100 ％ 2.5 2.6 V 20 OUT ＝ 11 V, Duty ≦ 5 ％ (t ＝ 1 / fOSC × Duty) −200 ＊ mA ISINK 20 OUT ＝ 16 V, Duty ≦ 5 ％ (t ＝ 1 / fOSC × Duty) 200 ＊ mA ROH 20 OUT ＝ −45 mA 8.0 12.0 Ω ROL 20 OUT ＝ 45 mA 6.5 9.7 Ω 立上り時間 tr1 20 OUT ＝ 3300 pF (Si4435 × 1 相当 ) 70 ＊ ns 立下り時間 tf1 20 OUT ＝ 3300 pF (Si4435 × 1 相当 ) 60 ＊ ns VON 14 IC 動作状態 2 25 V VOFF 14 IC スタンバイ状態 0 0.8 V ICTLH 14 CTL ＝ 5 V 100 200 µA ICTLL 14 CTL ＝ 0 V 0 1 µA 出力電圧 VH 19 VCC ＝ VCC (O) ＝ 7 V ～ 25 V, VH ＝ 0 ～ 30 mA スタンバイ電流 ICCS 18, 19 VCC ＝ VCC (O) , CTL ＝ 0 V 0 10 µA 電源電流 ICC 18, 19 VCC ＝ VCC (O) , CTL ＝ 5 V 8.0 12.0 mA 出力オン抵抗 CTL 入力電圧 入力電流 全デバイス ＊：標準設計値 規 格 値 最 小 PWM 比較器部 スレッショルド ［PWM Comp.］ 電圧 出力部 ［OUT］ 条 件 VCC － 5.5 VCC － 5.0 VCC － 4.5 V MB3878 ■ 標準特性 電源電流－電源電圧特性 基準電圧－電源電圧特性 12 10 10 8 基準電圧 VREF (V) 電源電流 ICC (mA) Ta = +25 °C CTL = 5 V VREF = 0 mA Ta = +25 °C CTL = 5 V 8 6 4 2 0 6 4 2 0 0 5 10 15 20 25 0 5 電源電圧 VCC (V) 2.0 25 VCC = 19 V CTL = 5 V VREF = 0 mA 1.5 基準電圧 ∆VREF (％) 基準電圧 VREF (V) 20 基準電圧－周囲温度特性 Ta = +25 °C VCC = 19 V CTL = 5 V 8 15 電源電圧 VCC (V) 基準電圧－ VREF 負荷電流特性 10 10 6 4 2 1.0 0.5 0.0 −0.5 −1.0 −1.5 −2.0 −40 0 0 5 10 15 20 25 30 −20 20 40 60 基準電圧－ CTL 端子電圧特性 6 4 2 CTL 端子電流 ICTL (mA) Ta = +25 °C VCC = 19 V VREF = 0 mA 8 100 CTL 端子電流－ CTL 端子電圧特性 1.0 10 80 周囲温度 Ta ( °C) VREF 負荷電流 IREF (mA) 基準電圧 VREF (V) 0 Ta = +25 °C VCC = 19 V 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0 0 0.5 1 1.5 CTL 端子電圧 VCTL (V) 2 2.5 0 5 10 15 20 25 CTL 端子電圧 VCTL (V) （続く） 9 MB3878 三角波発振周波数－電源電圧特性 三角波発振周波数－タイミング抵抗特性 Ta = +25 °C VCC = 19 V CTL = 5 V 100 k 10 k 10 k 100 k 340 三角波発振周波数 fOSC (kHz) 三角波発振周波数 fOSC (Hz) 1M Ta = +25 °C CTL = 5 V RT = 47 kΩ 330 320 310 300 290 280 270 260 250 240 1M 0 5 タイミング抵抗 RT (Ω) 310 300 290 280 270 260 250 240 −40 −20 0 20 40 60 周囲温度 Ta ( °C) 80 100 誤差増幅器スレッショルド電圧 ∆VTH (％) 三角波発振周波数 fOSC (kHz) 320 20 25 誤差増幅器スレッショルド電圧－周囲温度特性 (Error Amp.3) VCC = 19 V CTL = 5 V RT = 47 kΩ 330 15 電源電圧 VCC (V) 三角波発振周波数－周囲温度特性 340 10 5.0 VCC = 19 V CTL = 5 V 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 −1.0 −2.0 −3.0 −4.0 −5.0 −40 −20 0 20 40 60 80 100 周囲温度 Ta ( °C) （続く） 10 MB3878 （続き） 誤差増幅器利得 , 位相－周波数特性 40 Ta = +25 °C AV 180 VCC = 19 V φ 20 0 0 −20 −90 −40 −180 1k 240 kΩ 90 10 k 100 k 1M 位相 φ (deg) 利得 AV (dB) 5.2 V IN 1 µF − + 10 kΩ 2.4 kΩ 10 kΩ 8 (4) − OUT 7 (5) 9 + (3) 2.5 V Error Amp.1 (Error Amp.2) 10 M 周波数 f (Hz) 電流検出増幅器 , 位相－周波数特性 180 VCC = 19 V 90 AV 0 0 −20 −90 位相 φ (deg) 20 利得 AV (dB) Ta = +25 °C φ 40 12.6 V −40 13 + OUT (24) ×25 10 (2) 12 − (1) 12.55 V Current Amp.1 (Current Amp.2) −180 1k 10 k 100 k 1M 10 M 周波数 f (Hz) 許容損失－周囲温度特性 許容損失 PD (mW) 800 740 700 600 500 400 300 200 100 0 −40 −20 0 20 40 60 80 100 周囲温度 Ta ( °C) 11 MB3878 ■ 機能説明 1. DC/DC コンバータ部 (1) 基準電圧部 (Ref) 基準電圧回路は , VCC 端子 (18 ピン ) より供給される電圧により温度補償された安定な電圧 (5.0 V 標準 ) を発生し , IC 内部回路の基準電源として使用します。 また , 基準電圧 VREF 端子 (6 ピン ) から負荷電流を最大 1 mA まで外部に取り出せます。 (2) 三角波発振器部 (OSC) 周波数設定用コンデンサを内蔵しており , RT 端子 (17 ピン ) に周波数設定抵抗を接続することにより三角波発振波形を 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 Amp.1) 電流検出増幅器 (Current Amp.1) の出力信号を検出し , +INE1 端子 (9 ピン ) と比較し PWM 制御信号を出力する増幅器 で , 充電電流の制御を行います。 また , FB1 端子 (7 ピン ) から −INE1 端子 (8 ピン ) への帰還抵抗およびコンデンサの接続により , 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。 (4) 誤差増幅器部 (Error Amp.2) 誤差増幅器 (Error Amp.2) は , AC アダプタの電圧垂下を検出して PWM 制御信号を出力する増幅器です。 また , FB2 端子 (5 ピン ) から −INE2 端子 (4 ピン ) への帰還抵抗およびコンデンサの接続により , 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。 (5) 誤差増幅器部 (Error Amp.3) 誤差増幅器 (Error Amp.3) 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 器反転入力端子に外付け出力電圧抵抗を接続することにより , 1 セル～ 4 セルまで任意の出力電圧を設定できます。 また , FB3 端子 (15 ピン ) から −INE3 端子 (16 ピン ) への帰還抵抗およびコンデンサの接続により , 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。 CS 端子 (22 ピン ) にソフトスタート用コンデンサ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 スタート検出を誤差増幅器で行うことで , ソフトスタート時間は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。 (6) 電流検出増幅器部 (Current Amp.1) 電流検出増幅器 (Current Amp.1) は , 充電電流により出力センス抵抗 (RS) の両端に発生する電圧降下を +INC1 端子 (13 ピン ) , −INC1 端子 (12 ピン ) で検出し , 25 倍に増幅した信号を次段の誤差増幅器 (Error Amp.1) へ出力します。 (7) PWM 比較器部 (PWM Comp.) 誤差増幅器 (Error Amp.1 ～ Error Amp.3) の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。 三角波発振器で発生した三角波電圧と誤差増幅器出力電圧を比較し , 三角波電圧が誤差増幅器出力電圧より低い期間に 外付け出力トランジスタをオンさせます。 (8) 出力部 (OUT) 出力回路は , トーテムポール形式で構成しており , 外付け Pch MOS FET を駆動することができます。 出力 “L” レベルは , バイアス電圧部 (VH) で発生した電圧を使用することで , 出力振幅を 5 V ( 標準 ) にします。 これにより , 変換効率の UP と入力電圧範囲が広くても使用する外付けトランジスタの 耐圧を低くおさえることにつな がります。 (9) 電源コントロール部 (CTL) CTL 端子 (14 ピン ) を “L” レベルとすることによりスタンバイ状態となります。 ( スタンバイ時の電源電流 10 µA 最大 ) 12 MB3878 (10) バイアス電圧部 (VH) スタンバイ時は VCC と同電位を出力します。 出力回路の最低電位として VCC － 5 V ( 標準 ) を出力します。 2. 保護機能 低 VCC 時誤動作防止回路部 (UVLO) 電源 (VCC) 投入時の過渡状態や電源電圧 , あるいは内部基準電圧 (VREF) 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ます。こ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 , あるいは内部基準電圧の電圧低下を検出し , OUT 端子 (20 ピン ) を “H” レベルに固定します。 電源電圧 , および内部基 準電圧が低 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。 3. ソフトスタート機能 ソフトスタート部 (SOFT) CS 端子 (22 ピン ) にコンデンサ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。 ソフトスタート検出を 誤差増幅器で行うことで , 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。 13 MB3878 ■ 充電電圧設定方法 −INE3端子 (16ピン) に外付け出力電圧設定抵抗 (R3, R4) を接続することにより, 充電電圧 (DC/DC出力電圧) が設定でき ます。 また , OUTD 端子 (11 ピン ) に接続されている内蔵 FET のオン抵抗 (70 Ω, 1 mA 時 ) を無視できる抵抗値の選択をしてく ださい。 電池の充電電圧 : VO VO (V) ＝ (R3 ＋ R4) / R4 × 4.2 (V) B VO R3 < Error Amp.3 > −INE3 16 R4 11 OUTD − + + 4.2 V 22 CS ■ 充電電流設定方法 +INE1 端子 (9 ピン ) の電圧値により , 充電電流値 ( 出力制限電流値 ) が設定できます。 設定された電流値を上回る電流が流れようとした場合 , その設定電流値で充電電圧が垂下します。 電池の充電電流設定用電圧 : +INE1 +INE1 (V) ＝ 25 × I1 (A) × RS (Ω) ■ ソフトスタート時間設定方法 IC 起動後 CS 端子 (22 ピン ) に接続したコンデンサ (CS) に充電を開始します。 誤差増幅器により , DC/DC コンバータの負荷電流に関係なく出力電圧が CS 端子電圧に比例しソフトスタート動作をしま す。 ソフトスタート時間 : ts ( 出力電圧 100 ％までの時間 ) tS (s) ≒ 4.2 × CS (µF) ■ 三角波発振周波数設定方法 三角波発振周波数は RT 端子 (17 ピン ) にタイミング抵抗 (RT) 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) ≒ 13630 / RT (kΩ) 14 MB3878 ■ AC アダプタ電圧検出について +INE2端子 (3ピン) に外付け抵抗を接続することにより, ACアダプタ電圧 (VCC) の分圧点Aが−INE2端子電圧より低下す ると動的制御充電 (Dynamically-controlled charging) モードとなり AC アダプタの電力を一定に保つように充電電流を減少 させます。 AC アダプタ検出電圧設定 : Vth Vth (V) ＝ (R1 ＋ R2) / R2 × −INE2 −INE2 設定電圧範囲：1.176 V ～ 4.2 V(VCC 換算で 7 V ～ 25 V) −INE2 <Error Amp.2> 4 − 3 + A VCC R1 +INE2 R2 ■ 動作タイミングチャートについて 2.5 V Error Amp.1 FB1 Error Amp.3 FB3 Error Amp.2 FB2 1.5 V OUT AC アダプタ 動的制御充電 定電圧制御 定電流制御 AC アダプタ 動的制御充電 15 MB3878 ■ 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 , CS 端子 (22 ピン ) を開放してください。 “ 開放 ” CS 22 ソフトスタート時間を設定しない場合 ■ 外付け逆流防止ダイオードの注意について ・ 電池からの逆流防止のため＊のある 3 個所のうちいづれか 1 個所に逆流防止ダイオードをいれてください。 ・ 逆流防止ダイオードの逆電圧 (VR) , 逆電流 (IR) 特性を考慮した逆流防止ダイオードの選択をしてください。 21 VCC(O) VIN ∗ A 20 B OUT ∗ I1 RS ∗ VH 19 16 Battery BATT SW R16 R15 200 kΩ 110 Ω Q2 R14 1.3 kΩ R6 68 kΩ R5 330 kΩ R4 82 kΩ 8 CS 2200 pF C6 1500 pF R3 330 kΩ R18 200 kΩ R7 22 kΩ 15 CS 22 FB3 −INE3 16 R17 100 kΩ 11 OUTD FB2 5 +INE2 3 <SOFT> VREF 1 µA C8 4 10000 pF OUTC2 R10 2 <Current Amp.2> 30 kΩ +INC2 24 + R11 × 25 30 kΩ −INC2 1 − −INE2 OUTC1 10 <Current Amp.1> C10 5600 pF +INC1 + A 13 R9 × 25 10 kΩ − B −INC1 12 R12 30 kΩ +INE1 9 R13 FB1 30 kΩ 7 R8 100 kΩ −INE1 4.2 V RT RT 47 kΩ (45 pF) VCC 2.5 V 1.5 V VREF UVLO VREF 6 <CTL> VCC C9 0.1 µF VREF 5.0 V 23 GND <REF> bias 35 kΩ 0.91 V (0.77 V) − VCC (O) 20 14 18 C2 100 µF L1 12 µH + − C1 22 µF A B + Battery − C3 100 µF BATT AC Adaptor RS 0.033 Ω I1 VIN C7 0.1 µF Output voltage (Battery voltage) is adjustable D1 Q1 + − IIN 入力電圧範囲 VIN=13V∼21V(Load=3A 時 ) Note : SW ON : DCC MODE SW OFF : Dead Battery MODE CTL VCC VH OUT C5 0.1 µF 21 19 (VCC − 5 V) (VCC UVLO) 215 kΩ + <UVLO> Bias Voltage <VH> VCC <PWM Comp.> <OUT> + + + Drive − 17 <OSC> <Error Amp.3> VREF − + + + <Error Amp.2> VREF − + <Error Amp.1> VREF − MB3878 ■ 応用回路例 1 17 MB3878 ■ 部品表 ( 応用回路例 1 用 ) COMPONENT ITEM SPECIFICATION VENDOR PARTS No. Q1 Q2 FET FET Si4435DY 2N7002 VISHAY SILICONIX VISHAY SILICONIX Si4435DY 2N7002 D1 Diode MBRS130LT3 MOTOROLA MBRS130LT3 L1 Coil 12 µH 4.0 A, 38 mΩ SUMIDA CDRH124-12 µH C1 C2, C3 CS C5 C6 C7 C8 C9 C10 OS Condenser OS Condenser Ceramics Condenser Ceramics Condenser Ceramics Condenser Ceramics Condenser Ceramics Condenser Ceramics Condenser Ceramics Condenser 22 µF 100 µF 2200 pF 0.1 µF 1500 pF 0.1 µF 10000 pF 0.1 µF 5600 pF 25 V (10 ％) 25 V (10 ％) 10 ％ 16 V 10 ％ 25 V 10 ％ 16 V 10 ％ RS RT R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 ～ R13 R14 R15 R16 R17 R18 Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor 0.033 Ω 47 kΩ 330 kΩ 82 kΩ 330 kΩ 68 kΩ 22 kΩ 100 kΩ 10 kΩ 30 kΩ 1.3 kΩ 110 Ω 200 kΩ 100 kΩ 200 kΩ 1.0 ％ 1.0 ％ 1.0 ％ 0.5 ％ 0.5 ％ 0.5 ％ 1.0 ％ 1.0 ％ 1.0 ％ 0.5 ％ 0.5 ％ 0.5 ％ 5％ 0.5 ％ 0.5 ％ （注意事項）VISHAY SILICONIX：VISHAY Intertechnology, Inc. MOTOROLA：モトローラ株式会社 SUMIDA：スミダ電機株式会社 18 MB3878 ■ 参考データ 変換効率－充電電流特性 ( 定電圧モード ) 変換効率 η (％) 96 100 VIN ＝ 19 V BATT 充電電圧＝ 12.6 V fOSC ＝ 277.9 kHz 効率 η (％) ＝ (VBATT × IBATT) / (VIN × IIN) × 100 94 92 90 88 86 VIN ＝ 19 V BATT ＝電子負荷 (KIKUSUI 社製 PLZ-150W) 98 96 η (％) 98 94 変換効率 100 変換効率－充電電圧特性 ( 定電流モード ) 90 92 88 86 84 84 82 82 80 80 10 m 100 m 1 10 0 2 4 6 8 10 12 14 16 BATT 充電電圧 VBATT (V) BATT 充電電流 IBATT (A) BATT 電圧－ BATT 充電電流特性 18 VIN ＝ 19 V BATT：電子負荷 (KIKUSUI 社製 PLZ-150W) VBATT (V) 14 BATT 電圧 16 8 12 10 DCC MODE Dead Battery MODE 6 4 2 DCC : Dynamically Controlled Charging 0 0 1 2 3 BATT 充電電流 4 5 IBATT (A) ソフトスタート動作波形 DC/DC コンバータスイッチング波形 VIN ＝ 19 V fOSC ＝ 277.9 kHz 負荷：BATT ＝ 1 A VIN ＝ 19 V 負荷：BATT ＝ 20 Ω −INE2 ＝ 0 V OUTH (V) 20 BATT (V) 20 5V 15 5V 15 CTL (V) 20 10 10 5 5 15 0 10 FB3 (V) 4 5 2 0 0 0 5V 0 40 80 120 160 1 µs 2V 20 ms 200 t (ms) 0 2 4 6 8 10 t (µs) 19 20 R21 100 kΩ R22 100 kΩ − R20 100 kΩ − Q2 VIN + A(2/2) R15 110 Ω R19 100 kΩ A(1/2) + VIN SW R16 200 kΩ CS 2200 pF C6 1500 pF R3 330 kΩ R18 200 kΩ D R7 22 kΩ R10 24 kΩ R11 36 kΩ C R23 100 kΩ B A C8 10000 pF R13 30 kΩ C10 5600 pF R9 10 kΩ R14 R12 1.3 kΩ 30 kΩ 8 15 CS 22 FB3 −INE3 16 R17 100 kΩ 11 OUTD FB2 5 +INC2 24 <SOFT> VREF 1 µA <Current Amp.2> + × 25 −INC2 1 − +INE2 3 4 7 9 13 OUTC2 2 −INE2 FB1 +INE1 +INC1 <Current Amp.1> + × 25 −INC1 − 12 OUTC1 10 R8 100 kΩ −INE1 4.2 V RT RT 47 kΩ (45 pF) VCC 2.5 V 1.5 V VREF UVLO VREF 6 <CTL> VCC C9 0.1 µF VREF 5.0 V 23 GND <REF> bias 35 kΩ 0.91 V (0.77 V) − VCC (O) 20 + − B + Battery − C3 100 µF RS1 0.033 Ω A BATT C7 0.1 µF 入力電圧範囲 VIN=13V∼21V(Load=3A 時 ) CTL VCC C2 100 µF L1 12 µH C1 22 µF R S2 0.033 Ω D System Output voltage (Battery voltage) is adjustable D1 Q1 + − C Note : SW ON : Differential Charging MODE SW OFF : Dead Battery MODE 14 18 VH OUT C5 0.1 µF 21 19 (VCC − 5 V) (VCC UVLO) 215 kΩ + <UVLO> Bias Voltage <VH> VCC <PWM Comp.> <OUT> + + + Drive − 17 <OSC> <Error Amp.3> VREF − + + + <Error Amp.2> VREF − + <Error Amp.1> VREF − VIN AC Adaptor MB3878 ■ 応用回路例 2 MB3878 ■ 部品表 ( 応用回路例 2 用 ) COMPONENT ITEM SPECIFICATION VENDOR PARTS No. Q1 Q2 FET FET Si4435DY 2N7002 VISHAY SILICONIX VISHAY SILICONIX Si4435DY 2N7002 D1 Diode MBRS130LT3 MOTOROLA MBRS130LT3 A Dual Op-amp MB47358 Our Company MB47358 L1 Coil 12 µH 4.0 A, 38 mΩ SUMIDA CDRH124-12 µH C1 C2, C3 CS C5 C6 C7 C8 C9 C10 OS Condenser OS Condenser Ceramics Condenser Ceramics Condenser Ceramics Condenser Ceramics Condenser Ceramics Condenser Ceramics Condenser Ceramics Condenser 22 µF 100 µF 2200 pF 0.1 µF 1500 pF 0.1 µF 10000 pF 0.1 µF 5600 pF 25 V (10 ％) 25 V (10 ％) 10 ％ 16 V 10 ％ 25 V 10 ％ 16 V 10 ％ RS1, RS2 RT R3 R7 R8 R9 R10 R11 R12, R13 R14 R15 R16 R17 R18 R19, R20 R21, R22 R23 Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor Resistor 0.033 Ω 47 kΩ 330 kΩ 22 kΩ 100 kΩ 10 kΩ 36 kΩ 27 kΩ 30 kΩ 1.3 kΩ 110 Ω 200 kΩ 100 kΩ 200 kΩ 100 kΩ 100 kΩ 100 kΩ 1.0 ％ 1.0 ％ 1.0 ％ 1.0 ％ 1.0 ％ 1.0 ％ 0.5 ％ 0.5 ％ 0.5 ％ 0.5 ％ 0.5 ％ 5％ 1.0 ％ 0.5 ％ 1.0 ％ 0.5 ％ 1.0 ％ （注意事項）VISHAY SILICONIX：VISHAY Intertechnology, Inc. MOTOROLA：モトローラ株式会社 SUMIDA：スミダ電機株式会社 21 MB3878 ■ 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 MB3878PFV 22 パッケージ プラスチック・SSOP, 24 ピン (FPT-24P-M03) 備 考 MB3878 ■ 外形寸法図 プラスチック・SSOP, 24 ピン (FPT-24P-M03) 注 ) ＊印寸法はレジン残りを含まず。 +0.20 * 7.75±0.10(.305±.004) 1.25 –0.10 +.008 .049 –.004 (Mounting height) 0.10(.004) * 5.60±0.10 INDEX 0.65±0.12(.0256±.0047) (.220±.004) +0.10 C 6.60(.260) NOM "A" +0.05 0.22 –0.05 0.15 –0.02 +.004 –.002 .006 –.001 .009 7.15(.281)REF 7.60±0.20 (.299±.008) Details of "A" part +.002 0.10±0.10(.004±.004) (STAND OFF) 0 10° 0.50±0.20 (.020±.008) 2000 FUJITSU LIMITED F24018S-2C-3 単位：mm (inches) 23 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