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 DS04–71111–1a DATA SHEET ASSP 電源用 評価用ボード MB39A113 ■ 概 要 MB39A113 評価用ボードはダウンコンバージョン回路の表面実装回路基板です。 MB39A113 評価用ボードは 1 セル∼ 4 セルに設定可能で , AC アダプタ等の電源電圧から充電電圧と充電電流を制御 し , 最大 3A の電流を供給する高精度 , 高効率のバッテリ充電器です。 AC アダプタの電圧垂下を検出し , その電力を一定にするために，2 次電池の充電電流を動的に制御 ( 動的制御充電： Dynamically-controlled charging) を可能にしています。 ■ 評価ボード仕様 (Ta ＝＋ 25 ℃ ) 規 格 値 項 目 単 位 最 小 標 準 最 大 12.6 V 設定 13.2 ＊ 2 16 22 V 16.8 V 設定＊ 1 17.4 ＊ 2 19 25 V 12.6 V 設定 12.45 12.6 12.75 V 16.8 V 設定＊ 1 16.59 16.8 17.01 V 12.6 V 設定 ⎯ 126 252 mV 16.8 V 設定＊ 1 ⎯ 168 336 mV 12.6 V 設定 12.6 12.8 13 V 16.8 V 設定＊ 1 16.8 17 17.2 V SW2 ＝ ON 2.82 3.03 3.26 A SW2 ＝ OFF 0.182 0.26 0.338 A 動的制御充電検出電圧＊ 2 17.6 18 18.4 V 発振周波数 260 300 340 kHz 定電圧モード 5.9 9.3 17 ms 定電流モード 2.8 4.4 8.2 ms 入力電圧 出力電圧 リップル電圧 UVComp 検出電圧 (VCC ＝ H → L) 出力電流 ソフトスタート時間 ＊ 1：初期設定は 4 セル (16.8 V) になっています。 ＊ 2：実際の最小値は動的制御充電検出電圧になります。 Copyright©2004-2008 FUJITSU MICROELECTRONICS LIMITED All rights reserved 2004.5 MB39A113 ■ 端子情報 記 号 機 能 説 明 VAC AC アダプタ入力端子 VIN IC 電源端子 VO DC/DC コンバータ出力端子 VBATT ＝ 16.8 V (Typ) BATT システム出力端子 CTL 電源制御端子 [SW1 (switch1) ＝ OFF 時 ] VCTL ＝ 0 V ∼ 0.8 V：Standby mode VCTL ＝ 2.0 V ∼ VIN：Operation mode VREF 基準電圧出力端子 MODE SW モード制御端子 [SW2 (switch2) ＝ OFF 時 ] VMODE SW ＝ 0 V ∼ 1.0 V：Dead battery mode ＊ 1 VMODE SW ＝ High-Z ( または 2.5 V ∼ VIN) ：DCC mode ＊ 2 CVM 定電圧制御状態検出出力端子 ( オープンドレイン形式 ) 定電圧制御状態時：“L” レベル OVP DC/DC コンバータ出力過電圧検出端子 ( オープンドレイン形式 ) 過電圧時：“H” レベル GND バッテリチャージャシステム GND SGND IC 制御側 GND ＊ 1：正常な電池であるか確認するためのモードです。Dead Battery mode での充電電流値は 260 mA ( 標準 ) にセットされ ています。 ＊ 2：動的制御充電 (Dynamically-controlled charging (DCC) ) モードで充電します。DCC mode での充電電流値は 3A ( 標 準 ) にセットされています。 （注意事項）AC アダプタ検出電圧は定電力制御するために 18.0 V に設定しています。通常動作時は VAC 端子へは 18.0 V 以上の電圧を印加してください。 ■ SW 情報 SW 名称 機能 ON OFF 1 CTL 電源制御 Operation Stand-by 2 モード SW 充電電流モード制御 DCC mode Dead Battery mode ■ セットアップ & 確認方法 ・セットアップ ・電源側端子を VAC・GND へ繋ぎます。BATT を必要な負荷装置または測定器に繋いでください。 ・SW は全て OFF 状態にしてください。 ・確認方法 SW1 を ON の状態で VAC ( 電源 ) へ電力を投入してください。 BATT ＝ 16.8 V (TYP) が出力されていれば IC は正常に動いています。 SW2 ＝ ON：DCC mode SW2 ＝ OFF：Dead battery mode 2 MB39A113 ■ 部品配置図 VIN D2 VO R1 C3 C4 VAC Q1 Q3 L1 C1 D1 C2 BATT R29 R27 GND GND -INC1 R16 Q2 R13 R14 R15 R0 OUT C11 C7 OVP C13 R20 C6 R18 R19 R17 R32 C14 R12 R8 R23 C10R9 FB12 C9 C12 C8R7 R11R26R21 M1 R10 R5 R24 R6 R31 R3 R2 R4 +INC1 FB3 R30 R22 R25 CVM SW1 SW2 R28 SGND VREF MODE_SW CTL OUTD (MB39A113) SEL (MB39A114) （続く） 3 MB39A113 （続き） ・ボードレイアウト 4 Top Side Inside GND (Layer2) Inside VIN (Layer3) Bottom Side MB39A113 ■ 接続図 VIN VAC Q1 uPA2714 D2 R1 0.033 Ω L1 VO 15 µH RB053 C1 C2 4.7 µF 4.7 µF R0 0Ω D1 RB053 OUT Q3 C3 22 µF + C4 4.7 µF BATT R27 100 kΩ GND R29 0 Ω GND R20 remove −INC1 R19 100 kΩ R18 200 kΩ FB3 R23 0Ω R28 remove SW1 +INC1 C13 remove CTL R24 0Ω C6 R3 1500 pF 330 kΩ R2 47 kΩ R30 remove OVP C12 0.1 µF C11 0.022 µF R25 0Ω R4 180 kΩ R5 330 kΩ SGND R6 30 kΩ 13 +INC1 −INC1 12 14 CTL OUTD 11 15 FB3 OUTC1 10 16 −INE3 +INE1 9 17 RT −INE1 8 18 OVP FB12 7 19 VH VREF 6 20 OUT CVM 5 21 VCC −INE2 4 22 CS C7 0.1 µF +INE2 3 23 GND OUTC2 2 24 +INC2 −INC2 1 C14 R32 R17 100 kΩ OUTD (MB39A113) SEL (MB39A114) R21 remove C8 10000 pF R11 R26 30 kΩ 0Ω R10 120 kΩ R7 22 kΩ R9 10 kΩ VREF C10 4700 pF CVM C9 0.1 µF R31 remove R8 100 kΩ R22 remove R12 30 kΩ R13 20 kΩ R16 200 kΩ R14 R15 1 kΩ 120 Ω MODE SW Q2 SW2 5 MB39A113 ■ 部品表 記号 仕 様 （回路 図表記） 品名 型挌 定格 1 定格 2 ⎯ PD ＝ 2 W VGSS ＝ − 30 V ID ＝ 7 A ⎯ ⎯ ⎯ SO-8 NEC VGSS ＝ ID ＝ 1.8 A 20 V ⎯ ⎯ ⎯ MCPH3 SANYO VGSS ＝ − 30 V ID ＝ 7 A ⎯ ⎯ ⎯ SO-8 NEC VF ＝ 0.42 V VRRM ＝ 30 V 3A時 ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ PMDS ROHM VF ＝ 0.42 V VRRM ＝ 30 V 3A時 ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ PMDS ROHM ⎯ ⎯ 15 µH ± 30％ DCR ＝ 50 mΩ SMD SUMIDA ⎯ ⎯ 4.7 µF ± 10％ 温特 B 3225 TDK 25 V ⎯ ⎯ 4.7 µF ± 10％ 温特 B 3225 TDK 20 V 1450 mArms ⎯ 22 µF ⎯ ESR ＝ 60 mΩ SMD SANYO 25 V ⎯ ⎯ 4.7 µF ± 10％ 温特 B 3225 TDK 1500 pF ± 10％ 温特 B 1608 TDK TDK µPA2714GR Q2 Nch FET MCH3405 Q3 Pch FET µPA2714GR D1 SBD RB053L-30 D2 SBD RB053L-30 L1 コイル C1 セラコン C3225JB1E475K 25 V C2 セラコン C3225JB1E475K PD ＝ 0.8 W PD ＝ 2 W CDRH104R150 RDC ＝ 3.6 A C6 備考 FUJITSU MICROFPT-24P-M03 ELECTRONICS ⎯ Pch FET C3225JB1E475K パッケージ メーカ ⎯ Q1 セラコン 特性 ⎯ MB39A113PFT C4 偏差 ⎯ IC OS-CONTM 20SVP22M 値 ⎯ M1 C3 定格 3 セラコン C1608JB1H152K 50 V ⎯ ⎯ C7 セラコン C1608JB1H104K 50 V ⎯ ⎯ 0.1 µF ± 10％ 温特 B 1608 C8 セラコン C1608JB1H103K 50 V ⎯ ⎯ 0.01 µF ± 10％ 温特 B 1608 TDK C9 セラコン C1608JB1H104K 50 V ⎯ ⎯ 0.1 µF ± 10％ 温特 B 1608 TDK C10 温特 B 1608 TDK TDK セラコン C1608JB1H472K 50 V ⎯ ⎯ 4700 pF ± 10％ C11 セラコン C1608JB1H223K 50 V ⎯ ⎯ 0.022 µF ± 10％ 温特 B 1608 C12 セラコン C1608JB1H104K 50 V ⎯ ⎯ 0.1 µF ± 10％ 温特 B 1608 TDK C13 セラコン C1608JB1H104K 50 V ⎯ ⎯ 0.1 µF ± 10％ 温特 B 1608 TDK 未実装 C14 セラコン C1608JB1H104K 50 V ⎯ ⎯ 0.1 µF ± 10％ 温特 B 1608 TDK 未実装 （注意事項）OS-CON TM は三洋電機社の商標です。 （続く） 6 MB39A113 記号 仕 様 （回路 図表記） 品名 型挌 定格 1 定格 2 定格 3 値 偏差 特性 パッケージ メーカ 1A ⎯ ⎯ 0Ω Max 50 mΩ ⎯ 1608 KOA SL1TTE33LOF 1W ⎯ ⎯ 33 mΩ ± 1％ ⎯ 6.2x4.5mm KOA 抵抗 PR0816P-473-D 1/16 W ⎯ ⎯ 47 kΩ ± 0.5％ ± 25 ppm/ °C 1608 ssm R3 抵抗 PR0816P-334-D 1/16 W ⎯ ⎯ 330 kΩ ± 0.5％ ± 25 ppm/ °C 1608 ssm R4 R0 ジャンパー RK73Z1J R1 抵抗 R2 抵抗 PR0816P-184-D 1/16 W ⎯ ⎯ 180 kΩ ± 0.5％ ± 25 ppm/ °C 1608 ssm R5 抵抗 PR0816P-334-D 1/16 W ⎯ ⎯ 330 kΩ ± 0.5％ ± 25 ppm/ °C 1608 ssm R6 抵抗 PR0816P-303-D 1/16 W ⎯ ⎯ 30 kΩ ± 0.5％ ± 25 ppm/ °C 1608 ssm R7 抵抗 PR0816P-223-D 1/16 W ⎯ ⎯ 22 kΩ ± 0.5％ ± 25 ppm/ °C 1608 ssm R8 抵抗 PR0816P-104-D 1/16 W ⎯ ⎯ 100 kΩ ± 0.5％ ± 25 ppm/ °C 1608 ssm R9 抵抗 PR0816P-103-D 1/16 W ⎯ ⎯ 10 kΩ ± 0.5％ ± 25 ppm/ °C 1608 ssm R10 抵抗 PR0816P-124-D 1/16 W ⎯ ⎯ 120 kΩ ± 0.5％ ± 25 ppm/ °C 1608 ssm R11 抵抗 PR0816P-303-D 1/16 W ⎯ ⎯ 30 kΩ ± 0.5％ ± 25 ppm/ °C 1608 ssm R12 抵抗 PR0816P-303-D 1/16 W ⎯ ⎯ 30 kΩ ± 0.5％ ± 25 ppm/ °C 1608 ssm R13 抵抗 PR0816P-203-D 1/16 W ⎯ ⎯ 20 kΩ ± 0.5％ ± 25 ppm/ °C 1608 ssm R14 抵抗 PR0816P-102-D 1/16 W ⎯ ⎯ 1 kΩ ± 0.5％ ± 25 ppm/ °C 1608 ssm R15 抵抗 PR0816P-121-D 1/16 W ⎯ ⎯ 120 Ω ± 0.5％ ± 25 ppm/ °C 1608 ssm R16 備考 抵抗 PR0816P-204-D 1/16 W ⎯ ⎯ 200 kΩ ± 0.5％ ± 25 ppm/ °C 1608 ssm R17 抵抗 PR0816P-104-D 1/16 W ⎯ ⎯ 100 kΩ ± 0.5％ ± 25 ppm/ °C 1608 ssm R18 抵抗 PR0816P-204-D 1/16 W ⎯ ⎯ 200 kΩ ± 0.5％ ± 25 ppm/ °C 1608 ssm R19 抵抗 PR0816P-104-D 1/16 W ⎯ ⎯ 100 kΩ ± 0.5％ ± 25 ppm/ °C 1608 ssm R20 ジャンパー RK73Z1J 1A ⎯ ⎯ 0Ω 1608 KOA 未実装 R21 抵抗 1/16 W ⎯ ⎯ 100 kΩ 1608 ssm 未実装 R22 ジャンパー RK73Z1J 1A ⎯ ⎯ 0Ω Max 50 mΩ ⎯ 1608 KOA 未実装 R23 ジャンパー RK73Z1J 1A ⎯ ⎯ 0Ω Max 50 mΩ ⎯ 1608 KOA R24 ジャンパー RK73Z1J 1A ⎯ ⎯ 0Ω Max 50 mΩ ⎯ 1608 KOA R25 ジャンパー RK73Z1J 1A ⎯ ⎯ 0Ω Max 50 mΩ ⎯ 1608 KOA R26 ジャンパー RK73Z1J 1A ⎯ ⎯ 0Ω Max 50 mΩ ⎯ 1608 KOA R27 抵抗 PR0816P-104-D 1/16 W ⎯ ⎯ 100 kΩ ± 0.5％ ± 25 ppm/ °C 1608 ssm R28 抵抗 PR0816P-104-D 1/16 W ⎯ ⎯ 100 kΩ ± 0.5％ ± 25 ppm/ °C 1608 ssm R29 ジャンパー RK73Z1J 1A ⎯ ⎯ 0Ω 1608 KOA R30 抵抗 PR0816P-104-D 1/16 W ⎯ ⎯ 100 kΩ ± 0.5％ ± 25 ppm/ °C 1608 ssm 未実装 R31 抵抗 PR0816P-104-D 1/16 W ⎯ ⎯ 100 kΩ ± 0.5％ ± 25 ppm/ °C 1608 ssm 未実装 R32 抵抗 PR0816P-103-D 1/16 W ⎯ ⎯ 10 kΩ ± 0.5％ ± 25 ppm/ °C 1608 ssm 未実装 PR0816P-104-D Max 50 mΩ ⎯ ± 0.5％ ± 25 ppm/ °C Max 50 mΩ ⎯ 未実装 （続く） 7 MB39A113 （続き） 記号 仕 様 （回路 図表記） SW1, SW2 ⎯ 品名 型挌 定格 1 定格 2 定格 3 値 偏差 特性 パッケージ メーカ スイッチ DMS-2H ⎯ ⎯ ⎯ 2極 ⎯ ⎯ ⎯ MATSUKYU 端子ピン WT-2-1 ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ マックエイト NEC ：日本電気株式会社 ROHM ：ローム株式会社 SUMIDA ：スミダコーポレーション株式会社 SANYO ：三洋電機株式会社 TDK ：TDK 株式会社 KOA ：コーア株式会社 ssm ：進工業株式会社 MATSUKYU ：松久株式会社 マックエイト：株式会社マックエイト Resistor value at 3 cell or 4 cell 8 Battery 3 cell 4 cell R20 [Ω] 0 Remove VO [V] 12.6 16.8 備考 MB39A113 ■ 初期設定 (1) 出力電圧 VO (V) ＝ (R19 ＋ R18 ＋ R17) R17 × 4.2 ＝ 16.8 (V) （注意事項） ・ 抵抗 R17 ∼ R19 は OUTD 端子 (17 ピン ) に接続されている内部 FET のオン抵抗 (35 Ω, 1 mA) を無視できる 抵抗値をご使用ください。 ・ 3 cell でご使用になる場合は R20 にジャンパーを置いてください。 (2) 動的制御充電検出電圧 (DCC mode) Vth ＝ R11 R10 ＋ R11 × VREF × R4 ＋ R5 ＋ R6 R6 ＝ 18.0 (V) （注意事項）16 V AC アダプタにご使用になる場合は , 設定変更願います。 (3) 最大充電電流 (CC mode) Io (Max) (A) ＝ VREF × R13 (R12 ＋ R13) × 20 × R1 ＝ 3.03 (A) (4) Dead Battery mode 充電電流 ID EAD (A) ＝ VREF × R13 × (R14 ＋ R15) (R12 × R13 ＋ (R12 ＋ R13) × (R14 ＋ R15) ) × 20 × R1 ＝ 0.25 (A) (5) ソフトスタート時間 定電圧モードソフトスタート時間 ts (ms) ＝ 0.42 × C11 (µF) ＝ 9.2 (ms) 定電流モードソフトスタート時間 R13 ts (ms) ＝ × (R12 ＋ R13) VREF 10 (µA) × C11 (µF) ＝ 4.4 (ms) (6) 発振周波数 fosc (kHz) ＝ 14100 R2 (kΩ) ＝ 300 (kHz) 9 MB39A113 ■ 参考データ 1. 変換効率 VO ＝ 12.6 V 設定 定電圧制御 IBATT vs. Efficiency (Constant Voltage mode) VO ＝ 16.8 V 設定 定電圧制御 100 98 96 94 92 90 88 86 84 82 80 78 76 74 72 70 0.01 Efficiency (％) Efficiency (％) IBATT vs. Efficiency (Constant Voltage mode) VAC = 19 V VO = 16.8 V setting η = (VBATT × IBATT) / (VAC × IAC) 0.1 1 10 100 98 96 94 92 90 88 86 84 82 80 78 76 74 72 70 0.01 VAC = 19 V VO = 12.6 V setting η = (VBATT × IBATT) / (VAC × IAC) 0.1 IBATT (A) VBATT vs. Efficiency (Constant Current mode) VAC = 19 V VO = 16.8 V setting η = (VBATT × IBATT) / (VAC × IAC) IO = 3.03 A setting 2 4 6 8 10 VBATT (V) 10 Efficiency (％) Efficiency (％) VBATT vs. Efficiency (Constant Current mode) 0 10 VO ＝ 12.6 V 設定 定電流制御 VO ＝ 16.8 V 設定 定電流制御 100 98 96 94 92 90 88 86 84 82 80 78 76 74 72 70 1 IBATT (A) 12 14 16 18 100 98 96 94 92 90 88 86 84 82 80 78 76 74 72 70 VAC = 19 V VO = 12.6 V setting η = (VBATT × IBATT) / (VAC × IAC) IO = 3.03 A setting 0 2 4 6 8 10 VBATT (V) 12 14 16 MB39A113 2. 垂下特性 VO ＝ 16.8 V 設定 IBATT vs. VBATT (VO ＝ 16.8 V setting) 18 VAC = 19 V VO = 16.8 V setting 16 14 VBATT (V) 12 10 SW2 = ON SW2 = OFF 8 6 4 2 0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 IBATT (A) VO ＝ 12.6 V 設定 IBATT vs. VBATT (VO ＝ 12.6 V setting) 18 VAC = 19 V VO = 12.6 V setting 16 14 VBATT (V) 12 10 SW2 = ON 8 SW2 = OFF 6 4 2 0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 IBATT (A) 11 MB39A113 3. スイッチング波形 VO ＝ 16.8 V 設定 定電圧制御 VO ＝ 12.6 V 設定 定電圧制御 VD (V) VAC = 19 V CV mode 20 IBATT = 1.5 A Vo = 16.8 V setting OUT (V) OUT (V) 15 15 10 5 15 0 20 10 5 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 12 5 20 0 15 0 0 5 6 6 7 8 9 7 8 9 10 (µs) VAC = 19 V CC mode Io = 3 A setting VBATT = 10 V VD (V) 5 4 5 10 (µs) 15 5 3 4 15 10 2 3 OUT (V) 10 1 2 OUT (V) 10 15 0 1 VO ＝ 12.6 V 設定 定電流制御 VAC = 19 V CC mode Io = 3 A setting VBATT = 10 V 20 5 0 10 (µs) VO ＝ 16.8 V 設定 定電流制御 VD (V) 10 15 10 0 VAC = 19 V CV mode IBATT = 1.5 A Vo = 12.6 V setting VD (V) 10 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (µs) MB39A113 4. ソフトスタート / ディスチャージ動作波形 VO ＝ 16.8 V 設定 BATT ＝ 10 Ω ソフトスタート動作波形 VO (V) ディスチャージ動作波形 VO (V) 20 20 15 15 10 10 5 5 VO VO 0 CTL (V) 0 CTL (V) 5 5 CTL CTL 0 0 0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 (ms) 0 CVM (V) CVM (V) 6 6 4 4 2 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 (ms) 2 CVM CVM 0 OVP (V) 0 OVP (V) 5 5 OVP 0 CTL (V) OVP 0 CTL (V) 5 5 CTL 0 CTL 0 0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 (ms) 0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 (ms) 13 MB39A113 ■ 部品選択方法 出力平滑コンデンサ フライバックダイオード FET インダクタ 充電電流設定センス抵抗 過電圧保護 FET Vo VIN C3 150 N26 R1 A2714 238 A2714 238 33m Ω F 250 22 20 56 12 56 12 Q1 VAC C4 0 L1 D1 C1 R29 104 D2 Q3 BATT R27 C2 GND GND -INC1 R16 0 R4 184 R24 +INC1 R5 0 334 303 R20 R19 C14 303 203 M1 C12 104 223 R30 473 R2 R31 FB3 R3 R6 0 OFF SW1 1 R22 R25 CVM 2 SW2 R28 SGND 14 OVP 334 C9 124 R10 39A113 ES0320 M10 C8R7 R11R26R21 303 C7 104 103 105 R8 C10R9 FB12 Rev.1.0 C11 104 R15 R23 102 OUT 0 R14 121 R13 R0 R18 R32 KA R12 C13 C6 R17 204 Q2 VREF MODE_SW CTL OUTD (MB39A113) SEL (MB39A114) MB39A113 ・16.8 V 出力の場合 VIN ＝ 25 V (Max) , Vo ＝ 16.8 V, Io ＝ 3 A, fOSC ＝ 300 kHz 1. P-ch MOS FET (µPA2714 (NEC 製 ) ) VDS ＝− 30 V, VGS ＝± 20 V, ID ＝ 7 A, RDS (ON) ＝ 16 mΩ (Typ) , Qg ＝ 31 nC (Typ) ドレイン電流：ピーク値 FET のドレイン電流のピーク値は FET の定格電流値内である必要があります。 FET のドレイン電流のピーク値を ID とすると，ID は下記式で求められます。 メイン側 I D ≧ IO ＋ ≧ 3＋ VIN − Vo 2L tON 25 − 16.8 × 2 × 15 × 10 − 6 1 300 × 103 × 0.672 ≧ 3.6 A 2. インダクタ (CDRH104R-150：SUMIDA 製 ) 15 µH ( 許容差± 30％) , 定格電流＝ 3.6 A 全負荷電流条件での L 値： リップル電流のピークピーク値が負荷電流の 1/2 以下になるように設定 L≧ ≧ ≧ 2 (VIN − Vo) IO tON 2 × (25 − 16.8) × 3 1 300 × 103 × 0.672 12.2 µH 連続電流条件になる負荷電流値 IO ≧ ≧ ≧ Vo 2L tOFF 16.8 2 × 15 × 10 − 6 × 1 300 × 103 × (1 − 0.672) 0.61 A リップル電流：ピーク値 リップル電流のピーク値はインダクタの定格電流値内である必要があります。 リップル電流のピーク値を IL とすると，IL は下記式で求められます。 IL ≧ IO ＋ ≧ 3＋ VIN − Vo 2L tON 1 25 − 16.8 × × 0.672 300 × 103 2 × 15 × 10 − 6 ≧ 3.6 A リップル電流：ピークピーク値 リップル電流のピークピーク値を ∆IL とすると，∆IL は下記式で求められます。 ∆IL＝ ＝ VIN − Vo L 25 − 16.8 15 × 10 − 6 tON × 1 × 0.672 300 × 103 ≒ 1.22 A 15 MB39A113 3. 出力平滑コンデンサ (20SVP22M：三洋製 ) 22 µF, 定格電圧＝ 20 V, ESR ＝ 60 mΩ, 最大許容リップル電流＝ 1450 mArms 出力リップル電圧を ∆VO ( 出力電圧の 1％) , 出力平滑コンデンサを CL とし，リップル電流を ICLrms, 直列抵抗を ESR と します。 直列抵抗 ESR ≦ ∆VO ∆IL − ≦ 0.168 1.22 − 1 2 πfCL 1 2 π × 300 × 103 × 22 × 10 − 6 ≦ 114 mΩ コンデンサ CL ≧ ≧ ∆IL 2 πf (∆VO − ∆IL × ESR) 1.22 2 π × 300 × 103 × (0.168 − 1.22 × 0.06) ≧ 6.8 µF リップル電流 ICLrms ≧ ≧ (VIN − VO) tON 2 √ 3L (25 − 16.8) × 0.672 2 √ 3 × 15 × 10 − 6 × 300 × 103 ≧ 707 mArms 4. フライバックダイオード (RB053L-30：ROHM 製 ) VR ( 直流逆方向電圧 ) ＝ 30 V, 平均出力電流＝ 3.0 A, せん頭電流＝ 70 A VR ＝入力電圧を十分満たす値→ 30 V ダイオード導通時間を tD (Max) とすると，ダイオード平均電流 IDi は下記式で求めらます。 IDi ≧ Io × (1 − Vo VIN ) ＝ 3 × (1 − 0.672) ≒ 984 mA ダイオード導通時間を tD (Max) とすると，ダイオードピーク電流 IDip は下記式で求めらます。 IDip ≧ (Io ＋ Vo 2L tOFF) ≒ 3.6 A 5. 充電電流設定センス抵抗 (SL1TTE33LOF：KOA 製 ) 33 mΩ ＋ INE2 端子電圧が 2 V で充電電流を 3 A にする場合，R1 は下記式で求められます。 R1 ＝ ＋ INE2 20 × I1 ＝ 2 20 × 3 ≒ 33 mΩ 16 MB39A113 ・12.6 V 出力の場合 VIN ＝ 22 V (Max) , Vo ＝ 12.6 V, Io ＝ 3 A, fOSC ＝ 300 kHz 1. P-ch MOS FET (µPA2714 (NEC 製 ) ) VDS ＝− 30 V, VGS ＝± 20 V, ID ＝ 7 A, RDS (ON) ＝ 16 mΩ (Typ) , Qg ＝ 31 nC (Typ) ドレイン電流：ピーク値 FET のドレイン電流のピーク値は FET の定格電流値内である必要があります。 FET のドレイン電流のピーク値を ID とすると，ID は下記式で求められます。 メイン側 I D ≧ IO ＋ ≧ 3＋ VIN − Vo 2L tON 25 − 12.6 × 2 × 15 × 10 − 6 1 300 × 103 × 0.572 ≧ 3.6 A 2. インダクタ (CDRH104R-150：SUMIDA 製 ) 15 µH ( 許容差± 30％) , 定格電流＝ 3.6 A 全負荷電流条件での L 値： リップル電流のピークピーク値が負荷電流の 1/2 以下になるように設定 L≧ ≧ ≧ 2 (VIN − Vo) IO tON 2 × (22 − 12.6) × 3 1 300 × 103 × 0.572 12.0 µH 連続電流条件になる負荷電流値 IO ≧ ≧ ≧ Vo 2L tOFF 12.6 2 × 15 × 10 − 6 × 1 300 × 103 × (1 − 0.572) 0.60 A リップル電流：ピーク値 リップル電流のピーク値はインダクタの定格電流値内である必要があります。 リップル電流のピーク値を IL とすると，IL は下記式で求められます。 IL ≧ IO ＋ ≧ 3＋ VIN − Vo 2L tON 1 22 − 12.6 × × 0.572 300 × 103 2 × 15 × 10 − 6 ≧ 3.6 A リップル電流：ピークピーク値 リップル電流のピークピーク値を ∆IL とすると，∆IL は下記式で求められます。 ∆IL＝ ＝ VIN − Vo L 22 − 12.6 15 × 10 − 6 tON × 1 × 0.572 300 × 103 ≒ 1.2 A 17 MB39A113 3. 出力平滑コンデンサ (20SVP22M：三洋製 ) 22 µF, 定格電圧＝ 20 V, ESR ＝ 60 mΩ, 最大許容リップル電流＝ 1450 mArms 出力リップル電圧を ∆VO ( 出力電圧の 1％) , 出力平滑コンデンサを CL とし，リップル電流を ICLrms, 直列抵抗を ESR と します。 直列抵抗 ESR ≦ ∆VO ∆IL − ≦ 0.126 1.2 − 1 2 πfCL 1 2 π × 300 × 103 × 22 × 10 − 6 ≦ 80 mΩ コンデンサ CL ≧ ≧ ∆IL 2 πf (∆VO − ∆IL × ESR) 1.2 2 π × 300 × 103 × (0.126 − 1.2 × 0.06) ≧ 11.8 µF リップル電流 ICLrms ≧ ≧ (VIN − VO) tON 2 √ 3L (22 − 12.6) × 0.572 2 √ 3 × 15 × 10 − 6 × 300 × 103 ≧ 690 mArms 4. フライバックダイオード (RB053L-30：ROHM 製 ) VR ( 直流逆方向電圧 ) ＝ 30 V, 平均出力電流＝ 3.0 A, せん頭電流＝ 70 A VR：入力電圧を十分満たす値→ 30 V ダイオード導通時間を tD (Max) とすると，ダイオード平均電流 IDi は下記式で求めらます。 IDi ≧ Io × (1 − Vo VIN ) ＝ 3 × (1 − 0.572) ≒ 1284 mA ダイオード導通時間を tD (Max) とするとダイオードピーク電流 IDip は下記式で求めらます。 IDip ≧ Vo 2L (Io ＋ tOFF) ≒ 3.6 A 5. 充電電流設定センス抵抗 (SL1TTE33LOF：KOA 製 ) 33 mΩ ＋ INE2 端子電圧が 2 V で充電電流を 3 A にする場合 R1 は下記式で求められます。 R1 ＝ ＝ ＋ INE2 20 × I1 2 20 × 3 ≒ 33 mΩ 18 MB39A113 ■ オーダ型格 型 格 MB39A113EVB-01 EV ボード版数 備 考 MB39A113EVB-01 Rev 1.0 19 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