1.2A 出力、 高効率昇降圧レギ ュ レー タ ISL9110, ISL9112 特長 ISL9110 お よ び ISL9112 は、 レ ギ ュ レーシ ョ ン電圧 よ り も 高い電圧ま たは低い電圧を入力電圧 と す る 、 高機 能な昇降圧ス イ ッ チン グ レ ギ ュ レー タ です。 こ れま で の昇降圧レ ギ ュ レー タ と は異な り 、 出力に大 き な乱れ を生 じ る こ と な く 、 動作モー ド が自動的に切 り 替わ る 点が特徴です。 • 出力電圧 よ り も 高い入力電圧ま たは低い入力電圧に 対応 • 降圧モー ド と 昇圧モー ド の間を自動的かつシーム レ ス に遷移 • 入力電圧範囲 : 1.8V か ら 5.5V • 出力電流 : 最大 1.2A ISL9110 お よ び ISL9112 の出力電流は最大 1.2A で、 完 全同期動作の 4 ス イ ッ チアーキ テ ク チ ャ の採用に よ っ て優れた効率を実現 し てい ます。 無負荷時の消費電流 はわずか 35μA と 小 さ く 、 ま た、 負荷が軽い と き に も 最大限の効率が得 ら れ る よ う に最適化 さ れてい ま す。 ノ イ ズに敏感な アプ リ ケーシ ョ ンに も 対応で き る よ う に、 強制 PWM 動作か外部 ク ロ ッ ク 同期動作、 ま たは その両方を選択す る こ と がで き ます。 • 高効率 : 最高 95% • 無負荷時の消費電流を 35μA に抑え、 軽負荷時の効 率を向上 • ス イ ッ チン グ周波数が 2.5MHz と 高 く 小型の外付け 部品が使用可能 • 強制 PWM モー ド と 外部同期モー ド を選択可能 • I2C イ ン タ フ ェ ース (ISL9112) ISL9110 はホ ス ト コ ン ト ロ ー ラ を持た ない ス タ ン ド ア ロ ン アプ リ ケーシ ョ ン用に設計 さ れてお り 、 3.3V お よ び 5V の固定出力電圧品 と 、 外付け抵抗を用い る 出力 電圧可変品 と を取 り 揃え てい ます。 出力電圧可変品の 出力電圧範囲は 1.0V か ら 5.2V で、 外付け分圧抵抗で 設定 し ます。 • 過電流、 過温度、 ア ン ダーボルテージに対す る 保護 機能 • 小型 3mm×3mm TDFN パ ッ ケージ ア プ リ ケーシ ョ ン ISL9112 は I2C バ ス イ ン タ フ ェース を介 し て内部機能 を プ ロ グ ラ ム可能です。 ISL9112 の出力電圧は 1.9V か ら 5.0V の範囲でプ ロ グ ラ ム可能で、動作中に電源電圧 を変更す る 必要のあ る アプ リ ケーシ ョ ン な ど に最適で す。 ス ルーレー ト も プ ロ グ ラ マブルで、 出力電圧を変 更 し た場合で も 円滑な電圧遷移が保証 さ れ ます。 • 1 セルの リ チ ウ ム イ オ ンバ ッ テ リ か ら 3.3V を生成 • ス マー ト フ ォ ンや タ ブ レ ッ ト • ハン ド ヘル ド デバ イ ス • ポ イ ン ト オブ ロ ー ド (POL) 電源 関連 ド キ ュ メ ン ト ISL9110 お よ び ISL9112 は イ ン ダ ク タ 1 個を含む数個 の部品のみを外付けす る だけで電源回路を構成す る こ と が で き ま す。 回 路 サ イ ズ の 小 型 化 に 寄 与 す る 3mm×3mm の小型パ ッ ケージに封止す る と と も に、 小 型の外付け部品が使 え る よ う ス イ ッ チ ン グ 周波数 を 2.5MHz と 高めに設定 し てい ます。 • アプ リ ケーシ ョ ン ノ ー ト AN1648 「ISL9110IRTNZ/IRT7Z/IRTAZ-EVAL1Z Evaluation Board User Guide」 • アプ リ ケーシ ョ ン ノ ー ト AN1647 「ISL9112IRTNZ/IRT7Z-EVAL1Z Evaluation Board User Guide」 100 11 LX1 4 2 LX2 1 VOUT FB L1 2.2µH 12 V OUT = 3.3V/1A C2 10µF EFFICIENCY (%) VIN MODE EN BAT PG GND STATUS OUTPUTS 6 10 9 8 7 PVIN PGND C1 10µF 95 ISL9110IRTNZ 5 3 V IN = 1.8V TO 5.5V 90 VIN = 5V 85 80 VIN = 3V VIN = 2.5V 75 VOUT = 3.3V 70 0.01 0.05 0.25 1.25 IOUT (A) 図 1. ア プ リ ケーシ ョ ンの一例 2011 年 6 月 16 日 FN7649.0 1 図 2. 効率特性 注意 : 本デー タ シー ト 記載のデバイ スは静電気に対 し て敏感です。 適切な取 り 扱い を行 っ て く だ さ い。 Copyright Intersil Americas Inc. 2011. All Rights Reserved Intersil および Intersil ロ ゴは Intersil Corporation または関連子会社が権利を保有 し ています。 そのほかの企業名や製品名な どの商標はそれぞれの権利所有者に帰属 し ます。 ISL9110, ISL9112 内部ブ ロ ッ ク 図 LX1 4 5 EN 9 VIN 6 BAT 8 GATE DRIVERS & ANTISHOOT THRU EN VREF REVERSE CURRENT PVIN LX2 2 THERMAL SHUTDOWN MODE/SYNC 10 SCL 7 SDA 8 VOUT 3 PGND 7 PG SOFT DISCHARGE EN EN PVIN MONITOR 1 VOUT CLAMP PWM CONTROL CURRENT DETECT EN I2C EN VOUT MONITOR EN 12 FB EN OSC REF ERROR AMP VOLTAGE PROG. 11 GND ピ ン配置 ピ ンの説明 ISL9110 (12 LD TDFN) 上面図 LX2 2 LX1 4 ISL9110 PAD PVIN 5 VIN 6 VOUT VOUT 降圧 / 昇圧出力。 PGND との間に 10μF のコ ンデンサを接続 し て く だ さ い。 11 GND 2 LX2 LX2 イ ン ダ ク タ 接続。 出力側。 10 MODE 3 PGND PGND 8 BAT 4 LX1 LX1 イ ン ダ ク タ 接続。 入力側。 7 PG 5 PVIN PVIN 電源入力。 電圧範囲は 1.8V から 5.5V。 PGND と の間に 10μF の コ ンデ ンサを接続 し て く だ さ い。 6 VIN VIN 内部回路用電源入力。 電圧範囲は 1.8V から 5.5V。 7 PG - オープ ン ド レ イ ン出力。 出力のパ ワーグ ッ ド 状態を示 し ます。 - SCL ロ ジ ッ ク入力。 I2C ク ロ ッ ク です。 BAT - - SDA 9 EN EN 10 MODE / SYNC 11 GND GND 12 FB FB PAD PAD PAD 9 EN ISL9112 (12 LD TDFN) 上面図 12 FB VOUT 1 LX2 2 PGND 3 LX1 4 11 GND ISL9112 PAD 10 MODE 8 9 EN PVIN 5 8 SDA VIN 6 7 SCL 2 説明 1 12 FB VOUT 1 PGND 3 ピン番号 ISL9110 ISL9112 大き な ス イ ッ チ ング電流が流れるパ ワーグ ラ ン ド 。 オープ ン ド レ イ ン出力。 入力のパワーグ ッ ド 状態を示 し ます。 ロ ジ ッ ク I/O。 オープ ン ド レ イ ン。 I2C デー タ です。 ロ ジ ッ ク入力。 High を与え る と デバ イ スの動作がイ ネーブルにな り ます。 MODE / ロジ ッ ク入力。 High を与える と自動 SYNC PFM モー ド に設定されます。 Low を与 える と強制 PWM 動作に設定されます。 外部 ク ロ ッ ク同期入力。 周波数範囲 は 2.75MHz か ら 3.25MHz です。 アナ ロググ ラ ン ド ピ ン 電圧帰還ピ ン 放熱パ ッ ド 。 PGND に接続 し ます。 FN7649.0 2011 年 6 月 16 日 ISL9110, ISL9112 注文情報 部品番号 (備考 3, 4) マーキング VOUT (V) 温度範囲 (°C) パ ッ ケージ パ ッ ケージの 外形図 ISL9110IRTNZ (備考 1, 2) GASA 3.3 –40 ~ +85 12 Ld Exposed Pad 3x3 TDFN L12.3x3C ISL9110IRT7Z (備考 1, 2) GATA 5.0 –40 ~ +85 12 Ld Exposed Pad 3x3 TDFN L12.3x3C ISL9110IRTAZ (備考 1, 2) GAUA ADJ. –40 ~ +85 12 Ld Exposed Pad 3x3 TDFN L12.3x3C –40 ~ +85 12 Ld Exposed Pad 3x3 TDFN L12.3x3C –40 ~ +85 12 Ld Exposed Pad 3x3 TDFN L12.3x3C ISL9112IRTNZ (備考 1, 2) GAVA 3.3 5.0 ISL9112IRT7Z (備考 1, 2) GAWA ISL9110EVAL1Z 評価ボー ド ISL9112IRTNZ-EVAL1Z 評価ボー ド 備考 : 1. テープ& リ ールは部品番号の末尾に 「-T*」 を付加 し て く だ さ い。 リ ールの詳細仕様については Technical Brief 「Tape and Reel Specification for Integrated Circuit (TB347)」 を参照 し て く だ さ い。 2. こ れ ら 鉛フ リ ーのプ ラ ス チ ッ ク パ ッ ケージ製品には、 専用の鉛フ リ ー素材、 モール ド 素材、 ダ イ ア タ ッ チ素材を採用す る と と も に、 端子には亜鉛 100%の梨地 メ ッ キ と ア ニー リ ン グ を実施 し てい ます (RoHS 指令に準拠する と と も に SnPb ハン ダ付 け作業お よ び鉛フ リ ーハン ダ付け作業 と も 互換性のあ る e3 端子仕上げ)。 イ ン タ ーシルの鉛フ リ ー製品は鉛フ リ ー ・ ピー ク リ フ ロ ー温度において MSL 分類に対応 し 、 こ の仕様は IPC/JEDEC J STD-020 の鉛フ リ ー要件 と 同等か上回る も のです。 3. 湿度感受性レベル (MSL) については ISL9110 ま たは ISL9112 のデバ イ ス情報ページ を参照 し て く だ さ い。 MSL の詳細につ いては Technical Brief 「Guidelines for Handling and Processing Moisture Sensitive Surface Mount Devices (TB363)」 を参照 し て く だ さ い。 4. ISL9110 の固定出力電圧品お よ び ISL9112 は、 1.9V か ら 5.0V の範囲であれば出力電圧を 100mV 単位で注文可能です。 3 FN7649.0 2011 年 6 月 16 日 ISL9110, ISL9112 目次 絶対最大定格 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 温度情報 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 推奨動作条件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 アナログ仕様 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 I2C イ ン タ フ ェ ース タ イ ミ ング仕様 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 性能特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 機能の説明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 動作の概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 内部電源 と 電圧 リ フ ァ レ ン ス . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 イ ネーブル入力 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 ソ フ ト 放電 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 POR シーケ ン ス と ソ フ ト ス タ ー ト . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 過電流保護 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 短絡保護 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 ア ン ダーボルテージ ロ ッ ク アウ ト . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 PG ス テー タ ス出力 (ISL9110 のみ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 BAT ス テー タ ス出力 (ISL9110 のみ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 ウル ト ラ ソ ニ ッ ク モー ド (ISL9112 のみ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 サーマルシ ャ ッ ト ダウン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 外部同期 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 昇降圧変換 ト ポロ ジー . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 PWM 動作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 PFM 動作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 VIN が VOUT に近い状態での動作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 出力電圧の設定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 デジ タ ルスルーレー ト コ ン ト ロール (ISL9112 のみ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 レ ジ ス タ の設定 (ISL9112) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 I2C シ リ アルイ ン タ フ ェ ース (ISL9112) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 プ ロ ト コ ルの概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 ラ イ ト 動作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 リ ー ド 動作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 ア プ リ ケーシ ョ ン情報 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 外付け部品の選択 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 出力電圧のプ ログ ラ ミ ング、 出力電圧可変品 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 フ ィ ー ド フ ォ ワー ド コ ンデンサの選択 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 固定出力電圧品の FB ピ ン接続 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 イ ン ダ ク タ の選択 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 PVIN お よび VOUT の コ ンデンサの選択 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 ア プ リ ケーシ ョ ン例その 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 ア プ リ ケーシ ョ ン例その 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 ア プ リ ケーシ ョ ン例その 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 プ リ ン ト 基板の推奨レ イ アウ ト . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 TDFN パ ッ ケージのサーマルパ ッ ド のレ イ アウ ト ルール . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 サーマルパ ッ ド の一般的な設計要件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18 改訂履歴 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 製品 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 パ ッ ケージ寸法図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 4 FN7649.0 2011 年 6 月 16 日 ISL9110, ISL9112 絶対最大定格 温度情報 PVIN、 VIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . –0.3V to 6.5V LX1、 LX2 (備考 7). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .–0.3V ~ 6.5V FB (出力電圧可変品) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .–0.3V ~ 2.7V FB (固定出力電圧品) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .–0.3V ~ 6.5V GND, PGND . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .–0.3V ~ 0.3V その他のピ ン. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .–0.3V ~ 6.5V ESD 定格 人体モデル (JESD22-A114E にて試験) . . . . . . . . . . . . . . . 3kV 機械モデル (JESD22-A115-A にて試験) . . . . . . . . . . . . 250V ラ ッ チア ッ プ (JESD-78B、 ク ラ ス 2、 レベル A にて試験) . 100mA 熱抵抗 (代表値) θJA (°C/W) θJC (°C/W) 12 Ld TDFN パ ッ ケージ (備考 5, 6) 42 5.5 最大接合部温度 (プ ラ ス チ ッ ク パ ッ ケージ) . . . . . . . . . .+125°C 保存温度範囲 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . –65°C ~ +150°C 鉛フ リ ー ・ リ フ ロ ープ ロ フ ァ イ ル. . . . . . . 以下の URL を参照 http://www.intersil.com/pbfree/Pb-FreeReflow.asp 推奨動作条件 温度範囲 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . –40°C ~ +85°C 電源電圧範囲 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.8V ~ 5.5V 負荷電流範囲 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0A ~ 1.2A 注意 : 過度に長い期間にわた っ て最大定格点ま たは最大定格付近でモジ ュ ールを動作 さ せないで く だ さ い。 その よ う な動作条件 を課す と 製品の信頼性に影響が及ぶ恐れがあ る と と も に、 保証の対象 と はな ら ない可能性があ り ます。 備考 : 5. θJA はデバ イ スお よ び放熱パ ッ ド を放熱効率の高い試験基板に実装 し 自由大気中で測定 し た値です。詳 し く は Technical Brief 「Thermal Characterization of Packaged Semiconductor Devices (TB379)」 を参照 し て く だ さ い。 6. θJC の測定におけ る 「ケース温度」 位置は、 パ ッ ケージ下面の放熱パ ッ ド の中心です。 7. LX1 ピ ン と LX2 ピ ンは、 –1.5V に対 し て 100ns ま で、 +7V に対 し て 20ms ま で、 ス イ ッ チン グで生 じ る 過渡電圧に対 し て耐性 を有 し ます。 アナロ グ仕様 SYMBOL VVIN = VPVIN = VEN = 3.6V、 VOUT = 3.3V、 L1 = 2.2µH、 C1 = C2 = 10µF、 TA = +25°C。 太字の リ ミ ッ ト 値は動作温度範囲 –40°C から +85°C に対 し て適用 さ れます。 PARAMETER TEST CONDITIONS TYP MAX MIN (備考 8) (備考 9) (備考 8) UNITS POWER SUPPLY VIN VUVLO Input Voltage Range 1.8 VIN Undervoltage Lockout Threshold Rising Falling IVIN VIN Supply Current PFM mode, no external load on Vout (Note 10) ISD VIN Supply Current, Shutdown EN = GND, VIN = 3.6V 1.725 1.550 5.5 V 1.775 V 1.650 V 35 60 µA 0.05 1.0 µA OUTPUT VOLTAGE REGULATION VOUT Output Voltage Range Output Voltage Accuracy ISL9110IRTAZ, IOUT = 100mA 1.00 5.20 V ISL9112, IOUT = 100mA 1.90 5.00 V VIN = 3.7V, VOUT = 3.3V, IOUT = 0mA, PWM mode -2 +2 % VIN = 3.7V, VOUT = 3.3V, IOUT = 1mA, PFM mode -3 +4 % 0.81 V 1 µA VFB FB Pin Voltage Regulation For adjustable output version IFB FB Pin Bias Current For adjustable output version ΔVOUT / ΔVIN Line Regulation, PWM Mode IOUT = 500mA, VOUT = 3.3V, MODE = GND, VIN step from 2.3V to 5.5V ±0.005 mV/mV ΔVOUT / ΔIOUT Load Regulation, PWM Mode VIN = 3.7V, VOUT = 3.3V, MODE = GND, IOUT step from 0mA to 500mA ±0.005 mV/mA ΔVOUT / ΔVI Line Regulation, PFM Mode IOUT = 100mA, VOUT = 3.3V, MODE = VIN, VIN step from 2.3V to 5.5V ±12.5 mV/V ΔVOUT / ΔIOUT Load Regulation, PFM Mode VIN=3.7V, VOUT = 3.3V, MODE = VIN, IOUT step from 0mA to 100mA ±0.4 mV/mA VCLAMP Output Voltage Clamp Rising, VIN = 3.6V Output Voltage Clamp Hysteresis VIN = 3.6V 5 0.79 0.80 5.25 5.95 400 V mV FN7649.0 2011 年 6 月 16 日 ISL9110, ISL9112 アナロ グ仕様 VVIN = VPVIN = VEN = 3.6V、 VOUT = 3.3V、 L1 = 2.2µH、 C1 = C2 = 10µF、 TA = +25°C。 太字の リ ミ ッ ト 値は動作温度範囲 –40°C から +85°C に対 し て適用 さ れます。 (続き) SYMBOL PARAMETER TEST CONDITIONS TYP MAX MIN (備考 8) (備考 9) (備考 8) UNITS DC/DC SWITCHING SPECIFICATIONS fSW tONMIN Oscillator Frequency 2.25 Minimum On Time 2.50 2.75 80 MHz ns IPFETLEAK LX1 Pin Leakage Current -1 1 µA INFETLEAK LX2 Pin Leakage Current -1 1 µA SOFT-START and SOFT DISCHARGE tSS RDISCHG Soft-start Time VOUT Soft-Discharge ON-Resistance Time from when EN signal asserts to when output voltage ramp starts. 1 ms Time from when output voltage ramp starts to when output voltage reaches 95% of its nominal value with device operating in buck mode. VIN = 4V, VOUT = 3.3V, IO = 200mA 1 ms Time from when output voltage ramp starts to when output voltage reaches 95% of its nominal value with device operating in boost mode. VIN = 2V, VOUT = 3.3V, IO = 200mA 2 ms VIN = 3.6V, EN < VIL 120 Ω VIN = 3.6V, IO = 200mA 0.12 0.17 Ω VIN = 2.5V, IO = 200mA 0.15 0.23 Ω VIN = 3.6V, IO = 200mA 0.10 0.15 Ω VIN = 2.5V, IO = 200mA 0.13 0.23 Ω 2.4 2.8 A POWER MOSFET RDSON_P RDSON_N IPK_LMT P-Channel MOSFET ON-Resistance N-Channel MOSFET ON-Resistance P-Channel MOSFET Peak Current Limit VIN = 3.6V 2.0 PFM/PWM TRANSITION Load Current Threshold, PFM to PWM VIN = 3.6V, VOUT = 3.3V 200 mA Load Current Threshold, PWM to PFM VIN = 3.6V, VOUT = 3.3V 75 mA External Synchronization Frequency Range 2.75 3.25 MHz Thermal Shutdown 155 °C Thermal Shutdown Hysteresis 30 °C BATTERY MONITOR AND POWER GOOD COMPARATORS VTBMON Battery Monitor Voltage Threshold VHBMON Battery Monitor Voltage Hysteresis 100 mV Battery Monitor Debounce Time 25 µs PG Delay Time (Rising) 1 ms PG Delay Time (Falling) 20 µs tBMON 1.85 2.0 2.15 Minimum Supply Voltage for Valid PG Signal EN = VIN PGRNGLR PG Range - Lower (Rising) Percentage of programmed voltage 90 % PGRNGLF PG Range - Lower (Falling) Percentage of programmed voltage 87 % PGRNGUR PG Range - Upper (Rising) Percentage of programmed voltage 112 % PGRNGUF PG Range - Upper (Falling) Percentage of programmed voltage 110 % Compliance Voltage - PG, BAT VIN = 3.6V, ISINK = 1mA 6 1.2 V V 0.3 V FN7649.0 2011 年 6 月 16 日 ISL9110, ISL9112 アナロ グ仕様 VVIN = VPVIN = VEN = 3.6V、 VOUT = 3.3V、 L1 = 2.2µH、 C1 = C2 = 10µF、 TA = +25°C。 太字の リ ミ ッ ト 値は動作温度範囲 –40°C から +85°C に対 し て適用 さ れます。 (続き) SYMBOL PARAMETER TEST CONDITIONS TYP MAX MIN (備考 8) (備考 9) (備考 8) UNITS 0.05 µA LOGIC INPUTS ILEAK Input Leakage VIH Input HIGH Voltage VIL Input LOW Voltage 1.4 V 0.4 I2C イ ン タ フ ェ ース タ イ ミ ン グ仕様 SYMBOL 1 V 特記のない限 り SDL ピ ンおよび SDA ピ ンが対象。 PARAMETER TEST CONDITIONS MIN (備考 8) TYP MAX (備考 9) (備考 8) UNITS Cpin Pin Capacitance (Note 11) 15 pF fSCL SCL Frequency (Note 11) 400 kHz tsp Pulse Width Suppression Time at SDA and SCL Inputs Any pulse narrower than the max spec is suppressed (Note 11) 50 ns tAA SCL Falling Edge to SDA Output Data Valid SCL falling edge crossing VIL, until SDA exits the VIL to VIH window (Note 11) 900 ns tBUF Time the Bus Must be Free Before the Start of a New Transmission SDA crossing VIH during a STOP condition, to SDA crossing VIH during the following START condition (Note 11) 1300 ns tLOW Clock LOW Time Measured at the VIL crossings (Note 11) 1300 ns tHIGH Clock HIGH Time Measured at the VIH crossings (Note 11) 600 ns tSU:STA START Condition Set-up Time SCL rising edge to SDA falling edge; both crossing VIH (Note 11) 600 ns tHD:STA START Condition Hold Time From SDA falling edge crossing VIL to SCL falling edge crossing VIH (Note 11) 600 ns tSU:DAT Input Data Set-up Time From SDA exiting the VIL to VIH window, to SCL rising edge crossing VIL (Note 11) 100 ns tHD:DAT Input Data Hold Time From SCL rising edge crossing VIH to SDA entering the VIL to VIH window (Note 11) 0 ns tSU:STO STOP Condition Set-up Time From SCL rising edge crossing VIH, to SDA rising edge crossing VIL (Note 11) 600 ns tHD:STO STOP Condition Hold Time for Read, or Volatile Only Write From SDA rising edge to SCL falling edge; both crossing VIH (Note 11) 1300 ns tDH Output Data Hold Time From SCL falling edge crossing VIL, until SDA enters the VIL to VIH window (Note 11) 0 ns tR SDA and SCL Rise Time From VIL to VIH (Note 11) 20 + 0.1 x Cb 250 ns tF SDA and SCL Fall Time From VIH to VIL (Note 11) 20 + 0.1 x Cb 250 ns Cb Capacitive Loading of SDA or SCL Total on-chip and off-chip (Note 11) 10 400 pF Rpu SDA and SCL Bus Pull-up Resistor Off-chip Maximum is determined by tR and tF For Cb = 400pF, max is about 2kΩ~2.5kΩ For Cb = 40pF, max is about 15kΩ~20kΩ (Note 11) 1 kΩ 備考 : 8. MIN 値お よ び MAX 値は、 特記のない限 り +25°C にて全数試験を行っ てい ます。 温度に対す る リ ミ ッ ト 値は特性評価にて得 てお り 、 出荷時試験は実施 し てい ません。 9. 代表値は、 TA = +25°C、 VIN = 3.6V です。 10. 無負荷時電流は出力が ス イ ッ チン グ し ていない状態で測定 し てい ます。 11. ISL9112 のみ。 リ ミ ッ ト 値は特性評価にて得てお り 、 出荷時試験は実施 し てい ません。 7 FN7649.0 2011 年 6 月 16 日 ISL9110, ISL9112 性能特性 100 100 VIN = 4V VIN = 3V VIN = 4.5V 90 85 VIN = 2V 80 75 VIN = 5V 90 VIN = 5V VIN = 4V 85 VIN = 2V 80 VIN = 3V VIN = 2.5V 75 VIN = 2.5V VOUT = 2.0V 70 0.01 VIN = 4.5V 95 EFFICIENCY (%) EFFICIENCY (%) 95 0.05 0.25 VOUT = 3.3V 70 0.01 1.25 0.05 図 3. 効率 vs 出力電流、 VOUT = 2V 100 2.5 VOUT = 2V 2.0 VIN = 4.5V 85 IOUT (A) EFFICIENCY (%) 95 90 VIN = 2V 80 VIN = 2.5V VOUT = 4.0V 70 0.01 0.05 0.25 VOUT = 3.3V 1.5 1.0 VOUT = 5V VIN = 3V 0.5 75 0.0 1.5 1.25 2.0 2.5 図 5. 効率 vs 出力電流、 VOUT = 4V 4.0 4.5 5.0 5.5 60 QUIESCENT CURRENT (µA) QUIESCENT CURRENT (mA) 3.5 図 6. 最大出力電流 vs 入力電圧 9 8 +85°C +25°C 6 5 3.0 VIN (V) IOUT (A) 7 1.25 図 4. 効率 vs 出力電流、 VOUT = 3.3V VIN = 4V VIN = 5V 0.25 IOUT (A) IOUT (A) 0°C -40°C VOUT = 3.3V 4 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 VIN (V) 図 7. PWM モー ド 非動作時電流、 VOUT = 3.3V、 無負荷 8 5.5 55 50 +85°C +25°C 45 40 35 0°C -40°C VOUT = 3.3V 30 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 VIN (V) 図 8. PFM モー ド 非動作時電流、 VOUT = 3.3V、 無負荷 FN7649.0 2011 年 6 月 16 日 ISL9110, ISL9112 性能特性 (続き) VIN = 4.5V → 2.5V VOUT = 3.3V IOUT = 500mA LX1 5V/DIV VIN = 2.5V → 4.5V VOUT = 3.3V IOUT = 500mA LX1 5V/DIV LX2 5V/DIV LX2 5V/DIV VOUT 50mV/DIV VOUT 50mV/DIV INDUCTOR CURRENT 0.5A/DIV INDUCTOR CURRENT 0.5A/DIV 400µs/DIV 400µs/DIV 図 9. 降圧か ら 昇圧への遷移 図 10. 昇圧か ら 降圧への遷移 LX1 2V/DIV VOUT 50mV/DIV LX2 2V/DIV VIN 2V/DIV VOUT 50mV/DIV INDUCTOR CURRENT 0.5A/DIV VIN = 4.5V → 2.5V → 4.5V VOUT = 3.3V IOUT = 400mA VIN = 3.6V VOUT = 3.3V IOUT = 0.6A 50µs/DIV 400ns/DIV 図 11. VIN が VOUT に近い場合の動作 図 12. 入力変動応答 LX1 5V/DIV LX1 5V/DIV LX2 5V/DIV LX2 5V/DIV VOUT 0.1V/DIV VOUT 0.1V/DIV INDUCTOR CURRENT 0.5A/DIV VIN = 2V VOUT = 3.3V IOUT = 0A TO 0.4A 100µs/DIV 図 13. 負荷変動応答 9 INDUCTOR CURRENT 0.5A/DIV VIN = 3.6V VOUT = 3.3V IOUT = 0A TO 1A 100µs/DIV 図 14. 負荷変動応答 FN7649.0 2011 年 6 月 16 日 ISL9110, ISL9112 性能特性 (続き) LX1 2V/DIV LX1 5V/DIV LX2 2V/DIV LX2 5V/DIV VOUT 10mV/DIV VOUT 10mV/DIV INDUCTOR CURRENT 0.5A/DIV VIN = 2.5V VOUT = 3.3V IOUT = 500mA INDUCTOR CURRENT 0.5A/DIV VIN = 4.5V VOUT = 3.3V IOUT = 1A 400ns/DIV 400ns/DIV 図 15. ス イ ッ チ ン グ波形、 昇圧モー ド 図 16. ス イ ッ チ ン グ波形、 降圧モー ド 0.25 0.25 0.20 +40°C 0.15 RDS(ON) (Ω) RDS(ON) (Ω) 0.20 +85°C 0.10 0.00 1.5 2.0 2.5 +85°C 0.15 0.10 -40°C 0°C -40°C 0.05 +40°C 0.05 0°C 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 0.00 1.5 5.5 2.0 2.5 VIN (V) 0.805 3.285 VOUT (V) VREF (V) 3.290 0.800 NO LOAD (PFM) 3.275 0.790 -40 I = 0.4A (PWM) 3.270 OUT 1.5 2.5 40 60 TEMPERATURE (°C) 図 19. VREF vs 温度、 TA = –40°C TO +85°C 10 4.5 5.0 5.5 80 100 IOUT = 0.1A (PFM) 3.280 0.795 20 4.0 図 18. P チ ャ ネル FET RDS(ON) vs 入力電圧 0.810 0 3.5 VIN (V) 図 17. N チ ャ ネル RDS(ON) vs 入力電圧 -20 3.0 IOUT = 0.8A (PWM) IOUT = 1.2A (PWM) 3.5 4.5 5.5 VIN (V) 図 20. 出力電圧 vs 入力電圧 (VOUT = 3.3V) FN7649.0 2011 年 6 月 16 日 ISL9110, ISL9112 性能特性 (続き) LX1 2V/DIV VIN = 4V VOUT = 3.3V IOUT = 200mA VIN = 2V VOUT = 3.3V IOUT = 200mA LX1 2V/DIV LX2 2V/DIV LX2 2V/DIV VOUT 2V/DIV VOUT 2V/DIV EN 2V/DIV EN 2V/DIV 400µs/DIV 400µs/DIV 図 21. ソ フ ト ス タ ー ト 、 VIN = 4V、 VOUT = 3.3V 図 22. ソ フ ト ス タ ー ト 、 VIN = 2V、 VOUT = 3.3V 3.315 3.310 3.310 3.305 LOAD CURRENT FALLING 3.300 VOUT (V) VOUT (V) 3.305 3.300 3.295 3.285 3.285 3.280 0.0 LOAD CURRENT RISING 3.290 LOAD CURRENT RISING 3.290 3.295 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 LOAD CURRENT FALLING 3.280 0.0 0.1 0.2 IOUT (mA) 0.3 0.4 0.5 IOUT (mA) 図 23. 出力電圧 vs 負荷電流 (VIN = 2.5V、 VOUT = 3.3V、 自動 PFM/PWM モー ド ) VIN = 3.7V VOUT = 3.3V 図 24. 出力電圧 vs 負荷電流 (VIN = 4.5V、 VOUT = 3.3V、 自動 PFM/PWM モー ド ) SCL 2V/DIV SDA 2V/DIV EN 1V/DIV VOUT 1V/DIV VOUT 200mV/DIV 4ms/DIV 図 25. 出力 ソ フ ト 放電 11 VIN = 5V VOUT = 3.0V → 4.0V → 3.0V SLEWRATE = 0b111 1ms/DIV 図 26. デジ タ ルスルー レ ー ト 動作 (ISL9112) FN7649.0 2011 年 6 月 16 日 ISL9110, ISL9112 機能の説明 の ス ルーレー ト は低下 し ます。 こ の よ う な動作に よ っ て 出力電圧の ス ルーレー ト が抑え ら れ ます。 動作の概要 2 ペー ジ の 「内部 ブ ロ ッ ク 図」 を 参照 し て く だ さ い。 ISL9110 お よ び ISL9112 は、 PWM コ ン ト ロ ー ラ 、 ス イ ッ チ、 電圧 リ フ ァ レ ン ス、 保護回路、 お よ び制御入力な ど、 必要なすべて の機能 を 内蔵 し た昇降圧 ス イ ッ チ ン グ レ ギ ュ レー タ デバ イ ス です。 安定 し た出力電圧を維持す る ために、 入力電圧の変化や 外部負荷の動的な変動に応 じ て、 PWM コ ン ト ロ ー ラ に よ っ て降圧モー ド と 昇圧モー ド の切 り 替え が自動的に 行われ ます。 ISL9110 の 7 ピ ン と 8 ピ ンには出力パ ワーグ ッ ド お よ び 入力パ ワ ー グ ッ ド のオープ ン ド レ イ ン ス テー タ ス 出力 が割 り 当て ら れてい ます。ISL9112 では こ れ ら ピ ンは I2C イ ン タ フ ェース と し て割 り 当て ら れ、 出力電圧のプ ロ グ ラ ミ ン グのほか、 ウ ル ト ラ ソ ニ ッ ク モー ド お よ びス ルー レー ト 制限の各制御ビ ッ ト を ア ク セ ス可能です。 内部電源 と 電圧 リ フ ァ レ ン ス 2 ページの「内部ブ ロ ッ ク 図」か ら 、ISL9110 および ISL9112 は 2 本の電源入力ピ ン を備え てい る こ と がわか り ます。 PVIN ピ ンは DC/DC コ ンバータ の入力電源であ り 、 VIN ピ ンは安定的な VREF を生成する電源 と し て使われます。 大 き な ス イ ッ チン グ電流で発生 し 得 る グ ラ ン ド シ フ ト に 起因 し た問題を回避す る ために、 それぞれ独立 し た グ ラ ン ド ピ ン (GND と PGND) が割 り 当て ら れています。 イ ネーブル入力 デバ イ ス はマ ス タ ー イ ネーブルピ ン EN に よ っ て イ ネー ブルにな り ま す。 EN に Low を与え る と パ ワ ーダ ウ ン モー ド に移行 し 、 入力お よ び出力のパ ワーグ ッ ド 検出を 含むデバ イ ス の内部機能のほ と ん ど がデ ィ ス エーブル さ れます。 ソ フ ト 放電 EN ピ ンに Low を与え てデバ イ ス をデ ィ ス エーブルにす る と 、 VOUT と GND と の間に接続 さ れてい る 内蔵抵抗 が有効にな り ます。 内蔵抵抗の代表値は 120Ω です。 POR シーケン ス と ソ フ ト ス タ ー ト EN ピ ン に High を与え る と デバ イ ス はパ ワ ーア ッ プ し ま す。 ス タ ー ト ア ッ プシーケ ン ス は複数の イ ベン ト で構成 さ れます。 まず、 内蔵の電圧 リ フ ァ レ ン ス がパ ワ ーア ッ プ し 、 安定 し た状態にな り ます。 続いて、 デバ イ ス は動 作を開始 し ます。 EN ピ ンに High を与え てか ら ス イ ッ チ ン グ レ ギ ュ レー タ の ソ フ ト ス タ ー ト が始ま る ま で、 お よ そ 1ms の時間がかか り ます。 ソ フ ト ス タ ー ト は出力の電圧オーバーシ ュ ー ト お よ び 入力の突入電流を緩和す る 機能です。 ソ フ ト ス タ ー ト 中 に リ フ ァ レ ン ス電圧が上昇す る こ と で VOUT 電圧が上昇 し ます。出力電圧が目標出力電圧 よ り も お よ そ 20%以下 の と き ス イ ッ チ ン グ周波数は公称 ス イ ッ チ ン グ 周波数 よ り も 低 く な る ため、 結果 と し てデ ュ ーテ ィ サ イ ク ルが 小 さ く な り 、 入力の突入電流が抑制 さ れ ます。 出力電圧 が目標電圧の 20%を超え る と ス イ ッ チ ン グ周波数は公 称周波数に上が り ます。 目標 と な る 出力電圧が入力電圧 よ り も 高い場合は、 ソ フ ト ス タ ー ト シー ケ ン ス 中に降圧モー ド か ら 昇圧モー ド への切 り 替えが発生 し ます。 こ の切 り 替えが起 こ る と リ フ ァ レ ン ス電圧の上昇率が下が り 、 結果 と し て出力電圧 12 VOUT の上昇時間は動作条件 ご と に異な り ま す。 昇圧 モー ド に移行す る ソ フ ト ス タ ー ト は降圧モー ド での ソ フ ト ス タ ー ト よ り も 長い時間を要 し ます。 降圧モー ド へ の ソ フ ト ス タ ー ト 時間は代表値で 2ms です。 一方、 昇圧 モー ド に移行す る ソ フ ト ス タ ー ト 時間は代表値で 3ms で す。 負荷電流が大 き い場合、 こ れ ら の ソ フ ト ス タ ー ト 時 間の代表値はいずれ も 長 く な り ます。 過電流保護 P チャ ネル MOSFET の電流が 16 ス イ ッ チン グサ イ ク ルに わた っ て連続 し て電流 リ ミ ッ ト に達 し た こ と が検出 さ れ る と 、内部保護回路が ト リ ガーさ れ、およ そ 20ms にわたっ て ス イ ッ チン グ動作を停止し ます。 次に、 デバイ スは ソ フ ト ス ター ト サ イ ク ルを実行し ます。出力過電流状態が ソ フ ト ス ター ト サ イ ク ル後 も 解消 さ れない場合、 連続し た 16 ス イ ッ チン グサ イ ク ルにわた っ て ピー ク 電流ス レ ッ シ ョ ル ド を超えてい る か再度検出を行います。出力過電流状態 が続 く かぎ り こ れ ら一連の処理が繰 り 返さ れます。 こ の挙 動を 「hiccup」 モー ド と 呼びます。 短絡保護 ISL9110 と ISL9112 は帰還電圧を モニ タ ー し て短絡保護 を行い ます。 帰還電圧が決め ら れた ス レ ッ シ ョ ル ド を下 回 る と 、 デバ イ ス を損傷か ら 防 ぐ ために、 PWM 発振回 路の周波数を低下 さ せます。P チ ャ ネル MOSFET の ピー ク 電流 リ ミ ッ ト 検出機能は、 こ の状態において も 、 ア ク テ ィ ブの状態を保ち ます。 ア ン ダーボルテージ ロ ッ ク アウ ト ア ン ダーボルテージ ロ ッ ク ア ウ ト (UVLO) は、 適切な 動作を保証す る には電源電圧が低すぎ る 場合に、 デバ イ ス の異常動作を防止す る 機能です。VIN 電圧が UVLO ス レ ッ シ ョ ル ド を下回 る と 、 レ ギ ュ レー タ はデ ィ ス エーブ ル さ れ ます。 PG ステー タ ス出力 (ISL9110 のみ) ISL9110 はオープ ン ド レ イ ンのパ ワ ーグ ッ ド 出力を備え てい ます。内蔵 ウ ィ ン ド ウ コ ンパ レー タ を使っ て、VOUT が目標出力電圧 よ り も 高すぎ る 状態、 あ る いは低すぎ る 状態を検出 し ま す。 セ ン ス し た VOUT 電圧が 「パ ワ ー グ ッ ド 」 ウ ィ ン ド ウ の範囲内にない と き 、PG 出力は Low に駆動 さ れ ます。 VOUT 電圧が 「パ ワ ーグ ッ ド 」 ウ ィ ン ド ウ 範囲内にあ る と き は、 PG ピ ンはハ イ イ ン ピーダ ン ス状態にな り ます。 PG 検出回路は FB ピ ンの電圧を モニ タ ー し てパ ワーグ ッ ド 状態を検出 し ます。 上側 PG ス レ ッ シ ョ ル ド お よ び下 側 PG ス レ ッ シ ョ ル ド には ヒ ス テ リ シ ス が設け ら れてお り 、 PG 出力の発振を防止 し てい ます。 BAT ステー タ ス出力 (ISL9110 のみ) ISL9110 はオープ ン ド レ イ ンの入力パ ワーグ ッ ド ス テー タ ス出力を備え てい ます。 BAT ス テー タ ス ピ ンは、 VIN が VTBMON ス レ ッ シ ョ ル ド を 上回 る と Low に な り 、 VBAT が VTBMON ス レ ッ シ ョ ル ド を下回 る と ハ イ イ ン ピーダ ン ス にな り ます。 VTBMON ス レ ッ シ ョ ル ド には ヒ ス テ リ シ ス が設け ら れていて、 BAT 出力の発振を防止 し てい ます。 FN7649.0 2011 年 6 月 16 日 ISL9110, ISL9112 ウル ト ラ ソ ニ ッ ク モー ド (ISL9112 のみ) ISL9112 の ウル ト ラ ソ ニ ッ ク モー ド を有効にする には、I2C を介し て、 コ ン ト ロールレ ジ ス タ内の ULTRA ビ ッ ト を 1 にセ ッ ト し ます。 ウ ル ト ラ ソ ニ ッ ク モー ド では PFM ス イ ッ チン グ周波数 は可聴周波数範囲 よ り も 十分高い周波数に強制的に設 定 さ れます。 ウ ル ト ラ ソ ニ ッ ク モー ド は PFM モー ド 動作にのみ適用 さ れます。ULTRA ビ ッ ト を 1 にセ ッ ト す る と 、PFM モー ド の ス イ ッ チ ン グ周波数は可聴周波数範囲 よ り も 十分 高い周波数に設定 さ れ ます (fSW の代表値 60kHz)。 ただ し 、 こ の動作モー ド では軽負荷時の効率は低下 し ます。 サーマルシ ャ ッ ト ダウン チ ッ プ温度が +155°C (代表値) を超え る と 、 内蔵の過温 度保護機能に よ っ て ISL9110 お よ び ISL9112 は保護 さ れ、 レ ギ ュ レ ー タ は完全にシ ャ ッ ト ダ ウ ン状態にな り ま す。 サーマル シ ャ ッ ト ダ ウ ン モー ド で も チ ッ プ温度は継続 的にモニ タ ー さ れ、 +125°C (代表値) を下回 る と デバ イ ス は通常動作に戻 り ます。 サーマルシ ャ ッ ト ダ ウ ンか ら 復帰し た と き、ISL9110 およ び ISL9112 は ソ フ ト ス ター ト シーケ ン ス を実行し ます。 外部同期 ISL9110 お よ び ISL9112 は外部同期機能を備え てい ます。 周 波 数 が 2.75MHz か ら 3.25MHz の ク ロ ッ ク 信 号 を EN/SYNC 入力に与え る と 、ISL9110 お よ び ISL9112 は外 部 ク ロ ッ ク に強制的に同期 し て動作 し ま す。 EN/SYNC 入力は標準の ロ ジ ッ ク レベルに対応 し てい ます。 昇降圧変換 ト ポロ ジー ISL9110 お よ び ISL9112 は降圧モー ド ま たは昇圧モー ド のいずれかで動作 し ます。 VIN が VOUT に近い と き 、 安 定な出力電圧が得 ら れ る よ う に、 降圧モー ド と 昇圧モー ド と の間を必要に応 じ て切 り 替わ り ます。 L1 LX1 LX2 4 2 SWITCH A PVIN SWITCH D 5 1 SWITCH B VOUT SWITCH C 図 27. 昇降圧 ト ポ ロ ジー 内蔵 ス イ ッ チ と 外付け イ ン ダ ク タ 部分 を 単純化 し た回 路を図 27 に示 し ます。 PWM 動作 降圧 PWM モー ド では、 ス イ ッ チ D は常にオ ンの状態に な り 、 ス イ ッ チ C は常にオ フ の状態にな り ま す。 こ の モー ド の と き 、ス イ ッ チ A と ス イ ッ チ B は同期降圧 コ ン バー タ と し て動作 し ます。 昇圧 PWM モー ド では、 ス イ ッ チ A は常にオ ンの状態に な り 、 ス イ ッ チ B は常にオ フ の状態にな り ま す。 こ の モー ド の と き 、ス イ ッ チ C と ス イ ッ チ D は同期昇圧 コ ン バー タ と し て動作 し ます。 13 PFM 動作 降圧モー ド 時の PFM 動作では、 ス イ ッ チ D は常にオ ン の状態にな り 、 ス イ ッ チ C は常にオ フ の状態にな り ま す。 PFM 動作中は ス イ ッ チ A と ス イ ッ チ B はの不連続 モー ド で動作 し ます。 昇圧モー ド 時の PFM 動作では、 イ ン ダ ク タ 電流を上昇 さ せ る ために ス イ ッ チ A と ス イ ッ チ C がオ ン にな り ま す。 イ ン ダ ク タ 電流が決め ら れた ス レ ッ シ ョ ル ド に達す る と 、 ス イ ッ チ A と ス イ ッ チ C はオ フ にな り 、 続いて、 ス イ ッ チ B と ス イ ッ チ D がオ ンにな り ます。ス イ ッ チ B と ス イ ッ チ D がオ ンにな る こ と で、 イ ン ダ ク タ 電流の低 下に伴っ て出力電圧は上昇 し ます。 ほ と んど動作条件で、 複数の PFM パルスによ って出力コ ンデンサが充電されます。VOUT が PFM ヒ ス テ リ シ ス コ ン ト ローラ の上側ス レ ッ シ ョ ル ド に到達する まで、 これらパ ルスは連続し て出力されます。 続いて ス イ ッ チング動作は 停止し、VOUT が PFM ヒ ス テ リ シ ス コ ン ト ローラ の下側ス レ ッ シ ョ ル ド に達する まで、 停止し た状態を続けます。 VIN が VOUT に近い状態での動作 出力電圧が入力電圧に近い場合、ISL9110 お よ び ISL9112 は、 安定 し た出力電圧を維持す る ために、 必要に応 じ て 昇圧モー ド と 降圧モー ド と を 速やかかつ ス ム ーズ に切 り 替え なが ら 動作 し ます。 こ の よ う な動作に よ っ て優れ た効率が実現 さ れ る と と も に、 出力電圧の低 リ ッ プルが 維持 さ れます。 出力電圧の設定 ISL9110 には固定電圧出力品 と 出力電圧可変品 と が提供 さ れてい ます。 固定電圧出力品を使用す る 場合は VOUT ピ ン を FB ピ ンに直接接続 し ます。 出力電圧可変品 (ISL9110IRTAZ) を使用す る 場合は外付 け の分圧抵抗 を 使 っ て出力電圧 を 設定 し な ければな り ま せん。 FB ピ ン の入力 リ ー ク 電流は き わめて小 さ いた め、 FB ピ ン に接続す る 分圧抵抗には高抵抗 (た と えば R1 = 1MΩ お よ び R2 = 324kΩ) が使え ます。 ISL9112 は固定電圧出力品のみが提供 さ れ ます。 出力電 圧は工場設定 さ れてい ますが、 I2C イ ン タ フ ェース を介 し て変更可能です。 ISL9112 の VOUT 電圧のプ ロ グ ラ ミ ン グ に つ い て は、 13 ペ ー ジ の 「レ ジ ス タ の 設 定 (ISL9112)」 を参照 し て く だ さ い。 デジ タルスルーレー ト コ ン ト ロール (ISL9112 のみ) I2C イ ン タ フ ェ ース を介 し て電圧を変更す る と き に、 変 更前電圧か ら 変更後電圧への電圧変化 レ ー ト を プ ロ グ ラ ミ ン グす る こ と がで き ます。 デジ タ ルス ルーレー ト 機能はデフ ォ ル ト ではデ ィ ス エー ブル さ れてい ます。 デジ タ ル ス ルーレー ト 機能を有効に する には、 ISL9112 に I2C コ マン ド を送信し、 SLEWRATE ビ ッ ト フ ィ ール ド の値を 0b000 以外に変更し ます。 デジ タ ルスルーレー ト 設定の詳細を表 3 に示し ます。 レ ジス タ の設定 (ISL9112) ISL9112 は 2 個の I2C コ ン ト ロールレ ジ ス タ を内蔵し てお り 、 出力電圧、 動作モー ド 、 および、 デジ タ ルスルーレー ト を設定で き ます。こ れ ら レ ジ ス タ は ISL9112 が イ ネーブ ルの状態の と き は任意の タ イ ミ ン グで リ ー ド お よ び ラ イ ト が可能です。 ISL9112 がデ ィ ス エーブル (EN = Low) 時 は、I2C イ ン タ フ ェース を介し たア ク セ スはサポー ト し て いません。 FN7649.0 2011 年 6 月 16 日 ISL9110, ISL9112 表 2. DCDOUT[4:0] の設定値 と 出力電圧の関係 (続き) 表 1. レ ジ ス タ ア ド レ ス 0x00 : 電圧 コ ン ト ロール ビッ ト 名称 タ イプ 初期値 4:0 DCDOUT R/W 5 6 7 ULTRA 00000 VOUT programming. See Table 2. R/W Reserved R/W I2CEN 説明 R/W 0 Ultrasonic mode select. Not applicable in forced PWM mode: 0: Ultrasonic feature disabled 1: Ultrasonic feature enabled 0 0 I2C programming enable bit: 0: Device ignores I2C command, and uses last programmed DCDOUT and ULTRA settings; or if no I2C communication has occurred since POR, the factory programmed default DCDOUT and ULTRA settings are used. 1: Device uses the I2C programmed DCDOUT and ULTRA settings. ビ ッ ト DCDOUT[4:0] に よ っ て式 1 お よ び表 2 に示す よ う に出力電圧を設定 し ます。 ISL9112 の出力電圧範囲は 1.9V か ら 5.0V です。 (式 . 1) V OUT = 1.9V + ( n • 0.1V ),、where 31 31 こ こ でnn==00toから ホ ス ト 側 ソ フ ト ウ ェ ア の誤動作に よ っ て出力電圧が意 図せずに変更 さ れない よ う 、 安全機能が搭載 さ れてい ま す。 ISL9112 に I2C コ マ ン ド を有効 と 認識 さ せ る には、 電圧 コ ン ト ロ ールレ ジ ス タ の MSB (I2CEN ビ ッ ト 、 表 1 参照) を 「1」 にセ ッ ト し なければな り ません。 こ の ビ ッ ト が 「0」 の と き は I2C コ マ ン ド は無視 さ れ、 出力電圧 お よ び動作モー ド は工場設定のデ フ ォ ル ト 値に戻 り ま す (ISL9112IRTNZ では 3.3V、ISL9112IRT7Z では 5.0V)。 DCDOUT[4:0] 出力電圧 (V) 0b10011 3.8 0b10100 3.9 0b10101 4.0 0b10110 4.1 0b10111 4.2 0b11000 4.3 0b11001 4.4 0b11010 4.5 0b11011 4.6 0b11100 4.7 0b11101 4.8 0b11110 4.9 0b11111 5.0 表 3. レ ジ ス タ ア ド レ ス 0x01 : スルーレー ト コ ン ト ロール ビッ ト 名称 タ イプ 初期値 2:0 SLEWRATE R/W 000 7:3 Reserved R/W 00000 表 2. DCDOUT[4:0] の設定値 と 出力電圧の関係 DCDOUT[4:0] 出力電圧 (V) 0b00000 1.9 0b00001 2.0 0b00010 2.1 0b00011 2.2 0b00100 2.3 0b00101 2.4 0b00110 2.5 0b00111 2.6 0b01000 2.7 0b01001 2.8 0b01010 2.9 0b01011 3.0 0b01100 3.1 0b01101 3.2 0b01110 3.3 0b01111 3.4 0b10000 3.5 0b10001 3.6 0b10010 3.7 14 説明 Slew rate control (typ), expressed as µs per LSB change in DCDOUT value: 0b000 = 0µs/ΔLSB 0b001 = 1.5µs/ΔLSB 0b010 = 3.1µs/ΔLSB 0b011 = 6.3µs/ΔLSB 0b100 = 12.5µs/ΔLSB 0b101 = 25µs/ΔLSB 0b110 = 50µs/ΔLSB 0b111 = 100µ /ΔLSB I2C シ リ アルイ ン タ フ ェ ース (ISL9112) ISL9112 は双方向のバ ス指向型プ ロ ト コ ルを サポー ト し てい ます。 プ ロ ト コ ルでは、 バ ス上にデー タ を送出す る すべてのデバ イ ス を ト ラ ン ス ミ ッ タ と し て定義 し 、 受信 デバ イ ス を レ シーバ と し て定義 し てい ます。 デー タ 送信 を制御す る デバ イ ス はマ ス タ ーであ り 、 制御 さ れ る デバ イ ス は ス レーブです。 マ ス タ ーは常にデー タ 転送を開始 し 、 送信動作お よ び受信動作の両方に対 し て ク ロ ッ ク を 与え ます。 ゆえに、 ISL9112 はすべてのアプ リ ケーシ ョ ン において ス レーブデバ イ ス と し て動作 し ます。 I2C イ ン タ フ ェ ース を介 し たすべての通信ではデー タ の 各バ イ ト の MSB が先頭 と し て送出 さ れ ます。 プ ロ ト コルの概要 SDA ラ イ ン上のデー タ ス テー ト は SCL が Low 期間中に のみ変化が許 さ れてい ます。 SCL が High の間の SDA ス テー ト 変化は START 条件お よ び STOP 条件を示すため に予約 さ れてい ます (図 28 参照)。ISL9112 をパ ワーア ッ プす る と SDA ピ ンは入力モー ド にな り ます。 すべての I2C イ ン タ フ ェース動作は、 SCL の High 期間 に SDA が High か ら Low に遷移す る START 条件か ら 始 ま り ます。 ISL9112 は SDA 信号 と SCL 信号か ら START 条件の発生を連続的にモニ タ ー し 、 こ の条件が成立 し な FN7649.0 2011 年 6 月 16 日 ISL9110, ISL9112 い場合はいかな る コ マ ン ド に も 応答 し ません (図 28 参 照)。 START 条件は、 パ ワーア ッ プシーケ ン ス中、 お よ び EN 入力が Low の と き は無視 さ れ ます。 す。 各バ イ ト を受信す る と ISL9112 は ACK で応答 し ま す。ACK を受けたマ ス タ ーは STOP を送信 し て コ マ ン ド サ イ ク ルを終結 し ます。 すべての I2C イ ン タ フ ェース動作は、 SCL の High 期間 に SDA が Low か ら High に遷移す る STOP 条件で終了 し ます (図 28 参照)。 ラ イ ト 動作の終了に対応 し て STOP 条件が発行 さ れ る と 、 プ ロ グ ラ ム し た出力電圧が得 ら れ る よ う に、 必要に応 じ て ISL9112 の電圧帰還ループが再 構成 さ れます。 マ ス タ ーは ラ イ ト 動作を終結す る STOP 条件を送信す る 前に少な く と も 1個の フルデー タ バ イ ト と 対応す る ACK 信号を送信 し ておかなければな り ません。 デー タ バ イ ト の間で STOP 条件が発行 さ れた場合、 あ る いは 1 個の フ ルデー タ バ イ ト +ACK が送信 さ れ る 前に STOP 条件が発 行 さ れた場合、 ISL9112 は コ マ ン ド を無視 し 、 出力電圧 あ る いは他の設定は変更 さ れ ません。 ア ク ノ レ ッ ジ ACK はデー タ 転送が正 し く 行われた こ と を示す ソ フ ト ウ ェ ア上の表現です。 ト ラ ン ス ミ ッ タ は、 マ ス タ ーあ る いは ス レーブであ っ て も 、 8 ビ ッ ト を送信 し た あ と で SDA バ ス を解放 し ます。 レ シーバは 9 番目 の ク ロ ッ ク サ イ ク ルで SDA 信号を Low に引 き 込んで 8 ビ ッ ト 分のデー タ を受信 し た こ と を示 し ます (図 29 参 照)。 ISL9112 は、 START 条件 と 有効な識別バ イ ト を認識 し た あ と 、レ ジ ス タ ア ド レ ス バ イ ト を正 し く 受信す る と ACK で応答 し ます。 ま た、 ラ イ ト 動作の と き は、 デー タ バ イ ト を受信す る と ACK で応答 し ます。 マ ス タ ーは リ ー ド 動作の と き にデー タ バ イ ト を受信 し た ら ACK で応答 し なければな り ません。 有効な識別バ イ ト の上位 7 ビ ッ ト は ISL9112 の I2C ス レーブア ド レ ス に対応 し た 0b0011100 です。 識別バ イ ト の LSB は リ ー ド ま たは ラ イ ト を示すビ ッ ト です。 リ ー ド 動作の と き 「1」 、 ラ イ ト 動作の と き 「0」 を指定 し ます (表 4 を参照)。 表 4. 識別バイ ト の フ ォ ーマ ッ ト 0 0 1 1 1 (MSB) 0 0 R/W (LSB) ラ イ ト 動作 ラ イ ト 動作には、 START 条件、 有効な識別バ イ ト (ス レーブア ド レ ス +R/W ビ ッ ト が 0)、有効な レ ジ ス タ ア ド レ ス バ イ ト 、 デー タ バ イ ト 、 そ し て STOP 条件が必要で リ ー ド 動作 リ ー ド 動作を図 31 に示し ます。 4 バ イ ト で構成 さ れてい ます。 ホ ス ト は START 条件を生成し、 続いて識別バ イ ト を送信 し ま す (ス レーブア ド レ ス +R/W ビ ッ ト が 0) 。 ISL9112 は ACK で応答し ます。 次に、 ホ ス ト はレ ジ ス タ ア ド レ スバ イ ト を送信し、 ISL9112 は新たな ACK で応答 し ます。 さ ら に、 ホ ス ト は START 条件 を繰 り 返 し 発行す る か、 STOP 条件ののち START 条件を発行 し ます。 続いて、 ホ ス ト は識別バ イ ト (ス レーブア ド レ ス +R/W ビ ッ ト が 1) を送出 し ます。 ISL9112 は ACK で応答 し 、 要求 さ れた デー タ を出力す る 用意が整っ てい る こ と を知 ら せます。 続いて、ISL9112 はハ イ イ ン ピーダ ン ス だ っ た SDA ピ ン を駆動 し てデー タ バ イ ト を送信 し ます。 こ の間、 ホ ス ト はSCL ピ ン に ク ロ ッ ク パル ス を供給 し 続けなければな り ま せん。 デー タ バ イ ト の転送が完了す る と 、 ホ ス ト は NACK 条件に続いて STOP 条件を発行 し ます。以上で I2C リ ー ド 動作は完了 し ます。 ISL9112 がサポー ト し てい る レ ジ ス タ はア ド レ ス 0x00 の みです。 他のア ド レ ス に対す る リ ー ド はサポー ト さ れて お ら ず、 その よ う な リ ー ド 動作を試みてはな り ま せん。 同様に、 I2C ブ ロ ッ ク リ ー ド お よ び I2C ブ ロ ッ ク ラ イ ト も ISL9112 ではサポー ト さ れてい ません。 ISL9112 は 1 個の レ ジ ス タ のみ有す る ため、 ブ ロ ッ ク リ ー ド も ブ ロ ッ ク ラ イ ト も 必要ないか ら です。 SCL SDA START DATA STABLE DATA CHANGE DATA STABLE STOP 図 28. 有効なデー タ 変化、 START 条件、 STOP 条件 15 FN7649.0 2011 年 6 月 16 日 ISL9110, ISL9112 SCL FROM MASTER 1 8 9 SDA OUTPUT FROM TRANSMITTER HIGH IMPEDANCE HIGH IMPEDANCE SDA OUTPUT FROM RECEIVER START ACK 図 29. レ シーバか ら のア ク ノ レ ッ ジ応答 IS L 9 1 1 2 I 2 C W R IT E P R O T O C O L 1 1 1 0 0 I2C S L A V E 7 -B IT A D D R E S S 0 SYSTEM HOST A 0 0 R /W 0 0 0 0 0 0 A R E G IS T E R A D D R ES S = 0x00 DATA BYTE WARN 0 A P IS L 9 1 1 2 A – ACKNOW LEDGE N – NOT ACKNOW LEDGE S – START P – STOP DCDV1 (5 B IT S ) ULTRA 0 I2C_EN S 図 30. I2C レ ジ ス タ の ラ イ ト プ ロ ト コ ル ISL9112 I2 C READ PROTOCOL #1 S 0 0 1 1 1 0 0 0 0 A 0 0 0 0 0 0 0 A S 0 0 1 1 1 0 0 1 A DATA BYTE N SYSTEM HOST P I C SLAVE 7-BIT ADDRESS WARN REGISTER ADDRESS = 0x00 R/W ULTRA I C SLAVE 7-BIT ADDRESS 2 I2C_EN ISL9112 R/W 2 A – ACKNOWLEDGE N – NOT ACKNOWLEDGE S – START P – STOP DCDV1 (5 BITS) ISL9112 I2 C READ PROTOCOL #2 1 1 1 0 I2 C SLAVE 7-BIT ADDRESS 0 0 A 0 R/W 0 0 0 0 0 0 0 A REGISTER ADDRESS = 0x00 P S 0 0 1 1 1 0 I2 C SLAVE 7-BIT ADDRESS 0 1 A R/W DATA BYTE WARN 0 ULTRA 0 I2C_EN S N P DCDV1 (5 BITS) 図 31. I2C レ ジ ス タ の リ ー ド プ ロ ト コ ル 16 FN7649.0 2011 年 6 月 16 日 ISL9110, ISL9112 固定出力電圧品の FB ピ ン接続 ISL9112 お よ び固定電圧品の ISL9110 の場合、 昇降圧 コ ンバー タ の構成に必要な外付け部品は、 イ ン ダ ク タ 、 入 力 コ ンデンサ、 お よ び出力 コ ンデンサの 3 個のみです。 ISL9110 の固定出力電圧品お よ び I2C で出力電圧を設定 す る ISL9112 は、 外付け抵抗や外付け コ ンデンサ を FB ピ ンに接続す る 必要はあ り ません。 図 33 に示す よ う に VOUT を FB ピ ンに単純に接続す る だけです。 V IN = 1.8V TO 5.5V ISL9110 の出力電圧可変品の場合、 出力電圧の設定用に さ ら に 3 個の外付け部品が必要です。 出力電圧の設定に 2 個の抵抗を使用 し 、 安定性お よ び応答性を高め る 小容 量 コ ンデンサ を 1 個使用 し ます。 C1 10µF C3 0.1µF I2 C BUS C3 0.1µF VIN MODE EN BAT PG 11 GND STATUS OUTPUTS 6 10 9 8 7 LX1 2 LX2 VOUT 1 VIN MODE EN SDA SCL FB 11 L1 2.2µH V OUT = 3.3V/1A C2 10µF 12 FB 図 33. ISL9110IRTNZ のア プ リ ケーシ ョ ン例 4 2 LX2 VOUT 1 PGND C1 10µF 4 ISL9110 5 PVIN 12 L1 2.2µH R1 1M C4 56pF R2 324k V OUT = 3.3V/1A C2 10µF 3 V IN = 1.8V TO 5.5V 6 10 9 8 7 LX1 GND オプシ ョ ンの入力電源フ ィ ル タ コ ンデン サ(図 32 の C3) は、内蔵電圧 リ フ ァ レ ン ス に電源を供給す る VIN ピ ンの ノ イ ズ抑制に効果が あ り ま す。 ほ と ん ど の ア プ リ ケ ー シ ョ ン では こ の コ ンデンサは必要あ り ません。 ISL9112 5 PVIN PGND 外付け部品の選択 3 ア プ リ ケーシ ョ ン情報 図 32. ISL9110IRTAZ のア プ リ ケーシ ョ ン例 出力電圧のプ ログ ラ ミ ング、 出力電圧可変品 イ ン ダ ク タ の選択 コ ア損失を抑え る と と も に効率を高め る ため、 高周波材 料 (た と えばフ ェ ラ イ ト ) を コ アに使用 し た イ ン ダ ク タ を 使用 し て く だ さ い。 イ ン ダ ク タ は飽和す る こ と な く ピー ク ス イ ッ チン グ電流を扱え なければな り ません。 飽和電流定格が 2.4A 以上の 10μH の イ ン ダ ク タ を推奨 し ます。 効率を高め る ために低 DCR の イ ン ダ ク タ を使用 し て く だ さ い。 放射 ノ イ ズ を で き る だけ抑え なければな ら ないアプ リ ケーシ ョ ン では、 ト ロ イ ダル イ ン ダ ク タ ま たはシール ド 付 き イ ン ダ ク タ を使用 し て く だ さ い。 ISL9110IRTAZ (出力電圧可変品) の出力電圧は外付け抵 抗で設定 し ます。 R1 と R2 の抵抗値を求め る には式 2 を用い ます。 R1 V OUT = 0.8V • ⎛ 1 + -------⎞ ⎝ R2⎠ (式 . 2) プ リ ン ト 基板の設計では帰還分圧抵抗の周辺に グ ラ ン ド のガー ド ト レース を設けて ノ イ ズ を抑え、 精度お よ び 安定性の向上を図っ て く だ さ い。 抵抗 R1 と R2 は FB ピ ン の近傍に配置 し て く だ さ い。 フ ィ ー ド フ ォ ワー ド コ ンデンサの選択 規定 ど お り の 負荷 レ ギ ュ レ ー シ ョ ン お よ び ラ イ ン レ ギ ュ レーシ ョ ン を得 る ために、 小容量の コ ンデンサ を抵 抗 R1 に並列に接続 し て く だ さ い。 コ ンデンサの推奨容 量は R1 = 1MΩ の と き 56pF です。温度係数がゼ ロ (NP0) の コ ンデンサ を推奨 し ます。 表 5. イ ン ダ ク タ メ ー カ ーの情報 メ ーカー 製品シ リ ーズ ウ ェ ブア ド レス Coilcraft LPS4018 www.coilcraft.com Murata LQH44P www.murata.com Taiyo Yuden NRS4018 NRS5012 www.t-yuden.com Sumida CDRH3D23/HP CDRH4D22/HP www.sumida.com Toko DEM3518C www.toko.co.jp PVIN および VOUT のコ ンデンサの選択 入力 コ ンデンサお よ び出力 コ ンデンサにはX5R タ イ プで ESL と ESR が と も に小 さ いセ ラ ミ ッ ク コ ンデンサ を使用 し て く だ さ い。 入力 コ ンデン サの推奨容量は 10μF です。 出力 コ ンデンサの推奨容量範囲は 10μF か ら 22μF です。 表 6. コ ンデンサ メ ー カ ーの情報 メ ーカー 17 製品シ リ ーズ ウ ェ ブア ド レス AVX X5R www.avx.com Murata X5R www.murata.com Taiyo Yuden X5R www.t-yuden.com TDK X5R www.tdk.com FN7649.0 2011 年 6 月 16 日 ISL9110, ISL9112 アプ リ ケーシ ョ ン例その 1 固定出力電圧品であ る ISL9110IRTNZ を使用 し た アプ リ ケーシ ョ ン を図 34 に示 し ます。 こ のアプ リ ケーシ ョ ン で必要 と な る 外付け部品はわずか 3 個です。 V IN = 1.8V TO 5.5V 4 L1 2.2µH 2 LX2 1 VOUT VIN MODE EN BAT PG FB V OUT = 3.3V/1A C2 10µF 12 11 3 GND STATUS OUTPUTS 6 10 9 8 7 LX1 PGND C1 10µF ISL9110IRTNZ 5 PVIN 図 34. ISL9110IRTNZ のア プ リ ケーシ ョ ン例 アプ リ ケーシ ョ ン例その 2 出力電圧可変品であ る ISL9110IRTAZを使ってVOUT = 3.0V を生成する アプ リ ケーシ ョ ン を図 35 に示し ます。 こ のア プ リ ケーシ ョ ンで必要 と な る外付け部品は 6 個です。 C1 10µF 6 10 9 8 7 LX1 L1 2.2µH FB R1 1M 12 R2 365k C4 56pF VOUT = 3.0V/1A C2 10µF 3 11 4 2 LX2 1 VOUT VIN MODE EN BAT PG GND STATUS OUTPUTS ISL9110IRTAZ 5 PVIN PGND VIN = 1.8V TO 5.5V 図 35. ISL9110IRTAZ のア プ リ ケーシ ョ ン例 アプ リ ケーシ ョ ン例その 3 I2C 経由で出力電圧を設定可能な ISL9112IRTNZ を使っ て VOUT = 3.3V を生成す る アプ リ ケーシ ョ ン を図 36 に 示 し ます。 こ のアプ リ ケーシ ョ ン で必要 と な る 外付け部 品は 3 個です。出力電圧は I2C の コ マ ン ド で設定 し ます。 6 10 9 8 7 PVIN VIN MODE EN SDA SCL 11 GND I2C BUS 5 LX1 4 2 LX2 1 VOUT FB L1 2.2µH 12 PGND C1 10µF ISL9112IRTNZ VOUT = 3.3V/1A C2 10µF 3 VIN = 1.8V TO 5.5V 図 37. プ リ ン ト 基板の推奨レ イ ア ウ ト TDFN パ ッ ケージのサーマルパ ッ ド のレ イ アウ ト ルール サーマルパ ッ ド は電気的に PGND に接続 さ れてい ます。 サー マ ルパ ッ ド の主 な 目的はデバ イ ス の放熱で すが、 サ ー マ ル パ ッ ド に 不 必 要 な 電 流 が 流 れ な い よ う に、 PGND に内部で接続 さ れてい る サーマルパ ッ ド は必ずグ ラ ン ド に接続 し て く だ さ い。 多層基板のグ ラ ン ド 専用層 にサーマルパ ッ ド を実装す る と も っ と も 高い AC 性能が 得 ら れます。 サーマルパ ッ ド の要件は消費電力 と 周囲温度に比例 し ます。 基板にグ ラ ン ド 専用層があ る 場合はサーマルパ ッ ド 領域を個別に設け る 必要はあ り ません。 グ ラ ン ド 専用 層を設け ら れない場合は、 他の層に独立 し て設けたサー マルパ ッ ド を使用 し て く だ さ い。 パ ッ ド 領域の要件はア プ リ ケーシ ョ ン ご と に検討が必要です。 サーマルパ ッ ド の一般的な設計要件 デバ イ ス の放熱性能 を 高め る ビ ア の例 を 以下の図に示 し ます。 図 36. ISL9112IRTNZ のア プ リ ケーシ ョ ン例 プ リ ン ト 基板の推奨レ イ アウ ト ISL9110 お よ び ISL9112 を正 し く 動作 さ せ る には適切な プ リ ン ト 基板設計が不可欠です。 入力 コ ンデンサお よ び 出力 コ ン デ ン サはデバ イ ス ので き る だ け近 く に配置 し て く だ さ い。 入力 コ ンデンサお よ び出力 コ ンデンサのグ ラ ン ド 接続はで き る だけ短 く し 、 ビ アに大電流が流れ る のを防 ぐ ため基板の表面に実装 し て く だ さ い。 18 図 38. プ リ ン ト 基板のビ アパ タ ー ン FN7649.0 2011 年 6 月 16 日 ISL9110, ISL9112 サーマルパ ッ ド 領域には十分な数の ビ ア を 設け て く だ さ い。 ビ アの間隔は半径の 3 倍 (代表値) と し ます。 過 度に小径にす る 必要はあ り ませんが、 ハン ダ リ フ ロ ー時 に ビ ア ス ルー ホ ールに ソ ル ダー ウ ィ ッ ク (ハ ン ダ上が り ) が起 こ ら ない程度の小径ビ ア を使用 し て く だ さ い。 放熱性 を 高め る には ビ ア の熱抵抗 を 下げ る こ と が重要 なポ イ ン ト です。 そのため、 ビ ア と グ ラ ン ド 層 と の接続 には 「サーマル リ リ ーフ」 パ タ ーン を使用 し てはな り ま せん。 放熱性能を高め る ために、 ビ ア全周でギ ャ ッ プな く グ ラ ン ド に接続 し て く だ さ い。 改訂履歴 こ の改訂履歴は参考情報 と し て掲載す る も のであ り 、 正確を期す よ う に努めてはい ますが、 内容を保証す る も のでは あ り ません。 最新のデー タ シー ト については イ ン タ ーシルの ウ ェ ブサ イ ト を ア ク セ ス し て く だ さ い。 日付 レビジ ョ ン 2011/6/16 FN7649.0 変更点 初版 リ リ ース 製品 イ ン タ ーシルは高性能アナ ロ グ半導体の設計お よ び製造に関す る 世界的な リ ーダーです。 当社の製品は、 フ ラ ッ ト パ ネルデ ィ ス プ レ イ 、 携帯電話、 ハン ド ヘル ド 製品、 ノ ー ト パ ソ コ ン な ど、 急速な成長を遂げてい る マーケ ッ ト を対象 と し てい ます。イ ン タ ーシルではパ ワーマネージ メ ン ト 機能やアナ ロ グ信号処理機能に対応 し た製品フ ァ ミ リ を取 り 揃え てい ます。 製品フ ァ ミ リ の詳細については www.intersil.com/products を ア ク セ ス し て く だ さ い。 * アプ リ ケーシ ョ ン、 関連 ド キ ュ メ ン ト 、 関連部品については、 www.intersil.com 内の ISL9110 お よ び ISL9112 のペー ジ を参照 し て く だ さ い。 本デー タ シー ト に関す る ご意見や誤 り のご指摘は www.intersil.com/askourstaff か ら ご連絡 く だ さ い。 信頼性に関す る デー タ は rel.intersil.com/reports/search.php を参照 し て く だ さ い。 イ ン タ ーシルのそのほかの製品については www.intersil.com/product_tree/ を参照 し て く だ さ い。 イ ン タ ーシルは、 www.intersil.com/design/quality/ に記載の品質保証の と お り 、 ISO9000 品質シ ス テ ムに基づいて、 製品の製造、 組み立て、 試験を行っ てい ます。 イ ン ターシルの製品は製品に関する情報のみを提供し て販売 さ れます。 イ ン タ ーシルは、 予告な し にいかな る時点において も、 回路設計、 ソ フ ト ウ ェ ア、 仕様を変更する権利を有し ます。 し たがいま し てお客様におかれては、 部品を発注する前に、 データ シー ト が最新であ る こ と を ご確認 く だ さ る よ う にお願いいた し ます。 イ ン ターシルが提供する情報は正確かつ信頼で き う る も の と 考えてお り ますが、 その使用に関し て、 イ ン ターシルお よび関連子会社は責を負わない も の と し ます。 ま た、 その使用に関し て、 第三者が所有する特許ま たは他の知的所有権の非侵害を保証する も のでは あ り ません。 イ ン ターシルおよび関連子会社が所有する特許の使用権を暗黙的ま たは他の方法に よ って与え る も のではあ り ません。 イ ン タ ーシルの会社概要については www.intersil.com を ア ク セ ス し て く だ さ い。 19 FN7649.0 2011 年 6 月 16 日 ISL9110, ISL9112 パ ッ ケージ寸法図 L12.3x3C 12 LEAD THIN DUAL FLAT NO-LEAD PLASTIC PACKAGE (0.4mm PITCH) Rev 0, 2009/11 3.00 6 PIN #1 INDEX AREA A B 6 PIN 1 INDEX AREA 3.00 0.40 (4X) 2.45±0.1 0.15 12x 0.20 0.10 M C A B 4 0.20 ±0.05 1.70±0.1 上面図 12x 0.40 底面図 PACKAGE OUTLINE SEE DETAIL "X" 0.10 C C BASE PLANE SEATING PLANE 0.08 C 0 . 75 (12 x0.20) 側面図 2.45 (10 x0.40) C 1.70 (12 x0.20) 0 . 2 REF 5 0 . 00 MIN. 0 . 05 MAX. (12 x0.40) 詳細図 “X” 推奨ラ ン ド パ タ ーンの例 備考 : 1. 寸法の単位は mm です。 ( ) 内の寸法は参考値です。 2. 寸法 と 公差は ASME Y14.5m-1994 に従 っ ています。 3. 特記のない限 り 、 公差は DECIMAL ±0.05 です。 4. 寸法は金属端子に適用 さ れ、 端子先端か ら 0.15mm ~ 0.25mm のポ イ ン ト で計測 し た値です。 5. タ イバー (示 さ れてい る場合) は非機能性です。 6. 1 ピ ンの識別子はオプ シ ョ ン ですが、 表示 さ れてい る ゾーン内に配 置 さ れます。 1 ピ ンの識別子はモール ド ま たはマーキン グで示 さ れ ます。 20 FN7649.0 2011 年 6 月 16 日