面実装型出力可変降圧スイッチングレギュレータ 面実装型出力可変降圧スイッチングレギュレータ IC SISI-8008TM 2010 年 3 月 ◆概要 ◆パッケージ SI-8008TM は、発振周波数を 300kHz にすることで、 チョークコイルの小型化が可能になり、また、 TO-252-5(SC-63 相当)を採用により、小型でかつ高効率 な電源を実現します。SI-8008TM シリーズは、スイッチ ングレギュレータに必要な機能と過電流および過熱に 対する保護機能を持ったレギュレータです。外付けはわ ずか 4 点で、調整なしに高効率なスイッチングレギュレ ータが実現できます。-小型パワー面実装パッケージで 出力電流 1.5A を供給します。 パッケージ名:TO-252-5 ◆アプリケーション ● DVD レコーダー、FPD TV ● プリンター等の OA 機器 ● オンボードローカル電源 ◆主要スペック 主要スペック ◆特長 ● 高効率 81% (VIN=15V, Io=0.5A) ● 外付け部品 6 点で構成。 (ソフトスタート時 C3 追加) ● 発振回路内蔵(発振周波数 300kHz(TYP)) ● 垂下型過電流保護回路及び過熱保護回路を内蔵 ● ソフトスタート機能を内蔵 (ON/OFF 機能としても可能。Low 時は出力オフ) ● オフ時低消費電流 SI-8008TM(可変型) 入力電圧 43V 出力電流 0~1.5A 0.8V 出力電圧 (基準電圧) 81% 効率 (TYP) (5V 出力時) 代 表 回 路 例 C1:220μF C2:470μF C3:1μF (ソフトスタート機能使用時のみ) L1:47μH Di:SJPB-H6(サンケン製) サンケン電気株式会社 http://www.sanken-ele.co.jp 1/13 面実装型出力可変降圧スイッチングレギュレータ 面実装型出力可変降圧スイッチングレギュレータ IC SISI-8008TM 2010 年 3 月 1 適用範囲 この規格は、降圧スイッチングレギュレータIC SI-8008TM について適用する。 2 概要 種別 半導体集積回路(モノリシックIC) 構造 樹脂封止型(トランスファーモールド) 主用途 ・直流安定化電源装置 ・テレコムオンボードローカル電源 ・OA 機器 ・オンボードローカル電源 ・スイッチングレギュレータ2次側出力電圧安定化 3 絶対最大定格 3-1 絶対最大定格 項目 記号 規格 単位 入力電圧 V IN 43 V 許容損失1 Pd1 1.06 W ガラスエポキシ基板実装時 (900mm2 銅箔面積 4.3%) 許容損失2 Pd2 1.65 W ガラスエポキシ基板実装時 (900mm2 銅箔面積 50%) この製品は過熱保護回路を内蔵しており、 接合部温度が130℃以上になると、動作する ことがあります。 動作時のジャンクション温度としては 125℃以下での設計を推奨いたします. 接合温度 Tj -30~150 ℃ 保存温度 Tstg -40~150 ℃ θj-c 6 ℃/W θj-a 95 ℃/W 熱抵抗 (接合-ケース間) 熱抵抗 (接合-周囲間) 条件 ガラスエポキシ基板実装時 (900mm2 銅箔面積 4.3%) サンケン電気株式会社 2/13 面実装型出力可変降圧スイッチングレギュレータ 面実装型出力可変降圧スイッチングレギュレータ IC SISI-8008TM 2010 年 3 月 3-2推奨動作条件 項目 規格 記号 MIN MAX Vo+3*1 40 単位 入力電圧範囲 VIN 出力電圧範囲 Vo 0.8~24 V 出力電流範囲 Io 0~1.5 A 動作時接合温度範囲 Tjop -20~100 ℃ 動作周囲温度範囲 Top -20~85 ℃ 条件 Io=0~1.5A V VIN≧Vo+3V*2 *2 *1 入力電圧範囲の最小値は、4.5V もしくは VO+3 V のどちらか大きい値とする。 VIN= Vo+2~Vo+3V の場合は IO=1A MAX となります。 *2 但し、熱減定格(P6 参照)以内で使用する必要があります。 4. 電気的特性 4-1 電気的特性 (Ta=25℃、Vo=5V 設定時 項目 設定基準電圧 基準電圧温度係数 R1=4.2kΩ, R2=0.8kΩ) 記号 VADJ MIN 規格値 TYP MAX 0.784 0.800 0.816 単位 V 測定条件 VIN=15V,IO=0.1A VIN=15V IO=0.1A,Tc=0~100℃ , ⊿VREF/⊿T ±0.1 mV/℃ η 81 % fo 300 kHz VIN=15V,IO=0.5A ラインレギュレーション VLine 60 80 mV VIN=10~30V,IO=0.5A ロードレギュレーション VLoad 10 40 mV VIN=15V,IO=0.2~1.5A 効率 *3 動作周波数 過電流保護開始電流 IS 1.6 A Low レベル電圧 VSSL Low 時流出電流 ISSL 10 静止時回路電流 1 Iq 6 静止時回路電流2 Iq(off) 200 オンオフ 端子 *4 サンケン電気株式会社 3/13 VIN=15V,IO=0.5A VIN=15V 0.5 V 40 μA VSSL=0V mA VIN=15V,IO=0A μA VIN=15V VSS=0V 400 面実装型出力可変降圧スイッチングレギュレータ 面実装型出力可変降圧スイッチングレギュレータ IC SISI-8008TM *3 2010 年 3 月 効率は次式により算出されます。 VO・IO η(%)= VIN・IIN ×100 *4 5番端子は、SS 端子で、コンデンサーを接続することによりソフトスタートさせることが出 来ます。また、SS 端子を用い、出力を ON/OFF することが可能です。 SS 端子電圧を VSSL 以下にすることで出力は停止します。SS 端子の電位切り替えは、トランジス タのオープンコレクタ駆動等で行うことが出来ます。尚、ソフトスタートと、ON/OFF を併用し た場合、ON/OFF 用トランジスタにはC3のディスチャージ電流が流れるため、C3の容量が大 きい場合は、電流制限等の保護を行って下さい。また、SS 端子はIC内部電源にプルアップされ ていますので、外部からの電圧印加は出来ません。未使用の場合は、オープンとして下さい。 SI-8008TM SI-8000TFE 5 SS SI-8008TM SI-8000TFE 5 SS SI-8008TM SI-8000TFE 5 SS C3 VO.ON/OFF C3 Soft start +VO.ON/OFF Soft start サンケン電気株式会社 4/13 面実装型出力可変降圧スイッチングレギュレータ 面実装型出力可変降圧スイッチングレギュレータ IC SISI-8008TM 4-2 代表特性例 2010 年 3 月 (Ta=25℃) (1)効率 SI-8008TM Io-効率 Io-Efficiency Vout=1v設定 Vout=1V adjusted R1=0.2kΩ,R2=0.8kΩ 60 効率 % 55 50 Vin=5v Vin=10v 45 40 35 30 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Iout A 1 1.2 1.4 1.6 SI-8008TM Io-効率 Io-Efficiency Vout=3.3v設定 Vout=3.3V adjusted 85 R1=2.5kΩ,R2=0.8kΩ 80 Vin=6v Vin=10v Vin=15v Vin=20v Vin=30v Vin=40v 効率 % 75 70 65 60 55 50 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Iout A 1 1.2 1.4 1.6 SI-8008TM Io-効率 Io-Efficiency Vout=5v設定 Vout=5V adjusted 85 R1=4.2kΩ,R2=0.8kΩ 80 Vin=8v Vin=15v Vin=20v Vin=30v Vin=40v 効率 % 75 70 65 60 55 50 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Iout A 1 1.2 1.4 1.6 サンケン電気株式会社 5/13 面実装型出力可変降圧スイッチングレギュレータ 面実装型出力可変降圧スイッチングレギュレータ IC SISI-8008TM 2010 年 3 月 効率 % Io-Efficiency SI-8008TM Io-効率 Vout=12v設定 Vout=12V adjusted 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 R1=11.2k Ω ,R2=0.8k Vin=15v Vin=20v Vin=30v Vin=40v 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 Iout A サンケン電気株式会社 6/13 面実装型出力可変降圧スイッチングレギュレータ 面実装型出力可変降圧スイッチングレギュレータ IC SISI-8008TM 2010 年 3 月 □Vo=5V 可変時(R2=0.8kΩ) (2) 出力電圧立上り ※Load=C.R 6 (4)静止時時回路電流 10 3 2 IO=0A、 0.1A 0.5A 1.0A 1.5A 1 8 Quiescent current 静止時時回路電流[mA] 4 出力電圧 VO [V] 5 Io=0A 6 4 2 0 2 4 6 入力電圧 8 0 10 20 30 入力電圧 VIN [V] (5) 過熱保護 6 10 VIN [V] (3) 出力電圧変動 5 5.00 4.98 VO [V] VIN=40V 30V 20V 15v 4.96 10V 4.94 4.92 出力電圧 出力電圧 VO [V] 5.06 5.04 5.02 40 8V 4.90 4.88 4 VIN=8V 3 Io=0.01A 2 1 4.86 4.84 0 0.2 0.4 0.6 0.8 出力電流 オフ時時回路電流[uA] 400 (4)オフ時時回路電流 1.0 1.2 1.4 1.6 0 IO [A] TSD OFF 20 接合部温度 Vss=0V 300 200 100 0 10 20 30 入力電圧 VIN [V] 40 サンケン電気株式会社 7/13 TSD ON 40 60 80 100 120 140 160 180 Tj [℃] 面実装型出力可変降圧スイッチングレギュレータ 面実装型出力可変降圧スイッチングレギュレータ IC SISI-8008TM 2010 年 3 月 4-4 熱減定格 SI-8000TM シリーズ熱減定格曲線 100 V PD = VO ⋅ I O − 1 − VF ⋅ I O 1 − O ηx VIN VO:出力電圧 VIN:入力電圧 IO:出力電流 ηx:効率(%) VF:Di 順方向電圧 SFPB-66・・0.5V (IO=1.5A) ガラスエポキシ基板 30×30 ㎜ 注1:効率は、入力電圧、出力電流によって変化する為、4 頁の効率曲線より求め、パーセント表 示のまま代入する。 注2:ダイオード熱設計は別途行う必要があります。 サンケン電気株式会社 8/13 面実装型出力可変降圧スイッチングレギュレータ 面実装型出力可変降圧スイッチングレギュレータ IC SISI-8008TM 2010 年 3 月 参考データ SI-3000KM/KMS 銅箔面積ー熱抵抗 SI-8000TM 銅箔面積―熱抵抗 100 θj-a (℃/W) 90 80 70 60 50 40 10 100 1000 2 銅箔面積 (㎜ ) 許容損失Pd (W) 銅箔面積-許容損失Tjmax=100℃ 1.5 Ta=25℃ 1 40℃ 60℃ 0.5 85℃ 0 10 100 銅箔面積 (㎜2) 1000 ・接合部温度の求め方 GND 端子のリード部の温度:Tc を、熱電対等により測定し、次式に代入することで、接合部温度を 求めることができます。 Tj = PD × θj − C + TC (θj-c=6℃/W) Tc measurement point ● サンケン電気株式会社 9/13 面実装型出力可変降圧スイッチングレギュレータ 面実装型出力可変降圧スイッチングレギュレータ IC SISI-8008TM 2010 年 3 月 4 ブロックダイアグラム( ブロックダイアグラム(ピン配置 ピン配置) 配置) Di:SFPB-66(サンケン電気製) ソルダーパターン設計例 推奨パターン 6.0 GND 8000TM C1 C2 6.1 C3 + + IN R1 SW R2 Di Vout 2.4 5.88 2.5 L 1.27 *最適な動作条件とするためには、GND ラインは3番端子を中心に した 1 点 GND 配線とし、各部品を最短で配置することが必要です。 サンケン電気株式会社 10/13 0.47 0.8 面実装型出力可変降圧スイッチングレギュレータ 面実装型出力可変降圧スイッチングレギュレータ IC SISI-8008TM 2010 年 3 月 5 応用回路例 5-1標準回路図 1 VIN IN SW SI-8008TM SS C1 220uF ADJ 4 GND 5 L 47uH 2 VO R1 Di 3 R2 IADJ C3 C2 470uF GN D GND C1:220μF C2:470μF C3:1μF (ソフトスタート機能使用時のみ) L1:47μH Di:SFPB-66 (サンケン製) ダイオード Di ・Diには、必ずショットキーバリアダイオードを使用して下さい。 ファーストリカバリダイオードを使用した場合、リカバリおよびオン電圧による逆電圧 印加によりICを破壊する恐れがあります。 *Fig1 チョークコイル L1 ・チョークコイルの巻き線抵抗が大きい場合、効率が低下し規格の 値に達しない場合があります。 ・過電流保護開始電流が 2.5A 程度のため、過負荷・負荷短絡時の 磁気飽和によるチョークコイルの発熱に注意願います。 Vout を 10v 以上に設定する場合、Fig1を参照しインダク タンス値を選定ください。 コンデンサー C1,C2,C3 ・C1,C2 には大きなリップル電流が流れますので、スイ ッチング電源用高周波低インピーダンス品をご使用下さい。特 にC2 のインピーダンスが高い場合、低温時にスイッチング波 形に異常を起こすことがあります。又、C2 に OS コン、タン タルコンデンサー等直流等価抵抗(ESR)が極端に小さいコン デンサーを使用した場合、異常発振となる可能性があるため使 用しないで下さい。 ・C3 はソフトスタート用コンデンサーです。ソフトスタート機能を使用しない場合は5番 端子をオープンとして下さい。IC内部でプルアップ済みです。 抵抗 R1,R2 ・R1,R2 は出力電圧を設定する為の抵抗です。IADJ が 1mA 程度となるよう設定して下さい。 又、R1,R2 の値を求める式は以下のようになります。 ・Vo=0.8V に設定する際も、安定動作の為 R2 は接続ください。 ・出力電圧は入力電圧に対して8%以上になる様に設定する事を推奨します。 R1 = (VOUT − V ADJ ) I ADJ = (VOUT − 0.8) 1 × 10 −3 (Ω),R2 = V ADJ 0.8 = ≒ 0.8k (Ω) I ADJ 1 × 10 −3 ◎最適な動作環境とするためには、各部品を最短で配置することが必要です。. サンケン電気株式会社 11/13 面実装型出力可変降圧スイッチングレギュレータ 面実装型出力可変降圧スイッチングレギュレータ IC SISI-8008TM 2010 年 3 月 6 外形 6-1外形および寸法 *18008TM 8008TM *2SK *3 0.1 *4 1 2 3 4 5 *1 品名標示 Type No *2 社漂 Logo mark *3 ロット番号 Lot Number 第 1 文字:西暦年号下一桁 1st letter : The last digit of year 第 2 文字:月 2nd letter:Month 1~9 月:アラビア数字 10 月:O 11 月:N 12 月:D (1 to 9 for Jan. to Sept.,O for Oct. N for Nov. D for Dec.) 第3文字:製造日 1~9 アラビア数字 10~31 日:A~Z(但し、B,I,O,Q は除く) 3rd letter:day 1 to 9day: for ”1”to “9” 10 to 31day:for “A” to”Z” (But, “B”,”I”,”O”,”Q” is removed. 端子配列 Pin assignment 1.IN 2.SW 3.GND 4.ADJ 5.SS *4 管理番号(7 桁) Administer number (Seven digit) サンケン電気株式会社 12/13 面実装型出力可変降圧スイッチングレギュレータ 面実装型出力可変降圧スイッチングレギュレータ IC SISI-8008TM 2010 年 3 月 6-2 標示 本体は、汚れ、傷、亀裂等なく綺麗であること。 6-3 標示 標示は本体に、品名及びロット番号を明瞭、かつ容易に消えぬようレーザーで捺印すること。 7 使用上の 使用上の注意 7-1 並列運転について 電流を増すための並列運転は出来ません。 7-2過熱保護特性について SI-8008TM は過熱保護回路を内蔵しておりますが、これは瞬時短絡等の発熱に対し、IC を保護する回路であり、長時間短絡等、発熱が継続状態での信頼性を含めた動作を保証するものでは ありません。 ご注意 ・本資料に記載されている内容は、改良などにより予告なく変更することがあります。ご使用の際には、 最新の情報であることをご確認ください。 ・本資料に記載されている動作例及び回路例は、使用上の参考として示したもので、これらに起因する 当社もしくは第三者の工業所有権、知的所有権、その他の権利の侵害問題について当社は一切責任を 負いません。 ・本資料に記載されている製品をご使用の場合は、これらの製品と目的物との組み合わせについて使用 者の責任に於いて検討・判断を行ってください。 当社は品質、信頼性の向上に努めていますが、半導体製品では、ある確率での欠陥、故障の発生は避 けられません。部品の故障により結果として、人身事故、火災事故、社会的な損害等を発生させない よう、使用者の責任に於いて、装置やシステム上で十分な安全設計および確認を行ってください。 ・本資料に記載されている製品は、一般電子機器(家電製品、事務機器、通信端末機器、計測機器など) に使用されることを意図しております。ご使用の場合は、納入仕様書の締結をお願いします。 高い信頼性が要求される装置(輸送機器とその制御装置、交通信号制御装置、防災・防犯装置、各種 安全装置など)への使用をご検討の際には、必ず当社販売窓口へご相談及び納入仕様書の締結をお願 いします。 極めて高い信頼性が要求される装置(航空宇宙機器、原子力制御、生命維持のための医療機器など) には、当社の文書による合意がない限り使用しないでください。 ・本資料に記載された製品は耐放射線設計をしておりません。 ・本資料に記載された内容を文書による当社の承諾無しに転記複製を禁じます。 ・ 本資料に記載されている製品(または技術)を国際的な平和及び安全の維持の妨げとなる使用目的を 有する者に再提供したり、また、そのような目的に自ら使用したり第三者に使用させたりしないよ うにお願いします。 尚、輸出等される場合は外為法のさだめるところに従い必要な手続きをおとりください。 サンケン電気株式会社 13/13