19-0176; Rev 0; 6/94 -5V/-12V/-15V/可変出力 高効率、低消費、インバーティングDC-DC it K tion e lua l Eva vailab A 特長 _______________________________ MAX764/MAX765/MAX766は、広範囲の負荷電流で高 効率を発揮する最大出力1.5Wのインバーティングスイッ チングレギュレータです。従来のPFMコンバータの利点 とパルス幅変調(PWM)コンバータの利点を兼ね備えた 独自の電流制限パルス周波数変調(PFM)制御方式を採用 しています。MAX764/MAX765/MAX766は重負荷時に はPWMコンバータ同様の高効率を発揮し、しかもPFM 素子であるため消費電流は僅か120µA以下です(PWM素 子の消費電流は2mA∼10mA)。 ◆ 広範囲の負荷電流で高効率 入力電圧範囲は3V∼16Vです。出力電圧は-5V(MAX764)、 -12V(MAX765)又は-15V(MAX766)に設定されています。 外部抵抗を2個用いることで-1V∼-16Vの可変出力にす ることもできます(Dual Mode TM)。動作時の最大(V IN VOUT)差は20Vです。 MAX764/MAX765/MAX766は超小型の外付部品を使用 します。スイッチング周波数が最大300kHzと高いため、 直径5mm以下の表面実装インダクタが使用できます。標 準的な47µHインダクタが殆どのアプリケーションで最 適に使用できるため、インダクタの設計は不要です。 MAX764/MAX765/MAX766は内部パワーMOSFETを備え ているため、部品点数の少ない低中電力アプリケー ションに最適です。出力電流や出力電圧を高くする場 合は、外部PチャネルパワーMOSFETによって最大5Wま での負荷を駆動できるMAX774/MAX775/MAX776又は MAX1774を使用してください。 アプリケーション_____________________ LCDバイアスジェネレータ 携帯用計器 遠隔データ収集システム LANアダプタ ◆ 出力電流:250mA ◆ 消費電流:120µA(max) ◆ シャットダウン電流:5µA(max) ◆ 入力電圧範囲:3V∼16V ◆ 出力電圧:-5V(MAX764)、-12V(MAX765)、 -15V(MAX766)又は-1V∼-16V可変 ◆ 電流制限PFM制御方式 ◆ スイッチング周波数:300kHz ◆ 内部PチャネルパワーMOSFET 型番 _______________________________ PART TEMP. RANGE PIN-PACKAGE MAX764CPA 0°C to +70°C 8 Plastic DIP MAX764CSA MAX764C/D MAX764EPA MAX764ESA MAX764MJA 0°C to +70°C 0°C to +70°C -40°C to +85°C -40°C to +85°C -55°C to +125°C 8 SO Dice* 8 Plastic DIP 8 SO 8 CERDIP** MAX765CPA 0°C to +70°C 8 Plastic DIP MAX765CSA 0°C to +70°C 8 SO MAX765C/D 0°C to +70°C Dice* MAX765EPA -40°C to +85°C 8 Plastic DIP MAX765ESA -40°C to +85°C 8 SO MAX765MJA -55°C to +125°C 8 CERDIP** Ordering Information continued on last page. * Dice are tested at TA = +25°C, DC parameters only. **Contact factory for availability and processing to MIL-STD-883. バッテリ駆動アプリケーション 標準動作回路 ________________________ INPUT 3V TO 15V ピン配置 ____________________________ TOP TOP VIEW VIEW V+ OUTPUT -5V LX MAX764 ON/OFF 47µH SHDN OUT 1 8 LX FB 2 7 V+ 6 V+ 5 GND SHDN 3 REF 4 MAX764 MAX765 MAX766 OUT REF FB GND DIP/SO ________________________________________________________________ Maxim Integrated Products 1 MAX764/MAX765/MAX766 概要 _______________________________ MAX764/MAX765/MAX766 -5V/-12V/-15V/可変出力 高効率、低消費、インバーティングDC-DC ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS V+ to GND ..............................................................-0.3V to +17V OUT to GND ...........................................................+0.5V to -17V Maximum Differential (V+ to OUT) ......................................+21V REF, SHDN, FB to GND ...............................-0.3V to (V+ + 0.3V) LX to V+..................................................................+0.3V to -21V LX Peak Current ...................................................................1.5A Continuous Power Dissipation (TA = +70°C) Plastic DIP (derate 9.09mW/°C above +70°C) ............727mW SO (derate 5.88mW/°C above +70°C) .........................471mW CERDIP (derate 8.00mW/°C above +70°C) .................640mW Operating Temperature Ranges MAX76_C_A ........................................................0°C to +70°C MAX76_E_A .....................................................-40°C to +85°C MAX76_MJA ..................................................-55°C to +125°C Maximum Junction Temperatures MAX76_C_A/E_A ..........................................................+150°C MAX76_MJA .................................................................+175°C Storage Temperature Range ............................-65°C to +160°C Lead Temperature (soldering, 10sec) ............................+300°C Stresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of the specifications is not implied. Exposure to absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability. ELECTRICAL CHARACTERISTICS (V+ = 5V, ILOAD = 0mA, CREF = 0.1µF, TA = TMIN to TMAX, unless otherwise noted. Typical values are at TA = +25°C.) PARAMETER SYMBOL V+ Input Voltage Range V+ Supply Current IS Shutdown Current ISHDN Output Current and Voltage (Note 1) IFB IOUT MAX76_M 3.5 VREF TYP MAX 16.0 V+ = 16V, SHDN < 0.4V 90 V+ = 16V, SHDN > 1.6V 2 V+ = 10V, SHDN > 1.6V 1 -10 µA 10 MAX76_E ±70 MAX76_M ±90 150 260 MAX765C/E, -11.52V ≤ VOUT ≤ 12.48V 68 120 MAX765M, -11.52V ≤ VOUT ≤ 12.48V 50 120 V 5 ±50 MAX764, -4.8V ≤ VOUT ≤ 5.2V UNITS 120 MAX76_C MAX766, -14.40V ≤ VOUT ≤ -15.60V Reference Voltage MIN 3.0 3V ≤ V+ ≤ 16V FB Trip Point FB Input Current CONDITIONS MAX76_C/E mV nA mA 35 105 MAX76_C 1.4700 1.5 1.5300 MAX76_E 1.4625 1.5 1.5375 MAX76_M 1.4550 1.5 1.5450 MAX76_C/E 4 10 MAX76_M 4 15 40 100 V REF Load Regulation 0µA ≤ IREF ≤ 100µA REF Line Regulation 3V ≤ V+ ≤ 16V Load Regulation (Note 2) 0mA ≤ ILOAD ≤ 100mA 0.008 %/mA Line Regulation (Note 2) 4V ≤ V+ ≤ 6V 0.12 %/V Efficiency (Note 2) 10mA ≤ ILOAD ≤ 100mA, VOUT = -5V VIN = 5V VOUT = -15V SHDN Leakage Current VIH 3V ≤ V+ ≤ 16V SHDN Input Voltage Low VIL 3V ≤ V+ ≤ 16V ±1 1.6 _______________________________________________________________________________________ µV/V % 82 V+ = 16V, SHDN = 0V or V+ SHDN Input Voltage High 2 80 mV µA V 0.4 V -5V/-12V/-15V/可変出力 高効率、低消費、インバーティングDC-DC (V+ = 5V, ILOAD = 0mA, CREF = 0.1µF, TA = TMIN to TMAX, unless otherwise noted. Typical values are at TA = +25°C.) PARAMETER SYMBOL CONDITIONS ILXI + (V+) ≤ 20V LX Leakage Current LX On-Resistance Peak Current at LX IPEAK MIN TYP MAX MAX76_C ±5 MAX76_E ±10 MAX76_M ±30 IVOUTI + (V+) ≥ 10V IVOUTI + (V+) ≥ 10V 1.4 0.5 0.75 UNITS µA 2.5 Ω A Maximum Switch On-Time tON 12 16 20 µs Minimum Switch Off-Time tOFF 1.8 2.3 2.8 µs Note 1: See Maximum Output Current vs. Supply Voltage graph in the Typical Operating Characteristics. Guarantees are based on correlation to switch on-time, switch off-time, on-resistance, and peak current rating. Note 2: Circuit of Figure 2. 標準動作特性 _______________________________________________________________ (V+ = 5V, VOUT = -5V, TA = +25°C, unless otherwise noted.) MAX765 EFFICIENCY vs. LOAD CURRENT 100 80 70 70 V+ = 10V 50 40 V+ = 15V 40 20 20 CIRCUIT OF FIGURE 2 VOUT = -5V ±4% 0 V+ = 5V 50 30 10 80 60 30 1 10 100 LOAD CURRENT (mA) 1000 70 V+ = 5V 60 50 40 30 20 CIRCUIT OF FIGURE 2 VOUT = -12V ±4% 10 0 0.1 90 EFFICIENCY (%) 80 60 V+ = 8V 90 100 MAX764-02 V+ = 5V EFFICIENCY (%) EFFICIENCY (%) 90 MAX764-01 100 MAX766 EFFICIENCY vs. LOAD CURRENT MAX764-03 MAX764 EFFICIENCY vs. LOAD CURRENT CIRCUIT OF FIGURE 2 VOUT = -15V ±4% 10 0 0.1 1 10 100 LOAD CURRENT (mA) 1000 0.1 1 10 100 1000 LOAD CURRENT (mA) _______________________________________________________________________________________ 3 MAX764/MAX765/MAX766 ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) 標準動作特性(続き)__________________________________________________________ (V+ = 5V, VOUT = -5V, TA = +25°C, unless otherwise noted.) NO-LOAD SUPPLY CURRENT vs. SUPPLY VOLTAGE 400 300 200 VOUT = -12V 100 VOUT = -15V 0 80 75 70 65 MAX764 -06 85 80 75 70 V+ = 5V 65 60 50 SUPPLY VOLTAGE (V) SUPPLY VOLTAGE (V) TEMPERATURE (°C) SHUTDOWN CURRENT vs. TEMPERATURE MAXIMUM SWITCH ON-TIME vs. TEMPERATURE MINIMUM SWITCH OFF-TIME vs. TEMPERATURE 2.0 1.5 V+ = 8V 1.0 16.6 16.4 V+ = 15V 16.2 16.0 15.8 15.6 V+ = 5V 15.4 2.60 15.2 V+ = 4V 0 20 40 60 80 100 120 140 -60 -40 -20 TEMPERATURE (°C) SWITCH ON/OFF-TIME RATIO vs. TEMPERATURE 7.0 6.9 6.8 6.7 6.6 V+ = 5V 6.4 6.3 6.2 0 20 40 60 80 100 120 140 TEMPERATURE (°C) V+ = 15V 2.45 2.40 V+ = 5V 2.35 2.30 2.25 0 20 40 60 80 100 120 140 TEMPERATURE (°C) TEMPERATURE (°C) START-UP SUPPLY VOLTAGE vs. OUTPUT CURRENT LX LEAKAGE CURRENT vs. TEMPERATURE MAX764 -11 8 CIRCUIT OF FIGURE 2 7 6 5 4 3 2 10,000 IVOUTI + (V+) = 20V 1000 100 10 1 1 0 -60 -40 -20 2.50 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 LX LEAKAGE CURRENT (nA) 7.1 START-UP SUPPLY VOLTAGE (V) MAX764 -10 7.2 2.55 2.20 15.0 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 MAX764 -09 16.8 -60 -40 -20 MINIMUM SWITCH OFF-TIME (µs) V+ = 15V 17.0 MAXIMUM SWITCH ON-TIME (µs) MAX764 -07 2.5 0.5 4 90 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 3.0 6.5 V+ = 15V 95 55 60 3.5 SHUTDOWN CURRENT (µA) 85 100 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 4.0 0 90 110 105 MAX764-12 VOUT = -5V 95 MAX764 -08 500 100 MAX764 -05 MAX764 -04 CIRCUIT OF FIGURE 2 NO-LOAD SUPPLY CURRENT (µA) MAXIMUM OUTPUT CURRENT (mA) 600 NO-LOAD SUPPLY CURRENT vs. TEMPERATURE NO-LOAD SUPPLY CURRENT (µA) MAXIMUM OUTPUT CURRENT vs. SUPPLY VOLTAGE SWITCH ON/OFF-TIME RATIO (µs/µs) MAX764/MAX765/MAX766 -5V/-12V/-15V/可変出力 高効率、低消費、インバーティングDC-DC 0 50 100 150 200 OUTPUT CURRENT (mA) 250 300 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 TEMPERATURE (°C) _______________________________________________________________________________________ -5V/-12V/-15V/可変出力 高効率、低消費、インバーティングDC-DC (V+ = 5V, VOUT = -5V, TA = +25°C, unless otherwise noted.) PEAK CURRENT AT LX vs. TEMPERATURE 0.90 CURRENT AT LX (A) IVOUTI + (V+) = 10V 1.8 1.6 IVOUTI + (V+) = 15V 1.4 1.2 IVOUTI + (V+) = 20V 0.85 IVOUTI + (V+) = 15V 0.80 0.75 0.70 1.0 IVOUTI + (V+) = 10V IVOUTI + (V+) = 20V 250 200 0 20 40 60 80 100 120 140 IREF = 50µA 100 50 IREF = 100µA 0 -60 -40 -20 TEMPERATURE (°C) 0 20 40 60 80 100 120 140 -60 -40 -20 TEMPERATURE (°C) SUPPLY CURRENT vs. SUPPLY VOLTAGE SUPPLY CURRENT (mA) 1.504 1.502 1.500 1.498 1.496 MAX764-17 1000 MAX764 -16 1.506 0 20 40 60 80 100 120 140 TEMPERATURE (°C) REFERENCE OUTPUT vs. TEMPERATURE REFERENCE OUTPUT (V) -60 -40 -20 IREF = 10µA 150 0.65 0.8 MAX764 -15 MAX764 14 2.0 LX ON-RESISTANCE (Ω) 0.95 MAX764 -13 2.2 REFERENCE OUTPUT RESISTANCE vs. TEMPERATURE REFERENCE OUTPUT RESISTANCE (Ω) LX ON-RESISTANCE vs. TEMPERATURE ILOAD = 100mA 100 10 1 ILOAD = 0mA 0.1 1.494 CIRCUIT OF FIGURE 2 1.492 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 TEMPERATURE (°C) 0.01 0 2 4 6 8 10 12 14 16 SUPPLY VOLTAGE (V) _______________________________________________________________________________________ 5 MAX764/MAX765/MAX766 標準動作特性(続き)__________________________________________________________ MAX764/MAX765/MAX766 -5V/-12V/-15V/可変出力 高効率、低消費、インバーティングDC-DC 標準動作特性(続き)__________________________________________________________ (V+ = 5V, VOUT = -5V, TA = +25°C, unless otherwise noted.) TIME TO ENTER/EXIT SHUTDOWN LOAD-TRANSIENT RESPONSE 0V A A B 0V B 0mA 5ms/div CIRCUIT OF FIGURE 2, V+ = 5V, VOUT = -5V A: VOUT, 50mV/div, AC-COUPLED B: ILOAD, 0mA TO 100mA, 100mA/div 2ms/div CIRCUIT OF FIGURE 2, V+ = 5V, ILOAD = 100mA, VOUT = -5V A: VOUT, 2V/div B: SHUTDOWN PULSE, 0V TO 5V, 5V/div DISCONTINUOUS CONDUCTION AT HALF AND FULL CURRENT LIMIT LINE-TRANSIENT RESPONSE A A B 0A B 0V C 0V 5ms/div CIRCUIT OF FIGURE 2, VOUT = -5V, ILOAD = 100mA A: VOUT, 50mV/div, AC-COUPLED B: V+, 5V TO 10V, 5V/div 6 5µs/div CIRCUIT OF FIGURE 2, V+ = 5V, VOUT = -5V, ILOAD = 140mA A: OUTPUT RIPPLE, 100mV/div B: INDUCTOR CURRENT, 500mA/div C: LX WAVEFORM, 10V/div _______________________________________________________________________________________ -5V/-12V/-15V/可変出力 高効率、低消費、インバーティングDC-DC (V+ = 5V, VOUT = -5V, TA = +25°C, unless otherwise noted.) DISCONTINUOUS CONDUCTION AT HALF CURRENT LIMIT CONTINUOUS CONDUCTION AT FULL CURRENT LIMIT A A B B 0A 0A 0V C 5µs/div CIRCUIT OF FIGURE 2, V+ = 5V, VOUT = -5V, ILOAD = 80mA A: OUTPUT RIPPLE, 100mV/div B: INDUCTOR CURRENT, 500mA/div C: LX WAVEFORM, 10V/div 0V C 5µs/div CIRCUIT OF FIGURE 2, V+ = 5V, VOUT = -5V, ILOAD = 240mA A: OUTPUT RIPPLE, 100mV/div B: INDUCTOR CURRENT, 500mA/div C: LX WAVEFORM, 10V/div 端子説明 ___________________________________________________________________ 端子 名称 1 OUT 機 能 2 FB 3 SHDN 4 REF 外部負荷を100µAまで駆動できる1.5Vのリファレンス出力。0.1µFのコンデンサでグランドにバイパスしてください。 5 GND グランド 6, 7 V+ プラス電源入力。必ずまとめて接続してください。V+及びGNDピンのできるだけ近くに0.1µFの入力バイパス コンデンサを接続してください。 8 LX 内部PチャネルパワーMOSFETのドレイン。LXのピーク電流制限は0.75Aです。 固定出力動作の検出入力(VFB = VREF)。OUTは必ずVOUTに接続してください。 フィードバック入力。内部分圧器を用いてあらかじめ設定された出力にする場合は、FBをREFに接続してく ださい。可変出力の場合は、「出力電圧の設定」の項で説明されている通り、外部分圧器を使用してください。 アクティブハイのシャットダウン入力。SHDNがハイの場合、この素子はシャットダウンモードに入り、消費 電流は5µA以下になります。通常動作時はグランドに接続してください。 _______________________________________________________________________________________ 7 MAX764/MAX765/MAX766 標準動作特性(続き)__________________________________________________________ MAX764/MAX765/MAX766 -5V/-12V/-15V/可変出力 高効率、低消費、インバーティングDC-DC FB COMPARATOR MAX764 MAX765 MAX766 REF SHDN ERROR COMPARATOR OUT V+ N V+ 1.5V REFERENCE Q TRIG ONE-SHOT FROM V+ S TRIG Q Q R P CURRENT COMPARATOR FROM OUT LX ONE-SHOT 0.2V (FULL CURRENT) CURRENT CONTROL CIRCUITS 0.1V (HALF CURRENT) FROM V+ GND 図1. ブロックダイアグラム 詳細 _______________________________ 1) スイッチング周波数が300kHzと高いため、超小型(直 径5mm以下)の表面実装インダクタで動作可能です。 動作原理 2) 電流制限PFM制御方式の採用により、広範囲の負荷 電流に対して80%以上の効率を達成しています。 MAX764/MAX765/MAX766はそれぞれ-5V、-12V、-15V の固定出力を備えたBiCMOSインバーティングスイッチ モード電源です。外部抵抗分圧器を用いることで、任 意の電圧に設定することもできます。これらの製品は パルス周波数変調(パルススキッピング)とパルス幅変 調(連続パルス)の両方の利点を兼ね備えた独自の制御 方式を採用しています。内部PチャネルパワーMOSFET の許容ピーク電流が0.75Aとなるため、従来のパルス周 波数変調(PFM)素子に比べて出力電流が増えています。 図1にMAX764/MAX765/MAX766のブロックダイアグラ ムを示します。 MAX764/MAX765/MAX766は従来の解決法と比較して 以下の3つの点が改善されています。 8 3) 最大自己消費電流は僅か120µAです。 図2及び図3にこれらの素子の標準的なアプリケーション 回路を示します。これらの構成ではICは入力(V+)と出力 (VOUT)の総電圧差によって駆動されます。この方式の利 点は内部PチャネルパワーMOSFETのゲートに印加され る信号が最大になることです。これによりゲート駆動 電圧が高くなり、スイッチのオン抵抗が減少し、DCDCコンバータの効率が高まります。 LXピンの電圧はV+(スイッチON時)から│VOUT│ + ダイ オードドロップ(スイッチOFF時)までスイングするため、 入力電圧と出力電圧間の電圧差の絶対値は最大21Vまで に制限されています。 _______________________________________________________________________________________ -5V/-12V/-15V/可変出力 高効率、低消費、インバーティングDC-DC PFM制御方式 MAX764/MAX765/MAX766は、PFMとPWMの利点を兼 ね備えたマキシム社独自の電流制限PFM制御方式を採用 しています。従来のパルススキッピングPFMコンバータ の超低消費電流と電流モードパルス幅変調(PWM)コン バータの重負荷時における高効率を組合せています。 VIN 1 C1 120µF 20V V+ OUT 7 C2 0.1µF 3 2 4 MAX764 SHDN MAX765 MAX766 V+ FB LX 6 D1 1N5817 8 REF C4 68µF 20V GND C3 0.1µF 図2. VOUT L1 47µH 5 PRODUCT OUTPUT VOLTAGE (V) INPUT VOLTAGE (V) MAX764 MAX765 MAX766 -5 -12 -15 3 to 15 3 to 8 3 to 5 この制御方式は広範囲の負荷に対して高効率を達成で きると共に、電流検出機能と高周波動作が超小型外付 部品の使用を可能にします。 従来のPFMコンバータと同様に、出力が安定化範囲か ら外れていることを電圧コンパレータが検出すると、 内部パワーMOSFETがオンになります(図1)。しかし、 従来のPFMコンバータとは異なり、スイッチングはピ ーク電流制限機能及びスイッチの最大オン時間(16µs) と最小オフ時間(2.3µs)を設定する1対の単安定マルチ バイプレータの組合せによって行われます。一旦オフ になると最小オフ時間用の単安定マルチバイブレータ がスイッチを2.3µs間オフに保ちます。この最小オフ時 間が過ぎると、スイッチは 1) 出力が安定化状態であれ ばオフのまま留まり、2) 出力が安定化範囲外であれば 再びオンになります。 MAX764/MAX765/MAX766はピークインダクタ電流を 制限します。このため、これらの素子は連続コンダク ションモードで動作し、重負荷時も高効率を維持する ことができます(「標準動作特性」の項の「フル電流制限 での連続コンダクション」の写真を参照)。この電流制 限機能が制御回路の中心部になっています。一旦オン になると、1) 最大オン時間単安定マルチバイブレータ がオフになる(16µs後)か、2) 電流制限に達するまで スイッチはオンに留まります。 軽負荷時の効率を向上させるために、最初の2つのパル スの電流制限はピーク電流制限の半分に設定されます。 これらのパルスが出力電圧を安定化範囲に戻せる場合 は、電圧コンパレータがMOSFETをオフに保持し、電流 制限はピーク電流制限の半分に維持されます。2つのパ ルス後も出力電圧がまだ安定化範囲外にある場合、次の パルスの電流制限は0.75Aピークまで増加します(「標準 動作特性」の項の「ハーフ及びフル電流制限での断続 コンダクション」の写真を参照)。 固定出力電圧動作 VIN C1 120µF 20V シャットダウンモード C2 0.1µF R2 1 3 2 V+ OUT SHDN MAX764 V+ MAX765 MAX766 FB LX 7 6 8 D1 1N5817 R1 4 REF GND C3 0.1µF 5 L1 47µH C4 68µF 20V VOUT -1V to -16V SHDNがハイの場合、MAX764/MAX765/MAX766は シャットダウンモードに入り、この時の消費電流は僅 か5µA以下になります。このモードでは内部バイアス回 路(リファレンスを含む)はターンオフされ、OUTはグ ランドに放電します。SHDNはTTL/CMOSロジックレベ ル入力です。通常動作ではSHDNをGNDに接続してくだ さい。電流制限付電源での動作の場合は、無負荷状態 あるいはシャットダウンモード状態でパワーアップさ せることで(V+が3.0Vを超えるまでSHDNをハイに維持) 省電力及びパワーアップ時の電流サージの抑制が可能 になります(「標準動作特性」の項の「消費電流と電源電 圧の関係」のグラフを参照)。 図3. 可変出力電圧動作 _______________________________________________________________________________________ 9 MAX764/MAX765/MAX766 -16Vよりも低い出力電圧が必要な場合は、MAX764/ MAX765/MAX766の代わりに外部スイッチを用いた MAX774/MAX775/MAX776又はMAX1774を使用してく ださい。 MAX764/MAX765/MAX766 -5V/-12V/-15V/可変出力 高効率、低消費、インバーティングDC-DC 動作モード ダイオードの選択 高出力電流時にはMAX764/MAX765/MAX766は連続 コンダクションモードで動作します。このモードでは 常時インダクタ内に電流が流れ、スイッチ電流の限界 を超えずに安定化状態を維持するために、制御回路は スイッチのデューティサイクルをサイクル毎に調節し ます。これにより、優れた負荷変動応答及び高効率が 達成されます。 MAX764/MAX765/MAX766はスイッチング周波数が高 いため、高速整流器を必要とします。 断続コンダクションモードでは、インダクタ内の電流 はまずゼロから始まり、ピーク値に達し、その後に再 びゼロまで下降します。高効率は維持できるものの、 出力リップルが僅かながら増加することがあります。 設計手順 ____________________________ 出力電圧の設定 図3に示す構成の通り、MAX764/MAX765/MAX766の出 力電圧は外部抵抗R1とR2を用いることで-1.0V∼-16V の範囲で調節できます。可変出力にするときはフィー ドバック抵抗R1を150kΩにし、R2は次式から求めます。 I I VOUT R2 = (R1) ——— VREF ここでVREF = 1.5Vです。 固定出力にするときはFBをREFに接続してください。 インダクタの選択 連続コンダクションモード、断続コンダクションモード のいずれの場合も、実用的なインダクタ値の範囲は 22µH∼68µHです。インダクタ値が低すぎる場合、電流 制限コンパレータがスイッチをターンオフできる前に コイル内の電流が高レベルに上昇してしまうため、電力 が無駄になり効率が低下します。ここでインダクタ値 の上限は特に重要ではありません。殆どのアプリケー ションでは47µHのインダクタを最適に使用できます。 最大限の効率を得る場合は、DC抵抗の低いコイル(で きれば100mΩ以下)を使用してください。放射ノイズ を抑えるためにはトロイダル、ポットコアあるいはシー ルド付コイルを使用してください。フェライトコア(あ るいは相当品)を備えたインダクタが推奨されます。 インダクタの飽和電流定格は0.75Aのピーク電流制限よ りも大きくしてください。一般的には、インダクタに 約20%までの過飽和バイアスをかけても(インダクタン スが公称値より20%低い状態)支障はありません。 様々なアプリケーション用のインダクタの種類及び メーカを表1に示します。この表に示されている表面実 装インダクタでの効率は大型スルーホールインダクタ の効率とほぼ等しくなっています。 10 1N5817や1N5818等、平均電流定格が0.75Aのショット キダイオードを使用してください。ショットキーは漏 れ電流が大きいため、高温、軽負荷のアプリケーショ ンには不適切な場合があります。このような場合は、 MUR105あるいはEC11FS1等の高速シリコンダイオード を用いることができます。高温でかつ重負荷のアプリ ケーションでは、ショットキーの利点である順方向電圧 の低さが高漏れ電流の欠点を十分補う場合があります。 コンデンサの選択 出力フィルタコンデンサ 出力フィルタコンデンサ(C4)の主要な選択基準は実効直 列抵抗(ESR)が低いことです。出力電圧にみられる高周 波リップルの振幅は、インダクタ電流変動と出力フィル タコンデンサのESRの積によって決まります。68µF、 20V、ESR 45mΩ(SAシリーズ)のSanyoのOS-CONコン デンサを用い、150mAの負荷電流で5Vを-5Vに変換する 場合のリップルは、50mV typになります。 出力フィルタコンデンサのESRは効率にも影響します。 性能を十分に発揮させるためには68µF以上で電圧定格 が20V以上の低ESRコンデンサをご使用してください。 現在提供されている最小の低ESR表面実装タンタルコン デンサはSpragueの595Dシリーズです。SanyoのOS-CON シリーズの有機半導体及びAVXのTPSシリーズのタンタ ルコンデンサも非常に低いESRを示します。OS-CONコ ンデンサは特に低温で有用です。表1に低ESRコンデン サのメーカが記載されています。 表1に記載されているコンデンサ(及びその相当品)以外 のコンデンサを使用する場合は、出力フィルタコン デンサのサイズを大きくするか、あるいはコンデンサ を並列にすることでESRを低減してください。 入力バイパスコンデンサ 入力バイパスコンデンサC1は、電源から流れ出るピー ク電流を低減し、MAX764∼MAX766のスイッチング動 作によって生じる電源でのノイズを低減します。V+入 力で必要となるコンデンサのサイズは、入力電源イン ピーダンスによって決まります。出力フィルタの場合と 同様に低ESRコンデンサが強く推奨されます。出力電流 が250mAまでであれば、電圧定格が20V以上の100µF∼ 120µFコンデンサ(C1)を0.1µFコンデンサ(C2)と並列に 用いることは、殆どのアプリケーションで適切です。 C2はV+とGNDピンのできるだけ近くに取付ける必要が あります。 ______________________________________________________________________________________ -5V/-12V/-15V/可変出力 高効率、低消費、インバーティングDC-DC 0.1µFのコンデンサ(C3)でREFをバイパスしてください。 REF出力は外部負荷に最大100µAまでの電流を供給でき ます。 レイアウト上の配慮 高電流レベルと高速スイッチング波形によって生じる ノイズを低減するためには、PCボードを適切にレイア ウトすることが重要です。GND、入力バイパスコンデ ンサのグランドリード及び出力フィルタのグランド リードを一点に接続すること ( 星 型 構 成 ) でグランド ノイズを低減できます。また、リードをなるべく短く することで、浮遊容量、トレース抵抗及び放射ノイズ を最小限に抑えることができます。FB及びLXに接続さ れているトレースは特に短くしてください。C2はV+及 びGNDピンにできるだけ近く取付ける必要があります。 外部抵抗分圧器を用いる場合(図3)は、FBから抵抗への トレースをなるべく短くする必要があります。 表1. 部品メーカ PRODUCTION METHOD INDUCTORS CAPACITORS Sumida CD75/105 series Matsuo 267 series Coiltronics CTX series Sprague 595D/293D series Coilcraft DT/D03316 series AVX TPS series Miniature Through-Hole Sumida RCH895 series Sanyo OS-CON series (very low ESR) Low-Cost Through-Hole Renco RL1284 series Nichicon PL series Surface Mount SUPPLIER PHONE DIODES Nihon EC10QS02L (Schottky) EC11FS1 (high-speed silicon) Motorola 1N5817, 1N5818, (Schottky) MUR105 (high-speed silicon) FAX AVX USA: (803) 448-9411 (803) 448-1943 Coilcraft USA: (708) 639-6400 (708) 639-1469 Coiltronics USA: (407) 241-7876 (407) 241-9339 Matsuo USA: (714) 969-2491 Japan: 81-6-337-6450 (714) 960-6492 81-6-337-6456 Motorola USA: (800) 521-6274 (602) 952-4190 Nichicon USA: (708) 843-7500 Japan: 81-7-5231-8461 (708) 843-2798 81-7-5256-4158 Nihon USA: (805) 867-2555 Japan: 81-3-3494-7411 (805) 867-2556 81-3-3494-7414 Renco USA: (516) 586-5566 (516) 586-5562 Sanyo OS-CON USA: (619) 661-6835 Japan: 81-7-2070-1005 (619) 661-1055 81-7-2070-1174 Sprague Electric Co. USA: (603) 224-1961 (603) 224-1430 Sumida USA: (708) 956-0666 Japan: 81-3-3607-5111 (708) 956-0702 81-3-3607-5144 ______________________________________________________________________________________ 11 MAX764/MAX765/MAX766 リファレンスコンデンサ MAX764/MAX765/MAX766 -5V/-12V/-15V/可変出力 高効率、低消費、インバーティングDC-DC 型番(続き)__________________________ PART TEMP. RANGE チップ構造図 ________________________ PIN-PACKAGE MAX766CPA 0°C to +70°C 8 Plastic DIP MAX766CSA MAX766C/D MAX766EPA MAX766ESA MAX766MJA 0°C to +70°C 0°C to +70°C -40°C to +85°C -40°C to +85°C -55°C to +125°C 8 SO Dice* 8 Plastic DIP 8 SO 8 CERDIP** LX OUT * Dice are tested at TA = +25°C, DC parameters only. **Contact factory for availability and processing to MIL-STD-883. 0.145" (3683µm) V+ FB V+ SHDN REF GND 0.080" (2032µm) TRANSISTOR COUNT: 443 SUBSTRATE CONNECTED TO V+ 販売代理店 〒169 東京都新宿区西早稲田3-30-16(ホリゾン1ビル) TEL. (03)3232-6141 FAX. (03)3232-6149 Maxim cannot assume responsibility for use of any circuitry other than circuitry entirely embodied in a Maxim product. No circuit patent licenses are implied. Maxim reserves the right to change the circuitry and specifications without notice at any time. 12 __________________Maxim Integrated Products, 120 San Gabriel Drive, Sunnyvale, CA 94086 (408) 737-7600 © 1994 Maxim Integrated Products is a registered trademark of Maxim Integrated Products.