DN296 LTC1871 No RSENSE コントローラによる小型で高効率の昇圧

LTC1871 No RSENSEコントローラによる小型で高効率の昇圧、
フライバック、
およびSEPICアプリケーション − デザインノート296
Tick Houk
ています。この技法により、シングル・エンド電流モー
ド・コンバータの最大効率が実現されます。さらに、ボー
ドのスペースが減少し、パワーMOSFETのドレインが36V
（SENSEピンの絶対最大定格）
以下のアプリケーションの電
源のコストが低下します。この電源の出力電圧と最大出力
電流は、基本設計を修正することなしに、チップ周りの部
品の選択によって簡単にスケーリングできることに注目し
てください。
はじめに
テレコム・システムにおける広帯域信号処理の需要の増加
に応じて、スペース効率の良い昇圧、フライバック、およ
びSEPIC型の電源に対する需要が増加しています。LTC®
1871は、これらの固有のニーズに応えるための、小型10
ピンMSOPパッケージ入りの高性能、シングル・エンド電
流モードDC/DCコントローラICです。LTC1871は効率が
良くて使い方が簡単です。これは、No RSENSETM 電流モー
ド制御、ユーザーがプログラム可能な動作周波数（50kHz
∼1MHz）
、強力なゲート・ドライブ、プログラム可能な低 300kHzの動作周波数はグランドに接続した1本の抵抗を
電圧ロックアウト、同期機能、広い入力範囲
（2.5V∼36V） 使ってプログラムされるので、Tokoの小型で安価な1.8µH
のインダクタを使うことができます。出力電流レベルが2A
などの特長のおかげです。
なので、Siliconix/VishayのSO-8パワーMOSFET (Si9426)
およびI n t e r n a t i o n a l R e c t i f i e r の表面実装ダイオード
高効率5V、2Aネットワーク・ロジック用電源
2.5Vまたは3.3Vの入力電源で動作可能な、ネットワークの (30BQ015)が選ばれており、低ESRのセラミック出力コン
5Vロジック用の小型で高効率な電源を図1に示します。こ デンサにより出力リップルは60mVP-P以下に保たれます。
のデザインでは、LTC独自のNo RSENSEテクノロジーの利
点を利用して、外付けの電流センス抵抗を使わずに真の電
流モード・コントロールを実現しています。パワー
MOSFET両端の電圧降下はオン時間に検出されるので、
「損失なし」のスイッチ電流測定方法で制御ループを実現し
、LTCとLTはリニアテクノロジー社の登録商標です。
No RSENSEはリニアテクノロジー社の商標です。
VERSA-PAC はCoiltronics, Incの商標です。
SuperSOT-6はフェアチャイルド セミコンダクタ社の商標です。
f = 300kHz
1
2
RC
22k
3
CC2
47pF
4
RT
CC1
6.8nF 80.6k
1%
5
SENSE
RUN
VIN
ITH
LTC1871
FB
INTVCC
FREQ
GATE
MODE/SYNC
R1
12.4k
1%
VIN
2.5V to 3.3V
CIN
47µF
X5R
GND
L1
1.8µH
10
D1
9
8
VOUT
5V
2A
COUT
100µF
X5R
(X2)
M1
7
6
CVCC
4.7µF
X5R
GND
R2
38.3k
1%
DN296 F01
D1: INTERNATIONAL RECTIFIER 30BQ015
L1: TOKO DS104C2 B952AS-1R8N
M1: SILICONIX/VISHAY Si9426
図1．高効率5V、2Aネットワーク・ロジック用電源
10/02/296
テレコム・アプリケーション向け2平方インチの12V非絶
縁型フライバック・ハウスキーピング電源
LTC1871はテレコム入力（36V∼72V入力）のアプリケー
ションにも最適です。この場合、シングル・スイッチのフ
ライバック・トポロジーだと部品点数が少なく、小型化で
きます。実装面積がわずか2平方インチの12V、0.4Aハウ
スキーピング電源を図2 に示します。このコンバータは
200kHzの不連続モード
（DCM）
で動作し、PCボード上の他
のアナログICやデジタルICに電力を供給します。標準の6
巻線VERSA-PACTMトランス
（VP1-0076）が接続されてお
り、1次側では3つの巻線が直列に、2次側では3つの巻線
が並列に接続されています。International Rectifierの表面
実装ダイオードとともに、フェアチャイルドの小型
SuperSOT-6TM MOSFETが1次側のスイッチに使われてい
ます。
入力電圧が高いので、LTC1871に起動時の電力を供給す
るために、（Q1、ダイオードD1および抵抗R5で構成され
VIN
36V TO 72V
R2
26.7k
1%
CIN
1.5µF
100V
X7R
R1
604k
1%
•
2
R6
10Ω
VOUT
12V
0.4A
4, 5, 6
•
COUT
47µF
X5R
•
SENSE
3
VIN
D2
LTC1871
FB
INTVCC
FREQ
MODE/SYNC
R3
12.4k
1%
M1
GATE
GND
RT
120k
T1:
M1:
Q1:
D1:
D2:
D3:
D3
T1
D1
9.1V
ITH
CC1
6.8nF
•
Q1
RUN
RC
20k
電力供給の開始と停止を十分に制御するため、LTC1871
のRUNピンは
（抵抗分割器R1-R2の）
入力電圧を監視し、入
力が29.5Vより下に下がるとコンバータをターンオフしま
す。8%のヒステリシス・レベルによりノイズ耐性が向上し
ています
（UV+は31.8V）
。オプションでコンデンサC1を使
うと、短時間の入力低下を「乗り切る」ことができます。
1
f = 200kHz
CC2
100pF
プログラム可能な低電圧ロックアウトによるクリーンな起
動と停止
R5
51k
UV + = 31.8V
UV – = 29.5V
C1
1nF
OPTIONAL
る）
前段レギュレータが必要です。出力が12Vに安定化する
とD2がDC電力をこのICに供給し、Q1はターンオフしま
す。このブートストラップ技法により、スイッチャ自体に
よってゲート・ドライブの電力が供給されるので、最高効
率を維持することが可能になります。LTC1871に内蔵さ
れている5.2V LDOにより、ゲート・ドライバに安定化電
源が供給されます。このゲート・ドライバはゲート電荷が
最大100nCのMOSFETをドライブ可能です。
C2
4.7µF
X5R
RS
0.12Ω
R4
110k
1%
DN296 F02
COILTRONICS VP1-0076 (3 WINDINGS IN SERIES ON PRIMARY, 3 IN PARALLEL ON SECONDARY)
FAIRCHILD FDC2512 (150V, 0.5 OHM)
ZETEX FZT605 (120V)
ON SEMICONDUCTOR MMBZ5239BLT1 (9.1V)
ON SEMICONDUCTOR MMSD4148T11
INTERNATIONAL RECTIFIER 10BQ060
図2．テレコム向け小型非絶縁型12Vフライバック・ハウスキーピング電源
データシートのダウンロード
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