S-8330/8331 シリーズ - Seiko Instruments

S-8330/8331 シリーズ
昇圧
www.sii-ic.com
LCD バイアス用 1 チャネル
スイッチングレギュレータ
Rev.6.0_00
© Seiko Instruments Inc., 1996-2010
長
1. 詳細は「„ 品目コードの構成」を参照してください。
■ 用
SC
*
ON
TI
NU
E
D
PR
・最大出力電圧：20～30V（2V ステップ）
12V の幅を電子ボリュームで可変可能
・出力電圧精度：±2.4%
・出力電流： 5mA（VIN=5V，VOUT=30V）
・低消費電流
動作時：100μA typ.(VIN=5V 180kHz)
パワーオフ時：1μA max.
・パワーオフ機能：昇圧動作を停止するとともに、
内蔵 Nch トランジスタにて VOUT 端子を
VSS にショートします
・入力電圧範囲：2.0～9.0V
・ソフトスタート機能内蔵
・CR 発振回路内蔵：180kHz typ.（A シリーズ）
50kHz typ.（B シリーズ）
・8bit 電子ボリューム
・トランジスタ外付けタイプを用意（S-8331 シリーズ）
・鉛フリー*1
OD
■ 特
UC
T
S-8330/8331 シリーズは、基準電圧源、CR 発振回路、パワーMOS FET（S-8330 シリーズに内蔵）、誤差増幅器
等で構成された PWM 制御 CMOS 昇圧型スイッチングレギュレータです。出力電圧は内蔵の電子ボリュームで可変
でき、パワーオフ機能も備えています。CMOS 構成のため消費電流が非常に小さく、S-8330 はコイル、コンデン
サ、ダイオードを外付けするだけで昇圧スイッチングレギュレータを構成できます。8-Pin SSOP パッケージで
外付け部品も少ないため、携帯機器の LCD 電源部に最適です。大出力電流を必要とするアプリケーションには
トランジスタ外付けタイプの S-8331 シリーズを用意しております。
途
DI
・中型～大型LCDパネルの電源
・ページャ、電卓、電子手帳、リモコン等の携帯機器用電源
・カメラ、ビデオ機器、通信機の定電圧電源
■ パッケージ
・8-Pin SSOP
セイコーインスツル株式会社
1
昇圧 LCD バイアス用
S-8330/8331 シリーズ
1 チャネル
スイッチングレギュレータ
Rev.6.0_00
■ ブロック図
(1)
S-8330シリーズ
(2)
SD
L
S-8331シリーズ
L
CONT
VOUT
＋
VIN
VIN
PWM
制御回路
CL
＋
VCLK
－
VSTRB
－
UC
T
VDIN
外付け
Tr
VSS
VREF
RESET
ON/OFF
EXT
Cb
VSS
PR
図1 ブロック図
OD
CR 発振回路
Rb
■ 品目コードの構成
1. 製品名
D
S－833 x x xx FS － T2 － G
NU
E
環境コード
G：鉛フリー（詳細は弊社営業部までお問い合わせください）
テープ仕様での IC の向き*1
パッケージ略号
TI
最大出力電圧値
1.
パワーTr 0 ; 内蔵
1 ; 外付け
テープ図面を参照してください。
DI
2. パッケージ
SC
*
ON
製品種別 A ; fosc=180kHz
B ; fosc= 50kHz
パッケージ名
8-Pin SSOP
パッケージ図面
FS008-A-P-SD
図面コード
テープ図面
FS008-A-C-SD
リール図面
FS008-A-R-SD
3. 製品リスト
出力電圧範囲（Ｖ）
8～20
10～22
12～24
14～26
16～28
18～30
2
S-8330AxxFS シリーズ
S-8330A20FS-T2-G
S-8330A22FS-T2-G
S-8330A24FS-T2-G
S-8330A26FS-T2-G
S-8330A28FS-T2-G
S-8330A30FS-T2-G
S-8330BxxFS シリーズ
S-8330B20FS-T2-G
S-8330B22FS-T2-G
S-8330B24FS-T2-G
S-8330B26FS-T2-G
S-8330B28FS-T2-G
S-8330B30FS-T2-G
セイコーインスツル株式会社
S-8331AxxFS シリーズ
S-8331A20FS-T2-G
S-8331A22FS-T2-G
S-8331A24FS-T2-G
S-8331A26FS-T2-G
S-8331A28FS-T2-G
S-8331A30FS-T2-G
昇圧
LCD バイアス用
1 チャネル
Rev.6.0_00
スイッチングレギュレータ
S-8330/8331 シリーズ
■ ピン配置図
端子番号
1
2
3
4
5
6
8-Pin SSOP
2
7
3
6
4
5
DI
SC
ON
TI
NU
E
D
PR
OD
図2
UC
T
8
機能
データ入力端子
クロック入力端子
ストローブ入力端子
電子ボリューム
電子ボリューム
電子ボリューム
出力電圧監視端子
電源端子
外部インダクタ接続端子
（注 1）
外部トランジスタ接続端子 （注 2）
7
ON / OFF パワーオフ端子
“Ｈ”：通常動作（昇圧動作）
“Ｌ”：昇圧停止
8
VSS
GND 端子
注１）S-8330 シリーズ：オープンドレイン出力
注２）S-8331 シリーズ：CMOS 出力
Top view
1
端子名
VDIN
VCLK
VSTRB
VOUT
VIN
CONT
EXT
セイコーインスツル株式会社
3
昇圧 LCD バイアス用
S-8330/8331 シリーズ
1 チャネル
スイッチングレギュレータ
Rev.6.0_00
■ 絶対最大定格
目
記
その他端子電圧
VOUT
VCONT
ICONT
VEXT
IEXT
VDIN, VCLK, VSTRB,
VIN, V ON / OFF
PD
動作周囲温度
保存温度
注１）基板実装時
[実装基板]
(1) 基板サイズ
(2) 名称
Topr
Tstg
Ｖ
Ｖ
ｍＡ
Ｖ
ｍＡ
VSS－0.3～10
Ｖ
300（基板未実装時）
500（注 1）
－20～＋70
－40～＋125
ｍＷ
ｍＷ
℃
℃
：114.3 mm×76.2 mm×t1.6 mm
：JEDEC STANDARD51-7
NU
E
D
絶対最大定格とは、どのような条件下でも越えてはならない定格値です。万一この定格値
を越えると、製品の劣化などの物理的な損傷を与える可能性があります。
（2）基板未実装時
400
600
500
TI
400
ON
300
200
0
0
SC
100
50
150
100
許容損失 PD（mW）
（1）基板実装時
許容損失 PD（mW）
VSS－0.3～33
VSS－0.3～33
300
VSS－0.3～VOUT+0.3
±50
PR
許容損失
注意
定
UC
T
ＶＯＵＴ端子電圧
ＣＯＮＴ端子電圧
ＣＯＮＴ端子電流
ＥＸＴ端子電圧
ＥＸＴ端子電流
号
OD
項
300
200
100
0
0
DI
周囲温度 Ta（°C）
4
(特記なき場合：Ta=25℃)
格
単位
図3
50
100
周囲温度 Ta（°C）
パッケージ許容損失
セイコーインスツル株式会社
150
昇圧
LCD バイアス用
1 チャネル
Rev.6.0_00
スイッチングレギュレータ
S-8330/8331 シリーズ
■ 電気的特性
1.
S-8330A シリーズ
昇圧スイッチングレギュレータ部
(特記なき場合：Ta=25℃)
目
記
出力電圧範囲
号
条
VOUT
Min.
Typ.
Max.
S-8330A20FS
件
8
－
20
S-8330A22FS
10
－
22
UC
T
項
S-8330A24FS
14
－
26
16
－
28
18
－
30
－
－
±2.4
％
5
2.0
－
9.0
Ｖ
2
－
100
200
50
100
－
－
1.0
μＡ
μＡ
μＡ
4
－
100
200
－
ｍＡ
－
－
－
１.0
μＡ
3
－
±300
－
S-8330A22FS
－
±330
－
S-8330A24FS
－
±360
－
ｍＶ
5
S-8330A26FS
－
±390
－
S-8330A28FS
－
±420
－
S-8330A30FS
－
±450
－
－
±30
－
ｍＶ
5
S-8330A20FS
－
±1.0
－
S-8330A22FS
－
±1.1
－
S-8330A24FS
－
±1.2
－
ｍＶ/℃
5
S-8330A26FS
－
±1.3
－
S-8330A28FS
－
±1.4
－
S-8330A30FS
－
±1.5
－
144
180
216
kHz
2
60
72
84
％
2
－
－
Ｖ
2
VIN
消費電流 1
ISS1
VIN =5V, VOUT =出力電圧 Max.
消費電流 2
ISS2
VIN =2V, VOUT =出力電圧 Min.
パワーオフ時消費電流
ISSS
パワーオフ端子=VDIN=0V,VIN=VCLK=VSTRB=5V
スイッチング電流
ISW
VCONT=0.4V
スイッチングトランジスタ
ISWQ
パワーオフ端子=0V
PR
入力電圧
OD
出力電圧精度
VCONT=9V
ΔVOUT2
VIN =5V
NU
E
負荷安定度
D
S-8330A20FS
VIN =3V～6V
5
24
S-8330A30FS
ΔVOUT1
Ｖ
－
S-8330A28FS
入力安定度
測定回路
12
S-8330A26FS
リーク電流
単位
4
4
fosc
VOUT =出力電圧×0.95
SC
発振周波数
ΔVOUT/ΔTa Ta=－20℃～＋70℃
ON
出力電圧温度係数
TI
IOUT=出力電圧／2.4MΩ～出力電圧／24kΩ
CONT 端子波形を測定
最大デューティー比
MaxDuty
VOUT =出力電圧×0.95
CONT 端子波形を測定
VOUT =出力電圧×0.95
VIN ≧3.0V 時
2.4
パワーオフ端子
VSH2
CONT 端子発振を判定
VIN ＜3.0V 時
1.6
－
－
入力電圧
VSL
VOUT =出力電圧×0.95
－
－
0.4
ISL
VIN =9V
-1
－
1
μＡ
1
DI
VSH1
CONT 端子停止を判定
パワーオフ端子
入力リーク電流
ソフトスタート時間
TSS
1
3
6
ｍｓ
－
効率
EFFI
－
85
－
％
5
セイコーインスツル株式会社
5
昇圧 LCD バイアス用
S-8330/8331 シリーズ
1 チャネル
スイッチングレギュレータ
Rev.6.0_00
外付け部品
コイル ：
スミダコーポレーション株式会社製 CD54（47μH）
ダイオード
：
松下電器産業株式会社製
コンデンサ
：
ニチコン株式会社製
MA720（ショットキータイプ）
F93（50V、4.7μF を 2 個並列
タンタルタイプ）
V ＩＮ=5V、V ＯＵＴ=VOUT Max. 設定、I ＯＵＴ=出力電圧／24kΩ
V ON/ OFF =5V、VDIN=VCLK=VSTRB=0V
DI
SC
ON
TI
NU
E
D
PR
OD
UC
T
注：上記にて「出力電圧」とは設定された出力電圧値を示します。
6
セイコーインスツル株式会社
昇圧
LCD バイアス用
1 チャネル
Rev.6.0_00
2.
スイッチングレギュレータ
S-8330/8331 シリーズ
S-8330B シリーズ
昇圧スイッチングレギュレータ部
(特記なき場合：Ta=25℃)
目
記
出力電圧範囲
号
条
VOUT
Min.
Typ.
Max.
S-8330B20FS
件
8
－
20
22
－
24
S-8330B26FS
14
－
26
16
－
28
18
－
30
－
－
±2.4
％
5
2.0
－
9.0
Ｖ
2
－
4
入力電圧
VIN
消費電流 1
ISS1
VIN =5V, VOUT =出力電圧 Max.
消費電流 2
ISS2
VIN =2V, VOUT =出力電圧 Min.
パワーオフ時消費電流
ISSS
パワーオフ端子=VDIN=0V,VIN=VCLK=VSTRB=5V
スイッチング電流
ISW
VCONT=0.4V
スイッチングトランジスタ
ISWQ
パワーオフ端子=0V
80
20
40
－
－
1.0
μＡ
μＡ
μＡ
100
200
－
ｍＡ
－
－
－
１.0
μＡ
3
S-8330B20FS
－
±300
－
S-8330B22FS
－
±330
－
S-8330B24FS
－
±360
－
ｍＶ
5
S-8330B26FS
－
±390
－
S-8330B28FS
－
±420
－
S-8330B30FS
－
±450
－
VIN =5V
－
±30
－
ｍＶ
5
S-8330B20FS
－
±1.0
－
S-8330B22FS
－
±1.1
－
S-8330B24FS
－
±1.2
－
ｍＶ/℃
5
S-8330B26FS
－
±1.3
－
S-8330B28FS
－
±1.4
－
S-8330B30FS
－
±1.5
－
40
50
60
kHz
2
60
72
84
％
2
－
－
Ｖ
2
PR
NU
E
ΔVOUT2
D
VIN =3V～6V
OD
40
－
VCONT=9V
負荷安定度
5
－
12
出力電圧精度
ΔVOUT1
Ｖ
10
S-8330B30FS
入力安定度
測定回路
S-8330B22FS
S-8330B28FS
リーク電流
単位
S-8330B24FS
UC
T
項
4
4
発振周波数
ΔVOUT/ΔTa Ta=－20℃～＋70℃
fosc
ON
出力電圧温度係数
TI
IOUT=出力電圧／2.4MΩ～出力電圧／24kΩ
VOUT =出力電圧×0.95
CONT 端子波形を測定
MaxDuty
VOUT =出力電圧×0.95
SC
最大デューティー比
CONT 端子波形を測定
入力電圧
VOUT =出力電圧×0.95
VIN ≧3.0V 時
2.4
VSH2
CONT 端子発振を判定
VIN ＜3.0V 時
1.6
－
－
－
－
0.4
-1
－
1
μＡ
1
DI
パワーオフ端子
VSH1
VSL
VOUT =出力電圧×0.95
ISL
VIN =9V
CONT 端子停止を判定
パワーオフ端子
入力リーク電流
ソフトスタート時間
TSS
3
10
20
ｍｓ
－
効率
EFFI
－
85
－
％
5
セイコーインスツル株式会社
7
昇圧 LCD バイアス用
S-8330/8331 シリーズ
1 チャネル
スイッチングレギュレータ
Rev.6.0_00
外付け部品
コイル ：
スミダコーポレーション株式会社製 CD54（47μH）
ダイオード
：
松下電器産業株式会社製
コンデンサ
：
ニチコン株式会社製
MA720（ショットキータイプ）
F93（50V、4.7μF を 2 個並列
タンタルタイプ）
V ＩＮ=5V、V ＯＵＴ=VOUT Max. 設定、I ＯＵＴ=出力電圧／24kΩ
V ON/ OFF =5V、VDIN=VCLK=VSTRB=0V
DI
SC
ON
TI
NU
E
D
PR
OD
UC
T
注：上記にて「出力電圧」とは設定された出力電圧値を示します。
8
セイコーインスツル株式会社
昇圧
LCD バイアス用
1 チャネル
Rev.6.0_00
3.
スイッチングレギュレータ
S-8330/8331 シリーズ
S-8331A シリーズ
昇圧スイッチングレギュレータ部
目
記
出力電圧範囲
号
VOUT
Min.
Typ.
Max.
S-8331A20FS
8
－
20
S-8331A22FS
10
－
22
S-8331A24FS
12
－
S-8331A26FS
UC
T
(特記なき場合：Ta=25℃)
項
条
件
S-8331A28FS
S-8331A30FS
入力電圧
VIN
消費電流 1
ISS1
VIN =5V, VOUT =出力電圧 Max.
ISS2
VIN =2V, VOUT =出力電圧 Min.
ISSS
パワーオフ端子=VDIN=0V,VIN=VCLK=VSTRB=5V
ＥＸＴ端子出力電流
IEXTH
VEXT=VIN-0.4V
IEXTL
VEXT=0.4V
ΔVOUT1
VIN =3V～6V
ΔVOUT2
VIN =5V
－
28
18
－
30
測定回路
Ｖ
6
6
－
－
±2.4
％
2.0
－
9.0
Ｖ
2
－
50
100
4
－
25
50
－
－
1.0
μＡ
μＡ
μＡ
3.0
5.0
－
ｍＡ
－
ｍＡ
－
ｍＶ
6
ｍＶ
6
ｍＶ/℃
6
5.0
8.0
－
－
±300
－
S-8331A22FS
－
±330
－
S-8331A24FS
－
±360
－
S-8331A26FS
－
±390
－
S-8331A28FS
－
±420
－
S-8331A30FS
－
±450
－
－
±30
－
－
±1.0
－
－
NU
E
負荷安定度
16
S-8331A20FS
D
入力安定度
26
PR
消費電流 2
パワーオフ時消費電流
－
OD
出力電圧精度
24
14
単位
4
4
IOUT=出力電圧／2.4MΩ～出力電圧／24kΩ
S-8331A20FS
発振周波数
－
±1.1
－
±1.2
－
S-8331A26FS
－
±1.3
－
S-8331A28FS
－
±1.4
－
S-8331A30FS
－
±1.5
－
144
180
216
kHz
2
60
72
84
％
2
－
Ｖ
2
TI
S-8331A22FS
ΔVOUT/ΔTa Ta=－20℃～＋70℃ S-8331A24FS
fosc
ON
出力電圧温度係数
VOUT =出力電圧×0.95
EXT 端子波形を測定
MaxDuty
VOUT =出力電圧×0.95
SC
最大デューティー比
EXT 端子波形を測定
入力電圧
VSH1
VOUT =出力電圧×0.95
VIN ≧3.0V 時
2.4
－
VSH2
EXT 端子発振を判定
VIN ＜3.0V 時
1.6
－
－
VSL
VOUT =出力電圧×0.95
－
－
0.4
-1
－
1
μＡ
1
DI
パワーオフ端子
パワーオフ端子
ISL
EXT 端子停止を判定
VIN =9V
入力リーク電流
ソフトスタート時間
TSS
1
3
6
ｍｓ
－
効率
EFFI
－
85
－
％
6
セイコーインスツル株式会社
9
昇圧 LCD バイアス用
S-8330/8331 シリーズ
1 チャネル
スイッチングレギュレータ
Rev.6.0_00
外付け部品
コイル ：
スミダコーポレーション株式会社製 CD54（47μH）
ダイオード
：
松下電器産業株式会社製
コンデンサ
：
ニチコン株式会社製
トランジスタ：
三洋電機株式会社製
MA720（ショットキータイプ）
F93（50V、4.7μF を 2 個並列
タンタルタイプ）
2SD1624
ベース抵抗（Rb）：1.0kΩ
ベースコンデンサ（Cb）：2200pF（セラミックタイプ）
V ＩＮ=5V、V ＯＵＴ=VOUT Max. 設定、I ＯＵＴ=出力電圧／24kΩ
UC
T
V ON/ OFF =5V、VDIN=VCLK=VSTRB=0V
DI
SC
ON
TI
NU
E
D
PR
OD
注：上記にて「出力電圧」とは設定された出力電圧値を示します。
10
セイコーインスツル株式会社
昇圧
LCD バイアス用
1 チャネル
Rev.6.0_00
4.
スイッチングレギュレータ
S-8330/8331 シリーズ
S-8330/31 シリーズ共通
電子ボリューム部
(特記なき場合：Ta=25℃)
項
目
記
号
条
件
Min.
Typ.
Max.
8
－
14
14
－
20
10
－
16
16
－
22
S-833XX20FS
S-833XX24FS
出力電圧範囲（注１）
VOUT
S-833XX26FS
S-833XX30FS
thc
VCLK 立下がり to VSTRB 立上がり
tss
VSTRB パルス幅
tda
VSTRB 立下がり to VCLK 立上がり
ths
VCLK パルス幅
tdc
VCLK 周期
ttc
14
－
20
20
－
26
16
－
22
22
－
28
18
－
24
24
－
30
－
－
－
±1/2
LSB
5(6)
0.5
－
－
－
－
0.5
－
－
0.5
－
－
0.5
－
－
0.5
4.17
－
5
8.33
－
μs
μs
μs
μs
μs
μs
μs
－
0.5
－
Ｖ
－
μＡ
1
－
1.6
－
－
－
－
0.2
-1
－
1
ON
VIN =9V
SC
D1
5(6)
±2.4
2.4
ISLC
％
－
1/256
VIN ＜3.0V 時
VDIN,VCLK,VSTRB 入力リーク電流
5(6)
－
VIN ≧3.0V 時
VSLC
Ｖ
－
VSHC1
VDIN,VCLK,VSTRB 入力電圧“L”ﾚﾍﾞﾙ
VDIN
18
24
VSHC2
TI
VDIN,VCLK,VSTRB 入力電圧“H”ﾚﾍﾞﾙ
NU
E
tsc
データホールドタイム
D
直線性誤差（注１）
データセットアップタイム
－
－
PR
分圧比精度
12
18
OD
S-833XX28FS
電子ボリューム分解能
測定回路
UC
T
S-833XX22FS
単位
D0
5(6)
－
－
－
－
－
－
D7 (next MSB)
ttc
DI
tsc
VCLK
thc
tdc
tss
ths
tda
VSTRB
図4
注１：電子ボリュームは 8bit の分解能をもっていますが、データ 127←→128（01111111←→10000000）の切り換え前後で
のみ、直線性誤差が±1/2LSB を超える場合があります。12V の可変範囲で使用した場合の直線性誤差は 6bit 相当です。
（分圧比精度の±2.4%は保証されます）
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■ 測定回路
1.
Other
Pins
VIN
A
Meas
Pin
ON/OFF
Open
A
UC
T
VSS
VIN
VOUT
VSTRB
CONT(EXT)
300Ω*
V
ON/OFF
VCLK
VSS
VDIN
3.
VIN
VOUT
CONT
VSTRB
TI
A
NU
E
*S-8331ｼﾘｰｽﾞの場合不要
D
5V*
PR
オ
シ
ロ
OD
2.
VCLK
ON
ON/OFF
VDIN
SC
VSS
DI
4.
VSTRB
ON/OFF
VCLK
VSS
VDIN
A
300Ω*
5V
VIN
CONT(EXT)
VOUT
A
*
*S-8331ｼﾘｰｽﾞの場合不要
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5.
VOUT
CONT
VSTRB
ON/OFF
VCLK
VSS
VDIN
+
-
V
UC
T
+
-
VIN
EXT
VSTRB
ON/OFF
VCLK
VSS
VDIN
+
-
V
NU
E
D
2200pF
VOUT
SC
ON
TI
図5
DI
+
-
VIN
PR
1kΩ
OD
6.
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■ 動作説明
1. 昇圧 DC-DC コンバータ
L
VIN
Di
VA
OD
UC
T
S-8330/31シリーズは、パルス幅変調方式 (PWM) のDC/DCコンバータで低消費電流を特長としていま
す。
従来からのPFM方式のDC/DCコンバータは、低出力負荷電流時にパルスがスキップされ、出力電圧のリ
ップル周波数が変化してしまうため、リップル電圧が増大するという欠点を持っていました。
S-8330/31シリーズでは、負荷電流に応じてパルス幅が0 %～72 %まで変化しますが、スイッチング周
波数は変化しません。
このため、スイッチングによるリップル電圧を容易にフィルタにより除去することができます。
また、本ICはソフトスタート回路を内蔵しており、パワーオフ端子を使って昇圧動作を開始した際の
ラッシュカレントおよび出力電圧のオーバーシュートを抑制しております。但し、電源投入の際には、
コイル，ダイオードを介して出力コンデンサCOUT及び負荷の容量成分をチャージアップするためのラッ
シュカレントが流れますので注意が必要です。
+
電子ﾎﾞﾘｭｰﾑ
M1
TI
NU
E
OSC
COUT
VOUT
D
CONT
PR
ON/OFF
-
+
-
図6
ON
以下に昇圧型スイッチングレギュレータの基本式{ (1) ～ (7) }を示します (図6参照) 。
M1がONした瞬間のCONT端子の電圧 (Lに流れる電流ILはゼロです) :
VA = VS
(1)
SC
(VS : M1 の非飽和電圧)
ILの時間による変化 :
dIL VL VIN − VS
=
=
dt
L
L
DI
(2)
上式の積分 (IL) :
⎛ V − VS ⎞
IL = ⎜ IN
⎟•t
L
⎝
⎠
(3)
このILはtON時に流れ、この時間はOSCの発振周波数によって決められます。
tON後のピーク電流 (IPK) :
⎛ V − VS ⎞
IPK = ⎜ IN
⎟ • t ON
L
⎝
⎠
(4)
このときのLに貯えられたエネルギは1/2・L (IPK)2で表されます。
14
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スイッチングレギュレータ
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次にM1がOFFする (tOFF) とLに蓄積されていたエネルギはダイオードを通して放出され、逆起電圧
(VL) が発生します。
VLは :
VL = (VOUT + VD) − VIN
(5)
(VD : ダイオードの順方向電圧)
CONT端子の電圧はVOUT+VDの電圧分しか上昇しません。
UC
T
tOFFのときにダイオードを通してVOUTへ流れる電流 (IL) の時間による変化 :
dIL VL VOUT + VD − VIN
=
=
dt
L
L
上式の積分 :
OD
+ VD − VIN ⎞
⎛V
IL = IPK − ⎜ OUT
⎟•t
L
⎝
⎠
(6)
(7)
D
PR
tONのとき、エネルギはLに蓄積されVOUTへは転送されません。VOUTから出力電流 (IOUT) をとるときは、
コンデンサ (COUT) のエネルギが使用されます。その結果COUTの端子電圧は減少し、この電圧はtON後が最
も低くなります。M1がOFFするとLに蓄積されたエネルギはダイオードを通してCOUTに転送され、COUTの端
子電圧は急激に上昇します。そしてVOUTは時間関数なので、ダイオードを介してVOUTへ流れる電流と負荷
電流IOUTが一致したときにVOUTは最高値 (リップル電圧 ; VP-P) を示します。
次にこのリップル電圧値を導出します。
NU
E
tON直後からVOUTが最高レベルに達するまでの時間をt1とした ときのIOUT :
(8)
⎞
⎛
L
⎟
∴ t1 = (IPK − IOUT ) • ⎜⎜
⎟
⎝ VOUT + VD − VIN ⎠
(9)
TI
+ VD − VIN ⎞
⎛V
IOUT = IPK − ⎜ OUT
⎟ • t1
L
⎝
⎠
ON
tOFF時にはIL=0 (インダクタのエネルギがすべて放出されたとき) なので (7) 式より :
⎛
⎞ t OFF
L
⎜
⎟=
⎜V
⎟
⎝ OUT + VD − VIN ⎠ IPK
SC
(10)
(10) 式を (9) 式に代入すると :
⎞
⎟⎟ • t OFF
⎠
DI
⎛I
t1 = t OFF − ⎜⎜ OUT
⎝ IPK
(11)
t1の間にCOUTに充電される電荷量△Q1は :
ΔQ1 =
∫
t1
0
IL dt = IPK •
∫
t1
0
dt −
VOUT + VD − VIN
•
L
∫
t1
0
tdt = IPK • t1 −
VOUT + VD − VIN 1 2
• t1
L
2
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(12)
15
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(9) 式に(12) 式を代入すると :
ΔQ1 = IPK −
1
(IPK − IOUT ) • t1 = IPK + IOUT • t1
2
2
(13)
△Q1によって上昇する電圧 (VP-P) は :
ΔQ1
1
⎛I +I
⎞
=
• ⎜ PK OUT ⎟ • t1
COUT COUT ⎝
2
⎠
(14)
UC
T
VP −P =
t1の間に消費されるIOUTとCOUTのESR (Electric Series Resistance) RESRを考慮すると :
VP −P =
ΔQ1
1
I
•t
⎛I +I
⎞
⎛I +I
⎞
=
• ⎜ PK OUT ⎟ • t1 + ⎜ PK OUT ⎟ • RESR − OUT 1
COUT COUT ⎝
2
2
CL
⎠
⎝
⎠
(IPK − IOUT )2 t OFF ⎛ IPK + IOUT ⎞
•
+⎜
⎟ • RESR
2IPK
COUT ⎝
2
⎠
PR
VP −P =
OD
(15) 式に (11) 式を代入すると :
(15)
(16)
DI
SC
ON
TI
NU
E
D
すなわちリップル電圧を小さくするためには、出力端子に接続するコンデンサの容量を大きくかつそ
のESRを小さくすることが重要です。
16
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2. パワーオフ端子（ ON / OFF 端子）
昇圧動作の停止又は起動を行います。
パワーオフ端子を“L”レベルにすると、電子ボリューム部を除く内部回路の動作を停止し消費電流
を大幅に抑えると共に、内蔵のNchトランジスタにて VOUT端子を VSSにショートします。この時、入力
側からコイル、ダイオードを介して VSSに電流が流れるため、電流を遮断するスイッチが必要です。
OD
UC
T
電流遮断スイッチとしてNECエレクトロニクス株式会社製2SJ356（Pch MOS FET）を使用した回路例を
図7に示します。この回路例では、小信号用トランジスタMN（Nch MOS FET）を用い、パワーオフ端子へ
のリセット信号に連動して2SJ356をオン・オフさせます。ツェナーダイオードZDは、2SJ356のゲート・
ソース間に耐圧（定格-20V）以上の電圧が加わらないように電圧をクランプするためのもので、出力電
圧を20V以下で使用する場合には不要です。また、抵抗RA,RBには昇圧動作時に無効電流が流れ効率に影
響を与えます。抵抗RA,RBはできるだけ高い抵抗値に設定して下さい。但し、抵抗RAの抵抗値をあまり高
く設定すると、小信号用トランジスタMNのオフリーク電流により抵抗RAに電圧降下が発生し、電流遮断
スイッチ2SJ356がオフしなくなりますので注意が必要です。（注：参考データの効率特性は電流遮断ス
イッチなしで測定したもので、この回路例での効率とは異なります。）
SBD
L
PR
2SJ356
ZD:15V
CONT
D
VOUT
NU
E
VIN
RESET
RA:
500kΩ
RB:
1MΩ
＋
CL
－
ON/OFF
MN
TI
VSS
2SJ356を使用した回路例
ON
図7
DI
SC
なお、パワーオフ端子は図8の構造になっており、内部でプルアップもプルダウンもされていません
のでフローティング状態で使用しないでください。また、VIN≧3.0Vの場合は0.4V～2.4V、VIN＜3.0Vの場
合は0.4V～1.6Vの電圧を印加しますと消費電流が増加しますので印加しないでください。パワーオフ端
子を使用しない場合には、VIN端子に接続しておいてください。
なお、パワーオフ端子にヒステリシスはついておりません。
VIN
パワーオフ端子
CR発振回路
出力電圧
“H”
動作
設定値
“L”
停止
VSS
ON/OFF
VSS
図8
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3. 電子ボリューム
S-8330/31シリーズには、8bitのシフトレジスタと8bitのラッチを備えた電子ボリュームが内蔵され
ており、出力電圧を12Vの幅で可変することができます。シフトレジスタに読み込まれたデータは非同
期のストローブ入力によりラッチに取り込むことができるため、データ転送モードでは出力電圧をホー
ルドすることが可能です。図9にブロック図とタイミングチャートを示します。
8-bit
VDIN
Ｄ７ Ｄ６ Ｄ５ Ｄ４ Ｄ３ Ｄ２ Ｄ１ Ｄ０
シフトレジスタ
(MSB)
RESET
VCLK
8-bit
VSTRB
ラッチ
ﾘｾｯﾄ ﾎｰﾙﾄﾞ
電子ボリューム
min.値
(LSB)
ﾘｰﾄﾞ ﾎｰﾙﾄﾞ
設定値
PR
VOUT
OD
VSTRB
VOUT
UC
T
VDIN
VCLK
図9
ON
TI
NU
E
D
VCLK ：電子ボリュームへのデータ入力端子電圧です。
“H”レベルで“データ1”、“L”レベルで“データ0”が入力されます。
VCLK ：電子ボリュームへのクロック入力端子電圧です。
クロックの立ち上がりで、VDIN端子のデータをシフトレジスタへ取り込みます。8ビット以
上のクロックを入力した場合、読み込まれたデータはクロック毎に順次シフトし、最後に入
力した8ビット分のデータが有効となります。
VSTRB：ストローブ信号入力端子電圧です。
ストローブ信号を“H”にすることで、シフトレジスタの内容がラッチに取り込まれます。
ラッチに取り込まれたデータはそのまま電子ボリュームに送られ出力電圧が変化します。ス
トローブ信号を“L”にすると、ラッチのデータはホールドされます。
±1/2LSB
±2LSB
(±23.5mV) (±93.8mV)
SC
出力電圧
(V)
DI
12Vの可変範囲で使用した場合の直線性
誤差は6bit相当（±93.8mV）です。
出力電圧の可変範囲が 6V 以下のアプリ
ケーションの場合には、シリーズ製品の
選択の工夫で高い直線性精度で使用する
ことができます。例えば 12V～18V で出力
電圧範囲を可変させたい場合には、
S-8330A24FS を選択しデータ 0←→127
（00000000←→01111111）の範囲を使用
することで高い直線性精度（直線性誤差
±1/2LSB 以内）を得ることができます。
±1/2LSB
0
1
127 128
254 255
電子ﾎﾞﾘｭｰﾑ
ﾃﾞｰﾀ(DEC)
図 10
18
電子ボリュームは8bitの分解能をもって
いますが、データ127←→128
（01111111←→10000000）の切り換え前
後でのみ、直線性誤差が±1/2LSB
（±23.5mV）を超える場合があります。
（図10参照）
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LCD バイアス用
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スイッチングレギュレータ
S-8330/8331 シリーズ
電源投入した際には、レジスタの内容は不定となっておりますので、レジスタ内容のリセット動作が
必要です。
UC
T
パワーオフ端子を“L”レベルとし昇圧動作を停止している状態でも、VIN～VSS間に2V以上の電圧が
印加させていれば電子ボリューム部のレジスタの内容は保持されます。更に、この状態でレジスタへの
データ書き込み、及びレジスタのリセット動作も可能です。レジスタのリセットはVCLK =“H”かつVSTRB
=“H”にすることで行われ、出力電圧は最低電圧値に設定されます。
電源投入の際には、パワーオフ端子を“L”レベルにした状態で電源を投入し、VCLK =“H”かつVSTRB
=“H”としてレジスタ内容をリセットした後にパワーオフ端子を“H”レベルとして昇圧動作を開始さ
せて下さい。
OD
【注意】電源投入した後、レジスタ内容のリセットを行わずに昇圧動作を開始するとVOUTに最大出力
電圧が出力され、接続された機器にダメージを与える可能性があります。最大出力電圧が出
力されると問題がある場合、パワーオフ端子にプルダウン抵抗を接続することを推奨します。
■ シリーズ製品の選択と外付け部品の選定
1. シリーズ製品の選択方法
D
PR
S-8330/31シリーズは、スイッチングトランジスタ内蔵タイプと外付けタイプ、更に発振周波数の違
いにより、大きく３タイプに分類されます。図11に示すように、それぞれターゲットとなる出力電流値
が異なり、それぞれの出力電流範囲で高い効率を得ることができるようになっています。必要な出力電
流に応じてシリーズを選択して下さい。（出力電流特性、効率特性は、参考データを御参照下さい）
NU
E
①S-8331Aシリーズ：スイッチングトランジスタ外付けタイプで、発振周波数は180kHz（typ.）です。
出力電流10mA以上をターゲットとした製品です。また、S-8331Aシリーズでは
簡単な外部回路を付加することで30V以上の高い出力電圧を得ることができま
す。（図17 応用回路を御参照下さい）
TI
②S-8330Aシリーズ：スイッチングトランジスタ内蔵タイプで、発振周波数は180kHz（typ.）です。
出力電流1mA～10mAをターゲットとした製品です。 S-8330Bシリーズに比べて
発振周波数が高いため、リップルが小さく、過渡応答特性が優れています。
ON
③S-8330Bシリーズ：スイッチングトランジスタ内蔵タイプで、発振周波数は50kHz（typ.）です。
出力電流1mA以下をターゲットとした製品で、S-8330Aシリーズに比べて自己消
費電流が少なく、出力電流0.1mA付近での効率が優れています。
(スイッチ
SC
(スイッチ
トランジスタ内蔵)
30V
DI
出力電圧
トランジスタ外付け)
S-8330B
S-8330A
S-8331
(f=50kHz)
(f=180kHz)
(f=180kHz)
8V
1mA
10mA
100mA
出力電流
図11
出力電流によるシリーズ分類
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19
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スイッチングレギュレータ
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2. インダクタ
インダクタンス値は最大出力電流IOUTと効率ηに大きく影響します。
図12にS-8330A，S-8330BのIOUT, ηのL依存性のグラフを示します。
η
η
22
100
IOUT
L値 (μH)
LQH4N
VOUT=18V, VIN=5.0V
IOUT
47
η
η
UC
T
IOUT
S-8330B
LQH4N
VOUT=18V, VIN=5.0V
IOUT
OD
S-8330A
220
L値 (μH)
推奨範囲
推奨範囲
PR
図 12
=
2 IOUT( VOUT + VD − VIN)
fOSC • L
（A）
SC
IPK
ON
TI
NU
E
D
L値を小さくしていくとピーク電流IPKは大きくなり、あるL値でIOUTが最大となります。
さらにL値を小さくするとスイッチングトランジスタの電流駆動能力が足りなくなってIOUTは減少しま
す。
L値を大きくしていくと、スイッチングトランジスタでのIPKによる損失が小さくなって、あるL値で効
率が最大となります。さらに、L値を大きくするとコイルの直列抵抗による損失が大きくなって効率が
悪化します。
従って、S-8330Aでは22～100μHを、S-8330Bでは47～220μHを推奨します。
実際には入力電圧値によっても最大出力電流が変わりますので、参考データを参照してL値を決定し
てください。
またインダクタの選定におきましては、インダクタの許容電流に御注意ください。この許容電流を超
える電流をインダクタに流すとインダクタは磁気飽和を起こし、著しい効率の低下と大電流によるIC
の破壊を引き起こします。
したがって、ピーク電流IPKがこの許容電流を超えないようにインダクタを選定してください。ピーク
電流IPKは非連続モードにおいて次式で示されます。
(17)
DI
ここでfOSCは発振周波数です。VDはおよそ0.4Vとしてください。
たとえば、入力電圧VIN=5V, 出力電圧VOUT=30V, 負荷電流IOUT=5mAの電源にしようとした時、S-8330A30FS
を使用すればfOSC=180KHzであり、L値を47μHに選定すると (17) 式よりIPK=174mAとなります。したがっ
てL値47μHで許容電流が174mA以上のインダクタを選定することになります。
また、本ICにはスイッチ電流制限回路が内蔵されておりませんので、IC自体にもIPKの最大値制限があ
ります。IPK電流は500mA以下で使用してください。
20
セイコーインスツル株式会社
昇圧
LCD バイアス用
1 チャネル
Rev.6.0_00
3.
スイッチングレギュレータ
S-8330/8331 シリーズ
ダイオード
外付けするダイオードは次の条件を満たすものを使用してください。
●
●
●
●
コンデンサ (CIN, COUT)
UC
T
4.
順方向電圧が低いこと
(VF<0.3V)
スイッチング速度が速いこと (500ns max.)
逆方向耐圧がVOUT+VF以上であること
電流定格がIPK以上であること
5.
OD
入力側コンデンサ(CIN)は、電源インピーダンスを低下させ、また入力電流を平均化し効率を良くす
ることができます。CIN値は使用電源のインピーダンスによって選定してください。コンデンサ値は10μF
程度が目安です。
出力側コンデンサ(COUT)は、リップル電圧の平滑用にはESR (Electric Series Resistance) の小さな
大容量のコンデンサを選定してください。 コンデンサ値は10μF 程度が目安です。 特に、低温特性や
リーク電流特性等に優れたタンタル電解コンデンサの使用を推奨します。
外付けトランジスタ (S-8331シリーズ)
D
バイポーラNPN型
NU
E
バイポーラトランジスタ(NPN)として三洋電機産業製2SD1624を使用した回路例を図16に示します。バ
イポーラトランジスタを使用して、出力電流を増やす場合の駆動能力はバイポーラトランジスタのhFE
値とRb値が決定します。図13に周辺回路を示します。
VIN
SC
ON
TI
Pch
2200pF
IPK
Rb
EXT
1K
Nch
S-8331
図13
外付トランジスタ周辺回路
DI
5.1
PR
S-8331シリーズでは、トランジスタを外付けすることにより出力電流を増やすことができます。 外
付けトランジスタとしては、バイポーラ (NPN) 型またはエンハンスメント (Nch) MOS FET型を使用す
ることができます。
Rb値は1kΩ程度を推奨します。実際には、バイポーラトランジスタhFE から必要なベース電流Ib を
Ib=IPK/hFEで求め
Rb =
VIN − 0.7
0. 4
−
Ib
IEXTH
より小さいRb値を選びます。Rb値は小さいと出力電流を増やせますが効率が悪化します。また、実際に
は電流がパルス上に流れたり、配線抵抗等による電圧降下があるので、実験で最適値を求めてください。
また図13のようにRb抵抗に並列にスピードアップコンデンサCbを入れるとスイッチング損失が低減
され、効率がアップします。
Cb値は
Cb ≤
1
を目安にお選びください。
2π × Rb × fOSC × 0.7
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21
昇圧 LCD バイアス用
S-8330/8331 シリーズ
5.2
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スイッチングレギュレータ
Rev.6.0_00
エンハンスメントMOS FET型
MOS FETトランジスタ(Nch)としてNECエレクトロニクス株式会社製 2SK2159を使用した回路例を図14
に示します。MOS FETには、NchパワーMOS FETを使用してください。S-8331シリーズのEXT端子は、1000
pF程度のゲート容量を持つMOS FETを駆動できます。
UC
T
MOS FETのON抵抗は入力電圧VINとMOS FETの閾値電圧の差に依存し、出力電流量や効率に影響を与えま
す。外付けされたパワーMOS FETのゲート電圧及び電流は、入力電圧VINから供給されているため、入力
電圧が低い場合には注意が必要です。また、入力電圧以下の閾値電圧を持ったMOS FETでなければ回路
は動作しませんので御注意ください。
2SJ356
SBD
ZD:15V
2SK2159
ＥＸＴ
VOUT
PR
VIN
OD
Ｌ
ＲＡ
RESET
D
NU
E
DI
SC
ON
TI
2SK2159を使用した回路例
22
セイコーインスツル株式会社
＋
ＣＬ
－
ON/OFF
VSS
図14
ＲＢ
ＭＮ
昇圧
LCD バイアス用
1 チャネル
スイッチングレギュレータ
S-8330/8331 シリーズ
Rev.6.0_00
■ 標準回路
(1)
S-8330シリーズ
ＳＤ
Ｌ
ＺＤ
ＣＯＮＴ
UC
T
ＶＯＵＴ
VDIN
ＶＩＮ
ＶＳＳ
ＣＬ
－
VSTRB
－
ＶＲＥＦ
RESET
PR
ＣＲ発振回路
＋
OD
ＰＷＭ
制御回路
＋
VCLK
ＯＮ／ＯＦＦ
図 15
D
S-8331シリーズ
Ｃｂ
ＥＸＴ
ＰＷＭ
制御回路
ON
Ｒｂ
外付け
Ｔｒ
TI
ＶＩＮ
NU
E
ＳＤ
Ｌ
ＣＲ発振回路
SC
ＶＳＳ
ＺＤ
ＶＯＵＴ
VDIN
＋
VSTRB
－
ＶＲＥＦ
＋
VCLK
ＣＬ
－
RESET
ＯＮ／ＯＦＦ
図 16
DI
(2)
セイコーインスツル株式会社
23
昇圧 LCD バイアス用
S-8330/8331 シリーズ
1 チャネル
スイッチングレギュレータ
Rev.6.0_00
■ 注意事項
外付けのコンデンサ、ダイオード、コイル等は、できるだけICの近くに実装してください。
●
スイッチングレギュレータでは、特有のリップル電圧・スパイクノイズが生じます。これらは使
用するコイルおよびコンデンサにより大きく影響されますので設計される場合、実機で評価して
ください。
●
スイッチングトランジスタの損失 (特に高温時) はパッケージの許容損失を越えないよう御注意
ください。
●
VSS端子へのライン（図17の太線）が、できるだけ短くなるように部品を配置してください。この
ラインに抵抗およびインダクタンス成分があると、スイッチング電流によってICのVSS電位が変動
します。CPUのVSSとの間に電位差ができると、インターフェイス部で誤動作を起こし、電子ボリ
ュームがリセットされることがあります。
CONT
VDIN
VCLK
PR
VIN
OD
UC
T
●
VOUT
＋
S-8330ｼﾘｰｽﾞ
－
CPU
ON/OFF
VSS
TI
NU
E
VSS
D
VSTRB
図17
電子ボリュームで出力電圧を切り替える際にはソフトスタート機能は働きません。出力電圧値を大
きな幅で上昇させた場合にはオーバーシュートが発生しますので御注意下さい。（過渡応答特性例
の5.出力電圧切替えを御参照下さい）
●
本ICは静電気に対する保護回路が内蔵されていますが、保護回路の性能を越える過大静電気がICに
印加されないようにしてください。
●
弊社ICを使用して製品を作る場合、その製品での当ICの使い方や製品の仕様また、出荷先の国など
によって当ICを含めた製品が特許に抵触した場合、その責任は負いかねます。
DI
SC
ON
●
24
セイコーインスツル株式会社
昇圧
LCD バイアス用
1 チャネル
Rev.6.0_00
スイッチングレギュレータ
S-8330/8331 シリーズ
■ 応用回路
1. 大型 LCD パネル駆動用電源
5V系電源（5V±10%）にて、大型LCDパネル駆動（40V/20mA）をターゲットとした回路例です。
Tr.2
SD:
MA789
Ｌ
～40V
ZD:15V
RA:
180kΩ
UC
T
CF
Tr.3
VOUT
VIN
VDIN
F93/
RB:
－4.7μF×2
600kΩ
VCLK
VSTR
EXT
VSS
2200pF
ON/OFF
PR
図18
OD
Tr.1:
2SD1624
S-8331A30FS
1kΩ
＋
NU
E
D
この回路は、S-8331シリーズを用いた出力電圧上昇回路です。出力電圧を外付けの抵抗 RA，RB で分
圧してVOUT端子にフィードバックすることにより、シリーズ製品の最大出力電圧である30V以上の出力
電圧を得ることができます。
尚、S-8331シリーズでは電子ボリュームの切り替えによってVOUT端子の内部インピーダンスが変化し
ます。そのため、外付けの分圧抵抗とVOUT端子との間にはインピーダンス変換のための小信号NPNトラ
ンジスタ（Tr.3）が必要です。
出力電圧は(18)式で表されます。
(18)
TI
⎛ RA + RB ⎞
⎟ • (VOUT + VBE )
⎜
⎝ RB ⎠
VOUT : S-8331 VOUT 設定電圧
ON
VBE : Tr.3 のベース－エミッタ間電圧
SC
御使用の際は、以下のことに御注意ください。
DI
・スイッチングトランジスタ（Tr.1）とショットキバリヤダイオード（SD）は、御使用になる出力電圧
に対して十分な耐圧のある部品を使用して下さい。例えばこの回路例では、スイッチングトランジ
スタに三洋電機株式会社製2SD1624、ショットキバリヤダイオードに松下電器産業株式会社製MA789
を使用しております。
・昇圧動作状態からパワーオフ端子を使い昇圧動作を停止した際、VOUT端子は内蔵のNchトランジスタ
にて VSSにショートされるため、小信号トランジスタ（Tr.3）のコレクタ－エミッタ間に一時的に
出力電圧が加わります。小信号トランジスタ（Tr.3）は御使用になる出力電圧に対して十分な耐圧
のあるものを御使用下さい。
・出力電流が少ない状態（およそ1mA以下）で出力電圧が不安定になる場合があります。この場合、出
力ラインとVOUT端子間にコンデンサCFを付加して下さい。コンデンサの容量値は、0.01μF程度を目
安に実際の使用条件にて十分な御評価の上、選定して下さい。
セイコーインスツル株式会社
25
昇圧 LCD バイアス用
S-8330/8331 シリーズ
1 チャネル
スイッチングレギュレータ
Rev.6.0_00
2. PDA用中型LCDパネル駆動用電源
3V系又は5V系電源から、スマートアドレッシング（SA）やマルチラインアドレッシング（MLA）駆動
に適した電圧を作り出します。以下に、正電圧(+15V/500μA)と負電圧(-9V/500μA)程度をターゲットと
した回路例とその特性を示します。
+VOUT
+15V
MA720
VIN
VOUT
VDIN
100μH
10
Co+ ＋
2 次側
＋
1 次側
S-8330B
VCLK
F93
/10μ －
VOUT=15V
ON/OFF
UC
T
VIN
CONT
VSTRB
VSS
に設定
20
3 次側
ｽﾐﾀﾞ/
CEE93
12
F93
/10μ －
Co- ＋
F93
/10μ －
OD
MA720
PR
図 19
出力電流－出力電圧特性（出力電流増加）
出力電流－出力電圧特性（出力電流増加）
VOUT=+15V
VOUT=-9V
D
-8.6
15.0
14.8
0.1
TI
VIN=2.8V
VIN=3.8V
VIN=5.0V
14.6
0.01
1
出力電流　IOUT(mA)
出力電流－効率特性（出力電流増加）
10
100
-9.0
-9.2
-9.4
0.01
VIN=2.8V
VIN=3.8V
VIN=5.0V
0.1
1
出力電流　IOUT(mA)
10
100
SC
90
-8.8
NU
E
出力電圧　VOUT（V）
15.2
ON
出力電圧　VOUT（V）
15.4
80
70
DI
効率　η（%）
-9V
-VOUT
60
50
40
0.01
0.1
1
出力電流　IOUT(mA)
VIN=2.8V
VIN=3.8V
VIN=5.0V
10
100
この回路は、S-8330Bシリーズにて正の出力電圧+VOUTを安定化しております。負の出力電圧-VOUTは、
正側の出力電流と負側の出力電流が等しい使い方において、外付けトランス(スミダコーポレーション
株式会社製 CEE93 6375-002 ノンギャップタイプ)での2次側と3次側の巻線比によって決まり安定化し
ます。また、この回路は、低負荷でのアプリケーションをターゲットとし、スイッチング周波数の低い
50kHz品を使用することで、500μA程度の負荷での効率を良くしています。
26
セイコーインスツル株式会社
昇圧
LCD バイアス用
1 チャネル
Rev.6.0_00
スイッチングレギュレータ
S-8330/8331 シリーズ
御使用の際は、以下のことに御注意ください。
・一般に薄型トランス(CEE93相当)は、薄型コイル(CD54相当)等より許容電流レベルが小さいので使用
条件にてトランスに流れる電流が許容電流を越えてないか確認してください。例えば、上記回路で
は負荷電流を5mAより大きいと、磁気飽和を起こし、最悪はICが破壊します。
DI
SC
ON
TI
NU
E
D
PR
OD
UC
T
・外付けトランスにギャップ有りのものを使用すると、負の出力電圧の安定度が悪くなる場合がありま
す。
セイコーインスツル株式会社
27
昇圧 LCD バイアス用
S-8330/8331 シリーズ
1 チャネル
スイッチングレギュレータ
Rev.6.0_00
■ 主要項目温度特性例
ISS1,ISS2－温度
S-8331A
180
160
140
120
ISS1 100
（μA） 80
ISS1:VIN=2V,VOUT=8V ISS2:VIN=5V,VOUT=30V
VIN=9V
VIN=5V
60
40
20
0
-40
60
40
20
0
-40
VIN=2V
-20
0
20
40
60
80
ISS1:VIN=2V,VOUT=8V ISS2:VIN=5V,VOUT=30V
100
-20
0
20
40
VIN=9V
VIN=5V
VIN=2V
60
80
ISSS－温度
S-8331A
0.10
0.08
0.08
VIN=9V
PR
ISSS－温度
S-8330A
0.10
0.06
ISSS
（μ A）
0.04
0.06
ISSS
（μ A）
0.04
VIN=9V
D
0.02
VIN=5V
VIN=2V
-20
0
20
40
Ta（℃）
NU
E
0.00
-40
60
80
VIN=5V
0.02
VIN=2V
0.00
100
-40
-20
0
20
40
60
80
TI
0.08
MaxDuty
（％）
ON
0.00
-40
SC
0.02
-20
0
20
40
VOUT=18V
90
VIN=2,5,9V
0.06
ISWQ
（μ A）
0.04
100
Ta（℃）
MaxDuty－温度
S-8330A/31A
100
ISWQ－温度
S-8330A/B
0.10
100
Ta（℃）
OD
Ta（℃）
UC
T
ISS1,ISS2－温度
S-8330A
180
160
140
120
ISS1 100
（μA） 80
VIN=2V
80
VIN=5V
70
VIN=9V
60
60
80
100
50
-40
-20
0
20
40
60
80
100
Ta（℃）
Ta（℃）
FOSC－VIN
S-8330A/31A
220
DI
■ 主要項目電源依存特性例
ISW－VIN
S-8330A/B
350
210
300
200
250
190
FOSC
180
（kHz）
170
VOUT=18V
Ta=-40
Ta=25
ISW 200
（mA） 150
Ta=85
Ta=25
Ta=85
100
160
Ta=-40
50
150
140
0
2
3
4
5
6
7
8
9
2
VIN（V）
28
3
4
5
VIN（V）
セイコーインスツル株式会社
6
7
8
9
昇圧
LCD バイアス用
1 チャネル
Rev.6.0_00
IEXTL－VIN
S-8331A
10
9
8
7
6
IEXTL
5
（mA）
4
3
2
1
0
Ta=-40
Ta=25
Ta=85
2
3
4
5
6
7
8
9
Ta=-40
Ta=25
Ta=85
2
3
VIN（V）
5
6
OD
VSL－VIN
S-8330A/B/31A
0.90
1.40
0.80
1.20
Ta=85
Ta=25
1.00
Ta=-40
7
8
9
Ta=-40
Ta=25
Ta=85
0.70
PR
VSL
（V）
0.60
0.50
0.60
3
4
5
6
VIN（V）
VSHC1,2－VIN
S-8330A/B/31A
1.60
7
8
2
3
4
5
6
7
8
9
VIN（V）
VSHL－VIN
S-8330A/B/31A
0.90
Ta=85
TI
1.40
Ta=25
Ta=-40
1.00
0.80
0.60
4
5
SC
3
ON
1.20
2
0.40
9
NU
E
2
D
0.80
6
7
0.80
VSHL
（V）
Ta=-40
Ta=25
0.70
Ta=85
0.60
0.50
0.40
8
9
2
VIN（V）
3
4
5
6
7
8
9
VIN（V）
DI
VSHC1,2
（V）
4
VIN（V）
VSH1,2－VIN
S-8330A/B/31A
1.60
VSH1,2
（V）
UC
T
IEXTH－VIN
S-8331A
10
9
8
7
6
IEXTH
5
（mA）
4
3
2
1
0
スイッチングレギュレータ
S-8330/8331 シリーズ
セイコーインスツル株式会社
29
昇圧 LCD バイアス用
S-8330/8331 シリーズ
1 チャネル
スイッチングレギュレータ
Rev.6.0_00
■ 過渡応答特性例
１. 電源投入（ＶＩＮ：０Ｖ→５．０Ｖ）
S-8330A30 (大負荷時： IOUT=10mA)
VOUT=18V
5V
5V
入力電圧
(2.5V/div)
0V
入力電圧
(2.5V/div)
0V
20V
20V
出力電圧
(5V/div)
出力電圧
(5V/div)
0V
0V
S-8331A30 (軽負荷時： IOUT=1mA)
OD
ｔ (1msec/div)
ｔ (1msec/div)
S-8331A30 (大負荷時： IOUT=20mA)
VOUT=18V
5V
入力電圧
(2.5V/div)
0V
VOUT=18V
PR
5V
入力電圧
(2.5V/div)
0V
VOUT=18V
UC
T
S-8330A30 (軽負荷時： IOUT=1mA)
20V
D
20V
出力電圧
(5V/div)
0V
ｔ (1msec/div)
NU
E
出力電圧
(5V/div)
0V
ｔ (1msec/div)
２. パワーオフ端子応答（Ｖ ON / OFF ＝０→５．０Ｖ）
0V
20V
出力電圧
(5V/div)
TI
DI
0V
SC
5V
パワーオフ
端子電圧
VIN=5V,VOUT=18V
ON
S-8330A30 (軽負荷時： IOUT=1mA)
S-8330A30 (大負荷時： IOUT=10mA)
5V
パワーオフ
端子電圧
0V
20V
出力電圧
(5V/div)
0V
ｔ (1msec/div)
S-8331A30 (軽負荷時： IOUT=1mA)
ｔ (1msec/div)
VIN=5V,VOUT=18V
S-8331A30 (大負荷時： IOUT=20mA)
5V
パワーオフ
端子電圧
5V
パワーオフ
端子電圧
0V
0V
20V
20V
出力電圧
(5V/div)
出力電圧
(5V/div)
0V
0V
ｔ (1msec/div)
30
VIN=5V,VOUT=18V
ｔ (1msec/div)
セイコーインスツル株式会社
VIN=5V,VOUT=18V
昇圧
LCD バイアス用
1 チャネル
Rev.6.0_00
スイッチングレギュレータ
S-8330/8331 シリーズ
３. 負荷変動
VIN=5V,VOUT=18V
S-8330A30 ( IOUT：1mA→0.01mA)
負過電流
負過電流
出力電圧
(50mV/div)
出力電圧
(50mV/div)
ｔ (5msec/div)
ｔ (5msec/div)
VIN=5V,VOUT=18V
VIN=5V,VOUT=18V
負過電流
PR
負過電流
S-8331A30 ( IOUT：1mA→0.01mA)
OD
S-8331A30 ( IOUT：0.01mA→1mA)
VIN=5V,VOUT=18V
UC
T
S-8330A30 ( IOUT：0.01mA→1mA)
出力電圧
(50mV/div)
ｔ (5msec/div)
４. 電源電圧変動
S-8330A30 ( VIN：2.4V→3.5V)
NU
E
D
出力電圧
(50mV/div)
TI
IOUT=1mA,VOUT=18V
ON
入力電圧
(0.5V/div)
S-8330A30 ( VIN：3.5V→2.4V)
出力電圧
(50mV/div)
DI
ｔ (5msec/div)
S-8331A30 ( VIN：2.4V→3.5V)
入力電圧
(0.5V/div)
出力電圧
(50mV/div)
IOUT=1mA,VOUT=18V
入力電圧
(0.5V/div)
SC
出力電圧
(50mV/div)
ｔ (5msec/div)
ｔ (5msec/div)
IOUT=1mA,VOUT=18V
S-8331A30 ( VIN：3.5V→2.4V)
IOUT=1mA,VOUT=18V
入力電圧
(0.5V/div)
出力電圧
(50mV/div)
ｔ (5msec/div)
ｔ (5msec/div)
セイコーインスツル株式会社
31
昇圧 LCD バイアス用
S-8330/8331 シリーズ
1 チャネル
スイッチングレギュレータ
Rev.6.0_00
５. 出力電圧切替え
VIN=5V, IOUT=1mA
S-8330A20 (VOUT：14V→8V)
5V
STRB
端子電圧
5V
STRB
端子電圧
0V
0V
14V
14V
出力電圧
(2V/div)
出力電圧
(2V/div)
8V
8V
S-8330A30 (VOUT：18V→24V)
ｔ (5msec/div)
VIN=5V, IOUT=1mA
0V
24V
24V
出力電圧
(2V/div)
18V
ｔ (5msec/div)
S-8331A20 (VOUT：8V→14V)
NU
E
D
出力電圧
(2V/div)
VIN=5V, IOUT=1mA
TI
5V
STRB
端子電圧
ON
0V
14V
SC
出力電圧
(2V/div)
18V
ｔ (5msec/div)
S-8331A20 (VOUT：14V→8V)
DI
S-8331A30 (VOUT：18V→24V)
0V
14V
出力電圧
(2V/div)
8V
ｔ (5msec/div)
VIN=5V, IOUT=1mA
S-8331A30 (VOUT：24V→18V)
VIN=5V, IOUT=20mA
5V
STRB
端子電圧
0V
0V
24V
24V
出力電圧
(2V/div)
出力電圧
(2V/div)
18V
18V
ｔ (5msec/div)
32
VIN=5V, IOUT=20mA
5V
STRB
端子電圧
ｔ (5msec/div)
5V
STRB
端子電圧
VIN=5V, IOUT=10mA
5V
STRB
端子電圧
0V
8V
S-8330A30 (VOUT：24V→18V)
PR
5V
STRB
端子電圧
OD
ｔ (5msec/div)
VIN=5V, IOUT=10mA
UC
T
S-8330A20 (VOUT：8V→14V)
ｔ (5msec/div)
セイコーインスツル株式会社
昇圧
LCD バイアス用
1 チャネル
Rev.6.0_00
スイッチングレギュレータ
S-8330/8331 シリーズ
■ 参考データ
参考データは具体的に外付け部品を決めるためのものです。よって本データは様々な用途に対応でき
るように推奨できる外付け部品を選びその特性データを掲載したものです。
表1
L 型名
CD54
↑
↑
LQH4N
↑
↑
↑
↑
↑
CD54
↑
↑
LQH4N
L値
47μH
↑
↑
↑
↑
↑
22μH
100μH
100μH
47μH
↑
↑
100μH
ﾀﾞｲｵｰﾄﾞ
MA720
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
COUT
4.7μF×2
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
UC
T
VOUT
8V
18V
30V
8V
18V
30V
18V
↑
↑
8V
18V
30V
18V
OD
製品名
S-8330A20
S-8330A30
↑
S-8330A20
S-8330A30
↑
↑
↑
S-8330B30
S-8330A20
S-8330A30
↑
S-8330B30
PR
No.
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
備考
出力電流，効率
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
↑
リップル電圧
↑
↑
↑
表2
SC
(1)
S- 8 3 3 0 A2 0 (C D5 4 : 4 7 u H)
出力電流－効率特性（出力電流増加）
100
VOUT=8V
DI
8.0
VIN=2V
VIN=5V
VIN=7V
7.8
高さ
4.5mm
↑
↑
2.6mm
↑
↑
↑
VOUT=8V
90
効率　η（%）
出力電圧　VOUT（V）
S- 8 3 3 0 A2 0 (C D5 4 : 4 7 u H)
出力電流－出力電圧特性（出力電流増加）
8.4
8.2
径
5.8mm
↑
↑
4.5mm
↑
↑
↑
ON
ダイオード
出力容量
外付けトランジスタ
L値
直流抵抗 最大許容電流
22μH
0.18Ω
1.11A
47μH
0.37Ω
0.72A
100μH
0.70Ω
0.52A
22μH
0.94Ω
0.32A
47μH
1.5Ω
0.22A
100μH
2.5Ω
0.16A
220μH
5.4Ω
0.11A
順電流 500mA（VF=0.55V 時）
NU
E
インダクタ
メーカー名
スミダコーポレーション(株)
↑
↑
（株）村田製作所
↑
↑
↑
松下電器産業（株）
ニチコン（株）
三洋電機（株）
D
製品名
CD54
↑
↑
LQH4N
↑
↑
↑
MA720
F93
2SD1624
TI
部品
80
70
VIN=2V
VIN=5V
VIN=7V
60
50
7.6
0.1
1
10
100
1000
0.1
1
10
100
1000
出力電流　IOUT(mA)
出力電流　IOUT(mA)
セイコーインスツル株式会社
33
昇圧 LCD バイアス用
S-8330/8331 シリーズ
1 チャネル
スイッチングレギュレータ
Rev.6.0_00
(2)
S- 8 3 3 0 A3 0 (C D5 4 : 4 7 u H)
出力電流－効率特性（出力電流増加）
100
VOUT=18V
VIN=2V
VIN=5V
VIN=9V
17.8
80
70
60
0.1
1
10
100
50
1000
0.1
出力電流　IOUT(mA)
100
1000
OD
PR
VOUT=30V
90
効率　η（%）
30.2
VIN=2V
VIN=5V
VIN=9V
0.1
1
10
100
出力電流　IOUT(mA)
SC
7.6
0.01
0.1
1
出力電流　IOUT(mA)
1
10
出力電流　IOUT(mA)
100
VOUT=8V
80
70
VIN=2V
VIN=5V
VIN=7V
60
10
1000
90
VIN=2V
VIN=5V
VIN=7V
DI
7.8
0.1
S- 8 3 3 0 A2 0 (LQH4 N: 4 7 u H)
出力電流－効率特性（出力電流増加）
100
VOUT=8V
ON
S- 8 3 3 0 A2 0 (LQH4 N: 4 7 u H)
出力電流－出力電圧特性（出力電流増加）
8.4
8.0
VIN=2V
VIN=5V
VIN=9V
50
1000
TI
(4)
8.2
70
60
効率　η（%）
29.8
80
D
30.0
NU
E
出力電圧　VOUT（V）
10
S- 8 3 3 0 A3 0 (C D5 4 : 4 7 u H)
出力電流－効率特性（出力電流増加）
100
VOUT=30V
29.6
出力電圧　VOUT（V）
1
VIN=2V
VIN=5V
VIN=9V
出力電流　IOUT(mA)
(3)
S- 8 3 3 0 A3 0 (C D5 4 : 4 7 u H)
出力電流－出力電圧特性（出力電流増加）
30.4
UC
T
18.0
17.6
34
VOUT=18V
90
18.2
効率　η（%）
出力電圧　VOUT（V）
S- 8 3 3 0 A3 0 (C D5 4 : 4 7 u H)
出力電流－出力電圧特性（出力電流増加）
18.4
100
50
0.01
セイコーインスツル株式会社
0.1
1
出力電流　IOUT(mA)
10
100
昇圧
LCD バイアス用
1 チャネル
スイッチングレギュレータ
S-8330/8331 シリーズ
Rev.6.0_00
(5)
S- 8 3 3 0 A3 0 (LQH4 N: 4 7 u H)
出力電流－効率特性（出力電流増加）
100
VOUT=18V
17.6
0.01
80
70
VIN=2V
VIN=5V
VIN=9V
60
0.1
1
10
50
0.01
100
出力電流　IOUT(mA)
10
OD
100
TI
SC
18.0
DI
VIN=2V
VIN=5V
VIN=9V
0.1
1
出力電流　IOUT(mA)
VIN=2V
VIN=5V
VIN=9V
60
50
0.01
0.1
1
10
VOUT=18V
80
70
VIN=2V
VIN=5V
VIN=9V
60
10
100
出力電流　IOUT(mA)
90
効率　η（%）
18.2
70
S- 8 3 3 0 A3 0 (LQH4 N: 2 2 u H)
出力電流－効率特性（出力電流増加）
100
VOUT=18V
ON
S- 8 3 3 0 A3 0 (LQH4 N: 2 2 u H)
出力電流－出力電圧特性（出力電流増加）
18.4
出力電圧　VOUT（V）
VOUT=30V
PR
効率　η（%）
1
(7)
17.6
0.01
100
80
D
0.1
NU
E
出力電圧　VOUT（V）
VIN=2V
VIN=5V
VIN=9V
出力電流　IOUT(mA)
17.8
10
90
30.0
29.6
0.01
1
S- 8 3 3 0 A3 0 (LQH4 N: 4 7 u H)
出力電流－効率特性（出力電流増加）
100
VOUT=30V
30.2
29.8
0.1
VIN=2V
VIN=5V
VIN=9V
出力電流　IOUT(mA)
(6)
S- 8 3 3 0 A3 0 (LQH4 N: 4 7 u H)
出力電流－出力電圧特性（出力電流増加）
30.4
UC
T
18.0
17.8
VOUT=18V
90
18.2
効率　η（%）
出力電圧　VOUT（V）
S- 8 3 3 0 A3 0 (LQH4 N: 4 7 u H)
出力電流－出力電圧特性（出力電流増加）
18.4
100
50
0.01
セイコーインスツル株式会社
0.1
1
出力電流　IOUT(mA)
10
100
35
昇圧 LCD バイアス用
S-8330/8331 シリーズ
1 チャネル
スイッチングレギュレータ
Rev.6.0_00
(8)
S- 8 3 3 0 A3 0 (LQH4 N: 1 0 0 u H)
出力電流－効率特性（出力電流増加）
100
VOUT=18V
VIN=2V
VIN=5V
VIN=9V
17.8
0.1
80
70
60
1
出力電流　IOUT(mA)
10
50
0.01
100
1
出力電流　IOUT(mA)
S- 8 3 3 0 B3 0 (LQH4 N: 1 0 0 u H)
出力電流－効率特性（出力電流増加）
100
VIN=2V
VIN=5V
VIN=9V
10
100
VOUT=18V
PR
VOUT=18V
90
効率　η（%）
18.2
VIN=2V
VIN=5V
VIN=9V
17.8
17.6
0.01
0.1
80
70
D
18.0
VIN=2V
VIN=5V
VIN=9V
60
1
出力電流　IOUT(mA)
10
100
50
0.01
0.1
1
出力電流　IOUT(mA)
10
100
(11)
0
0.01
リップル電圧 Vr　（mV）
50
VOUT=8V
SC
100
S- 8 3 3 0 A3 0 (C D5 4 : 4 7 u H)
出力電流－リップル電圧特性（出力電流増加）
200
ON
150
VIN=2V
VIN=5V
VIN=7V
DI
リップル電圧 Vr　（mV）
S- 8 3 3 0 A2 0 (C D5 4 : 4 7 u H)
出力電流－リップル電圧特性（出力電流増加）
200
TI
(10)
NU
E
出力電圧　VOUT（V）
S- 8 3 3 0 B3 0 (LQH4 N: 1 0 0 u H)
出力電流－出力電圧特性（出力電流増加）
18.4
0.1
OD
(9)
UC
T
18.0
17.6
0.01
0.1
1
10
100
150
VOUT=18V
VIN=2V
VIN=5V
VIN=9V
100
50
0
0.01
出力電流　IOUT(mA)
36
VOUT=18V
90
18.2
効率　η（%）
出力電圧　VOUT（V）
S- 8 3 3 0 A3 0 (LQH4 N: 1 0 0 u H)
出力電流－出力電圧特性（出力電流増加）
18.4
0.1
1
出力電流　IOUT(mA)
セイコーインスツル株式会社
10
100
昇圧
LCD バイアス用
1 チャネル
Rev.6.0_00
(13)
(12)
VIN=2V
VIN=5V
VIN=9V
リップル電圧 Vr（mV）
150
S- 8 3 3 0 B3 0 (LQH4 N: 1 0 0 u H)
出力電流－リップル電圧特性（出力電流増加）
200
VOUT=30V
100
50
0.1
1
10
150
100
50
0
0.01
100
0.1
1
出力電流　IOUT(mA)
10
100
SC
ON
TI
NU
E
D
PR
OD
出力電流　IOUT(mA)
DI
0
0.01
VOUT=18V
VIN=2V
VIN=5V
VIN=9V
UC
T
S- 8 3 3 0 A3 0 (C D5 4 : 4 7 u H)
出力電流－リップル電圧特性（出力電流増加）
200
リップル電圧 Vr　（mV）
スイッチングレギュレータ
S-8330/8331 シリーズ
セイコーインスツル株式会社
37
3.1±0.3
5
1
4
PR
OD
UC
T
8
+0.1
TI
NU
E
D
0.15 -0.05
ON
0.22±0.1
SC
0.65
DI
No. FS008-A-P-SD-1.1
TITLE
SSOP8-A-PKG Dimensions
No.
FS008-A-P-SD-1.1
SCALE
UNIT
mm
Seiko Instruments Inc.
4.0±0.1
2.0±0.05
8.0±0.1
0.3±0.05
1.55±0.05
1.4±0.1
PR
OD
(4.0)
UC
T
1.55±0.05
Feed direction
SC
ON
TI
NU
E
D
6.9±0.1
DI
No. FS008-A-C-SD-1.1
TITLE
SSOP8-A-Carrier Tape
No.
FS008-A-C-SD-1.1
SCALE
UNIT
mm
Seiko Instruments Inc.
D
PR
OD
UC
T
13.5±0.5
2±0.5
2±0.5
NU
E
Enlarged drawing in the central part
13±0.2
No. FS008-A-R-SD-1.1
DI
SC
ON
TI
21±0.8
TITLE
SSOP8-A-Reel
No.
FS008-A-R-SD-1.1
SCALE
UNIT
QTY.
mm
Seiko Instruments Inc.
2,000
UC
T
OD
PR
D
NU
E
TI
ON
SC
DI
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車両機器、航空機器、及び車載機器等、人体に影響を及ぼす機器または装置の部品として使用することはできません。
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誤動作により、人身事故、火災事故、社会的損害などを生じさせないような冗長設計、延焼対策設計、誤動作防止設
計などの安全設計に十分ご留意ください。