LTC4444 - 高電圧同期整流式NチャネルMOSFETドライバ

LTC4444
高電圧同期整流式
NチャネルMOSFETドライバ
特長
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
■
概要
114Vまでのブーストラップ電源電圧
広いVCC範囲：7.2V∼13.5V
適応型シュートスルー保護
TGのピーク・プルアップ電流：2.5A
BGのピーク・プルアップ電流：3A
TGドライバのプルダウン：1.2Ω
BGドライバのプルダウン：0.55Ω
1nF負荷ドライブのTG立ち下がり時間：5ns
1nF負荷ドライブのTG立ち上がり時間：8ns
1nF負荷ドライブのBG立ち下がり時間：3ns
1nF負荷ドライブのBG立ち上がり時間：6ns
ハイサイドとローサイド両方のNチャネルMOSFETをドライブ
低電圧ロックアウト
熱特性が改善された8ピンMSOPパッケージ
■
■
■
LTC4444は電源に依存しない2つの入力を備えています。
ハイ
サイド入力ロジック信号は内部でブーストラップされた電源に
レベルシフトされ、
グランドを最大114V上回る電圧でも動作
できます。
LTC4444はアクティブ時に外付けMOSFETをディスエーブル
する低電圧ロックアウト回路を搭載しています。適応型シュー
トスルー保護機能により、両方のMOSFETが同時に導通する
のを防ぐことができます。
この製品ファミリの同様のドライバに関しては、下記の表を参
照してください。
アプリケーション
■
LTC®4444は、電源電圧が最大100Vの同期整流式DC/DCコ
ンバータにおいて2個のNチャネルMOSFETをドライブする高
周波数高電圧ゲート・ドライバです。
この強力なドライバによ
り、高いゲート容量をもつMOSFETのスイッチング損失を低減
します。
配電アーキテクチャ
車載電源
高集積のパワーモジュール
テレコム
PARAMETER
L、LT、LTC、LTM、Linear TechnologyおよびLinearのロゴ はリニアテクノロジー社の登録商標
その他すべての商標の所有権は、
それぞ
です。No RSENSEはリニアテクノロジー社の商標です。
れの所有者に帰属します。
6677210を含む米国特許によって保護されています。
LTC4444
LTC4446
LTC4444-5
Shoot-Through Protection
Yes
No
Yes
Absolute Max TS
100V
100V
100V
MOSFET Gate Drive
7.2V to 13.5V 7.2V to 13.5V 4.5V to 13.5V
6.6V
6.6V
4V
VCC UV+
6.15V
6.15V
3.55V
VCC UV–
標準的応用例
高入力電圧の降圧コンバータ
1000pFの容量性負荷をドライブするLTC4444
VIN
100V
(ABS MAX)
VCC
7.2V TO 13.5V
BINP
5V/DIV
BG
10V/DIV
BOOST
VCC
PWM1
(FROM CONTROLLER IC)
PWM2
(FROM CONTROLLER IC)
LTC4444
TINP
TG
TS
VOUT
BG
BINP
TINP
5V/DIV
TG-TS
10V/DIV
GND
4444 TA01a
20ns/DIV
4444 TA01b
4444fb
1
LTC4444
絶対最大定格
ピン配置
（Note 1）
電源電圧
VCC ..................................................................... −0.3V～14V
BOOST−TS ........................................................ −0.3V～14V
TINP電圧 .................................................................. −2V～14V
BINP電圧.................................................................. −2V～14V
BOOST電圧 ......................................................... −0.3V～114V
TS電圧 ................................................................... −5V～100V
動作接合部温度範囲（Note 2、3）.................... −55℃～150℃
保存温度範囲................................................... −65℃～150℃
リード温度（半田付け、10秒）..........................................300℃
TOP VIEW
TINP
BINP
VCC
BG
1
2
3
4
9
GND
8
7
6
5
TS
TG
BOOST
NC
MS8E PACKAGE
8-LEAD PLASTIC MSOP
TJMAX = 125°C, θJA = 40°C/W, θJC = 10°C/W (NOTE 4)
EXPOSED PAD (PIN 9) IS GND, MUST BE SOLDERED TO PCB
発注情報
鉛フリー仕様
テープアンドリール
製品マーキング*
パッケージ
温度範囲
LTC4444EMS8E#PBF
LTC4444EMS8E#TRPBF
LTDBF
8-Lead Plastic MSOP
–40°C to 125°C
LTC4444IMS8E#PBF
LTC4444IMS8E#TRPBF
LTDBF
8-Lead Plastic MSOP
–40°C to 125°C
LTC4444HMS8E#PBF
LTC4444HMS8E#TRPBF
LTDBF
8-Lead Plastic MSOP
–40°C to 150°C
LTC4444MPMS8E#PBF
LTC4444MPMS8E#TRPBF
LTDBF
8-Lead Plastic MSOP
–55°C to 150°C
さらに広い動作温度範囲で規定されるデバイスについては、弊社または弊社代理店にお問い合わせください。　*温度グレードは出荷時のコンテナのラベルで識別されます。
非標準の鉛ベース仕様の製品の詳細については、弊社または弊社代理店にお問い合わせください。
鉛フリー仕様の製品マーキングの詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/leadfree/ をご覧ください。
テープアンドリールの仕様の詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/tapeandreel/ をご覧ください。
電気的特性
●は全動作接合部温度範囲の規格値を意味する。
それ以外はTA = 25℃での値
（Note 2）
。
注記がない限り、
VCC = VBOOST = 12V、
VTS = GND = 0V。
SYMBOL
PARAMETER
CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
UNITS
13.5
V
Gate Driver Supply, VCC
VCC
Operating Voltage
7.2
IVCC
DC Supply Current
TINP = BINP = 0V
UVLO
Undervoltage Lockout Threshold
VCC Rising
VCC Falling
Hysteresis
l
l
6.00
5.60
350
550
µA
6.60
6.15
450
7.20
6.70
V
V
mV
0.1
2
µA
Bootstrapped Supply (BOOST – TS)
IBOOST
DC Supply Current
TINP = BINP = 0V
Input Signal (TINP, BINP)
VIH(BG)
BG Turn-On Input Threshold
BINP Ramping High
l
2.25
2.75
3.25
V
VIL(BG)
BG Turn-Off Input Threshold
BINP Ramping Low
l
1.85
2.3
2.75
V
VIH(TG)
TG Turn-On Input Threshold
TINP Ramping High
l
2.25
2.75
3.25
V
VIL(TG)
TG Turn-Off Input Threshold
TINP Ramping Low
l
1.85
2.3
2.75
V
ITINP(BINP)
Input Pin Bias Current
±0.01
±2
µA
4444fb
2
LTC4444
電気的特性
●は全動作接合部温度範囲の規格値を意味する。
それ以外はTA = 25℃での値
（Note 2）
。
注記がない限り、
VCC = VBOOST = 12V、
VTS = GND = 0V。
SYMBOL
PARAMETER
CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
UNITS
High Side Gate Driver Output (TG)
VOH(TG)
TG High Output Voltage
ITG = –10mA, VOH(TG) = VBOOST – VTG
0.7
VOL(TG)
TG Low Output Voltage
ITG = 100mA, VOL(TG) = VTG –VTS
IPU(TG)
TG Peak Pull-Up Current
l
RDS(TG)
TG Pull-Down Resistance
l
120
l
1.7
V
250
2.5
1.2
mV
A
2.5
Ω
Low Side Gate Driver Output (BG)
VOH(BG)
BG High Output Voltage
IBG = –10mA, VOH(BG) = VCC – VBG
0.7
VOL(BG)
BG Low Output Voltage
IBG = 100mA
IPU(BG)
BG Peak Pull-Up Current
l
RDS(BG)
BG Pull-Down Resistance
l
0.55
1.25
Ω
55
l
2
V
125
3
mV
A
Switching Time [BINP (TINP) is Tied to Ground While TINP (BINP) is Switching. Refer to Timing Diagram]
tPLH(TG)
TG Low-High Propagation Delay
l
25
50
ns
tPHL(TG)
TG High-Low Propagation Delay
l
22
45
ns
tPLH(BG)
BG Low-High Propagation Delay
l
19
40
ns
tPHL(BG)
BG High-Low Propagation Delay
l
14
35
ns
tr(TG)
TG Output Rise Time
10% – 90%, CL = 1nF
10% – 90%, CL = 10nF
8
80
ns
ns
tf(TG)
TG Output Fall Time
10% – 90%, CL = 1nF
10% – 90%, CL = 10nF
5
50
ns
ns
tr(BG)
BG Output Rise Time
10% – 90%, CL = 1nF
10% – 90%, CL = 10nF
6
60
ns
ns
tf(BG)
BG Output Fall Time
10% – 90%, CL = 1nF
10% – 90%, CL = 10nF
3
30
ns
ns
Note 1：絶対最大定格はそれを超えるとデバイスに永続的な損傷を与える可能性がある値。
長
期にわたって絶対最大定格条件に曝すと、
デバイスの信頼性と寿命に悪影響を与える可能性
がある。
Note 3：接合部温度
（TJ、単位：℃）
は周囲温度（TA、単位：℃）
および電力損失（PD、単位：W）
か
ら次式に従って計算される。
Note 2：LTC4444はTJがTAにほぼ等しいパルス負荷条件でテストされている。
LTC4444Eは0℃
（℃/W）
はパッケージの熱抵抗である。
ここで、θJA
～85℃の接合部温度範囲で仕様に適合することが保証されている。−40℃～125℃の動作接
合部温度範囲での仕様は、設計、特性評価および統計学的なプロセス・コントロールとの相
関で確認されている。LTC4444Iは−40℃～125℃の動作接合部温度範囲で保証されている。
LTC4444Hは−40℃～150℃の動作接合部温度範囲で性能仕様に適合することが保証されて
いる。LTC4444MPは−55℃～150℃の全動作接合部温度範囲でテストされて仕様が保証され
ている。高い接合部温度は動作寿命に悪影響を及ぼす。接合部温度が125℃を超えると、動作
寿命は短くなる。
これらの仕様と調和する最大周囲温度は、基板レイアウト、
パッケージの定
格熱抵抗および他の環境要因と関連した特定の動作条件によって決まることに注意。
（PD • θJA）
TJ = TA＋
Note 4：MS8Eパッケージの露出した裏面をPC基板に半田付けしないと、
熱抵抗が40℃/Wより
もはるかに大きくなる。
4444fb
3
LTC4444
標準的性能特性
TA = 25°C
BOOST = 12V
TS = GND
350
300
TINP(BINP) = 12V
250
200
150
100
200
150
100
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
VCC SUPPLY VOLTAGE (V)
TINP = 12V
BINP = 0V
TINP = 0V
BINP = 12V
200
150
100
VOL(TG)
120
100
80
VOL(BG)
60
40
–25
5
35
65
95
TEMPERATURE (°C)
0
125 150
TA = 25°C
ITG(BG) = 100mA
BOOST = VCC
TS = GND
VIH(TG,BG)
2.8
2.7
2.6
2.5
2.4
VIL(TG,BG?)
2.3
12
11
10
SUPPLY VOLTAGE (V)
9
13
2.2
VIH(TG,BG)
2.7
2.6
2.5
2.4
VIL(TG,BG)
2.3
8
11
10
9
12
SUPPLY VOLTAGE (V)
13
14
2.2
4444 G07
2.0
–55
–25
–1mA
11
–10mA
10
–100mA
9
8
7
4444 G05
2.1
7
12
5
14
VCC = BOOST = 12V
2.9 TS = GND
2.8
4444 G03
6
3.0
TG OR BG INPUT THRESHOLD (V)
2.9
125 150
TA = 25°C
BOOST = VCC
TS = GND
13
と
入力スレッショルド
（TINP、BINP）
温度
TA = 25°C
BOOST = VCC
TS = GND
3.0
8
4444 G04
入力スレッショルド
（TINP、BINP）
と
電源電圧
3.1
7
5
35
65
95
TEMPERATURE (°C)
出力高電圧（VOH）
と電源電圧
5
35
65
95
TEMPERATURE (°C)
125 150
4444 G08
7
8
11
10
9
12
SUPPLY VOLTAGE (V)
14
13
4444 G06
の
入力スレッショルド
（TINP、BINP）
ヒステリシスと電圧
TG OR BG INPUT THRESHOLD HYSTERESIS (mV)
0
–55
TINP = BINP = 0V
TINP(BINP) = 12V
320
14
20
50
330
15
140
300
250
340
300
–55 –25
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
BOOST SUPPLY VOLTAGE (V)
4444 G02
TG OR BG OUTPUT VOLTAGE (V)
VCC = BOOST = 12V
TS = GND
350
TINP = BINP = 0V
350
310
TINP = BINP = 0V
160
OUTPUT VOLTAGE (mV)
BOOST SUPPLY CURRENT (µA)
400
360
と電源電圧
出力低電圧（VOL）
昇圧電源の電流と温度
TG OR BG INPUT THRESHOLD (V)
TINP = 0V, BINP = 12V
250
VCC = BOOST = 12V
TS = GND
370
300
4444 G01
2.1
TINP = 12V, BINP = 0V
50
50
0
VCC消費電流と温度
380
TA = 25°C
VCC = 12V
TS = GND
350
TINP = BINP = 0V
QUIESCENT CURRENT (µA)
QUIESCENT CURRENT (µA)
400
BOOST – TS電源の消費電流と電圧
400
VCC SUPPLY CURRENT (µA)
VCC電源の消費電流と電圧
450
500
475
TA = 25°C
BOOST = VCC
TS = GND
450
425
400
375
350
325
300
4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 9.5 10.5 11.5 12.5 13.5
SUPPLY VOLTAGE (V)
44445 G09
4444fb
4
LTC4444
標準的性能特性
6.7
VCC = BOOST = 12V
TS = GND
6.6
475
450
425
400
RISING THRESHOLD
6.5
6.4
6.3
6.2
FALLING THRESHOLD
6.0
–55
125 150
80
3.4
PULL-UP CURRENT (A)
tr(TG)
50
tr(BG)
40
30
tf(TG)
20
2
5
6
3
4
7
8
LOAD CAPACITANCE (nF)
IPU(TG)
2.4
2.0
–55
10
9
–25
4444 G13
5
35
65
95
TEMPERATURE (°C)
125 150
30
28
tPLH(TG)
26
37
TA = 25°C
BOOST = VCC
TS = GND
tPHL(TG)
20
tPLH(BG)
18
16
tPHL(BG)
14
tf(BG)
7
11
9
12
10
SUPPLY VOLTAGE (V)
8
14
13
4444 G12
2.2
2.0
BOOST-TS = 12V
1.8
1.6
BOOST-TS = 7V
1.4
1.2
RDS(TG)
BOOST-TS = 14V
1.0
VCC = 12V
0.8
VCC = 7V
0.6
0.4
0.2
–55
VCC = 14V
RDS(BG)
–25
5
35
65
95
TEMPERATURE (°C)
125 150
4444 G15
32
VCC = BOOST = 12V
TS = GND
tPLH(TG)
tPHL(TG)
27
tPLH(BG)
22
17
tPHL(BG)
12
7
12
10
tf(TG)
伝播遅延と温度
24
22
tr(BG)
4444 G14
伝播遅延とVCC電源電圧
PROPAGATION DELAY (ns)
1
2.8
2.6
tr(TG)
出力ドライバのプルダウン抵抗と
温度
IPU(BG)
3.0
TA = 25°C
BOOST = VCC
TS = GND
CL = 3.3nF
4444 G11
2.2
tf(BG)
10
125 150
VCC = BOOST = 12V
TS = GND
3.2
60
5
35
65
95
TEMPERATURE (°C)
32
30
28
26
24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
のピーク・
ドライバ
（TG、BG）
プルアップ電流と温度
TA = 25°C
VCC = BOOST = 12V
TS = GND
70
–25
4444 G10
OUTPUT DRIVER PULL-DOWN RESISTACNE (Ω)
5
35
65
95
TEMPERATURE (°C)
PROPAGATION DELAY (ns)
–25
立ち上がり/立ち下がり時間と
負荷容量
RISE/FALL TIME (ns)
BOOST = VCC
TS = GND
6.1
375
–55
0
立ち上がり/立ち下がり時間と
VCC電源電圧
RISE/FALL TIME (ns)
500
VCC低電圧ロックアウト・
スレッショルドと温度
VCC SUPLLY VOLTAGE (V)
TG OR BG INPUT THRESHOLD HYSTERESIS (mV)
入力スレッショルド
（TINP、BINP）
の
ヒステリシスと温度
7
8
11
10
9
12
SUPPLY VOLTAGE (V)
13
14
4444 G16
2
–55
–25
5
35
65
95
TEMPERATURE (°C)
125 150
4444 G17
4444fb
5
LTC4444
標準的性能特性
スイッチング消費電流と
入力周波数
スイッチング消費電流と
負荷容量
4.0
IBOOST
(TG SWITCHING)
3.0
SUPPLY CURRENT (mA)
SUPPLY CURRENT (mA)
TA = 25°C
3.5 VCC = BOOST = 12V
TS = GND
IVCC
(BG SWITCHING)
2.5
2.0
1.5
1.0
IVCC
(TG SWITCHING)
0.5
0
IBOOST (BG SWITCHING)
0
200
400
800
600
SWITCHING FREQUENCY (kHz)
1000
IVCC
(BG SWITCHING
AT 1MHz)
100
IBOOST
(TG SWITCHING
IVCC
AT 1MHz)
(BG SWITCHING
AT 500kHz)
IVCC
IVCC
(TG SWITCHING
(TG SWITCHING AT 500kHz)
AT 1MHz)
10
1
0.1
IBOOST
(TG SWITCHING
AT 500kHz)
IBOOST (BG SWITCHING AT 1MHz OR 5OOkHz)
1
4444 G18
2
3
4
5
6
7
8
LOAD CAPACITANCE (nF)
9
10
4444 G19
ピン機能
TINP
（ピン1）
：ハイサイドの入力信号。入力はGNDを基準にし
ています。
この入力はハイサイド・ドライバの出力
（TG）
を制御
します。
BINP
（ピン2）
：ローサイドの入力信号。
この入力はローサイド・
ドライバの出力
（BG）
を制御します。
VCC
（ピン3）
：電源。入力バッファ、
ロジック、
ローサイド・ゲート・
ドライバの出力にはこのピンから直接電力供給され、
ハイサイ
ド・ゲート・ドライバの出力にはこのピンとBOOST（ピン6）
の間
に接続された外付けダイオードを介して電力供給されます。
こ
のピンとGND（ピン9）
の間に低ESRのセラミック・バイパス･コ
ンデンサを接続します。
BG（ピン4）
：ローサイド・ゲート・ドライバの出力
（ボトム・ゲー
ト）。
このピンはVCCとGNDの間を振幅します。
BOOST（ピン6 ）
：ハイサイドのブートストラップされた電源。
こ
のピンとTS（ピン8）
の間に外付けコンデンサを接続します。通
常、VCC（ピン3）
とこのピンの間にブートストラップ・ダイオード
を接続します。
このピンでの電圧振幅はV CC ­V DからV IN＋
VCC­VDまでであり、VDはブートストラップ・ダイオードの順方
向電圧降下です。
TG（ピン7 ）
：ハイサイド・ゲート・ドライバの出力
（トップ・ゲー
ト）。
このピンはTSとBOOSTの間を振幅します。
TS（ピン8 ）
：ハイサイドMOSFETのソース接続ピン
（トップ・
ソース）。
GND（露出パッド・ピン9 ）
：グランド。最適な熱性能を得るた
め、PCBのグランドに半田付けする必要があります。
NC
（ピン5）
：NC。接続不要です。
4444fb
6
LTC4444
ブロック図
6
7.2V TO
13.5V
3
9
VCC
BOOST
GND
TG
HIGH SIDE
LEVEL SHIFTER
LDO
1
VIN
UP TO 100V
VCC UVLO
VINT
TS
8
ANTISHOOT-THROUGH
PROTECTION
TINP
VCC
2
7
VCC
BG
LOW SIDE
LEVEL SHIFTER
BINP
4
NC
5
4444 BD
タイミング図
適応型シュートスルー保護
BINP
BINP
BG
BG
TINP
TINP
TG-TS
TG-TS
4444 TD01
スイッチング時間
INPUT RISE/FALL TIME < 10ns
TINP (BINP)
90%
10%
BINP (TINP)
BG (TG)
TG (BG)
90%
90%
10%
tr
tPHL
10%
tf
tPLH
4444 TD02
4444fb
7
LTC4444
動作
概要
LTC4444は、
グランド基準の低電圧デジタル入力信号を受
信して、
同期整流式降圧電源を構成する2個のNチャネル・パ
ワーMOSFETをドライブします。
ローサイドMOSFETのゲート
は、入力の状態に従って、V CCかGNDのいずれかにドライブ
されます。同様に、ハイサイドMOSFETのゲートは、
スイッチン
グ・ノード
（TS）
のブートストラップがオフされた電源によって、
BOOSTかTSのいずれかにドライブされます。
入力段
LTC4444は、低電圧のデジタル信号で標準パワーMOSFET
をドライブ可能なCMOS互換入力スレッショルドを採用して
います。LTC4444には、ハイサイド入力用とローサイド入力用
の両方の入力バッファをバイアスする電圧レギュレータが内
蔵されているので、入力スレッショルド
（VIH = 2.75V、V IL =
2.3V）
がVCCの変動に左右されることはありません。VIHとVIL
の間には450mVのヒステリシスがあるので、
スイッチング遷移
時のノイズによる誤ったトリガが回避されます。ただし、特に
高周波数、高電圧のアプリケーションでは、両方の入力ピン
（TINPおよびBINP）がいかなるノイズも拾わないように注意
する必要があります。LTC4444の入力バッファは入力インピー
ダンスが高く入力電流を無視できるので、入力に必要なドライ
ブ回路が簡素化されます。
LTC4444
BOOST
立ち上がり/立ち下がり時間
LTC4444の立ち上がり時間および立ち下がり時間は、Q1と
M1のピーク電流容量によって決まります。Q1とM1をドライブ
するプリドライバは非重複の遷移手法を使用し、交差導通電
流を最小限に抑えます。M1はQ1がオンする前に完全にオフ
し、
またその逆も同様です。
通常、パワーMOSFETはコンバータでの電力損失の大部分
を占めるので、
オンやオフを急速に行うことが重要です。
それ
により、
リニア領域での遷移時間が最小限に抑えられます。
ド
VIN
UP TO 100V
6
Q1
出力段
LTC4444の出力段の簡易バージョンを図1に示します。BG出
力とTG出力のプルアップ・デバイスは、NPNバイポーラ接合
トランジスタ
（Q1およびQ2）です。BG出力とTG出力は、
それ
ぞれの正電源レール
（VCCおよびBOOST）
のNPNのVBE（約
0.7V）以内にプルアップされます。BGとTGの両方にNチャネ
ルMOSFETのプルダウン・デバイス
（M1およびM2）
があり、
こ
れらはBGとTGをそれぞれの負電源レール（GNDおよびTS）
にプルダウンします。RDS(ON)がゲート・オーバードライブ電圧
（V GS ­ V TH）
に反比例する外付けパワーMOSFETをドライ
ブする際には、BG出力ピンとTG出力ピンの振幅が大きいこと
が重要になります。
TG
CGD
7
M1
TS
VCC
CGS
8
HIGH SIDE
POWER
MOSFET
LOAD
INDUCTOR
3
Q2
BG
CGD
4
M2
GND
CGS
LOW SIDE
POWER
MOSFET
9
4444 FO1
図1. スイッチング時にBGとTGから見た容量
4444fb
8
LTC4444
動作
ライバ出力の強いプルダウンのその他の利点は、交差導通電
（同期）パ
流を防止することです。たとえば、BGがローサイド
ワーMOSFETをオフし、TGがハイサイド・パワーMOSFETを
オンするとき、TSピンの電圧はVINまで急上昇します。
この高
周波数の正電圧過渡は、
ローサイド・パワーMOSFETのCGD
容量を介してBGピンに結合します。BGピンのプルダウンが不
十分な場合、BGピンの電圧がローサイド・パワーMOSFETの
スレッショルド電圧を上回り、一時的にオンに戻す可能性が
あります。
ハイサイドMOSFETとローサイドMOSFETの両方が
導通すると、VINからグランドにMOSFETを介してかなりの交
差導通電流が流れ、相当な電力損失が生じます。ハイサイド
MOSFETのCGS容量とCGD容量により、TGに同様の現象が生
じます。
LTC4444の強力な出力ドライバにより、遷移時間とともに増
加するパワーMOSFETのスイッチング損失が減少します。
LTC4444のハイサイド・ドライバは、12Vのブートストラップさ
れた電源電圧VBOOST-TSを使用して、8nsの立ち上がり時間と
5nsの立ち下がり時間をもつ、1nFの負荷をドライブすることが
できます。
また、LTC4444のローサイド・ドライバは12Vの電源
電圧V CCを使用して、6nsの立ち上がり時間と3nsの立ち下が
り時間をもつ、1nFの負荷をドライブすることができます。
低電圧ロックアウト
（UVLO）
LTC4444は、VCC電源をモニタする低電圧ロックアウト検出器
を備えています。VCCが6.15Vを下回ると、
出力ピンBGおよび
TGはそれぞれGNDおよびTSにプルダウンされます。
これによ
り、両方の外付けMOSFETがオフします。VCCが十分な電源
電圧になると、通常動作が再開されます。
適応型シュートスルー保護
内蔵の適応型シュートスルー保護回路は外付けMOSFETの
電圧をモニタし、MOSFETが同時に導通しないようにします。
これは、
スイッチの遷移時に両方のMOSFETを介してVIN電
源からグランドに交差導通電流が流れないようにすることに
よって、効率を改善する機能です。TINPとBINPの両方が同時
に H の場合、BGはオフのままで、TGはオンします(タイミング
図を参照)。BGが H のときにTINPがオンすると、BGが L に
なるまでTGはオンしません。
TINPがオフすると、適応型シュートスルー保護回路がTSピン
のレベルをモニタします。TSピンが L になると、BGはオンす
ることができます。TSピンが H のままの場合、BGはTINPが
オフしてから150ns後にオンします。
アプリケーション情報
消費電力
適正な動作と長期の信頼性を確保するため、LTC4444は最
大定格を超える温度で動作させてはなりません。パッケージ
の接合部温度は次のように計算できます。
TJ = TA＋P（
D θJA）
ここで、
TJ = 接合部温度
TA = 周囲温度
PD = 電力損失
θJA = 接合部-周囲間熱抵抗
消費電力は、次のようにスタンバイ電力損失とスイッチング電
力損失からなります。
PD = PDC＋PAC＋PQG
ここで、
PDC = 自己消費電力損失
PAC = 入力周波数fINでの内部スイッチング損失
PQG = ゲート電荷QGをもつ外付けMOSFETの周波数fINでの
オン/オフによる損失
LTC4444の消費電流はごくわずかです。
VCC = 12VおよびVBOOST（350μA）
（12V）= 4.2mWだけです。
TS = 12VでのDC電力損失は
4444fb
9
LTC4444
アプリケーション情報
特定のスイッチング周波数では、
内部電力損失は、
内部ノード
容量の充電と放電に必要なAC電流と内部ロジック・ゲートの
交差導通電流の両方により増加します。無負荷時の消費電流
と内部スイッチング電流の和を、
「標準的性能特性」
の
「スイッ
チング消費電流と入力周波数」
のプロットに示します。
ゲート電荷損失は、主にスイッチング時の外付けMOSFETの
充電と放電に要する大きなAC電流に起因します。
スイッチン
グ周波数fINでのTGとBGの純粋な容量性負荷CLOADが等し
い場合、
負荷損失は次のようになります。
（f）
（V
[ BOOST-TS）2＋
（VCC）2]
PCLOAD =（CLOAD）
標 準 的 な 同 期 整 流 式 降 圧 コンバ ー タの 構 成 で は 、
ここで、V DはVCCと
V BOOST-TSはVCC – VDに等しくなります。
BOOSTの間のダイオード両端の順方向電圧降下です。
この
電圧降下がVCCと比較して小さい場合、負荷損失は次のよう
に概算することができます。
（fIN）
（VCC）2
PCLOAD = 2（CLOAD）
純粋な容量性負荷とは異なり、
ドライバ出力から見たパワー
MOSFETのゲート容量は、
スイッチング時のVGS電圧レベルに
従って変動します。MOSFETの容量性負荷の消費電力はゲー
ト電荷QGを使用して算出することができます。MOSFETの
V GSの値（この場合はV CC）
に相当するQGの値は、製造元の
QGとVGSの曲線から容易に求めることができます。TGとBGの
MOSFETが等しい場合は次のようになります。
（QG）
（fIN）
PQG = 2（VCC）
電力消費による損傷を防止するため、LTC4444は、接合部温
度が160 Cを上回るとBGとTGを L にする温度モニタを備え
ています。接合部温度が135 Cより低くなると通常動作が再開
されます。
接地とバイパス
LTC4444では、高速スイッチング
（ナノ秒単位）
が行われ、大き
なAC電流（アンペア単位）
が流れるので、VCC電源とVBOOST不注意な部品
TS電源を適正にバイパスする必要があります。
配置やPCBトレース配線を行うと、過度なリンギングを生じる
可能性があります。
LTC4444から最適な性能を得るには以下のようにします。
A. VCCピンとGNDピンの間およびBOOSTピンとTSピンの間
に、
バイパス・コンデンサをできるだけ近づけて接続します。
リードはできるだけ短くしてリード・インダクタンスを低減し
ます。
B. 低インダクタンス、低インピーダンスのグランド・プレーンを
使用し、
あらゆるグランドに起因する降下や浮遊容量を低
減します。LTC4444は3Aを上回るピーク電流を切り替える
ので、
いくらかのグランドに起因する降下が生じると信号品
質が劣化する点に注意してください。
C. 電源/グランド配線を注意深く設計します。大きな負荷のス
イッチング電流の入力箇所および出力箇所を把握します。
入力ピンと出力電力段のグランド・リターン・パスは分離さ
せておきます。
D.ドライバの出力ピンと負荷の間の銅トレースは、短く幅を広
くします。
E. LTC4444パッケージの裏面の露出パッドは必ず基板に半
田付けします。2500mm2の1オンス両面銅基板に正しく半田
付けすると、LTC4444のMS8Eパッケージでの熱抵抗は約
40 C/Wになります。パッケージ裏面の露出パッドと銅基板
間の熱接触が良好でないと、40 C/Wよりはるかに大きな熱
抵抗になります。
4444fb
10
LTC4444
標準的応用例
LTC3780を使用した36V∼72V VINから48V/6Aの高効率昇降圧DC/DCコンバータ
6V
10k
0.022µF
1000pF
SENSE+
100Ω
220k
100pF
0.1µF
100V
1
68pF
SENSE–
VOS+ 487k
1%
100Ω
2
3
4
5
8.25k
1%
47pF
6
7
8
D5
15k
VIN
9
10
220k
11
12
PGOOD
SS
LTC3780EG TG1
SENSE+
SW1
–
VIN
SENSE
ITH
EXTVCC
VOSENSE
INTVCC
SGND
BG1
RUN
PGND
FCB
BG2
PLLFLTR
SW2
PLLIN
TG2
STBYMD
VBIAS
10V TO 12V
D2
BOOST1
BOOST2
1
23
2
22
21
4
0.1µF
16V
20
19
6V
18
10µF
10V
17
D1
2.2µF
100V
×4
3
24
VCC
6
BOOST
LTC4444
7
BINP
TG
TINP
BG
TS
8
+
VIN
C1
100µF
100V
0.22µF
16V
VOS+
GND
1µF
16V
10Ω
9
L1
10µH
16
D3
15
D4
2.2µF
100V
×8
+
VOUT
C2,C3
220µF
63V
×2
14
13
6V
D6
0.1µF
16V
0.1µF
16V
SENSE+
D3, D4: DIODES INC. PDS560-13
D5: DIODES INC. MMBZ5230B-7-F
D6: DIODES INC. B1100-13-F
L1: SUMIDA CDEP147NP-100MC-125
R1, R2: VISHAY DALE WSL2512R0250FEA
SENSE–
10Ω
10Ω
R1
0.025Ω
1W
R2
0.025Ω
1W
4444 TA02a
効率
98
VIN = 36V
EFFICIENCY (%)
2.2µF, 100V, TDK C4532X7R2A225MT
C1: SANYO 100ME100HC +T
C2, C3: SANYO 63ME220HC + T
D1: ON SEMI MMDL770T1G
D2: DIODES INC. 1N5819HW-7-F
VBIAS
10V TO 12V
1µF
16V
VIN = 48V
97
VIN = 72V
96
95
1
2
3
4
LOAD CURRENT (A)
5
6
4444 TA02b
4444fb
11
LTC4444
パッケージ
MS8Eパッケージ
8ピン・プラスチックMSOP、
露出ダイ・パッド
（Reference LTC DWG # 05-08-1662 Rev I）
露出パッド・オプションの
底面
1.88
(.074)
1
1.88 ± 0.102
(.074 ± .004)
0.29
REF
1.68
(.066)
0.889 ± 0.127
(.035 ± .005)
0.05 REF
5.23
(.206)
MIN
DETAIL B
1.68 ± 0.102 3.20 – 3.45
(.066 ± .004) (.126 – .136)
DETAIL “B”
8
3.00 ± 0.102
(.118 ± .004)
(NOTE 3)
0.65
(.0256)
BSC
0.42 ± 0.038
(.0165 ± .0015)
TYP
8
7 6 5
コーナーテールは
リードフレームの輪郭の一部
参考のためのみ
測定が目的ではない
0.52
(.0205)
REF
推奨半田パッド・レイアウト
0.254
(.010)
3.00 ± 0.102
(.118 ± .004)
(NOTE 4)
4.90 ± 0.152
(.193 ± .006)
DETAIL “A”
0° – 6° TYP
ゲージ・プレーン
0.53 ± 0.152
(.021 ± .006)
DETAIL “A”
1
2 3
1.10
(.043)
MAX
4
0.86
(.034)
REF
0.18
(.007)
シーティング・
プレーン
0.22 – 0.38
(.009 – .015)
TYP
0.65
(.0256)
0.1016 ± 0.0508
(.004 ± .002)
MSOP (MS8E) 0910 REV I
NOTE：
BSC
1. 寸法はミリメートル/
（インチ）
2. 図は実寸とは異なる
3. 寸法にはモールドのバリ、突出部、
またはゲートのバリを含まない
モールドのバリ、突出部、
またはゲートのバリは、各サイドで0.152mm
（0.006"）
を超えないこと
4. 寸法には、
リード間のバリまたは突出部を含まない
リード間のバリまたは突出部は、各サイドで0.152mm
（0.006"）
を超えないこと
5. リードの平坦度（成形後のリードの底面）
は最大0.102mm
（0.004"）
であること
6. 露出パッドの寸法にはモールドのバリを含まない
露出パッドのモールドのバリは各サイドで0.254mm（0.010"）
を超えないこと
4444fb
12
LTC4444
改訂履歴　（Rev Aよりスタート）
REV
日付
概要
ページ番号
A
06/10
MPグレード・バージョンを追加、
データシート全体に反映
1～14
B
3/10
Hグレード・バージョンを追加、
データシート全体に反映
1～14
4444fb
リニアテクノロジー・コーポレーションがここで提供する情報は正確かつ信頼できるものと考えておりますが、その使用に関する責務は一切負い
ません。また、ここに記載された回路結線と既存特許とのいかなる関連についても一切関知いたしません。なお、日本語の資料はあくまでも参考資
料です。訂正、変更、改版に追従していない場合があります。最終的な確認は必ず最新の英語版データシートでお願いいたします。
13
LTC4444
標準的応用例
LTC3780を使用した8V∼80V VINから12V/5Aの高効率昇降圧DC/DCコンバータ
6V
10k
0.1µF
0.01µF
SENSE+
SENSE–
VOS+ 113k
1%
0.1µF
1
68pF
20k
100pF
100Ω
100Ω
2
3
4
5
6
8.06k
1%
7
47pF
8
9
D4
VIN
150k
10
11
2.2µF, 100V, TDK C4532X7R2A225MT
100µF, 100V SANYO 100ME 100AX
C1: SANYO 16ME330WF
D1: DIODES INC. BAV19WS
D2: DIODES INC. 1N5819HW-7-F
D3: DIODES INC. B320A-13-F
D4: DIODES INC. MMBZ5230B-7-F
D5: DIODES INC. B1100-13-F
L1: SUMIDA CDEP147-8R0
12
BOOST1
PGOOD
SS
LTC3780EG TG1
SENSE+
SW1
SENSE–
VIN
ITH
EXTVCC
VOSENSE
INTVCC
SGND
BG1
RUN
PGND
FCB
BG2
PLLFLTR
SW2
PLLIN
TG2
STBYMD
0.22µF
16V
D2
BOOST2
1µF
16V
VBIAS
12V
22
1
TG1
SW1
21
0.1µF
16V
20
19
6V
18
10µF
10V
17
1µF
16V
D1
3
24
23
VBIAS
12V
TINP
VCC
2
BOOST
LTC4444
7
BINP
TG
4
8
BG
2.2µF
100V
×5
6
TS
0.22µF
16V
VIN
8V TO 80V
100µF
100V
×2
+
VOS+
10Ω
GND
9
TG1
L1 8µH
16
D3
22µF
16V
×3
+
VOUT
12V, 5A
C1
330µF
×2
SW1
15
14
13
6V
D5
0.1µF
16V
0.1µF
SENSE+
SENSE–
10Ω
10Ω
0.005Ω
1W
4444 TA03
関連製品
製品番号
LTC4446
説明
シュートスルー保護機能を持たない
高電圧同期NチャネルMOSFETドライバ
LTC4440/LTC4440-5 高速、高電圧、ハイサイド・ゲートドライバ
LTC4442
高速同期NチャネルMOSFETドライバ
LTC4449
高速同期NチャネルMOSFETドライバ
LTC4441/LTC4441-1 NチャネルMOSFETゲートドライバ
LTC1154
ハイサイド・マイクロパワーMOSFETドライバ
注釈
電源電圧：最大100V、7.2V ≤ VCC ≤ 13.5V、3Aのピーク・プルアップ電流、
0.55Ωのピーク・プルダウン
電源電圧：最大80V、8V ≤ VCC ≤ 15V、2.4Aのピーク・プルアップ電流、
1.5Ωのピーク・プルダウン
電源電圧：最大38V、6V ≤ VCC ≤ 9.5V、3.2Aのピーク・プルアップ電流、
4.5Aのピーク・プルダウン電流
電源電圧：最大38V、4.5V ≤ VCC ≤ 6.5V、3.2Aのピーク・プルアップ電流、
4.5Aのピーク・プルダウン電流
電源電圧：最大25V、5V ≤ VCC ≤ 25V、6Aのピーク出力電流
電源電圧：最大18V、85μAの消費電流、Hグレード・バージョンあり
4444fb
14
リニアテクノロジー株式会社
〒102-0094 東京都千代田区紀尾井町3-6紀尾井町パークビル8F
TEL 03-5226-7291 FAX 03-5226-0268 www.linear-tech.co.jp
●
●
LT 0111 REV B • PRINTED IN JAPAN
 LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2007