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I2Cクワッド同期整流式降圧DC/DCレギュレータ
LTC3562 I2Cクワッド同期整流式 降圧DC/DCレギュレータ （2 600mA、 2 400mA） 特長 概要 4個の独立したI C制御可能な降圧レギュレータ （2 600mA、 2 400mA） ■ I2Cで設定可能な2個の帰還電圧レギュレータ （R600A、 R400A） ：VFB＝425mV∼800mV ■ I2Cで設定可能な2個の出力電圧レギュレータ （R600B、 R400B） ：VOUT＝600mV∼3.775V ■ 設定可能なモード：パルススキップ、 LDO、 Burst Mode®、 強制Burst Mode動作 ■ ■ ■ ■ ■ ■ LTC®3562は、I2Cインターフェイスを備えたクワッド高 効率モノリシック同期整流式降圧レギュレータです。2 個のレギュレータは外部調整可能で、帰還電圧を425mV ∼800mVの範囲で25mVステップで設定できます（タイプ A）。他の2個のレギュレータは固定出力レギュレータで、 出力電圧を600mV∼3.775Vの範囲で25mVステップで設 定できます（タイプB）。これら4個のレギュレータはすべ て単独で動作し、I2C制御に従ってパルススキップ、LDO、 Burst Mode動作または強制Burst Mode動作を行います。タ イプAのレギュレータは、I2C制御が使用できない場合に イネーブル可能な個別のRUNピンを備えています。 2 消費電流＜100µA（すべてのレギュレータがLDOモード でイネーブルされている場合） 2.25MHzの固定スイッチング周波数（パルススキップ・ モード） スルーレート制限によってスイッチング・ノイズを低減 レギュレータR600Aのパワーオンリセット出力 熱特性が改善された小型（3mm 3mm）20ピンQFNパッ ケージ LTC3562は入力電圧範囲が2.85V∼5.5Vなので、1セル・ リチウムイオン・バッテリ駆動アプリケーションに最適 です。低出力負荷状態では、レギュレータをLDO、Burst Mode動作または強制Burst Mode動作に切り替えることが できるので、携帯システムのバッテリ寿命を延長します。 消費電流は、すべてのレギュレータがLDOモードになる と100µAを下回り、すべてのレギュレータがシャットダ ウンすると0.1µAを下回ります。 アプリケーション ■ ■ ■ ■ ■ ■ 複数の電源レールを備えた種々のハンドヘルド・アプリ ケーション パーソナル情報機器 ワイヤレスおよびDSLモデム デジタル・スチール・カメラ MP3プレーヤ 携帯機器 スイッチング周波数は2.25MHzに内部設定されるので、 小型の表面実装インダクタやコンデンサを使用可能で す。すべてのレギュレータは内部補償されています。 LTC3562は高さの低い3mm 3mm QFNパッケージで供給 されます。 、LT、LTC、LTM、Burst Modeはリニアテクノロジー社の登録商標です。他のすべての商 標はそれぞれの所有者に所有権があります。 標準的応用例 R600xのBurst Modeの効率および I2Cインターフェイスを備えた高効率クワッド降圧コンバータ 電力損失と負荷電流 MICROPROCESSOR + 10µF VOUT 400A 1.5V 400mA 4.7µH RUN400A SW400A 10µF 10pF SCL SDA DVCC 475k FB400A LTC3562 100k 3.3µH POR600A SW600A 634k FB600A 499k 4.7µH 10µF 10pF RUN600A 536k VOUT 400B 1.2V 400mA VOUT 600A 1.8V 600mA SW600B SW400B OUT400B PGND AGND OUT600B 3562 TA01 3.3µH VOUT 600B 3.3V 10µF 600mA 90 80 10µF 10000 VOUT = 3.3V VOUT = 2.5V VOUT = 1.2V 70 1000 VOUT = 1.8V 60 100 50 10 40 30 20 VOUT = 1.2V, 1.8V, 2.5V 10 0 0.01 VOUT = 3.3V POWER LOSS (mW) VIN SDA SCL DVCC POR EFFICIENCY (%) Li-Ion/Polymer 3.4V TO 4.2V 100 1 VIN = 3.8V 0.1 1 10 100 LOAD CURRENT (mA) 0.1 1000 3562 TA01b 3562f 1 LTC3562 ピン配置 VIN ...........................................................................0.3V∼6V RUN600A .................................................0.3V∼（VIN＋0.3V） RUN400A .................................................0.3V∼（VIN＋0.3V） FBx ...........................................................................0.3V∼6V SWx .........................................................................0.3V∼6V OUTx ........................................................................0.3V∼6V DVCC、POR600A、SDA、 SCL......................................0.3V∼6V ISW400x （DC）...................................................................600mA ISW600x （DC）...................................................................850mA 動作温度（Note 2）.............................................. 40 C∼85 C 保存温度範囲................................................... 65 C∼125 C 接合部温度（Note 3）.......................................................125 C RUN400A RUN600A DVCC SCL SDA TOP VIEW 20 19 18 17 16 15 POR600A AGND 1 14 FB600A FB400A 2 13 OUT600B 21 OUT400B 3 12 SW600B SW400B 4 11 PGND 8 9 10 SW600A 7 VIN 6 VIN PGND 5 VIN （Note 1、2） SW400A 絶対最大定格 UD PACKAGE 20-LEAD (3mm × 3mm) PLASTIC QFN TJMAX = 125°C, θJA = 68°C/W EXPOSED PAD (PIN 21) IS GND, MUST BE SOLDERED TO PCB 発注情報 LEAD FREE FINISH TAPE AND REEL PART MARKING PACKAGE DESCRIPTION TEMPERATURE RANGE LTC3562EUD#PBF LTC3562EUD#TRPBF LCPV 20-Lead (3mm × 3mm) Plastic QFN –40°C to 85°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、弊社へお問い合わせください。 非標準の鉛ベース仕上げの製品の詳細については、弊社へお問い合わせください。 鉛フリー製品の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 ●は全動作温度範囲の規格値を意味する。 それ以外はTA = 25 Cでの値。注記がない限り、VIN = 3.8V。 PARAMETER VIN Input Voltage Range VIN Input Current (Per Regulator Enabled) VIN Shutdown Current CONDITIONS MIN ● 2.85 Pulse Skip Mode, IOUT = 0 Burst Mode Operation, IOUT = 0 Forced Burst Mode Operation, IOUT = 0 LDO Mode, IOUT = 0 Shutdown Mode, IOUT = 0, DVCC = 1.8V All Regulators in Shutdown, DVCC = 0V RUN600A, RUN400A Input High Threshold ● RUN600A, RUN400A Input Low Threshold ● TYP MAX UNITS 5.5 V 220 35 25 24 0.7 60 40 40 3 µA µA µA µA µA 0.1 1 µA 1.0 V 0.3 V RUN600A, RUN400A Input High Current RUNx = VIN –1 1 µA RUN600A, RUN400A Input Low Current RUNx = 0V –1 1 µA POR600A Threshold Percentage of R600A’s Final Output Voltage –8 POR600A On-Resistance 16 POR600A Delay 231 % 40 Ω ms 3562f 2 LTC3562 電気的特性 ●は全動作温度範囲の規格値を意味する。 それ以外はTA = 25 Cでの値。注記がない限り、VIN = 3.8V。 PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS 2 I C Port DVCC Operating Voltage DVCC Operating Current ● 1.5 DVCC = 1.8V, Serial Port Idle DVCC UVLO Threshold Voltage DVCC Shutdown Current V 1 µA 1 µA 0.3 • DVCC V 1 DVCC = 1.8V ● VIL SDA, SCL (Low Level Input Voltage) VIH SDA, SCL (High Level Input Voltage) VOL SDA (Digital Output Low) 5.5 V 0.7 • DVCC IPULLUP = 3mA V 0.08 V Serial Port Timing (Note 4) tSCL Clock Operating Frequency 400 tBUF Bus Free Time Between Stop and Start Conditions 1.3 µs tHD,STA Hold Time After (Repeated) Start Condition 0.6 µs tSU,STA Repeated Start Condition Setup Time 0.6 µs tSU,STO Stop Condition Setup Time 0.6 µs tHD,DAT(OUT) Data Hold Time 225 ns tHD,DAT(IN) Input Data Hold Time tSU,DAT Data Setup Time 100 ns tLOW Clock Low Period 1.3 µs tHIGH Clock High Period 0.6 tf Clock Data Fall Time 20 300 ns tr Clock Data Rise Time 20 300 ns tSP Spike Suppression Time 50 0 900 kHz ns µs ns 降圧DC/DC電気的特性 ●は全動作温度範囲の規格値を意味する。 それ以外はTA = 25 Cでの値。注記がない限り、VIN = 3.8V、VOUTx = 1.5V。 PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS 1.91 2.25 2.59 MHz Regulators R600A, R400A, R600B, R400B fOSC Maximum Duty Cycle Pulse Skip Mode LDO Mode Closed Loop ROUT LDO Mode 100 % 0.25 Ω Regulators R600A, R600B PMOS Switch Current Limit Pulse Skip Mode 850 PMOS RDS(ON) NMOS RDS(ON) LDO Mode Open Loop ROUT LDO Mode Available Output Current Forced Burst Mode LDO, VOUT = 1.2V Shutdown SW Pull-Down in Shutdown 75 50 1200 1500 mA 0.38 Ω 0.38 Ω 2.2 Ω 140 mA mA kΩ 2.5 3562f 3 LTC3562 電気的特性 ●は全動作温度範囲の規格値を意味する。 それ以外はTA = 25 Cでの値。注記がない限り、VIN = 3.8V、VOUTx = 1.5V。 PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS Pulse Skip Mode 600 800 1000 mA Regulators R400A, R400B PMOS Switch Current Limit PMOS RDS(ON) 0.5 Ω NMOS RDS(ON) 0.5 Ω 3 Ω 2.5 100 kΩ mA mA LDO Mode Open Loop ROUT LDO Mode SW Pull-Down in Shutdown Available Output Current Shutdown Forced Burst Mode LDO Mode, VOUT = 1.2V 50 50 Regulators R600A, R400A VFB(MAX) DAC = XXX1111, Pulse Skip Mode ● 0.776 0.800 0.824 VFB(MIN) DAC = XXX0000, Pulse Skip Mode ● 0.412 0.425 0.438 VFB(STEP) (0 to 15) IFB 25 FB Input Current DAC = XXX1111 V V mV –50 0 50 nA 0.582 3.661 0.600 3.775 0.618 3.889 V V Regulators R600B, R400B VOUT(MIN) VOUT(MAX) IOUT = 1mA, DAC = 0000000, Pulse Skip Mode VIN = 4V, IOUT = 1mA, DAC = 1111111, Pulse Skip Mode VOUT(STEP) (0 to 127) IOUT = 1mA 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。また、絶対最大定格状態が長時間続くと、デバイスの信頼性と寿命に悪影響を与える おそれがある。 Note 2：LTC3562Eは0 C∼85 Cの温度範囲で性能仕様に適合することが保証されている。 40 C∼85 Cの動作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。 ● ● 25 mV Note 3： このデバイスには、 短時間の過負荷状態の間デバイスを保護するための過温度 保護機能が備わっている。接合部温度が最高動作接合部温度を超えると、過温度保護機 能はアクティブになる。規定された最高動作接合部温度を超えた動作が継続すると、デ バイスの劣化または故障が生じるおそれがある。 Note 4： シリアル・ポートは定格動作周波数でテストされる。 タイミング・パラメータは テストされるか、または設計によって保証されている。 3562f 4 LTC3562 標準的性能特性 効率と負荷電流 FORCED Burst Mode OPERATION 600mA BUCKS 60 50 40 FORCED Burst Mode OPERATION 90 PULSE SKIP 60 20 1 10 IOUT (mA) 100 Burst Mode OPERATION 40 20 VIN = 3.8V VOUT = 1.2V PULSE SKIP 50 30 10 80 600mA BUCKS 70 30 0.1 100 80 80 Burst Mode 70 OPERATION 0 0.01 効率と負荷電流 90 EFFICIENCY (%) 90 EFFICIENCY (%) 100 VIN = 3.8V VOUT = 1.8V 0 0.01 0.1 1 10 IOUT (mA) 100 100 FORCED Burst Mode 90 OPERATION EFFICIENCY (%) EFFICIENCY (%) PULSE SKIP Burst Mode OPERATION 40 30 20 0 0.01 VIN = 3.8V VOUT = 3.3V 0.1 1 10 IOUT (mA) 100 1000 0.1 1 10 IOUT (mA) 100 70 50 40 IOUT = 0.1mA IOUT = 1mA IOUT = 10mA IOUT = 100mA IOUT = 400mA 10 0 2.5 3 VOUT = 1.8V 90 60 30 4 4.5 3.5 INPUT VOLTAGE (V) 60 50 40 30 IOUT = 0.1mA IOUT = 1mA IOUT = 10mA IOUT = 100mA IOUT = 400mA 20 10 5 5.5 0 2.5 3 4 4.5 3.5 INPUT VOLTAGE (V) 3562 G05 VOUT400B 50mV/DIV AC COUPLED VOUT400A 50mV/DIV AC COUPLED VOUT600B 50mV/DIV AC COUPLED 5 5.5 3562 G06 出力過渡 パルススキップ・モード VOUT400B 50mV/DIV AC COUPLED 1000 効率と入力電圧 Burst Mode動作 80 Burst Mode動作 起動過渡 パルススキップ・モード VOUT600A 500mV/DIV INDUCTOR CURRENT IL = 100mA/ DIV 300mA IOUT400B 5mA 50µs/DIV VIN = 3.8V VOUT = 2.5V 3562 G03 70 出力過渡 VOUT400B = 1.2V VOUT400A = 1.2V IOUT400A = 20mA 30 100 3562 G04 300mA IOUT400B 5mA Burst Mode OPERATION 40 80 20 10 PULSE SKIP 50 0 0.01 1000 VOUT = 1.2V 90 600mA BUCKS 50 60 10 EFFICIENCY (%) 100 60 600mA BUCKS 70 効率と入力電圧 Burst Mode動作 効率と負荷電流 70 FORCED Burst Mode OPERATION 3562 G02 3562 G01 80 効率と負荷電流 20 10 1000 EFFICIENCY (%) 100 3562 G07 50µs/DIV VOUT400B = 1.8V VOUT600B = 1.2V IOUT600B = 15mA 3562 G08 RUN600A OFF 2V/DIV ON 50µs/DIV 3562 G09 VOUT600A = 1.2V RLOAD = 6Ω 3562f 5 LTC3562 標準的性能特性 R600Aの帰還電圧と温度 1.220 2.4 VIN = 5.5V 0.806 2.3 0.804 2.2 VIN = 3V 0.802 2.1 fOSC (MHz) VOLTAGE (mV) 2.5 IOUT = 1mA 0.808 0.800 0.798 0.794 1.7 0.792 1.6 –25 25 50 0 TEMPERATURE (C) 75 VIN = 2.7V 1.9 1.8 –25 25 50 0 TEMPERATURE (°C) 75 IOUT = 0mA VOUT = 1.2V FORCED Burst Mode OPERATION 3.5 3.9 4.3 4.7 VIN VOLTAGE (V) 4 3 2 5.1 0 5.5 3562 G13 SW 2V/DIV INDUCTOR CURRENT IL = 100mA/ DIV 4.5 3.5 4 VOLTAGE (V) 400mA – VOUT = 1.2V 600mA – VOUT = 1.2V 400mA – VOUT = 1.8V 600mA – VOUT = 1.8V 2.5 5 3 5.5 6 3562 G14 400mA – VOUT = 2.5V 600mA – VOUT = 2.5V 400mA – VOUT = 3.3V 600mA – VOUT = 3.3V スイッチ RDS(ON) と入力電圧 FORCED Burst Mode OPERATION 1.20 600 400mA PMOS SWITCH RDS(ON) (Ω) VOLTAGE (V) 1.19 1.18 1.17 LDO MODE 1.16 1.15 2µs/DIV PVIN = 3.8V LOAD = 50mA 700 1.21 INDUCTOR CURRENT IL = 150mA/ DIV 3562 G16 1.14 0 20 60 80 100 40 LOAD CURRENT (mA) 400mA NMOS 600mA PMOS 500 400 600mA NMOS 300 200 100 VIN = 3.8V VOUT = 1.2V (TYPE-B) 1.13 1.12 3562 G15 2µs/DIV PULSE SKIP OPERATION 2 600 VOUT600A 50mV/DIV AC COUPLED 1.22 SW 2V/DIV 500 3562 G12 出力電圧と負荷電流 強制 Burst Mode 動作 VOUT600A 50mV/DIV AC COUPLED PVIN = 3.8V LOAD = 50mA 300 400 200 LOAD CURRENT (mA) 1 LDO MODE 3.1 IOUT = 0mA CONTINUOUS OPERATION CURRENT (mA) IIN (µA) Burst Mode OPERATION 30 100 Burst Mode 動作 5 35 2.7 0 動作時消費電流と入力電圧 6 40 20 1.200 3562 G11 動作時消費電流と入力電圧 25 PULSE SKIP 1.205 1.190 100 3562 G10 45 1.210 1.195 1.5 –50 100 VIN = 3.8V VOUT = 1.2V (TYPE-B) 1.215 2.0 0.796 0.790 –50 VIN = 3.8V VOLTAGE (V) 0.810 出力電圧と負荷電流 （Bバージョン） 発振周波数と温度 120 140 3562 G17 0 2.7 3.1 3.5 3.9 4.3 4.7 VIN VOLTAGE (V) 5.1 5.5 3562 G18 3562f 6 LTC3562 ピン機能 AGND（ピン 1 ） ：アナログ・グランド・ピン。すべての小信 号用部品はこのグランドに接続し、このグランド自体は PGNDに一点接続します。 FB400A（ピン2） ：R400Aの帰還ピン。制御ループが完成す ると、このピンはI2Cシリアル・ポートで設定される値に 基づく16の設定可能なセットポイントの1つにサーボ制 御されます（表4を参照）。 OUT400B （ピン3） ：R400Bの出力電圧帰還ピン。内部リファ I2Cシリアル・ポートで設定される値に基づく128の設定 可能なセットポイントの1つに指定されます（表5および 表6を参照）。このノードは、10µF以上のセラミック･コン デンサを使用してGNDにバイパスする必要があります。 FB600A （ピン14） ：R600Aの帰還ピン。制御ループが完成す ると、このピンは、I2Cシリアル・ポートで設定される値に 基づく16の設定可能なセットポイントの1つにサーボ制 御されます（表4を参照）。 レンス電圧と比較するため、I2Cで設定可能な内部抵抗分 割器によって出力電圧が分割されます。このピンは、I2C シリアル・ポートで設定される値に基づく128の設定可能 なセットポイントの1つに指定されます（表5および表6を 参照）。このノードは、10µF以上のセラミック･コンデンサ を使用してGNDにバイパスする必要があります。 POR600A（ ピン 15 ） ：R600Aのパワーオン・リセット。この オープンドレイン出力は、R600Aの出力がレギュレー ション電圧の92%に達してから230ms遅れてハイ・イン ピーダンスになります。この出力は、R600Aがレギュレー ション電圧の92%を下回るたびにGNDに引き下げられま す。 SW400B （ピン4） ：R400Bのインダクタへのスイッチ・ノー RUN400A （ピン16） ：R400Aのイネーブル・ピン、アクティブ PGND（ピン 5 、11 ） ：電源グランド・ピン。このピンはC INの RUN600A （ピン17） ：R600Aのイネーブル・ピン、アクティブ ドの接続ピン。このピンは、R400Bの内部パワーMOSFET スイッチのドレインに接続されています。 （） 端子の近くに接続します。 SW400A （ピン6） ：R400Aのインダクタへのスイッチ・ノー ドの接続ピン。このピンは、R400Aの内部パワーMOSFET スイッチのドレインに接続されています。 H 。このレギュレータをイネーブルするには、1Vより高 い電圧を印加します。 L 。このレギュレータをイネーブルするには0.3Vより低 い電圧を印加します。 DV CC （ピン18） ：I2Cラインの電源電圧。このピンによって V IN （ ピン 7 、8 、9 ） ：入力電源ピン。このピンは、10µF以上の セラミック･コンデンサを使用してGNDの近くでデカッ プリングする必要があります。 LTC3562のロジック・リファレンス・レベルが設定されま す。DVCCピンのUVLO回路によって、DVCCが1Vを下回る たびにすべてのレジスタが強制的にデフォルト設定され ます。0.1µFのコンデンサを使用してGNDにバイパスして ください。 SW600A （ピン10） ：R600Aのインダクタへのスイッチ・ノー SCL（ピン19） ：I2Cシリアル・ポートのクロック入力。シリ ドの接続ピン。このピンは、R600Aの内部パワーMOSFET スイッチのドレインに接続されています。 SW600B （ピン12） ：R600Bのインダクタへのスイッチ・ノー アル・データはクロックごとに1ビットずつシフトされ、 LTC3562が制御されます。SCLのロジックレベルはDVCC を基準にしています。 ドの接続ピン。このピンは、R600Bの内部パワーMOSFET スイッチのドレインに接続されています。 SDA （ピン20） ：I2Cシリアル・ポートのデータ入力。SDAの OUT600B（ ピン 13 ） ：R600Bの出力電圧帰還ピン。内部リ 露出パッド（ピン21） ：グランド。電気的接続と最適な熱性 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。 ファレンス電圧と比較するため、I2Cで設定可能な内部抵 抗分割器によって出力電圧が分割されます。このピンは、 ロジックレベルはDVCCを基準にしています。 3562f 7 LTC3562 ブロック図 17 18 20 19 DVCC SDA SCL DVCC SDA 16 RUN600A I2 C EN 1 SCL MODE DATA 2 VIN 7, 8, 9 RUN400A 4 1 R600A 7 4 D/A REF600A EN 0.425V-0.8V SW600A REF MODE 10 FB FB600A 14 R400A 4 D/A REF400A EN 0.425V-0.8V SW400A REF MODE FB FB400A 1 6 2 R600B AGND 1 EN 0.6V SW600B REF MODE OUT600B 12 13 FB 7 R400B 1 EN 0.6V MODE 15 POR600A SW400B REF OUT400B 4 3 FB 7 230ms Delay POWER GOOD R600A PGND 5,11 3562 BD 3562f 8 LTC3562 動作 はじめに LTC3562は高度に集積化されたパワーマネージメント・ デバイスで、I 2 C制御可能なモノリシック高効率降圧レ ギュレータを4個内蔵しています。2個のレギュレータは 最大600mAの出力電流を供給し、残りの2個のレギュレー タは最大400mAを供給します。4個のレギュレータはす べて2.25MHz、固定周波数、電流モード・スイッチング･ レギュレータで、I2Cで個別に制御できます。すべてのレ ギュレータは内部補償されているので、外付けの補償部 品は必要ありません。 I2C制御を使用して、VFBxAは800mV（フルスケール）から 425mVまで25mV単位で設定することができます。RUNピ ン（RUN600AおよびRUN400A）をこれらのレギュレータ の起動に使用する場合、デフォルトの帰還サーボ電圧は 800mVに設定されます。 LTC3562 SWxA L CFB FBxA 425mV to 800mV R1 CO R2 GND LTC3562は、2個の異なるタイプの調整可能な降圧レ ギュレータを備えています。2個のタイプAレギュレータ （R600A、R400A）は、I2Cを介して425mVから800mVまで 25mV単位で調整される帰還電圧を備えています。2個の タイプBレギュレータ（R600B、R400B）は、I 2 Cを介して 600mVから3.775Vまで25mV単位で調整される出力電圧 を備えています。 4個のコンバータはすべて、入力電圧が出力電圧の非常に 近くまで低下すると、100%デューティ・サイクル動作（低 損失モード）をサポートします。多様なアプリケーション に適合させるため、LTC3562の降圧レギュレータの4つの 選択可能なモードの機能を使用してノイズと効率のト レードオフが行われます。 中負荷時から重負荷時には、固定周波数パルススキップ・ モードによって出力スイッチング・ノイズが最小のソ リューションが得られます。比較的軽負荷時には、Burst Mode動作、強制Burst Mode動作、またはLDOモードを選 択して効率を最適化することができます。スイッチング ･レギュレータは、起動時に突入電流を制限するソフト スタート、短絡電流保護、放射EMIを低減するスイッチ・ ノードのスルーレート制限回路なども備えています。外 付けの補償部品は必要ありません。 VFBを調整可能な （タイプA） レギュレータ 2個のタイプA降圧レギュレータ（R600AおよびR400A） は、I2C制御によって帰還サーボ電圧を個別に設定可能で す。特定の帰還サーボ電圧を仮定すれば、スイッチング･ レギュレータの出力から帰還ピンに接続された抵抗分割 器を使用して出力電圧が設定されます（図1）。出力電圧に は、次式による帰還サーボ電圧との相関関係があります。 R1 VOUTxA = VFBxA +1 R2 3562 F01 図1. タイプAレギュレータの応用回路 R2の標準値は40kΩ∼1MΩの範囲です。コンデンサCFBは 帰還抵抗とFBピンの入力容量によって生じるポールを キャンセルし、0.8Vをはるかに上回る出力電圧の過渡応 答を改善するのにも役立ちます。CFBには様々なサイズの コンデンサを使用することができますが、ほとんどのア プリケーションには10pFの値を推奨します。2pF∼22pF の容量のコンデンサで実験すると過渡応答が改善される 場合があります。 レギュレータR600AおよびR400Aは、I2Cポートにアクセ スすることなしにレギュレータをイネーブルできる個 別のRUNピンを備えています。I 2 Cポートが使用できな い場合にレギュレータR600AおよびR400Aをイネーブル できるように、RUN600AピンとRUN400AピンはI2Cポー トからのイネーブル信号とOR接続されています（「ブ ロック図」を参照）。RUN600Aピンはアクティブ L で、 RUN400Aピンはアクティブ H です。 RUNピンがアクティブになると、タイプAレギュレータ はデフォルト設定でイネーブルされます。レギュレータ のデフォルト・モードはパルススキップ・モードで、デ フォルトの帰還サーボ電圧の設定値は800mVです。これ らのデフォルト設定値でイネーブルされると、I2C端子が 使用できる場合、設定値はI2Cを使用して常にオンザフラ イで変更できます。 レギュレータR600AおよびR400Aの最大動作出力電流 は、それぞれ600mAと400mAです。 3562f 9 LTC3562 動作 VOUTを調整可能な （タイプB）レギュレータ タイプAレギュレータとは異なり、2個のタイプBレギュ レータには出力電圧を設定する外付けの抵抗分割器ネッ トワークは必要ありません。レギュレータR600Bおよび R400B用には、I2C制御で値を調整できる帰還抵抗ネット ワークが内蔵されています。これらの内部帰還抵抗は、出 力電圧を直接設定できるような構成にすることができま す。出力電圧は600mVから3.775Vまで25mV単位で設定す ることができます。 OUT600BピンとOUT400Bピンは帰還センス・ピンで、内 部抵抗分割器ネットワークの上側に接続されています。 これらの出力ピンは図2に示すように、レギュレータの出 力電圧を出力コンデンサC O（インダクタの後）で直にセ ンスします。 レギュレータR600BおよびR400Bの最大動作電流は、そ れぞれ600mAと400mAです。タイプBレギュレータには タイプAレギュレータにあるような個別の起動ピンはあ りません。したがって、レギュレータR600BおよびR400B はI 2Cポートの制御だけでイネーブルすることができま す。 レギュレータの動作モード LTC3562のすべてのスイッチング･レギュレータには4つ の可能な動作モードがあり、様々なアプリケーションの ノイズ/電力要件を満たします。 パルススキップ・モードでは、内部ラッチが各サイクルの 開始点でセットされ、メインPチャネルMOSFETスイッ チをオンします。各サイクルで、電流コンパレータがピー ク・インダクタ電流をエラーアンプの出力と比較します。 電流コンパレータの出力が内部ラッチをリセットするこ とによって、メインPチャネルMOSFETスイッチがオフ し、NチャネルMOSFET同期整流器がオンします。Nチャ ネルMOSFET同期整流器は、2.25MHzのサイクルの終了 時か、NチャネルMOSFET同期整流器を流れる電流がゼ ロに低下したときにオフします。この動作手法を使用し て、エラーアンプはピーク・インダクタ電流を調節し、必 要な出力電力を供給します。必要な補償機能はすべてス イッチング･レギュレータに内蔵されているので、1個の セラミック出力コンデンサを使用するだけで安定させる ことができます。パルススキップ・モードで軽負荷の場 合、インダクタ電流は各パルスでゼロに達することがあ り、NチャネルMOSFET同期整流器をオフします。この場 合、スイッチ・ノード（SW）は高インピーダンスになり、ス イッチ・ノードの電圧にリンギングが生じます。これは不 連続モード動作であり、スイッチング･レギュレータでは 通常の動作です。パルススキップ・モードでの非常に軽い 負荷では、スイッチング・レギュレータは必要に応じて 自動的にパルスをスキップして出力を安定状態に保ち ます。高いデューティ・サイクル（VOUT > VIN/2）では、軽 負荷でインダクタ電流が反転して降圧スイッチング･レ ギュレータが連続的に動作する可能性があります。連続 的に動作すると、レギュレーションと低ノイズ出力電圧 は維持されますが、入力動作電流が数ミリアンペアに増 加します。 強制Burst Mode動作時には、スイッチング･レギュレータ は定電流アルゴリズムを使用してインダクタ電流を制 御します。インダクタ電流を直接制御し、ヒステリシスを もった制御ループを使用することによって、ノイズとス イッチング損失のどちらも最小限に抑えられます。この モードでは出力電力は制限されます。 LTC3562 SWxB L 600mV to 3.775V CO OUTxB GND 3562 F02 図2. タイプBレギュレータの応用回路 3562f 10 LTC3562 動作 強制Burst Mode動作で動作しているときには、出力コン デンサはレギュレーション・ポイントよりわずかに高い 電圧まで充電されます。次いで降圧コンバータはスリー プ・モードになり、その間、出力コンデンサが負荷電流を 供給します。スリープ・モードでは、レギュレータの回路 のほとんどがパワーダウンするので、バッテリの電力を 節約し、効率を向上させることができます。出力電圧があ らかじめ決められた値を下回ると、スイッチング･レギュ レータ回路がオンし、新しいバースト・サイクルが開始さ れます。レギュレータがスリープ・モードで動作する時間 は負荷電流によって決まります。スリープ時間は負荷電 流が増加するにつれて減少します。強制Burst Mode動作 の供給可能な最大出力電流は、600mAのレギュレータで 約140mA、400mAのレギュレータで約100mAです。供給可 能な最大出力電流を上回ると、降圧スイッチング･レギュ レータはスリープ・モードにはならず、出力はレギュレー ション範囲から外れます。強制Burst Mode動作では、パル ススキップ・モードと比較した場合、出力リップルが大き くなりますが、軽負荷時の効率が大幅に改善されます。ノ イズに敏感な多くのシステムでは、強制Burst Mode動作 はある時点（無線機器の送信サイクルや受信サイクルな ど）では望ましくないかもしれませんが、別の時点（デバ イスが低消費電力のスタンバイ・モード時など）では非常 に適しています。I2Cポートを使用して強制Burst Mode動 作をいつでもイネーブルまたはディスエーブルすること ができるので、必要に応じて低ノイズと低消費電力のど ちらも得られます。 は、出力ノイズを最小にすることが可能で、軽負荷時の消 費電流が小さくなります。 ドロップアウト動作 VINをスイッチング・レギュレータの設定された出力電圧 に近づけることは可能です（たとえば、設定された出力電 圧が3.3Vでバッテリ電圧が3.4V）。この状態が生じると、 PMOSスイッチのデューティ・サイクルは100%で連続的 にオンするまで増加します。このドロップアウト状態で は、それぞれの出力電圧は、レギュレータの入力電圧から 内部PチャネルMOSFETとインダクタの電圧降下を差し 引いた電圧に等しくなります。 ソフトスタート動作 ソフトスタートは、各スイッチング・レギュレータのピー ク・インダクタ電流を500µsの時間をかけて徐々に増加 させることによって実行します。これによって各出力が ゆっくり立ち上がるので、バッテリの突入電流を最小限 に抑えることができます。ソフトスタート・サイクルは、 所定のスイッチング･レギュレータがイネーブルされる たび、またはフォールト状態（サーマル・シャットダウン） が生じた後に開始されます。ソフトスタート・サイクルは 動作モードの変更によってトリガされることはありませ ん。このため、Burst Mode動作、強制Burst Mode動作、パル ススキップ・モード、LDOモード間の移行時にシームレス な出力動作が可能になります。 スイッチング・スルーレート制御 Burst Mode動作時には、スイッチング・レギュレータは、 降圧スイッチング･レギュレータには、スイッチ・ノード 負荷電流に応じて固定周波数パルススキップ動作とヒス （SWx）のスルーレートを制限する特許出願中の新規回 路が搭載されています。この新規回路は、スイッチ・ノー テリシスをもった制御動作の間で自動的に切り替わりま ドを数ナノ秒の時間で遷移させ、高効率を維持しながら す。レギュレータは、軽負荷ではヒステリシスをもった EMIの放射と電源ノイズの伝導を大幅に低減するように モードで動作し、重負荷では固定周波数モードで動作し 設計されています。 ます。固定周波数モードではパルススキップ・モードと 同じ出力リップルと効率が得られますが、ヒステリシス をもったモードでは効率がわずかに下がるものの、出力 シャットダウン時の降圧スイッチング･レギュレータ 降圧スイッチング･レギュレータは、動作がイネーブルさ リップルは強制Burst Mode動作よりもわずかに小さくな れていないときはシャットダウン状態になります。 シャッ ります。 トダウン状態では、降圧スイッチング･レギュレータのす べての回路はスイッチング･レギュレータの入力電源から 最後に、スイッチング･レギュレータには出力電圧を安定 切り離されており、数ナノアンペアのリーク電流が残る させるためのDCオプションを提供するLDOモードがあ だけです。シャットダウン時には、降圧スイッチング･レ ります。LDOモードでは、スイッチング･レギュレータは ギュレータの出力はそれぞれスイッチ・ピン（SWx）の2k リニア・レギュレータに変換され、SWxピンから各インダ の抵抗によってグランドに引き下げられます。 クタを通して電力を連続的に供給します。このモードで 3562f 11 LTC3562 動作 I2Cインターフェイス LTC3562は、標準I2C 2線インターフェイスを使用してホ スト（マスタ）と通信することができます。バス上の信号 のタイミング関係を図4のタイミング図に示します。2つ のバスラインSDAとSCLは、バスが使用されていないと き H にする必要があります。これらのラインには、外 付けのプルアップ抵抗またはLTC1694 SMBusアクセラ レータなどの電流源が必要です。LTC3562は受信するだ けの（スレーブ）デバイスです。I2C制御信号、SDA、SCLは DVCC電源に内部でスケーリングされています。DVCCは、 I 2C信号を生成するマイクロコントローラと同じ電源に 接続します。 I2CポートはDVCCピンに低電圧ロックアウト機能を備え ています。DVCCが約1Vを下回ると、I2Cシリアル・ポート がクリアされて2つのタイプAスイッチング･レギュレー タはフルスケールに設定されます。 バスの速度 I2Cポートは最大400kHzの速度で動作するように設計さ れています。ポートにはタイミング遅延が内蔵されてお り、I2Cに準拠したマスタ・デバイスから呼び出されると 適正に動作することが保証されます。バスが損傷した場 合でもグリッチを抑制するように設計された入力フィル タも備えています。 START条件とSTOP条件 バス・マスタはSTART条件を送って通信開始をスレーブ・ デバイスに知らせます。START条件は、SCLが H の間に SDAを H から L に遷移させることによって生成され ます。マスタはスレーブとの通信を終了したら、SCLが H の間にSDAを L から H に遷移させることによって STOP条件を送信します。この後、バスは別のI2Cデバイス と自由に通信できます。 バイトのフォーマット LTC3562に送られる各バイトは8ビット長で、その後に LTC3562からアクノリッジ・ビットを返すための追加の クロック・サイクルが続く必要があります。データは最上 位ビット（MSB） を先頭にしてLTC3562に送られます。 アクノリッジ アクノリッジ信号はマスタとスレーブ間のハンドシェー クに使用されます。スレーブ（LTC3562）によって生成さ れるアクノリッジ（アクティブ L ）は、情報の最新のバイ トが受信されたことをマスタに知らせます。アクノリッ ジに関連したクロック・パルスはマスタによって生成さ れます。マスタはアクノリッジ・クロック・サイクルの間 にSDAラインを解放（ H ）にします。スレーブレシーバ は、アクノリッジ・クロック・パルスの間SDAラインをプ ルダウンし、このクロック・パルスが H の間SDAライン が安定して L に保たれるようにする必要があります。 スレーブ・アドレス・バイト LTC3562は、製造時に11001010に設定されている7ビッ ト・アドレスにだけ応答します。LTC3562は書込み専用デ バイスなので、アドレス・バイトの8番目のビット（R/W） はLTC3562がアドレスを認識できるように0にする必要 があります。このため、アドレスは事実上、最下位ビット が0で8ビットの長さになります。正しい7ビット・アドレ スが与えられてもR/Wビットが1では、LTC3562は応答し ません。 サブアドレス・バイト サブアドレス・バイトはビットA7∼A4を使用し、特定の3 バイトのシーケンスによって設定されるレギュレータを 指定します（表2を参照）。指定されたレギュレータは対応 するサブアドレス・ビットが H の場合には設定されま すが、このレギュレータはサブアドレス・ビットが L の 場合には3バイトのシーケンスを無視します。複数のサブ アドレス・ビットが H の場合には、同じ3バイトのシー ケンスによって複数のレギュレータを設定することがで きます。サブアドレス・バイトのビットA1とビットA0は 動作モードの設定に使用されます（表3）。サブアドレス・ バイトのビットA3とビットA2は使用されません。 データ・バイト データ・バイトは、サブアドレス・バイトによって設定す るように指定されたレギュレータにのみ反映されます。 データ・バイトのMSB（B7）は設定されるレギュレータの イネーブルまたはディスエーブルに使用されます。B7が H の場合にはイネーブル・コマンドを表し、B7が L の 場合にはシャットダウン・コマンドを表します。 3562f 12 LTC3562 動作 ADDRESS SUB-ADDRESS WR 1 1 0 0 1 0 1 0 SDA 1 1 0 0 1 0 1 0 SCL 1 2 3 4 5 6 7 8 DATA BYTE A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 ACK A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 ACK 7 6 5 4 3 2 1 0 ACK 9 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 START STOP 9 3562 F03 図3. ビット割り当て SDA tSU, DAT tLOW tSU, STA tHD, DAT tBUF tSU, STO tHD, STA 3562 F04 SCL tHIGH tHD, STA START CONDITION tr tSP REPEATED START CONDITION tf STOP CONDITION START CONDITION 図4. タイミング・パラメータ 表1. LTC3562が使用するワード書き込みのプロトコル 1 7 1 1 S Slave Address WR A 8 *Sub-Address 1 A 8 Data Byte 1 A 1 P** S = START条件、WR = 書き込みビット = 0、 A = アクノリッジ、P = STOP条件 * サブアドレスでは、先頭の4つの最上位ビット（A7、A6、A5、A4）のみを使用してサブアドレス指定が行われる。2つの最下位ビット（A1およびA0）は、レギュレータの動作モードの設定 に使用される。 **STOPはすべてのデータ・レジスタが書き込まれるまで遅延させることができる。 表2. サブアドレスとデータ・バイトの配置 SUB-ADDRESS BYTE A7 A6 A5 A4 PROGRAM PROGRAM PROGRAM PROGRAM R600A R400A R600B R400B A3 A2 NOT USED A1 A0 B7 REGULATOR ENABLE OPERATING REGULATOR MODE (SEE TABLE 3) B6 DATA BYTE B5 B4 B3 B2 B1 DAC CODE (See Tables 4, 5 and 6) B0 3562f 13 LTC3562 動作 タイプAレギュレータが設定されているときは、ビット B3∼B0によって、レギュレータの帰還サーボ電圧を制御 するDACが設定されます。この4ビットのシーケンスに よって、帰還電圧が425mVから800mVまで25mV単位で 設定されます（表4）。タイプAレギュレータの設定時は、 ビットB6∼B4は使用されません。 タイプBレギュレータが設定されているときは、ビット B6∼B0によって、レギュレータの出力電圧を制御する DACが設定されます。この7ビットのシーケンスによっ て、出力電圧が600mVから3.775Vまで25mV単位で設定さ れます（表5および表6）。 バスの書込み動作 START条件と7ビットのアドレス、それに続く書き込み ビットR/W = 0によって、マスタはLTC3562との通信を開 始します。アドレスがLTC3562のアドレスと一致すると、 LTC3562はアクノリッジを返します。次いで、マスタは設 定されるレギュレータのサブアドレス・バイトを供給し ます。LTC3562が再度アクノリッジを返し、次いで、最上 位ビットを先頭にデータ・バイトが供給されます。アク ノリッジが返されると、データ・バイトとサブアドレス・ バイト内の2つのモード・ビットは、設定された各レギュ レータの内部ホールディング・ラッチに転送されます。 サブアドレス・バイトとデータ・バイトがLTC3562に転 送された後、マスタはSTOP条件を使用して通信を終了 することができます。また、代わりに、マスタがREPEATSTART条件を開始し、シーケンス全体を繰り返すことも 可能です。この場合、異なるサブアドレス・コードにアク セスして別のレギュレータを設定します。同様に、マスタ はREPEAT-STARTを開始してI2Cバス上の別のチップを アドレス指定することもできます。このサイクルは無期 限に継続可能で、LTC3562のレギュレータは受信した有 効データの最後の入力を記憶します。バス上のすべての チップがアドレス指定されて有効データが送られると、 グローバルなSTOP条件を送ることができ、LTC3562は受 信したデータを使用してレギュレータを更新します。 状況によっては、I Cバスのデータが損傷することがあり ます。このような場合、LTC3562は受信した最後の完全な データセットだけを保存することによって適切に応答 します。たとえば、LTC3562が正常にアドレス指定され、 データを受信中にSTOP条件が誤って発生したと仮定し ます。LTC3562はこのSTOP条件を無視し、新しいSTART 条件、正しいアドレス、新しいデータセット、STOP条件が 送信されてくるまで応答しません。 2 14 同様に、1つの例外を除いて、LTC3562が以前にアドレス 指定され有効なデータが送られてきているのにSTOPで 更新されない場合、REPEAT-STARTが何回発生したか に関係なく、バス上に現れたどのSTOPにも応答します。 REPEAT-STARTが発生し、LTC3562がそのアドレスを正 常にアクノリッジする場合、新しいデータの3バイトをす べて受信してアクノリッジするまでLTC3562はSTOPに 応答しません。 I2Cの例 R600Aを帰還サーボ電圧が600mVに設定された強制Burst Mode動作に設定するには以下のようにします。 サブアドレス・バイト：1000XX10 データ・バイト：1XXX0111 R600BとR400Bを出力電圧が1.250Vに設定されたLDO モードに設定するには以下のようにします。 サブアドレス・バイト：0011XX01 データ・バイト：10011010 チップ全体をシャットダウン状態にし、すべてのレギュ レータをディスエーブルするには以下のようにします。 サブアドレス・バイト：1111XXXX データ・バイト：0XXXXXXX I2Cポートのディスエーブル DVCCピンをグランドに接続することによって、I2Cシリ アル・ポートをディスエーブルすることができます。この モードでは、レギュレータR600AおよびR400Aは、個別の ロジック入力ピンRUN600AおよびRUN400Aによっての みアクティブにすることができます。I2Cシリアル・ポー トをディスエーブルすると、帰還サーボ電圧も0.8Vのデ フォルト設定値にリセットされます。 タイプAレギュレータがイネーブルされ、そのRUNピン がアクティブになっている間にI 2Cポートがディスエー ブルされると、レギュレータはイネーブルされたままで、 帰還電圧は0.8Vのデフォルト設定値に直ちにリセットさ れます。I 2 CポートがディスエーブルされてRUNピンが アクティブにならないと、レギュレータは直ちにシャッ トダウン・モードになります。レギュレータR600Bおよび R400BにはRUNピンがないので、I2Cポートがディスエー ブルされると直ちにシャットダウン・モードになります。 3562f LTC3562 動作 表5. タイプBレギュレータの基本出力電圧の設定 表3. レギュレータの動作モード A1 A0 REGULATOR MODE 0 0 Pulse Skip Mode 0 1 LDO Mode 1 0 Forced Burst Mode Operation 1 1 Burst Mode Operation 表4. タイプAレギュレータのサーボ電圧の設定 B6 B5 B4 B3 B2 TYPE-B REGULATOR BASE OUTPUT VOLTAGE 0 0 0 0 0 0.600 0 0 0 0 1 0.700 0 0 0 1 0 0.800 0 0 0 1 1 0.900 0 0 1 0 0 1.000 0 0 1 0 1 1.100 0 0 1 1 0 1.200 B3 B2 B1 B0 TYPE-A REGULATOR SERVO (FEEDBACK) VOLTAGE 0 0 0 0 0.425 0 0 1 1 1 1.300 0 0 0 1 0.450 0 1 0 0 0 1.400 0 1 0 0 1 1.500 0 1 0 1 0 1.600 0 1 0 1 1 1.700 0 1 1 0 0 1.800 0 1 1 0 1 1.900 0 1 1 1 0 2.000 0 1 1 1 1 2.100 1 0 0 0 0 2.200 0 0 1 0 0.475 0 0 1 1 0.500 0 1 0 0 0.525 0 1 0 1 0.550 0 1 1 0 0.575 0 1 1 1 0.600 1 0 0 0 0.625 1 0 0 1 0.650 1 0 0 0 1 2.300 1 0 1 0 0.675 1 0 0 1 0 2.400 1 0 1 1 0.700 1 0 0 1 1 2.500 1 1 0 0 0.725 1 0 1 0 0 2.600 1 1 0 1 0.750 1 0 1 0 1 2.700 1 1 1 0 0.775 1 0 1 1 0 2.800 1 1 1 1 0.800 1 0 1 1 1 2.900 1 1 0 0 0 3.000 1 1 0 0 1 3.100 1 1 0 1 0 3.200 1 1 0 1 1 3.300 1 1 1 0 0 3.400 1 1 1 0 1 3.500 1 1 1 1 0 3.600 1 1 1 1 1 3.700 POR600Aピン POR600Aピンは、レギュレータR600Aがイネーブルされ て最終電圧に達していることを示すのに使用されるオー プンドレイン出力です。POR600Aは、レギュレータR600A がレギュレーション値の92%に達するまでは低インピー ダンスのままです。システム・マイクロコントローラが 自身をリセットするのに十分な時間を許容するため、 230msの遅延時間があります。POR600Aは、レギュレータ R600Aによって電力を供給されるマイクロプロセッサの パワーオン・リセットとして使用するか、または電源シー ケンシング用にレギュレータR400Aをイネーブルするの に使用することができます。POR600Aはオープンドレイ ン出力であり、レギュレータR600Aの出力電圧または別 の適切な電源にプルアップ抵抗を接続する必要がありま す。 表6. タイプBレギュレータの増加出力電圧の設定 B1 B0 TYPE-B REGULATOR INCREMENTAL OUTPUT VOLTAGE 0 0 +0.000 0 1 +0.025 1 0 +0.050 1 1 +0.075 3562f 15 LTC3562 アプリケーション情報 インダクタの選択 様々なサイズや形状のインダクタが多くの製造元から提 供されています。このようにデバイスの幅広い選択肢か ら適正なインダクタを選ぶのは困難と思われますが、い くつかの基本的ガイドラインに従うことによって、選択 プロセスが非常にシンプルになります。 降圧コンバータは、2.2µH∼10µHの範囲のインダクタを 使用して動作するように設計されています。ほとんどの アプリケーションでは、低消費電力のスイッチング･レ ギュレータR400AおよびR400B用に4.7µHのインダクタ が推奨され、消費電力が大きいスイッチング･レギュレー タR600AおよびR600B用には3.3µHのインダクタが推奨 されます。インダクタ値を大きくするとリップル電流が 減少し、出力リップル電圧が改善されます。インダクタ値 を小さくするとリップル電流が増加し、過渡応答時間は 改善されますが、供給可能な出力電流は減少します。効 率を最大にするには、低DC抵抗のインダクタを選択しま す。1.2Vの出力の場合、400mAの負荷電流では100mΩの直 列抵抗ごとに効率は約2%低下し、100mAの負荷電流では 300mΩの直列抵抗ごとに約2%低下します。最大負荷電流 の少なくとも1.5倍のDC電流定格を備えたインダクタを 選択し、通常動作時にインダクタが飽和しないようにし ます。出力短絡の可能性がある場合には、降圧コンバータ で規定された最大ピーク電流を処理する定格のインダク タを使用します。 コアの材質と形状が異なると、インダクタのサイズ/電 流および価格/電流の関係が変わります。フェライトや PermalloyTMを素材とするトロイド・コアやシールドされ たポット型コアは、小型でエネルギー放射は大きくあり ませんが、同様な電気的特性を有する鉄粉コアのインダ クタより一般に高価です。非常に薄いか、または体積が非 常に小さいインダクタは通常、コア損失とDCR損失が非 常に大きくなるので、最高の効率は得られません。使用す るインダクタの種類は、多くの場合、LTC3562の動作要件 よりも、価格対サイズ、性能、放射EMIの要件に応じて選 択されます。 インダクタ値はBurst Mode動作と強制Burst Mode動作に も影響を与えます。インダクタ値が小さいと、Burst Mode と強制Burst Modeのスイッチング周波数が上昇します。 LTC3562の汎用レギュレータに適したインダクタのいく つかを表7に示します。これらのインダクタは、電流定格、 DCR、物理的サイズの間でうまく妥協が図られています。 すべてのインダクタの詳細については各製造元へお問い 合わせください。 表7. 推奨するインダクタ MAX IDC (A) MAX DCR (Ω) SIZE (mm) (L × W × H) 4.7 3.3 4.7 3.3 4.7 3.3 4.7 3.3 1.07 1.20 0.79 0.90 1.15 1.37 1.25 1.45 0.1 0.07 0.24 0.20 0.13* 0.105* 0.072* 0.052* 3.8 × 3.8 × 1.8 3.8 × 3.8 × 1.8 3.6 × 3.6 × 1.2 3.6 × 3.6 × 1.2 3.0 × 2.8 × 1.2 3.0 × 2.8 × 1.2 3.0 × 2.8 × 1.8 3.0 × 2.8 × 1.8 Toko www.toko.com 4.7 3.3 4.7 3.3 4.7 0.9 1.1 0.5 0.6 0.75 0.11 0.085 0.17 0.123 0.19 4 × 4 × 1.8 4 × 4 × 1.8 3.2 × 3.2 × 1.2 3.2 × 3.2 × 1.2 4.9 × 4.9 × 1 Sumida www.sumida.com 4.7 3.3 4.7 3.3 4.7 3.3 4.7 3.3 1.3 1.59 0.8 0.97 1.29 1.42 1.08 1.31 0.162 0.113 0.246 0.165 0.117* 0.104* 0.153* 0.108* 3.1 × 3.1 × 1.8 Cooper 3.1 × 3.1 × 1.8 www.cooperet.com 3.1 × 3.1 × 1.2 3.1 × 3.1 × 1.2 5.2 × 5.2 × 1.2 5.2 × 5.2 × 1.2 5.2 × 5.2 × 1.0 5.2 × 5.2 × 1.0 4.7 3.3 1.1 1.3 0.2 0.13 3.0 × 3.0 × 1.5 Coil Craft 3.0 × 3.0 × 1.5 www.coilcraft.com INDUCTOR L TYPE (µH) DB318C D312C DE2812C DE2818C CDRH3D16 CDRH2D11 CLS4D09 SD3118 SD3112 SD12 SD10 LPS3015 MANUFACTURER * Typical DCR 入力/出力コンデンサの選択 入力電源とともにスイッチング･レギュレータの出力に は、低ESR（等価直列抵抗）のセラミック･コンデンサを使 用します。X5RやX7Rのセラミック･コンデンサは他のセ ラミック･コンデンサのタイプに比べて広い電圧範囲と 温度範囲で容量を維持するのでX5RやX7Rのみを使用し ます。ほとんどのアプリケーションでは10µFの出力コン デンサで十分です。過渡応答および安定性を良好にする には、出力コンデンサは全動作温度とバイアス電圧にわ たって少なくとも4µFの容量を維持する必要があります。 入力電源は10µF以上のコンデンサを使用してバイパスし ます。セラミック･コンデンサの品揃えと仕様の詳細につ いてはコンデンサの製造元へお問い合わせください。 3562f 16 LTC3562 アプリケーション情報 現在、高さが制限された設計に使用するのに最適な非常 に薄い（高さ1mm未満）セラミック･コンデンサが多くの 製造元から提供されています。セラミック・コンデンサの 製造元のいくつかを表8に示します。 表8. 推奨するセラミック・コンデンサの製造元 AVX www.avxcorp.com Murata www.murata.com Taiyo Yuden www.t-yuden.com Vishay Siliconix www.vishay.com TDK www.tdk.com PCボードのレイアウトに関する検討事項 あらゆる条件において最大の電流を供給するためには、 LTC3562のパッケージ裏面の露出した金属パッドをPC ボードのグランドに半田付けすることが不可欠です。 2500mm2の1オンス両面銅基板に正しく半田付けすると、 LTC3562の熱抵抗は68 C/Wより小さくなります。パッ ケージ裏面の露出パッドと銅基板間の熱接触が良くない と、熱抵抗が大きくなります。 さらに、高周波のスイッチング回路を搭載しているので、 入力コンデンサ、インダクタ、出力コンデンサをLTC3562 にできるだけ近づけて配置し、LTC3562とすべての外付 け高周波部品の下を切れ目のないグランド・プレーンに しなければなりません。LTC3562の高周波電流は、基板の 真裏から基板上面の入力経路の下のミラー・パスまでの 範囲の無数のパスをグランド・プレーンに沿って流れる 傾向があります。グランド・プレーンにその層の別のト レースのためのスリットつまり切れ込みがあると、電流 はスリットの周囲に沿って流れるように強制されます。 高周波電流を自然な最小面積の経路を通して還流させる ことができないと、過度の電圧が生じて電磁放射が起き ます。パッケージのグランドに接続された裏面の真下に 一群のビアを配置し、内部のグランド・プレーンに直接接 続します。寄生インダクタンスを最小限に抑えるため、グ ランド・プレーンはPCボードの第2層にします。 3562 F05 図5. 高周波グランド電流はその入力経路に沿って流れる。 グランドの 切れ込みによって高電圧が生じ、電磁放射が増加する。 3562f 17 LTC3562 標準的応用例 プッシュボタン制御および電源シーケンシング付きクワッド降圧コンバータ 100k C5 10µF Li-Ion BATTERY 3.4V TO 4.2V VIN VOUT 600B 3.3V 600mA VOUT 400B 1.2V 400mA L3 3.3µH C3 10µF SCL DVCC R5 100k LTC3562 SW600B OUT600B L4 4.7µH C4 10µF SDA POR600A SW600A L1 3.3µH R1 634k FB600A SW400B OUT400B RUN600A VOUT 600A 1.8V 600mA C6 10pF C1 10µF POR SCL SDA VCC CORE VCC I/O MICROPROCESSOR R2 499k RUN400A SW400A FB400A PGND AGND VOUT 400A 2.5V 400mA L2 4.7µH R3 1070k C7 10pF C2 10µF 3562 TA02 R4 499k 3562f 18 LTC3562 パッケージ寸法 UDパッケージ 20ピン・プラスチックQFN （3mm 3mm） (Reference LTC DWG # 05-08-1720 Rev Ø) 0.70 ±0.05 3.50 ± 0.05 (4 SIDES) 1.65 ± 0.05 2.10 ± 0.05 パッケージの 外形 0.20 ±0.05 0.40 BSC 推奨する半田パッドのピッチと寸法 半田付けしない部分には半田マスクが必要 3.00 ± 0.10 (4 SIDES) 底面図̶露出パッド 0.75 ± 0.05 R = 0.05 TYP ピン1 トップマーク （NOTE 6） R = 0.115 TYP ピン1のノッチ R = 0.20（標準） または0.25 45 面取り 19 20 0.40 ± 0.10 1 2 1.65 ± 0.10 (4-SIDES) (UD20) QFN 0306 REV A 0.200 REF 0.00 – 0.05 ����： ��� 図は�����パッケージ外形とは異なる ��� 図は実寸とは異なる ��� すべての寸法はミリメートル ��� パッケージ底面の露出パッドの寸法にはモールドのバリを含まない。 � モールドのバリは （もしあれば） 各サイドで������を超えないこと ��� 露出パッドは半田メッキとする ��� 網掛けの部分はパッケージの上面と底面のピン�の位置の参考に過ぎない 0.20 ± 0.05 0.40 BSC 3562f 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。 19 LTC3562 関連製品 製品番号 説明 注釈 LTC3406/LTC3406B 600mA (IOUT)、 1.5MHz同期整流式降圧 DC/DCコンバータ 96%の効率、 VIN(MIN)=2.5V、 VIN(MAX)=5.5V、 VOUT(MIN) = 0.6V、 IQ = 20µA、 ISD <1µA、 ThinSOTTMパッケージ LTC3407/LTC3407-2 デュアル600mA/800mA (IOUT)、 1.5MHz/ 2.25MHz、 同期整流式降圧DC/DCコンバータ 95%の効率、 VIN(MIN)=2.5V、 VIN(MAX)=5.5V、 VOUT(MIN) = 0.6V、 LTC3410/LTC3410B 300mA (IOUT)、 2.25MHz同期整流式降圧 DC/DCコンバータ 95%の効率、 VIN(MIN)=2.5V、 VIN(MAX)=5.5V、 VOUT(MIN) = 0.8V、 IQ = 40µA、 ISD <1µA、 MS10EおよびDFNパッケージ IQ = 26µA、 ISD <1µA、 SC70パッケージ 95%の効率、 VIN(MIN)=1.8V、 VIN(MAX)=5.5V、 VOUT(MIN)： LTC3531/LTC3531-3/ 200mA (IOUT)、 1.5MHz同期整流式昇降圧 LTC3531-3.3 DC/DCコンバータ 2V∼5V、 IQ = 16µA、 ISD <1µA、 ThinSOTおよびDFNパッケージ LTC3532 500mA (IOUT)、 2MHz同期整流式昇降圧 95%の効率、 VIN(MIN)=2.4V、 VIN(MAX)=5.5V、 VOUT(MIN)： DC/DCコンバータ 2.4V∼5.25V、 IQ = 35µA、 ISD <1µA、 MS10およびDFNパッケージ 500mA (IOUT)、 2.25MHz同期整流式降圧 95%の効率、 VIN(MIN)=2.5V、 VIN(MAX)=5.5V、 VOUT(MIN)=0.6V、 LTC3542 DC/DCコンバータ IQ = 26µA、 ISD <1µA、 2mm 2mm DFNパッケージ LTC3544/LTC3544B クワッド300mA、 2 200mA、 100mA、 2.25MHz 同期整流式降圧DC/DCコンバータ LTC3547/LTC3547B デュアル300mA、 2.25MHz同期整流式降圧 DC/DCコンバータ IQ = 70µA、 ISD <1µA、 3mm 3mm QFNパッケージ 96%の効率、 VIN(MIN)=2.5V、 VIN(MAX)=5.5V、 VOUT(MIN)=0.6V、 IQ = 40µA、 ISD <1µA、 2mm 3mm DFNパッケージ LTC3548/LTC3548-1/ デュアル400mAおよび800mA （IOUT）、 LTC3548-2 2.25MHz、 同期整流式降圧DC/DCコンバータ LTC3560 95%の効率、 VIN(MIN)=2.5V、 VIN(MAX)=5.5V、 VOUT(MIN)=0.8V、 95%の効率、 VIN(MIN)=2.5V、 VIN(MAX)=5.5V、 VOUT(MIN) = 0.6V、 IQ = 40µA、 ISD <1µA、 MS10EおよびDFNパッケージ 800mA （IOUT）、2.25MHz、 同期整流式降圧 95%の効率、 VIN(MIN)=2.5V、 VIN(MAX)=5.5V、 VOUT(MIN) = 0.6V、 DC/DCコンバータ IQ = 16µA、 ISD <1µA、 ThinSOTパッケージ ThinSOTはリニアテクノロジー社の商標です。 3562f 20 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 ● ● 0807 • PRINTED IN JAPAN LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2007