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LTM4636 - リニアテクノロジー
LTM4636 40A DC/DC µModuleレギュレータ 特長 n n n n n n n n n n n n 概要 積層インダクタがヒートシンクとして機能 広い入力電圧範囲：4.7V ∼ 15V 出力電圧範囲：0.6V ∼ 3.3V 入力、負荷、温度の全範囲（–40 C ∼ 125 C） での 全 DC 出力電圧誤差： 1.3% 高精度レギュレーション向けの差動リモート検出アンプ 電流モード制御 / 高速トランジェント応答 周波数同期 並列接続による電流分担（最大 240A） 内部補償または外部補償 効率：40Aで88%（12VIN、1VOUT） 過電流フォールドバック保護 16mm×16mm×7.07mm BGA パッケージ LTM®4636は、小型パッケージでの素早い放熱と低温動作 を実現するために積層インダクタをヒートシンクとして備える 40A 降圧 µModule（パワーモジュール） スイッチング・レギュ レータです。露出したインダクタにより、あらゆる方向からの 気流に直接接触することができます。LTM4636は、周囲温度 からわずか 40 Cの温度上昇で40W（12VIN、1VOUT、40A、 200LFM） を供給できます。83 Cの周囲温度まで40Wの最大 電力が供給され、110 Cの周囲温度で半分の20Wの電力が サポートされています。 LTM4636は、92%、90%、および 88%の効率で動作し、1Vの 負荷（12VIN） に、それぞれ 15A、30A、および 40Aを供給しま す。µModuleレギュレータは、わずか 40 Cの温度上昇と88% の効率で、4つのµModule が電流分担モードで160Wを供 給するように、スケーラブルになっています （12VIN、1VOUT、 400LFM）。LTM4636は、16mm×16mm×7.07mmのBGA パッ ケージで供給されます。 アプリケーション n n 通信サーバおよびネットワーク機器 産業用機器および医療用システム L、LT、LTC、LTM、PolyPhase、Burst Mode、μModule、Linear Technology、LTpowerCADおよび リニアのロゴはリニアテクノロジー社の登録商標です。Hot Swapおよび LTpowerCADはリニア テクノロジー社の商標です。その他全ての商標の所有権は、それぞれの所有者に帰属します。 5481178、5847554、6580258、6304066、6476589、6774611、6677210、8163643を含む米国特 許により保護されています。 標準的応用例 12VIN、1VOUT の効率と 出力電流 1V、40A DC/DC μModuleレギュレータ VIN ≤ 5.5V, TIE VIN, INTVCC AND PVCC TOGETHER, TIE RUNP TO GND. VIN > 5.5V, THEN OPERATE AS SHOWN + PVCC PVCC 100µF 25V 22µF 16V ×5 95 INTVCC 15k 0.1µF INTVCC 34.8k 22µF VIN INTVCC PVCC RUNC LTM4636 1V VOUT RUNP HIZREG VOUTS1+ FREQ TRACK/SS MODE/PLLIN + VOUTS1– VOUT 1V, 40A OPTIONAL TEMP MONITOR COMPA COMPB TEMP+ TEMP– 90 85 80 75 470µF 6.3V ×3 SNSP1 SNSP2 PINS NOT USED IN THIS CIRCUIT: CLKOUT, GMON, PGOOD, PHMODE, PWM, SW, TEST1, TEST2, TEST3, TEST4, TMON EFFICIENCY (%) 4.70V TO 15V 100 100µF 6.3V ×4 70 0 5 10 15 20 25 30 OUTPUT CURRENT (A) 35 40 4636 TA01b VFB SGND PGND 7.5k 4636 TA01a 4636f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 1 LTM4636 絶対最大定格 （Note 1） VIN、SW、HZBREG、RUNP ......................................–0.3V ～ 16V TEMP+、TEMP– .......................................................–0.3V ～ 0.8V VOUT .......................................................................–0.3V ～ 3.5V INTVCC のピーク出力電流（Note 6）.................................. 20mA PGOOD、RUNC、TMON、PVCC、MODE/PLLIN、PHMODE、FREQ、 内部動作温度範囲 TRACK/SS、TEST1、TEST2、VOUTS1–、VOUTS1+、SNSP1、SNSP2、 （Note 2）............................................................. –40°C ～ 125°C TEST3、TEST4............................................–0.3V ～ INTVCC（5V） 保存温度範囲.................................................... –55°C ～ 125°C VFB、、COMPA、COMPB（Note 7）............................–0.3V ～ 2.7V リフロー（ピーク・ボディ）温度 .........................................250°C PVCC の追加出力電流 ...........................................0mA ～ 50mA 注意：PWM、CLKOUT、および GMONは出力専用です。 ピン配置 TOP VIEW – VOUTS1 VOUTS1 1 2 3 + COMPB 4 5 6 A TRACK/SS RUNC PGOOD SNSP1 SNSP2 MODE/PLLIN 9 10 11 12 C TEST4 (FLOAT PIN) D VFB COMPA E SGND CLKOUT 8 VOUT B TEST2 HIZREG 7 F FREQ GND G H GND PHASMD RUNP PVCC INTVCC TEST3 PWM TMON TEST1 GND J K L TEMP– TEMP+ GMON NC VIN GND SW M BGA PACKAGE 144-LEAD (16mm × 16mm × 7.07mm) TJMAX = 125°C, θJA = 7.5°C/W, θJCbottom = 3°C/W, θJCtop = 15°C/W, θJBA = 12°C/W θJA = DERIVED FROM 95mm × 76mm PCB WITH 6 LAYERS, WEIGHT = 3.95g θ VALUES DETERMINED PER JESD51-12 注意：θJA =（θJCbottom ＋θJBA）||θJCtop; θJBA は、基板 - 周囲環境の値です。 発注情報 製品番号 LTM4636EY#PBF LTM4636IY#PBF http://www.linear-tech.co.jp/product/LTM4636#orderinfo 製品マーキング * パッド/ボール仕上げ デバイス SAC305（RoHS） LTM4636 • デバイスの温度グレードは出荷時のコンテナのラベルで示してあります。 • パッドまたはボールの仕上げコードはIPC/JEDEC J-STD-609に準拠しています。 • 端子仕上げの製品マーキングの参照先：www.linear-tech.co.jp/leadfree • この製品では、第 2 面のリフローは推奨していません。詳細については、 www.linear-tech.co.jp/BGA-assyをご覧ください。 仕上げコード パッケージ・ タイプ BGA MSL レーティング 温度範囲（Note 2 参照） –40°C to 125°C –40°C to 125°C • 推奨のBGA PCBアセンブリ手順および製造手順についての参照先： www.linear-tech.co.jp/BGA-assy • BGA パッケージおよびトレイの図面の参照先：www.linear-tech.co.jp/packaging • この製品は水分の影響を受けやすくなっています。詳細についての参照先： www.linear-tech.co.jp/BGA-assy 4636f 2 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 LTM4636 電気的特性 l は規定された全内部動作温度範囲の規格値を意味する （Note 2）。それ以外は TA ＝ 25 Cでの値。 VIN = 12V、図 20 の標準的応用例の構成による。 SYMBOL VIN PARAMETER Input DC Voltage VOUT VOUT(DC) VOUT Range DC Output Voltage, Total Variation with Line and Load 入力の規格 VRUNC VRUNCHYS VRUNP RUNP HYS HIZREG HIZREG HYS IQ(VIN) RUNC Pin On Threshold RUNC Pin On Hysteresis RUNP Pin On Threshold RUNP Pin Hysteresis HIZREG Input Threshold HIZREG Hysteresis Input Supply Bias Current IS(VIN) Input Supply Current 出力の規格 IOUT(DC) ∆VOUT (Line) VOUT ∆VOUT (Load) VOUT VOUT(AC) Output Continuous Current Range Line Regulation Accuracy Load Regulation Accuracy Output Ripple Voltage ∆VOUT(START) Turn-On Overshoot tSTART Turn-On Time ∆VOUTLS Peak Deviation for Dynamic Load tSETTLE Settling Time for Dynamic Load Step IOUTPK Output Current Limit 制御セクション VFB IFB VOVL ITRACK/SS tON(MIN) RFBHI Voltage at VFB Pin Current at VFB Pin Feedback Overvoltage Lockout Track Pin Soft-Start Pull-Up Current Minimum On-Time Resistor Between VOUTS1 and VFB Pins CONDITIONS VIN ≤ 5.5V, Tie VIN, INTVCC and PVCC Together, Tie RUNP to GND l l CIN = 22µF × 5 COUT = 100µF × 4 Ceramic, 470µF POSCAP × 3 RFB = 40.2k, MODE_PLLIN = GND VIN = 4.75V to 15V, IOUT = 0A to 40A (Note 4) l VRUNC Rising RUNP Pin Rising MIN 4.7 0.6 1.4805 1.1 l 0.7 VIN = 12V, RUNC = 5V, RUNP = VIN, VOUT = 1.5V VIN = 12V, RUNC = 5V, RUNP = VIN, VOUT = 1.5V VIN = 12V, VOUT = 1.5V, Burst Mode Operation, IOUT = 0.1A VIN = 12V, VOUT = 1.5V, Pulse-Skipping Mode, IOUT = 0.1A VIN = 12V, VOUT = 1.5V, Switching Continuous, IOUT = 0.1A Shutdown, RUN = 0, VIN = 12V VIN = 5V, VOUT = 1.5V, IOUT = 40A VIN = 12V, VOUT = 1.5V, IOUT = 40A TRACK/SS = 0V, Default 750µs Turn on with TRACK/SS Tied to INTVCC (Note 3) 1.22 150 0.8 60 2.3 0.8 16 23 105 30 0 3.3 1.5195 1.35 0.9 UNITS V V V V mV V mV V V mA mA mA µA A A 40 A l 0.02 0.06 %/V l 0.2 0.35 % IOUT = 0A, COUT = 100µF × 3 Ceramic, 470µF × 3 POSCAP, VIN = 12V, VOUT = 1.5V COUT = 100µF × 4 Ceramic, 470µF × 3 POSCAP, VOUT = 1.5V, IOUT = 0A, VIN = 12V, TRACK/SS = 0.1µF COUT = 100µF × 3 Ceramic, 470µF × 3 POSCAP, No Load, TRACK/SS = 0.001µF, VIN = 12V Load: 0% to 50% to 0% of Full Load COUT = 100µF × 4 Ceramic, 470µF × 3 POSCAP, VIN = 12V, VOUT = 1.5V, CFF = 22pF Load: 0% to 50% to 0% of Full Load, VIN = 5V, COUT = 100µF × 4 Ceramic, 470µF × 3 POSCAP, VIN = 12V, VOUT = 1.5V, CFF = 22pF VIN = 12V, VOUT = 1.5V VIN = 5V, VOUT = 1.5V IOUT = 0A, VOUT = 1.5V (Note 6) Measure at VOUTS1 1.5 MAX 15 14.7 5.66 VIN = 12V, VOUT = 1.5V (Note 4) VOUT = 1.5V, VIN from 4.75V to 15V IOUT = 0A VOUT = 1.5V, IOUT = 0A to 40A, VIN = 12V (Note 4) TYP l 0.594 l 15 mVP-P 5 mV 50 ms 45 mV 25 µs 54 54 A A 5 0.600 –30 7.5 0.606 –100 10 V nA % 1.1 1.35 1.6 µA 100 4.99 ns kΩ 4636f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 3 LTM4636 電気的特性 l は規定された全内部動作温度範囲の規格値を意味する （Note 2）。それ以外は TA ＝ 25 Cでの値。 VIN = 12V、図 20 の標準的応用例の構成による。 SYMBOL PARAMETER リモート検出アンプ AV(VFB) VFB Differential Gain GBP VFB Path Gain Bandwidth Product 汎用制御またはモニタ・ピン ITMON ITMON(SLOPE) VPGOOD PGOOD Trip Level VPGL PGOOD Voltage Low tPGOOD VPGOOD High-to-Low Delay IPGOOD(OFF) PGOOD Leakage Current VPG1(HYST) PGOOD Trip Level Hysteresis INTVCC リニア・レギュレータ VINTVCC Internal VCC Voltage Source VINTVCC Load Reg INTVCC Load Regulation UVLO HYS Controller UVLO Hysteresis PVCC(UVLO) Drivers and Power MOSFETs UVLO PVCC UVLO Hysteresis PVCC(HYS) PVCC Power Stage Bias 発振器とフェーズロック・ループ fOSC Oscillator Frequency VPHSMD = 0V IFREQ RMODE/PLLIN VMODE/PLLIN VCLKOUT PWM-CLKOUT FREQ Pin Output Current MODE_PLLIN Input Resistance PLLIN Input Threshold CONDITIONS MIN (Note 6) (Note 5) MAX 1 4 Temperature Monitor Current, TJ = 25°C Into 25kΩ Temperature Monitor Current, TJ = 150°C Into 25kΩ Temperature Monitor Current Slope, RTMON = 25kΩ VFB With Respect to Set Output VFB Ramping Negative VFB Ramping Positive IPGOOD = 2mA 38 VPGOOD = 5V –2 40.3 58 0.144 –7.5 7.5 0.2 65 6V < VIN < 15V ICC = 0mA to 10mA (Note 6) PVCC Rising 5.3 44 0.4 2 3.5 ILOAD = 500µA ILOAD = –500µA 5.7 4.1 0.45 5.0 12V Input, PVCC Load = 50mm RFREQ = 30.1kΩ RFREQ = 47.5kΩ RFREQ = 54.9kΩ RFREQ = 75.0kΩ Maximum Frequency Minimum Frequency VFREQ = 0.8V 5.5 0.5 0.5 3.8 l l 210 540 625 945 1.2 250 600 750 1.05 19 20 250 UNITS V/V MHz 2.5 VMODE/PLLIN Rising VMODE/PLLIN Falling Low Output Voltage Verified Levels High Output Voltage Measurements on CLKOUT PWM to Clockout Phase Delay VPHSMD = 0V VPHSMD = 1/4 INTVCC VPHSMD = Float VPHSMD = 3/4 INTVCC VPHSMD = INTVCC PWM/PWMEN 出力 PWM PWM Output High Voltage PWM Output Low Voltage TYP µA µA µA/°C % % V µs µA % V % V V V V 290 660 825 1.155 0.2 21 2 1.2 0.2 5.2 90 90 120 60 180 kHz kHz kHz MHz MHz MHz µA kΩ V V V V Deg Deg Deg Deg Deg 5.0 0.5 V V 4636f 4 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 LTM4636 電気的特性 l は規定された全内部動作温度範囲の規格値を意味する （Note 2）。それ以外は TA ＝ 25 Cでの値。 VIN = 12V、図 20 の標準的応用例の構成による。 SYMBOL 温度ダイオード Diode VF TC PARAMETER CONDITIONS MIN Diode Forward Voltage Temperature Coefficient I = 100µA, TEMP+ to TEMP– TYP MAX 0.598 –2.0 l UNITS V mV/°C Note 1：絶対最大定格に記載された値を超えるストレスはデバイスに回復不可能な損傷を与 える可能性がある。また、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おそれがある。 Note 3：最小オン時間の条件は、IMAXの負荷の約 40%のピーク・トゥ・ピーク・インダクタ・リッ プル電流に対して規定される。 （「アプリケーション情報」 のセクションを参照。） Note 2：LTM4636はTJ が TA にほぼ等しいパルス負荷条件でテストされる。LTM4636Eは、0°C ～ 125°Cの内部動作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 ～ 125°Cの 全内部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。LTM4636Iは–40°C ～ 125°Cの全内部動作温度範囲で仕様に適合 することが保証されている。 これらの仕様を満たす最大周囲温度は、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。 Note 5：設計により保証されている。 Note 4：異なるVIN、VOUT、および TAについては出力電流のディレーティング曲線を参照。 Note 6：ウェハ・レベルで全数テストされる。 標準的性能特性 効率と負荷電流 （VIN = 8V） 効率と負荷電流 （VIN = 5V） 効率と負荷電流 （VIN = 12V） 95 95 95 90 90 90 85 3.3VOUT, 500kHz 2.5VOUT, 500kHz 1.8VOUT, 450kHz 1.5VOUT, 425kHz 1.2VOUT, 300kHz 1VOUT, 300kHz 80 75 70 0 5 10 15 20 25 30 OUTPUT CURRENT (A) 35 85 3.3VOUT, 700kHz 2.5VOUT, 600kHz 1.8VOUT, 500kHz 1.5VOUT, 450kHz 1.2VOUT, 400kHz 1VOUT, 350kHz 80 75 40 70 0 5 10 15 20 25 30 OUTPUT CURRENT (A) 4636 G01 EFFICIENCY (%) 75 40 12V TO 1V TRANSIENT RESPONSE COUT = 4 × 100µF CERAMIC, 3 × 470µF 2.5V POSCAP 5mΩ CFF = 22pF, SW FREQ = 400kHz 50 0 1 2 3 4 OUTPUT CURRENT (A) 5 10 15 20 25 30 OUTPUT CURRENT (A) 35 40 4636 G03 10A/DIV 18A/µs STEP 4636 G05 60 0 50mV/DIV 50µs/DIV 10A/DIV 18A/µs STEP 70 40 70 1.2Vトランジェント応答 50mV/DIV 50µs/DIV 80 3.3VOUT, 750kHz 2.5VOUT, 650kHz 1.8VOUT, 600kHz 1.5VOUT, 550kHz 1.2VOUT, 400kHz 1VOUT, 350kHz 80 1Vトランジェント応答 Burst Mode OPERATION VIN 12V VOUT 1.5V 90 35 85 4636 G02 Burst Mode の効率と 負荷電流 100 EFFICIENCY (%) 100 EFFICIENCY (%) 100 EFFICIENCY (%) 100 4636 G06 12V TO 1.2V TRANSIENT RESPONSE COUT = 4 × 100µF CERAMIC, 3 × 470µF 2.5V POSCAP 5mΩ CFF = 22pF, SW FREQ = 400kHz CCOMP = 100pF 5 4636 G04 4636f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 5 LTM4636 標準的性能特性 1.5Vトランジェント応答 1.8Vトランジェント応答 2.5Vトランジェント応答 50mV/DIV 50µs/DIV 50mV/DIV 100µs/DIV 100mV/DIV 100µs/DIV 10A/DIV 18A/µs STEP 10A/DIV 18A/µs STEP 10A/DIV 18A/µs STEP 4636 G07 4636 G08 12V TO 1.5V TRANSIENT RESPONSE COUT = 4 × 100µF CERAMIC, 3 × 470µF 2.5V POSCAP 5mΩ CFF = 22pF, SW FREQ = 425kHz CCOMP = 100pF 12V TO 1.8V TRANSIENT RESPONSE COUT = 6 × 100µF CERAMIC, 2 × 470µF 4V POSCAP 5mΩ CFF = 22pF, SW FREQ = 500kHz CCOMP = 100pF 4636 G09 12V TO 2.5V TRANSIENT RESPONSE COUT = 6 × 100µF CERAMIC, 2 × 470µF 4V POSCAP 5mΩ CFF = 22pF, SW FREQ = 650kHz CCOMP = 100pF 無負荷でのソフトスタートによる 起動 3.3Vトランジェント応答 最大負荷でのソフトスタートに よる起動 VOUT 0.5V/DIV 100mV/DIV 100µs/DIV VOUT 0.5V/DIV 10A/DIV 18A/µs STEP VIN 5V/DIV VIN 5V/DIV 20ms/DIV 4636 G10 20ms/DIV 4636 G11 4636 G12 12V TO 3.3V TRANSIENT RESPONSE COUT = 6 × 100µF CERAMIC, 2 × 470µF 4V POSCAP 5mΩ CFF = 22pF, SW FREQ = 750kHz CCOMP = 100pF RUN PIN CAPACITOR = 0.1µF TRACK/SS CAPACITOR = 0.1µF COUT = 4 × 100µF CERAMIC AND 3 × 470µF POSCAP RUN PIN CAPACITOR = 0.1µF TRACK/SS CAPACITOR = 0.1µF COUT = 4 × 100µF CERAMIC AND 3 × 470µF POSCAP 40A 負荷での短絡 0.5Vで出力をプリバイアスした起動 無負荷での短絡 VOUT 0.5V/DIV VOUT 0.5V/DIV VOUT 0.5V/DIV LIN 200mA/DIV LIN 200mA/DIV VIN 5V/DIV 100µs/DIV 4636 G13 20ms/DIV 4636 G14 100µs/DIV 4636 G15 RUN PIN CAPACITOR = 0.1µF TRACK/SS CAPACITOR = 0.1µF COUT = 4 × 100µF CERAMIC AND 3 × 470µF 4636f 6 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 LTM4636 ピン機能 パッケージの行と列のラベルは μModule 製品間で 異なります。各パッケージのレイアウトをよく確認して ください。 V OUT（ A1 ∼ A12、B1 ∼ B12、C1 ∼ C12、D1 ∼ D2、D11 ∼ D12） ：電源の出力ピン。これらのピンとGNDピンの間に出力 負荷を接続します。出力デカップリング・コンデンサはこれらの ピンとGNDピンの間に配置することを推奨します。表 4を参 照してください。 MODE_PLLIN（H3） ：強制連続モード、Burst Mode 動作、また はパルス・スキップ・モードの選択ピン、および位相検出器へ の外部同期入力ピン。パルス・スキップ・モード動作をイネーブ ルするには、このピンをINTVCC に接続します。強制連続モー ド動作をイネーブルするには、グランドに接続します。このピン をフロート状態にすると、Burst Mode 動作がイネーブルされま す。このピンにクロックを与えると、強制連続動作による同期 が可能になります。 「アプリケーション情報」 のセクションを参 照してください。 – ：リモート検出アンプ用のVOUT 検出グランド。こ VOUTS1（D3） のピンは、グランドのリモート検出点に接続します。使用しな い場合は、グランドに接続してください。 「アプリケーション情 報」 のセクションを参照してください。 + VOUTS1（D4） ：このピンはVOUT に接続する必要があり、4.99k の抵抗を介してVFB に接続されています。正確な電圧検出を 実現するには、このピンを負荷のリモート検出ポイントに接続 します。リモート検出ポイントに接続するか、VOUT に直接接 続します。詳細は、 「アプリケーション情報」 のセクションを参 照してください。 COMPB （D5） ：内部補償ネットワーク。ただし、表 5の値を使用 して、適切な安定性に一致させます。このピンをCOMPAに接 続するだけで、内部補償を実現します。他のLTM4636デバイ スとの並列動作では、内部補償を得るためにCOMPAピンと COMPBピンを相互に接続し、その後、全てのCOMPAピンを 相互に接続します。 GND（D6 ∼ D10、E6 ∼ E10、E12、F7、F8、F10 ∼ F12、G1 ∼ G2、G6、G10、H1、H10 ∼ H12、J1 ∼ J3、J8 ∼ J12、K1 ∼ K3、 K9 ∼ K10、K12、L1 ∼ L3、L9 ∼ L10、L12、M1 ∼ M3、M9 ∼ M12） ：入力帰路と出力帰路の両方のグランド・ピン。 PGOOD （E1） ：出力電圧のパワーグッド・インジケータ。オープン ドレインのロジック出力は、出力電圧がレギュレーション・ウィン ドウの 7.5%の範囲を超えると、グランドに引き下げられます。 RUNC（E2） ：実行制御ピン。電圧が 1.35Vを上回るとモジュー ルの制御セクションがオンします。このモジュールには、グラン ドに接続された10k 抵抗が内蔵されており、抵抗を使用して RUNピンしきい値を5Vに設定するためと、PVCC に接続され たプルアップ抵抗でデバイスをイネーブルするために使用され ます。図 1「ブロック図」 を参照してください。 TRACK/SS（E3） ：出力電圧トラッキング・ピンおよびソフトス タートの入力ピン。このピンは1.25µAのプルアップ電流源を 備えています。このピンとグランドの間にコンデンサを接続す ることにより、ソフトスタートのランプレートを設定できます。 ト ラッキング時には、レギュレータ出力を別の電圧に追従させ ることができます。異なる電圧が、分圧器に加えられ、その後 スレーブ出力のトラック・ピンに加えられます。この分圧器は 同時トラッキング用スレーブ出力の帰還分割器と同じです。 TRACK/SSピンをINTVCC ピンに接続すると、750µsのデフォ ルトのソフトスタートが得られます。 「アプリケーション情報」 の セクションを参照してください。PolyPhase® アプリケーション では、TRACK/SSピンを相互に接続します。 VFB（E4） ：エラーアンプの負入力。このピンは内部で4.99kの 高 精 度 抵 抗を介してVOUTS1 に接 続されています。VFBと VOUTS1– の間に抵抗を追加して、異なる出力電圧をプログラム することができます。PolyPhase 動作では、VFB ピンを相互接 続することによって並列動作が可能になります。 「アプリケー ション情報」 のセクションを参照してください。 COMPA（E5） ：電流制御しきい値およびエラーアンプの補償 点。電流コンパレータのしきい値はこの制御電圧に応じて増 加します。並列動作を行うには全てのCOMPAピンを相互に 接続します。このピンを使用して外部補償を行うことができま す。 「アプリケーション情報」 のセクションを参照してください。 SNSP2（F1） ：電流検出信号経路。このピンはSNSP1（F2） に接 続します。 SNSP1（F2） ：電流検出信号経路。このピンはSNSP2（F1） に接 続します。両方のピンを使用して、最終テストでの電流検出の 整合性および電流制限を較正します。 HIZREG（F3） ：このピンが L に引き下げられると、電力段が ディスエーブルされて高インピーダンスになります。通常動作 の場合は、このピンをVIN またはTVCC に接続します。 4636f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 7 LTM4636 ピン機能 SGND（F4、G4） ：信号グランド・ピン。全てのアナログ回路と低 電力回路のリターン・グランド・パス。アプリケーションでは出 力コンデンサのGNDに一点接続します。図 18のレイアウトの ガイドラインを参照してください。 INTVCC（F6） ：LTM4636の制御回路を駆動するための5.5Vの 内部 LDO。INTVCC は、RUNCピンが H のとき制御され、イ ネーブルされます。4.7V ≤ VIN ≤ 5.5V、最小 VIN = 4.2Vの場 合、VIN に接続します。 FREQ（G5） ：このピンとグランドの間に抵抗を接続して、動作 周波数を設定できます。このピンからは20µAの電流が流れ 出します。 「アプリケーション情報」 のセクションを参照してくだ さい。 PHASMD（G7） ：このピンを電圧で設定して、内部クロックま たは入力同期クロックを基準にしてCLKOUTピンの位相関 係を変更できます。INTVCC 出力の電圧（5.5V）を分圧して PHASMDピンに供給し、特定の位相を設定することができま す。電気的特性に、特定の位相を選択するための異なる設定 を示します。 「アプリケーション情報」 のセクションを参照してく ださい。 RUNP（G8） ：このピンはPVCC 電源をイネーブルします。このピ ンは、VIN に接続することができ、PVCC をVIN ≤ 5.5Vに接続 する場合、グランドに接続できます。RUNPの電圧をシーケン ス制御して、RUNCの前に立ち上げる必要があります。PVCC とRUNCの間で15kの抵抗および 0.1µFのコンデンサを使用 すると、十分な遅延が得られます。複数のLTM4636による並 列動作では、抵抗の値を1/Nに減らすことができ、0.1µFの値 をN 倍に増やすことができます。 「アプリケーション情報」 を参 照してください。RUNPを分圧器と共に使用して、最小 UVLO を設定できます。図 1を参照してください。 NC（G9） ：接続なし。 PVCC（F9） ：5V 電力出力および内部パワー MOSFETドライバ 用の電力。レギュレータは、追加使用のために、50mAの外部 ソースの電力を供給できます。このピンとグランドの間に22µF のセラミック・フィルタ・コンデンサを配置します。VIN < 5.5V の場合、VIN および PVCC を、INTVCCと共に相互に接続しま す。その後、RUNPをGNDに接続します。VIN > 5.5Vの場合、 PVCC レギュレータを通常どおり動作させます。 「 標準的応用 例」 の例を参照してください。 + TEMP（G12） ：温度モニタ。内部ダイオードが接続されたNPN トランジスタ。 「アプリケーション情報」 のセクションを参照して ください。 – ：内部温度モニタの低電位側。 TEMP（G11） CLKOUT（G3） ：PHASMDピンを使用して内部メイン・クロック または同期クロックに対する位相を選択できるクロック出力信 号。CLKOUTは、マルチフェーズ・アプリケーションで使用でき ます。 「アプリケーション情報」 のセクションを参照してください。 TEST1（H4）、TEST2（F5）、TEST3（H2）、TEST4（E11）、GMON （H9） ：これらは、デバイスの最終的な製造時テストで使用さ れるテスト・ピンです。フロート状態のままにします。 VIN（H5 ∼ H6、J4 ∼ J7、K4 ∼ K8、L4 ∼ L8、M4 ∼ M8） ：電源 入力ピン。これらのピンとGNDピンの間に入力電圧を印加し ます。入力デカップリング・コンデンサはVIN ピンとGNDピン の間に直接配置することを推奨します。 PWM （H7） ：電力段を駆動するPWM出力。主にテストに使用さ れますが、デバッグまたはテスト中にモニタすることができます。 TMON（H8） ：温度モニタ・ピン。内部温度モニタであり、25 C での1V から150 Cでの1.44Vまで変化し、150 Cで電力段を ディスエーブルします。この機能が不要な場合は、TMONピン をGNDに接続します。 SW （L11、K11） ：これらは、テストを評価およびモニタするための 内部スイッチ・ノードへのピン接続です。スイッチ・ピンとGND の間にR-Cスナバを配置して、高周波リンギング除去できます。 「アプリケーション情報」 のセクションを参照してください。 4636f 8 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 10k R6 3.32k RFREQ 40k INTVCC 0.1µF 15k PVCC SOFT-START 15k = (PVCC – 1.35V)(10k)/1.35V DISABLES AT ~ 3.75V PVCC ≥ 5V UVLO EXAMPLE > 1.35V = ON INTVCC 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 VFB SNSP1 INTVCC MODE_PLLIN TRACK/SS FREQ PHMODE CLKOUT HIZREG 5.5V COMPB INTERNAL COMP SGND COMPA RUNC PGOOD TEST3 TEST2 4.7µF 10pF 10k 1% SNSP1 0.1µF BDRV 24.9k 1% TEMP MONITOR CURRENT IMON 40µA AT 25°C 60µA AT 150°C 150C DISABLE DISABLE PWM INPUT OPTIMIZED DEAD TIME CONTROL PVCC 5V M2 M1 Q1 SNSP2 470pF CONNECT TO SNSP1 SNS– DCR SENSE NETWORK 0.18µH 1µF > 0.85V = ON VIN INTERNAL 5V REGULATOR PWM LOGIC CONTOL, POWER MOSFET DRIVERS, POWER MOSFET TDRV 1µF 図 1.LTM4636 の簡略ブロック図 4.99k 0.5% SNSP1 AND SNSP2 CONNECTED AT PCB – SNS PWM CURRENT SENSE VFB DIFF AMP POWER CONTROL – + TEST4 + – TEST1 SGND VOUTS1+ VOUTS1– PWM TMON GMON TEMP– TEMP– SNSP2 2.2Ω GND VOUT SW VIN RUNP PVCC + 4636 F01 + 15k 22µF 0.85V (VIN – 0.85V) (15K) COUT VOUT 1.5V AT 40A 2.2Ω, 0805 TEMP+ 2200pF VIN 4.70V TO 15V CIN VIN ≤ 5.5V, TIE TO VIN, INTVCC AND PVCC TOGETHER,TIE RUNP TO GND. VIN > 5.5V OPERATE AS SHOWN R1 R1 = VIN UVLO EXAMPLE LTM4636 ブロック図 4636f 9 LTM4636 デカップリングの要件 TA = 25 C。図 1 の構成を使用。 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN CIN External Input Capacitor Requirement (VIN = 4.70V to 16V, VOUT = 1.5V) IOUT = 40A, 6 × 22µF Ceramic X7R Capacitors (See Table 4) 100 COUT External Output Capacitor Requirement (VIN = 4.70V to 16V, VOUT = 1.5V) IOUT = 40A (See Table 4) TYP MAX UNITS µF 1000 µF 動作 電源モジュールの概要 LTM4636は、数個の入力コンデンサと出力コンデンサを外付 けするだけで40Aの出力を供給できる高効率のレギュレータ です。このモジュールは、4.70V ∼ 15Vの入力電圧範囲で、外 付け抵抗によって設定可能なDC0.6V ∼ DC3.3Vの高精度 で安定化された出力電圧を供給します。標準的応用例の回 路図を図 20に示します。 LTM4636には、固定周波数電流モード・レギュレータ、パワー MOSFET、0.18µHのインダクタ、保護回路、5Vレギュレータ、 およびその他のディスクリートの周辺部品が備わっています。 スイッチング周波数の範囲は250kHz ∼ 770kHz、標準動作周 波数は400kHzです。スイッチング・ノイズの影響を受けやすい アプリケーションの場合、250kHz ∼ 800kHzの範囲で外部か ら同期させることができます。ただし、最小オン時間制限があ り、インダクタのリップル電流が、最大出力電流の40% 未満 に制限されます。 周波数の設定には抵抗を1 個使用します。 「アプリケーション 情報」 のセクションを参照してください。 電流モード制御と内部帰還ループ補償により、LTM4636モ ジュールは、広範囲の出力コンデンサを使って （全てセラミッ ク出力コンデンサを使用する場合でも）十分に余裕のある安 定性と良好なトランジェント性能を達成します。外部ループ補 償のためのオプションが提供されています。LTpowerCAD ™ を使用して、外部補償のオプションを最適化できます。 「アプリ ケーション情報」 のセクションを参照してください。 電流モード制御により、過電流状態ではサイクルごとの高速 電流制限が行われます。10%を超える過電圧が発生すると、 参照されている内部過電圧モニタ帰還ピンが、出力電圧を 保護しようとします。過電圧出力が解消されるまでは、上側 MOSFET がオフし、下側 MOSFET がオンします。 RUNCピンの電圧を1.1Vより低くすると、レギュレータ・コント ローラは強制的にシャットダウン状態になります。TRACK/SS ピンは、起動時の出力電圧のランプと電圧トラッキングを設定 するために使用します。 「アプリケーション情報」 のセクション を参照してください。 LTM4636は内部補償され、あらゆる動作条件で安定してい ます。いくつかの動作条件での入力容量と出力容量のガイド ラインを表 5に示します。トランジェントと安定性の解析に、 LTpowerCADを使用できます。このツールを使用して、レギュ レータのループ応答を最適化できます。 負荷点での出力電圧を高精度で検出するために、リモート検 出アンプが提供されています。 内部クロック信号源を使用するか、または外部クロック信号 源を使用して同期クロックをMODE/PLLIN 入力に供給し、 CLKOUTピンを接続して、マルチフェーズ動作を簡単に採用 できます。 「アプリケーション情報」 のセクションを参照してくだ さい。図 4を確認してください。 MODE_PLLINピンを使って選択可能なBurst Mode 動作に より、軽負荷時に高効率を実現できます。これらの軽負荷に 対応する機能はバッテリ動作に適しています。 「標準的性能特 性」 セクションに軽負荷動作での効率のグラフが掲載されて います。 TEMP+ ピンおよび TEMP– ピンを使用すると、内蔵のダイオー ド接続 NPNトランジスタを使用して内部デバイス温度を監視 できます。 4636f 10 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 LTM4636 アプリケーション情報 LTM4636の代表的なアプリケーション回路を図 20に示しま す。外付け部品の選択は主に最大負荷電流と出力電圧で決 まります。個々のアプリケーションに対する外付けコンデンサ の具体的な要件については、表 5を参照してください。 VIN からVOUT への降圧比 実現可能なVIN からVOUT への降圧比には、与えられた入力 電圧に応じた制約があります。500kHz 動作時の最大デュー ティ・サイクルは94%（標準） です。VIN からVOUT の最小電圧 降下は、負荷電流と、非常に入力電圧が低くデューティ・サイ クルが高いアプリケーションの動作の関数です。非常に低い デューティ・サイクルでは、100nsの最小オン時間を維持する 必要があります。 「周波数の選択」セクションと温度ディレー ティング曲線を参照してください。 出力電圧のプログラミング PWMコントローラには0.6V 1%の内部リファレンス電圧が あります。 「ブロック図」 に示すように、4.99kの内部帰還抵抗に よって、VOUTS1+ ピンとVFB ピンが相互に接続されています。 リモート検出を使用する場合は、VOUTS1+ および VOUTS1– をリ モートのVOUT および GNDのポイントに接続します。リモート 検出を使用しない場合は、VOUTS1+ をVOUT に接続します。出 力電圧は、帰還抵抗がない場合、デフォルトでは0.6Vになり ます。VFB ピンとグランドの間に抵抗 RFB を追加すると、出力 電圧は次のように設定されます。 VOUT = 0.6V • 4.99k +R FB R FB RFB（k） 0.6 1.0 1.2 1.5 1.8 2.5 3.3 Open 7.5 4.99 3.32 2.49 1.58 1.1 N 個のLTM4636を並列動作させる場合、次式を使ってRFB を求めることができます。 RFB = パラレル出力ごとに各 VFBピンを相互に接続します。COMPピ ンも相互接続する必要があります。 「標準的応用例」 セクショ ンの例を参照してください。 入力コンデンサ LTM4636モジュールは低 ACインピーダンスのDCソースに 接続する必要があります。RMS 入力リップル電流定格に対応 するには、入力コンデンサを追加する必要があります。後出す るICIN（RMS）の式を使って入力コンデンサの要件を算出する ことができます。通常は、RMSリップル電流定格がそれぞれ 約 4Aの22µFのX7Rセラミック・コンデンサを選択するのが 適しています。より大きな入力バルク容量には、47µF ∼ 100µF の表面実装アルミ電解バルク・コンデンサを使うことができ ます。このバルク入力コンデンサは、長い誘導性のリードやト レースまたは電源の容量不足によって入力電源インピーダン スが損なわれる場合にだけ必要です。低インピーダンスの電 源プレーンを使用している場合は、このバルク・コンデンサは 不要です。 降圧コンバータの場合、スイッチングのデューティ・サイクルは 次のように推定することができます。 D= VOUT VIN インダクタのリップル電流を考慮しなければ、入力コンデンサ のRMS 電流は、各出力に対して次のように概算できます。 表 1. 各種出力電圧に対するVFB 抵抗 VOUT （V） または、1つのチャネルでVOUTS1 を使用し、1つの帰還抵抗 を使用して全ての帰還ピンを相互に接続します。 I CIN(RMS)= IOUT(MAX) η% • D•(1–D) ここで、η%は電源モジュールの推定効率です。バルク・コンデ ンサは、スイッチャ定格のアルミ電解コンデンサ、またはポリ マー・コンデンサにすることができます。 4.99k / N VOUT –1 0.6V 4636f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 11 LTM4636 アプリケーション情報 出力コンデンサ LTM4636は出力電圧リップル・ノイズを小さくするように設計 されています。COUTとして定義されているバルク出力コンデン サは、出力電圧リップルとトランジェントの要件を満たすため に、実効直列抵抗（ESR）が十分に小さいものを選択します。 COUT には低 ESRのタンタル・コンデンサ、低 ESRのポリマー・ コンデンサまたはセラミック・コンデンサを使うことができま す。標準的な出力容量範囲は400µF ∼ 1000µFです。出力リッ プルや動的トランジェント・スパイクをさらに低減するために、 システム設計者による出力フィルタの追加が必要になる場合 があります。15A/µsのトランジェント発生時の電圧低下やオー バーシュートを最小限に抑えるための、さまざまな出力電圧と 出力コンデンサの一覧を表 5に示します。この表では、最適の トランジェント性能を得るために、全 ESRと全バルク容量が 最適化されています。表 5のマトリックスは安定性に対する判 定基準が考慮されています。安定性の解析にはLTpowerCAD を使用できます。マルチフェーズ動作では、位相数に応じて実 効出力リップルが低減されます。このノイズ低減と出力リップ ル電流の相殺については 「アプリケーションノート77」 で解説 していますが、出力容量と安定性やトランジェント応答の関係 を注意深く検討する必要があります。LTpowerCADを使用す ると、実装される位相数をN 倍に増加させたときの、出力リッ プルの減少を計算できます。外部ループ補償を使用して、トラ ンジェント応答を最適化できます。 Burst Mode 動作 LTM4636は、パワー MOSFET が負荷要件に応じて間欠的 に動作するBurst Mode 動作が可能なので、静止電流を節減 できます。非常に軽い負荷での効率最大化を重視するアプリ ケーションでは、Burst Mode 動作を使用します。Burst Mode 動作をイネーブルするには、単にMODE_PLLINピンをフロー ト状態にします。Burst Mode 動作の間、COMPAピンの電圧 が低い値を示しても、インダクタのピーク電流は通常動作時 の最大ピーク電流値の約 30%に設定されます。インダクタの 平均電流が負荷の要求値より大きいと、COMPAピンの電圧 は下がります。COMPAピンの電圧が0.5Vより低くなると、 バー スト・コンパレータが作動し、内部のスリープ・ラインが H に なって両方のパワー MOSFETをオフします。 スリープ・モードでは内部回路が部分的にオフするので、静 止電流は減少します。このとき、負荷電流は出力コンデンサか ら供給されます。出力電圧が低下して、COMPAの電圧が上 昇すると、内部のスリープ・ラインは L になり、LTM4636は 通常動作を再開します。次の発振器サイクルで上側のパワー MOSFET がオンし、スイッチング・サイクルを繰り返します。 パルス・スキップ・モードの動作 低出力リップルおよび中程度の電流での高い効率が望まれる アプリケーションでは、パルス・スキップ・モードを使います。 パルス・スキップ動作では、LTM4636は低出力負荷時にサイ クルをスキップすることができるので、スイッチング損失が減 少して効率が向上します。MODE_PLLINピンをINTVCC に接 続すると、パルス・スキップ動作がイネーブルされます。軽負荷 時のパルス・スキップ・モードでは、内部の電流コンパレータ が数サイクルにわたって作動したままになることがあるので、 動作サイクルがスキップされます。このモードはBurst Mode 動 作より低リップルであり、Burst Mode 動作より高周波数動作 を維持します。 強制連続動作 低電流での効率より周波数固定の動作が重要で、さらに出力 リップルを最小限に抑える必要があるアプリケーションでは、 強制連続動作を使用する必要があります。MODE_PLLINピ ンをグランドに接続すると、強制連続動作をイネーブルできま す。このモードでは、インダクタ電流が低出力負荷の間反転可 能で、常にCOMPA 電圧が電流コンパレータのしきい値を制 御し、トップ MOSFETは発振器のパルスごとに必ずオンしま す。起動時には、LTM4636の出力電圧が安定化されるまで、 強制連続モードがディスエーブルされ、インダクタ電流の反転 が防止されます。 4636f 12 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 LTM4636 アプリケーション情報 マルチフェーズ動作 40Aより大きな負荷電流を必要とする出力の場合、複数の LTM4636デバイスを並列接続して、入力と出力のリップル電 圧を増大させることなく出力電流を大きくすることができま す。MODE_PLLINピンによってLTM4636を外部クロックに 同期させることができ、内部フェーズロック・ループによって LTM4636を入力クロックの位相にロックさせることもできます。 通常の周波数に対してFREQ 抵抗を選択すれば、規定されて いる範囲でデバイスを入力クロック信号に同期させることがで きます。 マルチフェーズ電源では、入力と出力のどちらのコンデンサの リップル電流の量も大幅に減少します。RMS 入力リップル電 流は使用する位相数が増えると低減され、実効リップル周波 数は位相数倍されます （入力電圧が、使用される位相数 出 力電圧より大きいと仮定）。出力リップルの振幅も使用される 位相数によって減少します。 「アプリケーションノート77」 を参 照してください。 LTM4636は本来、電流モードで制御されるデバイスなの で、並列モジュールは優れた電流分担特性を示します。こう すると設計回路の発熱バランスが調整されます。COMPAを 0.60 0.55 0.50 COMPBに接続してから、COMPAピンを相互に接続し、各 LTM4636のVFB ピンを相互に接続して、電流を均等に分担し ます。並列構成の回路を図 21に示します。外部補償および並 列動作の場合、COMPAピンのみを、外部補償回路と共に相 互に接続します。 入力 RMSリップル電流の相殺 マルチフェーズ動作は 「アプリケーションノート77」 で詳細に説 明されています。入力RMSリップル電流の相殺の算出方法が 説明され、RMSリップル電流の減少と交互に入れ替わった位 相数の関係を表すグラフが示されています （図 2を参照）。 PLL、周波数の調整、および同期 LTM4636のスイッチング周波数は、FREQピンから信号グラ ンドへの抵抗（RFREQ） によって設定されます。FREQピンから RFREQ を通って流れる20µAの電流（IFREQ） により、FREQピ ンに電圧が発生します。RFREQ は、次式で計算できます。 RFREQ = FREQV 20µA 1 PHASE 2 PHASE 3 PHASE 4 PHASE 6 PHASE RMS INPUT RIPPLE CURRENT DC LOAD CURRENT 0.45 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 DUTY CYCLE (VOUT/VIN) 4636 F02 図 2．正規化された入力 RMSリップル電流と1 ∼ 6 個の µModuleレギュレータ （フェーズ） のデューティ・サイクル 4636f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 13 LTM4636 アプリケーション情報 FREQV 電圧とスイッチング周波数の関係を図 3に示します。 0.6V ∼ 1.2Vの低出力電圧の場合、インダクタ電流を最大負 荷電流の約 45%に抑えながら最高の電力変換効率を得るに は、350kHz 動作が最適な周波数です。1.5V ∼ 1.8Vの出力電 圧では、500kHz が最適です。2.5V ∼ 3.3Vの出力電圧では、 700kHz が最適です。最適な周波数設定ポイントについては、 効率性のグラフを参照してください。2.5Vおよび 3.3V出力を 35Aに制限します。 LTM4636は、 H レベルが 2Vより高く L レベルが 1.2Vより 低い、200kHz ∼ 1200kHzの入力クロックに同期することがで きます。同期の例については、 「標準的応用例」 のセクションを 参照してください。LTM4636の最小オン時間は約 100nsに制 限されています。オン時間は次式で計算することができます。 t ON(MIN)= 1 V OUT • FREQ VIN LTM4636のCLKOUTピ ン の、VOUT か ら の 位 相 差 は、 PHMODEピンに電圧を加えることによって設定できます。この 電圧は、5.5VのINTVCC を使用して設定できます。ほとんどの 位相選択は、このピンを接地するか、フロート状態にするか、 またはINTVCC に接続することによって設定できます。60 度の 位相シフトを得るには、INTVCC の電圧を3/4にする必要があ り、INTVCC ピンから分圧器を使用してこれを設定できます。 位相設定および 2 ∼ 6 相の接続については図 4を参照してく ださい。設計例については、図 27を参照してください。 出力電圧のトラッキング 出力電圧のトラッキングはTRACK/SSピンを使って外部から 設定することができます。出力を別のレギュレータによってト ラッキングアップおよびトラッキングダウンさせることができま す。マスタ・レギュレータの出力は、スレーブ・レギュレータの 帰還分割器と同じ外部抵抗分割器によって分割され、同時ト ラッキングを実装します。LTM4636は、トップ帰還抵抗用とし 1300 FREQUENCY (kHz) 1100 900 700 500 300 100 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 VFREQ (V) 1.4 1.6 1.8 4636 F03 図 3．FREQ 電圧とスイッチング周波数 4636f 14 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 LTM4636 アプリケーション情報 て4.99kの高精度抵抗を内蔵しています。同時トラッキングの 例を図 5に示します。 トラッキングがディスエーブルされます。同時トラッキングの場 合、図 5のRTA はRFB に等しくなります。 マスタのTRACK/SSピンは、外部ランプによって制御できま す。あるいは、このレギュレータのソフトスタート機能を使用し て、 このマスタ・ランプを生成することもできます。LTM4636は、 ソフトスタート・コンデンサを使ってトラック・ピンのランプレー トを設定することにより、マスタとして使用することができます。 1.25µAの電流源を使ってソフトスタート・コンデンサを充電し ます。以下の式を使用できます。 4.99k VOUT(SLAVE) = 1+ •V R TA TRACK VTRACK はスレーブのトラック・ピンに印加するトラック・ラン プです。VTRACK の制御範囲は0V ∼ 0.6V（内部リファレンス の電圧） です。スレーブの出力を設定するのに使われる抵抗 値と同じ値でマスタの出力が分圧されると、スレーブはその最 終値に達するまでマスタを同時トラッキングします。マスタはス レーブのレギュレーション・ポイントからその最終値まで上昇 を続けます （図 6を参照）。VTRACK が 0.6Vを超えると、電圧 PHASE SELECTION VOUT PHASE 0 0 0 0 0 C t SOFT-START = 0.6V • SS 1.25µA TWO PHASE 0 PHASE CLKOUT PHMODE PHASE (V) 90 0 90 1/4 INTVCC FLOAT 120 3/4 INTVCC 60 INTVCC 180 MODE_PLLIN CLKOUT INTVCC 180 PHASE MODE_PLLIN CLKOUT LTM4636 PHMODE VOUT LTM4636 PHMODE VOUT FLOAT THREE PHASE 0 PHASE 120 PHASE 240 PHASE MODE_PLLIN CLKOUT LTM4636 PHMODE VOUT MODE_PLLIN CLKOUT LTM4636 PHMODE VOUT MODE_PLLIN CLKOUT LTM4636 PHMODE VOUT FOUR PHASE 0 PHASE 90 PHASE 180 PHASE 270 PHASE MODE_PLLIN CLKOUT MODE_PLLIN CLKOUT MODE_PLLIN CLKOUT MODE_PLLIN CLKOUT LTM4636 PHMODE VOUT LTM4636 PHMODE VOUT LTM4636 PHMODE VOUT LTM4636 PHMODE VOUT INTVCC R2 10k 3/4 INTV CC R1 30.1k 3/4 INTVCC 0 PHASE SIX PHASE 60 PHASE 120 PHASE MODE_PLLIN CLKOUT MODE_PLLIN CLKOUT MODE_PLLIN CLKOUT LTM4636 PHMODE VOUT 3/4 INTVCC LTM4636 PHMODE VOUT 3/4 INTVCC LTM4636 PHMODE VOUT 180 PHASE MODE_PLLIN CLKOUT LTM4636 PHMODE VOUT 240 PHASE 300 PHASE MODE_PLLIN CLKOUT LTM4636 PHMODE VOUT 3/4 INTVCC MODE_PLLIN CLKOUT LTM4636 VOUT PHMODE 3/4 INTVCC 4636 F04 図 4．位相選択の例 4636f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 15 LTM4636 アプリケーション情報 4.7V TO 15V + 5V PVCC1 INTVCC1 100µF 25V 22µF 16V ×5 5V PVCC1 CSS 0.1µF 15k 0.1µF INTVCC1 COMPA COMPB TRACK/SS 22µF VIN INTVCC PVCC SW RUNC RUNP HIZREG VOLTAGE OUT TEMP MONITOR TMON VOUT LTM4636 VOUTS1+ 1.5V AT 40A + FREQ 40.2k 2200pF 2.2Ω, 0805 VOUTS1– VFB 470µF 6.3V + 470µF 6.3V + 470µF 6.3V 100µF ×4 6.3V RFB 3.32k TEMP+ TEMP– SNSP1 SNSP2 SGND PGND OPTIONAL TEMP MONITOR FOR TELEMETRY READBACK ICs 5V PVCC2 INTVCC2 1.5V 22µF 16V ×5 R7B 4.99k 5V PVCC2 R7A 4.99k 15k 0.1µF INTVCC2 COMPA COMPB TRACK/SS VIN INTVCC 22µF PVCC SW RUNC RUNP HIZREG VOLTAGE OUT TEMP MONITOR TMON LTM4636 VOUT VOUTS1+ 1.2V AT 40A + FREQ 40.2k 2200pF 2.2Ω, 0805 VOUTS1– VFB TEMP+ TEMP– SNSP1 SNSP2 SGND PGND OPTIONAL TEMP MONITOR FOR TELEMETRY READBACK ICs 470µF 6.3V + 470µF 6.3V + 470µF 6.3V 100µF ×4 6.3V RFB1 4.99k 4636 F05 PINS NOT USED IN THIS CIRCUIT: CLKOUT, GMON, MODE/PLLIN, PGOOD, PHMODE, PWM, TEST1, TEST2, TEST3, TEST4 図 5．トラッキング機能を備えたデュアル出力 （1.5V および 1.2V） MASTER OUTPUT OUTPUT VOLTAGE SLAVE OUTPUT TIME 4636 F06 図 6．出力電圧の同時トラッキング特性 4636f 16 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 LTM4636 アプリケーション情報 比 例トラッキングは、いくつかの 簡 単な計 算とマスタの TRACK/SSピンに入力される信号のスルーレート値によって 実現できます。前述のとおり、TRACK/SSピンの制御範囲は 0V ∼ 0.6Vです。マスタのTRACK/SSピンのスルーレートは、 マスタの出力スルーレート （単位：ボルト/ 時間） に等しくなりま す。式は次のようになります。 MR • 4.99k = R TB SR 0.6V V FB V FB V TRACK + – 4.99k RFB1 R TB ここで、VFB はレギュレータの帰還電圧リファレンスで、VTRACK は0.6Vです。RTB はスルーレートが等しい （つまり同時トラッキ ング時の） スレーブ・レギュレータの4.99kの上側帰還抵抗に等 しいので、VFB = VTRACK のとき、RTA はRFB に等しくなります。 したがって、図 5ではRTB = 4.99k、RTA = 4.99kになります。 比例トラッキングでは、スレーブ・レギュレータに異なるスルー レートが必要になる可能性があります。SRが MRより低いとき のRTB を求めることができます。マスタの出力より前にスレーブ の出力電圧がその最終値に達するように、十分速いスレーブ 電源のスルーレートが選択されていることを確認してください。 例えば、MR = 1.5V/ms、およびSR = 1.2V/msとした場合、RTB= 6.19kになります。RTA について解くと、4.22kが得られます。 トラッキングもシーケンス制御も必要としないアプリケーショ ンでは、TRACK/SSピンをINTVCC ピンに接 続するだけで RUN がオン/オフを制御することができます。RUNピンがしき い値を下回っている場合やVIN 低電圧ロックアウトの場合、 TRACK/SSは L になります。 デフォルトの過電流保護と過電圧保護 ダイオードの絶対温度は、次に示す古典的なダイオードの式 によって表される、電流、電圧、温度間の関係を使って測定 できます。 V ID =IS • e D η• VT or ここで、MRはボルト/時間で表したマスタの出力スルーレート、 SRはスレーブの出力スルーレートです。同時トラッキングが必 要な場合には、MRとSR が等しくなるのでRTB は4.99kに等し くなります。RTA は次式から求められます。 R TA = 温度のモニタリング I VD = η• VT •In D IS ここで、ID はダイオードの電流、VD はダイオードの電圧、ηは 理想係数（通常は1.0に近い値） であり、IS（飽和電流） はプロ セスに依存するパラメータです。VT は、次のように書き換える ことができます。 VT = k•T q ここでTはダイオードの接合部温度（単位：K）、qは電子電荷、 kはボルツマン定数です。VTは室温（298K） で約26mVであり、 絶対温度に対して線形に変化します。ダイオードが温度セン サに適しているのは、この温度に対する線形性のためです。前 の式のIS の項はダイオードの接合を通して流れる電流を、ダ イオード端子間の電圧が 0Vになる点まで外挿した値です。IS の項はプロセス間や温度によってばらつきますが、 その定義か ら常にIDより小さくなければなりません。全ての定数を1つの 項にまとめると、次のようになります。 KD = η•k q ここでKD = 8.62–5 であり、ID が常にIS より大きいため、ln（ID/ IS） は常に正になることがわかります。これらのことから、次の 式が得られます。 I VD = T (KELVIN) •KD •In D IS この式から、VD が温度とともに増加するのがわかります。し LTM4636は短絡時の過電流保護（OCP）機能を備えていま かし、電流源によってバイアスされたシリコン・ダイオードの す。短絡時に、内部電流コンパレータのしきい値がフォールド 温度係数が約 –2mV/ Cになることは広く知られた事実であり バックして出力電流を低減します。安定化出力電圧を10% 上 （図 7）、これは上式と一致しません。実際には、IS の項は温 回る過電圧状態（OVP） では、この状態が解消されるまでトッ 度ともに増加し、ln（ID/IS） の絶対値が減少します。この効果 プMOSFETがオフに、 ボトムMOSFETがオンに強制されます。 が複合されることで、約 –2mV/ Cというダイオードの電圧ス フォールドバック電流制限は、ソフトスタートまたはトラッキン ロープが得られます。 グによる起動時はディスエーブルされます。 4636f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 17 LTM4636 アプリケーション情報 これを温度について解きます。 0.8 T(KELVIN) = DIODE VOLTAGE (V) 0.7 ここで、 0.6 300°K = 27°C 0.5 0.4 0.3 –50 ∆VD (°CELSIUS) = T(KELVIN)– 273.15 K'D –25 50 25 0 75 TEMPERATURE (°C) 100 125 4636 F07 図 7．ダイオードの電圧 VD と温度 T（ C） 温度に比例する線形の電圧特性を得るために、自然対数の項 のIS 変数を消去して、式 1からIS の依存性を排除します。これ は、ダイオードの電圧を2つの電流 I1とI2（I1 = 10・I2） で測定 し、それらの差を求めることで実現され、次式が得られます。 これは、比率が 10 倍の2つの電流でダイオード両端の電圧を 測定して、その差から接合部の絶対温度 1Kあたり198µVの 電圧スロープと、0Kでの切片として0 が得られたことを意味し ます。 TEMPピンでダイオード接続したNPNトランジスタを使用し て、LTM4636の内部温度をモニタできます。 VIN VOUT IOUT エアフロー 12 1 40 200 LFM VIN VOUT IOUT エアフロー 12 3.3 35 200 LFM I I ∆VD = T(KELVIN)•KD •IN 1 – T(KELVIN)•KD •IN 2 IS IS 類似の項をまとめ、自然対数の項を簡単化すると、次式が得 られます。 ∆VD = T（KELVIN）• KD • lN（10） 定数を次のように定義し直します。 K'D = KD •IN(10) = 198µV K 式を書き換えると、次のようになります。 8a. ∆VD = K'D • T（KELVIN） 8b. 図 8．2つの画像は、12V の入力から1V/40A および 3.3V/35Aで動作 するLTM4636を示しています。両方の画像は、200LFMでの最大負 荷電流で周囲温度からわずか 40 C ∼ 45 C の温度上昇を表してい ます。 4636f 18 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 LTM4636 アプリケーション情報 過熱保護 SWピン LTM4636は、過熱の検出に使用できる改善された過熱保護 機能を備えています。過熱機能では、TMONピンの電圧を 使用して温度をモニタします。このピンの電圧は、25 Cでの 0.994V から150 Cでの1.494Vまで変化し、150 C 以上になる とトリップオフします。TMONをグランドに接続すると、この機 能がイネーブルされます。 通常、SWピンはテスト時のモニタリング目的で使用します。ま た、スイッチング動作する電流パスのLC 寄生素子によって発 生する、スイッチ・ノード・リンギングを減衰させる目的でも使 用します。これには通常、スナバ回路と呼ばれる直列 RC 回路 を使用します。抵抗が共振を減衰させるので、コンデンサに は、抵抗両端の高周波リンギングだけに作用する値を選択し ます。浮遊インダクタンスまたは容量を測定できる場合、また は近似値が既知の場合は、スナバ回路の値を選択するのにあ る程度解析的な手法を適用できます。通常は、インダクタンス の方が予測が容易です。電源経路のボード・インダクタンスと MOSFET 相互接続ボンディング・ワイヤのインダクタンスを組 み合わせた値になります。 RUNP および RUNC のイネーブル RUNPピンは、電源ドライバ段に電力を供給し、約 1ms 後に 電力段をイネーブルする5V PVCC 電源をイネーブルするた めに使用します。RUNCピンは、電力段を駆動する制御セク ションをイネーブルするために使用します。最初にRUNPをイ ネーブルし、その後、RUNCをイネーブルする必要があります。 RUNPは0.85Vのしきい値を備えており、入力電圧に接続す ることができ、RUNCは1.35Vのしきい値およびグランドに接 続された10kの抵抗を備えています。詳細については、 「ブロッ ク図」 を参照してください。RUNCピンとグランドの間に0.1µF のコンデンサを接続して、RUNCのイネーブルの遅延を設定し ます。 INTVCC および PVCC レギュレータ LTM4636は、 INTVCCと呼ばれるVIN からの低ドロップアウト・ レギュレータを内蔵しています。このレギュレータの出力には 4.7µFのセラミック･コンデンサが内蔵されています。 このレギュ レータは、制御セクションに電力を供給します。PVCC 5Vレ ギュレータは、パワー MOSFETドライバ段に電力を供給しま す。その他の必要性のために、この5V PVCC 電源から追加の 50mAを使用できます。5V 入力電源から動作する場合、IR 電 圧降下を最小限に抑えるために、入力電源の抵抗を極めて 低くする必要があります。出力電圧および出力電流に応じて、 入力電源から大電流が流れる可能性があり、PVCC 5Vレギュ レータは4.70V 以上の電源を必要とします。5V 入力の場合、 入力の低下を制限するために、追加入力容量が必要になるこ とがあります。 安定性補償 COMPBをCOMPAに接続した場合、LTM4636はあらゆる出 力電圧に対して既に内部で補償されています。ほとんどのア プリケーションの要件に対して表 5 が与えられています。特定 の最適化要件の場合は、COMPA からCOMPBを切り離し、 LTpowerCADを使用して特定の制御ループ最適化を実行し ます。その後、目的の外部補償および目的の最適な応答に適 した出力容量を選択します。 はじめに、広帯域幅のオシロスコープと高周波のプローブに よってSWピンをモニタします。これによって、リンギング周波 数の値を測定できます。インピーダンスZは次式により計算で きます。 Z（L）= 2πfL, ここで、fはリンギングの共振周波数、Lはスイッチ経路の寄生イ ンダクタンスの合計値です。この式のZに等しい抵抗を選べば、 リンギングは減衰するはずです。スナバのコンデンサの値は、イ ンピーダンスがリンギング周波数における抵抗に等しくなるよう に選択されます。次式で計算されます。Z（C）= 1/（2πfC） 。これ らの値は、検討を始める初期値として妥当です。最小限の電 力損失でリンギングを減衰できるように、これらの部品の値は 変更する必要があります。ほとんどのアプリケーションでは、 2.2Ωの推奨値の抵抗を2200pFのコンデンサと直列にしてグ ランドに接続すると機能します。図 19を参考にしてください。 2.2Ωの抵抗は、0805サイズである必要があります。 熱に関する検討事項と出力電流のディレーティング データシートの 「ピン配置」 のセクションに記載されている熱 抵抗はJESD51-12で定義されているパラメータと整合してお り、有限要素解析（FEA） ソフトウェア・モデリング・ツールを 併用することを想定しています。このツールは、熱モデリング、 シミュレーションの他に、ハードウェア・テスト基板に実装し たµModule パッケージで実行したハードウェア評価に対す る補正の結果を活用します。これらの熱係数を示す意図は、 JESD51-12（ Guidelines for Reporting and Using Electronic Package Thermal Information ） に示されています。 4636f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 19 LTM4636 アプリケーション情報 多くの設計者は、さまざまな電気的および環境的動作条件で の実際のアプリケーションにおけるµModuleレギュレータの 熱性能を予測するのに、実験室の装置やテスト手段（デモ用 基板など）の使用を選択して、FEAの作業を補足することが できます。FEAソフトウェアを使用しない場合、 「ピン配置」 セ クションに記載された熱抵抗は、それだけでは熱性能の目安 を示すことになりません。むしろ、このデータシートに示された ディレーティング曲線を使った方が、アプリケーションへの適 用方法に沿った見通しと参考情報が得られ、熱性能をユー ザー独自のアプリケーションと対応付けるようにディレーティ ング曲線を適合させることができます。 「ピン配置」 セクションには、JESD51-12に明示的に定義され ている4つの熱係数を示しています。これらの係数について以 下に示します。 1. θJA（接合部から周囲までの熱抵抗） は、1 立方フィートの 密閉された筐体内で測定された、接合部から自然対流す る周囲の空気までの熱抵抗です。この環境は、自然対流に より空気が移動しますが、 「静止空気」 と呼ばれることがあ ります。この値は、95mm×76mmの4 層 PCBに実装された 部品によって決まります。 2. θJCbottom（接合部から製品のケースの底面までの熱抵抗） は、パッケージの底面を通って流れ出す部品の全電力損失 によって決まります。標準的なμModuleレギュレータでは、 熱の大半がパッケージの底面から流出しますが、周囲の環 境への熱の流出が必ず発生します。その結果、この熱抵抗 値はパッケージの比較には役立ちますが、このテスト条件 は一般にユーザーのアプリケーションに合致しません。 3 θJCtop（接合部から製品のケースの上面までの熱抵抗） は、 パッケージの上面を通って放散される部品のほぼ全ての 電力損失から求められます。標準的なμModuleレギュレー タの電気的接続はパッケージの底面なので、接合部から デバイスの上面に熱の大半が流れるようにアプリケーショ ンが動作することは稀です。θJCbottom の場合のように、この 値はパッケージの比較には役立ちますが、このテスト条件 は一般にユーザーのアプリケーションに合致しません。 4 θJB（接合部からプリント回路基板までの熱抵抗） は、熱の 大部分が μModule パッケージの底部を通って基板に流れ 出すときの接合部から基板までの熱抵抗であり、実際に は、θJCbottomと、デバイスの底部から半田接合部を通り、 基板の一部までの熱抵抗の和です。基板温度は、パッケー ジから規定された距離をおいて測定されます。 前述の熱抵抗を図式化したものが図 9です。青色で示された 部分はµModuleレギュレータ内部の熱抵抗、緑色で示された 部分はµModule パッケージの外部に存在する熱抵抗です。 実際には、JESD51-12または 「ピン配置」で定義されている 4 種類の熱抵抗パラメータの個々のものまたはサブグループ は、µModuleレギュレータの通常の動作条件を再現または表 現するものではないことに注意してください。例えば、基板に 実装された通常のアプリケーションでは、標準規格が θJCtop および θJCbottom それぞれ定義しているように、デバイスの全電 力損失（熱） の100% がパッケージの頂部だけを通って、また は底部だけを通って熱的に伝わることは決してありません。実 際には、電力損失はパッケージの両面から熱的に放散されま す。ヒートシンクと空気流がない場合には、当然、熱流の大部 分は基板に流れます。 JUNCTION-TO-AMBIENT THERMAL RESISTANCE COMPONENTS JUNCTION-TO-CASE (TOP) RESISTANCE JUNCTION CASE (TOP)-TO-AMBIENT RESISTANCE JUNCTION-TO-BOARD RESISTANCE JUNCTION-TO-CASE CASE (BOTTOM)-TO-BOARD (BOTTOM) RESISTANCE RESISTANCE At BOARD-TO-AMBIENT RESISTANCE 4637 F09 µMODULE DEVICE 図 9．JESD51-12 の熱係数の図解 4636f 20 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 LTM4636 アプリケーション情報 LTM4636の内部では、電力損失を生じるパワー・デバイスや 部品が複数存在するので、結果として、部品やダイのさまざま な接合部を基準にした熱抵抗は、パッケージの全電力損失 に対して正確には線形になっていないことに注意してくださ い。この複雑さを （モデリングの簡単さを犠牲にすることなく、 しかも実用的な現実性を無視せずに）調和させるため、制御 された環境室でのラボ・テストとともにFEAソフトウェア・モデ リングを使うアプローチが取られ、このデータシートで与えら れている熱抵抗値の定義と相関が得られました。 （1）はじめ に、FEAソフトウェアを使用し、正確な材料係数に加えて正 確な電力損失源の定義を使用することにより、LTM4636と指 定のPCBの機械的形状モデルを高い精度で構築します。 （2） このモデルによって、JESD51-12に適合するソフトウェア定義 のJEDEC 環境のシミュレーションを行い、さまざまな界面に おける電力損失熱流と温度測定値を予測します。その値か らJEDEC 定義の熱抵抗値を計算できます。 （3） モデルとFEA ソフトウェアを使用してヒートシンクと空気流がある場合の LTM4636の熱性能を評価します。 （4） これらの熱抵抗値を計 算して分析し、ソフトウェア・モデル内でさまざまな動作条件に よるシミュレーションを行った上で、これを再現する徹底した 評価実験を実施します。具体的には、制御環境チャンバ内で、 シミュレーションと同じ電力損失でデバイスを動作させなが ら、熱電対を使用して温度を測定します。このプロセスと必要 な作業の結果、このデータシートに示されているディレーティ ング曲線が得られました。 図 10 ∼図 12の電力損失曲線を図 13 ∼図 18の負荷電流ディ レーティング曲線とともに使って、さまざまなエアフロー条件 でのLTM4636のおおよそのθJA 熱抵抗を計算することができ ます。電力損失曲線は、室温で測定され、接合部温度に応じ た倍数因子（120 Cでは約 1.4） によって増加する可能性があ ります。ディレーティング曲線は、40Aの出力電流を起点とし、 周囲温度を増やしてプロットされています。出力電圧は1V、 2.5V、および 3.3Vです。これらの電圧は熱抵抗との相関を取 るため、低め、中間、および高めの出力電圧範囲を含むように 選択されています。サーマルモデルは恒温室を使ったいくつか の温度測定とサーマルモデル解析から得られます。 エアフロー ありとエアフローなしの条件で周囲温度を上げながら接合部 温度をモニタします。周囲温度の変化による電力損失の増加 はディレーティング曲線に加味されています。周囲温度を上げ ながら、他方、出力電流つまり電力は減らして、接合部温度を 最大約 125 Cに維持します。周囲温度を上げながら出力電流 を減らすと、内部モジュールの損失が減少します。モニタされ た125 Cの接合部温度から周囲動作温度を差し引いた値は、 どれだけのモジュール温度の上昇を許容できるかを規定しま す。図 14の例では、エアフローなしで約 94 Cのとき負荷電流 は約 30Aにディレーティングされ、12V 入力で1.0V/30A出力 の場合の電力損失は約4.2Wです。4.2Wの損失は、12V入力、 1.0V/30A出力での電力損失曲線から得られる約 3Wの室温 での損失、および 125 Cの接合部温度での1.4の倍率を使っ て計算されます。125 Cの接合部温度から94 Cの周囲温度 を差し引き、その差の31 Cを4.2Wで割ると7.4 C/Wの熱抵抗 θJA が得られます。表 2はこれと非常に近い7.2 C/Wの値を規 定しています。表 2、3、および 4にエアフローとヒートシンクの ありとなしの1V出力、1.5V出力、および 3.3V出力の等価熱 抵抗を示します。さまざまな条件で得られた表 2 ∼表 4の熱抵 抗に、周囲温度の関数として計算された電力損失を掛けて、 周囲温度を超える温度上昇（したがって最大接合部温度） を 求めることができます。室温での電力損失曲線が、図 10 ∼ 12 に示されています。プリント回路基板は1.6mm 厚の6 層構造 で、全ての層には2オンス銅箔、内側 2 層には1オンス銅箔を 使用しています。PCBの寸法は95mm 76mmです。 4636f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 21 LTM4636 アプリケーション情報 6 5 6 4 3 5 1 1 0 5 10 15 20 25 30 OUTPUT CURRENT (A) 35 0 5 10 15 20 25 30 OUTPUT CURRENT (A) 35 0 40 40 35 35 35 15 10 0 25 20 15 0 120 0 4636 F13 20 15 0 120 40 35 35 20 15 0 25 20 15 10 0LFM 200LFM 400LFM 120 4636 F16 図 16．12V 入力、1.5V 出力時の ディレーティング曲線 0 0 30 25 20 15 10 0LFM 200LFM 400LFM 5 60 20 40 80 100 AMBIENT TEMPERATURE (°C) 0 LOAD CURRENT (A) 40 35 LOAD CURRENT (A) 40 25 0LFM 200LFM 400LFM 5 60 20 40 80 100 AMBIENT TEMPERATURE (°C) 120 4636 F17 図 17．5V 入力、3.3V 出力時の ディレーティング曲線 120 4636 F15 45 30 60 20 40 80 100 AMBIENT TEMPERATURE (°C) 図 15．5V 入力、1.5V 出力時の ディレーティング曲線 45 5 0 図 14．12V 入力、1V 出力時の ディレーティング曲線 45 10 0LFM 200LFM 400LFM 5 60 20 40 80 100 AMBIENT TEMPERATURE (°C) 40 25 4636 F14 図 13．5V 入力、1V 出力時の ディレーティング曲線 30 35 30 10 0LFM 200LFM 400LFM 5 60 20 40 80 100 AMBIENT TEMPERATURE (°C) 0 30 10 0LFM 200LFM 400LFM 5 LOAD CURRENT (A) 45 40 LOAD CURRENT (A) 45 40 20 10 15 20 25 30 OUTPUT CURRENT (A) 図 12．12V 入力での電力損失曲線 45 25 5 4636 F12 図 11．8V 入力での電力損失曲線 30 0 4636 F11 図 10．5V 入力での電力損失曲線 LOAD CURRENT (A) 3 1 4636 F10 LOAD CURRENT (A) 4 2 0 40 5 3 2 3.3VOUT, 750kHz 2.5VOUT, 650kHz 1.8VOUT, 600kHz 1.5VOUT, 550kHz 1VOUT, 350kHz 6 4 2 0 7 3.3VOUT, 700kHz 2.5VOUT, 600kHz 1.8VOUT, 500kHz 1.5VOUT, 450kHz 1.2VOUT, 400kHz 1VOUT, 350kHz 7 WATTS (W) 7 WATTS (W) 8 3.3VOUT, 500kHz 2.5VOUT, 500kHz 1.8VOUT, 450kHz 1.5VOUT, 425kHz 1.2VOUT, 300kHz 1VOUT, 300kHz WATTS (W) 8 0 0 60 20 40 80 100 AMBIENT TEMPERATURE (°C) 120 4636 F18 図 18．12V 入力、3.3V 出力時の ディレーティング曲線 4636f 22 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 LTM4636 アプリケーション情報 表 2.1V 出力 ディレー ティング曲線 VIN 電力損失曲線 Figures 13, 14 5V, 12V Figures 13, 14 5V, 12V Figures 13, 14 エアフロー （LFM） θJA （ C/W） Figure 10, 12 0 7.2 Figure 10, 12 200 5.4 5V, 12V Figure 10, 12 400 4.8 ディレー ティング曲線 VIN 電力損失曲線 エアフロー （LFM） θJA （ C/W） Figures 15, 16 5V, 12V Figure 10, 12 0 7.4 Figures 15, 16 5V, 12V Figure 10, 12 200 5.0 Figures 15, 16 5V, 12V Figure 10, 12 400 4.5 ディレー ティング曲線 VIN 電力損失曲線 エアフロー （LFM） θJA （ C/W） Figures 17, 18 12V Figure 10, 12 0 7.4 Figures 17, 18 12V Figure 10, 12 200 5.0 Figures 17, 18 12V Figure 10, 12 400 4.4 表 3.1.5V 出力 表 4.3.3V 表 5.LTM4636 のコンデンサ一覧。下の全てのパラメータは標準値であり、基板レイアウトによって変わります。 Taiyo Yuden 22µF, 25V C3216X7S0J226M Panasonic SP 470µF 2.5V EEFGX0E471R Murata 22µF, 25V GRM31CR61C226KE15L Sanyo POSCAP 470µF 2R5 2R5TPD470M5 Murata 100µF, 6.3V GRM32ER60J107M Sanyo POSCAP 470µF 6.3V 6TPD470M5 AVX 100µF, 6.3V 18126D107MAT Taiyo Yuden 220µF, 4V Murata 220µF, 4V Sanyo 20SEP100M 100µF 20V 4636f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 23 LTM4636 アプリケーション情報 電圧 VOUT CIN CIN COUT1（セラミック）および CFF CCOMP 低下量 （V）（セラミック） （バルク）COUT2（セラミックおよびバルク）（pF） （pF） VIN（V）（mV） ピーク・トゥ・ ピークの偏差 （mV） 負荷 回復時間 ステップ RFB 周波数 （μs） （A/μs）（kΩ） （kHz） 0.9 22µF×5 100µF 100μF×8, 470μF×3 22 100 5,12 38 76 40 15 10 350 0.9 22µF×5 100µF 220µF×6, 470µF×2 68 100 5,12 40 80 30 15 10 350 0.9 22µF×5 100µF 220µF×10, 470µF None 220 5,12 40 80 30 15 10 350 1 22µF×5 100µF 100μF×4, 470μF×3 None 100 5,12 40 80 30 15 7.5 350 1 22µF×5 100µF 100μF×6, 470μF×2 None 100 5,12 50 100 30 15 7.5 350 1 22µF×5 100µF 100μF×8, 470μF×2 None 150 5,12 55 105 30 15 7.5 350 1.2 22µF×5 100µF 100μF×4, 470μF×3 None 100 5,12 45 90 35 15 4.99 350 1.2 22µF×5 100µF 100μF×6, 470μF×2 None 100 5,12 45 90 35 15 4.99 400 1.2 22µF×5 100µF 220µF×4, 470µF None 100 5,12 50 104 30 15 4.99 400 1.5 22µF×5 100µF 100μF×4, 470μF×3 None 100 5,12 60 120 35 15 3.32 425 1.5 22µF×5 100µF 100μF×4, 470μF×2 None 100 5,12 56 110 35 15 3.32 425 1.5 22µF×5 100µF 100µF×3, 470µF None 100 5,12 75 150 25 15 3.32 425 1.8 22µF×5 100µF 100µF×3, 470µF None 220 5,12 90 180 25 15 2.49 500 1.8 22µF×5 100µF 100µF, 470µF None 220 5,12 95 197 24 15 2.49 500 1.8 22µF×5 100µF 220µF×2, 470µF None 220 5,12 90 180 20 15 2.49 500 2.5 22µF×5 100µF 100µF×2, 470µF None 220 5,12 120 220 30 15 1.58 650（12V） 500（5V） 2.5 22µF×5 100µF 100µF×6, 470µF 22 220 5,12 87 174 40 15 1.58 3.3 22µF×5 100µF 100µF×4 220 220 5,12 130 260 25 15 1.1 3.3 22µF×5 100µF 100µF, 470µF None 220 5,12 140 280 30 15 1.1 650（12V） 500（5V） 750（12V） 500（5V） 750（12V） 500（5V） 表 6. 改善された外部補償、過渡時のより低い電圧遷移。完全な電源レイアウトを慎重に行う必要があります。 COUT1（セラミック）および 負荷 電圧 ピーク・トゥ・ COUT2（セラミックおよび CFF CCOMP VOUT CIN CIN 低下量 ピークの偏差 回復時間 ステップ RFB 周波数 RCOMP CCOMP † バルク） （pF）（pF） VIN（V）（mV） （μs） （A/μs）（kΩ）（kHz） （k） （pF） （V）（セラミック） （バルク） （mV） 0.9 22µF×5 100µF 220µF×10, 470µF 47 100 5, 12 25 50 26 15 10 350 15k 1000 1 22µF×5 100µF 220µF×10, 470µF 47 100 5, 12 28 55 25 15 7.5 350 15k 1000 1.2 22µF×5 100µF 220µF×10, 470µF 47 100 5, 12 33 66 30 15 4.99 350 15k 1000 VIN の入力インピーダンスが非常に低い場合のバルク容量はオプションです。 CFF は、VOUT ピンとVFB ピンの間に接続するコンデンサです。 † 4636f 24 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 LTM4636 アプリケーション情報 安全性に関する検討事項 レイアウトのチェックリスト/ 例 LTM4636では、VINとVOUT の間が電気的に絶縁されていま せん。内部にヒューズはありません。必要に応じて、最大入力 電流の2 倍の定格の低速溶断ヒューズを使って各ユニットを 致命的損傷から保護してください。 LTM4636は高度に集積化されているため、PCB 基板レイアウ トが非常に簡単です。ただし、電気的性能と熱的性能を最適 化するには、さらにレイアウト上の配慮がいくつか必要です。 内部トップ MOSFETの障害による過電圧状態の間、レギュ レータへの電流を制限するために、ヒューズまたは回路ブ レーカを選択する必要があります。内部トップ MOSFETに障 害が発生した場合、これをオフするだけでは過電圧は解消さ れません。このため、内部ボトムMOSFET がオンしつづけて 負荷の保護を試みます。このようなフォルト状態では、障害が 発生した内部トップ MOSFETとイネーブルされた内部ボトム MOSFETを通して、入力電圧源からグランドに非常に大きな 電流が流れます。この電流によって、入力電圧源がこのシステ ムに供給できる電力量に応じて、過度の熱が発生したり、基 板に損傷を与えたりする可能性があります。このような状況に 対する2次的なフォルト保護として、 ヒューズまたは回路ブレー カを使用できます。LTM4636は、前述した改善された過熱保 護機能を備えており、アプリケーション回路図をこのデータ シートの最後に示しています。 • VIN、GNDおよび VOUT を含む大電流経路では、PCBの銅 箔面積を広くします。PCBの導通損失と熱ストレスを最小 限に抑えるのに役立ちます。 • 入力と出力の高周波用セラミック・コンデンサをVIN、GND および VOUT の各ピンに隣接させて配置し、高周波ノイズ を最小に抑えます。 • ユニットの下に専用の電源グランド・レイヤを配置します。 • ビアの導通損失を最小に抑え、モジュールの熱ストレスを 減らすため、トップ・レイヤと他の電源レイヤの間の相互接 続に多数のビアを使います。 • 充填ビアまたはメッキビアでない限り、パッドの上に直接ビ アを置かないでください。 • 信号ピンには、 テスト用のテスト・ポイントを配置してください。 • 信号ピンに接続された部品には、別のSGNDグランド銅領 域を使います。SGNDとGNDをデバイスの下で接続します。 • 並列モジュールの場合、COMPピンとVFB ピンを相互接続 します。内部層を使ってこれらのピンを互いに近づけて接 続します。 • RSNUB および CSNUB（2.2Ωおよび 2200pf）の値により、ス イッチのリンギングを減衰します。 推奨レイアウトの良い例を図 19に示します。 4636f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 25 LTM4636 アプリケーション情報 VOUT 1 VOUT 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 VOUT A B COUT3 E F RFREQ G TEMP SENSE H GND J GND COUT4 PVCC CAP RFB D CTK/SS COUT2 CRUN COUT1 RRUNC C RSNUB 0805 K L M CSNUB 0603 CIN2 CIN4 CIN1 CIN3 VIN GND GND 4636 F19 図 19．推奨されるPCBレイアウト 4636f 26 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 LTM4636 標準的応用例 VIN ≤ 5.5V, TIE VIN, INTVCC AND PVCC TOGETHER, TIE RUNP TO GND. VIN > 5.5V, THEN OPERATE AS SHOWN INTVCC 4.70V TO 14V + 100µF 25V 22µF 16V ×5 100pF COMPA COMPB 5V PVCC VIN INTVCC 22µF PVCC SW 5V PVCC CSS 0.1µF SGND 15k 0.1µF INTVCC TK/SS LTM4636 RUNC RUNP HIZREG 1V AT 40A VOUT VOUTS1+ 2200pF 2.2Ω, 0805 + 470µF 6.3V + FREQ MODE/PLLIN 34.8k – VOUTS1 SGND VFB TEMP+ TEMP– SNSP1 SNSP2 SGND PGND + 470µF 6.3V 470µF 6.3V 100µF ×4 6.3V RFB2 7.5k 4636 F20 OPTIONAL TEMP MONITOR SGND PINS NOT USED IN CIRCUIT LTM4636: CLKOUT, GMON, PGOOD, PHMODE, PWM, TEST1, TEST2, TEST3, TEST4, TMON 図 20．4.70V ∼ 15V 入力、1V/40A 出力の設計 4636f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 27 LTM4636 標準的応用例 VIN ≤ 5.5V, TIE VIN, INTVCC AND PVCC TOGETHER, TIE RUNP TO GND. VIN > 5.5V, THEN OPERATE AS SHOWN INTVCC1 4.70V TO 15V 22µF 16V ×4 + 100µF 25V 34.8k CLK 2.2Ω, 0805 SW RUNC RUNP HIZREG PHMODE FREQ MODE/PLLIN CLKOUT RUNC RUNP INTVCC1 INTVCC1 VOLTAGE OUT TEMP MONITOR TMON COMPA COMPB TK/SS COMP TK/SS 22µF PVCC VIN INTVCC 100pF 5V PVCC1 U1 LTM4636 VOUT + VFB OPTIONAL TEMP MONITOR FOR TELEMETRY READBACK ICs 0.47µF 5V, PVCC2 COMPA COMPB TK/SS 7.5k VIN INTVCC SGND RUNC RUNP HIZREG 1V 80A 22µF PVCC VOLTAGE OUT TEMP MONITOR TMON SW RUNP INTV CC2 U2 LTM4636 2.2Ω, 0805 34.8k SGND OPTIONAL TEMP MONITOR FOR TELEMETRY READBACK ICs VOUTS1– MODE/PLLIN 2200pF VOUT VOUTS1+ + FREQ CLK 100µF 6.3V ×4 5V PVCC2 INTVCC2 RUNC 470µF 6.3V SGND 4.70V TO 15V COMP TK/SS CSS 0.22µF + VFB TEMP+ TEMP– SNSP1 SNSP2 SGND PGND 22µF 16V ×4 470µF 6.3V VOUTS1– SGND 2200pF VFB TEMP+ TEMP– SNSP1 SNSP2 SGND PGND 470µF 6.3V + 470µF 6.3V 100µF 6.3V ×4 VFB RFB2 7.5k 4636 F21 SGND PINS NOT USED IN CIRCUIT LTM4636 U1: GMON, PGOOD, PWM, TEST1, TEST2, TEST3, TEST4, VOSNS1 PINS NOT USED IN CIRCUIT LTM4636 U2: GMON, PGOOD, PHMODE, PWM, TEST1, TEST2, TEST3, TEST4 図 21．2 相 1V、80Aレギュレータの設計 4636f 28 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 LTM4636 標準的応用例 5V PVCC1 INTVCC1 7V TO 12V 22µF 16V ×3 + COMP TK/SS RUNC RUNP INTVCC1 100µF 25V COMPA COMPB TK/SS VIN INTVCC CLK SGND SW U1 LTM4636 VOUT FREQ MODE/PLLIN CLKOUT VOUTS1– VFB TEMP+ TEMP– SNSP1 SNSP2 SGND PGND 100µF 25V 4.99k COMP TK/SS CSS 0.22µF SGND RUNC RUNP INTVCC2 CLK CLK1 34.8k COMPA COMPB TK/SS VIN INTVCC 22µF TMON RUNC RUNP HIZREG VOUTS1+ U2 LTM4636 PINS NOT USED IN CIRCUIT LTM4636 U3: GMON, PGOOD, PHMODE, PWM, TEST1, TEST2, TEST3, TEST4, VOUTS1, CLKOUT RUNC RUNP INTVCC3 0.9V AT 120A VOUT FREQ MODE/PLLIN CLKOUT VOUTS1– + 470µF 6.3V CLK1 SGND OPTIONAL TEMP MONITOR FOR TELEMETRY READBACK ICs 100µF 6.3V ×3 470µF 6.3V VFB 100µF RFB3 SGND 5V PVCC3 COMPA COMPB TK/SS RUNC RUNP HIZREG 22µF PVCC VIN INTVCC TMON SW U3 LTM4636 VOLTAGE OUT TEMP MONITOR 2200pF 2.2Ω, 0805 VOUT + 34.8k + 10k INTVCC3 PINS NOT USED IN CIRCUIT LTM4636 U2: GMON, PGOOD, PHMODE, PWM, TEST1, TEST2, TEST3, TEST4 2200pF SW OPTIONAL TEMP MONITOR FOR TELEMETRY READBACK ICs COMP TK/SS VOLTAGE OUT TEMP MONITOR 2.2Ω, 0805 SGND 100pF 100µF 6.3V ×3 470µF 6.3V VFB PVCC VFB 22µF 16V ×3 VOUTS1– + 5V PVCC2 TEMP+ TEMP– SNSP1 SNSP2 SGND PGND PINS NOT USED IN CIRCUIT LTM4636 U1: GMON, PGOOD, PHMODE, PWM, TEST1, TEST2, TEST3, TEST4, VOUTS1 470µF 6.3V SGND INTVCC2 + 2200pF 2.2Ω, 0805 RUNC RUNP HIZREG OPTIONAL TEMP MONITOR FOR TELEMETRY READBACK ICs 0.47µF VOLTAGE OUT TEMP MONITOR TMON + 34.8k 22µF 16V ×3 22µF PVCC VOUTS1– FREQ MODE/PLLIN VFB TEMP+ TEMP– SNSP1 SNSP2 SGND PGND VOUTS1– 470µF 6.3V + 470µF 6.3V 100µF 6.3V ×3 VFB 4636 F22 SGND 図 22．保護機能を備える3 相 0.9V/120A 出力 4636f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 29 LTM4636 標準的応用例 4636 F24 4636 F23 図 24．12V 入力、0.9V/120A 出力での熱のプロット （400LFM のエアフロー） 図 23．デモ・ボード 95 90 VOUT 40mV DROOP EFFICIENCY (%) 85 80 75 30A/µs STEP 70 4636 F26 INTERNAL COMPENSATION COUT = 6X 470µf 6V TPD POS CAP, 12 × 100µf CERAMIC FURTHER OPTIMIZATION CAN BE UTILIZED WITH EXTERNAL COMP 65 60 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 LOAD CURRENT (A) 4636 F25 図 25．効率（12V 入力、0.9V/120A 出力） 図 26．12V 入力、0.9V 出力での 30A/μs の負荷ステップ 4636f 30 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 LTM4636 標準的応用例 5V PVCC2 INTVCC2 7V TO 14V 22µF 16V 22µF 16V 22µF 16V 22µF 16V COMP TK/SS COMPA COMPB TK/SS VIN INTVCC 22µf PVCC TMON PWM + RUNC RUNP INTVCC2 150µF 35V 34.8k CLK1 CLK2 SGND PINS NOT USED IN CIRCUIT U2: PGOOD, TEST1, TEST2, TEST3, TEST4, VOUTS1, GMON 22µF 16V 22µF 16V 22µF 16V 5V PVCC1 4.99k 0.47µF COMP TK/SS CSS 0.47µF SGND RUNC RUNP INTVCC1 34.8k PINS NOT USED IN CIRCUIT U1: PGOOD, TEST1, TEST2, TEST3, TEST4, GMON CLK1 VOUTS1– VFB SGND INTVCC1 VIN INTVCC 22µF 16V RUNC RUNP HIZREG 100pf TK/SS PINS NOT USED IN CIRCUIT U3: PGOOD, TEST1, TEST2, TEST3, TEST4, VOUTS1, GMON 34.8k CLK2 CLK3 SGND VOUTS1+ VOUTS1– VFB – 22µF 16V COMPA COMPB TK/SS COMP TK/SS 2200pf 0.9V AT 160A 470µF 6.3V + + 470µF 6.3V 100µF 6.3V ×4 + 470µF 6.3V 100µF 6.3V ×4 + 470µF 6.3V 100µF 6.3V ×4 VFB SGND RFB 2.5k GND_SNS 22µf TMON PWM RUNC RUNP HIZREG SGND PVCC U3 LTM4636 VOLTAGE OUT TEMP MONITOR PWM3 TP 2.2Ω, 0805 2200pf SW VOUT PHMODE FREQ MODE/PLLIN CLKOUT VOUTS1– VFB TEMP+ TEMP– SNSP1 SNSP2 SGND PGND GND_SNS VFB + 470µF 6.3V SGND SGND 5V PVCC4 COMPA COMPB TK/SS 22µf PVCC VIN INTVCC TMON PWM RUNC RUNP INTVCC4 PWM1 TP 5V PVCC3 VIN INTVCC OPTIONAL TEMP MONITOR FOR TELEMETRY READBACK ICs 22µF 16V VOLTAGE OUT TEMP MONITOR SGND INTVCC4 22µF 16V 22µf VOUT PHMODE FREQ MODE/PLLIN CLKOUT 12V 22µF 16V POWER GND SGND 2.2Ω, 0805 SGND RUNC RUNP INTVCC3 RUNC RUNP HIZREG U4 LTM4636 VOLTAGE OUT TEMP MONITOR PWM4 TP 2.2Ω, 0805 2200pf SW VOUT PINS NOT USED IN CIRCUIT U4: PGOOD, TEST1, TEST2, TEST3, TEST4, VOUTS1, GMON 34.8k CLK3 SGND OPTIONAL TEMP MONITOR FOR TELEMETRY READBACK ICs 100µF 6.3V ×4 5V PVCC1 TEMP TEMP SNSP1 SNSP2 SGND PGND COMP 470µF 6.3V SW U1 LTM4636 OPTIONAL TEMP MONITOR FOR TELEMETRY READBACK ICs + VFB PWM + 470µF 6.3V GND_SNS TMON TK/SS SGND 22µF 16V VOUT PVCC INTVCC3 22µF 16V 2200pf + TEMP+ TEMP– SNSP1 SNSP2 SGND PGND 12V 22µF 16V VOUT PHMODE FREQ MODE/PLLIN CLKOUT COMPA COMPB PWM2 TP 2.2Ω, 0805 SW U2 LTM4636 OPTIONAL TEMP MONITOR FOR TELEMETRY READBACK ICs 12V 22µF 16V RUNC RUNP HIZREG VOLTAGE OUT TEMP MONITOR PHMODE FREQ MODE/PLLIN VOUTS1– VFB TEMP+ TEMP– SNSP1 SNSP2 SGND PGND GND_SNS + 470µF 6.3V VFB SGND SGND 図 27．4 相、0.9V/160A の設計 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 4636 F27 4636f 31 LTM4636 標準的応用例 4636 F29 4636 F28 図 28．DC2448Aデモ・ボード 図 29．12V 入力、0.9V/160A 出力での熱のプロット （400LFM のエアフロー） 95 90 VOUT 31mV DROOP EFFICIENCY (%) 85 80 75 30A/µs STEP 70 4636 F31 INTERNAL COMPENSATION COUT = 8X 470µF 6V TPD POS CAP, 16 × 100µF CERAMIC FURTHER OPTIMIZATION CAN BE UTILIZED WITH EXTERNAL COMP 65 60 0 20 40 60 80 100 120 140 160 LOAD CURRENT (A) 4636 F30 図 31．12V 入力、0.9V 出力での 30A/μs の負荷ステップ 図 30．効率（12V 入力、0.9V/160A 出力） 4636f 32 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 LTM4636 パッケージ寸法 パッケージの行と列のラベルは μModule 製品間で 異なります。各パッケージのレイアウトをよく確認して ください。 ピン配置表（ピン番号順） ピンID 機能 ピンID 機能 ピンID 機能 ピンID 機能 ピンID 機能 ピンID 機能 A1 VOUT B1 VOUT C1 VOUT D1 VOUT E1 PGOOD F1 SNSP2 A2 VOUT B2 VOUT C2 VOUT D2 VOUT E2 RUNC F2 SNSP1 A3 VOUT B3 VOUT C3 VOUT D3 VOUTS1– E3 TRACK/SS F3 HIZREG A4 VOUT B4 VOUT C4 VOUT D4 VOUTS1+ E4 VFB F4 SGND A5 VOUT B5 VOUT C5 VOUT D5 COMPB E5 COMPA F5 TEST2 A6 VOUT B6 VOUT C6 VOUT D6 GND E6 GND F6 INTVCC A7 VOUT B7 VOUT C7 VOUT D7 GND E7 GND F7 GND A8 VOUT B8 VOUT C8 VOUT D8 GND E8 GND F8 GND A9 VOUT B9 VOUT C9 VOUT D9 GND E9 GND F9 PVCC A10 VOUT B10 VOUT C10 VOUT D10 GND E10 GND F10 GND A11 VOUT B11 VOUT C11 VOUT D11 VOUT E11 TEST 4 F11 GND A12 VOUT B12 VOUT C12 VOUT D12 VOUT E12 GND F12 GND ピンID 機能 ピンID 機能 ピンID 機能 ピンID 機能 ピンID 機能 ピンID 機能 G1 GND H1 GND J1 GND K1 GND L1 GND M1 GND G2 GND H2 TEST3 J2 GND K2 GND L2 GND M2 GND G3 CLKOUT H3 MODE/PLLIN J3 GND K3 GND L3 GND M3 GND G4 SGND H4 TEST1 J4 VIN K4 VIN L4 VIN M4 VIN G5 FREQ H5 VIN J5 VIN K5 VIN L5 VIN M5 VIN G6 GND H6 VIN J6 VIN K6 VIN L6 VIN M6 VIN G7 PHASMD H7 PWM J7 VIN K7 VIN L7 VIN M7 VIN G8 RUNP H8 TMON J8 GND K8 VIN L8 VIN M8 VIN G9 NC H9 GMON J9 GND K9 GND L9 GND M9 GND G10 GND H10 GND J10 GND K10 GND L10 GND M10 GND G11 TEMP– H11 GND J11 GND K11 SW L11 SW M11 GND G12 + H12 GND J12 GND K12 GND L12 GND M12 GND TEMP 4636f 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 33 LTM4636 パッケージの寸法 1 2 3 4 TOP VIEW 6 7 5 8 9 10 11 12 A VOUT VOUT VOUT B VOUT C VOUTS1– VOUTS1+ COMPB VOUT VOUT D VFB COMPA HIZREG SGND TEST2 INTVCC CLKOUT SGND FREQ GND PGOOD RUNC TRACK/SS SNSP2 SNSP1 GND GND TEST4 GND TEMP– E PVCC GND F PHASMD RUNP NC PWM TMON GMON TEMP+ G GND TEST3 MODE/PLLIN TEST1 H VIN GND J GND GND VIN VIN GND SW K SW L GND GND VIN VIN GND M パッケージの写真 4636f 34 詳細：www.linear-tech.co.jp/LTM4636 aaa Z 0.630 ±0.025 Ø 144x 5.7150 E PACKAGE TOP VIEW 3.1750 (2.4) SUGGESTED PCB LAYOUT TOP VIEW 1.9050 (3.0) 0.6350 0.0000 0.6350 4 1.9050 (2.4) 3.1750 (10.0) (3.0) (11.20) 5.7150 PIN “A1” CORNER 6.9850 4.4450 4.4450 6.9850 Y 6.9850 5.7150 4.4450 3.1750 1.9050 0.6350 0.0000 0.6350 1.9050 3.1750 4.4450 5.7150 6.9850 X D aaa Z ccc Z NOM 7.07 0.60 2.41 0.75 0.63 16.00 16.00 1.27 13.97 13.97 0.41 2.00 4.06 0.46 2.05 4.21 0.15 0.10 0.20 0.30 0.15 A A2 SUBSTRATE THK MOLD CAP HT INDUCTOR HT BALL DIMENSION PAD DIMENSION BALL HT NOTES DETAIL B PACKAGE SIDE VIEW EPOXY/SOLDER MAX 7.42 0.70 2.51 0.90 0.66 DIMENSIONS H1 TOTAL NUMBER OF BALLS: 144 0.36 1.95 3.76 MIN 6.57 0.50 2.31 0.60 0.60 Z SUBSTRATE A1 ddd M Z X Y eee M Z DETAIL A SYMBOL A A1 A2 b b1 D E e F G H1 H2 H3 aaa bbb ccc ddd eee b1 DETAIL B H2 MOLD CAP Øb (144 PLACES) H3 // bbb Z (Reference LTC DWG # 05-08-1937 Rev D) BGA Package 144-Lead (16mm × 16mm × 7.07mm) Z e b 11 10 9 7 G 6 e 5 PACKAGE BOTTOM VIEW 8 4 ピン #1 の識別マークの詳細はオプションだが、 示された領域内になければならない。 ピン #1 の識別マークはモールドまたは マーキングにすることができる 4 3 2 1 M L K J H G F E D C B A 7 TRAY PIN 1 BEVEL ! PACKAGE IN TRAY LOADING ORIENTATION µModule パッケージの行と列のラベルは、 µModule 製品間で異なります。 各パッケージのレイアウトを十分にご確認ください BGA 144 1016 REV D 7 SEE NOTES PIN 1 5. 主データム -Z- はシーティングプレーン 6. 半田ボールは、 元素構成比がスズ （Sn） 96. 5%、銀 （Ag） 3. 0%、 銅 （Cu） 0.5% の 合金か、 共晶半田を使用する ボールの指定は JEP95 による 3 2. 寸法はミリメートル（インチ） / 。 図は実寸とは異なる 注記： 1. 寸法と許容誤差は ASME Y14. 5M-1994 による COMPONENT PIN “A1” 3 SEE NOTES F b 12 DETAIL A LTM4636 パッケージの寸法 最新のパッケージ図面については、http://www.linear-tech.co.jp/product/LTM4636#packagingを参照してください。 4636f 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。 35 LTM4636 標準的応用例 5V 入力、2.5V/35A 出力の設計 INTVCC 5V + 22µF 16V 100µF 25V 22µF 16V 22µF 16V 22µF 16V 22µF 16V COMPA COMPB TK/SS 15k CSS 0.1µF VIN INTVCC TMON PINS NOT USED IN CIRCUIT LTM4636: CLKOUT, GMON, PGOOD, PHMODE, PWM, SW, TEST1, TEST2, TEST3, TEST4 INTVCC 47k SGND VOLTAGE OUT TEMP MONITOR 2.5V AT 35A VOUT SGND 0.1µF 22µF PVCC RUNC RUNP HIZREG VOUTS1+ LTM4636 470µF 4V + VOUTS1– VFB FREQ MODE/PLLIN TEMP+ TEMP– SNSP1 SNSP2 SGND PGND OPTIONAL TEMP MONITOR FOR TELEMETRY READBACK ICs + 100µF ×3 6.3V 470µF 4V CFF 47pF RFB 1.58k 4636 TA02 SGND デザイン・リソース 主題 μModuleの設計 / 製造リソース μModuleレギュレータ製品の検索 説明 設計： • 選択ガイド • デモボードおよび Gerberファイル • 無料シミュレーション・ツール 製造： • クイック・スタート・ガイド • PCBの設計、組立、および製造ガイドライン • パッケージおよびボード・レベルの信頼性 1. 製品の表をパラメータによって並べ替え、結果をスプレッドシートとしてダウンロードする 2. Quick Power Searchパラメトリック・テーブルを使って検索を実行する TechClipビデオ デジタル・パワーシステム・マネージメント μModule 製品の電気的特性と熱特性のベンチマーク・テストの方法を詳しく説明した短いビデオ リニアテクノロジーのデジタル電源管理デバイス・ファミリは、電源の監視、管理、マージン制御および シーケンス制御などの基本機能を提供する高度に集積されたソリューションであり、ユーザーの構成と フォルト・ログを保存するEEPROMを搭載しています。 関連製品 製品番号 説明 注釈 LTM4650/ LTM4650-1 LTM4630/ LTM4630-1/ LTM4630A LTM4647 より多くの最大 50Aの電流を出力する µModuleレギュレータ より少ない最大 36Aの電流を出力する µModuleレギュレータ デュアル25Aまたはシングル50A、4.5V ≤ VIN ≤ 15V、0.6V ≤ VOUT ≤ 1.8V、 16mm×16mm×5.01mm BGA パッケージ LTM4650ピン互換、同じVIN および VOUT の範囲、LTM4630A 0.6V ≤ VOUT ≤ 5.3V、16mm×16mm×4.41mm LGA 5.01mm BGA パッケージ 小型パッケージ、最大 30Aを出力する µModuleレギュレータ シングル30A、4.7V ≤ VIN ≤ 15V、0.6V ≤ VOUT ≤ 1.8V、 9mm×15mm×5.01mm BGA パッケージ 4636f 36 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/LTM4636 LT1216 • PRINTED IN JAPAN LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2016