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MAX1795(~1797)
19-1798; Rev 0; 12/00 概要 _______________________________ 特長 _______________________________ MAX1795/MAX1796/MAX1797は、小型ポータブル ハンドヘルド機器用の高効率ステップアップDC-DC コンバータです。いずれのデバイスもマキシム社の True-Shutdown TM 回路を備えているため、シャット ダウン中は出力を入力から完全に切断し効率を改善すると 共に、高価な外付部品を不要にします。又、ノイズに 敏感なアプリケーション用にEMIを低減するマキシム社 独自のLXダンピング回路も備えています。システム内の 柔軟性を増すために、DC-DCコンバータのシャット ダウン中もバッテリ監視コンパレータ(LBI/LBO)はアク ティブ状態に留まります。 ◆ 効率: 95%以上 MAX1795/MAX1796/MAX1797の入力電圧範囲は +0.7V∼V OUT 、V OUT 設定範囲は+2V∼+5.5Vです。 スタートアップは+0.85Vから保証されています。これら のデバイスは、予め設定されたピン選択式の5V又は 3.3V出力を備えています。又、2つの外付抵抗を用いて 出力を他の電圧に調整することも可能です。これら3種の デバイス間の違いは電流リミットのみで、これにより 外付部品を負荷に応じて最適化できます。MAX1795、 MAX1796及びMAX1797の電流リミットはそれぞれ 0.25A、0.5A及び1Aです。いずれも小型8ピンµMAX パッケージ(8ピンSOPの半分のサイズ、高さは僅か 1.09mm)で提供されています。 ◆ True-Shutdown回路 シャットダウン時に出力を入力から切断 外付ショットキダイオード不要 ◆ 自己消費電流: 25µA ◆ 低ノイズ、アンチリンギング機能 ◆ LBI/LBOコンパレータはシャットダウン中も イネーブル ◆ シャットダウン電流: 2µA ◆ パッケージ: 8ピンµMAX 型番 _______________________________ PART TEMP. RANGE PIN-PACKAGE MAX1795 EUA -40°C to +85°C 8 µMAX MAX1796 EUA -40°C to +85°C 8 µMAX MAX1797 EUA -40°C to +85°C 8 µMAX True-ShutdownはMaxim Integrated Productsの商標です。 アプリケーション_____________________ ポータブルディジタルオーディオプレーヤ PDA/パームトップ ワイヤレスハンドセット ポータブルターミナル ピン配置 ____________________________ 標準動作回路 ________________________ IN 0.7V TO 5.5V TOP VIEW LBI 1 FB 2 LBO 3 SHDN 4 8 MAX1795 MAX1796 MAX1797 µMAX 7 OUT 6 LX 5 BATT BATT LBI GND LX MAX1795 MAX1796 MAX1797 OUT OUT FB LBO OFF SHDN ON GND ________________________________________________________________ Maxim Integrated Products 1 本データシートに記載された内容は、英語によるマキシム社の公式なデータシートを翻訳したものです。翻訳により生じる相違及び誤りに ついての責任は負いかねます。正確な内容の把握にはマキシム社の英語のデータシートをご参照下さい。 無料サンプル及び最新版データシートの入手にはマキシム社のホームページをご利用下さい。www.maxim-ic.com MAX1795/MAX1796/MAX1797 低消費電流、ステップアップDC-DCコンバータ、 真のシャットダウン付 MAX1795/MAX1796/MAX1797 低消費電流、ステップアップDC-DCコンバータ、 真のシャットダウン付 ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS OUT, LX, SHDN, LBI, LBO, BATT to GND................-0.3V to +6V FB .............................................................-0.3V to (VOUT + 0.3V) ILX, IOUT ..............................................................................±1.5A Output Short-Circuit Duration ...................................................5s Continuous Power Dissipation 8-Pin µMAX (derate 4.1mW/°C above +70°C) .............330mW Operating Temperature Range ...........................-40°C to +85°C Junction Temperature ......................................................+150°C Storage Temperature Range .............................-65°C to +150°C Lead Temperature (soldering, 10s) .................................+300°C Stresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of the specifications is not implied. Exposure to absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability. ELECTRICAL CHARACTERISTICS (VBATT = +2V, OUT = FB (VOUT = +3.3V), SHDN = LBI = GND, T A = 0°C to +85°C, unless otherwise noted. Typical values are at TA = +25°C.) PARAMETER SYMBOL Minimum Input Voltage Operating Voltage CONDITIONS MIN After startup VBATT Startup Voltage (Note 1) 1.0 TA = +25°C, RL = 3kΩ 0.85 VOUT 3.3 3.43 4.80 5.0 5.20 MAX1795 100 180 MAX1796 200 300 MAX1797 400 550 BATT = +2V, FB = GND (VOUT = +5.0V) MAX1795 50 120 VOUT = +2V to +5.5V Feedback Input Current IFB VFB = +1.24V Internal NFET, PFET OnResistance RDS(ON) VOUT = +3.3V, ILX = 100mA ILEAK Operating Current into OUT (Note 2) MAX1796 100 200 250 370 1.20 1.24 1.28 V 4 100 nA NFET 0.17 0.3 PFET 0.27 0.45 0.2 0.25 0.35 MAX1796 0.4 0.5 0.625 MAX1797 0.8 1.0 1.25 VLX = 0 and +5.5V, VOUT = +5.5V 2 100 VFB = +1.4V V mA MAX1795 RDAMP V MAX1797 Synchronous Rectifier Turn-Off Current Limit Damping Switch On-Resistance 5.5 BATT = +2V, FB = OUT (VOUT = +3.3V) IOUT ILIM mV/°C 3.17 VFB LX Leakage Current V V FB = OUT Feedback Set-Point Voltage (Adjustable Mode) LX Switch Current Limit (NFET only) 5.5 1.0 FB = GND 2.0 UNITS V -2.2 Adjustable Output Voltage Range Steady-State Output Current MAX 0.7 Startup Voltage Tempco Output Voltage TYP Ω A 0.2 µA 25 mA 200 400 Ω 25 45 µA _______________________________________________________________________________________ 低消費電流、ステップアップDC-DCコンバータ、 真のシャットダウン付 (VBATT = +2V, OUT = FB (VOUT = +3.3V), SHDN = LBI = GND, TA = 0°C to +85°C, unless otherwise noted. Typical values are = +25°C.) PARAMETER SYMBOL Operating Current into BATT CONDITIONS MIN VFB = +1.4V, VLBI = +1V Shutdown Current into BATT tON VFB = +1V, if current limit not reached LX Switch Minimum Off-Time tOFF VFB = +1V LBI Threshold Voltage Falling VLBI TYP MAX UNITS 2 4 µA 2 4 µA 3 4 5 µs 0.8 1 1.2 µs SHDN = BATT, VLBI = +1V LX Switch MaxImum On-Time VBATT = +2V 0.8 0.85 0.90 VBATT = LBI 0.875 0.925 0.975 LBI Hysteresis 25 LBI Input Current ILBI TA VLBI = +0.8V 9 V mV 100 VBATT = VLBI = +0.975V, sinking 20µA (50Ω typ) 0.1 VBATT = VLBI = +1.1V, sinking 100µA (25Ω typ) 0.1 LBO Low Output Voltage nA V LBO Off-Leakage Current VLBO = +5.5V 1 0.2 ✕ VBATT VIL SHDN Input Voltage 0.8 ✕ VBATT VIH Shutdown Input Current 100 VSHDN = 0 and +5.5V 100 nA V nA ELECTRICAL CHARACTERISTICS (VBATT = +2V, OUT = FB (VOUT = +3.3V), SHDN = LBI = GND, TA = -40°C to +85°C, unless otherwise noted.) (Note 3) PARAMETER Operating Voltage SYMBOL VBATT Output Voltage VOUT CONDITIONS MAX UNITS V Note 1 1.0 5.5 FB = OUT 3.13 3.47 FB = GND 4.75 5.25 2.0 5.5 Adjustable Output Voltage Range FB = OUT (VOUT = +3.3V) Steady-State Output Current (Note 1) MIN IOUT FB = GND (VOUT = +5.0V) Feedback Set-Point Voltage (Adjustable Mode) VFB VOUT = +2V to +5.5V Feedback Input Current IFB VFB = +1.25V MAX1795 100 MAX1796 200 MAX1797 400 MAX1795 60 MAX1796 125 MAX1797 250 1.19 V V mA 1.29 V 100 nA _______________________________________________________________________________________ 3 MAX1795/MAX1796/MAX1797 ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) MAX1795/MAX1796/MAX1797 低消費電流、ステップアップDC-DCコンバータ、 真のシャットダウン付 ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) (VBATT = +2V, OUT = FB (VOUT = +3.3V), SHDN = LBI = GND, T A = - 4 0°C to +85°C, unless otherwise noted.) (Note 3) PARAMETER Internal NFET, PFET OnResistance LX Switch Current Limit (NFET only) LX Leakage Current SYMBOL RDS(ON) ILIM ILEAK CONDITIONS VOUT = +3.3V, ILX = 100mA MIN MAX NFET 0.3 PFET 0.45 MAX1795 0.19 MAX1796 0.35 0.7 MAX1797 0.8 1.32 UNITS 0.37 A µA VLX = 0 and +5.5V, VOUT = +5.5V 400 Ω VFB = +1.4V 45 µA Operating Current into BATT VFB = +1.4V, VLBI = +1V 4 µA Shutdown Current into BATT SHDN = BATT, VLBI = +1V 4 µA 5.25 µs µs Damping Switch On-Resistance Operating Current into OUT (Note 2) RDAMP 100 LX Switch Maximum On-Time tON VFB = +1V, if current limit not reached LX Switch Minimum Off-Time tOFF VFB = +1V 0.7 1.3 VBATT = +2V 0.8 0.90 VBATT = LBI 0.875 0.975 LBI Threshold Voltage VLBI LBI Input Current ILBI 2.75 VLBI = +0.8V 100 VBATT = VLBI = +0.975V, sinking 20µA (50Ω typ) 0.1 VBATT = VLBI = +1.1V, sinking 100µA (25Ω typ) 0.1 VLBO = +5.5V 100 LBO Off-Leakage Current 0.2 ✕ VBATT VIL SHDN Input Voltage 0.8 ✕ VBATT VIH Shutdown Input Current V nA V LBO Low Output Voltage VSHDN = 0 and +5.5V 100 Note 1: Operating Voltage: Since the regulator is bootstrapped to the output, once started it will operate down to a 0.7V input. Note 2: Device is bootstrapped (power to IC comes from OUT). This correlates directly with the actual battery supply current. Note 3: Specifications to -40°C are guaranteed by design, not production tested. 4 Ω _______________________________________________________________________________________ nA V nA 低消費電流、ステップアップDC-DCコンバータ、 真のシャットダウン付 (L = 22µH, CIN = 47µF, COUT = 47µF, TA = +25°C, unless otherwise noted.) 60 50 40 80 60 50 40 50 40 30 20 20 10 10 0 0 10 100 10 L = 10µH 0 0.1 1000 1 10 100 1000 0.1 1 10 100 1000 LOAD CURRENT (mA) LOAD CURRENT (mA) LOAD CURRENT (mA) MAX1796 EFFICIENCY vs. LOAD CURRENT (+3.3V) MAX1797 EFFICIENCY vs. LOAD CURRENT (+5V) MAX1797 EFFICIENCY vs. LOAD CURRENT (+3.3V) 80 EFFICIENCY (%) VBATT = +1.2V 60 50 40 100 70 VBATT = +2.4V 60 VBATT = +1.2V 50 40 80 70 60 40 30 20 20 20 10 10 10 0 0 10 100 0 0.1 1000 VBATT = +1.2V 50 30 1 VBATT = +2.4V 90 30 1 10 100 1000 0.1 1 10 100 LOAD CURRENT (mA) LOAD CURRENT (mA) LOAD CURRENT (mA) NO-LOAD BATTERY CURRENT vs. INPUT BATT VOLTAGE STARTUP VOLTAGE vs. LOAD CURRENT SHUTDOWN THRESHOLD vs. INPUT BATT VOLTAGE 200 150 VOUT = +5V 3.0 2.5 VOUT = +3.3V 2.0 1.5 1.0 50 VOUT = +3.3V 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 BATT VOLTAGE (V) 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.5 0 0 0 1000 MAX1795/96/97 toc09 3.5 EFFICIENCY (%) 250 3.0 SHUTDOWN THRESHOLD (V) 4.0 MAX1795/96/97 toc07 300 MAX1795/96/97 toc08 0.1 MAX1795/96/97 toc06 80 VBATT = +3.6V 90 EFFICIENCY (%) 90 70 100 MAX1795/96/97 toc05 VBATT = +2.4V 100 VBATT = +1.2V 60 20 1 VBATT = +2.4V 70 30 100 EFFICIENCY (%) VBATT = +1.2V VBATT = +3.6V 90 30 0.1 BATTERY CURRENT (µA) 80 70 100 MAX1795/96/97 toc03 VBATT = +1.2V EFFICIENCY (%) VBATT = +2.4V VBATT = +2.4V 90 MAX1795/96/97 toc04 EFFICIENCY (%) 80 MAX1796 EFFICIENCY vs. LOAD CURRENT (+5V) EFFICIENCY (%) VBATT = +3.6V 90 70 100 MAX1795/96/97 toc01 100 MAX1795 EFFICIENCY vs. LOAD CURRENT (+3.3V) MAX1795/96/97 toc02 MAX1795 EFFICIENCY vs. LOAD CURRENT (+5V) 0.1 1 10 100 LOAD CURRENT (mA) 1000 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 BATT VOLTAGE (V) _______________________________________________________________________________________ 5 MAX1795/MAX1796/MAX1797 標準動作特性 _______________________________________________________________ 標準動作特性(続き) __________________________________________________________ (L = 22µH, CIN = 47µF, COUT = 47µF, TA = +25°C, unless otherwise noted.) INCREASING VLBI 0.875 DECREASING VLBI 0.825 200 INCREASING VLBI 0.900 0.875 0.850 DECREASING VLBI -40 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 -15 10 35 60 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 BATT VOLTAGE (V) 300 VOUT = +3.3V 200 VOUT = +5.0V 1000 800 LOAD CURRENT (mA) LOAD CURRENT (mA) 400 VOUT = +3.3V 600 400 VOUT = +5.0V 200 100 0 0 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 BATT VOLTAGE (V) BATT VOLTAGE (V) OUT LEAKAGE CURRENT vs. OUTPUT VOLTAGE HEAVY-LOAD SWITCHING WAVEFORMS MAX1795/96/97 toc16 MAX1795/96/97 toc15 OUT LEAKAGE CURRENT (µA) 0 MAX1797 MAXIMUM OUTPUT CURRENT vs. BATT INPUT VOLTAGE MAX1795/96/97 toc13 500 SHDN = BATT VOUT = +5V VBATT = +2.4V VLX 5V/div 1.2 IINDUCTOR 500mA/div 0.8 0.4 0 VOUT (AC-COUPLED) 100mV/div OUT BIASED WITH EXTERNAL VOLTAGE SOURCE 4.00µs/div 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 OUTPUT VOLTAGE (V) 6 VOUT = +5.0V 100 0 85 MAX1796 MAXIMUM OUTPUT CURRENT vs. BATT INPUT VOLTAGE 1.6 150 TEMPERATURE (°C) BATT VOLTAGE (V) 2.0 VOUT = +3.3V 50 0.825 0.800 0.800 MAX1795/96/97 toc12 0.925 MAX1795/96/97 toc14 0.850 VBATT = +3.6V LOAD CURRENT (mA) 0.900 250 MAX1795/96/97 toc12 MAX1795/96/97 toc10 0.925 0.950 LOW-BATTERY INPUT THRESHOLD (V) 0.950 MAX1795 MAXIMUM OUTPUT CURRENT vs. BATT INPUT VOLTAGE LOW-BATTERY INPUT THRESHOLD vs. TEMPERATURE LOW-BATTERY INPUT THRESHOLD vs. INPUT BATT VOLTAGE LOW-BATTERY INPUT THRESHOLD (V) MAX1795/MAX1796/MAX1797 低消費電流、ステップアップDC-DCコンバータ、 真のシャットダウン付 VIN = +3.6V VOUT = +5.0V ILOAD = 400mA _______________________________________________________________________________________ 低消費電流、ステップアップDC-DCコンバータ、 真のシャットダウン付 (L = 22µH, CIN = 47µF, COUT = 47µF, TA = +25°C, unless otherwise noted.) LINE-TRANSIENT RESPONSE LIGHT-LOAD SWITCHING WAVEFORMS MAX1795/96/97 toc18 MAX1795/96/97 toc17 VLX 5V/div VBATT +2.7V TO +3V IINDUCTOR 500mA/div VOUT (AC-COUPLED) 20mV/div VOUT (AC-COUPLED) 100mV/div 10µs/div VBATT = +2.7V TO +3V VOUT = +5.0V NO LOAD 20µs/div VBATT = +3.6V VOUT = +5.0V ILOAD = 40mA LOAD-TRANSIENT RESPONSE STARTUP-SHUTDOWN WAVEFORMS MAX1795/96/97 toc19 MAX1795/96/97 toc20 VSHDN 5V/div IOUT 100mA/div VOUT 2V/div VOUT 100mV/div IINDUCTOR 500mA/div 40µs/div VBATT = +2.4V VOUT = +3.3V ILOAD = 0 TO 325mA 2ms/div VBATT = +2.4V VOUT = +5.0V ILOAD = 200mA _______________________________________________________________________________________________________ 7 MAX1795/MAX1796/MAX1797 標準動作特性(続き) __________________________________________________________ MAX1795/MAX1796/MAX1797 低消費電流、ステップアップDC-DCコンバータ、 真のシャットダウン付 端子説明 ___________________________________________________________________ 機 能 FUNCTION 端子 PIN 名称 NAME 1 LBI Low-Battery Comparator Input. Internally set to trip at +0.85V. This function remains operational in ローバッテリコンパレータ入力。+0.85Vでトリップするよう内部設定されています。この機能は シャットダウン中にも動作します。 shutdown. 2 FB Dual-Mode™ Input. Connect to GND for preset 5.0V output. Connect to OUT for preset TMFeedback Dual-Mode フィードバック入力。GNDに接続すると固定5.0V出力になります。OUTに接続 3.3V output. Connect a resistive voltage-divider from OUT to GND to adjust the output voltage from すると固定3.3V出力になります。OUTとGNDの間に抵抗分圧器を接続すると、2V∼5.5Vの可変 2V to 5.5V. 出力電圧になります。 3 LBO ローバッテリコンパレータ出力。オープンドレイン出力。V 0.85Vの時、LBOはローになり Low-Battery Comparator Output, Open-Drain Output. LBO isLBI low> when VLBI < 0.85V. This function ます。この機能はシャットダウン中も動作します。 remains operational in shutdown. 4 SHDN 5 GND 6 LX 7 OUT 電源出力。OUTはICにブートストラップ電源を供給します。 Power Output. OUT provides bootstrap power to the IC. 8 BATT Battery Input and Damping Switch Connection バッテリ入力及びダンピングスイッチ接続 Shutdown Input. If SHDN is high, the device is in shutdown mode, OUT is high impedance, and シャットダウン入力。SHDNがハイの時、本デバイスはシャットダウンモードになります。この時OUTはハイ インピーダンスになりますが、LBI/LBOはまだ動作します。シャットダウンをGNDに接続すると通常動作になります。 LBI/LBO are still operational. Connect shutdown to GND for normal operation. グランド Ground インダクタ接続 Inductor Connection 詳細 _______________________________ VIN MAX1795/MAX1796/MAX1797は、最低0.85Vの 入力でスタートアップし、最低+0.7Vの入力電圧で 動作する小型ステップアップDC-DCコンバータです。 これらのデバイスの自己消費電流は僅か25µAで、内部 同期整流器を備えているため外付ダイオードが不要と なり、コスト低減、回路内の損失抑制及び全体的な 効率改善を実現します(詳細は「同期整流」を参照)。内部 NチャネルMOSFETパワースイッチの抵抗は0.17Ω (typ)であるため、損失が最小限に抑えられています。 MAX1795/MAX1796/MAX1797のLXスイッチ電流リ ミットはそれぞれ0.25A、0.5A及び1Aです。 いずれのデバイスもマキシム社独自のTrue-Shutdown 回路を備えているため、シャットダウン時に出力を入力 から切断し、出力をハイインピーダンス状態にします。 又、マキシム社独自のLXダンピング回路も備えており、 ノイズに敏感なアプリケーションにおいてEMIを低減し ます。システム内の柔軟性を増すために、LBI/LBO コンパレータはシャットダウン中もアクティブです。 (図1に標準アプリケーション回路を示します。) 制御方式 ____________________________ 22µH BATT LX SHDN VOUT = 3.3V VIN LBO MAX1795 MAX1796 MAX1797 OUT COUT* GND LBI FB *SEE TABLE 1 FOR COMPONENT VALUES. 図1. 標準アプリケーション回路 消費電流特性を統合したものです(図2)。スイッチング 周波数は負荷電流と入力電圧に依存し、最大500kHzです。 従来のパルススキッピングDC-DCコンバータは、リップル 振幅が入力電圧に依存して変化しますが、これらのデバ イスのリップルは、スイッチ電流リミットとフィルタ コンデンサの等価直列抵抗(ESR)の積を超えません。 MAX1795/MAX1796/MAX1797は、ユニークな最小 オフ時間電流制限制御方式により、広い負荷範囲で低動 作電流と高効率を実現します。この構造は、パルス幅 変調(PWM)デバイスのハイ出力パワー及び高効率特性 と、従来のパルススキッピングコントローラの超低自己 Dual ModeはMaxim Integrated Productsの商標です。 8 47µF 1M _______________________________________________________________________________________ 低消費電流、ステップアップDC-DCコンバータ、 真のシャットダウン付 MAX1795/MAX1796/MAX1797 BATT R1 1M SHDN LBI + _ + _ ZEROCROSSING AMPLIFIER MAX1795 MAX1796 MAX1797 LBO S Q + OUT OUT R 47µF BODY DIODE CONTROL 0.85V S BATT Q BATT R 22µH TIMER BLOCK 47µF S Q START TON MAX LX R TOFF MAX OUT R2 FB R3 FB SELECT REFERENCE + _ + _ ERROR AMPLIFIER CURRENT-LIMIT AMPLIFIER + _ GND 図1. ファンクションダイアグラム 同期整流 時に存在するDC導電経路は不要です。シャットダウン 中OUTはハイインピーダンスノードになり、LBI/LBO コンパレータはアクティブ状態に留まります。 内部同期整流器の使用により外部ショットキダイオード が不要となるため、コストと基板面積が節減されます。 サイクルのオフ時間中はPチャネルMOSFETがターン オンして、MOSFETのボディダイオードをシャントし ます。結果として、同期整流器は外付部品なしに著しく 効率を改善します。 「標準動作特性」に示すように、変換 効率は最大95%に達します。 図1に示すように、LBOをSHDNに接続すると、 MAX1795/MAX1796/MAX1797は入力電圧が予め 設定されたスレッショルドより低くなった時に自動的 にシャットダウンするようになります(「 ローバッテリ 検出」を参照)。 シャットダウン BATT/ダンピングスイッチ これらのデバイスはVSHDN がハイの時シャットダウン に入り、消費電流が2µA未満に低下します。シャット ダウン中は同期整流器が出力を入力から切断するため、 従来のブーストコンバータがシャットダウンモードの MAX1795/MAX1796/MAX1797は、LXにおける リンギングを最小限に抑えるために、内部ダンピング スイッチを備えています。ダンピングスイッチは、イン ダクタのエネルギーが減衰した時にインダクタの両端 _______________________________________________________________________________________________________ 9 MAX1795/MAX1796/MAX1797 低消費電流、ステップアップDC-DCコンバータ、 真のシャットダウン付 ダンピングスイッチは、エネルギーを迅速に放出する 経路を提供することにより、LXにおけるリンギングを 最小限に抑えます。LXリンギングをダンピングしても VOUTのリップルは減少しませんが、EMIが減少します (図3、4、5)。 VIN BATT MAX1795 MAX1796 MAX1797 R1 200Ω 22µH VIN DAMPING SWITCH 47µF LX VOUT BATT OUT LX 47µF R3 OUT SHDN LBI R4 図3. インダクタダンピングスイッチの簡略図 MAX1795 MAX1796 MAX1797 GND OUTPUT 2V TO 5.5V 47µF 1M R1 LOW-BATTERY OUTPUT LBO FB R2 図6. VLX 1V/div 2µs/div 図4. 従来のステップアップコンバータのLXリンギング (ダンピングスイッチがない場合) 可変出力の設定 出力電圧の設定 VOUTは、FBピンをGND(5V)又はOUT(3.3V)に接続する ことにより、3.3V又は5.0Vに設定することができます。 出力電圧を調整するには、OUT、FB及びGNDの間に 抵抗分圧器を接続します(図6)。R2には250kΩ以下を 選択して下さい。 R1は次式を使用して計算して下さい。 R1 = R2[(VOUT/VFB) - 1] ここで、V FB = +1.245V、V OUT は+2V∼+5.5Vの 範囲です。 ローバッテリ検出 VLX 1V/div TMAX1795/MAX1796/MAX1797は、いずれもロー バッテリ検出用のオンチップコンパレータを備えてい ます。LBIにおける電圧が0.85Vを超えている時、 LBO(オープンドレイン出力)は電流をGNDにシンクし ます。LBIにおける電圧が0.85Vより低いと、LBOは ハイインピーダンスになります。LBI/LBOの機能は、 デバイスがシャットダウンしている場合もアクティブです。 2µs/div 図5. ダンピングスイッチがある場合のLX波形 に抵抗を接続します(図3)。通常、インダクタ内のエネ ルギーが不十分であるため出力に電流を供給できない 場合に、LXの容量とインダクタンスが共振回路を形成 してリンギングが生じます。リンギングは、インダクタ の直列抵抗を通してエネルギーが放出するまで続きます。 10 BATTとGNDの間の抵抗分圧器をLBIに接続して下さい。 ローバッテリモニタのスレッショルドは、2つの抵抗 R3及びR4により設定されます(図6)。LBIバイアス電流は 2nA(typ)であるため、大きな抵抗値(R4は最大250kΩ) を使用して入力電源の負荷を小さくすることができ ます。 ______________________________________________________________________________________ 低消費電流、ステップアップDC-DCコンバータ、 真のシャットダウン付 VTRIPは、ローバッテリ検出出力がハイインピーダンス になる入力電圧です。 シングルセルアプリケーションの場合は、LBIをバッテリ に接続することができます。L B Iスレッショルドは、 VBATTが1.0V前後の時0.925Vに増加します(「標準動作 特性」を参照)。 ロジック出力を得るためには、LBOとOUTの間に100kΩ 以上のプルアップ抵抗を接続して下さい。LBOは オープンドレイン出力であり、O U Tにおける電圧に 関わりなく最高6Vまでプルアップできます。L B Iが スレッショルドより低いと、LBOはハイインピーダンス になります。ローバッテリコンパレータを使用しない 場合は、LBIとLBOを接地して下さい。 アプリケーション情報 _________________ インダクタの選択 MAX1795/MAX1796/MAX1797は、殆どのアプリケー ションにおいて、インダクタ値22µHで適切に動作し ます。又、10µH∼47µHのインダクタでも動作します。 インダクタンス値が小さいと、所与の直列抵抗に対する 物理的寸法が小さくなるため回路全体を小さくでき ますが、出力電流能力も低下します。大きなインダク タンス値を使用する回路は、出力電流能力が向上します が、同じ直列抵抗及び電流定格に対する物理的寸法が 大きくなります。 インダクタの飽和電流定格はピークスイッチ電流リミット より大きくして下さい。ピークスイッチ電流リミット は、MAX1795が0.25A、MAX1796が0.5A、 MAX1797が1Aです。しかし一般にインダクタは20% 飽和までバイアスすることができます(効率はやや低下 します)。表1に標準アプリケーション用の推奨部品を 示します。 インダクタのDC抵抗は効率に大きく影響します。最大 出力電流(IOUT(MAX))は、インダクタリップル電流(IRIP) とデューティサイクル(D)を基に次式を使用して計算し ます。 VOUT + ILIM L t OFF VOUT + ILIM − IRIP = D = × (RPFET + LESR ) − VBATT (RPFET + LESR ) + 2 IRIP (RPFET + LESR ) − VBATT 2 及び I IOUT(MAX) = ILIM − RIP (1 − D) 2 ここで： IRIP = インダクタリップル電流(A) VOUT = 出力電圧(V) ILIM = デバイスの電流リミット(0.25A、0.5A又は1A) RPFET = PチャネルMOSFETのオン抵抗 (Ω)(0.27Ω typ) LESR = インダクタのESR(Ω)(0.095Ω typ) VBATT = 入力電圧(V) L = インダクタ値(µH) tOFF = LXスイッチのオフ時間(µs)(1µs typ) D = デューティサイクル RNFET = NチャネルMOSFETのオン抵抗(Ω) (0.17Ω typ) IOUT(MAX) = 最大出力電流(A) コンデンサの選択 表1に、標準アプリケーション用のタンタル又はポリマー コンデンサの推奨値を示します。入力バイパスコン デンサと出力フィルタコンデンサのESRは、いずれの 場合も効率と出力リップルに影響します。出力電圧 リップルは、ピークインダクタ電流と出力コンデンサ のESRの積です。0.1µFセラミックコンデンサを出力 フィルタコンデンサと並列に接続すると、高周波出力 ノイズを低減することができます。(推奨部品メーカに ついては表2を参照して下さい。) プリント基板レイアウト及びグランディング グランドバウンスとノイズを最小限に抑えるには、基板 回路を注意深くレイアウトすることが重要です。ICの GNDピンと入出力フィルタコンデンサのグランドリード 間の距離は5mm以内にして下さい。更に、FB及びLXへの トレースは、全てできるだけ短くして下さい。特に、 外部フィードバック抵抗(使用する場合)は、できるだけ FBの近くに配置して下さい。出力パワーと効率を最大 にして出力リップル電圧を最小限に抑えるにはグランド プレーンを使用し、それにICのGNDピンを直接ハンダ 付けして下さい。 I VOUT + ILIM − RIP (RPFET − RNFET + LESR ) 2 ______________________________________________________________________________________ 11 MAX1795/MAX1796/MAX1797 R3は次式を使用して計算して下さい。 R3 = R4[(VTRIP/0.85V - 1] MAX1795/MAX1796/MAX1797 低消費電流、ステップアップDC-DCコンバータ、 真のシャットダウン付 表1. 標準アプリケーション用の推奨部品 COMPONENT COMPONENT VALUE (MAX1797, 1A CURRENT LIMIT) COMPONENT VALUE (MAX1796, 0.5A CURRENT LIMIT) Sumida CDRH6D28-220, 22µH Sumida CDRH4D28-220, 22µH COMPONENT VALUE (MAX1795, 0.25A CURRENT LIMIT) Sumida CR32-220, 22µH Sumida CR32-100, 10µH Murata CQH3C100K34, 10µH Inductor Murata CQH4N100K(J)04, 10µH Coilcraft DS1608C-223, 22µH Coilcraft DS3316P-223, 22µH Coilcraft DS1608C-223, 22µH Sanyo POSCAP 6TPA47M, 47µF Sanyo POSCAP 6TPA47M, 47µF Sanyo POSCAP 6TPA47M, 47µF AVX TPSD476M016R0150, 47µF AVX TPSD226M016R0150, 22µF AVX TPSD106M016R0150, 10µF Taiyo Yuden UMK316BI150KH, 0.1µF Taiyo Yuden UMK316BI150KH, 0.1µF Taiyo Yuden UMK316BI150KH, 0.1µF Coilcraft DS1608C-103, 10µH Input Capacitor Output Capacitor 表2. チップ情報 __________________________ 部品メーカ COMPANY PHONE FAX AVX USA 803-946-0690 USA 803-626-3123 Coilcraft USA 847-639-6400 USA 847-639-1238469 Coiltronics USA 561-241-7876 USA 561-241-9339 Murata USA 814-237-1431 1-800-831-9172 USA 814-238-0490 Nihon USA 805-867-2555 Japan 81-3-34947411 USA 805-867-2556 Japan 81-3-34947414 Sanyo US A 619-661-6835 Ja pan 81- 7- 20706306 US A 619-661-1055 Ja pan 81- 7- 20701174 Sprague USA 603-224-1961 USA 603-224-1430 Sumida USA 647-956-0666 Japan 81-3-36075111 US A 647-956-0702 Ja pan 81- 3- 36075144 Taiyo Yuden USA 408-573-4150 USA 408-573-4159 12 TRANSISTOR COUNT: 1100 PROCESS: BiCMOS ______________________________________________________________________________________ 低消費電流、ステップアップDC-DCコンバータ、 真のシャットダウン付 8LUMAXD.EPS 販売代理店 〒169 -0051東京都新宿区西早稲田3-30-16（ホリゾン1ビル） TEL. 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