LTC4085 - 理想ダイオード・コントローラとリチウム

LTC4085
理想ダイオード・コントローラと
リチウムイオン・チャージャ付き
USBパワー・マネージャ
概要
特長
入力電源間のシームレスな移行：リチウムイオン・
バッテリ、USBおよび5V ACアダプタ
■ 215mΩ内部理想ダイオードとオプションの外部理想
ダイオード・コントローラにより、
ACアダプタ/USB入力
が与えられていないとき低損失PowerPathTMを形成
■ 負荷に応じた充電により精確なUSB入力電流
コンプライアンスを保証
■ サーマル･フィードバック付きの定電流/定電圧動作に
より、過熱の危険なく充電レートを最大化*
■ 100%または20%の入力電流制限を選択可能
（例：500mA/100mA）
■ バッテリ充電電流は1.2Aまで独立にプログラム可能
■ ±0.8%精度のプリセット4.2V充電電圧
■ C/10充電電流検出出力
■ NTCサーミスタ入力により温度規定充電が可能
■ 小型 (4mm×3mm×0.75mm) 14ピンDFNパッケージ
LTC®4085はバッテリ駆動の携帯用アプリケーション向けに
設計されたUSBパワー・マネージャおよびリチウムイオン・バッ
テリ・チャージャです。
このデバイスはUSB周辺機器の動作と
バッテリ充電に使われる総電流を管理します。総入力電流は
最大1.5Aのプログラムされた値の20%または100%（標準で
100mAまたは500mA）
に制限することができます。
負荷電流と
充電電流の合計がプログラムされた入力電流リミットを超え
ないように、
バッテリ充電電流を自動的に減少させます。
■
LTC4085は1セル・リチウムイオン・バッテリ用の完全な定電流
/定電圧リニア・チャージャを備えています。バッテリに印加さ
れるフロート電圧は0.8%の高精度に維持され、充電電流はグ
ランドに接続した外付け抵抗を使ってプログラム可能です。充
電終了状態出力CHRGが満充電を知らせます。総充電時間は
グランドに接続した外付けコンデンサによってプログラム可能
です。
バッテリがフロート電圧を100mV下回ると、
バッテリの自
動再充電が行われます。充電中にバッテリ温度をモニタする
のに使うNTCサーミスタ入力も備わっています。
アプリケーション
■
携帯USB機器：カメラ、MP3プレーヤ、PDA
LTC4085は高さの低い14ピン
（4mm 3mm）DFNパッケージ
で供給されます。
、LT、LTCおよびLTMはリニアテクノロジー社の登録商標です。
PowerPathはリニアテクノロジー社の商標です。
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。
6522118、6700364を含む米国特許によって保護されています。
その他特許出願中。
標準的応用例
ILOAD
5V WALL
ADAPTER
INPUT
4.7µF
IIN
IN
WALL
4.7µF SUSPEND USB POWER
SUSP
ACPR
100mA 500mA SELECT
HPWR
OUT
PROG
LTC4085
NTC
VNTC
400
*
GATE
IBAT
TIMER
+
10k
100k
2k
10k
ILOAD
300
IBAT
(CHARGING)
200
100
CHRG
GND
IIN
500
510Ω
1k
BAT
CLPROG
600
CURRENT (mA)
5V (NOM)
FROM USB
CABLE VBUS
TO LDOs,
REGs, ETC
入力電流およびバッテリ電流と負荷電流
RPROG = 100k、
RCLPROG = 2k
0.1µF
* OPTIONAL - TO LOWER
IDEAL DIODE IMPEDANCE
0
–100
IBAT
(DISCHARGING)
WALL = 0V
0
100
200
400
300
ILOAD (mA)
500
600
4085 TA01b
4085 TA01
4085fc
1
LTC4085
絶対最大定格
ピン配置
（Note 1、2、3、4、5）
端子電圧
IN、OUT
t < 1msおよびデューティ・サイクル < 1% ......−0.3V～7V
定常状態..............................................................−0.3V～6V
BAT、CHRG、HPWR、SUSP、WALL、
ACPR..................−0.3V～6V
NTC、
TIMER、
PROG、CLPROG ................... −0.3V～(VCC＋0.3V)
TOP VIEW
ピン電流（定常状態）
IN、OUT、BAT (Note 6) ..........................................................2.5A
動作温度範囲..................................................... −40℃～85℃
最大動作接合部温度......................................................110℃
保存温度範囲................................................... −65℃～125℃
IN
1
14 BAT
OUT
2
13 GATE
CLPROG
3
HPWR
4
SUSP
5
10 ACPR
TIMER
6
9 VNTC
WALL
7
8 NTC
12 PROG
15
11 CHRG
DE PACKAGE
14-LEAD (4mm × 3mm) PLASTIC DFN
TJMAX = 125°C, θJA = 40°C/W
EXPOSED PAD (PIN 15) IS GND, MUST BE SOLDERED TO PCB
発注情報
鉛フリー仕様
テープアンドリール
製品マーキング
パッケージ
温度範囲
LTC4085EDE#PBF
LTC4085EDE#TRPBF
4085
14-Lead (4mm × 3mm) Plastic DFN
–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、弊社または弊社代理店にお問い合わせください。
非標準の鉛ベース仕様の製品の詳細については、弊社または弊社代理店にお問い合わせください。
鉛フリー仕様の製品マーキングの詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/leadfree/ をご覧ください。
テープアンドリールの仕様の詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/tapeandreel/ をご覧ください。
電気的特性
●は全動作温度範囲の規格値を意味する。
それ以外はTA＝25℃での値。
注記がない限り、VIN = 5V、VBAT = 3.7V、HPWR = 5V、WALL = 0V、RPROG = 100k、RCLPROG = 2k。
SYMBOL
PARAMETER
CONDITIONS
MIN
VIN
Input Supply Voltage
IN and OUT
4.35
VBAT
Input Voltage
BAT
IIN
Input Supply Current
IOUT
TYP
MAX
UNITS
5.5
V
4.3
V
IBAT = 0 (Note 7)
Suspend Mode; SUSP = 5V
Suspend Mode; SUSP = 5V, WALL = 5V,
VOUT = 4.8V
l
l
l
0.5
50
60
1.2
100
110
mA
µA
µA
Output Supply Current
VOUT = 5V, VIN = 0V, NTC = VNTC
l
0.7
1.4
mA
IBAT
Battery Drain Current
VBAT = 4.3V, Charging Stopped
Suspend Mode; SUSP = 5V
VIN = 0V, BAT Powers OUT, No Load
l
l
l
15
22
60
27
35
100
µA
µA
µA
VUVLO
Input or Output Undervoltage Lockout
VIN Powers Part, Rising Threshold
VOUT Powers Part, Rising Threshold
l
l
3.8
2.95
4
3.15
V
V
∆VUVLO
Input or Output Undervoltage Lockout
VIN Rising – VIN Falling
or VOUT Rising – VOUT Falling
ILIM
Current Limit
RCLPROG = 2k (0.1%), HPWR = 5V
RCLPROG = 2k (0.1%), HPWR = 0V
IIN(MAX)
Maximum Input Current Limit
(Note 8)
2.4
A
RON
ON Resistance VIN to VOUT
IOUT = 100mA Load
215
mΩ
3.6
2.75
130
mV
Current Limit
l
l
475
90
500
100
525
110
mA
mA
4085fc
2
LTC4085
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℃での値。
注記がない限り、VIN = 5V、VBAT = 3.7V、HPWR = 5V、WALL = 0V、RPROG = 100k、RCLPROG = 2k。
SYMBOL
PARAMETER
CONDITIONS
VCLPROG
CLPROG Pin Voltage
RPROG = 2k
RPROG = 1k
ISS
Soft-Start Inrush Current
IN or OUT
VCLEN
Input Current Limit Enable Threshold
Voltage
(VIN – VOUT) VIN Rising
(VIN – VOUT) VIN Falling
VFLOAT
Regulated Output Voltage
IBAT = 2mA
IBAT = 2mA, (0°C to 85°C)
IBAT
Current Mode Charge Current
RPROG = 100k (0.1%), No Load
RPROG = 50k (0.1%), No Load
IBAT(MAX)
Maximum Charge Current
(Note 8)
VPROG
PROG Pin Voltage
RPROG = 100k
RPROG = 50k
l
l
0.98
0.98
1
1
1.02
1.02
V
V
kEOC
Ratio of End-of-Charge Current to
Charge Current
VBAT = VFLOAT (4.2V)
l
0.085
0.1
0.11
mA/mA
ITRIKL
Trickle Charge Current
VBAT = 2V, RPROG = 100k (0.1%)
40
50
60
mA
VTRIKL
Trickle Charge Threshold Voltage
2.8
2.9
3
V
VCEN
Charger Enable Threshold Voltage
(VOUT – VBAT) Falling; VBAT = 4V
(VOUT – VBAT) Rising; VBAT = 4V
VRECHRG
Recharge Battery Threshold Voltage
VFLOAT – VRECHRG
tTIMER
TIMER Accuracy
VBAT = 4.3V
Recharge Time
Percent of Total Charge Time
Low-Battery Trickle Charge Time
Percent of Total Charge Time, VBAT < 2.8V
l
l
MIN
TYP
MAX
UNITS
0.98
0.98
1
1
1.02
1.02
V
V
5
mA/µs
20
–80
50
–60
80
–20
mV
mV
4.165
4.158
4.2
4.2
4.235
4.242
V
V
465
900
500
1000
535
1080
mA
mA
Battery Charger
TLIM
l
l
1.5
l
A
55
80
l
65
100
-10
mV
mV
135
mV
10
%
50
Junction Temperature in Constant
Temperature Mode
%
25
%
105
°C
Internal Ideal Diode
RFWD
Incremental Resistance, VON Regulation
IBAT = 100mA
125
mW
RDIO(ON)
ON Resistance VBAT to VOUT
IBAT = 600mA
215
mW
VFWD
Voltage Forward Drop (VBAT – VOUT)
IBAT = 5mA
IBAT = 100mA
IBAT = 600mA
VOFF
Diode Disable Battery Voltage
2.8
V
IFWD
Load Current Limit, for VON Regulation
550
mA
ID(MAX)
Diode Current Limit
2.2
A
20
mV
l
10
30
55
160
50
mV
mV
mV
External Ideal Diode
External Ideal Diode Forward Voltage
VGATE = 1.85V; IGATE = 0
VOL
Output Low Voltage, CHRG, ACPR
ISINK = 5mA
l
VIH
Input High Voltage
SUSP, HPWR Pin
l
VIL
Input Low Voltage
SUSP, HPWR Pin
l
IPULLDN
Logic Input Pull-Down Current
SUSP, HPWR
VFWD,EDA
Logic
0.1
0.25
1.2
V
V
0.4
2
V
μA
4085fc
3
LTC4085
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℃での値。
注記がない限り、VIN = 5V、VBAT = 3.7V、HPWR = 5V、WALL = 0V、RPROG = 100k、RCLPROG = 2k。
SYMBOL
PARAMETER
VCHG(SD)
Charger Shutdown Threshold Voltage
on TIMER
ICHG(SD)
Charger Shutdown Pull-Up Current
on TIMER
VWAR
VWAF
CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
UNITS
l
0.15
0.4
V
VTIMER = 0V
l
5
Absolute Wall Input Threshold Voltage
VWALL Rising Threshold
l
4.15
Absolute Wall Input Threshold Voltage
VWALL Falling Threshold
VWDR
Delta Wall Input Threshold Voltage
VWALL – VBAT Rising Threshold
VWDF
Delta Wall Input Threshold Voltage
VWALL – VBAT Falling Threshold
IWALL
Wall Input Current
VWALL = 5V
VVNTC
VNTC Bias Voltage
IVNTC = 500μA
INTC
NTC Input Leakage Current
VNTC = 1V
VCOLD
Cold Temperature Fault Threshold
Voltage
Rising Threshold
Hysteresis
0.74 • VVNTC
0.02 • VVNTC
V
V
VHOT
Hot Temperature Fault Threshold
Voltage
Falling Threshold
Hysteresis
0.29 • VVNTC
0.01 • VVNTC
V
V
VDIS
NTC Disable Voltage
NTC Input Voltage to GND (Falling)
Hysteresis
14
4.25
µA
4.35
V
3.12
V
75
l
0
mV
25
50
mV
75
150
μA
NTC
l
4.4
4.85
0
l
75
100
35
V
±1
µA
125
mV
mV
Note 1：絶対最大定格に記載された値を超すストレスはデバイスに永続的損傷を与える
Note 5：LTC4085Eは0℃～85℃の温度範囲で規定性能に適合することが保証されている。
Note 2：VCCはVIN、
VOUTまたはVBATのうち大きい方。
Note 6：長期電流密度制限によって保証されている。
Note 3：すべての電圧値はGNDを基準にしている。
Note 7：合計入力電流はこの仕様に1.002 • IBATを加えたものに等しい。
ただし、IBATは充電
電流。
可能性がある。長期にわたって絶対最大定格条件に曝すと、デバイスの信頼性と寿命に
悪影響を与える可能性がある。
Note 4：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。過温度保護機能がアクティブなとき接合部温度は125℃を超え
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。
−40℃～85℃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。
Note 8：プログラムされた電流の精度は1.5Aを超える電流では低下することがある。
4085fc
4
LTC4085
標準的性能特性　注記がない限り、TA = 25℃。
入力電源電流と温度
（一時停止モード）
入力電源電流と温度
800
700
70
600
500
IIN (µA)
IIN (µA)
100
VIN = 5V
VBAT = 4.2V
60 R
PROG = 100k
RCLPROG = 2k
50 SUSP = 5V
VIN = 5V
VBAT = 4.2V
RPROG = 100k
RCLPROG = 2k
400
300
VIN = 0V
90 VBAT = 4.2V
80
70
40
IBAT (µA)
900
バッテリ流出電流と温度
（BATがOUTに給電、無負荷）
30
20
10
100
0
–50
–25
0
25
50
TEMPERATURE (°C)
10
0
–50
100
75
50
25
0
TEMPERATURE (°C)
25
0
–50
100
75
入力電流制限と温度、HPWR = 5V
75
VIN = 5V
VBAT = 3.7V
RPROG = 100k
515 RCLPROG = 2k
VIN = 5V
108 VBAT = 3.7V
RPROG = 100k
106 R
CLPROG = 2k
104
VCLPROG (V)
IIN (mA)
1.0
102
100
98
VIN = 5V
RCLPROG = 2k
HPWR = 5V
0.8
0.6
0.4
96
94
485
100
CLPROGピン電圧と温度
1.2
110
495
25
50
0
TEMPERATURE (°C)
4085 G03
入力電流制限と温度、HPWR = 0V
525
505
–25
4085 G02
4085 G01
IIN (mA)
50
40
30
20
200
60
HPWR = 0V
0.2
92
475
–50
–25
0
25
50
TEMPERATURE (°C)
75
90
–50
100
–25
25
50
0
TEMPERATURE (°C)
4085 G04
4.30
1.020
VIN = 5V
= 4.2V
V
1.015 BAT
RPROG = 100k
= 2k
R
1.010 CLPROG
0
25
50
TEMPERATURE (°C)
75
100
4085 G06
バッテリ・レギュレーション
（フロート）電圧と温度
VFLOATロード・レギュレーション
4.220
RPROG = 34k
4.215
4.25
VIN = 5V
IBAT = 2mA
4.210
1.005
1.000
0.995
VFLOAT (V)
4.20
VFLOAT (V)
VPROG (V)
–25
4085 G05
PROGピン電圧と温度
4.15
4.10
4.205
4.200
4.195
4.190
0.990
4.05
0.985
0.980
–50
0
–50
100
75
–25
0
50
25
TEMPERATURE (°C)
75
100
4085 G07
4.00
4.185
0
200
400
600
IBAT (mA)
800
1000
4085 G08
4.180
–50
–25
0
50
25
TEMPERATURE (°C)
75
100
4085 G09
4085fc
5
LTC4085
標準的性能特性　注記がない限り、TA = 25℃。
275
600
ILOAD = 400mA
バッテリの電流および電圧と
時間
CHRG
IBAT
500
250
VIN = 5V
VIN = 5.5V
200
175
150
125
–50
0
25
50
TEMPERATURE (°C)
–25
75
100
300
3
200
2
3.5
4
0
4.5
800
700
IOUT (mA)
IBAT (mA)
IBAT (mA)
20
3
VBAT = 3.7V
900 VIN = 0V
600
500
400
300
100
0
0.5
1
1.5
2 2.5
VBAT (V)
3
3.5
4
0
4.5
5000
5000
800
VBAT = 3.7V
4500 VIN = 0V
Si2333 PFET
4000
700
3500
3500
600
3000
3000
300
2500
2000
1500
RDIO
200
100
500
0
0
50
100
VFWD (mV)
150
200
4085 G16
200
理想ダイオードの抵抗
および電流と順方向電圧
（外部デバイス付き）
2500
2000
1500
–50°C
0°C
50°C
100°C
1000
0
150
VBAT = 3.7V
4500 VIN = 0V
Si2333 PFET
4000
IOUT (mA)
IOUT (mA)
VBAT = 3.7V
900 VIN = 0V
IOUT
100
VFWD (mV)
4085 G15
理想ダイオードの電流と
順方向電圧および温度
（外部デバイス付き）
1000
400
50
0
4085 G14
理想ダイオードの抵抗
および電流と順方向電圧
（外部デバイスなし）
500
–50°C
0°C
50°C
100°C
200
4085 G13
IOUT (mA), RDIO (mΩ)
1000
60
100
125
理想ダイオードの電流と
順方向電圧および温度
（外部デバイスなし）
VIN = 5V
VOUT = NO LOAD
100 RPROG = 100k
RCLPROG = 2k
HPWR = 0V
80
2 2.5
VBAT (V)
100
4085 G12
低電力、IBATとVBAT
USBから充電、
40
1.5
100 VIN = 5V
VBAT = 3.5V
θJA = 50°C/W
0
50
25
75
–50 –25
0
TEMPERATURE (°C)
4085 G11
200
1
300
200
120
300
0.5
400
400mAhr CELL
C/10
100 VIN = 5V
1
TERMINATION
RPROG = 100k
RCLPROG = 2.1k
0
0
0
50
100
150
200
TIME (MINUTES)
USB から充電、IBAT と VBAT
0
500
4
VIN = 5V
VOUT = NO LOAD
500 RPROG = 100k
RCLPROG = 2k
HPWR = 5V
400
0
5
400
4085 G10
600
600
VBAT
IBAT (mA)
RON (mΩ)
225
6
VBAT AND VCHRG (V)
VIN = 4.5V
充電電流と温度
（サーマル・レギュレーション）
IBAT (mA)
入力 RON と温度
0
20
60
40
VFWD (mV)
80
100
4085 G17
1000
500
0
0
20
60
40
VFWD (mV)
80
100
4085 G18
4085fc
6
LTC4085
標準的性能特性　注記がない限り、TA = 25℃。
入力接続時の波形
入力切断時の波形
VIN
5V/DIV
VIN
5V/DIV
VOUT
5V/DIV
IIN
0.5A/DIV
IBAT
0.5A/DIV
VOUT
5V/DIV
IIN
0.5A/DIV
IBAT
0.5A/DIV
VBAT = 3.85V
IOUT = 100mA
1ms/DIV
4085 G19
VBAT = 3.85V
IOUT = 100mA
ACアダプタ接続時の波形、
VIN = 0V
1ms/DIV
4085 G20
ACアダプタ切断時の波形、
VIN = 0V
WALL
5V/DIV
WALL
5V/DIV
VOUT
5V/DIV
IWALL
0.5A/DIV
IBAT
0.5A/DIV
VOUT
5V/DIV
IWALL
0.5A/DIV
IBAT
0.5A/DIV
VBAT = 3.85V
IOUT = 100mA
RPROG = 100k
1ms/DIV
4085 G22
VBAT = 3.85V
IOUT = 100mA
RPROG = 100k
HPWR への応答
1ms/DIV
4085 G23
一時停止への応答
HPWR
5V/DIV
SUSP
5V/DIV
VOUT
5V/DIV
IIN
0.5A/DIV
IIN
0.5A/DIV
IBAT
0.5A/DIV
IBAT
0.5A/DIV
VBAT = 3.85V
IOUT = 50mA
100µs/DIV
4085 G21
VBAT = 3.85V
IOUT = 50mA
100µs/DIV
4085 G24
4085fc
7
LTC4085
ピン機能
IN
（ピン1）
：入力電源。USB電源（VBUS）に接続します。
このピンへの入力電流は、HPWRピンの状態に従って、
CLPROGピンによってプログラムされた電流の20%また
は100%のどちらかに制限されます。入力を通して供給
される（BATピンへの）充電電流はPROGピンによってプ
ログラムされる電流に設定されますが、充電電流が入力
電流リミットより大きな値に設定されると、入力電流リ
ミットによって制限されます。
OUT（ ピン 2 ）
：電圧出力。このピンは、USBのV BUS (IN)か
ら、またはUSBが接続されていないときはバッテリ(BAT)
から制御された電力をUSBデバイスに供給するのに使用
されます。このピンは、USBが接続されておらず、ACアダ
プタがこのピンに接続されているとき、バッテリ充電用
入力としても使用することができます。OUTは少なくと
も4.7μFでGNDにバイパスします。
CLPROG（ピン 3 ）
：電流制限プログラミングおよび入力電
流モニタ用ピン。抵抗（RCLPROG）をグランドに接続する
と、入力から出力への電流制限がプログラムされます。電
流制限は次のようにプログラムされます。:
ICL (A) =
1000V
RCLPROG
USBアプリケーションでは、抵抗RCLPROGを2.1k以上に設
定します。
CLPROGピンの電圧はINからOUTへの電力経路を流れる
電流に常に比例します。この電流は次のように計算でき
ます。
V
IIN(A) = CLPROG • 1000
RCLPROG
HPWR（ピン4）
：高電力選択。このロジック入力は、入力電
流制限を制御するのに使います。このピンの電圧を1.2V
より高くすると、入力電流制限をCLPROGピンでプログ
ラムされた電流の100%に設定します。このピンの電圧を
0.4Vより低くすると、入力電流制限をCLPROGピンでプ
ログラムされた電流の20%に設定します。2μAのプルダウ
ンが内部でこのピンに与えられているので、この入力が
外部からドライブされていないときでも、起動時にこの
ピンを確実に"L"にします。
SUSP（ ピン 5 ）
：一時停止モード入力。このピンを1.2Vよ
り上に引き上げると、INからOUTへの電力経路をディス
エーブルします。INからの電源電流は減少し、一時停止
モードのUSB規格に適合します。OUTからバッテリを充
電する能力と（BATからOUTへの）理想ダイオード機能
の両方ともアクティブなままです。一時停止モードの間
V OUT がV BAT より低いと、充電タイマがリセットされま
す。ACアダプタが接続されているときのようにV OUT が
VBATより高く保たれていると、充電タイマはデバイスが
一時停止になってもリセットされません。2μAのプルダ
ウンが内部でこのピンに与えられているので、この入力
が外部からドライブされていないときでも、起動時にこ
のピンを確実に L にします。
TIMER
（ピン6）
：タイマ・コンデンサ。コンデンサ（CTIMER）
をGNDに接続するとタイマの時間が設定されます。タイ
マ時間は次のとおりです。
t TIMER(Hours) =
CTIMER • RPROG • 3Hours
0.1µF • 100k
低電圧電流制限、負荷電流、サーマル・レギュレーション
および電流制限の選択（HPWR）により充電電流が減少す
ると、充電時間が増加します。
TIMERピンをGNDに短絡すると、バッテリ充電機能が
ディスエーブルされます。
4085fc
8
LTC4085
ピン機能
WALL
（ピン7）
：ACアダプタ検出入力。このピンを4.25Vよ
り上に引き上げると、INからOUTへの電力経路をディス
エーブルします。ACPRピンも L に引き下げられ、ACア
ダプタが検出されたことを知らせます。
NTC（ ピン 8 ）
：NTCサーミスタ・モニタ回路への入力。通
常動作では、サーミスタをNTCピンからグランドに接続
し、値の等しい抵抗をNTCからVNTCに接続します。この
ピンの電圧が0.74 • V VNTC（低温、0℃）より上または0.29
• VVNTC（高温、50℃）より下のとき、タイマが一時停止さ
れますが、クリアされることはなく、充電はディスエーブ
ルされ、CHRGピンは前の状態に留まります。NTCの電圧
が0.74 • VVNTCと0.29 • VVNTCの間に戻ると、タイマは中
断したところから再開し、バッテリ電圧が再充電スレッ
ショルドより下であれば充電が再度イネーブルされま
す。各入力コンパレータに関連した約３℃の温度ヒステ
リシスがあります。
この機能をディスエーブルするにはNTCピンをグランド
に接続します。こうすると、LTC4085のNTC機能がすべて
ディスエーブルされます。
V NTC（ ピン 9 ）
：NTCの出力バイアス電圧。このピンから
NTCピンへの抵抗によりNTCサーミスタがバイアスされ
ます。
ACPR（ピン 10 ）
：ACアダプタ検出出力。アクティブ L の
オープン・ドレイン出力ピン。このピンが L だと、ACア
ダプタ入力コンパレータの入力が入力スレッショルドよ
り上に引き上げられていることを示します。IN、OUTま
たはBATに電力が与えられていないと（つまり、UVLOス
レッショルドより下）、この機能はディスエーブルされま
す。
CHRG
（ピン11）
：オープン・ドレインの充電状態出力。バッ
テリの充電中、CHRGピンは内部NチャネルMOSFET に
よって L に引き下げられます。タイマの時間が経過する
か、または（電圧モードで）充電電流がプログラムされた
充電電流の10%より下に下がるか、入力電源または出力
電源が取り去られると、CHRGピンは高インピーダンス
状態に強制されます。
PROG
（ピン12）
：充電電流のプログラム。抵抗（RPROG）をグ
ランドに接続するとバッテリ充電電流がプログラムされ
ます。バッテリ充電電流は次のようにプログラムされま
す。
ICHG(A) =
50, 000V
RPROG
GATE（ピン13）
：外部理想ダイオードのゲート・ピン。この
ピンを使って、BATとOUTの間に接続された、オプション
の外部PFETのゲートをドライブすることができます。そ
うすることにより、BATとOUTの間の理想ダイオードの
インピーダンスを減らすことができます。使用しない場
合、このピンはフロートさせたままにします。このピンを
高インピーダンスに保って、すべての経路のリークを最
小に抑えることが重要です。
BAT（ピン14）
：1セル・リチウムイオン・バッテリに接続し
ます。このピンはバッテリ充電時の出力として、さらに
OUTに給電時の入力として使われます。OUTピンの電位
がBATピンの電位より下に下がると、理想ダイオード機
能でBATとOUTが結合され、VOUTがVBATより大幅に低下
するのを防ぎます。精密内部抵抗分割器によって、このピ
ンの最終フロート（充電）電位が設定されます。内部抵抗
分割器はINとOUTが低電圧ロックアウト状態になると切
り離されます。
露出パッド（ピン15）
：グランド。パッケージの露出パッド
はグランドになっており、正しい動作と最大の熱伝導の
ため、PCボードに半田付けする必要があります。
4085fc
9
LTC4085
ブロック図
VBUS
1
IN
CURRENT LIMIT
OUT
ILIM_CNTL
3
2k
4
CLPROG
HPWR
IIN
1000 1V
SOFT_START
+
CL
–
CURRENT_CONTROL
ILIM
500mA/100mA
OUT BAT
25mV
ENABLE
+ –
CHARGE_CONTROL
+
–
12
PROG
100k
7
10
WALL
ACPR
ICHRG
+
–
+–
25mV
+
–
UVLO
14
0.25V
+
–
2.8V
BATTERY UVLO
+
–
4.1V
RECHARGE
TIMER
OSCILLATOR
6
VNTC
CONTROL_LOGIC
–
+
100k
8
13
BAT_UV
RECHRG
9
GATE
SOFT_START2
VOLTAGE_DETECT
4.25V
–
+EDA
BAT
1V
–
+
25mV
IDEAL_DIODE
TA
CHG
2
105°C
DIE TEMP
2µA
–
+
CC/CV REGULATOR
CHARGER
IN
+
–
ENABLE
NTC
–
+
100k
0.1V
+
–
CLK
HOLD
2C0LD
NTCERR
CHRG
RESET
COUNTER
NTC
STOP
11
2HOT
2µA
NTC_ENABLE
GND
SUSP
C/10
EOC
4085 BD
4085fc
10
LTC4085
動作
LTC4085はバッテリ駆動のUSBアプリケーション向けの
完全なPowerPathコントローラです。LTC4085はUSBソー
ス、ACアダプタ、またはバッテリから電力を受け取るよ
うに設計されています。そして、
（バッテリ以外に外部電
源が与えられていると仮定して）OUTピンに接続された
アプリケーションと、BATピンに接続されたバッテリに
電力を供給することができます。制限された電流源を備
えた電源（たとえば、USBのV BUS電源）は、プログラム可
能な電流制限を備えたINピンに接続します。充電電流と
負荷電流の合計がプログラムされた入力電流リミットを
超えないようするため、バッテリ充電電流が調節されま
す。
出力/負荷電流が入力電流制限を超えるか、または入力電
源が取り去られると、理想ダイオード機能によりバッテ
リから電力が供給されます。負荷をバッテリに直接接続
する代わりに、理想ダイオードを介して負荷に電力を供
給するので、外部電源が取り去られるまではバッテリは
満充電状態に保たれます。外部電源が取り去られると、理
想ダイオードが順方向にバイアスされるまで出力が低下
します。理想ダイオードが順方向にバイアスされると、出
力電力がバッテリから負荷に供給されます。
さらに、スイッチング・レギュレータの負荷に（バッテリ
から直接ではなく）OUTピンから給電すると、バッテリの
充電時間が短くなります。これは、スイッチング・レギュ
レータは一般に一定の入力電力を必要とするからです。
この電力が（もっと低いBATピンの電圧ではなく）OUTピ
ンの電圧から引き出されると、スイッチング・レギュレー
タによって消費される電流が減り、バッテリの充電に使
える電流が増えます。
LTC4085はACアダプタから電力を受け取ることもでき
ます。図1に示されているように、ACアダプタの電力はパ
ワー・ショットキーまたはFETなどの外付けデバイスを
介してLTC4085の出力（負荷側）に接続することができま
す。LTC4085は出力を利用する独自の機能を備えていま
す。この出力は負荷に給電しながらバッテリを充電する
ための代わりの経路としてACアダプタから給電されま
す。LTC4085のACアダプタ・コンパレータは、ACアダプタ
の接続を検出し、USBへの接続を遮断してUSBバスへの
逆流を防ぐように構成することができます。
4085fc
11
LTC4085
動作
WALL
ADAPTER
10
4.25V
(RISING)
3.15V
(FALLING)
–
ACPR
+
WALL
7
+
–
USB VBUS
1
IN
+
–
75mV (RISING)
25mV (FALLING)
ENABLE
CURRENT LIMIT
CONTROL
OUT
2
LOAD
CHRG
CONTROL
IDEAL
DIODE
BAT
14
4085 F01
+
Li-Ion
図1. 簡略ブロック図（電力経路）
4085fc
12
LTC4085
動作
表1．動作モード - 電力経路の状態
電流制限された入力電力（INからOUT）
ACアダプタ接続
一時停止
VIN > 3.8V
VIN > (VOUT＋100mV)
VIN > (VBAT＋100mV)
電流制限がイネーブル
Y
X
X
X
X
N
X
Y
X
X
X
N
X
X
N
X
X
N
X
X
X
N
X
N
X
X
X
X
N
N
N
N
Y
Y
Y
Y
バッテリ・チャージャ（OUTからBAT）
VOUT > (VBAT＋100mV)
チャージャがイネーブル
N
X
N
X
N
N
Y
Y
Y
ACアダプタ接続
一時停止
VOUT > 4.35V
X
X
X
X
X
X
理想ダイオード（BATからOUT）
ACアダプタ接続
一時停止
VIN
VBAT > VOUT
VBAT > 2.8V
ダイオードがイネーブル
X
X
X
X
N
N
X
X
X
N
X
N
X
X
X
Y
Y
Y
動作モード - ピン電流とプログラムされた電流（INから給電）
プログラミング
出力電流
バッテリ電流
入力電流
ICL = ICHG
IOUT < ICL
IOUT = ICL = ICHG
IOUT > ICL
IBAT = ICL – IOUT
IBAT = 0
IBAT = ICL – IOUT
IIN = IQ + ICL
IIN = IQ + ICL
IIN = IQ + ICL
ICL > ICHG
IOUT < (ICL – ICHG)
IOUT > (ICL – ICHG)
IOUT = ICL
IOUT > ICL
IBAT = ICHG
IBAT = ICL – IOUT
IBAT = 0
IBAT = ICL – IOUT
IIN = IQ + ICHG + IOUT
IIN = IQ + ICL
IIN = IQ + ICL
IIN = IQ + ICL
ICL < ICHG
IOUT < ICL
IOUT > ICL
IBAT = ICL – IOUT
IBAT = ICL – IOUT
IIN = IQ + ICL
IIN = IQ + ICL
4085fc
13
LTC4085
動作
USB電流制限と充電電流制御
LTC4085の電流制限回路とチャージャ制御回路はバッテリ充
電電流をIOUTの関数として制御するとともに入力電流を制限
するように設計されています。
プログラムされた電流制限ICLは
次のように定義されます。
 1000

1000V
=
• VCLPROG  =
R
R
 CLPROG

CLPROG
ICL
プログラムされたバッテリ充電電流ICHGは次のように定義さ
れます。
 50, 000
 50, 000 V
• VPROG =
ICHG = 
 RPROG

RPROG
入力電流IINはBATピンの出力電流とOUTピンの出力電流の
和に等しくなります。
LTC4085の電流制限回路はUSBアプリケーション向けに電
流を500mAに制限するように構成することができ、
また構成す
べきです
（HPWRピンを使って選択可能で、CLPROGピンを
使ってプログラムされます）。
LTC4085は、バッテリ充電電流と負荷電流の和がプログラム
された入力電流リミット
（HPWRが L のときはプログラムされ
た入力電流リミットの1/5、図2を参照）
を超えないように、
バッ
テリ充電電流を減らします。
負荷電流がプログラムされた入力
電流リミット
（HPWRが L のときはこのリミットの1/5）
を超え
ると、
バッテリ充電電流はゼロになります。
負荷電流が電流制
限より大きいと出力電圧がバッテリ電圧のすぐ下まで低下し、
理想ダイオード回路が取って代わり、負荷電流の超過分は
バッテリから供給されます。
IIN = IOUT＋IBAT
120
IIN
500
100
80
ILOAD
CURRENT (mA)
CURRENT (mA)
400
300
200
IBAT
CHARGING
100
500
ILOAD
40
IBAT
CHARGING
0
0
100
200
300
400
ILOAD (mA)
500
600
IBAT
(IDEAL DIODE)
–20
IIN
400
60
20
0
–100
600
IIN
CURRENT (mA)
600
ILOAD
300
IBAT = ICHG
200
IBAT
CHARGING
100
IBAT = ICL – IOUT
0
0
20
40
60
80
ILOAD (mA)
100
120
IBAT
(IDEAL DIODE)
4085 F02a
4085 F02b
(2a) 高電力モード/フル充電
（RPROG = 100kおよびRCLPROG = 2k）
(2b) 低電力モード/フル充電
（RPROG = 100kおよびRCLPROG = 2k）
–100
0
100
200
300
400
ILOAD (mA)
500
600
IBAT
(IDEAL DIODE)
4085 F02c
(2c) 高電力モード、
ICL = 500mAおよびICHG = 250mA
(RPROG = 100kおよびRCLPROG = 2k)
図2．
負荷電流の関数としての入力電流とバッテリ電流
4085fc
14
LTC4085
動作
 1000

1000V
ICL = 
• VCLPROG  =
 RCLPROG
 RCLPROG
ここで、V CLPROG はCLPROGピンの電圧で、R CLPROG は
CLPROGピンからグランドまでの全抵抗です。
たとえば、標準500mAの電流制限が必要な場合、次のように
計算します。
RCLPROG =
1V
• 1000 = 2k
500mA
USBアプリケーションでは、R CLPROGの最小値は2.1kにし
ます。
これにより、LTC4085の許容誤差と消費電流によりア
プリケーション電流が500mAを超すのが防がれます。2.1k
のCLPROG抵抗の場合、標準電流制限は高電力モード
（HPWR = 1）では476mA、低電力モード
（HPWR = 0）では
95mAになります。
VCLPROGは入力電流を次式に従ってトラッキングします。
IIN =
VCLPROG
• 1000
RCLPROG
温度と経時変化に対する最高の安定性を得るには、1%金属
皮膜抵抗を推奨します。
BATからOUTへの理想ダイオード
LTC4085には、
オプションの外部理想ダイオードのコントロー
ラとともに、
内部理想ダイオードが備わっています。
バッテリが
利用可能な唯一の電源の場合、
または負荷電流がプログラム
された入力電流リミットを超える場合、バッテリはBATピンと
OUTピンの間の理想ダイオード回路を介して負荷に電力を自
動的に供給します。
LTC4085は、
（OUTピンの推奨4.7μFコンデ
ンサとともに）理想ダイオード回路により、大きなバルク・コン
デンサを必要とすることなしに、大きな過渡負荷とACアダプタ
またはUSBのVBUSの接続/切断のシナリオを扱うことができま
す。理想ダイオードは数マイクロ秒で応答し、OUTピンの電圧
がBATピンの電圧より下に大きく下がるのを防ぎます。理想ダ
イオードとショットキー・ダイオードのI-V曲線の比較を図3に
示します。
入力電流がプログラムされた入力電流リミットを超えて増加
すると、追加電流がバッテリから内部理想ダイオードを介して
引き出されます。
さらに、IN（USBのV BUS）
またはOUT（外部
ACアダプタ）への電源が取り去られると、
アプリケーションの
電力は理想ダイオードを介してすべてバッテリから供給されま
す。OUTの4.7μFのコンデンサは、入力電源からバッテリ電源
への移行により大きな出力電圧の垂下が生じるのを防ぐのに
十分です。理想ダイオードは、OUTの電圧がBATの電圧より
約20mV（VFWD）低いときは常に大きなPチャネルMOSFETト
ランジスタをイネーブルする高精度アンプで構成されていま
す。
内部の理想ダイオードの抵抗は約200mΩです。
アプリケー
ションにとってこれで十分であれば、外部部品は不要です。
た
だし、
もっとコンダクタンスが必要であれば、外部PFETをBAT
とOUTの間に追加することができます。LTC4085のGATEピン
はPFETのゲートをドライブして、理想ダイオードを自動的に制
御します。外部PFETのソースはOUTに接続し、
ドレインはBAT
に接続します。過電流状態で外部PFETを保護するのに役立
つように、
そのPFETをLTC4085に熱的に近接させて配置しま
す。
IMAX
SLOPE: 1/RDIO(ON)
CURRENT (A)
電流制限のプログラミング
入力電流制限の式は次のとおりです。
SCHOTTKY
DIODE
VFWD
FORWARD VOLTAGE (V)
(BAT-OUT)
4085 F03
図3．LTC4085のショットキー・ダイオードと順方向電圧降下
4085fc
15
LTC4085
動作
バッテリ・チャージャ
LTC4085のバッテリ・チャージャ回路は1セル・リチウムイオン・
バッテリを充電するように設計されています。
このチャージャ
は内部にPチャネル・パワーMOSFETを備えており、定電流/定
電圧充電アルゴリズムを使い、
電流と充電終了のタイマをプロ
グラムすることができます。充電電流は1.5Aまでプログラムす
ることができます。最終フロート電圧の精度は標準で 0.8%で
す。INピンに電力を供給するときは、
ブロッキング・ダイオード
もセンス抵抗も不要です。CHRGオープン・ドレイン状態出力
は、LTC4085の充電状態に関する情報を常時与えます。NTC
入力により、
バッテリの温度による充電条件を選択することが
できます。
内部サーマル・リミットにより、
ダイ温度が約105℃の予め設定
された値を超そうとするとプログラムされた充電電流が減少
します。LTC4085はこの機能によって過度の温度上昇から保
護されるので、LTC4085を損傷する危険なしに、
ユーザーは与
えられた回路基板の電力処理能力の限界を押し上げること
ができます。LTC4085のサーマル・リミットの別の利点として、
ワーストケースの条件ではチャージャが自動的に電流を減ら
す保証があるので、特定のアプリケーションに対して充電電
流を
（ワーストケースではなく）標準的周囲温度に従って設定
することができます。
充電サイクルは、OUTピンの電圧が出力のUVLOレベルを超
えて上昇し、バッテリ電圧が再充電スレッショルドより低いと
開始されます。OUTの電圧が出力のUVLOレベルより高く、
BATの電圧より100mV上になるまで、実際には充電電流は
流れません。充電サイクルの開始時にバッテリの電圧が2.8V
より低いとチャージャはトリクル充電モードになり、充電する
のに安全なレベルまでセル電圧を引き上げます。BATピンの
電圧が2.8Vを超えると、
チャージャは高速充電の定電流モー
ドになります。定電流モードでは、充電電流はR PROGによっ
て設定されます。バッテリが最終フロート電圧に近づくと、
LTC4085は定電圧モードに切り替わり、充電電流が減少し始
めます。定電圧モードで充電電流がプログラムされた充電電
流の10%より下に下がると、CHRGピンは高インピーダンス状
態になります。
TIMERピンの外部コンデンサにより、最小全充電時間が設
定されます。
この時間が経過すると充電サイクルが終了し、
CHRGピンは
（既にそうなっていなければ）高インピーダンス
になります。定電流モードで充電中に、
サーマル・レギュレー
ションによって、
またはプログラムされた入力電流リミットを維
持するために、充電電流が減少すると、充電時間が自動的に
増加します。
つまり、充電時間はバッテリに供給される充電電
流に反比例して延長されます。精確な最終フロート電位を必
要とするリチウムイオン・バッテリや類似のバッテリの場合、
内
部バンドギャップ・リファレンス、電圧アンプおよび抵抗分割
器により、 0.8%精度のレギュレーションが得られます。
トリクル充電と欠陥バッテリの検知
充電サイクルの開始時にバッテリの電圧が
（2.8Vより）
低いと、
チャージャはトリクル充電状態になり、充電電流がフルスケー
ル電流の10%に減少します。低バッテリ電圧が全充電時間の
1/4の時間続くとバッテリには欠陥があるとみなされ、充電サイ
クルは終了し、CHRGピンは高インピーダンスになります。
バッ
テリ電圧が何らかの理由で約2.8Vを超えると、充電サイクル
が再開されます。充電サイクルを再開するには
（つまり、不良
バッテリを放電したバッテリと交換するとき）、単に入力電圧を
取り去ってから再度印加するか、
またはTIMERピンを0Vにサ
イクルさせます。
4085fc
16
LTC4085
動作
充電電流のプログラミング
バッテリ充電電流の式は次のとおりです。
ICHG = (IPROG ) • 50, 000 =
VPROG
• 50, 000
RPROG
ここで、VPROGはPROGピンの電圧で、RPROGはPROGピンか
らグランドまでの全抵抗です。LTC4085がINピンから電力供
給されるとき、
プログラムされた入力電流リミットが充電電流
より優先することを忘れないでください。
このようなシナリオで
は、充電電流はプログラムされた入力電流リミットを超えるこ
とはできません。
たとえば、標準500mAの充電電流が必要な場合、次のように
計算します。
 1V 
RPROG = 
 • 50, 000 = 100k
 500mA 
温度と経時変化に対する最高の安定性を得るには、1%金属
皮膜抵抗を推奨します。
トリクル充電条件では、
この電流はフ
ルスケール値の10%に減少します。
充電タイマ
充電サイクルを終了するのにプログラム可能な充電タイマが
使われています。
タイマ時間はTIMERピンに接続した外部コ
ンデンサでプログラムします。標準充電時間は次のとおりで
す。
tTIMER (Hours) =
CTIMER • RPROG • 3Hours
0.1µF • 100k
低電圧ロックアウト・スレッショルド・レベルより大きな入力電
圧が印加されるか、
またはシャットダウン状態から抜け出した
ときバッテリ電圧が再充電スレッショルドより低いとタイマが
始動します。パワーアップ時、
またはシャットダウン状態から
抜け出すときバッテリ電圧が再充電スレッショルドより低いと
充電時間はフルサイクルになります。
バッテリ電圧が再充電ス
レッショルドより高いと、
タイマは始動せず、充電は行われませ
ん。
パワーアップ後、
バッテリ電圧が再充電スレッショルドより
下に下がるか、
または充電サイクル後、
バッテリ電圧が依然再
充電スレッショルドより低いと、充電時間がフルサイクルの半
分に設定されます。
LTC4085には充電時間を自動的に延長する機能が備わって
います。定電流モードの充電電流が、負荷電流またはサーマ
ル・レギュレーションによって減少すると、充電時間が延長さ
れます。充電時間のこの変化は充電電流の変化に反比例しま
す。LTC4085が定電圧モードに近づくと、充電電流が減少し
始めます。充電電流のこの変化はデバイスの通常の充電動作
によるもので、
タイマの時間には影響を与えません。
タイムアウトになり、
バッテリ電圧が再充電スレッショルドを超
えると、充電電流が停止し、CHRG出力が（既にそうなってい
なければ）高インピーダンスになります。
TIMERピンをグランドに接続すると、バッテリ・チャージャは
ディスエーブルされます。
CHRG状態出力ピン
充電サイクルが開始されると、CHRGピンはLEDをドラ
イブできる内部NチャネルMOSFETによってグランドに
引き下げられます。定電圧モードで充電電流がプログラ
ムされた最大充電電流の10%より下に下がると、CHRG
ピンは高インピーダンス状態になります（ただし、充電時
間が経過するまでは充電電流が流れ続けます）。プログラ
ム可能な充電時間が終了する前にこの状態に達しない場
合、タイムアウトになるとこのピンは高インピーダンス
状態になります。CHRG電流検出スレッショルドは次式
によって計算することができます。
IDETECT =
0.1V
5000V
• 50, 000 =
RPROG
RPROG
4085fc
17
LTC4085
動作
たとえば、100kのPROG抵抗を使って最大充電電流を500mA
にプログラムすると、CHRGピンは50mAのバッテリ充電電流
で状態が変化します。
注記：充電電流をモニタする充電終了
（EOC）
コンパレータは
その判断をラッチします。
したがって、定電圧モードで充電電
流がプログラムされた最大充電電流の10%より下に最初に下
がると、CHRGピンは高インピーダンス状態にトグルします。充
電電流が何らかの理由でスレッショルドより上に再度上昇し
ても、CHRGピンは強いプルダウン状態には戻りません。EOC
ラッチは、再充電サイクルによって
（つまり、V BATが再充電ス
レッショルドより下に下がると）、
またはデバイスへの入力電源
をトグルすることによって、
リセットすることができます。
電流制限低電圧ロックアウト
内部低電圧ロックアウト回路は入力電圧をモニタして、VINが
低電圧ロックアウト・スレッショルドを超えるまで、入力電流
制限回路をディスエーブルします。電流制限UVLO回路には
125mVのヒステリシスが組み込まれています。
さらに、パワー
MOSFETの逆電流に対して保護するため、VOUTがVINを超え
ると電流制限UVLO回路が電流制限をディスエーブルします
（つまり、入力電力経路を高インピーダンス状態に強制しま
す）。電流制限UVLOコンパレータがトリップすると、電流制限
回路はVOUTがVIN電圧よりも50mV低くなるまでシャットダウ
ン状態から抜け出しません。
チャージャの低電圧ロックアウト
内部低電圧ロックアウト回路はVOUT電圧をモニタして、VOUT
が低電圧ロックアウト・スレッショルドを超えるまで、
バッテリ・
チャージャ回路をディスエーブルします。
バッテリ・チャージャ
のUVLO回路には125mVのヒステリシスが組み込まれていま
す。
さらに、パワーMOSFETの逆電流に対して保護するため、
VBATがVOUTを超えるとチャージャのUVLO回路によりチャー
ジャのシャットダウン状態が保たれます。
チャージャのUVLO
コンパレータがトリップすると、VOUTがVBATより50mV高くな
るまでチャージャの回路はシャットダウン状態から抜け出しま
せん。
一時停止
LTC4085を一時停止モードにするには、SUSPピンを1Vより上
に強制します。一時停止モードでは、BATからOUTへの理想
ダイオード機能は動作状態を保ちます。OUTピンに外部から
電力が与えられると
（つまり、ACアダプタが接続されると）、充
電は影響を受けません。INピンから引き出される電流は50μA
に減少します。一時停止モードは同じ名前のUSBの電力規格
モードに適合するためです。
NTCサーミスタ
バッテリの温度は負温度係数（NTC）
サーミスタをバッテリ・
パックの近くに配置して測定します。NTC回路を図4に示しま
をNTC
す。
この機能を利用するには、NTCサーミスタ
（R NTC）
ピンとグランドの間に接続し、抵抗（R NOM ）
をNTCピンから
VNTCに接続します。RNOMは、選択したNTCサーミスタの25℃
での値（この値はVishayのNTHS0603N02N1002Jサーミスタ
の場合10kです）
に等しい値の1%抵抗にします。NTCサーミス
タの抵抗値（R HOT）
がRNOMの値の0.41倍（つまり、50℃での
値である約4.1k）
に下がると、LTC4085はホールド・モードにな
ります。
ホールド・モードでは、
タイマの進行が止まり、
サーミス
タが有効温度に戻ったことを示すまでは充電サイクルが停止
します。温度が下がるにつれ、NTCサーミスタの抵抗が増加し
ます。LTC4085はNTCサーミスタの値がR NOMの値の2.82倍
に増加するとホールド・モードになるように設計されています。
この抵抗はRCOLDです。VishayのNTHS0603N02N1002Jサー
ミスタの場合、
この値は28.2kで、
これは約0℃に相当します。
高温コンパレータと低温コンパレータはそれぞれ約3℃のヒス
テリシスをもっており、
トリップ点の近くでの発振を防ぎます。
NTCピンを接地するとNTC機能をディスエーブルすることがで
きます。
4085fc
18
LTC4085
アプリケーション情報
VNTC
VNTC
LTC4085
9
RNOM
10k
NTC
LTC4085
9
0.74 • VNTC
RNOM
121k
NTC
–
TOO_COLD
8
+
RNTC
10k
–
0.29 • VNTC
–
TOO_COLD
8
+
R1
13.3k
–
TOO_HOT
+
0.74 • VNTC
RNTC
100k
TOO_HOT
0.29 • VNTC
+
+
+
NTC_ENABLE
0.1V
NTC_ENABLE
–
–
0.1V
4085 F04a
(4a)
4085 F04b
図4．NTC回路
サーミスタ
LTC4085のNTCトリップ点は、抵抗-温度特性がVishay Dale
の
「R-T曲線2」
に従うサーミスタに適合するように設計されて
います。VishayのNTHS0603N02N1002Jはこのようなサーミス
タの例です。
ただし、Vishay Daleには多種のサイズで
「R-T曲
線2」特性に従う多くのサーミスタ製品が用意されています。
さ
らに、R HOTに対するRCOLDの比が約7.0のどのサーミスタも問
題なく動作します
（Vishay DaleのR-T曲線2は2.815/0.4086 =
6.89のRHOTに対するRCOLDの比を示します）。
電力に敏感な設計では室温での値が10kを超すサーミスタの
使用を望むかもしれません。Vishay Daleには
「R-T曲線2」
に
従う10k∼100kのいくつかのサーミスタの値が用意されてい
ます。
これらの値を
「NTCサーミスタ」
のセクションに示されて
いるように使うと、約3℃と47℃のトリップ点（44℃のデルタ）
に
なります。
この温度のデルタは、RNTCを基準にしたRNOMの値
を変えることにより、
どちらの方向にでも移動することができま
す。RNOMを増加させると、両方のトリップ点が低い温度に移
動します。
同様に、RNTCを基準にしてRNOMが減少するとトリッ
プ点が高い温度に移動します。
たとえば、低い温度へシフトさ
せるためのRNOMを計算するには、次式を使います。
(4b)
RNOM =
RCOLD
• RNTC at 25°C
2.815
ここで、RCOLDは所期の低温トリップ点でのRNTCの抵抗
比です。トリップ点を高い温度にシフトさせたい場合、次
式を使います。
RNOM =
RHOT
• RNTC at 25°C
0.4086
ここで、RHOTは所期の高温トリップ点でのRNTCの抵抗比
です。
Vishay Daleの100k R-T曲線1のサーミスタを使った一例
を示します。前の箇所からトリップ点間の差は44℃なの
で、低温トリップ点を0℃にしたければ、高温トリップ点
は44℃になります。必要なRNOMは次のように計算されま
す。
RCOLD
• RNTC at 25 °C
2 . 815
3 . 266
=
• 100k = 1 16k
2 . 815
RNOM =
4085fc
19
LTC4085
アプリケーション情報
RNOMの最も近い1%値は115kです。
これはNTCサーミスタを
バイアスするのに使われる値で、
それぞれ約0℃と44℃の低温
トリップ点と高温トリップ点が得られます。低温と高温のトリッ
プ点間のデルタを広げるには、抵抗（R1）
をRNTCに直列に追
加することができます。
（図4bを参照）。
これらの抵抗の値は以
下のように計算されます。
RNOM =
RCOLD – RHOT
2 . 815 – 0 . 4086
0 . 4086


• (RCOLD – RHOT ) – RHOT
R1 = 
 2 . 815 – 0.. 4086 
ここで、RNOMはバイアス抵抗の値で、RHOTとRCOLDは所期の
温度トリップ点のRNTCです。50℃の所期の高温トリップ点の
前の例を続けると以下のようになります。
100k • ( 3.266 – 0.36002)
RCOLD – RHOT
=
2.815 – 0.4086
2.815 – 0.4086
=120.8k,121kが最も近い1%抵抗
RNOM =


0.4086

• ( 3.266 – 0.3602) – 0.3602 
R1 = 100k • 


 2.815 – 0.4086 
=13.3k,13.3kが最も近い1%抵抗
最終的な解は図4bに示されており、RNOM = 121k、
R1 = 13.3kおよびRNTC=100k（25℃）
です。
WALLピンを使ったACアダプタの検出
WALL入力ピンはACアダプタの存在を識別します
（このピン
はACアダプタの出力電圧に直接接続します）。
この情報は、
入力に何が接続されていようともそれへの逆流を防ぐため、
入力ピン
（IN）
をOUTピンから切断するのに使われます。
また
WALLピンの電圧が入力スレッショルドを超えるとACPRピン
を L に強制します。ACアダプタの存在が認識されるには、以
下の条件の両方が満たされる必要があります。
1. WALLピンの電圧がVWAR（約4.25V）
を超えている
を超えて
2. WALLピンの電圧がVWDR（VBATより約75mV上）
いる
以下の条件のどちらかが満たされると、入力の電力経路（INと
OUTの間）
は再度イネーブルされ、ACPRピンは高インピーダ
ンス状態になります。
より下に
1. WALLピンの電圧がVWDF（VBATより約25mV上）
下がる
より下に下がる
2. WALLピンの電圧がVWAF（約3.12V）
これらのスレッショルドの各々は、時間領域で適切にフィルタ
をかけて、WALLピンのトランジェント・グリッチが誤ってイベ
ントをトリガするのを防ぎます。
消費電力
LTC4085がサーマル・プロテクション・フィードバックによって
充電電流を減少させる条件は、
このデバイスで消費される電
力を検討して概算することができます。高充電電流でACアダ
プタがVOUTに接続される場合、LTC4085の消費電力は次の
ように概算されます。
PD = (VOUT−VBAT) • IBAT
ここで、PDは電力損失、VOUTは電源電圧、VBATはバッテリ電
圧、IBATはバッテリ充電電流です。LTC4085は自動的に充電
電流を減らしてダイ温度を約105℃に保つので、
ワーストケー
スの電力消費のシナリオを検討する必要はありません。
ただ
し、
サーマル・フィードバックがデバイスを保護し始めるおよそ
の周囲温度は次のように与えられます。
TA = 105°C−PD • θJA
TA = 105°C−(VOUT – VBAT) • IBAT • θJA
4085fc
20
LTC4085
アプリケーション情報
例：5VのACアダプタで動作し、VOUTで3Vのリチウムイオン・
バッテリに0.8Aを供給するLTC4085について検討します。
そこ
を超えるとLTC4085が0.8Aの充電電流を減らし始める周囲温
度はおよそ次のとおりです。
TA = 105°C−(5V–3V) • 0.8A • 37°C/W
TA = 105°C−1.6W • 37°C/W = 105°C−59°C = 46°C
LTC4085は46℃を超えても使えますが、充電電流は0.8A以下
に減少します。特定の周囲温度での充電電流は次のように概
算できます。
IBAT =
105°C – TA
( VOUT – VBAT ) • θJA
周囲温度が55℃で上例について考えてみましょう。充電
電流はおよそ次のように減少します。
IBAT =
105°C – 55°C
50°C
=
= 0.675A
5
–
3
•
37
°
/
74
°C/A
V
V
C
W
(
)
基板レイアウトの検討事項
すべての条件で最大充電電流の供給を可能にするには、
LTC4085のパッケージの背面の露出パッドを基板に半田
付けする必要があります。2500mm2の1オンス両面銅基板
に正しく半田付けすると、LTC4085の熱抵抗は約37℃/W
になります。パッケージの裏面の露出パッドと銅基板間
の熱接触が良くないと、37℃/Wよりはるか大きな熱抵抗
になります。一例として、正しく半田付けされたLTC4085
は、室温で5V電源から1Aを超す電流をバッテリに供給す
ることができます。裏面の熱接続がなされていないと、こ
の値が500mAより小さくなることがあります。
VINとACアダプタのバイパス・コンデンサ
入力のバイパスには多種のコンデンサを使用できます。
ただし、多層セラミック・コンデンサを使うときは注意が
必要です。セラミック・コンデンサの種類によっては自
己共振特性や高いQ特性により、
（チャージャの入力をス
イッチの入っている電源に接続する場合など）始動条件
によっては高電圧の過渡現象が生じることがあります。
詳細については、
「アプリケーションノート88」を参照し
てください。
安定性
定電圧モードの帰還ループはバッテリが接続されている
ときは補償なしでも安定しています。ただし、バッテリ
が外されているときのリップル電圧を低く抑えるため、
BATピンとGNDの間に4.7μFのコンデンサと1Ω抵抗を直
列に接続することを推奨します。
4085fc
21
LTC4085
標準的応用例
ACアダプタ入力付きUSB電源管理アプリケーション
5V WALL
ADAPTER
INPUT
4.7µF
1k
510Ω
TO LDOs
REGs, ETC
4.7µF
510Ω
1Ω*
5V (NOM)
FROM USB
CABLE VBUS
OUT
IN
4.7µF
CHRG
GATE
ACPR
1Ω*
WALL
BAT
VNTC
LTC4085
NTC
+
Li-Ion
CELL
RNTC
10k
SUSPEND USB POWER
SUSP
500mA/100mA SELECT
HPWR
PROG
* 直列1Ω抵抗は誘導性の
入力電源にだけ必要
RNTCBIAS
10k
CLPROG
RPROG
71.5k
TIMER
GND
RCLPROG
2.1k
0.15µF
4085 TA02
4085fc
22
LTC4085
パッケージ
DEパッケージ
14ピン・プラスチックDFN (4mm 3mm)
(Reference LTC DWG # 05-08-1708 Rev B)
0.70 ±0.05
3.30 ±0.05
3.60 ±0.05
2.20 ±0.05
1.70 ± 0.05
パッケージの
外形
0.25 ± 0.05
0.50 BSC
3.00 REF
推奨する半田パッドのピッチと寸法
半田付けされない領域には半田マスクを使用する
4.00 ±0.10
(2 SIDES)
R = 0.05
TYP
3.00 ±0.10
(2 SIDES)
R = 0.115
TYP
8
3.30 ±0.10
1.70 ± 0.10
ピン1の
トップ・マーキング
（NOTE 6を参照）
ピン1のノッチ
R = 0.20または
0.35 45 の面取り
(DE14) DFN 0806 REV B
7
0.200 REF
0.40 ± 0.10
14
1
0.25 ± 0.05
0.50 BSC
0.75 ±0.05
3.00 REF
0.00 – 0.05
露出パッドの底面
NOTE：
1. 図はJEDECパッケージ・アウトラインMO-229のバージョンのバリエーション
（WGED-3）
として提案。
2. 図は実寸とは異なる
3. すべての寸法はミリメートル
4. 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0.15mmを超えないこと
5. 露出パッドは半田メッキとする
6. 網掛けの部分はパッケージの上面と底面のピン1の位置の参考に過ぎない
4085fc
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。
23
LTC4085
関連製品
製品番号
説明
注釈
LTC1733
モノリシック・リチウムイオン・
リニア・バッテリ・チャージャ
プログラム可能なタイマ付きスタンドアロン・チャージャ、
充電電流：最大1.5A
LTC1734
ThinSOT™のリチウムイオン・リニア・
バッテリ・チャージャ
シンプルなThinSOTチャージャ、ブロッキング・ダイオードも
センス抵抗も不要
LTC1734L
ThinSOTのリチウムイオン・リニア・
バッテリ・チャージャ
LTC1734の低電流バージョン；50mA ≤ ICHRG ≤ 180mA
LTC4002
スイッチ・モードのリチウムイオン・
バッテリ・チャージャ
スタンドアロン、4.7V ≤ VIN ≤ 24V、500kHz周波数、3時間の充電終了
LTC4052
モノリシック・リチウムイオン・バッテリ・
パルス・チャージャ
ブロッキング・ダイオードも外部パワーFETも不要、
充電電流：≤ 1.5A
LTC4053
USB互換のモノリシック・リチウムイオン・
バッテリ・チャージャ
プログラム可能なタイマ付きスタンドアロン・チャージャ、
充電電流：最大1.25A
LTC4054
ThinSOTパッケージの、内蔵パス・
トランジスタ付きスタンドアロン・リニア・
リチウムイオン・バッテリ・チャージャ
サーマル・レギュレーションによる過熱保護、C/10終了機能、
C/10インジケータ、充電電流：最大800mA
LTC4057
リチウムイオン・リニア・
バッテリ・チャージャ
充電電流：最大800mA、サーマル・レギュレーション、
ThinSOTパッケージ
LTC4058
スタンドアロンの950mAリチウムイオン・
チャージャ、DFNパッケージ
C/10充電終了機能、バッテリのケルビン検出、充電精度： 7%
LTC4059
900mAリニア・リチウムイオン・
バッテリ・チャージャ
2mm 2mm DFNパッケージ、サーマル・レギュレーション、
充電電流モニタ出力
バッテリ・チャージャ
LTC4065/LTC4065A スタンドアロンのリチウムイオン・バッテリ・
チャージャ、
2mm 2mm DFNパッケージ
4.2V、 0.6%のフロート電圧、充電電流：最大750mA、
2mm 2mm DFN、A バージョンはACPR機能付き
LTC4411/LTC4412
DCソース間の自動切り替え、負荷分担、OR結合ダイオードの代替
ThinSOTの低損失PowerPathコントローラ
パワー・マネジメント
LTC3405/LTC3405A 300mA (IOUT)、1.5MHz同期整流式
降圧DC/DCコンバータ
95%の効率、VIN = 2.7V∼6V、VOUT = 0.8V、IQ = 20μA、
ISD < 1μA、ThinSOTパッケージ
LTC3406/LTC3406A 600mA (IOUT)、1.5MHz同期整流式
降圧DC/DCコンバータ
95%の効率、VIN = 2.5V∼5.5V、VOUT = 0.6V、IQ = 20μA、
ISD < 1μA、ThinSOTパッケージ
LTC3411
1.25A (IOUT)、4MHz同期整流式
降圧DC/DCコンバータ
95%の効率、VIN = 2.5V∼5.5V、VOUT = 0.8V、IQ = 60μA、
ISD < 1μA、MS10パッケージ
LTC3440
600mA (IOUT)、2MHz同期整流式
昇降圧DC/DCコンバータ
95%の効率、VIN = 2.5V∼5.5V、VOUT = 2.5V、IQ = 25μA、
ISD < 1μA、MSパッケージ
LTC3455
USBパワー・マネージャとリチウムイオン・
バッテリ・チャージャを装備したデュアル
DC/DCコンバータ
電源間のシームレスな移行：USB、ACアダプタおよびバッテリ、
95%の効率のDC/DC変換
LTC4055
USBパワー・コントローラおよび
バッテリ・チャージャ
1セル・リチウムイオン・バッテリをUSBポートから直接充電、
サーマル・レギュレーション、200mΩの理想ダイオード、
4mm 4mm QFN16パッケージ
LTC4066
USBパワー・コントローラおよび
バッテリ・チャージャ
1セル・リチウムイオン・バッテリをUSBポートから直接充電、
サーマル・レギュレーション、50mΩの理想ダイオード、
4mm 4mm QFN24パッケージ
ThinSOTはリニアテクノロジー社の商標です。
4085fc
24
リニアテクノロジー株式会社
〒102-0094 東京都千代田区紀尾井町3-6紀尾井町パークビル8F
TEL 03-5226-7291 FAX 03-5226-0268 www.linear-tech.co.jp
●
●
LT 1008 REV C • PRINTED IN JAPAN
 LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2006