Comments
Description
Transcript
ML9078-003 - ラピスセミコンダクタ
FJDL9078-003-01 発行日:2011 年 12 月 26 日 ML9078-003 省電力ソーラー電源制御用 LSI ■ 概要 ML9078-003 は、ソーラーセル電源と一次電池とを選択制御を行なう電源制御 LSI です。本 LSI は、ダイレクト スイッチ回路、レギュレータ回路から構成され、それぞれは以下の動作を行います。 ● ダイレクトスイッチ回路 - 一次電池側ダイレクトスイッチ回路(BAT_DIRECT) x 一次電池側電圧(VBAT)と ML9078-003 の出力電圧(VDO)を常時比較します。VBAT>VDO の状 態になると一次電池側ダイレクトスイッチは ON になり、一次電池側電圧(VBAT)から出力電圧 (VDO)へ電源供給されます。 - ソーラーセル側ダイレクトスイッチ回路(SC_DIRECT) x ソーラーセル側電圧(VSC)と ML9078-003 の出力電圧(VDO)を常時比較します。VSC>VDO の 状態になるとソーラーセル側ダイレクトスイッチは ON になり、ソーラーセル側電圧(VSC)から 出力電圧(VDO)へ電源供給されます。 ● レギュレータ回路 x ソーラーセル側電圧(Vsc)を VBAT 電圧(typ)に制限します。 ■ 特長 ● 一次電池電源電圧(VBAT)とソーラーセル電源電圧(VSC)の比較を行い、最適な電源を自動的に選択 - 一次電池電圧(VBAT)が、ソーラーセル電圧(VSC)より高いときは、一次電池電圧(VBAT)を ML9078-003 の出力端子(VDO)に出力します。 - ソーラーセル電圧(VSC)が、 一次電池電圧 (VBAT)より高いときは、ソーラーセル電圧(VSC)を ML9078-003 の出力端子(VDO)に出力します。 ● ソーラーセルから一次電池への逆流電流を抑えて、一次電池を保護 - 一次電池電圧が低いときは、一次電池側のダイレクトスイッチがオフになります。ソーラーセルから一 次電池への逆流を防止して、ソーラーセルから一次電池への逆流電流による一次電池破壊を防止します。 ● ソーラーセル出力または一次電池出力を外部回路にダイレクト供給が可能 (SCREG=L 時) ● レギュレータの出力電圧を外部入力により選択可能 (SCREG=H 時) - レギュレータ出力(VLD)は VBAT 電圧(typ)に制限されます(VSC≧2V、ISC≦0.1mA、25℃条件) ● ローパワー動作 - SCREG=L、一次電池側消費電流:Typ 80nA@25℃ - SCREG=H、一次電池側消費電流:Typ 80nA@25℃ - SCREG=L、ソーラーセル側消費電流:Typ 80nA@25℃ - SCREG=H、、ソーラーセル側消費電流:Typ 200nA@25℃ ● ソーラーパネルの使用状況をモニター可能 - 出力端子 DI_MONI=H 時、ソーラーパネルから電流を外部回路に供給 - 出力端子 DI_MONI=L 時、一次電池から電流を外部回路に供給 1/20 FJDL9078-003-01 ML9078-003 ● 出荷形態 - 12 ピンプラスチック WQFN ML9078-003GDZ05B - Chip ML9078-003WA ● 動作保証範囲 - 動作温度:-20℃ to +70℃ - 動作電圧:0.0 ~ 4V(VSC), 1.1 ~ 3.6V(VBAT) 2/20 FJDL9078-003-01 ML9078-003 ■ ブロック図 ● ML9078-003 ブロック図 - 図 1 に ML9078-003 のブロック図を示します。 VBAT VDO bat_direct SW SCREG ※2 VSC DI_MONI regulator VLD sc_direct ※1 SCLV VSS sc_direct出力 ※1 レギュレータによって、VLD電圧はVBAT電圧に制限されます。 ※2 レギュレータはSCREGスルースイッチによって非動作にできます。 図 1 ML9078-003 ブロック図 ■ 端子配置 SCLV SCREG (NC) 9 8 7 ● ML9078-003 WQFN パッケージ品の端子配置図 5 DI_MONI (NC) 12 4 VBAT 3 11 VDO (NC) 2 (NC) VSC 6 1 10 VSS (NC) (NC): No Connection 図 2 ML9078-003 パッケージ品端子配置図 3/20 FJDL9078-003-01 ML9078-003 6 VBAT 7 DI_MONI ● ML9078-003 チップ品の端子配置 5 VDO 5 DI_MONI 8-13 NC(TEST ONLY) 4 VSC 1.1mm 3 VSS 14 SCREG 2 NC 1 SCLV Y X 1.1mm チップサイズ : 1.1mm×1.1mm パッド数 : 7 ピン 最小パッドピッチ : 120μm パッド開口部 : 90μm×90μm チップ厚 : 350μm チップ裏面の電圧は、VSS レベルになっています。 図 3 ML9078-003 チップ外形図 ● ML9078-003 チップ品パッド座標 表 1 ML9078-003 パッド座標表 Chip Center: X=0,Y=0 PAD Pad No. Name 1 2 3 4 5 6 7 SCLV NC VSS VSC VDO VBAT DI_MONI ML9078-003 X (μm) -432 432 432 432 432 156 -27 Y (μm) -407 -384 -228 -21 385 432 432 PAD Pad No. Name 8 9 10 11 12 13 14 NC NC NC NC NC NC SCREG ML9078-003 X (μm) -432 -432 -432 -432 -432 -432 -432 Y (μm) 357 252 147 42 -63 -168 -287 4/20 FJDL9078-003-01 ML9078-003 ■ 端子説明 表 2 端子の説明 端子名 I/O 説明 論理 電源端子 VSS - - マイナス側電源端子です。 VBAT - 一次電池プラス側電源端子です。 - VSC - ソーラー電源のプラス側電源端子です。ソーラー電源のプラス側に接続します。 - レギュレータ設定入力端子 SCLV I SCLV は L 固定にしてください。 SCREG I レギュレータのイネーブル設定用入力ポートです。 - SCREG=H の時、レギュレータ出力(VLD)は VBAT(Typ)に制限されます。 正 SCREG=L の時、レギュレータ出力 VLD は VSC 電圧がスルー出力されます。 一次電池及びソーラー電源の出力端子 VDO O - 一次電池及びソーラー電源の出力端子です。 電源ソースを表示する出力端子 DI_MONI O 電源ソースを表示するための出力端子です。VSC が電源ソースとして選択されているときは、 DI_MONI=H が出力されます。VBAT が電源ソースとして選択されているときは DI_MONI=L が出力されます。 正 ■ 未使用端子処理 表 3 に未使用端子の処理方法を示します。 表 3 未使用端子の処理 端子 出力端子 VDO DI_MONI 入力端子 SCLV(*1) SCREG(*1) *1 推奨端子処理 オープン オープン VSS 固定 VSC または VSS 注意 入力端子は未使用時、VSC または VSS に固定するようご配慮ください。 5/20 FJDL9078-003-01 ML9078-003 ■ 電気的特性 ● 絶対最大定格 (VSS= 0V) 項目 記号 条件 電源電圧 1 VBAT Ta=25℃ -0.3 ~ +4.2 V 電源電圧 2 VSC Ta=25℃ -0.3 ~ +5.6 V 電源電圧 3 VDO Ta=25℃ -0.3 ~ +5.6 V ● 単位 入力電圧 VIN Ta=25℃ -0.3 ~ VSC+0.3 V 出力電圧 VOUT Ta=25℃ -0.3 ~ VDO+0.3 V IOUT VDO、Ta=25℃ 10 mA IOUTP 出力電流 ※ 定格値 VDO、Ta=25℃ 20 mA 許容損失 PD Ta=25℃ 0.88 W 保存温度 TSTG - -40 ~ +125 ℃ ※ IOUTP は、パルス幅=1ms の単パルス 推奨動作条件 (VSS= 0V) 項目 記号 条件 範囲 単位 動作温度 TOP - -20 ~ +70 ℃ Ta=-20℃ ~ 70℃ 0.0 ~ 4.0 Ta=-20℃ ~ 70℃ 1.1 ~ 3.6 Ta=-20℃ ~ 70℃ 0~2 mA 0.07 ~ 0.13 μF 動作電圧 VSC ※ VBAT IDO 出力電流 Cdo レギュレータ安定化容量 Ta=-20℃ ~ 70℃ VSC=0V ~ 4.0V VBAT=1.1V ~ 3.6V SCREG=H V *注意 VSC 電源の起動に関しては、起動速度 TWUP=1000us/V 以下の場合、レギュレータの出力電圧が跳ね上がる恐れがあります。お使いの環境での レギュレータの動作をご確認ください。 VSC 電源が一度 0.5V 以下にまで低下した場合は、待機時間 TWAIT=10msec 後に立ち上げるようご配慮ください。 VSC 電源の起動時と VSC 電源再起動時の注意 VSC VSS VSC VSCx0.9 VSCx0.1 TWUP TWAIT TWUP 6/20 FJDL9078-003-01 ML9078-003 ● 直流特性(Input) (特に指定のない場合は、VBAT=1.1 ~ 3.6V, VSC=0 ~ 4.0V, VSS=0V, Ta=-20 ~ +70℃) 規格値 項目 記号 入力電流 (SCREG) ● 単位 Min. Typ. Max. VSC=1.1 ~ 4.0V 0.7 ×VSC - VSC VSC=1.3 ~ 4.0V 0 - VSC=1.1 ~ 4.0V 0 - IIH VSC=1.1 ~ 4.0V、VIH=VSC - - 100 IIL VSC=1.1 ~ 4.0V、VIL=0V -100 - - VIH 入力電圧 (SCREG) 条件 0.3 ×VSC 0.2 ×VSC VIL 測定 回路 V 1 nA 直流特性(電源制御) (特に指定のない場合は、VBAT=1.1 ~ 3.6V, VSC=0 ~ 4.0V, VSS=0V, Ta=-20 ~ +70℃) 項目 一次電池側 消費電流 ソーラー電源側 消費電流 記号 IDDBAT IDD Min. 規格値 Typ. Max. SCREG=L - 80 150 SCREG=L - - 1500 SCREG=H - 80 200 SCREG=H - - 1500 条件 (*1) (*2) SC VBAT=3.6V VSC=4V Ta=25℃ VBAT=3.6V VSC=4V Ta=25-75℃ VBAT=3.6V VSC=4V Ta=25℃ VBAT=3.6V VSC=4V Ta=25-75℃ VSC=4V VBAT=3.6V Ta=25℃ VSC=4V VBAT=3.6V Ta=25-75℃ VSC=4V VBAT=3.6V Ta=25℃ VSC=4V VBAT=3.6V Ta=25-75℃ SCREG=L - 80 150 SCREG=L - - 1500 SCREG=H - 200 2000 SCREG=H - - 3500 単位 測定 回路 nA 2 *1 : IDDBAT は、一次電池側で消費される電流に対しての消費電流です。 *2 : IDDSC は、ソーラー電源側で消費される電流に対しての消費電流です。 7/20 FJDL9078-003-01 ML9078-003 特に指定のない場合は、VBAT=1.1 ~ 3.6V, VSC=0 ~ 4.0V, VSS=0V, Ta=-20 ~ +70℃) 項目 VDO 出力電流 (VBAT から VDO へ 電源供給時) VDO 出力電流 (VSC から VDO へ 電源供給時) レギュレータ スルーモード VDO 出力 (VSC から VDO へ 電力供給時) レギュレータ 動作モード 記号 IDOBAT IDOSC 規格値 条件 VSC<VBAT - 50mV 1.1V≦VBAT≦2V VDO≦VBAT-0.3 Ta = 25℃ VSC<VBAT - 50mV VBAT>2.0V VDO≦VBAT-0.19 Ta = 25℃ VSC>VBAT - 50mV 1.1V≦VSC≦2V VDO≦VSC-0.3 Ta = 25℃ VSC>VBAT - 50mV VSC>2.0V VDO≦VSC-0.13 Ta = 25℃ IDOREG(L1) 1.15V≦VSC≦4V VBAT+50mV≦VSC≦VBAT+0.4V VDO≦VBAT-0.33 Cdo=0.1uF Ta = 25℃ IDOREG(L2) 1.5V≦VSC≦4V VSC>VBAT+0.4V VDO≦VBAT-0.13 Cdo=0.1uF Ta = 25℃ Min. Typ. Max. 2 - - 2 - - 2 - - SCREG=L 2 - - 0.1 - - SCREG=H 0.1 - 単位 測定 回路 mA 3 mA 3 mA 3 - 8/20 FJDL9078-003-01 ML9078-003 ● 交流特性(電源制御) 実動作時における VDO 出力の電圧値を規定します。 特に指定のない場合は、VBAT=1.1 ~ 3.6V, VSC=0 ~ 4.0V, VSS=0V, Ta=-20 ~ +70℃) 項目 VDO 電圧 (VBAT から VDO へ 電源供給時) VDO 電圧 (VSC から VDO へ 電源供給時) レギュレータ スルーモード VDO 電圧 (VSC から VDO へ 電力供給時) レギュレータ 動作モード 記号 VDOBAT VDOSC VDOREG(L1) VDOREG(L2) 規格値 条件 VSC<VBAT - 50mV 1.1V≦VBAT≦2V IBAT≦2mA Ta = 25℃ VSC<VBAT - 50mV VBAT>2.0V IBAT≦2mA Ta = 25℃ VSC>VBAT - 50mV 1.1V≦VSC≦2V ISC≦2mA Ta = 25℃ VSC>VBAT – 50mV VSC>2.0V ISC≦2mA Ta = 25℃ VSC>VBAT+50mV 1.15V≦VSC≦VBAT+0.4V ISC≦0.1mA Cdo=0.1uF Ta = 25℃ VSC>VBAT+0.4V ISC≦0.1mA Cdo=0.1uF Ta = 25℃ Min. Typ. Max. VBAT 0.4 VBAT 0.15 - VBAT 0.25 VBAT 0.15 - VSC 0.4 VSC 0.15 - SCREG=L VSC 0.25 VSC 0.13 - 0.8 VBAT VBAT +0.15 SCREG=H VBAT -0.2 VBAT 単位 測定 回路 V 4 V 4 V 4 VBAT +0.15 9/20 FJDL9078-003-01 ML9078-003 レギュレータスルーモード時(SCREG=L)の動作波形 VDOBAT VDOREG(L2) VDOREG(L1) VDOBAT VDO 出力 VDOREG VBAT>VSC 条件 VBAT<VSC VSC>VDOREG(L2) VBAT<VSC VSC<VDOREG(L2) VBAT>VSC 波形 VBAT VSC VDO VSC VBAT ΔVBAT-VDO VDO 明るさ Dark Very Bright Bright Dark 10/20 FJDL9078-003-01 ML9078-003 レギュレータ動作モード時(SCREG=H)の動作波形 VDOBAT VDOREG(L2) VDOREG(L1) VDOBAT VDO 出力 VDOREG VBAT>VSC 条件 VBAT<VSC VSC=VDOREG(L2) VBAT<VSC VSC<VDOREG(L2) VBAT>VSC VBAT VSC VDO VSC VBAT ΔVBAT-VDO VDO 明るさ Dark Very Bright Bright Dark 11/20 FJDL9078-003-01 ML9078-003 ● 直流特性(DI_MONI) (特に指定のない場合は、VBAT=1.1 ~ 3.6V, VSC=0 ~ 4V, VSS=0V, Ta=-20 ~ +70℃) 項目 記号 Min. IOH1=-0.5mA VDO=1.8V ~ 4.0V IOH1=-0.1mA VDO=1.3V ~ 4.0V IOH1=-0.03mA VDO= 1.1V ~ 4.0V IOL1=+0.5mA VDO=1.8V ~ 3.6V IOL1=+0.1mA VDO=1.3V ~ 3.6V IOL1=+0.03mA VDO=1.1V ~ 3.6V VOH1 出力電圧 1 (DI_MONI) VOL1 ● 規格値 条件 Typ. Max. - - - - - - - - 0.7 - - 0.7 - - 0.5 VDO -0.7 VDO -0.5 VDO -0.5 単位 測定 回路 V 5 V 6 交流特性(DI_MONI) (特に指定のない場合は、VBAT=1.1 ~ 3.6V, VSC=0 ~ 4V, VSS=0V, Ta=-20 ~ +70℃) 項目 記号 DI_MONI_ 検出電圧 VDM 規格値 条件 Ta=25℃ Min. Typ. Max. VBAT0.1 VBAT VBAT +0.1 単位 測定 回路 V 5 DI_MONI 出力の動作波形 Dark Bright Dark VBAT VDM VSC DI_MONI 12/20 FJDL9078-003-01 ML9078-003 ■ 測定回路 ● 測定回路 1 指定状態 設定回路 A SCLV A SCREG DI_MONI VDO VSC VBAT VSS V A ● 測定回路 2 指定状態 設定回路 SCLV DI_MONI SCREG VDO ● VSC VBAT A A VSS V 測定回路 3 指定状態 設定回路 SCLV DI_MONI SCREG VDO VSC VBAT A A VSS A 13/20 FJDL9078-003-01 ML9078-003 ● 測定回路 4 指定状態 設定回路 SCLV DI_MONI SCREG VDO ● VSC VBAT A A VSS V 測定回路 5 指定状態 設定回路 SCLV DI_MONI SCREG VDO ● VSC VBAT A A VSS V 測定回路 6 指定状態 設定回路 SCLV DI_MONI SCREG VDO VSC VBAT A A VSS V 14/20 FJDL9078-003-01 ML9078-003 ■ 応用回路例 ● 最も単純な使用方法 - SCLV=L、SCREG=L SCLV DI_MONI SCREG MCU VDO VDD (*1) c-Si Solar cell x 3 (1.2 ~ 1.5V) ~ x 8 (3.2 ~ 4.0V) VSC VBAT VSS VSS + (*2) a-Si Solar cell x 2 (1V ~ 1.4) ~ x 6 (3V ~ 4V) ● 一次電池 1.6V~3.2V - DI_MONI を使用した場合(1.5V 電池) - SCLV=L、SCREG=L SCLV DI_MONI SCREG MCU VDO VDD (*1) c-Si Solar cell x 3 (1.2 ~ 1.5V) ~ x 4 (1.6 ~ 2.0V) VSC VBAT VSS VSS + (*2) a-Si Solar cell x 2 (1V ~ 1.4) ~ x 4 (2V ~ 2.8V) 一次電池 1.6V - 15/20 FJDL9078-003-01 ML9078-003 ● DI_MONI を使用した場合(3V 電池) - SCLV=L、SCREG=L SCLV DI_MONI SCREG MCU VDO VDD (*1) c-Si Solar cell x 6 (2.4 ~ 3V) ~ x 8 (3.2 ~ 4.0V) VSC VBAT VSS VSS + 一次電池 3.2V l(*2) a-Si Solar cel x 5 (2.5V ~ 3.5V) ~ x 6 (3V ~ 4V) ● - レギュレータを使用した場合(1.5V 電池) - SCLV=L、SCREG=H - レギュレータを使用する場合、VDO-VSS 間にレギュレータ安定容量 Cdo=0.1uF を挿入して下さい。 Operation under 2.5V SCLV DI_MONI SCREG MCU VDO (*1) c-Si Solar cell x 6 (2.4 ~ 3V) ~ VSC VBAT VDD VSS VSS + (*2) a-Si Solar cell x 2 (1V ~ 1.4) ~ x 4 (2V ~ 2.8V) - 一次電池 1.6V 0.1uF 16/20 FJDL9078-003-01 ML9078-003 ● レギュレータを使用した場合(3V 電池) - SCLV=L、SCREG=H - レギュレータを使用する場合、VDO-VSS 間にレギュレータ安定容量 Cdo=0.1uF を挿入して下さい。 Operation under 4.2V SCLV DI_MONI SCREG MCU VDO VDD (*1) c-Si Solar cell x 8 (3.2 ~ 4.0V) VSC VBAT VSS VSS + (*2) a-Si Solar cell x 5 (2.5V ~ 3.5) ~ x 6 (3V ~ 4V) - 一次電池 3.2V 0.1uF *1 : c-Si Solar cell は結晶 Si 型のソーラーセルです。(単結晶 Si、多結晶 Si) *2 : a-Si Solar cell は非結晶 Si 型のソーラーセルです。(アモルファス Si) 17/20 FJDL9078-003-01 ML9078-003 ■ パッケージ外形図 (単位: mm) P-WQFN12-0303-0.50-63 Package material Lead frame material Lead finish Solder thickness Package weight (g) Rev. No./Last Revised Epoxy resin Cu alloy Ni/Pd/Au Au/Pd Max0.01/Max0.15 0.01980typ. 3 / Oct. 07,2010 表面実装型パッケージ実装上のご注意 表面実装型パッケージは、リフロー実装時の熱や保管時のパッケージの吸湿量等に大変影響を受けやすいパッケージ です。 したがって、リフロー実装の実施を検討される際には、その製品名、パッケージ名、ピン数、パッケージコード及び 希望されている実装条件(リフロー方法、温度、回数)、保管条件などを弊社担当営業まで必ずお問い合わせくださ い。 18/20 FJDL9078-003-01 ML9078-003 ■ 改版履歴 ドキュメント No. FJDL9078-003-01 ページ 発行日 2011.12.26 変更内容 改版前 改版後 - - 初版発行 19/20 FJDL9078-003-01 ML9078-003 ご注意 本資料の一部または全部をラピスセミコンダクタの許可なく、転載・複写することを堅くお断りします。 本資料の記載内容は改良などのため予告なく変更することがあります。 本資料に記載されている内容は製品のご紹介資料です。ご使用にあたりましては、別途仕様書を必ずご請求のうえ、ご確認く ださい。 本資料に記載されております応用回路例やその定数などの情報につきましては、本製品の標準的な動作や使い方を説明す るものです。したがいまして、量産設計をされる場合には、外部諸条件を考慮していただきますようお願いいたします。 本資料に記載されております情報は、正確を期すため慎重に作成したものですが、万が一、当該情報の誤り・誤植に起因す る損害がお客様に生じた場合においても、ラピスセミコンダクタはその責任を負うものではありません。 本資料に記載されております技術情報は、製品の代表的動作および応用回路例などを示したものであり、ラピスセミコンダク タまたは他社の知的財産権その他のあらゆる権利について明示的にも黙示的にも、その実施または利用を許諾するものでは ありません。上記技術情報の使用に起因して紛争が発生した場合、ラピスセミコンダクタはその責任を負うものではありませ ん。 本資料に掲載されております製品は、一般的な電子機器(AV 機器、OA 機器、通信機器、家電製品、アミューズメント機器な ど)への使用を意図しています。 本資料に掲載されております製品は、「耐放射線設計」はなされておりません。 ラピスセミコンダクタは常に品質・信頼性の向上に取り組んでおりますが、種々の要因で故障することもあり得ます。 ラピスセミコンダクタ製品が故障した際、その影響により人身事故、火災損害等が起こらないようご使用機器でのディレーティ ング、冗長設計、延焼防止、フェイルセーフ等の安全確保をお願いします。定格を超えたご使用や使用上の注意書が守られ ていない場合、いかなる責任もラピスセミコンダクタは負うものではありません。 極めて高度な信頼性が要求され、その製品の故障や誤動作が直接人命を脅かしあるいは人体に危害を及ぼすおそれのある 機器・装置・システム(医療機器、輸送機器、航空宇宙機、原子力制御、燃料制御、各種安全装置など)へのご使用を意図し て設計・製造されたものではありません。上記特定用途に使用された場合、いかなる責任もラピスセミコンダクタは負うものでは ありません。上記特定用途への使用を検討される際は、事前にローム営業窓口までご相談願います。 本資料に記載されております製品および技術のうち「外国為替及び外国貿易法」に該当する製品または技術を輸出する場合、 または国外に提供する場合には、同法に基づく許可が必要です。 Copyright 2011 LAPIS Semiconductor Co., Ltd. 〒193-8550 東京都八王子市東浅川町 550-1 http://www.lapis-semi.com/jp/ 20/20