LTC4444-5
1
44445fc TG BOOST VIN 100V GND TS VCC TINPLTC4444-5 BG PWM2(FROM CONTROLLER IC) PWM1 (FROM CONTROLLER IC) VCC 4.5V TO 13.5V BINP VOUT 44445 TA01a BINP 5V/DIV BG 5V/DIV TINP 5V/DIV TG-TS 5V/DIV 20ns/DIV 44445 TA01b
高電圧同期整流式Nチャネル
MOSFET
ドライバ
特長
■ 114Vまでのブートストラップ電源電圧 ■ 広いVCC電圧：4.5V∼13.5V ■ 適応型シュートスルー保護 ■ トップゲートのピーク・プルアップ電流：1.4A ■ ボトムゲートのピーク・プルアップ電流：1.75A ■ トップゲート・ドライバのプルダウン：1.5Ω ■ ボトムゲート・ドライバのプルダウン：0.75Ω ■ 1nF負荷ドライブ時のトップゲート立下り時間：5ns ■ 1nF負荷ドライブ時のトップゲート立上り時間：8ns ■ 1nF負荷ドライブ時のボトムゲート立下り時間：3ns ■ 1nF負荷ドライブ時のボトムゲート立上り時間：6ns ■ ハイサイドとローサイド両方のNチャネルMOSFETをドライブ ■ 低電圧ロックアウト ■ 熱特性が改善された8ピンMSOPパッケージアプリケーション
■ 配電アーキテクチャ ■ 車載電源 ■ 高集積のパワーモジュール ■ テレコム・システム L、LT、LTC、LTM、Linear TechnologyおよびLinearのロゴはリニアテクノロジー社の登録商標 です。No RSENSEはリニアテクノロジー社の商標です。その他すべての商標の所有権は、それぞ れの所有者に帰属します。6677210を含む米国特許によって保護されています。概要
LTC®4444-5は、電源電圧が最大100Vの同期整流式DC/DC コンバータにおいて2個のNチャネルMOSFETをドライブする 高周波数高電圧ゲート・ドライバです。この強力なドライバによ り、高いゲート容量をもつMOSFETのスイッチング損失を低減 します。 LTC4444-5は電源に依存しない2つの入力を備えています。ハ イサイド入力ロジック信号は内部でブートストラップされた電 源にレベルシフトされ、グランドを最大114V上回る電圧でも 動作できます。 LTC4444-5はアクティブ時に外付けMOSFETをディスエーブ ルする低電圧ロックアウト回路を搭載しています。また、適応 型シュートスルー保護機能により、両方のMOSFETが同時に 導通するのを防ぐことができます。 この製品ファミリに属する類似ドライバについては、下表を参 照してください。 PARAMETER LTC4444-5 LTC4446 LTC4444Shoot-Through Protection Yes No Yes
Absolute Max TS 100V 100V 100V
MOSFET Gate Drive 4.5V to 13.5V 7.2V to 13.5V 7.2V to 13.5V
VCC UV+ 4V 6.6V 6.6V
VCC UV– 3.5V 6.15V 6.15V
標準的応用例
LTC4444-5
2
44445fc 1 2 3 4 TINP BINP VCC BG 8 7 6 5 TS TG BOOST NC TOP VIEW 9 GND MS8E PACKAGE 8-LEAD PLASTIC MSOPTJMAX = 125°C, θJA = 40°C/W, θJC = 10°C/W (NOTE 4)
EXPOSED PAD (PIN 9) IS GND, MUST BE SOLDERED TO PCB
SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS
ゲート・ドライバ電源、VCC
VCC Operating Voltage 4.5 13.5 V
IVCC DC Supply Current TINP = BINP = 0V 320 520 µA
UVLO Undervoltage Lockout Threshold VCC Rising VCC Falling Hysteresis l l 3.60 3.20 4.00 3.55 450 4.40 3.90 V V mV ブートストラップ電源（BOOST - TS）
IBOOST DC Supply Current TINP = BINP = 0V 0.1 2 µA
入力信号（TINP、BINP）
VIH(BG) BG Turn-On Input Threshold BINP Ramping High l 2.25 2.75 3.25 V
VIL(BG) BG Turn-Off Input Threshold BINP Ramping Low l 1.85 2.3 2.75 V
VIH(TG) TG Turn-On Input Threshold TINP Ramping High l 2.25 2.75 3.25 V
VIL(TG) TG Turn-Off Input Threshold TINP Ramping Low l 1.85 2.3 2.75 V
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
LTC4444EMS8E-5#PBF LTC4444EMS8E-5#TRPBF LTDPY 8-Lead Plastic MSOP –40°C to 125°C LTC4444IMS8E-5#PBF LTC4444IMS8E-5#TRPBF LTDPY 8-Lead Plastic MSOP –40°C to 125°C LTC4444HMS8E-5#PBF LTC4444HMS8E-5#TRPBF LTDPY 8-Lead Plastic MSOP –40°C to 150°C LTC4444MPMS8E-5#PBF LTC4444MPMS8E-5#TRPBF LTFDF 8-Lead Plastic MSOP –55°C to 150°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。 *温度グレードは出荷時のコンテナのラベルで識別されます。 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。
ピン配置
絶対最大定格
（Note 1） 電源電圧 VCC ...−0.3V～14V BOOST - TS ...−0.3V～14V TINP電圧 ... −2V～14V BINP電圧... −2V～14V BOOST電圧 ... −0.3V～114V TS電圧 ... −5V～100V 動作接合部温度範囲（Note 2、3） ...−55℃～150℃ 保存温度範囲...−65℃～150℃ リード温度（半田付け、10秒） ... 300℃発注情報
電気的特性
lは全動作接合部温度範囲の規格値を意味する。それ以外はTA = 25℃での値（Note 2）。注記がない限り、VCC = VBOOST = 6V、VTS = GND = 0V。LTC4444-5
3
44445fc 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永続的損傷を与える可 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 2：LTC4444-5はTJがTAにほぼ等しいパルス負荷条件でテストされている。LTC4444E-5は 0℃～85℃の接合部温度範囲で仕様に適合することが保証されている。−40℃～125℃の動作 接合部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。LTC4444I-5は−40℃～125℃の動作接合部温度範囲で保証されてい る。LTC4444H-5は−40℃～150℃の動作接合部温度範囲で性能仕様に適合することが保証さ れている。LTC4444MP-5は−55℃～150℃の全動作接合部温度範囲でテストされて仕様が保 証されている。高い接合部温度は動作寿命に悪影響を及ぼす。接合部温度が125℃を超える と、動作寿命は短くなる。これらの仕様と調和する最大周囲温度は、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。SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS
ITINP(BINP) Input Pin Bias Current ±0.01 ±2 µA
ハイサイド・ゲート・ドライバ出力（TG）
VOH(TG) TG High Output Voltage ITG = –10mA, VOH(TG) = VBOOST – VTG 0.7 V VOL(TG) TG Low Output Voltage ITG = 100mA, VOL(TG) = VTG –VTS l 150 300 mV
IPU(TG) TG Peak Pull-Up Current l 1 1.4 A
RDS(TG) TG Pull-Down Resistance l 1.5 3.0 Ω
ローサイド・ゲート・ドライバ出力（BG）
VOH(BG) BG High Output Voltage IBG = –10mA, VOH(BG) = VCC – VBG 0.7 V
VOL(BG) BG Low Output Voltage IBG = 100mA l 75 150 mV
IPU(BG) BG Peak Pull-Up Current l 1.15 1.75 A
RDS(BG) BG Pull-Down Resistance l 0.75 1.5 Ω
スイッチング時間（BINP（TINP）はグランドに接続され、TINP（BINP）はスイッチングする。タイミング図を参照）
tPLH(TG) TG Low-High Propagation Delay l 33 60 ns
tPHL(TG) TG High-Low Propagation Delay l 24 45 ns
tPLH(BG) BG Low-High Propagation Delay l 27 50 ns
tPHL(BG) BG High-Low Propagation Delay l 15 35 ns
tr(TG) TG Output Rise Time 10% – 90%, CL = 1nF 10% – 90%, CL = 10nF
8
80 ns ns
tf(TG) TG Output Fall Time 10% – 90%, CL = 1nF 10% – 90%, CL = 10nF
5
50 ns ns
tr(BG) BG Output Rise Time 10% – 90%, CL = 1nF 10% – 90%, CL = 10nF
6
60 ns ns
tf(BG) BG Output Fall Time 10% – 90%, CL = 1nF 10% – 90%, CL = 10nF 3 30 ns ns Note 3：接合部温度（TJ、単位：℃）は周囲温度（TA、単位：℃）および電力損失（PD、単位：W）か ら次式に従って計算される。 TJ = TA＋（PD • θJA） ここで、θJA（℃/W）はパッケージの熱抵抗である。 Note 4：MS8Eパッケージの露出した裏面をPCボードに半田付けしないと、熱抵抗が40℃/Wよ りもはるかに大きくなる。
電気的特性
lは全動作接合部温度範囲の規格値を意味する。それ以外はTA = 25℃での値（Note 2）。注記がない限り、VCC = VBOOST = 6V、VTS = GND = 0V。LTC4444-5
4
44445fc VCC SUPPLY VOLTAGE (V) 0 0QUIESCENT CURRENT (µA)
50 150 200 250 6 7 8 9 10 11 12 13 450 44445 G01 100 1 2 3 4 5 14 300 350 400 TINP = BINP = 0V TINP (BINP) = 6V TA = 25°C BOOST = 6V TS = GND
BOOST SUPPLY VOLTAGE (V) 0
0
QUIESCENT CURRENT (µA)
50 150 200 250 6 7 8 9 10 11 12 13 400 44445 G02 100 1 2 3 4 5 14 300 350 TINP = BINP = 0V TINP = 6V, BINP = 0V TINP = 0V, BINP = 6V TA = 25°C VCC = 6V TS = GND –55 –25 5 35 65 95 125 150 TEMPERATURE (°C) 280 VCC SUPPL Y CURRENT (µA) 285 295 300 305 325 44445 G03 290 310 315 320 VCC = BOOST = 6V TS = GND TINP = BINP = 0V TINP (BINP) = 6V TEMPERATURE (°C) BOOST SUPPL Y CURRENT (µA) 250 300 350 44445 G04 150 0 400 200 100 50 TINP = 6V, BINP = 0V TINP = 0V, BINP = 6V TINP = BINP = 0V VCC = BOOST = 6V TS = GND –55 –25 5 35 65 95 125 150 SUPPLY VOLTAGE (V) 4.5 0 OUTPUT VOL TAGE (mV) 20 60 80 100 10.5 11.5 12.5 13.5 160 44445 G05 40 5.5 6.5 7.5 8.5 9.5 120 140 VOL(TG) VOL(BG) TA = 25°C ITG(BG) = 100mA BOOST = VCC TS = GND SUPPLY VOLTAGE (V) 4.5 TG OR BG OUTPUT VOL TAGE (V) 9 11 13 15 12.5 44445 G06 7 5 8 10 12 14 6 4 3 6.5 8.5 10.5 5.5 7.5 9.5 11.5 13.5 TA = 25°C BOOST = VCC TS = GND –100mA –1mA –10mA SUPPLY VOLTAGE (V) 1.8 TG OR BG INPUT THRESHOLD (V) 2.2 2.6 3.0 2.0 2.4 2.8 6.5 8.5 10.5 12.5 44445 G07 5.5 4.5 7.5 9.5 11.5 13.5 TA = 25°C BOOST = VCC TS = GND VIH(TG,BG) VIL(TG,BG) –55 –25 5 35 65 95 125 150 TEMPERATURE (°C) TG OR BG INPUT THRESHOLD (V) 2.6 2.8 3.0 44445 G08 2.4 2.2 2.5 2.7 2.9 2.3 2.1 2.0 VCC = BOOST = 6V TS = GND VIH(TG,BG) VIL(TG,BG) SUPPLY VOLTAGE (V) 4.5
TG OR BG INPUT THRESHOLD HYSTERESIS (mV)
500 475 450 425 400 375 350 325 300 12.5 44445 G09 6.5 8.5 10.5 11.5 5.5 7.5 9.5 13.5 TA = 25°C BOOST = VCC TS = GND
標準的性能特性
VCC電源の消費電流と電圧 BOOST-TS電源の消費電流と電圧 VCC消費電流と温度 昇圧電源電流と温度 出力 L の電圧（VOL）と電源電圧 出力 H の電圧（VOH）と電源電圧 入力スレッショルド（TINP、BINP）とLTC4444-5
5
44445fc–55 –25 5 35 65 95 125 150 TEMPERATURE (°C)
TG OR BG INPUT THRESHOLD HYSTERESIS (mV)
450 475 500 44445 G10 425 400 375 VCC =BOOST = 6V TS = GND TEMPERATURE (°C) VCC SUPPL Y VOL TAGE (V) 3.9 4.0 4.1 44445 G11 3.7 3.4 4.2 3.8 3.6 3.5 RISING THRESHOLD FALLING THRESHOLD BOOST = VCC TS = GND –55 –25 5 35 65 95 125 150 SUPPLY VOLTAGE (V) 4.5 6 RISE/FALL TIME (ns) 10 14 18 34 26 6.5 8.5 9.5 13.5 30 22 8 12 16 32 24 28 20 5.5 7.5 10.5 11.5 12.5 44445 G12 TA = 25°C BOOST = VCC TS = GND CL = 3.3nF tr(TG) tf(TG) tf(BG) tr(BG) LOAD CAPACITANCE (nF) 1 RISE/FALL TIME (ns) 40 50 60 9 44445 G13 30 20 0 3 5 7 2 4 6 8 10 10 80 70 TA = 25°C VCC = BOOST = 6V TS = GND tr(TG) tf(TG) tf(BG) tr(BG) –55 –25 5 35 65 95 125 150 TEMPERATURE (°C)
PULL-UP CURRENT (A)
2.5 3.0 3.5 44445 G14 2.0 1.5 1.0 IPU(BG) VCC = 6V IPU(TG) BOOST–TS = 12V IPU(TG) BOOST–TS = 6V IPU(BG) VCC = 12V –55 –25 5 35 65 95 125 150 TEMPERATURE (°C)
OUTPUT DRIVER PULL-DOWN RESISTANCE (Ω)
1.2 1.8 2.6 44445 G15 0.8 0.4 1.0 1.4 2.2 1.6 2.4 3.0 2.8 2.0 0.6 BOOST–TS = 6V BOOST–TS = 12V VCC = 6V RDS(TG) RDS(BG) BOOST–TS = 4.5V VCC = 4.5V VCC = 12V SUPPLY VOLTAGE (V) 4.5 PROPAGATION DELAY (ns) 45 40 35 30 25 20 15 10 12.5 44445 G16 6.5 8.5 10.5 11.5 5.5 7.5 9.5 13.5 TA = 25°C BOOST = VCC TS = GND tPLH(TG) tPHL(TG) tPHL(BG) tPLH(BG) –55 –25 5 35 65 95 125 150 TEMPERATURE (°C) PROPAGATION DELAY (ns) 32 42 52 44445 G17 22 12 27 37 47 17 7 2 tPLH(TG) tPHL(BG) VCC = BOOST = 6V TS = GND tPHL(TG) tPLH(BG)
標準的性能特性
入力スレッショルド（TINP、BINP）の ヒステリシスと温度 Vスレッショルドと温度CC低電圧ロックアウト・ 立上り/立下り時間とVCC電源電圧 立上り/立下り時間と負荷容量 ドライバ（プルアップ電流と温度TG、BG）のピーク・ 出力ドライバのプルダウン抵抗と温度 伝播遅延とVCC電源電圧 伝播遅延と温度LTC4444-5
6
44445fc SWITCHING FREQUENCY (kHz) 0 0SUPPLY CURRENT (mA)
0.2 0.6 0.8 1.0 400 800 1000 1.8 44445 G18 0.4 200 600 1.2 1.4 1.6 TVACC = 25°C = BOOST = 6V TS = GND IBOOST (TG SWITCHING) IVCC (BG SWITCHING) IVCC (TG SWITCHING) IBOOST (BG SWITCHING) LOAD CAPACITANCE (nF) 1
SUPPLY CURRENT (mA)
10 100 1000 1 5 7 9 0 3 4 6 8 2 10 44445 G19 IVCC (BG SWITCHING AT 500kHz) IBOOST (BG SWITCHING AT 500kHz) IBOOST (TG SWITCHING AT 1MHz) IBOOST (TG SWITCHING AT 1MHz) IVCC (BG SWITCHING AT 1MHz) IVCC (TG SWITCHING AT 1MHz) IVCC (TG SWITCHING AT 500kHz)
ピン機能
標準的性能特性
スイッチング消費電流と 入力周波数 スイッチング消費電流と負荷容量 TINP（ピン1）：ハイサイドの入力信号。入力はGNDを基準にし ています。この入力はハイサイド・ドライバの出力（TG）を制御 します。 BINP（ピン2）：ローサイドの入力信号。この入力はローサイド・ ドライバの出力（BG）を制御します。 VCC（ピン3）：電源。このピンは入力バッファ、ロジックおよび ローサイド・ゲート・ドライバの出力に直接給電し、このピンと BOOST（ピン6）の間に接続された外部ダイオードを介してハ イサイド・ゲート・ドライバの出力に給電します。このピンとGND （ピン9）の間に低ESRのセラミック・バイパス・コンデンサを 接続します。 BG（ピン4）：ローサイド・ゲート・ドライバの出力（ボトムゲー ト）。このピンはVCCとGNDの間で振幅します。 NC（ピン5）：NC。接続する必要はありません。 BOOST（ピン6）：ハイサイド・ブートストラップ電源。外部コンデ ンサをこのピンとTS（ピン8）の間に接続します。通常、VCC（ピ ン3）とこのピンの間にブートストラップ・ダイオードが接続され ます。このピンの電圧振幅はVCCVDからVIN＋VCCVDで す。ここで、VDはブートストラップ・ダイオードの順方向電圧降 下です。 TG（ピン7）：ハイサイド・ゲート・ドライバ出力（トップゲート）こ のピンはTSとBOOSTの間で振幅します。 TS（ピン8）：ハイサイドMOSFETのソース接続（トップソース）。 GND（露出パッド・ピン9）：グランド。最適熱性能を得るには露 出パッドをPCBのグランドに半田付けする必要があります。LTC4444-5
7
44445fc 3 6 7 9 HIGH SIDE LEVEL SHIFTER VCC UVLO LDO VINT VCC GND 4.5V TO 13.5V BOOST VIN UP TO 100V TG 8 TS BG 44445 BD 1 TINP BINP 2 5 NC LOW SIDE LEVEL SHIFTER ANTISHOOT-THROUGH PROTECTION VCC VCC 4 90%INPUT RISE/FALL TIME < 10ns TINP (BINP) BG (TG) BINP (TINP) TG (BG) 90% 90% tr tf tPHL tPLH 10% 44445 TD02 10% 10% BINP BG TINP TG-TS BINP BG TINP TG-TS 44445 TD01
ブロック図
タイミング図
スイッチング時間 適応型シュートスルー保護LTC4444-5
8
44445fc 図1. スイッチング時にBGとTGから見た容量 6 BOOST LTC4444-5 8 TS TG 7 VIN UP TO 100V Q1 M1 CGS CGD 3 VCC 9 GND 4 BG Q2 M2 LOW SIDE POWER MOSFET HIGH SIDE POWER MOSFET CGS CGD LOAD INDUCTOR 44445 FO1動作
概要 LTC4444-5は、同期整流式降圧電源構成で、グランド基準の 低電圧デジタル入力信号を受け取って、2個のNチャネル・パ ワーMOSFETをドライブします。ローサイドMOSFETのゲート は、入力の状態に依存して、VCCまたはGNDのどちらかにドラ イブされます。同様に、ハイサイドMOSFETのゲートは、スイッ チング・ノード（TS）からブートストラップされる電源によって BOOSTまたはTSのどちらかにドライブされます。 入力段 LTC4444-5はCMOS互換の入力スレッショルドを採用してい るので、低電圧デジタル信号で標準パワーMOSFETをドライ ブすることができます。LTC4444-5はハイサイド入力とローサイ ド入力の両方の入力バッファをバイアスする電圧レギュレー タを内蔵しているので、入力スレッショルド（VIH = 2.75V、VIL = 2.3V）はVCCの変動の影響を受けません。VIHとVILの間に 450mVのヒステリシスがあるので、スイッチング遷移時のノ イズによる誤ったトリガが回避されます。ただし、特に高周波 数、高電圧のアプリケーションでは、両方の入力ピン（TINPと BINP）がノイズを拾わないように注意が必要です。LTC4444-5 の入力バッファは入力インピーダンスが高く、入力電流は無 視できるほどなので、入力に必要なドライブ回路が簡素化さ れます。 出力段 LTC4444-5の出力段の簡易バージョンを図1に示します。BG 出力とTG出力のプルアップ・デバイスは、NPNバイポーラ接 合トランジスタ（Q1およびQ2）です。BG出力とTG出力は、それ ぞれの正電源レール（VCCおよびBOOST）のNPNのVBE（約 0.7V）以内にプルアップされます。BGとTGの両方にNチャネル MOSFETのプルダウン・デバイス（M1およびM2）があり、これ らはBGとTGをそれぞれの負電源レール（GNDおよびTS）に プルダウンします。外付けパワーMOSFETをドライブする際に は、BG出力ピンとTG出力ピンの振幅が大きいことが重要で す。RDS(ON)はゲート・オーバードライブ電圧（VGSVTH）に反 比例するからです。 立上り時間と立下り時間 LTC4444-5の立上り時間および立下り時間は、Q1とM1のピー ク電流容量によって決まります。Q1とM1をドライブするプリド ライバは非重複の遷移手法を使用し、交差導通電流を最小 限に抑えます。M1はQ1がオンする前に完全にオフし、またそ の逆も同様です。 通常、パワーMOSFETはコンバータでの電力損失の大部分 を占めるので、オンやオフを急速に行うことが重要です。それ により、リニア領域での遷移時間が最小限に抑えられます。ドLTC4444-5
9
44445fcアプリケーション情報
電力損失 適正な動作と長期の信頼性を確保するため、LTC4444-5は最 大定格を超える温度で動作させてはなりません。パッケージ の接合部温度は次のように計算できます。 TJ = TA＋PD（θJA） ここで、 TJ = 接合部温度 TA = 周囲温度 PD = 電力損失 θJA = 接合部-周囲間熱抵抗 電力損失は、次のようにスタンバイ電力損失とスイッチング電 力損失からなります。 PD = PDC＋PAC＋PQG ここで、 PDC = 自己消費電力損失 PAC = 入力周波数fINでの内部スイッチング損失 PQG = ゲート電荷がQGの外付けMOSFETの周波数fINでの オン/オフによる損失 LTC4444-5の消費電流はごくわずかです。VCC = 12Vおよ びVBOOST-TS = 12VでのDC電力損失は（350μA）（12V） = 4.2mWだけです。 ライバ出力の強いプルダウンのその他の利点は、交差導通電 流を防止することです。たとえば、BGがローサイド（同期）パ ワーMOSFETをオフし、TGがハイサイド・パワーMOSFETを オンするとき、TSピンの電圧はVINまで急上昇します。この高 周波数の正電圧過渡は、ローサイド・パワーMOSFETのCGD 容量を介してBGピンに結合します。BGピンのプルダウンが不 十分な場合、BGピンの電圧がローサイド・パワーMOSFETの スレッショルド電圧を上回り、一時的にオンに戻す可能性が あります。ハイサイドMOSFETとローサイドMOSFETの両方が 導通すると、VINからグランドにMOSFETを介してかなりの交 差導通電流が流れ、相当な電力損失が生じます。ハイサイド MOSFETのCGS容量とCGD容量により、TGに同様の現象が生 じます。 LTC4444-5の強力な出力ドライバにより、遷移時間とともに 増加するパワーMOSFETのスイッチング損失が減少します。 LTC4444-5のハイサイド・ドライバは、12Vのブートストラップさ れた電源電圧VBOOST-TSを使用して、8nsの立上り時間と5ns の立下り時間で1nFの負荷をドライブすることができます。ま た、LTC4444-5のローサイド・ドライバは12Vの電源電圧VCC を使用して、6nsの立上り時間と3nsの立下り時間で1nFの負荷 をドライブすることができます。 低電圧ロックアウト（UVLO） LTC4444-5は、VCC電源をモニタする低電圧ロックアウト検出 器を備えています。VCCが3.55Vを下回ると、出力ピンBGおよ びTGはそれぞれGNDおよびTSにプルダウンされます。これに より、両方の外付けMOSFETがオフします。VCCが十分な電 源電圧になると、通常動作が再開されます。 適応型シュートスルー保護 内蔵の適応型シュートスルー保護回路は外付けMOSFETの 電圧をモニタし、MOSFETが同時に導通しないようにします。 これは、スイッチの遷移時に両方のMOSFETを介してVIN電 源からグランドに交差導通電流が流れないようにすることに よって、効率を改善する機能です。TINPとBINPの両方が同時 に H の場合、BGはオフのままで、TGはオンします（タイミング 図を参照）。BGが H のときにTINPがオンすると、BGが L に なるまでTGはオンしません。 TINPがオフすると、適応型シュートスルー保護回路がTSピン のレベルをモニタします。TSピンが L になると、BGはオンす ることができます。TSピンが H のままの場合、BGはTINPが オフしてから150ns後にオンします。動作
LTC4444-5
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44445fc 特定のスイッチング周波数では、内部電力損失は、内部ノード 容量の充電と放電に必要なAC電流と内部ロジック・ゲートの 交差導通電流の両方により増加します。無負荷時の消費電流 と内部スイッチング電流の和を、「標準的性能特性」の「スイッ チング消費電流と入力周波数」のプロットに示します。 ゲート電荷損失は、主にスイッチング時の外付けMOSFETの 充電と放電に要する大きなAC電流に起因します。スイッチン グ周波数fINでのTGとBGの純粋な容量性負荷CLOADが等し い場合、負荷損失は次のようになります。 PCLOAD = （CLOAD）（f）[（VBOOST-TS）2＋（VCC）2]標準的な同期整流式降圧コンバータの構成では、VBOOST-TS はVCCVDに等しくなります。ここで、VDはVCCとBOOSTの間 のダイオード両端の順方向電圧降下です。この電圧降下が VCCと比較して小さい場合、負荷損失は次のように概算するこ とができます。 PCLOAD = 2（CLOAD）（fIN）（VCC）2 純粋な容量性負荷とは異なり、ドライバ出力から見たパワー MOSFETのゲート容量は、スイッチング時のVGS電圧レベルに 従って変動します。MOSFETの容量性負荷の電力損失はゲー ト電荷QGを使用して算出することができます。MOSFETの VGSの値（この場合はVCC）に相当するQGの値は、メーカーの QGとVGSの曲線から容易に求めることができます。TGとBGの MOSFETが等しい場合は次のようになります。: PQG = 2（VCC）（QG）（fIN） 電力消費による損傷を防止するため、LTC4444-5は、接合部 温度が160 Cを上回るとBGとTGを L にする温度モニタを備 えています。接合部温度が135 Cより低くなると通常動作が再 開されます。 バイパスと接地 LTC4444-5では、高速スイッチング（ナノ秒レベル）が行われ、 大きなAC電流（アンペア・レベル）が流れるので、VCC電源と VBOOST-TS電源を適正にバイパスする必要があります。不注 意な部品配置やPCBトレース配線を行うと、過度なリンギング を生じる可能性があります。 LTC4444-5から最適な性能を得るには以下のようにします。 A. VCCピンとGNDピンの間およびBOOSTピンとTSピンの間 に、バイパス・コンデンサをできるだけ近づけて接続します。 リードはできるだけ短くしてリード・インダクタンスを低減し ます。 B. 低インダクタンス、低インピーダンスのグランド・プレーンを 使用し、あらゆるグランドに起因する降下や浮遊容量を低 減します。LTC4444-5は3Aを上回るピーク電流を切り替え るので、いくらかのグランドに起因する降下が生じると信号 品質が劣化する点に注意してください。 C. 電源/グランド配線を注意深く設計します。大きな負荷のス イッチング電流がどこからどこに流れるかを把握します。入 力ピンと出力電力段のグランド・リターン・パスは分離させ ておきます。 D.ドライバの出力ピンと負荷の間の銅トレースは、短く幅を広 くします。 E. LTC4444-5パッケージの裏面の露出パッドは必ず基板に 半田付けします。2500mm2の1オンス両面銅基板に正しく半 田付けすると、LTC4444-5のMS8Eパッケージでの熱抵抗 は約40 C/Wになります。パッケージ裏面の露出パッドと銅 基板間の熱接触が良好でないと、40 C/Wよりはるかに大き な熱抵抗になります。
アプリケーション情報
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44445fc PGOOD SS SENSE+ SENSE– ITH VOSENSE SGND RUN FCB PLLFLTR PLLIN STBYMD BOOST1 TG1 SW1 VIN EXTVCC INTVCC BG1 PGND BG2 SW2 TG2 BOOST2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 LTC3780EG 10k 100Ω 100Ω 220k VOS+ 15k 220k 487k 1% 8.25k 1% 1000pF 100pF 47pF VIN D5 0.1µF 100V 68pF 0.022µF 0.1µF 16V 2.2µF, 100V, TDK C4532X7R2A225MT C1: SANYO 100ME100HC +T C2, C3: SANYO 63ME220HC + T D1: ON SEMI MMDL770T1G D2: DIODES INC. 1N5819HW-7-F D3, D4: DIODES INC. PDS560-13 D5: DIODES INC. MMBZ5230B-7-F D6: DIODES INC. B1100-13-F L1: SUMIDA CDEP147NP-100MC-125 R1, R2: VISHAY DALE WSL2512R0250FEA0.1µF 16V VBIAS 10µF 10V 1µF 16V 0.22µF 16V L1 10µH 2.2µF 100V ×4 C1 100µF 100V VIN 36V TO 72V 1µF 16V 0.1µF 16V VBIAS VBIAS 6V D1 SENSE+ SENSE– VBIAS D2 1 2 4 6 7 8 9 3 VCC GND TG BOOST TINP BINPLTC4444-5 TS BG + 2.2µF 100V ×8 C2,C3 220µF 63V ×2 VOUT 48V 6A + R1 0.025Ω 1W 44445 TA02a D6 SENSE+ SENSE– D3 D4 R2 0.025Ω 1W 10Ω 10W VOS+ 10Ω
LOAD CURRENT (A) 95 EFFICIENCY (%) 96 97 98 2 1 3 4 5 44445 TA02b 6 VIN = 36V VIN = 48V VIN = 72V
標準的応用例
LTC3780を使用した36V∼72V VINから48V/6Aの高効率昇降圧DC/DCコンバータ 効率LTC4444-5
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44445fcパッケージ
MS8Eパッケージ 8ピン・プラスチックMSOP、露出ダイ・パッド（Reference LTC DWG # 05-08-1662 Rev I）
MSOP (MS8E) 0910 REV I 0.53 ± 0.152 (.021 ± .006) 0.18 (.007) 0.254 (.010) 1.10 (.043) MAX 0.22 – 0.38 (.009 – .015) TYP 0.86 (.034) REF 0.65 (.0256) BSC 0° – 6° TYP DETAIL “A” DETAIL “A” 1 2 3 4 4.90 ± 0.152 (.193 ± .006) 8 8 1 7 6 5 3.00 ± 0.102 (.118 ± .004) (NOTE 3) 3.00 ± 0.102 (.118 ± .004) (NOTE 4) 0.52 (.0205) REF 1.68 (.066) 1.88 (.074) 5.23 (.206) MIN 3.20 – 3.45 (.126 – .136) 1.68 ± 0.102 (.066 ± .004) 1.88 ± 0.102 (.074 ± .004) 0.889 ± 0.127(.035 ± .005) 0.65 (.0256) BSC 0.42 ± 0.038 (.0165 ± .0015) TYP 0.1016 ± 0.0508 (.004 ± .002) DETAIL “B” 0.05 REF 0.29 REF シーティング・ プレーン ゲージ・プレーン 露出パッド・オプションの 底面 推奨半田パッド・レイアウト DETAIL B コーナーテールは リードフレームの輪郭の一部 参考のためのみ 測定が目的ではない NOTE： 1. 寸法はミリメートル/（インチ） 2. 図は実寸とは異なる 3. 寸法にはモールドのバリ、突出部、またはゲートのバリを含まない モールドのバリ、突出部、またはゲートのバリは、各サイドで0.152mm（0.006"）を超えないこと 4. 寸法には、リード間のバリまたは突出部を含まない リード間のバリまたは突出部は、各サイドで0.152mm（0.006"）を超えないこと 5. リードの平坦度（成形後のリードの底面）は最大0.102mm（0.004"）であること 6. 露出パッドの寸法にはモールドのバリを含まない 露出パッドのモールドのバリは各サイドで0.254mm（0.010"）を超えないこと
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44445fc 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。改訂履歴
（Rev Bよりスタート） REV 日付 概要 ページ番号 B 06/10 「概要」の改訂 「発注情報」の温度範囲の改訂 「電気的特性」のNote 2とNote 3の改訂 グラフG03、G04、G08、G10、G11、G14、G15、G17の改訂 「ピン機能」のピン9の文章改訂 「ブロック図」の改訂 「タイミング図」セクションの改訂 「適応型シュートスルー保護」の段落改訂 「関連製品」の改訂 1 2 3 4、5、6 6 7 7 9 12 C 01/11 Hグレード・バージョンを追加、データシート全体に反映 1～14LTC4444-5
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LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2008 LT 0111 REV C • PRINTED IN JAPAN
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PGOOD SS SENSE+ SENSE– ITH VOSENSE SGND RUN FCB PLLFLTR PLLIN STBYMD BOOST1 TG1 SW1 VIN EXTVCC INTVCC BG1 PGND BG2 SW2 TG2 BOOST2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 LTC3780EG 10k 100Ω 20k 100Ω VOS+ 220k 80.6k 113k 1% 8.06k 1% 0.01µF 47pF VIN D4 0.1µF 100pF 68pF 0.1µF 0.1µF 2.2µF, 100V, TDK C4532X7R2A225MT
100µF, 100V SANYO 100ME 100AX C1: SANYO 16ME330WF D1: DIODES INC. BAV19WS D2: DIODES INC. 1N5819HW-7-F D3: DIODES INC. B320A-13-F D4: DIODES INC. MMBZ5230B-7-F D5: DIODES INC. B1100-13-F L1: SUMIDA CDEP147-8R0 0.1µF 16V VBIAS 10µF 10V TG1 SW1 1µF 16V 0.22µF 16V 0.22µF 16V L1 8µH 2.2µF 100V ×5 100µF 100V ×2 VIN 8V TO 80V 1µF 16V 0.1µF 16V VBIAS VBIAS 6V D1 SENSE+ SENSE– VBIAS D2 1 2 4 TG1 6 7 8 9 3 VCC GND TG BOOST TINP BINP LTC4444-5 TS BG + 22µF 16V ×3 C1 330µF ×2 VOUT 12V 5A 10Ω VOS+ + 4444 TA03 D5 SENSE+ SENSE– D3 SW1 0.005Ω 1W 10Ω 10Ω
