カーオーディオ用マルチ電源 IC

O2611 SY 20111014-S00003/D2210 SY 20101201-S00007 No.A1901-1/14 http://onsemi.jp

Semiconductor Components Industries, LLC, 2013 November, 2013

LV56801P

概要

LV56801Pは、レギュレータ出力4系統、ハイサイドスイッチ2系統および、過電流保護、過電圧保護、

過熱保護の各種保護機能を備えており、カーオーディオ/カーエンターテイメントシステムに最適 なICである。

機能

・レギュレータ出力4系統

マイコン用：出力電圧3.3V、出力最大電流200mA CD用：出力電圧8.0V、出力最大電流1300mA

イルミネーション用：出力電圧8-12V(外付け抵抗で設定可能)、出力最大電流300mA オーディオ用：出力電圧8-9V(外付け抵抗で設定可能)、出力最大電流300mA

・VCC連動のハイサイドスイッチ2系統

EXT：出力最大電流350mA、入出力間電圧差0.5V ANT：出力最大電流300mA、入出力間電圧差0.5V

・VDD3.3V連動のハイサイドスイッチ2系統

SW3.3V：出力最大電流200mA、入出力間電圧差0.25V

ACC(アクセサリ電圧検知出力)：出力最大電流100mA、入出力間電圧差0.25V

・過電流保護機能

・過電圧保護機能Typ 21V(VDD3.3V出力を除く)

・過熱保護機能Typ 175℃

・アクセサリ電圧検知回路内蔵

・パワー出力部にPchLDMOS使用

(注)各保護機能はICの破壊耐量を向上させるための機能であり、安全領域外や定格外での使用に対しての安全性を保障する ものではない。安全領域外やIOmax以上での使用、特に過電流保護領域や過熱保護が掛かる状態での使用は、ICの信頼性を 低下させ、ICが破壊する可能性がある。

Bi-CMOS

カーオーディオ用マルチ電源 IC

絶対最大定格/Ta=25℃

項目 記号 条件 定格値 unit

電源電圧 VCC max 36 V

尖頭電源電圧 VCC peak 印加波形は下記参照 50 V

IC単体 1.5 W

Al放熱板※ 5.6 W

許容消費電力 Pd max

無限大放熱板

Ta≦25℃

32.5 W

接合部温度 Tj max 150 ℃

動作周囲温度 Topr －40～＋85 ℃

保存周囲温度 Tstg －55～＋150 ℃

※：Al放熱板(50×50×1.5mm³)使用時

推奨動作範囲/Ta=25℃

項目 条件 定格値 unit

動作電源電圧1 VDD出力,SW出力,ACC出力 7.5～16 V

ILM出力10V時 12～16 V

動作電源電圧2

ILM出力8V時 10～16 V

動作電源電圧3 AUDIO出力9V時 10～16 V

CD出力(CD出力電流=1.3A) 10.5～16 V

動作電源電圧4

CD出力(CD出力電流≦1A) 10～16 V

電気的特性/Ta=25℃,VCC=14.4V

※:全ての仕様はTjとTa(=25℃)がほぼ等しい状態でのテストにより規定されている。接合部温度Tjの上昇を極力 抑えるためパルス負荷によりテストを行っている。

項目 記号 条件 min typ max unit

消費電流 ICC VDD無負荷,

CTRL1/2=｢L/L｣,ACC=0V

400 800 μA

CTRL1入力

⎡L⎦入力電圧 VIL1 0 0.5 V

⎡M1⎦入力電圧 VIM11 0.8 1.1 1.4 V

⎡M2⎦入力電圧 VIM21 1.9 2.2 2.5 V

⎡H⎦入力電圧 VIH1 2.9 3.3 5.5 V

入力インピーダンス RIN1 350 500 650 kΩ

CTRL2入力

⎡L⎦入力電圧 VIL2 0 0.5 V

⎡M⎦入力電圧 VIM2 1.1 1.65 2.1 V

⎡H⎦入力電圧 VIH2 2.5 3.3 5.5 V

入力インピーダンス RIN2 350 500 650 kΩ

VDD3.3V出力 ※1 VDD3.3Vは、SW3.3VおよびACC3.3Vの出力電流を供給

出力電圧1 VO1 IO1=200mA,IO7,IO8=0A 3.13 3.3 3.47 V 出力電圧2 VO1’ IO1=200mA,IO7=200mA,IO8=100mA 3.13 3.3 3.47 V 出力トータル電流 Ito1 VO1≧3.13V,Ito1=IO1＋IO7＋IO8 500 mA ラインレギュレーション ΔVOLN1 7.5V＜VCC＜16V,IO1=200mA ※2 30 90 mV

※1:VDD3.3V出力は、SW3.3VおよびACC3.3Vの出力電流の供給も行っている。従って、VDD3.3V出力の電流供給能 力やその他電気的特性は、SW3.3VとACC3.3Vの出力の状態に影響を受ける。

※2:SW3.3VおよびACC3.3Vは無負荷

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最大定格を超えるストレスは、デバイスにダメージを与える危険性があります。最大定格は、ストレス印加に対してのみであり、推奨動作条件を超えての機能 的動作に関して意図するものではありません。推奨動作条件を超えてのストレス印加は、デバイスの信頼性に影響を与える危険性があります。

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項目 記号 条件 min typ max unit

ロードレギュレーション ΔVOLD1 1mA＜IO1＜200mA ※2 70 150 mV

ドロップアウト電圧1 VDROP1 IO1=200mA ※2 1.0 1.5 V

ドロップアウト電圧2 VDROP1’ IO1=100mA ※2 0.7 1.05 V ドロップアウト電圧3 VDROP1” IO1＋IO7＋IO8=500mA 2.5 3.75 V リップルリジェクション RREJ1 f=120Hz,IO1=200mA ※2 40 50 dB CD出力；CTRL2=⎡H⎦

出力電圧 VO2 IO2=1000mA 7.6 8.0 8.4 V

出力電流 IO2 VO2≧7.6V 1300 mA

ラインレギュレーション ΔVOLN2 10.5V＜VCC＜16V,IO2=1000mA 50 100 mV ロードレギュレーション ΔVOLD2 10mA＜IO2＜1000mA 100 200 mV

ドロップアウト電圧1 VDROP2 IO2=1000mA 1.0 1.5 V

ドロップアウト電圧2 VDROP2’ IO2=500mA 0.5 0.75 V リップルリジェクション RREJ2 f=120Hz,IO2=1000mA 40 50 dB AUDIO(8-9V)出力；CTRL2=⎡M⎦

AUDIO_F端子電圧 VI3 1.222 1.260 1.298 V

AUDIO_F端子流入電流 IIN3 －1 1 μA

AUDIO出力電圧1 VO3 IO3=200mA,R2=30kΩ,R3=5.6kΩ ※3 7.65 8.0 8.35 V AUDIO出力電圧2 VO3’ IO3=200mA,R2=27kΩ,R3=4.7kΩ ※3 8.13 8.5 8.87 V AUDIO出力電圧3 VO3” IO3=200mA,R2=24kΩ,R3=3.9kΩ ※3 8.6 9.0 9.4 V

AUDIO出力電流 IO3 300 mA

ラインレギュレーション ΔVOLN3 10V＜VCC＜16V,IO3=200mA 30 90 mV ロードレギュレーション ΔVOLD3 1mA＜IO3＜200mA 70 150 mV

ドロップアウト電圧1 VDROP3 IO3=200mA 0.3 0.45 V

ドロップアウト電圧2 VDROP3’ IO3=100mA 0.15 0.23 V

リップルリジェクション RREJ3 f=120Hz,IO3=200mA 40 50 dB ILM(8-12V)出力；CTRL1=⎡M1⎦

ILM_F端子電圧 VI4 1.222 1.260 1.298 V

ILM出力電圧1 VO4 IO4=200mA 11.4 12.0 12.6 V

ILM出力電圧2 VO4’ IO4=200mA,R1=270kΩ ※4 8.5 10.0 11.5 V ILM出力電圧3 VO4” IO4=200mA,R1=100kΩ ※4 6.8 8.0 9.2 V

ILM出力電流 IO4 R1=270kΩ 300 mA

ラインレギュレーション ΔVOLN4 12V＜VCC＜16V,IO4=200mA,R1=270kΩ 30 90 mV ロードレギュレーション ΔVOLD4 1mA＜IO4＜200mA 70 150 mV

ドロップアウト電圧1 VDROP4 IO4=200mA 0.7 1.05 V

ドロップアウト電圧2 VDROP4’ IO4=100mA 0.35 0.53 V リップルリジェクション RREJ4 f=120Hz,IO4=200mA 40 50 dB リモート(EXT);CTRL1=⎡M2⎦

出力電圧 VO5 IO5=350mA VCC-1.0 VCC-0.5 V

出力電流 IO5 VO5≧VCC－1.0 350 mA

※3:抵抗精度±1%のものを使用した時。

<参考>抵抗精度±0.5%を使用したとき、「VO3”」は8.67V≦9.0V≦9.33Vとなる。

※4:抵抗精度±1%のものを使用した時。また、内蔵抵抗値の絶対精度は±15%。

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項目 記号 条件 min typ max unit

ANTリモート;CTRL1=⎡H⎦

出力電圧 VO6 IO6=300mA VCC-1.0 VCC-0.5 V

出力電流 IO6 VO6≧VCC－1.0 300 mA

SW5V出力;CTRL2=⎡M⎦

出力電圧1 VO7 IO7=1mA,IO1,IO8=0A ※5 VO1-0.1 VO1 V 出力電圧2 VO7’ IO7=80mA,IO1,IO8=0A ※5 VO1-0.22 VO1-0.1 V 出力電圧3 VO7’’ IO7=200mA,IO1,IO8=0A ※5 VO1-0.55 VO1-0.25 V

出力電流 IO7 VO7≧2.88 200 mA

ACC検知；ACC連動3.3V出力

ACC検知電圧 VTH8 2.75 3.0 3.25 V

ヒステリシス幅 VHIS8 0.2 0.3 0.4 V

入力インピーダンス ZI8 (プルダウン抵抗内蔵) 42 60 78 kΩ

ACC出力電圧1 VO8 IO8=0.5mA,IO1,IO7=0A ※5 VO1-0.1 VO1 V ACC出力電圧2 VO8’ IO8=40mA,IO1,IO7=0A ※5 VO1-0.22 VO1-0.1 V ACC出力電圧3 VO8’’ IO8=100mA,IO1,IO7=0A ※5 VO1-0.55 VO1-0.25 V

ACC出力電流 IO8 VO8≧2.88 100 mA

※5:SW3.3VおよびACC3.3V出力は、VDD3.3VからSWを通して出力されるので、SWのON抵抗分の電圧降下が生じる。

外形図

unit:mm (typ) ・許容消費電力ディレーティングカーブ 3395

・サージ試験印加波形

SANYO : HZIP15J

21.6 (20.0)

(14.55) (11.0) (9.05)

HEAT SPREADER (15.8)

(R1.75)

(9.6)

3.0

17.9 12.4

3.35

0.7 2.54 2.54

(1.91) 1.27

1 15

0.4 HEAT SINK

100msec 5msec

16V 50V

10%

90%

Pd max -- Ta

0 7

2

1 1.5 4

3 5 5.6 6 8

0 20 40 60 80 100 120 140 150160

ブロック図

端子説明 端子

番号 端子名 機能 等価回路

1 ILM ILM出力端子

CTRL1=M1,M2,HのときON 12.0V/300mA

2 ILM_F ILM出力電圧調整用端子

7

9

59.67kΩ

VCC

GND 7kΩ

1

2

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+

+ -

15 7

C3 D2

EXT out

14 +

C4 D4

D3 D1

300mA 350mA

1 + 2

R1 C5 C6 300mA

ILM_F

+ - + -

5 +

13 4

3 R2 C7 R3

C8 300mA

AUDIO_F

+C9 C10 1300mA

11 10

9 6

+ -

12 Thermal

Shut Down OUTPUT

Control 8

+C11 C12 200mA

200mA

100mA +C1

+B

C2 VCC

GND

ACC

ANT out Start

up Vref

Output Current Limit Circuit Over

Voltage Protection

+ -

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端子

番号 端子名 機能 等価回路

3 CD CD出力端子 CTRL2=M,HのときON 8.0V/1.3A

7

9

214kΩ

VCC

GND 40kΩ

3

4 AUDIO_F AUIDO出力電圧調整用端子

5 AUDIO AUDIO出力端子 CTRL2=M,HのときON

7

9

VCC

GND 5

4

6 CTRL2 CTRL2入力端子 3値入力

500kΩ

VCC 7

9 GND

6

7 VCC 電源端子 8 CTRL1 CTRL1入力端子

4値入力

500kΩ

VCC 7

9 GND

8

9 GND GND端子

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端子

番号 端子名 機能 等価回路

10 ACC アクセサリ入力

7

9

VCC

GND 15kΩ

45kΩ 10

11 ACC3.3V アクセサリ検知出力 ACC＞3VのときON

12 VDD3.3V VDD3.3V出力端子 3.3V/200mA

13 SW3.3V SW3.3V出力端子 CTRL2=M,HのときON

7

9

371kΩ

VCC

GND 125kΩ

12

11 13

50kΩ 50kΩ

14 ANT ANT出力端子 CTRL1=HのときON VCC－0.5V/300mA

7

9

VCC

GND 14

15 EXT EXT出力端子 CTRL1=M2,HのときON VCC－0.5V/350mA

7

9

VCC

GND 15

CTRL端子出力真理値表

CTRL1 ANT EXT ILM CTRL2 CD AUDIO SW5

L OFF OFF OFF L OFF OFF OFF

M1 OFF OFF ON M OFF ON ON

M2 OFF ON ON H ON ON ON

H ON ON ON

タイミングチャート

21V

3.0V 2.7V VCC

(7PIN)

推奨動作回路

周辺部品表

部品名 説明 推奨値 備考

C1 電源バイパス用容量 100μF以上

C2 発振防止用容量 0.22μF以上

VCC,GNDピン近くに配置する こと

C3 EXT出力安定用容量 2.2μF以上

C4 ANT出力安定用容量 2.2μF以上

C5,C7,C9,C11 出力安定用容量 4.7μF以上 電解コンデンサ※

C6,C8,C10,C12 出力安定用容量 0.22μF以上 セラミックコンデンサ※

R1 ILM電圧調整用抵抗

ILM出力電圧 R1:なし=12.0V

:270kΩ=10.0V :100kΩ=8.0V

抵抗精度は±1%より良いもの を使用すること

R2,R3 AUDIO電圧設定用抵抗

AUDIO出力電圧

R2/R3:30kΩ/5.6kΩ=8.0V :27kΩ/4.7kΩ=8.5V :24kΩ/3.9kΩ=9.0V

抵抗精度は±1%より良いもの を使用すること

D1,D2,D3,D4 内部素子破壊防止用ダイオード

※:レギュレータ出力安定化のため、電解コンデンサとセラミックコンデンサを並列に接続することを推奨する。

また、上記の値はレギュレータの過電流保護動作での安定性を保証するものではないので、過電流保護動作 時は発振する可能性がある。

+

+ 14

ANT

12 VDD3.3V 10

ACC

8

CTRL1

6

CTRL2

4

AUDIO_F

2

15 13

11 9

7 5

3 1

ILM_F EXTSW3.3VACC3.3VGNDVCC

AUDIO

CD

ILM

+

C6 C7

ILM

C11+C12 R3

CD

CTRL2 CTRL1 ACC ACC3.3V SW3.3V

R1 R2

C13 +

D4

C4 C3 D3

D2 D1 C14

VDD3.3V ANT EXT

C9 +C10

AUDIO

C1 +C2

VCC

・ILM出力電圧設定方法

ILM電圧計算式

(例)ILM=9Vの設定方法

ILM_F電圧はIC内部のバンドギャップ電圧 で決まる(typ=1.26V)

R3=150kのとき、ILM出力電圧は、

・AUDIO出力電圧設定方法

AUDIO電圧計算式

設定したAUDIO電圧に対しR1とR2の比が、

上記の式を満たすように設計すること。

(例)AUDIO=8.5Vの設定方法

AUDIO_F電圧はIC内部のバンドギャップ電圧 で決まる(typ=1.26V)

(注)上記は、全てtyp時での値であり、ICや外付け抵抗の製造ばらつきの影響により変動する。

ILM

ILM_F

Z1=R2/R3 R3

R2 59.67kΩ

1.26V R1 7kΩ

1

2

3 2

3 3 2

2

1 //

R R

R R R

R

Z +

= ⋅

=

] [ 26 . ] 1 [ 1.26

1 1

V R Z

ILM = V × +

( )

1.26 1.26 ₁

1 ILM R

Z = − ⋅

1 2

1 3 2

Z R

Z R R

−

= ⋅

( )

1.26 Ω 7 1.26 9

1 k

V k V

Z = V− ⋅ ≅

Ω 150 Ω 153.9 Ω 43 Ω 59.67

Ω 43 Ω 59.67

3 k k

k k

k

R k ≅ →

−

= ⋅

Ω 42.69 Ω 150 Ω 59.67

Ω 150 Ω 59.67

1 k

k k

k

Z k ≅

+

= ⋅

′

V V k k

ILM V 42.69 Ω 1.26 8.94 Ω

7

1.26 × + ≅

=

AUDIO

AUDIO_F R1

1.26V

R2 5

4

] 1.26[

] 1.26[

1 2

V R R

AUDIO= V × +

( )

1.26 1.26

2

1 = AUDIO− R

R

( )

1.26 1.26 8.5

2

1 = − ≅

R R

Ω 5.74 4.7

Ω 27

2

1 = ≅

k k R R

V V V

AUDIO=1.26 ×5.74+1.26 ≅8.49

・CTRL1応用回路例

(1)3.3V入力:R1=4.7kΩ,R2=10kΩ A B CTRL1 0V 0V 0V 0V 3.3V 1.05V 3.3V 0V 2.23V 3.3V 3.3V 3.20V

・CTRL2応用回路例

(1)3.3V入力:R3=R4=4.7kΩ A B CTRL2 0V 0V 0V 0V 3.3V 1.61V 3.3V 0V 1.61V 3.3V 3.3V 3.29V

LV56801P セット基板への IC 取り付け時の注意点

本 IC で使用しているパッケージ「HZIP15J」には、下図に示す通り接続端子と背面放熱部(ヒート シンク)以外に一部金属が露出している箇所が有る(下図参照)。下記図中②、③はそれぞれ 15 ピン、

1 ピンと同電位となる。②(=15 ピン)は EXT(VCC 連動ハイサイドスイッチ)出力、③(=1 ピン)は ILM(レギュレータ)出力である。セット実装時、1,15 ピン露出部に取り付け金具等が接触しないよう に注意すること。1,15 ピン露出部が取り付け金具(=GND 同電位)と接触した場合、ILM 出力及び EXT 出力が GND 地絡したときと同じ状態となる。なおヒートシンクに接続している露出部(下記図中①) は、IC チップのサブ基板(GND)とも同電位となるので、セット基板の GND 電位と接触しても問題はな い。

HZIP15J 外観概略図

CTRL1 R1

A B

R2

500kΩ

CTRL2 R3

R4

500kΩ C

D

1 2 3 1

1

フレーム図面(LV56801P) ※LV56801P 以外のシステム電源では PIN 配置が異なる場合があります。

1PIN 15PIN

LV56801

HZIP15J 放熱板の取付けについて

半導体デバイスの発熱を外部へ放熱し、接合部温度を下げる目的で放熱板を使用しますが、その放熱板を取付け る際の注意点を示します。

ａ．指定のないものについては、ヒートシンクにはんだ付けしないこと ｂ．放熱板の取付けについて

・平ねじを使用

・ワッシャを併用（パッケージの保護）

・締付けトルクは３９～５９Ｎ・ｃｍ（４～６ｋｇ・ｃｍ）の範囲内

・夕ッピングねじを使用する場合は半導体デバイス取付け部の穴径より太いものを 使用しない

・放熱板と半導体デバイスのタブやヒートシンクの間に、隙間を作らない。

バイヤホールの位置に注意する クズ、ゴミ等をはさまない

・放熱板はプレス・バリやねじ穴のバリがないことを確認する

・放熱板および基板の反りは凸および凹ともにねじ穴間隔で０．０５ｍｍ以下 ・ねじれについては最大０．０５ｍｍ以下

・放熱板と半導体デバイスは平行に取り付ける 電動ドライバーまたはエアードライバーを使用する際 ・回転数の目安：ｍａｘ７００ｒｐｍ～ｔｙｐ４００ｒｐｍ c．シリコングリスの塗布について

・放熱板取付け時はシリコングリスを使用し、均一に塗布する ・弊社推奨シリコングリス：ＹＧ－６２６０

（ﾓﾒﾝﾃｨﾌﾞ・ﾊﾟﾌｫｰﾏﾝｽ・ﾏﾃﾘｱﾙｽﾞ・ｼﾞｬﾊﾟﾝ合同会社製）

d．基板実装時の注意事項

・半導体デバイスは、放熱板を取付けた後、プリント基板に実装する

・プリント基板に実装後、放熱板を取付ける場合は、ネジ締め時に半導体デバイス、外部端子に無理な機械 的ストレスが掛からないように実装に合った設計をする

e．固定金具等を使用して放熱板へ半導体デバイスを取付ける場合の注意事項 ・固定金具や位置決めダボ等への乗り上げが無いこと

・固定金具は半導体デバイスに無理な機械的ストレスが掛からないような設計 ｆ．放熱板のねじ穴径について

・放熱板の面取り・ダレは使用するねじ頭径より大きくしない

・ナット止めの場合は、放熱板の穴径は使用するねじ頭径より大きくしない （ビス径に対し＋１５％程度の穴径が望ましい）。

・タッピングねじ止めの場合は、放熱板の穴径は小さすぎない様にする （ビス径に対し－１５％程度の穴径が望ましい）。

ｇ．半導体デバイスをスプリングバンドを使用して放熱板に取り付ける方法は、スプリング力の経時変化や振動 等による位置ズレの可能性があるため推奨していません

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(参考訳)