VOS端子印加逆電圧 VVOS －0.2～7 V

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LA5735MC

概要

LA5735MCは、他励型降圧スイッチングレギュレータ(可変型)である。

機能

・基準発振器(300kHz)内蔵

・電流リミッタ内蔵

・サーマルシャットダウン回路内蔵 絶対最大定格/Ta=25℃

項目 記号 条件 定格値 unit

入力電圧 VIN 34 V

SW端子印加逆電圧 VSW －1 V

VOS端子印加逆電圧 VVOS －0.2～7 V

許容消費電力 Pd max 指定基板付き ※ 0.75 W

動作周囲温度 Topr －30～＋125 ℃

保存周囲温度 Tstg －40～＋150 ℃

150 ℃

※指定基板付き：114.3×76.1×1.6mm

³

,ガラスエポキシ基板

注 1)絶対最大定格は、一瞬でも超えてはならない許容値を示すものである。

注2)絶対最大定格の範囲内で使用した場合でも、高温及び大電流/高電圧印加、多大な温度変化等で連続して使用 される場合、信頼性が低下するおそれがある。詳細については、弊社窓口までご相談ください。

推奨動作条件/Ta=25℃

項目 記号 条件 定格値 unit

入力電圧範囲 VIN 4.5～32 V

モノリシックリニア集積回路

他励型降圧 ( 可変型 )

スイッチングレギュレータ

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。

電気的特性/Ta=25℃,VIN=15V

項目 記号 条件 min typ max unit

基準電圧 VOS IO=0.3A 1.20 1.23 1.26 V

基準端子バイアス電流 IFB 1 2 μ A

スイッチング周波数 fosc 240 300 360 kHz

短絡保護回路動作時 スイッチング周波数

fscp 15 kHz

飽和電圧 Vsat IOUT=0.3A,VOS=0V 1 1.15 V

最大Onduty D max VOS=0V 100 %

最小Onduty D min VOS=5V 0 %

出力リーク電流 ILK SWOUT=-0.4V 200 μ A

電源電流 IIN VOS=2V 5 10 mA

電流リミッタ動作電流 IS 0.7 A

サーマルシャットダウン 動作温度

TSD 設計目標値 ※ 165 ℃

サーマルシャットダウン ヒステリシス幅

Δ TSD 設計目標値 ※ 15 ℃

※ 設計目標値は電気的な測定で代用し、温度による測定は行わない。

外形図

unit:mm (typ) 3424

Pd max -- Ta

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

--30 0 30 60

0.15

150

90 120

0.75

SANYO : SOIC8

4.9

3.9 6.0

1 2

8

0.835

0.375

0.2 0.42

1.27

0.175 1.75 MAX

ピン配置図

ブロック図

※ NC端子はIC内部には接続されていないため、配線として接続することが可能である。

応用回路例

NC NC GND NC

VIN NC SWOUT VOS

VIN 1

2 NC 5 NC 7 NC

8 NC

Reg.

OSC Reset

Drive OCP

TSD

VREF Amp.

Comp.

3 SWOUT

4 VOS

6 GND

VIN SWOUT

VOS GND

+

+ L1

C1

R1 R2 D1 C2

LA5735MC

C3

保護機能動作説明 1.過電流保護機能

LA5735MCには出力電流を制限する機能(pulse-by-pulse)を内蔵しており、外部に外付け抵抗など を付けずに出力の過電流を防止できる。電流制限値は内部で固定されており、0.7A(min)以上の電 流に達した時に、出力トランジスタをOFFする。パルス・バイ・パルス方式の過電流特性は垂下特 性となる。

2.短絡保護機能

短絡時の保護機能として、VOS端子の電圧が0.8V(typ)以下になると、発振回路の周波数を15kHz に低減する。また、インダクタ電流が電流リミット値に達した場合、発振回路の周波数を1/2にす るように制御している。出力短絡時にスイッチング周波数を低減する事で、入力電源からの平均 電流を減少させ、ICの急激な温度上昇を防ぐ。

※ 起動時VOS端子電圧が0.8Vに達するまでは、周波数は15kHzとなる。そのため、起動時の負荷が 大きい場合には、起動に時間がかかる場合や、起動できない場合がある。そのような場合には、

インダクタ値を大きくする事で起動時の出力電流能力を上げること。

タイミングチャート

0V 0.8V 1.23V

30kHz 160kHz

各機能設定説明

1.出力電圧設定抵抗： R1,R2

LA5735MC は任意の出力電圧を設定する事が出来る(1.3V～)。出力電圧は VOS 端子(4PIN)と GND 端 子(6PIN)、出力電圧との間の抵抗によって設定される。大きな抵抗値に設定した場合、VOS 端子 電流で設定電圧の誤差が大きくなる。また、軽負荷時にスイッチングトランジスタのリーク電流 により、出力電圧が上昇する可能性がある。そのため、R1,R2 の電流は 500

μ

A 程度となるように 設定すること。

R1 = 1.23V

500

μ

A ≒2.4k

Ω

2.0k

Ω

～2.4k

Ω

を推奨。

R2 = VOUT

1.23V -1

×

R1

R1,R2 による出力電圧設定計算式は以下のとおりである。

VOUT = (1+ R2

R1 )

×

1.23V (typ)

※R1,R2 の精度は出力電圧制度に影響するので、±0.5%以下を推奨する。

※LA5735MC は出力電圧によって必要な最小入力電圧が異なる。これは、スイッチングトランジス タの損失がある為、VIN=VOUT まで制御出来ないためである。最低入力電圧と出力電圧の関係式は 下記の式となる。

VIN (min)

≥

VOUT + 2.5V VIN (min) ：最低入力電圧 VOUT ：出力電圧 2.コンデンサ C1,C2,C3

C1,C2 には大きなリップル電流が流れるので、スイッチング電源用高周波低インピーダンス品を 使用すること。また、C2 にセラミックコンデンサ、タンタルコンデンサなど、等価直列抵抗(ESR) が極端に小さなコンデンサを使用した場合、出力波形が異常発振をおこす場合があるので、使用 しないこと。ただし、高周波ノイズの除去にはセラミックコンデンサの併用が効果的となる為、

アルミ電解コンデンサ及び機能性高分子電解コンデンサとセラミックコンデンサの併用を推奨す る。

C2 容量と ESR の値の安定条件は以下の式となる。

1

2

× π ×

C2

×

ESR

≤

20kHz

C3 は帰還ループの位相補償を行うコンデンサである。C2 の容量値が小さい場合や、等価直列抵抗 が小さい場合に異常発振を起こす場合がある。このとき、C3 の容量を追加することで位相補償を 行え、電源動作を安定にすることができる。

3.入力コンデンサ：実行値電流

入力コンデンサに流れる交流分リップル電流は出力のコンデンサと比較して大きな電流となる。

実行値電流を示す式は以下のとおりとなる。コンデンサは定格電流以内で使用すること。

IC1 =

IR )

12 ) 1 Vin 1 Vout ( Iout Vin (

Vout

_{2 2}

Δ

× +

−

^[Arms]

4.出力コンデンサ：実行値電流

出力コンデンサに流れる交流分であるリップル電流は三角波のため、その実行値は以下の式とな る。出力のコンデンサは許容リップル電流値を超えないように選定すること。

IC2 = 1

2

√

3

×

VOUT (VIN - VOUT)

L

×

fsw

× VIN

[Arms]

5.チョークコイル L1

過負荷、負荷短絡時の磁気飽和によるチョークコイルの発熱に注意すること。インダクタンス値 は入力電圧、出力電圧、電流リップルの条件を決定すれば、下記式で求めることができる。

Δ

IR はリップル電流値を示している。

[参考例] VIN=12V,VOUT=5V,ΔIR=150mA L = VIN - VOUT - Vsat

Δ

IR

×

Ton

= 12 - 5.0 - 1.0

0.15

×

1.58

×

10^-6

≒68

μ

H

Ton = T

((VIN - VOUT - Vsat)/(VOUT + VF)) + 1 Toff = T - Ton

T:スイッチングの繰り返し周期 ··· 3.33

μ

s として計算 VF：ショットキダイオードの順方向電圧 ··· 0.4V として計算 6.インダクタ電流：ピーク値

リップル電流のピーク値はインダクタの定格電流値内で使用すること。リップル電流のピーク値 を IRP とすると IRP は下記式で求められる。

[参考例] VIN=12V,VOUT=5V,IOUT=0.5A,L=68μH IRP = IOUT + VIN - VOUT - Vsat

2L

×

Ton

= 0.5 + 12 - 5.0 - 1.0

2

×

68

×

10^-6

×

1.58

×

10^-6

≒0.57A

7.インダクタ電流：リップル電流値

リップル電流を

Δ

IR とすると

Δ

IR は下記式で求められる。負荷電流が 1/2 リップル電流以下のと きインダクタの電流は不連続となる。

Δ

IR = VIN - VOUT - Vsat

L

×

Ton

= 12 - 5.0 - 1.0

68

×

10^-6

×

1.58

×

10^-6

≒0.15A 8.ダイオード D1

ダイオードには必ずショットキバリアダイオードを使用すること。ファーストリカバリダイオー ドを使用した場合、リカバリおよび ON 電圧による逆電圧印加によって、IC を破壊する恐れがあ る。

9.ダイオード電流(ピーク値)

ダイオード電流のピーク値はダイオードの定格電流値内で使用すること。ダイオード電流のピー ク値はインダクタのピーク電流と同じ電流となる。

10.繰り返しピーク逆電圧

ダイオードの繰り返しピーク逆電圧はダイオードの定格電圧値内で使用すること。ダイオードの 繰り返しピーク逆電圧を VRRM とすると VRRM の式は次式で示す。

VRRM ≥ VCC

実動作においてはノイズ電圧などが加算されるため、耐圧は 1.5 倍程度とすること。

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(参考訳)