注意 : この日本語版文書は参考資料としてご利用ください 最新情報は必ずオリジナルの英語版をご参照願います MCP1630/MCP1630V マイクロコントローラに連携する高速 PWM 特長 高速な PWM 動作 ( 電流検出から出力までの遅延は 12 ns) 動作温度レンジ : -40 ~ +12

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1 注意 : この日本語版文書は参考資料としてご利用ください 最新情報は必ずオリジナルの英語版をご参照願います マイクロコントローラに連携する高速 PWM 特長 高速な PWM 動作 ( 電流検出から出力までの遅延は 12 ns) 動作温度レンジ : - ~ 12 精密なピーク電流制限 (±%) (MCP16) 電圧モード制御と平均電流モード制御 (MCP16V) CMOS 出力ドライバ (MOSFET ドライバを駆動 または ローサイドNチャンネルMOSFETを直接駆動 ) 外部オシレータ入力 (PICmicro マイクロコントローラ (MCU) から供給 ) 外部参照電圧入力 ( 可変電圧または可変電流出力アプリケーション向け ) ピーク電流モード動作 > 1 MHz 低消費電流 : 2.8 ma (typ.) 高速な出力立ち上がり / 立ち下がり時間 : -.9 ns / 6.2 ns 低電圧ロックアウト (UVLO) 保護 出力短絡保護 過熱保護 アプリケーション インテリジェント電源システム スマートバッテリ充電アプリケーション 多出力 / 多相コンバータ 出力電圧の校正 AC 力率改善 VID 能力 (PICmicro マイクロコントローラによるプログラミングと校正 ) 降圧型 / 昇圧型 / 昇降圧型 /SEPIC/ フライバック / 絶縁コンバータ 並列電源 参考文献 MCP16 NiMH Demo Board User s Guide, Microchip Technology Inc., DS1, 2 MCP16 Low-Cost Li-Ion Battery Charger User s Guide, Microchip Technology Inc., DS1, 2 MCP16 Li-Ion Multi-Bay Battery Charger User s Guide, Microchip Technology Inc., DS11, 2 MCP16 Dual Buck Demo Board User s Guide, Microchip Technology Inc., DS11, 2 概要 MCP16/V は インテリジェントな電源システムの開発に適した高速なパルス幅変調器 (PWM) です マイクロコントローラユニット (MCU) と組み合わせて使った場合 MCP16/V は 出力電圧または電流を調整するために 電源システムのデューティサイクルを制御します MCU を使って出力電圧または電流 スイッチング周波数 最大デューティサイクル等の特性を調整する事により 電源システムのインテリジェント化を図れます 代表的なアプリケーションとしては スマートバッテリ充電器 インテリジェント電源システム ブリック DC/DC コンバータ AC 力率改善 多出力電源 多相電源等があります MCP16/V の入力は MCU の I/O に簡単に接続できます MCU から MCP16/V にオシレータとリファレンスを供給する事により 非常に柔軟で適応性に優れた電源システムを開発できます 電源システムのスイッチング周波数と最大デューティサイクルは MCU の I/O を使って設定します リファレンス入力には 単純に MCU からの I/O 出力を使えますが 外部 (D/A コンバータ (DAC)) からの出力を使う事もできます これにより 電源システムを各種の外部信号や変数に適応させ 性能の最適化と校正の簡略化を図れます 電流モードで動作させる場合 ピーク電流に対して精密な制限を設定できます 高速なコンパレータ動作 (12 ns typical) が可能な MCP16 は 他の高速 PWM コントローラに比べて 幅広い入力電圧レンジで最大スイッチング電流を精密に制限できます 電圧モードまたは平均電流モードアプリケーション向けには MCP16V を使う事により より幅広いレンジの外部ランプ電圧に対応できます これらの製品は 保護機能として UVLO 過熱保護 過電流保護を備えています パッケージタイプ 8 ピン DFN (2mm x mm) COMP 1 FB 2 CS OSC IN 8 V REF 7 6 V EXT GND COMP 1 FB 2 CS OSC IN 8 ピン MSOP 8 V REF 7 6 V EXT GND 212 Microchip Technology Inc. DS21896B_JP - p. 1

2 機能ブロック図 MCP16 MCP16 高速 PWM Overtemperature.1µA UVLO OSC IN V EXT Note S Q GND CS COMP.1µA Comp R Q 1kΩ FB V REF EA 2R 2.7V Clamp R Latch Truth Table S R Q Qn Note: 過熱時に V EXT ドライバはハイインピーダンスになります DS21896B_JP - p Microchip Technology Inc.

3 機能ブロック図 MCP16V MCP16V 高速 PWM Overtemperature.1µA UVLO OSC IN V EXT Note S Q GND CS COMP.1µA Comp R Q 1kΩ FB Note: V REF EA Latch Truth Table S R Q Qn V Clamp 過熱時に V EXT ドライバはハイインピーダンスになります 212 Microchip Technology Inc. DS21896B_JP - p.

4 代表的なアプリケーション回路 MCP16 MCP16 を使った NiMH バッテリ充電 / 残量ゲージアプリケーションのブロック図 C C V BATT 8V to 1V Input Voltage SEPIC Converter NiMH Cells V Bias Cin C OUT.7V MCP16 COMP V EXT FB OSC IN CS V REF GND 1:1 N-channel MOSFET I SW I BATT V BATT V Bias MCP17.V SOT2 PIC16LF818 PWM OUT V DD A/D V V V DD 1/2 MCP62 I 2 C To System A/D 1/2 MCP62 V DD DS21896B_JP - p. 212 Microchip Technology Inc.

5 代表的なアプリケーション回路 MCP16V リチウムイオン電池 ( 本 / 直列 ) 向けの双方向電力コンバータ / バッテリ充電モジュール Bidirectional Buck/Boost -Cell Li-Ion Battery Pack Boost L Buck Buck Switch Battery Protection Switches DC Bus Voltage C IN Boost Switch C OUT Fuse PS1 V BATT V SENSE Sync. FET Driver SMBus Battery Protection and Monitor -V BATT V to 2.7V DC Bus V REF MCP16V CompV REF FB CS V EXT OSC GND (1/2) MCP621 GND I SENSE R SENSE 2. V REF Charge Current Loop (1/2) MCP621 DC bus Voltage Loop PIC16F88 SMBus I REF Voltage (PWM) Filter (1/2) MCP Microchip Technology Inc. DS21896B_JP - p.

6 1. 電気的特性絶対最大定格 V DD...6. V 全ピンでの最大電圧...(V GND -.) V ~ (.) V V EXT 短絡電流... 内部制限保管温度...-6 ~ 1 最高接合部温度 (T J )... 1 連続動作温度レンジ...- ~ 12 全ピンの ESD 保護 HBM... kv 注 : 上記の 絶対最大定格 を超える条件は デバイスに恒久的な損傷を生じる可能性があります これはストレス定格です 本書の動作表に示す条件または上記から外れた条件でのデバイスの運用は想定していません 長期間にわたる最大定格条件での動作または保管は デバイスの信頼性に影響する可能性があります AC/DC 特性 電気的仕様 : 特記のない限り次の条件を適用 : =. ~. V F OSC = 1 MHz (1% デューティサイクル時 ) C IN =.1 µf ( 代表値に対して ) =. V T A =-~ 12 パラメータ記号 Min Typ Max 単位条件 入力電圧入力動作電圧.. V 入力静止電流 I( ) 2.8. ma I EXT =ma F OSC IN =Hz オシレータ入力外部オシレータレンジ F OSC 1 MHz Note 1 最小オシレータ HIGH 時間最小オシレータ LOW 時間 T OH_MIN 1 ns T OL_MIN オシレータ立ち上がり時間 T RISE.1 1 µs Note 2 オシレータ立ち下がり時間 T FALL.1 1 µs Note 2 オシレータ入力電圧 LOW V L.8 V オシレータ入力電圧 HIGH V H 2. V オシレータ入力静電容量 C OSC pf 外部リファレンス入力参照電圧入力 V REF V Note 2, Note エラーアンプ入力オフセット電圧 V OS -.1 mv エラーアンプ PSRR PSRR 8 99 db =.~. V V CM = 1.2 V コモンモード入力レンジ V CM GND -. V Note 2 Note コモンモード除去率 8 db = V V CM =~2. V 開ループ電圧ゲイン A VOL 8 9 db R L =kω ( /2 に対して ) 1 mv < V EAOUT < - 1 mv V CM =1.2 V LOW レベル出力 V OL 2 GND mv RL = kω ( /2 に対して ) ゲイン帯域幅積 GBWP MHz = V エラーアンプシンク電流 I SINK 11 ma = V V REF = 1.2 V V FB = 1. V V COMP =2. V エラーアンプソース電流 I SOURCE -2-9 ma = V V REF = 1.2 V V FB = 1. V V COMP =2. V 絶対値 Note 1: 必要とする最小および最大デューティサイクルによっては これよりも高い周波数での動作が可能です 2: 特性試験には 立ち上がりおよび立ち下がり時間が 1 ns ~ 1 μs の外部オシレータ入力 (OSC IN) を使用し 信号レベルが.8 V と 2. V の間で変化する時の立ち上がり / 立ち下がり時間 ( このレンジの 1% と 9% の間の時間 ) を計測しています 全数検査していません : 内部増幅器のリファレンス入力は レールツーレール動作が可能です A DS21896B_JP - p Microchip Technology Inc.

7 AC/DC 特性 ( 続き ) 電気的仕様 : 特記のない限り次の条件を適用 : =. ~. V F OSC = 1 MHz (1% デューティサイクル時 ) C IN =.1 µf ( 代表値に対して ) =. V T A =-~ 12 電流検出入力最大電流検出信号 MCP16 CS から V EXT までの遅延 MCP16 温度仕様 V CS_MAX V 最大エラーアンプクランプ電圧 / に より設定 T CS_VEXT 12 2 ns 最大電流検出信号 MCP16V V CS_MAX V >.2 V コンパレータ入力コモンモードレンジにより制限される最大 CS 入力レンジ V CS_MAX = -1. V CS から V EXT までの遅延 T CS_VEXT 17. ns MCP16V 最小デューティサイクル DC MIN % V FB =V REF.1V V CS =GND 電流検出入力バイアス電流 I CS_B -.1 µa = V 内部ドライバ R DSON P チャンネル R DSon_P 1 Ω R DSON N チャンネル R DSon_N 7 Ω V EXT 立ち上がり時間 T RISE.9 18 ns C L = 1 pf = Vに対する代表値 V EXT 立ち下がり時間 T FALL ns C L = 1 pf = Vに対する代表値 保護機能低電圧ロックアウト UVLO 2.7. V の低下による UVLO 有効時に V EXT は LOW 状態になる 低電圧ロックアウトヒステリシス UVLO HYS 7 1 mv サーマルシャットダウン T SHD 1 サーマルシャットダウンヒステリシス T SHD_HYS 18 Note 1: 必要とする最小および最大デューティサイクルによっては これよりも高い周波数での動作が可能です 2: 特性試験には 立ち上がりおよび立ち下がり時間が 1 ns ~ 1 μs の外部オシレータ入力 (OSC IN) を使用し 信号レ ベルが.8 V と 2. V の間で変化する時の立ち上がり / 立ち下がり時間 ( このレンジの 1% と 9% の間の時間 ) を計 測しています 全数検査していません : 内部増幅器のリファレンス入力は レールツーレール動作が可能です 電気的仕様 : =. ~. V F OSC = 1 MHz (1% デューティサイクル時 ) C IN =.1 µf T A =-~ 12 パラメータ記号 Min Typ Max 単位条件 温度レンジ動作時接合部温度レンジ T A - 12 定常 保管温度レンジ T A -6 1 最高接合部温度 T J 1 過渡 パッケージ熱抵抗 熱抵抗 8 ピン DFN (2mm x mm) パラメータ記号 Min Typ Max 単位条件 θ JA.8 /W 2 個のビアで層間を接続した標準的 な 層基板 熱抵抗 8 ピン MSOP θ JA 28 /W 標準的な 層基板 212 Microchip Technology Inc. DS21896B_JP - p. 7

8 2. 代表的な性能データ Note: 以下の図表は限られたサンプル数に基づく統計的な結果であり 情報の提供のみを目的とします ここに記載する性能特性は検証されておらず 保証されません これらの図表の一部は 仕様動作レンジ外で計測したデータも含みます ( 例 : 仕様レンジ外の電源を使用 ) 従ってこれらのデータは保証範囲外です Note: 特記のない限り次の条件を適用します : =. ~. V F OSC = 1 MHz (1% デューティサイクル時 ) C IN =.1 µf =. V ( 代表値に対して ) T A =-~ 12 Quiescent Current (ma) F OSC IN = DC T A = 12 C T A = - C T A = 2 C Amplifier Input Bias Current (pa) 7 V CM = T A = 12 C T A = 8 C T A = 2 C T A = - C 図 2-1: 入力電圧に対する入力静止電流 図 2-: 入力電圧に対するエラーアンプの入力バイアス電流 Quiescent Current (ma) F OSC IN = 1 MHz T A = - C T A = 12 C T A = 2 C Amplifier Sink Current (ma) T A = - C T A = 2 C T A = 12 C 図 2-2: 入力電圧に対する入力静止電流 図 2-: ク電流 入力電圧に対するエラーアンプのシン Amplifier Gain (db) 2 Gain V REF = 2V - R LOAD =.7 kω 1-6 C LOAD = 67 pf Phase M M 1 1M Amplifier Phase Shift (degrees) Amplifier Source Current (ma) T A = 12 C T A = 2 C T A = - C Frequency (Hz) 図 2-: エラーアンプの周波数応答 図 2-6: ス電流 入力電圧に対するエラーアンプのソー DS21896B_JP - p Microchip Technology Inc.

9 Note: 特記のない限り次の条件を適用します : =. ~. V F OSC = 1 MHz (1% デューティサイクル時 ) C IN =.1 µf =. V ( 代表値に対して ) T A =-~ 12 V EXT Rise Time (ns) T A = 12 C T A = 2 C T A = - C C L = 1 pf CS Clamp Voltage (V) T A = - C T A = 12 C T A = 2 C 図 2-7: 入力電圧に対する V EXT 立ち上がり時間 図 2-1: 入力電圧に対する電流検出クランプ電圧 (MCP16) V EXT Fall Time (ns) T A = 12 C T A = - C T A = 2 C C L = 1 pf.2. UVLO Threshold (V) Turn On Threshold Turn Off Threshold Ambient Temperature ( C) 図 2-8: 入力電圧に対する V EXT 立ち下がり時間 図 2-11: 温度に対する低電圧ロックアウト CS to V EXT delay (ns) T A = 12 C T A = 2 C T A = - C EXT Output N-Channel R DSON (ohms) T A = 2 C.2.7 T A = 12 C T A = - C 図 2-9: 入力電圧に対する電流検出から V EXT までの遅延 (MCP16) 図 2-12: 入力電圧に対する EXT 出力 N チャンネル R DSON 212 Microchip Technology Inc. DS21896B_JP - p. 9

10 Note: 特記のない限り次の条件を適用します : =. ~. V F OSC = 1 MHz (1% デューティサイクル時 ) C IN =.1 µf =. V ( 代表値に対して ) T A =-~ 12 EXT Output P-Channel R DSON (Ohms) T A = 12 C T A = 2 C T A = - C Maximum CS Input (V) CS Common Mode Input Range T A = 2 C 1... 図 2-1: 入力電圧に対する EXT 出力 P チャンネル R DSON 図 2-16: 入力電圧に対する電流検出コモンモード入力電圧レンジ (MCP16V) Error Amp Input Offset Voltage (µv) T A = 12 C T A = 2 C T A = - C V CM IN = V CS to V EXT Delay (ns) T A = - C T A = 12 C T A = 2 C 図 2-1: 入力電圧に対するエラーアンプの入力オフセット電圧 図 2-17: 入力電圧に対する電流検出から V EXT までの遅延 (MCP16V) Error Amp Input Offset Voltage (µv) T A = 12 C T A = 2 C T A = - C V CM IN = 1.2V 図 2-1: 入力電圧に対するエラーアンプの入力オフセット電圧 DS21896B_JP - p Microchip Technology Inc.

11 . MCP16 ピンの説明 ピンの機能を表 -1 に示します 表 -1: ピン機能表 DFN/MSOP 名称 機能 1 COMP エラーアンプ出力ピン 2 FB エラーアンプ反転入力ピン CS 電流検出入力ピン (MCP16) または電圧ランプ入力ピン (MCP16V) OSC IN オシレータ入力ピン GND 回路接地ピン 6 V EXT 外部ドライバ出力ピン 7 入力バイアスピン 8 V REF 参照電圧入力ピン.1 エラーアンプ出力 (COMP) COMP は内部エラーアンプの出力ピンです 制御ループを安定化するために FB ピンと COMP ピンの間に外部補償を接続します COMP ピン電圧を 2.7 V (typical) 以下に制限するために 内部電圧クランプを使います ピーク電流モード制御システムの場合 このクランプを使って CS 入力に上限を設定する事により 電源システムのスイッチに最大ピーク電流を設定します.2 エラーアンプ反転入力 (FB) FB は内部エラーアンプの反転入力ピンです 出力 ( 電圧または電流 ) を一定に調整するために 出力 ( 電圧または電流 ) を検出して FB ピンにフィードバックします 反転入力であるため負のフィードバックとなります. 電流検出入力 (CS) ピーク電流モードコンバータのサイクルバイサイクル制御を行うために CS を電流検出入力ピンとして使います 一般的に電流検出アプリケーションの場合 MCP16 を使って電流検出信号のレベルを低く抑える事により 消費電力を低減します 電圧モードまたは平均電流モードアプリケーションでは ランプを使ってエラーアンプの出力電圧を比較し PWM デューティサイクルを生成します より高い信号レベルを必要とするアプリケーション向けには MCP16V を使います 電流検出信号の最大電圧レベル (typical) は MCP16 が.9 V であるのに対し MCP16V は 2.7 V です MCP16V の CS ピンのコモンモード電圧レンジは -1. V です 正常な PWM 動作には CS 入力が常に - 1. V 以下である事が必要です. オシレータ入力 (OSC) OSC は外部オシレータ入力ピンです 通常は マイクロコントローラの I/O ピンを使って OSC 入力を生成します この入力が HIGH の時に 出力ドライバピン (V EXT ) は LOW に駆動されます HIGH から LOW への 遷移により 次のサイクルが始まります OSC 入力のデューティサイクルによって 電力コンバータの最大デューティサイクルが決まります 例えば OSC 入力の 1 周期中の LOW 時間が 7%/HIGH 時間が 2% である場合 電力コンバータのデューティサイクルレンジは ~ 7% です グランド (GND) GND ピンは 回路のグランドに接続します ほとんどのアプリケーションでは このピンをアナロググランドプレーンまたは計測用グランドプレーンに接続する必要があります このグランドでのノイズは ノイズに敏感な毎サイクルの CS 入力とエラーアンプ出力間の比較に影響します.6 外部ドライバ出力 (V EXT ) V EXT は外部ドライバへの出力ピンです このピンの出力によって 電源システムのデューティサイクルが決まります 高電力ドライバまたはハイサイドドライバに対しては この出力を MOSFET ドライバの論理レベル入力に接続する必要があります 低電力またはローサイドアプリケーションの場合 V EXT ピンを使って N チャンネル MOSFET のゲートを直接駆動できます.7 入力バイアス ( ) は入力電圧ピンです には入力電圧源を接続します 正常な動作には ピンの電圧を. ~. V に保つ必要があります.1 µf のバイパスコンデンサを ピンと GND ピンの間に接続する必要があります.8 参照電圧入力 (V REF ) V REF は外部参照電圧の入力ピンです このピンは 電源システムの出力を調整するために使います V REF 入力電圧を変更する事により 電源システムの出力 ( 電圧または電流 ) を変更できます 参照電圧のレンジは V ~ ( レールツーレール ) です 212 Microchip Technology Inc. DS21896B_JP - p. 11

12 . 詳細説明.1 デバイスの概要 MCP16 は高速コンパレータ 高帯域幅増幅器 論理ゲートを備え PICmicro MCU と組み合わせて使う事により 先進のプログラマブル電源を開発できます PICmicro MCU を使ってオシレータ入力と参照電圧入力への信号を生成するため スイッチング周波数 最大デューティサイクル 出力電圧を自由に設定できます 図 -1 を参照してください.2 PWM MCP16/V の V EXT 出力は 内部高速コンパレータと外部オシレータの出力レベルによって決まります 外部オシレータの出力レベルが HIGH の時 PWM 出力 (V EXT ) は LOW に駆動されます 外部オシレータ出力が LOW の時は 内部高速コンパレータの出力レベルによって PWM 出力の状態が決まります UVLO が作動している間 V EXT ピンは LOW 状態に保持されます 過熱保護が作動している間 V EXT ピンはハイインピーダンス ( グランドに対して 1 kω) になります. 標準的なサイクルバイサイクル制御 OSC IN が HIGH から LOW 状態に遷移した時にサイクルが始まります 正常な動作では 高速コンパレータの出力 (R) とラッチの Q 出力は共に LOW です OSC IN が HIGH から LOW に遷移した時 高速ラッチへの S および R 入力は共に LOW であり Q 出力は LOW のまま変化しません OR ゲート (V DRIVE ) の出力は HIGH から LOW 状態へ遷移し PWM 出力段の内部 Pチャンネル駆動トランジスタがONになります これにより PWM 出力 (V EXT ) は LOW から HIGH 状態に遷移し 電力変換回路の外部スイッチが ON になり 電力変換回路のインダクタデバイスにランプ電流が流れます インダクタデバイスで検出された電流は CS 入力に入力され ( ランプ状を示す ) リニアに増加します 検出された電流ランプ (MCP16) が EA 出力の 1/ の電圧レベルに達すると コンパレータ出力 (R) の状態が LOW から HIGH へ遷移し PWM ラッチをリセットします Q 出力は LOW から HIGH 状態へ遷移し 出力段の N チャンネル MOSFET が ON になります これにより V EXT による外部 MOSFET ドライバの駆動が OFF になり デューティサイクルが終了します OSC IN は LOW から HIGH 状態へ遷移しますが V EXT ピンの状態は変化しません CS 入力ランプのレベルがエラーアンプ出力の1/に達さなかった場合 OSC INのLOW から HIGH への遷移によってデューティサイクルが終了します ( これは最大デューティサイクルであると見なせます ) OSC IN が HIGH の場合も V EXT 駆動ピンが LOW の場合も 電力変換回路の外部スイッチは OFF になります 次のサイクルは OSC IN ピンの HIGH から LOW 状態への遷移によって始まります CS 入力で高い信号レベルのランプを使う電圧モードまたは平均電流モードアプリケーションには 最大信号レベルが高い MCP16V を使います (2.7 V typical) PWM の動作は MCP16 と同じです. エラーアンプ / コンパレータの電流制限機能 内部増幅器を使ってエラー出力信号を生成します このエラー出力信号のレベルは 外部 V REF 入力と FB ピンにフィードバックされる電源出力によって決まります エラーアンプ出力はレールツーレールであり 正確に 2.7 V でクランプされます エラーアンプの出力は 1/ に分圧され (MCP16 のみ ) 高速コンパレータの反転入力に接続されます エラーアンプの最大出力は 2.7 V であるため 高速コンパレータの反転ピンへの最大入力電圧は.9 V です これにより スイッチング電源のピーク電流制限が設定されます MCP16V でも エラーアンプ出力の最大電圧は 2.7 V です しかし 抵抗分圧器を備えないため 高速コンパレータの反転入力 (CS) での最大入力信号レベルは 2.7 V のままです 出力負荷の電流要求が増加するにつれ エラーアンプの出力電圧が高くなり 高速コンパレータの反転入力ピンでの電圧も上昇します 最終的にエラーアンプの出力はクランプ電圧 (2.7 V) によって制限されるため 高速コンパレータの入力は.9 V 以下に制限されます (MCP16 のみ ) 電流要求の増加によって FB 入力が低下し続けた場合でも 反転入力の電圧は.9 V 以下に制限されます 反転入力の電圧を.9 V 以下に制限する事により 電流検出入力 (CS) が.9 V 以下に制限され 結果として電源の出力電流が制限されます 電圧モード制御の場合 入力電圧が低下するにつれてエラーアンプ出力は増加します この場合 MCP16V の CS 入力では インダクタでの検出電流のかわりに電圧ランプを使います MCP16V は内部エラーアンプ出力を 1/ に分圧する抵抗分圧器を備えないため 入力の最大信号レベルは 2.7 V (typical) まで増加します. % デューティサイクル動作 FB ピンの電圧が V REF ピンよりも高く保持されている ( エラーアンプ出力が負の ) 場合 V EXT 出力のデューティサイクルを % まで下げる事ができます これは エラーアンプのレールツーレール出力能力と 高速コンパレータのオフセット電圧により実現します エラーアンプの最小出力電圧 (1/ に分圧後 ) は 高速コンパレータのオフセット電圧を下まわります コンバータの出力電圧が目標調整電圧よりも高い場合 FB 入力電圧は V REF 入力電圧より高くなり エラーアンプはボトムレール (GND) へプルされます この低電圧は 2R と 1R によって 1/ に分圧されてから (MCP16 のみ ) 高速コンパレータの入力に接続されます この電圧は十分に低く コンパレータのトリガリングは発生しないため V EXT で狭幅パルスを生成できます DS21896B_JP - p Microchip Technology Inc.

13 .6 低電圧ロックアウト (UVLO) 入力電圧 ( ) が UVLO しきい値よりも低下すると V EXT は LOW 状態に保持されます これにより 電圧レベルが MCP16/V の動作に十分ではない場合に メイン電源スイッチが OFF 状態に保持されます UVLO しきい値にはヒステリシスが設けられており 電圧が UVLO しきい値 ヒステリシスを超えない限り UVLO は解除されません ヒステリシスの代表値は 7 mv です 通常 MCP16 は での入力電圧が. ~.1 V の範囲に入るまで動作を開始しません.7 過熱保護 V EXT 出力と または GND 間の短絡を保護するために 接合部温度がサーマルシャットダウンしきい値を超えると MCP16/V の V EXT 出力はハイインピーダンスになります 過熱状態中に一定のプルダウンを確保するために 1 kω の内部プルダウン抵抗を V EXT とグランドの間に接続しています この保護のしきい値は 1 (typical) に設定されており ヒステリシスは 18 です 212 Microchip Technology Inc. DS21896B_JP - p. 1

14 MCP16 高速 PWM のタイミング図 OSC IN S COMP CS R Q V DRIVE V EXT Overtemperature.1µA UVLO OSC IN V EXT Note S Q GND CS COMP FB V REF EA.1µA 2R Comp R R Q Latch Truth Table S R Q Qn kΩ 2.7V Clamp Note: 過熱時に V EXT ドライバはハイインピーダンスになります 図 -1: サイクルバイサイクルタイミング図 (MCP16) DS21896B_JP - p Microchip Technology Inc.

15 MCP16V 高速 PWM のタイミング図 OSC IN S COMP CS R Q V DRIVE V EXT Overtemperature.1µA UVLO OSC IN V DRIVE V EXT Note S Q GND CS COMP FB V REF EA.1µA Comp R Q Latch Truth Table S R Q Qn 1 1 1kΩ 1 2.7V Clamp Note: 過熱時に V EXT ドライバはハイインピーダンスになります 図 -2: サイクルバイサイクルタイミング図 (MCP16V) 212 Microchip Technology Inc. DS21896B_JP - p. 1

16 . アプリケーション回路.1 代表的なアプリケーション MCP16/V 高速 PWM は マイクロコントローラと組み合わせる事により さまざまな回路トポロジや電力変換アプリケーションに適用できます このため多出力 多相出力 可変出力 温度監視機能 校正機能を必要とするアプリケーション向けに インテリジェントでコスト効率の高い電源システムを開発できます.2 NiMH バッテリ充電アプリケーション 代表的な NiMH バッテリ充電アプリケーション回路を本書の 代表的アプリケーション回路 MCP16 に記載しています この回路では SEPIC (Single-Ended Primary Inductive Converter) を使って 直列接続のバッテリに一定の充電電流を供給します MCP16 を使ってバッテリ電流検出抵抗に流れる電流を監視し適正なパルス幅を生成する事により 充電電流を調整しています PIC16F818 マイクロコントローラは バッテリ電圧を監視して充電電流の供給を適切に停止します マイクロコントローラによる設定の自由度と MCP16 の柔軟性を活かす事により トリクル充電 急速充電 過電圧保護等の機能をシステムに追加できます. 双方向電力コンバータ 双方向リチウムイオン充電 / 降圧型レギュレータの回路を本書の 代表的アプリケーション回路 MCP16V に記載しています これは MCP16V を使った同期式双方向電力コンバータの回路例です このアプリケーションでは AC-DC 入力電源が供給されている時に 双方向電力コンバータを使って入力電圧を昇圧する事により 直列に接続した 本のリチウムイオンバッテリを充電します AC-DC 電源が供給されなくなると 双方向電力コンバータはバッテリ電圧を降圧して システムの DC バスに電力を供給します このような方法により 1 つの電力変換回路で リチウムイオンバッテリ ( 本の直列 ) を充電すると共に バッテリ電圧を必要な電圧まで効率的に降圧する事ができます. 多出力コンバータ MCP16 デバイスを追加する事により 1 つの MCU を使って複数の出力を持つコンバータを開発できます 2 出力コンバータが必要な場合 MCU は位相が 18 異なる 2 つの PWM 出力を供給できます これはソースへの入力リップル電流を低減し ビート周波集を除去します DS21896B_JP - p Microchip Technology Inc.

17 6. パッケージ情報 6.1 パッケージのマーキング情報 例 : 8 ピン MSOP 16E 2226 XXXXX YWWNNN 例 : 16VE ピン DFN (2mm x mm) 例 : XXX YWW NN ABC 22 2 DFN のサンプルについては 弊社または代理店に問い合わせください 凡例 : XX...X お客様固有情報 Y 年コード ( 西暦の下 1 桁 ) YY 年コード ( 西暦の下 2 桁 ) WW 週コード (1 月の第 1 週を 1 とする ) NNN e 英数字のトレーサビリティコードつや消し錫 (Sn) の使用を示す鉛フリー JEDEC マーク * このパッケージは鉛フリーです 鉛フリー JEDC マーク ( e ) は外箱に表記しています Note: マイクロチップ社の製品番号が 1 行に収まりきらない場合 複数行を使います この場合 お客様固有情報に使える文字数が制限されます 212 Microchip Technology Inc. DS21896B_JP - p. 17

18 8 ピンプラスチックマイクロスモールアウトラインパッケージ (MS) (MSOP) E E1 p B n 1 2 D α c φ A A1 A2 β (F) L Units INCHES MILLIMETERS* Dimension Limits MIN NOM MAX MIN NOM Number of Pins n 8 8 Pitch p.26 BSC.6 BSC Overall Height A Molded Package Thickness A Standoff A Overall Width E.19 TYP..9 BSC Molded Package Width E1.118 BSC. BSC Overall Length D.118 BSC. BSC Foot Length L Footprint (Reference) F.7 REF.9 REF Foot Angle φ Lead Thickness c Lead Width B Mold Draft Angle Top α Mold Draft Angle Bottom β *Controlling Parameter Notes: Dimensions D and E1 do not include mold flash or protrusions. Mold flash or protrusions shall not exceed.1" (.2mm) per side. JEDEC Equivalent: MO-187 Drawing No. C-111 MAX DS21896B_JP - p Microchip Technology Inc.

19 8 ピンプラスチックデュアルフラット リードレスパッケージ (MC) 2xx.9 mm ボディ (DFN) Saw Singulated DFN のサンプルについては 弊社または代理店に問い合わせください p D b n L E E2 PIN 1 ID INDEX AREA (NOTE 2) TOP VIEW EXPOSED METAL PAD D2 2 1 BOTTOM VIEW A A1 A EXPOSED TIE BAR (NOTE 1) ピン数ピッチ全高スタンドオフコンタクト厚全長露出パッド長全幅露出パッド幅コンタクト幅コンタクト長 寸法 (Note ) (Note ) 単位 n p A A1 A D D2 E E2 b L MIN.1. パッケージの端部には 1 つまたは複数の露出タイバーがあります ピン 1 のビジュアルインデックスの場所にはばらつきがありますが 必ず斜線部分内にあります インチ NOM 8.2 BSC..1.8 REF..79 BSC BSC * 管理値 Notes: 1.BSC: 基本寸法 理論的に正確な値 公差なしで表示 ASME Y1.M 参照 2.REF: 参考寸法 通常は公差を含まない 情報としてのみ提示される値 ASME Y1.M 参照 露出パッドは ダイに取り付けられたパドルのサイズによって異なります JEDEC に等価 : M-229 Drawing No. C-12, Revised -- MAX mm* MIN NOM 8. BSC REF. 2. BSC BSC MAX Microchip Technology Inc. DS21896B_JP - p. 19

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21 APPENDIX A: 改訂履歴 リビジョン B (212 年 9 月 ) 変更内容 1. MCP16V デバイスの情報を本書全体に追加 2. DFN パッケージの情報を本書全体に追加. 補遺 A: 改訂履歴 を追加 リビジョン A (2 年 6 月 ) 本書の初版 212 Microchip Technology Inc. DS21896B_JP - p. 21

22 NOTE: DS21896B_JP - p Microchip Technology Inc.

23 製品識別システム ご注文または製品の価格や納期につきましては 弊社または各地の営業所までお問い合わせください 製品番号 X /XX デバイス 温度レンジ パッケージ デバイス : MCP16: 高速 マイクロコントローラ対応 PWM MCP16T: 高速 マイクロコントローラ対応 PWM ( テーブ & リール ) 例 : a) MCP16-E/MS: 拡張温度レンジ 8 ピン MSOP パッケージ b) MCP16T-E/MS: テープ & リール 拡張温度レンジ 8 ピン MSOP パッケージ c) MCP16-E/MC: 拡張温度レンジ 8 ピン DFN パッケージ 温度レンジ : E = - ~ 12 パッケージ : MC *= Dual Flat リードレス (2xmm ボディ ) 8 ピン MS = Plastic MSOP 8 ピン DFN のサンプルについては 弊社または代理店に問い合わせください a) MCP16V-E/MS: 拡張温度レンジ 8 ピン MSOP パッケージ b) MCP16VT-E/MS: テープ & リール拡張温度レンジ 8 ピン MSOP パッケージ c) MCP16V-E/MC: 拡張温度レンジ 8 ピン DFN パッケージ 212 Microchip Technology Inc. DS21896B_JP - p. 2

24 NOTE: DS21896B_JP - p Microchip Technology Inc.

25 マイクロチップ社製デバイスのコード保護機能に関して次の点にご注意ください マイクロチップ社製品は 該当するマイクロチップ社データシートに記載の仕様を満たしています マイクロチップ社では 通常の条件ならびに仕様に従って使用した場合 マイクロチップ社製品のセキュリティレベルは 現在市場に流通している同種製品の中でも最も高度であると考えています しかし コード保護機能を解除するための不正かつ違法な方法が存在する事もまた事実です 弊社の理解ではこうした手法は マイクロチップ社データシートにある動作仕様書以外の方法でマイクロチップ社製品を使用する事になります このような行為は知的所有権の侵害に該当する可能性が非常に高いと言えます マイクロチップ社は コードの保全性に懸念を抱くお客様と連携し 対応策に取り組んでいきます マイクロチップ社を含む全ての半導体メーカーで 自社のコードのセキュリティを完全に保証できる企業はありません コード保護機能とは マイクロチップ社が製品を 解読不能 として保証するものではありません コード保護機能は常に進歩しています マイクロチップ社では 常に製品のコード保護機能の改善に取り組んでいます マイクロチップ社のコード保護機能の侵害は デジタルミレニアム著作権法に違反します そのような行為によってソフトウェアまたはその他の著作物に不正なアクセスを受けた場合は デジタルミレニアム著作権法の定めるところにより損害賠償訴訟を起こす権利があります 本書に記載されているデバイスアプリケーション等に関する情報は ユーザの便宜のためにのみ提供されているものであり 更新によって無効とされる事があります お客様のアプリケーションが仕様を満たす事を保証する責任は お客様にあります マイクロチップ社は 明示的 暗黙的 書面 口頭 法定のいずれであるかを問わず 本書に記載されている情報に関して 状態 品質 性能 商品性 特定目的への適合性をはじめとする いかなる類の表明も保証も行いません マイクロチップ社は 本書の情報およびその使用に起因する一切の責任を否認します マイクロチップ社の明示的な書面による承認なしに 生命維持装置あるいは生命安全用途にマイクロチップ社の製品を使用する事は全て購入者のリスクとし また購入者はこれによって発生したあらゆる損害 クレーム 訴訟 費用に関して マイクロチップ社は擁護され 免責され 損害をうけない事に同意するものとします 暗黙的あるいは明示的を問わず マイクロチップ社が知的財産権を保有しているライセンスは一切譲渡されません 商標マイクロチップ社の名称と Microchip ロゴ dspic KEELOQ KEELOQ ロゴ MPLAB PIC PICmicro PICSTART rfpic UNI/O は 米国およびその他の国におけるマイクロチップ テクノロジー社の登録商標です FilterLab Hampshire HI-TECH C Linear Active Thermistor MXDEV MXLAB SEEVAL Embedded Control Solutions Company は 米国におけるマイクロチップ テクノロジー社の登録商標です Analog-for-the-Digital Age,Application Maestro BodyCom chipkit chipkit logo CodeGuard dspicdem dspicdem.net dspicworks dsspeak ECAN ECONOMONITOR FanSense HI-TIDE In-Circuit Serial Programming ICSP Mindi MiWi MPASM MPLAB Certifiedr ロゴ MPLIB MPLINK mtouch Omniscient Code Generation PICC PICC-18 PICDEM PICDEM.net PICkit PICtail REAL ICE rflab Select Mode Total Endurance TSHARC UniWinDriver WiperLock ZENA は 米国およびその他の国におけるマイクロチップ テクノロジー社の登録商標です SQTP は 米国におけるマイクロチップ テクノロジー社のサービスマークです その他 本書に記載されている商標は各社に帰属します 212, Microchip Technology Incorporated, Printed in the U.S.A., All Rights Reserved. ISBN: QUALITY MANAGEMENT SYSTEM CERTIFIED BY DNV == ISO/TS 1699 == マイクロチップ社では Chandler および Tempe ( アリゾナ州 ) Gresham ( オレゴン州 ) の本部 設計部およびウェハー製造工場そしてカリフォルニア州とインドのデザインセンターが ISO/TS- 1699:29 認証を取得しています マイクロチップ社の品質システムプロセスおよび手順は PIC MCU および dspic DSC KEELOQ コードホッピングデバイス シリアル EEPROM マイクロペリフェラル 不揮発性メモリ アナログ製品に採用されています さらに 開発システムの設計と製造に関するマイクロチップ社の品質システムは ISO 91:2 認証を取得しています 212 Microchip Technology Inc. DS21896B_JP - p. 2

26 各国の営業所とサービス 北米本社 2 West Chandler Blvd. Chandler, AZ Tel: Fax: 技術サポート : support URL: アトランタ Duluth, GA Tel: Fax: ボストン Westborough, MA Tel: Fax: シカゴ Itasca, IL Tel: Fax: クリーブランド Independence, OH Tel: Fax: ダラス Addison, TX Tel: Fax: デトロイト Farmington Hills, MI Tel: Fax: インディアナポリス Noblesville, IN Tel: Fax: ロサンゼルス Mission Viejo, CA Tel: Fax: サンタクララ Santa Clara, CA Tel: Fax: トロント Mississauga, Ontario, Canada Tel: Fax: アジア / 太平洋アジア太平洋支社 Suites 77-1, 7th Floor Tower 6, The Gateway Harbour City, Kowloon Hong Kong Tel: Fax: オーストラリア - シドニー Tel: Fax: 中国 - 北京 Tel: Fax: 中国 - 成都 Tel: Fax: 中国 - 重慶 Tel: Fax: 中国 - 杭州 Tel: Fax: 中国 - 香港 SAR Tel: Fax: 中国 - 南京 Tel: Fax: 中国 - 青島 Tel: Fax: 中国 - 上海 Tel: Fax: 中国 - 瀋陽 Tel: Fax: 中国 - 深圳 Tel: Fax: 中国 - 武漢 Tel: Fax: 中国 - 西安 Tel: Fax: 中国 - 厦門 Tel: Fax: 中国 - 珠海 Tel: Fax: アジア / 太平洋 インド - バンガロール Tel: Fax: インド - ニューデリー Tel: Fax: インド - プネ Tel: Fax: 日本 - 大阪 Tel: Fax: 日本 - 横浜 Tel: Fax: 韓国 - 大邱 Tel: Fax: 韓国 - ソウル Tel: Fax: または マレーシア - クアラルンプール Tel: Fax: マレーシア - ペナン Tel: Fax: フィリピン - マニラ Tel: Fax: シンガポール Tel: Fax: 台湾 - 新竹 Tel: Fax: 台湾 - 高雄 Tel: Fax: 台湾 - 台北 Tel: Fax: タイ - バンコク Tel: Fax: ヨーロッパオーストリア - ヴェルス Tel: Fax: デンマーク - コペンハーゲン Tel: Fax: フランス - パリ Tel: Fax: ドイツ - ミュンヘン Tel: Fax: イタリア - ミラノ Tel: Fax: オランダ - ドリューネン Tel: Fax: スペイン - マドリッド Tel: Fax: イギリス - ウォーキンガム Tel: Fax: /29/11 DS21896B_JP - p Microchip Technology Inc.