LTC 高電圧同期整流式NチャネルMOSFETドライバ

Transcription

1 特長 概要 LTC-5 高電圧同期整流式 N チャネル MOSFET ドライバ V.5V.5V.A.5A.5Ω.5Ω nf5 nf nf nf 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 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 R SENSE 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 を含む米国特許によって保護されています LTC -5 V DC/DC NMOSFET MOSFET LTC-5 V LTC-5 MOSFET MOSFET PARAMETER LTC-5 LTC LTC Shoot-Through Protection Yes No Yes Absolute Max TS V V V MOSFET Gate Drive.5V to.5v.v to.5v.v to.5v UV V.V.V UV.5V.5V.5V 標準的応用例 pf LTC-5.5V TO.5V PWM (FROM CONTROLLER IC) PWM (FROM CONTROLLER IC) BOOST TG LTC-5 TINP TS BINP BG GND V V OUT 5 TAa BINP 5V/DIV BG 5V/DIV TINP 5V/DIV TG-TS 5V/DIV /DIV 5 TAb

2 絶対最大定格 Note 電源電圧....V~V BOOST - TS....V~V TINP 電圧... V~V BINP 電圧... V~V BOOST 電圧....V~V TS 電圧... 5V~V 動作接合部温度範囲 (Note ) ~5 保存温度範囲... 5 ~5 リード温度 ( 半田付け 秒 )... ピン配置 TINP BINP BG TOP VIEW GND TS TG BOOST 5 NC MSE PACKAGE -LEAD PLASTIC MSOP T JMAX = 5 C, θ JA = C/W, θ JC = C/W (NOTE ) EXPOSED PAD (PIN ) IS GND, MUST BE SOLDERED TO PCB 発注情報 * LTCEMSE-5#PBF LTCEMSE-5#TRPBF LTDPY -Lead Plastic MSOP C to 5 C LTCIMSE-5#PBF LTCIMSE-5#TRPBF LTDPY -Lead Plastic MSOP C to 5 C LTCHMSE-5#PBF LTCHMSE-5#TRPBF LTDPY -Lead Plastic MSOP C to 5 C LTCMPMSE-5#PBF LTCMPMSE-5#TRPBF LTFDF -Lead Plastic MSOP 55 C to 5 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 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 をご覧ください 電気的特性 T A = 5 Note = V BOOST = V V = V SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS Operating Voltage.5.5 V I VCC DC Supply Current TINP = BINP = V 5 µa UVLO Undervoltage Lockout Threshold Rising Falling Hysteresis BOOST - TS I BOOST DC Supply Current TINP = BINP = V. µa TINP BINP V IH(BG) BG Turn-On Input Threshold BINP Ramping High l V V IL(BG) BG Turn-Off Input Threshold BINP Ramping Low l.5..5 V V IH(TG) TG Turn-On Input Threshold TINP Ramping High l V V IL(TG) TG Turn-Off Input Threshold TINP Ramping Low l.5..5 V l l V V mv

3 電気的特性 T A = 5 Note = V BOOST = V V = V SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS I TINP(BINP) Input Pin Bias Current ±. ± µa TG V OH(TG) TG High Output Voltage I TG = ma, V OH(TG) = V BOOST V TG. V V OL(TG) TG Low Output Voltage I TG = ma, V OL(TG) = V TG V TS l 5 mv I PU(TG) TG Peak Pull-Up Current l. A R DS(TG) TG Pull-Down Resistance l.5. Ω BG V OH(BG) BG High Output Voltage I BG = ma, V OH(BG) = V BG. V V OL(BG) BG Low Output Voltage I BG = ma l 5 5 mv I PU(BG) BG Peak Pull-Up Current l.5.5 A R DS(BG) BG Pull-Down Resistance l.5.5 Ω BINP TINPTINP BINP t PLH(TG) TG Low-High Propagation Delay l t PHL(TG) TG High-Low Propagation Delay l 5 t PLH(BG) BG Low-High Propagation Delay l 5 t PHL(BG) BG High-Low Propagation Delay l 5 5 t r(tg) TG Output Rise Time % %, C L = nf % %, C L = nf t f(tg) TG Output Fall Time % %, C L = nf % %, C L = nf t r(bg) BG Output Rise Time % %, C L = nf % %, C L = nf t f(bg) BG Output Fall Time % %, C L = nf % %, C L = nf 5 5 Note 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 LTC-5 は T J が T A にほぼ等しいパルス負荷条件でテストされている LTCE-5 は ~5 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 ~5 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 LTCI-5 は ~5 の動作接合部温度範囲で保証されている LTCH-5 は ~5 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 LTCMP-5 は 55 ~5 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 5 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 Note 接合部温度 (T J 単位 : ) は周囲温度 (T A 単位 : ) および電力損失 (P D 単位 :W) から次式に従って計算される T J = T A(P D θ JA) ここで θ JA( /W) はパッケージの熱抵抗である Note MSE 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 /W よりもはるかに大きくなる

4 標準的性能特性 QUIESCENT CURRENT (µa) BOOST-TS T A = 5 C BOOST = V TINP = BINP = V TINP (BINP) = V 5 SUPPLY VOLTAGE (V) 5 G QUIESCENT CURRENT (µa) TINP = V, BINP = V TINP = V, BINP = V T A = 5 C 5 = V TINP = BINP = V 5 BOOST SUPPLY VOLTAGE (V) 5 G VCC SUPPLY CURRENT (µa) TINP = BINP = V TINP (BINP) = V 5 = BOOST = V G BOOST SUPPLY CURRENT (µa) L V OL H V OH TINP = V, BINP = V TINP = V, BINP = V 5 = BOOST = V TINP = BINP = V G OUTPUT VOLTAGE (mv) V OL(TG) V OL(BG) T A = 5 C I TG(BG) = ma BOOST = SUPPLY VOLTAGE (V) 5 G5 TG OR BG OUTPUT VOLTAGE (V) T A = 5 C BOOST = ma ma ma SUPPLY VOLTAGE (V) 5 G TINP BINP TINP BINP TINP BINP TG OR BG INPUT THRESHOLD (V)..... V IH(TG,BG) V IL(TG,BG). T A = 5 C BOOST = SUPPLY VOLTAGE (V) 5 G TG OR BG INPUT THRESHOLD (V) = BOOST = V V IH(TG,BG) V IL(TG,BG) G TG OR BG INPUT THRESHOLD HYSTERESIS (mv) T A = 5 C BOOST = SUPPLY VOLTAGE (V) 5 G

5 標準的性能特性 TINP BINP / TG OR BG INPUT THRESHOLD HYSTERESIS (mv) = BOOST = V G VCC SUPPLY VOLTAGE (V) BOOST = RISING THRESHOLD FALLING THRESHOLD G RISE/FALL TIME () T A = 5 C BOOST = V CC C L =.nf t r(tg) t r(bg) t f(tg) t f(bg) SUPPLY VOLTAGE (V) 5 G RISE/FALL TIME () 5 / T A = 5 C = BOOST = V t r(tg) t r(bg) t f(bg) t f(tg) 5 LOAD CAPACITANCE (nf) 5 G PULL-UP CURRENT (A) TG BG I PU(TG) BOOST TS = V I PU(BG) = V I PU(BG) = V.5 I PU(TG) BOOST TS = V G OUTPUT DRIVER PULL-DOWN RESISTANCE (Ω).. BOOST TS =.5V.. BOOST TS = V.. BOOST TS = V.. R DS(TG). =.5V.. = V. R DS(BG). = V G5 PROPAGATION DELAY () t PLH(BG) t PHL(BG) T A = 5 C BOOST = t PLH(TG) t PHL(TG) PROPAGATION DELAY () 5 = BOOST = V t PHL(TG) t PLH(TG) t PLH(BG) t PHL(BG) SUPPLY VOLTAGE (V) 5 G G 5

6 標準的性能特性 SUPPLY CURRENT (ma) T A = 5 C = BOOST = V I BOOST (TG SWITCHING) I VCC (TG SWITCHING) I VCC (BG SWITCHING) I BOOST (BG SWITCHING) SWITCHING FREQUENCY (khz) 5 G SUPPLY CURRENT (ma) I VCC (BG SWITCHING AT MHz) I BOOST (TG SWITCHING AT MHz) I VCC (TG SWITCHING AT 5kHz) I VCC (BG SWITCHING AT 5kHz) I BOOST (TG SWITCHING AT MHz) I VCC (TG SWITCHING AT MHz) I BOOST (BG SWITCHING AT 5kHz) 5 LOAD CAPACITANCE (nf) 5 G ピン機能 TINP GND TG BINP BG BOOST GND ESR BG GND BOOST TS V D V D V D TG TS BOOST TS MOSFET GND PCB NC 5 NC

7 ブロック図.5V TO.5V UVLO BOOST GND HIGH SIDE LEVEL SHIFTER LDO T TG TS UP TO V TINP ANTISHOOT-THROUGH PROTECTION BINP LOW SIDE LEVEL SHIFTER BG NC 5 5 BD タイミング図 BINP BINP BG BG TINP TINP TG-TS TG-TS 5 TD TINP (BINP) % INPUT RISE/FALL TIME < % BINP (TINP) BG (TG) TG (BG) % % % % t r t f t PHL t PLH 5 TD

8 動作 LTC-5 N MOSFET MOSFET GND MOSFET TS BOOST TS LTC-5 CMOS MOSFET LTC-5 V IH =.5V V IL =.V V IH V IL 5mV TINP BINP LTC-5 LTC-5 BG TG NPN Q QBG TG BOOST NPN V BE.V BG TGN MOSFETM M BG TG GND TS MOSFET BG TG R DS(ON) V GS V TH LTC-5Q M Q M M Q MOSFET LTC-5 BOOST UP TO V Q M TG TS C GD C GS HIGH SIDE POWER MOSFET LOAD INDUCTOR Q M BG GND C GD C GS LOW SIDE POWER MOSFET 5 FO. BG TG

9 動作 BG MOSFET TG MOSFET TS MOSFET C GD BG BG BG MOSFET MOSFET MOSFET MOSFET MOSFET C GS C GD TG LTC-5 MOSFET LTC-5 V V BOOST-TS 5 nf LTC-5V nf UVLO LTC-5.55V BG TG GND TS MOSFET MOSFET MOSFET MOSFET TINP BINP H BGTG BG H TINP BG L TG TINP TS TSL BG TSHBG TINP 5 アプリケーション情報 LTC-5 T J = T A P D (θ JA ) T J = 接合部温度 T A = 周囲温度 P D = 電力損失 θ JA = 接合部 - 周囲間熱抵抗 P D = P DC P AC P QG P DC = 自己消費電力損失 P AC = 入力周波数 f IN での内部スイッチング損失 P QG = ゲート電荷が QG の外付け MOSFET の周波数 f IN でのオン / オフによる損失 LTC-5 = V V BOOST-TS = V DC 5μA V =.mw

10 アプリケーション情報 AC MOSFET AC f IN TG BG C LOAD P CLOAD = (C LOAD )(f)[(v BOOST-TS ) ( ) ] V BOOST-TS V D V D BOOST P CLOAD = (C LOAD )(f IN )( ) MOSFETV GS MOSFET Q G MOSFET V GS Q G Q G V GS TG BG MOSFET : P QG = ( )(Q G )(f IN ) LTC-5 C BG TG L 5 C LTC-5 AC V BOOST-TS PCB LTC-5 A. GND BOOST TS B. LTC-5 A C. / D. E. LTC-5 5mm LTC-5 MSE C/W C/W

11 標準的応用例 LTC V V V/A DC/DC.µF pf SENSE k.µf V pf pf V OS SENSE k % 5k Ω Ω.5k % k D5 pf.µf, V, TDK C5XRA5MT C: SANYO MEHC T C, C: SANYO MEHC T D: ON SEMI MMDLTG D: DIODES INC. N5HW--F k PGOOD BOOST SS LTCEG TG 5 SENSE SENSE I TH V OSENSE SGND RUN FCB PLLFLTR PLLIN STBYMD SW EXT INT BG PGND BG SW TG BOOST 5.µF D.µF D, D: DIODES INC. PDS5- D5: DIODES INC. MMBZ5B--F D: DIODES INC. B--F L: SUMIDA CDEPNP-MC-5 R, R: VISHAY DALE WSL5R5FEA µf V.µF µf V µf TINP BOOST LTC-5 BINP TG BG GND SENSE SENSE TS D Ω Ω.µF L µh D R.5Ω W D R.5Ω W 5 TAa.µF V D V TO V C µf V.µF V V OS W C,C µf V V OUT V A = V EFFICIENCY (%) = V = V 5 5 LOAD CURRENT (A) 5 TAb

12 パッケージ MSE MSOP (Reference LTC DWG # 5-- Rev I). ±. (. ±.). ±. (.5 ±.5). (.). (.). REF 5. (.) MIN. ±. (.5 ±.5) TYP. ±. (. ±.).5 (.5) BSC..5 (..). ±. (. ±.) (NOTE ) 5 DETAIL B.5 (.5) REF.5 REF DETAIL B.5 (.) DETAIL A TYP. ±.5 (. ±.). ±. (. ±.) (NOTE ). (.) DETAIL A.5 ±.5 (. ±.) NOTE. /... (.) MAX.. (..5) TYP.5 (.5) BSC.5mm."..5mm." 5..mm."..5mm.". (.) REF. ±.5 (. ±.) MSOP (MSE) REV I

13 改訂履歴 Rev B REV B / 概要 の改訂 発注情報 の温度範囲の改訂 電気的特性 の Note とNote の改訂グラフ G G G G G G G5 Gの改訂 ピン機能 のピン 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 5 C / H グレード バージョンを追加 データシート全体に反映 ~

14 標準的応用例 LTC V V V/5A DC/DC.µF.µF k.µf.k pf pf D V OS SENSE SENSE k % Ω Ω.k % k pf.µf, V, TDK C5XRA5MT µf, V SANYO ME AX C: SANYO MEWF D: DIODES INC. BAVWS D: DIODES INC. N5HW--F D: DIODES INC. BA--F D: DIODES INC. MMBZ5B--F D5: DIODES INC. B--F L: SUMIDA CDEP-R k D PGOOD BOOST SS LTCEG TG 5 SENSE SENSE I TH V OSENSE SGND RUN FCB PLLFLTR PLLIN STBYMD SW EXT INT BG PGND BG SW TG BOOST.µF.µF TG SW µf V 5.µF.µF µf V µf D TINP BOOST LTC-5 BINP TG BG TS GND SENSE SENSE.µF TG L µh D5 Ω Ω D.5Ω W TA.µF V 5 µf SW V OS Ω µf V C µf V TO V V OUT V 5A 関連製品 LTC NMOSFET V.V.5V A.55Ω LTC/LTC-5 V V 5V.A.5Ω LTC NMOSFET V V.5V.A.5A LTC NMOSFET V.5V.5V.A.5A LTC/LTC- NMOSFET 5V 5V 5V A LTC5 MOSFET V 5μA H - 東京都千代田区紀尾井町 - 紀尾井町パークビル F TEL -5- FAX LT REV C PRINTED IN JAPAN LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION