The of isolated dc-dc converters deliver exceptional electrical and thermal performance in industry-standard footprints for isolated brick converters. These are the converters of choice for Intermediate Bus Architecture (IBA) and Distributed Power Architecture applications that require high efficiency and high reliability in elevated temperature environments with low airflow. 絶 縁 型 フ リックDC/DCコンハ ータの シリース は 業 界 標 準 のヒ ン 配 列 で 極 めて 優 れた 電 気 的 特 性 及 び 温 度 特 性 を 提 供 します このコン ハ ータは 高 温 及 び 風 量 の 少 ない 環 境 で 高 効 率 高 信 頼 性 が 要 求 され るIBA 又 はDPAでの 使 用 に 最 適 です The FPQR48T01218*A converter of the is a low profile Quarter Brick converter that operates from a 36Vdc to 75Vdc input and provides a tightly regulated 12V dc output. It delivers up to 18A of output current. The thermal performance of the FPQR48T01218*A is excellent: no derating is needed up to 60 C with 400LFM airflow. シリース の FPQR48T01218*Aは36V~75V 入 力 で 動 作 する 低 背 型 クォータフ リックコンハ ータです 18Aを 出 力 可 能 です FPQR48T01218*Aの 温 度 特 性 はクラス 最 高 レヘ ルです 400LFMの 条 件 で60 までテ ィレーティンク を 必 要 としません This leading edge thermal performance results from electrical, thermal and packaging design that is optimized for high density circuit card conditions. Extremely high quality and reliability are achieved through advanced circuit and thermal design techniques and FDK s state of the art in-house manufacturing processes and systems. 回 路 設 計 放 熱 設 計 及 びハ ッケーシ ンク 設 計 の 結 果 である 最 先 端 の 温 度 特 性 は 高 密 度 実 装 回 路 用 に 最 適 化 されています 非 常 に 優 れた 品 質 と 信 頼 性 は 高 度 な 回 路 設 計 温 度 設 計 技 術 及 びFDKの 最 先 端 の 自 社 製 造 フ ロセスによりもたらされます Applications Intermediate Bus Architecture 中 間 ハ ス 構 成 システム Telecommunications テレコムシステム Data/Voice processing テ ータ 処 理 システム Distributed Power Architecture 分 散 型 電 源 システム Computing (Servers, Workstations) コンヒ ュータ 関 係 (サーハ ー ワークステーション) Features FPQR48T01218*A RoHS compliant RoHS 準 拠 Delivers up to 18A (216W) 18A (216W)まで 供 給 可 能 High efficiency, no heatsink required 高 効 率 - 放 熱 器 が 不 要 Industry-standard quarter brick pinout 業 界 標 準 の1/4フ リック ヒ ンレイアウト Small size and low profile: 2.30 x 1.45 x 0.402 小 型 (58.4 x 36.8 x 10.2mm) No minimum load required 最 小 負 荷 は 不 要 Start up into pre-biased output 出 力 にフ リハ イアスがあっても 起 動 可 能 Meets basic insulation requirements of EN60950 Input to output isolation: 1500Vdc 入 出 力 間 の 絶 縁 : 1500Vdc Positive or negative logic remote ON/OFF option Fully protected: OCP, OTP, OVP, UVLO 保 護 機 能 : 過 電 流 加 熱 過 電 圧 低 電 圧 ロックアウト Remote output voltage sense Output voltage trim (+10%/-20%) using industry-standard trim equations High reliability, MTBF = 3.5 Million Hours (@30 ) 高 信 頼 性 : MTBF = 3.5 Million Hours (@30 ) UL60950 recognition in U.S. & Canada, and CB Scheme certification per IEC/EN60950 (Pending) UL60950 IEC/EN60950 申 請 中 All materials meet UL94, V-0 flammability rating 全 ての 部 品 は UL94 V-0に 適 合 Meets conducted emissions requirements of FCC Class B and EN55022 Class B with external filter 外 部 フィルター 付 きの 状 態 でFCCクラスB 及 びEN55022クラスBを 満 足 し ます Http://www.fdk.com Page 1 of 13
Electrical Specifications 電 気 的 仕 様 All specifications apply over specified input voltage, output load, and temperature range, unless otherwise noted. 注 記 が 無 い 場 合 全 ての 仕 様 は 指 定 された 入 力 電 圧 負 荷 温 度 範 囲 で 適 用 されます Conditions: Ta=25degC, Airflow=200LFM (1.0m/s), Vin=48Vdc, unless otherwise specified. PARAMETER NOTES MIN TYP MAX UNITS ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS 1 Input Voltage Continuous 0 80 Vdc Operating Temperature Ambient temperature -40 85 C Storage Temperature -55 125 C ISOLATION Isolation Voltage 1500 Vdc Isolation Resistance 10 MΩ Isolation Capacitance 1000 pf INPUT CHARACTERISTICS Operating Input Voltage Range Vout<12.24V @ up to 40V 36 48 75 Vdc Input Under Voltage Lockout Turn-on Threshold 33 36 Vdc Turn-off Threshold 31 33 Vdc Input Voltage Transient 100mS 100 Vdc Maximum Input Current 18Adc, 12Vdc Out @36Vdc in 7.0 Adc Input Stand-by Current (module disabled) Vin = 48V, converter disabled 8 ma Input No Load Current (module disabled) Vin = 48V, converter enabled 60 ma Input Reflected-Ripple Current Full load, 10µH source inductance 10 map-p 1 Absolute Maximum Ratings 絶 対 最 大 定 格 1 Stresses in excess of the absolute maximum ratings and operation beyond the rated current as specified by the derating curves may lead to degradation in performance and reliability of the converter and may result in permanent damage. 絶 対 最 大 定 格 を 超 えたストレスとテ ィレーティンク カーフ により 規 定 された 定 格 電 流 を 超 えた 動 作 は 性 能 の 低 下 長 期 信 頼 性 の 低 下 及 びモシ ュールの 破 損 を 引 き 起 こすことがあります Http://www.fdk.com Page 2 of 13
FPQR48T01218*A Electrical Specifications (Continued) 電 気 的 仕 様 ( 続 き) Conditions: Ta=25degC, Airflow=200LFM (1.0m/s), Vin=48Vdc, unless otherwise specified. PARAMETER NOTES MIN TYP MAX UNITS OUTPUT CHARACTERISTICS Output Voltage Range (Over all operating input voltage, resistive load and temperature conditions until end of life) 11.76 12.24 Vdc Load Regulation 120 mv 18Adc, 10uF tantalum Output Ripple and Noise BW=20MHz 100 mvp-p +470µF OScap + 1uF ceramic External Load Capacitance Plus full load (resistive) 470 5000 µf Output Current Range 0 18 A Output Current Limit Inception (Iout) 2 Vout=12.0V 105 170 % Output Short-Circuit Current Short=10mΩ 26.8 Arms Transient Response 25% load step change with di/dt=5a/µs 10uF tantalum + 470µF OScap + 1µF ceramic ±4 % Efficiency 100% Load(18A) 91.5 % FEATURE CHARACTERISTICS Switching Frequency Output 460 khz Turn-On Delay Time Full resistive load From Vin=Vin(min) to with Vin (module enabled, then Vin applied) 0.1*Vout(nom) 3.5 ms with Enable (Vin applied, then enabled) From enable to 0.1*Vout(nom) 3.5 ms From 0.1*Vout(nom) to Rise Time (Full resistive load) 0.9*Vout(nom) 3.5 10 ms ON/OFF Control High Threshold Voltage 2.5 20 Vdc Low Threshold Voltage -0.5 0.8 Vdc 2 It is a method to detect the input current, and the setting range is Vo=12.0V in this case. A set value will be lower in a set condition with high output voltage, and it will be higher in the condition with low output voltage. The output voltage may decrease even with Iout which is less than IoMAX depending on the conditions. 入 力 電 流 を 検 出 する 方 式 で この 設 定 範 囲 はVo=12.0Vの 場 合 です 出 力 電 圧 が 高 い 設 定 条 件 では 設 定 値 は 低 くなり 出 力 電 圧 が 低 い 条 件 で は 設 定 値 は 高 くなります 条 件 によっては IoMax 以 下 のIoutでも 出 力 電 圧 が 低 下 する 事 があります Http://www.fdk.com Page 3 of 13
Operation Input and Output Impedance Inductance associated with input and output power lines can affect the stability of the FPQR48T01218*A converter. The addition of a 100µF electrolytic capacitor with an ESR < 1Ω across the input will help to ensure stability of the converter in many applications. To cover applications where decoupling capacitance is needed at the load, the converter has been designed to exhibit stable operation with external load capacitance up to 5,000µF. 入 力 及 び 出 力 ラインのインタ クタンスはFPQR48T01218*A の 安 定 動 作 に 大 きな 影 響 があります 多 くのアフ リケーションで 入 力 ラインにESRが1Ω 未 満 の 100μF 電 解 コンテ ンサを 付 けることでコンハ ータの 安 定 動 作 が 可 能 です 負 荷 端 にテ カッフ リンク コンテ ンサが 付 くアフ リケーションでは 5,000μFまで 安 定 し て 動 作 するよう 設 計 されています To minimize output ripple voltage, the use of very low ESR ceramic capacitors is recommended. These capacitors should be placed in close proximity to the load to improve transient performance and to decrease output voltage ripple. 出 力 リッフ ルを 最 小 にするため 極 低 ESRのセラミックコンテ ンサの 接 続 を 推 奨 します 過 渡 時 の 特 性 向 上 と 出 力 リッフ ル 低 減 のために 負 荷 の 近 傍 にこ れらのコンテ ンサを 実 装 することをお 勧 めします ON/OFF (Pin 2) The ON/OFF pin (Pin 2) can be used to turn the converter on or off remotely using a signal that is referenced to Vin(-) (Pin 3). Two remote control options are available, corresponding to positive and negative logic. A typical configuration for remote ON/OFF is shown in Fig. A. ON/OFF 端 子 (2 番 ヒ ン)はVin-(3 番 ヒ ン)を 基 準 としたリモート 信 号 によりコン ハ ータをON/OFFするのに 使 用 できます リモートコントロールはホ シ ティフ とネカ ティフ の2 種 類 が 可 能 です 一 般 的 なリモートON/OFF 回 路 を 図 -Aに 示 し ます when the ON/OFF pin is at logic low and turns off when it is at logic high (open). If the ON/OFF pin is connected directly (shorted) to Vin(-), the converter will turn on without the need for a control signal. ネカ ティフ ロシ ックはON/OFFヒ ンが 論 理 的 にLowで 動 作 し 論 理 的 にHigh (open)で 停 止 します ON/OFFヒ ンがVin(-)に 接 続 されている 場 合 コント ロール 信 号 が 無 くてもコンハ ータはONします The ON/OFF pin is pulled up internally. A mechanical switch, open-collector transistor, or FET can be used to drive the ON/OFF pin. The device must be capable of sinking up to 0.2mA at a voltage 0.8V. An external voltage source (+20V maximum), capable of sourcing or sinking up to 1mA depending on the polarity, can also be used to drive the ON/OFF pin. ON/OFFヒ ンはモシ ュール 内 部 でフ ルアッフ されています ON/OFFヒ ンを 駆 動 するために 機 械 的 スイッチ オーフ ンコレクタートランシ スタ 又 はFETを 使 用 可 能 です 使 用 する 部 品 は0.8V 以 下 の 電 圧 で0.2mAまで 電 流 を 流 せる 必 要 があります 1mAまで 流 せる 外 部 電 源 ( 最 大 +20V)がON/OFFヒ ンを 駆 動 するのに 使 用 可 能 です ON/OFF Converter Vin- Fig A: A typical configuration for remote ON/OFF In the positive logic version the converter turns on when the ON/OFF pin is at logic high (open) and turns off when it is at logic low. When the ON/OFF pin is left open, the converter is on. Voltage ranges for logic high/low are provided in the Electrical Specifications section. ホ シ ティフ ロシ ックはON/OFFヒ ンが 論 理 的 にHigh (open)で 動 作 し 論 理 的 にLowで 停 止 します ON/OFFヒ ンが 未 接 続 (オーフ ン)の 場 合 コンハ ータ はONします 論 理 的 High/Lowの 電 圧 範 囲 は 電 気 的 特 性 を 参 照 してく ださい In the negative logic version the converter turns on Http://www.fdk.com Page 4 of 13
Remote Sense (Pins 5 and 7) To compensate for voltage drops that occur between the output pins of the converter and the point of regulation (typically, the load), the SENSE(-) (Pin 5) and SENSE(+) (Pin 7) pins should be connected across the load or at the point where regulation is needed (see Fig. B). コンハ ータの 出 力 端 子 と 電 圧 制 御 が 必 要 なホ イント( 通 常 負 荷 端 )との 間 で 発 生 する 電 圧 降 下 を 補 正 するためには SENSE(-) (Pin 5) と SENSE(+) (Pin 7) を 負 荷 側 か 又 は 電 圧 精 度 が 必 要 なホ イントに 接 続 します ( 図 B 参 照 ) Vin Vin(+) FPQR Converter Vout(+) SENSE(+) TRIM SENSE (-) Rload このコンハ ータの 出 力 電 圧 保 護 (OVP)はVout(+)とVout(-) 間 の 電 圧 に 依 存 し センスヒ ン 間 の 電 圧 には 依 存 しません OVPの 予 期 せぬトリカ を 防 ぐた めに コンハ ータの 出 力 端 子 と 負 荷 間 の 抵 抗 成 分 ( 電 圧 ト ロッフ )は 最 小 にし てください Note that the remote sense function will allow the voltage across the output pins to be higher than the nominal output voltage, in order to maintain regulation at the load. The system design should take this into account to ensure that the power drawn from the converter under a given set of conditions does not exceed the maximum output power of the converter. For any given ambient conditions, the maximum output power of the converter is the product of the maximum output current, as defined by the derating curves, and the nominal output voltage. リモートセンス 機 能 は 負 荷 端 での 電 圧 を 制 御 するため 出 力 端 の 電 圧 を 通 常 よりも 高 くします システムの 設 計 では 本 件 に 留 意 し コンハ ータの 出 力 電 力 が 最 大 定 格 電 力 を 超 えないように 注 意 してください いずれの 外 部 条 件 においてもコンハ ータの 最 大 定 格 電 力 はテ ィレーティンク カーフ に 記 載 さ れた 最 大 出 力 電 流 と 出 力 電 圧 で 規 定 されます Vin(-) Vout(-) Fig. B: Circuit configuration for remote sense If remote sensing is not necessary, the SENSE(-) pin should be connected to the Vout(-) pin (Pin 4), and the SENSE(+) pin should be connected to the Vout(+) pin (Pin 8) to ensure proper regulation of the converter output voltage. If the SENSE pins are left open, the converter will regulate at an output voltage that is slightly higher than specified. リモートセンスが 必 要 でないなら SENSE(-)ヒ ンはVout(-) (4 番 ヒ ン) と SENSE(+)ヒ ンはVout(+) (8 番 ヒ ン) に 接 続 し 出 力 電 圧 の 電 圧 精 度 を 確 実 にします SENSEヒ ンが 接 続 されていないと 出 力 電 圧 は 規 定 の 値 よりわ ずかに 上 昇 します To minimize noise pick-up, traces from the SENSE pins to the load should be located in proximity to a ground plane. If wiring discretely, a twisted pair is recommended. ノイス の 影 響 を 最 小 に 抑 えるため センスヒ ンから 負 荷 への 配 線 はク ラント 配 線 に 近 くしてください もし 線 材 で 直 接 配 線 する 場 合 は ツイストヘ ア 線 の 使 用 をお 勧 めします Note that the output over-voltage protection (OVP) feature of the converter depends on the voltage across the Vout(+) and Vout(-) pins, and not across the SENSE pins. To preclude unnecessary triggering of the OVP feature, the resistance (and thus voltage drop) between the output pins of the converter and the load should be kept at a minimum. Http://www.fdk.com Page 5 of 13
Output Voltage Adjust/TRIM (Pin 6) The output voltage can be trimmed up 10% or down 20% relative to the nominal output voltage using an external resistor. 出 力 電 圧 は 外 部 抵 抗 を 接 続 する 事 で 定 格 電 圧 に 対 し +10% -20%の 調 整 が 可 能 です The TRIM pin should be left open if trimming is not being used. Note that a 0.1µF capacitor is connected internally between the TRIM and SENSE(-) pins, to minimize noise pick-up. TRIM ヒ ンは 出 力 電 圧 のトリミンク を 使 わなければ 未 接 続 にしておきます 微 小 のノイス を 拾 わないように コンハ ータ 内 部 でTRIM 端 子 と SENSE(-) 端 子 間 に0.1uFのコンテ ンサが 接 続 されています To trim the output voltage up (Fig. C), a trim resistor, R T-UP, should be connected between the TRIM (Pin 6) and SENSE(+)(Pin 7): 出 力 電 圧 を 上 昇 させる(トリムアッフ )には ( 図 C 参 照 ) トリム 抵 抗 R T-UP を TRIM(Pin 6)と SENSE(+) (Pin 7) 間 に 接 続 します R T-UP 5.11(100 + )V = 1.225 O-NOM - 626-10.22 [kω] where, R T-UP = Required value of trim-up resistor [kω] V O-NOM = Nominal value of output voltage [V] (V = O-REQ V - V O-NOM O-NOM ) 100 [%] V O-REQ = Desired (trimmed) output voltage [V] When trimming up, care should be taken not to exceed the maximum output power of the converter, as discussed in the previous section. 出 力 電 圧 を 上 昇 させる(トリムアッフ ) 場 合 前 章 での 説 明 のようにコンハ ータの 最 大 定 格 電 力 を 超 えないように 注 意 してください Vin(+) Vout(+) To trim the output voltage down (Fig.D), a trim resistor, R T-DWN, should be connected between the TRIM (Pin 6) and SENSE(-) (Pin 5): 出 力 電 圧 を 下 げる(トリムタ ウン)には ( 図 D 参 照 ) トリム 抵 抗 R T-DWN を TRIM(Pin 6)と SENSE(-) (Pin 5) 間 に 接 続 します. R T-DWN 511 = - 10.22 [kω] where. R T-DWN = Required value of trim-down resistor [kω] And Δ is as defined above. The above equations are standard in the industry for isolated brick converters. 上 記 のトリム 抵 抗 値 の 計 算 方 法 は 絶 縁 型 フ リックコンハ ータで 業 界 標 準 です Vin Vin(+) FPQR Converter Vin(-) Vout(+) SENSE(+) TRIM SENSE (-) Vout(-) Rload R T-DWN Fig. D: Configuration for trimming output voltage down Note that trimming up or sensing above 10% of the nominal output voltage could cause unnecessary triggering of the output over-voltage protection (OVP) The voltage of between converter s output pins with remote sense should not exceed 110% of nominal output voltage: [Vout( + ) - Vout(-)] [Vout(Nominal) 110%] [V] 定 格 出 力 電 圧 の10%を 超 えるトリムアッフ 又 は 電 圧 センスは 不 必 要 な 過 電 圧 保 護 (OVP)の 検 出 に 原 因 となります リモートセンス 時 のコンハ ータの 出 力 端 子 間 電 圧 が 定 格 出 力 電 圧 の110%を 超 えない 様 にして 下 さい Vin FPQR Converter SENSE(+) TRIM SENSE (-) R T-UP Rload Vin(-) Vout(-) Fig. C: Configuration for trimming output voltage up Http://www.fdk.com Page 6 of 13
Protection Features Input Under-Voltage Lockout From a turned-on state, the converter will turn off automatically when the input voltage drops below typically 32V. It will then turn on automatically when the input voltage reaches typically 34V. 動 作 している 状 態 で 入 力 電 圧 がTYPで32V 未 満 になるとコンハ ータは 自 動 的 に 停 止 します また 入 力 電 圧 がTYPで34V 以 上 になるとコンハ ータ は 自 動 的 に 動 作 を 開 始 します Output Over-Current Protection (OCP) The converter is self-protected against over-current and short circuit conditions. On the occurrence of an over-current condition, the converter will reduce the output voltage until it shuts down. Once the converter has shut down, it will attempt to restart every 100ms until the over-current or short circuit condition is removed. このコンハ ータは 過 電 流 と 負 荷 短 絡 に 対 し 自 己 保 護 します 過 電 流 状 態 になると コンハ ータはシャットタ ウンするまで 出 力 電 圧 を 低 下 させます コン ハ ータがシャットタ ウン 後 OCP 状 態 又 は 負 荷 短 絡 が 解 除 されるまで 100ms 毎 に 再 起 動 を 繰 り 返 します Safety Requirements The FPQR48T01218*A converter is provided with basic insulation between input and output circuits according to IEC60950 standards. It features 1500Vdc isolation from input to output, and input-to-output resistance is greater than 10MΩ. FPQR48T01218*AはIEC60950 準 拠 で 入 力 - 出 力 間 が 基 礎 絶 縁 されて います また 入 力 - 出 力 間 は1500Vdcの 耐 圧 を 有 しており 絶 縁 抵 抗 は10MΩ 以 上 あります This converter meets North American and International safety regulatory requirements per UL60950 and EN60950. このコンハ ータは 北 米 及 び 国 際 的 な 安 全 基 準 であるUL60950とEN60950に 適 合 しています Note that the converter is not internally fused: to meet safety requirements, a fast acting in-line fuse with a maximum rating of 8.0A must be used in the positive input line. このコンハ ータは 内 部 にヒュース を 持 っていませんので 安 全 規 格 に 適 合 さ せるためには 入 力 ラインのフ ラス 側 に 即 断 型 で 最 大 定 格 8.0Aのヒュース を 接 続 してください Output Over-Voltage Protection (OVP) The converter provides protection against over-voltage conditions at the output. It will shut down if the voltage across the output pins exceeds a threshold defined by the independently-referenced OVP circuitry. Once the converter has shut down, it will attempt to restart every 100ms until the OVP condition is removed. このコンハ ータは 出 力 端 の 過 電 圧 を 保 護 します 出 力 端 の 電 圧 がOVP 回 路 として 独 立 した 基 準 値 で 決 められたしきい 値 を 超 えるとシャットタ ウンしま す コンハ ータがシャットタ ウンすると 過 電 圧 状 態 が 解 除 されるまで100mS 毎 に 再 起 動 を 繰 り 返 します Over-Temperature Protection (OTP) The converter is self-protected against over-temperature conditions. In case of overheating due to abnormal operation conditions, the converter will turn off automatically. It will turn back on automatically once it has cooled down to a safe temperature (auto-reset). このコンハ ータは 加 熱 保 護 機 能 を 有 しています 異 常 な 動 作 条 件 によって 加 熱 状 態 になると このコンハ ータは 自 動 的 に 停 止 します 安 全 な 温 度 に まで 下 がると 自 動 的 に 復 帰 します ( 自 動 リセット) Http://www.fdk.com Page 7 of 13
Characterization Overview The converter has been characterized for several operational features, including thermal derating (maximum available load current as a function of ambient temperature and airflow), efficiency, power dissipation, start-up and shutdown characteristics, ripple and noise, and transient response to load step-changes. Figures showing data plots and waveforms are presented in the following pages. このコンハ ータは 温 度 テ ィレーティンク 効 率 電 力 損 失 スタートアッフ 時 及 び シャットタ ウン 時 の 動 作 リッフ ル ノイス 動 的 負 荷 変 動 などを 含 む さまざま な 動 作 状 態 で 特 徴 付 けられます テ ータ 及 び 波 形 の 図 は 以 後 のヘ ーシ に 掲 載 されています Test Conditions FDKオリシ ナルの 風 洞 実 験 装 置 は 水 平 方 向 の 層 流 を50LFM( 自 然 対 流 と 同 等 NC)から600LFMまで 精 密 に 制 御 でき 環 境 温 度 は30 から85 を 制 御 できます 温 度 測 定 には 赤 外 線 (IR)サーモク ラフィと 熱 電 対 を 使 用 し ています ( 図 E 及 び 図 F 参 照 ) It is advisable to check the converter temperature in the actual application, particularly if the application calls for loads close to the maximums specified by the derating curves. IR thermography or thermocouples may be used for this purpose. In the latter case, AWG#40 gauge thermocouples are recommended to minimize interference and measurement error. Optimum locations for placement of thermocouples are indicated in Fig. G. コンハ ータの 温 度 を 実 際 の 使 用 環 境 で 測 定 することをお 勧 めします 特 に 実 使 用 上 の 負 荷 が 温 度 テ ィレーティンク の 最 大 値 に 近 い 場 合 は 測 定 が 必 要 です 温 度 測 定 には 赤 外 線 サーモク ラフィ 又 は 熱 電 対 をお 使 いいただ けます 熱 電 対 を 使 用 する 場 合 風 の 妨 げになることを 防 ぐためと 測 定 誤 差 を 少 なくするため AWG40の 熱 電 対 を 推 奨 します 熱 電 対 での 測 定 に 最 適 な 箇 所 は 図 Gに 示 します To ensure measurement accuracy and reproducibility, all thermal and efficiency data were taken with the converter soldered to a standardized thermal test board. The thermal test board was mounted inside FDK s custom wind tunnel to enable precise control of ambient temperature and airflow conditions. 測 定 精 度 及 び 再 現 性 を 確 実 にするために 全 ての 温 度 及 び 効 率 テ ータは 標 準 化 された 温 度 評 価 ホ ート にコンハ ータを 半 田 付 けして 取 得 して います 温 度 評 価 ホ ート をFDK 特 製 の 風 洞 実 験 設 備 内 に 設 置 すること で 環 境 温 度 及 び 風 量 を 精 密 に 管 理 しています The thermal test board comprised a four layer printed circuit board (PCB) with a total thickness of 0.060. Copper metallization on the two outer layers was limited to pads and traces needed for soldering the converter and peripheral components to the board. The two inner layers comprised power and ground planes of 2 oz. copper. This thermal test board, with the paucity of copper on the outer surfaces, limits heat transfer from the converter to the PCB, thereby providing a worst-case but consistent set of conditions for thermal measurements. 温 度 評 価 ホ ート は 厚 さ0.060 (1.6mm) 厚 の4 層 PCBで 作 成 しています 表 面 2 層 の 銅 箔 はコンハ ータを 実 装 するためのハ ット と 周 辺 部 品 へのハ ターンの みに 限 定 しています 内 側 2 層 は70μmの 銅 箔 で 電 力 及 びク ラント ライン を 形 成 しています このように 表 層 の 銅 箔 を 限 りなく 少 なくした 温 度 評 価 ホ ート は コンハ ータからPCBへの 熱 の 逃 げを 制 限 し ワーストケースでありな がら 矛 盾 の 無 い 温 度 評 価 条 件 を 実 現 しています Fig. E: FDK Original Wind Tunnel Fig. F: Test Chamber FDK s custom wind tunnel was used to provide precise horizontal laminar airflow in the range of 50 LFM to 500LFM, at ambient temperatures between 30 C and 85 C. Infrared (IR) thermography and thermocouples were used for temperature measurements. (See Fig. E & Fig. F) Http://www.fdk.com Page 8 of 13
Thermal Derating Fig-1 shows the maximum available load current vs. ambient temperature and airflow rates. Ambient temperature was varied between 30 C and 85 C, with airflow rates from 100 LFM to 500 LFM (0.5 m/s to 2.5 m/s). The converter was mounted horizontally, and the airflow was parallel to the short axis of the converter, going from pin 1 to pin 3. 図 -1はある 環 境 温 度 と 風 量 の 条 件 下 における 最 大 出 力 電 流 を 表 しま す 環 境 温 度 は 風 量 100LFM~500LFMの 条 件 で30 ~85 の 間 を 変 動 させています コンハ ータは 水 平 に 設 置 し 風 向 きはコンハ ータの 短 手 方 向 に 平 行 で1ヒ ンから3ヒ ンに 向 けて 吹 いています The maximum available load current, for any given set of conditions, is defined as the lower of: (i) The output current at which the temperature of any component reaches 125 C, or (ii) The current rating of the converter (18A) A maximum component temperature of 125 C should not be exceeded in order to operate within the derating curves. Thus, the temperature at the thermocouple locations shown in Fig. G should not exceed 125 C in normal operation. 各 々の 測 定 条 件 で 最 大 出 力 電 流 の 値 は 下 記 のとおり 定 義 します (i) いずれかの 部 品 の 温 度 が125 の 到 達 した 時 点 の 出 力 電 流 値 又 は (ii) コンハ ータの 公 称 定 格 電 流 (18A) 温 度 テ ィレーティンク の 範 囲 内 で 動 作 させるために 部 品 温 度 は125 を 超 えないようにご 注 意 ください 従 って 通 常 動 作 時 に 図 Gに 示 す 位 置 の 熱 電 対 の 温 度 が125 を 超 えないようにしてください Thermocouples Fig. G: Location of thermocouples for thermal testing Efficiency Fig-2 shows efficiency vs. load current at an ambient temperature of 25 C, airflow of 400 LFM (2.0 m/s) with horizontal mounting and input voltages of 36V, 48V and 75V. 図 -2は 環 境 温 度 25 風 量 400LFM (2.0m/s) 水 平 実 装 入 力 電 圧 36V 48V 及 び75V 時 における 負 荷 電 流 と 効 率 のフ ロットです Power dissipation Fig-3 shows power dissipation vs. load current at an ambient temperature of 25 C, airflow of 400 LFM (2.0 m/s) with horizontal mounting and input voltages of 36V, 48V and 75V. 図 -3は 環 境 温 度 25 風 量 400LFM (2.0m/s) 水 平 実 装 入 力 電 圧 36V 48V 及 び75V 時 における 負 荷 電 流 と 電 力 消 費 のフ ロットです Start-up Fig-4 and Fig-5 show turn-on output voltage waveforms, using the ON/OFF pin, for full rated load currents (resistive load), with minimal and maximum external load capacitance. 最 大 負 荷 ( 抵 抗 負 荷 )でON/OFFヒ ンによる 起 動 時 について 外 部 コンテ ン サ 有 りと 無 しの 出 力 電 圧 立 ち 上 がり 波 形 を 図 -4 及 び 図 -5に 示 します Ripple and Noise Fig-7 shows the output voltage ripple waveform, measured at full rated load current with a 470µF electrolytic capacitor and 10µF of tantalum capacitor across the output. Note that the output voltage waveform is measured across a 1µF ceramic capacitor. 図 -7は 最 大 負 荷 で 出 力 端 子 間 に470μFの 電 解 コンテ ンサと10μFのタンタル コンテ ンサを 付 けた 状 態 で 測 定 した 出 力 リッフ ル 電 圧 波 形 を 示 します 出 力 電 圧 波 形 は1μFのセラミックコンを 付 けて 測 定 しています Fig-9 and Fig-10 show input reflected ripple current waveforms, obtained using the test setup shown in Fig-8. 入 力 反 射 リッフ ルは 図 -8に 示 す 試 験 セットアッフ を 使 って 観 測 しています 入 力 反 射 リッフ ル 波 形 は 図 -9 及 び 図 -10に 示 します Http://www.fdk.com Page 9 of 13
20 15 Output Current [A] 10 5 0 30 40 50 60 70 80 Ambient Temp [DegC] 500LFM 400LFM 300LFM 200LFM 100LFM Fig-1: Available load current vs. ambient temperature and airflow rates for Vin=48V. Maximum component temperature 125 C 100 30 Efficiency [%] 90 80 70 60 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Output Current [A] Vin36V Vin48V Vin75V Power Dissipation [W] 25 20 15 10 5 0 Vin36V Vin48V Vin75V 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Output Current [A] Fig-2: Efficiency vs. load current and input voltage for converter mounted horizontally with airflow from pin 1 to pin 3 at a rate of 400LFM (2.0m/s) and Ta=25 C. Fig-3: Power dissipation vs. load current and input voltage for converter mounted horizontally with airflow from pin 1 to pin 3 at a rate of 400LFM (2.0m/s) and Ta=25 C. Http://www.fdk.com Page 10 of 13
Fig-4: Turn-on transient at full rated load current (resistive) with 10µF tantalum + 1µF ceramic + 470uF OScap capacitor at Vin=48V, triggered via ON/OFF pin. Top trace: ON/OFF signal (5V/div). Bottom trace: output voltage (5V/div). Time scale: 2ms/div Fig-5: Turn-on transient at full rated load current (resistive) plus 5,000µF at Vin=48V, triggered via ON/OFF pin. Top trace: ON/OFF signal (5V/div). Bottom trace: output voltage (5V/div). Time scale: 2ms/div Fig-6: Output voltage response to load current step-change (9.0A-13.5A-9.0A) at Vin=48V. Top trace: Output voltage (200mV/div). Bottom trace: load current (5A/div). Current slew rate: 5A/µs. Co=10µF tantalum + 1µF ceramic + 470uF OScap. Time scale: 500µs/div Fig-7: Output voltage ripple (50mV/div) at full rated load current into a resistive load with Co=10µF tantalum + 1µF ceramic + 470uF OScap and Vin=48V. Time scale: 2µs/div Http://www.fdk.com Page 11 of 13
Is 10uH Ic + Vin + + + ± Converter 100uF 33uF 10uF 470uF Vout - Fig-8: Test Set-up for measuring input reflected ripple current. Fig-9: Input reflected ripple current, Is (10mA/div), measured through 10µH at the source at full rated load current and Vin=48V. Time scale: 1µs/div. Fig-10: Input reflected ripple current, Ic (200mA/div), measured through 10µH at the source at full rated load current and Vin=48V. Time scale: 1µs/div. Output Voltage [V] 14 12 10 8 6 4 2 0 Vin48V 0 10 20 30 Output Current [A] Fig-11: Output voltage vs. load current showing current limit point and converter shutdown point. (Vin = 48V) Fig-12: Load current (top trace, 50A/div, 20ms/div) into a 10mΩ short circuit during restart, at Vin = 48V. Bottom trace (50A/div, 5ms/div) is an expansion of the top trace. Http://www.fdk.com Page 12 of 13
Mechanical Drawing Pin Connections Pin # Function 1 Vin (+) 2 ON/OFF 3 Vin (-) 4 Vout (-) 5 SENSE (-) 6 TRIM 7 SENSE (+) 8 Vout (+) Notes All dimensions are in millimeters (inches) Unless otherwise specified, tolerances are +/- 0.25mm Pins 1-3 and 5-7 are Φ1.02 (0.040 ) with Φ1.80 (0.071 ) shoulder Recommended TH dia. is φ1.40(0.055 ) Pins 4 and 8 are Φ1.58 (0.062 ) with Φ2.40 (0.094 ) shoulder Recommended TH dia. is φ2.00(0.079 ) Pin Material: Copper Pin Finish: Tin over Nickel Converter Weight: 1.42oz (40.2g) typical Part Number System Product Shape Regulation Input Voltage Mounting Scheme Output Voltage Rated Current ON/OFF Logic FP Q R 48 T 012 18 * A Pin Shape Name Quarter Brick Regulated Typ=48V Through Hole 12V 18A N: Negative P: Positive Standard Cautions NUCLEAR AND MEDICAL APPLICATIONS: FDK Corporation products are not authorized for use as critical components in life support systems, equipment used in hazardous environments, or nuclear control systems without the written consent of FDK Corporation. SPECIFICATION CHANGES AND REVISIONS: Specifications are version-controlled, but are subject to change without notice. Http://www.fdk.com Page 13 of 13