JAJSLI0 March   2022 LM5143

PRODUCTION DATA  

  1. 1 特長
  2. 2 アプリケーション
  3. 3 概要
  4. 4 改訂履歴
  5. 5 概要 (続き)
  6. 6 デバイス比較表
  7. 7 ピン構成と機能
  8. 8 仕様
    1. 8.1 絶対最大定格
    2. 8.2 ESD 定格
    3. 8.3 推奨動作条件
    4. 8.4 熱に関する情報
    5. 8.5 電気的特性
    6. 8.6 スイッチング特性
    7. 8.7 標準的特性
  9. 9 詳細説明
    1. 9.1 概要
    2. 9.2 機能ブロック図
    3. 9.3 機能説明
      1. 9.3.1  入力電圧範囲 (VIN)
      2. 9.3.2  高電圧バイアス電源レギュレータ (VCC、VCCX、VDDA)
      3. 9.3.3  イネーブル (EN1、EN2)
      4. 9.3.4  パワー・グッド・モニタ (PG1、PG2)
      5. 9.3.5  スイッチング周波数 (RT)
      6. 9.3.6  クロック同期 (DEMB)
      7. 9.3.7  同期出力 (SYNCOUT)
      8. 9.3.8  スペクトラム拡散周波数変調 (DITH)
      9. 9.3.9  設定可能なソフトスタート (SS1、SS2)
      10. 9.3.10 出力電圧の設定ポイント (FB1、FB2)
      11. 9.3.11 最小制御可能オン時間
      12. 9.3.12 エラー・アンプと PWM コンパレータ (FB1、FB2、COMP1、COMP2)
      13. 9.3.13 スロープ補償
      14. 9.3.14 インダクタ電流センス (CS1、VOUT1、CS2、VOUT2)
        1. 9.3.14.1 シャント電流センシング
        2. 9.3.14.2 インダクタ DCR 電流センシング
      15. 9.3.15 ヒカップ・モード電流制限 (RES)
      16. 9.3.16 ハイサイドおよびローサイド・ゲート・ドライバ (HO1/2、LO1/2、HOL1/2、LOL1/2)
      17. 9.3.17 出力構成 (MODE、FB2)
        1. 9.3.17.1 独立したデュアル出力動作
        2. 9.3.17.2 単一出力インターリーブ動作
        3. 9.3.17.3 単一出力多相動作
    4. 9.4 デバイスの機能モード
      1. 9.4.1 スタンバイ・モード
      2. 9.4.2 ダイオード・エミュレーション・モード
      3. 9.4.3 サーマル・シャットダウン
  10. 10アプリケーションと実装
    1. 10.1 アプリケーション情報
      1. 10.1.1 パワートレイン・コンポーネント
        1. 10.1.1.1 降圧インダクタ
        2. 10.1.1.2 出力コンデンサ
        3. 10.1.1.3 入力コンデンサ
        4. 10.1.1.4 パワー MOSFET
        5. 10.1.1.5 EMI フィルタ
      2. 10.1.2 エラー・アンプと補償
    2. 10.2 代表的なアプリケーション
      1. 10.2.1 設計 1 演算アプリケーション向け 5V および 3.3V デュアル出力降圧レギュレータ
        1. 10.2.1.1 設計要件
        2. 10.2.1.2 詳細な設計手順
          1. 10.2.1.2.1 WEBENCH® ツールによるカスタム設計
          2. 10.2.1.2.2 Excel クイックスタート・ツールによるカスタム設計
          3. 10.2.1.2.3 インダクタの計算
          4. 10.2.1.2.4 電流検出抵抗
          5. 10.2.1.2.5 出力コンデンサ
          6. 10.2.1.2.6 入力コンデンサ
          7. 10.2.1.2.7 補償部品
        3. 10.2.1.3 アプリケーション曲線
      2. 10.2.2 設計 2 - サーバー・アプリケーション向け 2 相、15A、2.1MHz 単一出力降圧レギュレータ
        1. 10.2.2.1 設計要件
        2. 10.2.2.2 詳細な設計手順
        3. 10.2.2.3 アプリケーション曲線
      3. 10.2.3 設計 3 - ASIC 電力アプリケーション向けの 2 相、50A、300kHz、単一出力降圧レギュレータ
        1. 10.2.3.1 設計要件
        2. 10.2.3.2 詳細な設計手順
        3. 10.2.3.3 アプリケーション曲線
  11. 11電源に関する推奨事項
  12. 12レイアウト
    1. 12.1 レイアウトのガイドライン
      1. 12.1.1 出力段レイアウト
      2. 12.1.2 ゲート・ドライブ・レイアウト
      3. 12.1.3 PWM コントローラのレイアウト
      4. 12.1.4 熱設計およびレイアウト
      5. 12.1.5 グランド・プレーン設計
    2. 12.2 レイアウト例
  13. 13デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 13.1 デバイスのサポート
      1. 13.1.1 サード・パーティ製品に関する免責事項
      2. 13.1.2 開発サポート
        1. 13.1.2.1 WEBENCH® ツールによるカスタム設計
    2. 13.2 ドキュメントのサポート
      1. 13.2.1 関連資料
        1. 13.2.1.1 PCB レイアウトについてのリソース
        2. 13.2.1.2 熱設計についてのリソース
    3. 13.3 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    4. 13.4 サポート・リソース
    5. 13.5 商標
    6. 13.6 静電気放電に関する注意事項
    7. 13.7 用語集
  14. 14メカニカル、パッケージ、および注文情報

パッケージ・オプション

メカニカル・データ（パッケージ｜ピン）
サーマルパッド・メカニカル・データ
発注情報

10.1.1.3 入力コンデンサ

入力コンデンサは、スイッチング周波数の AC 電流により、降圧出力段への入力リップル電圧を制限する必要があります。テキサス・インスツルメンツは、幅広い温度範囲で低インピーダンスと高い RMS 電流定格を実現する X7S または X7R 誘電セラミック・コンデンサの使用を推奨しています。スイッチング・ループの寄生インダクタンスを最小化するためには、入力コンデンサをハイサイド MOSFET のドレイン側とローサイド MOSFET のソース側のできる限り近くに配置します。単一チャネル降圧レギュレータの入力コンデンサの RMS 電流を計算するには、Equation19 を使用します。

Equation19. GUID-61BCEB66-A882-40B7-9A98-A392683BDB55-low.gif

入力コンデンサの RMS 電流の最大値は D = 0.5 のときに発生します。この時点で、入力コンデンサの RMS 電流定格は出力電流の半分を超えています。

入力電流の DC 成分は入力電圧源と入力フィルタ・コンデンサによる AC 成分から供給されることが理想です。インダクタ・リップル電流を無視すると、入力コンデンサは、D 間隔の間に振幅 (IOUT − IIN) の電流をソースし、1−D 間隔の間に IIN をシンクします。そのため、入力コンデンサは、出力電流に等しいピーク・ツー・ピーク振幅の方形波電流を導通します。この結果、AC リップル電圧の合成容量成分は三角波になります。ESR 関連のリップル成分だけでなく、ピーク・ツー・ピーク・リップル電圧の振幅を計算するには、Equation20 を使用します。

Equation20. GUID-82082AEC-FC37-4024-BC69-18B9142E1C69-low.gif

ΔVIN の入力電圧リップル仕様に基づいて、特定の負荷電流に必要な入力容量を計算するには、Equation21 を使用します。

Equation21. GUID-DD1C55AB-D737-4756-9A7D-C9FC2F9E8B07-low.gif

低 ESR のセラミック・コンデンサは、より大きなバルク容量と並列に配置することで、レギュレータとダンピングの入力フィルタリングを最適化し、Q の高いセラミックと共振する入力寄生インダクタンスの影響を低減することができます。12V バッテリの車載用アプリケーションには、十分大きな電流定格のバルク・コンデンサ 1 つと、10μF、50V の X7R セラミック・デカップリング・コンデンサ 4 つで通常は十分です。入力バルク・コンデンサは、そのリップル電流定格と動作温度範囲に基づいて選択してください。

もちろん、180°の位相差のあるインターリーブ・スイッチング付き 2 チャネル降圧レギュレータは、入力リップル電流をキャンセルして、入力コンデンサの電流ストレスを低減することができます。上記の式は、1 つの出力がディセーブルで他の出力が全負荷状態のときに、計算結果が有効になります。