JAJSCA0B September   2014  – March 2015 TPS92638-Q1

PRODUCTION DATA.  

  1. 1 特長
  2. 2 アプリケーション
  3. 3 説明
  4. 4 代表的なアプリケーションの回路図
  5. 5 改訂履歴
  6. 6 ピン構成および機能
  7. 7 仕様
    1. 7.1 絶対最大定格
    2. 7.2 ESD定格
    3. 7.3 推奨動作条件
    4. 7.4 熱特性について
    5. 7.5 電気的特性
    6. 7.6 スイッチング特性
    7. 7.7 代表的特性
  8. 8 パラメータ測定情報
  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 LED電流の設定
      2. 9.3.2 PWM制御
      3. 9.3.3 フォルト診断
        1. 9.3.3.1 オープン負荷の検出
      4. 9.3.4 温度フォールドバック
    4. 9.4 デバイスの機能モード
  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
    2. 10.2 代表的なアプリケーション
      1. 10.2.1 バンクによるPWM調光
        1. 10.2.1.1 設計要件
        2. 10.2.1.2 詳細な設計手順
        3. 10.2.1.3 アプリケーション・パフォーマンスの波形
      2. 10.2.2 TAILおよびSTOPライト用の2つの輝度レベル
        1. 10.2.2.1 設計要件
        2. 10.2.2.2 詳細な設計手順
      3. 10.2.3 変調電源によるPWM調光
        1. 10.2.3.1 設計要件
        2. 10.2.3.2 設計手順
      4. 10.2.4 単一のデバイスから並列のチャネルによりLEDを駆動する
        1. 10.2.4.1 設計要件
        2. 10.2.4.2 設計手順
      5. 10.2.5 複数のデバイスから並列のチャネルによりLEDを駆動する
        1. 10.2.5.1 設計要件
        2. 10.2.5.2 設計手順
  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
    2. 12.2 レイアウト例
    3. 12.3 熱特性について
  13. 13デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 13.1 商標
    2. 13.2 静電気放電に関する注意事項
    3. 13.3 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

7 仕様

7.1 絶対最大定格

自由通気で動作温度範囲内の場合(特に記述のない限り)(1)
最小 最大 単位
SUPPLY、IOUTx、PWMx、EN、STOP レギュレーションなしの入力(2) (3) –0.3 45 V
FAULT (2)を参照 –0.3 22 V
REF、REFHI、TEMP (2)を参照 –0.3 7 V
TJ 仮想接合部温度範囲 –40 150 °C
TA Operating ambient temperature 範囲 –40 125 °C
Tstg 保管温度範囲 –65 150 °C
(1) 絶対最大定格を上回るストレスが加わった場合、デバイスに永続的な損傷が発生する可能性があります。これはストレスの定格のみについて示してあり、このデータシートの「推奨動作条件」に示された値を越える状態での本製品の機能動作は含まれていません。絶対最大定格の状態に長時間置くと、本製品の信頼性に影響を与えることがあります。
(2) すべての電圧値は、GNDを基準としたものです。
(3) 絶対最大定格電圧45Vは、200ms以内です。

7.2 ESD定格

数値 単位
V(ESD) 静電放電 Human body model (HBM), per AEC Q100-002(1) ±2000 V
Charged device model (CDM), per AEC Q100-011 コーナー・ピン(SUPPLY、IOUT1、REF、REFHI) ±750
Other pins ±500
(1) AEC Q100-002では、HBMストレス試験をANSI/ESDA/JEDEC JS-001仕様に従って実施することを示しています。

7.3 推奨動作条件

動作温度範囲内（特に記述のない限り）
MIN NOM 最大 単位
SUPPLY 5 40 V
VIH EN、STOP 2 40 V
FAULT 2 20
PWMx 2 40
VIL EN、STOP 0 0.7 V
FAULT 0 0.7
PWMx 0 0.7
REF、REFHI、TEMP 0 5 V
TJ Operating junction temperature range –40 150 °C

7.4 熱特性について

THERMAL METRIC(1) TPS92638-Q1 UNIT
PWP (HTSSOP)
20ピン
RθJA Junction-to-ambient thermal resistance 37.8 °C/W
RθJC(top) Junction-to-case (top) thermal resistance 25.2 °C/W
RθJB Junction-to-board thermal resistance 21.7 °C/W
ψJT Junction-to-top characterization parameter 0.8 °C/W
ψJB Junction-to-board characterization parameter 21.5 °C/W
RθJC(bot) Junction-to-case (bottom) thermal resistance 2.1 °C/W
(1) 従来および新しい熱測定値の詳細については、半導体およびICパッケージの熱測定値のアプリケーション・レポートSPRA953を参照してください。

7.5 電気的特性

V(VIN) = 14V、TJ = –40℃～150℃ (特に記述のない限り)
パラメータ 測定条件 最小 標準 最大 単位
SUPPLY VOLTAGE AND CURRENT (SUPPLY)
I(Quiescent) Quiescent current V(PWMx), V(EN) = high, I(IOUTx) = 40 mA 0.5 0.6 0.9 mA
I(Shutdown) Shutdown current V(PWMx) = 0 V, V(EN) = 0 V 10 µA
I(fault) Shutdown current in fault mode (device to GND) V(PWMx), V(EN) = high, V(FAULT) = low,
V(SUPPLY) = 5 V to 40 V, I(IOUTx) = 30 mA		 0.5 0.75 1 mA
Shutdown current in fault mode (from SUPPLY) 1.15
PWM, EN, STOP
I(EN-pd) EN internal pulldown V(EN) = 0 V to 40 V 0.5 5 µA
VIH(PWMx) Logic input, high level(1) PWMx rising from a low state, IOUTx disabled 1.161 1.222 1.283 V
VIL(PWMx) Logic input, low level(1) PWMx falling from a high state, IOUTx enabled 1.119 1.178 1.237 V
V(PWM-hys) Hysteresis 44 mV
I(PWM-pd) PWMx internal pulldown current V(PWMx) = 0 V to 20 V 180 300 nA
V(PWMx) = 20 V to 40 V 0.2 2 µA
I(STOP-PD) STOP internal pulldown V(STOP) = 0 V to 40 V 0.1 1 µA
 CURRENT REGULATION (IOUTx)
I(IOUTx) Regulated output current range Each channel, V(PWMx) = high, V(EN) = high V(SUPPLY) > 5 V, V(IOUTx) > 0.9 V 2 70 mA
I(IOUT_TOTAL) 8 channels in parallel mode, V(PWMx) = high, V(EN) = high, V(SUPPLY) > 5 V, V(IOUTx) > 0.9 V 16 560 mA
ΔIO(channel) Channel accuracy 5 mA ≤ I(IOUTx) < 10 mA, V(SUPPLY) = 5 V–40 V
Channel accuracy = (I(IOUTx) – I(avg)) / I(avg) (2) 		–7% 7%
10 mA ≤ I(IOUTx) ≤ 70 mA, V(SUPPLY) = 5 V–40 V
Channel accuracy = (I(IOUTx) – I(avg)) / I(avg) (2) 		–3% 3%
2 mA ≤ I(IOUTx) < 5 mA, V(SUPPLY) = 5 V–40 V
Channel accuracy = (I(IOUTx) – I(avg)) / I(avg) (2) 		–18% 18%
ΔIO(device) Device accuracy 5 mA ≤ I(IOUTx) < 10 mA, V(SUPPLY) = 5 V to 20 V
Device accuracy = (I(IOUTx) – I(setting)) / I(setting) (3) 		–8% 8%
10 mA ≤ I(IOUTx) ≤ 70 mA, V(SUPPLY) = 5 V to 20 V
Device accuracy = (I(IOUTx) – I(setting)) / I(setting) (3) 		–4% 4%
2 mA ≤ I(IOUTx) < 5 mA, V(SUPPLY) = 5 V to 20 V
Device accuracy = (I(IOUTx) – I(setting)) / I(setting) (3) 		–20% 20%
5 mA ≤ I(IOUTx) < 10 mA, V(SUPPLY) = 20 V to 40 V
Device accuracy = (I(IOUTx) – I(setting)) / I(setting) (3) 		–10% 10%
10 mA ≤ I(IOUTx) ≤ 70 mA, V(SUPPLY) = 20 V to 40 V
Device accuracy = (I(IOUTx) – I(setting)) / I(setting) (3) 		–8% 8%
2 mA ≤ I(IOUTx) < 5 mA, V(SUPPLY) = 20 V to 40 V
Device accuracy = (I(IOUTx) – I(setting)) / I(setting) (3) 		–20% 20%
V(REF) Reference voltage I(IOUTx) = 20 mA 1.198 1.222 1.246 V
V(REFHI) STOP reference voltage 1.198 1.222 1.246 V
G(I) Ratio of I(IOUTx) to reference current
I(IOUTx) / I(REF) or I(IOUTx) / ( I(REF) + I(REFHI))		 200 mA/mA
V(DROP_IOUTx) Dropout voltage I(IOUTx) = 70 mA 0.71 0.9 V
V(DROP) I(IOUTx) = 35 mA 0.28 0.45 V
I(slew) Current slew-rate rise and fall times Current rising from 10% to 90% or falling from 90% to 10% at I(IOUTx) = 35 mA.(4) 1.5 6 12 mA/µs
Current rising from 10% to 90% or falling from 90% to 10% at I(IOUTx) = 70 mA.(4) 3 6 12 mA/µs
FAULT (FAULT)
VOL Logic output low level 500-µA external pullup 0.4 V
VOH Logic output high level 1-µA external pulldown 2 V
I(pulldown) Strong pulldown current 600 780 1000 µA
I(pullup) Pullup current 4 8 12 µA
PROTECTION
V(OL_th) Open-load detection voltage
V(OL_TH) = V(SUPPLY) – V(IOUTx) 		50 100 150 mV
V(OL_hys) Open-load detection hysteresis 100 200 300 mV
V(SHORT_th) Short-detection voltage 0.846 0.89 0.935 V
V(SHORT_hys) Short-detection hysteresis 318 335 352 mV
N(SHORT_deg) Open-load detection PWM deglitch cycle number 7 8 Cycles
R(REF_th),
R(REFHI_th) 		REF and REFHI pins, parallel-resistor short detection 1400 2300 Ω
THERMAL MONITOR
T(shutdown) Thermal shutdown 155 170 °C
T(hys) Thermal shutdown hysteresis 15 °C
T(th) Thermal foldback activation temperature I(IOUTx) = 90% × I(setting), TEMP terminal floating 95 110 125 °C
I(TFC-min) Minimum foldback current, ratio of I(setting) 40% 50% 60%
V(T-disable) Thermal-foldback-function disable threshold of V(TEMP) 0 0.2 V
K(temp1) Change of V(TEMP) relative to T(J) 25 mV/°C
(1) VIHおよびVILは互いに追随しています。すなわち、双方は同時にMAX、MIN、または同一の中間点となります。したがって、通常の動作ではVIHとVILの値はオーバーラップしません。
(2) I(AVG) = [I(IOUT1) + I(IOUT2) + I(IOUT3) + I(IOUT4) + I(IOUT5) + I(IOUT6) + I(IOUT7) + I(IOUT8)] / 8
(3) I(setting)は、R(REF)により設定される目標電流です。
(4) スルーレート・テストおよび遅延時間テスト用の負荷モデルについては、パラメータ測定情報を参照してください。

7.6 スイッチング特性

PARAMETER TEST CONDITION MIN TYP MAX 単位
t(startup) スタートアップ時間 V(SUPPLY) > 5V、I(IOUTx) = 15mA、I(setting) = 30mA(1) 150 µs
td(on) PWMの立ち上がりエッジから、I(IOUTx)の10%までの遅延時間 直列のLED 2個、並列の10kΩ抵抗 20 45 µs
td(off) PWMの立ち下がりエッジから、I(IOUTx)の90%までの遅延時間 直列のLED 2個、並列の10kΩ抵抗 20 45 µs
オープン負荷検出のグリッチ除去 1.2 2.2 3.2 ms
PWMの間、V(SUPPLY) - V(IOUTx) < V(OL_th)のとき連続サイクル数をカウント 7 8 Cycles
Short-detection deglitch 1.2 2.2 3.2 ms
PWMの間、V(IOUTx) < V(SHORT_th)のとき連続サイクル数をカウント 7 8 Cycles
(1) I(setting)が30mAで、I(IOUTx)が0から15mAへ増大したときスタートアップは完了します。

7.7 代表的特性

TPS92638-Q1 D005_SLVSCK5.gif
Figure 1. I(IOUTx)の精度とV(SUPPLY)との関係
TPS92638-Q1 D003_SLVSCK5.gif
V(SUPPLY) = 5V
Figure 3. I(IOUTx)の精度と周囲温度との関係
TPS92638-Q1 D009_SLVSCK5.gif
V(SUPPLY) = 12V
Figure 5. I(IOUTx)の電流と温度との関係
TPS92638-Q1 D011_SLVSCK5.gif
V(SUPPLY) = 40V
Figure 7. I(IOUTx)の電流と温度との関係
TPS92638-Q1 D008_SLVSCK5.gif
Figure 9. I(IOUTx)の電流とR(REF)との関係
TPS92638-Q1 D007_SLVSCK5.gif
Figure 11. I(IOUTx)の電流とPWMデューティ・サイクルとの関係
TPS92638-Q1 scope_p27_slvsck5.gif
CH1: V(IOUT1) CH2: I(IOUT1) CH3: V(SUPPLY)
CH4: FAULT
Figure 13. コールド・クランキング動作
TPS92638-Q1 scope_p29_slvsck5.gif
CH1: V(SUPPLY) CH2: V(REF) CH3: V(IOUT8)
CH4: I(IOUT8) I(IOUTx) = 35mA
Figure 15. 交流電圧の重ね合わせ、12V～18V、15Hz
TPS92638-Q1 scope_p31_slvsck5.gif
CH1: V(SUPPLY) CH2: V(REF) CH3: V(IOUT8)
CH4: I(IOUT8) I(IOUTx) = 35mA
Figure 17. 交流電圧の重ね合わせ、12V～18V、2kHz
TPS92638-Q1 scope_p33_slvsck5.gif
CH1: V(SUPPLY) CH2: V(REF) CH3: V(IOUT8)
CH4: I(IOUT8) I(IOUTx) = 35mA
Figure 19. 交流電圧の重ね合わせ、12V～18V、20kHz
TPS92638-Q1 scope_p35_slvsck5.gif
CH1: V(IOUT1) CH2: I(IOUT1) CH3: V(SUPPLY)
CH4: I(FAULT)
Figure 21. トランジェント過電圧(16V - 18V - 17V - 16V)
TPS92638-Q1 scope_p37_slvsck5.gif
CH1: V(IOUT1) CH2: I(IOUT1) CH3: V(SUPPLY)
CH4: I(FAULT)
Figure 23. 低速な低下と急速な増大
TPS92638-Q1 scope_p39_slvsck5.gif
CH1: V(SUPPLY) CH2: V(FAULT) CH3: V(REF)
CH4: I(IOUT8)
Figure 25. 低速な電源オン(V(SUPPLY)、V(EN)、V(PWMx) 0Vから14Vまで、0.2 V/sで同時に立ち上がり)
TPS92638-Q1 scope_p41_slvsck5.gif
CH1: V(PWM3) CH2: V(PWM4) CH3: V(REF)
CH4: I(IOUT8) デューティ・サイクル = 50% V(SUPPLY)、V(EN) = 14V
Figure 27. PWM調光、調光周波数 = 1000Hz
TPS92638-Q1 scope_p43_slvsck5.gif
CH1: V(REFHI) CH2: V(REF) CH3: I(IOUT1)
CH4: I(IOUT8)
Figure 29. 負荷トランジェント、I(IOUTx)が70mAから35mAへ減少
TPS92638-Q1 D002_SLVSCK5.gif
V(SUPPLY) = 12V
Figure 2. I(IOUTx)の精度と周囲温度との関係
TPS92638-Q1 D004_SLVSCK5.gif
V(SUPPLY) = 40V
Figure 4. I(IOUTx)の精度と周囲温度との関係
TPS92638-Q1 D010_SLVSCK5.gif
V(SUPPLY) = 5V
Figure 6. I(IOUTx)の電流と温度との関係
TPS92638-Q1 D001_SLVSCK5.gif
V(SUPPLY) = 12V TA = 25℃
Figure 8. I(IOUTx)のチャネル精度とR(REF)との関係
TPS92638-Q1 D006_SLVSCK5.gif
Figure 10. I(IOUTx)の精度とPWMデューティ・サイクルとの関係
TPS92638-Q1 D012_SLVSCK5.gif
Figure 12. 基準電圧と接合部温度との関係
TPS92638-Q1 scope_p28_slvsck5.gif
CH1: V(IOUT1) CH2: I(IOUT1) CH3: V(SUPPLY)
CH4: FAULT
Figure 14. 13.5Vから26Vへのジャンプ・スタート
TPS92638-Q1 scope_p30_slvsck5.gif
CH1: V(SUPPLY) CH2: V(REF) CH3: V(IOUT8)
CH4: I(IOUT8) I(IOUTx) = 35mA
Figure 16. 交流電圧の重ね合わせ、12V～18V、200Hz
TPS92638-Q1 scope_p32_slvsck5.gif
CH1: V(SUPPLY) CH2: V(REF) CH3: V(IOUT8)
CH4: I(IOUT8) I(IOUTx) = 35mA
Figure 18. 交流電圧の重ね合わせ、12V～18V、10kHz
TPS92638-Q1 scope_p34_slvsck5.gif
CH1: V(SUPPLY) CH2: V(REF) CH3: V(IOUT8)
CH4: I(IOUT8) I(IOUTx) = 35mA
Figure 20. 交流電圧の重ね合わせ、12V～18V、30kHz
TPS92638-Q1 scope_p36_slvsck5.gif
CH1: V(IOUT1) CH2: I(IOUT1) CH3: V(SUPPLY)
CH4: I(FAULT)
Figure 22. トランジェント低電圧(10.8V - 9V - 10.8V)
TPS92638-Q1 scope_p38_slvsck5.gif
CH1: V(IOUT1) CH2: I(IOUT1) CH3: V(SUPPLY)
CH4: I(FAULT)
Figure 24. 低速な低下と低速な増大
TPS92638-Q1 scope_p40_slvsck5.gif
CH1: V(SUPPLY) CH2: V(FAULT) CH3: V(REF)
CH4: I(IOUT8)
Figure 26. 低速な電源オフ(V(SUPPLY)、V(EN)、V(PWMx) 14Vから0Vまで、0.2 V/sで同時に立ち下がり)
TPS92638-Q1 scope_p42_slvsck5.gif
CH1: V(REFHI) CH2: V(REF) CH3: I(IOUT1)
CH4: I(IOUT8)
Figure 28. 負荷トランジェント、I(IOUTx)が35mAから70mAへ増大
TPS92638-Q1 scope_p44_slvsck5.gif
CH1: V(SUPPLY) CH2: V(REF) CH3: V(FAULT)
I(IOUTx) = 35mA
Figure 30. ライン・トランジェント、V(SUPPLY)、V(EN)、V(PWMx)、9Vから16Vへ、さらに16Vから9Vへ、0.1V/µsの傾斜