JAJSJG7D March   2020  – June 2022 LMQ61460

PRODUCTION DATA  

  1. 1 特長
  2. 2 アプリケーション
  3. 3 説明
  4. 4 改訂履歴
  5. 5 デバイス比較表
  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 熱に関する情報
    5. 7.5 電気的特性
    6. 7.6 タイミング特性
    7. 7.7 システム特性
    8. 7.8 代表的特性
  8. 8 詳細説明
    1. 8.1 概要
    2. 8.2 機能ブロック図
    3. 8.3 機能説明
      1. 8.3.1  EN/SYNC による有効化と VIN UVLO
      2. 8.3.2  EN/SYNC ピンによる同期
      3. 8.3.3  可変スイッチング周波数
      4. 8.3.4  クロックのロック
      5. 8.3.5  PGOOD 出力動作
      6. 8.3.6  内部 LDO、VCC UVLO、BIAS 入力
      7. 8.3.7  ブートストラップ電圧と VCBOOT-UVLO (CBOOT ピン)
      8. 8.3.8  調整可能な SW ノードのスルーレート
      9. 8.3.9  スペクトラム拡散
      10. 8.3.10 ソフトスタートとドロップアウトからの回復
      11. 8.3.11 出力電圧設定
      12. 8.3.12 過電流および短絡保護
      13. 8.3.13 サーマル・シャットダウン
      14. 8.3.14 入力電源電流
    4. 8.4 デバイスの機能モード
      1. 8.4.1 シャットダウン・モード
      2. 8.4.2 スタンバイ・モード
      3. 8.4.3 アクティブ・モード
        1. 8.4.3.1 CCM モード
        2. 8.4.3.2 自動モード – 軽負荷動作
          1. 8.4.3.2.1 ダイオード・エミュレーション
          2. 8.4.3.2.2 周波数低減
        3. 8.4.3.3 FPWM モード – 軽負荷動作
        4. 8.4.3.4 最小オン時間 (高入力電圧) での動作
        5. 8.4.3.5 ドロップアウト
  9. 9 アプリケーションと実装
    1. 9.1 アプリケーション情報
    2. 9.2 代表的なアプリケーション
      1. 9.2.1 設計要件
      2. 9.2.2 詳細な設計手順
        1. 9.2.2.1  スイッチング周波数の選択
        2. 9.2.2.2  出力電圧の設定
        3. 9.2.2.3  インダクタの選択
        4. 9.2.2.4  出力コンデンサの選択
        5. 9.2.2.5  入力コンデンサの選択
        6. 9.2.2.6  ブート・コンデンサ
        7. 9.2.2.7  ブート抵抗
        8. 9.2.2.8  VCC
        9. 9.2.2.9  BIAS
        10. 9.2.2.10 CFF と RFF の選択
        11. 9.2.2.11 外部 UVLO
      3. 9.2.3 アプリケーション曲線
  10. 10電源に関する推奨事項
  11. 11レイアウト
    1. 11.1 レイアウトのガイドライン
      1. 11.1.1 グランドと熱に関する考慮事項
    2. 11.2 レイアウト例
  12. 12デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 12.1 ドキュメントのサポート
      1. 12.1.1 関連資料
    2. 12.2 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    3. 12.3 サポート・リソース
    4. 12.4 商標
    5. 12.5 静電気放電に関する注意事項
    6. 12.6 用語集
  13. 13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

9.2.2.1 スイッチング周波数の選択

スイッチング周波数の選択は、変換効率とソリューション全体のサイズとのトレードオフとなります。スイッチング周波数を低くすると、スイッチング損失は減少し、一般的にシステム効率が高くなります。一方、スイッチング周波数を高くすると、より小型のインダクタと出力コンデンサを使用できるようになるため、よりコンパクトな設計が可能となります。

動作周波数を選択する場合、最も重要な考慮事項は熱的な制約です。この制約は通常、周波数の選択において最も重要です。400kHz で動作する回路については#X6268 を、2.1MHz で動作する回路については#X753 を参照してください。これらの曲線は、与えられた周囲温度と与えられたこれらのスイッチング周波数でサポートできる出力電流の大きさを示しています。消費電力はレイアウトの影響を受けるため、これらの曲線は適切な出発点であるとしても、すべての設計の熱抵抗は、#X6268 と#X753 を作成するために使われた推定値とは異なることに注意します。最大温度定格は、基板面積が約 100mm x 80mm である LMQ61460EVM に基づいています。銅箔面積を拡大することまたは冷却を導入することで実効的な RθJA を低減しない限り、周囲温度が 105℃、スイッチング周波数が 2.1MHz に設定されている場合、負荷電流は通常 4A に制限されます。

GUID-F9026210-E471-4846-8C7B-98A70066F8B5-low.gif
fSW = 400kHzPCB の RθJA = 25℃/WVOUT = 5V
図 9-2 最大周囲温度と出力電流との関係
GUID-579FFAC1-2459-4092-B542-5D9151353C16-low.gif
fSW = 2100kHzPCB の RθJA = 25℃/WVOUT = 5V
図 9-3 最大周囲温度と出力電流との関係

その他の 2 つの考慮事項は、本デバイスがその周波数設定を維持する必要がある最大入力電圧と最小入力電圧です。本デバイスは、最小オン時間または最小オフ時間によって通常はレギュレーションが妨げられる条件下でその周波数を調整するため、これらの制約は、固定周波数動作を必要とする入力電圧に対してのみ重要です。

高い入力電圧でのフォールドバックを望まない場合、次の#T5879147-10 を使用します。

Equation7. GUID-BA637AAC-4587-400E-AB03-EB2EF9540289-low.gif

低い入力電圧でのフォールドバックが問題となる場合、次の#T5879147-11 を使用します。

Equation8. GUID-9423F754-81A8-40C3-B9B4-79772A1C961C-low.gif

ここで

  • VINeff(MIN2) = VIN(MIN2) - IOUT(MAX) × (RDS(ON)(MAX) + DCR(MAX))
  • DCR(MAX) はインダクタの DCR の最大値です。

tOFF_MIN(MAX) と RDS(ON)_HS(MAX) については、GUID-649948E1-DEC2-4469-B0DF-AC3895C3B533.html を参照してください。

4 つ目の制約は本 IC の定格周波数範囲です。GUID-649948E1-DEC2-4469-B0DF-AC3895C3B533.html の fADJ を参照してください。周波数を選択する際には、前述のすべての制約 (熱、VIN(MAX2)、VIN(MIN2)、デバイス特有の周波数範囲) を考慮する必要があります。

多くのアプリケーションでは、AM 帯域を回避する必要があります。これらのアプリケーションでは、AM 帯域よりも低い 400kHz と、AM 帯域よりも高い 2.1MHz のどちらかの動作周波数が使われる傾向があります。この例では、400kHz を選択しています。