JAJS324C February   2008  – October 2023 TPS2550 , TPS2551

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特長
  3. 2 アプリケーション
  4. 3 概要
  5. 4 改訂履歴
  6. 5 製品比較表
  7. 6 ピン構成および機能
  8. 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 代表的特性
  9. 8 パラメータ測定情報
  10. 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 過電流
      2. 9.3.2 逆電圧保護
      3. 9.3.3 FAULT 応答
      4. 9.3.4 低電圧誤動作防止 (UVLO)
      5. 9.3.5 イネーブル (EN または EN)
      6. 9.3.6 温度検出
      7. 9.3.7 デバイスの機能モード
    4. 9.4 プログラミング
      1. 9.4.1 電流制限スレッショルドのプログラミング
  11. 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 2 レベル電流制限回路
      2. 10.2.2 設計要件
      3. 10.2.3 詳細設計手順
        1. 10.2.3.1 最小電流制限を超える設計
        2. 10.2.3.2 最大電流制限を下回る設計
        3. 10.2.3.3 入力および出力容量
      4. 10.2.4 自動再試行機能
      5. 10.2.5 ラッチオフ機能
      6. 10.2.6 USB 電源スイッチとしての代表的なアプリケーション
        1. 10.2.6.1 設計要件
          1. 10.2.6.1.1 USB パワー・ディストリビューションの要件
        2. 10.2.6.2 詳細設計手順
          1. 10.2.6.2.1 ユニバーサル・シリアル・バス (USB) の配電要件
    3. 10.3 電源に関する推奨事項
      1. 10.3.1 セルフ・パワーおよびバス・パワーのハブ
      2. 10.3.2 低消費電力バス駆動および高電力バス駆動の機能
      3. 10.3.3 許容損失と接合部温度
    4. 10.4 レイアウト
      1. 10.4.1 レイアウトのガイドライン
      2. 10.4.2 レイアウト例
  12. 11デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 11.1 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    2. 11.2 サポート・リソース
    3. 11.3 商標
    4. 11.4 静電気放電に関する注意事項
    5. 11.5 用語集
  13. 12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

10.3.3 許容損失と接合部温度

オン抵抗が小さい N チャネル MOSFET を使っているため、小型の表面実装パッケージでも大電流を通すことができます。許容損失と接合部温度を見積もることは、設計のためのよい練習になります。以下の解析から、パッケージ内の許容損失に基づいて接合部温度を計算するための概算値が得られます。ただし、熱解析はその他のシステム・レベル要因に大きく依存することに注意することが重要です。そのような要因には、空気流量、基板レイアウト、銅箔の厚さと表面積、電力を散逸しているその他のデバイスとの近さが含まれます。優れた熱設計手法には、個々の部品の解析に加えて、すべてのシステム・レベル要因が含まれている必要があります。

最初に、入力電圧と動作温度に対する N チャネル MOSFET の rDS(on) を決定します。初期的な推定値として、注目する動作時周囲温度の最大値を使い、代表的特性のグラフから rDS(on) を読み取ります。この値を使って、許容損失は次の式で計算できます。

PD = rDS(on) × IOUT2

ここで

PD = 総許容損失 (W)

rDS(on) = パワー・スイッチのオン抵抗 (Ω)

IOUT = 過電流スレッショルド (負荷に供給される最大 DC 出力電流) (A)

この手順では、N チャネル MOSFET の総許容損失を計算します。

その結果、接合部温度は次の式で計算できます。

TJ = PD × RΘJA + TA

ここで

TA = 周囲温度 (℃)

RΘJA = 接合部から周囲への熱抵抗 (℃/W)

PD = 総許容損失 (W)

接合部温度の計算値を初期的な推定値と比較します。それらの差が数度以内でない場合、上記の計算による「改良された」rDS(on) を新しい推定値として使って、計算を繰り返します。目的の結果を得るのに、通常 2 回または 3 回の反復で十分です。最終的な接合部温度は熱抵抗 RθJA に大きく依存し、この熱抵抗は個々のパッケージと基板レイアウトに大きく依存します。このドキュメントの冒頭の「許容損失定格表」には、特定のパッケージと基板レイアウトに対する熱抵抗の例が記載されています。