JAJSCV6B December   2016  – June 2017 LM5166

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 Pin Configuration and Functions
  6. 6 Specifications
    1. 6.1 Absolute Maximum Ratings
    2. 6.2 ESD Ratings
    3. 6.3 Recommended Operating Conditions
    4. 6.4 Thermal Information
    5. 6.5 Electrical Characteristics
    6. 6.6 Switching Characteristics
    7. 6.7 Typical Characteristics
  7. 7 Detailed Description
    1. 7.1 Overview
    2. 7.2 Functional Block Diagram
    3. 7.3 Feature Description
      1. 7.3.1  Integrated Power MOSFETs
      2. 7.3.2  Selectable PFM or COT Mode Converter Operation
        1. 7.3.2.1 PFM Mode Operation
        2. 7.3.2.2 COT Mode Operation
          1. 7.3.2.2.1 Ripple Generation Methods
          2. 7.3.2.2.2 COT Mode Light-Load Operation
      3. 7.3.3  Low Dropout Operation and 100% Duty Cycle Mode
      4. 7.3.4  Adjustable Output Voltage (FB)
      5. 7.3.5  Adjustable Current Limit
      6. 7.3.6  Precision Enable (EN) and Hysteresis (HYS)
      7. 7.3.7  Power Good (PGOOD)
      8. 7.3.8  Configurable Soft Start (SS)
      9. 7.3.9  Short-Circuit Operation
      10. 7.3.10 Thermal Shutdown
    4. 7.4 Device Functional Modes
      1. 7.4.1 Shutdown Mode
      2. 7.4.2 Standby Mode
      3. 7.4.3 Active Mode - COT
      4. 7.4.4 Sleep Mode - COT
      5. 7.4.5 Active Mode - PFM
      6. 7.4.6 Sleep Mode - PFM
  8. 8 Applications and Implementation
    1. 8.1 Application Information
    2. 8.2 Typical Applications
      1. 8.2.1 Design 1: Wide VIN, Low IQ, High-Efficiency COT Converter Rated at 5 V, 500 mA
        1. 8.2.1.1 Design Requirements
        2. 8.2.1.2 Detailed Design Procedure
          1. 8.2.1.2.1 Custom Design With WEBENCH® Tools
          2. 8.2.1.2.2 Feedback Resistors - RFB1, RFB2
          3. 8.2.1.2.3 Switching Frequency - RT
          4. 8.2.1.2.4 Filter Inductance - LF
          5. 8.2.1.2.5 Output Capacitors - COUT
          6. 8.2.1.2.6 Ripple Generation Network - RESR, CFF
          7. 8.2.1.2.7 Input Capacitor - CIN
          8. 8.2.1.2.8 Soft-Start Capacitor - CSS
          9. 8.2.1.2.9 Application Curves
      2. 8.2.2 Design 2: Wide VIN, Low IQ COT Converter Rated at 3.3 V, 500 mA
        1. 8.2.2.1 Design Requirements
        2. 8.2.2.2 Detailed Design Procedure
          1. 8.2.2.2.1 Feedback Resistors - RFB1, RFB2
          2. 8.2.2.2.2 Switching Frequency - RT
          3. 8.2.2.2.3 Filter Inductance - LF
          4. 8.2.2.2.4 Output Capacitors - COUT
          5. 8.2.2.2.5 Ripple Generation Network - RESR
          6. 8.2.2.2.6 Input Capacitor - CIN
          7. 8.2.2.2.7 Soft-Start Capacitor - CSS
          8. 8.2.2.2.8 Application Curves
      3. 8.2.3 Design 3: High-Density PFM Converter Rated at 3.3 V, 0.3 A
        1. 8.2.3.1 Design Requirements
        2. 8.2.3.2 Detailed Design Procedure
          1. 8.2.3.2.1 Peak Current Limit Setting - RILIM
          2. 8.2.3.2.2 Switching Frequency - LF
          3. 8.2.3.2.3 Output Capacitors - COUT
          4. 8.2.3.2.4 Input Capacitor - CIN
          5. 8.2.3.2.5 Application Curves
      4. 8.2.4 Design 4: Wide VIN, Low IQ PFM Converter Rated at 5 V, 500 mA
        1. 8.2.4.1 Design Requirements
        2. 8.2.4.2 Detailed Design Procedure
          1. 8.2.4.2.1 Feedback Resistors - RFB1, RFB2
          2. 8.2.4.2.2 Peak Current Limit Setting - RILIM
          3. 8.2.4.2.3 Switching Frequency - LF
          4. 8.2.4.2.4 Output Capacitors - COUT
          5. 8.2.4.2.5 Input Capacitor - CIN
        3. 8.2.4.3 Application Curves
      5. 8.2.5 Design 5: 12-V, 300-mA COT Converter Operating From 24-V or 48-V Input
        1. 8.2.5.1 Design Requirements
        2. 8.2.5.2 Detailed Design Procedure
          1. 8.2.5.2.1 Peak Current Limit Setting - RILIM
          2. 8.2.5.2.2 Switching Frequency - RRT
          3. 8.2.5.2.3 Inductor - LF
          4. 8.2.5.2.4 Input and Output Capacitors - CIN, COUT
          5. 8.2.5.2.5 Feedback Resistors - RFB1, RFB2
          6. 8.2.5.2.6 Ripple Generation Network - RA, CA, CB
          7. 8.2.5.2.7 Undervoltage Lockout Setpoint - RUV1, RUV2, RHYS
          8. 8.2.5.2.8 Soft Start - CSS
        3. 8.2.5.3 Application Curves
  9. 9 Power Supply Recommendations
  10. 10Layout
    1. 10.1 Layout Guidelines
      1. 10.1.1 Compact PCB Layout for EMI Reduction
      2. 10.1.2 Feedback Resistors
    2. 10.2 Layout Example
  11. 11デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 11.1 デバイス・サポート
      1. 11.1.1 デベロッパー・ネットワークの製品に関する免責事項
      2. 11.1.2 開発サポート
      3. 11.1.3 WEBENCH®ツールによるカスタム設計
    2. 11.2 ドキュメントのサポート
    3. 11.3 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    4. 11.4 コミュニティ・リソース
    5. 11.5 商標
    6. 11.6 静電気放電に関する注意事項
    7. 11.7 Glossary
  12. 12メカニカル、パッケージ、および注文情報

1 特長

  • 広い入力電圧範囲: 3V～65V
  • 無負荷時の静止電流: 9.7µA
  • 接合部温度範囲: -40℃～150℃
  • 固定(3.3V、5V)または可変VOUTのオプション
  • EN55022/CISPR 22 EMI標準に準拠
  • 1ΩのPFET降圧スイッチを内蔵
    • 100%デューティ･サイクルに対応し、低いドロップアウト電圧を実現
  • 0.5ΩのNFET同期整流器を内蔵
    • 外部ショットキー・ダイオードが不要
  • ピーク電流制限をプログラム可能:
    • 500mA、300mA、200mA負荷
  • PFMまたはCOTモードの動作を選択可能
  • 内部基準電圧: 1.223V±1.2%
  • 最高600kHzのスイッチング周波数
  • 内部または外部で変更可能な900µsのソフトスタート時間
  • ダイオード・エミュレーションおよびパルス・スキップにより軽負荷時の非常に高い効率を実現
  • ループ補償やブートストラップ部品が不要
  • 高精度でヒステリシス付きのイネーブル/入力UVLO
  • オープン・ドレインのパワー・グッド・インジケータ
  • ヒステリシス付きのサーマル・シャットダウン保護
  • LM5165とピン互換
  • 10ピンの3mm×3mm VSONパッケージ
  • WEBENCH® Power Designerを使用してカスタム・レギュレータ設計を作成

2 アプリケーション

  • ファクトリ/ビルディング・オートメーション
  • 車載用およびバッテリ駆動のアプリケーション
  • 高電圧LDOの代替品
  • 低消費電力のバイアス電源

3 概要

LM5166は小型で使いやすい、3V～65Vで超低IQの同期整流降圧コンバータで、広い範囲の入力電圧と負荷電流にわたって高い効率を維持します。ハイサイドとローサイドのパワーMOSFETが搭載されており、3.3Vまたは5Vの固定出力電圧、または可変出力電圧で、最大500mAの出力電流を供給できます。このコンバータは、実装を簡素化し、同時に対象アプリケーションに合わせて性能を最適化できるよう設計されています。軽負荷時の効率を最適化するにはパルス周波数変調(PFM)モードを、ほぼ一定の周波数で動作するためにはコンスタント・オン・タイム(COT)制御方式を使用できます。いずれの制御方式にもループ補償は必要なく、非常に優れたラインおよび負荷過渡応答と、大きな降圧変換率について短いPWMオン時間を実現します。

ハイサイドのPチャネルMOSFETは100%デューティ・サイクルで動作可能なため、最低のドロップアウト電圧を実現し、ゲート駆動用のブートストラップ・コンデンサが必要ありません。また、電流制限の設定ポイントを変更可能で、特定の負荷電流の要件に応じてインダクタの選択を最適化できます。スタートアップ時間の選択や変更には、最小遅延(ソフトスタートなし)、内部的に固定(900μs)、コンデンサを使用して外部でソフトスタートをプログラムのオプションを選択できます。オープン・ドレインのPGOODインジケータは、シーケンシング、フォルト報告、出力電圧監視に使用できます。LM5166は0.5mmピン・ピッチの10ピンVSONパッケージで供給されます。

製品情報(1)

型番 出力 パッケージ
LM5166 可変 VSON (10)
LM5166X 5V固定
LM5166Y 3.3V固定
  1. 利用可能なすべてのパッケージについては、このデータシートの末尾にある注文情報を参照してください。

一般的なCOTモードのアプリケーション

LM5166 Typ_App_COT1_SNVSA67.gif

一般的なCOTモードのアプリケーションの効率

LM5166 D003_SNVSA67.gif