MITSUMI 出力補正機能付USB電源用DC/DCコンバータ MM3630AR 出力補正機能付USB電源用DC/DCコンバータ Monolithic IC MM3630AR 概要電圧降下によるUSB規格外れ防止のため、電圧補正することで広い負荷電流範囲において安定した出力電圧を供給する電源ICです。更に、同期整流化により部品点数削減、省実装面積化を実現しています。AM帯域へのノイズ干渉を防ぐため、スイッチング周波数は外付け抵抗による可変機能及び外部同期機能を内蔵しています。特長（1）絶対最大定格 : 40V （2）入力電圧範囲 : 4.5 ～ 33V （3）出力電圧範囲 : 3 ～ 7V （4）基準電圧 : 0.8V±1.5% （5）出力電流 : 1.5A （6）発振周波数 : 200kHz ～ 1000kHz 外部同期もしくは外付け抵抗で設定可能（7）カレントリミットの調整が可能（8） SQFN-24パッケージパッケージ SQFN-24 用途（1）カーオーディオ（2）カーナビゲーション（3）コネクター BOX 出力補正機能付USB電源用DC/DCコンバータ MM3630AR MITSUMI ブロック図 VIN ON OFF CE INTERNAL REGULATOR VDD1 4.5～33V VDD1 5V typ. VDD2 EN RT OSC CLK SYNC VOUT FILTER FB SS FB SOFT START + + + - CLMT_IN CSAMP CLOCK SELECT Σ - Low-side 120m Ω DRIVER L Vout comp AMP COMP EN PGND AGND UVLO + - Currnt Limit AMP TSD VIN 100uA Typ. + VDD PWM COMP SD CLMT_OUT SW SWITCH CONTROL Logic + ERROR AMP High-side 120m Ω DRIVER H SD VREF 0.8V typ. - BS SLOPE_COMP PLL Power Supply CLMT_OUT FB OVP_IN Current Limit Protection Logic SD P_GOOD OVP / LVP Timer Latch Off Circuit ROCP SENS- SENS+ 端子接続図 VIN VIN VIN SYNC FILTER RT 18 17 16 15 14 13 12 CE 19 N.C. 20 N.C. 21 SW 22 9 SW 23 8 ROCP N.C. 24 7 SENS- 11 10 25 TPAD 1 2 3 4 5 6 PGND PGND BS VDD1 AGND SENS+ P_GOOD SS COMP FB Rsense VOUT 出力補正機能付USB電源用DC/DCコンバータ MM3630AR MITSUMI 端子説明ピンNo. 端子名端子説明 1, 2 PGND 3 BS 4 VDD1 内部電源出力端子 5 AGND グラウンド端子 6 SENS+ 出力電圧補正アンプ入力プラス端子抵抗で補正アンプのゲインを調整し、配線抵抗による出力電圧の降下を補正します。 RSENSE抵抗を使用しない（短絡使用）場合には、SENS-端子と合わせてVOUTへ接続してください。 7 SENS- 出力電圧補正アンプ入力マイナス端子抵抗で補正アンプのゲインを調整し、配線抵抗による出力電圧の降下を補正します。 RSENSE抵抗を使用しない（短絡使用）場合には、SENS+端子と合わせてVOUTへ接続してください。 8 ROCP 過電流検出値設定端子 ROCP端子へ接続する抵抗と出力電圧補正抵抗により過電流検出レベルが決まります。 ROCP端子を使用しない場合には、ROCP端子をGND端子へ接続してください。 9 FB 10 COMP 11 SS 12 P_GOOD 13 RT 14 FILTER 15 SYNC グラウンド端子ブートストラップ用コンデンサ接続端子ハイサイドスイッチを駆動させるためBS-SW間にブートストラップ用コンデンサ0.1μFが必要です。出力電圧帰還端子 VOUT、FB、GND間の抵抗を調整することにより、出力電圧の設定が可能です。位相補償端子エラーアンプの出力端子です。位相補償素子を接続します。ソフトスタート時間調整端子リセット出力端子オープンドレインのリセット出力端子です。異常検出時にL信号を出力します。外部周波数設定端子 PLLローパスフィルタ機能端子外部同期機能を使用しない場合には、FILTER端子をGNDへ接続してください。外部同期端子入力パルスに同期してスイッチング周波数を可変します。外部同期機能を使用しない場合には、SYNC端子をGNDへ接続してください。電源入力端子 16, 17, 18 VIN 19 CE 20, 21, 24 N.C. ノーコネクト端子 22, 23 SW インダクタ接続端子インダクタへの出力端子。 25 TPAD 入力電源電圧 4.5 〜 33V。入力コンデンサはセラミックコンデンサを使用して下さい。チップイネーブル端子 CE端子を2.0V以上にすると動作、0.6V以下で停止します。CE端子はオープンで使用しないで下さい。サーマルパッド最適な電気特性を得るために必ず、グラウンドに接続してご使用下さい。出力補正機能付USB電源用DC/DCコンバータ MM3630AR MITSUMI 絶対最大定格（特記なき場合Ta＝25℃）項目 VIN電源電圧 SW端子電圧 BS端子電圧 FB端子電圧 CE端子電圧 SS端子電圧 COMP端子電圧 VDD1端子電圧 SYNC端子電圧 RT端子電圧 FILTER端子電圧 ROCP端子電圧 SENS+端子電圧 SENS-端子電圧 P_GOOD端子電圧 AGND-PGND端子間電圧保存温度許容損失（注1）記　号 VINMAX VSWMAX VBSMAX VFBMAX VCEMAX VSSMAX VCOMPMAX VVDDMAX VSYNCMAX VRTMAX VFILTERMAX VROCPMAX VSENS+MAX VSENS-MAX VPGOODMAX VGNDMAX Tstg Pd 定　格 -0.3～+40 -0.3～VIN+0.3 VSW-0.3～VSW+5.5 -0.3～+5.5 -0.3～+40 -0.3～+5.5 -0.3～+5.5 -0.3～+5.5 -0.3～+5.5 -0.3～+5.5 -0.3～+5.5 -0.3～+12 -0.3～+12 -0.3～+12 -0.3～+5.5 -0.3～+0.3 -55～+150 2.37 記　号 TOPR VOP1 VOUT 定　格 -40～+85 4.5～33 3 ～7 単　位 V V V V V V V V V V V V V V V V ℃ W 注1：基板　JEDEC準拠 4層基板推奨動作条件項目動作周囲温度動作電圧1 出力電圧設定範囲単　位 ℃ V V 出力補正機能付USB電源用DC/DCコンバータ MM3630AR MITSUMI 電気的特性（特記なき場合 Ta=25℃ , VIN=12V, VCE=3V）項目記号測定条件動作電圧2 VOP2 VOUT=5V, IOUT=2.5A RT=160kΩ, Rsense=0Ω 消費電流 IS1 VCE=3V, VFB=0.9V スイッチング停止時 OFF時消費電流 IS2 FB端子電圧最小標準最大単位 18 V 1.5 3 mA VCE=0V, VIN=33V 0.01 1 μA VFB VCOMP=VFB, IOUT=0A 0.788 0.800 0.812 出力電圧補正係数 KC VSENS+-VSENS-=0.05V, 0.3V 0.392 0.412 0.432 エラーアンプトランスコンダクタンス GEA ⊿ICOMP=±10μA, VCOMP=1V 100 μA/V ハイサイドスイッチオン抵抗（注2） RONH VGS=4.5V 120 mΩ ローサイドスイッチオン抵抗（注2） RONL VGS=4.5V 120 mΩ ハイサイドスイッチリーク電流 ILEAKH VCE=0V, VSW=0V 0.01 1 μA ローサイドスイッチリーク電流 ILEAKL VCE=0V, VBS=12V, VSW=12V 0.01 1 μA 出力低電圧保護 VLVP VFB=high to low, VCOMP=1V 0.3 0.4 0.5 V 出力過電圧保護 VOVP VFB=low to high, VCOMP=1V 110 120 130 % ラッチ遅延時間 tLATCH 0.7 1.0 1.3 ms 発振周波数 fSW 450 500 550 kHz 発振周波数調整範囲 fRANGE 1000 kHz 最小OFF時間 tMIN 240 ns 最小ON時間 tONMIN 240 ns UVLO解除電圧 VUVLO VDD1=low to high 4.5 V UVLOヒステリシス電圧 ⊿VUVLO VDD1=high to low 入力過電圧保護 VOVPIN VIN=low to high 入力過電圧ヒステリシス電圧 ⊿VOVPIN VIN=high to low 0.9 V ソフトスタート時間 TSS Css=15000pF, VOUTが VCE>VCETから規定値の95%になるまでの時間。 6 ms CE端子閾値電圧 VCET 過熱保護（注2） TSD 170 ℃ 過熱保護ヒステリシス（注2） ⊿TSD 30 ℃ ROCP端子入力電流 IROCP VROCP=5V 95 出力電流カレントリミットオフセット電圧 VOFFSET VSENS- - VROCP -5.0 SYNC端子H閾値電圧 VSYNCH VSYNC=0V to 5V 2.0 SYNC端子L閾値電圧 VSYNCL VSYNC=5V to 0V SYNC端子入力電流 ISYNC VSYNC=3V 注2：この項目は、設計保証です。 VFB=0.7V, RT=160kΩ, SYNC=open 7 200 VFB=0.7V 4.0 4.2 0.2 33.5 36.5 0.6 0.06 V 39.5 2 100 V V V 105 μA +5.0 mV V 0.12 0.4 V 0.24 mA 出力補正機能付USB電源用DC/DCコンバータ MM3630AR MITSUMI 測定回路図 TEST CIRCUIT1 MM3630 VIN SENS- CE SENS+ SYNC BS COMP SW A VIN 10µF 12kΩ VCE FILTER 15nF 160kΩ 1µF 2.4kΩ VDD1 P_GOOD AGND RCABLE=0.25Ω 12.6kΩ FB RT 1.8nF Cable resistance 0.1Ω 10µH ROCP SS IIN 0.1µF V VOUT 2.4kΩ 100kΩ 2.2µF 20µF IOUT V VOUT_RL 0.2µF PGND TEST CIRCUIT2 MM3630 VIN SENS- CE SENS+ SYNC COMP ICOMP IIN A A 10µF VCE VCOMP 15nF 160kΩ ROCP RT FB VDD1 P_GOOD 1µF AGND 0.1µF SW SS FILTER VIN BS PGND A A IROCP 100kΩ 2.2µF VFB VROCP I SW VSW VSENS+ VSENS- 出力補正機能付USB電源用DC/DCコンバータ MM3630AR MITSUMI タイミングチャート（1）起動 / 停止動作 VIN VCET CE VCET VUVLO 4.2V typ. VDD1 4.0V typ. VSS 0.8V typ. SS VOUT ×0.95 typ. VOUT Soft start time TSS P_GOOD (Pull-up) Low LEVEL (abnomal) ICの起動条件は、VCE>VCETかつ、VDD1>VUVLOです。停止条件は、VCE<VCETかつ、VDD1<VUVLOです。 VDD1がVUVLO以上になるとICはソフトスタート動作にて動作を開始します。ソフトスタート時間TSSはVCE>VCETからVOUTが規定値の95%に達するまでの時間になります。（2）出力低電圧保護機能 VIN/CE Output decrease Shutdown Output decrease Re-start VOUT VFB 0.8V typ. FB VLVP 0.4V typ. Soft start time TSS Latch delay time TLATCH 1ms typ. Soft start time TSS P_GOOD (Pull-up) Low LEVEL (abnomal) LVP検出状態が、ラッチ遅延時間の間続いた場合、ICはシャットダウンしP_GOODはL出力します。 VIN/CE端子の再投入により、ICは再起動します。出力補正機能付USB電源用DC/DCコンバータ MM3630AR MITSUMI （3）出力過電圧保護機能 VIN/CE Shutdown Output increase Output increase Re-start VOUT VOVP VFB*120% typ. VFB 0.8V typ. FB Latch delay time TLATCH 1ms typ. Soft start time TSS P_GOOD (Pull-up) Soft start time TSS Low LEVEL (abnomal) OVP検出状態が、ラッチ遅延時間の間続いた場合、ICはシャットダウンしP_GOODはL出力します。 VIN/CE端子の再投入により、ICは再起動します。（4）サーマルシャットダウン機能 VIN/CE Temperature decrease TSD 170℃ typ. Tj Temperature increase Δ TSD 30℃ typ. VUVLO 4.2V typ. VUVLO 4.2V typ. 4.0V typ. VDD1 Shutdown Re-start VOUT Soft start time TSS P_GOOD (Pull-up) Soft start time TSS Low LEVEL (abnomal) 接合部温度Tjが170°C以上になると、VDD1が停止しICはシャットダウンします。接合部温度Tjが130°C以下になると、ICは再起動します。出力補正機能付USB電源用DC/DCコンバータ MM3630AR MITSUMI （5）カレントリミット機能 VIN/CE Clamp by Internal ILIM IOUT Output current increase External ILIM Output current increase Shutdown Re-start VOUT P_GOOD (Pull-up) Soft start time TSS Latch delay time TLATCH 1ms typ. Soft start time TSS Clamp Time < Latch delay time TLATCH 1ms typ. Low LEVEL (abnomal) カレントリミット検出状態が、ラッチ遅延時間の間続いた場合、P_GOOD端子がLowを出力し、ICはシャットダウンします。 VIN/CE端子の再投入により、ICは再起動します。出力補正機能付USB電源用DC/DCコンバータ MM3630AR MITSUMI 応用回路図 IC MM3630 VIN Enable CLK C3 C1= 10µF R3 VIN SENS- CE SENS+ SYNC BS COMP SW SS ROCP RT FB FILTER C5= 15nF R5 C7= 1µF VDD1 P_GOOD AGND C4=0.1µF L R6=2.4kΩ R4 VOUT R1 R2 R7=100kΩ C6= C2 2.2µF C8= 0.22µF PGND GND C1-C8 Ceramic capacitor 推奨周辺部品定数 VOUT[V] 5.0 L [µH] 10 C2 [µF] 20 R1 [kΩ] 12.6 R2 [kΩ] 2.4 C3 [pF] 1800 R3 [kΩ] 12 ・使用上の注意点 ICが出力可能な電圧は入力電圧、最小オン時間、最大デューティー比によって決まります。出力条件は上記特性を考慮の上、決定して下さい。コイルの定格電流を超えると動作不安定になる可能性があります。使用される負荷電流に対してコイルの定格電流は十分に大きくして下さい。 R5 [kΩ] 160