LV5681P - ON Semiconductor

注文コード No.N A 1 9 0 2 A
データシート No.NA1902 をさしかえてください。
LV5681P
Bi-CMOS 集積回路
カーオーディオ用マルチ電源 IC
http://onsemi.jp
概要
LV5681Pは、レギュレータ出力4系統、ハイサイドスイッチ2系統および、過電流保護、過電圧保護、
過熱保護の各種保護機能を備えており、カーオーディオ/カーエンターテイメントシステムに最適
なICである。
機能
・レギュレータ出力4系統
マイコン用:出力電圧5.7V、出力最大電流200mA
CD用:出力電圧7.0V、出力最大電流1300mA
イルミネーション用:出力電圧8-12V(外付け抵抗で設定可能)、出力最大電流300mA
オーディオ用:出力電圧8-9V(外付け抵抗で設定可能)、出力最大電流300mA
・VCC連動のハイサイドスイッチ2系統
EXT:出力最大電流350mA、入出力間電圧差0.5V
ANT:出力最大電流300mA、入出力間電圧差0.5V
・VDD5V連動のハイサイドスイッチ2系統
SW5V:出力最大電流200mA、入出力間電圧差0.2V
ACC(アクセサリ電圧検知出力):出力最大電流100mA、入出力間電圧差0.2V
・過電流保護機能
・過電圧保護機能Typ 21V(VDD5V出力を除く)
・過熱保護機能Typ 175℃
・アクセサリ電圧検知回路内蔵
・パワー出力部にPchLDMOS使用
(注)各保護機能はICの破壊耐量を向上させるための機能であり、安全領域外や定格外での使用に対しての安全性を保証する
ものではない。安全領域外やIOmax以上での使用、特に過電流保護領域や過熱保護が掛かる状態での使用は、ICの信頼性を
低下させ、ICが破壊する可能性がある。
Semiconductor Components Industries, LLC, 2013
November, 2013
O2611 SY 20111014-S00004/D2210 SY 20101201-S00005 No.A1902-1/13
LV5681P
絶対最大定格/Ta=25℃
項目
記号
条件
定格値
unit
電源電圧
VCC max
36
V
尖頭電源電圧
VCC peak 印加波形は下記参照
50
V
許容消費電力
Pd max
1.5
W
5.6
W
32.5
W
150
℃
IC単体
Ta≦25℃
Al放熱板※
無限大放熱板
接合部温度
Tj max
動作周囲温度
Topr
-40~+85
℃
保存周囲温度
Tstg
-55~+150
℃
3
※:Al放熱板(50×50×1.5mm )使用時
最大定格を超えるストレスは、デバイスにダメージを与える危険性があります。最大定格は、ストレス印加に対してのみであり、推奨動作条件を超えての機能
的動作に関して意図するものではありません。推奨動作条件を超えてのストレス印加は、デバイスの信頼性に影響を与える危険性があります。
推奨動作範囲/Ta=25℃
項目
条件
動作電源電圧1
VDD出力,SW出力,ACC出力
動作電源電圧2
定格値
unit
7.5~16
V
ILM出力10V時
12~16
V
ILM出力8V時
10~16
V
動作電源電圧3
AUDIO出力9V時
10~16
V
動作電源電圧4
CD出力(CD出力電流=1.3A)
10.5~16
V
10~16
V
CD出力(CD出力電流≦1A)
電気的特性/Ta=25℃,VCC=14.4V
※:全ての仕様はTjとTa(=25℃)がほぼ等しい状態でのテストにより規定されている。接合部温度Tjの上昇を極力
抑えるためパルス負荷によりテストを行っている。
項目
消費電流
記号
ICC
条件
min
typ
VDD無負荷,
400
max
unit
800
μA
0.4
V
CTRL1/2=「L/L」,ACC=0V
CTRL1入力
⎡L⎦入力電圧
VIL1
⎡M1⎦入力電圧
VIM11
0.8
1.1
1.4
V
⎡M2⎦入力電圧
VIM21
1.9
2.2
2.5
V
⎡H⎦入力電圧
VIH1
2.9
3.3
5.5
V
入力インピーダンス
RIN1
350
500
650
kΩ
⎡L⎦入力電圧
VIL2
0
0.5
V
⎡M⎦入力電圧
VIM2
1.1
1.65
2.1
V
⎡H⎦入力電圧
VIH2
2.5
3.3
5.5
V
入力インピーダンス
RIN2
350
500
650
kΩ
0
CTRL2入力
VDD5.7V出力 ※1
VDD5.7Vは、SW5.7VおよびACC5.7Vの出力電流を供給
出力電圧1
VO1
IO1=200mA,IO7,IO8=0A
5.4
5.7
6.0
V
出力電圧2
VO1’
IO1=200mA,IO7=200mA,IO8=100mA
5.4
5.7
6.0
V
出力トータル電流
Ito1
VO1≧5.4V,Ito1=IO1+IO7+IO8
500
mA
ラインレギュレーション ΔVOLN1
7.5V<VCC<16V,IO1=200mA ※2
30
90
mV
※1:VDD5.7V出力は、SW5.7VおよびACC5.7Vの出力電流の供給も行っている。従って、VDD5.7V出力の電流供給能
力やその他電気的特性は、SW5.7VとACC5.7Vの出力の状態に影響を受ける。
※2:SW5.7VおよびACC5.7Vは無負荷
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LV5681P
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項目
記号
条件
ロードレギュレーション
ΔVOLD1
1mA<IO1<200mA ※2
ドロップアウト電圧1
VDROP1
ドロップアウト電圧2
min
typ
max
unit
70
150
mV
IO1=200mA ※2
1.0
1.5
V
VDROP1’
IO1=100mA ※2
0.7
1.05
V
ドロップアウト電圧3
VDROP1”
IO1+IO7+IO8=500mA
2.5
3.75
V
リップルリジェクション
RREJ1
f=120Hz,IO1=200mA ※2
出力電圧
VO2
出力電流
40
50
IO2=1000mA
6.65
7.0
IO2
VO2≧6.65V
1300
ラインレギュレーション
ΔVOLN2
10.5V<VCC<16V,IO2=1000mA
ロードレギュレーション
ΔVOLD2
ドロップアウト電圧1
dB
CD出力;CTRL2=⎡H⎦
7.35
V
mA
50
100
mV
10mA<IO2<1000mA
100
200
mV
VDROP2
IO2=1000mA
1.0
1.5
V
ドロップアウト電圧2
VDROP2’
IO2=500mA
0.5
0.75
V
リップルリジェクション
RREJ2
f=120Hz,IO2=1000mA
40
50
1.222
1.260
dB
AUDIO(8-9V)出力;CTRL2=⎡M⎦
AUDIO_F端子電圧
VI3
1.298
V
AUDIO_F端子流入電流
IIN3
1
μA
AUDIO出力電圧1
VO3
IO3=200mA,R2=30kΩ,R3=5.6kΩ ※3
7.65
8.0
8.35
V
AUDIO出力電圧2
VO3’
IO3’=200mA,R2=27kΩ,R3=4.7kΩ ※3
8.13
8.5
8.87
V
AUDIO出力電圧3
VO3”
IO3”=200mA,R2=24kΩ,R3=3.9kΩ ※3
8.6
9.0
9.4
V
AUDIO出力電流
IO3
ラインレギュレーション
ΔVOLN3
10V<VCC<16V,IO3=200mA
30
90
mV
ロードレギュレーション
ΔVOLD3
1mA<IO3<200mA
70
150
mV
ドロップアウト電圧1
VDROP3
IO3=200mA
0.3
0.45
V
ドロップアウト電圧2
VDROP3’
IO3=100mA
0.15
0.23
V
リップルリジェクション
RREJ3
f=120Hz,IO3=200mA
-1
300
mA
40
50
dB
1.222
1.260
1.298
V
ILM(8-12V)出力;CTRL1=⎡M1⎦
ILM_F端子電圧
VI4
ILM出力電圧1
VO4
IO4=200mA,R1=30kΩ,R1=5.6kΩ ※3
7.65
8.0
8.35
V
ILM出力電圧2
VO4’
IO4’=200mA,R1=27kΩ,R1=3.9kΩ ※3
9.55
10.0
10.45
V
ILM出力電圧3
VO4”
IO4”=200mA,R1=33kΩ,R1=3.9kΩ ※3
11.36
11.9
12.44
V
ILM出力電流
IO4
ラインレギュレーション
ΔVOLN4
12V<VCC<16V,IO4=200mA
30
90
mV
ロードレギュレーション
ΔVOLD4
1mA<IO4<200mA
70
150
mV
ドロップアウト電圧1
VDROP4
IO4=200mA
0.7
1.05
V
ドロップアウト電圧2
VDROP4’
IO4=100mA
0.35
0.53
V
リップルリジェクション
RREJ4
f=120Hz,IO4=200mA
出力電圧
VO5
IO5=350mA
出力電流
IO5
VO5≧VCC-1.0
300
40
mA
50
dB
VCC-1.0 VCC-0.5
V
リモート(EXT);CTRL1=⎡M2⎦
350
mA
※3:抵抗精度±1%のものを使用した時。
<参考>抵抗精度±0.5%を使用したとき、「VO3”」は8.67V≦9.0V≦9.33Vとなる。
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No.A1902-3/13
LV5681P
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項目
記号
条件
min
typ
max
unit
ANTリモート;CTRL1=⎡H⎦
出力電圧
VO6
IO6=300mA
VCC-1.0 VCC-0.5
V
出力電流
IO6
VO6≧VCC-1.0
出力電圧1
VO7
IO7=1mA,IO1,IO8=0A ※4
VO1-0.25
VO1
V
出力電圧2
VO7’
IO7=200mA,IO1,IO8=0A ※4
VO1-0.45 VO1-0.2
V
出力電流
IO7
VO7≧4.55
300
mA
SW5V出力;CTRL2=⎡M⎦
200
mA
ACC検知;ACC連動5.7V出力
ACC検知電圧
VTH8
2.75
3.0
3.25
V
ヒステリシス幅
VHIS8
0.2
0.3
0.4
V
入力インピーダンス
ZI8
(プルダウン抵抗内蔵)
42
60
78
kΩ
ACC出力電圧1
VO8
IO8=0.5mA,IO1,IO7=0A ※4
VO1-0.25
VO1
V
ACC出力電圧2
VO8’
IO8=100mA,IO1,IO7=0A ※4
VO1-0.45 VO1-0.2
V
ACC出力電流
IO8
VO8≧4.55
100
mA
※4:SW5.7VおよびACC5.7V出力は、VDD5.7VからSWを通して出力されるので、SWのON抵抗分の電圧降下が生じる。
外形図
unit:mm (typ)
3395
・許容消費電力ディレーティングカーブ
Pd max -- Ta
8
21.6
7
(20.0)
HEAT SPREADER
HEAT SINK
(15.8)
3.0
6
5.6
(R1.75)
(11.0)
4
3.35
12.4
(9.05)
(14.55)
17.9
(9.6)
5
1
(1.91)
2
0.4
1.5
15
1.27
3
2.54 2.54
0.7
1
0
0
20
40
60
80
100
120
140 150 160
SANYO : HZIP15J
・サージ試験印加波形
50V
90%
10%
16V
5msec
100msec
No.A1902-4/13
LV5681P
ブロック図
VCC
+B
+
C1
7
C2
EXT
out
D1 350mA
15
ANT
out
Over
Voltage
Protection
14
Start
up
+
Vref
+
C3
D3 300mA
+
D4
C4
1
R1
2
+
5
4
OUTPUT
300mA
+
C5
C6
ILM_F
R2
R3
8
D2
300mA
+
C8
C7
AUDIO_F
R4
6
Control
+
3
1300mA
+
C9
+
Thermal
Shut Down
12
C10
200mA
+
C11
C12
GND
9
13
200mA
ACC
10
+
11
Output Current Limit Circuit
100mA
端子説明
端子
番号
1
端子名
ILM
機能
ILM出力端子
等価回路
7
CTRL1=M1,M2,HのときON
VCC
8.0~12.0V/300mA
1
2
ILM_F
ILM出力電圧調整用端子
2
9
GND
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No.A1902-5/13
LV5681P
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端子
番号
3
端子名
CD
機能
等価回路
CD出力端子
VCC
7
CTRL2=M,HのときON
7.0V/1.3A
3
4
AUDIO_F
AUIDO出力電圧調整用端子
9
GND
7
VCC
5
5
AUDIO
AUDIO出力端子
4
CTRL2=M,HのときON
8.0~9.0V/300mA
9
6
CTRL2
CTRL2入力端子
GND
VCC
7
3値入力
6
500kΩ
9
7
VCC
電源端子
8
CTRL1
CTRL1入力端子
GND
VCC
7
4値入力
8
500kΩ
9
9
GND
GND
GND端子
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No.A1902-6/13
LV5681P
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端子
番号
10
端子名
ACC
機能
等価回路
アクセサリ入力
VCC
7
10
45kΩ
15kΩ
9
11
ACC5V
アクセサリ検知出力
VCC
7
ACC>3VのときON
12
VDD5V
VDD5V出力端子
GND
12
5.7V/500mA
11
13
SW5V
SW5.7V出力端子
13
CTRL2=M,HのときON
9
14
ANT
ANT出力端子
GND
7
CTRL1=HのときON
VCC
VCC-0.5V/300mA
14
15
EXT
EXT出力端子
9
GND
7
VCC
CTRL1=M2,HのときON
VCC-0.5V/350mA
15
9
GND
No.A1902-7/13
LV5681P
CTRL端子出力真理値表
CTRL1
ANT
EXT
ILM
CTRL2
CD
AUDIO
SW5
L
OFF
OFF
OFF
L
OFF
OFF
OFF
M1
OFF
OFF
ON
M
OFF
ON
ON
M2
OFF
ON
ON
H
ON
ON
ON
H
ON
ON
ON
タイミングチャート
21V
VCC
(7PIN)
3.0V
2.7V
No.A1902-8/13
LV5681P
C11 C12
+
C5 + C6
ILM
R4
CD
EXT
12
11
ANT
SW5.7V
VDD5.7V
ACC5.7V
CTRL1
ACC
10
9
14
13
15
R3
+
C4
CTRL2
R2
8
7
GND
6
5
VCC
4
3
R1
CTRL2
AUDIO
2
1
CD
ILM
ILM_F
AUDIO_F
推奨動作回路
C7 + C8
AUDIO
CTRL1
ACC ACC5.7V
C1 + C2
+
C3
SW5.7V
D3
D1
D4
D2
C11 + C12
VCC
VDD5.7V
ANT
EXT
周辺部品表
部品名
説明
推奨値
備考
C1
電源バイパス用容量
100μF以上
VCC,GNDピン近くに配置する
C2
発振防止用容量
0.22μF以上
こと
C3
EXT出力安定用容量
2.2μF以上
C4
ANT出力安定用容量
2.2μF以上
C5,C7,C9,C11
出力安定用容量
4.7μF以上
電解コンデンサ※
C6,C8,C10,C12
出力安定用容量
0.22μF以上
セラミックコンデンサ※
R1,R2
ILM電圧調整用抵抗
R1/R2
抵抗精度は±1%より良いもの
:30kΩ/5.6kΩ=8.0V
を使用すること
:27kΩ/3.9kΩ=10.0V
:33kΩ/3.9kΩ=11.9V
R3/R4
R3,R4
AUDIO電圧設定用抵抗
:30kΩ/5.6kΩ=8.0V
抵抗精度は±1%より良いもの
:27kΩ/4.7kΩ=8.5V
を使用すること
:24kΩ/3.9kΩ=9.0V
D1,D2,D3,D4
内部素子破壊防止用ダイオード
※:レギュレータ出力安定化のため、電解コンデンサとセラミックコンデンサを並列に接続することを推奨する。
また、上記の値はレギュレータの過電流保護動作での安定性を保証するものではないので、過電流保護動作
時は発振する可能性がある。
No.A1902-9/13
LV5681P
・AUDIO/ILM出力電圧設定方法
AUDIO電圧計算式
AUDIO =
5
R1 ( AUDIO − 1.26 )
=
1.26
R2
AUDIO
R1
4
1.26V
1.26[V ]
× R1 + 1.26[V ]
R2
設定したAUDIO電圧に対しR1とR2の比が、
上記の式を満たすように設計すること。
AUDIO_F
(例)AUDIO=8.5Vの設定方法
R2
R1 (8.5 − 1.26 )
=
≅ 5.75
R2
1.26
AUDIO_F電圧はIC内部のバンドギャップ電圧
で決まる(typ=1.26V)
R1
27 kΩ
=
≅ 5.74
R2 4.7 kΩ
AUDIO = 1.26V × 5.74 + 1.26V ≅ 8.49V
ILM出力電圧も、上記の方法で設定することが出来る。
(注)上記は、全てtyp時での値であり、ICや外付け抵抗の製造ばらつきの影響により変動する。
・CTRL1応用回路例
(1)3.3V入力:R1=4.7kΩ,R2=10kΩ
R1
A
R2
CTRL1
B
500kΩ
A
B
CTRL1
0V
0V
0V
0V
3.3V
1.05V
3.3V
0V
2.23V
3.3V
3.3V
3.20V
・CTRL2応用回路例
(1)3.3V入力:R3=R4=4.7kΩ
C
R3
R4
CTRL2
D
500kΩ
A
B
CTRL2
0V
0V
0V
0V
3.3V
1.61V
3.3V
0V
1.61V
3.3V
3.3V
3.29V
LV5681P セット基板への IC 取り付け時の注意点
本 IC で使用しているパッケージ「HZIP15J」には、下図に示す通り接続端子と背面放熱部(ヒート
シンク)以外に一部金属が露出している箇所が有る(下図参照)。下記図中②、③はそれぞれ 15 ピン、
1 ピンと同電位となる。②(=15 ピン)は EXT(VCC 連動ハイサイドスイッチ)出力、③(=1 ピン)は
ILM(レギュレータ)出力である。セット実装時、1,15 ピン露出部に取り付け金具等が接触しないよう
に注意すること。1,15 ピン露出部が取り付け金具(=GND 同電位)と接触した場合、ILM 出力及び EXT
出力が GND 地絡したときと同じ状態となる。なおヒートシンクに接続している露出部(下記図中①)
は、IC チップのサブ基板(GND)とも同電位となるので、セット基板の GND 電位と接触しても問題はな
い。
No.A1902-10/13
LV5681P
HZIP15J 外観概略図
1
2
3
1
1
フレーム図面(LV5681P)
※LV5681P 以外のシステム電源では PIN 配置が異なる場合があります。
LV5681
1PIN
15PIN
No.A1902-11/13
LV5681P
HZIP15J
放熱板の取付けについて
半導体デバイスの発熱を外部へ放熱し、接合部温度を下げる目的で放熱板を使用しますが、その放熱板を取付け
る際の注意点を示します。
a.指定のないものについては、ヒートシンクにはんだ付けしないこと
b.放熱板の取付けについて
・平ねじを使用
・ワッシャを併用(パッケージの保護)
・締付けトルクは39~59N・cm(4~6kg・cm)の範囲内
・夕ッピングねじを使用する場合は半導体デバイス取付け部の穴径より太いものを
使用しない
・放熱板と半導体デバイスのタブやヒートシンクの間に、隙間を作らない。
バイヤホールの位置に注意する
クズ、ゴミ等をはさまない
・放熱板はプレス・バリやねじ穴のバリがないことを確認する
・放熱板および基板の反りは凸および凹ともにねじ穴間隔で0.05mm以下
・ねじれについては最大0.05mm以下
・放熱板と半導体デバイスは平行に取り付ける
電動ドライバーまたはエアードライバーを使用する際
・回転数の目安:max700rpm~typ400rpm
c.シリコングリスの塗布について
・放熱板取付け時はシリコングリスを使用し、均一に塗布する
・弊社推奨シリコングリス:YG-6260
(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製)
d.基板実装時の注意事項
・半導体デバイスは、放熱板を取付けた後、プリント基板に実装する
・プリント基板に実装後、放熱板を取付ける場合は、ネジ締め時に半導体デバイス、外部端子に無理な機械
的ストレスが掛からないように実装に合った設計をする
e.固定金具等を使用して放熱板へ半導体デバイスを取付ける場合の注意事項
・固定金具や位置決めダボ等への乗り上げが無いこと
・固定金具は半導体デバイスに無理な機械的ストレスが掛からないような設計
f.放熱板のねじ穴径について
・放熱板の面取り・ダレは使用するねじ頭径より大きくしない
・ナット止めの場合は、放熱板の穴径は使用するねじ頭径より大きくしない
(ビス径に対し+15%程度の穴径が望ましい)。
・タッピングねじ止めの場合は、放熱板の穴径は小さすぎない様にする
(ビス径に対し-15%程度の穴径が望ましい)。
g.半導体デバイスをスプリングバンドを使用して放熱板に取り付ける方法は、スプリング力の経時変化や振動
等による位置ズレの可能性があるため推奨していません
No.A1902-12/13
LV5681P
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experts. SCILLC does not convey any license under its patent rights nor the rights of others. SCILLC products are not designed, intended, or authorized for use
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(参考訳)
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す。「標準的」パラメータを含むすべての動作パラメータは、ご使用になるアプリケーションに応じて、お客様の専門技術者において十分検証されるようお願い致しま
す。SCILLCは、その特許権やその他の権利の下、いかなるライセンスも許諾しません。SCILLC製品は、人体への外科的移植を目的とするシステムへの使用、生命維持を
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PS No.A1902-13/13