Automotive System Solution 2015 リニアテクノロジー オートモーティブ・システム・ソリューション 2015 H E V/ E Vバッテリ・モータ制 御 エネルギー回 生制 御 エンジン 、トランスミッション 、吸 排 気 系 制 御 ステアリング 、シャシー 、ブレーキ制 御 ボディコントロール www.linear-tech.co.jp インフォテインメント(制 御) インフォテインメント(エンタテインメント) L E Dライティング セーフティコントロール 運 転 支 援システム データコミュニケーション リニアテクノロジー 株式会社 本 社 〒102-0094 東京都千代田区紀尾井町3-6 紀尾井町パークビル8F TEL.03-5226-7291 FAX.03-5226-0268 大 阪 支 社 〒550-0011 大阪市西区阿波座1-6-13 カーニープレイス本町10F TEL.06-6533-5880 FAX.06-6543-2588 名古屋支社 〒460-0002 名古屋市中区丸の内3-20-22 桜通大津KTビル7F TEL.052-955-0056 FAX.052-955-0058 、LT、LTC、LTM、LTspice、Timer-Blox、Over-the-Top、µModule、PolyPhase、 バウンダリ・モードおよびBurst Modeは、 リニアテクノロジー社の登録商標です。Silent Switcherおよび True Color PWMは、 リニアテクノロジー社の商標です。他の商標はそれぞれが所有するものです。本資料の記載内容は、予告なしに変更する場合があります。当社製品のご購入・ご使用の 際は、本資料に記載された情報が最新のものであることをご確認いただくとともに、当社Webサイトなどによって公開される情報にご注意ください。本資料に記載された、当社製品及び技術情 報に関連して発生した第三者の特許権、著作権並びにその他の知的財産権の侵害に対して、当社はその責任を負うものではありません。本資料に記載された他社の製品及びサービス関連 情報について、当社がこれらを承認また保証するものではありません。本資料のすべてまたはその一部を、当社の事前承諾なしに転載または複製することを禁止します。 ©2014-2015 LINEAR TECHNOLOGY K.K. Dec 2014 Printed in Japan イントロダクション リニアテクノロジーの オートモーティブ・システム・ソリューション カーエレクトロニクスを進化させる 高性能アナログIC 車載エレクトロニクスの課題に応える最先端ソリューション 昨今の車載環境では、高耐圧、広い動作温度範囲、効率的な熱管理、常時通電要求への対応、 ノイズと周波数の問題解決など、多く の相反する課題の解決が求められています。 これらの課題に対しては、丈夫で信頼性が高い電力変換/電力管理、信号計測、 そしてデータ変換のソリューションが不可欠です。 リニアテクノロジーの高性能アナログソリューションは、 あらゆる車載システムに対して、高効率、高精度、 コンパクト、 そして高信頼 性のソリューションを提供します。 昨今の自動車、車載機器市場は、安全、快適、情報などの高機能化と同時に、 スペースと質量 高い信頼性がなによりも欠かせません。 発熱処理 リニアテクノロジーは、自動車の要求に対応した高性能アナログ製品および 総合的なソリューションを提供しています。そしてさらなる技術革新を続け、 進化を続けるオートモーティブ分野に応える新たな製品とソリューションを 続々と生み出しています。 車載エレクトロニクス最新トレンド P5 HEV/EVバッテリ・モータ制御 P6-11 エネルギー回生制御 P12 システム常時通電 エンジン、トランスミッション、吸排気系制御 P13-15 ステアリング、シャシー、ブレーキ制御 P16 ボディコントロール P17 高低入力電圧対応 コールドクランク インフォテインメント(制御) −40℃ ロードダンプ +150℃ P18 インフォテインメント (エンタテインメント)P19-21 01 LEDライティング P22 セーフティコントロール P23-24 運転支援システム P25 データコミュニケーション P26 過酷な温度環境に耐える充実した製品の温度グレード IグレードとHグレードには、厳しい車載環境のご要求にお応えするために、車載用品質オプションをご用意しています。 詳しくは弊社営業、 または代理店にお問い合わせ下さい。 保証温度範囲 常温出荷検査 高温出荷検査 低温出荷検査 I:産業機器、車載 製品の温度グレード −40〜85 or 125℃ 全数 85℃〜125℃でのサンプル検査 −40℃でのサンプル検査 H:車載高温環境 −40〜125 or 150℃ 全数 125℃または150℃での全数検査 −40℃でのサンプル検査 MP:軍需 −55〜125 or 150℃ 全数 125℃または150℃での全数検査 −55℃での全数検査 02 イントロダクション イントロダクション 実装・設計サポートと豊富な参考資料 品質保証と信頼性 リニアテクノロジーは、世界の主要OEMおよび電装系車載企業に製品を供給しています。 当社は品質、信頼性の確保と顧客第一主義に注力することにより、車載品質への取り組みを強化しています。 当社の製品は0.1FITというクラス最高の信頼性を実現しています ■ 実装・設計サポート 製品ごとの詳細情報のほかに、設計アイデアや回路情報を提供するデザインノートを はじめ、 アプリケーションノート、 シミュレーション・ツール、信頼性データ、 パッケージ ■ 車載規格への対応 情報などをオンラインで提供しています。 http://www.linear-tech.co.jp/designtools/ ● TS16949車載品質規格認証取得 詳しくは ● AEC-Q100準拠による車載対応評価・品質確認 ● ISO26262に沿った製品開発、 アプケーションサポート、品質対応 アプリケーションノート/デザインノート http://www.linear-tech.co.jp/designtools/quality/ 実装・設計 詳しくは 安定供給 ■ 自社生産による安定供給 リニアテクノロジーでは、 ウェハ製造から組み立て・検査に 至るすべての工程を徹底的な品質管理のもと、生産に冗長 性を持たせた“ミラーファブ”体制による自社工場で行ってい 組み立て (マレーシア) AN105 AN139 AN144 DN504 DN512 DN532 他 - 電流検出 (センス) 回路集 - 電源レイアウトとEMI - サイレントスイッチャによるEMIの低減と効率の改善 - 静止電流が2.5µAの42V、 2.5A同期整流式降圧レギュレータ - 自動車および産業アプリケーションに最適な65V、500mA降圧コンバータ - 4V〜150Vの入力電圧を持つ100mA高効率同期整流降圧コンバータ ■ 評価ボード ほぼ全ての製品について評価 ます。 ウェハを在庫する独自の 『ダイバンクシステム』 を構築 ボード、部品リスト、基板のガー し、高性能・高信頼性の製品を、迅速かつ安定して供給する バーファイルの提供が可能です。 体制を確立しています。 前工程(米国) ダイ バンク 検査(シンガポール) ■ 無償シミュレーション・ツール LTspice® LTspiceはスイッチング・レギュレータのシミュレーションを容易に高速に実施すること が可能で、 ほとんどのスイッチング・レギュレータの波形表示を数分でおこなえる無償シ ミュレーション・ツールです。 詳しくは http://www.linear-tech.co.jp/designtools/software/#LTspice LTspice Users Club ※どなたでもご入会いただけます (入会・年会費無料)。 ▶詳しくはLTspice Users Club特設サイトを参照下さい。 www.ltspice.jp ■ 原則製造中止なし リニアテクノロジーは、現在7500を超える製品を提供して いますが、使い続けるお客様がいる限り、製造し続けるとい うポリシーを持っています。そのためリニアテクノロジーの 原則として、製品の製造中止をしない。 製品は安定して長期にわたりご使用いただけます。 製品毎のウエハ在庫(ダイバンク方式)により短納期・安定供給を実現。 長期信頼性試験に加え、製造ロット毎の短期信頼性試験により高品質を確保。 生産工程に冗長性を持たせることによりBCPを確立。 アナログ技術の回路設計やレイアウト設計を無償サポート。 03 04 車載エレクトロニクス最新トレンド HEV/EVバッテリ・モータ制御 最新トレンドに対応する降圧電源“パーフェクトスイッチャ”シリーズ 解 EMI/EMCノイズ 低放射ノイズ、高効率降圧レギュレータ セル電圧計測精度の向上 ● EV走行距離の改善、 電池コスト、質量の削減 ● LT8614 42V入力、4A降圧”サイレントスイッチャ” ノイズと周波数干渉 50 CISPR25 Class5ピークとの比較グラフ HORIZONTIAL POLARIZATION セル監視システム例 40 AMPLITUDE (dBµV/m) 課題 40V 12 CELLS 課題 バッテリ・マネジメント・システム(BMS)向けソリューション バッテリ監視 マネジメント 30 20 0V 10 解 機能安全と電力増大 従来のプロセッサ デュアルコアプロセッサ データ データ 電力増大 プロセッサ コア 5V/6A 降圧コンバータ V IN 5.6V TO 42V V IN 10µF BST EN/UV プロセッサ コア 1µF SW LT8612 SYNC 10nF 0.1µF 3.9µH BIAS 1M FB TR/SS V OUT 5V 100µF 6A 1210 2つのプロセッサコアで処理 10pF 最大97%の高効率 70 65 60 f SW = 700kHz L = 3.9µH 0 1 2 12V 10V V IN 4.7µF BST 入力電圧 EN/UV LT8610AC 走行時 0.1µF 4.7µH SW SYNC BIAS TR/SS FB 1M V OUT 5V 47µF 3.5A ×2 V OUT 1V/DIV V IN 191k 60.4k 高性能LDOに匹敵する ドロップアウト電圧 ■“パーフェクトスイッチャ”シリーズラインアップ 型番 例.セル電圧の計測値= 3.77V, SOC計測値= 77.5% V OUT 100ms/DIV 20Ω LOAD (250mA IN REGULATION) GND f SW = 700kHz LT8609 LT8620 LT8610 LT8616 LT8610A LT8610AB LT8610AC LT8614 LT8612 12 CELLS 計測精度の重要性 V IN 1V/DIV 10pF INTV CC RT 3V エンジン 始動時 6 LTC6804による高精度12セル電圧監視 Start-Up Dropout Performance 5V 3.5A Step-Down Converter V IN 5.5V TO 42V 1µF アイドリング ストップ時 5 ■特長 ・高精度:2.8mV(*4.2VCell全温度範囲) ・高速AD変換:1.3msec/12Cell ・低待機電流:IQ=7µA ・機能安全性の向上:ISO26262対応 LT8610AC 3V対応3.5A降圧同期整流レギュレータ 10nF 走行時 〜高精度計測によりEV走行距離、電池コスト、質量を削減〜 低電圧駆動、高効率降圧レギュレータ PG 3.5V 4 3 LOAD CURRENT (A) 0V LTC6804 マルチセル・バッテリ・モニタIC 85 75 0V 40V 第3世代バッテリ監視IC V IN = 12V 80 バッテリ モジュール SPI 通信ネットワーク例 V IN = 24V 90 243k 60.4k 解 コールドクランクによる 電圧低下 CPU 効率、V OUT = 5V L: EPCOS B82559 アイドリングストップ 1000 95 f SW = 700kHz 課題 900 コントローラ モジュール 100 INTV CC RT PGND GND 1つのプロセッサコアで処理 800 LT8612 42V6A降圧高効率同期整流レギュレータ PG プロセッサ コア 700 大電流、高効率降圧レギュレータ EFFICIENCY (%) 課題 100 200 300 600 0 400 500 FREQUENCY (MHz) DC2019A DEMO BOARD (WITH EMI FILTER INSTALLED) 14V IN TO 5V OUT AT 4A, f SW = 2MHz 12 CELLS 0 40V LT8614 CLASS 5 PEAK チャネル 入力電圧 出力電流 待機電流 特長 1 3V〜42V 2A 2.5µA 3V入力対応、スペクトラム拡散、低EMI 1 3.4V〜65V 2A 2.5µA 高入力(24Vバッテリ等)耐圧、低EMI 1 3.4V〜42V 2.5A 2.5µA 2.5A出力、高効率 2 3.4V〜42V 2.5A, 1.5A 6µA 2チャンネル高効率、低EMI 1 3.4V〜42V 3.5A 2.5µA 低出力リップル、低EMI 1 3.4V〜42V 3.5A 2.5µA 低出力電流時(1mA以下)高効率、低EMI 1 3V〜42V 3.5A 2.5µA 1 3.4V〜42V 4A 2.5µA 低EMI サイレントスイッチャ 1 3.4V〜42V 6A 3.0µA 6A高電流、高効率、低EMI 計測誤差が±30mV (±7.5%) の場合 実際のセル電圧 実際のSOC値 3.86V 3.80V to 3.74V 85% to 70% LTC6804で計測する場合 3.83V 3.83V 3.80V 3.80V 3.77V 3.77V 3.74V 3.74V 3.71V 3.71V 100% 85% 77.5% SOC計測値 70% 実際のセル電圧 実際のSOC値 3.86V 100% 85% $ $ 3.782V to 3.758V 77.8% to 77.2% 77.5% SOC計測値 70% 3V入力対応、低EMI $ $ $ 電池コスト、質量削減、走行距離改善 05 06 HEV/EVバッテリ・モータ制御 HEV/EVバッテリ・モータ制御 バッテリ・マネジメント・システム(BMS)向けソリューション 課題 LTC6804 & LTC6820① 〜柔軟なシステム構成が可能〜 通信方式の改善 12 CELLS 40V 耐ノイズ 絶縁差動通信 開発コストと部品コストの削減、 スピーディな車種展開 CPU 0V 40V バッテリ モジュール SPI ワンボックス構成 12 CELLS ● バッテリ・マネジメント・システム(BMS)向けソリューション 0V コントローラ モジュール LTC6804は両方の システム構成に 対応可能です 12 CELLS 40V 通信ネットワーク例 0V モジュール構成 isoSPI絶縁通信方式によりノイズの影響を低減 LTC6804 マルチセル・バッテリ・モニタIC ■特長 ・インバータ等から発生するノイズの 影響を受けにくいisoSPI方式を採用。 絶縁差動通信インタフェースIC 絶縁差動通信(isoSPI) LTC6804 Li-Ion 12Cell LTC6804 Li-Ion 12Cell LTC6804 LTC6820 耐ノイズ通信 Li-Ion 12Cell LTC6804 & LTC6820② 〜迅速な車種展開と、車内の居住空間を確保〜 CPU モータ ■スピーディな車種展開 ノイズ 7.5kWh 10kWh シングルエンド通信 2.5kWh module 2.5kWh module 2.5kWh module 差動通信 絶縁差動通信 2.5kWh module 2.5kWh module 2.5kWh module 2.5kWh module time time time LTC6804 CAN CAN LTC6804 CAN LTC6804 機能安全への対応 (ISO26262対応) ○ ◎ 通信速度 〜250Kbps 〜1,000Kbps 〜1,000Kbps 電流 50mA 20mA 5mA ■特長 ・シンプルなトランスを使用した絶縁差動通信 ・CPUとの絶縁SPIデータ通信 ・EMIの影響をうけにくい ・最長100メートル通信可能 ・ノイズ耐性を最適に調整可能 07 SDO SDI SCK CS RM S2 危険事象 E2 C1 E3 C2 E4 C3 E1 C1 E2 C2 E3 C3 ASIL-C C1 C3 ASIL-D 機能安全への対応 RM TWISTED-PAIR CABLE WITH CHARACTERISTIC IMPEDANCE RM MSTR LTC6820 IM IBIAS RB1 ICMP RB2 E1 S1 V+ IP RB1 エコカーのカーデザインがフレキシブルになります ECU 2つの高精度リファレンスと各機能ブロックに自己診断機能 IP IM MOSI MISO IBIAS SCK CS ICMP 2.5kWhr C2 ISOLATION BARRIER LTC6820 15kWhr E4 LTC6804のパートナー、絶縁通信ネットワーク“isoSPI” MASTER 2.5kWhr 2.5kWh module ECU S3 △ MSTR 2.5kWh module ● 耐ノイズ性 isoSPI絶縁型通信インタフェース ECU 課題 外来ノイズ LTC6820 2.5kWh module LTC6804 波形 LTC6802 2.5kWh module CAN 外来ノイズ レイアウト 7.5kWhr 2.5kWh module 2.5kWh module LTC6802 & LTC6803 LTC6802 15kWh インバータ 電池監視ICにおける通信方式の重要性 通信方式 ■居住空間の最適化 RB2 MOSI MISO SCK CS SLAVE SDI SDO SCK CS 48 C12 IMB 2 47 VREGD POR S12 VREG ICMP 3 46 C11 4 S11 LTC6804 マルチセル・バッテリ・モニタIC ■特長 ・回路構成の異なった高精度リファレンスが2個 ・各機能ブロックに自己診断機能 ・送受信PECチェックで通信データ信頼性確保 IPB 1 5 C10 6 C12 C11 C10 C9 C8 C7 P + M – 6-CELL MUX 45 ADC2 7 C9 8 S9 SERIAL I/O PORT B 16 DIGITAL FILTERS C6 S10 C5 C4 C3 C2 C1 C0 P + M – 6-CELL MUX 44 43 SCK/(IPA) SERIAL I/O PORT A ADC1 SDO/(NC) SDI/(NC) LOGIC AND MEMORY 16 42 CSB/(IMA) 41 ISOMD 9 40 C8 10 S8 11 WDT 39 DRIVE 38 12 BALANCE FETs C7 12 S(n) S7 13 C(n – 1) VREGD SOC VREG P C6 14 S6 15 C5 16 S5 17 冗長性確保の為、 2つの高精度リファレンスを 配置し、 システムの安全性を向上 IBIAS C4 18 S4 19 C3 20 S3 21 AUX MUX M C1 24 SWTEN 36 VREF1 35 VREF2 GPIO5 V+ 33 LDO2 GPIO4 DRIVE V+ VREGD POR DIE TEMPERATURE 32 V– 31 2ND REFERENCE V–* 30 GPIO3 1ST REFERENCE 29 GPIO2 28 C2 22 S2 23 37 SOFTWARE TIMER 34 REGULATORS LDO1 VREG GPIO1 27 LTC6804-1 C0 26 S1 25 08 HEV/EVバッテリ・モータ制御 HEV/EVバッテリ・モータ制御 インバータ/ DC-DC コンバータ/車載充電器向けソリューション アクティブバランサ向けソリューション 課題 課題 セル均等化の高効率化 ● ムダな電池を排し、 スペース、コスト、質量の削減 ● アクティブバランサ ユニットの小型化 ● クランキングなどに対する対策 ● 高電圧検出、 電流検出の高精度化 ● 〜エネルギー分配の高効率化〜 インバータ 充電 90% 充電 90% 放電 30% 放電 30% 劣化後低容量化したセルはより早く放電する 小型 レゾルバ駆動 昇圧電源 “アクティブバランス”は放電時にエネルギー分配を 高効率、 低損失で行い均等化する LTC3300-1/2 1~12 高効率の双方向マルチセル・バッテリ・バランサ LTC3300 + CELL 12 LTC3300-1 1~12 ■特長 ・双方向アクティブバランス ・バランス電流:10A(外付FET) ・1つのICで6セルの充放電 ・高効率:92% ・最小セル電圧:2V(リン酸鉄Li対応) ・1000V以上スタック総電圧対応 ・LTC680xシリーズに対応 • 2 + 6 LTC3300-1 + 1 CELL 1 • MODULE + 3 BAT 12 MODULE + • • MODULE – + READ CELL PARAMETERS ENABLE BALANCING 2.5A AVERAGE DISCHARGE BAT 2 MODULE – READ CELL PARAMETERS ENABLE BALANCING 2.5A AVERAGE DISCHARGE BAT 1 C12 S12 MEASURABLE CELL PARAMETERS • VCELL • IDISCHARGE • VREF • TEMPERATURE EXTRACTABLE CELL PARAMETERS • RCABLE + RCONNECTOR • SWITCHING FAULTS • UNDERVOLTAGE • SERIAL FAULTS • COULOMB COUNTING • LT8584 + LTC6804 BATTERY STACK MONITOR MODULE + • C2 S2 MODULE + • • MODULE – READ CELL PARAMETERS LT8584 ENABLE BALANCING C1 S1 V–/C0 LT8584 TA01a MODULE – 絶縁型セルバランス調整で 蓄積されたバッテリ容量の最大96%を活用可能 モジュール間アクティブバランス 〜LTC6804 + LT8584 + LT3751〜 セル間 バランス LT3751 LTC6804 高電圧コンデンサ パッシブバランサ チャージャ・コントローラ モジュール間 バランス ■特長 ・デュアル2Aとシングル500mAの50V内部パワー・スイッチ・チャネル ・2A主要チャネルが構成可能なDC/DCコンバータの種類: 降圧、昇圧、SEPIC、ZETA、フライバック、反転 ・500mAスカイフック・チャネルにより、 ・昇圧した入力電圧を効率的に生成 ・広い入力電圧範囲:2.6V〜50V ・UVLOとOVLOをOV/UVピンでプログラム可能 ・ソフトスタートをチャネルごとにプログラム可能 電池パックのモジュール化を採用した車両の搭載例 ・劣化した電池スタックモジュールの取り替え時に、 新品のスタックモジュールの電圧を自動で最適化可能 高精度電圧・電流検出 2.2µF VIN1 1µF FB1 E1 10µH LT8471 15µH +15V 2.2µF C1 VIN2 SHOUT 1µF 316k C3 475k 59k OV/UV VOUT1 5V 1.5A 47µF ×2 GND 100k PG1 2.2µF 59k C2 100k PG2 47µF ×2 FB2 SS1 316k SS2 0.1µF SYNC 0.1µF E2 RT VOUT2 –5V 0.65A 15V 10µH 187k 〜40℃〜125℃の環境下で0.25%の精度を実現〜 LT6654A/B 電源電圧範囲が広く、ドライブ可能な負荷電流も大きい高精度リファレンスIC ■特長 ・低ドリフト: Aグレード:最大10ppm/℃ Bグレード:最大20ppm/℃ ・高精度: Aグレード:最大±0.05% Bグレード:最大±0.10% ・低ノイズ:1.6ppmp-p(0.1Hz〜10Hz) ・広い電源電圧範囲:最大36V ・小さい熱ヒステリシス:LS8 15ppm(‒40℃〜125℃) ・長期ドリフト:(LS8)15ppm/ kHr ・入力レギュレーション(最大36Vまで):最大5ppm/V 150 劣化が進んだスタック 90 60 60 30 30 0 –30 –60 –60 –90 –90 –120 –120 –150 0 400 800 1200 TIME (HOURS) 1600 2000 –150 0 500 1000 1500 TIME (HOURS) OUT VOUT GND CL 1µF ハーメチックパッケージ(LS8)対応リファレンスIC 型番 0 –30 LT6654 6654 TA01a 120 90 IN CIN 0.1µF 2.5Vオプションの長期ドリフト(LS8) PPM LT8584 アクティブバランサ (VOUT + 0.5V) < VIN < 36V 150 TA = 35°C 120 OUTPUT VOLTAGE CHANGE (ppm) 新品のスタック 基本接続 ハーメチックパッケージ(LS8)の登場により、更に安定した出力を維持 2.5Vオプションの長期ドリフト(TSOT-23) 09 6V TO 32V V LT8584 + LTC3300 12-Cell Battery Stack Module with Active Balancing 2.5A AVERAGE DISCHARGE + LT8471 2Aスイッチと同期機能を持ったデュアル・マルチトポロジー電源 CELL 6 3 • ■特長 ・6A/50Vのパワースイッチ内蔵 (回路設計上の複雑さを軽減) ・セルの平均放電電流:2.5A ・LTC680xファミリとシームレスに統合 :追加のソフトウエア不要 レゾルバ駆動昇圧電源 CELL 7 • 遠隔測定インタフェースを備えたモノリシック・ アクティブ・セル・バランサ 3 3 + LT8584 高精度 電圧/電流 検出 2000 LT6656AILS8-1.25 LT6656BILS8-1.25 LT6654AHLS8-2.5 LT6654BHLS8-2.5 LTC6652AHLS8-2.5 LTC6652BHLS8-2.5 LTC6655BHLS8-2.5 LTC6655CHLS8-2.5 LTC6655BHLS8-4.096 LTC6655CHLS8-4.096 LT1236AILS8-5 LT1236BILS8-5 LTC6655BHLS8-5 LTC6655CHLS8-5 リファレンス 温度 自己消費 初期精度 出力電圧 ドリフト 電流 (%) (V) (ppm/℃) (µA) 動作温度 (℃) 1.25 0.1 5 0.85 1.25 0.2 12 0.85 −40〜85 −40〜85 2.5 0.05 3 350 −40〜125 2.5 0.1 6 350 −40〜125 2.5 0.05 2 350 −40〜125 2.5 0.1 4 350 −40〜125 2.5 0.025 1 5000 −40〜125 2.5 0.05 2.5 5000 −40〜125 4.096 0.025 1 5000 −40〜125 4.096 0.05 2.5 5000 −40〜125 5 0.05 2 800 −40〜85 5 0.1 5 800 −40〜85 5 0.025 1 5000 −40〜125 5 0.05 2.5 5000 −40〜125 10 HEV/EVバッテリ・モータ制御 エネルギー回生制御 カーエアコン向けソリューション エネルギー回生システム向けソリューション 課題 課題 小型・高効率化→ 質量、スペースの削減、及び燃費&電費の改善 ● 高信頼性化→ 熱源等の進化に即した制御と保護 ● 熱源システム例 ● 高効率化 高電圧バッテリ 蓄電池 モータ コンプ レッサ 熱源システム 水流 0.1Ω IRF9640 0.1µF SENSEHI SENSELO V+ 3.3V 1k 2N2700 10k OUTA VOUT LT6108-1 RESET 250mA DISCONNECT OUTC V– ・入力:24〜48V TO LOAD 蓄電池→12V/70A DC/DC ・出力:12V/〜100A 片方向降圧 蓄電デバイス 12Vバッテリ 12V電装品 動作 High Side High Side オフセット電圧 オフセットドリフト 300µV 0.5µV/℃ 動作電圧 動作保証温度 48V −40℃〜125℃ 300µV 1µV/℃ 105V −40℃〜125℃ High Side 10µV 0.025µV/℃ 105V −40℃〜125℃ Dual High Side 450µV 1.5µV/℃ 70V −40℃〜125℃ High Side 300µV 0.5µV/℃ 44V −40℃〜125℃ High Side 250µV 1µV/℃ 44V −40℃〜125℃ High Side 250µV 1µV/℃ 44V −55℃〜150℃ High Side 350µV 0.8µV/℃ 60V −40℃〜125℃ Low Side 3µV 30nV/℃ 6V −40℃〜125℃ Low Side 4µV 0.015µV/℃ 60V −40℃〜125℃ ■特長 ・広い入力電圧(VIN)範囲:4.5V〜60V V ・設定可能なゲート駆動電圧:5V to 10V(OPTI-DRIVE) 4.5V to 60V ・プログラム可能な固定周波数:50kHz〜900kHz 30µA (One Channel On) ・動作時の低待機電流:30µA (片方のチャネルがオン状態の場合) ・同期整流により、最大94%の効率を達成 ・動作温度範囲:−40℃〜150℃ スタータ スタビライザ 効率および電力損失と 出力電流 100 VIN = 12V 90 VOUT = 3.3V IN 0.8V ≤ VOUT ≤ 99% • VIN LTC3892/ LTC3892-1 0.8V ≤ VOUT ≤ 99% • VIN 10000 1000 80 EFFICIENCY (%) 型番 LT6100 LT6101HV LT6102HV LT6103 LT6105 LT6106 LT6107 LT6108/6109 LTC2050 LTC2057HV 70 100 60 50 10 40 30 20 1 10 0 0.0001 0.001 0.01 0.1 1 OUTPUT CURRENT (A) 0.1 10 LT8705 入力電圧および出力電圧が80Vの同期整流式4スイッチ昇降圧DC/DCコントローラ INC 1.6k 次世代のエネルギー回生システム 〜モータ制御用、小型・高効率な絶縁電源〜 LT8302 65V/3.6Aスイッチを備えた42V入力のマイクロパワー絶縁型フライバック・コンバータ ■主な絶縁電源ラインアップ ■特長 ・ワイド入力レンジ:2.8V〜42V 型番 入力電圧 パワースイッチ ・低待機電流:IQ=106µA(スリープ・モード)、IQ=380µA(アクティブ・モード) LT3511 4.5V〜100V 240mA, 150V ・レギュレーション用3次巻線、フォトカプラ不要 4.5V〜100V 420mA, 150V LT3512 ・重負荷時でも疑似共振型バウンダリ・モードにより低EMIを実現 3V〜40V 1.25A, 60V LT3573 ・熱特性改善型背面パッド付きSO8パッケージ LT3574 LT3575 LT3748 LT8300 LT8301 LT8302 パッケージ MS16E MS16E MS16E ・入出力:12〜48V/〜100A ■特長 ・双方向の電力伝達可能なソリューション ・広い入力電圧(VIN)範囲:2.8V〜80V ・広い出力電圧(VOUT)範囲:1.3V〜80V DC/DC ISG 蓄電デバイス 双方向昇降圧 高電圧対応 電装品 12Vバッテリ 12V電装品 ・同期可能な周波数:100kHz〜400kHz ・同期整流により、最大98%の効率を達成 ・動作温度範囲:−40℃〜150℃ 双方向昇降圧 効率と出力電流 (昇圧領域) 3V〜40V 0.65A, 60V MS16 3V〜40V 2.50A, 60V TSSOP16 5V〜100V External NMOS MS16 90 90 6V〜100V 0.26A, 150V S5 80 80 2.7V〜42V 1.2A, 65V S5 70 70 2.8V〜42V 3.6A, 65V S8E 100 50 40 VIN = 36V VOUT = 48V BURST CCM DCM 20 10 0 10 1000 100 LOAD CURRENT (mA) 効率と出力電流 (降圧領域) 100 60 30 11 停止 〜同期整流方式による高効率化〜 オルタネータ *CMH25234B IGBT駆動絶縁電源 制動開始 現行のエネルギー回生システム 6.04k EN/RST ①ブレーキペダル POWER LOSS (mW) ●コンパレータ内蔵 ・高速応答時間:500ns ・電源電圧範囲:2.7V〜60V 100Ω モータによる制動力 (エネルギー回生) ■主な電流センスアンプのラインアップ ■特長 ●電流検出アンプ ・高速ステップ応答:500ns ・低オフセット電圧:最大350µV ・低利得誤差:最大0.2% ・400mV高精度リファレンス内蔵 1k 12Vバッテリ LTC3892/LTC3892-1 低待機電流の60Vデュアル2フェーズ同期整流式降圧DC/DCコントローラ 〜高精度の電流監視による安全性の確保〜 12V 高効率コンバータ DC/DCユニット 高効率コンバータ LT6108/6109 リファレンスとコンパレータを備えたハイサイド電流検出アンプ 6.2V* ④充電 油圧による 制動力 10000 EFFICIENCY (%) 電流検知 電流 検知 IGBT駆動絶縁電源 ロジック駆動用電源 制 動 力 オルタネータ ECU PTCヒータ 小型化 ②タイヤが回転 ③電気を発生 電動ウォーターポンプ 電流検知 ● エネルギー回生システム コンプレッサシステム例 コンプレッサシステム 大電力化 EFFICIENCY (%) 電圧検知 ● 60 50 40 VIN = 72V VOUT = 48V BURST CCM DCM 30 20 10 0 10 1000 100 LOAD CURRENT (mA) 10000 12 エンジン、トランスミッション、吸排気系制御 エンジン、トランスミッション、吸排気系制御 エンジンソリューション 燃料噴射、排気センサ向けソリューション エンジンECUの課題 筐体・基板サイズの削減 ● アイドリング ・ストップ対応 ● Engine ECU 質量軽減 ● 高温対応 ● エンジンECU電源例 燃料噴射、排気センサ系の課題 効率改善 ● 排ガス規制 燃費向上 ● 高温対応 ● ● 昇圧回路システム例 スロットル 高耐圧多出力電源モジュール 5V信号 バッテリ バッテリ 12V センサ情報の取り込例 ノイズ フィルタ 5V〜16V リレー回路 昇圧回路 バルブ制御 12V/24V (Min 3V〜Max 72V) センサ イグナイタ ASIC (信号処理) PM 高電圧 O2 ダイレクト 噴射 温度 差圧 制御回路 電源回路の設計課題を解決する「µModule(マイクロ・モジュール)」 部品・設計工数の大幅削減 MPU 各種センサ MPU/MPU 昇圧回路 IC同様のモールド封止 エンジン ECU 超小型電源モジュール 〜同期整流方式による高効率化〜 LTC3786 低待機電流の同期整流型昇圧コンバータ ■特長 ●昇圧レギュレータ ・広入力電圧(VIN)範囲:4.5V〜38V(最大定格40V) ・出力電圧(VOUT) :60V(最大) ・低シャットダウン電流IQ:<8µA ・同期整流による高効率を実現 VIN 4.5V TO 24V VBIAS SENSE+ LTC3786 LTM8008 元の大きさの実例 90mm 90mm (実寸) 72V入力、6出力DC/DC SEPIC µModuleレギュレータ ■特長 ・最大72V入力 ・最小3V入力 ・5V出力 ・6出力 ・Tjmax=150℃(車載対応) ・集積:15mm×15mm×2.82mm 出力数 フェーズ 入力電圧 出力電圧 待機電流 特長 LTC3786 LTC3787 LTC3788/-1 LTC3862 1 1 4.5 to 38 Up to 60V 55µA 同期整流 1 2 (Up to 12) 4.5 to 38 Up to 60V 135µA 同期整流 2 2 4.5 to 38 Up to 60V 125µA 同期整流 1 2 (Up to 12) 4 to 36 * 1.8mA 非同期整流 30mm 220µF 8.66k ITH SW 3.3µH 0.1µF 220µF VOUT 24V 5A BOOST BG 12.1k VFB 232k INTVCC GND 4.7µF 〜センサ信号増幅および高温度対応〜 LTC6087/6088 デュアル・クワッド14MHzレール・トゥ・レールCMOSアンプ ■特長 ●高精度オペアンプ ・低オフセット電圧:750µV(最大) ・低オフセット・ドリフト:5µV/℃(最大) ・入力バイアス電流:標準1pA(25℃) 標準15pA(85℃) ・レール・トゥ・レールの入力および出力 30mm SS 220pF 型番 高精度オペアンプ SENSE PGOOD PLLIN/MODE RUN FREQ TG 0.1µF 15nF *車載用高電圧オペアンプもございます。 製品ラインナップについては弊社担当者まで お問い合わせください。 ■主な高精度単電源オペアンプのラインアップ 4mA S upply C urre nt 6出力SEPICコンバータ 〜部品集約によるサイズの大幅削減〜 4mΩ – ■主な昇圧コントローラのラインアップ 13 高精度オペアンプ NOx 2mA 1mA TC6244 1.5µV 1.5µVppp-pLFLFNoise! Noise! LLTC6244 50MHz, 6mA, DFN-8 550nV pp LF 550nV p-p LFNoise! Noise! LTC6240/1/2 LTC6240/1/2 18MHz, 2.2mA, DFN-8 750µV 750µVVos! Vos! LTC6081/2 LTC6081/2 70µV 70µVVos! Vos! 4MHz, 350µA, DFN-8, 500uA LTC6084/5 LTC6084/5 750µV 750µVVos! Vos! 250uA LTC6078/9 LTC6078/9 25µV 25µVVos Vos 750kHz, 50µA, DFN-8, 14MHz, 1.3mA, DFN-10 LTC6087/8 LTC6087/8 1.5MHz, 150µA, DFN-10 2MHz 5MHz 25Mhz 10MHz 利得帯域幅 50MHz 100MHz 14 エンジン、トランスミッション、吸排気系制御 ステアリング、シャシー、ブレーキ制御 トランスミッション制御ソリューション ステアリング制御ソリューション 課題 課題 電流制御の高精度化 ● 低消費電力化 アイドリングストップ対応 ● 高温対応 ● 例:A/T制御 オイル ポンプ オイル ポンプ オイル ポンプ 電流センス 動力 ソレイド インジケータ 点灯 AT温度信号 CPU トルクを アシスト モータ トルク 〜電流監視による制御精度の向上〜 5V 1 ■特長 ・3種類の利得を選択可能:10V/V、20V/V、50V/V ・入力同相電圧範囲:−5V〜80V ・ACのCMRR:>80dB(100kHz) ・動作温度範囲:−40℃〜150℃ V+ LT1999 VS V+ RS 2µA 8 SHDN + – 4k V+IN 2 V+ VSHDN RG – + 0.8k V–IN 7 VOUT V+ 3 5V 4 0.8k 4k 160k 6 V+ VREF 160k 0.1µF 5 0.1µF 課題 〜高精度の電流監視による安全性の確保〜 3.3V 高電圧の電流センスとI Cを介したデジタルデータ出力 2 0.02Ω VIN 7V TO 80V VOUT VIN VDD 2k µCONTROLLER SHDN 昇圧回路システム例 3V TO 36V ECU制御ソフトのシンプル化 ● 125℃ (高温対応) ● 0.02Ω 100Ω +IN –IN – + V– ソノレイド V+ SDA ブレーキECUへ 情報出力 CPU 1k SCL SCL ソレノイド監視 OUT LT6107 LTC4151 ADR1 SDA GND ADR0 MEASURED VOLTAGE ADIN GND 4151 TA01 ソレノイド、オイルポンプ監視 〜高温対応〜 LT6107 SOT-23の高温度、ハイサイド電流センス・アンプ 28V 高電圧、ローノイズのゼロドリフト・オペアンプ 10Ω ISENSE 1N4148 OR EQUIVALENT + VSENSE VOUT LTC2057 + – RSENSE – ・PSRR:160dB(標準) ・CMRR:150dB(標準) ・動作温度範囲:−40℃〜125℃ 1k OPTIONAL SHORT 2057 TA03 10Ω VOUT = 101 • RSENSE • ISENSE 15µH VIN 5V VOUT 12V 200mA 10k SW VIN SHDN FBX 130k 4.7µF LT8580 2.2µF SYNC RT VC GND 56.2k 6.04k SS 47pF 0.22µF 3.3nF 0.2 0 TYPICAL PART, TA = 25°C –0.2 –0.4 –0.6 5A FULL SCALE RSENSE = 0.02 ROUT = 1k AV = 10 RIN = 100 V+ = 3V –0.8 –1.0 –1.2 0 ブレーキ制御ソリューション CAN CPU消費電流の増加 ● 機能安全 (ASIL-D) ● 125℃ (高温対応) ● LT8580 1A/65Vスイッチ、ソフトスタート、外部同期可能な昇圧/SEPIC/反転DC/DCコンバータ 0.4 ・PSRR:106dB(最小) ・動作温度範囲:−55℃〜150℃ 課題 〜アイドリングストップ、コールドクランク時の昇圧〜 ■特長 ・1A/65Vのパワー・スイッチ ・200kHz〜1500kHz調整可能なスイッチング周波数 ・1本の帰還抵抗で出力電圧を設定 ・外部クロックに同期可能 ・広い入力電圧範囲:2.55V〜40V ・低VCESAT スイッチ:400mV /0.75A (標準) ・ソフトスタート機能内蔵 ・昇圧、SEPIC、または反転コンバータとして容易に構成可能 ・ユーザが設定可能な低電圧ロックアウト(UVLO) ・動作温度範囲:−40℃〜125℃ ■特長 ・電源電圧範囲:2.7V〜36V ・最大オフセット電圧:250nV ・電圧利得:140dB(標準) 測定精度と負荷電流 0.6 ACCURACY (% OF FULL SCALE) LTC2057 ■特長 ・オフセット電圧:4µV(最大保証) ・オフセット電圧ドリフト:15nV/℃(最大保証) ・低ノイズ:200nVp-p(DC〜10Hz、標準) ・電圧利得:150dB(標準) 2k SENSE+ SENSE– ■特長 ・入力電圧範囲:7V〜80V ・I2Cインタフェース ・電流と同時に電圧もセンス可能 ・12ビットADコンバータ内蔵 ・動作温度範囲:−40℃〜125℃ 15 車速情報 V T I シャシー制御ソリューション LTC4151 昇圧電源 オイルモータ 油圧 ソノレイド 駆動 AT温度信号 電圧供給 LT1999 高電圧の双方向電流センスアンプ 動力 オイルポンプ CPU AT温度信号 ECU 回転位置情報 オイル ポンプ AT温度信号 電流 センス ステアリング トルク トルクセンサ オイルポンプ オイル ポンプ AT温度信号 電流検知 ● 電流検知 オイル ポンプ 昇圧電源 リニアレギュレータ 125℃高温対応 ● 制御精度のさらなる向上 ● 三相 モータ モータドライブ回路 電源監視 ウォッチドッグ 電源監視 ASIC 多出力 電源 IC 1 3 2 LOAD CURRENT (A) 4 5 車輪速度情報 車両情報 G センサ CPU ソノレイド 〜電源監視機能追加による機能安全性の向上〜 LTC2938/LTC2939 ウォッチドッグ・タイマを備えた4電源/6電源モニタIC ■特長 ・4チャネル(LTC2938)または6チャネル(LTC2939)の電源を同時モニタ ・電圧のスレッショルドを16種類の組合せから選択可能 ・ウォッチドッグ・タイムアウト、リセット・タイムアウトともに調整可能 ・ウォッチドッグ・ステータス出力 ・動作温度範囲:−40℃〜150℃ 5V V1 3.3V 0.1µF 0.1µF 1.8V 12V VTRIP = 11.25V V2 V3 V4 R3 2.15MΩ 1% R4 100k 1% R1 9.53k 1% RST LTC2938 WDO VREF WDI VPG R2 93.1k 1% GND SYSTEM LOGIC CRT CWT CRT 47nF 16 ボディコントロール インフォテインメント(制御) メータ向けソリューション ボティコントロール向けソリューション 課題 課題 ● エコラン機能対応 ● さらなる機能、規定、条件下での小型化対応 大電流・昇降圧電源 パワートレイン Flexray/CAN テレマティクス MOST ボディコントロール シャシー バッテリ ECU スイッチ サウンドジュネレータ CAN Flexray 入力信号 ドアロック スイッチ クライメートコントロール LDO ドアロック ヘッドライト CPU LEDバック ライト電源 ボディ コントロール フラッシャー LCDパネル 降圧システム 電源 ドアロック シート調整 サンルーフ フォグランプ 操蛇角情報 シートコントロール バイアス 小型化 ● 低入力電圧 ● ノイズ対策 ● アイドリングストップ対応 ● 5.0V ルームランプ サンルーフ 1.xV その他 小電流・小型昇降圧電源 CPU LIN バッテリからの 直接ライン出力 LTC3114-1/LTC3115-1 広入力電圧同期整流式バックブーストコンバータ LTC3113 LTC3112 LTC3114-1 LTC3115-1 LTC3785 小型昇降圧電源 LTC3245 17 4.7µF ON OFF 1µF 90 新しいノイズ設計 85 2.7 to 15V 2.5 to 14V 2.5A 最大1.5MHzのスイッチング周波数、IQ=50µA 2.2 to 40V 2.7 to 40V 1A 最大2MHzのスイッチング周波数、IQ=30µA 2.7 to 40V 2.7 to 40V 2A 最大2MHzのスイッチング周波数、IQ=50µA 2.7 to 10V 2.7 to 10V 10A シャットダウン時に真の出力切り離し LTC3789 4 to 38V 0.8 to 36V 20A 5.5VのLDO、 パワー・グッド・モニタ LTM4605 LTM4607 LTM4609 4.5 to 20V 0.8 to 16V 4.5 to 36V 0.8 to 24V 10A 4.5 to 36V 0.8 to 34V 外付けのインダクタを使用する、 DC/DC µModule レギュレータ VIN BST EN/UV SW SYNC LT8609 INTVCC PG TR/SS FB RT 18.2k 0.1µF 2.2µH VOUT 5V 2A 10pF 1M 22µF 191k GND 95 最大2MHzのスイッチング周波数、IQ=28µA 3A ■特長 ・入力電圧(VIN)範囲:2.7V〜38V ・待機電流:IQ=18µA(動作時)/IQ=4µA(シャットダウン時) ・12V入力5V出力時の効率:81% ・自動的に切り替わるマルチモード動作(2:1、1:1、1:2) ・低ノイズ、固定周波数動作 ・ピンで選択可能なBurst Mode®動作 ・出力電圧(VOUT) :固定3.3V、5V、または可変(2.5V〜5V) ・出力電流(IOUT) :最大250mA VIN 5.5V TO 40V 100 注釈 1.8 to 5.5V 入力電圧範囲の広い低ノイズの250mA昇降圧チャージポンプ 5V Step Down 12V IN to 5V OUT 効率 1.8 to 5.5V 〜エコラン機能、小型化対応〜 〜低入力電圧、ノイズ対策、熱対策、低待機電流〜 LT8609 3V〜42V入力動作、SW周波数スペクトラム拡散機能付き2A降圧 ■特長 ・スプレッドスペクトラム(周波数拡散)機能 ・低EMI/EMC エミッション ・高周波数で高効率実現:93% ・広い入力電圧(VIN)範囲:3.0V〜42Vで動作 ・低待機電流Burst Mode®動作:IQ<2.5µA ・出力リップル:<10mV ・短い最小スイッチ・オン時間:45ns ・低ドロップアウト 〜低入力電圧(2.7V〜)から昇降圧、大電流下(1A/2A)でエコラン機能をサポート〜 ■特長 ・LTC3114-1 VIN: 2.2V〜40V, VOUT: 2.7V〜40V(電流:1A) ・LTC3115-1&2 VIN: 2.7V〜40V, VOUT: 2.7V〜40V(電流:2A) ・プログラマブル周波数:100kHz〜2MHz ■昇降圧コンバータラインアップ ・効率:最大95% 出力電流 型番 入力電圧範囲 出力電圧範囲 (降圧モード) ・低待機電流:Burst Mode®動作時、 無負荷時待機電流:30µA LTC3536 1.8 to 5.5V 1.8 to 5.5V 1A 12Vバッテリからの降圧システム電源 型番 80 LT8609 LT8610 LT8620 LT8610A/AB LT8610/AC 75 70 65 60 55 50 fSW = 2MHz 0 0.50 1.50 1.00 IOUT (A) LEDバックライト電源 2.00 入力電圧 出力電流 待機電流 3.0V〜42V 2A 2.5µA 3.4V〜42V 2.5A 2.5µA 3.4V〜65V 2A 2.5µA 3.4V〜42V 3.5A 2.5µA 3V〜42V 3.5A 2.5µA 2.50 〜小型・高効率なLED駆動回路〜 LT3517/3518/3519 スイッチ電流が1.5Aのフル機能LEDドライバ ■特長 ・5000:1のTrue Color PWM™調光比 ・1.5A、45Vスイッチを内蔵100mVハイサイド電流センス ・オープンLED保護 100 ・調整可能な周波数:250kHz〜2.5MHz ・広い入力電圧(VIN)範囲:3V〜30Vで動作 90 ・40Vまでの過渡保護 80 ・昇圧、降圧および昇降圧モードで動作 70 ・PMOS LED切断用ゲートドライバ EFFICIENCY (%) ECU EFFICIENCY (%) バッテリ 昇降圧電源 コントロール 回路 3.3V 入力電圧 SW電流 LT3519 LT3517 LT3518 LT3478 3V〜40V 750mA 50 3V〜40V 1.5A 40 3V〜40V 2.3A 4.5A 10µF 100mΩ 2.2µF 1A CTRL = VREF VIN 3.3V 2.2µF 60 型番 2.8V〜36V PVIN 24V 効率 ISP ISN TG 15µH SW VIN SHDN LT3517 VREF CTRL FB PWM PWM SS SYNC RT TGEN VREF VC GND 0.1µF 0 20 40 60 80 PWM DUTY CYCLE (%) 16.9k 1MHz 0.1µF 100 18 インフォテインメント(エンタテインメント) インフォテインメント(エンタテインメント) インフォテインメント(エンタテインメント)向けソリューション アイドリングストップ時の 電圧低下対応 ● 高効率化 ● 待機電流の低減 ● 高機能化 ● LT8610AB 待機電流が2.5µAの42V、3.5A同期整流式降圧レギュレータ LCDバイアス LCDドライバ &バイアス ■特長 ・同期整流式DC/DCコンバータ(基本効率:>90%) ・広入力電圧(VIN)範囲:3.4V〜42V ・低待機電流:IQ=2.5µA ・動作周波数:200kHz〜2.2MHz ・短い最小スイッチ・オン時間:30ns(2MHz:12V to 1.5VOUT) 100 ・低ドロップアウト:200mV(1A時) LCDパネル 8.1V DVDドライブ 5.xV USB 5V USBケーブル長 補正電源 ストレージ CPU 車載特有機能電源 VIN 4.7µF PG 5V 出力時の LT8610AB の効率 プロセッサ電源 型番 入力電圧 出力電流 待機電流 LT8610AB LT8611 LT3970(LT3990) LT3971(LT3991) 3.4V〜42V 3.5A 2.5µA 3.4V〜42V 2.5A 2.5µA 4.2V〜40V(62V) 350mA 2.5µA 4.2V〜38V(55V) 1.2A 2.8µA BST 0.1µF 4.7µH EN/UV SYNC 10nF LT8610 VOUT 5V 2.5A 47µF SW BIAS TR/SS 1µF 1M FB 10pF INTVCC RT PGND GND 80 ■高耐圧・低待機電流DC/DCラインアップ DTV 3.3V VIN 5.5V TO 42V 90 DSP/CAN EFFICIENCY (%) 課題 待機電流の低減 243k 60.4k 70 60 fSW = 700kHz 50 VIN = 12V VIN = 24V VIN = 36V 40 30 0.1 1 10 100 1000 LOAD CURRENT (mA) オーディオ 無線給電 特殊用途電源 バックアップ向け高効率・マルチ出力電源 LT8602 LT1947 D3 TFT-LCDパネル用、可変出力トリプル・スイッチング・レギュレータ ■特長 ・3.3Vまたは5V電源から3つの出力を生成 ・可変のAVDDおよびVON電圧 ・外部設定可能なVON遅延 ・固定周波数低ノイズ出力 ・すべてセラミック・コンデンサを使用 型番 ・3MHzのスイッチング周波数で動作 LT1947 ・高速過渡応答 LT3513 ・入力電圧(VIN)範囲:2.7V〜6V LT3570 D1 L2 4.7µH SW1 VIN SW2 C1 2.2µF CERAMIC 出力ch 2.7V〜6V 3ch 45V〜30V 5ch 2.5V〜36V 3ch VOFF –8V 10mA C4 0.68µF CERAMIC AVDD 8V 200mA C6 0.68µF L1 3.3µH VIN 入力電圧 D4 R1 53.6k FB1 D2 C3 220nF R3 182k VO2 SHUTDOWN R2 10k LT1947 FB2 R4 10k SHDN CT C2 3.3µF CERAMIC ×2 VON 24V 10mA VON GND C5 10nF ■特長 ※LTC3786 ・同期整流式DC/DCコンバータ ・出力電圧(VOUT) :最大60V ・100%デューティサイクルが可能 ・低待機電流:55µA ・広入力電圧(VIN)範囲:2.5(4.5)V〜38V VIN 4.5V TO 24V VBIAS SENSE+ LTC3786 入力電圧 0.1µF 「新」昇圧方式電源 VOUT ≒ TBD 15nF 8.66k 220pF 12.1k 2.5V 走行時 アイドリングストップ時 エンジン始動時 ■特長 ・広い入力電圧範囲:3V〜42Vで動作 ・高効率のクワッド降圧DC/DCコンバータ:2.5A、1.5A、1.5A、1.5A ・全チャネル同期整流方式 ・低待機電流:IQ=30µA(12VIN to 3.3VOUT2) ・パワーグッド・パワーオンリセット機能内蔵 BIAS PVIN3 PVIN4 RUN3-4 INTVCC OUT2 SW3 FB3 CPOR 2 OUT2 3.3V, 1A SW2 FB2 PG1-4 OUT3 1.8V, 1.5A TRK/SS1-2 RT SYNC GND OUT4 1.2V, 1.5A SW4 FB4 アプリケーション・プロセッサ用統合電源 LTC3676/3589 VIN 2.7V TO 5.5V VRTC 1.2V 25mA 1.2V 300mA 1.8V 300mA 3V 300mA LDO1 1µF VIN SW3 LTC3676-1 LDO2 SW2 LDO3 SW4 LDO4 SW1 1.5µH VARM 0.9V TO 1.5V 22µF 2.5A 1.5µH VSOC 0.9V TO 1.5V 22µF 1.5A 1.5µH DDR VDDQ 1.5V 22µF 2.5A 1.5µH VTT 1/2 VDDQ 22µF 1.5A 1µF 1µF 1µF 4 ENABLES VTTR PWR_ON WAKE ON PGOOD I 2C GND 1/2 VDDQ 2 TO µPROCESSOR 220µF SENSE PGOOD PLLIN/MODE RUN FREQ TG SS SW ITH BOOST 0.1µF 220µF VOUT 24V 5A BG VFB 232k Qiチャージャ向け電源 3.3µH INTVCC GND 4.7µF 走行時 ■アイドリングストップ対応昇圧ラインアップ 19 BST2 POREN 2 OUT1 5V, 1.5A – 12V 10V 4mΩ SW1 FB1 RST 4 ■特長 ●LTC3676 ・I2Cで調整可能な高効率のクワッド降圧DC/DCコンバータ:2.5A、2.5A、1.5A、1.5A ・3つの300mA LDOレギュレータ(2つは可変) ・VTTおよびVTTRリファレンスを備えたDDR電源ソリューション ・システム・リセット付きの押しボタンによるオン/オフ制御 ・独立したイネーブル・ピンの結線またはI2Cによるシーケンシング LTC3786/3787/3788/3859A 低待機電流の同期整流式昇圧コントローラ BST1 PVIN2 EN/UVLO アプリケーション・プロセッサ用のパワーマネージメント・ソリューション アイドリングストップ時の入力電圧低下対応 VIN PVIN1 LT8602 プロセッサ・DDRメモリ向け 高効率・低待機電流DC/DCコンバータ LCDドライバ及びバイアス用電源 3.5V IN 6V TO 42V 型番 説明 入力電圧 出力電圧 LTC3788/LTC3788-1 LTC3787 LTC3859A 出力同期整流式昇圧コントローラ 4.5V to 38V 最大60V 5mm×5mm QFN-32およびSSOP-28パッケージ サイズ・パッケージ 出力同期整流式昇圧コントローラ 4.5V to 38V 最大60V 5mm×5mm QFN-28およびSSOP-28パッケージ 出力同期整流式降圧/昇圧コントローラ 4.5V to 38V 最大60V 5mm×7mm QFN-38およびTSSOP-38パッケージ LT3581 フォルト保護付き昇圧/反転/SEPIC DC/DCコンバータ ■特長 ・広い入力電圧範囲:2.5V〜22Vで動作、過渡電圧は最大40V ・出力の短絡保護 ・固定周波数低ノイズ出力 ・すべてセラミック・コンデンサを使用 LT3581 ・最大2.5MHzのスイッチング周波数で動作 ・外部クロックに同期可能 ・DAC入力追加でダイナミックに出力電圧の変更が可能 No Wires COUPLING ワイヤレス パワー トランスミッタ ワイヤレス パワー レシーバ/ チャージャ Tx COIL Rx COIL 20 LEDライティング インフォテインメント(エンタテインメント) LEDライティング向けソリューション 課題 USBスマートフォン・タブレット充電対応 ● ヘッドアップディスプレイを見据えた高機能化 課題 ● Navigation Board USB cable USBA Receptable USBA Plug connector iPhone, iPad cable >4.75V スマートフォン・タブレット充電時のケーブル電圧降下に対応 LT8697/3697 LEDドライバ 米国ワイヤゲージ規格 20番適合の3メートル長 ツイストペアケーブル ■特長 ・4スイッチの単一インダクタ構成昇降圧 ・同期スイッチング:最大98.5%の効率 ・広い入力電圧(VIN)範囲:4.7V〜60V ・広い出力電圧(VOUT)範囲:0V〜60V(52V LED) ・LED電流精度が±6%の範囲:0V ≤ VLED < 52V ・True Color PWM™調光およびアナログ調光 ・電流モニタ出力を備えたLED電流および入力電流制御 ■特長 ・同期整流式DC/DCコンバータ ・広入力電圧(VIN)範囲:5V〜42V ・高精度5V出力:±1.3%(全動作温度範囲) ・プログラム可能なケーブル電圧降下補正 ・プログラム可能な出力電流制限 ・出力電流モニタ ・可変出力電圧(VOUT):5.0V〜5.25V 課題 パワーアンプ向け電源の高効率化と 高速応答性 ● 高音質ラインアウト 〜堅牢な保護機能を備えた高効率ソリューション〜 LT3791 4スイッチ同期整流式昇降圧LEDドライバ・コントローラ USBケーブル電圧降下補正機能内蔵 ケーブル電圧降下補正機能2.5A出力 同期整流式降圧DC/DCコンバータ LEDドライバ バッテリ VIN Single Inductor RIN Output Current Monitor SHORTLED 98 VIN Input Current Monitor 効率とVIN 100 RLED TG1 EFFICIENCY (%) Connector Connector LEDライティング例 低ノイズ電流制御 ● 高効率 ● 高温対応 ● 堅牢な保護機能 ● 小型化 ● BG1 RSENSE LT3791 BOOST BUCK BUCK-BOOST 96 94 92 BG2 OPENLED Analog Dimming 90 TG2 PWM Dimming 10 20 40 30 INPUT VOLTAGE (V) 50 60 PWMOUT GND +B 昇圧 電源 ● Analog Audio IN CODEC Digital Audio IN DSP LT3795 110V耐圧、スイッチング周波数拡散機能付LEDドライバ・コントローラ Power Amp Speakers (4Ω) (Squawker, Tweeter) Power Amp Woofer (1~2Ω 4Ω) ■特長 ・周波数拡散機能内蔵 ・3000:1のTrue Color PWM™調光 ・広い入力電圧(VIN)範囲:4.5V〜110Vで動作 ・定電流制御精度:±3%(出力電圧0V〜110Vの範囲にて) ・定電圧制御精度:±2% ・入出力電流レポート機能 Line Outs オペアンプ 高効率昇圧電源 ハイエンドオーディオ向け高精度オペアンプ PolyPhase 同期整流式昇圧DC/DCコントローラ デュアル/クワッド25MHz、600V/µsオペアンプ LTM8042 µModule昇圧LEDドライバおよび電流源 ■特長 ・利得バンド幅:25MHz ・スルーレート:600V/µs ・ユニティゲインで安定動作 ・あらゆる容量性負荷をドライブ可能なC-LoadTMオペアンプ ・入力ノイズ電圧:8nV/ Hz ・入力オフセット電圧:600µV(MAX) ・入力バイアス電流:500nA(MAX) DAC I-to-V Converter ・入力オフセット電流:120nA(MAX) ■特長 ・3000:1のTrue Color PWM™調光比 ・昇圧、降圧および昇降圧モードで動作 ・広い入力電圧(VIN)範囲:3V〜30Vで動作(過渡電圧40V) ・P-MOSFETを使用したオプションのPWM™調光が可能 ・調整可能な周波数:250kHz〜2MHz ・定電流および定電圧レギュレーション ・低シャットダウン電流:<1µA ・高さの低い小型(9mm×15mm×2.82mm)表面実装LGA LTC3787 ■特長 ・同期整流により、最大効率を達成し、熱損失を低減 ・広い入力電圧範囲:4.5V〜38V (絶対最大定格40V) ・出力電圧:最大60V ・プログラム可能な固定周波数:50kHz〜900kHz LT1358/1359 UP TO 26.8V VIN 16V TO 26V VCC LTM8042 LED+ RUN BSTIN/BKLED– PWM TG BSTOUT/BKIN 1A SYNC TGEN 4.7µF SS RT GND CTL 33.2k fSW = 550kHz 4.7µF 6pF DAC INPUTS 12 5k – 1/2 LT1358 565A-TYPE VOUT + 0.1μF 21 5k V VOS + I OS ( 5kΩ )+ OUT < 1LSB A VOL 豊富なLEDドライバラインナップはこちら▶ http://parametric.linear-tech.co.jp/html/led_driver_ics • 86品種(µModule 3品種)、昇圧/降圧/昇降圧レギュレーション、1〜48の幅広い出力 22 セーフティコントロール セーフティコントロール 衝突防止レーダー用ソリューション 衝突防止画像センシングソリューション 課題 課題 筐体・基板サイズの削減 ● 高速信号処理 ● 高検出精度 省ソリューションサイズ化 ● 電源要求の多様化 ● ● 高分解能でのセンシング 降圧/電圧監視例 PD POL バッテリ 12V MPU 5V〜16V 高精度高速 オペアンプ 距離を素早く正確に測定 高度な画像処理に伴う、高電力化 DDR 60km/h FPGA 5V 降圧回路 Timer ● 警告 POL MPU POL Image Processing 3.3V 高速高分解能ADC 電圧監視 PMBus 増幅回路 〜SiGeプロセスを採用し高速処理に対応〜 LTC6252/6253/6254 電力効率の高い、720MHz、3.5mA レール・トゥ・レール入力/出力オペアンプ ■開ループ周波数特性グラフ GAIN GAIN (dB) VS = ±1.35V PHASE VS = ±2.5V 60 45 25 30 VS = ±1.35V 5 –5 300k 90 75 35 15 R2 1k IPD Q1 NXP BF862 C2 6.8nF FILM OR NPO PD1 OSRAM SFH213 15 VS = ±2.5V 1M C1 0.1pF 3V 55 45 R1 1M, 1% 120 TA = 25°C RL = 1k 105 75 65 ■2MHz、 1MΩ単一電源フォトダイオード・アンプ PHASE (DEG) ■特長 ・利得帯域幅積:720MHz ・−3dB 周波数(AV=1) :400MHz ・低待機電流:最大3.5mA ・高スルーレート:280V/µs ・入力同相範囲に両レールを含む ・レール・トゥ・レールの出力振幅 ・低い広帯域電圧ノイズ:2.75nV/ Hz ・電源電圧範囲:2.5V〜5.25V 10M 100M FREQUENCY (Hz) 0 1G 3V R3 1k R4 10k 3V + VOUT ≈ 0.5V + IPD • 1M LTC6252 – –3dB BW = 2MHz ICC = 4.5mA OUTPUT NOISE = 360µVRMS MEASURED ON A 2MHz BW C3 0.1µF R5 20k 電圧監視 降圧回路 〜高スイッチング周波数で出力〜 LT8610A スイッチ内蔵 高効率低待機電流の同期整流型降圧コンバータ ■特長 ●降圧レギュレータ ・広入力電圧範囲:3.4V〜42V ・12V入力で3.3V出力を安定化時のIQ = 2.5µA ・出力リップル < 10mVp-p ・高効率の同期整流:12V入力、5V/1A出力時の効率:95% 12V入力、3.3V/1A出力時の効率:93% ・最小スイッチ・オン時間:50ns ・すべての条件で低ドロップアウト:200mV(1A時) ・調整可能および同期可能な周波数:200kHz〜2.2MHz ■スイッチ内蔵と高速SWによる圧倒的な省スペース VIN 3.8V TO 27V (42V TRANSIENT) VIN 4.7µF BST EN/UV LT8610A/ PG SW LT8610AB BIAS SYNC 0.1µF 2.2µH 47µF* 1210 X7R 10nF TR/SS 1µF INTVCC RT VOUT 3.3V 3.5A 1M FB 4.7pF GND 18.2k 412k fSW = 2MHz 高速ADコンバータ L: XAL 5030 〜高分解能での高速センシング〜 LTC2226/2227/2228 12ビット、65/40/25Msps 低消費電力3V ADコンバータ ■12/14Bit Low Power Multi-channel High Speed ADC ■特長 ・分解能:12bit ・サンプリング・レート:25M/40M/65Msps ・単一3V動作電源(2.7V〜3.4V) ・低消費電力:75mA/120mW/205mW ・SNR:71.3dB ・SFDR:90dB ・ミッシングコード無し REFH REFL 40Msps 65Msps 80Msps 105Msps 125Msps 2170-14 2171-14 2172-14 2173-14 2174-14 2175-14 2263-14 2264-14 2265-14 2266-14 2267-14 2268-14 2170-12 2171-12 2172-12 2173-12 2174-12 2175-12 2263-12 2264-12 2265-12 2266-12 2267-12 2268-12 40mW/ch 50mW/ch 80mW/ch 95mW/ch 110mW/ch 140mW/ch 14-Bit 12-Bit FLEXIBLE REFERENCE OVDD + ANALOG INPUT 25Msps – INPUT S/H 12-BIT PIPELINED ADC CORE CORRECTION LOGIC OUTPUT DRIVERS D11 • • • D0 OGND CLOCK/DUTY CYCLE CONTROL 消費電力 7x8 QFN Quad ADC Serial LVDS Outputs 6x6 QFN Dual ADC Serial LVDS Outputs 電圧監視 〜ASIL向け高精度6電圧スーパーバイザ〜 LTC2933 EEPROM内蔵プログラム可能な電圧監視IC ■特長 ・6つの電源を監視 ・UVおよびOVの作動点をI2Cで調整可能 ・保証しきい値精度:±1% ・I2C/SMBusインタフェース ・EEPROM内蔵 ・1チャネル当たりのプログラム可能なしきい値:256種類 ・1チャネル当たり最大3つの範囲設定 ・2つの汎用入力 ・3つの汎用入力/出力 ・プログラム可能な出力遅延 ■パワーシステムマネージメント例 12V 5V 3.3V DC/DC CONVERTERS 2.5V 1.8V 1.5V 100nF SYSTEM V1 V2 V3 V4 V5 V6 220nF GPIO1 VDD33 MR LTC2933 GPI1 GPIO2 GPIO3 RST OV ALERT SDA GPI2 GND ASEL SCL CLK 23 24 運転支援システム データコミュニケーション パーキングアシスト向けソリューション テレマティックス/E-CALL 課題 高機能化と高電力化 ● 省ソリューションサイズ化 ● 電源要求の多様化 ● 高効率化 課題 大電流・多チャネル化 ● ● 6.xV バッテリ 12V Camera 3.3V 1.5V ● リチウムイオン二次電池の充電管理 例:テレマティックスユニット ボディECU バッテリ降圧 CPU 回路 1.2V 待機電流の低減 5V 1.5A バッテリ 16V〜8V Li-Ion 二次電池 2.7V〜4.2V 〜多チャネル、高効率(93%〜)、低待機電流(25µA)、小型降圧電源でシンプル化〜 CPOR RST SYNC PVIN3 GND PG1 1 30 RUN3 GND 2 29 RT SW1 3 28 INTVCC BST1 4 27 FB3 BST2 5 SW2 6 24 FB4 GND 8 23 VIN GND 9 22 EN/UVLO BIAS 10 21 TRKSS1 TRKSS2 NC RUN4 PVIN4 GND SW4 PVIN2 GND 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 PG4 OUT4 1.2V, 1.5A 25 FB2 SW2 7 PG2 OUT3 1.8V, 1.5A 26 FB1 41 GND ドライバーモニタ向けソリューション 常時高効率LED駆動化 ● 低ノイズ電流制御 ● 高温対応 ● 小型化 3.8V 2.5A 通信機 6V テレマティックス ユニット エアバック ECU バックアップ バッテリ 車両バッテリ 衝突検知 電話アンテナ メータ LT8616 例:駆動周波数2MHz 5V, 2.5V 降圧 2出力 待機電流が6µAの42V、2.5A ,1.5A 同期整流式降圧レギュレータ VIN1 12V VIN1 4.7µF ■特長 ・2.5A, 1.5A 2出力 ・同期整流式DC/DCコンバータ ・入力電圧(VIN)範囲:3.4V〜42V ・低待機電流:IQ=6µA ・動作周波数:200kHz〜2.2MHz ・短い最小スイッチ・オン時間:60ns(2MHz:12V to 3.3VOUT) BOOST1 0.1µF EN/UV1 4.7µH 4.7µF 1M EN/UV2 806k LT8616 10nF BIAS BOOST2 0.1µF TR/SS1 TR/SS2 INTVCC 1µF 10pF FB1 PG1 PG2 SYNC/MODE 1M 4.7µH VOUT2 3.3V, 2.5A SW2 1M 52.3k VOUT1 1.8V, 1.5A 100µF SW1 VIN2 RT GND 10pF FB2 47µF 316k リチウムイオン二次電池の充電管理 ドライバーモニタ カメラ撮影範囲 バッテリ 12V LTC4065 運転者 ドライバーモニタ カメラ IR LED駆動回路 LT8611 待機電流が2.5µAの42V、2.5A、電流センス付き同期整流式降圧レギュレータ アナログ調光 可能 ICTRL 非常時通話時間の延長 LTC3124 LED用に電流制御可能 ISN VIN 4.3V TO 5.5V ■特長 ・リニア・チャージャ全体を2mm×2mmのDFNパッケージに収納 C1 1μF ・C/10充電電流検出出力 R2* ・タイマによる終了 1Ω ・5%精度で750mAまでプログラム可能な充電電流 ・外付けのMOSFET、センス抵抗、ブロッキング・ダイオードが不要 ・0.6%精度のプリセット4.2Vフロート電圧 ・過熱の恐れなく充電電流を最大化するサーマル・フィードバック付き定電流/定電圧動作 高効率・小型化 ■LED電源としての応用回路構成例 ■特長 ・同期整流式DC/DCコンバータ(基本効率:>90%) VIN VIN BST 5.5V〜42V ・広入力電圧(VIN)範囲:3.4V〜42V ・低待機電流:IQ=2.5µA ・動作周波数:200kHz〜2.2MHz LT8611 ・短い最小スイッチ・オン時間:50ns(2MHz:12V to 1.8VOUT) ISP ・低ドロップアウト:200mV(1A時) スタンドアローン型リチウムイオン・バッテリ・チャージャ スタンドアローン750mAリチウムイオン・チャージャ LEDライト向け小型、高効率、低待機電流の降圧電源 電流 電流制御可能の為、LEDの電源にも最適 ・ICTRLピンを使用し、LEDドライバのようにアナログ調光する事も可能 25 GPS アンテナ 待機電流の低減 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 OUT2 3.3V, 1A OUT2 SW3 PVIN1 POREN GND PG3 OUT1 5V, 1.5A 40Pin QFN (6x6mm) ● オーディオ スピーカ ■ピン配置 8602 TA01a 課題 緊急通報 スイッチ 状態異常検知 CPU等 高効率昇圧 LT8602 4チャネル出力、広入力電圧範囲:3V~42V、モノリシック、同期整流式降圧レギュレータ ■標準回路構成例 ■特長 IN ・柔軟な4チャネル出力 VIN BST1 6V TO 42V PVIN1 LT8602 ・2つの高電圧入力、同期整流式降圧 SW1 PVIN2 FB1 EN/UVLO VIN:3.0V〜42V BST2 POREN 電流:2.5A, 1.5A(効率:約93%〜95%) RST SW2 4 ・2つの低電圧同期整流式降圧 PG1-4 FB2 2 BIAS VIN:2.5V〜5.5V RUN3-4 PVIN3 電流:各1.5A(効率:約95%) PVIN4 INTVCC SW3 ・低リップル・Burst Mode®動作 CPOR FB3 2 ・低待機電流:30µA(ex.12VIN to 3.3V) TRK/SS1-2 RT 出力リップル< 15mV SW4 SYNC FB4 ・周波数:250kHz to 2.2MHz(可変) GND 非常時通話時間の延長 DRAM 充電管理 多チャネル降圧回路 ● 500mA VCC R1 510Ω BAT LTC4065 + CHRG PROG EN GND R3 2k 4.2V Li-Ion BATTERY 〜リチウムイオン電池駆動時の高効率昇圧〜 出力切断機能を備えた5A、2相同期整流式高効率昇圧レギュレータ ■特長 ・入力電圧:1.8V〜5.5V、起動後は500mV ・出力電圧:2.5V〜15V ・2相制御により出力電圧リップルを低減 ・シャットダウン時に出力を入力から切断 ・同期整流:最大95%の効率 ・突入電流の制限 ・外部同期可能な最大3MHzのプログラム可能なスイッチング周波数 ・選択可能なBurst Mode®動作:IQ=25µA 5V 入力、12V 出力の同期整流式昇圧コンバータ VIN 5V 4.7µH SWB 4.7µH PGNDB CAP 22µF ×2 VOUTA SWA LTC3124 PGNDA VIN BURST PWM 10µF SGND PWM/SYNC SD VCC RT FB VC 28k 1.02M OFF ON 113k 84.5k 4.7µF VOUT 12V 1.5A 100nF VOUTB 56pF 680pF 26
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