HA17723/F/P

HA17723/F/P
プレシジョンボルテージレギュレータ
ADJ-204-050 (Z)
Rev. 0
2000.12
概要
HA 17 72 3 は一般用，高精度電圧レギュレータでスタンバイ電流 (無負荷時電流)，温度ドリフトが小さく，
すぐれたリップル除去特性を持っています。また，出力電流が 1 50 mA 以上必要な場合には PN P または NP N
トランジスタを外付けすることによって達成できます。この電圧レギュレータは直列系，並列系，およびス
イッチング形のレギュレータとして広範囲な応用に適しています。
製品ラインアップ
区分
型名
パッケージ
通信工業用
HA17723P
DP-14
一般用
HA17723
DP-14
HA17723F
FP-14DA
ピン配置
NC
1
14
NC
CURRENT
LIMIT
CURRENT
SENSE
2
13
COMP
3
12
VCC
VIN (–)
4
11
VC
VIN (+)
5
10
VOUT
VREF
6
9
VZ
VEE
7
8
NC
(Top View)
注)
本 I C はプレシジョンレギュレータです。したがってご使用にあたっては使用環境を十分に考慮して
ください。特に湿度の高い環境においては，電気的，物理的ストレスを考慮してコーティング等除湿
して使用することをお奨めします。
HA17723/F/P
回路構成
VCC
VC
VIN (+)
VIN (–)
VOUT
VREF
COMP
CL
VZ
CS
VEE
2
HA17723/F/P
絶対最大定格
(Ta = 25°C)
定格値
項目
記号
HA17723/P
HA17723F
単位
V
電源電圧
VCC
40
40
入出力電圧差
Vdiff (IN-O)
40
40
V
差動入力電圧
VIN (diff)
±5
±5
V
最大出力電流
I OUT
150
150
mA
端子電流 (VREF)
I REF
15
15
mA
許容損失
PT
830*
625
mW
動作温度
Topr
0∼+70/–20∼+75°C
0∼+70
°C
保存温度
Tstg
–55∼+125
–55∼+125
°C
注)
1. 25°C 以上は 8.3mW/°C でディレーティングしてください。
2. IC のジャンクション部の許容温度 Tj (Max) は一般に下式となります。
Tj (Max) = θj-a · Pc (Max) + Ta
(θj-a は基板実装時の熱抵抗値，Pc (Max)は IC の最大許容損失)
したがって，使用時の Pc (Max ) に対し，Tj (Max ) が 125° C を越えないよう下記に示します実効
基板熱伝導率に合わせた配線密度および基板材質の選定が必要です。なお，Pc (Max) は PT の値を
Thermal resistance θj–a (°C/W)
越えないよう，注意してください。
240
SOP14
without compound
220
40 mm
200
Board
180
160
140
120
100
80
0.8 t ceramic or
1.5 t epoxy
SOP14
using paste
containing
compound
1
0.5
1
2
2
5
3
10
20
Board thermal conductivity (W/m°C)
3
HA17723/F/P
電気的特性
(Ta = 25°C)
項目
入力電圧安定度
負荷電流安定度
リップル除去
出力電圧温度係数
記号
∆VO LINE
∆VO LOAD
RREJ
∆VO/∆ T
比較電圧
Vref
無負荷時回路電流
Min
Typ
Max
単位
測定条件
—
0.01
0.1
%
VIN = 12∼15V
—
0.1
0.5
%
VIN = 12∼40V
—
—
0.4
%
VIN = 12∼15V, Ta = –20∼+75°C*1
—
—
0.3
%
VIN = 12∼15V, Ta = 0∼+70°C
—
0.03
0.2
%
I OUT = 1∼50mA
—
—
0.7
%
I OUT = 1∼50mA, Ta = –20∼+75°C*1
—
—
0.6
%
I OUT = 1∼50mA, Ta = 0∼+70°C
—
74
—
dB
f = 50Hz∼10kHz
—
86
—
dB
CREF = 5µF
—
0.003 0.018 %/°C Ta = –20∼+75°C*
—
0.003 0.015 %/°C Ta = 0∼+70°C
1
6.80
7.15
7.50
I ST
—
—
4.0
mA VIN = 30V, I L = 0
電流制限短絡回路電流 I SC
—
65
—
mA RSC = 10Ω, VOUT = 0
注)
V
CREF = 0
VIN = VCC = VC = 12V, VEE = 0
1. HA17723P のみに適用。
電気的特性測定回路
VIN
VCC
R1
CREF
R2
VREF
VC
VOUT
CL
CS
VIN(+)
VIN(−)
VEE COMP
VIN = VCC = VC = 12V, VEE = 0, VOUT = 5.0V, I L = 1mA,
RSC = 0, C1 = 100pF, CREF = 0, R2 ≈ 5kΩ, R3 = R1R2/(R1 + R2)
4
RSC
R3
C1
VOUT
HA17723/F/P
HA17723 の応用例
HA17723 は高精度汎用型の電圧レギュレータで，種々の形の電圧源としての応用が可能です。
直列制御式定電圧電源
1. 低電圧 (2∼7V) レギュレータ
図 1 は基本的な低電圧レギュレータの構成を示します。VREF からの抵抗 R1 , R2 によるディバイダは誤差増
幅器の非反転入力に入れる基準電圧を出力電圧よりも下げるためのものです。また，図 1 の場合のように
出力電圧を直接誤差増幅器にフィードバックする定電圧電源では出力電圧と基準電圧は等しくなるので
出力電圧は VREF を分圧した値となります。
したがって出力電圧 VOUT は，
R2
VOUT = nVREF, n =
R1 + R2
VIN
VCC
VC
VREF
VOUT
R1
2.15kΩ
CREF
1µF
R2
4.99kΩ
CL
RSC = 0
VOUT
CS
VIN(+) VIN(–)
VEE
R3 1.5kΩ
C1
COMP 100pF
図 1 低電圧 (2∼7V) レギュレータ
2. 高電圧 (7∼37V) レギュレータ
出力電圧が基準電圧 VREF よりも高い場合のレギュレータの構成を図 2 に示します。図で基準電圧 VREF は抵
抗 R3 を通して誤差増幅器の非反転入力に加え，またフィードバック電圧は出力電圧を抵抗 R1 , R2 によって
分圧して取り出しています。
したがって出力電圧 VOUT は，
V
R2
VOUT = REF , n =
n
R1 + R2
となります。
VIN
VCC
VREF
R3
3.8kΩ
VIN(+)
VEE
VC
VOUT
CL
CS
VIN(–)
COMP
RSC = 0
VOUT
R1
7.87kΩ
R2
C1
100pF 7.15kΩ
図 2 高電圧 (7∼37V) レギュレータ
5
HA17723/F/P
3. 負電圧レギュレータ
図 3 は接地点に対して負の出力電圧を生ずる，いわゆる負電圧レギュレータの構成図です。この回路動作
を考えるために出力電圧—VOUT が負の側に大きくなったと仮定しますと，R1 の両端の電圧は基準電圧を与
える抵抗 R3 の両端の電圧よりも大きくなるため誤差増幅器の出力電流は増加し，したがって制御回路の
入力電流が増加することによって制御回路のインピーダンスが下がり，外付けトランジスタ Q のベース
電流を接地点の電位に近づけるように動作し，その結果として出力電圧は設定値にもどり，安定な出力電
圧が得られることになります。
VCC
R2
11.5kΩ
VIN
VC
VREF
VOUT
R5
2kΩ
Q
VZ
R4
3kΩ
CL
CS
VIN(+) VIN(–)
R3
R1
3kΩ 3.65kΩ
C1
COMP 100pF
VEE
VOUT
図 3 負電圧レギュレータ
この回路の出力電圧−VOUT は，
R1 + R2 R3
–VOUT = –
×
V
R3 + R4 R1 REF
R3
(R1 + R2) · (R3 + R4)
=–
V
×
R2 · (R3 + R4) – R4 · (R1 + R2) R3 + R4 REF
となります。
4. 出力電流の増大方法
出力電流を増大させるためには制御回路の電流容量を増加させてやる必要があります。その一例としてト
ランジスタを外付けする方法を図 4 と図 5 に示します。
VIN
VCC
VREF
VC
VOUT
CL
CS
VIN(+)
VEE
VIN(–)
Q
RSC
0.7Ω
VOUT
R1
7.87kΩ
R2
C1
COMP 500pF 7.15kΩ
図 4 出力電流増大方法 (1)
6
HA17723/F/P
VIN
VCC
VC
R3
60Ω
Q
VOUT
VREF
CL
R1
2.15kΩ
RSC
0.4Ω
CS
VIN(+) VIN(–)
R2
5.0kΩ
VOUT
VEE COMP C1
1nF
図 5 出力電流増大方法 (2)
並列制御式定電圧電源
図 6 は並列制御式電圧電源の回路図です。
VIN
VCC
VREF
R1
2kΩ
R2
5kΩ
R4
100Ω
VC
VOUT
VZ
CL
R3
VOUT
Q1
100Ω
CS
VIN(–)
VEE COMP
C1
5nF
図 6 並列制御式定電圧電源
スイッチングレギュレータ
図 7 はスイッチングレギュレータの回路図です。誤差増幅回路および制御回路と正帰還回路 R4 , R3 が一体
となってコンパレータとして働き，外付けトランジスタ Q1 , Q2 をオン—オフするスイッチング素子として動
作させています。
この回路では自己発振しながら出力電圧を安定化し出力変動はスイッチの導通期間の変動によって吸収し
ています。図 8，図 9 は負電圧スイッチングレギュレータの回路構成と，その特性を示します。
7
HA17723/F/P
VIN
VCC VC
R5 100Ω
3kΩ
VREF VOUT
Q1
CL
CS
51Ω
R1
2.15kΩ
Q2
D1
R6
C2
100µF
R3
C1
0.1µF
R2
L1
1.2mH
VOUT
5V
VIN(+)VIN(–)
1kΩ
R4 VEE COMP
5kΩ 1MΩ
図 7 正電圧スイッチングレギュレータ
VIN
R2
4kΩ
C1
0.1µF
R3 1kΩ
VCC VC
VREF
VOUT
VZ
CL
CS
100Ω
Q2
R7 R5
1kΩ R6
220Ω
Q1
VIN(+) VIN(–)
R4
R1
C1 15pF
V
3.65kΩ 1MΩ EE COMP
図 8 負電圧スイッチングレギュレータ
8
D1
L1
1.2mH
VOUT
C –15V
2
100µF
HA17723/F/P
Input – Output Characteristics
Output Voltage VOUT (V)
–24
–20
Ta = 25°C
–16
–12
–8
–4
–4
–8
–12
–16 –20 –24 –28
Input Voltage VIN (V)
–32
–36
–40
Line Regulation
–15.360
IOUT = 0.2A
Ta = –25°C
Output Voltage VOUT (V)
–15.340
–15.320
25
–15.300
–15.280
75
–15.260
–15.240
–24
–28
–32
–36
Input Voltage VIN (V)
–40
Output Voltage VOUT (V)
Load Regulation
–15.600
VIN = 25 V
–15.500
–15.400
Ta = –25°C
–15.300
25
75
–15.200
–15.100
0
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
Output Current IOUT (A)
図 9 負電圧スイッチングレギュレータの動作特性
9
HA17723/F/P
フローティング型定電圧電源
一般に高電圧出力が必要な場合，フローティング型またはブースト型が多く使用されます。図 10 はフロー
ティング型定電圧電源の回路図です。
今，この回路の安定化の動作を考えるために，出力電圧が増加したとしますと誤差増幅器の入力端子は反
転入力に比べて非反転入力が低下するので誤差増幅器の出力電流は減少し，したがって制御回路 VZ 端子から
の電流が減少します。その結果外付けトランジスタ Q1 のベース電流が減少し，コレクタ電流も減少して出力
電圧の上昇を抑えます。
VCC
VC
VREF
R4
3.0kΩ
R1
3.57kΩ
D 12 V
HZ12 H
VIN
R5 6.2kΩ
2.0W
VOUT
VZ
Q
CL
RSC
1Ω
CS
VIN(+) VIN(–)
R2
53.7kΩ
R3
3.0kΩ
VEE
C1
COMP 1nF
VOUT
図 10 正電圧フローティングレギュレータ
図 10 の回路の出力電圧 VOUT は，
R1 + R2 R4
×
– 1 VREF
VOUT =
R3 + R4 R1
となります。
図 11 に負電圧フローティング型定電圧電源の回路図を示します。
R5
VIN
10kΩ
R2
97.6kΩ
R1
3.57kΩ
D12 V
HZ12 H
R3
3kΩ
VCC
VC
VREF VOUT
VZ
R6
10kΩ
Q
CL
CS
VIN(+) VIN(–)
R4
3kΩ VEE COMP
C1
100pF
VOUT
図 11 負電圧フローティングレギュレータ
10
HA17723/F/P
その他の応用
以上に代表的な応用例を示しましたが，その他の応用例を以下に示します。
1. 低減型電流制限付定電圧電源
VIN
VCC
VREF
R2
2.15kΩ
VC
VOUT
CL
CS
VIN(+) VIN(–)
R1
5.0kΩ VEE COMP
RSC 30Ω
VOUT
R3
2.7kΩ
R4
5.6kΩ
C1
1nF
図 12 低減型電流制限付定電圧電源
6.0
Output Voltage VOUT (V)
5.0
VO
IOP
R3 + R4
⋅ VBE
R4 ⋅ RSC
4.0
IOS =
3.0
IOP = IOS +
R3
⋅ VO
R4 ⋅ RSC
2.0
1.0
0
0 IOS
100
Output Current IOUT (mA)
200
図 13 低減型電流制限付定電圧電源の電流制御特性
11
HA17723/F/P
2. 外部制御断続定電圧電源
VIN
VCC
VREF
R1
2.15kΩ
VC
VOUT
RSC
5Ω
CL
VOUT
Note
Note: Insert when
VOUT ≥ 10V
CS
VIN(+) VIN(–)
R3 2SC458 K
R2
VEE COMP
R4
4.99kΩ
C1 2kΩ T1
2kΩ
1nF
Control Signal
図 14 外部制御断続定電圧電源
6
Output Voltage VOUT (V)
Ta = 25°C
5
4
3
2
1
0
0
4
8
12
16 20 24
Time (sec)
28
32
図 15 外部制御断続定電圧電源の動作特性
12
36
40
HA17723/F/P
主特性
Load Regulation vs. Output Current-1
VOUT = +5V
VIN = +12V
RSC = 0
Ta = 75°C
0.1
25
–20
0
20
40
60
Output Current IOUT
0.2
Load Regulation δVO Load (%)
Load Regulation δVO Load (%)
0.2
80
100
Relative Output Voltage vs. Output Current
0.8
Ta = 75°C 25 –20
0.6
0.4
0.2
0
20
40
60
80
100
Output Current IOUT (mA)
120
0.1
Ta = 75°C
25
–20
5
Stand-by Current IST (mA)
Relative Output Voltage (V/V)
VOUT = +5V
VIN = +12V
RSC = 10Ω
1.0
VOUT = +5V
VIN = –12V
RSC = 10Ω
0
1.2
Load Regulation vs. Output Current-2
10
20
Output Current IOUT (mA)
30
Stand-by Current vs. Input Voltage
VOUT = VREF
IOUT = 0
4
Ta = –20°C
3
25
75
2
1
0
10
20
30
Input Voltage VIN (V)
40
50
13
HA17723/F/P
Line Regulation vs.
Input/Output Voltage Differential-1
Line Regulation vs.
Input/Output Voltage Differential-2
0.2
0.1
VOUT = +5V
RSC = 0
IOUT = 1mA to
50mA
0.1
0
–5
5
15
25
35
45
Input/Output Voltage Differential Vdiff(IN-O) (V)
0
–5
5
15
25
35
45
Input/Output Voltage Differential Vdiff(IN-O) (V)
Current Limiting Characteristics
Line Transient Response
200
0.7
Sense Voltage
150
0.6
0.5
0.4
100
Limit Current
RSC = 5Ω
0.3
50
0.2
RSC = 10Ω
Limit Current ISC (mA)
Sense Voltage VSC (V)
0.8
Output Voltage Differential VO (dev) (mV)
0.9
Input Voltage
0
10
Output Voltage
14
0
100
Junction Temperature Tj(°C)
200
–2
5
–4
0
–5
–10
0.1
–100
6
VIN = +12V
VOUT = +5V 4
IOUT = 1mA
2
RSC = 0
5µs/div
Time (µs)
Input Voltage Differential VIN (dev) (V)
VOUT = +5V
RSC = 0
IOUT = 1mA
V = +3V
Line Regulation δVO Line (%)
Line Regulation δVO Line (%)
0.2
HA17723/F/P
VIN = +12V
VOUT = +5V 10
IOUT = 40mA
5
RSC = 0
0
Output Voltage
5
0
–5
–10
5µs/div
Time (µs)
–5
Output Impedance vs. Frequency
10
Output Impedance Zout (Ω)
Output Current
Output Current Differential IO (dev) (mA)
Output Voltage Differential VO (dev) (mV)
Load Transient Response
1.0
VOUT = 5V
VIN = +12V
RSC = 0
IL = 50mA
CL = 0
CL = 1µF
0.1
100
1k
10 k
100 k
Frequency f (Hz)
1M
15
HA17723/F/P
外形寸法図
Unit: mm
19.20
20.32 Max
8
6.30
7.40 Max
14
1.30
7
2.54 ± 0.25
0.48 ± 0.10
0.51 Min
2.39 Max
7.62
2.54 Min 5.06 Max
1
+ 0.10
0.25 – 0.05
0° – 15°
Hitachi Code
JEDEC
EIAJ
Mass (reference value)
DP-14
Conforms
Conforms
0.97 g
Unit: mm
10.06
10.5 Max
8
5.5
14
1
0.10 ± 0.10
1.42 Max
1.27
*0.42 ± 0.08
0.40 ± 0.06
*0.22 ± 0.05
0.20 ± 0.04
2.20 Max
7
0.20
7.80 +– 0.30
1.15
0° – 8°
0.70 ± 0.20
0.15
0.12 M
*Dimension including the plating thickness
Base material dimension
16
Hitachi Code
JEDEC
EIAJ
Mass (reference value)
FP-14DA
—
Conforms
0.23 g
HA17723/F/P
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半導体グループ
北海道支社
東
北
支
社
関
東
支
社
新
潟
支
店
茨
城
支
店
群
馬
支
店
電子統括営業本部
松本営業所
横
浜
支
社
〒100-0004 東京都千代田区大手町二丁目6番2号（日本ビル）(03) 3270-2111(大代)
(011) 261-3131 (代)
(0462) 96-6800 (代)
県
央
支
店
(022) 223-0121 (代)
(0559) 51-3530 (代)
沼津営業所
ダイヤル)
(03) 3212-1111 (代)
(076)263-2351 ( 金
沢
支
店
イン
(052) 243-3111 (代)
(025) 241-8161 (代)
中
部
支
社
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