ltc3555/ltc3555-x - 高効率usbパワーマネージャおよび ......ltc3555/ltc3555-x triple...

LTC3555/LTC3555-X

13555fd

高効率USBパワーマネージャおよびトリプル降圧DC/DC

高効率PowerPathマネージャおよびトリプル降圧レギュレータスイッチング・レギュレータの効率とシステム負荷（POUT/PBUS）

Li-Ion

0.8V TO 3.6V/400mA

3.3V/25mA

0.8V TO 3.6V/400mA

0.8V TO 3.6V/1A

RST

2

OPTIONAL0V

T

TO OTHERLOADS

+LTC3555/LTC3555-X

TRIPLEHIGH EFFICIENCY

STEP-DOWNSWITCHING

REGULATORS

I2C PORT

ALWAYS ON LDO

MEMORY

RTC/LOWPOWER LOGIC

I2C

CORE

I/O

3555 TA01

µPROCESSOR

USB/WALL4.35V TO 5.5V

CHARGE

ENABLECONTROLS

USB COMPLIANTSTEP-DOWNREGULATOR

CC/CVBATTERYCHARGER

51

2

3

CURRENTCONTROL

IOUT (A)0.01

0

EFFI

CIEN

CY (%

)

20

40

60

80

0.1 1

3555 TA01b

100

10

30

50

70

90

BAT = 4.2V

BAT = 3.3V

VBUS = 5VIBAT = 0mA10x MODE

標準的応用例

特長パワーマネージャ■ Bat-Track™適応式出力制御機能付き高効率スイッチングPowerPath™コントローラ

■ USBまたはACアダプタの電流制限をプログラム可能（100mA/500mA/1A）

■ フル機能リチウムイオン/ポリマー･バッテリ･チャージャ ■ 最大充電電流：1.5A■ 内部180mΩ理想ダイオードと外付け理想ダイオード・

コントローラがバッテリ・モードで負荷に給電■ BATから給電時の無負荷消費電流が少ない（

LTC3555/LTC3555-X

23555fd

絶対最大定格（Notes 1、2、3） VBUS (トランジェント) t < 1ms、デューティ・サイクル < 1% ...................................... −0.3V～7V VIN1、VIN2、VIN3、VBUS (スタチック)、DVCC、 FB1、FB2、FB3、NTC、BAT、EN1、EN2、EN3、 ILIM0、ILIM1、SCL、SDA、RST3、CHRG ......................... −0.3V～6V ICLPROG ................................................................................ 3mA IRST3、ICHRG ........................................................................ 50mA IPROG .................................................................................... 2mA ILDO3V3 ............................................................................... 30mA ISW1、ISW2 ........................................................................ 600mA ISW、ISW3、IBAT、IVOUT .............................................................. 2A 接合部温度...................................................................... 125℃ 動作温度範囲 (Note 2) ........................................−40℃～85℃ 保存温度範囲....................................................−65℃～125℃

SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

PowerPathスイッチング・レギュレータVBUS Input Supply Voltage 4.35 5.5 V

IBUSLIM Total Input Current 1x Mode, VOUT = BAT 5x Mode, VOUT = BAT 10x Mode, VOUT = BAT Suspend Mode, VOUT = BAT

l

l

l

l

87 436 800 0.31

95 460 860 0.38

100 500

1000 0.50

mA mA mA mA

IVBUSQ VBUS Quiescent Current 1x Mode, IOUT = 0mA 5x Mode, IOUT = 0mA 10x Mode, IOUT = 0mA Suspend Mode, IOUT = 0mA

7 15 15

0.044

mA mA mA mA

9 10

TOP VIEW

29

UFD PACKAGE28-LEAD (4mm × 5mm) PLASTIC QFN

11 12 13

28 27 26 25 24

14

23

6

5

4

3

2

1LDO3V3

CLPROG

NTC

FB2

VIN2SW2

EN2

DVCC

GATE

CHRG

PROG

FB1

VIN1SW1

EN1

RST3

I LIM

1

I LIM

0

SW V BUS

V OUT

BAT

SCL

SDA

V IN3

SW3

EN3

FB3

7

17

18

19

20

21

22

16

8 15

TJMAX = 125°C, θJA = 37°C/W

EXPOSED PAD (PIN 29) IS GND, MUST BE SOLDERED TO PCB

ピン配置

鉛フリー仕様テープアンドリール製品マーキング* パッケージ温度範囲LTC3555EUFD#PBF LTC3555EUFD#TRPBF 3555 28-Lead (4mm x 5mm) Plastic QFN –40°C to 85°C

LTC3555IUFD#PBF LTC3555IUFD#TRPBF 3555 28-Lead (4mm x 5mm) Plastic QFN –40°C to 85°C

LTC3555EUFD-1#PBF LTC3555EUFD-1#TRPBF 35551 28-Lead (4mm x 5mm) Plastic QFN –40°C to 85°C

LTC3555IUFD-1#PBF LTC3555IUFD-1#TRPBF 35551 28-Lead (4mm x 5mm) Plastic QFN –40°C to 85°C

LTC3555EUFD-3#PBF LTC3555EUFD-3#TRPBF 35553 28-Lead (4mm x 5mm) Plastic QFN –40°C to 85°C

LTC3555IUFD-3#PBF LTC3555IUFD-3#TRPBF 35553 28-Lead (4mm x 5mm) Plastic QFN –40°C to 85°Cより広い動作温度範囲で規定されるデバイスについては、弊社へお問い合わせください。*温度等級は出荷時のコンテナのラベルで識別されます。鉛ベースの非標準仕上げの製品の詳細については、弊社へお問い合わせください。鉛フリー製品のマーキングの詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/leadfree/ をご覧ください。テープアンドリールの仕様の詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/tapeandreel/ をご覧ください。

発注情報

電気的特性 ●は全動作温度範囲の規格値を意味する。それ以外はTA = 25℃での値。注記がない限り、VBUS = 5V、BAT = 3.8V、DVCC = 3.3V、RPROG = 1k、RCLPROG = 3k。

LTC3555/LTC3555-X

33555fd


hCLPROG (Note 4)

Ratio of Measured VBUS Current to CLPROG Program Current

1x Mode 5x Mode 10x Mode Suspend Mode

224 1133 2140 11.3

mA/mA mA/mA mA/mA mA/mA

IOUT(POWERPATH) VOUT Current Available Before Loading BAT

1x Mode, BAT = 3.3V 5x Mode, BAT = 3.3V 10x Mode, BAT = 3.3V Suspend Mode

135 672

1251 0.32

mA mA mA mA

VCLPROG CLPROG Servo Voltage in Current Limit

1x, 5x, 10x Modes Suspend Mode

1.188 100

V mV

VUVLO_VBUS VBUS Undervoltage Lockout Rising Threshold Falling Threshold

3.95

4.30 4.00

4.35 V V

VUVLO_VBUS-BAT VBUS to BAT Differential Undervoltage Lockout

Rising Threshold Falling Threshold

200 50

mV mV

VOUT VOUT Voltage 1x, 5x, 10x Modes, 0V < BAT < 4.2V, IOUT = 0mA, Battery Charger Off

3.4 BAT + 0.3 4.7 V

USB Suspend Mode, IVOUT = 250μA 4.5 4.6 4.7 V

fOSC Switching Frequency 1.8 2.25 2.7 MHz

RPMOS_POWERPATH PMOS On Resistance 0.18 Ω

RNMOS_POWERPATH NMOS On Resistance 0.30 Ω

IPEAK_POWERPATH Peak Switch Current Limit 1x, 5x Modes 10x

2 3

A A

バッテリ・チャージャVFLOAT BAT Regulated Output Voltage LTC3555/LTC3555-1

LTC3555/LTC3555-1 LTC3555-3 LTC3555-3

l

l

4.179 4.165 4.079 4.065

4.200 4.200 4.100 4.100

4.221 4.235 4.121 4.135

V V V V

ICHG Constant Current Mode Charge Current

RPROG = 1k RPROG = 5k

980 185

1022 204

1065 223

mA mA

IBAT Battery Drain Current VBUS > VUVLO, Battery Charger Off, IVOUT = 0μA VBUS = 0V, IVOUT = 0μA (Ideal Diode Mode) LTC3555 LTC3555-1/LTC3555-3

2 3.5

27 32

5

38 44

μA

μA μA

VPROG PROG Pin Servo Voltage 1.000 V

VPROG_TRKL PROG Pin Servo Voltage in Trickle Charge

BAT < VTRKL 0.100 V

VC/10 C/10 Threshold Voltage at PROG 100 mV

hPROG Ratio of IBAT to PROG Pin Current 1022 mA/mA

ITRKL Trickle Charge Current BAT < VTRKL 100 mA

VTRKL Trickle Charge Threshold Voltage BAT Rising 2.7 2.85 3.0 V

ΔVTRKL Trickle Charge Hysteresis Voltage 135 mV

ΔVRECHRG Recharge Battery Threshold Voltage Threshold Voltage Relative to VFLOAT –75 –100 –125 mV

tTERM Safety Timer Termination Timer Starts when BAT = VFLOAT 3.3 4 5 Hour

tBADBAT Bad Battery Termination Time BAT < VTRKL 0.42 0.5 0.63 Hour

hC/10 End of Charge Indication Current Ratio (Note 5) 0.088 0.1 0.112 mA/mA


LTC3555/LTC3555-X

43555fd


VCHRG CHRG Pin Output Low Voltage ICHRG = 5mA 65 100 mV

ICHRG CHRG Pin Leakage Current VCHRG = 5V 1 μA

RON_CHG Battery Charger Power FET On Resistance (Between VOUT and BAT)

0.18 Ω

TLIM Junction Temperature in Constant Temperature Mode

110 °C

NTC

VCOLD Cold Temperature Fault Threshold Voltage

Rising Threshold Hysteresis

75.0 76.5 1.5

78.0 %VBUS %VBUS

VHOT Hot Temperature Fault Threshold Voltage

Falling Threshold Hysteresis

33.4 34.9 1.5

36.4 %VBUS %VBUS

VDIS NTC Disable Threshold Voltage Falling Threshold Hysteresis

0.7 1.7 50

2.7 %VBUS mV

INTC NTC Leakage Current VNTC = VBUS = 5V –50 50 nA

理想ダイオードVFWD Forward Voltage VBUS = 0V, IVOUT = 10mA

IVOUT = 10mA2

15mV mV

RDROPOUT Internal Diode On Resistance, Dropout VBUS = 0V 0.18 Ω

IMAX_DIODE Internal Diode Current Limit 1.6 A

常時オンの3.3V LDO電源VLDO3V3 Regulated Output Voltage 0mA < ILDO3V3 < 25mA 3.1 3.3 3.5 V

RCL_LDO3V3 Closed-Loop Output Resistance 4 Ω

ROL_LDO3V3 Dropout Output Resistance 23 Ω

ロジック（ILIM0、ILIM1、EN1、EN2、EN3）VIL Logic Low Input Voltage 0.4 V

VIH Logic High Input Voltage 1.2 V

IPD1 ILIM0, ILIM1, EN1, EN2, EN3 Pull-Down Currents

2 μA

I2CポートDVCC Input Supply Voltage 1.6 5.5 V

IDVCC DVCC Current SCL/SDA = 0kHz 0.5 μA

VDVCC_UVLO DVCC UVLO 1.0 V

ADDRESS I2C Address 0001 001[0]

VIH, SDA, SCL Input High Threshold 70 %DVCCVIL, SDA, SCL Input Low Threshold 30 %DVCCIPD2 SDA, SCL Pull-Down Current 2 μA

VOL Digital Output Low (SDA) IPULLUP = 3mA 0.4 V

fSCL Clock Operating Frequency 400 kHz

tBUF Bus Free Time Between Stop and Start Condition

1.3 μs

tHD_STA Hold Time After (Repeated) Start Condition

0.6 μs

tSU_STA Repeated Start Condition Setup Time 0.6 μs


LTC3555/LTC3555-X

53555fd


tSU_STD Stop Condition Time 0.6 μs

tHD_DAT(OUT) Data Hold Time 225 ns

tHD_DAT(IN) Input Data Hold Time 0 900 ns

tSU_DAT Data Setup Time 100 ns

tLOW Clock Low Period 1.3 μs

tHIGH Clock High Period 0.6 μs

tf Clock Data Fall Time 20 300 ns

tr Clock Data Rise Time 20 300 ns

tSP Spike Suppression Time 50 ns

汎用スイッチング・レギュレータ1、2および3VIN1,2,3 Input Supply Voltage 2.7 5.5 V

VOUTUVLO VOUT UVLO—VOUT Falling VOUT UVLO—VOUT Rising

VIN1,2,3 Connected to VOUT Through Low Impedance. Switching Regulators are Disabled in UVLO

2.5 2.6 2.8

2.9

V V

fOSC Oscillator Frequency 1.8 2.25 2.7 MHz

IFB1,2,3 FBx Input Current VFB1,2,3 = 0.85V –50 50 nA

D1,2,3 Maximum Duty Cycle 100 %

RSW1,2,3_PD SWx Pull-Down in Shutdown 10 kΩ

汎用スイッチング・レギュレータ1IVIN1 Pulse Skip Mode Input Current

Burst Mode Input Current Forced Burst Mode® Input Current LDO Mode Input Current Shutdown Input Current

IOUT1 = 0μA (Note 6) IOUT1 = 0μA (Note 6) IOUT1 = 0μA (Note 6) IOUT1 = 0μA (Note 6) IOUT1 = 0μA, FB1 = 0V

225 35 20 20

60 35 35 1

μA μA μA μA μA

ILIMSW1 PMOS Switch Current Limit Pulse Skip/Burst Mode Operation 600 800 1100 mA

IOUT1 Available Output Current Pulse Skip/Burst Mode Operation (Note 7) Forced Burst Mode Operation (Note 7) LDO Mode (Note 7)

400 60 50

mA mA mA

VFB1 VFB1 Servo Voltage (Note 8) l 0.78 0.80 0.82 V

RP1 PMOS RDS(ON) 0.6 Ω

RN1 NMOS RDS(ON) 0.7 Ω

RLDO_CL1 LDO Mode Closed-Loop ROUT 0.25 Ω

RLDO_OL1 LDO Mode Open-Loop ROUT (Note 9) 2.5 Ω


Burst Mode Input Current Forced Burst Mode Input Current LDO Mode Input Current Shutdown Input Current


225 35 20 20

60 35 35 1

μA μA μA μA μA



400 60 50

mA mA mA

Burst Modeはリニアテクノロジー社の登録商標です。


LTC3555/LTC3555-X

63555fd


VFBHIGH2 Maximum Servo Voltage Full Scale (1, 1, 1, 1) (Note 8) l 0.78 0.80 0.82 V

VFBLOW2 Minimum Servo Voltage Zero Scale (0, 0, 0, 0) (Note 8) 0.405 0.425 0.445 V

VLSB2 VFB2 Servo Voltage Step Size 25 mV



RLDO_CL2 LDO Mode Closed-Loop ROUT 0.25 Ω

RLDO_OL2 LDO Mode Open-Loop ROUT (Note 9) 2.5 Ω


Burst Mode Input Current Forced Burst Mode Input Current LDO Mode Input Current Shutdown Input Current


225 35 20 20

60 35 35 1

μA μA μA μA μA



1000 150 50

mA mA mA

VFBHIGH3 Maximum Servo Voltage Full Scale (1, 1, 1, 1) (Note 8) l 0.78 0.80 0.82 V

VFBLOW3 Minimum Servo Voltage Zero Scale (0, 0, 0, 0) (Note 8) 0.405 0.425 0.445 V

VLSB3 VFB Servo Voltage Step Size 25 mV



RLDOCL3 LDO Mode Closed Loop ROUT 0.25 Ω

RLDOOL3 LDO Mode Open Loop ROUT (Note 9) 2.5 Ω

tRST3 Power On Reset Time for Switching Regulator

VFB3 Within 92% of Final Value to RST3 Hi-Z 230 ms

Note 1：絶対最大定格に記載された値を超えるストレスはデバイスに永続的損傷を与える可能性がある。長期にわたって絶対最大定格条件に曝すと、デバイスの信頼性と寿命に悪影響を与える可能性がある。

Note 2：LTC3555E/LTC3555E-Xは0℃～85℃の温度範囲で性能仕様に適合することが保証されている。−40℃～85℃の動作温度範囲での仕様は設計、特性評価および統計学的なプロセス・コントロールとの相関で確認されている。LTC3555I/LTC3555I-Xは−40℃～85℃の全動作温度範囲で性能仕様に適合することが保証されている。

Note 3：LTC3555/LTC3555-Xには短時間の過負荷状態の間デバイスを保護するための過温度保護機能が備わっている。過温度保護機能がアクティブなとき接合部温度は125℃を超える。規定された最大動作接合部温度を超えた動作が継続すると、デバイスの信頼性を損なうおそれがある。

Note 4：合計入力電流は、消費電流、IVBUSQ、および次のように与えられる測定電流の和である。

VCLPROG/RCLPROG • (hCLPROG＋1)

Note 5：hC/10は、示されているPROG抵抗を使って測定された最大充電電流に対する割合として表わされる。

Note 6：レギュレータがスリープ状態であるようなレギュレーションを超えるFBx。仕様にはVINxに反映された抵抗分割器電流は含まれない。

Note 7：設計によって保証されているが、直接にはテストされない。

Note 8：パルス・スキップ、Burst Mode動作および強制Burst Mode動作にだけ適用される。

Note 9：インダクタの直列抵抗が開ループROUTに加わる。


LTC3555/LTC3555-X

73555fd

PowerPathスイッチング・レギュレータの効率と出力電流

VBUS電流とVBUS電圧（一時停止）

標準的性能特性

理想ダイオードのV-I特性理想ダイオードの抵抗とバッテリ電圧

出力電圧と出力電流（バッテリ・チャージャはディスエーブル）

USBで制限されたバッテリ充電電流とバッテリ電圧

USBで制限されたバッテリ充電電流とバッテリ電圧

バッテリの流出電流とバッテリ電圧

外部負荷なしのバッテリ充電効率とバッテリ電圧（PBAT/PBUS）

FORWARD VOLTAGE (V)0

CURR

ENT

(A)

0.6

0.8

1.0

0.16

3555 G01

0.4

0.2

00.04 0.08 0.12 0.20

INTERNAL IDEAL DIODEWITH SUPPLEMENTALEXTERNAL VISHAYSi2333 PMOS

INTERNAL IDEALDIODE ONLY

VBUS = 0VVBUS = 5V

BATTERY VOLTAGE (V)2.7

RESI

STAN

CE (Ω

)

0.15

0.20

0.25

3.9

3555 G02

0.10

0.05

03.0 3.3 3.6 4.2

INTERNAL IDEAL DIODEWITH SUPPLEMENTAL

EXTERNAL VISHAYSi2333 PMOS

INTERNAL IDEALDIODE

OUTPUT CURRENT (mA)0

OUTP

UT V

OLTA

GE (V

)

4.00

4.25

4.50

800

3555 G03

3.75

3.50

3.25200 400 600 1000

BAT = 4V

BAT = 3.4V

VBUS = 5V5x MODE


500

600

700

3.9

3555 G04

400

300

3.0 3.3 3.6 4.2

200

100

0

CHAR

GE C

URRE

NT (m

A) VBUS = 5VRPROG = 1kRCLPROG = 3k

LTC3555

5x USB SETTING,BATTERY CHARGER SET FOR 1A

LTC3555-1/LTC3555-3

LTC3555-3


0

CHAR

GE C

URRE

NT (m

A)

25

50

75

100

125

150

3.0 3.3 3.6 3.9

3555 G05

4.2

LTC3555

1x USB SETTING,BATTERY CHARGER SET FOR 1A

LTC3555-3

VBUS = 5VRPROG = 1kRCLPROG = 3k

LTC3555-1/LTC3555-3


BATT

ERY

CURR

ENT

(µA)

15

20

25

3.9

3555 G06

10

5

03.0 3.3 3.6 4.2

VBUS = 0V

VBUS = 5V(SUSPEND MODE)

IVOUT = 0µA

OUTPUT CURRENT (A)0.01

40

EFFI

CIEN

CY (%

)

50

60

70

80

100

0.1 1

3555 G07

90

5x, 10x MODE1x MODE

BAT = 3.8V


EFFI

CIEN

CY (%

)

80

90

100

3.9

3555 G08

70

603.0 3.3 3.6 4.2

1x CHARGING EFFICIENCY

5x CHARGING EFFICIENCY

RCLPROG = 3kRPROG = 1kIVOUT = 0mA

LTC3555-3

LTC3555-1/LTC3555-3

BUS VOLTAGE (V)0

QUIE

SCEN

T CU

RREN

T (µ

A)

30

40

50

4

3555 G09

20

10

01 2 3 5

BAT = 3.8VIVOUT = 0mA

LTC3555/LTC3555-X

83555fd


一時停止時の出力電圧と負荷電流

一時停止時のVBUS電流と負荷電圧

3.3V LDOの出力電圧と負荷電流（VBUS = 0V）

バッテリ充電電流と温度

正規化されたバッテリ・チャージャのフロート電圧と温度

低バッテリ（瞬時オン）出力電圧と温度

発振器周波数と温度

VBUS消費電流と温度

一時停止時のVBUS消費電流と温度

LOAD CURRENT (mA)0

OUTP

UT V

OLTA

GE (V

)

4.0

4.5

5.0

0.4

3555 G10

3.5

3.0

2.50.1 0.2 0.3 0.5

VBUS = 5VBAT = 3.3VRCLPROG = 3k

LOAD CURRENT (mA)0

V BUS

CUR

RENT

(mA)

0.3

0.4

0.5

0.4

3555 G11

0.2

0.1

00.1 0.2 0.3 0.5

VBUS = 5VBAT = 3.3VRCLPROG = 3k

LOAD CURRENT (mA)0

OUTP

UT V

OLTA

GE (V

)

3.0

3.2

20

3555 G12

2.8

2.65 10 15 25

3.4

BAT = 3VBAT = 3.1V

BAT = 3.2VBAT = 3.3V

BAT = 3.6VBAT = 3.5V

BAT = 3.4VBAT = 3.9V, 4.2V

TEMPERATURE (°C)–40

0

CHAR

GE C

URRE

NT (m

A)

100

200

300

400

0 40 80 120

3555 G13

500

600

–20 20 60 100

THERMAL REGULATION

RPROG = 2k10x MODE


NORM

ALIZ

ED F

LOAT

VOL

TAGE

0.998

0.999

1.000

60

3555 G14

0.997

0.996–15 10 35 85

1.001


OUTP

UT V

OLTA

GE (V

)

3.64

3.66

60

3555 G15

3.62

3.60–15 10 35 85

3.68BAT = 2.7VIVOUT = 100mA5x MODE


FREQ

UENC

Y (M

Hz)

2.2

2.4

60

3555 G16

2.0

1.8–15 10 35 85

2.6

VBUS = 5VBAT = 3.6VVBUS = 0V

BAT = 3VVBUS = 0V

BAT = 2.7VVBUS = 0V


QUIE

SCEN

T CU

RREN

T (m

A)

9

12

60

3555 G17

6

3–15 10 35 85

15VBUS = 5VIVOUT = 0µA

5x MODE

1x MODE


QUIE

SCEN

T CU

RREN

T (µ

A)

50

60

60

3555 G18

40

30–15 10 35 85

70IVOUT = 0µA

LTC3555/LTC3555-X

93555fd


RST3、CHRGピンの電流と電圧（プルダウン状態）

3.3V LDOのステップ応答（5mAから15mA）

スイッチング・レギュレータのパワー・スイッチのRDS(ON)と温度

スイッチング・レギュレータの電流リミットと温度

スイッチング・レギュレータの低電力モード消費電流

スイッチング・レギュレータのソフトスタート波形

バッテリの流出電流と温度

スイッチング・レギュレータ1と2のパルス・スキップ・モード消費電流

スイッチング・レギュレータ3のパルス・スキップ・モード消費電流

RST3, CHRG PIN VOLTAGE (V)0

RST3

, CHR

G PI

N CU

RREN

T (m

A)

60

80

100

4

3555 G19

40

20

01 2 3 5

VBUS = 5VBAT = 3.8V

ILDO3V35mA/DIV

0mA

20µs/DIVBAT = 3.8V 3555 G20

VLDO3V320mV/DIV

AC COUPLED


BATT

ERY

CURR

ENT

(µA)

30

40

50

60

3555 G21

20

10

0–15 10 35 85

BAT = 3.8VVBUS = 0VBUCK REGULATORS OFF


ON-R

ESIS

TANC

E (Ω

)

0.6

0.8

1.0

60

3555 G22

0.4

0.2

0–15 10 35 85

NMOS SWITCH

NMOS SWITCH

PMOS SWITCH

REGULATORS 1, 2

REGULATOR 3

PMOS SWITCH


CURR

ENT

LIM

IT (A

)

1.0

1.5

60

3555 G23

0.5

0–15 10 35 85

2.0

REGULATOR 3

REGULATORS 1, 2

VIN1,2,3 = 3.8V


INPU

T CU

RREN

T (µ

A)

30

40

50

60

3555 G24

20

10

0–15 10 35 85

VIN1,2,3 = 3.8VVOUT1,2,3 = 2.5V

Burst ModeOPERATION

LDO MODE

FORCEDBurst ModeOPERATION


INPU

T CU

RREN

T (µ

A)

INPUT CURRENT (mA)

275

300

325

60

3555 G25

250

225

200

1.85

1.90

1.95

1.80

1.75

1.70–15 10 35 85

VOUT1,2 = 2.5V(CONSTANT FREQUENCY)

VOUT1,2 = 1.25V(PULSE SKIPPING)

VIN1,2 = 3.8V


INPU

T CU

RREN

T (µ

A)

INPUT CURRENT (mA)

300

350

60

3555 G26

250

200–15 10 35 85

400

9

10

8

7

11

VIN3 = 3.8V(PULSESKIPPING)

VIN3 = 3.5V(CONSTANT FREQUENCY)

VOUT3 = 2.5V

V OUT

500

mV/

DIV

50µs/DIV 3555 G27

LTC3555/LTC3555-X

103555fd


スイッチング・レギュレータ1と2のパルス・スキップ・モードの効率

スイッチング・レギュレータ1と2のBurst Modeの効率

スイッチング・レギュレータ1と2の強制Burst Modeの効率

スイッチング・レギュレータ3のパルス・スキップ・モードの効率

スイッチング・レギュレータ3のBurst Modeの効率

スイッチング・レギュレータ3の強制Burst Modeの効率

スイッチング・レギュレータ1と2のロード・レギュレーション（VOUT1,2 = 1.2V）



LOAD CURRENT (mA)1

40

EFFI

CIEN

CY (%

)

50

60

70

80

10 100 1000

3555 G28

30

20

10

0

90

100

VOUT1,2 = 2.5V

VOUT1,2 = 1.2V

VOUT1,2 = 1.8V

VIN1,2 = 3.8V

LOAD CURRENT (mA)

30

EFFI

CIEN

CY (%

)

90

100

20

10

80

50

70

60

40

0.1 10 100 1000

3555 G29

01

VOUT1,2 = 2.5V

VOUT1,2 = 1.2V

VOUT1,2 = 1.8V

VIN1,2 = 3.8V

LOAD CURRENT (mA)

30

EFFI

CIEN

CY (%

)

90

100

20

10

80

50

70

60

40

0.1 10 100 1000

3555 G30

01

VOUT1,2 = 2.5V

VOUT1,2 = 1.2V

VOUT1,2 = 1.8V

VIN1,2 = 3.8V

LOAD CURRENT (mA)1

40

EFFI

CIEN

CY (%

)

50

60

70

80

10 100 1000

3555 G31

30

20

10

0

90

100

VOUT3 = 2.5V

VOUT3 = 1.2V

VOUT3 = 1.8V

VIN3 = 3.8V

LOAD CURRENT (mA)

30

EFFI

CIEN

CY (%

)

90

100

20

10

80

50

70

60

40

0.1 10 100 1000

3555 G32

01

VOUT3 = 2.5V

VOUT3 = 1.2V

VOUT3 = 1.8V

VIN3 = 3.8V

LOAD CURRENT (mA)

30

EFFI

CIEN

CY (%

)

90

100

20

10

80

50

70

60

40

0.1 10 100 1000

3555 G33

01

VOUT3 = 2.5V

VOUT3 = 1.2V

VOUT3 = 1.8V

VIN3 = 3.8V

LOAD CURRENT (mA)

1.185

OUTP

UT V

OLTA

GE (V

)

1.200

1.215

1.230

0.1 10 100 1000

3555 G34

1.1701

VIN1,2 = 3.8V

Burst ModeOPERATION


PULSE SKIPMODE

LOAD CURRENT (mA)

1.778

OUTP

UT V

OLTA

GE (V

)

1.800

1.823

1.845

0.1 10 100 1000

3555 G35

1.7551

VIN1,2 = 3.8V

Burst Mode OPERATION


PULSE SKIP MODE

LOAD CURRENT (mA)

2.47

OUTP

UT V

OLTA

GE (V

)

2.50

2.53

2.56

0.1 10 100 1000

3555 G36

2.441

VIN1,2 = 3.8V

Burst Mode OPERATION


PULSE SKIP MODE

LTC3555/LTC3555-X

113555fd

ピン機能LDO3V3（ピン1）：3.3V LDOの出力ピン。このピンは安定化された「常時オン」3.3V電源電圧を与えます。LDO3V3はVOUTから給電されます。これはウォッチドッグ・マイクロプロセッサやリアルタイム・クロックなどの軽負荷に使うことができます。1μFのコンデンサがLDO3V3からグランドに必要です。LDO3V3出力を使わない場合、VOUTに接続してディスエーブルします。

CLPROG（ピン2）：USB電流制限のプログラミングとモニタ用ピン。CLPROGからグランドに接続した抵抗によってVBUSピンから引き出される電流の上限が決まります。PowerPathスイッチング・レギュレータの同期スイッチがオンしているとき、VBUS電流の一部がCLPROGピンに送られます。スイッチング・レギュレータはCLPROGピンが1.188Vに達するまで電力を供給します。ユーザーからの入力によっていくつかのVBUS電流制限の設定を利用できます。それらは一般に500mAと100mAのUSB規格に対応します。フィルタ処理のために、多層セラミック平均化コンデンサまたはRCネットワークがCLPROGに必要です。

NTC（ピン3）：サーミスタ・モニタ回路への入力。NTCピンはバッテリのサーミスタに接続され、充電するにはバッテリの温度が高すぎたり低すぎたりしないか判定します。バッテリの温度が範囲外にあると、有効範囲に再度戻るまで充電が停止されます。低ドリフトのバイアス抵抗がVBUSからNTCに必要であり、サーミスタがNTCからグランドに必要です。NTC機能を望まないなら、NTCピンを接地します。

FB2（ピン4）：スイッチング・レギュレータ2の帰還入力。レギュレータ2の制御ループが完全だと、このピンはI2Cシリアル・ポートからのコマンドの値に基づいて16の可能な設定ポイントの１つにサーボ制御されます。表4を参照してください。

VIN2（ピン5）：スイッチング・レギュレータ2の電源入力。このピンは一般にVOUTに接続されます。このピンには1μFのMLCCコンデンサを推奨します。

SW2（ピン6）：スイッチング・レギュレータ2の電力転送ピン。

EN2（ピン7）：ロジック入力。このロジック入力ピンは独立にスイッチング・レギュレータ2をイネーブルします。このピンはI2Cシリアル・ポートの対応するビットとOR結合されています。表2を参照してください。

DVCC（ピン8）：I2Cシリアル・ポートのロジック電源。シリアル・ポートが不要なら、DVCCを接地してディスエーブルすることができます。DVCCが接地されると、チップ・コントロールが自動的に個別のロジック入力ピンに渡されます。

SCL（ピン9）：I2Cシリアル・ポートのクロック入力ピン。I2Cのロジック・レベルはDVCCを基準にしてスケーリングされます。DVCCが接地されていると、SCLピンはI2Cシリアル・ポートのB5ビットと等価になります。DVCCが接地されているとき、SCLはSDAと組み合わされて、スイッチング・レギュレータの1、2および3の動作モードを決定します。表2と表5を参照してください。

SDA（ピン10）：I2Cシリアル・ポートのデータ入力ピン。I2Cのロジック・レベルはDVCCを基準にしてスケーリングされます。DVCCが接地されていると、SDAピンはI2Cシリアル・ポートのB6ビットと等価になります。DVCCが接地されているとき、SDAはSCLと組み合わされて、スイッチング・レギュレータの1、2および3の動作モードを決定します。表2と表5を参照してください。




FB3（ピン14）：スイッチング・レギュレータ3の帰還入力。レギュレータ3の制御ループが完全だと、このピンはI2Cシリアル・ポートからのコマンドの値に基づいて16の可能な設定ポイントの１つにサーボ制御されます。表4を参照してください。

RST3（ピン15）：ロジック出力。これはオープン・ドレインの出力で、スイッチング・レギュレータ3がその最終値にセトリングしたことを示します。これは主マイクロプロセッサのパワーオン・リセットとして、または電源シーケンシングのために他のスイッチング・レギュレータをイネーブルするのに使うことができます。


LTC3555/LTC3555-X

123555fd



FB1（ピン19）：スイッチング・レギュレータ1の帰還入力。レギュレータ1の制御ループが完全だと、このピンは0.8Vの固定電圧にサーボ制御されます。

PROG（ピン20）：充電電流設定および充電電流モニタ用ピン。抵抗をPROGからグランドに接続すると充電電流がプログラムされます。定電流モードで十分な入力電力を利用できると、このピンは1Vにサーボ制御されます。このピンの電圧は常に実際の充電電流を表します。

CHRG（ピン21）：オープン・ドレインの充電状態出力。CHRGピンはバッテリ・チャージャの状態を表します。4つの可能な状態がCHRGで表されます。それらは、充電中、充電中ではない、応答なしのバッテリ、およびバッテリ温度が範囲外です。CHRGは35kHzで変調され、人間またはマイクロプロセッサのどちらでも簡単に認識できるように高低のデューティ・サイクルの間で切り替わります。表1を参照してください。表示するにはプルアップ抵抗またはLEDがCHRGに必要です。

GATE（ピン22）：アナログ出力。このピンは、VOUTとBATの間の理想ダイオードを補うのに使われる、オプションの外部PチャネルMOSFETトランジスタのゲートを制御します。外部の理想ダイオードは内部の理想ダイオードと並列に動作します。PチャネルMOSFETのソースはVOUTに接続し、ドレインはBATに接続します。外部理想ダイオードFETを使わない場合、GATEはフロートさせたままにします。

BAT（ピン23）：1セル・リチウムイオン・バッテリ・ピン。利用可能なVBUS電源に依存して、BATのリチウムイオン・バッテリは理想ダイオードを通してVOUTに電流を供給するか、またはバッテリ・チャージャを介してVOUTから充電されます。

VOUT（ピン24）：スイッチングPowerPathコントローラの出力電圧およびバッテリ・チャージャの入力電圧。携帯製品の大半はVOUTから給電します。LTC3555ファミリーは利用可能な電力をVOUTの外部負荷と内部のバッテリ・チャージャの間で分割します。優先順位は外部負荷に与えられ、余分の電力は全てバッテリの充電に使われます。BATからVOUTに接続されている理想ダイオードにより、負荷がVBUSから割り当てられた電力を超えても、またはVBUSの電源が取り去られても、VOUTへの給電が保証されます。VOUTは低インピーダンスのセラミック・コンデンサを使ってバイパスします。

VBUS（ピン25）：主入力電源ピン。このピンはUSBポートやACアダプタなどのDCソースから制御された電流を引き出して、SWピンを介してVOUTへ電力を供給します。

SW（ピン26）：USB電力経路の電力転送ピン。SWピンは降圧スイッチング・レギュレータを介してVBUSからVOUTに電力を供給します。3.3μHのインダクタをSWからVOUTに接続します。

ILIM0、ILIM1（ピン27、28）：ロジック入力。 ILIM0とILIM1はPowerPathスイッチング・レギュレータの電流制限を制御します。表3を参照してください。ILIM0ピンとILIM1ピンの両方ともそれらに対応するI2Cシリアル・ポートのビットと論理OR結合されています。表2を参照してください。

露出パッド（ピン29）：グランド。露出パッドは、デバイスの直下に配置した複数のビアを使って、プリント回路基板の2番目の層の連続したグランド・プレーンに接続します。

ピン機能

LTC3555/LTC3555-X

133555fd

ブロック図

11

14

29

++–

+–

ENABLE

VIN3

SW3

FB3

GND3555 BD

27ILIM0

21CHRG

2CLPROG

3NTC

28ILIM1

16EN1

7EN2

13EN3

8DVCC

10SDA

9SCL

1A 2.25MHzSWITCHING

REGULATOR 3

12

5

4

ENABLE

VIN2

SW2

FB2

400mA 2.25MHzSWITCHING

REGULATOR 2

6

18

19

ENABLE

VIN1

20 PROG

23 BAT

15mV0.3V

3.6V

IDEAL

1.188V

SW1

FB1

15 RST3

400mA 2.25MHzSWITCHING

REGULATOR 1

2.25MHzPowerPath

SWITCHINGREGULATOR

17

D/A

D/A

4

4

I2C PORT

ILIMDECODELOGIC

CC/CVCHARGER

CHARGESTATUS

22 GATE

24 VOUT

SW

+

–+–

+ –

3.3V LDO

BATTERYTEMPERATURE

MONITOR

SUSPENDLDO

500µA

26

LDO3V31

25VBUS

LTC3555/LTC3555-X

143555fd

タイミング図

はじめにLTC3555ファミリーは高度に集積化されたパワーマネージメントICで、高効率スイッチ・モードPowerPathコントローラ、バッテリ・チャージャ、理想ダイオード、常にオンしているLDO、および3つの汎用降圧スイッチング・レギュレータを内蔵しています。デバイス全体が、直接デジタル制御、I2Cシリアル・ポート、またはそれら両方によって制御されます。

特にUSBアプリケーション向けに設計されているので、許されているUSB電力を最大限利用するため、PowerPathコントローラは高精度平均入力電流降圧スイッチング・レギュレータを内蔵しています。電力が保存されますので、USBの負荷規定を超えることなく、VOUTの負荷電流がUSBポートによって引き出される電流を超えることをLTC3555ファミリーは可能にします。

PowerPathスイッチング・レギュレータとバッテリ・チャージャは通信を行って、入力電流がUSBの規定に決して違反しないように保証します。

BATからVOUTへの理想ダイオードが、VBUSの電力が足りなくても、またはVBUSに電力が無くても、常に十分な電力がVOUTで利用できるよう保証します。

「常時オン」LDOがVOUTで利用可能な電力から安定化された3.3Vを供給します。消費電流が非常に小さなこのLDOは常

にオンしており、最大25mAを供給するのに使うことができます。

3つの汎用スイッチング・レギュレータは、直接デジタル制御によって、またはI2Cシリアル・ポートを使って、独立にイネーブルすることができます。3つのスイッチング・レギュレータのうち2つは可変設定ポイントを備えているので、高いプロセッサ性能を必要としないとき、I2C制御のもとで電圧を下げることができます。固定周波数PWMとともに、3つのスイッチング・レギュレータ全てが、軽負荷状態での消費電流を大きく減らすために、自動Burst Mode動作およびLDOモードだけでなくバーストだけの低電力モード設定を備えています。

高効率スイッチングPowerPathコントローラVBUSを利用でき、PowerPathスイッチング・レギュレータがイネーブルされているときはいつも、VBUSからSWを通してVOUTに電力が供給されます。VOUTは外部負荷（スイッチング・レギュレータ1、2および3）とバッテリ・チャージャの組合せをドライブします。

合計負荷がPowerPathスイッチング・レギュレータのプログラムされた入力電流制限を超えなければ、VOUTはバッテリの0.3V上をトラッキングします。バッテリ・チャージャ両端の電圧を低く保つことにより、リニア・バッテリ・チャージャで失われる電力が最小に抑えられるので、効率が最適化されます。したがって、外部負荷で利用できる電力が最適化されます。

tSU, DAT

tHD, STA

tHD, DAT

SDA

SCL

tSU, STAtHD, STA tSU, STO

3555 TD

tBUFtLOW

tHIGH

開始条件繰り返し開始条件停止条件開始条件tr tf

tSP

ACK ACK

1 2 3

ADDRESS WR

4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0 0 0 1 0 0 1 0

0 0 0 1 0 0 1 0 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0

ACK

STOPSTART

SDA

SCL

DATA BYTE A DATA BYTE B

動作

LTC3555/LTC3555-X

153555fd

スイッチング電源がプログラムされた入力電流制限に達するほどVOUTの合計負荷が十分大きいと、外部負荷を満たすのに必要な量だけバッテリ・チャージャが充電電流を減らします。バッテリ・チャージャの電流が許容USB電流を超えるように設定されたとしても、USBの規定には違反しません。スイッチング・レギュレータは、USBの規定に決して違反しないように平均入力電流を制限します。さらに、VOUTの負荷電流が常に優先され、利用可能な余分の電力だけがバッテリの充電に使用されます。

BATの電圧が3.3Vより低いか、またはバッテリが存在せず、負荷要件によってスイッチング・レギュレータがUSBの規定を超えないならば、VOUTは3.6Vに安定化します。負荷が利用可能な電力を超えると、VOUTは3.6Vとバッテリ電圧の間の電圧に低下します。負荷が利用可能なUSB電力を超えていてバッテリが存在しないと、VOUTはグランドに向かって低下する可能性があります。

VBUSからVOUTに供給される電力は2.25MHzの固定周波数降圧レギュレータによって制御されます。USBの最大負荷仕様を満たすため、スイッチング・レギュレータには平均入力電流がCLPROGでプログラムされているレベルより下になるようにする制御ループが備わっています。

CLPROGの電流はVBUS電流の一部（hCLPROG-1）です。プログラミング抵抗と平均化コンデンサがCLPROGからGNDに接続されていると、CLPROGの電圧はスイッチング・レギュレータの平均入力電流を表します。入力電流がプログラムされたリミットに近づくと、CLPROGがVCLPROG（1.188V）に達して、出力電力が一定に保たれます。入力電流制限はILIM0ピンとILIM1ピンによって、またはI2Cシリアル・ポートによってプログラムされます。それは平均入力電流をいくつかの可能な設定のどれかに構成することができます。活動停止にすることもできます（USBを中止）。入力電流制限は、次式に従って、VCLPROGサーボ電圧とCLPROGの抵抗によって設定されます。

IVBUS = IVBUSQ +

VCLPROGRCLPROG

• hCLPROG + 1( )

VOUTの可能な電圧範囲をバッテリ電圧の関数として図1に示します。

LTC3555とLTC3555-1およびLTC3555-3 非常に低いバッテリ電圧の場合、バッテリ・チャージャは負荷のように振る舞い、入力電力が制限されているので、その電流はVOUTを3.6Vの「瞬時オン」電圧より下に引き下げる傾向があります。VOUTがこのレベルより下に下がるのを防ぐため、LTC3555-1とLTC3555-3は低電圧回路を備えており、VOUTが下がりつつあることを自動的的に検出してバッテリ充電電流を必要に応じて減らします。この減少により、負荷電流と出力電圧が常に優先され、同時にできるだけ多くのバッテリ充電電流を供給することが保証されます。標準型LTC3555にはこの回路が含まれていませんので、出力電圧の保持よりも最大充電電流が常に優先されます。

低バッテリ状態で瞬時オン動作が必要ならば、LTC3555-1またはLTC3555-3を使用します。低バッテリ電圧で最大充電効率が優先され、瞬時オン動作が必要なければ、標準型LTC3555を選択します。LTC3555ファミリーの全バージョンが、バッテリが取り外されている状態で起動します。

LTC3555-3のバッテリ・チャージャのフロート電圧は4.100Vであり、LTC3555およびLTC3555-1の4.200Vのフロート電圧とは異なります。

BATからVOUTへの理想ダイオードLTC3555ファミリーには、オプションの外部理想ダイオードのコントローラとともに、内部理想ダイオードが備わっています。理想ダイオード・コントローラは常にオンしており、VOUTがBATより下に下がると素早く応答します。

動作

図1．VOUTとBAT

BAT (V)2.4

4.5

4.2

3.9

3.6

3.3

3.0

2.7

2.43.3 3.9

3555 F01

2.7 3.0 3.6 4.2

V OUT

(V) NO LOAD

300mV

LTC3555/LTC3555-X

163555fd

負荷電流がスイッチング・レギュレータの許容電力を超えて増加すると、追加電力が理想ダイオードを通してバッテリから引き出されます。さらに、VBUSへの電力（USBまたはACアダプタ）が取り去られると、アプリケーションの電力は全て理想ダイオードを介してバッテリから供給されます。入力電源からバッテリ電力へのVOUTでの移行は十分高速なので、わずか10μFのコンデンサでVOUTの垂下を防ぐことができます。理想ダイオードは、VOUTの電圧がBATの電圧より約15mV（VFWD）低いと大きな内蔵PチャネルMOSFETトランジスタをイネーブルする高精度アンプで構成されています。内部の理想ダイオードの抵抗値は約190mΩです。アプリケーショ

ンにとってこれで十分であれば、外部部品は不要です。ただし、もっとコンダクタンスが必要であれば、外部PチャネルMOSFETトランジスタをBATとVOUTの間に追加することができます。

外部PチャネルMOSFETトランジスタが存在すれば、LTC3555ファミリーのGATEピンはそのゲートをドライブして理想ダイオードを自動的に制御します。外部PチャネルMOSFETのソースをVOUTに接続し、ドレインをBATに接続します。GATEピンは1nFの負荷をドライブすることができ、オン抵抗が40mΩ以下の外部PチャネルMOSFETトランジスタを制御することができます。

一時停止LDOLTC3555ファミリーがUSB一時停止モードに構成されていると、スイッチング・レギュレータはディスエーブルされ、一時停止LDOがVOUTピンに電力を供給します（VBUSへの電力が利用可能であると仮定しています）。このLDOは一時停止されているUSBポートに携帯製品が接続されたとき、バッテリが切れるのを防ぎます。このLDOは4.6Vに安定化され、スイッチング・コンバータがディスエーブルされたとき(一時停止されたとき)だけアクティブになります。USBの規定に適合するには、低電力一時停止の規定値の500μAを超えないようにLDOへの入力を電流制限する必要があります。

動作

図3．PowerPathのブロック図

FORWARD VOLTAGE (mV) (BAT – VOUT)0

CURR

ENT

(mA)

600

1800

2000

2200

120 240 300

3555 F02

200

1400

1000

400

1600

0

1200

800

60 180 360 480420

VISHAY Si2333OPTIONAL EXTERNALIDEAL DIODE

LTC3555IDEAL DIODE

ONSEMICONDUCTOR

MBRM120LT3

+–

++– 0.3V

1.188V 3.6V

CLPROG

ISWITCH/hCLPROG

+–

+–15mV

IDEAL DIODE

PWM ANDGATE DRIVE

平均入力電流制限コントローラ

平均出力電流制限コントローラ

CONSTANT CURRENTCONSTANT VOLTAGEBATTERY CHARGER

+–

2

GATE22

VOUT24

SW3.5V TO (BAT + 0.3V)TO SYSTEMLOAD

オプションの外部理想ダイオードPMOS

1セル・リチウムイオン

3555 F03

26

BAT23

VBUSTO USBOR WALLADAPTER

25

+

LTC3555/LTC3555-X

173555fd

VOUTの負荷が一時停止電流制限を超えると、追加電流がバッテリから内部理想ダイオードを介して供給されます。

3.3V「常時オン」LDO電源LTC3555ファミリーには常に給電されている低消費電流の低ドロップアウト・レギュレータが備わっています。このLDOはシステムの押しボタン・コントローラ、スタンバイ・マイクロコントローラ、リアルタイム・クロックなどに電力を供給するのに使うことができます。この「常時オン」LDOは最大25mAを供給するように設計されており、補償用に少なくとも1μFの低インピーダンス・セラミック・バイパス・コンデンサが必要です。このLDOはVOUTから給電されますので、VOUTが3.3V近くまで下がるにつれ、25mAより小さな負荷でドロップアウト状態に入ります。LDO3V3出力を使わないなら、VOUTに接続してディスエーブルします。

VBUSの低電圧ロックアウト（UVLO）内部の低電圧ロックアウト回路はVBUSをモニタし、VBUSが4.30Vを超えて上昇し、バッテリ電圧より約200mV上に上昇するまでPowerPathスイッチング・レギュレータをオフ状態に保ちます。VBUSが4.00Vより下まで下がると、またはBATの50mV以内にまで下がると、UVLOのヒステリシスによりレギュレータがオフします。これが起きると、VOUTのシステム電力は理想ダイオードを通してバッテリから引き出されます。

バッテリ・チャージャLTC3555ファミリーは自動再充電、安全タイマによる自動終了、低電圧トリクル充電、不良セル検出および温度範囲外充電一時停止のためのサーミスタ・センサ入力付き定電流/定電圧バッテリ・チャージャを備えています。

バッテリの予備調整バッテリの充電サイクルを開始するとき、バッテリ・チャージャはまずバッテリが深放電しているか判定します。バッテリ電圧がVTRKL（標準2.85V）より低いと、自動トリクル充電機能により、バッテリ充電電流がプログラムされた値の10%に設定されます。低電圧が0.5時間以上継続すると、バッテリ・チャージャは自動的に終了し、バッテリが応答しないことをCHRGピンを通して表示します。

バッテリ電圧が2.85Vを超えると、バッテリ・チャージャはフルパワーの定電流モードで充電を開始します。バッテリに供給

される電流は1022V/RPROGに達しようと試みます。利用可能な入力電力と外部負荷状態に依存して、バッテリ・チャージャはプログラムされた最大レートで充電できることも、できないこともあります。外部負荷がバッテリ充電電流よりも常に優先されます。USB電流制限のプログラミングは常に守られ、余剰電力だけがバッテリの充電に利用できます。システム負荷が軽いとき、バッテリ充電電流が最大になります。

充電終了バッテリ・チャージャは安全タイマを内蔵しています。バッテリの電圧が予めプログラムされたフロート電圧に達すると、バッテリ・チャージャはバッテリ電圧を安定化し、充電電流は自然に減少します。バッテリがフロート電圧に達したことをバッテリ・チャージャが検出すると、4時間の安全タイマがスタートします。安全タイマの時間が経過した後バッテリの充電は打ち切られ、電流は供給されません。

自動再充電バッテリ・チャージャは終了後オフ状態に留まり、バッテリからは数マイクロアンペアの電流しか流れません。携帯製品が十分長い時間この状態に留まると、バッテリがいつかは自己放電します。バッテリが常に満充電されているように、チャージャのフロート電圧より標準100mV下の再充電スレッショルドより下にバッテリ電圧が下がると、充電サイクルが自動的に開始されます。バッテリ電圧が再充電スレッショルドより下に下がったとき安全タイマが作動中だと、それは再度ゼロにリセットされます。再充電スレッショルドより下への短時間の低下によって安全タイマがリセットするのを防ぐため、バッテリ電圧は1.3msより長く再充電スレッショルドより下に下がらなければなりません。さらに、VBUS UVLOが“L”になり、続いて“H”になると（たとえば、VBUSが取り去られ、再度接続されると）、またはバッテリ・チャージャがI2Cポートによってオン/オフされると、充電サイクルと安全タイマが再スタートします。

充電電流充電電流はPROGからグランドに接続された1個の抵抗を使ってプログラムされます。バッテリ充電電流の1/1022が、1.000Vにサーボ制御しようとするPROGピンに送られます。こうして、バッテリ充電電流はPROGの電流の1022倍に達しようとします。

動作

LTC3555/LTC3555-X

183555fd

プログラム抵抗と充電電流は以下の式を使って計算されます。

RPROG =

1022VICHG

, ICHG =1022VRPROG

定電流充電モードまたは定電圧充電モードのどちらでも、PROGピンの電圧はバッテリに供給される実際の充電電流に比例します。したがって、実際の充電電流は、いつでもPROGピンの電圧をモニタして、次の式を使って求めることができます。

IBAT =

VPROGRPROG

• 1022

多くの場合、利用可能な入力電力が制限されており、またVOUTから給電されるシステム負荷が優先されるため、実際のバッテリ充電電流（IBAT）はICHGより低くなります。

充電状態の表示CHRGピンはバッテリ・チャージャの状態を表します。可能な4つの状態がCHRGによって表されます。これらの状態には、充電中、充電停止、応答しないバッテリ、および範囲外のバッテリ温度が含まれます。

CHRGピンの信号は人間によっても、コンピュータによっても、上記の4つの状態の1つとして簡単に認識できます。オープン・ドレイン出力であるCHRGピンは、人間とのインタフェースのために電流制限抵抗を通して表示用LEDをドライブするか、またはマイクロプロセッサとのインタフェースのために単にプルアップ抵抗をドライブすることができます。

人間とマイクロプロセッサの両方でCHRGピンを簡単に認識できるように、このピンは充電中の場合“L”、充電していない場合”H”になるか、または、2つの可能なフォールト（応答しないバッテリおよび範囲外のバッテリ温度）を表示するために高い周波数（35kHz）でスイッチングします。

充電が開始されると、CHRGが“L”に引き下げられ、通常の充電サイクルの間“L”に保たれます。充電が完了すると、つまりBATピンがフロート電圧に達し、充電電流がプログラムされた値の1/10に低下すると、CHRGピンはリリースされます（Hi-Z）。フォールトが起きると、このピンは35kHzでスイッチングします。スイッチングの間、そのデューティ・サイクルは低い値と高い値の間で非常に低い周波数で変調されます。高低のデューティ・サイクルは、LEDがオンまたはオフに見えるのに十分なだけ明瞭に区別され、したがってLEDが明滅しているように見え

るようにします。2つのフォールトは、人間が識別できるようにそれぞれ固有の「明滅」レートをもち、またマシーンが識別できるように2つの固有のデューティ・サイクルをもちます。

LTC3555ファミリーがVBUSの電流制限状態にあると、CHRGピンはC/10スレッショルドに応答しません。これにより、バッテリ・チャージャが利用可能な電力の不足による誤った充電終了を表示するのを防ぎます。

バッテリ・チャージャがアクティブなときのCHRGピンの4つの可能な状態を表1に示します。

表1．CHRG信号状態

周波数

変調（明滅）周波数

デューティ・サイクル

充電中 0Hz 0Hz (Lo-Z) 100%充電停止中 0Hz 0Hz (Hi-Z) 0%NTCフォールト 35kHz 1.5Hz at 50% 6.25% to 93.75%バッテリ不良 35kHz 6.1Hz at 50% 12.5% to 87.5%NTCフォールトは35kHzのパルス列で表され、そのデューティ・サイクルは1.5Hzのレートで6.25%と93.75%の間で変化します。人間の目には1.5Hzのレートは「ゆっくりした」明滅として見え、範囲外のバッテリ温度を示します。他方、マイクロプロセッサは6.25%または93.75%のどちらかのデューティ・サイクルをNTCフォールトとして解読することができます。

充電に対してバッテリが応答しないと（つまり、その電圧が2.85Vより下に0.5時間留まっていると）、CHRGピンはバッテリ・フォールトを表示します。このフォールトの場合、人間の目には6.1HzのLEDの「高速」明滅として見えます。他方、マイクロプロセッサは12.5%または87.5%のどちらかのデューティ・サイクルを不良バッテリ・フォールトとして解読することができます。

LTC3555ファミリーは3端子PowerPath製品で、バッテリ充電よりもシステム負荷が常に優先されることに注意してください。過度のシステム負荷により、不良バッテリのタイムアウト時間内にトリクル充電のスレッショルド電圧より上にバッテリを充電するには電力が十分ではないことがあります。この場合、バッテリ・チャージャは誤って不良バッテリを表示します。この場合、システムのソフトウェアで負荷を減らし、バッテリ・チャージャをリセットして再試行させることができます。

可能性は非常に低いのですが、明/暗の（低デューティ・サイクル/高デューティ・サイクルの）間を遷移する瞬間にデューティ・サイクルを読み取ることがありえます。.

動作

LTC3555/LTC3555-X

193555fd

この場合、デューティ・サイクルの読取り値はちょうど50%になります。デューティ・サイクルの読取り値が50%だと、システムのソフトウェアによってそれを無効にし、新しくデューティ・サイクルを読み取らせます。

NTCサーミスタバッテリの温度は負温度係数（NTC）サーミスタをバッテリ・パックの近くに配置して測定します。

この機能を利用するには、NTCサーミスタ（RNTC）をNTCピンとグランドの間に接続し、抵抗（RNOM）をVBUSからNTCピンに接続します。RNOMは、選択したNTCサーミスタの25℃での値（R25）に等しい値の1%抵抗にします。750mAより大きな充電電流を必要とするアプリケーションでは、干渉が増加するため、10kのNTCサーミスタを推奨します。

LTC3555ファミリーはNTCサーミスタの抵抗がR25の値の0.54倍、つまり約5.4kまで低下すると充電を一時停止します。Vishayの「曲線1」のサーミスタの場合、これは約40℃に相当します。バッテリ・チャージャが定電圧（フロート）モードならば、サーミスタが有効温度に戻ったことを示すまで安全タイマも一時停止します。温度が下がるにつれ、NTCサーミスタの抵抗が増加します。LTC3555ファミリーはNTCサーミスタの値がR25の値の3.25倍に増加したときも充電を一時停止するように設計されています。Vishayの「曲線1」の場合、この抵抗値（32.5k）は約0℃に相当します。高温コンパレータと低温コンパレータはそれぞれ約3℃のヒステリシスをもっており、トリップ点の近くでの発振を防ぎます。NTCピンを接地するとNTC充電一時停止機能がディスエーブルされます。

熱制限充電時間を最適化するため、内部熱帰還ループはプログラムされた充電電流を自動的に減少させることができます。これは、ダイ温度が約110℃に上昇すると生じます。熱制限は高電力動作や高い周囲温度条件による過度の温度上昇からLTC3555ファミリーを保護し、デバイスや外部部品を損傷する危険なしに、ユーザーが特定の回路基板デザインの電力処理能力の限界を押し広げることを可能にします。LTC3555ファミリーの熱制御ループの利点は、最悪条件ではバッテリ・チャージャが自動的に電流を減らす保証があるので、特定のアプリケーションに対して充電電流を（最悪条件ではなく）実際の条件に従って設定することができることです。

I2CインタフェースLTC3555ファミリーはI2Cの標準的2線式インタフェースを使ってホスト（マスタ）からコマンドを受け取ることができます。バス信号相互のタイミング関係をタイミング図に示します。これらのラインには外付けのプルアップ抵抗または（LTC1694 I2Cアクセラレータのような）電流源が必要です。LTC3555ファミリーは受信のみのスレーブ・デバイスです。I2C制御信号、SDAおよびSCLは内部でDVCC電源にスケーリングされます。DVCCはI2Cの信号を発生するマイクロコントローラと同じ電源に接続します。

I2CポートにはDVCCピンに低電圧ロックアウトが備わっています。DVCCが約1Vより低いとき、I2Cシリアル・ポートはクリアされ、スイッチング・レギュレータの2と3がフルスケールに設定されます。

バスの速度I2Cポートは最大400kHzの速度で動作するように設計されています。ポートにはタイミング遅延が組み込まれており、I2Cに準拠したマスタ・デバイスから呼び出されたとき正しく動作するように保証します。万一バスが損なわれたときグリッチを抑制するように設計された入力フィルタも備えています。

スタート条件とストップ条件バス・マスタはスタート信号を送って通信開始をスレーブ・デバイスに知らせます。スタート信号はSCLを“H”に保ったままSDAを“H”から“L”に遷移させて発生させます。マスタはスレーブとの通信を終了したら、SCLを“H”に保ったままSDAを“L”から“H”に遷移させてストップ信号を送信します。

バイトのフォーマットLTC3555ファミリーに送られる各バイトは8ビット長でなければならず、その後にLTC3555ファミリーからアクノリッジ・ビットを返すための追加のクロック・サイクルが続く必要があります。データは最上位ビット（MSB）からLTC3555ファミリーに送ります。

動作

LTC3555/LTC3555-X

203555fd

動作表2．I2Cシリアル・ポートのマッピング

A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0

スイッチング・レギュレータ2の電圧（表4を参照）

スイッチング・レギュレータ3の電圧（表4を参照）

バッテリ・チャージャをディスエーブル

スイッチング・レギュレータのモード（表5

を参照）

レギュレータ1をイネーブル



入力電流制限（表3を参照）

図3．USB電流制限の設定B1

(ILIM1)B0

(ILIM0) USBの設定

0 0 1倍モード（USB 100mAに制限） 0 1 10倍モード（ACアダプタ1Aに制限） 1 0 一時停止1 1 5倍モード（USB 500mAに制限）

表5．汎用スイッチング・レギュレータのモードB6

(SDA)*B5

(SCL)* スイッチング・レギュレータのモード

0 0 パルス・スキップ0 1 強制Burst Mode動作1 0 LDOモード 1 1 Burst Mode動作

*SDAとSCLはDVCC = 0Vのときだけこのコンテキストをとる。

表4．スイッチング・レギュレータのサーボ電圧A7 A6 A5 A4 スイッチング・レギュレータ2のサーボ電圧A3 A2 A1 A0 スイッチング・レギュレータ3のサーボ電圧0 0 0 0 0.425V

0 0 0 1 0.450V

0 0 1 0 0.475V

0 0 1 1 0.500V

0 1 0 0 0.525V

0 1 0 1 0.550V

0 1 1 0 0.575V

0 1 1 1 0.600V

1 0 0 0 0.625V

1 0 0 1 0.650V

1 0 1 0 0.675V

1 0 1 1 0.700V

1 1 0 0 0.725V

1 1 0 1 0.750V

1 1 1 0 0.775V

1 1 1 1 0.800V

アクノリッジアクノリッジ信号はマスタとスレーブ間のハンドシェークに使われます。スレーブ（LTC3555ファミリー）によって生成されるアクノリッジ（アクティブ“L”）は、情報の最新のバイトが受信されたことをマスタに知らせます。アクノリッジに関連したクロック・パルスはマスタによって生成されます。マスタはアクノリッジ・クロック・サイクルの間にSDAライン（“H”）を解放します。スレーブ・レシーバはSDAラインを引き下げ、それをアクノリッジ・クロック・パルスが“H”の間安定して”L”に保つ必要があります。

スレーブ・アドレスLTC3555ファミリーは工場でプログラムされた0001001という7ビット・アドレスにだけ応答します。LTC3555ファミリーは書込み専用デバイスなので、アドレス・バイトの8番目のビット（R/W）はLTC3555ファミリーが認識できるように0でなければなりません。これは実際上アドレスを8ビット長に強制し、アドレスの最下位ビットは0です。正しい7ビット・アドレスが与えられてもR/Wビットが1だとLTC3555ファミリーは応答しません。

バスの書込み動作スタート信号と7ビットのアドレス、それに続く書込みビットR/W = 0によって、マスタはLTC3555ファミリーとの通信を開始します。アドレスがLTC3555ファミリーのアドレスと合致すると、LTC3555ファミリーはアクノリッジを返します。するとマスタは最上位のデータ・バイトを送ります。LTC3555ファミリーは再度アクノリッジを返し、このサイクルが繰り返され、合計でアドレスが1バイト、データが2バイトになります。各データ・バイトはアクノリッジが返されると内部の保持ラッチに転送されます。両方のデータ・バイトが全てLTC3555ファミリーに転送された後、マスタはストップ信号を使って通信を終了することができます。代わりに、マスタはリピート・スタート信号を開始してI2Cバス上の別のデバイスを呼び出すこともできます。

LTC3555/LTC3555-X

213555fd

このサイクルは無期限に継続可能で、LTC3555ファミリーは受信した有効データの最後の入力を記憶します。バス上の全てのデバイスが呼び出されて有効データが送られるとグローバル・ストップ信号を送ることができ、LTC3555ファミリーは受信したデータを使ってそのコマンド・ラッチを更新します。

状況によっては、I2Cバスのデータが損われることがあります。このような場合、LTC3555ファミリーは受信した最後の完全なデータ・セットだけを保存して適切に応答します。たとえば、LTC3555ファミリーが正常に呼び出されてデータを受信中にストップ信号が誤って発生したと仮定します。LTC3555ファミリーはこのストップ信号を無視し、新しいスタート信号、正しいアドレス、新しい一組のデータ、およびストップ信号が送信されてくるまで応答しません。

同様に（1つだけ例外がありますが）、LTC3555ファミリーが以前に呼び出され有効なデータが送られてきたが、ストップで更新されない場合、リピート-スタートが何回発生したかに関係なく、バス上に現れたどのストップにも応答します。リピート-スタートが与えられ、LTC3555ファミリーがそのアドレスと最初のバイトに対してアクノリッジを返すと、新しいデータの両方のバイトが受け取られてアクノリッジが返されるまで、ストップに応答しません。

I2CポートのディスエーブルI2Cシリアル・ポートはDVCCピンを接地してディスエーブルすることができます。このモードでは、制御は自動的に個々のロジック入力ピンEN1、EN2、EN3、ILIM0、ILIM1、SDAおよびSCLに渡されます。スイッチング・レギュレータの2と3の出力電圧のプログラム可能性やバッテリ・チャージャのディスエーブル機能など、いくつかの機能はこのモードでは利用できません。このモードでは、両方のプログラム可能なスイッチング・レギュレータのサーボ電圧は0.8Vに固定されます。

DVCCが接地されていると、SDAピンとSCLピンに他のコンテキストはないので、これらのピンはマッピングし直され、スイッチング・レギュレータ・モード・ビットのB5とB6を制御します。SCLはB5に、SDAはB6にマッピングされます。

RST3ピン RST3ピンはオープン・ドレインの出力で、スイッチング・レギュレータ3がその最終値に達したことを示すのに使われます。RST3はレギュレータ3がそのレギュレーション値の92%に達す

るまで低インピーダンスに保たれます。システムのマイクロコントローラが自己をリセットするのに十分な時間を与えるため、230msの遅延が含まれています。RST3は、レギュレータ3によって給電されるマイクロプロセッサへのパワーオン・リセットとして使うことができます。または、電源シーケンシングのため、レギュレータの1や2をイネーブルするのに使うことができます。RST3はオープン・ドレインの出力で、レギュレータ3の出力電圧または他の適当な電源へのプルアップ抵抗が必要です。

汎用降圧スイッチング・レギュレータLTC3555ファミリーは3つの汎用2.25MHz固定周波数電流モード降圧スイッチング・レギュレータを備えています。2つのレギュレータは最大400mAを供給し、3番目のスイッチング・レギュレータは最大1Aを供給することができます。3つのスイッチング・レギュレータは全て0.8Vの最小出力電圧にプログラムすることができ、マイクロコントローラ・コア、マイクロコントローラI/O、メモリ、ディスク・ドライブまたは他のロジック回路に給電するのに使うことができます。スイッチング・レギュレータのうちの2つには、I2Cでプログラム可能な動的省電力のための設定ポイントがあります。3つのコンバータは全て、入力電圧がそれらの出力電圧の非常に近くまで低下したときの100%デューティ・サイクル動作（低ドロップアウト・モード）をサポートしています。多様なアプリケーションに適合させるため、選択可能なモード機能を使ってノイズと効率のトレードオフを図ることができます。LTC3555ファミリーの汎用スイッチング・レギュレータの動作を制御するのに4つのモードを利用することができます。中負荷から重負荷では、パルス・スキップ・モードにより、最もノイズの少ないスイッチング・ソリューションが与えられます。軽負荷では、Burst Mode動作、強制Burst Mode動作またはLDOモードのどれかを選択することができます。スイッチング・レギュレータは、起動時の突入電流を制限するソフトスタート、短絡電流保護、および放射EMIを減らすスイッチ・ノードのスルー制限回路を備えています。外付けの補償部品は不要です。レギュレータの動作モードは、I2Cコントロールによって、またはI2Cポートを使用しない場合はSDAピンとSCLピンのマニュアル・コントロールによって設定することができます。各コンバータはそれらの外部制御ピンEN1、EN2、EN3によって、またはI2Cポートによって個別にイネーブルすることができます。スイッチング・レギュレータの2と3は、I2Cコントロールを介してプログラム可能な個別の帰還サーボ電圧を備えています。スイッチング・レギュレータの入力電源VIN1、VIN2およびVIN3は一般にシステム負荷ピンVOUTに接続されます。

動作

LTC3555/LTC3555-X

223555fd

降圧スイッチング・レギュレータの出力電圧のプログラミング3つのスイッチング・レギュレータは全て0.8Vを超える出力電圧にプログラムすることができます。スイッチング・レギュレータの2と3にはI2Cでプログラム可能な設定ポイントが備わっていますが、レギュレータ1には単一の固定設定ポイントが備わっています。各スイッチング・レギュレータのフルスケール出力電圧は、スイッチング・レギュレータの出力から帰還ピン（FB1、FB2およびFB3）に接続された抵抗分割器を使って次式のようにプログラムします。

VOUTX = VFBX

R1R2

+1!"#

$%&

ここで、VFBXの範囲はスイッチング・レギュレータの2と3では0.425V～0.8V、スイッチング・レギュレータ1ではVFBXは0.8Vに固定されています。図4を参照してください。

す。NチャネルMOSFET同期整流器は、2.25MHzのサイクルが終わるか、またはNチャネルMOSFET同期整流器を流れる電流がゼロに低下するとオフします。この動作モードを使って、誤差アンプはピーク・インダクタ電流を調節し、必要な出力電力を供給します。必要な補償は全てスイッチング・レギュレータの内部にあり、1個のセラミック出力コンデンサだけが安定性のために必要です。PWMモードで軽負荷の場合、インダクタ電流は各パルスでゼロに達することがあり、NチャネルMOSFET同期整流器をオフします。この場合、スイッチ・ノード（SW）は高インピーダンスになり、スイッチ・ノードの電圧にリンギングが生じます。これは不連続モード動作で、スイッチング・レギュレータにとって正常な振舞いです。パルス・スキップ・モードでの非常に軽い負荷では、スイッチング･レギュレータは必要に応じて自動的にパルスをスキップして出力を安定化状態に維持します。

高いデューティ・サイクルでは（VOUTx > VINx/2）、軽負荷でインダクタ電流が反転してレギュレータが連続的に動作する可能性があります。これは正常で、レギュレーションは維持されますが、連続スイッチングにより、電源電流が数ミリアンペアに増加します。

強制Burst Mode動作では、スイッチング・レギュレータは定電流アルゴリズムを使ってインダクタ電流を制御します。インダクタ電流を直接制御し、ヒステリシスをもった制御ループを使うことによって、ノイズとスイッチング損失の両方が最小になります。このモードでは出力電力が制限されます。強制Burst Mode動作の間、出力コンデンサは安定化ポイントよりわずかに高い電圧に充電されます。降圧コンバータは次にスリープ・モードに入り、その間出力コンデンサが負荷に電流を供給します。スリープ・モードでは、レギュレータの回路のほとんどはパワーダウンし、バッテリ電力の節約に寄与します。出力電圧が予め決められた値より下に下がると、スイッチング・レギュレータ回路がパワーオンして、新しいバースト・サイクルが開始されます。レギュレータがスリープ・モードで動作する時間は負荷電流に依存します。スリープ時間は負荷電流が増加するにつれて減少します。強制Burst Mode動作の最大出力電流はスイッチング・レギュレータの1と2では約100mA、スイッチング・レギュレータ3では約250mAです。強制Burst Mode動作で最大出力電流が超えられ、出力が安定化状態から外れて低下すると、降圧スイッチング・レギュレータはスリープ・モードに入りません。

動作

図4．降圧コンバータのアプリケーション回路

R1の標準的値は40k～1Mです。コンデンサCFBは帰還抵抗とFBピンの入力容量によって生じるポールをキャンセルし、0.8Vよりはるかに大きな出力電圧の過渡応答を改善するのにも役立ちます。CFBには様な々サイズのコンデンサを使うことができますが、ほとんどのアプリケーションには10pFの値を推奨します。2pF～22pFのコンデンサ・サイズで実験すると過渡応答の改善が得られるでしょう。

降圧スイッチング・レギュレータの動作モード LTC3555ファミリーの汎用スイッチング・レギュレータには4つの可能な動作モードが備わっており、多様なアプリケーションのノイズ/電力要件を満たします。

パルス・スキップ・モードでは、内部ラッチが各サイクルの始点でセットされ、メインPチャネルMOSFETスイッチをオンします。各サイクルの間に、電流コンパレータがピーク・インダクタ電流を誤差アンプの出力と比較します。電流コンパレータの出力が内部ラッチをリセットしますので、メインPチャネルMOSFETスイッチがオフし、NチャネルMOSFET同期整流器がオンしま

VINx

LTC3555/LTC3555-X

LSWx

R1 COUTCFB

VOUTx

R2

3555 F04

FBx

GND

LTC3555/LTC3555-X

233555fd

動作チ・ピン（SW1～SW3）の10k抵抗を通してグランドに引き下げられます。

汎用スイッチング・レギュレータのドロップアウト動作スイッチング・レギュレータの入力電圧（VINx）がプログラムされた出力電圧に近づくことは可能です（たとえば、プログラムされた出力電圧が3.3Vでバッテリ電圧が3.4V）。この状態が生じると、PMOSスイッチがデューティ・サイクル100%で連続的にオンするまでそのデューティ・サイクルが増加します。このドロップアウト状態では、それぞれの出力電圧はレギュレータの入力電圧から内部PチャネルMOSFETとインダクタの電圧降下を差し引いた電圧に等しくなります。

降圧スイッチング・レギュレータのソフトスタート動作ソフトスタートは各スイッチング・レギュレータのピーク・インダクタ電流を500μsの時間をかけて徐々に増加させることにより実現されます。これにより、各出力はゆっくり立ち上がることができ、バッテリのサージ電流を最小に抑える効果があります。ソフトスタート・サイクルはあるスイッチング・レギュレータがイネーブルされたとき、またはフォールト状態（サーマル・シャットダウンやUVLO）が発生した後に開始されます。ソフトスタート・サイクルは動作モードの変更によってはトリガされません。このため、強制Burst Mode、Burst Mode、パルス・スキップ・モードまたはLDO動作の間の移行時には出力動作がシームレスに行われます。

降圧スイッチング・レギュレータのスイッチング・スルーレートの制御降圧スイッチング・レギュレータはスイッチ・ノード（SWx）のスルーレートを制限する特許出願中の新しい回路を備えています。この新しい回路は、スイッチ・ノードが2ナノ秒の時間をかけて遷移するように設計されており、放射EMIと導通電源ノイズを大幅に減らします。

低電源電圧動作LTC3555ファミリーはVOUTの低電圧ロックアウト回路を内蔵しており、VOUTがVOUTUVLOより下に下がると汎用スイッチング・レギュレータをシャットダウンします。このUVLOは不安定動作を防ぎます。

強制Burst Mode動作は、パルス・スキップ・モードに比べて出力リップルが高くなる代償に軽負荷での効率を大幅に改善します。ノイズに敏感な多くのシステムでは、強制Burst Mode動作は特定の時間帯（つまり、ワイヤレス・デバイスの送信時または受信時）には望ましくないかもしれませんが、他の時間帯（つまり、デバイスが低電力待機モードのとき）には最適です。I2Cポートを使っていつでも強制Burst Mode動作をイネーブルまたはディスエーブルすることができ、低ノイズ動作と低電力動作の両方をいつでも必要なときに提供します。

Burst Mode動作では、スイッチング・レギュレータは、負荷電流の関数として、固定周波数PWM動作とヒステリシスをもった制御の間を自動的に切り替わります。軽負荷では、レギュレータは強制Burst Mode動作について述べたのとほとんど同じ方法で、ヒステリシス・モードで動作します。Burst Mode動作では、強制Burst Mode動作に比べてわずかに効率が下がる代償に、出力リップルがわずかに減少します。重負荷では、スイッチング・レギュレータは軽負荷でのパルス・スキップ動作と同じように動作します。低出力電流でいくらかの出力リップルを許容できるアプリケーションでは、Burst Mode動作は軽負荷でのパルス・スキップより効率が良くなりますが、依然としてスイッチング・レギュレータの最大規定出力電流を供給します。

最後に、スイッチング・レギュレータにはLDOモードが備わっており、出力電圧の安定化にDCオプションを与えます。LDOモードでは、スイッチング・レギュレータはリニア・レギュレータに変換され、SWxピンからそれぞれのインダクタを通して連続的に電力を供給します。このモードでは、出力ノイズが可能な限り最も低くなるとともに、軽負荷で消費電流が低くなります。

この降圧スイッチング・レギュレータはモード間を動的に移行することを許すので、負荷が与えられていてもモード間をシームレスに移行します。これにより、ユーザーはモードをあちらこちらと切り替えて、必要に応じて出力リップルを減らしたり、低電流効率を上げたりすることができます。

シャットダウン時の降圧スイッチング・レギュレータこの降圧スイッチング・レギュレータは動作をイネーブルされていないときはシャットダウン状態になります。シャットダウン状態では、降圧スイッチング・レギュレータの全ての回路がスイッチング・レギュレータの入力電源から切断されており、数ナノアンペアのリーク電流が残るだけです。降圧スイッチング・レギュレータの出�

ltc3555/ltc3555-x - 高効率usbパワーマネージャおよび ......ltc3555/ltc3555-x triple...

Documents