mb3775 - docs-apac.rs-online.com · mb3775 4 ds04–27204–6 機能説明 1. 基準電圧部...
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FUJITSU SEMICONDUCTORDATA SHEET DS04–27204–6
ASSP 電源用BIPOLAR
スイッチングレギュレータコントローラ(2ch，低電圧動作可能，固定利得形式 )
MB3775■ 概 要
MB3775は PWM方式スイッチングレギュレータ電源のコントロールに必要な基本回路を 2チャネル有し , それぞれ同一の発振出力波形により , 完全同期動作が可能なデュアルスイッチングレギュレータコントローラです。本 ICは , ステップ・ダウン /ステップ・アップ /インバーティングなどの任意の二通りの出力電圧を得ることができます。また , 消費電流が少なく動作電圧も低いため , 高効率のポータブル機器の電源に最適です。
■ 特 長・電源電圧範囲が広い (3.6 V～ 18 V)
・消費電流が少ない (1.3 mA : 標準 )
・動作発振周波数範囲が広く , 高周波発振が可能 (1 kHz ～ 500 kHz)
・タイマ・ラッチ式短絡保護回路内蔵・低入力電圧時誤動作防止回路内蔵・ 1.28 V基準電圧回路内蔵・休止期間調整が全デューティ範囲で可能・パッケージは SOP 16ピンが 1種類 , SSOP 16ピンが 1種類
■ アプリケーション・ LCDモニタ /パネル・監視カメラ など
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MB3775
■ 端子配列図
■ 端子機能説明端子番号 端子記号 機能説明
1 CT発振器のタイミング容量接続端子です。容量値は 150 pF～ 15000 pFの範囲でご使用ください。
2 RT発振器のタイミング抵抗接続端子です。抵抗値は 5.1 kΩ～ 100 kΩの範囲でご使用ください。
3 ＋ IN1 誤差増幅器 1の非反転入力端子です。
4 － IN1 誤差増幅器 1の反転入力端子です。
5 FB1 誤差増幅器 1の出力端子です。本端子と－ IN1 端子間に抵抗および容量を接続してゲイン設定や周波数特性の調整を行います。
6 DTC1OUT1 の休止期間の設定を行う端子です。VREF電圧を外付け抵抗で分圧した電圧を印加して休止期間を設定します。また , 本端子と GND 間に容量を接続してソフトスタート動作を行わせることも可能です。
7 OUT1 エミッタ共通 GND のオープンコレクタ出力端子です。出力電流は 50 mAまで流すことができます。
8 E/GND 接地端子です。
9 VCC電源電圧端子です。電源電圧は 3.6 V～ 18 Vの範囲でご使用ください。
10 OUT2 エミッタ共通 GNDのオープンコレクタ出力端子です。出力電流は OUT1と同様に 50 mAまで流すことができます。
11 DTC2 OUT2 の休止期間の設定を行う端子です。本端子の使用方法は DTC1 と同じです。
12 FB2 誤差増幅器 2の出力端子です。本端子と－ IN2端子間に抵抗および容量を接続してゲイン設定や周波数特性の調整を行います。
13 － IN2 誤差増幅器 2の反転入力端子です。
14 ＋ IN2 誤差増幅器 2の非反転入力端子です。
15 SCPタイマ・ラッチ式短絡保護回路の時定数設定コンデンサ接続端子です。本端子と GND間に容量を接続してご使用ください。詳細な内容は「■機能説明」の「4．タイマ・ラッチ式短絡保護回路部」を参照してください。
16 VREF1.28 V (標準 ) の電圧出力端子で , 1 mAまでの負荷電流を取り出すことが可能です。誤差増幅器の基準入力および休止期間の設定に使用します。
(TOP VIEW)
E/GND VCC
OUT2
VREF
D.T.C.2
FB2
-IN2
+IN2
SCP
1
9
+IN1
CT
RT
-IN1
FB1
OUT1
D.T.C.1
2
3
4
5
6
7
8
10
11
12
13
14
15
16
(FPT-16P-M06)(FPT-16P-M05)
2 DS04–27204–6
MB3775
■ ブロックダイヤグラム
-
+
-+
+
-+
+
-+
1.8 V
1.1 V
2.5 V
1.9 V
1.3 V
2.5 V
1 µA
OUT 1
OUT 2
PWM Comp.1
PWM Comp.2
U.V.L.O.Latch
D.T.C. Comp.
Error Amp 2
Error Amp 1S.C.P.Comp.
RS R
1.28 V
0.9 V 0.9 V
GND
VREF = 1.28 V
VCC
+--
+
--
14
9
16
345
12
13
15
6 11
10
7
21
8
基準電圧源 三角波発信器
DS04–27204–6 3
MB3775
■ 機能説明
1.基準電圧部基準電圧部は VCC端子 (9ピン ) より供給される電圧により温度補償された基準電圧 (≒ 2.5 V ) を発生し , IC内部回路の動作電源として使用されます。また , 外部には VREF端子 (16ピン ) より基準電圧の約 1 / 2 の温度補償された電圧を取り出すことができます。
2.三角波発振器部CT端子 (1 ピン ) , RT端子 (2ピン ) にそれぞれタイミング用のコンデンサおよび抵抗を接続することにより , 任意な周波数の三角波発振波形を発生できます。この波形の振幅は 1.3 V～ 1.9 Vで , IC内部の PWM比較器の非反転入力に接続されるとともに CT端子 (1ピン ) より外部に取り出すことができます。
3.誤差増幅器部 (Error Amp) 誤差増幅器はスイッチング・レギュレータの出力電圧を検出するための増幅器です。同相入力電圧範囲が −0.2 V～ 1.45 Vと広いため基準入力電圧を VREF端子 (16ピン ) および GND端子レベルに設定でき反転 , 非反転増幅器として容易に使用できます。また , 誤差増幅器の電圧利得も固定な上 , 誤差増幅器の FB端子 (5ピン ,
12ピン ) にそれぞれ位相補償用の容量を接続することにより位相補償ができます。誤差増幅器の出力は , IC内部の PWM比較器の反転入力へ接続されると同時に短絡保護回路の検出回路へ接続されています。
4.タイマ・ラッチ式短絡保護回路部タイマ・ラッチ式短絡保護回路は各々の誤差増幅器の出力レベルを検出し , 双方あるいはどちらか一方の誤差増幅器の出力レベルが約1.1 V以下になるとタイマ回路が動作し , 外付けされたプロテクション・イネーブル用コンデンサを充電し始めます。このコンデンサの電圧がトランジスタのベース・エミッタ接合電圧：VBE (≒ 0.65 V) に達するまでに誤差増幅器の出力が正常な電圧範囲に復帰しないとき, ラッチ回路が動作し出力ドライブ・トランジスタをオフすると同時に休止期間を100％にします。
5.低入力電圧時誤動作防止回路部 (Under Voltage Lock-Out 機能 )電源投入時の過渡状態や電源ラインの瞬時低下はコントロール IC の誤動作を誘起し , システムの破壊もしくは劣化を生じさせます。低入力時誤動作防止回路は電源電圧レベルに従って内部基準電圧レベルを検出し , ラッチ回路をリセットすることにより出力ドライブ・トランジスタをオフし休止期間を 100 % にするとともにプロテクション・イネーブル端子(15ピン ) を “Low”に保ちます。
6. PWM 比較器部PWM 比較器は各々二つの反転入力と一つの非反転入力を持つ電圧比較器で , 入力電圧に応じて出力パルスのオン時間をコントロールする電圧 -パルス幅変換器です。発振器からの三角波が誤差増幅器出力とデッド・タイム・コントロール端子電圧のいずれよりも高い期間に出力ドライブ・トランジスタをオンさせます。
7.出力ドライブ・トランジスタ出力ドライブ・トランジスタは 18 Vの耐圧を持ったエミッタ共通 GNDのオープン・コレクタで出力されており , スイッチング用パワー・トランジスタのドライブ電流は 50 mAまで流すことができます。
4 DS04–27204–6
MB3775
■ 絶対最大定格
＊：4 cm角の両面エポキシ基板に実装時＜注意事項＞ 絶対最大定格を超えるストレス (電圧 , 電流 , 温度など ) の印加は , 半導体デバイスを破壊する可能性があ
ります。したがって , 定格を一項目でも超えることのないようご注意ください。
■ 推奨動作条件
＜注意事項＞ 推奨動作条件は , 半導体デバイスの正常な動作を保証する条件です。電気的特性の規格値は , すべてこの条件の範囲内で保証されます。常に推奨動作条件下で使用してください。この条件を超えて使用すると , 信頼性に悪影響を及ぼすことがあります。データシートに記載されていない項目 , 使用条件 , 論理の組合せでの使用は , 保証していません。記載されている以外の条件での使用をお考えの場合は , 必ず事前に営業部門までご相談ください。
項目 記号 条件定格値
単位最小 最大
電源電圧 VCC ⎯ ⎯ 20 V
誤差増幅器入力電圧 VI ⎯ −0.3 +10 V
コレクタ出力電圧 VO ⎯ ⎯ 20 V
コレクタ出力電流 IO ⎯ ⎯ 75 mA
許容損失 PDTa≦＋ 25°C (SOP 品 ) ⎯ 620* mW
Ta≦＋ 25°C (SSOP 品 ) ⎯ 430* mW
保存温度 Tstg ⎯ −55 +125 °C
項目 記号 条件規格値
単位最小 標準 最大
電源電圧 VCC ⎯ 3.6 6.0 18 V
誤差増幅器入力電圧 VI ⎯ −0.2 ⎯ +1.45 V
コレクタ出力電圧 VO ⎯ ⎯ ⎯ 18 V
コレクタ出力電流 IO ⎯ 0.3 ⎯ 50 mA
位相補償容量 CP ⎯ ⎯ 0.1 ⎯ μF
タイミング容量 CT ⎯ 150 ⎯ 15000 pF
タイミング抵抗 RT ⎯ 5.1 ⎯ 100 kΩ
発振周波数 fOSC ⎯ 1 ⎯ 500 kHz
基準電圧出力電流 IREF ⎯ −3 −1 ⎯ mA
動作周囲温度 Ta ⎯ −30 +25 +85 °C
DS04–27204–6 5
MB3775
■ 電気的特性(T a = +25 °C, VCC = 6 V)
（続く）
項目 記号 条件規格値
単位最小 標準 最大
基準電圧部
出力電圧 VREF IOR = −1 mA 1.26 1.28 1.30 V
出力電圧温度変動 VRTC Ta = −30 °C～ +85 °C −2 ±0.2 +2 %
入力安定度 Line VCC = 3.6 V～ 18 V ⎯ 2 10 mV
負荷安定度 Load IOR = −0.1 mA～ −1 mA ⎯ 1 7.5 mV
短絡時出力電流 IOS VREF = 0 V ⎯ −30 −10 mA
スレッショルド電圧VtH IOR = −0.1 mA ⎯ 2.72 ⎯ V
VtL IOR = −0.1 mA ⎯ 2.60 ⎯ V
ヒステリシス幅 VHYS IOR = −0.1 mA 80 120 ⎯ mV
リセット電圧 (VCC) VR ⎯ 1.5 1.9 ⎯ V
保護回路部
入力スレッショルド電圧 VtPC ⎯ 0.60 0.65 0.70 V
入力スタンバイ電圧 VSTB プルアップなし ⎯ 50 100 mV
入力ラッチ電圧 VI プルアップなし ⎯ 50 100 mV
入力ソース電流 Ibpc ⎯ −1.4 −1.0 −0.6 μA
比較器スレッショルド電圧
VtC 5 ピン , 12 ピン ⎯ 1.1 ⎯ V
三角波発振器部
発振周波数 fOSC CT = 330 pF, RT = 15 kΩ ⎯ 200 ⎯ kHz
周波数設定バラツキ fdev CT = 330 pF, RT = 15 kΩ ⎯ 10 ⎯ %
周波数変動 (VCC) fdV VCC = 3.6 V～ 18 V ⎯ 1 ⎯ %
周波数変動 (Ta) fdT Ta = −30 °C～ +85 °C −4 ⎯ +4 %
休止期間調整回路部
入力スレッショルド電圧 (fOSC = 10 kHz)
Vt0 デューティサイクル = 0 % ⎯ 1.0 VREF − 0.15 V
Vt100 デューティサイクル = 100 % 0.2 0.4 ⎯ V
入力バイアス電流 Ibdt ⎯ ⎯ −0.2 −1 μA
ラッチ・モード・ソース電流
Idt Vdt = 0.7 V ⎯ −150 −80 μA
ラッチ入力電圧 Vdt Idt = −40 μA VREF − 0.1 ⎯ ⎯ V
低入力電圧時
誤動作入力回路部
6 DS04–27204–6
MB3775
（続き）
(Ta = +25 °C, VCC = 6 V)
項目 記号 条件規格値
単位最小 標準 最大
誤差増幅器部
入力オフセット電圧 VIO VO = 1.6 V −10 ⎯ +10 mV
入力オフセット電流 IIO VO = 1.6 V −100 ⎯ +100 nA
入力バイアス電流 IB VO = 1.6 V −500 −100 ⎯ nA
同相入力電圧範囲 VICR VCC = 3.6 V～ 18 V −0.2 ⎯ +1.45 V
電圧利得 AV ⎯ 84 120 ⎯ V/V
周波数帯域幅 BW AV = −3 dB ⎯ 3 ⎯ MHz
同相信号除去比 CMRR ⎯ 60 80 ⎯ dB
最大出力電圧幅VOM+ ⎯ 2.2 2.4 ⎯ V
VOM− ⎯ ⎯ 0.7 0.9 V
出力シンク電流 IOM+ VO = 1.6 V 24 50 ⎯ μA
出力ソース電流 IOM− VO = 1.6 V ⎯ −1.2 −0.7 mA
PWM比較部
入力スレッショルド電圧(fOSC＝ 10 kHz)
Vt0 デューティサイクル＝ 0 % ⎯ 1.9 2.1 V
Vt100 デューティサイクル＝ 100 % 1.05 1.3 ⎯ V
入力シンク電流 IIN+ 5 ピン , 12 ピン＝ 1.6 V 24 50 ⎯ μA
入力ソース電流 IIN− 5 ピン , 12 ピン＝ 1.6 V ⎯ −1.2 −0.7 mA
出力部
出力リーク電流 Leak VO = 18 V ⎯ ― 10 μA
出力飽和電圧 VSAT IO = 50 mA ⎯ 1.1 1.4 V
スタンバイ電流 ICCS 出力 “OFF”状態 ⎯ 1.3 1.8 mA
平均供給電流 ICCa RT = 15 kΩ ⎯ 1.7 2.4 mA
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MB3775
■ 測定回路
■ タイミングチャート (内部波形 )
4.7 kΩ
330 pF
16 15 14 13 12 11 10 9
1 2 3 4 5 6 7 8
MB3775
4.7 kΩ
15 kΩ
TESTINPUT
OUTPUT 1
OUTPUT 2
TESTINPUT
SW
CPE
VCC = 6 V
0.1 μF
2.8 V
tPE
1.9 V1.5 V1.3 V1.1 V
0.6 V
0 V
3.6 V
0 V
誤差増幅器出力発振器三角波出力
デッド・タイム．PWM 入力電圧短絡保護比較器基準入力
PWM 比較器出力
ロック・アウト解除
出力トランジスタ・コレクタ波形
SCP端子波形
短絡保護比較器出力
電源電圧
ロック・アウト動作中
(VCC：最小値 ) (標準値 )
デッド・タイム 100％
プロテクション・イネーブルタイム tPE≒ 0.6× 106× CPE (s)
“High”
“High”
“High”
“Low”
“Low”
“Low”
8 DS04–27204–6
MB3775
■ 応用回路例
1.チョッパ方式ステップ・ダウン /インバーティング型
220 μF
470 Ω
220 μF
220 μF
0.1 μF
470 Ω
5.6 kΩ
9.1 kΩ
330 Ω
33 kΩ
1.9 kΩ
10 kΩ
820 pF
120 μH
120 μH
56 μH
VIN (10 V)
MB3775
− + − +
− +
GNDV O− (−5 V) V O
+ (+5 V)
0.1 μF
330 Ω
+ −
33 kΩ
1 μF
+ −
1 μF
33 kΩ
33 kΩ
0.1 μF
2.3 kΩ
1
2
3
4
5
6
7
8 9
10
11
12
13
14
15
16
DS04–27204–6 9
MB3775
2.チョッパ方式ステップ・アップ /インバーティング型
220 μF220 μF
220 μF
0.1 μF
16 kΩ
9.1 kΩ
330 Ω
33 kΩ
1.9 kΩ
10 kΩ
820 pF
120 μH
56 μH
VIN (5 V)
MB3775
− +
GNDV O− (−5 V) V O+ (+12 V)
0.1 μF
330 Ω
+ −
33 kΩ
1 μF
+ −1 μF
33 kΩ
33 kΩ
0.1 μF
2.3 kΩ
1
2
3
4
5
6
7
8 9
11
12
13
14
15
16
100 Ω
3.9 kΩ120 μH
10
− +− +
10 DS04–27204–6
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3.チョッパ方式ステップ・アップ /インバーティング型 (高速用 )
220 μF220 μF
220 μF
0.1 μF
16 kΩ
9.1 kΩ
33 kΩ
1.9 kΩ
10 kΩ
820 pF
120 μH
56 μH
VIN (5 V)
MB3775
− + − +
− +
GNDVO− (− 5 V) V O+ (+12 V)
0.1 μF
+ −
33 kΩ
1 μF
+ −
1 μF
33 kΩ
33 kΩ
0.1 μF
2.3 kΩ
1
2
3
4
5
6
7
8 9
11
12
13
14
15
16
−+
120 μH150 Ω470 Ω
330 pF33 kΩ
33 kΩ
1 μF220 Ω
470 Ω470 Ω
470 Ω
10
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MB3775
4.トランス使用多出力型
33 kΩ
1.8 kΩ
10 kΩ
820 pF
VIN (10 V)
0.1 μF
33 kΩ
+−
220 μF1 μF
220 Ω
+−
220 μF
+−
220 μF
+−
220 μF
+−
220 μF
V O2−
(−12 V)V O1
−
(−5 V)GND V O2
+
(+5 V)V O1
+
(+12 V)
1.9 kΩ
5.6 kΩ
0.1 μF
0.1 μF
MB3775
1
2
3
4
5
6
8 9
11
13
14
15
16
7 10
12
56 μH
12 DS04–27204–6
MB3775
■ 出力電圧の設定方法出力電圧の設定は図 1および図 2に示すような接続により行います。誤差増幅器の電源はほかの内部回路と同様に基準電圧回路より供給されており , 同相入力電圧範囲が −0.2 V ～ +1.45 V
に設定されています。基準入力電圧は , 非反転接続時は VREF (≒ 1.28 V) , 反転接続時は GNDに設定して使用してください。
図 1 誤差増幅器の接続方法：出力電圧 VOが正の場合
図 2 誤差増幅器の接続方法：出力電圧 VOが負の場合
+
-
R2
R1
VREF
5ピンまたは 12ピン
V0＋ [V0＋＝ VREF× (1＋ R2 / R1) ]
-
+
R2
R1
VREF
5ピンまたは 12ピン
V0－ [V0－＝－ VREF× (R2 / R1) ]
DS04–27204–6 13
MB3775
■ タイマ・ラッチ式短絡保護回路の時定数設定方法図 3にプロテクション・ラッチ回路の構成図を示します。誤差増幅器の出力はそれぞれ短絡保護コンパレータの非反転入力に接続され , 反転入力に接続された約 1.1 Vの基準電圧と常に比較動作を行っています。スイッチング・レギュレータの負荷条件が安定している場合は誤差増幅器の出力変動もないため , 短絡保護コントロールも平衡を保ちます。このとき , プロテクション・イネーブル端子 (15ピン ) 電圧は約 50 mVに保持されています。負荷条件が負荷短絡などで急激に変化し , 短絡保護コンパレータの非反転入力に誤差増幅器から低レベルの信号 (1.1 V
以下 ) が入力されると短絡保護コンパレータは “Low”レベルを出力し , トランジスタ Q1をオフすることによりプロテクション・イネーブル端子電圧はリリースされ外付けされたプロテクション・イネーブル・コンデンサ CPE を次式で充電します。
VPE = 50 mV + tPE × 10−6 / CPE
0.65 = 50 mV + tPE × 10−6 / CPE
CPE = tPE / 0.6 (μF)
プロテクション・イネーブル・コンデンサが約 0.65 Vに充電されるとプロテクション・ラッチをセットし , 低入力時誤動作防止回路をイネーブルすることにより出力ドライブ・トランジスタをオフさせます。このとき , 同時に休止期間を 100％にします。低入力時誤動作防止回路が一度イネーブルされるとプロテクション・イネーブルは解除されますが , プロテクション・ラッチは電源を切らないとリセットしません。
D.T.C.コンパレータの非反転入力は約 0.9 Vの電源を介してそれぞれの D.T.C.端子 (6, 11ピン ) に接続され , 反転入力に接続された約 1.8 Vの基準電圧と常に比較動作を行っています。
D.T.C.端子を使用してソフトスタート動作を行わせる際に短絡保護回路の誤動作を防止するため , D.T.C.端子 (6, 11ピン ) が約 0.9 Vに下がる間D.T.C.コンパレータは “High”レベルを出力し , トランジスタQ2をオンすることによりプロテクション・イネーブル端子 (15ピン ) をクローズします。
図 3 プロテクション・ラッチ回路
2.5 V
1 A
Q1
CPE
1.1 V
1.8 V
-
+
++- 6
11D.T.C. Comp.
S.C.P. Comp.
Q2 Q3
D.T.C.1
D.T.C.2
U.V.L S RLatch
R1Error Amp 1Error Amp 2
15
+
0.9 V0.9 V
.O.
SCP
14 DS04–27204–6
MB3775
■ 休止期間の設定方法昇圧 , フライバック方式による昇圧 , 反転出力を設定する場合 , 負荷変動等により FB端子電圧が三角波電圧以下になる可能性があります。このとき , 出力トランジスタがフルオン (ON Duty＝ 100％) 固定の状態になります。これを防止するために出力トランジスタの最大デューティを設定します。そのために , 下図のように VREF電圧より抵抗分圧にて DTC1端子 (6ピン ) 電圧を設定してください。
DTC1端子電圧が三角波電圧よりも低いとき , 出力トランジスタはオンとなります。最大デューティの計算式は三角波振幅≒ 0.6 V, 三角波下限電圧≒ 1.3 V, オフセット電圧 0.9 Vのとき次のようになります (他チャネルも同様です ) 。
また , 最大デューティ設定を必要としない場合は三角波下限電圧≒ 1.3 V (Vdt＝ 0.4 V)以下の電圧設定にしてください。
DTC1で休止期間を設定する場合 (DTC2も同様 )
・VCCと VOの関係より
このデューティが最大デューティ以下になるように , 下図 Duty Max-Vdt特性より , DTC電圧を設定してください。
Duty Max－ Vdt特性 (Vdt 1, Vdt 2共通 )
Duty (ON) Max (％) ≒1.9 V－ (Vdt＋ 0.9 V)
× 100≒1.0 V－ Vdt
× 100, Vdt (V) ＝Rb
× VREF0.6 V 0.6 V Ra＋ Rb
・降圧時 (ステップダウン )のデューティ[%]＝VO
× 100Vcc
・昇圧時 (ステップアップ )のデューティ[%]＝ VO－ Vcc × 100VO
・極性が異なる時 (インバーティング )のデューティ[%]＝VO
× 100VO－ Vcc
VREF
Ra
RbVdt
DTC1
16
6
100
80
60
40
20
00 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Duty Max [%]
Vdt [V]
DS04–27204–6 15
MB3775
■ ソフトスタート時間設定方法電源投入後 , DTC1端子 (6ピン ) に接続したコンデンサ (CDTC1) に充電を開始します。PWMコンパレータにより DTC1
端子電圧に比例したソフトスタート設定電圧と三角波電圧を比較し , OUT1端子 (7ピン ) の ONデューティを変化させソフトスタート動作します。
ONデューティ≒ 50％までのソフトスタート時間は次式で求められます。
ソフトスタート時間 (出力 ONデューティ≒ 50％になるまでの時間 )
ts (s) ≒－ CDTC1× Ra× Rb / (Ra＋ Rb) × In (1－ 0.7 (Ra＋ Rb) / (1.28 Ra) )
例えば , Ra＝ 10 kΩ, Rb＝ 4.7 kΩの場合は次式のようになります。ts (s) ≒ 0.005× CDTC1 (μF)
DTC1端子でソフトスタートをする場合 (DTC2も同様 )
VREF
Ra
Rb
CDTC1
DTC1 6
16VREF
Ra
Rb
CDTC1
DTC1 6
16
16 DS04–27204–6
MB3775
■ 複数個の ICの同期動作複数個の MB3775を用いて同期動作をさせる場合は , マスタとなる ICの CT, RT端子 (1, 2ピン ) に所定のコンデンサ ,
抵抗を挿入し自励発振させます。さらに , スレーブとなる ICの RT端子 (2ピン ) を 2 Vに設定し三角波発振のための充放電回路を停止させ , マスタと各スレーブの CT端子 (1ピン ) 間を接続することにより実現できます。また RT端子 (2ピン ) に VRTを印加する代わりに , RT端子 (2ピン ) を抵抗でプルアップする方法も可能です (図 4 破線の抵抗 ) 。この場合プルアップ抵抗 Rpullは下式を満たす条件で設定してください。
Rpull ：プルアップ抵抗〔kΩ〕VCC ：電源電圧〔V〕N ：スレーブとなる IC の個数
図 4 マスタ・スレーブ動作時の接続図
VCC
≧ Rpull0.5× N
MB3775
MB3775
MB3775
CT RT
VCC
VRT
2 V
Rpull
(マスタ )
(スレーブ )
(スレーブ )
DS04–27204–6 17
MB3775
18 DS04–27204–6
■ 標準特性曲線
（続く）
2.0
1.5
1.0
0.5
0 5 10 15 20
2.0
1.5
1.0
0.5
0 5 10 15 20
2.0
1.5
1.0
0.5
0 5 10 15 20
1.29
1.28
1.27
1.26
1.25-30 0 +30 +60 +90
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0 50 100 150 200 250 300 350
3.0
2.0
1.0
0100 1 k 10 k 100 k 1 M
基準電圧－電源電圧特性 平均供給電流－電源電圧特性
基準電圧
VR
EF
(V)
平均供給電流
I C
Ca
(mA
)電源電圧 VCC (V) 電源電圧 VCC (V)
電源電圧 VCC (V) 動作周囲温度 Ta ( °C)
スタンバイ電流－電源電圧特性 基準電圧－動作周囲温度特性
スタンバイ電流
lccs
(m
A)
基準電圧
VR
EF
(V)
コレクタ飽和電圧－シンク電流特性 誤差増幅器最大出力電圧幅－周波数特性
誤差増幅器最大出力電圧幅
VO
M (
V)
コレクタ飽和電圧
VS
AT (
V)
シンク電流 IO (mA) 周波数 f (Hz)
MB3775
（続く）
1 M
100 k
1 k
1 k
10010 k 100 k 1 M 10 M
10 kCT = 150 pF
CT = 1500 pF
CT = 15000 pF
103
102
101
100
10−1102 103 104 105
101
101 102 103 104 1051.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
1 k 10 k 100 k 1 M 10 M
−180
−90
0
90
180
−60
−30
−20
0
20
40
60
100 101 102 103 104 105 106 107
-180
-90
0
90
180
60
40
20
0
-20
-40
-60
CFB = 1 μF
100 101 102 103 104 105 106 107
−180
−90
0
90
180
60
40
20
0
−20
−40
−60
CFB = 0.1 μF
発振周波数－タイミング抵抗特性 三角波周期－タイミング容量特性
タイミング容量 C T (pF)タイミング抵抗 R T (Ω) 三角波周期
(μs
)
三角波最大振幅電圧－タイミング容量特性
発振周波数
f O
SC (
Hz)
タイミング抵抗＝ 15 kΩVCC＝ 6 V
タイミング容量 C T (pF)
タイミング抵抗＝ 15 kΩVCC=6V
三角波最大振幅電圧
(V
)
利得および位相－周波数特性
周波数 f (Hz)
AV
φ
利得
AV (
dB)
AV
φ
AV
利得
AV(d
B)
利得
AV (
dB)
周波数 f (Hz) 周波数 f (Hz)
利得および位相－周波数特性 (実験データ ) 利得および位相－周波数特性 (実験データ )
位相
φ (
deg)
位相
φ (
deg)
位相
φ (
deg)
φ
DS04–27204–6 19
MB3775
（続き）
100 101 102 103 104 105 106 107
-180
-90
0
90
180
60
40
20
0
-20
-40
-60
CFB = 0.01 μF
利得および位相－周波数特性 (実験データ )
利得
AV (
dB) AV
φ
周波数 f (Hz)
位相
φ (
deg)
20 DS04–27204–6
MB3775
■ 誤差増幅器周波数特性の設定方法誤差増幅器の等価回路は , 図 5で示すとおりです。誤差増幅器の周波数特性は R1, R2, CPにより設定されており , IC内部の抵抗 R1, R2の比により高周波側の利得を設定しています (設定値 ≅ 0 dB) 。
CP = 0.1 μF では 20 kHz≦ f≦ 5 MHzでの利得が約 0 dBとなりますが , 外付け位相補償容量 CPを変更することによりロールオフ周波数を可変できます (グラフ 1-1を参照してください ) 。なお , 高周波側での利得が必要な場合や位相を低い周波数で進めたい場合などには , 図 6で示すように FB端子 (5, 12ピン ) と CP間に直列に抵抗 RPを入れることにより調整してください (グラフ 1- 2を参照してください ) 。
図 5 誤差増幅器等価回路
図 6 誤差増幅器等価回路 (RP挿入 )
（注意事項）このように , 誤差増幅器の周波数特性は外付け位相補償容量 CPにより設定されております。システムの小型化などの要求によりセラミックチップコンデンサを使用する場合は温度特性に十分ご注意ください (周波数特性では −30°C ≅ 1 / 5, +80°C ≅ 1 / 3の値となりますので , 常温で充分な位相マージンを確保する必要があります ) 。なお , セラミックチップコンデンサは温度特性の小さな B特性のもの , またはフィルムコンデンサなどのご使用を推奨いたします (グラフ 1-3 ~ 1-5を参照してください ) 。
× 120
-
+
[-IN]
[+IN]
[FB]
CP
誤差増幅器
PWM COMPへ
R2
≅ 470Ω
R1 ≅ 38Ω
× 120
-
+
[-IN]
[+IN]
[FB]
CP
RP
誤差増幅器
PWM COMPへ
R2
≅ 470Ω
R1 ≅ 38Ω
DS04–27204–6 21
MB3775
10 100 1k 10k 100k 1M 10M 100M-60
-40
-20
0
20
40
60
-180
-90
0
90
180
AV
φ
CP = 0.1 μF
CP = 0.1 μF
10 100 1k 10k 100k 1M 10M 100M-60
-40
-20
0
20
40
60
-180
-90
0
90
180
RP = 0 Ω
CP = 0 Ω
CP = 0.1 μF
AV
φ
グラフ 1-1
グラフ 1-2
利得
AV(d
B)
周波数 f (Hz)
誤差増幅器周波数特性
誤差増幅器周波数特性
利得
AV(d
B)
周波数 f (Hz)
(大 )
(大 )
(小 )
(小 )
(大 )
(大 )
位相
φ (
deg)
位相
φ (
deg)
22 DS04–27204–6
MB3775
1k 10k 100k 1M
20
10
0
-10
-20
90
0
-90φ
AV
-30°C+25°C+80°C
-30°C
+25°C
+80°C
1k 10k 100k 1M
20
10
0
-10
-20
90
0
-90
φ
AV
-30°C
-30°C
+25°C
+25°C
+80°C
+80°C
1k 10k 100k 1M
-90
0
90
20
10
0
-10
-20
φ
-30°C
-30°C, +25°C, +80°C
AV
+25°C+80°C
グラフ 1-3
グラフ 1-4
グラフ 1-5
利得
AV
(dB
)
周波数 f (Hz)
セラミックチップコンデンサ (f 特：0.1 μF)
タンタルコンデンサ (0.33 μF)
利得
AV (
dB)
周波数 f (Hz)
フィルムコンデンサ (0.1 μF)
利得
AV
(dB
)
周波数 f (Hz)
◆温度特性温度：比率－ 30 °C：0.19＋ 25 °C：1.0＋ 80 °C：0.32
◆温度特性温度：比率－ 30 °C：0.95～ 1.05＋ 25 °C：1.0＋ 80 °C：0.95～ 1.05
◆温度特性温度：比率－ 30 °C：0.9～ 1.1＋ 25 °C：1.0＋ 80 °C：0.9～ 1.1
位相
φ (
deg)
位相
φ (
deg)
位相
φ (
deg)
DS04–27204–6 23
MB3775
■ 平滑コンデンサの等価直列抵抗と安定性についてDC/DCコンバータにおいて平滑コンデンサの等価直列抵抗 (ESR) の値は , ループの位相特性に大きな影響を与えます。ESRにより , 位相特性は高周波領域において理想コンデンサに対し位相を進ませるため (グラフ 2-1を参照してください ) , システムの安定性を改善します。一方 , 低 ESRの平滑コンデンサの使用はシステムの安定性を減少させますので , 低ESR品の半導体電解コンデンサ (OS-CONTM) , タンタルコンデンサを使用する際には十分注意が必要です。（注意事項）OS-CONは , 三洋電機株式会社の商標です。
VIN D
L
RC
RL
C
Tr
降圧形 DC/DCコンバータの基本回路
10 100 1k 10k 100k
-60
-40
-20
0
20
(1) : RC = 0 Ω(2) : RC = 31 mΩ (1)
(2)
10 100 1k 10k 100k
-180
-90
0
(2)
(1)(1) : RC = 0 Ω(2) : RC = 31 mΩ
グラフ 2-1
周波数 f (Hz) 周波数 f (Hz)
利得
AV
(dB
)
ゲイン－周波数特性
位相
φ (
deg)
位相－周波数特性
24 DS04–27204–6
MB3775
参考データ平滑用のコンデンサをアルミ電解コンデンサ (RC ≅ 1.0 Ω) から ESRの小さい半導体電解コンデンサ (OS-CONTM：RC ≅
0.2 Ω)に 変更することにより位相余裕は半減します (グラフ 2-2, 2-3を参照してください ) 。
+
-
VOUT
FB
VREF
R1
R2VIN
+IN
-IN
VO +
0.1 μF
DC/DCコンバータ AV- φ特性測定図
誤差増幅器
この間のAV－ φ特性
60
40
20
0
-20
-4010 100 1k 10k 100k
62°
AV
φ
-180
-90
0
90
180
VCC = 10 VRL = 25 ΩCP = 0.1 μF
VO+
GND
+
-
60
40
20
0
-20
-4010 100 1k 10k 100k
27°
AV
φ
-180
-90
0
90
180
VCC = 10 VRL = 25 ΩCP = 0.1 μF
VO+
GND
+
-
グラフ 2-2
グラフ 2-3
周波数 f (Hz)
利得
AV (
dB)
位相
φ (
deg)
周波数 f (Hz)
位相
φ (
deg)
DC/DC コンバータ＋ 5 V 出力 ゲイン /位相－周波数特性
DC/DC コンバータ＋ 5 V 出力 ゲイン /位相－周波数特性
利得
AV(d
B)
A 電解コンデンサ 220 μF (16 V) RC ≅ 1.0 Ω：fOSC＝ 1 kHz
OS-CONTM
22 μF (16 V) RC ≅ 0.2 Ω：fOSC＝ 1 kHz
DS04–27204–6 25
MB3775
■ 低 ESR平滑コンデンサ使用時のシステム安定化対策DC/DCコンバータにおいて , 低 ESRの平滑コンデンサを使用すると十分高周波領域まで平滑部が Lと Cだけに見え ,
位相が 180度近くまで遅れます。その結果 , システムの位相余裕が少なくなり安定性が悪くなります。一方 , 出力のリップル量を少なくするためには , 低 ESRの容量が必要で上記システムの安定性とは相反しています。この解決方法として進み位相補償方法があります。これは , 低 ESRコンデンサのため位相余裕の少なくなった周波数に対し , 進み位相を持たせ位相余裕をかせぐ方法です。
MB3775を使用した DC/DCコンバータについては以下の三案を推奨します。
(1) 図 7に示すように出力からの帰還抵抗に並列にコンデンサを入れることにより位相を進めます。コンデンサの値は下記計算式を目安としてください。
図 7 位相を進める外付け案 1
C1 = 12πfR2
~
+
-
C1
R2
R1
VREF
FB
CP
+IN
-IN
VO+
不安定となる周波数
(グラフ 3-1 を参照してください )
60
40
20
0
-20
-4010 100 1k 10k 100k
0
90
180
-180
-90
VCC = 10 VRL = 25 ΩCP = 0.1 μF
C1 = 4700 pFR1 = 1.8 kΩR2 = 5.6 kΩ
66°
φ
AV
グラフ 3-1
位相
φ (
deg)
利得
AV
(dB
)
周波数 f (Hz)
DC/DC コンバータ ＋ 5 V 出力 ゲイン /位相－周波数特性
平滑コンデンサ22 μF (半導体電解コンデンサ )
26 DS04–27204–6
MB3775
(2) 図 8に示すように誤差増幅器の FB端子 (5, 12ピン ) と CP間に直列に抵抗 RPを入れることにより位相を進めます。RPを大きくするほど位相は早く進みますが , 高周波領域での利得が上がり不安定要因となりますので , セットにて最適点を選んでください (グラフ 3-2を参照してください ) 。
図 8 位相を進める外付け案 2
(3) 図 9に示すように , 案 1, 案 2を併用することにより位相を進めます。
図 9 位相を進める外付け案 3
+
-
R2
R1 RP
VREF
FB
CP
+IN
-IN
VO+
60
40
20
0
-20
-4010 100 1k 10k 100k
0
90
180
-180
-90
VCC = 10 VRL = 25 CP = 0.1 F
RP = 470 R1 = 1.8 kR2 = 5.6 k
45
A V
φ
グラフ 3-2
周波数 f (Hz)
DC/DC コンバータ ＋ 5 V 出力 ゲイン /位相－周波数特性
位相
φ (
deg)
利得
AV(d
B)
平滑コンデンサ22μF (半導体電解コンデンサ )
+
-
C1
R2
R1 RP
VREF
FB
CP
+IN
-IN
VO+
DS04–27204–6 27
MB3775
■ 誤差増幅器入力リップル電圧について誤差増幅器には , 電源立上り時の出力電圧オーバシュート対策のため図 10で示すような位相補償容量 CPの充電用ブースト回路が接続されています。ブースト回路は , 電源立上り時以外は動作しないようにマイナス入力側に ≅ 15 mVのオフセット電圧をもたせています。しかし , 出力リップルが大きい場合や進み位相補償のために出力からの帰還抵抗に並列にコンデンサを入れる場合 , 誤差増幅器の差動入力電圧が ≅ 15 mVを超えるとブースト回路が動作を始め , レギュレーションを悪化させる恐れがありますので誤差増幅器の差動入力電圧値にはご注意ください。
図 10 誤差増幅器ブースト回路部等価回路
+
-
+
-×120
VCC
CP
R1
∼ 38 kΩ
[FB]
[+IN]
[-IN]
VREF
R3
R4
VO+
ブースト回路
誤差増幅器
進み位相補償容量
R2
≅ 470Ω
≅ 15 mV
28 DS04–27204–6
MB3775
■ 使用上の注意・プリント基板のアースラインは，共通インピーダンスを考慮し設計してください。
・静電気対策を行ってください。・半導体を入れる容器は , 静電気対策を施した容器か , 導電性の容器をご使用ください。・実装後のプリント基板を保管・運搬する場合は , 導電性の袋か , 容器に収納してください。・作業台 , 工具 , 測定機器は , アースを取ってください。・作業する人は , 人体とアースの間に 250 kΩ～ 1 MΩの抵抗を直列にいれたアースを使用してください。
・負電圧を印加しないでください。・－ 0.3 V以下の負電圧を印加した場合 , LSIに寄生トランジスタが発生し , 誤動作を起こすことがあります。
DS04–27204–6 29
MB3775
■ オーダ型格型格 パッケージ 備考
MB3775PFプラスチック・SOP, 16ピン
(FPT-16P-M06)
MB3775PFVプラスチック・SSOP, 16ピン
(FPT-16P-M05)
30 DS04–27204–6
MB3775
■ RoHS指令に対応した品質管理 (鉛フリー品の場合 ) 富士通セミコンダクターのLSI製品は , RoHS指令に対応し , 鉛・カドミウム・水銀・六価クロムと , 特定臭素系難燃剤PBB
と PBDEの基準を遵守して生ます。この基準に適合している製品は , 型格に “E1”を付加しています。
■ 製品捺印 (鉛フリーの場合 )
INDEX
3775E1XXXX
XXX
INDEX
MB3775XXXX XXX
E1
鉛フリー表示
鉛フリー表示
SOP-16
SSOP-16
DS04–27204–6 31
MB3775
■ 製品ラベル (鉛フリーの場合の例 )
2006/03/01 ASSEMBLED IN JAPAN
G
QC PASS
(3N) 1MB123456P-789-GE1 1000
(3N)2 1561190005 107210
1,000 PCS
0605 - Z01A 10001/11561190005
MB123456P - 789 - GE1
MB123456P - 789 - GE1
MB123456P - 789 - GE1
Pb
鉛フリー表示
JEITA 規格 JEDEC 規格
鉛フリー型格は末尾に「E1」あり。中国で組立てられた製品のラベルには「ASSEMBLED IN CHINA」と表記されています。
32 DS04–27204–6
MB3775
■ MB3775PF, MB3775PFV推奨実装条件【弊社推奨実装条件】
【実装方法の各条件】IR (赤外線リフロー )
手半田付け (部分加熱法 )
＊：パッケージボディにコテ先が触れないこと
項目 内容実装方法 IR (赤外線リフロー ), 温風リフロー実装回数 2 回
保管期間
開梱前 製造後 2 年以内にご使用ください。開梱 ～ 2 回目リフロー迄の保管期間 8 日以内
開梱後の保管期間を超えた場合
ベーキング
(125 °C± 3 °C, 24 h ＋ 2H / -0H) を実施の上 , 8 日以内に処理願います。ベーキングは最大 2 回まで可能です。
保管条件 5 °C ～ 30 °C, 70％RH 以下 (できるだけ低湿度 )
項目 内容
保管期間開梱前 製造後 2 年以内
開梱後～実装までの保管期間
製造後 2 年以内(部分加熱のため , 保管期間の吸湿管理不要 )
保管条件 5 °C ～ 30 °C, 70％RH 以下 (できるだけ低湿度 )
実装条件コテ先温度：Max. 400 °C
時間：5 s 以内 / ピン *
260°C
(e)
(d')
(d)
255°C
170 °C
190 °C
RT (b)
(a)
(c)
~
Hランク：260 °C Max
（注意事項）パッケージボディ上面温度を記載
(a) 温度上昇勾配 ：平均 1 °C/s～ 4 °C/s(b) 予備加熱 ：温度 170 °C～ 190 °C, 60s～ 180s(c) 温度上昇勾配 ：平均 1 °C/s～ 4 °C/s(d) ピーク温度 ：温度 260 °C Max
255 °C up 10s以内(d’) 本加熱 ：温度 230 °C up 40s以内
or 温度 225 °C up 60s以内
or 温度 220 °C up 80s以内
(e) 冷却 ：自然空冷または強制空冷
本加熱
DS04–27204–6 33
MB3775
■ パッケージ・外形寸法図
最新の外形寸法図については , 下記 URL にてご確認ください。http://edevice.fujitsu.com/package/jp-search/
（続く）
プラスチック・SOP, 16ピン リードピッチ 1.27 mm
パッケージ幅×パッケージ長さ
5.3 × 10.15 mm
リード形状 ガルウィング
封止方法 プラスチックモールド
取付け高さ 2.25 mm MAX
質量 0.20 g
コード（参考） P-SOP16-5.3×10.15-1.27
プラスチック・SOP, 16ピン
（FPT-16P-M06）
(FPT-16P-M06)
C 2002-2010 FUJITSU SEMICONDUCTOR LIMITED F16015S-c-4-9
0.13(.005) M
Details of "A" part
7.80±0.405.30±0.30(.209±.012) (.307±.016)
–.008+.010
–0.20+0.25
10.15
INDEX
1.27(.050)
0.10(.004)
1 8
916
0.47±0.08(.019±.003)
–0.04+0.03
0.17
.007+.001–.002
"A" 0.25(.010)
(Stand off)
0~8°
(Mounting height)2.00
+0.25–0.15
.079+.010–.006
0.50±0.20(.020±.008)0.60±0.15
(.024±.006)
0.10+0.10–0.05
–.002+.004
.004
.400*1
*2
0.10(.004)
単位：mm（inches）注意：括弧内の値は参考値です。
注1）*1印寸法はレジン残りを含む。
注2）*2印寸法はレジン残りを含まず。
注3）端子幅および端子厚さはメッキ厚を含む。
注4）端子幅はタイバ切断残りを含まず。
34 DS04–27204–6
MB3775
（続き）
プラスチック・SSOP, 16 ピン リードピッチ 0.65mm
パッケージ幅×パッケージ長さ
4.40 × 5.00mm
リード形状 ガルウィング
封止方法 プラスチックモールド
取付け高さ 1.45mm MAX
質量 0.07g
コード（参考） P-SSOP16-4.4×5.0-0.65
プラスチック・SSOP, 16 ピン
（FPT-16P-M05）
(FPT-16P-M05)
C 2003-2010 FUJITSU SEMICONDUCTOR LIMITED F16013S-c-4-8
5.00±0.10(.197±.004)
4.40±0.10 6.40±0.20(.252±.008)(.173±.004)
.049 –.004+.008
–0.10+0.20
1.25(Mounting height)
0.10(.004)
0.65(.026) 0.24±0.08(.009±.003)
1 8
16 9
"A"
0.10±0.10(Stand off)
0.17±0.03(.007±.001)
M0.13(.005)
(.004±.004)
Details of "A" part
0~8°
(.024±.006)0.60±0.15
(.020±.008)0.50±0.20
0.25(.010)
LEAD No.
INDEX
*1
*2
単位：mm （inches）注意：括弧内の値は参考値です。
注 1）*1 印寸法のレジン残りは片側 +0.15（.006）MAX注 2）*2 印寸法はレジン残りを含まず。
注 3）端子幅および端子厚さはメッキ厚を含む。
注 4）端子幅はタイバ切断残りを含まず。
DS04–27204–6 35
MB3775
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編集 プロモーション推進部