ltc3567 - i2c制御付き高効率usbパワーマネージャおよび1a昇 … · 3567 ta01 swcd1...
TRANSCRIPT
LTC3567
13567f
標準的応用例
I2C制御付き高効率 USBパワーマネージャ
および1A昇降圧コンバータ
3.3V/1A昇降圧付きLTC3567 USBパワーマネージャ スイッチング・レギュレータの効率と システム負荷(POUT/PBUS)
SWVOUT =BAT + 300mVOTHER DC/DCs
3.3V/20mAALWAYSON LDO
3.3V/1AHDD
FROM ACADAPTER
FROM USB
VOUT1
3567 TA01
SWCD1
SWAB1VIN1
LDO3V3
BAT
GATE
VOUT
NTC
VBUS
CLPROG
PROG
VC1
FB1
LTC3567
EN1
SCL
SDA
DVCC
CHRG
CHRGENDIGITALCONTROL
I2C SERIALINTERFACE
T
+Li-Ion
3.01k
2k0.1µF
100k
100k
4.7µF
3.3µH
10µF
1µF
1µF
10µF
2.2µH
324k
105k1.5nF
OPTIONAL
IOUT (A)0.01
0
EFFI
CIEN
CY (%
)
20
40
60
80
0.1 1
3567 TA01b
100
10
30
50
70
90
BAT = 4.2V
BAT = 3.3V
VBUS = 5VIBAT = 0mA10x MODE
概要LTC®3567は、リチウムイオン/ポリマー・バッテリ・アプリケーション向けの高度に集積化されたパワーマネージメントおよびバッテリ・チャージャ・デバイスです。このデバイスは、負荷の優先順位付けを自動的に行う高効率な電流制限付きスイッチングPowerPathマネージャ、バッテリ・チャージャ、理想ダイオード、高効率の同期整流式昇降圧スイッチング・レギュレータを内蔵しています。LTC3567は特にUSBアプリケーション向けに設計されており、スイッチング・パワーマネージャによって最大入力電流を、USBアプリケーション向けには100mAまたは500mA、ACアダプタ駆動アプリケーション向けには1Aに自動的に制限します。
LTC3567のスイッチング入力段は、熱として浪費される電力を最小限に抑えながら、USBポートから得られる2.5Wのほとんど全てをシステム負荷に送ります。この機能により、LTC3567はより大きな電力をアプリケーションに供給可能で、小スペースでの熱管理の制約を緩和します。
同期整流式昇降圧DC/DCは最大1Aを供給します。
LTC3567は、高さの低い24ピン4mm×4mm×0.75mm QFN表面実装パッケージで供給されます。
、LT、LTCおよびLTMはリニアテクノロジー社の登録商標です。 PowerPathと Bat-Trackはリニアテクノロジー社の商標です。 他の全ての商標はそれぞれの所有者に所有権があります。 *6522118および6404251を含む米国特許によって保護されています。
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
バッテリ消耗時の「瞬時オン」動作 最大充電電流:1.5A 内蔵の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(<30μA)
1A昇降圧DC/DC 高効率(IOUT:1A) 2.25MHz固定周波数動作 少ない無負荷消費電流(約13μA) シャットダウン時に消費電流がゼロ 全ての機能をI2C制御
アプリケーション HDDベースのMP3プレーヤ、PDA、GPS、PMP機器 その他のUSBベースのハンドヘルド機器
LTC3567
23567f
ピン配置絶対最大定格(Note 1)
VBUS(トランジェント) t < 1ms、 デューティ・サイクル<1% ........................................ −0.3V~7V VBUS(スタチック)、VIN1、BAT、NTC、CHRG、DVCC、SCL、 SDA、EN1、CHRGEN ............................................. −0.3V~6V FB1、VC1 .................−0.3V~6Vまたは(VIN1+0.3V)の小さい方 ICLPROG ................................................................................ 3mA ICHRG .................................................................................. 50mA IPROG .................................................................................... 2mA ILDO3V3 ............................................................................... 30mA ISW、IBAT、IVOUT ....................................................................... 2A IVOUT1、ISWAB1、ISWCD1、 ....................................................... 2.5A 動作温度範囲 (Note 2) ......................................−40~85 接合部温度 (Note 3) ...................................................... 125 保存温度範囲....................................................−65~125
24 23 22 21 20 19
7 8 9
TOP VIEW
UF PACKAGE24-LEAD (4mm × 4mm) PLASTIC QFN
10 11 12
6
5
4
3
2
1
13
14
15
16
17
18LDO3V3
CLPROG
NTC
FB1
VC1
GND
GATE
GND
CHRG
PROG
SDA
SCL
EN1
CHRG
EN
SW V BUS
V OUT
BAT
SWAB
1
DVCC
V IN1
V OUT
1
SWCD
1
GND
25
TJMAX = 125°C, θJA = 37°C/W
EXPOSED PAD (PIN 25) IS GND, MUST BE SOLDERED TO PCB
発注情報
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LTC3567EUF#PBF LTC3567EUF#TRPBF 3567 24-Lead (4mm × 4mm) 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。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。
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
IBUSQ 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
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
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、VIN1 = VOUT1 = 3.8V、VBAT = 3.8V、DVCC = 3.3V、RPROG = 1k、RCLPROG = 3.01k。
LTC3567
33567f
SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS
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-VBAT 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, IOUT = 250μA 4.5 4.6 4.7 V
fOSC Switching Frequency l 1.8 2.25 2.7 MHz
RPMOS_POWERPATH PMOS On-Resistance 0.18 ΩRNMOS_POWERPATH NMOS On-Resistance 0.30 ΩIPEAK_POWERPATH Peak Switch Current Limit 1x, 5x Modes
10x Mode2 3
A A
バッテリ・チャージャVFLOAT BAT Regulated Output Voltage
l
4.179 4.165
4.200 4.200
4.221 4.235
V V
ICHG Constant Current Mode Charge Current
RPROG = 5k
980 185
1022 204
1065 223
mA mA
IBAT Battery Drain Current VBUS > VUVLO, Battery Charger Off, IOUT = 0μA VBUS = 0V, IOUT = 0μA (Ideal Diode Mode)
2 3.5
27
5
38
μA
μA
VPROG PROG Pin Servo Voltage 1.000 V
VPROG_TRIKL PROG Pin Servo Voltage in Trickle Charge
VBAT < VTRIKL 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
VRECHRG 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
VCHRG CHRG Pin Output Low Voltage ICHRG = 5mA 65 100 mV
ICHRG CHRG Pin Leakage Current VCHRG = 5V 1 μA
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、VIN1 = VOUT1 = 3.8V、VBAT = 3.8V、DVCC = 3.3V、RPROG = 1k、RCLPROG = 3.01k。
LTC3567
43567f
SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS
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, IOUT = 10mA
IOUT = 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電源VLDO3V3 Regulated Output Voltage 0mA < ILDO3V3 < 25mA 3.1 3.3 3.5 V
RCL_LDO3V3 Closed-Loop Output Resistance 4 ΩROL_LDO3V3 Dropout Output Resistance 23 Ωロジック(CHRGEN、EN1)VIL Logic Low Input Voltage 0.4 V
VIH Logic High Input Voltage 1.2 V
IPD_EN1 EN1 Pull-Down Current 1.6 μA
IPD_CHRGEN CHRGEN Pull-Down Current 1.6 10 μAI2Cポート(Note 6)
DVCC Input Supply Voltage 1.6 5.5 V
IDVCC DVCC Current SCL/SDA = 0kHz 0.3 1 μA
VDVCC_UVLO DVCC UVLO 1.0 V
ADDRESS I2C Address 0001001[0]
VIH, SDA, SCL Input High Voltage 70 %DVCC
VIL, SDA, SCL Input Low Voltage 30 %DVCC
IIH, IIL SDA, SCL Input High/Low Current –1 0 1 μA
VOLSDA SDA Output Low Voltage ISDA = 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
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、VIN1 = VOUT1 = 3.8V、VBAT = 3.8V、DVCC = 3.3V、RPROG = 1k、RCLPROG = 3.01k。
LTC3567
53567f
SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS
tSU_STO Stop Condition Setup Time 0.6 μs
tHD_DAT (O) Data Hold Time Output 0 900 ns
tHD_DAT (I) Data Hold Time Input 0 ns
tSU_DAT Data Setup Time 100 ns
tLOW SCL Clock Low Period 1.3 μs
tHIGH SCL Clock High Period 0.6 μs
tf Clock/Data Fall Time CB = Capacitance of One BUS Line (pF) 20+0.1•CB 300 ns
tr Clock/Data Rise Time CB = Capacitance of One BUS Line (pF) 20+0.1•CB 300 ns
tSP Input Spike Suppression Pulse Width
50 ns
昇降圧レギュレータVIN1 Input Supply Voltage 2.7 5.5 V
VOUTUVLO VOUT UVLO – VOUT Falling VOUT UVLO – VOUT Rising
VIN1 Connected to VOUT Through Low Impedance. Switching Regulator is Disabled in UVLO
2.5 2.6 2.8
2.9
V V
fOSC Oscillator Frequency l 1.8 2.25 2.7 MHz
IVIN1 Input Current PWM Mode, IOUT1 = 0μA Burst Mode® Operation, IOUT1 = 0μA Shutdown
220 13 0
400 20 1
μA μA μA
VOUT1(LOW) Minimum Regulated Output Voltage
For Burst Mode Operation or Synchronous PWM Operation
2.65 2.75 V
VOUT1(HIGH) Maximum Regulated Output Voltage
5.50 5.60 V
ILIMF1 Forward Current Limit (Switch A) PWM Mode l 2 2.5 3 A
IPEAK1(BURST) Forward Burst Current Limit (Switch A)
Burst Mode Operation l 200 275 350 mA
IZERO1(BURST) Reverse Burst Current Limit (Switch D)
Burst Mode Operation l –30 0 30 mA
IMAX1(BURST) Maximum Deliverable Output Current in Burst Mode Operation
2.7V ≤ VIN1 ≤ 5.5V, 2.75V ≤ VOUT1 ≤ 5.5V (Note 6)
50 mA
VFBHIGH1 Maximum Servo Voltage Full Scale (1,1,1,1) l 0.780 0.800 0.820 V
VFBLOW1 Minimum Servo Voltage Zero Scale (0,0,0,0) l 0.405 0.425 0.445 V
VLSB1 VFB1 Servo Voltage Step Size 25 mV
IFB1 FB1 Input Current VFB1 = 0.8V -50 50 nA
RDS(ON)P PMOS RDS(ON) Switches A, D 0.22 ΩRDS(ON)N NMOS RDS(ON) Switches B, C 0.17 ΩILEAK(P) PMOS Switch Leakage Switches A, D –1 1 μA
ILEAK(N) NMOS Switch Leakage Switches B, C –1 1 μA
RVOUT1 VOUT1 Pull-Down in Shutdown 10 kΩDBUCK(MAX) Maximum Buck Duty Cycle PWM Mode l 100 %
DBOOST(MAX) Maximum Boost Duty Cycle PWM Mode 75 %
tSS1 Soft-Start Time 0.5 msBurst Modeはリニアテクノロジー社の登録商標です。
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、VIN1 = VOUT1 = 3.8V、VBAT = 3.8V、DVCC = 3.3V、RPROG = 1k、RCLPROG = 3.01k。
LTC3567
63567f
電気的特性
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
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:LTC3567E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。
Note 3:LTC3567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:設計により保証されている。
標準的性能特性 注記がない限り、TA = 25。
FORWARD VOLTAGE (V)0
CURR
ENT
(A)
0.6
0.8
1.0
0.16
3567 G01
0.4
0.2
00.04 0.08 0.12 0.20
外部の補完VISHAY Si2333 PMOS付き内部理想ダイオード
内部理想ダイオードのみ
VBUS = 0VVBUS = 5V
BATTERY VOLTAGE (V)2.7
RESI
STAN
CE (Ω
)
0.15
0.20
0.25
3.9
3567 G02
0.10
0.05
03.0 3.3 3.6 4.2
外部の補完VISHAY Si2333 PMOS付き内部理想ダイオード
内部理想ダイオード
OUTPUT CURRENT (mA)0
OUTP
UT V
OLTA
GE (V
)4.00
4.25
4.50
800
3567 G03
3.75
3.50
3.25200 400 600 1000
BAT = 4V
BAT = 3.4V
VBUS = 5V5x MODE
BATTERY VOLTAGE (V)2.7
500
600
700
3.9
3567 G04
400
300
3.0 3.3 3.6 4.2
200
100
0
CHAR
GE C
URRE
NT (m
A) VBUS = 5VRPROG = 1kRCLPROG = 2.94k
5x USB SETTING,BATTERY CHARGER SET FOR 1A
BATTERY VOLTAGE (V)2.7
0
CHAR
GE C
URRE
NT (m
A)
25
50
75
100
125
150
3.0 3.3 3.6 3.9
3567 G05
4.2
VBUS = 5VRPROG = 1kRCLPROG = 2.94k
1x USB SETTING,BATTERY CHARGER SET FOR 1A
BATTERY VOLTAGE (V)2.7
BATT
ERY
CURR
ENT
(µA)
15
20
25
3.9
3567 G06
10
5
03.0 3.3 3.6 4.2
VBUS = 0V
VBUS = 5V(SUSPEND MODE)
IVOUT = 0µA
LTC3567
73567f
標準的性能特性 注記がない限り、TA = 25。
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)
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
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
OUTPUT CURRENT (A)0.01
40
EFFI
CIEN
CY (%
)
50
60
70
80
100
0.1 1
3567 G07
90
5x, 10x MODE1x MODE
BAT = 3.8V
外部負荷なしのバッテリ充電効率とバッテリ電圧(PBAT/PBUS)
BATTERY VOLTAGE (V)2.7
EFFI
CIEN
CY (%
)
80
90
3.9
3567 G08
70
603.0 3.3 3.6 4.2
100RCLPROG = 3.01kRPROG = 1kIVOUT = 0mA
5x CHARGINGEFFICIENCY
1x CHARGINGEFFICIENCY
BUS VOLTAGE (V)0
QUIE
SCEN
T CU
RREN
T (µ
A)
30
40
50
4
3567 G09
20
10
01 2 3 5
BAT = 3.8VIVOUT = 0mA
LOAD CURRENT (mA)0
OUTP
UT V
OLTA
GE (V
)
4.0
4.5
5.0
0.4
3567 G10
3.5
3.0
2.50.1 0.2 0.3 0.5
VBUS = 5VBAT = 3.3VRCLPROG = 2.94k
LOAD CURRENT (mA)0
V BUS
CUR
RENT
(mA)
0.3
0.4
0.5
0.4
3567 G11
0.2
0.1
00.1 0.2 0.3 0.5
VBUS = 5VBAT = 3.3VRCLPROG = 2.94k
LOAD CURRENT (mA)0
OUTP
UT V
OLTA
GE (V
)3.0
3.2
20
3567 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
3567 G13
500
600
–20 20 60 100
THERMAL REGULATION
RPROG = 2k10x MODE
TEMPERATURE (°C)–40
FLOA
T VO
LTAG
E (V
)
4.19
4.20
60
3567 G14
4.18
4.17–15 10 35 85
4.21
TEMPERATURE (°C)–40
OUTP
UT V
OLTA
GE (V
)
3.64
3.66
60
3567 G15
3.62
3.60–15 10 35 85
3.68BAT = 2.7VIVOUT = 100mA5x MODE
LTC3567
83567f
標準的性能特性 注記がない限り、TA = 25。
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
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)
バッテリの流出電流と温度
昇降圧レギュレータの パワー・スイッチのRDS(ON)と温度
昇降圧レギュレータの 電流リミットと温度
昇降圧レギュレータの Burst Mode動作の消費電流
TEMPERATURE (°C)–40
FREQ
UENC
Y (M
Hz)
2.2
2.4
60
3567 G16
2.0
1.8–15 10 35 85
2.6
VBUS = 5VBAT = 3.6VVBUS = 0V
BAT = 3VVBUS = 0V
BAT = 2.7VVBUS = 0V
TEMPERATURE (°C)–40
QUIE
SCEN
T CU
RREN
T (m
A)
9
12
60
3567 G17
6
3–15 10 35 85
15VBUS = 5VIVOUT = 0µA
5x MODE
1x MODE
TEMPERATURE (°C)–40
QUIE
SCEN
T CU
RREN
T (µ
A)
50
60
60
3567 G18
40
30–15 10 35 85
70IVOUT = 0µA
CHRG PIN VOLTAGE (V)0
CHRG
PIN
CUR
RENT
(mA)
60
80
100
4
3567 G19
40
20
01 2 3 5
VBUS = 5VBAT = 3.8V
ILDO3V35mA/DIV
0mA
20µs/DIVVBAT = 3.8V 3567 G20
VLDO3V320mV/DIV
AC COUPLED
TEMPERATURE (°C)–40
BATT
ERY
CURR
ENT
(µA)
30
40
50
60
3567 G21
20
10
0–15 10 35 85
BAT = 3.8VVBUS = 0VBUCK REGULATORS OFF
TEMPERATURE (°C)–55
0
PMOS
RDS
(ON)
(Ω) NM
OS RDS(ON) (Ω
)
0.05
0.15
0.20
0.25
–15 25 45 125
3567 G22
0.10
–35 5 65 85 105
0.30
0.10
0.15
0.25
0.30
0.35
0.20
0.40PMOS VIN1 = 3V
PMOS VIN1 = 3.6VPMOS VIN1 = 4.5V
NMOS VIN1 = 3VNMOS VIN1 = 3.6VNMOS VIN1 = 4.5V
TEMPERATURE (°C)–55
2300
I LIM
F (m
A)
2350
2450
2500
2550
–15 25 45 125
3567 G23
2400
–35 5 65 85 105
2600VIN1 = 3V
VIN1 = 3.6V
VIN1 = 4.5V
TEMPERATURE (°C)–55
11.0
I Q (µ
A)
11.5
12.5
13.0
13.5
–15 25 45 125
3567 G24
12.0
–35 5 65 85 105
14.0
VIN1 = 3V
VIN1 = 3.6V
VIN1 = 4.5V
VOUT1 = 3.3V
LTC3567
93567f
標準的性能特性 注記がない限り、TA = 25。
昇降圧レギュレータの PWMモードの効率
昇降圧レギュレータの PWMモードの効率とVIN1
昇降圧レギュレータとILOAD
昇降圧レギュレータの 負荷レギュレーション
低VIN1での電流供給能力の減少
昇降圧レギュレータの 負荷ステップ、0mAから300mA
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
から電力供給を受けます。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
ILOAD (mA)
30
EFFI
CIEN
CY (%
)
90
100
20
10
80
50
70
60
40
0.1 10 100 1000
3567 G25
01
VOUT1 = 3.3VTYPE 3 COMPENSATION
BURST MODEOPERATION
CURVESPWM MODE
CURVESVIN1 = 3VVIN1 = 3.6VVIN1 = 4.5V
VIN1 = 3VVIN1 = 3.6VVIN1 = 4.5V
VIN1 (V)2.7
EFFI
CIEN
CY (%
)
60
80
100
4.3
3567 G26
40
20
50
70
90
30
10
03.1 3.5 3.9 4.7
ILOAD = 50mAILOAD = 200mAILOAD = 1000mA
VOUT1 = 3.3VTYPE 3 COMPENSATION
ILOAD (mA)
30
EFFI
CIEN
CY (%
)
90
100
20
10
80
50
70
60
40
0.1 10 100 1000
3567 G27
01
VOUT1 = 5VTYPE 3 COMPENSATION
BURST MODE OPERATIONCURVES
PWM MODECURVES
VIN1 = 3VVIN1 = 3.6VVIN1 = 4.5V
VIN1 = 3VVIN1 = 3.6VVIN1 = 4.5V
ILOAD (mA)
13.267
V OUT
1 (V
)
3.300
3.311
3.333
3.322
10 100 1A
3567 G28
3.289
3.278
VIN1 = 3VVIN1 = 3.6VVIN1 = 4.5V
VOUT1 = 3.3VTYPE 3 COMPENSATION
VIN1 (V)2.7
0
REDU
CTIO
N BE
LOW
1A
(mA)
50
100
150
200
250
300
3.1 3.5 3.9 4.3
3567 G29
4.7
STEADY STATE ILOADSTART-UP WITH ARESISTIVE LOADSTART-UP WITH ACURRENT SOURCE LOAD
VOUT1 = 3.3VTYPE 3 COMPENSATION
CH1 VOUT1AC 100mV/DIV
CH2 ILOADDC 200mA/DIV
100µs/DIVVIN1 = 4.2VVOUT1 = 3.3VL = 2.2µHCOUT = 47µF
3567 G30
LTC3567
103567f
ピン機能れます。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。
FB1(ピン4):(昇降圧)スイッチング・レギュレータ3の帰還入力。レギュレータ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。
VC1(ピン5):誤差アンプの出力および(昇降圧)スイッチング・レギュレータの電圧補償ノード。外部のタイプIまたはタイプIIIの(FBIへの)補償をこのピンに接続します。昇降圧のループ補償部品の選択に関しては、「アプリケーション情報」のセクションを参照してください。
GND(ピン6、12):昇降圧のパワーGNDピン。
SWAB1(ピン7):(昇降圧)スイッチング・レギュレータのスイッチ・ノード。内蔵パワー・スイッチのAとBに接続されています。外付けのインダクタをこのノードとSWCD1の間に接続します。
DVCC(ピン8):I2Cシリアル・ポートのロジック電源。
VIN1(ピン9):(昇降圧)スイッチング・レギュレータの電力入力。このピンは一般にVOUT(ピン20)に接続されます。このピンには1μF(最小)のMLCCコンデンサを推奨します。
VOUT1(ピン10):(昇降圧)スイッチング・レギュレータの安定化された出力電圧。
SWCD1(ピン11):(昇降圧)スイッチング・レギュレータのスイッチ・ノード。内蔵パワー・スイッチのCとDに接続されています。外付けのインダクタをこのノードとSWAB1の間に接続します。
SCL(ピン13):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。
SDA(ピン14):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。
PROG(ピン15):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16):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。
GND(ピン17):USBパワーマネージャのGNDピン。
GATE(ピン18):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のソースをVOUTに接続し、ドレインを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19):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20):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。LTC3567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21):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22):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。
LTC3567
113567f
pin functionsCHRGEN(ピン23):ロジック入力。このロジック入力ピンは独立にバッテリ・チャージャをイネーブルします。アクティブ“L”。1.6μAの内部プルダウン電流源が備わっています。このピンはI2Cシリアル・ポートの対応するビットと論理OR接続されています。
EN1(ピン24):ロジック入力。このロジック入力ピンは独立に昇降圧スイッチング・レギュレータをイネーブルします。アクティブ
“H”です。1.6μAの内部プルダウン電流源が備わっています。このピンはI2Cシリアル・ポートの対応するビットと論理OR接続されています。
露出パッド(ピン25):グランド。昇降圧のロジックおよびUSBパワーマネージャのグランド接続。露出パッドは、LTC3567の直下のプリント回路基板の連続したグランド・プレーンに接続します。
ブロック図
–
+
–
++
1.2V 3.6V
0.3V
15mV
GND
CHRG
ILIMDECODELOGIC
I2C PORT
SWAB1
3567 BD
3.3V LDO
CC/CVCHARGER
CHARGESTATUS
VIN1
PROG
BAT
GATE
VOUT
LDO3V3
SW
VC1
FB1
DVCC
SCL
NTC
EN1
CLPROG
CHRGEN
CHRGEN
VBUS
SDA
1A, 2.25MHzBUCK-BOOSTREGULATOR
2.25MHz PowerPathBUCK REGULATOR
SUSPEND LDO500µA/2.5mA
BATTERYTEMPERATURE
MONITOR
ENABLE
MODE
+–
+
–
+–
SWCD1
VOUT1
IDEAL
D/A
4
21
2
3
16
23
24
8
14
13
6, 12, 17, 25
5
4
11
10
7
9
15
19
18
20
22
1
LTC3567
123567f
タイミング図
tSU, DAT
tHD, STA
tHD, DAT
SDA
SCL
tSU, STAtHD, STA tSU, STO
3567 TD
tBUFtLOW
tHIGH
スタート条件 リピート・スタート条件 ストップ条件 スタート条件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
動作はじめにLTC3567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、常時オンのLDO、および1A昇降圧スイッチング・レギュレータを内蔵しています。デバイス全体をI2Cシリアル・ポートを介して制御することができます。
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LTC3567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。
LTC3567は汎用の昇降圧スイッチング・レギュレータも備えており、直接ロジック制御により、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。昇降圧スイッチング・レギュレータは、固定周波数PWMモードとともに、軽負荷状態での消費電流を大幅に減らすために、バーストのみ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(昇降圧スイッチング・レギュレータを含む)外部負荷とバッテリ・チャージャの両方をドライブします。
総負荷が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(Bat-Track)。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。
スイッチング電源がプログラムされた入力電流リミットに達するほどVOUTの総負荷が大きいと、バッテリ・チャージャは必要な量だけ充電電流を減らして外部負荷が満たされるようにします。
LTC3567
133567f
動作
図1.VOUTとBAT
バッテリ充電電流が許容USB電流を超えるように設定されても、USBの規格を超えることはありません。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、利用可能な残余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、それによって瞬時オン動作を可能にします。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、電源出力が一定に保たれます。入力電流はI2Cシリアル・ポートのB1ビットとB0ビッ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。また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 = IBUSQ +
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。
BATからVOUTへの理想ダイオードLTC3567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より下に下がると即座に応答します。
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、追加電力が内部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。
図2.理想ダイオードの動作
BAT (V)2.4
4.5
4.2
3.9
3.6
3.3
3.0
2.7
2.43.3 3.9
3567 F01
2.7 3.0 3.6 4.2
V OUT
(V) NO LOAD
300mV
FORWARD VOLTAGE (mV) (BAT – VOUT)0
CURR
ENT
(mA)
600
1800
2000
2200
120 240 300
3567 F02
200
1400
1000
400
1600
0
1200
800
60 180 360 480420
VISHAY Si2333OPTIONAL EXTERNALIDEAL DIODE
LTC3567IDEAL DIODE
ONSEMICONDUCTOR
MBRM120LT3
LTC3567
143567f
動作理想ダイオードは、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180mΩ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、LTC3567
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LDOLTC3567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ているとき、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。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」電源LTC3567には常に給電されている低消費電流の低損失レギュレータが備わっています。このLDOはシステムのプッシュボタン・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、バッテリ電圧より少なくとも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。
図3.PowerPathのブロック図
+–
++– 0.3V
1.206V 3.6V
CLPROG
ISWITCH/N
+–
+–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
+–
GATE
VOUT
SW 3.5V TO(BAT + 0.3V)TO SYSTEMLOAD
オプションの外部理想ダイオードPMOS
SINGLE CELLLi-Ion
3567 F03
BAT
VBUSTO USBOR WALLADAPTER
+
21
219
18
20
22
LTC3567
153567f
動作バッテリ・チャージャLTC3567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、CHRGピンを通してバッテリが応答しないことを表示します。
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4.200Vの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4.200V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、バッテリ電圧が4.1Vより下に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4.1Vより下に下がったとき安全タイマが作動中だと、タイマは再度ゼロにリセットされます。4.1V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4.1V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ポートまたはCHRGENデジタルI/Oピンのどちらかによってオン/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。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 = 1022V
ICHG, ICHG = 1022V
RPROG
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。
LTC3567
163567f
動作オープン・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4.200V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・サイクルは高い値と低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。
LTC3567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%, 93.75%バッテリ不良 35kHz 6.1Hz AT 50% 12.5%, 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%の間で交互に切り替わります。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。
LTC3567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。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。サーミスタ電流はLTC3567によっては測定されず、USBに適合するため予め計算に入れておく必要がありますので、100kサーミスタを推奨します。
LTC3567はNTCサーミスタの抵抗がR25の値の0.54倍、つまり約54k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。LTC3567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(325k)は約0に相当します。高
LTC3567
173567f
動作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。
サーマル・レギュレーション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LTC3567を保護し、LTC3567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上げることを可能にします。LTC3567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LTC3567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。LTC3567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、昇降圧スイッチング・レギュレータ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・マスタはスタート条件を送って通信開始をスレーブ・デバイスに知らせます。スタート条件は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条件を送信します。この後、バスは別のI2Cデバイスとの通信のために自由に使えます。
バイトのフォーマットLTC3567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LTC3567 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LTC3567に送ります。
アクノリッジアクノリッジ信号はマスタとスレーブの間のハンドシェークに使われます。スレーブ(LTC3567)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・サイクルの間は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LTC3567は製造時に0001001にプログラムされている1つの7
ビット・アドレスにのみ応答します。アドレス・バイトのLSBは読出しの場合は1、書込みの場合は0です。このデバイスは書込みのみで、00010010(0x12)のアドレス・バイトに対応します。正しい7ビット・アドレスが与えられていてもR/Wビットが1だと、LTC3567は応答しません。
バスの書込み動作スタート条件と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LTC3567との通信を開始します。アドレスがLTC3567のアドレスと合致すると、LTC3567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。LTC3567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。
LTC3567
183567f
動作表2.I2Cシリアル・ポートのマッピング(リセット状態またはDVCC = 0Vの場合、既定で0xFF00になる)
A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0
内部使用のための予備 スイッチング・レギュレータの電圧(表4を参照)
バッテリ・ チャージャを
ディスエーブル
昇降圧 レギュレータ
のモード (表5を参照)
内部使用のための 予備
昇降圧 レギュレータ をイネーブル
する
入力電流制限 (表3を参照)
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LTC3567に転送された後、マスタはストップ条件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-スタート条件を開始し
てI2Cバス上の別のデバイスを呼び出すこともできます。このサイクルは無期限に継続可能で、LTC3567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・ストップ条件を送ることができ、LTC3567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、LTC3567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、LTC3567
が正常に呼び出されてデータを受信中にストップ条件が誤って発生したと仮定します。LTC3567はこのストップ条件を無視し、新しいスタート条件、正しいアドレス、新しい一組のデータ、およびストップ条件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)、LTC3567が以前に呼び出されて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、LTC3567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およびCHRGENに渡されます。ただし、I2Cポートがディスエーブルされていると、プログラム可能な昇降圧スイッチング・レギュレータはPWMモードの0.8Vの固定サーボ電圧に既定で設定され、USB入力の電流制限は1倍モード(100mAのリミット)に既定で設定されます。既定では、バッテリ・チャージャはイネーブルされ、昇降圧はディスエーブルされます。
表3.USB電流制限の設定B1 B0 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4.昇降圧レギュレータのサーボ電圧
A3
A2
A1
A0スイッチング・レギュレータの
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
表5.昇降圧レギュレータのモードB6 スイッチング・レギュレータのモード0 PWMモード1 Burst Mode動作
LTC3567
193567f
動作昇降圧DC/DCスイッチング・レギュレータLTC3567は2.25MHz固定周波数電流モード昇降圧スイッチング・レギュレータを備えています。このレギュレータは最大1A
の出力負荷電流を供給します。この昇降圧は最小2.75Vの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のコア、マイクロコントローラの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。I2Cで制御される場合、昇降圧はプログラム可能な動的省電力のための設定ポイントを備えています。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、ユーザーはノイズと効率のトレードオフを図ることができます。LTC3567
昇降圧レギュレータの動作を制御するのに2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、固定周波数PWM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。もっと軽い負荷では、Burst Mode動作を選択することができます。フルスケール出力電圧は(ユーザーが追加する)FB1ピンに戻される外部分割器によって設定されます。誤差アンプは分圧された出力電圧をリファレンスと比較し、それに従って、FB1が選択されたリファレンス電圧(0.425V~0.8V)に安定化するまで補償電圧を調節します。昇降圧レギュレータは、起動時の突入電流と電圧オーバーシュートを制限するソフトスタート、短絡電流に対する保護、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も備えています。
入力電流制限 電流が2.5A(標準)を超えると、入力電流制限コンパレータが入力のPMOSスイッチをオフします。2.5A入力電流制限はVOUT1ノードが接地された場合も保護します。
出力過電圧保護FB1ノードが偶然グランドに短絡すると、出力はVIN1がソースできる最大電流で際限なく増加するでしょう。LTC3567はこれに対して保護するため出力電圧が5.6V(標準)を超えると入力PMOSをオフします。
低出力電圧動作起動時に出力電圧が2.65V(標準)より下のとき、Burst Mode
動作はディスエーブルされ、スイッチDはオフします(それにより、量子井戸ダイオードを順方向電流が流れるようにし、逆電流を0mAに制限します)。
昇降圧レギュレータのPWM動作モードPWMモードでは、FB1の電圧が選択されたリファレンス電圧(0.425V~0.8V)と比較されます。FB1の電圧から誤差アンプがVC1に誤差信号を発生します。この誤差信号がPWM波形を支配して、スイッチA、B、CおよびDを変調します。スイッチのAとBが同期して動作し、スイッチのCとDが同期して動作します。プログラムされたVOUT1よりVIN1がかなり大きいと、コンバータは降圧モードで動作します。このモードでは、スイッチのAとBが変調され、スイッチDは常にオンしており(スイッチC
は常にオフ)、プログラムされた出力に入力電圧を降圧します。プログラムされたVOUT1よりVIN1がかなり低いと、コンバータは昇圧モードで動作します。このモードでは、スイッチのCとD
が変調され、スイッチAは常にオンしており(スイッチBは常にオフ)、プログラムされた出力に入力電圧を昇圧します。VIN1
がプログラムされたVOUT1に近いと、コンバータは4スイッチ・モードで動作します。このモードでは、スイッチはAD、AC、BD
のパターンで順に作動し、プログラムされた出力に入力電圧を昇圧または降圧します。
昇降圧レギュレータのBurst Mode動作Burst Mode動作では、昇降圧レギュレータはヒステリシスをもったFB1電圧アルゴリズムを使って出力電圧を制御します。FETのスイッチングを制限し、ヒステリシスをもった制御ループを使うことにより、スイッチング損失が大幅に減少します。このモードでは出力電流が標準50mAに制限されます。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。昇降圧コンバータは次にスリープ状態に入り、その間出力コンデンサが負荷に電流を供給します。入力電流が標準275mAに達するまでインダクタを充電してから反転電流が標準0mAに達するまでインダクタを放電することにより、出力コンデンサが充電されます。このプロセスが、帰還電圧が安定化ポイントより6mV上まで充電されるまで繰り返されます。スリープ状態では、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。帰還電圧が安定化ポイントより6mV下まで下がると、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状態に留まる時間は負荷電流と出力コンデンサの値に依存します。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。Burst Mode
動作の最大負荷電流は50mAです。
LTC3567
203567f
CLPROGの抵抗とコンデンサ 「高効率スイッチングPowerPathコントローラ」のセクションで説明されているように、スイッチング・レギュレータが1倍モード(USB 100mA)、5倍モード(USB 500mA)または10倍モードのどれかに設定されているとき、CLPROGピンの抵抗により平均入力電流制限が決まります。入力電流には2つの成分(VOUTをドライブするのに使われる電流とスイッチング・レギュレータの消費電流)が含まれています。USBの規定を厳密に満たすように、入力電流の両方の成分について検討します。「電気的特性」の表には、電流制限のプログラミング精度とともにどちらの設定の消費電流の値も与えられています。できるだけ500mAまたは100mAの規定に近づけるため、1%抵抗を使います。IVBUS = IVBUSQ+VCLPROG/RCLPPROG • (hCLPROG
+1)であることを思い出してください。
スイッチング・レギュレータが平均入力電流を決められるように、CLPROG抵抗と並列に平均化コンデンサまたはRCの組合せが必要です。このネットワークは電流リミットに達したときの帰還ループの支配的ポールも与えます。安定性を保証するため、CLPROGのコンデンサは0.1μF以上にします。
PowerPathインダクタの選択PowerPathスイッチング・レギュレータの入力電圧範囲と出力電圧範囲は両方ともかなり狭いので、LTC3567は3.3μHの特定のインダクタンス値で設計されました。このアプリケーションに適している小型インダクタをいくつか表6に示します。
表6.PowerPathコントローラの推奨インダクタ
INDUCTOR TYPE
L
(μH)
MAX IDC (A)
MAX DCR (Ω)
SIZE IN mm (L × W × H)
MANUFACTURER
LPS4018 3.3 2.2 0.08 3.9 × 3.9 × 1.7 Coilcraft www.coilcraft.com
D53LC DB318C
3.3 3.3
2.26 1.55
0.034 0.070
5.0 × 5.0 × 3.0 3.8 × 3.8 × 1.8
Toko www.toko.com
WE-TPC Type M1
3.3 1.95 0.065 4.8 × 4.8 × 1.8 Würth Elektronik www.we-online.com
CDRH6D12 CDRH6D38
3.3 3.3
2.2 3.5
0.0625 0.020
6.7 × 6.7 × 1.5 7.0 × 7.0 × 4.0
Sumida www.sumida.com
動作昇降圧レギュレータは電流が50mAより大きいとスリープ状態に入らず、Burst Mode動作時に負荷電流がこのポイントを超えて増加すると出力がレギュレーション状態から外れます。Burst Mode動作は、PWM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、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ポートのB6ビットを使っていつでも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必要なときに提供します。
昇降圧レギュレータのソフトスタート動作ソフトスタートは誤差アンプへのリファレンス電圧入力を0.5ms
(標準)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、出力電圧が常に「レギュレーション状態」にあるので、起動時に過渡突入電流を制限します。また、リファ
レンス電圧入力をランプさせるとVC1電圧の増加速度を制限し、起動時に出力のオーバーシュートを最小に抑えるのに役立ちます。ソフトスタート・サイクルは昇降圧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。これにより、Burst Mode動作とPWMモードの間を遷移するとき、滑らかな動作が可能になります。
低電源電圧動作LTC3567はVOUTの低電圧ロックアウト回路を内蔵しており、(VIN1に接続された)VOUTが2.6Vより下に下がると昇降圧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。
アプリケーション情報
LTC3567
213567f
アプリケーション情報VBUSとVOUTのバイパス・コンデンサ LTC3567と一緒に使われるコンデンサの種類と容量により、レギュレータ制御ループの安定性および入力電圧リップルなど、いくつかの重要なパラメータが定まります。LTC3567は降圧スイッチング電源をVBUSからVOUTに使うので、その入力電流波形には高周波成分が含まれます。等価直列抵抗(ESR)の低い多層セラミック・コンデンサを使ってVBUSをバイパスすることを強く推奨します。タンタル・コンデンサやアルミ・コンデンサはESRが大きいので推奨しません。VBUSのコンデンサの値により、与えられた負荷電流に対する入力リップルの大きさが直接支配されます。このコンデンサのサイズを大きくすると入力リップルが小さくなります。
過渡負荷状態の間大きなVOUT電圧ステップを防ぐため、セラミック・コンデンサを使ってVOUTをバイパスすることも推奨します。出力コンデンサはスイッチング・レギュレータの補償に使われます。ESRが低く、実際の容量が少なくとも4μFのものがVOUTに必要です。容量を追加すれば負荷過渡性能と安定性が改善されます。
多層セラミック・チップ・コンデンサ(MLCC)は一般に非常に優れたESR特性をもっています。密な基板レイアウトと切れ目の無いグランド・プレーンをMLCCと組み合わせると非常に良い性能が得られEMI放射が低く抑えられます。
いくつかの種類のセラミック・コンデンサを利用できますが、それぞれ特性が大きく異なります。たとえば、X7Rセラミック・コンデンサは電圧と温度に対する安定性が最も優れています。X5Rセラミック・コンデンサのパッキング密度は明らかに高いのですが、定格電圧範囲と定格温度範囲全体での性能は劣ります。Y5Vセラミック・コンデンサはパッキング密度が最高ですが、その容量が電圧に対して極端な非直線性を示しますので注意して使う必要があります。回路内のセラミック・コンデンサの実際の容量は、回路で想定される小さなAC信号(理想的には200mV以下)を使って測定します。多くのメーカーは1VRMSのACテスト信号を使って電圧に対する容量を規定していますので、その結果、アプリケーションでコンデンサが示す容量より大きくなっています。ユーザーはアプリケーションに近似した動作条件を使って測定を行うか、またはメーカーに実際の容量を問い合わせて、選択したコンデンサがアプリケーションの要求する最小容量を満たしているか判断します。
昇降圧レギュレータのインダクタの選択多くのメーカーからサイズと形の異なるインダクタが豊富に提供されています。このように多様なデバイスから最適なインダクタを選択するのは容易ではありませんが、いくつかの基本的ガイドラインに従うと、選択過程がはるかに簡単になります。
昇降圧コンバータは1μH~5μHの範囲のインダクタで動作するように設計されています。ほとんどのアプリケーションでは2.2μHのインダクタで十分です。大きな値のインダクタではリップル電流が減少し、出力リップル電圧が改善されます。小さな値のインダクタではリップル電流が高くなり、過渡応答時間が改善されます。効率を最大にするため、DC抵抗の低いインダクタを選択します。3.3Vの出力では、1Aの負荷電流で100mΩの直列抵抗の場合、効率は約3%減少し、200mAの負荷電流で300mΩの直列抵抗の場合、約2%減少します。DC電流定格が最大負荷電流の少なくとも2倍あるインダクタを選択して、インダクタが通常動作時に飽和しないようにします。出力に短絡状態が生じる可能性があれば、インダクタは昇降圧コンバータの2.5Aの規定最大ピーク電流を扱える定格のものにします。
コアの材質と形状が異なると、インダクタのサイズ/電流の関係および価格/電流の関係が変化します。フェライトやパーマロイを素材とするトロイド・コアやシールドされた壺型コアは小型で、エネルギー放射は大きくありませんが、類似の電気特性を有する鉄粉コアのインダクタより一般に高価です。非常に薄いか、体積が非常に小さいインダクタは一般にコア損失とDCR
損失が大きく、最高の効率は得られません。使用するインダクタの種類の選択は、LTC3567の動作条件に依存するよりも、価格とサイズ/性能や放射EMIの条件に多くの場合依存します。
インダクタ値はBurst Mode動作にも影響を与えます。インダクタの値が小さいと、Burst Mode動作のスイッチング周波数が高くなります。
LTC3567の昇降圧レギュレータに使えるいくつかのインダクタを表7に示します。これらのインダクタは電流定格、DCRおよび物理的サイズのバランスがうまく取れています。インダクタの品揃えの詳細については各メーカーへ問い合わせてください。
LTC3567
223567f
アプリケーション情報
表7.昇降圧レギュレータ向け推奨インダクタ
INDUCTOR TYPE
L
(μH)
MAX IDC (A)
MAX DCR (Ω)
SIZE IN mm (L × W × H)
MANUFACTURER
LPS4018 3.3 2.2
2.2 2.5
0.08 0.07
3.9 × 3.9 × 1.7 3.9 × 3.9 × 1.7
Coilcraft www.coilcraft.com
D53LC 2.0 3.25 0.02 5.0 × 5.0 × 3.0 Toko www.toko.com
7440430022 2.2 2.5 0.028 4.8 × 4.8 × 2.8 Würth-Elektronik www.we-online.com
CDRH4D22/HP
2.2 2.4 0.044 4.7 × 4.7 × 2.4 Sumida www.sumida.com
SD14 2.0 2.56 0.045 5.2 × 5.2 × 1.45 Cooper www.cooper.com
昇降圧レギュレータの入力/出力コンデンサの選択昇降圧レギュレータの出力(VOUT1)と昇降圧レギュレータの入力電源(VIN1)の両方にも低ESRのMLCCコンデンサを使います。X5RとX7Rのセラミック・コンデンサは他のセラミック・タイプに比べて広い電圧範囲と温度範囲で容量を維持するので、X5RまたはX7Rのセラミック・コンデンサだけを使用します。ほとんどのアプリケーションでは22μFの出力コンデンサで十分です。昇降圧レギュレータの入力電源は2.2μFのコンデンサを使ってバイパスします。セラミック・コンデンサの選択と仕様の詳細についてはコンデンサのメーカーへお問い合わせください。高さが制限されているデザインに最適な非常に薄い(高さが1mm以下)セラミック・コンデンサが多くのメーカーから提供されています。セラミック・コンデンサのメーカーを数社表8に示します。
表8.推奨セラミック・コンデンサ・メーカーMANUFACTURER WEBSITE
AVX www.avxcorp.com
Murata www.murata.com
Taiyo Yuden www.t-yuden.com
Vishay Siliconix www.vishay.com
TDK www.tdk.com
バッテリ・チャージャのオーバー・プログラミングUSB高電力仕様はUSBポートから最大2.5W(5V×500mA)を引き出すことを許しています。PowerPathスイッチング・レギュレータはVBUSの電圧を高効率でBATの電圧のちょうど上に変換し、他方、電力をCLPROGでプログラムされた量より下に制限します。
場合によっては、USBの規定には無関係に、バッテリ・チャージャが最大安全充電電流を供給するように(PROGピンを使って)プログラムすることができます。利用可能な電流がバッテリをプログラムされたレートで充電するのに不十分であれば、VOUTのシステム負荷が満たされ、VBUS電流制限が満たされるまで、PowerPathレギュレータは充電電流を減らします。利用可能な電流よりも大きな電流にバッテリ・チャージャをプログラムしても、平均入力電流制限が破られることはありません。それは単に、バッテリ・チャージャが利用可能な全電力を使って、バッテリ・チャージャ内部での電力損失を小さく抑え、できるだけ速くバッテリを充電することができるだけです。
代わりのNTCサーミスタとバイアスLTC3567は、接地されたサーミスタとバイアス抵抗がNTCに接続されていると、温度条件を満たした充電を行います。サーミスタの室温抵抗(R25)に等しい値のバイアス抵抗を使うと、上端と下端の温度がそれぞれ約40と0に予めプログラムされます(Vishayの「曲線1」のサーミスタを想定)。
上端と下端の温度のスレッショルドはバイアス抵抗の値を修正するか、または第二の調整抵抗を回路に追加して調節することができます。バイアス抵抗だけを調節すると、上端または下端のスレッショルドのどちらかを修正できますが、両方を修正することはできません。他方のトリップ・ポイントはサーミスタの特性によって決まります。調整抵抗に加えてバイアス抵抗を使うと、上端と下端の両方の温度のトリップ・ポイントを独立にプログラムすることができますが、上端と下端の温度スレッショルドの間の差を小さくすることはできないという制約があります。各手法の例を下に示します。
NTCサーミスタは抵抗/温度変換表に示されている温度特性をもっています。以下の例で使われているVishay-DaleのサーミスタNTHS0603N011-N1003Fの公称値は100kで、Vishayの「曲線1」の抵抗/温度特性に従います。
下の説明では、以下の表記を使います。
R25 = 25でのサーミスタの値
RNTC|COLD = 低温トリップ・ポイントでのサーミスタの値
LTC3567
233567f
アプリケーション情報RNTC|HOT = 高温トリップ・ポイントでのサーミスタの値
rCOLD = RNTC|COLDのR25に対する比
rHOT = RNTC|HOTのR25に対する比
RNOM = 主サーミスタ・バイアス抵抗(図4aを参照)
R1 = オプションの温度範囲調整抵抗(図4bを参照)
LTC3567の温度条件評価のためのトリップ・ポイントは、高温スレッショルドの場合0.349 • VBUS、低温スレッショルドの場合0.765 • VBUSに内部でプログラムされます。
したがって、高温トリップ・ポイントは次のとき設定されます。
RNTC|HOT
RNOM +RNTC|HOT• VBUS = 0.349 • VBUS
低温トリップ・ポイントは次のとき設定されます。
RNTC|COLD
RNOM +RNTC|COLD• VBUS = 0.765 • VBUS
これらの式をRNTC|COLDとRNTC|HOTについて解くと、以下のようになります。
RNTC|HOT = 0.536 • RNOM
および
RNTC|COLD = 3.25 • RNOM
RNOMをR25に等しいと置くと、上の式からrHOT = 0.536およびrCOLD = 3.25となります。これらの比をVishayの「抵抗/温度曲線1」の表と対比すると、約40の高温トリップ・ポイントと約0の低温トリップ・ポイントが得られます。高温と低温のトリップ・ポイントの差は約40です。
R25と異なるバイアス抵抗(RNOM)を使って、高温と低温のトリップ・ポイントをどちらの方向にでも動かすことができます。サーミスタの非直線性により、温度スパンはいくらか変化します。以下の式を使ってバイアス抵抗の新しい値を簡単に計算することができます。
RNOM =rHOT
0.536•R25
RNOM =rCOLD3.25
•R25
ここで、rHOTとrCOLDは望みの高温と低温のトリップ・ポイントでの抵抗比です。これらの式は関連していることに注意してください。したがって、2つのトリップ・ポイントの片方だけを選択することが可能で、他方はICに組み込まれているデフォルトの比によって決まります。高温トリップ・ポイントを60にしたい場合の例を検討します。
Vishayの「曲線1」の抵抗/温度特性から、rHOTは60で0.2488
です。上の式を使って、RNOMを46.4kに設定します。RNOMのこの値では、低温トリップ・ポイントは約16です。この場合、スパンは前の40ではなく44であることに注意してください。これは、絶対温度が上昇するにつれ、サーミスタの「温度利得」が減少するためです。
高温と低温のトリップ・ポイントは、図4bに示されているように、追加のバイアス抵抗を使って独立にプログラムすることができます。以下の式を使って、RNOMとR1の値を計算することができます。
RNOM =rCOLD − rHOT
2.714•R25
R1= 0.536 •RNOM − rHOT •R25
たとえば、Vishayの「曲線1」のサーミスタを使ってトリップ・ポイントを0と45に設定するには次のように選択します。
RNOM = 3.266 − 0.4368
2.714•100k = 104.2k
最も近い1%値は105kです。
R1 = 0.536 • 105k−0.4368 • 100k = 12.6k
最も近い1%値は12.7kです。最終的ソリューションは図4bに示されており、上端のトリップ・ポイントは45、下端のトリップ・ポイントは0になります。
USBの突入電流の制限USBケーブルを携帯製品に差し込むとき、ケーブルのインダクタンスと高いQの入力セラミック・コンデンサがLC共振回路を形成します。ケーブルの相互カップリングが適切でないと、またはケーブルのインピーダンスが大きくないと、製品の入力の電圧がセトリングする前にUSB電圧の最高2倍(約10V)に達することがあります。
LTC3567
243567f
アプリケーション情報
図4.NTC回路
活線挿入時に過電圧がLTC3567を損傷するのを防ぐため、VBUSピンからLTC3567に電圧係数の低いコンデンサを使うのが最善です。これはアプリケーションが要求するよりも高い電圧定格のMLCCコンデンサを選択して実現します。たとえば、小型の0805ケースに入った6.3V、X5R、10μFコンデンサよりも、1206ケースに入った16V、X5R、10μFコンデンサを選択する方が賢明でしょう。入力のオーバーシュートの大きさは、CINと入力のリード・インダクタによって形成される共振タンク回路のQによって決まります。選択した部品を使って入力のリンギングを測定し、絶対最大仕様に適合していることを検証することを推奨します。
代わりに、次のソフト接続回路(図5)を採用することができます。この回路では、ケーブルが最初に接続されたときコンデンサC1がMP1をオフに保ちます。C1が充電を開始し最終的にUSB入力電圧に達します。その間MP1のソース-ゲート電圧が増加します。R1とC1の時定数が大きいので、ケーブル内の電流の立上りが速すぎないように抑えて共振によるオーバーシュートを減衰させます。
図5.USBソフト接続回路
にプログラムします。
VOUT1= VFB1
R1RFB
+1!
"#$
%&
ここで、VFB1の範囲は0.425V~0.8Vです(図6を参照)。
帰還ループを閉じるLTC3567には電圧モードのPWM制御回路が内蔵されています。出力利得の制御は動作領域(降圧、昇圧、昇降圧)に従って変化しますが、通常は20を超えることはありません。出力フィルタは、次式で与えられる2ポール応答特性を示します。
fFILTER _POLE= 1
2 • π • L •COUTHz
ここで、COUTは出力フィルタ・コンデンサです。
出力フィルタのゼロは次式で与えられます。
fFILTER _ ZERO= 1
2 • π •RESR •COUTHz
ここで、RESRはコンデンサの等価直列抵抗です。
昇圧モードで面倒なのは右半平面(RHP)のゼロで、次式で与えられます。
fRHPZ=
VIN12
2 • π • IOUT •L • VOUT1Hz
ループ利得は一般にRHPのゼロの周波数より前でロールオフします。
–
+
–
+
RNOM100k
RNTC100k
NTC
0.017 • VBUS
NTC_ENABLE
3567 F04a
LTC3567NTC BLOCK
(a)
TOO_COLD
TOO_HOT
0.765 • VBUS
0.349 • VBUS
–
+3
VBUSVBUS
–
+
–
+
RNOM105k
RNTC100k
R112.7k
NTC
VBUSVBUS
NTC_ENABLE
3567 F04b
TOO_COLD
TOO_HOT
0.765 • VBUS
0.349 • VBUS
–
+3
LTC3567NTC BLOCK
(b)
0.017V • VBUS
R140k
5V USBINPUT
3567 F05
C1100nF
C210µF
MP1Si2333
USB CABLE
VBUS
GND
LTC3567
昇降圧レギュレータの出力電圧のプログラミング昇降圧レギュレータは2.75Vより高く、5.5Vより低い出力電圧にプログラムすることができます。フルスケール出力電圧は、VOUT1ピンからの抵抗分割器をFB1ピンに接続して、次のよう
LTC3567
253567f
アプリケーション情報簡単なタイプIの(図6に示されているような)補償ネットワークを組み込んでループを安定化することができますが、代償として帯域幅が減少し、過渡応答速度が低下します。適切な位相マージンを確保するには、ループはLCのダブル・ポールより1
桁下の周波数でユニティゲインと交差する必要があります。
図6.タイプIの補償を備えた誤差アンプ
図7.タイプIIIの補償を備えた誤差アンプ
ルの後でクロスオーバーしようと試みながら、なおもシステムは昇圧の右半平面のゼロより前でクロスオーバーする必要があります。右半平面のゼロより十分前にユニティゲインに達しないと、右半平面のゼロから-90°の位相遅れと組み合わされた、LCダブル・ポールから-180°の位相遅れにより、補償回路の位相バンプが打ち消されます。
補償回路のゼロはLCダブル・ポールの前か、またはわずかだけ後のどちらかにくるようにして、それらの正位相の寄与により、フィルタのダブル・ポールに生じる-180°がオフセットされるようにします。それらが低すぎる周波数に置かれると、システムの利得が大きくなりすぎ、クロスオーバー周波数が高くなりすぎます。2つの高周波数ポールは、ゼロによって生じる位相バンプの間で、なおかつ昇圧の右半平面のゼロより前でシステムがユニティゲインと交差するように、また、補償回路の帯域幅が誤差アンプの帯域幅(標準900kHz)より小さくなるように配置します。補償ネットワークの利得が誤差アンプの利得より大きいと、誤差アンプはもはや理想的オペアンプとして機能せず、同じポイントに別のポールが生じます。
3.3V出力のタイプIIIの補償の推奨部品は以下のとおりです。
R1:324kΩ
RFB:105kΩ
C1:10pF
R2:15kΩ
C2:330pF
R3:121kΩ
C3:33pF
COUT:22μF
LOUT:2.2μH
プリント回路基板のレイアウトに関する検討事項全ての条件で最大充電電流の供給を可能にするには、LTC3567のパッケージの裏面の露出パッドをPCボードのグランドに半田付けする必要があります。
タイプIの補償を備えた誤差アンプのユニティゲイン周波数は次式で与えられます。
fUG = 1
2 • π •R1•CP1Hz
ほとんどのアプリケーションでは出力フィルタのコンデンサを小さくできるように過渡応答の改善を必要とします。帯域幅を広げるにはタイプIIIの補償が必要です。ダブル・ポール応答を補償するにはゼロが2つ必要です。タイプIIIの補償は起動時のVOUT1のオーバーシュートも減少させます。
図7に示されている補償ネットワークの伝達関数は次のようになります。
VC1VOUT1
=1
R1• (C1+C2)•
(1+ sR2C2) • (1+ s(R1+R3)C3)
s • 1+sR2C1C2C1+C2
!"#
$%&
• (1+ sR3C3)
R1
RFB
3567 F06
0.8V
FB1
VC1CP1
VOUT1
–
+ERROR
AMP
R1C3
RFB
3567 F07
0.8V
FB1
VC1C2
R2
VOUT1
–
+ERROR
AMP
C1
R3
タイプIIIの補償ネットワークはLCダブル・ポールより高い周波数に位相バンプを生じさせようと試みます。これにより、システムはLCダブル・ポールの後でユニティゲインと交差することができ、高い帯域幅を達成することができます。LCダブル・ポー
LTC3567
263567f
アプリケーション情報パッケージ裏面の露出パッドと銅基板間の熱接触が良くないと、熱抵抗が高くなります。
さらに、高周波数のスイッチング回路なので、入力コンデンサ、インダクタおよび出力コンデンサをできるだけLTC3567に近づけ、LTC3567とその全ての外部高周波部品の下に切れ目の無いグランド・プレーンを置くことが不可欠です。LTC3567のVBUS、VIN1、およびVOUT1の電流のような高周波電流は、グランド・プレーンに沿って、直接戻る経路から基板最上面の入力経路の直下の鏡像経路に至るまで無数の経路を流れる傾向があります。グランド・プレーンにその層の別のトレースによるスリットやカットがあると、電流はスリットの周辺に沿って流れるように強制されます。高周波電流が自然な最小面積経路を通って流れることが許されないと、余分な電圧が生じて電磁放射が起きます。内部グランド・プレーンに直接導く一群のビアをパッケージの接地された裏面の下に置きます。寄生インダクタンスを最小に抑えるため、グランド・プレーンはPCボードの2番目の層に置きます。
図8.高周波グランド電流はそれらの入射経路に沿って流れる。グランド・プレーンの切れ込みにより高電圧が生じ、 電磁放射が増す。
PCボードをレイアウトするときは、以下のチェックリストを使用してLTC3567が正しく動作するようにします。
1. VBUS、VIN1、およびVOUT1のコンデンサはできるだけLTC3567の近くに置かれていますか。このコンデンサは内部パワーMOSFETとそれらのドライバにAC電流を供給します。これらのコンデンサからLTC3567へのインダクタンスを最小にすることが最優先されます。
2. COUTとL1は近づけて接続されていますか。COUTの(-)プレートは電流をGNDプレーンに戻してから、CINの(-)プレートに戻します。
3.敏感な部品はSWピンから離します。
バッテリ・チャージャの安定性に関する検討事項 LTC3567のバッテリ・チャージャには定電圧制御ループと定電流制御ループの両方が備わっています。定電圧ループはバッテリが低インピーダンスのリードで接続されているときは補償なしでも安定しています。ただし、リードが長すぎると、十分大きな直列インダクタンスが加わり、BATからGNDに少なくとも1μFのバイパス・コンデンサが必要になることがあります。さらに、バッテリが外されているとき、リップル電圧を低く抑えるため、0.2Ω~1Ωの抵抗に直列に接続された4.7μFのコンデンサがBATからGNDに必要です。
容量が大きくESRが小さな多層セラミック・チップ・コンデンサは、定電圧ループの位相マージンを下げるので、不安定性を生じる可能性があります。22μFまでのセラミック・コンデンサをバッテリと並列に使用することができますが、それより大きなセラミック・コンデンサは0.2Ω~1Ωの直列抵抗でデカップリングします。
定電流モードでは、バッテリ電圧ではなくPROGピンが帰還ループを構成します。PROGピンのどんな容量によっても追加のポールが生じますので、このピンの容量を最小に抑える必要があります。PROGピンに追加の容量がなければ、最大25k
までのプログラム抵抗の値でバッテリ・チャージャは安定です。ただし、このノードに容量が追加されると、最大許容プログラム抵抗が減少します。PROGピンのポール周波数は100kHz
より高くします。したがって、PROGピンに寄生容量(CPROG)がある場合、次式を使ってRPROGの最大抵抗値を計算します。
RPROG ≤ 1
2π •100kHz •CPROG
外部の理想ダイオード・コントローラのGATEピンのドライブ電流は極端に制限されています。PCボードの近隣のトレースへのリークを最小に抑えるよう注意する必要があります。このピンからの100nAのリークにより約10mVのオフセットが15mVの理想ダイオードに持ち込まれます。リークを最小に抑えるには、PCボード上のトレースを(一般にGATEより1V以上高くはない)VOUTに接続したメタルで取り囲んでガードすることができます。
3567 F08
LTC3567
273567f
リニアテクノロジー・コーポレーションがここで提供する情報は正確かつ信頼できるものと考えておりますが、その使用に関する責務は一切負いません。また、ここに記載された回路結線と既存特許とのいかなる関連についても一切関知いたしません。なお、日本語の資料はあくまでも参考資料です。訂正、変更、改版に追従していない場合があります。最終的な確認は必ず最新の英語版データシートでお願いいたします。
パッケージ
標準的応用例
+Li-Ion
100k
2.2µF
C222µF
C322µF
105k
L13.3µH
L22.2µH
33pF121k
15k
3.01k0.1µF2k
C110µF
100k
1µF
PARTS LISTC1: MURATA GRM21BR61A/06KE19C2,C3: TAIYO-YUDEN JMK212BJ226MGL1: COILCRAFT LPS4018-332MLCL2: COILCRAFT LPS4018-222MLC
USB4.5V TO 5.5V
TOOTHERLOADS
3567 TA02
VBUS
NTC
PROG
CLPROG
LDO3V3
DVCC
CHRGEN
SW
VOUT
GATE
BAT
GND
CHRG
VIN1
SWAB1
SWCD1
VOUT1
FB1
VC1
EN1 GND
LTC3567
I2C
T
10pF
330pF
324k
3.3V/1ADISK DRIVE
OPTIONAL
2
1k
PUSH BUTTONMICROCONTROLLER
4.00 ± 0.10(4 SIDES)
NOTE:1. 図はJEDECパッケージ外形MO-220のバリエーション(WGGD-X)にするよう提案されている(承認待ち)2. 図は実寸とは異なる3. 全ての寸法はミリメートル4. パッケージ底面の露出パッドの寸法にはモールドのバリを含まない。 モールドのバリは(もしあれば)各サイドで0.15mmを超えないこと5. 露出パッドは半田メッキとする6. 網掛けの部分はパッケージのトップとボトムのピン1の位置の参考に過ぎない
ピン1のトップ・マーキング(NOTE 6)
0.40 ± 0.10
2423
1
2
露出パッドの底面
2.45 ± 0.10(4-SIDES)
0.75 ± 0.05 R = 0.115TYP
0.25 ± 0.05
0.50 BSC
0.200 REF
0.00 – 0.05
(UF24) QFN 0105
推奨する半田パッドのピッチと寸法
0.70 ±0.05
0.25 ±0.050.50 BSC
2.45 ± 0.05(4 SIDES)3.10 ± 0.05
4.50 ± 0.05
パッケージの外形
ピン1のノッチR = 0.20(標準)または 0.35×45°の面取り
UFパッケージ 24ピン・プラスチックQFN (4mm×4mm)
(Reference LTC DWG # 05-08-1697 Rev B)
直接ピンで制御される3.3V/1A昇降圧付きLTC3567 USBパワーマネージャ
LTC3567
283567f
LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2008
LT 0608 • PRINTED IN JAPANリニアテクノロジー株式会社102-0094 東京都千代田区紀尾井町3-6紀尾井町パークビル8FTEL 03-5226-7291 FAX 03-5226-0268 www.linear-tech.co.jp
関連製品
製品番号 説明 注釈LTC3440 600mA (IOUT)、2MHz同期整流式昇降圧
DC/DCコンバータVIN:2.5V~5.5V、VOUT:2.5V~5.5V、IQ = 25μA、 ISD < 1μA、MS、DFNパッケージ
LTC3441/LTC3442
1.2A (IOUT)、同期整流式昇降圧DC/DCコンバータ、 LTC3441 (1MHz)、LTC3443 (600kHz)
VIN:2.5V~5.5V、VOUT:2.4V~5.25V、IQ = 25μA、 ISD < 1μA、MS、DFNパッケージ
LTC3442 1.2A (IOUT)、2MHz同期整流式昇降圧 DC/DCコンバータ
VIN:2.4V~5.5V、VOUT:2.4V~5.25V、IQ = 28μA、 ISD < 1μA、MSパッケージ
LTC3455 USBパワーマネージメントとリチウムイオン・バッテリ・ チャージャを備えたデュアルDC/DCコンバータ
効率:>96%、高精度USB電流制限(500mA/100mA)、 4mm×4mm QFN-24パッケージ
LTC3538 800mA、2MHz同期整流式昇降圧 DC/DCコンバータ
VIN:2.4V~5.5V、VOUT:1.8V~5.25V IQ = 35μA、 2mm×3mm DFN-8パッケージ
LTC3550 出力を調節可能な600mA降圧コンバータ付き デュアル入力USB/ACアダプタ・リチウムイオン・ バッテリチャージャ
同期整流式降圧コンバータ、効率:93%、600mAで調節可能な出力、 充電電流:950mA、プログラム可能なUSB互換の自動入力電源検出 および選択機能、3mm×5mm DFN-16パッケージ
LTC3550-1 600mA降圧コンバータ付きデュアル入力USB/AC アダプタ・リチウムイオン・バッテリチャージャ
同期整流式降圧コンバータ、効率:93%、出力:600mAで1.875V、 充電電流:950mA、プログラム可能なUSB互換の自動入力電源検出 および選択機能、3mm×5mm DFN-16パッケージ
LTC3555 リチウムイオン/ポリマー・チャージャ、 トリプル同期整流式コンバータおよびLDOを 搭載したスイッチングUSBパワーマネージャ
完全な多機能PMIC:スイッチ・モード・パワーマネージャ、3個の降圧 レギュレータおよびLDO、ACアダプタの入力から最大1.5Aに プログラム可能な充電電流、サーマル・レギュレーション、同期整流式 降圧コンバータの効率:>95%、ADJ出力:400mA/400mA/1Aで 0.8V~3.6V、Bat-Track適応型出力制御、200mΩの理想ダイオード、 4mm×5mm QFN-28パッケージ
LTC3556 リチウムイオン/ポリマー・チャージャ、1A昇降圧 コンバータ、デュアル同期整流式降圧コンバータ およびLDOを搭載したスイッチングUSB パワーマネージャ
完全な多機能PMIC:スイッチング・パワーマネージャ、1A昇降圧と2個の 降圧レギュレータおよびLDO、400mA/400mA/1Aで0.8Vまで下げられる ADJ出力、同期整流式降圧/昇降圧コンバータの効率:>95%: ACアダプタ入力から最大1.5Aまでプログラム可能な充電電流、 サーマル・レギュレーション、Bat-Track適応型出力制御、180mΩの 理想ダイオード、4mm×5mm QFN-28パッケージ
LTC3557/LTC3557-1
リチウムイオン/ポリマー・チャージャ、トリプル 同期整流式コンバータおよびLDOを搭載した USBパワーマネージャ
完全な多機能PMIC:リニア・パワーマネージャおよび3個の降圧 レギュレータ、ACアダプタの入力から最大1.5Aにプログラム可能な充電電流、サーマル・レギュレーション、同期整流式降圧コンバータの効率:>95%、ADJ出力:400mA/400mA/600mAで0.8V~3.6V、Bat-Track適応型出力制御、200mΩの理想ダイオード、4mm×4mm QFN-28パッケージ
LTC3559 デュアル同期整流式降圧コンバータ付きリニア USBリチウムイオン/ポリマー・バッテリ・チャージャ
調節可能な同期整流式降圧コンバータ、効率:>90%、出力:それぞれ 400mAで最小0.8V、最大950mAまでプログラム可能な充電電流、 USB互換、3mm×3mm QFN-16パッケージ
LTC3566 リチウムイオン/ポリマー・チャージャ、1A昇降圧 コンバータおよびLDOを搭載したスイッチング USBパワーマネージャ
多機能PMIC:スイッチ・モード・パワーマネージャおよび1A昇降圧 レギュレータとLDO、最大1.5Aにプログラム可能なACアダプタ入力から の充電電流、サーマル・レギュレーション同期整流式昇降圧コンバータ の効率:>95%、ADJ出力:1Aで最低0.8V、Bat-Track適応型出力制御、 180mΩの理想ダイオード、4mm×4mm QFN-24パッケージ
LTC4055 USBパワー・コントローラ およびバッテリ・チャージャ
1セル・リチウムイオン・バッテリをUSBポートから直接充電、 サーマル・レギュレーション、4mm×4mm QFN-16パッケージ
LTC4067 OVP、理想ダイオード・コントローラおよびリチウム イオン・チャージャ付きリニアUSBパワーマネージャ
13V過電圧過渡保護、サーマル・レギュレーション用200mΩ 理想ダイオード(<50mΩオプション付き)、3mm×4mm QFN-14パッケージ
LTC4085 理想ダイオード・コントローラとリチウムイオン・ チャージャ付きリニアUSBパワーマネージャ
1セル・リチウムイオン・バッテリをUSBポートから直接充電、サーマル・ レギュレーション、200mΩの理想ダイオード(<50mΩのオプション付き)、 3mm×4mm QFN-14パッケージ
LTC4088 高効率USBパワーマネージャ およびバッテリ・チャージャ
USBポートから利用可能な電力を最大化、Bat-Track、「瞬時オン」動作、 充電電流:最大1.5A、<50mΩオプション付き180mΩ理想ダイオード、 3.3V/25mA「常時オン」LDO、3mm×4mm DFN-14パッケージ
LTC4088-1/LTC4088/2
高効率USBパワーマネージャ および安定化された出力電圧のバッテリ・チャージャ
USBポートから利用可能な電力を最大化、Bat-Track、「瞬時オン」動作、充電電流:最大1.5A、<50mΩオプション付き180mΩ理想ダイオード、 自動充電電流削減により3.6V最小VOUTを維持、全ロジック入力が 接地されるとバッテリ・チャージャをディスエーブル、 3mm×4mm DFN-14パッケージ