ltm4642 - 20v入力、デュアル4aまたはシングル8a dc/dc ...詳細： . 標準的応用例...

LTM4642

14642f

詳細： www.linear-tech.co.jp/LTM4642

標準的応用例

概要

20V入力、デュアル4Aまたはシングル8A DC/DC μModuleレギュレータ

LTM®4642は、完全なデュアル4Aまたはシングル8A降圧DC/DC μModule®（マイクロモジュール）レギュレータです。スイッチング・コントローラ、パワーFET、インダクタ、およびすべての支持部品がパッケージに搭載されています。LTM4642

は、4.5V～20V（外部CPWRバイアス使用時は最小2.375V）の入力電圧範囲で動作し、2つの出力をサポートしており、その電圧範囲は0.6V～5.5Vで1本の外付け抵抗で設定します。高効率設計により、出力ごとに4Aの連続電流（5Aのピーク電流）を供給します。

高いスイッチング周波数と谷電流モード・アーキテクチャにより、安定性を損なうことなく入力および負荷の変動に対するきわめて高速なトランジェント応答が可能です。2つの出力は位相を180°ずらすことにより、リップル・ノイズを最小限に抑え、入力 /出力のコンデンサを減らします。

このパワー・モジュールは、9mm×11.25mm×4.92mmのBGA

パッケージで供給されます。LTM4642は無鉛仕上げで、RoHSに準拠しています。

デュアル4A 1Vおよび1.2V DC/DC μModuleレギュレータ

特長

アプリケーション

n フォーム・ファクタの小さいデュアル4A電源 n 広い入力電圧範囲：4.5V～20V （CPWRバイアス時は最小2.375V）

n 180°位相のずれたデュアル出力（4A DC） n 電圧範囲が0.6V～5.5Vのデュアル出力n 出力電圧のトラッキングn 全DC出力電圧誤差：最大±1.5%n 効率：最大95%n 位相同期可能な固定周波数：600kHz～1.4MHzn 固定オン時間、谷電流モード・アーキテクチャn 並列電流分担n 選択可能なBurst Mode®動作n 出力過電圧保護および過電流保護 n 9mm×11.25mm×4.92mm BGAパッケージ

n 通信機器およびネットワーク機器n サーバn FPGAの電源

効率と負荷電流（12V入力時）

L、LT、LTC、LTM、Linear Technology、リニアのロゴ、Burst Mode、およびµModuleはリニアテクノロジー社の登録商標です。LTpowerCADはリニアテクノロジー社の商標です。その他全ての商標の所有権は、それぞれの所有者に帰属します。5481178、5847554、6580258、6304066、6476589、6774611、8163643を含む米国特許によって保護されています。

+

VIN1 VIN2 CPWR

SGND

PINS NOT USED: COMP1, COMP2, PHASEMD, CLKOUT, EXTVCC, SW1, SW2

GND

LTM4642

4.7µF22µF2×

47µF

470pF

VOUT1

470pF

VOUT2

100µF

0.1µF

VIN4.75V TO 20V

2.2Ω

DRVCC INTVCC

RUN1

133k

10k

90.9k

61.9k

60.4k

4642 TA01a

10k

VRNG1

RUN2PGOOD1PGOOD2

TRACK/SS1

TRACK/SS2

MODE/PLLININTVCC

VOUT1VOUT1 1V AT 4A LOAD

VOUT2

VOUTS1

FREQ

VOUTS–

VFB2

VFB1

VOUT2 1.2V AT 4A LOAD

INTVCC

+47µF 100µF0.1µF

LOAD CURRENT (A)0

70

EFFI

CIEN

CY (%

)

75

80

85

1 2 3 4

4642 TA01b

90

0.5 1.5 2.7 3.5

1.2V (650kHz)

1V (650kHz)

http://www.linear-tech.co.jp/LTM4642


LTM4642

24642f


ピン配置絶対最大定格

VIN1、VIN2、SW1、SW2、CPWR ...............................–0.3V～22VINTVCC、DRVCC、PGOOD1、2、RUN1、2、EXTVCC、 MODE/PLLIN .............................................................–0.3V～6VVFB1、VFB2 ..............................................................–0.3V～2.7VCOMP1、COMP2（Note 4） ......................................–0.3V～2.7VMODE/PLLIN、FREQ、PHASMD、 VRNG1 ..................................................... –0.3V～ INTVCC＋0.3VVOUT1、VOUT2、VOUTS1、VOUTS

– .................................–0.3V～6VTK/SS1、TK/SS2 .........................................................0.3V～5V内部動作温度範囲

（Note 2） ............................................................ –40°C～125°C最大ボディ・リフロー温度 ...............................................245°C保存温度範囲.................................................... –55°C～125°C

（Note 1）1

A

H

G

F

E

D

C

VOUT2

GNDSW2

RUN2 PHASMD

COMP2 CLKOUT

RUN1

SW1

COMP1 FREQSGND

VOUTS–

VOUT1

MODE/PLLIN CPWR

PGOOD2

TRACK/SS2

TRACK/SS1

GND

GND

GND

GND

GND

VIN2VFB2

VFB1 PGOOD1

DRVCC

EXTVCC

INTVCC

VRNG1VIN1

B

2 3 4 5 6 7

BGA Package56-Lead (9mm × 11.25mm × 4.92mm)

VOUTS1

TJMAX = 125°C, θJA = 15°C/W, θJP = 4°C/W θJA DERIVED FROM 95mm×76mm PCB WITH 4 LAYERS

WEIGHT = 1.2635g

SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

VIN(DC) Input DC Voltage VIN ≤ 4.5V, Connect CPWR to a Bias > 4.5V l 2.375 20 V

VOUT1,2(RANGE) Output Voltage Range VIN = 6V to 20V l 0.6 5.5 V

VOUT1,2(DC) Output Voltage, Total Variation with Line and Load

CIN = 10µF ×2, COUT = 47µF Ceramic, 100µF POSCAP, RSET = 40.2kΩ VIN = 12V, VOUT = 1.5V, IOUT = 4A

l

1.4775

1.5

1.5225

V

入力の規格IINRUSH(VIN) Input Inrush Current at Start-Up IOUT = 0A, CIN = 10µF, COUT = 47µF Ceramic and 100µF

POSCAP, VOUT = 1.5V VIN = 12V

0.25

A

発注情報

電気的特性l は全内部動作温度範囲での規格値を意味する（Note 2）。それ以外はTA = 25°C、VIN = 12Vでの値。図27の「標準的応用例」に基づく。各チャネルに対する規格値。（Note 3）

製品番号パッド/ボール仕上げ製品マーキング* パッケージ・

タイプ MSL定格温度範囲（Note 2参照）デバイス仕上げコードLTM4642EY#PBF SAC305（RoHS） LTM4642Y e1 BGA 3 –40°C to 125°CLTM4642IY#PBF SAC305（RoHS） LTM4642Y e1 BGA 3 –40°C to 125°CLTM4642IY SnPb（63/37） LTM4642Y e0 BGA 3 –40°C to 125°C• さらに広い動作温度範囲で規定されるデバイスについては、弊社または弊社代理店にお問

い合わせください。*パッドまたはボールの仕上げコードは IPC/JEDEC J-STD-609に準拠しています。

• 端子仕上げの製品マーキングの参照先：www.linear-tech.co.jp/leadfree

• LGA/BGAの推奨のPCBアセンブリ手順および製造手順の参照先： www.linear-tech.co.jp/umodule/pcbassembly

• LGA/BGAパッケージおよびトレイの図面の参照先：www.linear-tech.co.jp/packaging

（http://www.linear-tech.co.jp/product/LTM4642#orderinfo）


http://www.linear-tech.co.jp/leadfree

http://www.linear-tech.co.jp/umodule/pcbassembly

http://www.linear-tech.co.jp/packaging

http://www.linear-tech.co.jp/product/LTM4642#orderinfo

LTM4642

34642f


電気的特性l は全内部動作温度範囲での規格値を意味する（Note 2）。それ以外はTA = 25°C、VIN = 12Vでの値。図27の「標準的応用例」に基づく。各チャネルに対する規格値。（Note 3）SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

ICPWR CPWR Bias Current CPWR = 12V, MODE = Continuous 20 mA

IQ(VIN) Input Supply Bias Current VIN = 12V, VOUT1 = 1.5V, Switching Continuous VIN = 12V, VOUT2 = 1.5V, Switching Continuous VIN = 20V, VOUT1 = 1.5V, Switching Continuous VIN = 20V, VOUT2 = 1.5V, Switching Continuous Shutdown, RUN = 0, VIN = 12V

25 25 22 22 10

mA mA mA mA µA

IQ(VIN) Input Supply Bias Current VIN = 12V, VOUT = 1.5V, IOUT = 4A VIN = 20V, VOUT = 1.5V, IOUT = 4A

0.6 0.356

A A

DRVCC Internal VCC Voltage 6V < VIN < 20V, No Load 5 5.3 5.6 V

IDRVCC(REG) DRVCC Load Regulation IDRVCC = 0 to 100mA –1.5 –3 %

EXTVCC(HYS) EXTVCC Switchover Hysteresis 200 mV

EXTVCC EXTVCC Switchover Voltage EXTVCC Ramping Positive l 4.5 4.6 4.8 V

出力の規格IOUT1,2(DC) Output Continuous Current Range VIN = 12V, VOUT = 1.5V (Note 5) 0 4 A

ΔVOUT1(LINE) VOUT(NOM)

Line Regulation Accuracy VOUT = 1.5V, VIN from 4.5V to 20V, IOUT = 0A For Each Output

l 0.1 0.2 %

ΔVOUT2(LOAD) VOUT2(NOM)

Load Regulation Accuracy For Each Output, VOUT = 1.5V, 0A to 4A (Note 5) VIN = 12V

l

±0.3

±0.5

%

VOUT1,2(AC) Output Ripple Voltage IOUT = 0A, COUT = 100µF X5R Ceramic VIN = 12V, VOUT = 1.5V VIN = 20V, VOUT = 1.5V

15 15

mV mV

fS Output Ripple Voltage Frequency IOUT = 2A, VIN = 12V, VOUT = 1.5V, FREQ = 49.9k to Ground

800 kHz

ΔVOUT(START) Turn-On Overshoot COUT = 100µF and 47µF X5R Ceramic, VOUT = 1.5V, IOUT = 0A VIN = 12V VIN = 20V

10 10

mV mV

tSTART Turn-On Time COUT = 100µF X5R and 47µF Ceramic, VOUT = 1.5V, IOUT = 0A Resistive Load, TRACK/SS = 10nF VIN = 12V

6

ms

ΔVOUT(LS) Peak Deviation for Dynamic Load Load:0% to 50% to 0% of Full Load COUT = 100µF and 47µF X5R Ceramic, VOUT = 1.5V, VIN = 12V

50

mV

tSETTLE Settling Time for Dynamic Load Step Load:0% to 50% to 0% of Full Load COUT = 100µF and 47µF X5R Ceramic, VOUT = 1.5V, VIN = 12V

15

µs

IOUT(PK) Output Current Limit COUT = 100µF and 47µF X5R Ceramic, VIN = 6V, VOUT = 1.5V VIN = 20V, VOUT = 1.5V

7 7

A A

制御セクションVOUTS1(REG) Regulated Differential Feedback

VOUTS1-VOUTS–

Sensed at Load Point with Resistive Divider l 0.592 0.6 0.608 V

IVOUTS1 VOUTS1 Input Bias Current (Note 4) ±5 ±25 nA

IVOUTS– VOUTS

– Input Bias Current (Note 4) –25 –50 nA

IVFB2 VFB2 Input Bias Current (Note 4) –5 ±50 nA


LTM4642

44642f


電気的特性l は全内部動作温度範囲での規格値を意味する（Note 2）。それ以外はTA = 25°C、VIN = 12Vでの値。図27の「標準的応用例」に基づく。各チャネルに対する規格値。（Note 3）SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

VFB2 Voltage at VFB2 Pin IOUT = 0A, VOUT = 2.5V l 0.592 0.6 0.608 V

ITRACK/SS1,2 Soft-Start Charge Current 0V < TRACK/SS1,2 < 0.6V 1.0 µA

DFMAX Maximum Duty Factor In Dropout (Note 4) 97 %

tON(MIN) Minimum On-Time (Note 4) 30 ns

tOFF(MIN) Minimum Off-Time (Note 4) 90 ns

fLOW Low Frequency RFREQ = 61.9k 600 650 700 kHz

fNOM Nominal Frequency RFREQ = 49.9k 730 800 850 kHz

fHIGH Highest Frequency RFREQ = 27.5k 1250 1400 1500 kHz

RMODE/PLLIN MODE/PLLIN Input Resistance 600 kΩ

VPLLIN(HIGH) MODE/PLLIN Clock In High 2 V

VPLLIN(LOW) MODE/PLLIN Clock In Low 0.5 V

VRUN1, 2 RUN Pin ON/OFF Threshold RUN Rising l 1.1 1.2 1.3 V

VRUN1, 2(HYS) RUN1, 2, Threshold Hysteresis Delta RUN Rising to RUN Falling 200 mV

IRUN1,2 RUN Pin Pull-Up Current When Off RUN1,2 at SGND 1.2 µA

IRUN1,2(HYS) RUN1,2 Pull-Up Hysteresis IRUN1,2(HYST) = IRUN1,2(ON) – IRUN1,2(OFF) (Note 4) 5 µA

RUN1,2 Res RUN1,2 Resistance to Ground 100 kΩ

UVLO Undervoltage Lockout INTVCC Falling (Note 4) INTVCC Rising

l

l

3.3 3.7 4.2

4.5

V V

RFB1, RFB2 Resistor Between VOUT and VFB Pins for Each Channel

60.1 60.4 60.7 kΩ

VPGL PGOOD Voltage Low IPGOOD = 2mA 0.1 0.3 V

IPGOOD PGOOD Leakage Current VPGOOD = 5V ±2 µA

ΔVPGOOD PGOOD Range VFB Ramping Negative VFB Ramping Positive

–5 5

–7.5 7.5

–10 10

% %

Ch 2 Phase Channel 2 Phase (Relative to Channel 1)

PHASMD = SGND PHASMD = Floating PHASMD = INTVCC

180 180 240

Deg Deg Deg

CLKOUT Phase CLKOUT Phase (Relative to Channel 1)

PHASMD = SGND PHASMD = Floating PHASMD = INTVCC

60 90 120

Deg Deg Deg

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。また、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おそれがある。Note 2：LTM4642Eは、0°C～125°Cの内部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。–40°C～125°Cの全内部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。LTM4642Iは全内部動作温度範囲で仕様に適合することが保証されている。これらの仕様を満たす最大周囲温度は、基板レイアウト、パッケージの定格熱抵抗および他の環境要因と関連した特定の動作条件によって決まることに注意。

Note 3：2つの出力は別々にテストされ、各出力には同じテスト条件が適用される。Note 4：ウェハ・レベルでのみ全数テストされる。Note 5：異なるVIN、VOUT、およびTAについては出力電流のディレーティング曲線を参照。Note 6：最小入力電圧が2.375V～2.5Vでの動作については、弊社にお問い合わせください。動作周波数の公称値は減少します。


LTM4642

54642f


標準的性能特性

VIN = 3.3V、VOUT = 1.5Vでのトランジェント応答

VIN = 5V、VOUT = 1.5Vでのトランジェント応答

VIN = 3.3V、VOUT = 1Vでのトランジェント応答

効率と負荷電流（VIN = 3.3V、 CCMモード、外部5Vバイアス）

VIN = 5V、VOUT = 1Vでのトランジェント応答

効率と負荷電流（VIN = 5V、CCMモード）




（図19および20参照）注記がない限り、TA = 25°C。

LOAD CURRENT (A)0

EFFI

CIEN

CY (%

)

92

96

4

4642 G01

88

841 2 30.5 1.5 2.5 3.5

100

90

94

86

98

3.3V TO 2.5V (600kHz)3.3V TO 1.8V (600kHz)3.3V TO 1.5V (600kHz)3.3V TO 1.2V (600kHz)3.3V TO 1V (600kHz)

LOAD CURRENT (A)0

EFFI

CIEN

CY (%

)

80

90

4

4642 G02

701 2 30.5 1.5 2.5 3.5

100

75

85

95

5V TO 3.3V (800kHz)5V TO 2.5V (800kHz)5V TO 1.8V (750kHz)5V TO 1.5V (650kHz)5V TO 1.2V (650kHz)5V TO 1V (650kHz)

LOAD CURRENT (A)0

EFFI

CIEN

CY (%

)

80

90

4

4642 G02

701 2 30.5 1.5 2.5 3.5

100

75

85

95

12V TO 5V (1.2MHz)12V TO 3.3V (1MHz)12V TO 2.5V (1MHz)12V TO 1.8V (800kHz)12V TO 1.5V (800kHz)12V TO 1.2V (650kHz)12V TO 1V (650kHz)

LOAD CURRENT (A)0

EFFI

CIEN

CY (%

)

80

90

4

4642 G04

70

601 2 30.5 1.5 2.5 3.5

100

75

85

65

95

20V TO 1.8V (800kHz)20V TO 1.5V (800kHz)20V TO 1.2V (650kHz)20V TO 1V (650kHz)

20V TO 5V (1.2MHz)20V TO 3.3V (1MHz)20V TO 2.5V (1MHz)

COUT = 100µF 15mΩ ESR POSCAP, 47µF CERAMICCFF = 470pFfSW = 600kHz

4642 G05

1VOUT20mV/DIV

ISTEP = 2A/µs2A/DIV

20µs/DIV

IN OUT


4642 G06


1VOUT20mV/DIV

20µs/DIV

IN OUT


4642 G07

ISTEP =2A/µs

2A/DIV

1VOUT20mV/DIV

20µs/DIV

IN OUT

COUT = 120µF 22mΩ ESR OSCON SVP, 47µF CERAMICCFF = 470pFfSW = 600kHz

4642 G08


1.5VOUT50mV/DIV

20µs/DIV

IN OUT


4642 G09


1.5VOUT50mV/DIV

20µs/DIV

IN OUT


LTM4642

64642f







VIN = 12V、VOUT = 5Vでのトランジェント応答クロックの同期


VIN = 3.3V、VOUT = 2.5Vでのトランジェント応答



4642 G10

ISTEP =2A/µs

2A/DIV

1.5VOUT50mV/DIV

20µs/DIV

IN OUT

COUT = 47µF CERAMICCFF = 68pFfSW = 600kHz

4642 G11


2.5VOUT100mV/DIV

20µs/DIV

IN OUT


4642 G12


2.5VOUT100mV/DIV

20µs/DIV

IN OUT

COUT = 47µF CERAMICCFF = 68pFfSW = 1MHz

4642 G13

ISTEP =2A/µs

2A/DIV

2.5VOUT100mV/DIV

20µs/DIV

IN OUT


4642 G14


3.3VOUT100mV/DIV

20µs/DIV

IN OUT

4642 G15


COUT = 47µF CERAMICCFF = 68pFfSW = 1MHz

3.3VOUT100mV/DIV

20µs/DIV

IN OUT

INPUT CAPACITOR 680µF 10V,LOW IMPEDANCE INPUT CAN USE MUCH LESSCOUT = 47µF CERAMICCFF = 68pFfSW = 600kHz

4642 G16

ISTEP =2A/µs

2A/DIV

5VOUT100mV/DIV

20µs/DIV

IN OUT

COUT = 47µF CERAMICCFF = 68pFfSW = 1.2MHz

4642 G17


5VOUT100mV/DIV

20µs/DIV

IN OUT

4642 G18

EXTCLK5V/DIV

VSW110V/DIV

VSW210V/DIV

1µs/DIV



LTM4642

74642f



負荷レギュレーションおよび電流制限（空気流なし）

出力リップル、標準10mV 短絡時の出力

起動、20V入力、1.5V/4A出力

12V TO 1.5V AT 4ACOUT = 100µF CERAMIC, 47µF CERAMICfSW = 800kHz

4642 G19

1.5VOUT10mV/DIV

2µs/DIVVIN = 20VVOUT = 1.5V

4642 G20

PGOOD5V/DIV

VSW220V/DIV

VOUT0.5V/DIV

ISHORT10A/DIV

50µs/DIV

COUT = 100µF CERAMIC, 47µF CERAMICCSS = 0.1µF

4642 G21

RUN25V/DIV

VSW220V/DIV

VOUT21V/DIV

DRVCCINTVCC5V/DIV

20ms/DIV

LOAD CURRENT (A)0

V OUT

(V)

0.6

1.2

7

4642 G22

02 4 61 3 5

1.8

0.3

0.9

1.5

4.5VIN12VIN20VIN

VOUT = 1.5VfSW = 1MHzMODE = CCM



LTM4642

84642f


ピン機能

GND（A4～A7、C2、D1、D5、E1、E5、E7、F7、H4～H7）：入力帰路と出力帰路の両方の電源グランド・ピン。

PHASMD（B4）：クロック出力位相をプログラミングするための位相モード選択ピン。「電気的特性」および「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。

MODE/PLLIN（C3）：モード選択または外部クロック同期ピン。このピンをSGNDに接続すると、不連続モードが可能になります。このピンをINTVCCに接続すると、強制連続動作が可能になります。このピンにクロックを入力すると、コントローラは連続動作モードを強制され、内部発振器に同期します。FREQ/PLLFLTRピンのセクションで説明するインダクタ・リップル電流制限の対象となるので、適した同期周波数範囲は600kHz～1400kHzです。外部クロック入力の“H”のしきい値は2Vであるのに対して、“L”のしきい値は0.5Vです。

CPWR（C7）：このピンは制御 ICの主入力電源ピンです。このピンは、通常は入力電源に直接接続します。このピンに4.5V

より高い電圧でバイアスをかけることにより、2.5V入力または3.3V入力で動作するアプリケーションで、VIN1およびVIN2が2.375Vの最小入力電圧で動作できます。バイアス電圧が5.3V

以下の場合は、DRVCCをこのピンに接続してください。

SGND（D2、E2）：信号グランド・ピン。すべてのアナログ回路と低電力回路のリターン・グランド・パス。アプリケーションではPGNDに一点接続します。「推奨レイアウト」のセクションを参照してください。

CLKOUT（D4）：他のレギュレータを共通クロックに同期するためのクロック出力。マルチフェーズ・アプリケーションで使用されます。「アプリケーション情報」を参照してください。

EXTVCC（D6）：コントローラへの外部電源入力。EXTVCCの電圧が4.7Vより高いと、内部の5.3Vレギュレータはディスエーブルされ、外部電源が電流を供給して、モジュールの電力損失を低減します。これにより、入力電圧が高いときの効率がさらに向上します。

INTVCC（D7）：このピンは内部制御回路に電力を供給します。このピンは2.2Ωの抵抗を使用してDRVCCに接続します。このピンには数mAが必要です。

パッケージの行と列のラベルはμModule製品間で異なります。各パッケージのレイアウトをよく確認してください。

COMP1、COMP2（E3、D3）：電流制御しきい値およびエラーアンプの補償点。このモジュールは全入出力範囲を対象に内部補償されています。

FREQ（E4）：周波数選択ピン。このピンとSGNDの間に抵抗を接続して、特定の出力電圧での動作周波数を600kHz～1.4MHzの範囲内で設定します。3.3V入力のアプリケーションでは、650kHzが最適な周波数です。5V～20V入力のアプリケーションでは、特定の出力電圧での最適な動作周波数は、0.8V～1.2V（650kHz）、1.5V～1.8V（800kHz）、2.0V～5V（1.2MHz）、20V入力時の5V（1.4MHz）となります。抵抗の式は次のようになります。

RFREQ kΩ( ) = 41550

FREQ kHz( )– 2.2

DRVCC（E6）：このピンは5.3VのLDOレギュレータ出力で、内部制御回路とMOSFETドライバに電力を供給する目的で使用されます。このピンには4.7μFのデカップリング用セラミック・コンデンサをGNDとの間に接続する必要があります。入力電圧が5.3V以下の場合は、このピンを入力電圧に直接接続します。

VOUTS1（F2）：チャネル1のリモート検出のための出力電圧検出点。このピンとVOUT1との間には49.9Ωの抵抗が接続されています。このピンは、正確なリモート検出のため負荷点に接続してもかまいません。

VOUTS–（F3）：リモート・グランド検出ピン。リモート・グランド点

で接続します。

VFB1、VFB2（F4、C4）：エラーアンプの負入力。このピンは内部で60.4kの高精度抵抗を介してVOUTに接続されています。VFBピンとSGNDピンの間に抵抗を追加して、異なった出力電圧を設定することができます。詳細については、「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。

TRACK/SS1、TRACK/SS2（F5、C5）：出力電圧トラッキングおよびソフトスタートのピン。1.0μAの内部ソフトスタート電流がソフトスタート・コンデンサを充電します。トラッキング機能を使用するには「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。

PGOOD1、PGOOD2（F6、C6）：出力電圧のパワーグッド・インジケータ。オープン・ドレインのロジック出力で、出力電圧がレギュレーション点の±7.5%以内にないと、グランドに引き下げられます。


LTM4642

94642f


ピン機能RUN1、RUN2（G3、B3）：実行制御ピン。電源を使用して、外付けプルアップ抵抗によりRUNピンをイネーブルすることができます。これらのピンのいずれかを強制的に1.2Vにすると、対応する出力がシャットダウンします。RUNピンの電圧が1.2Vを超えると、5μAのプルアップ電流が追加されます。また、アクティブな制御抵抗またはプルアップ抵抗を使用してRUNピンをイネーブルすることもできます。これらのピンの最大電圧は6Vです。RUN1、2ピンとグランドの間には100kの抵抗があります。外付けのプルアップ抵抗をVINに接続して、RUNピンをイネーブルすることを推奨します。「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。

VRNG1（G4）：最終テスト時に使用されます。通常動作時は、INTVCCに接続します。このピンはチャネル1の電流制限を調整するために使用することもできます。INTVCCからの外付け抵抗分割器を接続してVRNGピンの電圧を0.6V～1Vの範

囲に設定し、最大検出電圧を30mV～50mVにすることができます。デフォルトのピーク電流制限値である7A未満に抑える必要があるアプリケーションでは、VRNGピンの電圧を低くして目的の電流制限レベルを得ることができます。

VIN1（G5、G6、G7）、VIN2（B5、B6、B7）：電源入力ピン。これらのピンとGNDピンの間に入力電圧を印加します。入力デカップリング・コンデンサはVINピンとGNDピンの間に直接配置することを推奨します。

VOUT1（F1、G1、G2、H1、H2）、VOUT2（A1、A2、B1、B2、C1）：電源の出力ピン。これらのピンとPGNDピンの間に出力負荷を接続します。出力デカップリング・コンデンサはこれらのピンとPGNDピンの間に直接配置することを推奨します。

SW1、SW2（H3、A3）：スイッチングのテスト・ピン。これらのピンは動作周波数を外部から確認するために設けられています。


LTM4642

104642f


簡略ブロック図

デカップリングの要件SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

CIN

External Input Capacitor Requirement VIN = 4.5V to 20V, VOUT1 = 1.5V, VOUT2 = 1.5V

IOUT1 = 4A, IOUT2 = 4A

22

µF

COUT1 COUT2

External Output Capacitor Requirement VIN = 4.5V to 20V, VOUT1 = 1.5V, VOUT2 = 1.5V

IOUT1 = 4A IOUT2 = 4A

150 150

µF µF

TA = 25°C。図1の構成を使用。

図1. LTM4642の簡略ブロック図

C70.1µF

C70.1µF

SSCAP C1

22µF25V

INPUT VOLTAGE SOURCE LESS THAN 5.3V BUT GREATER THAN 4.5V, CONNECT DRVCC AND CPWR TO VIN. INPUT VOLTAGE LESS THAN 4.5V BUT GREATER THAN 2.375V,PROVIDE AN EXTERNAL BIAS TO CPWR 5V OR GREATER

C422µF25V

2.2µF 49.9Ω

60.4k

RSET140.2k

COUT1

MTOP1

CPWRPGOOD1

TRACK1

RUN1*

CLKOUT

RUN1 = 100k((MIN VIN/1.3) – 1)

RRUN1255k

TRACK1

VIN1

CLKOUT

MODE/PLLININTVCC

PHASMD

FREQ

PHASMD

COMP1

SGND

COMP1

PGOOD1

1µH

POWER CONTROL

VIN1

VIN2

VOUT1VOUT11.5V/4A

VIN14.5V TO 20V

VIN24.5V TO 20V

VOUT21.2V/4A

GND

GND

VOUTS1

VFB1

VOUTS–

PGOOD2 PGOOD2

VFB1

SW1

R52.2Ω

100k

RFREQ49.9k

MBOT1

0.1µF

1µF

60.4k

MTOP2

1µH VOUT2

GND

GND

VFB2VFB2

RSET260.4k

4642 F01

SW2SW2

MBOT2

+

COUT2

GND

+

C347µF

+

+–

SSCAP

TRACK2

INTVCC

TRACK2

VRNG1

EXTVCCEXTVCC

DRVCC

INTVCC

RUN2

RRUN2255k

VIN2

100k

R42.2Ω

4.7µF C61µF

C21µF

INTERNALCOMP

COMP2

SGND

* ABSOLUTE MAXIMUM = 6V

SGND

COMP2

INTERNALCOMP


LTM4642

114642f


動作LTM4642は独立した入力のデュアル4A非絶縁型スイッチング・モードDC/DC電源です。入力と出力にいくつかの外付けコンデンサを使用するだけで、最大4A（のDC電流）を各出力に供給することができます。このモジュールは、4.5V～20V

の入力電圧範囲で、外付け抵抗によって設定可能な0.6V～5.5Vの高精度安定化出力電圧を供給します。標準的応用例の回路図を図27に示します。CPWRピンに外部バイアスを印加した状態では、入力電圧源は最小2.375Vで動作することができます。外部バイアスは5V以上にする必要があります。例については、「標準的応用例」の回路図を参照してください。

LTM4642は、固定オン時間の谷電流モード・レギュレータとスイッチングが高速な内蔵パワーMOSFETデバイスを集積化しています。スイッチング・ノイズを低減するため、2つの出力は内部で180°位相がずれており、MODE/PLLINピンを使用して外部から同期することができます。

電流モード制御と内部帰還ループ補償により、LTM4642モジュールは、広範囲の出力コンデンサを使って（すべてセラミック出力コンデンサを使用する場合でも）十分に余裕のある安定性と良好なトランジェント性能を達成します。

電流モード制御により、サイクルごとの高速電流制限と短絡状態での電流フォールドバックが可能です。内蔵の過電圧コンパレータと低電圧コンパレータは、出力帰還電圧がレギュレーション点の上下±7.5%の範囲から外れると、オープン・ドレインのPGOODピンの出力を“L”に引き下げます。パワーグッド・ピンは起動時にディスエーブルされます。

RUNピンの電圧を1.2Vより低くすると、コントローラは両方のMOSFETをオフすることにより、強制的にシャットダウン状態になります。TRACK/SSピンは、起動時の出力電圧のランプと電圧トラッキングを設定するために使用します。「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。

LTM4642は内部補償され、あらゆる動作条件で安定しています。トランジェントと安定性の解析に、LTpowerCAD™を使用できます。VFBピンは、グランドとの間に1本の外付け抵抗を接続して、出力電圧の設定に使用します。マルチフェーズ動作はクロックの同期によって簡単に使用できます。

MODE/PLLINピンを使用して選択可能な不連続モードにより、軽負荷時に高効率を実現できます。「標準的性能特性」セクションに軽負荷動作での効率のグラフが掲載されています。


LTM4642

124642f


LTM4642の標準的なアプリケーション回路を図27に示します。外付け部品の選択は主に最大負荷電流と出力電圧で決まります。

出力電圧の設定PWMコントローラには0.6Vの内部リファレンス電圧があります。「ブロック図」に示すように、60.4kの内部帰還抵抗RFBによって、VOUTピンとVFBピンが接続されています。帰還抵抗がないとき、出力電圧はデフォルトで0.6Vになります。VFBピンとSGNDの間に抵抗RSETを追加すると、出力電圧は次のように設定されます。

VOUT =0.6V • 60.4k+RSET

RSET

または、書き換えると次のようになります。

RSET = 60.4kVOUT0.6V

–1

表1．各種出力電圧に対するRSET抵抗の表VOUT（V） 0.6 1.0 1.2 1.5 1.8 2.5 3.3 5

RSET（kΩ） Open 90.9 60.4 40.2 30.1 19.1 13.3 8.25

VOUT1は帰還電圧を基準としたリモート検出をサポートするので、VOUTS1ピンは負荷検出点でVOUT1に接続し、VOUTS

–

は負荷検出点でグランドに接続することができます。VOUT2

は、グランドとの間に抵抗を接続して設定します。2相シングル8A出力の場合は、VFB2ピンをINTVCCに接続してチャネル2

のエラーアンプをディスエーブルし、COMP2ピンをCOMP1ピンに内部で接続することができます。COMP2ピンはフロートのままにすることも、外部でCOMP1に接続することもできます。TRACK/SS2ピンおよびPGOOD2ピンはこのモードでは動作しないので、フロートのままでかまいません。データシート巻末の「標準的応用例」を参照してください。

入力コンデンサLTM4642モジュールは低ACインピーダンスのDC電源に接続する必要があります。より大きな入力バルク容量には、47μF～100μFの表面実装アルミ電解コンデンサを使うことができます。このバルク・コンデンサが必要なのは、長い誘導性のリードやトレースまたは電源の容量不足によって入力電源インピーダンスが損なわれる場合だけです。

降圧コンバータの場合、スイッチングのデューティ・サイクルは次のように概算することができます。

D= VOUT

VIN

インダクタのリップル電流を考慮しなければ、入力コンデンサのRMS電流は、各出力に対して次のように概算できます。

ICIN(RMS) =

IOUT(MAX)

η• D•(1−D)

上の式で、ηはパワー・モジュールの推定効率です。バルク・コンデンサは、スイッチャ定格のアルミ電解コンデンサ、またはポリマー・コンデンサにすることができます。22μFのセラミック入力コンデンサ1個の定格は、標準では2AのRMSリップル電流なので、最大電流4A時の各出力の最悪の場合のRMS

入力電流は約2Aです。低インダクタンスの平面を使用してデバイスに電力を供給する場合は、負荷4Aでは両方の出力に対して22μFのセラミック・コンデンサ2個で十分であり、入力バルク・コンデンサを外付けする必要はありません。

出力コンデンサLTM4642は出力電圧リップル・ノイズを小さくするように設計されています。COUTとして定義されているバルク出力コンデンサは、出力電圧リップルとトランジェントの要件を満たすために、等価直列抵抗（ESR）が十分に小さいものを選択します。COUTには低ESRのタンタル・コンデンサ、低ESRのポリマー・コンデンサまたはセラミック・コンデンサを使うことができます。各出力の標準的な出力容量の範囲は47μF～220μF

です。出力リップルやダイナミック・トランジェント・スパイクをさらに低減する必要がある場合、システム設計者が出力フィルタを追加することが必要になる可能性があります。安定性の解析にはLTpowerCADを使用できます。マルチフェーズ動作では、位相数に応じて実効出力リップルが低減されます。このノイズ低減と出力リップル電流の相殺については「アプリケーションノート77」で解説していますが、出力容量と安定性やトランジェント応答の関係を注意深く検討する必要があります。LTpowerCADは、実装される位相数をN倍に増加させたときの、出力リップルの減少を計算します。出力コンデンサの推奨品については、表6を参照してください。

アプリケーション情報


LTM4642

134642f


モード選択とフェーズロック・ループLTM4642は、不連続モードまたは強制連続モードで動作するようにイネーブルすることができます。強制連続動作を選択するには、MODE/PLLINピンをINTVCCに接続します。不連続動作を選択するには、MODE/PLLINピンをグランドに接続します。これにより、軽負荷時の効率が向上します。

周波数の選択と外部クロックへの同期内部発振器（クロック発生器）は、固定する個々のチャネルに、位相が交互に入れ替わる内部クロック信号を供給します。各スイッチング・チャネルのスイッチング周波数および位相は、上側MOSFETのターンオン時間（オン時間）をワンショット・タイマを介して調整することにより、別々に制御されます。これは、上側MOSFETのターンオン信号とその内部リファレンス・クロック間の位相関係を位相検出器によって検出することで実現されます。また、ワンショット・タイマの時間間隔は、上側MOSFETがオンするときの立ち上がりエッジが各チャネルの内部リファレンス・クロック信号に常に同期するように、サイクルごとに調整されます。

内部発振器の周波数は、FREQピンと信号グランド（SGND）の間に抵抗RFREQを接続することにより、600kHz～1.4MHz

の範囲に設定できます。式は次のようになります。

RFREQ kΩ( ) = 41550

FREQ kHz( )– 2.2

周波数または干渉に関する要件が厳しいアプリケーションでは、MODE/PLLINピンに接続された外部クロック発生源を使用し、クロックの位相同期ループ（クロックPLL）を介して内部のクロック信号に同期させることができます。LTM4642は、外部クロックに同期しているときは強制連続モードで動作します。同期を正常に行うには、外部クロック周波数を内部発振器周波数の±30%以内にする必要があります。クロック入力レベルは“H”の場合は2V以上で、“L”の場合は0.5V以下にします。MODE/PLLINピンには600kのプルダウン抵抗が内蔵されています。

アプリケーション情報PHASMDピンのプログラミングPHASMDピンは、表2に示すように、2つのチャネルの内部リファレンス・クロック信号、ならびにCLKOUT信号の間の相対的な位相を決定します。表に記載されている位相は、チャネル1の内部リファレンス・クロック信号の立ち上がりエッジとして定義されている0°を基準にしています。CLKOUT信号を使用して、単一の大電流出力または異なる出力に電力を供給するマルチフェーズ電源ソリューションで追加のパワー段を同期することができます。マルチチップ・ソリューションを使って、最大12相動作のシステムを構成することができます。チャネルの位相を交互に入れ替える標準構成を表3に示します。これらのアプリケーションでは、6相の多レギュレータ・ソリューションの妥当性が確認されています。

表2PHASMD SGND フロート INTVCC

チャネル1 0° 0° 0°チャネル2 180° 180° 240°CLKOUT 60° 90° 120°

表3位相の数 LTM4642の数ピンの接続

[ピン名称（デバイスの番号）]2 1 PHASMD（1） = フロートまたはSGND

3 2または 1＋½（LTC4642）

PHASMD（1） = INTVCC MODE/PLLIN（2） = CLKOUT（1）

4 2 PHASMD（1） = フロート PHASMD（2） = フロートまたはSGND MODE/PLLIN（2） = CLKOUT（1）

6 3 PHASMD（1） = SGND PHASMD（2） = SGND MODE/PLLIN（2） = CLKOUT（1） PHASMD（3） = フロートまたはSGND MODE/PLLIN（3） = CLKOUT（2）

ソフトスタートとトラッキングLTM4642には、コンデンサを使って自力でソフトスタートを行うか、または別のチャネルや外部電源の出力をトラッキングする能力があります。ソフトスタートを自力で行うように特定の1

チャネルを構成するときは、コンデンサをそのTRACK/SSピンに接続します。このチャネルは、RUNピンの電圧が1.2Vより低いとシャットダウン状態になります。このシャットダウン状態では、このチャネルのTRACK/SSピンは能動的にグランドに引き下げられます。


LTM4642

144642f



図2. 同時トラッキングの例

VTRACKはスレーブのTRACK/SS2ピンに印加されるトラック・ランプ電圧です。VTRACKの制御範囲は0V～0.6Vです。スレーブの出力を設定するのに使われる抵抗値と同じ値でマスタの出力が分圧されると、スレーブはその最終値に達するまでマスタを同時トラッキングします。マスタはスレーブのレギュレーション点からその最終値まで上昇を続けます。

比例トラッキング・モードを実現するには、異なる抵抗分割器の値を選択して出力トラッキング比を変更します。トラッキングが機能するには、マスタ出力をスレーブ出力より大きくする必要があります。マスタおよびスレーブのデータ入力を使用して、

このチャネルは、RUNピンの電圧が1.2Vを超えると起動します。その後、ソフトスタート電流である1μAがそのソフトスタート・コンデンサに充電され始めます。ソフトスタートまたはトラッキングは、コントローラの最大出力電流を制限することによってではなく、TRACK/SSピンのランプ・レートに従って出力ランプ電圧を制御することによって実現されることに注意してください。滑らかなソフトスタートまたはトラッキングを実現するため、電流フォールドバックはこの段階の間ディスエーブルされます。ソフトスタートまたはトラッキングの範囲は、TRACK/SS

ピンが0V～0.6Vの電圧範囲になるように定められます。ソフトスタートの合計時間は次のように計算できます。

tSOFT-START =

0.6V •CSS µF( )1µA

出力電圧のトラッキングはTRACK/SSピンを使って外部から設定することができます。マスタ・チャネルは、スレーブ・チャネルの帰還抵抗分割器と同じ外部抵抗分割器によって分割され、同時トラッキングを実装します。LTM4642は、上側帰還抵抗として60.4kの高精度抵抗を内蔵しています。同時トラッキングの回路例を図2に示します。同時トラッキング特性を持つ出力電圧を図3に示します。

VSLAVE = 1+ R1

R2

• VTRACK 図3. 同時トラッキング

+

VIN1 VIN2 CPWR

SGND GND

LTM4642

4.7µF

COUT147µF

470pF 470pF

VOUT1 VOUT2

COUT2100µF

CIN122µF

CIN222µF

0.1µF

VIN4.75V TO 20V

2.2Ω

DRVCC INTVCCRUN1

131k

R290.9k

R160.4k

10k

RFB140.2k

RFB290.9k

RFREQ61.9k

4642 F02

10k

VRNG1RUN2

PGOOD1PGOOD2

TRACK/SS1

TRACK/SS2

VOUT1

MODE/PLLININTVCC

VOUT1VOUT1 1.5V AT 4A LOAD

VOUT2

VOUTS1

FREQ

VOUTS–

VFB2

VFB1


PGOOD1PGOOD2

INTVCC

+ COUT4100µF

COUT347µF


TIME

OUTPUTVOLTAGE

4642 F03

MASTER OUTPUT

SLAVE OUTPUT


LTM4642

154642f


同時トラッキングまたは比例トラッキングのための正しい抵抗値を実装することができます。

マルチフェーズ動作複数のLTM4642レギュレータ・チャネルを並列にしたマルチフェーズ動作では、レギュレータを交互に動作させることにより、実効入力RMSリップル電流が減少します。図4は、入力RMSリップル電流とDC負荷電流の比を、デューティ・サイクルおよび並列位相数の関数として表しています。対応するデューティ・サイクルと位相数を選択すると、正しいリップル電流値が得られます。例えば、1個のLTM4642に対する2相並列の設計では、12V入力から8A/2.5V出力が得られます。デューティ・サイクルはDC = 2.5V/12V = 0.21です。2相曲線の比はデューティ・サイクルが0.21の場合、約0.25です。RMS

リップル電流とDC負荷電流8Aとの比が0.25であるということは、外付け入力コンデンサでの入力RMSリップル電流が約2Aであることに相当します。

マルチフェーズ動作では実効出力リップル電流も同様に減少します。図5は、ピーク・トゥ・ピーク出力リップル電流と正規化出力リップル電流の比を、デューティ・サイクルおよび並列位相数の関数として表しています。対応するデューティ・サイクルと位相数を選択すると、正しい出力リップル電流比の値が得られます。VINが12V、VOUTが2.5Vでデューティ・サイクルが21%のときに2相動作を選択すると、対応するデューティ・サイクルでの正規化出力リップル電流とインダクタ・リップルDIrの比は0.6になります。これにより、DIrが2.2Aのときの値である場合は、実効出力リップル電流ΔILは約1.3Aになります。並列位相に応じた出力リップル電流の低減の詳細については、「アプリケーションノート77」を参照してください。

出力リップル電圧には2つの成分があり、出力バルク容量の大きさと等価直列抵抗（ESR）に関係しています。したがって、出力リップル電圧は既知の実効出力リップル電流を使って計算することができます。式は次のようになります。

ΔVOUT（P-P） ≈ ΔIL/（8 • f • N • COUT）＋ESR • ΔIL

ここで、fは周波数、Nは並列位相数です。

アプリケーション情報RUNピンRUNピンを使用すると、特定のレギュレータ・チャネルのイネーブル化またはシーケンス制御を行うことができます。RUN

ピンには、RUNピンの電圧を1.2Vに引き上げる専用の1.2μA

電流源が内蔵されており、1.2Vを超えるとこの電流は5μAに増加します。基板に汚れや残留物があると、それが負荷となってこれら少量のプルアップ電流を低減するので、RUNピンとグランドの間には100kの抵抗を配置します。この100kの抵抗をVINに接続する抵抗と組み合わせて、RUNピンのオンしきい値を設定することができます。

抵抗分割器の抵抗値は十分小さくしてプルアップ電流源を無効化し、デバイスが誤動作しないようにする必要があります。RUNピンの最大定格電圧は6Vです。ターンオン設定の式については、図1のブロック図を参照してください。

パワーグッドPGOODピンは、内部NチャネルMOSFETのオープン・ドレインに接続されています。一方のVFBピンの電圧が0.6Vのリファレンス電圧の±7.5%以内に入らないと、MOSFETがオンしてPGOODピンは“L”になります。一方のRUNピンが1.2Vより低くなるか、LTM4642がソフトスタート段階またはトラッキング段階のときも、PGOODピンは“L”になります。VFBピンの電圧が±7.5%以内の要件を満たすと、MOSFETはオフになるので、このピンは最大6Vの電源に外付け抵抗によってプルアップすることができます。VFBピンの電圧が両方とも±7.5%の範囲内に入ると、PGOODピンは直ちにパワーグッドを示します。ただし、一方のVFBの電圧が±7.5%の範囲から外れると、17μs

の内部パワーバッド・マスクが生じます。

CPWR、DRVCC、INTVCC、およびEXTVCC

CPWRは、内部制御 ICの主電源入力です。このピンは、通常は入力電圧源に接続します。4.5V未満の入力電圧で動作する場合、このピンは5V電源でバイアスすることができます。4.5V < VIN < 5.3Vの場合は、CPWRをDRVCCに接続します。「標準的応用例」を参照してください。

DRVCCは、LTM4642の内部パワーMOSFETの内部MOSFETドライバに電力を供給する5.3Vの内部レギュレータです。DRVCCとグランドの間には、4.7μFのセラミック・コンデンサが必要です。INTVCCは内部コントローラ回路に電力を供給し、2.2Ωの抵抗を介してDRVCCに接続されています。このINTVCCバイアスが供給できる電流は20mA以下です。


LTM4642

164642f



DUTY CYCLE (VOUT/VIN)0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9

0.60

0.55

0.50

0.45

0.40

0.35

0.30

0.25

0.20

0.15

0.10

0.05

0

4642 F04

RMS

INPU

T RI

PPLE

CUR

RENT

DC L

OAD

CURR

ENT

6-PHASE4-PHASE3-PHASE2-PHASE1-PHASE

DUTY CYCLE (VOUT/VIN)0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9

1.00

0.95

0.90

0.85

0.80

0.75

0.70

0.65

0.60

0.55

0.50

0.45

0.40

0.35

0.30

0.25

0.20

0.15

0.10

0.05

0

4642 F05

PEAK

-TO-

PEAK

OUT

PUT

RIPP

LE C

URRE

NTDI

rRA

TIO

=

6-PHASE4-PHASE3-PHASE2-PHASE1-PHASE

図4. 正規化された入力RMSリップル電流と1相～6相のデューティ・サイクル

図5. 正規化された出力リップル電流とデューティ・サイクル、Dlr = VOUT T/L


LTM4642

174642f


アプリケーション情報入力電圧が電源電圧範囲の上限である場合は、チャネル1または2の5V出力を使用してEXTVCCピンに電力を供給することにより、モジュールの電力損失を低減することができます。例えば、20V入力のドロップアウト電圧は20V – 5V = 15Vになります。この15Vの余裕にパワーMOSFET駆動電流の約30mAを掛けると、約0.45Wに相当する電力損失が余計に発生します。したがって、EXTVCCの5V出力を利用すると、設計効率が向上してデバイスの温度上昇を抑えることができます。高い電源電圧で動作する場合、その他の方法としては、CWPRを5Vバイアスで動作させてみてください。「標準的応用例」のセクションを参照してください。

フォルト状態：電流制限および過電流フォールドバックLTM4642は電流モード・コントローラを内蔵しており、定常状態の動作時だけでなくトランジェント時にも、基本的にはサイクルごとにインダクタ電流を制限します。

過負荷状態が発生した場合に電流をさらに制限するため、LTM4642はフォールドバック電流制限回路を内蔵しています。出力電圧が50%以上低下すると、最大出力電流はその最大電流制限値の1/4まで徐々に低下します。フォールドバック電流制限は、ソフトスタートやトラッキング動作での起動時はディスエーブルされます。

SWピン通常、SWピンはテスト時のモニタリング目的で使用します。また、スイッチング動作する電流経路のLC寄生素子によって発生する、スイッチ・ノード・リンギングを減衰させる目的でも使用します。これには通常、スナバ回路と呼ばれる直列RC回路を使用します。抵抗が共振を減衰させるので、コンデンサには、抵抗両端の高周波リンギングだけに作用する値を選択します。浮遊インダクタンスまたは容量を測定できる場合、または近似値が既知の場合は、スナバ回路の値を選択するのにある程度解析的な手法を適用できます。通常は、インダクタンスの方が予測が容易です。電源経路のボード・インダクタンスとMOSFET相互接続ボンディング・ワイヤのインダクタンスを組み合わせた値になります。

はじめに、広帯域幅のオシロスコープと高周波のプローブによってSWピンをモニタします。これによって、リンギング周波数の値を測定できます。インピーダンスZは次式により計算できます。

Z（L） = 2πfL,

ここで、fはリンギングの共振周波数、Lはスイッチ経路の寄生インダクタンスの合計値です。この式のZに等しい抵抗を選べば、リンギングは減衰するはずです。スナバのコンデンサの値は、インピーダンスがリンギング周波数における抵抗に等しくなるように選択されます。次式で計算されます。Z（C） = 1/（2πfC）これらの値は、検討を始める初期値として妥当です。最小限の電力損失でリンギングを減衰できるように、これらの部品の値は変更する必要があります。

熱に関する検討事項と出力電流のディレーティング異なるアプリケーションでは、LTM4642はさまざまな熱環境で動作します。最大出力電流は環境の熱条件により制限されます。十分に冷却して、信頼できる動作を確保するようにします。冷却が制限される場合は、適正な出力電流ディレーティングが必要であり、周囲温度、空気流、入力 /出力条件、および信頼性向上の必要性を検討します。

LTM4642の2つの出力を並列接続して、出力電流のディレーティング曲線を評価します。図8～図10の電力損失曲線を図11～図24の負荷電流ディレーティング曲線と組み合わせて使用し、さまざまな冷却方法によりモジュールのθJAを概算することができます。熱モデルとディレーティング曲線の分析が、「アプリケーションノート103」で詳細に説明されています。測定値と相関があり、空気流によって値が改善される等価なθJAパラメータの一覧を表4および5に示します。

電力損失曲線は室温で測定されますが、周囲温度に応じた倍率で増加します。倍率の概算値は、115°Cでは1.35で、120°Cでは1.4です。ディレーティング曲線は、CH1とCH2の並列出力電流8Aと周囲温度50°Cを起点としてプロットされます。ディレーティング後の出力電圧は1.0V、2.5V、3.3V、および5.0Vです。表4および5では、空気流ありの条件で1V出力と5V出力についてθJAの概算値を規定しています。これら2

つの条件が選ばれたのは、低めおよび高めの出力電圧範囲を対象にして熱抵抗と関係づけるためですが、ディレーティング曲線の任意の点と電力損失曲線を組み合わせてθJAを計算することができます。熱モデルは、恒温槽での数回の温度測定と熱モデリング解析から得られます。空気流ありと空気流なしの条件で周囲温度を上げながら接合部温度をモニタします。ディレーティング曲線には、周囲温度の変化に応じた電力損失の増加が加味されます。周囲温度の上昇に合わせて出力電流つまり電力が減少するので、接合部温度は最大で120°Cに維持されます。出力電流が減少することにより、周囲温度が上昇するにつれて内部モジュールの損失は減少します。モニタされている接合部温度である120°Cから周囲動作温度を引く


LTM4642

184642f



表4．1V出力ディレーティング曲線 VIN （V）電力損失曲線空気流（LFM）ヒートシンク ΘJA（°C/W）図11、図13 5, 12 図8、図9 0 なし 13

図11、図13 5, 12 図8、図9 200 なし 10

図11、図13 5, 12 図8、図9 400 なし 9

図12、図14 5, 12 図8、図9 0 BGAヒートシンク 13

図12、図14 5, 12 図8、図9 200 BGAヒートシンク 8

図12、図14 5, 12 図8、図9 400 BGAヒートシンク 7.5

表5．5V出力ディレーティング曲線 VIN （V）電力損失曲線空気流（LFM）ヒートシンク ΘJA（°C/W）図21、図23 12, 20 図9、図10 0 なし 15

図21、図23 12, 20 図9、図10 200 なし 13

図21、図23 12, 20 図9、図10 400 なし 12

図22、図24 12, 20 図9、図10 0 BGAヒートシンク 14

図22、図24 12, 20 図9、図10 200 BGAヒートシンク 10

図22、図24 12, 20 図9、図10 400 BGAヒートシンク 10

ヒートシンク・メーカー製品番号 WebサイトCool Innovations 3-05040 www.coolinnovations.com

Chomerics T411 Interface www.chomerics.com

表6．出力電圧応答と部品の一覧（図27を参照）、0Aから2Aへの負荷ステップ時の標準的測定値セラミック･

コンデンサのメーカー値製品番号バルク・コンデンサの

メーカー値製品番号 ESR

村田製作所 COUT：47µF、6.3V、X5R GRM21BR60J476ME15 三洋（パナソニック）OSCON SVPC

COUT：120µF 10V 10SVPC120MV 22mΩ

村田製作所 COUT：47µF、10V、X5R GRM31CR61A476KE15 パナソニックSP COUT：100µF 6.3V EEFCTOJ101R 15mΩ

村田製作所 CIN:22µF、X7R、16V GRM32ER71C226KEA8

VOUT（V）

CIN （セラミック）

CIN （バルク）

**COUT1

（セラミック）

COUT2 （セラミックおよびバルク）

CFF（pF） VIN（V）

電圧低下量（mV）

ピーク・トゥ・ピーク

回復時間（μs）

負荷ステップ（A/μs）

RFB （kΩ）

周波数（kHz）

1 22µF×2 56µF 47µF 100µFまたは120µF

470 3.3、5、12 31 62 20 2 90.9 650

1.2 22µF×2 56µF 47µF 100µFまたは120µF

470 3.3、5、12 30 63 20 2 60.4 650

1.5 22µF×2 56µF 47µF 100µFまたは120µF

470 3.3、5、12 35 70 20 2 40.2 700

1.8 22µF×2 56µF 47µF 100µFまたは120µF

470 3.3、5、12 38 80 25 2 30.1 750

2.5 22µF×2 56µF 47µF 68 3.3、5、12 100 200 20 2 19.1 1000

3.3 22µF×2 56µF 47µF 68 5、12 120 240 20 2 13.3 1000

5 22µF×2 56µF 47µF 68 185 390 20 2 8.25 1200**VINの入力インピーダンスが非常に低い場合のバルク容量はオプションです。


LTM4642

194642f


アプリケーション情報と、許容できるモジュールの温度上昇が規定されます。図14

の例では、空気流とヒートシンクなしで約100°Cのとき、負荷電流は約7Aにディレーティングされ、12V入力から1.0V/7A

出力を得る場合の電力損失は約1.2Wです（3.5A負荷時の電力損失に2を掛けた値）。1.2Wの損失に、接合部温度120°Cでの倍率1.4を掛けると、1.68Wが得られます。120°Cの接合部温度から100°Cの周囲温度を引き、その差の20°Cを1.68W

で割ると12°C/Wの熱抵抗が得られます。表4はこれと非常に近い13°C/Wの値を規定しています。表4と表5に、空気流とヒートシンクの有無を条件として1.0V出力と5V出力の等価熱抵抗を示します。さまざまな条件で得られた表4と表5の熱抵抗に、周囲温度の関数として計算された電力損失を掛けて、周囲温度を超える温度上昇（したがって最大接合部温度）を求めることができます。プリント回路基板は1.6mm厚の4層構造で、外側2層には2オンス銅箔、内側2層には1オンス銅箔を使用しています。PCBの寸法は95mm×76mmです。BGAヒートシンクを表5に示します。

データシートの「ピン配置」のセクションに記載されている熱抵抗はJESD51-12で定義されているパラメータと整合しており、有限要素解析（FEA）ソフトウェア・モデリング・ツールを併用することを想定しています。このツールは、熱モデリング、シミュレーションの他に、JESD51-9（“Test Boards for Area

Array Surface Mount Package Thermal Measurements”）で定義されているハードウェア・テスト基板に実装したμModule

パッケージで実行したハードウェア評価に対する補正の結果を活用します。これらの熱係数を示す意図は、JESD51-12

（“Guidelines for Reporting and Using Electronic Package

Thermal Information”）に記載されています。

多くの設計者は、さまざまな電気的および環境的動作条件で動作する実際のアプリケーションにおけるμModuleレギュレータの熱性能を予測するのに、実験室の装置およびデモボードのようなテスト手段の使用を選択して、FEAの作業を補強できます。FEAソフトウェアを使用しない場合、「ピン配置」に記載された熱抵抗は、それだけでは熱性能のガイダンスにはなりません。むしろ、データシートに示されたディレーティング曲線を使った方が、アプリケーションへの適用方法に沿った洞察とガイダンスを得られ、特定のアプリケーションにおける熱性能との相関に適合させることができます。

「ピン配置」セクションには、JESD51-12に明示的に定義されている4つの熱係数を示しています。これらの係数について以下に示します。

1. θJA（接合部から周囲までの熱抵抗）は、1立方フィートの密閉された筐体内で測定された、接合部から自然対流する周囲の空気までの熱抵抗です。この環境は、自然対流により空気が移動しますが、「静止空気」と呼ばれることがあります。この値は、JESD51-9で定義されているテストボードに実装したデバイスを使って決定されます。このテストボードは実際のアプリケーションまたは実現可能な動作条件を反映するものではありません。

2. θJCbottom（接合部から製品のケースの底面までの熱抵抗）は、パッケージの底面を通って流れ出す部品の全電力損失によって決まります。標準的なμModuleでは、熱の大半がパッケージの底面から流出しますが、周囲の環境への熱の流出が必ず発生します。その結果、この熱抵抗値はパッケージの比較には役立ちますが、このテスト条件は一般にユーザーのアプリケーションに合致しません。

3. θJCtop（接合部から製品のケースの上面までの熱抵抗）は、部品のほぼ全電力損失がパッケージの上面を通って流れ出す状態で決定されます。標準的なμModuleの電気的接続はパッケージの底面なので、接合部からデバイスの上面に熱の大半が流れるようにアプリケーションが動作することは稀です。θJCbottomの場合のように、この値はパッケージの比較には役立ちますが、このテスト条件は一般にユーザーのアプリケーションに合致しません。

4. θJB（接合部からプリント回路基板までの熱抵抗）は、熱の大部分がμModuleの底面を通って基板に流れ出すときの接合部から基板までの熱抵抗であり、実際には、θJCbottom

と、デバイスの底面から半田接合部を通り、基板の一部までの熱抵抗の和です。基板の温度は、両面の2層基板を使って、パッケージからの規定された距離で測定されます。この基板はJESD51-9に記述されています。


LTM4642

204642f


アプリケーション情報前述の熱抵抗を図式化したものが図6です。青色の部分はμModuleレギュレータ内部の熱抵抗、緑色の部分はμModule

パッケージの外部に存在する熱抵抗です。

実際には、JESD51-12または「ピン配置」で定義されている4

種類の熱抵抗パラメータの個々のものまたはサブグループは、μModuleレギュレータの通常の動作条件を再現または表現するものではないことに注意してください。例えば、基板に実装された通常のアプリケーションでは、標準規格がθJCtopおよびθJCbottomをそれぞれ定義しているように、デバイスの全電力損失（熱）の100%がパッケージの上面だけを通って、または底面だけを通って熱的に伝わることは決してありません。実際には、電力損失はパッケージの両面から熱的に放散されます。ヒートシンクと空気流がない場合には、当然、熱流の大部分は基板に流れます。

LTM4642の内部では、電力損失を生じるパワー・デバイスや部品が複数存在するので、結果として、部品やダイのさまざまな接合部を基準にした熱抵抗は、パッケージの全電力損失に対して正確には線形になっていないことに注意してください。この複雑な問題をモデリングの簡潔性を犠牲にすることなく、（しかも実用的な現実性を無視せずに）解決するため、制御環境室でのラボ・テストとともにFEAソフトウェア・モデリングを使用するやり方を採用して、このデータシートに記載されている熱抵抗値を合理的に定義して相関をとります。（1）はじめに、FEAソフトウェアを使用し、正確な材料係数に加えて正

確な電力損失源の定義を使用することにより、LTM4642と指定のPCBの機械的形状モデルを高い精度で構築します。（2）このモデルによって、JESD51-12に適合するソフトウェア定義のJEDEC環境のシミュレーションを行い、さまざまな界面における電力損失熱流と温度測定値を予測します。その値からJEDEC定義の熱抵抗値を計算できます。（3）モデルとFEA

ソフトウェアを使用してヒートシンクと空気流がある場合のLTM4642の熱性能を評価します。（4）これらの熱抵抗値を計算して分析し、ソフトウェア・モデル内でさまざまな動作条件によるシミュレーションを行った上で、これを再現する徹底した評価実験を実施します。具体的には、制御環境チャンバ内で、シミュレーションと同じ電力損失でデバイスを動作させながら、熱電対を使用して温度を測定します。このプロセスと必要な作業の結果、このデータシートの別のセクションに示されているディレーティング曲線が得られました。これらの実験室評価を実施してからθJBとθBAを合計すると、適切な環境のチャンバ内における空気流およびヒートシンクなしのLTM4642モデルと、きわめてよい相関が得られました。このθJB＋θBAの値は「ピン配置」に示されており、空気流や上面に実装したヒートシンクがない状態では、電力損失のほぼ100%が接合部から基板を通って周囲に流れるので、この値はθJAの値に正確に等しくなります。熱特性はシステムごとに異なるため、特定のシステムに対してユーザーが熱解析を実施する必要があります。

4642 F06µMODULE DEVICE

JUNCTION-TO-CASE (TOP)RESISTANCE

JUNCTION-TO-BOARD RESISTANCE

JUNCTION-TO-AMBIENT RESISTANCE (JESD 51-9 DEFINED BOARD)

CASE (TOP)-TO-AMBIENTRESISTANCE

BOARD-TO-AMBIENTRESISTANCE

JUNCTION-TO-CASE(BOTTOM) RESISTANCE

JUNCTION AMBIENT

CASE (BOTTOM)-TO-BOARDRESISTANCE

図6. JESD51-12の熱係数の図解


LTM4642

214642f


アプリケーション情報LTM4642は、パッケージの上下両面から効率的に放熱できるように設計されています。下面の基板材料はプリント回路基板への熱抵抗がきわめて低く、上面の露出金属面はパワー・デバイスとパワー・インダクタに熱的に接しています。空気流による良好な放熱が可能な外付けのヒートシンクをデバイスの上面に取り付けることができます。基本的に、電力損失を伴うデバイスは、すべてが基板または露出金属上面に直接実装されます。これによって、熱を逃がす熱抵抗の低い経路が2つ確保できます。

安全性に関する検討事項LTM4642モジュールでは、VINとVOUTの間が電気的に絶縁されていません。内部にヒューズはありません。必要に応じて、最大入力電流の2倍の定格の低速溶断ヒューズを使って各ユニットを致命的損傷から保護してください。

VIN（V） VOUT1（V） VOUT2（V）1位相当たりの ILOAD（A） fSW（kHz）

高温時のピーク温度（°C）

12 2.5 1.5 4 1000 56.6

図7. 規定の動作での熱画像。周囲温度が約25°Cのときの温度上昇は約30°C


LTM4642

224642f


図8. 5V入力での電力損失図9. 12V入力での電力損失


図10. 20V入力での電力損失

CURRENT LOAD (A)0

POW

ER L

OSS

(W)

0.4

0.8

4

4642 F08

01 2 3 3.50.5 1.5 2.5

1.0

0.2

0.6

5V to 3.3V5V to 2.5V5V to 1.8V5V to 1.5V5V to 1.2V5V to 1V

CURRENT LOAD (A)0

POW

ER L

OSS

(W)

0.4

0.8

4

4642 F09

01 2 3 3.50.5 1.5 2.5

1.4

1.2

1.0

0.2

0.6

12V to 5V12V to 3.3V12V to 2.5V12V to 1.8V12V to 1.5V12V to 1.2V12V to 1V

CURRENT LOAD (A)0

POW

ER L

OSS

(W)

0.4

0.8

4

4642 F10

01 2 3 3.50.5 1.5 2.5

2.2

1.4

1.2

1.0

2.0

1.8

1.6

0.2

0.6

20V to 5V20V to 3.3V20V to 2.5V20V to 1.8V

20V to 1.5V20V to 1.2V20V to 1V

図11. VIN：5V、VOUT：1V、650kHz、ヒートシンクなし

図12. VIN：5V、VOUT：1V、650kHz、ヒートシンクあり

図13. VIN：12V、VOUT：1V、650kHz、ヒートシンクなし

tAMB (°C)50

I OUT

(MAX

) (A)

2

120

4642 F11

070 90 11060 80 100

9

5

4

3

8

7

6

10 LFM200 LFM400 LFM

tAMB (°C)50

I OUT

(MAX

) (A)

2

120

4642 F12

070 90 11060 80 100

9

5

4

3

8

7

6


tAMB (°C)50

I OUT

(MAX

) (A)

2

120

4642 F13

070 90 11060 80 100

9

5

4

3

8

7

6


図14. VIN：12V、VOUT：1V、650kHz、ヒートシンクあり

図15. VIN：5V、VOUT：3.3V、650kHz、ヒートシンクなし

図16. VIN：5V、VOUT：3.3V、650kHz、ヒートシンクあり

tAMB (°C)50

I OUT

(MAX

) (A)

2

120

4642 F14

070 90 11060 80 100

10

9

5

4

3

8

7

6


tAMB (°C)50

I OUT

(MAX

) (A)

2

120

4642 F15

070 90 11060 80 100

9

5

4

3

8

7

6


tAMB (°C)50

I OUT

(MAX

) (A)

2

120

4642 F16

070 90 11060 80 100

9

5

4

3

8

7

6



LTM4642

234642f



図17. VIN：12V、VOUT：2.5V、1MHz、ヒートシンクなし

図18. VIN：12V、VOUT：2.5V、1MHz、ヒートシンクあり

図19. VIN：20V、VOUT：2.5V、1MHz、ヒートシンクなし

図20. VIN：20V、VOUT：2.5V、1MHz、ヒートシンクあり

図21. VIN：12V、VOUT：5V、1.2MHz、ヒートシンクなし

図22. VIN：12V、VOUT：5V、1.2MHz、ヒートシンクあり

図23. VIN：20V、VOUT：5V、1.2MHz、ヒートシンクなし

図24. VIN：20V、VOUT：5V、1.2MHz、ヒートシンクあり

tAMB (°C)50

I OUT

(MAX

) (A)

2

120

4642 F17

070 90 11060 80 100

9

5

4

3

8

7

6


tAMB (°C)50

I OUT

(MAX

) (A)

2

120

4642 F18

070 90 11060 80 100

9

5

4

3

8

7

6


tAMB (°C)50

I OUT

(MAX

) (A)

2

120

4642 F19

070 90 11060 80 100

9

5

4

3

8

7

6


tAMB (°C)50

I OUT

(MAX

) (A)

2

120

4642 F20

070 90 11060 80 100

9

5

4

3

8

7

6


tAMB (°C)50

I OUT

(MAX

) (A)

2

120

4642 F21

070 90 11060 80 100

9

5

4

3

8

7

6


tAMB (°C)50

I OUT

(MAX

) (A)

2

120

4642 F22

070 90 11060 80 100

9

5

4

3

8

7

6


tAMB (°C)50

I OUT

(MAX

) (A)

2

120

4642 F23

070 90 11060 80 100

9

5

4

3

8

7

6


tAMB (°C)50

I OUT

(MAX

) (A)

2

120

4642 F24

070 90 11060 80 100

9

5

4

3

8

7

6



LTM4642

244642f



図25. 推奨のPCBレイアウト

レイアウトのチェックリスト/例LTM4642は高度に集積化されているため、PCB基板レイアウトが非常に簡単です。ただし、電気的性能と熱的性能を最適化するにはいくつかのレイアウト上の配慮が依然として必要です。

• VIN1、VIN2、PGND、VOUT1、およびVOUT2を含む大電流経路にはPCB銅箔面積を広く確保します。これはPCBの導通損失と熱ストレスを最小限に抑えるのに役立ちます。

• 入力と出力の高周波用セラミック・コンデンサをVIN、PGNDおよびVOUTの各ピンに隣接させて配置し、高周波ノイズを最小に抑えます。

• デバイスの下に専用の電源グランド層を配置します。

• ビアの導通損失を最小限に抑え、モジュールの熱ストレスを減らすため、トップ層と他の電源層の間の相互接続に複数のビアを使用します。

• パッドの上にはビアを直接配置しないでください。

• 信号ピンに接続された部品には、別のSGNDグランド銅領域を使います。SGNDとPGNDをデバイスの下で接続します。

• 入力および出力のグランドにデカップリングして、出力リップル・ノイズを低減します。

推奨レイアウトの良い例を図25に示します。

CIN3

CIN4

CIN1

VIN1

VIN2

R FB2

R FRE

QR F

B1

CTK/

SS1

CTK/

SS2

GND

GND4642 F25

GND

GND

VOUT2

VOUT2

VOUT1

VOUT1

GND

GND

COUT2

CINTVCC

CIN2

COUT2

A

1 2 3 4 5 6 7

B

C

D

E

F

G

H


LTM4642

254642f


標準的応用例

図26. 4.5V～20V入力、650kHz、0.9V出力および1.2V出力（各4A）

図27. 5V入力、800kHz、2.5V出力および1.8V出力（各4A）

+

VIN1 VIN2 CPWR

SGND GND

LTM4642

4.7µF

COUT147µF

CFF470pF

CFF470pF

VOUT1 VOUT2

COUT2100µF

CIN122µF

CIN222µF

0.1µF0.1µF

VIN4.5V TO 20V

2.2Ω

DRVCC INTVCCRUN1

131k

10k

RFB1121k

RFB290.9k

RFREQ61.9k

4642 F26

10k

VRNG1RUN2

PGOOD1PGOOD2

TRACK/SS1TRACK/SS2

MODE/PLLININTVCC



VOUT2

VOUTS1

FREQ

VOUTS–

VFB2

VFB1

VOUT2 1V AT 4A LOAD

PGOOD1PGOOD2

INTVCC

+ COUT4100µF

COUT347µF

VIN1 VIN2 CPWR

SGND GND

LTM4642

4.7µF

COUT147µF

470pF 470pF

VOUT1 VOUT2

CIN122µF

CIN222µF

0.1µF0.1µF

VIN5V

2.2Ω

DRVCC INTVCCRUN1

131k

10k

RFB130.2k

RFB219.1k

RFREQ49.9k

4642 F27

10k

VRNG1RUN2

PGOOD1PGOOD2

TRACK/SS1TRACK/SS2

MODE/PLLININTVCC


VOUT2

VOUTS1

FREQ

VOUTS–

VFB2

VFB1


PGOOD1PGOOD2

INTVCC

COUT3120µFOSCON SVP

COUT247µF

+



LTM4642

264642f


図28. 1MHz、4相、4出力（3.3V、2.5V、1.2V、0.9V）、3.3V出力にトラッキング

VIN1 VIN2 CPWR

SGND GND

LTM4642

4.7µF

COUT347µF

470pF 68pF

VOUT1 VOUT2

CIN122µF

CIN222µF

VIN4.75V TO 20V

2.2Ω

DRVCC INTVCCRUN1

131k

60.4k

60.4k

19.1k

60.4k

10k

RFB160.4k

RFB219.1k

RFREQ39.2k

10k

VRNG1RUN2

PGOOD1PGOOD2

TRACK/SS1

TRACK/SS2

MODE/PLLININTVCC1

VOUT11.2V AT 4A LOAD

VOUT2

VOUTS1

FREQ

VOUTS–

VFB2

VFB1

2.5V AT 4A LOAD

INTVCC1

COUT2100µF

COUT147µF

+

VIN1 VIN2 CPWR

SGND GND

LTM4642

4.7µF

COUT647µF

470pF 68pF

VOUT1 VOUT2

4642 F28

CIN322µF

CIN422µF

0.1µF

VIN4.75V TO 20V

3.3V

2.2Ω

DRVCC INTVCCRUN1

131k

121k

60.4k 10k

RFB3121k

RFB213.3k

RFREQ139.2k

10k

VRNG1RUN2

PGOOD1PGOOD2

TRACK/SS1

TRACK/SS2

MODE/PLLININTVCC2

VOUT10.9V AT 4A LOAD

VOUT2

VOUTS1

FREQ

VOUTS–

VFB2

VFB1

3.3V AT 4A LOAD

INTVCC2

COUT6100µF

COUT447µF

+


標準的応用例


LTM4642

274642f


図29. 出力を並列接続して3.3V/8Aに対応するLTM4642モジュール

図30. 3.3V入力、1Vおよび1.8V出力（各4A）、1Vで1.8Vをシーケンス制御し、PGOOD1を使用してRUN2をイネーブル

VIN1 VIN2 CPWR

SGND GND

LTM4642

4.7µF

68pF

CIN122µF

CIN222µF

0.1µF

VIN4.75V TO 20V

2.2Ω

DRVCC INTVCCRUN1

131k

RFB113.3k

RFREQ39.2k1MHz

4642 F29

10k

VRNG1RUN2

PGOOD1PGOOD2

TRACK/SS1TRACK/SS2

COMP1

COMP2

MODE/PLLININTVCC

PINS NOT USED: PHASEMD, CLKOUT, EXTVCC, SW1, SW2

VOUT1

VOUT2VOUTS1FREQ

VOUTS–

VFB2

VFB1

PGOOD1PGOOD2

3.3V AT 8A

INTVCC

INTVCC

COUT147µF

COUT247µF

+

VIN1 VIN2 CPWR

SGND GND

LTM4642

4.7µF

COUT347µF

470pF 470pF

VOUT1 VOUT2

COUT4100µF

CIN122µF

CIN222µF

0.1µF

0.1µF

VIN3.3V

2.2Ω

DRVCC INTVCCRUN1

100k

10k

3.3V

RFB190.9k

RFB230.2k

RFREQ66.5k600kHz

4642 F30

10kVRNG1

RUN2PGOOD1PGOOD1

PGOOD2TRACK/SS1

TRACK/SS2

MODE/PLLININTVCC

PINS USED: COMP1, COMP2, PHASEMD, CLKOUT, EXTVCC, SW1, SW2

VOUT1VOUT1 1V AT 4A LOAD

VOUT2

VOUTS1

FREQ

VOUTS–

VFB2

VFB1


PGOOD1

PGOOD2

INTVCC

5V BIAS(~30mA)

+ COUT2150µF15mΩ SANYOPOSCAP

COUT147µF

標準的応用例


LTM4642

284642f


表5．ピン配置

パッケージパッケージの行と列のラベルはμModule製品間で異なります。各パッケージのレイアウトをよく確認してください。

ピン ID 機能ピン ID 機能ピン ID 機能ピン ID 機能ピン ID 機能ピン ID 機能A1 VOUT2 B1 VOUT2 C1 VOUT2 D1 GND E1 GND F1 VOUT1

A2 VOUT2 B2 VOUT2 C2 GND D2 SGND E2 SGND F2 VOUTS1

A3 SW2 B3 RUN2 C3 MODE/PLLIN D3 COMP2 E3 COMP1 F3 VOUTS–

A4 GND B4 PHASMD C4 VFB2 D4 CLKOUT E4 FREQ F4 VFB1

A5 GND B5 VIN2 C5 TRACK/SS2 D5 GND E5 GND F5 TRACK/SS1

A6 GND B6 VIN2 C6 PGOOD2 D6 EXTVCC E6 DVRCC F6 PGOOD1

A7 GND B7 VIN2 C7 CPWR D7 INTVCC E7 GND F7 GND

ピン ID 機能ピン ID 機能

G1 VOUT1 H1 VOUT1

G2 VOUT1 H2 VOUT1

G3 RUN1 H3 SW1

G4 VRNG1 H4 GND

G5 VIN1 H5 GND

G6 VIN1 H6 GND

G7 VIN1 H7 GND


LTM4642

294642f

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

PACK

AGE

TOP

VIEW

4

PIN

“A1”

CORN

ER

YX

aaa

Z

aaa

Z

DETA

IL A

PACK

AGE

BOTT

OM V

IEW

3

SEE

NOTE

S

HGFEDCBA

12

34

56

7

PIN

1

BGA

56 1

113

REV

Ø

TRAY

PIN

1BE

VEL

PACK

AGE

IN T

RAY

LOAD

ING

ORIE

NTAT

ION

COM

PONE

NTPI

N “A

1”注記：

1. 寸法と許容誤差は

ASM

E Y1

4.5M

-199

4による

2. 全ての寸法はミリメートル

ボールの指定は

JESD

MS-

028および

JEP9

5による

5. 主データム

-Z- はシーティングプレーン

6. 半田ボールは、元素構成比がスズ（

Sn）9

6.5%、銀（

Ag）3

.0%、

銅（

Cu）0

.5%の合金とする

43

ピン

#1の識別マークの詳細はオプションだが、

示された領域内になければならない

ピン

#1の識別マークはモールドまたは

マーキングにすることができる

DETA

IL A

Øb (5

6 PL

ACES

)

DETA

IL B

SUBS

TRAT

E

0.27

– 0

.37

3.95

– 4

.05

// bbb Z

A

A1

b1

ccc

Z

DETA

IL B

PACK

AGE

SIDE

VIE

W

MOL

DCA

P

Z

MX

YZ

ddd

MZ

eee

SYM

BOL

A A1 A2 b b1 D E e F G aaa

bbb

ccc

ddd

eee

MIN

4.72

0.50

4.22

0.60

0.60

NOM

4.92

0.60

4.32

0.75

0.63

11.2

59.

01.

278.

897.

62

MAX

5.12

0.70

4.42

0.90

0.66

0.15

0.10

0.20

0.30

0.15

NOTE

S

DIM

ENSI

ONS

TOTA

L NU

MBE

R OF

BAL

LS: 5

6

A2

D

E

e

b

F

G

SUGG

ESTE

D PC

B LA

YOUT

TOP

VIEW

0.00

00.

635

1.90

5

0.63

5

3.17

5

1.90

5

4.44

5

3.17

5

4.44

5

3.810

2.540

1.270

3.810

2.540

1.270

0.3175

0.31750.000

4.12

75

4.76

25

LTM

XXXX

XXµM

odul

e

BGA

Pack

age

56-L

ead

(11.

25m

m ×

9.0

0mm

× 4

.92m

m)

(Ref

eren

ce L

TC D

WG#

05-

08-1

961

Rev

Ø)

7パッケージの行と列のラベルは、µ

Mod

ule製品間で異なります

各パッケージのレイアウトを十分にご確認ください

!

7

SEE

NOTE

S

最新のパッケージ図面については、http://www.linear-tech.co.jp/product/LTM4642#packagingを参照してください。

http://www.linear-tech.co.jp/product/LTM4642#packaging

LTM4642

304642f

LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2016

LT0316 • 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8F TEL 03-5226-7291 FAX 03-5226-0268 www.linear-tech.co.jp/LTM4642

パッケージの写真

関連製品

製品番号説明注釈LTM4614 デュアル4A、低VIN DC/DC μModule

レギュレータ2.375V ≤ VIN ≤ 5.5V、0.8V ≤ VOUT ≤ 5V、15mm×15mm×2.82mm LGA

LTM4615 トリプル、低入力電圧DC/DC μModuleレギュレータ

2つの4A出力と1つの1.5A出力、15mm×15mm×2.82mm LGA、2.375V ≤ VIN ≤ 5.5V

LTM4616 デュアル8A、低VIN DC/DC μModuleレギュレータ

2.7V ≤ VIN ≤ 5.5V、0.6V ≤ VOUT ≤ 5V、15mm×15mm×2.82mm LGA

LTM4628 デュアル8A、26V DC/DC μModule レギュレータ

4.5V ≤ VIN ≤ 28.5V、0.6V ≤ VOUT ≤ 5.5V、リモート検出アンプ、内部温度検出ダイオード出力、15mm×15mm×4.32mm LGA

LTM4620A デュアル16V、13A、26A降圧μModuleレギュレータ

4.5V ≤ VIN ≤ 16V、0.6V ≤ VOUT ≤ 5.3V、15mm×15mm×4.41mm LGA

デザイン・リソース

主題説明μModuleの設計 /製造リソース設計：

• 選択ガイド • デモボードおよびGerberファイル • 無料シミュレーション・ツール

製造： • クイック・スタート・ガイド • PCBの設計、組立、および製造ガイドライン • パッケージおよびボード・レベルの信頼性

μModuleレギュレータ製品の検索 1. 製品の表をパラメータによって並べ替え、結果をスプレッドシートとしてダウンロードする2. Quick Power Searchパラメトリック・テーブルを使って検索を実行する

TechClipビデオ μModule製品の電気的特性と熱特性のベンチマーク・テストの方法を詳しく説明した短いビデオデジタル・パワーシステム・マネージメントリニアテクノロジーのデジタル電源管理デバイス・ファミリは、電源の監視、管理、マージン制御および

シーケンス制御などの基本機能を提供する高度に集積されたソリューションであり、ユーザーの構成とフォルト・ログを保存するEEPROMを搭載しています。






http://www.linear-tech.co.jp/LTM4620A

http://www.linear-tech.co.jp/umodule

http://www.linear-tech.co.jp/designtools/packaging/umodule.php#man

http://parametric.linear-tech.co.jp/html/umodule_regulators

http://parametric.linear-tech.co.jp/html/umodule_regulators

http://www.linear-tech.co.jp/techclip

http://www.linear-tech.co.jp/products/digital_power_management

ltm4642 - 20v入力、デュアル4aまたはシングル8a dc/dc ...詳細： . 標準的応用例...

Documents