LT3014B – 20mA、3V〜80V低ドロップアウト

LT3014B
20mA、3V ~ 80V
低ドロップアウト・マイクロパワー
リニア・レギュレータ
特長
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概要
広い入力電圧範囲:3V ∼ 80V
低消費電流:7μA
低ドロップアウト電圧:350mV
出力電流:20mA
100Vの過渡(2ms)
に耐えるLT3014BHV
保護ダイオード不要
1.22V ~ 60Vの可変出力
0.47μFの出力コンデンサで安定
アルミニウム、タンタルまたはセラミック・コンデンサで
安定
逆バッテリ保護
出力からの逆電流なし
熱制限
5ピンThinSOT ™パッケージと8ピンDFN パッケージ
アプリケーション
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■
LT®3014Bは、350mVのドロップアウト電圧で 20mAの出力
電流を供給可能な、高電圧、マイクロパワー、低ドロップアウ
ト・リニア・レギュレータです。低消費電流(動作時 7μA)
なの
で、バッテリ駆動システムや高電圧システムに最適です。消費
電流はドロップアウト状態でも十分制御されます。
LT3014Bは非常に小さい出力コンデンサで動作できるとい
う特長を備えています。従来のほとんどのデバイスは安定す
るのに10μF ∼ 100μFを必要としますが、LT3014Bはわずか
0.47μFの出力コンデンサで安定します。小型のセラミック・コ
ンデンサを使用可能で、他のレギュレータのようにESRを追
加する必要はありません。内部保護回路として、逆バッテリ保
護、電流制限、熱制限および逆電流保護が備わっています。
このデバイスは1.22Vのリファレンス電圧を使った可変出力電
圧を備えています。
LT3014Bレギュレータは5ピンThinSOTパッ
ケージと8ピンDFN 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。ThinSOTはリニアテクノ
ロジー社の商標です。その他すべての商標の所有権は、それぞれの所有者に帰属します。
6118263、6144250を含む米国特許によって保護されています。
低電流高電圧レギュレータ
バッテリ駆動システム用レギュレータ
テレコム・アプリケーション
車載アプリケーション
標準的応用例
ドロップアウト電圧
400
5V 電源
VIN
5.4V TO
80V
1µF
OUT
LT3014B
3.92M
ADJ
GND
VOUT
5V
20mA
0.47µF
1.27M
3014 TA01
DROPOUT VOLTAGE (mV)
IN
350
300
250
200
150
100
50
0
0
2
4
6 8 10 12 14 16 18 20
OUTPUT CURRENT (mA)
3014 TA02
3014bfb
詳細:www.linear-tech.co.jp/LT3014B
1
LT3014B
絶対最大定格 (Note 1)
INピン電圧(動作時)....................................................... ±80V
過渡
(2ms 耐える、LT3014BHV)....................................+100V
OUTピン電圧 .................................................................... ±60V
INからOUTの差動電圧.................................................... ±80V
ADJピン電圧 ...................................................................... ±7V
出力短絡時間 ................................................................ 無期限
保存温度範囲
ThinSOT パッケージ ...................................... –65°C ~ 150°C
DFN パッケージ ............................................. –65°C ~ 125°C
動作接合部温度範囲(Note 3、9、10)
Eグレード、Iグレード ................................... –40°C ~ 125°C
MPグレード .................................................. –55°C ~ 125°C
リード温度(半田付け、10 秒)、
SOT-23 ..........................................................................300°C
ピン配置
TOP VIEW
TOP VIEW
IN 1
5 OUT
GND 2
NC 3
4 ADJ
S5 PACKAGE
5-LEAD PLASTIC SOT-23
TJMAX = 125°C, θJA = 150°C/ W
θJC = 25°C/W measured at pin 2
see applications information section
OUT
1
8
IN
ADJ
2
7
NC
NC
3
6
NC
GND
4
5
NC
9
DD PACKAGE
8-LEAD (3mm × 3mm) PLASTIC DFN
TJMAX = 125°C, θJA = 40°C/W
θJC = 10°C/W measured at pin 9
EXPOSED PAD (PIN 9) IS GND, MUST BE SOLDERED TO PCB
3014bfb
2
詳細:www.linear-tech.co.jp/LT3014B
LT3014B
発注情報
無鉛仕上げ
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
LT3014BES5#PBF
LT3014BES5#TRPBF
LTCHK
5-Lead Plastic SOT-23
–40°C to 125°C
LT3014BIS5#PBF
LT3014BIS5#TRPBF
LTCHK
5-Lead Plastic SOT-23
–40°C to 125°C
LT3014BMPS5#PBF
LT3014BMPS5#TRPBF
LTCHK
5-Lead Plastic SOT-23
–55°C to 125°C
LT3014BHVES5#PBF
LT3014BHVES5#TRPBF
LTCHN
5-Lead Plastic SOT-23
–40°C to 125°C
LT3014BHVIS5#PBF
LT3014BHVIS5#TRPBF
LTCHN
5-Lead Plastic SOT-23
–40°C to 125°C
LT3014BEDD#PBF
LT3014BEDD#TRPBF
LCHM
8-Lead (3mm × 3mm) Plastic DFN
–40°C to 125°C
LT3014BIDD#PBF
LT3014BIDD#TRPBF
LCHM
8-Lead (3mm × 3mm) Plastic DFN
–40°C to 125°C
LT3014BHVEDD#PBF
LT3014BHVEDD#TRPBF
LCHP
8-Lead (3mm × 3mm) Plastic DFN
–40°C to 125°C
LT3014BHVIDD#PBF
LT3014BHVIDD#TRPBF
LCHP
8-Lead (3mm × 3mm) Plastic DFN
–40°C to 125°C
鉛仕上げ
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
LT3014BES5
LT3014BES5#TR
LTCHK
5-Lead Plastic SOT-23
–40°C to 125°C
LT3014BIS5
LT3014BIS5#TR
LTCHK
5-Lead Plastic SOT-23
–40°C to 125°C
LT3014BMPS5
LT3014BMPS5#TR
LTCHK
5-Lead Plastic SOT-23
–55°C to 125°C
LT3014BHVES5
LT3014BHVES5#TR
LTCHN
5-Lead Plastic SOT-23
–40°C to 125°C
LT3014BHVIS5
LT3014BHVIS5#TR
LTCHN
5-Lead Plastic SOT-23
–40°C to 125°C
LT3014BEDD
LT3014BEDD#TR
LCHM
8-Lead (3mm × 3mm) Plastic DFN
–40°C to 125°C
LT3014BIDD
LT3014BIDD#TR
LCHM
8-Lead (3mm × 3mm) Plastic DFN
–40°C to 125°C
LT3014BHVEDD
LT3014BHVEDD#TR
LCHP
8-Lead (3mm × 3mm) Plastic DFN
–40°C to 125°C
LT3014BHVIDD
LT3014BHVIDD#TR
LCHP
8-Lead (3mm × 3mm) Plastic DFN
–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。 * 温度グレードは出荷時のコンテナのラベルで識別されます。
無鉛仕上げの製品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。
この製品はトレイでのみ供給されます。詳細についてはhttp://www.linear-tech.co.jp/leadfree/packaging/をご覧ください。
3014bfb
詳細:www.linear-tech.co.jp/LT3014B
3
LT3014B
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 TJ = 25 Cでの値。
SYMBOL
Minimum Input Voltage
CONDITIONS
ILOAD = 20mA
l
ADJ Pin Voltage
(Notes 2, 3)
Line Regulation
VIN = 3.3V, ILOAD = 100µA
3.3V < VIN < 80V, 100µA < ILOAD < 20mA
∆VIN = 3.3V to 80V, ILOAD = 100µA (Note 2)
l
l
Load Regulation
Output Voltage Noise
VIN = 3.3V, ∆ILOAD = 100µA to 20mA (Note 2)
VIN = 3.3V, ∆ILOAD = 100µA to 20mA
ILOAD = 100µA
ILOAD = 100µA
ILOAD = 1mA
ILOAD = 1mA
ILOAD = 10mA
ILOAD = 10mA
ILOAD = 20mA
ILOAD = 20mA
ILOAD = 0mA
ILOAD = 100µA
ILOAD = 1mA
ILOAD = 10mA
ILOAD = 20mA
COUT = 0.47µF, ILOAD = 20mA, BW = 10Hz to 100kHz
ADJ Pin Bias Current
(Note 7)
Ripple Rejection
VIN = 7V (Avg), VRIPPLE = 0.5VP-P , fRIPPLE = 120Hz, ILOAD = 20mA
Current Limit
Input Reverse Leakage Current
VIN = 7V, VOUT = 0V
VIN = 3.3V, ∆VOUT = –0.1V (Note 2)
VIN = –80V, VOUT = 0V
Reverse Output Current (Note 8)
VOUT = 1.22V, VIN < 1.22V (Note 2)
Dropout Voltage
VIN = VOUT(NOMINAL) (Notes 4, 5)
GND Pin Current
VIN = VOUT(NOMINAL) (Notes 4, 6)
MIN
TYP
3
MAX
3.3
UNITS
V
1.200
1.180
1.220
1.220
1
1.240
1.260
10
V
V
mV
13
25
40
180
250
270
360
350
450
410
570
20
30
100
450
1000
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
µA
µA
µA
µA
µA
l
120
l
200
l
300
l
350
l
l
l
l
l
l
7
12
40
250
650
115
4
Note 1: 絶対最大定格に記載された値を超す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:LT3014BはADJピンが OUTピンに接続されたこれらの条件でテストされ、仕様が規定
されている。
Note 3:動作条件は最大接合部温度によって制限されている。安定化された出力電圧の仕様
は、入力電圧と出力電流のすべての可能な組合せに対して適用されるわけではない。最大入
力電圧で動作しているときは、出力電流範囲を制限しなければならない。最大出力電流で動
作しているときは、入力電圧範囲を制限しなければならない。
Note 4: 最小入力電圧の条件を満たすため、LT3014Bは3.3Vの出力電圧で外部抵抗分割器
(下側に249k、上側に392k)
を使ったこれらの条件でテストされ、仕様が規定されている。外
部抵抗分割器により5μA DCの負荷が出力に追加される。
Note 5:ドロップアウト電圧は、規定出力電流でレギュレーションを維持するのに必要な、入力
から出力への最小電圧差である。ドロップアウトでは、出力電圧は (VIN − VDROPOUT) に等しい。
60
l
l
25
µVRMS
10
nA
70
dB
70
6
mA
mA
mA
4
µA
2
Note 6: GNDピンの電流はVIN = VOUT( 公称 )および電流源負荷でテストされる。つまり、デバ
イスがドロップアウト領域で動作している間にテストされる。これは、ワーストケースのGNDピ
ンの電流である。さらに高い入力電圧では、GNDピンの電流は減少する。
Note 7:ADJピンのバイアス電流はADJピンに流れ込む。
Note 8:逆出力電流は、INピンをグランドに接続し、OUTピンを定格出力電圧に強制した状態
でテストされる。この電流はOUTピンに流れ込み、GNDピンから流れ出す。
Note9: LT3014BはTJ が TA にほぼ等しいパルス負荷条件でテストされている。LT3014BEは
TA=25°Cで100%テストされている。− 40°C ~ 125°Cの性能は設計、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。LT3014BIは–40°C ~ 125°Cの全動作
接合部温度範囲で保証されている。LT3014BMPは–55°C ~ 125°Cの動作接合部温度範囲で
100%テストされ、保証されている。
Note 10:このデバイス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熱保護機
能が備わっている。過熱保護機能がアクティブなとき接合部温度は125°Cを超える。規定され
た最高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。
3014bfb
4
詳細:www.linear-tech.co.jp/LT3014B
LT3014B
標準的性能特性
標準ドロップアウト電圧
600
450
TJ = 125°C
350
300
TJ = 25°C
250
200
150
100
500
= TEST POINTS
500
DROPOUT VOLTAGE (mV)
DROPOUT VOLTAGE (mV)
400
保証されたドロップアウト電圧
400
TJ ≤ 25°C
300
200
100
400
0
2
4
0
6 8 10 12 14 16 18 20
OUTPUT CURRENT (mA)
250
0
150
VIN = 6V
RL = ∞
IL = 0
2
4
4
2
75
50
25
TEMPERATURE (°C)
0
100
125
IL = 100µA
1.230
1.225
1.220
1.215
1.210
1.200
–50 –25
75
50
25
TEMPERATURE (°C)
0
GND PIN CURRENT (µA)
GND PIN CURRENT (µA)
500
RL = 122Ω
IL = 10mA*
200
0
1
2
6
4
3 4 5 6 7
INPUT VOLTAGE (V)
9
10
1
2
3 4 5 6 7
INPUT VOLTAGE (V)
9
10
3014B G06
12
700
600
500
400
300
0
8
ADJピンのバイアス電流
10
8
6
4
2
100
8
0
14
200
RL = 1.22k
IL = 1mA*
100
8
0
125
VIN = 3.3V
900 TJ = 25°C
= 1.22V
V
800 OUT
RL = 61Ω
IL = 20mA*
300
10
GNDピン電流とILOAD
800
400
100
1000
TJ = 25°C
900 *FOR VOUT = 1.22V
600
12
3014B G05
GNDピン電流
700
TJ = 25°C
14 RL = ∞
VOUT = 1.22V
2
3014B G04
1000
125
消費電流
1.205
0
–50 –25
100
16
QUIESCENT CURRENT (µA)
ADJ PIN VOLTAGE (V)
6
50
25
0
75
TEMPERATURE (°C)
–25
3014B G03
ADJ PIN BIAS CURRENT (nA)
QUIESCENT CURRENT (µA)
8
0
0
–50
6 8 10 12 14 16 18 20
OUTPUT CURRENT (mA)
1.235
10
IL = 100µA
100
ADJピン電圧
1.240
12
IL = 1mA
200
3014B G02
消費電流
14
IL = 10mA
300
50
3014B G01
16
IL = 20mA
350
50
0
ドロップアウト電圧
450
TJ ≤ 125°C
DROPOUT VOLTAGE (mV)
500
0
2
4
6 8 10 12 14 16 18 20
OUTPUT CURRENT (mA)
3014B G07
3014B G08
0
–50
–25
0
50
75
25
TEMPERATURE (°C)
100
125
3014B G12
3014bfb
詳細:www.linear-tech.co.jp/LT3014B
5
LT3014B
標準的性能特性
100
VOUT = 0V
70 TJ = 25°C
90
CURRENT LIMIT (mA)
CURRENT LIMIT (mA)
逆出力電流
50
VIN = 7V
VOUT = 0V
80
60
50
40
30
20
70
60
50
40
30
20
10
0
電流制限
REVERSE OUTPUT CURRENT (µA)
電流制限
80
10
0
2
4
–25
50
25
0
75
TEMPERATURE (°C)
REVERSE OUTPUT CURRENT (µA)
72
VIN = 0V
VOUT = VADJ = 1.22V
RIPPLE REJECTION (dB)
6
5
4
3
2
0
–50
–25
75
50
25
TEMPERATURE (°C)
0
100
VIN = 7V + 0.5VP-P
70 RIPPLE AT f = 120Hz
IL = 20mA
68
64
62
60
–25
75
50
25
TEMPERATURE (°C)
0
100
∆IL = 100µA TO 20mA
VOUT = 1.22V
–10
–15
–20
–25
–30
–35
25
75
0
50
TEMPERATURE (°C)
100
125
–40
–50 –25
0
25
50
75
100
125
TEMPERATURE (°C)
3014B G19
2
3 4 5 6 7 8
OUTPUT VOLTAGE (V)
3014B G20
9
10
入力リップル除去
VIN = 7V + 50mVRMS RIPPLE
IL = 20mA
60
50
40
COUT = 4.7µF
30
20
COUT = 0.47µF
0
10
125
100
1k
10k
FREQUENCY (Hz)
100k
1M
3014B G18
OUTPUT NOISE SPECTRAL DENSITY (µV/√Hz)
–5
LOAD REGULATION (mV)
MINIMUM INPUT VOLTAGE (V)
ILOAD = 20mA
3.0
0
–50 –25
1
0
10
ロード・レギュレーション
0.5
10
3014B G17
0
1.0
CURRENT FLOWS
INTO OUTPUT PIN
15
70
66
最小入力電圧
1.5
20
80
3014B G16
2.0
25
3014B G15
入力リップル除去
56
–50
125
2.5
30
0
125
58
1
3.5
100
RIPPLE REJECTION (dB)
逆出力電流
7
35
3014B G14
3014B G13
8
ADJ PIN
ESD CLAMP
5
0
–50
6 8 10 12 14 16 18 20
INPUT VOLTAGE (V)
TJ = 25°C
45 VIN = 0V
= VADJ
V
40 OUT
10
出力ノイズ・スペクトル密度
COUT = 0.47µF
IL = 20mA
VOUT = 1.22V
1
0.1
0.01
10
100
1k
10k
FREQUENCY (Hz)
100k
3014B G21
3014bfb
6
詳細:www.linear-tech.co.jp/LT3014B
LT3014B
標準的性能特性
過渡応答
VOUT
200µV/DIV
COUT = 0.47µF
IL = 20mA
VOUT = 1.22V
1ms/DIV
3014B G22
LOAD CURRENT (mA)
OUTPUT VOLTAGE
DEVIATION (V)
10Hz ∼ 100kHz 出力ノイズ
0.04
0.02
0
VIN = 7V
VOUT = 5V
CIN = COUT = 0.47µF CERAMIC
∆ILOAD = 1mA TO 5mA
–0.02
–0.04
6
4
2
0
0
200
600
400
TIME (µs)
800
1000
3014B G23
ピン機能 (SOT-23 パッケージ /DD パッケージ)
IN(ピン1/ピン8)
:入力。 電力はINピンを通してデバイスに
供給されます。デバイスが主入力フィルタ・コンデンサから6イ
ンチ以上離れている場合はこのピンにバイパス・コンデンサが
必要です。一般に、バッテリの出力インピーダンスは周波数と
ともに増加しますので、バッテリ駆動の回路にはバイパス・コ
ンデンサを接続することを推奨します。0.1μF ∼ 10μFのバイパ
ス・コンデンサで十分です。LT3014Bは、グランドとOUTピン
に対してINピンに逆電圧が加わっても耐えるように設計され
ています。逆入力の場合(これはバッテリを逆に差し込むと起
きます)、LT3014Bはダイオードが入力に直列に接続されてい
るかのように振る舞います。逆電流が LT3014Bに流れ込むこ
とはなく、逆電圧が負荷に加わることはありません。デバイス
は自己と負荷の両方を保護します。
GND(ピン2/ピン4、9)
:グランド。
ADJ(ピン4/ピン2)
:調節。これは誤差アンプの入力です。こ
のピンは内部で 7Vにクランプされています。バイアス電流
は4nAで、ピンに流れ込みます
(「標準的性能特性」
の
「ADJ
ピンのバイアス電流と温度」
を参照)。ADJピンの電圧はグラ
ンドを基準にして1.22V、
出力電圧の範囲は1.22V∼60Vです。
OUT(ピン5/ピン1)
:出力。この出力は電力を負荷に供給しま
す。発振を防ぐために最低 0.47μFの出力コンデンサが必要
です。大きな過渡負荷をともなうアプリケーションでピーク過
渡電圧を制限するには大きな出力コンデンサが必要です。出
力容量と逆出力特性の詳細については、
「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。
NC(ピン3/ピン3、5、6、7)
:NC。NCピンはフロートさせるか、
INまたはGNDに接続することができます。
3014bfb
詳細:www.linear-tech.co.jp/LT3014B
7
LT3014B
アプリケーション情報
LT3014Bは20mA、高電圧の低ドロップアウト・レギュレータ
で、消費電流はマイクロパワーです。このデバイスは350mVの
ドロップアウト電圧で20mAを供給できます。動作時消費電
流はわずか 7μAです。低消費電流に加えて、LT3014Bはいく
つかの保護機能を備えていますので、バッテリ駆動のシステム
に最適です。デバイスは逆入力電圧と逆出力電圧の両方に対
して保護されています。入力がグランドに引き下げられたとき
バックアップ・バッテリによって出力を保つことができるバッテ
リ・バックアップのアプリケーションでは、LT3014Bは出力に
直列にダイオードが接続されているかのように振る舞って逆
電流が流れるのを防ぎます。
可変動作
LT3014Bの出力電圧範囲は1.22V ∼ 60Vです。出力電圧は、
図 1に示されているように、2 個の外部抵抗の比によって設定
されます。デバイスは出力をサーボ制御して、グランドを基準
にしたADJピンの電圧を1.22Vに保ちます。したがって、R1の
電流は1.22V/R1に等しく、R2の電流はR1の電流にADJピ
ンのバイアス電流を加えたものです。ADJピンのバイアス電流
(25 Cで4nA)
はR2を通ってADJピンに流れ込みます。出力
電圧は図 1の式を使って計算することができます。
R1の値は1.62Mより小さくして、ADJピンのバイアス電流に
よって生じる出力電圧の誤差を小さく抑えます。可変デバイス
は、
(注記がない限り)
出力電圧が 1.22VになるようにADJピ
ンをOUTピンに接続した状態で、5μAのDC 負荷でテストさ
れ、仕様が規定されています。1.22Vを超える出力電圧の場
合の仕様は所望の出力電圧と1.22Vの比
(VOUT/1.22V)
に比
例します。たとえば、1mA から20mA への出力電流の変化に
対するロード・レギュレーションはVOUT = 1.22Vでは標準で
­ 13mVです。VOUT = 12Vではロード・レギュレーションは次
のとおりです。
出力容量と過渡応答
LT3014Bは広い範囲の出力コンデンサで安定するように設
計されています。出力コンデンサのESR が
(特に小さなコンデ
ンサの場合)安定性に影響を与えます。発振を防ぐために、
ESRが3Ω以下の最低0.47μFの出力コンデンサを推奨します。
LT3014Bはマイクロパワー・デバイスで、出力過渡応答は出力
コンデンサの関数になります。出力容量の値を大きくすると、
負荷電流の大きな変化に対してピーク変動が減り、過渡応答
が改善されます。LT3014Bによって電流を供給される個々の
部品をデカップリングするのに使われるバイパス・コンデンサ
により、出力コンデンサの実効値が増加します。
セラミック・コンデンサを使用するには特に配慮が必要です。
セラミック・コンデンサは様々な誘電体を使って製造されてお
り、それぞれ温度や加えられる電圧によって動作が異なりま
す。最も広く使われている誘電体は、Z5U、Y5V、X5Rおよび
X7RのEIA 温度特性コードによって規定されています。Z5U
とY5Vの誘電体は小型のパッケージで高い容量を実現する
のに適していますが、図 2と図 3に示されているように、電圧
係数と温度係数が大きくなる傾向があります。16V 10μFの
Y5Vコンデンサは、5Vのレギュレータに使用すると、加えら
れたこのDC バイアス電圧と動作温度範囲ではわずか 1μF ∼
2μFの実効値を示す可能性があります。X5RとX7Rの誘電体
を使うともっと特性が安定し、出力コンデンサとして使うのに
適しています。X7Rタイプは全温度範囲にわたって安定性が
すぐれており、X5Rタイプは安価で、大きな値のものが入手
可能です。X5RやX7Rのコンデンサを使う場合でも注意が
必要です。X5RとX7Rのコードは動作温度範囲と全温度範
囲での最大容量変化を規定するだけです。
20
(12V/1.22V) • (–13mV) = –128mV
BOTH CAPACITORS ARE 16V,
1210 CASE SIZE, 10µF
IN
VIN
OUT
R2
LT3014B
VOUT
+
ADJ
GND
R1
CHANGE IN VALUE (%)
0
X5R
–20
–40
–60
Y5V
3014B F01
–80
( )
VOUT = 1.22V • 1 + R2 + (IADJ)(R2)
R1
VADJ = 1.22V
IADJ = 4nA AT 25°C
OUTPUT RANGE = 1.22V TO 60V
図 1.可変動作
8
–100
0
2
4
8
6
10 12
DC BIAS VOLTAGE (V)
14
16
3014B F02
図 2.セラミック・コンデンサの DC バイアス特性
詳細:www.linear-tech.co.jp/LT3014B
3014bfb
LT3014B
アプリケーション情報
GNDピンの電流は
「標準的性能特性」
の
「GNDピン電流」
の
曲線を調べて求めることができます。電力消費は上記の2つ
の成分の和に等しくなります。
40
CHANGE IN VALUE (%)
20
0
X5R
LT3014Bレギュレータは過負荷状態でデバイスを保護するよ
うに設計された熱制限機能を備えています。継続する通常状
態では、125 Cの最大定格接合部温度を超えてはいけませ
ん。接合部から周囲までのすべての熱抵抗源について注意深
く検討することが重要です。近くに実装される他の熱源につ
いても検討する必要があります。
–20
–40
Y5V
–60
–80
BOTH CAPACITORS ARE 16V,
1210 CASE SIZE, 10µF
–100
50
25
75
–50 –25
0
TEMPERATURE (°C)
100
125
3014B F03
図 3.セラミック・コンデンサの温度特性
X5RやX7RのコンデンサのDC バイアスによる容量変化は
Y5VやZ5Uのコンデンサに比べると小さいとはいえ、
それでも
コンデンサの容量が適切なレベルより下に下がってしまうほ
ど変化することがあります。コンデンサのDC バイアス特性は
部品のケースのサイズが大きいほど良くなる傾向があります
が、動作電圧で期待する容量が保てるか検証すべきです。
電圧係数と温度係数だけが問題なのではありません。セラ
ミック・コンデンサの中には圧電効果を示すものがあります。
圧電デバイスは、圧電加速度計やマイクロホンの動作原理と
同様、機械的応力によって端子間に電圧を発生します。セラ
ミック・コンデンサの場合、システムの振動や熱的過渡現象に
よって応力が生じることがあります。
熱に関する検討事項
デバイスの電力処理能力は最大定格接合部温度(125 C)
に
よって制限されます。デバイスによって消費される電力には2
つの成分があります。
1. 入力/出力の電圧差と出力電流の積、つまりIOUT • (VIN ­
VOUT )、および
2. GNDピンの電流と入力電圧の積、つまりIGND • VIN。
表面実装デバイスの場合、PCボードとその銅トレースの熱拡
散能力を使ってヒートシンクを実現します。パワー・デバイスの
発生する熱を拡散するのに、銅ボード硬化材とメッキ・スルー
ホールを使うこともできます。
いくつかの異なったボード寸法と銅面積に対する熱抵抗を以
下の表に示します。すべての測定は、静止空気中で、1オンス
銅の3/32" FR-4 基板でおこないました。
表 1.SOT-23 の測定された熱抵抗
銅面積
トップサイド バックサイド ボード面積
2500 sq mm 2500 sq mm 2500 sq mm
1000 sq mm
2500 sq mm
2500 sq mm
熱抵抗
(接合部から周囲)
125°C/W
125°C/W
225 sq mm
2500 sq mm
2500 sq mm
130°C/W
100 sq mm
2500 sq mm
2500 sq mm
135°C/W
50 sq mm
2500 sq mm
2500 sq mm
150°C/W
表 2.DFN の測定された熱抵抗
銅面積
トップサイド バックサイド
2500 sq mm 2500 sq mm
1000 sq mm 2500 sq mm
225 sq mm 2500 sq mm
100 sq mm 2500 sq mm
ボード面積
2500 sq mm
2500 sq mm
2500 sq mm
2500 sq mm
熱抵抗
(接合部から周囲)
40°C/W
45°C/W
50°C/W
62°C/W
DFN パッケージの場合、
ダイの裏面の露出パッドで測定した、
接合部からケースまでの熱抵抗(θJC)
は16 C/Wです。
3014bfb
詳細:www.linear-tech.co.jp/LT3014B
9
LT3014B
アプリケーション情報
大きな入力/出力電圧差および最大負荷電流での連続動作
は熱制限により実際的ではありません。高い入力/出力電圧
差での過渡的動作は可能です。表面と裏面の最大領域を1
オンス銅で覆った2500 平方ミリメートルの3/32" FR-4 基板の
およその熱時定数は3 秒です。さらに熱質量を追加すると
(つ
まり、ビア、大型基板、および他の部品)、この時定数は増加
します。
高い過渡電力ピークを伴うアプリケーションでは、パルスの
時間幅がデバイスと基板の熱時定数よりかなり小さい限り、
接合部の温度計算に平均電力消費を使うことができます。
接合部温度の計算
例 1:出力電圧が 5V、入力電圧範囲が 24V ∼ 30V、出力電
流範囲が 0mA ∼ 20mA、最大周囲温度が 50 Cだとすると、
最大接合部温度はいくらになるでしょうか。
デバイスの消費する電力は次式に等しくなります。
P1(48Vの入力、5mAの負荷 ) = 5mA • (48V ­ 5V)
+(100µA • 48V) = 0.22W
P2(48Vの入力、20mAの負荷 ) = 20mA • (48V ­ 5V)+
(0.55mA • 48V) = 0.89W
P3(72Vの入力、5mAの負荷 ) = 5mA • (72V ­ 5V)+
(100μA • 72V) = 0.34W
P4(72Vの入力、20mAの負荷 ) = 20mA • (72V ­ 5V)+
(0.55mA • 72V) = 1.38W
異なる電力レベルでの動作は次のとおりです。
P1で76%の動作、
P2で19%、
P3で4%、
さらにP4で1%です。
IOUT(MAX) • (VIN(MAX) – VOUT) + (IGND • VIN(MAX))
ここで、
PEFF = 76%(0.22W)+19%(0.89W)+4%(0.34W)+
1%(1.38W) = 0.36W
IOUT(MAX) = 20mA
40 C/W ∼ 62 C/Wの範囲の熱抵抗では、これを周囲温度を
超える接合部温度の上昇分に換算すると20 Cになります。
VIN(MAX) = 30V
IGND at (IOUT = 20mA, VIN = 30V) = 0.55mA
保護機能
したがって、次のようになります。
P = 20mA • (30V – 5V) + (0.55mA • 30V) = 0.52W
DFN パッケージの熱抵抗は銅面積に従って40 C/W ∼ 62 C/
Wの範囲になります。したがって、周囲温度を超える接合部
温度の上昇はおよそ次のようになります。
0.52W • 50°C/W = 26°C
したがって、最大接合部温度は、周囲温度を超える接合部温
度の最大上昇分と最大周囲温度の和に等しくなります。つま
り、次のようになります。
TJMAX = 50°C + 26°C = 76°C
例2:出力電圧が5V、入力電圧が48Vで100msごとに5ms(最
大)の間 72Vに上昇し、負荷が 5mAで250msごとに50msの
間 20mAに上昇する場合、接合部温度は周囲温度よりどれだ
け上昇するでしょうか。基板の時定数より十分短い500msの
周期を使うと、電力消費は以下のようになります。
LT3014Bレギュレータはいくつかの保護機能を備えているの
で、バッテリ駆動の回路に使用するのに最適です。電流制限
や熱制限など、モノリシック・レギュレータに関連した通常の
保護機能に加えて、
このデバイスは逆入力電圧、
さらに出力か
ら入力への逆電圧に対して保護されています。
電流制限保護と熱過負荷保護により、デバイスの出力の電流
過負荷状態に対してデバイスを保護することが意図されてい
ます。通常の動作では、接合部温度は125 Cを超えてはいけ
ません。
デバイスの入力は80Vの逆電圧に耐えます。デバイスに流れ
込む電流は6mA 以下(標準で100μA 以下)
に制限され、出力
には負電圧は現われません。デバイスは自己と負荷の両方を
保護します。これにより、逆方向に差し込まれるおそれのある
バッテリに対して保護されます。
3014bfb
10
詳細:www.linear-tech.co.jp/LT3014B
LT3014B
アプリケーション情報
出力が高い電圧に引き上げられるとADJピンをその7Vのク
ランプ電圧より上に引き上げる抵抗分割器にADJピンが接
続されている状況では、ADJピンの入力電流を5mA 以下に
制限する必要があります。たとえば、1.22Vのリファレンスから
安定化された1.5Vを供給するために抵抗分割器が使われて
いて、出力が 60Vに強制されるとします。抵抗分割器の上側
の抵抗は、ADJピンが 7VのときADJピンに流れこむ電流が
5mA 以下に制限されるように選択する必要があります。OUT
ピンとADJピンの間の53Vの電圧差をADJピンに流れ込む
5mAの最大電流で割ると、上側の抵抗の最小値 10.6k が得
られます。
バックアップ・バッテリが必要な回路では、いくつかの異なっ
た入力/出力状態が発生する可能性があります。入力がグラ
ンドに引き下げられるか、どこか中間の電圧に引き下げられる
か、または開放状態に置かれたとき、出力電圧がそのまま保
たれる可能性があります。出力に逆流する電流は図 4に示さ
れている曲線に従います。7Vより上で見られる逆出力電流の
増加はADJピンの7Vクランプのブレークダウンによって生じ
ます。レギュレータの出力に抵抗分割器を使うと、この電流は
抵抗分割器のサイズに依存して減少します。
LT3014BのINピンが OUTピンより下に強制されるか、OUT
ピンが INピンより上に引き上げられると、入力電流は標準で
2μA 以下に減少します。この状態が生じる可能性があるのは、
LT3014Bの入力が放電した
(低電圧の)
バッテリに接続され、
出力がバックアップ・バッテリまたは補助レギュレータ回路に
よって高く保たれている場合です。
50
REVERSE OUTPUT CURRENT (µA)
ADJピンは、デバイスに損傷を与えることなしに、最大 7Vだけ
グランドより上または下に引っ張ることができます。入力が開
放状態または接地されているとき、ADJピンはグランドより下
に引き下げられると開放回路のように振る舞い、グランドより
上に引き上げられるとダイオードに直列に接続された大きな
抵抗(標準 100k)
のように振る舞います。入力が電圧ソースに
よって給電されているとき、ADJピンをリファレンス電圧より下
に引き下げるとデバイスは電流を制限します。このため、出力
は安定化されない高い電圧になります。ADJピンをリファレン
ス電圧より上に引き上げると、出力電流が完全にオフします。
TJ = 25°C
45 VIN = 0V
= VADJ
V
40 OUT
ADJ PIN
ESD CLAMP
35
30
25
20
CURRENT FLOWS
INTO OUTPUT PIN
15
10
5
0
0
1
2
3 4 5 6 7 8
OUTPUT VOLTAGE (V)
9
10
3014B F04
図 4.逆出力電流
3014bfb
詳細:www.linear-tech.co.jp/LT3014B
11
LT3014B
標準的応用例
LT3014B 車載アプリケーション
VIN
12V
(LATER 42V)
+
1µF
IN
NO PROTECTION
DIODE NEEDED!
OUT
LT3014B
R1
1µF
ADJ
GND
R2
LOAD: CLOCK,
SECURITY SYSTEM
ETC
LT3014Bテレコム・アプリケーション
VIN
48V
(72V TRANSIENT)
IN
1µF
OUT
LT3014B
ADJ
GND
R1 NO PROTECTION
DIODE NEEDED!
R2
1µF
+
LOAD:
SYSTEM MONITOR
ETC
–
BACKUP
BATTERY
3014B TA05
3014bfb
12
詳細:www.linear-tech.co.jp/LT3014B
LT3014B
パッケージ
最新のパッケージ図面については、http://www.linear-tech.co.jp/designtools/packaging/ をご覧ください。
S5 Package
5-Lead Plastic TSOT-23
(Reference LTC DWG # 05-08-1635)
0.62
MAX
0.95
REF
2.90 BSC
(NOTE 4)
1.22 REF
1.4 MIN
3.85 MAX 2.62 REF
2.80 BSC
1.50 – 1.75
(NOTE 4)
PIN ONE
RECOMMENDED SOLDER PAD LAYOUT
PER IPC CALCULATOR
0.30 – 0.45 TYP
5 PLCS (NOTE 3)
0.95 BSC
0.80 – 0.90
0.20 BSC
0.01 – 0.10
1.00 MAX
DATUM ‘A’
0.30 – 0.50 REF
0.09 – 0.20
(NOTE 3)
NOTE:
1. 寸法はミリメートル
2. 図は実寸とは異なる
3. 寸法には半田を含む
4. 寸法にはモールドのバリやメタルのバリを含まない
5. モールドのバリは0.254mmを超えてはならない
6. JEDECパッケージ参照番号はMO-193
1.90 BSC
S5 TSOT-23 0302
3014bfb
詳細:www.linear-tech.co.jp/LT3014B
13
LT3014B
パッケージ
最新のパッケージ図面については、http://www.linear-tech.co.jp/designtools/packaging/ をご覧ください。
DD Package
8-Lead Plastic DFN (3mm × 3mm)
(Reference LTC DWG # 05-08-1698 Rev C)
0.70 ±0.05
3.5 ±0.05
1.65 ±0.05
2.10 ±0.05 (2 SIDES)
PACKAGE
OUTLINE
0.25 ±0.05
0.50
BSC
2.38 ±0.05
RECOMMENDED SOLDER PAD PITCH AND DIMENSIONS
APPLY SOLDER MASK TO AREAS THAT ARE NOT SOLDERED
PIN 1
TOP MARK
(NOTE 6)
0.200 REF
3.00 ±0.10
(4 SIDES)
R = 0.125
TYP
5
0.40 ±0.10
8
1.65 ±0.10
(2 SIDES)
0.75 ±0.05
4
0.25 ±0.05
1
(DD8) DFN 0509 REV C
0.50 BSC
2.38 ±0.10
0.00 – 0.05
BOTTOM VIEW—EXPOSED PAD
NOTE:
1. 図はJEDECのパッケージ外形MO-229のバリエーション
(WEED-1)
になる予定
2. 図は実寸とは異なる
3. すべ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上面と底面のピン1の位置の参考に過ぎない
3014bfb
14
詳細:www.linear-tech.co.jp/LT3014B
LT3014B
改訂履歴(改訂履歴は RevB から開始)
REV
日付
B
11/14
概要
ページ番号
MPグレードを追加。
「関連製品」を修正。
2、3、4
16
3014bfb
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
詳細:www.linear-tech.co.jp/LT3014B
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。
15
LT3014B
標準的応用例
広い入力電圧範囲にわたって輝度が一定のインジケータLED
RETURN
IN
OUT
LT3014B
1µF
–48V
1µF
ADJ
GND
ILED = 1.22V/RSET
–48V CAN VARY FROM –3.3V TO –80V
RSET
3014B TA06
関連製品
製品番号
説明
注釈
LT1129
700mA、マイクロパワー LDO
VIN:4.2V ∼ 30V、VOUT(MIN) = 3.75V、VDO = 0.4V、IQ = 50μA、
ISD = 16μA、DD、S0T-223、S8、TO220、TSSOP-20の各パッケージ
LT1175
500mA、マイクロパワー負電圧 LDO
VIN:­ 20V ∼­ 4.3V、VOUT(MIN) = ­ 3.8V、VDO = 0.50V、IQ = 45μA、
ISD = 10μA、DD、SOT-223、S8の各パッケージ
LT1185
3A、負電圧 LDO
VIN:­ 35V ∼­ 4.2V、VOUT(MIN) = ­ 2.40V、VDO = 0.80V、
IQ = 2.5mA、ISD <1μA、TO220-5 パッケージ
LT1761
100mA、低ノイズ、マイクロパワー LDO
VIN:1.8V ∼ 20V、VOUT(MIN) = 1.22V、VDO = 0.30V、IQ = 20μA、
ISD <1μA、ThinSOT パッケージ
LT1762
150mA、低ノイズ、マイクロパワー LDO
VIN:1.8V ∼ 20V、VOUT(MIN) = 1.22V、VDO = 0.30V、IQ = 25μA、
ISD <1μA、MS8 パッケージ
LT1763
500mA、低ノイズ、マイクロパワー LDO
VIN:1.8V ∼ 20V、VOUT(MIN) = 1.22V、VDO = 0.30V、IQ = 30μA、
ISD <1μA、S8、DFNの各パッケージ
LT1764/
LT1764A
3A、低ノイズ、高速過渡応答 LDO
VIN:2.7V ∼ 20V、VOUT(MIN) = 1.21V、VDO = 0.34V、IQ = 1mA、
ISD <1μA、DD、TO220の各パッケージ
LTC1844
150mA、非常に低いドロップアウトのLDO
VIN:1.6V ∼ 6.5V、VOUT(MIN) = 1.25V、VDO = 0.08V、IQ = 40μA、
ISD <1μA、ThinSOT パッケージ
LT1962
300mA、低ノイズ、マイクロパワー LDO
VIN:1.8V ∼ 20V、VOUT(MIN) = 1.22V、VDO = 0.27V、IQ = 30μA、
ISD <1μA、MS8 パッケージ
LT1963/
LT1963A
1.5A、低ノイズ、高速過渡応答 LDO
VIN:2.1V ∼ 20V、VOUT(MIN) = 1.21V、VDO = 0.34V、IQ = 1mA、
ISD <1μA、DD、TO220、SOT-223、S8の各パッケージ
LT1964
200mA、低ノイズ、マイクロパワー、
負電圧 LDO
VIN:­ 1.9V ∼­ 20V、VOUT(MIN) = ­ 1.21V、VDO = 0.34V、
IQ = 30μA、ISD = 3μA、ThinSOT、DFNの各パッケージ
LT3010
50mA、80V、低ノイズ・マイクロパワー LDO
VIN:3V ∼ 80V、VOUT(MIN) = 1.28V、VDO = 0.3V、IQ = 30μA、
ISD <1μA、MS8E パッケージ
LT3020
100mA、低 VIN、低 VOUT マイクロパワー VLDO
VIN:0.9V ∼ 10V、VOUT(MIN) = 0.20V、VDO = 0.15V、IQ = 120μA、
ISD <1μA、DFN、MS8の各パッケージ
LT3023
デュアル100mA、低ノイズ、マイクロパワー LDO
VIN:1.8V ∼ 20V、VOUT(MIN) = 1.22V、VDO = 0.30V、IQ = 40μA、
ISD <1μA、DFN、MS10 パッケージ
LT3024
デュアル100mA/500mA、低ノイズ、
マイクロパワー LDO
VIN:1.8V ∼ 20V、VOUT(MIN) = 1.22V、VDO = 0.30V、IQ = 60μA、
ISD <1μA、DFN、TSSOP-16E パッケージ
LT3027
独立した入力を備えたデュアル100mA、
低ノイズLDO
VIN:1.8V ∼ 20V、VOUT(MIN) = 1.22V、VDO = 0.30V、IQ = 40μA、
ISD <1μA、DFN、MS10E パッケージ
LT3028
独立した入力を備えたデュアル100mA/500mA、 VIN:1.8V ∼ 20V、VOUT(MIN) = 1.22V、VDO = 0.30V、IQ = 60μA、
ISD <1μA、DFN、TSSOP-16E パッケージ
低ノイズLDO
3014bfb
16
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
詳細:www.linear-tech.co.jp/LT3014B
TEL 03-5226-7291 ● FAX 03-5226-0268 ● www.linear-tech.co.jp/LT3014B
LT 1114 REV B • PRINTED IN JAPAN
 LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2006