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 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 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 ■ ■ ■ ■ 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
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