LTC1154 -...

11154fb

LTC1154

標準的応用例

特長n NチャネルパワーMOSFETを十分に導通n スタンバイ時消費電流 IQ：8µAn 動作時消費電流 IQ：85µAn 外付けチャージポンプ・コンデンサ不要n 電源電圧範囲：4.5V～18Vn 短絡保護n PTCサーミスタによるサーマル・シャットダウンn 状態出力によりシャットダウンを表示n 8ピンSOICパッケージおよびPDIPパッケージで供給

アプリケーションn ラップトップ・コンピュータのパワー・スイッチングn SCSI終端のパワー・スイッチングn 携帯電話のパワーマネージメントn バッテリの充電と管理n 産業用および車載用のハイサイド・スイッチングn ステッピング・モーターおよびDCモーターの制御

概要LTC®1154は、ハイサイド・スイッチング・アプリケーションで低価格のNチャネルFETを使用可能にするシングル・ハイサイド・ゲート･ドライバです。内部チャージポンプはゲート・ドライブ電圧を正電源レールより高い電圧まで昇圧し、外付け部品なしでNチャネルMOSスイッチを十分に導通します。スタンバイ電流が8µA、動作電流が85µAのマイクロパワー動作を行うので、ほぼすべてのシステムで最大効率を達成することができます。

プログラム可能な過電流検出回路を内蔵しています。大きな突入電流が流れる負荷で誤ってトリガしないように、遅延時間を付加することができます。アクティブ“H”のシャットダウン入力も備えており、標準的PTCサーミスタに直接インタフェースしてサーマル・シャットダウンを行います。オープンドレイン出力を備えており、スイッチの状態をマイクロプロセッサに知らせます。アクティブ“L”のイネーブル入力を備えており、複数のスイッチをまとめて制御します。

LTC1154は8ピンDIPパッケージおよび8ピンSOICパッケージで供給されます。L、LT、LTC、LTM、Linear TechnologyおよびLinearのロゴはリニアテクノロジー社の登録商標です。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。

ハイサイド・マイクロパワーMOSFETドライバ

電圧降下が非常に小さい、短絡保護機能付きハイサイド・スイッチ

スタンバイ時消費電流

IRLR024

0.036Ω*

LTC1154 • TA01

5VLOAD

µP

5V

200k**0.1µF**

2.7A MAX51kIN

EN

STATUS

GND

VS

DS

G

SD

LTC1154

示されている部品はすべて表面実装IMS026 INTERNATIONAL MANUFACTURING SERVICE, INC. (401) 683-9700負荷が抵抗性または誘導性の場合は不要

***

SUPPLY VOLTAGE (V)0

0

SUPP

LY C

URRE

NT (µ

A)

5

15

20

25

50

35

5 15

LTC1153 • TA02

10

40

45

30

10 20

VIN = 0VTJ = 25°C

21154fb

LTC1154

絶対最大定格

電源電圧.............................................................................. 22V入力電圧 .......................................(VS＋0.3V) ～ (GND – 0.3V)イネーブル入力電圧 .....................(VS＋0.3V) ～ (GND – 0.3V)ゲート電圧 .....................................(VS＋24V) ～ (GND – 0.3V)状態出力電圧 ...................................................................... 15V電流（すべてのピン） ......................................................... 50mA

（Note 1）

1

2

3

4

8

7

6

5

TOP VIEW

VS

DRAIN SENSE

GATE

SHUTDOWN

N8 PACKAGE8-LEAD PLASTIC DIP

IN

ENABLE

STATUS

GND

TJMAX = 100°C, θJA = 130°C/W

1

2

3

4

8

7

6

5

TOP VIEW

VS

DRAIN SENSE

GATE

SHUTDOWN

S8 PACKAGE8-LEAD PLASTIC SOIC

IN

ENABLE

STATUS

GND

TJMAX = 100°C, θJA = 150°C/W

ピン配置

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LTC1154CN8#PBF LTC1154CN8#TRPBF 8-Lead Plastic DIP 0°C to 70°CLTC1154CS8#PBF LTC1154CS8#TRPBF 1154 8-Lead Plastic SIOC 0°C to 70°CLTC1154HS8#PBF LTC1154HS8#TRPBF 1154H 8-Lead Plastic SIOC -40°C to 150°C鉛ベース仕様 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LTC1154CN8 LTC1154CN8#TR 8-Lead Plastic DIP 0°C to 70°CLTC1154CS8 LTC1154CS8#TR 1154 8-Lead Plastic SIOC 0°C to 70°CLTC1154HS8 LTC1154HS8#TR 1154H 8-Lead Plastic SIOC -40°C to 150°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。鉛フリー仕様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。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。

動作温度 LTC1154C ............................................................. 0°C～70°CLTC1154H ...................................................... –40°C～150°C

保存温度範囲.................................................... –65°C～150°Cリード温度（半田付け、10秒） ..........................................300°C

電気的特性

SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

VS Supply Voltage l 4.5 18 V

IQ Quiescent Current OFF VS = 5V, VIN = 0V 8 20 µA

Quiescent Current ON VS = 5V, VIN = 5V 85 120 µA

Quiescent Current ON VS = 12V, VIN = 5V 180 400 µA

VINH Input High Voltage l 2 V

l は全動作温度範囲の規格値を意味する。それ以外はTA＝25°Cでの値。注記がない限り、VS = 4.5V～18V、TA = 25°C、VEN = 0V、VSD = 0V。

31154fb

LTC1154

電気的特性

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。

SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

VINL Input Low Voltage l 0.8 V

IIN Input Current 0V < VIN < VS l ±1 µA

CIN Input Capacitance 5 pF

VENH ENABLE Input High Voltage l 3.5 2.6 V

VENL ENABLE Input Low Voltage l 1 0.6 V

IEN ENABLE Input Current 0V < VIN < VS l ±1 µA

VSDH Shutdown Input High Voltage l 2 V

VSDL Shutdown Input Low Voltage l 0.8 V

ISD Shutdown Input Current 0V < VIN < VS l ±1 µA

VSEN Drain Sense Threshold Voltage

l

80 75

100 100

120 125

mV mV

ISEN Drain Sense Input Current 0V < VSEN < VS l ±0.1 µA

VGATE – VS Gate Voltage Above Supply VS = 5VVS = 6VVS = 12V

l

l

l

6 7.5 15

7 8.3 18

9 15 25

V V V

VSTAT Status Output Low Voltage ISTAT = 400µA l 0.05 0.4 V

ISTAT Status Output Leakage Current VSTAT = 12V l 1 µA

tON Turn-ON Time VS = 5V, CGATE = 1000pF Time for VGATE > VS + 2V Time for VGATE > VS + 5V

30 100

110 450

300 1000

µsµs

VS = 12V, CGATE = 1000pF Time for VGATE > VS + 5V Time for VGATE > VS + 10V

20 50

80 160

200 500

µsµs

tOFF Turn-OFF Time VS = 5V, CGATE = 1000pF, Time for VGATE < 1V 10 36 60 µs

VS = 12V, CGATE = 1000pF, Time for VGATE < 1V 10 28 60 µs

tSC Short-Circuit Turn-OFF Time VS = 5V, CGATE = 1000pF, Time for VGATE < 1V 5 25 40 µs

VS = 12V, CGATE = 1000pF, Time for VGATE < 1V 5 23 40 µs

tSD Shutdown Turn-OFF Time VS = 5V, CGATE = 1000pF, Time for VGATE < 1V 17 40 µs

VS = 12V, CGATE = 1000pF, Time for VGATE < 1V 13 35 µs

l は全動作温度範囲の規格値を意味する。それ以外はTA＝25°Cでの値。注記がない限り、VS = 4.5V～18V、TA = 25°C、VEN = 0V、VSD = 0V。

41154fb

LTC1154

標準的性能特性

スタンバイ時消費電流

動作時消費電流

ハイサイド・ゲート電圧

入力スレッショルド電圧

ドレイン検出スレッショルド電圧

ローサイド・ゲート電圧

ターンオン時間

ターンオフ時間

短絡ターンオフ遅延時間

SUPPLY VOLTAGE (V)0

0

SUPP

LY C

URRE

NT (µ

A)

5

15

20

25

50

35

5 15

LTC1154 • TPC01

10

40

45

30

10 20

VIN = 0VTA = 25°C

SUPPLY VOLTAGE (V)0

0

SUPP

LY C

URRE

NT (µ

A)

100

300

400

500

1000

700

5 10

LTC1154 • TPC02

200

800

900

600

15 20

TA = 25°C

SUPPLY VOLTAGE (V)0

0

V GAT

E –

V S (V

)

6

10

12

14

24

18

5 10

LTC1154 • TPC03

8

20

22

16

15 20

SUPPLY VOLTAGE (V)0

0.4

INPU

T TH

RESH

OLD

VOLT

AGE

(V)

0.6

1.0

1.2

1.4

2.4

1.8

5 10

LTC1154 • TPC04

0.8

2.0

2.2

1.6

15 20

VON

VOFF

SUPPLY VOLTAGE (V)0

50

DRAI

N SE

NSE

THRE

SHOL

D VO

LTAG

E (m

V)

60

80

90

100

150

120

5 10

LTC1154 • TPC05

70

130

140

110

15 20SUPPLY VOLTAGE (V)

0

V GAT

E (V

)

15

21

27

8

LTC1154 • TPC06

9

3

02 4 6 10

18

24

30

12

6

SUPPLY VOLTAGE (V)0

0

TURN

-ON

TIM

E (µ

s)

100

300

400

500

1000

700

5 10

LTC1153 • TPC07

200

800

900

600

15 20

VGS = 5V

VGS = 2V

CGATE = 1000pF

SUPPLY VOLTAGE (V)0

0

TURN

-OFF

TIM

E (µ

s)

5

15

20

25

50

35

5 15

LTC1154 • TPC08

10

40

45

30

10 20

CGATE = 1000pFTIME FOR VGATE < 1V

SUPPLY VOLTAGE (V)0

0

TURN

-OFF

TIM

E (µ

s)

5

15

20

25

50

35

5 15

LTC1154 • TPC09

10

40

45

30

10 20

CGATE = 1000pFTIME FOR VGATE < 1VVSEN = VS – 1VNO EXTERNAL DELAY

51154fb

LTC1154

標準的性能特性

スタンバイ時消費電流

動作時消費電流

入力オンのスレッショルド電圧

シャットダウン・ スレッショルド電圧

ENABLE スレッショルド電圧

ゲート・ドライブ電流

ピン機能入力ピンとシャットダウン・ピンLTC1154の入力（INPUT）ピンはアクティブ“H”であり、オンにすると、保護回路とチャージポンプ回路のすべてが起動します。シャットダウン・ピンは、2次的なフォールト状態（過温度など）が検出されると、スイッチを直ちにディスエーブルするように設計されています。LTC1154のロジック入力とシャットダウン入力は、グランドと電源に接続されたESD保護ダイオードを備えた高インピーダンスCMOSゲートの入力なので、電源レールより上に強制してはなりません。シャットダウン・ピンを使用しない場合はグランドに接続します。

ENABLE入力ピンENABLE入力は、複数のLTC1154ハイサイド・スイッチをまとめてイネーブルするか、または2次的な制御手段を提供するために使用することができます。反転入力として動作することも可能です。ENABLE入力は、グランドと電源に接続されたESDクランプ・ダイオードを備えた高インピーダンスCMOS

ゲートの入力であるため、電源レールより上に強制してはなりません。このピンを使用しないときは接地します。

TEMPERATURE (°C)–50

0

SUPP

LY C

URRE

NT (µ

A)

5

15

20

25

50

35

0 50 75

LTC1154 • TPC10

10

40

45

30

–25 25 100 125

VS = 18V

VS = 5V

VIN = 0VVEN = 0V

TEMPERATURE (°C)–50

0

SUPP

LY C

URRE

NT (µ

A)

100

300

400

500

1000

700

0 50 75

LTC1154 • TPC11

200

800

900

600

–25 25 100 125

VS = 12V

VS = 5V

VIN = 5VVEN = 0V

TEMPERATURE (°C)–50

0.4

INPU

T TH

RESH

OLD

VOLT

AGE

(V)

0.6

1.0

1.2

1.4

2.4

1.8

0 50 75

LTC1154 • TPC12

0.8

2.0

2.2

1.6

–25 25 100 125

VS = 18V

VS = 5V

TEMPERATURE (°C)–50

0.4

SHUT

DOW

N TH

RESH

OLD

VOLT

AGE

(V)

0.6

1.0

1.2

1.4

2.4

1.8

0 50 75

LTC1154 • TPC13

0.8

2.0

2.2

1.6

–25 25 100 125

VS = 18V

VS = 5V

TEMPERATURE (°C)–50

0

0.5

1.5

2.0

2.5

5.0

3.5

0 50 75

LTC1154 • TPC14

1.0

4.0

4.5

3.0

–25 25 100 125

VS = 12V

DISABLE

ENABLE

ENAB

LE T

HRES

HOLD

VOL

TAGE

(V)

GATE VOLTAGE ABOVE SUPPLY (V)

1

GATE

DRI

VE C

URRE

NT (µ

A)

10

100

1000

0 8 12 160.1

4 20

LTC1154 • TPC15

VS = 18V

TA = 25°C

VS = 12V

VS = 5V

61154fb

LTC1154

ブロック図

ピン機能ゲート・ドライブ・ピンゲート・ドライブ・ピンは、スイッチがオフのときにグランドに

ドライブされるか、またはスイッチがオンのときに電源レールより上にドライブされます。電源レールより上にドライブされると、このピンは比較的高インピーダンス（数百kΩに相当）になります。このピンのグランドまたは電源への寄生抵抗による

あらゆる負荷を最小限に抑えるように注意してください。

電源ピンLTC1154の電源ピンは2つの重要な役割を果たします。1つ目の役割は明確で、入力、ゲート・ドライブ、安定化および保護回路に電力を供給することです。2つ目の役割はあまり明確ではなく、100mVの内部リファレンス用のドレイン・センス抵抗の上側への4端子接続を与えることです。

LTC1154は、MOSFETのゲートが常にアクティブにドライブされるように、電力が連続して供給されます。電源ピンから電源を取り外してから再び接続する必要がある場合、電源が再び接続されてから数ミリ秒後に入力ピン（またはイネーブル・ピン）をサイクルして、入力ラッチと保護回路をリセットします。 また、入力ピンとイネーブル・ピンに10kの抵抗を接続し、ESD

保護ダイオードを介して電源ピンに流れる電流を制限します。

LTC1154の電源ピンはグランドより下に強制してはなりません。グランドより下にすると、デバイスに永続的損傷を与える可能性があります。負の電源電圧過渡が予想される場合、グランド・ピンと直列に300Ωの抵抗を挿入します。

ドレイン検出ピンドレイン検出ピンは電源ピンの電圧と比較されます。このピンの電圧が電源ピンより100mV以上低いと、入力ラッチが

リセットされ、MOSFETゲートが短時間で放電されます。入力またはENABLE入力をサイクルして短絡ラッチをリセットし、MOSFETをオンに戻します。

このピンもESD保護機能を備えた高インピーダンスCMOS

ゲートの入力であるため、電源レールより上に強制してはなりません。過電流保護機能を無効にするには、ドレイン検出ピン

を電源に短絡します。

大きな電源コンデンサ、ランプ、モーターなどの負荷には大きな突入電流が必要です。センス抵抗とドレイン検出ピンの間にRCによる遅延時間を付加して、起動時にドレイン検出回路が誤ってトリガしないようにすることができます。この時定数は数マイクロ秒から数秒の範囲で設定可能です。ただし、遅延が非常に大きいと、短絡状態によってMOSFETが破壊される危険性が生じることがあります。（｢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。）

状態ピン状態ピンはオープンドレイン出力で、フォールト状態が検出されると“L”にドライブされます。この出力ピンとロジック電源の間に51kのプルアップ抵抗を接続します。個別にフォールト検出をする必要がない場合、複数のLTC1154の状態ピンを相互にOR接続することができます。このピンを使用しない場合は、 非接続にする必要があります。

GATE CHARGEAND DISCHARGECONTROL LOGIC

SHUTDOWNTTL-TO-CMOSCONVERTER

OSCILLATORAND CHARGE

PUMP

FAST/SLOWGATE CHARGE

LOGIC

FAULT DETECTIONAND STATUS

OUTPUT DRIVER

100mVREFERENCE

ANALOG SECTION

INPUTLATCH

R

S

GATE

SHUTDOWN

DRAINSENSE

ONESHOT

TTL-TO-CMOSCONVERTER

VOLTAGEREGULATORS

ANALOG DIGITAL

GND

LOW STANDBYCURRENT

REGULATOR

INPUT

STATUS

VS

10µsDELAY

LTC1154 • BD01

ENABLE

COMP

71154fb

LTC1154

真理値表

動作

LTC1154がどのように入力を受け取り、マイクロプロセッサにステータス情報を返すかを真理値表に示します。マイクロプロセッサからのENABLEと入力信号がスイッチを通常動作モードに制御します。ここで、ゲート・ドライブの立ち上がり時間と立ち下がり時間はEMI放射とRFI放射を制限するように制御されます。ただし、シャットダウンおよび過電流検出回路はゲートを非常に高速でオフし、MOSFETスイッチと負荷を危険な状態に曝すのを防ぎます。状態ピンは、スイッチが通常に動作している間“Ｈ”に保たれ、フォールト状態が検出されたときだけ“L”にドライブされます。シャットダウン・ピンはエッジに反応し、シャットダウン・ピンが“Ｌ”状態に戻っても出力をオフにラッチすることに注意してください。

IN

X

L

H

H

H

EN

H

X

L

L

L

SD

X

X

L

L

GATE

L

L

H

L

L

STATUS

H

H

H

L

L

スイッチ・オフ

スイッチ・オフ

スイッチ・オン

スイッチはラッチオフ（過電流）

スイッチはラッチオフ（シャットダウン）

入力 出力スイッチの状態

L=ロジック“L”H=ロジック“H”X=無関係

＝エッジでトリガ

LTC1154は、保護、状態フィードバック、およびチャージポンプ機能を備えたシングル・マイクロパワーMOSFETドライバです。 LTC1154は以下の機能ブロックで構成されています。

TTLおよびCMOS互換入力LTC1154の入力とシャットダウン入力は、幅広いロジック・ファミリに対応するように設計されています。どちらの入力スレッショルドも約1.3Vに設定されており、約100mVのヒステリシス

があります。

スタンバイ電流が小さい電圧レギュレータが、TTLからCMOSへのコンバータに連続してバイアスを供給します。TTL-CMOSコンバータの出力は回路のその他の部分を

イネーブルします。スタンバイ・モードでは、このようにして消費電力が最小限に抑えられます。

ENABLE入力ENABLE入力はCMOS互換であり、ロジック“H”に保たれると、入力信号を無効にします。この入力を使用しないときは接地します。

内部電圧レギュレーションTTL-CMOSコンバータの出力は、低電圧CMOSロジックとアナログ・ブロックに電力を供給する2つの安定化電源をドライ

ブします。チャージポンプ・ロジックによって生じるノイズが、100mVのリファレンスやアナログ・コンパレータに結合しないように、レギュレータの出力は互いに絶縁されています。

ゲート・チャージポンプMOSFETスイッチのゲート・ドライブは、電源電圧よりもはるかに高いゲート電圧を発生する適応型チャージポンプ回路によって行われます。チャージポンプ・コンデンサが内蔵されているので、ゲート・ドライブを行うための外付け部品は不要です。

ドレイン電流の検出LTC1154は、ハイサイド・アプリケーションでパワーMOSFET

のドレインに流れ込む電流を検出するように構成されています。100mVの内部リファレンスは、ドレインのリードと直列接続されたセンス抵抗（標準で0.002Ω～0.10Ω）の両端の電圧降下と比較されます。この抵抗両端の電圧降下が100mVの内部スレッショルドを超えると、入力ラッチがリセットされ、大きなNチャネル・トランジスタによってゲートが短時間で放電されます。

ゲートの制御された立ち上がり時間と立ち下がり時間入力がオンに切り替わると、内部チャージポンプによってゲートが充電され、入力がオフに切り替わると、制御された状態で

81154fb

LTC1154

アプリケーション情報

図1．抵抗負荷の保護

ゲートが放電されます。通常動作時には、充放電レートがRFI

放射とEMI放射を最小限に抑えるように設定されています。 短絡や電流過負荷状態が生じると、大きなNチャネル・トランジスタによってゲートが非常に短時間（標準で数μs）で放電されます。

動作状態出力ドライバ状態回路はフォールト検出ロジックを継続的にモニタします。MOSFETのゲートが保護回路によって“L”にドライブされると、このオープンドレイン出力は“L”にドライブされます。INまたはENABLE入力をサイクルすると、状態回路は入力ラッチとともにリセットされます。

MOSFETと負荷の保護LTC1154は、過電流状態が検出されると直ちにゲートのドライブを停止することにより、パワーMOSFETスイッチを保護します。ドレイン検出ピンと直列の外部遅延なしに、抵抗性負荷と誘導性負荷を保護することができます。ただし、負荷がランプの場合、過電流保護の遅延時間は、ランプを起動するために十分長くする必要がありますが、MOSFETの安全を確保できるように十分短くする必要があります。

抵抗性負荷主に抵抗性の負荷は、遅延をできるだけ短くし、MOSFETが過負荷状態に曝される時間を最小限に抑えることによって保護します。ドレイン検出回路は約10µsの遅延を備えており、電源や負荷の過渡状態による誤ったトリガを防ぎます。この遅延は短い負荷過渡電流と負荷に並列な小容量のコンデンサ（<1µF）の充電開始を「マスク」するのに十分な長さです。したがって、図1に示すように、ドレイン検出ピンはドレイン電流センス抵抗に直接接続することができます。

誘導性負荷リレー、ソレノイド、ステッピング・モーターの巻線など、主に誘導性の負荷は、遅延をできるだけ短くし、MOSFETが過負荷状態に曝される時間を最小限に抑えることによって保護します。10µsの内部遅延は、電源や負荷の過渡によって過電流保護が誤ってトリガされないようにします。図2に示すように、 外付けの遅延部品は不要です。

誘導性負荷が大きい（>0.1mH）場合には、インダクタの両端にダイオードを直接接続して、蓄積されたエネルギーをグランドに安全に迂回させる必要があるかもしれません。多くの誘導性負荷はこれらのダイオードを備えています。ダイオードを備えていない場合には、図2に示すように、負荷の両端に適切な電流定格のダイオードを接続して、蓄積されたエネルギーを安全に迂回させる必要があります。

図2．誘導性負荷の保護

+100µF

IRFZ24

15V

RLOAD12Ω

12V

CLOAD ≤ 1µF

0.036Ω

LTC1154 • F01

IN

EN

STATUS

GND

VS

DS

G

SD

LTC1154

IN

EN

STATUS

GND

VS

DS

G

SD

LTC1154

+100µF

IRFZ24

15V

12V, 1ASOLENOID

12V

1N5400

0.036Ω

LTC1154 • F02

91154fb

LTC1154

容量性負荷大容量のバイパス･コンデンサを使った複雑な電気的システムなど、容量性負荷が大きい場合には、図3に示す回路を使って電力を供給する必要があります。パワーMOSFETのゲート・ドライブはRC遅延ネットワーク（R1とC1）を介しているので、スイッチのターンオン・ランプレートが大幅に減少します。また、MOSFETのソース電圧がゲート電圧に応じて変化するので、グランドから負荷に滑らかかつ緩やかに電力が供給されます。これにより、電源コンデンサに流れ込む起動電流が大幅に減少し、その結果、電源過渡が低減され、敏感な電気的負荷を緩やかに起動することができます。（過電流状態が生じた場合、ダイオードD1がLTC1154の保護回路の直接経路になり、ゲートを短時間で放電します。）

アプリケーション情報ランプ負荷ターンオン時にランプによって生成される突入電流は、定格動作電流の10倍～20倍になる可能性があります。図4に示す回路では、バルブが最初にオンするとき、電流制限スレッショルドが100msの間11倍（30Aまで）シフトアップされます。突入電流が減少すると、電流制限は2.7Aまで低下します。

ドレイン検出入力と直列に接続するRCネットワーク（RDとCD）は、起動後の予測される負荷特性に基づいてトリップするように設定します。この回路を使用すると、大きな容量性負荷に電力を供給する他、過電流状態に短時間で対応することができます。スイッチの出力がグランドから立ち上がるときのラン

プレートは次式で概算されます。

dV/dt = (VGATE – VTH)/(R1 • C1)

したがって、起動時にコンデンサに流れ込む電流は次式で概算されます。

ISTART-UP = CLOAD • dV/dt

図3に示す値を使用すると、起動電流は100mA以下になり、遅延時間1msで2.7Aに設定されたドレイン検出回路を誤ってトリガすることはありません。

図3．大きな容量性負荷への電力供給

IN

EN

STATUS

GND

VS

DS

G

SD

LTC1154

+470µF

MTP3055E

15V

12V

0.036Ω

LTC1154 • F03

CD0.01µF

RD100k

R1100k

R2100k

D11N4148

C10.33µF

+ CLOAD100µF

OUT

IN

EN

STATUS

GND

VS

DS

G

SD

LTC1154

+470µF

MTP3055EL

9.1V

12V

0.036Ω

LTC1154 • F04

10k

1M0.1µF

VN2222LL

100k

12V/1ABULB

図4．遅延保護付きランプ・ドライバ

RDとCDの選択図5は、正規化された過電流シャットダウン時間と正規化されたMOSFET電流のグラフです。このグラフを使用し、ドレイン・センス抵抗とドレイン検出入力の間のシンプルなRC遅延回路を構成する2つの遅延部品（RDとCD）を選択します。

図5．過電流シャットダウン時間とMOSFET電流

MOSFET CURRENT (1 = SET CURRENT)1

0.01

OVER

CURR

ENT

SHUT

DOW

N TI

ME

(1 =

RC)

10

10 100

LTC1154 • F05

1

0.1

101154fb

LTC1154

アプリケーション情報グラフのY軸は1つのRC時定数に正規化されています。X軸は電流に正規化されています。（設定電流は、ドレイン・センス抵抗の両端に100mVを発生させるのに必要な電流として定義されたものです。）

MOSFET電流のレベルを大きくするとシャットダウン時間が短くなることに注意してください。これにより、MOSFETによって消費される全エネルギーが常に安全動作のためにメーカーが規定した範囲内になります。（詳細についてはMOSFET

のデータシートを参照してください。）

スピードアップ・ダイオードの使用パワーMOSFETが短絡状態の時間を短くするため、図6に示すように、遅延抵抗を小信号ダイオードで「バイパス」します。ドレイン・センス抵抗両端の電圧降下が約0.7Vを超えると、ダイオードが導通し、検出ピンへの直接経路が与えられるので、MOSFETが過負荷状態に置かれる時間が大幅に短くなります。ドレイン・センス抵抗の値は最大DC電流を2.8Aに制限するように選択します。ドレイン電流が20Aを超えるとダイオードが導通し、ターンオフ時間を15µsに短縮します。

逆バッテリ保護LTC1154は、図7に示すように、グランド・リードと直列に抵抗を接続することにより、逆バッテリ状態に対する保護を行うことができます。この抵抗は、–12Vが印加されたときに電源電流を50mA以下に制限します。

LTC1154は、通常動作時の電流が非常に小さいので、グランド抵抗両端の電圧降下がごくわずかです。入力ピンと状態ピンに直列接続された10k抵抗により、5Vのマイクロプロセッサ（または制御ロジック）が保護されます。

図6．スピードアップ・ダイオードの使用

IN

EN

STATUS

GND

VS

DS

G

SD

LTC1154

+100µF

IRF530

15V

12V

0.036Ω

LTC1154 • F06

0.01µF 100k

1N4148

LOAD

電流制限付き電源LTC1154を適正に動作させるには、電源ピンに少なくとも3.5V

が必要です。したがって、LTC1154の電源は、スイッチの出力がグランドに短絡したときでも、常に3.5Vより高く保たれている必要があります。電流制限付きレギュレータの出力電圧は、短絡時に非常に短時間で降下し、シャットダウン回路が応答してパワーMOSFETのゲートのドライブを停止する前に、LTC1154の電源ピンを3.5V以下に引き下げる可能性があります。図8に示すように、過電流シャットダウン回路が応答してゲートを放電し終るのに十分な時間LTC1154の電源ピンを高い電圧に保つ電源フィルタを追加する必要があります。

図7．逆バッテリ保護

図8．電流制限付き電源の電源フィルタ

IN

EN

STATUS

GND

VS

DS

G

SD

LTC1154

MTP12N06

15V

12V

0.05Ω

LTC1154 • F07

LOAD10k300Ω

5VµP OR

CONTROLLOGIC

+10µF

10k

10k

120k

5V

10k

IN

EN

STATUS

GND

VS

DS

G

SD

LTC1154

0.1Ω

IRLR024

SHORT-CIRCUIT

0.1µF100k

LTC1154 • F08

*20Ω

+47µF*

+10µF

1N4148

*電源フィルタ部品

+100µF

5V/2AREGULATOR>7V

111154fb

LTC1154

標準的応用例

アプリケーション情報小容量の出力コンデンサを使用した5Vのリニア･レギュレータは、電圧モードから電流制限モードに非常に短時間で「切り替わる」可能性があるので、保護するのが非常に困難です。多くのスイッチング･レギュレータの大容量の出力コンデンサは、この追加のフィルタが不要なほど長い時間、LTC1154の電源ピンを3.5Vより高い電圧に保つことができます。

LTC1154は、スタンバイ状態とオン状態のどちらでも消費電力が非常に小さいので、電源フィルタ両端の電圧降下は2mV

以下であり、100mVのドレイン検出スレッショルド電圧の精度が大幅に変わることはありません。

IN

EN

STATUS†

GND

VS

DS

G

SD

LTC1154

+100µF

IRLZ24

6V

LTC1154 • TA03

6VLOAD

5V

*RL3006-50-100-25-PT0 KEYSTONE

30k

PTCTHERMISTOR(100°C)*

µP ORCONTROL

LOGIC

IN

EN

STATUS†

GND

VS

DS

G

SD

LTC1154

IRLZ24

5V

LTC1154 • TA04

6VLOAD

5V

µP ORCONTROL

LOGIC

1µF**

+100µF 10k

1N4148*

2N2907

10k電源電圧が 6Vより低い場合はオプション電源電圧まで充電されるコンデンサ電源電圧が 0.6V下がるとシャットダウンが発生する

***

+

IN

EN

STATUS†

GND

VS

DS

G

SD

LTC1154

+10µF

IRLD024

4.75V TO 5.25V

LTC1154 • TA05

5VLOAD

5V

VS > 5.7Vになるとスイッチはシャットダウンする

µP ORCONTROL

LOGIC

100Ω

5.6V

IN

EN

STATUS†

GND

VS

DS

G

SD

LTC1154

MTP12N06

24V TO 28V

LTC1154 • TA06

24V TO 28VLOAD

5V

* KEYSTONE RL2006-100-100-30-PT. MOSFETまたは負荷のヒートシンクに装着

µP ORCONTROL

LOGIC

10µF

+100µF 3k

18V

PTCTHERMISTOR(100°C)*

200k

+

サーマル・シャットダウン機能付きハイサイド・ドライバ 過電圧シャットダウン機能付きハイサイド・ドライバ

低電圧シャットダウン機能付きハイサイド・ドライバサーマル・シャットダウン機能を備えた

24V～28Vのハイサイド・スイッチ

†状態出力と5Vのロジック電源の間に51kのプルアップ抵抗を接続します。

121154fb

LTC1154

標準的応用例

ブートストラップされた電源を使用した24V～28Vのスイッチ過電流保護および状態フィードバックを備えた

ハイサイド・リレー・ドライバ

過電流シャットダウン、状態フィードバック、 およびランプ・ターンオン機能を備え、スタンバイ電流が8µAの、電圧降下がごくわずかな「4セルから5Vへの」レギュレータ

IN

EN

STATUS†

GND

VS

DS

G

SD

LTC1154

MTP15N06E

24V TO 28V

LTC1154 • TA07

24V TO 28VLOAD

5V

* KEYSTONE RL2006-100-100-30-PT MOSFETまたは負荷のヒートシンクに装着 IQ(OFF) = 60mA、IQ(ON) = 1mA

µP ORCONTROL

LOGIC

10µF

+100µF 100k

18V

PTCTHERMISTOR(100°C)*

200k

+

6.2k

1N4148

IN

EN

STATUS†

GND

VS

DS

G

SD

LTC1154 MTD3055E

12V

LTC1154 • TA08

5V

コイル電流は 350mAに制限接点電流は 5Aに制限

µP ORCONTROL

LOGIC

+100µF

0.02Ω

0.01µF 1N4148

10k

2Ω

TO 12VLOAD15V

1N4001

IN

EN

STATUS†

GND

VS

DS

G

SD

LTC1154

LTC1154 • TA09

1N4148

100k 100k

0.22µF

+100µF

4-CELLBATTERYPACK

200pF

10k8

LT14317

3

4

1

56

0.036Ω

IRLR024

5V/2A

+ 470µFESR < 0.5Ω

5V

µP ORCONTROL

LOGIC

†状態出力と5Vのロジック電源の間に51kのプルアップ抵抗を接続します。

131154fb

LTC1154

標準的応用例

「グローバルな」サーマル・シャットダウンおよび 過電圧シャットダウン機能を備えたバンク制御ハイサイド・スイッチ

IN

EN

STATUS

GND

VS

DS

G

SD

LTC1154

IN

EN

STATUS

GND

VS

DS

G

SD

LTC1154

IN

EN

STATUS

GND

VS

DS

G

SD

LTC1154

IN

EN

STATUS

GND

VS

DS

G

SD

LTC1154

15V

IRLR024

15V

IRLR024

15V

IRLR024

15V

IRLR024

PTCTHERMISTOR(100°C)*

15V

120k

+470µF

12V

100Ω

OUTPUT 1

OUTPUT 2

OUTPUT 3

OUTPUT 4

µP ORCONTROL

LOGIC

51k

5V

LTC1154 • TA10

*KEYSTONE RL2006-100-100-30-PT 共通ヒートシンクに装着

141154fb

LTC1154

スタンバイ電流が非常に小さく、過電流保護および 状態フィードバックを備えた12V昇圧レギュレータ

1Aの過電流保護、スイッチ状態フィードバック、および ランプ出力機能を備えた12V昇圧レギュレータ

標準的応用例

IN

EN

STATUS

GND

VS

DS

G

SD

LTC1154

5V

LTC1154 • TA11

51k

0.22µF

+470µF

47µF

ON/OFF

STATUS

+10k 1N4148

IRLZ24

1N4148

100k 100k

0.1µF

12V/1A

20Ω

150µF+ VIN

VSW

FBGND VC

LT1070

1k

1µF

13

5

4

2

50µH

10.72k1%

1.24k1%

1N5820

+330µF

0.02Ω

IN

EN

STATUS

GND

VS

DS

G

SD

LTC1154

5V

LTC1154 • TA12

0.1µFON/OFF

STATUS

1N4148

100k 100k

0.22µF

+330µF 0.1Ω

+

VINVSW

FBGND VC

LT1070

1k

1µF

13

5

4

2

50µH

10.72k1%

1.24k1%

1N5820

10k

1N4148

IRF530

12V/1A

47µF

12V

+150µF

51k

151154fb

LTC1154

パッケージ

N8 1002

.065(1.651)

TYP

.045 – .065(1.143 – 1.651)

.130 ± .005(3.302 ± 0.127)

.020(0.508)

MIN.018 ± .003(0.457 ± 0.076)

.120(3.048)

MIN

1 2 3 4

8 7 6 5

.255 ± .015*(6.477 ± 0.381)

.400*(10.160)

MAX

.008 – .015(0.203 – 0.381)

.300 – .325(7.620 – 8.255)

.325+.035–.015+0.889–0.3818.255( )

NOTE:1. 寸法は インチ

（ミリメートル）* これらの寸法にはモールドのバリまたは突出部を含まない モールドのバリまたは突出部は 0.010インチ（0.254mm）を超えないこと

.100(2.54)BSC

N8パッケージ8ピンPDIP（細型0.300 インチ）(Reference LTC DWG # 05-08-1510)

161154fb

LTC1154

.016 – .050(0.406 – 1.270)

.010 – .020(0.254 – 0.508)

� 45°

0°– 8° TYP.008 – .010

(0.203 – 0.254)

SO8 0303

.053 – .069(1.346 – 1.752)

.014 – .019(0.355 – 0.483)

TYP

.004 – .010(0.101 – 0.254)

.050(1.270)

BSC

1 2 3 4

.150 – .157(3.810 – 3.988)

NOTE 3

8 7 6 5

.189 – .197(4.801 – 5.004)

NOTE 3

.228 – .244(5.791 – 6.197)

.245MIN .160 ±.005

推奨半田パッド・レイアウト

.045 ±.005 .050 BSC

.030 ±.005 TYP

インチ（ミリメートル）

NOTE:1. 寸法は

2. 図は実寸とは異なる3. これらの寸法にはモールドのバリまたは突出部を含まない モールドのバリまたは突出部は 0.006"（0.15mm）を超えないこと

S8パッケージ8ピン・プラスチック・スモール・アウトライン（細型 0.150 インチ）

（Reference LTC DWG # 05-08-1610）

パッケージ

171154fb

LTC1154

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。

改訂履歴

REV 日付 概要 ページ番号B 4/11 グラフTPC05の更新

「標準的応用例」のSCSIの終端の更新関連製品の更新

41818

（改訂履歴はRev Bから開始）

181154fb

LTC1154

LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 1992

LT 0411 REV B • 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

関連製品

標準的応用例

製品番号 説明 注釈LTC4440/LTC4440-5 高速、高電圧、ハイサイド・ゲート・ドライバ 最大80Vの電源電圧、8V ≤ VCC ≤ 15V、

2.4Aのピーク・プルアップ /1.5Ωのピーク・プルダウンLTC4441/LTC4441-1 NチャネルMOSFETゲート・ドライバ 最大25Vの電源電圧、5V ≤ VCC ≤ 25V、6Aのピーク出力電流LT1910 保護機能付きハイサイド・ゲート・ドライバ 最大48Vの電源電圧、短絡保護LTC4446 高電圧同期整流式Nチャネル

MOSFETドライバ、シュートスルー保護なし最大100Vの電源電圧、7.2V ≤ VCC ≤ 13.5V、3Aのピーク・プルアップ /0.55Ωのピーク・プルダウン

LTC4444/LTC4444-5 高電圧同期整流式Nチャネル MOSFETドライバ、シュートスルー保護付き

最大100Vの電源電圧、4.5V/7.2V ≤ VCC ≤ 13.5V、3Aのピーク・プルアップ /0.55Ωのピーク・プルダウン

LTC4442/LTC4449 高速同期整流式NチャネルMOSFETドライバ 最大38Vの電源電圧、4.5V/6V ≤ VCC ≤ 9.5V、3.2Aのピーク・プルアップ /4.5Aのピーク・プルダウン

過電流シャットダウンおよび過電流温度シャットダウン機能を備えた自動リセット・ハイサイドスイッチ

1Aの過電流シャットダウン、自動リセットおよび負荷ソフトスタート機能を備えたSCSI終端パワースイッチ

IN

EN

STATUS

GND

VS

DS

G

SD

LTC1154

MTP12N06

12V

LTC1154 • TA13

12VLOAD

18V

PTCTHERMISTOR(100°C)*

200k

0.036Ω

+100µF

1MRT1M**

+ CT100µF**

VN2222LL

ON/OFF

KEYSTONE RL2006-100-100-30-PT示されている部品の自動リセット時間は約 800ms

***

5V

LTC1154 • TA14

0.1µF

+100µF

47µFON/OFF

+

10k 1N4148

MTD3055EL

1N4148

100k 100k

0.22µF

1N5817

+10µF

4.25V/1A

20Ω

IN

EN

STATUS

GND

VS

DS

G

SD

LTC1154

1M

VN2222LL

+1µF

1M

0.1Ω