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LTC3355
13355fb
詳細： www.linear-tech.co.jp/LTC3355
標準的応用例
特長 概要
SCAPチャージャとバックアップ・レギュレータを内蔵した
20V/1A降圧DC/DCシステム
LTC®3355は、完全な入力電源中断時ライドスルーDC/DC
システムです。このデバイスは、スーパーキャパシタを充電しながらVOUTに負荷電流を供給し、VIN電源が失われたときはスーパーキャパシタからのエネルギーを使用してVOUTの継続的なバックアップ電源を供給します。LTC3355
は、固定周波数電流モードの非同期モノリシック1A降圧スイッチング･レギュレータを内蔵しており、最大20Vの入力電源から2.7V～5Vの安定化出力電圧を供給します。
プログラム可能な1Aの定電流 /定電圧リニア・チャージャにより、VOUTからスーパーキャパシタを充電します。VIN電源電圧がPFIしきい値より低くなると、このデバイスの固定周波数電流モード5A非同期昇圧スイッチング･レギュレータが、スーパーキャパシタからVOUTへ電力を供給します。温度レギュレーション・ループにより、最大限の充電電流を供給しつつ、ダイ温度を110°Cに制限します。このICは、昇圧出力、チャージャ、およびVINの電流制限値をプログラム可能です。LTC3355は、4mm×4mmの20ピンQFN表面実装パッケージで供給されます。
スーパーキャパシタ・チャージャとライドスルー電源バックアップ動作
アプリケーション
n 入力電圧範囲：3V～20Vn 出力電圧範囲：2.7V～5Vn 1A電流モード降圧メイン・レギュレータ n 1個のスーパーキャパシタを電源とする
5A昇圧バックアップ・レギュレータn 昇圧レギュレータは最小0.5Vで動作するので、 スーパーキャパシタのエネルギーを最大限に利用可能
n プログラム可能なスーパーキャパシタ充電電流： 1A（過電圧保護あり）
n チャージャは1セルの定電流 /定電圧バッテリ充電を サポート
n VINの電流制限値をプログラム可能n 昇圧出力の電流制限値をプログラム可能 n VINのパワーフェイル・インジケータn VCAPのパワーグッド・インジケータn VOUTのパワーオン・リセット出力n 小型20ピン4mm×4mm QFNパッケージ
n 「Dying Gasp」状態の電源のライドスルーn 電力計 /産業用アラーム/ソリッド・ステート・ドライブ
L、LT、LTC、LTM、Linear Technology、LinearのロゴおよびBurst Mode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。
200k60.4k1µF
VINS
VIN
1µF10µF10µF
2.4VSCAP1F TO 50F
47µF
VOUT4V1A (MAX)
VIN12V
0.091Ω
2.49M
200k
402k4.7pF
100k
4
5 7
VINM56
PFI
BUCKPFO
BOOST
SW1 6.8µH
3.3µH
15VOUT
2FB
14VCAP
16
17
11
SW2
CFB
19
10
13
9
8
3
20
VCBSTIBSTPK
12
ICHG
LTC3355PFOB
RSTB
CPGOOD
EN_CHG
MODE
18
INTVCC
1A
665k
332k
3355 TA01a
154k
220pF
1
TIME (SECONDS)0
8
10
14
15
3355 TA01b
6
4
5 10 20
2
0
12
VIN
VOUT
VCAP
VOLT
AGE
(V)
CAPACITOR = 3FIVOUT = 0.125A
LTC3355
23355fb
詳細： www.linear-tech.co.jp/LTC3355
ピン配置絶対最大定格
VIN、VINS、VINM5 ................................................................... 22VVIN ±VINS ............................................................................. 0.1VVSW1 .......................................................................–0.4V～22VVSW2 .........................................................................–0.4V～6VVOUT、INTVCC、PFOB、RSTB、 CPGOOD、VCAP .........................................................–0.3V～6VPFI、EN_CHG、MODE、FB .........................................–0.3V～6VCFB ........................................................ –0.3V～ INTVCC＋0.3VICPGOOD、IPFOB、IRSTB ........................................................... 1mA動作接合部温度範囲
（Note 2、3） ......................................................... –40°C～125°C保存温度範囲................................................... –65°C～150°C
（Note 1）
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LTC3355EUF#PBF LTC3355EUF#TRPBF 3355 20-Lead (4mm×4mm) Plastic QFN –40°C to 125°CLTC3355IUF#PBF LTC3355IUF#TRPBF 3355 20-Lead (4mm×4mm) Plastic QFN –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。 非標準の鉛仕上げの製品の詳細については、弊社または弊社代理店にお問い合わせください。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。 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。
20 19 18 17 16
6 7 8
TOP VIEW
21GND
UF PACKAGE20-LEAD (4mm × 4mm) PLASTIC QFN
9 10
5
4
3
2
1
11
12
13
14
15PFI
FB
MODE
VINS
VIN
VOUT
VCAP
RSTB
ICHG
CFB
I BST
PK
V CBS
T
INTV
CC
SW2
SW2
V INM
5
SW1
EN_C
HG
CPGO
OD
PFOB
TJMAX = 125°C, θJA = 47°C/W EXPOSED PAD (PIN 21) IS GND, MUST BE SOLDERED TO PCB
LTC3355
33355fb
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電気的特性l は規定の動作接合部温度範囲で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、VIN = 12V。（Note 2）
SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS
VIN VIN Operating Voltage Range l 3 20 V
IQ VIN Quiescent Current VOUT Quiescent Current
Charger Off, Not Switching, VOUT = 3.3V, No Load, In Regulation, Supercapacitor Charged
l
l
60 110
120 265
215 420
µA µA
VFB FB Reference Voltage l 0.775 0.825 V
FB Line Regulation VOUT = 2.7V to 5V 0.1 %/V
IFB FB Input Bias Current –20 20 nA
VVOUT VOUT Voltage Range l 2.7 5 V
VOUT Overvoltage Limit Buck or Boost Enabled 5.4 5.65 5.95 V
VOUT Undervoltage Lockout Threshold Boost Enabled 1.8 2 2.2 V
VINM5 VIN-VINM5 VIN > 7V 4.65 V
VINTVCC INTVCC Internal Voltage Power Supply 2 5 V
VVCAP VCAP Voltage Range 0 5 V
IVCAP VCAP Current Accuracy VCAP = 2V, VOUT = 3.3V, IVCAP = 1A EN_CHG = High
–10 10 %
VCAP Programmable Current Range EN_CHG = High 0.1 1 A
VICHG ICHG Reference Voltage EN_CHG = High 0.78 0.82 V
RICHG ICHG Set Resistor Range 60.4 604 kΩ
ICFB CFB Input Bias Current –20 20 nA
VCFB CFB Reference Voltage EN_CHG = High 0.78 0.8 0.82 V
CFB Hysteresis EN_CHG = High 30 mV
CFB Overvoltage Hysteretic Comparator Switch Point
CFB Rising CFB Falling
VCFB+0.035 VCFB
V V
IICL VIN Input Current Limit VINS-VIN to Disable Charger VINS-VIN to Disable Buck
37 42
43 50
mV mV
VINS(CMI) VINS Common Mode Range 3.0 20 V
fSW Switching Frequency FB ≥ 0.5V 0.75 1 1.25 MHz
Foldback Frequency (Buck Only) FB ≤ 0.3V 100 kHz
VPFI PFI Falling Threshold l 0.775 0.8 0.825 V
PFI Hysteresis 17 mV
IPFI PFI Leakage Current –20 20 nA
1A降圧レギュレータISW1 SW1 Peak Current PWM Mode (Note 5)
Burst Mode® (Note 5)1.3 1.65
0.52 A
A
tSS Soft-Start Time 1000 µs
DC Max Maximum Duty Cycle FB = 0V 100 %
RPMOS PMOS On-Resistance 0.5 1 Ω
ILEAKP PMOS Leakage Current Buck Disabled –2 2 µA
LTC3355
43355fb
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電気的特性l は規定の動作接合部温度範囲で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、VIN = 12V。（Note 2）
SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS
5A昇圧レギュレータIVOUT VOUT Quiescent Current VOUT = 3.3V, No Load, In Regulation, No
Switching, Burst Model 80 160 280 µA
ISW2 SW2 Peak Current RIBSTPK = 200k, PWM Mode RIBSTPK = 200k, Burst Mode
4.5 5 1.5
5.5 A A
RNMOS NMOS On-Resistance 70 mΩ
ILEAKN NMOS Leakage Current Boost Disabled –5 5 µA
DC Max Boost Maximum Duty Cycle 88 92 98 %
VSBOOST Boost Input Supply Voltage Range 0.75 5 V
Boost Minimum Input Supply VOUT(MAX) = 4V 0.5 V
AV Boost Error Amplifier Voltage Gain (Note 5) 850 V/V
gm Boost Error Amplifier Transconductance 27 µS
VIBSTPK IBSTPK Reference Voltage 0.775 0.825 V
RIBSTPK IBSTPK Set Resistor Range 200 1000 kΩ
ロジック（MODE、EN_CHG、CPGOOD、RSTB、PFOB）VIL Input Low Logic Voltage MODE, EN_CHG 0.4 V
VIH Input High Logic Voltage MODE, EN_CHG 1.2 V
IIL, IIH Input Low/High Current MODE, EN_CHG –1 1 µA
VOL Output Logic Low Voltage PFOB, CPGOOD, RSTB; Sink 100µA 50 mV
IOH Logic High Leakage Current PFOB, CPGOOD, RSTB; 5V 1 µA
CPGOOD Rising Threshold VCAP as a % of Final Target 90 92.5 95 %
CPGOOD Hysteresis ∆VCAP as a % of Final Value 2.5 %
RSTB Falling Threshold VOUT as a % of Final Target 90 92.5 95 %
RSTB Hysteresis ∆VOUT as a % of Final Value 2.5 %
RSTB Delay 250 ms
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恐れがある。
Note 2：LTC3355はTJがTAにほぼ等しいパルス負荷条件でテストされる。LTC3355Eは 0°C～85°Cの接合部温度範囲で仕様に適合することが保証されている。–40°C～125°Cの動作接合部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。LTC3355Iは–40°C～125°Cの動作接合部温度範囲で保証されている。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インピーダンス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。接合部温度
（TJ（°C））は周囲温度（TA（°C））および電力損失（PD（W））から次式に従って計算される。
TJ = TA＋(PD • θJA)
ここで、UFパッケージの場合θJAは47°C/W。
Note 3：LTC3355には、チャージャ電流を制限することで最大接合部温度を110°Cに制限する温度レギュレーション・ループがある。Note 4：このデバイスの電流制限機能は、短期的または断続的なフォルト状態からデバイスを保護することを目的としている。規定の最大ピン電流を超えた動作が継続すると、デバイスの劣化または故障が生じる恐れがある。
Note 5：静的テストとの相関あるいは設計によって保証されている。Note 6：LTC3355は、ダイ温度が155°Cに達するとデバイスをシャットダウンするサーマル・シャットダウン回路を内蔵している。
LTC3355
53355fb
詳細： www.linear-tech.co.jp/LTC3355
標準的性能特性
昇圧レギュレータの最大負荷電流降圧レギュレータ・スイッチの 電圧降下
降圧レギュレータの効率 昇圧レギュレータの効率 降圧レギュレータの最大負荷電流
注記がない限り、TA = 25°C。
発振器周波数と温度
降圧レギュレータの周波数と 帰還電圧
降圧レギュレータの標準的な 最小入力電圧（VOUT = 3.3V）
降圧レギュレータの標準的な 最小入力電圧（VOUT = 5V）
SWITCH CURRENT (mA)0
0
SW V
OLTA
GE D
ROP
(mV)
100
300
400
500
700
100 500 700
3355 G05
200
600
400 9001000200 300 600 800
LOAD CURRENT (A)0
EFFI
CIEN
CY (%
)
60
80
100
0.8
3355 G01
40
20
50
70
90
30
10
00.2 0.4 0.60.1 0.90.3 0.5 0.7 1.0
VIN = 18VVIN = 12VVIN = 6V
VOUT = 4VMODE = HIGH
LOAD CURRENT (A)0
EFFI
CIEN
CY (%
)
60
80
100
0.8
3355 G02
40
20
50
70
90
30
10
00.2 0.4 0.60.1 0.90.3 0.5 0.7 1.0
VOUT = 3.3VVOUT = 4VVOUT = 5V
VCAP = 2.4VMODE = HIGH
VIN (V)4
0
LOAD
CUR
RENT
(A)
0.20
0.40
0.60
0.80
8 12 16 20
3355 G03
1.00
1.20
6 10 14 18
VOUT = 4VL = 6.8µHINPUT CURRENT SET RESISTOR = 0Ω
VCAP (V)0.75
LOAD
CUR
RENT
(A)
0.8
1.0
1.2
3.75
3355 G04
0.6
0.4
02.251.25 1.75 2.75 3.25
0.2
VOUT = 4V
TEMPERATURE (°C)–50
FREQ
UENC
Y (k
Hz)
1150
25
3355 G06
1000
900
–25 0 50
850
800
1200
1100
1050
950
75 100 125
FB (V)0
FREQ
UENC
Y (k
Hz)
600
800
1000
0.4
3355 G07
400
200
500
700
900
300
100
00.1 0.2 0.30.05 0.450.15 0.25 0.35 0.5
VOUT LOAD CURRENT (mA)1
3.8
INPU
T VO
LTAG
E (V
) 4.2
4.6
10 100 1000
3355 G08
3.4
3.6
4.0
4.4
3.2
3.0
VOUT = 3.3VL = 6.8µHINPUT CURRENT SET RESISTOR = 0.05Ω
VOUT LOAD CURRENT (mA)1
5.5
V IN
(V)
5.9
6.3
10 100 1000
3355 G09
5.1
5.3
5.7
6.1
4.9
4.7
4.5
VOUT = 5VL = 6.8µHINPUT CURRENT SET RESISTOR = 0.05Ω
LTC3355
63355fb
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降圧レギュレータの 入力レギュレーション
降圧レギュレータ・スイッチの 電流制限と温度
昇圧レギュレータの 負荷レギュレーション
昇圧レギュレータ・スイッチの 電流制限と温度 VOUTとVINS-VIN
充電電流とVINS-VIN 充電電流とVOUT-VCAP 充電電流と接合部温度
降圧レギュレータの 負荷レギュレーション
標準的性能特性 注記がない限り、TA = 25°C。
TEMPERATURE (°C)–50
CURR
ENT
(A)
5.1
25
3355 G10
4.8
4.6
–25 0 50
4.5
4.4
5.2
VOUT = 3.3V
VOUT = 4V
VOUT = 5V
5.0
4.9
4.7
75 100 125TEMPERATURE (°C)
–50 –251.4
CURR
ENT
(A)
1.5
1.8
0 50 75
1.7
1.6
25 100 125
3355 G11
VOUT = 5V
VIN = 12V
VOUT = 4VVOUT = 3.3V
VINS-VIN (mV)40
V OUT
(V)
2.0
2.5
3.0
4948
3355 G12
1.5
1.0
042 44 4641 5043 45 47
0.5
4.0
3.5
VIN = 7VVOUT = 3.3VIVOUT = 200mA
VINS-VIN (mV)
0
CHAR
GE C
URRE
NT (m
A)
400
800
1200
200
600
1000
34 38 42 46
3355 G13
503230 36 40 44 48
VIN = 7VVOUT = 3.3V
VOUT-VCAP (mV)0
0
CHAR
GE C
URRE
NT (m
A)
200
400
600
800
200 400 600 800
3355 G14
1000
1200
100 300 500 700
RICHG = 60.4k
RICHG = 604k
VIN = 7VVOUT = 3.3V
TEMPERATURE (°C)–50
CHAR
GE C
URRE
NT (m
A)
200
250
300
25 75
3355 G15
150
100
–25 0 50 100 125
50
0
LOAD CURRENT (A)0
V OUT
(V) 4.030
4.040
4.050
0.8
3355 G16
4.020
4.010
4.025
4.035
4.045
4.015
4.005
4.0000.2 0.4 0.60.1 0.90.3 0.5 0.7 1.0
VIN = 18VVIN = 12VVIN = 6V
PWM MODE
VIN (V)5
V OUT
(V) 4.030
4.040
4.050
10
3355 G17
4.020
4.010
4.025
4.035
4.045
4.015
4.005
4.000156 11 167 12 178 9 13 14 18 19 20
IOUT = 50mA
PWM MODE
IOUT = 500mA
LOAD CURRENT (A)0.001
4.020V OUT
(V)
4.025
4.030
4.035
4.040
0.01 0.1 1
3355 G18
4.015
4.010
4.005
4.000
4.045
4.050
VCAP = 3.6VVCAP = 2.4VVCAP = 1.5V
PWM MODE
LTC3355
73355fb
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昇圧レギュレータの 入力レギュレーション
ロジック入力のしきい値と温度（EN_CHG、MODE） PFIのしきい値と温度
標準的性能特性 注記がない限り、TA = 25°C。
降圧レギュレータの負荷ステップ（PWM）
昇圧レギュレータの負荷ステップ（PWM）
降圧レギュレータの負荷ステップ（Burst Mode動作）
昇圧レギュレータの負荷ステップ（Burst Mode動作）
昇圧レギュレータのエラーアンプ電圧利得と温度
昇圧レギュレータのエラーアンプ相互コンダクタンスと温度
VCAP (V)0.75
V OUT
(V) 4.030
4.040
4.050
2.75
3355 G19
4.020
4.010
4.025
4.035
4.045
4.015
4.005
4.0001.25 1.75 2.25 3.25 3.75
500mA
PWM MODE
50mA
TEMPERATURE (°C)–50
THRE
SHOL
D (m
V)
950
25
3355 G20
800
700
–25 0 50
650
600
1000
900
850
750
75 100 125TEMPERATURE (°C)
–50790
THRE
SHOL
D (m
V)
795
800
805
810
–25 0 25 50
3355 G21
75 100 125
VOUT100mV/DIV
AC-COUPLED
LOADCURRENT
500mA/DIV
50µs/DIVLOAD STEP = 100mA to 600mAVIN = 12VVOUT = 4V
3355 G22
VOUT100mV/DIV
AC-COUPLED
LOADCURRENT
500mA/DIV
50µs/DIVLOAD STEP = 100mA to 600mAVIN = 12VVOUT = 4V
3355 G23
VOUT100mV/DIV
AC-COUPLED
LOADCURRENT
500mA/DIV
50µs/DIVLOAD STEP = 100mA to 600mAVCAP = 2.4VVOUT = 4V
3355 G24
VOUT100mV/DIV
AC-COUPLED
LOADSTEP
500mA/DIV
50µs/DIVLOAD STEP = 100mA to 600mAVCAP = 2.4VVOUT = 4V
3355 G25
TEMPERATURE (°C)–50
550
GAIN
(V/V
)
600
650
700
750
–25 0 25 50
3355 G30
75 100 125TEMPERATURE (°C)
–5020
TRAN
SCON
DUCT
ANCE
(µS)
21
23
24
25
30
27
0 50 75 100
3355 G27
22
28
29
26
–25 25 125
LTC3355
83355fb
詳細： www.linear-tech.co.jp/LTC3355
ピン機能PFI（ピン1）：パワーフェイル・コンパレータの入力。PFOBピンがパワーフェイル状態を示す入力電圧の下限値は、VINとグランドの間の外付け抵抗分割器にPFOBピンを接続すれば設定できます。
FB（ピン2）：降圧レギュレータと昇圧レギュレータの電圧制御ループのVOUT電圧を外付けの抵抗分割器を介して設定します。リファレンス電圧は0.8Vです。
MODE（ピン3）：このピンは、降圧レギュレータと昇圧レギュレータのスイッチング・モードを設定します。“L”はPWMモードで、“H”はBurst Mode動作です。
VINS（ピン4）：入力電流制限の検出電圧ピン。VINSとVINの間に検出抵抗を接続します。低ESRのセラミック・コンデンサをデバイスの近くに接続してバイパスする必要があります。入力電流制限が必要ない場合はVINに接続します。
VIN（ピン5）：入力電源ピン。内部レギュレータと降圧レギュレータのパワー・スイッチに電源電流を供給します。低ESRのセラミック・コンデンサをデバイスの近くに接続してバイパスする必要があります。
VINM5（ピン6）：このピンは、VIN – 4.65Vに等しい電圧を発生する内部電源レギュレータにフィルタを適用するために使用します。VINM5とVINの間に1µFのセラミック・コンデンサを接続します。
SW1（ピン7）：降圧レギュレータの内部パワー・スイッチ出力。このピンは、キャッチ・ダイオードおよびインダクタに接続します。EMIを低減するため、このピンのトレース面積は最小限に抑えます。
EN_CHG（ピン8）：このピンを“H”にすると、スーパーキャパシタ・チャージャがイネーブルされます。
CPGOOD（ピン9）：オープンドレイン出力で、VCAPの電圧が設定電圧の92.5%より高くなるとハイ・インピーダンスになります。
PFOB（ピン10）：パワーフェイル・コンパレータのオープンドレイン出力。入力電源電圧が低下したとPFI入力が判別すると“L”になり、昇圧コンバータをイネーブルします。
CFB（ピン11）：このピンは、外付けの抵抗分割器を介してVCAPの電圧を設定するために使用します。リファレンス電圧は0.8Vです。
ICHG（ピン12）：このピンは、抵抗をグランドに接続することによりVCAPの充電電流を設定します。
RSTB（ピン13）：オープンドレインのリセット出力で、VOUTの電圧が設定レギュレーション電圧の92.5%より高くなるとハイ・インピーダンスになります。
VCAP（ピン14）：このピンは定電流、定電圧のリニア・チャージャ出力であり、スーパーキャパシタに接続します。
VOUT（ピン15）：出力電圧電源。入力電圧が供給されているときは、降圧レギュレータがこの電源にVINから給電し、入力電圧がドロップアウト状態になっているときは、昇圧レギュレータがこの電源にVCAPから給電します。
SW2（ピン16、17）：昇圧レギュレータの内部パワー・スイッチ出力。これらのピンは、整流ダイオードおよびインダクタに接続します。EMIを低減するため、これらのピンのトレース面積は最小限に抑えます。
INTVCC（ピン18）：このピンは、内部電源にフィルタを適用するために使用します。このピンとグランドの間に1µFのセラミック・コンデンサを接続します。INTVCCは起動時には2.5Vですが、VOUTが2.5Vを超えると、INTVCCはVOUTに追従します。
VCBST（ピン19）：このピンは、昇圧レギュレータの内部エラーアンプの出力です。このピンの電圧は、昇圧レギュレータのピーク・スイッチ電流を制御します。このピンとグランドの間にRC直列回路網を接続して、昇圧レギュレータの制御ループを補償します。
IBSTPK（ピン20）：このピンとグランドの間に抵抗を接続して、昇圧レギュレータのピーク電流を設定します。
GND（露出パッド・ピン21）：グランド。最適な熱伝導を実現するため、露出パッドは、デバイスの直下に配置した複数のビアにより、プリント回路基板の第2層の連続したグランド・プレーンに接続する必要があります。
LTC3355
93355fb
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簡略ブロック図
図1．LTC3355のブロック図
+–
LOGIC
CAP REGSTART-UP
BUCK
VINVIN
BOOST
ILIM
UVLO
VC
VIN
SW1
0.8V
CLKOVP
EN
FB
ENB
SS
0.8V
0.8V
IBSTPK
R6
L2
3355 F01
RC
CC
+–
+–
+–
5MODEVINM5
INTVCC
CVINM5
3FB26
VOUT
15
1
7
VINS4
SW216
SW217
VCBST
1A
D1
R1
R2
RSENSE
CVIN
COUT
VOUT
VIN
OVPENB
MODEFB
CLK
LOGIC
CC/CV CHARGER
IOUTEN
VREF
BILIM
V TO I
CIN
MAININPUTSUPPLY
C1
SCAPR4
R3R5
2019
VCAP
14
IREF
ICHG
12EN_CHG
0.8V
8
CFB
11
INTVCC
18
ENB
EN
0.8V
PFI
R8
10PFOB
VLOGIC
CPGOOD
OVP
UVLO
+–
0.8V
+–
0.74V+–
9
RSTB
FB
0.74V+–13
D
CLK
250msDELAY
R7D2
L1
5A
LTC3355
103355fb
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動作
LTC3355はバックアップ用の昇圧コンバータを内蔵した1A降圧レギュレータで、VIN電源が突然失われた場合にもVOUTの一時的なバックアップ（つまりライドスルー）が可能です。このデバイスは、スーパーキャパシタ（やその他の貯蔵素子）の絶え間ない充電、VIN、VOUT、VCAPのモニタ、およびバックアップ電源への自動切り替えを実現するのに必要なすべての機能を内蔵しています。降圧レギュレータがディスエーブル状態になると、内部回路がVOUTとVINの間の逆電流を遮断します。
起動デバイスが最初に起動するとき、VOUTおよびVCAPは0Vなので、供給される電圧はVINだけです。2.5Vの内部レギュレータは、起動時にVINからINTVCCに電力を供給します。INTVCCは、すべての低電圧回路に電力を供給します。降圧レギュレータは、イネーブルされると、FBの帰還電圧が0.8V
になるまでインダクタを介してVOUTを正に駆動します。VOUTが2.5Vを超えると、INTVCCはVOUTを正確に追従するようになり、内部低電圧回路の電流はVINからではなく、VOUTから供給されるようになります。内部のスイッチング・ノイズをフィルタで除去するため、INTVCCには1µFの外付けセラミック・コンデンサが必要です。
降圧スイッチング・レギュレータLTC3355は、スロープ補償回路を内蔵した1MHzの固定周波数ピーク電流モード非同期モノリシック降圧レギュレータを使用して、VINが供給されているときにVOUTの電圧を制御します。エラーアンプはFBでの分割出力電圧と0.8Vのリファレンス電圧を比較し、その結果に応じてピーク・インダクタ電流を調整します。Burst Mode動作を選択することにより、低負荷電流での効率をMODEピンを介して最適化することもできます。降圧レギュレータは、MODEピンが“L”のときはPWMモードであり、MODEピンが“H”のときはBurst Mode動作になります。降圧レギュレータは内部で補正され、3V～20Vの入力電圧範囲で動作できます。内蔵のソフトスタート・ランプ回路により、起動時の突入電流が制限されます。周波数フォールドバック保護機能は、起動時や短絡状態時にインダクタ電流の暴走を防ぐのに役立ちます。
入力電流制限（オプションの）入力電流制限値は、VINSとVINの間に外付けの検出抵抗を接続することによって設定されます。入力電流制限値に到達すると、充電電流は減少します。充電電流が0まで減少していて、入力電流が増加し続けると、降圧レギュ
レータの電流駆動能力は低下します。最大検出電圧は50mV
です。入力電流制限値には、広い電流範囲で高精度を維持するため、LTC3355の静止電流も含まれています。
昇圧スイッチング･レギュレータVINが供給されていない場合は、スロープ補償回路を内蔵した1MHzのモノリシック固定周波数ピーク電流モード昇圧レギュレータがイネーブルされ、降圧レギュレータはPFIピンを介してディスエーブルされます。昇圧レギュレータは、VCAPに蓄積された電圧を入力電源として使用し、VOUTの電圧を安定化します。エラーアンプはFBでの分割出力電圧と0.8Vのリファレンス電圧を比較し、その結果に応じてピーク・インダクタ電流を調整します。IBSTPKピンにより、昇圧レギュレータのピーク電流は1A～5Aの範囲で設定されるので、その値より低い電流のバックアップ・アプリケーションが可能です。昇圧スイッチング・レギュレータは、VCBSTピンとグランドの間にRC回路網を直列に接続することにより補正されます。昇圧レギュレータは、0.5V～5V
の入力電圧範囲（VCAP）で動作できます。昇圧レギュレータは、降圧レギュレータと同じ帰還ピンおよびエラーアンプを使用して、VOUTを同じ電圧に安定化します。MODEピンは、昇圧スイッチング・レギュレータ・モードを制御するために使用されます。昇圧レギュレータは、MODEピンが“L”のときはPWMモードであり、MODEピンが“H”のときはBurst
Mode動作になります。PWMモードでは、負荷電流が減少するにつれて、各サイクルでスイッチがオンする時間が短くなります。負荷電流がさらに減少すると、昇圧コンバータはサイクルをスキップして出力電圧レギュレーションを維持します。
チャージャスーパーキャパシタは、VOUTからVCAPへ電流を供給する内蔵の1A定電流 /定電圧リニア・チャージャによって充電されます。チャージャがイネーブルになるのは、VINがPFI
ピンでプログラム可能な電圧より高い場合、EN_CHGピンが“H”の場合、かつVOUTがレギュレーション状態である場合です。ICHGピンに接続する抵抗の値により、チャージャの電流が決まります。内部アンプはICHGの電圧を0.8Vにサーボ制御して、充電のリファレンス電流を発生させます。VCAPの電圧は、CFBピンに接続された外付け抵抗分割器によって分圧されます。ヒステリシス・コンパレータはCFB
ピンの電圧を0.8Vのリファレンス電圧と比較し、両者の電圧が同じになったらチャージャをオフにします。VCAPの電圧は、VINが低下したときに昇圧レギュレータに供給できる
LTC3355
113355fb
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動作
満充電状態のスーパーキャパシタの電圧を表します。CFB
の電圧がCFBリファレンス電圧より30mV低くなると、チャージャはオンになります。LTC3355は、充電開始時の突入電流を最小限に抑えるソフトスタート回路を内蔵しています。チャージャがイネーブルされると、充電電流は約1msの時間にゼロからフル・スケールまで増加します。これには、VOUTでのトランジェント負荷電流を最小限に抑える効果があります。
VCAP出力には、CFBの電圧をモニタする過電圧保護回路もあります。CFBの電圧がCFBリファレンス電圧より35mV
高くなると、ヒステリシス・コンパレータはVCAPとグランドの間にある8kの抵抗に切り替わります。これにより、過剰な電荷はスーパーキャパシタから流れ出します。CFBの電圧がCFBリファレンス電圧まで低下すると、コンパレータは8kのブリード抵抗を切り離します。過剰な電荷の発生源となる可能性があるのは、昇圧整流ダイオードに付随した漏れ電流です。
VIN状態モニタPFI入力は常にVINの電圧をモニタしており、VINの電圧がドロップアウト状態になったときを判別します。VINは外付けの抵抗分割器によって分割され、この電圧がリファレンス電圧である0.8Vと比較されます。PFIの電圧がリファレンス電圧より低いと、降圧レギュレータとチャージャはディスエーブルされ、昇圧レギュレータはイネーブルされます。PFOBピンは5Vのオープンドレイン出力です。このピンは、PFIコンパレータによって内部で駆動されます。VINが低下したとPFIコンパレータが判別すると、PFOB出力は“L”に切り替わります。PFOBは、通常は外付けのプルアップ抵抗を介して低電圧電源に接続されます。別の電源を使用できない場合は、この出力のプルアップ抵抗をVOUTに接続できます。
VOUT状態モニタRSTBピンは5Vのオープンドレイン出力です。内部コンパレータは、VOUTが設定レギュレーション電圧の92.5%に達したことを判別し、それによりRSTBピンを“H”に切り替えます。RSTBは、通常は外付けのプルアップ抵抗を介して低電圧電源（VOUT）に接続されます。
VCAP状態モニタCPGOODピンは5Vのオープンドレイン出力です。内部コンパレータは、VCAPが設定レギュレーション電圧の92.5%
に達したことを判別し、それによりCPGOODピンを“H”に切り替えます。CPGOODは、通常は外付けのプルアップ抵抗を介して低電圧電源（VOUT）に接続されます。
温度レギュレーション内部の電力損失によってダイ温度が上昇すると、温度レギュレータはチャージャの電流を低減することによってダイ温度を110°Cに制限します。温度レギュレーションによってLTC3355は過剰な温度から保護されるので、ユーザーはLTC3355を損傷させる危険を冒さずに所定の回路基板の電力処理能力の限界を広げることができます。別の機能としては、ワーストケースの条件で充電電流が自動的に減少することがチャージャによって保証されている特定のアプリケーションでは、ワーストケースではなく標準的な周囲温度に従って充電電流を設定できます。
サーマル・シャットダウンLTC3355は、温度レギュレータの他にサーマル・シャットダウン回路を内蔵しています。何らかの理由でダイ温度が155°Cを超えると、デバイス全体がシャットダウンします。温度が約15°C低下して約140°Cになると、デバイスは通常動作を再開します。
VOUTの過電圧保護、低電圧ロックアウトLTC3355は、VOUTが5.65V（公称）を超えないように過電圧保護回路を内蔵しています。VOUTとアンプの間に内部抵抗分割器が接続されており、過電圧の限度に達すると、アンプがVOUTを安定化します。LTC3355は、VOUTが標準2Vより低いときに昇圧レギュレータをディスエーブルする低電圧ロックアウトを内蔵しています。
LTC3355
123355fb
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アプリケーション情報
FBの抵抗回路網VOUTの電圧は、VOUTピンとFBピンの間に抵抗分割器を接続して設定します。抵抗値は次式に従って選択します。
R1=R2VOUT0.8V
–1⎛⎝⎜
⎞⎠⎟
参照名については「ブロック図」を参照してください。出力電圧の精度を保つため、誤差1%の抵抗を推奨します。
CFBの抵抗回路網VCAPの電圧は、VCAPピンとCFBピンの間に抵抗分割器を接続して設定します。抵抗値は次式に従って選択します。
R3=R4VCAP0.8V
–1⎛⎝⎜
⎞⎠⎟
参照名については「ブロック図」を参照してください。コンデンサのフロート電圧の精度を保つため、誤差1%の抵抗を推奨します。
ICHGの設定抵抗VCAPでの充電電流は、ICHGとグランドの間に抵抗を接続することによって設定します。抵抗値は次式に従って選択します。
Charger Current (Amps)= 60400R5
参照名については「ブロック図」を参照してください。充電電流の精度を保つため、誤差1%の抵抗を推奨します。
IBSTPKの設定抵抗昇圧レギュレータのピーク電流制限値は、IBSTPKとグランドの間に抵抗を接続することによって設定します。抵抗値は次式に従って選択します。
Boost Peak Current Limit (Amps)= 1E6R6
参照名については「ブロック図」を参照してください。昇圧ピーク電流の精度を保つため、誤差1%の抵抗を推奨します。
PFIの抵抗回路網VINのドロップアウト電圧は、VINピンとPFIピンの間に抵抗分割器を接続して設定します。抵抗値は次式に従って選択します。
R7=R8VIN
0.8V–1⎛
⎝⎜⎞⎠⎟
参照名については「ブロック図」を参照してください。PFIのスレッショルド電圧の精度を保つため、誤差1%の抵抗を推奨します。
VOUTがレギュレーション状態を確実に維持できるレベルにPFIの電圧が達したら、VINの電圧を降圧レギュレータのドロップアウト電圧（デューティ・サイクル100%時）より高くする必要があります。
入力電圧範囲最小入力電圧は、降圧レギュレータのドロップアウト電圧で決まります。ドロップアウト電圧は、最大負荷電流と降圧レギュレータの内部スイッチ抵抗に依存します。降圧レギュレータのドロップアウトによる最小入力電圧は、次のとおりです。
VIN(MIN) = VOUT＋(ISW(PEAK) • 1Ω)
LTC3355
133355fb
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アプリケーション情報降圧レギュレータのインダクタL1の選択と最大出力電流インダクタの値としては、次の値から始めるのが適切です。
L = VOUT +VD( ) •1.8fSW
ここで、fSWはスイッチング周波数（MHz）、VOUTは降圧レギュレータの出力電圧、VDはキャッチ・ダイオードの電圧降下（約0.5V）、Lはインダクタの値（µH）です。
インダクタのRMS電流定格は最大負荷電流より大きくする必要があり、その飽和電流は30%大きくしてください。高い効率を保つには、直列抵抗（DCR）が0.1Ωより小さく、コア材が高周波アプリケーション向けのものにします。インダクタ・メーカーのリストを表1に示します。
堅牢な動作状態、（起動または短絡の）フォルト状態、高い入力電圧（>15V）を確保するには、インダクタのピーク電流が2.2Aを超えないよう、十分に高い飽和電流を選択する必要があります。
インダクタを流れる電流は三角波で、その平均値が負荷電流に等しくなります。インダクタとスイッチのピーク電流は次のとおりです。
ISW(PEAK) = IL(PEAK) = IOUT(MAX)+ΔIL2
ここで、IL(PEAK)はインダクタ電流のピーク値、IOUT(MAX)は最大出力負荷電流、∆ILはインダクタのリップル電流です。LTC3355は、デバイスを保護するためにスイッチ電流を制限します。したがって、降圧レギュレータが供給できる最大出力電流は、スイッチ電流制限、インダクタの値、入力電圧、および出力電圧に依存します。
スイッチがオフのとき、インダクタ両端には出力電圧にキャッチ・ダイオードの電圧降下を加えた電圧が加わります。したがって、インダクタのピーク・トゥ・ピーク・リップル電流は次のとおりです。
ΔIL = 1–DC( ) •VOUT +VD
L • fSW
ここで、fSWは降圧レギュレータのスイッチング周波数、DC
はデューティ・サイクル、Lはインダクタの値です。
出力のレギュレーション状態を維持するには、このピーク電流を降圧レギュレータのスイッチ電流制限値より小さくしなければなりません。最大出力電流は次のとおりです。
IOUT(MAX) = ILIM –ΔIL2
リップル電流が小さくなるようにインダクタ値を選ぶと、最大出力電流をスイッチ電流制限値に近づけることができます。
表1．インダクタのメーカーメーカー URL 部品のシリーズ名 タイプ村田製作所 www.murata.com LQH5BPB シールドTDK www.tdk.com LTF5022T シールド東光 www.toko.com FDS50xx シールドCoilcraft www.coilcraft.com XAL40xx、LPS40xx シールドスミダ電機 www.sumida.com DCRH5D、CDRH6D シールドViashay www.vishay.com IHLP2020 シールド
インダクタを選択する1つの方法として、上述の簡単な規則から始めて、利用可能なインダクタを調べ、コストやスペースの目標に適合するものを選択します。次に、上記の式を使用して、必要な出力電流を降圧レギュレータが供給できることを確認します。これらの式では、インダクタ電流が連続して流れると仮定しています。IOUTが∆IL/2より小さいと、不連続動作になります。
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アプリケーション情報降圧レギュレータの入力コンデンサVINおよびVINSは、X7RまたはX5Rタイプのセラミック・コンデンサを使用してバイパスします。バイパスには10µF～22µF
のセラミック・コンデンサが適しています。入力電源の信号源インピーダンスが高いか、配線やケーブルが長いために大きなインダクタンスが存在する場合は、VINSのバイパス・コンデンサ容量を増やす必要が生じる可能性があるので注意してください。これを実現するには、性能の低い電解コンデンサをセラミック・コンデンサと並列に接続します。
降圧レギュレータには、立ち上がり時間と立ち下がり時間が非常に短いパルス電流が入力電源から流れます。その結果としてVINSおよびVINで生じる電圧リップルを減らし、周波数が非常に高いこのスイッチング電流を狭い範囲のループに押し込めてEMIを最小限に抑えるために、入力コンデンサが必要です。コンデンサはLTC3355のピンの近くに配置する必要があります。
出力コンデンサと出力リップル出力コンデンサには2つの基本的な機能があります。出力コンデンサは、インダクタとともに、降圧レギュレータが発生する方形波をフィルタで除去してDC出力を生成します。この役割では出力コンデンサが出力リップルを決定するので、スイッチング周波数でのインピーダンスが低いことが重要です。2番目の機能は、トランジェント負荷を満たして降圧レギュレータの制御ループを安定化するためにエネルギーを蓄えることです。セラミック・コンデンサの等価直列抵抗（ESR）は非常に小さいため、最良のリップル性能が得られます。出発点としては、次の値が適当です。
COUT = fSW100VOUT
⎛⎝⎜
⎞⎠⎟
ここで、fSWの単位はMHz、COUTは推奨出力容量で単位はµFです。X5RまたはX7Rのタイプを使用してください。この選択により、出力リップルが小さくなり、トランジェント応答が良くなります。
コンデンサを選択するときは、データシートを注意深く調べて、動作条件（加えられる電圧や温度）での実際の容量を確認してください。物理的に大きなコンデンサまたは電圧定格が高いコンデンサが必要なことがあります。高性能のタンタル・コンデンサまたは電解コンデンサを出力コンデンサとして使用できます。
ESRが小さいことが重要なので、スイッチング・レギュレータでの使用を目的としたものを選択します。ESRはメーカーが規定する値で0.05Ω以下としてください。表2にいくつかのコンデンサ・メーカーを示します。
表2．コンデンサ・メーカーメーカー URL 部品のシリーズ名 コマンドパナソニック www.panasonic.com セラミック、ポリマー、
タンタルEEFシリーズ、 POSCAP
Kemet www.kemet.com セラミック、タンタル T494、T495
村田製作所 www.murata.com セラミックAVX www.avxcorp.com セラミック、タンタル TPSシリーズ太陽誘電 www.taiyo-yuden.com セラミック
降圧レギュレータのキャッチ・ダイオードの選択キャッチ・ダイオード（ブロック図のD1）は、スイッチがオフの時間だけ電流を流します。通常動作時の平均順方向電流は次式で計算することができます。
ID(AVG) = IOUT(1 – DC)
ここで、DCはデューティ・サイクルです。公称の動作に必要な電流より大きな電流定格のダイオードを検討する唯一の理由は、出力短絡状態または出力過負荷状態の場合に対処するためです。出力短絡のワーストケースでは、ダイオードの平均電流が、スイッチの電流制限値に依存する値まで増加します。
高温で動作する場合は、逆方向の漏れ電流が少ないショットキ・ダイオードを選択してください。
LTC3355
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アプリケーション情報
可聴ノイズセラミック・コンデンサは小さく堅牢で、ESRが非常に小さいコンデンサです。ただし、セラミック・コンデンサはスイッチング･レギュレータと併用すると、問題の原因となる場合があります。降圧レギュレータと昇圧レギュレータは両方ともBurst Mode動作が可能であり、スイッチング周波数は負荷電流に依存するので、非常に軽い負荷ではセラミック・コンデンサを可聴周波数で励起し、可聴ノイズを発生することがあります。降圧レギュレータと昇圧レギュレータはBurst Mode動作時は低い電流制限値で動作するので、通常は非常に低ノイズです。ノイズ・レベルを容認できない場合は、出力に高性能のタンタル・コンデンサまたは電解コンデンサを使用してください。
降圧レギュレータのソフトスタート降圧レギュレータがイネーブルされると、ソフトスタートが作動します。ソフトスタートでは、最終出力電圧に到達するまでに時間をかけることにより、突入電流を減少させます。これを実現するには、降圧レギュレータの出力電流を1ms
の間制限します。
昇圧レギュレータの整流ダイオード昇圧レギュレータの整流ダイオードには、ショットキ整流ダイオード（ブロック図のD2）を推奨します。このダイオードは、ピーク動作電流での順方向電圧降下が小さく、逆電流が少なく、逆方向回復時間が短いことが必要です。電流定格には出力電流要件だけでなく電力損失要件も考慮に入れる必要があります。ダイオードの電流定格は、通常は出力電流と等しい順方向電流の平均値以上にしてください。逆方向ブレークダウン電圧は、SW2ピンで発生するピーク・リンギング電圧とVOUTの電圧の和より大きい値にします。一般に、逆方向ブレークダウン電圧が高いダイオードほど逆電流は少なくなります。ショットキ・ダイオードのメーカーについては、表3を参照してください。
表3．ショットキ・ダイオードのメーカー
製品番号 VR (V) IAVE (A)1AでのVF（mV）
2AでのVF（mV）
5V/85°CでのIR（µA）
Diodes Inc.
B130 30 1 460 20
B230 30 2 430 100
ロームRSX201VA-30 30 1 360 600
Vishay
VS-20MQ060 60 2.1
昇圧レギュレータのインダクタL2の選択と最大出力電流VINの電源停止後に電源を降圧レギュレータから昇圧レギュレータに迅速に移すことができるように、昇圧インダクタL2は3.3µHにする必要があります。インダクタのメーカーについては、表1を参照してください。
昇圧レギュレータの周波数補償LTC3355の昇圧スイッチング･レギュレータは、電流モード制御を使用してVOUTを安定化します。これによりループ補償が簡単になり、出力にセラミック・コンデンサを使用できます。昇圧レギュレータは、安定性を得るために出力コンデンサのESRを必要としません。周波数補償は、VCBSTピンに接続した部品によって行われます。通常は、ブロック図に示すようにグランドに直列に接続したコンデンサ（CC）と抵抗（RC）を使用します。
ループ補償により安定性とトランジェント性能が決まります。補償回路網の設計を最適化する方法は、アプリケーションと出力コンデンサの種類により異なります。実用的な手法としては、このデータシートの回路のうち、目的のアプリケーションに似た回路から出発し、補償回路網を調整して性能を最適化します。次に、負荷電流、入力電圧、温度などすべての動作条件にわたって安定性をチェックします。昇
LTC3355
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アプリケーション情報
圧レギュレータの制御ループの等価回路を図2に示します。エラーアンプは、出力インピーダンスが有限のトランスコンダクタンス・アンプです。変調器、パワー・スイッチおよびインダクタで構成される電源部分は、VCBSTピンの電圧に比例した出力電流を発生するトランスコンダクタンス・アンプとしてモデル化されます。出力コンデンサはこの電流を積分し、VCBSTピンのコンデンサ（CC）はエラーアンプの出力電流を積分するので、ループに2つのポールが生じることに注意してください。ほとんどの場合はゼロが1つ必要であり、ゼロは出力コンデンサのESRか、CCと直列な抵抗RCによって生じます。この簡単なモデルは、インダクタの値が大きすぎず、ループのクロスオーバー周波数がスイッチング周波数よりはるかに低い限り正しく機能します。位相進みコンデンサを帰還抵抗分割器と並列に接続すると、トランジェント応答が改善されることがあります。位相進みコンデンサを使用する場合は、VCBSTとグランドの間に小容量のコンデンサを追加することが必要な可能性があります。
低リップルBurst Mode動作軽負荷での効率を向上させるため、降圧レギュレータと昇圧レギュレータは低リップルのBurst Modeで動作できます。この動作では、出力コンデンサを適切な電圧に充電した状態に保ちつつ、入力の静止電流を最小限に抑えます。MODEピンを“H”に設定すると、降圧レギュレータと昇圧レギュレータの両方がBurst Mode動作に設定されます。Burst Mode動作の間はイネーブル状態のレギュレータが1サイクルの電流バーストを出力コンデンサに供給し、その後のスリープ期間には出力コンデンサによって電力が負荷に供給されます。電力は1回の低電流パルスで出力に供給されるので、標準的アプリケーションでは出力リップルが15mV未満に保たれます。負荷電流が無負荷状態に向かって減少するにつれ、スリープ・モードで動作する時間の割合が増加し、平均入力電流が大幅に減少するので、非常に軽い負荷でも効率が高くなります。負荷電流が増えると、レギュレータはPWMモードに継ぎ目なく移行します。
図2．昇圧レギュレータのループ応答のモデル
–
+
gm = 27μS
CURRENT MODE POWER STAGE
gm = 4mhos
0.8V
3355 F02
GNDVCBST
CFCC
CPL
COUTCOUT
OUTPUT
CERAMICPOLYMER,TANTALUM
ORELECTROLYTIC
RC
R1
R2
ESR
BOOST LOOP
32M
SW2
FB
LTC3355
173355fb
詳細： www.linear-tech.co.jp/LTC3355
アプリケーション情報プリント回路基板のレイアウト適切に動作させ、EMIを最小にするには、プリント回路基板のレイアウト時に注意が必要です。VIN、SW1、SW2、パドル・グランドの各ピン、降圧レギュレータのキャッチ・ダイオード、昇圧レギュレータの整流ダイオード、および入力コンデンサには大量のスイッチング電流が流れます。これらの部品が形成するループは、できるだけ小さくしてください。これらの部品とインダクタおよび出力コンデンサは回路基板の同じ側に配置し、その層で接続するようにします。GNDへのすべての接続は共通の星型グランド点で行うか、デバイス付近の切れ目のないグランド・プレーンにこれらの部品の下で直接接続します。SW1とSW2のノードは慎重にレイアウトして干渉を防止する必要があります。FB、PFI、ICHG、IBSTPK、VCBST、CFBの各ノードは小さくして、グランド・トレースがこれらのノードをスイッチング・ノードから遮蔽できるようにしてください。熱抵抗を低く保つには、グランド・プレーンをできるだけ広げてパドルの下とパドルの近くにサーマル・ビアを追加します。熱設計では、LTC3355の接合部温度を規定の絶対最大温度より低く維持する必要があることに留意してください。
高温に関する検討事項LTC3355の温度が上昇しないよう、PCBは放熱機能を備えている必要があります。パッケージ底面の露出パッドを銅箔領域に半田付けすることができます。この銅箔領域は、下側にある広い銅層にサーマル・ビアを介して接続します。これらの層がLTC3355によって発生した熱を放散できます。熱抵抗をさらに低減するには、ビアを追加します。これらの対策により、ダイ（つまり接合部）から周囲雰囲気までの熱抵抗θJAを47°C/W以下に減らすことができます。100LFPMの空気流を流すと、この熱抵抗をさらに25%下げることができます。
LTC3355には熱回路が2つあります。最初の熱回路が動作するのは、降圧レギュレータとチャージャがイネーブル状態の場合です。ダイ温度が110°Cを超えると、充電電流が減少します。LTC3355が昇圧モードの場合は、ダイ温度が155°Cに達すると、大電流のサーマル・シャットダウン回路によって昇圧レギュレータがオフになります。高温のシャットダウン回路は、すべての動作モードで活動状態です。
標準的応用例
タンタル・コンデンサ・チャージャとライドスルー・バックアップ電源
R61M
R5604k
C11µF
VINS
VINCCAP1µF
CVIN10µF
CIN10µF
5V1000µF6.3VTANT
47µF
VOUT5V10mA
VIN12V
RS1Ω
R72.49M
R8200k
R1523k
R2100kD2
D1
4
5 7
VINM56
PFI
BUCKPFO
BOOST
SW1
L16.8µH
L2 3.3µH
15VOUT
2FB
14VCAP
16
17
11
SW2
CFB
19
10
13
9
8
3
20
VCBSTIBSTPK
12
ICHG
LTC3355PFOB
RSTB
CPGOOD
EN_CHG
MODE
18
INTVCC
R31.05M
R4200k
3355 TA02
RC154k
CC220pF
1
+
LTC3355
183355fb
詳細： www.linear-tech.co.jp/LTC3355
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/を参照してください。
4.00 ±0.10
4.00 ±0.10
NOTE:1. 図は JEDECのパッケージ外形 MO-220のバリエーション（WGGD-1）に含めるよう 提案されている（承認待ち）2. 図は実寸とは異なる3. 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
PIN 1TOP MARK(NOTE 6)
0.40 ±0.10
2019
1
2
BOTTOM VIEW—EXPOSED PAD
2.00 REF2.45 ±0.10
0.75 ±0.05 R = 0.115TYP
R = 0.05TYP
0.25 ±0.05
0.50 BSC
0.200 REF
0.00 – 0.05
(UF20) QFN 01-07 REV A
RECOMMENDED SOLDER PAD PITCH AND DIMENSIONSAPPLY SOLDER MASK TO AREAS THAT ARE NOT SOLDERED
0.70 ±0.05
0.25 ±0.050.50 BSC
2.00 REF 2.45 ±0.05
3.10 ±0.05
4.50 ±0.05
PACKAGE OUTLINE
PIN 1 NOTCHR = 0.20 TYPOR 0.35 × 45°CHAMFER
2.45 ±0.10
2.45 ±0.05
UF Package20-Lead Plastic QFN (4mm × 4mm)
(Reference LTC DWG # 05-08-1710 Rev A)
LTC3355
193355fb
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A 8/14 「VOUTの過電圧保護、低電圧ロックアウト」セクションの修正。
入力電圧範囲の等式を修正。「ICHGの設定抵抗」セクションの修正。「IBSTPKの設定抵抗」セクションの修正。
11121212
B 4/15 ISW1、ISW2、IVOUTの条件を更新。Boost Error Amplifier Transconductance の単位を更新。
「昇圧レギュレータのエラーアンプ相互コンダクタンスと温度」のグラフの単位を更新。RSTB (ピン13)、CPGOOD (ピン9)、PFOB (ピン10)を更新。
「ブロック図」を更新。「CFBの抵抗回路網」と「PFIの抵抗回路網」を更新。表2のコンデンサ・メーカーを更新。図2の昇圧レギュレータのエラーアンプ相互コンダクタンスの単位を更新。
3、44789
121416
LTC3355
203355fb
LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2014
LT 0415 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/LTC3355
関連製品
標準的応用例NiMH電池の細流充電器とライドスルー・バックアップ電源
製品番号 説明 注釈LTC3225/LTC3225-1
150mAスーパーキャパシタ･チャージャ 直列に接続された2個のスーパーキャパシタを低ノイズ固定周波数で充電。 自動セル･バランシングにより、充電時のスーパーキャパシタの過電圧を防止。充電電流をプログラム可能（最大150mA）。2mm×3mm DFNパッケージ
LTC3226 バックアップPowerPath™コントローラを 内蔵した2セル・スーパーキャパシタ・チャージャ
マルチモード（1×/2×）チャージポンプ・スーパーキャパシタ・チャージャ、 理想ダイオードによるメインPowerPath™コントローラ、内蔵の2A LDOによる バックアップ電源、16ピン（3mm×3mm）QFNパッケージ
LT3485 出力電圧モニタとIGBTドライブを内蔵したフォトフラッシュ・コンデンサ・チャージャ
IGBTドライバと電圧出力モニタを内蔵、小型トランスを使用： （5.8mm×5.8mm×3mm）。2個のAAバッテリ、1セル・リチウムイオン・バッテリ、または1.8V～10Vの任意の電源で動作。出力分圧器が不要、 外付けショットキー･ダイオードが不要。任意のサイズのフォトフラッシュ・ コンデンサを充電、10ピン（3mm×3mm）DFNパッケージ
LTC3625/ LTC3625-1
自動セル･バランシング付き、1A高効率 2セル・スーパーキャパシタ・チャージャ
直列に接続された2個のスーパーキャパシタを高効率で昇圧 /降圧充電。 自動セル･バランシングにより、充電時のスーパーキャパシタの過電圧を防止。プログラム可能な充電電流：最大500mA（1個のインダクタ）、 1A（2個のインダクタ）。VIN = 2.7V～5.5V、少ない無負荷時静止電流：23µA。12ピン3mm×4mm DFNパッケージ
LT®3750 コンデンサ充電コントローラ あらゆるサイズのコンデンサを充電、出力電圧を容易に調整可能。 高電流NMOS FETをドライブ、1次側検出̶出力分圧器が不要。 広い入力範囲：3V～24V、ゲートをVCC – 2Vまでドライブ。10ピンMSパッケージ
LT3751 レギュレーション付き高電圧コンデンサ・チャージャ・コントローラ
あらゆるサイズのコンデンサを充電、電圧安定化モードで低ノイズ出力。 無負荷状態で安定動作、VCC ≤ 8Vでレール･トゥ･レール動作をする 2A MOSFETゲート･ドライバを内蔵。広い入力VCC電圧範囲：5V～24V、 20ピンQFN 4mm×5mmパッケージと20ピンTSSOPパッケージ
LTC4425 電流制限理想ダイオード付き スーパーキャパシタ・チャージャ
2セル直列スーパーキャパシタ・スタック用定電流 /定電圧リニア・チャージャ。VIN:リチウムイオン/ポリマー･バッテリ、USBポート、または2.7V～5.5Vの 電流制限電源。充電電流：2A、自動セル･バランシング、消費電流：20µA、 シャットダウン電流：<2µA。高さの低い12ピン3mm×3mm DFNパッケージ または12ピンMSOPパッケージ
R6909k
R5604k
C11µF
VINS
VINCCAP1µF
CVIN*10µF
CIN10µF
1.4VNiMH2000mAhr
47µF
VOUT3.3V50mA (MAX)
VIN5V
RS*0.27Ω
R7931k
R8200k
R1316k
R2100kD2
D1
4
5 7
VINM56
PFI
BUCKPFO
BOOST
SW1
L14.7µH
L2 3.3µH
200Ω
15VOUT
2FB
14VCAP
16
17
11
SW2
CFB
19
10
13
9
8
3
20
VCBSTIBSTPK
12
ICHG
LTC3355
PFOB
RSTB
CPGOOD
EN_CHG
MODE
*OPTIONAL18
INTVCC
R3499k
R4499k
3355 TA03
RC154k
CC220pF
1
MICROPROCESSOR
24 HOURS +
