MITSUMI 高耐圧 降圧DCDCコンバータIC MM3370
高耐圧 降圧DCDCコンバータICMonolithic IC MM3370
概要本ICは、パワー MOS FETを内蔵したダイオード整流の降圧DCDCコンバータICです。最大出力電流3Aでの動作が可能となっています。負荷変動が1A→2A変動時、約50mVと小さく、入力電圧範囲が7〜27Vと広いため、液晶TVやDVDレコーダの 電源に適しています。また、電流モード制御による高速過渡応答を実現しています。
特長(1) ソフトスタート機能内蔵(2) シャットダウン機能内蔵(3) カレントリミット機能内蔵(4) 主な仕様 入力電圧範囲 7〜27V 出力電圧範囲 0.92V〜 基準電圧精度 ±2% 最大出力電流 3A 発振周波数 500kHz 消費電流 0.8mA(動作時) 20μA(off時)
パッケージHSOP-8A
用途(1) DVDレコーダ(2) Blu-ray Discレコーダ(3) TV
MITSUMI 高耐圧 降圧DCDCコンバータIC MM3370
ブロック図
Note1CE
THERMALSHUTDOWN
INTERNALREGULATOR
OSCILLATOR500kHz
CLK
Ramp
Slope
3.7V/3.55V
9kΩ0.92V
FB SS COMP
0.7V
Err AMP
UVLO
COMP PWM COMP
VIN SupplyVoltage
5V
VIN
BS
M1120mΩ
SW
10ΩM2
GND
SW
DRH
DRL
CONTROL
to InternalCircuit
CURRENTSENSE AMP
端子接続図
Note1: CE端子 プルダウン抵抗内蔵
1 2 3 4
8 7 6 5
HSOP-8ATOP VIEW
MITSUMI 高耐圧 降圧DCDCコンバータIC MM3370
端子説明
ピンNo. 端子名 入出力 端子説明1 BS INPUT ブーストコンデンサ接続端子2 VIN INPUT 電源入力端子3 SW OUTPUT インダクタ接続端子4 GND INPUT グランド端子5 FB INPUT フィードバック入力端子6 COMP OUTPUT 位相補償接続端子7 CE INPUT チップイネーブル入力端子8 SS INPUT ソフトスタートコントロール入力端子
絶対最大定格
項 目 記 号 定 格 単 位保 存 温 度 Tstg -55〜+150 ℃
VIN電源電圧 VVINMAX -0.3〜+30 VSW端子印加電圧 VSWMAX -1〜VIN+0.3 VBS端子印加電圧 VBOOSTMAX VSW-0.3〜VSW+6 VFB端子印加電圧 VFBMAX -0.3〜+5.5 VCE端子印加電圧 VCEMAX -0.3〜+30 VSS端子印加電圧 VSSMAX -0.3〜+5.5 V
COMP端子印加電圧 VCOMPMAX -0.3〜+5.5 V許容損失 Pd 2000(Note2) mW
Note2: ガラスエポキシ基板実装時 120×120×1.6tmm
推奨動作条件
項 目 記 号 定 格 単 位動 作 温 度 TOPR -40〜+85 ℃電 源 電 圧 VOPR +7〜+27 V
Note3: 外付けブートストラップダイオードを接続することで、内部ブーストレギュレータの 出力が安定化し低入力時の効率向上に繋がります。
BSMM3370
SW
5V
0.01uF
DIODENote3
MITSUMI 高耐圧 降圧DCDCコンバータIC MM3370
電気的特性 (特記なき場合 Ta=25℃ , VIN=12V)
Note4: 設計保証値Note5: VIN電圧がUVLO検出電圧3.7V(TYP.)からVIN入力電圧範囲7V(MIN.)までの間、スイッチング出力は 間欠的に動作し、出力電圧VOUTは低下します。
項目 記号 測定条件 最小 標準 最大 単位
VIN 入力電圧範囲 VIN 7 27 V消 費 電 流 ISS1 VCE=3V, VFB=1.4V 0.8 1.2 mA
OFF時消費電流 ISS2 VCE=0V 20 40 μAFB端子電圧 VFB 7V≦VIN≦27V 0.90 0.92 0.94 V
最大出力電流 IOMAX 3.0 Aエラーアンプ トランスコンダクタンス GEA ⊿ICOMP=±10μA 800 μA/Vハイサイドスイッチ オン抵抗(Note4) RONH 120 mΩローサイドスイッチ オン抵抗 RONL 10 Ωハイサイドスイッチ リーク電流 ILEAK VCE=0V, VSW=0V 0.1 10 μA短絡時カレントリミット(Note4) ILIM 8 A
発振周波数 fSW 400 500 600 kHz最大デューティ比 DMAX VFB=0.8V 88 %
最小オン時間(Note4) TON 120 nsCE端子スレッショルド電圧 VCET 1.1 1.4 1.7 VUVLO検出電圧(Note5) VUVLO VIN Rising 3.4 3.7 4.0 VUVLOヒステリシス電圧 ⊿VUVLO 150 mV
サーマルシャットダウン(Note4) THD 160 ℃
MITSUMI 高耐圧 降圧DCDCコンバータIC MM3370
測定回路図
VIN BS
SWCE
FBCOMPGND
SS
V A
A
C4
VIN C1
2
7
8
4 6
1
5
3
C5 Oscillosope
• 測定回路 1
VIN
VIN
BS2
7
8
4 6
SWCE
FBCOMPGND
SSC1
C4
Oscilloscope
Vout
R1
R2
R3
SBD
C2
LC5
C3
3
1
5
V
• 測定回路 2
VIN
VIN
BS
SWCE
FB
COMPGND
SSC1
C4A
2
7
8
4 6
3
1
5
• 測定回路 3
MITSUMI 高耐圧 降圧DCDCコンバータIC MM3370
本ICは、低ON抵抗のMOSFETを1チップに内蔵した降圧型DC/DCコンバータです。入力電圧7V 〜 27Vの広い範囲で最大3Aの出力電流を供給することができます。カレントモード制御で動作する為、位相補償の簡素化、負荷応答特性の向上、ラインレギュレーション特性の向上を 実現しています。出力電圧は、接続された抵抗を通してFB端子に入力されて、内部エラーアンプを通して増幅されます。エラーアンプでは内部基準電圧(=SS端子)と比較しCOMP端子に出力されDutyを制御します。本ICにはブーストレギュレータが内蔵され、ハイサイドMOSFETのゲート駆動電圧を提供します。ブースト用ダイオードを内蔵しているため、BS端子とSW端子の間にセラミックコンデンサを接続する事で動作可能で外部部品数の低減を実現しています。ブーストコンデンサへの充電は、ハイサイドMOSFETがオフのときに、ローサイド側のMOSFET10Ωを通してブーストレギュレータより供給されます。
■概 要
動作説明
・ INTERNAL REGURATOR 内部回路用定電圧生成ブロックです。
・ THERMAL SHUTDOWN 過熱保護ブロック。チップ温度が160℃(TYP.)を超えるとシャットダウンするように設定しています。
・ Err AMP 誤差増幅器。基準電圧とフィードバック電圧を比較する回路です。 基準電圧が掛かるSS端子と比較した結果を出力するCOMP端子が端子として出力されているため、外部部品を 接続することが可能です。
・ OSCILLATOR 発振器。スイッチング周波数を生成する回路です。
・ Slope-COMP 発振器にて生成した三角波にカレントセンスアンプにて検出したMOSFETの電流量を加算する回路です。 加算した波形をPWMCOMPに出力します。
・ CURRENT SENSE AMP ハイサイドMOSFETの電流を検出し、電圧換算させることで発振器にて生成した三角波に加算します。
・ PWM COMP ErrAMP出力とSlope-COMP出力を比較しスイッチングのDutyを決定します。
■ブロック動作説明
MITSUMI 高耐圧 降圧DCDCコンバータIC MM3370
タイミングチャート
VIN
CE
SW
VOUT
ov
ov
ov
H
L
Soft Start Time Soft Start Time
Tss Tss Tss(Note4)
Note6: Tss(ms)=45xC4(uF)
3.7V 150mV
VunoVuno
Soft Start Time
(1) 起動
※数値は代表値になります。
VIN
ov
ov
ov
0A
H
LCE
SW
VFB
IOUT
T
Soft Start Time Over Current
fs=500kHz
Output Short
8ACurrent Limit Current Limitss
(2) 過電流検出
MITSUMI 高耐圧 降圧DCDCコンバータIC MM3370
特性図 (特記なき場合 VIN=12V, VOUT=3.3V, L=10µH, Ta=25℃)
1009080706050403020100
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5LOAD CURRENT(A)
EFFI
CIE
NC
Y(%
)
VIN=7V
VIN=12VVIN=27V
■ Output Current-Efficiency
VOUT
IOUT=0.5→1A
ILOAD
50mV/div.
0.5A/div.
100μ s /div
■ Load Transient Response
IL
1A/div.
VOUT
20mV/div.
VIN
VSW
500mV/div.
10V/div.
2μ s/div.
IOUT=1.5A Resistive Load
■ Steady State test
IL
2V/div.
1A/div.
VOUT
5ms/div.
IOUT=1.5A Resistive Load
■ Startup through Enable
IL
2A/div.
VOUT
20mV/div.
VIN
VSW
500mV/div
10V/div
2μs/div
IOUT=3A Resistive Load
■ Steady State test
IL
2V/div.
2A/div.
VOUT
5ms/div.
IOUT=3A Resistive Load
■ Startup through Enable
MITSUMI 高耐圧 降圧DCDCコンバータIC MM3370
IL
1V/div.
1A/div.
VOUT
50μ s/div.
IOUT=1.5A Resistive Load
■ Shutdown through Enable
IL
1V/div.
2A/div.
VOUT
50μ s/div.
IOUT=3A Resistive Load
■ Shutdown through Enable
3,403,353,303,253,203,153,103,053,00
VIN=12V
Out
put V
olta
ge(V
)
Output Current(mA)
0 1000 2000 3000
■ LOAD REGULATION
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.00 5 10 15 20 25 30 35
IOUT=1A
Out
put V
olta
ge (V
)
Input Voltage (V)
■ Line Regulation
0.90.80.70.60.50.40.30.20.1
0-75 -50 -25 0 25 50 75 100
VIN =12V VEN =0V
Shut
dow
n Su
pply
Cur
rent
(μA)
Tempetature(°C)
■ Shutdown Supply Current -Temperature
20181614121086420
-75 -50 -25 0 25 50 75 100
Sup
ply
Cur
rent
(mA
)
Temperature(°C)
VIN=12V VEN =3V
■ Supply Current -Temperature
MITSUMI 高耐圧 降圧DCDCコンバータIC MM3370
0.90.80.70.60.50.40.30.20.1
0-75 -50 -25 0 25 50 75 100
Temperature(°C)
Shu
tdow
n S
uppl
y C
urre
nt(μ
A)
VEN=OV
VIN=12V
VIN=27V
■ Shutdown Supply Current -Temperature
35
30
25
20
15
10
5
0-75 -50 -25 0 25 50 75 100
Tempetature(°C)
Supp
ly C
urre
nt (m
A)
VEN=3V
VIN=27V
VIN=12V
VFB=1.4V
■ Supply Current -Temperature
1.00
0.95
0.90
0.85
0.80-75 -50 -25 0 25 50 75 100
VEN=3V
Temperature(°C)
Feed
back
Vol
tage
(V)
VIN=27V
VIN=12V
■ Feedback Voltage-Temperature
VEN=3V VFB=0.85V700
650
600
550
500
450
400
350
300-75 -50 -25 0 25 50 75 100
Temperature(°C)
Osc
illatio
n Fr
eque
ncy(
kHz)
VIN=12V
VIN=27V
■ Oscillation Frequency-Temperature
VIN=27V
VIN=12V
VEN=0V VSW=0V0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0-75 -50 -25 0 25 50 75 100
Temperature(°C)
Hig
h-Si
de S
witc
h Le
akag
e C
urre
nt(n
A)
■ High-Side Switch Leakage Current-Temperature