高耐圧 降圧dcdcコンバータic monolithic ic mm3370...mitsumi 高耐圧...

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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IC Monolithic 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

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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

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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

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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

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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 ℃

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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

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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

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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

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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

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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

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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