LT1248

1

力率コントローラ

–

+

–

+

–

+

IM = IA

2 IB200µA2

VCC

VAOUT

16V TO 10V

2.6V/2.2V

7.5V

7.9V

12µA 5V

EA

VREF

–

+

–

+–

+

–

+

2.2V

32k

IA

IB

7µA

IM

7.5VVREF

–

+

–

+0.7V

ONE SHOT200ns OSC

RRS

Q

CSET RSET

13

6

11

8

10

7 9 5 4 3 2 1 15

16

1214

SS

OVP

IAC

VSENSE

EN/SYNC

MOUT ISENSE CAOUT PKLIM VCC

RUN

CA

RUN

1 6V

GND

–

+

GTDR

1248 BD

SYNC

M1

特長■ ライン電流平均化により広い負荷範囲で高力率を実現■ スイッチなしでインタナショナルな動作■ 瞬時の過電圧保護■ ライン電流のデッドゾーンが最小■ 起動時消費電流：250μA（標準）■ ラインのスイッチング・ノイズを除去 ■ 同期機能■ 低消費電流：9mA■ 高速1.5Aピーク電流ゲート・ドライバ

アプリケーション■ 汎用の力率補正電源■ 1500Wまでのプリレギュレータ

概要LT®1248は、汎用オフライン電源システムのアクティブ力率補正を行ないます。また、スロープ補償が不要な固定高周波数PWM電流平均化を利用して、連続および不連続動作モードの両方で、ピーク電流検出またはゼロ電流スイッチング方式を利用したシステムより小さな磁気部品で、はるかに低いライン電流歪みを実現します。

LT1248は、電圧アンプの平方利得機能を備えた乗算器を使用して、軽出力負荷時にAC利得を低減することにより、低いライン電流歪みと高いシステム安定度を維持します。また、乗算器に混入すると不安定動作を引き起こす可能性のある電源スイッチング・ノイズを除去するためのフィルタリング機能を備えています。ライン電流のデッド・ゾーンは、乗算器の電流入力のバイアス電圧を低くして、最小化されています。

LT1248はピーク電流制限や過電圧保護など、多くの保護機能を備えており、最大300kHzの周波数で動作可能です

、LTCおよびLTはリニアテクノロジー社の登録商標です。

ブロック図

LT1248

2

ORDER PARTNUMBER

LT1248CNLT1248INLT1248CSLT1248IS

TJMAX = 125°C, θJA = 100°C/W (N)TJMAX = 125°C, θJA = 120°C/W (S)

ミリタリ・グレードに関してはお問い合わせください。

1

2

3

4

5

6

7

8

TOP VIEW

N PACKAGE16-LEAD PDIP

S PACKAGE16-LEAD NARROW PLASTIC SO

16

15

14

13

12

11

10

9

GND

PKLIM

CAOUT

ISENSE

MOUT

IAC

VAOUT

OVP

GTDR

VCC

CSET

SS

RSET

VSENSE

EN/SYNC

VREF

絶対最大定格（Note 1） 電源電圧.............................................................................. 27VGTDR電流（連続） ............................................................... 0.5AGTDR出力エネルギー (1サイクルあたり) ............................5μJIAC、RSET、PKLIM入力電流 ................................................. 20mAVSENSE、EN/SYNC、OVP入力電圧 ....................................... VMAXISENSE、MOUT入力電流 ..................................................... ±5mA動作接合部温度範囲　LT1248C ...............................................................0℃～100℃　LT1248I ...........................................................−40℃～125℃熱抵抗（接合部－周囲間）　Nパッケージ.............................................................100℃/W　Sパッケージ .............................................................120℃/W保存温度範囲....................................................−65℃～150℃リード温度（半田付け、10秒） .......................................... 300℃

パッケージ/発注情報

電気的特性 ●は全動作温度範囲での規格値を意味する。それ以外はTA = 25℃での値。最大動作電圧（VMAX） = 25V、VCC = 18V、 RSET = GND に15kを接続、 CSET = GND に1nFを接続、IAC = 100μA、ISENSE = 0V、CAOUT = 3.5V、VAOUT = 5V、OVP = 7.5V。注記がない限り、どの出力も無負荷。

PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS一般Supply Current (VCC in Undervoltage Lockout) VCC = Lockout Voltage – 0.2V ● 0.25 0.45 mASupply Current (Inactive) EN/SYNC = 0V, VCC ≤ VMAX ● 0.5 1.5 mASupply Current, On 11.5V ≤ VCC ≤ VMAX, CAOUT = 1V ● 8.5 12.0 mAVCC Turn-On Threshold (Undervoltage Lockout) ● 15.5 16.5 17.5 VVCC Turn-Off Threshold ● 9.5 10.5 11.5 VEN/SYNC Threshold, Rising ● 2.2 2.6 2.85 VEN/SYNC Threshold Hysteresis 0.40 VEN/SYNC Input Current EN/SYNC = 0V ● –5 – 1 5 µA 3V ≤ EN/SYNC ≤ 7V –50 – 25 50 µA電圧アンプVoltage Amp Offset Voltage VAOUT = 3.5V ● –8 8 mVInput Bias Current VSENSE = 0V to 7V ● –25 –250 nAVoltage Gain 70 100 dBVoltage Amp Unity-Gain Bandwidth 3 MHzVoltage Amp Output High (Internally Clamped) ● 11.3 13.3 VVoltage Amp Output Low ● 1.1 2 VVoltage Amp Short-Circuit Current VAOUT = 0V ● 5 14 30 mASS Current SS = 2.5V ● 5 12 30 µA電流アンプCurrent Amp Offset Voltage ● ±1 ±4 mVISENSE Bias Current ● –25 –250 nACurrent Amp Voltage Gain 80 110 dBCurrent Amp Unity-Gain Bandwidth 3 MHzCurrent Amp Output High ● 7.2 8.5 VCurrent Amp Output Low ● 1.1 2 V

LT1248

3

IMIAC (VAOUT−2)2

電気的特性 ●は全動作温度範囲での規格値を意味する。それ以外はTA = 25℃での値。最大動作電圧（VMAX） = 25V、VCC = 18V、 RSET = GND に15kを接続、 CSET = GND に1nFを接続、IAC = 100μA、ISENSE = 0V、CAOUT = 3.5V、VAOUT = 5V、OVP = 7.5V。注記がない限り、どの出力も無負荷。

PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS電流アンプCurrent Amp Short-Circuit Current CAOUT = 0V ● 5 14 30 mAInput Range, ISENSE, MOUT (Linear Operation) ● –0.3 1 V

リファレンスReference Output Voltage IREF = 0mA, TA = 25°C 7.39 7.50 7.60 VVREF Load Regulation –5mA < IREF < 0mA 5 mVVREF Line Regulation 11.5V < VCC < VMAX ● –20 5 20 mVVREF Short-Circuit Current VREF = 0V ● 12 28 50 mAVREF Worst Case Load, Line, Temperature ● 7.32 7.5 7.68 V

電流制限PKLIM Offset Voltage ● –15 15 mVPKLIM Input Current PKLIM = –0.1V ● –50 –100 µAPKLIM to GTDR Propagation Delay PKLIM Falling from 50mV to –50mV 400 ns

乗算器Multiplier Output Current IAC = 100µA, RSET = 15k 35 µAMultiplier Output Current Offset RAC = 1M from IAC to GND ● –0.05 –0.5 µAMultiplier Maximum Output Current IAC = 450µA, RSET = 15k, VAOUT = 7V, MOUT = 0V ● –286 –260 –235 µAMultiplier Gain Constant (Note 2) 0.035 V–2

IAC Input Resistance IAC from 50µA to 1mA 15 32 50 kΩ発振器Oscillator Frequency RSET = 15k, CSET = 1000pF ● 85 100 115 kHz RSET = 15k, CSET = 1500pF ● 58 68 78 kHzCSET Ramp Peak-to-Peak Amplitude 4.35 4.7 5.0 VCSET Ramp Valley Voltage 1.25 1.4 1.55 VSynchronization Pulse Threshold on EN/SYNC Pin Pulse Low = 3.5V, High = 7V, Width > 200ns 4.5 5.6 6.5VSynchronization Frequency Range RSET = 15k, CSET = 1000pF ● 1.2 1.6 f NOM過電圧コンパレータComparator Trip Voltage Ratio (VTRIP/VREF) ● 1.04 1.05 1.06 Hysteresis 0.35 VOVP Bias Current OVP = 7.5V ● –50 –250 nAOVP Propagation Delay 100 ns

ゲート・ドライバMax GTDR Output Voltage 0mA Load, 18V < VCC ● 12 15 17.5 VGTDR Output High –200mA Load, 11.5V ≤ VCC ≤ 15V ● VCC – 3.0 VGTDR Output Low (Device Unpowered) VCC = 0V, 50mA Load (Sinking) ● 0.9 1.5 VGTDR Output Low (Device Active) 200mA Load (Sinking) ● 0.5 1 V 10mA Load ● 0.2 0.4 VPeak GTDR Current 10nF from GTDR to GND 2 AGTDR Rise and Fall Time 1nF from GTDR to GND 25 nsGTDR Max Duty Cycle 90 96 % Note 1：絶対最大定格はそれを超えるとデバイスの寿命に影響を及ぼす値。

Note 2：乗算器利得定数：K =

LT1248

4

JUNCTION TEMPERATURE (°C)–75

REFE

RENC

E VO

LTAG

E (V

)

75

7.536

7.524

7.512

7.500

7.488

7.476

7.464

7.452

7.440

7.428

1248 G03

–50 150–25 0 25 50 100 125

IAC (µA)0

I M (µ

A)

300

150

0

1248 G04

250 500

VAOUT = 7V

VAOUT = 6.5V

VAOUT = 6V

VAOUT = 5.5V

VAOUT = 5V

VAOUT = 4.5V

VAOUT = 4V

VAOUT = 3.5V

VAOUT = 3VVAOUT = 2.5V

SUPPLY VOLTAGE (V)10

SUPP

LY C

URRE

NT (m

A)

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

1248 G05

21 32

TJ = 25°CTJ = 125°C

TJ = –55°C

SINK CURRENT (mA)0

GTDR

VOL

TAGE

(V)

1.1

1.0

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0

1248 G07

300

TA = 125°C

TA = –55°C

60 120 180 240

TA = 25°C

FREQUENCY (Hz)10

GAIN

(dB)

100

80

60

40

20

0

–20100 1k 10k 100k

1148 G01

1M 10M

0

–20

–40

–60

–80

–100

–120

PHASE (DEG)

PHASE

GAIN

FREQUENCY (Hz)10

GAIN

(dB)

100

80

60

40

20

0

–20100 1k 10k 100k

1148 G02

1M 10M

0

–20

–40

–60

–80

–100

–120

PHASE (DEG)

PHASE

GAIN

SOURCE CURRENT (mA)0

GTDR

VOL

TAGE

(V)

18.5

18.0

17.5

17.0

16.5

16.0

15.5

15.0

14.5

14.0

13.5

13.0

1248 G06

–300

TJ = 25°C

TJ = 125°C

VCC = 18V

TJ = –55°C

–60 –120 –180 –240

リファレンス電圧と温度

消費電流と電源電圧 GTDRソース電流

電圧アンプ開ループ利得と位相 電流アンプ開ループ利得と位相

乗算器電流

GTDRシンク電流

標準的性能特性

LT1248

5

MOUT VOLTAGE (V)

MOU

T CU

RREN

T (m

A)

1.5

1.0

0.5

0

–0.5

–1.0

–1.5

–2.0

–2.5

–3.0

–3.5

–4.0

1248 G15

2.41.20–1.2–2.4

TJ = 125°CTJ = 25°CTJ = –55°C

SUPPLY VOLTAGE (V)0

SUPP

LY C

URRE

NT (µ

A)

550

500

450

400

350

300

250

200

150

100

50

0

1248 G09

20

125°C

–55°C25°C

4 8 12 162 6 10 14 18CSET CAPACITANCE (pF)

200

FREQ

UENC

Y (k

Hz)

500

450

400

350

300

250

200

150

100

50

0

1248 G10

1400 2200600 1000 1800

RSET = 10kRSET = 15kRSET = 20kRSET = 30k

CSET CAPACITANCE (pF)200

MAX

IMUM

DUT

Y CY

CLE

1.00

0.99

0.98

0.97

0.96

0.95

0.94

0.93

0.92

0.91

0.90

1248 G11

1400 2200600 1000 1800

RSET = 10kRSET = 15kRSET = 20kRSET = 30k

EN/SYNC VOLTAGE (V)0

EN/S

YNC

CURR

ENT

(µA)

–44

–40

–36

–32

–28

–24

–20

–16

–12

–8

–4

0

1248 G13

105

TJ = 125°C

1 2 3 4 6 7 8 9

TJ = 25°C

TJ = –55°C

SHUTDOWNTHRESHOLD

SYNCHRONIZATIONTHRESHOLD

SS VOLTAGE (V)0

SS C

URRE

NT (µ

A)

–22

–20

–18

–16

–14

–12

–10

–8

–6

–4

–2

0

1248 G14

TJ = 25°C

TJ = 125°C

TJ = –55°C

4 8

LOAD CAPACITANCE (nF)0

TIM

E (n

s)

400

300

200

100

010 20 30 40

1248 G08

50

RISE TIME

NOTE: GTDR SLEWSBETWEEN 1V AND 16V

FALL TIME

SUPPLY VOLTAGE (V)0

SUPP

LY C

URRE

NT (m

A)1.1

1.0

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0

1248 G12

3216

1.1

1.0

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0

REFERENCE VOLTAGE (V)

EN/SYNC ≤ 1.8V

REFERENCE VOLTAGETJ ≤ 125°C

TJ = 125°C–55°C ≤ TJ ≤ 25°CSUPPLY CURRENT

GTDRの立上りおよび立下り時間 起動時消費電流と電源電圧 周波数とRSETおよびCSET

シャットダウン・モードの 消費電流とリファレンス電圧

EN/SYNCピンの同期スレッショルドと シャットダウン・スレッショルド MOUTピン特性SSピン特性

GTDR最大デューティ・サイクルと RSETおよびCSET

標準的性能特性

LT1248

6

RSET CURRENT (mA)

VRSE

T –

V REF

(mV)

120

100

80

60

40

20

0

–20

–40

–60

–80

–100

1248 G16

–1.0–0.8–0.6–0.4–0.20

TJ = 125°CTJ = 25°CTJ = –55°C

ピン1（GND）。

ピン2（PKLIM）：ピーク電流制限コンパレータのスレッショルドはGNDです。電流制限を設定するため、VREFから電流検出抵抗に抵抗分割器を接続することができます。

ピン3（CAOUT）：このピンは、ライン電流を検出し、パルス幅変調器に指示することによって乗算器からのリファレンス信号に追従させる電流アンプの出力です。CAOUTが“L”の場合、変調器のデューティ・サイクルはゼロになります。

ピン4（ISENSE）：これは電流アンプの反転入力です。このピンはESD保護ダイオードによって-0.6Vにクランプされています。

ピン5（MOUT）：これは乗算器の高インピーダンスの電流出力で、電流アンプの非反転入力です。このピンは-0.6Vと2Vにクランプされています。

ピン6（IAC）：このピンは乗算器のACライン電圧検出入力です。これは2Vにバイアスされた電流入力で、低ライン電圧に起因するクロスオーバー・デッドゾーンを最小限に抑えます。このピンには、電流入力と直列に32kの抵抗が接続されているので、ローパスRCを使用して、高インピーダンスのラインからスイッチング・ノイズを除去することができます。

ピン7（VAOUT）：これは電圧エラーアンプの出力です。出力は13.5Vにクランプされています。出力が2.5Vを下回ると、乗算器の出力電流がゼロになります。

ピン8（OVP）：これは過電圧コンパレータの入力です。スレッショルドはリファレンス電圧の1.05倍です。コンパレータがトリップすると、乗算器が瞬時に停止して出力に電流が流れなくなります。「アプリケーション情報」の図4に、1本の抵抗を追加するだけで過電圧スレッショルドを設定する方法が示されています。

ピン9（VREF）：これは7.5Vリファレンスです。VCCまたはEN/SYNCのいずれかが“L”になると、VREFは0Vに保たれます。VREFは大部分の内部回路をバイアスし、最大5mAの電流を外部に供給することができます。

ピン10（EN/SYNC）：このピンには2つの機能があります。2.6Vを下回ると、デバイスはシャットダウン・モードになり、わずかな電流が流れます。このピンに5Vのスレッショルドを下回るパルスを印加すると、デバイスを同期させることができます。LT1248のリセット回路を動作させるには、同期パルスは最低200nsのオン時間を必要とします。

ピン11（VSENSE）：これは電圧アンプの反転入力です。

PKLIM VOLTAGE (V)

PKLI

M C

URRE

NT (µ

A)

–360

–300

–240

–180

–120

–60

0

60

120

180

240

300

1248 G17

0.80.40–0.4–0.8

TJ = 125°CTJ = 25°CTJ = –55°C

PKLIMピン特性RSET電圧とRSET電流

標準的性能特性

ピン機能

LT1248

7

ピン12（RSET）：RSETからGNDに抵抗を接続することにより、発振器の充電電流と最大ライン電流の制限に使用する最大乗算器出力電流を設定します。

IM(MAX) = 3.75V/RSET

ピン13（SS）：ソフトスタート。VCCまたはEN/SYNCのいずれかが“L”になると、SSピンは0Vに保たれます。このピンからGNDにコンデンサを接続すると、12μAの充電電流によってSSが8Vまで緩やかに上昇します。SSが7.5V以下の場合には電圧アンプのリファレンス入力になります。電源のドロップアウト時またはEN/SYNCが“L”のとき、ソフトスタート・コンデンサは瞬時に放電されます。

ピン14（CSET）：このピンからGNDに接続されるコンデンサと、RSETによって発振周波数が決まります。発振器のランプ振幅は5V、周波数 = 1.5/（RSET • CSET）です。

ピン15（VCC）：これはデバイスの電源です。LT1248は、高電力MOSFETのゲート容量の高速充電に必要な非常に高速なゲート・ドライバを内蔵しています。充電中に高電流のスパイクが生じます。電源を適切にバイパスするには、デバイスのGNDの近くで、0.1μFのセラミック･コンデンサを56μF以上の低ESR電解コンデンサと並列に接続する必要があります。

ピン16（GTDR）：MOSFETゲート・ドライバは1.5Aの高速トーテムポール出力です。15Vにクランプされていますが、MOSFETゲートなどの容量性負荷を接続すると、オーバーシュートを生じることがあります。5Ω以上のゲート直列抵抗を接続することによってオーバーシュートを防止できます。

IAC (µA)0

I M (µ

A)

300

150

0

1248 G04

250 500

VAOUT = 7V

VAOUT = 6.5V

VAOUT = 6V

VAOUT = 5.5V

VAOUT = 5V

VAOUT = 4.5V

VAOUT = 4V

VAOUT = 3.5V

VAOUT = 3VVAOUT = 2.5V

図1. 乗算器電流IMとIACおよびVAOUT

乗算器乗算器は、高電力のスイッチング環境でのノイズ耐性が大きな電流乗算器です。電流利得はIM = (IAC • IEA2)/(200μA)2であり、IEA = (VAOUT-2V)/25kです。電力負荷が軽いときには利得が小さくなるので、二乗機能により、システムの安定性を維持し、エラーアンプに帰還されるライン周波数のACリップルによるライン電流歪みを最小限に抑えます。高インピーダンス

エラーアンプエラーアンプはDC利得が100dB、ユニティゲイン周波数が3MHzです。出力は内部で13.5Vにクランプされています。非反転入力はダイオードを介して7.5V VREFに接続され、SS (ソフトスタート)ピンを使用してプルダウンすることができます。

電流アンプ電流アンプはDC利得が110dB、ユニティゲイン周波数が3MHz、そしてスルーレートが2V/μsです。また、内部で8.5Vにクランプされています。電流平均化動作では、ライン電流歪みを最小限に抑えるため、ライン周波数の2倍の周波数での高い利得が必要になる点に注意してください。高ライン電圧状態では、CAOUTが1ライン・サイクルで5Vの振幅を必要とする場合があるので、120Hzで350の利得を得るには電流アンプ入力に14mVのAC電圧を印加する必要があります。特に、軽負荷時に電流ループのリファレンス信号が小さい場合、利得が小さくなるとリファレンス信号とライン電流が歪みます。スイッチング周波数での信号利得が高すぎる場合には、システムはむしろ電流モード・システムに近い動作をして低調波発振を生じる可能性があります。したがって、電流アンプは、利得がスイッチング周波数では15より小さく、ライン周波数の2倍の周波数では250より大きくなるように補償する必要があります。

標準的性能特性

アプリケーション情報

LT1248

8

のラインのスイッチング・リップルがIACピンから乗算器に侵入することによって不安定になる可能性がある点に注意する必要があります。LT1248には乗算器の低インピーダンスの電流入力と直列に25kの抵抗が内蔵されているので、IACピンからGNDに1個のコンデンサを接続するだけでノイズを除去することができます。システムのライン電流を制限する乗算器の最大出力電流は、RSETにより、式IM(MAX) = 3.75V/RSETに従って設定されます。

発振周波数および最大ライン電流の設定発振周波数はRSETとCSETによって設定されます。ランプ振幅は5Vで、CSETの充電電流はVREF/RSETによって設定されます。CSET = 1nFでの標準放電時間は250nsです。システムのライン電流を制限するため、必ずRSETを最初に決定して乗算器の最大出力電流を設定する必要があります。300Wのプリレギュレータでは、RSET = 15kの場合、IM(MAX) = 3.75V/15k = 250μAになります。MOUTから0.2Ωのライン電流検出抵抗RSに4kの抵抗を接続すると、ライン電流制限の値は(IM • 4k)/RSになります。原則として、RSは次式に従って選択します。

RS =IM(MAX) • RREF • VLINE(MIN)

K(1.414)POUT(MAX)

ここで、POUT(MAX)は最大出力電力、Kは通常1.1から1.3の間の値で、効率と抵抗の許容誤差に応じて変動します。RSETを選択すると、CSETはCSET = 1.5/(周波数 • RSET)によって決定することができます。周波数が100kHzの場合、CSET = 1.5/(100kHz • 15k) = 1nFになります。オプションの二重保護機能として、LT1248は電流制限コンパレータを搭載しています。0Vでコンパレータがトリップすると、GTDRピンが瞬時に“L”になってMOSFETスイッチをシャットオフします。VREFからRSに接続された抵抗分割器(図2)により、ライン電流検出抵抗両端の電圧を検出し、電流制限の値はILINE = [(7.5V/R1)＋50μA](R2/RS)に設定されます。ここで、50μAはIPKLIMです。

ILINEとRSの選択時に、R1 = 10kとすると、R2 = (ILINE • RS)/0.8mAになります。

必ずRSETを使用して一次ライン電流制限値を設定してください。PKLIMコンパレータは二次保護だけのためのものです。二次制限値は一次制限値より大きくする必要があります。300Wのレギュレータでは6.5A (一次制限値は5A)が適しています。ライン電流が一次制限値に達すると、VOUTが低下してライン電流を一定に保ち、電流アンプによって制御される電流ループにより、システムの安定性が引き続き維持されます。ライン電流が二次制限値に達すると、コンパレータがシステムを制御し、ループ・ヒステリシスが生じて可聴ノイズが発生する恐れがあります。

同期LT1248は固有周波数の最大1.6倍の周波数に同期させることができます。200nsのワンショット・タイマを内蔵しているので、LT1248には同期パルス幅に対して柔軟性があります。EN/SYNCピンはデバイスのシャットダウン機能も行うので、このピンに印加するパルスは幅が200ns以上で、3Vを下回ってはならず、5V以下でなければなりません。図3の回路によってLT1248を同期させることができます。

図2

+

–ILINE

RS0.2Ω

IPKLIM

C11nF

7.5VVREF

PKLIM

C1 IS TO REJECT NOISE, CURRENTLIMIT DELAY IS ABOUT 2µs.

R21.6k

R110k

–

+

1248 F02

過電圧保護力率の補正に必要なループ応答が遅いので、負荷を突然除去するかまたは低減すると、出力にオーバーシュートを生じる可能性があります。LT1248は、電源部品と出力負荷を保護するため、出力電圧を検出して電流スイッチを瞬時にシャットオフする過電圧コンパレータを備えています。図4ではR3にDC電流が流れないので、R1とR2によってレギュレータの出力DCレベルがVOUT = VREF[(R1＋R2)/R2]に設定されます。ここで、R1 = 1M、R2 = 20k、VOUTは382Vです。

図3

30k

VREF

200kVCC

1N4148

1N46853.6V

EN/SYNC

VN2222SYNC PULSEAT LEAST 200ns

1248 F03

アプリケーション情報

LT1248

9

VSENSEは加算ノードであり、7.5Vに保たれる点に注意する必要があります。VOUTにオーバーシュートが生じると、R1からの過電流がR3のほかR2にも流れます。アンプの帰還により、VSENSEは7.5Vに固定されます。コンパレータの入力ピンOVPから見た等価AC抵抗は、R2とR3を並列にした値で10kになります。したがって、コンパレータのトリップ・レベルが1.05VREFでR3が20kの場合、VOUTのオーバーシュートが10%を超えたときにコンパレータのトリップが生じます。過電圧トリップ・レベルは次のようになります。

% %V R RROUT

= +

5

2 33

MOUTは高インピーダンスの電流出力です。電流ループでは、オフセット・ライン電流は、乗算器のオフセット電流と電流アンプの入力オフセット電圧によって決まります。0.2Ωのセンス抵抗を使用した場合、250Vのラインでは電流アンプの-4mVのVOSが20mAのライン電流と5Wの入力電力に変換されます。無負荷時、または負荷電力がこのオフセット入力電力より小さい場合、乗算器の出力電流をゼロまで低減することができるのは過電圧コンパレータだけなので、VOUTが過電圧状態まで緩やかに充電します。電流アンプにオフセットがある場合には、出力電流をゼロにすることはできません。この状態でVOUTを安定させるため、VAOUTが2.2Vまで低下したときの電流ループ内でアンプM1 (ブロック図を参照)がアクティブになります。M1は、電流アンプの負のVOSを相殺してVOUTの誤差を2V以内に保つため、ISENSEピンの抵抗に最大7μAの電流を供給します。

図6

VCC

R190k1W

18V

1248 F06

+ C3390µF

C456µF

+

LINE MAIN INDUCTORC2

1000pF

D3

D1

D2

低電圧ロックアウトLT1248はVCCが16Vを上回るとオンし、VCCが10Vを下回る(このとき、デバイスはロックアウト状態になる)までオンしたままです。ロックアウト状態では、LT1248の電流はわずか250μAで、発振器がオフし、VREFピンとGTDRピンが“L”に保たれ、パワーMOSFETがオフしたままです。

起動と電源電圧LT1508の電流は、VCCが16Vでデバイスが起動するまではわずか250μAです。トリクル・スタートを行うには、電源ラインからVCCに接続された90kの抵抗がトリクル電流を供給し、C4がVCCを上昇させてスイッチングを開始します。次いで、補助巻線がこれを引き継いで動作電流を供給します。図5と図6のいずれも、負荷が、最小負荷または非常に軽い負荷状態に急激に大きく変動するシステムにのみ、D3と大容量のC3が必要になる点に注意してください。これらの状態では、C4が10V以下まで放電されるだけ長くスイッチングがオフに保たれていることにより、ループがスタート/再スタート・モードになることがあります。C3はスイッチングが再開されるまでVCCを高い電圧に保ちます。負荷変動が大きくない場合には、D3をなくして短絡し、C3を取り除きます。一次巻線と補助巻線の巻数比により、次式に従ってVCCを求めます。

図5

VCC

NPNS R1

90k, 1W

C12µF

1248 F05

+

+ C22µF

C3390µF

+ C456µF

+

LINE MAIN INDUCTOR

D2

D3D1

C10.47µF

VREF = 7.5V

1.05VREF

OVERVOLTAGECOMPARATOR

LT1248

R320k

330k

0.047µF

REGULATOR OUTPUTVOUT = 382V

1248 F04

VSENSE

OVP

VAOUT

ERROR AMP

R11M

R220k

–

+

–

+

図4

アプリケーション情報

LT1248

10

負荷がスイッチング・レギュレータの場合、3つ目の成分は負荷からのスイッチング・リップルです。

I3RMS ≈ ILOAD(DC)

United Chemicon KMH 400Vコンデンサ・シリーズの場合、リップル電流は100kHzでの電流の1.43倍になります。したがって、120Hzの等価リップル電流は次式から算出できます。

(I1RMS)2＋(I2RMS/1.43)2＋(I3RMS/1.43)2IRMS =

平均負荷が200Wで出力が385Vで動作する標準的なシステムでは以下のようになります。

(0.37A)2＋(0.82A/1.43)2＋(0.52A/1.43)2 = 0.77AIRMS =

ILOAD(DC) = 0.52A

I1RMS ≈ 0.71 • 0.52A = 0.37A

I2RMS ≈ 0.82A at 120VAC

I3RMS ≈ ILOAD(DC) = 0.52A

180μFのKMH 400Vコンデンサの場合、周囲温度が105°Cの120Hzのリップル電流定格は0.95Aになります。出力コンデンサの予想寿命は熱ストレス解析から次のように算出できます。

L = LO • 2(105°C＋ΔTK)－(TA＋ΔTO)

10

ここで、

L： 予想寿命LO： 定格リップル電流および定格周囲温度での負荷の 寿命時間ΔTK： 定格状態でのコンデンサの内部温度上昇ΔTK = (I2R)/(KA)。ここで、Iは定格電流、Rはコンデンサの ESR、KAは容量定数です。TA： 動作周囲温度ΔTO： 動作状態でのコンデンサの内部温度上昇

この例では、LO = 2000時間、そして0.95Aの定格電流ではΔTK = 10°Cになります。したがって、ΔTOは次のように算出できます。

ΔTK = (IRMS/0.95A)2 • ΔTK = (0.77A/0.95A)2 • 10℃ = 6.6℃

動作周囲温度を60°Cと仮定すると、寿命時間は次のように概算されます。

LO ≈ 2000 • 2 ≈ 57,000 hours(105°C+10°C) – (60°+6.6°C)

10

寿命を長くするには、リップル電流定格が大きいコンデンサまたは並列コンデンサを使用します。

VOUT/(VCC−2V) = NP/NSVOUTが382VでVCCが18Vの場合、Np/Nsは約19になります。

インダクタ巻線を追加する必要性がない電源電圧を供給する手法を図6に示します。ここでは、コンデンサの電荷の転送を使用し、ツェナー・ダイオードに流れる固定電流源を実現しています。ツェナー・ダイオードに流れる電流は(VOUT-VZ)(C)(f)に等しくなります。ここで、VZはツェナー電圧でfはスイッチング周波数です。VOUT = 382V、VZ = 18V、C = 1000pF、f = 100kHzの場合、ツェナー・ダイオードの電流は36mAになります。これはFETのゲート・ドライブを含め、LT1248を動作させるのに十分な値です。LT1248には過電流制限および過電圧保護機能が搭載されているので、通常、ソフトスタートを必要としません。SSピンに0.01μFのコンデンサを接続してソフトスタートを行った場合、起動時にVOUTはより緩やかに上昇します。この場合、C4はVCCをより長い時間保持していなければならないので、回路が起動しないことがあります。C4を100μFまで増加すると確実に起動できますが、同じく90kのトリクル充電抵抗を使用した場合には起動時間が長くなります。

出力コンデンサ120Hzのピーク-ピーク間出力リップルは次式で決定されます。

VP-P = (2)(ILOAD(DC))(Z)

ここで、ILOAD(DC)はDC負荷電流、

Zはコンデンサの120Hzでのインピーダンスです。

負荷が300Wの場合に180μFを使用すると、ILOAD(DC) = 300W/385V = 0.78A、VP-P = 2 • 0.78A • 7.4Ω = 11.5Vになります。リップルを小さくする必要がある場合には大きな容量を使用します。出力コンデンサを選択する際には、コンデンサを流れる動作リップル電流を考慮する必要もあります。リップル電流は主に3つの成分に分けることができます。1つ目は120Hzの成分で、このRMS値は次のようにDC負荷電流に関係します。

I1RMS ≈ 0.71 • ILOAD(DC)

2つ目の成分はPFスイッチング周波数のリップル電流とその高調波から成ります。リップルは120Hzの信号で変調されているので、リップルの解析は複雑になります。ただし、コンピュータによる数値積分とフーリエ解析では、ベンチマークの測定値にかなり近いRMS値が概算されます。120VAC、200W負荷の標準条件でのRMS値は約0.82Aです。リップルはライン電圧に応じて変動し、低ライン電圧時にワーストケースになります。

I2RMS = 0.82A at 120VAC, 200W

アプリケーション情報

LT1248

11

300W、382Vプリレギュレータ

Kool MμはMagnetics社の登録商標です。

–

+

–

+

IM = IA

2 IB200µA2

VAOUT

7.5V

7.9V

12µA 5V

EA

VREF

–

+

–

+ –

+

2.2V

32k

IA

IB

7µA

IM

7.5VVREF

–

+VCC

16V TO 10V

2.6V/2.2V –

+

0.7V–

+

OSC

RRS

Q

CSET RSET

6

11

10

7 9 5 4 2 1 15

16

1214

SS

OVP

IAC

VSENSE

EN/SYNC

MOUT ISENSE3

CAOUT

VCC

RUN

CA

RUN

16V

GND

–

+

GTDR

1000pF

SYNC

1N5819†4.7nF

1M

20k 0.47µF

0.047µF

330k

0.1µF1nF

8

0.01µF

13

100pF

PKLIM

20k1%

RREF4k

VOUT

180µF

T

90VTO

270V

EMIFILTER

+

–

4k

20k

RS0.2Ω

50k

750µH*

1M1%

MURH860

VCC = 18V**

56µF35V

10Ω

15k

–

+

1248 TA01

IRF840

ONE SHOT200ns

6A

M1

1. COILTRONICS CTX02-12236-1 (TYPE 52 CORE) AIR MOVEMENT NEEDED AT POWER LEVEL GREATER THAN 250W.2. COILTRONICS CTX02-12295 (MAGNETICS Kool Mµ® 77930 CORE) SEE START-UP AND SUPPLY VOLTAGE SECTION FOR VCC GENERATOR.THIS SCHOTTKY DIODE IS TO CLAMP GTDR WHEN MOS SWITCH TURNS OFF. PARASITIC INDUCTANCE AND GATE CAPACITANCE MAYTURN ON CHIP SUBSTRATE DIODE AND CAUSE ERRATIC OPERATIONSIF GTDR IS NOT CLAMPED.

*

**†

+

+

標準的応用例

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。

LT1248

12

Nパッケージ16ピンPDIP（細型0.300）(LTC DWG # 05-08-1510)

Sパッケージ16ピン・プラスチック・スモール・アウトライン（細型0.150）

(LTC DWG # 05-08-1610)

N16 1098

0.009 – 0.015(0.229 – 0.381)

0.300 – 0.325(7.620 – 8.255)

0.325+0.035–0.015+0.889–0.3818.255( )

0.255 ± 0.015*(6.477 ± 0.381)

0.770*(19.558)

MAX

16

1 2 3 4 5 6 7 8

9101112131415

0.020(0.508)

MIN

0.125(3.175)

MIN

0.130 ± 0.005(3.302 ± 0.127)

0.065(1.651)

TYP

0.045 – 0.065(1.143 – 1.651)

0.018 ± 0.003(0.457 ± 0.076)

0.100(2.54)BSC

* 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” (0.254mm)を超えないこと

0.016 – 0.050(0.406 – 1.270)

0.010 – 0.020(0.254 – 0.508)

� 45∞

0˚ – 8˚ TYP0.008 – 0.010

(0.203 – 0.254)

S16 1098

1 2 3 4 5 6 7 8

0.150 – 0.157**(3.810 – 3.988)

16 15 14 13

0.386 – 0.394*(9.804 – 10.008)

0.228 – 0.244(5.791 – 6.197)

12 11 10 9

* 寸法にはモールドのバリを含まない。 モールドのバリは、各サイドで0.006" (0.152mm)を超えないこと ** 寸法にはリード間のバリを含まない。 リード間のバリは各サイドで0.010" (0.254mm)を超えないこと

0.053 – 0.069(1.346 – 1.752)

0.014 – 0.019(0.355 – 0.483)

TYP

0.004 – 0.010(0.101 – 0.254)

0.050(1.270)

BSC

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8FTEL 03-5226-7291● FAX 03-5226-0268 ● www.linear-tech.co.jp LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 1993

1248fd REV D • PRINTED IN JAPAN

パッケージ　注記がない限り、寸法はインチ（mm）

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製品番号 説明 注釈LT1103 オフライン・スイッチング・レギュレータ 最大出力電力100Wの汎用オフライン入力LT1249 SO-8パッケージのPFC 部品数を最小限に抑え、簡素化されたPFC設計LT1508 力率およびPWMコントローラ 電圧モードPWM。簡素化されたPFC設計LT1509 力率およびPWMコントローラ 汎用オフライン・スイッチング電源に対する完全なソリューション