JAJST00 February 2024 LMR38015
PRODUCTION DATA
入力電源の特性は、このデータシートの「絶対最大定格」と「推奨動作条件」に適合している必要があります。また、入力電源は、負荷時のレギュレータに必要な入力電流を供給できる必要があります。平均入力電流を見積るには、式 16 を使用します。
ここで、
レギュレータを長いワイヤや PCB パターンで入力電源に接続している場合は、良好な性能を実現するために特別な注意が必要です。入力ケーブルの寄生インダクタンスと抵抗は、レギュレータの動作に悪影響を及ぼすおそれがあります。寄生インダクタンスは、低 ESR セラミック入力コンデンサとの組み合わせによって不足減衰共振回路を形成し、レギュレータへの入力での過電圧過渡の原因となる可能性があります。寄生抵抗は、出力に負荷過渡が加わった際に、VIN ピンの電圧が低下する原因となる可能性があります。アプリケーションが最小入力電圧に近い値で動作している場合、この低下によってレギュレータが瞬間的にシャットダウンし、リセットされる可能性があります。このような問題を解決する最善策は、入力電源からレギュレータまでの距離を短くして、セラミックと並列にアルミニウムやタンタルの入力コンデンサを使用することです。この種のコンデンサの ESR は比較的低いため、入力共振回路の減衰およびオーバーシュートの低減に役立ちます。通常、22μF～68μF の値は入力のダンピングに十分であり、大きな負荷過渡中も入力電圧を安定した状態に保持できます。
システムに関するその他の考慮事項として、レギュレータの前に入力フィルタが使われる場合があります。入力フィルタを使用する際は、注意深く設計しないと、不安定性につながる可能性があり、上述の現象の一因ともなり得ます。AN-2162 『DC/DC コンバータ向け伝導 EMI の簡単な成功事例』アプリケーション レポートでは、スイッチング レギュレータの入力フィルタを設計する際に役立つ提案を紹介しています。
場合によっては、コンバータの入力に過渡電圧サプレッサ (TVS) が使われています。この素子の種類には、スナップバック特性を持つもの (サイリスタ型) があります。テキサス・インスツルメンツでは、このタイプの特性を持つデバイスの使用を推奨していません。このタイプの TVS が作動すると、クランプ電圧は非常に低い値に低下します。この電圧がレギュレータの出力電圧よりも低い場合、出力コンデンサは本デバイスを通して入力に向かって放電します。この制御されない電流は、デバイスに損傷を与える可能性があります。
入力電圧は、出力電圧を下回ることはできません。この状況 (入力短絡テストなど) では、出力コンデンサは、本デバイスの VIN ピンと SW ピンの間に形成された内部寄生ダイオードを通じて放電されます。この状況では電流は制御できなくなる可能性があり、デバイスが損傷するおそれがあります。このシナリオが想定される場合は、入力電源と出力の間にショットキー ダイオードを使用してください。