JAJS536K October   2002  – July 2022 TPS61040 , TPS61041

PRODUCTION DATA  

  1. 1 特長
  2. 2 アプリケーション
  3. 3 説明
  4. 4 改訂履歴
  5. 5 ピン構成と機能
  6. 6 仕様
    1. 6.1 絶対最大定格
    2. 6.2 ESD 定格
    3. 6.3 推奨動作条件
    4. 6.4 熱に関する情報
    5. 6.5 電気的特性
    6. 6.6 標準的特性
  7. 7 詳細説明
    1. 7.1 概要
    2. 7.2 機能ブロック図
    3. 7.3 特長の説明
      1. 7.3.1 ピーク電流制御
      2. 7.3.2 ソフト・スタート
      3. 7.3.3 イネーブル
      4. 7.3.4 低電圧誤動作防止
      5. 7.3.5 サーマル・シャットダウン
    4. 7.4 デバイスの機能モード
      1. 7.4.1 動作
  8. 8 アプリケーションと実装
    1. 8.1 アプリケーション情報
    2. 8.2 代表的なアプリケーション
      1. 8.2.1 設計要件
      2. 8.2.2 詳細な設計手順
        1. 8.2.2.1 インダクタの選択、最大負荷電流
        2. 8.2.2.2 出力電圧の設定
        3. 8.2.2.3 ラインおよび負荷のレギュレーション
        4. 8.2.2.4 出力コンデンサの選定
        5. 8.2.2.5 入力コンデンサの選択
        6. 8.2.2.6 ダイオードの選択
      3. 8.2.3 アプリケーション曲線
    3. 8.3 システム例
  9. 9 電源に関する推奨事項
  10. 10レイアウト
    1. 10.1 レイアウトのガイドライン
    2. 10.2 レイアウト例
  11. 11デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 11.1 Third-Party Products Disclaimer
    2. 11.2 サポート・リソース
    3. 11.3 商標
    4. 11.4 Electrostatic Discharge Caution
    5. 11.5 Glossary
  12. 12メカニカル、パッケージ、および注文情報

パッケージ・オプション

デバイスごとのパッケージ図は、PDF版データシートをご参照ください。

メカニカル・データ（パッケージ｜ピン）
  • DBV|5
  • DDC|5
  • DRV|6
サーマルパッド・メカニカル・データ
発注情報

8.2.2.1 インダクタの選択、最大負荷電流

PFM ピーク電流制御方式は本質的に安定しているため、インダクタの値はレギュレータの安定性に影響を与えません。インダクタの選択と、アプリケーションの公称負荷電流、入力電圧、出力電圧によって、コンバータのスイッチング周波数が決定されます。アプリケーションに応じて、2.2μH～47μH の値のインダクタをお勧めします。インダクタの最大値は、スイッチの最大オン時間 (標準値 6μs) によって決定されます。正しい動作のためには、この 6μs の期間内に 400mA/250mA (標準値) のピーク電流制限に達する必要があります。

インダクタの値によって、コンバータの最大スイッチング周波数が決定されます。したがって、コンバータの最大負荷電流で最大スイッチング周波数を超えないように、インダクタの値を選択します。最大スイッチング周波数は、次の式で計算されます。

Equation2. GUID-B4CA8CF2-A84B-4303-AF81-F84791DA4A4E-low.gif

ここで

  • IP = 「ピーク電流制御」で説明されているピーク電流
  • L = 選択したインダクタの値
  • VIN(min) = 最小入力電圧で発生する最大のスイッチング周波数

選択したインダクタ値がコンバータの最大スイッチング周波数を超えない場合、次の式を使用して公称負荷電流でのスイッチング周波数を計算します。

Equation3. GUID-0DD43937-A6F2-4C49-84F5-B1DA46808A80-low.gif

ここで

  • IP = 「ピーク電流制御」で説明されているピーク電流
  • L = 選択したインダクタの値
  • Iload = 公称負荷電流
  • Vd = 整流ダイオードの順方向電圧 (標準値 0.3V)

インダクタ値が小さいほど、コンバータのスイッチング周波数は大きくなりますが、効率は低下します。

インダクタの値は、利用可能な最大負荷電流にそれほど影響を及ぼさず、2 次的な値にすぎません。特定の動作条件で利用可能な最大負荷電流を計算する最善の方法は、最大負荷電流時に予測されるコンバータの効率を推定することです。この数値は、図 6-1 から図 6-4 までに示す効率のグラフから引き出すことができます。その後、最大負荷電流を次のように推定できます。

Equation4. GUID-90A136B4-B891-44F0-A8B7-FEADD88409C1-low.gif

ここで

  • IP = 「ピーク電流制御」で説明されているピーク電流
  • L = 選択したインダクタの値
  • fSmax = 前に計算した最大スイッチング周波数
  • η = コンバータの予期される効率で、標準値は 70%～85%

コンバータの最大負荷電流は、コンバータが連続導通モードへの移行を開始する動作ポイントにおける電流です。通常、コンバータは常に不連続導通モードで動作する必要があります。

最後に、選択したインダクタには、コンバータの最大ピーク電流を満たす飽和電流が必要です (「ピーク電流制御」で計算したもの)。この計算には、ILIM の最大値を使用します。

インダクタのもう1つの重要なパラメータは、DC 抵抗です。DC 抵抗が低いほど、コンバータの効率は高くなります。インダクタの選択については、表 8-2 と、代表的なアプリケーションを参照してください。

表 8-2 代表的な LCDバイアス電源用の推奨インダクタ (図10-1 を参照)
デバイス インダクタの値 部品サプライヤ(1) 備考
TPS61040 10μH Sumida CR32-100 高効率
10μH Sumida CDRH3D16-100 高効率
10μH Murata LQH4C100K04 高効率
4.7μH Sumida CDRH3D16-4R7 小型ソリューション・サイズ
4.7μH Murata LQH3C4R7M24 小型ソリューション・サイズ
TPS61041 10μH Murata LQH3C100K24 高効率
小型ソリューション・サイズ
(1) サード・パーティー製品の免責事項をご覧ください