JAJSQY8C March   2025  – February 2026 TPS7H5020-SEP , TPS7H5020-SP , TPS7H5021-SEP , TPS7H5030-SEP

PRODMIX  

  1.   1
  2. 1 特長
  3. 2 アプリケーション
  4. 3 説明
  5. 4 製品比較表
  6. 5 ピン構成および機能
  7. 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 品質適合検査
    7. 6.7 代表的特性
  8. 7 詳細説明
    1. 7.1 概要
    2. 7.2 機能ブロック図
    3. 7.3 機能説明
      1. 7.3.1  入力電圧（VIN）および VLDO
      2. 7.3.2  ドライバの入力電圧 (PVIN)
      3. 7.3.3  スタートアップ
      4. 7.3.4  イネーブルおよび低電圧誤動作防止 (UVLO)
      5. 7.3.5  電圧リファレンス
      6. 7.3.6  エラー アンプ
      7. 7.3.7  出力電圧プログラミング
      8. 7.3.8  ソフト スタート (SS)
      9. 7.3.9  スイッチング周波数および外部同期
        1. 7.3.9.1 内部発振器モード
        2. 7.3.9.2 外部同期モード
          1. 7.3.9.2.1 TPS7H5021 および TPS7H5031 との外部同期
      10. 7.3.10 デューティ サイクルの制約
      11. 7.3.11 最小オン時間、最小オフ時間
      12. 7.3.12 パルス スキップ
      13. 7.3.13 リーディング エッジのブランキング時間
      14. 7.3.14 電流センスと PWM 生成（CS_ILIM）
      15. 7.3.15 ゲート ドライバの出力
      16. 7.3.16 電源なしの電圧クランプ
      17. 7.3.17 ソース ドライバのリターン（OUTH_REF）
      18. 7.3.18 勾配補償（RSC）
      19. 7.3.19 周波数補償
      20. 7.3.20 サーマル シャットダウン
    4. 7.4 デバイスの機能モード
  9. 8 アプリケーションと実装
    1. 8.1 使用上の注意
    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  スイッチング周波数
        2. 8.2.2.2  出力電圧設定用抵抗の選定
        3. 8.2.2.3  ドライバ PVIN 構成
        4. 8.2.2.4  ソフトスタート コンデンサの選択
        5. 8.2.2.5  トランスの設計
        6. 8.2.2.6  1 次側パワー スイッチの選択
        7. 8.2.2.7  出力ダイオードの選択
        8. 8.2.2.8  RCD クランプ
        9. 8.2.2.9  出力容量選択
        10. 8.2.2.10 電流センス抵抗
        11. 8.2.2.11 周波数補償部品の選択
      3. 8.2.3 アプリケーション曲線
      4. 8.2.4 昇圧コンバータ
      5. 8.2.5 ISOS510 を使用するフィードバック絶縁
    3. 8.3 電源に関する推奨事項
    4. 8.4 レイアウト
      1. 8.4.1 レイアウトのガイドライン
      2. 8.4.2 レイアウト例
  10. 9 デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 9.1 ドキュメントのサポート
      1. 9.1.1 関連資料
    2. 9.2 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    3. 9.3 サポート・リソース
    4. 9.4 商標
    5. 9.5 静電気放電に関する注意事項
    6. 9.6 用語集
  11. 10改訂履歴
  12. 11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

メカニカル・データ（パッケージ｜ピン）
サーマルパッド・メカニカル・データ
発注情報

7.3.11 最小オン時間、最小オフ時間

TPS7H502x と TPS7H503x の出力には、最小オン時間としておおよそ 135ns (標準値) があります。最小オン時間は、出力がオン状態を維持する最小の時間です。そのため、最小オン時間は、電源コンバータ設計の入力から出力への変換比に制約を課す可能性があります。最小オン時間の制限を克服するためには、コンバータのスイッチング周波数およびトランスの巻数比（該当する場合）の慎重な選定が必要です。単一スイッチの順方向、フライバック、およびブースト コンバータで連続導通モードを使用する場合、以下の式を使用して、主電源スイッチのオン時間が設計に適切であることを確認できます。

フォワードの場合：

式 11. t o n _ m i n < V O U T + V D V I N × N S P × f S W

ここで

  • ton_min はコントローラの最小オン時間です
  • VOUT は、コンバータの希望する出力電圧です
  • VIN はコンバータの入力電圧です
  • VF は整流ダイオードの順方向電圧です
  • NPS は、トランスの一次側と二次側の巻数比です
  • NSPは、トランスの 2 次/ 1 次巻線比です（NPSの逆数）
  • fSW はコンバータのスイッチング周波数です

フライバックの場合：

式 12. t o n _ m i n < V O U T + V f × N P N S V I N + V O U T + V f × N P N S × f S W

昇圧の場合：

式 13. t o n _ m i n < V O U T + V D - V I N V O U T + V D × f S W

同様に、最小オフ時間もコンバータの動作に制限を加えます。最小オフ時間は、次回のオン動作前に出力がオフの状態で維持される最小の時間です。出力が通常の PWM 動作によりスイッチング サイクル中にオフになった場合、出力は少なくとも 40ns（標準値）の間、オフ状態を維持します。ほとんどのアプリケーションでは、コンバータの定常状態でのデューティサイクルは 100% よりはるかに低く、出力はこの期間よりもずっと長くオフの状態を維持することができます。TPS7H5021 と TPS7H5031 では、デューティ サイクルが 50% の標準最大値に制限されているため、コントローラの最小オフ時間は問題にはなりません。

パワー コンバータ設計で TPS7H5020 または TPS7H5030 を使用する場合、最小オフ時間を考慮する必要がある状況があります。具体的には、このようなケースはデューティ サイクルが 100% に近く、次のスイッチング サイクルの開始時にターンオフが発生する場合に発生します。これらのアプリケーションでは、コンバータのフィードバック ループによって決定される意図されたオフ時間が、コントローラの最小オフ時間よりも短くなります。そのため、コントローラの最小オフ時間が次のスイッチング サイクルでの出力オン動作を遅延させます。これはすべての動作周波数で考慮する必要がありますが、最小オフ時間がスイッチング周期の中でより大きな割合を占める高周波数では、効果がより顕著になります。例えば、1MHz のスイッチング周波数では、デューティ サイクルが 96% （標準値）を超えると、次のサイクルのオン動作が遅延します。定常状態でコンバータの期待される動作を維持するために、式 14 に示すように、ユーザーはコンバータ設計に最大デューティ サイクルを設定できます。

式 14. D M A X < 1 - t o f f _ m i n × f S W

ここで

  • DMAX は、次のサイクルでのオン動作遅延を避けるために推奨される最大コンバータ デューティ サイクルです
  • toff_min は、コントローラの最小オフ時間です
  • fSW は、電源コンバータのスイッチング周波数