JAJSGM8E December   2018  – August 2023 LM5155 , LM51551

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特長
  3. 2 アプリケーション
  4. 3 概要
  5. 4 改訂履歴
  6. 5 概要 (続き)
  7. 6 デバイス比較表
  8. 7 ピン構成および機能
  9. 8 仕様
    1. 8.1 絶対最大定格
    2. 8.2 ESD 定格
    3. 8.3 推奨動作条件
    4. 8.4 熱に関する情報
    5. 8.5 電気的特性
    6. 8.6 代表的特性
  10. 9 詳細説明
    1. 9.1 概要
    2. 9.2 機能ブロック図
    3. 9.3 機能説明
      1. 9.3.1  ライン低電圧ロックアウト (UVLO/SYNC ピン)
      2. 9.3.2  高電圧 VCC レギュレータ (BIAS、VCC ピン)
      3. 9.3.3  ソフトスタート (SS ピン)
      4. 9.3.4  スイッチング周波数 (RT ピン)
      5. 9.3.5  クロック同期 (UVLO/SYNC ピン)
      6. 9.3.6  電流センスとスロープ補償 (CS ピン)
      7. 9.3.7  電流制限と最小オン時間 (CS ピン)
      8. 9.3.8  帰還およびエラー・アンプ (FB、COMP ピン)
      9. 9.3.9  パワー・グッド･インジケータ (PGOOD ピン)
      10. 9.3.10 ヒカップ・モード過負荷保護 (LM51551 のみ)
      11. 9.3.11 最大デューティ・サイクル制限と最低入力電源電圧
      12. 9.3.12 MOSFET ドライバ (GATE ピン)
      13. 9.3.13 過電圧保護 (OVP)
      14. 9.3.14 サーマル・シャットダウン (TSD)
    4. 9.4 デバイスの機能モード
      1. 9.4.1 シャットダウン・モード
      2. 9.4.2 スタンバイ・モード
      3. 9.4.3 実行モード
  11. 10アプリケーションと実装
    1. 10.1 アプリケーション情報
    2. 10.2 代表的なアプリケーション
      1. 10.2.1 設計要件
      2. 10.2.2 詳細な設計手順
        1. 10.2.2.1 WEBENCH® ツールによるカスタム設計
        2. 10.2.2.2 推奨部品
        3. 10.2.2.3 インダクタの選択 (LM)
        4. 10.2.2.4 出力コンデンサ (COUT)
        5. 10.2.2.5 入力コンデンサ
        6. 10.2.2.6 MOSFET の選択
        7. 10.2.2.7 ダイオードの選択
        8. 10.2.2.8 効率の推定
      3. 10.2.3 アプリケーション曲線
    3. 10.3 システム例
    4. 10.4 電源に関する推奨事項
    5. 10.5 レイアウト
      1. 10.5.1 レイアウトのガイドライン
      2. 10.5.2 レイアウト例
  12. 11デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 11.1 デバイスのサポート
      1. 11.1.1 サード・パーティ製品に関する免責事項
      2. 11.1.2 開発サポート
        1. 11.1.2.1 WEBENCH® ツールによるカスタム設計
    2. 11.2 ドキュメントのサポート
      1. 11.2.1 関連資料
    3. 11.3 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    4. 11.4 サポート・リソース
    5. 11.5 商標
    6. 11.6 静電気放電に関する注意事項
    7. 11.7 用語集
  13. 12メカニカル、パッケージ、および注文情報

9.3.6 電流センスとスロープ補償 (CS ピン)

このデバイスはローサイド電流センスを持ち、固定およびオプションのプログラム可能なスロープ補償ランプを提供し、高デューティでの分数調波の発振の防止に役立ちます。PWM 動作用の検出されるインダクタ電流の入力には、固定スロープ補償ランプとプログラム可能なスロープ補償ランプの両方が追加されますが、検出されるインダクタ電流の入力には、プログラム可能なスロープ補償ランプのみが追加されます (図 9-17 を参照)。入力電源電圧に対する正確なピーク電流制限動作のために、テキサス・インスツルメンツは、固定スロープ補償のみを使用することを推奨します (図 8-5 を参照)。

このデバイスは、外部スロープ抵抗 (RSL) と 30μA × fRT のスロープを持つのこぎり波電流源を使用して、プログラム可能なスロープ補償ランプを生成することができます。この電流は CS ピンから流れ出します。

GUID-B29BB6CF-690E-458F-948E-2D6E541F778E-low.gif図 9-17 電流センシングとスロープ補償
GUID-C7EEF984-72F5-40D9-8B04-5B4496002E70-low.gif図 9-18 PWM コンパレータ入力におけるスロープ補償ランプ (a)
GUID-85030889-5414-4EA6-B1B5-1BEB51A44344-low.gif図 9-19 電流制限コンパレータ入力におけるスロープ補償ランプ (b)

式 6 を使用してピーク・スロープ電流 (ISLOPE) の値を計算し、式 7 を使用してピーク・スロープ電圧 (VSLOPE) の値を計算します。

式 6. GUID-DFEDAEA5-1B76-4EAB-A45B-B7EC28681AAF-low.gif
式 7. GUID-2118EE0D-F38A-44C1-B57D-16F0441B151D-low.gif

ここで、

  • クロック同期を使用しない場合は、fSYNC = fRT。

ピーク電流モードの制御理論に従い、補償ランプのスロープは、高いデューティ・サイクルにおいて分数調波の発振を防止するため、検出されるインダクタ電流の立ち下がりスロープの半分よりも大きい必要があります。したがって、昇圧トポロジにおけるスロープ補償の最小値は、次の不等式を満たす必要があります。

式 8. GUID-41E2F4A7-1971-4A7D-97E7-A87B5E3CEDD6-low.gif

ここで、

  • VF は、外付けダイオード D1 の順方向電圧降下です。

理想的でない要因をカバーするためのマージンの推奨値は 1.2 です。必要であれば、RSL を追加して、補償ランプのスロープをさらに大きくすることができます。通常、検出されるインダクタ電流の立ち下がりスロープの 82% が、スロープ補償の最適量として知られています。検出されるインダクタ電流の立ち下がりスロープの 82% を達成するための RSL の値は、式 9 に示すように計算されます。

式 9. GUID-3185B107-9C8D-4D93-9450-2AC408C556B0-low.gif

クロック同期を使用しない場合、fSW 周波数は fRT 周波数と等しくなります。クロック同期を使用する場合、fSW 周波数は fSYNC 周波数と等しくなります。RSL 抵抗の最大値は 2kΩ です。