JAJSOJ5A October   2023  – September 2024 LP5811

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特長
  3. 2 アプリケーション
  4. 3 概要
  5. 4 デバイスの比較
  6. 5 仕様
    1. 5.1 絶対最大定格
    2. 5.2 ESD 定格
    3. 5.3 推奨動作条件
    4. 5.4 熱に関する情報
    5. 5.5 電気的特性
    6. 5.6 タイミング要件
    7. 5.7 代表的特性
  7. 6 詳細説明
    1. 6.1 概要
    2. 6.2 機能ブロック図
    3. 6.3 機能説明
      1. 6.3.1 同期整流昇圧コンバータ
        1. 6.3.1.1 低電圧誤動作防止
        2. 6.3.1.2 イネーブルとソフト・スタート
        3. 6.3.1.3 スイッチング周波数
        4. 6.3.1.4 電流制限動作
        5. 6.3.1.5 昇圧 PWM モード
        6. 6.3.1.6 昇圧 PFM モード
      2. 6.3.2 アナログ調光
      3. 6.3.3 PWM調光
      4. 6.3.4 自律型アニメーション エンジン制御
        1. 6.3.4.1 アニメーション エンジン パターン
        2. 6.3.4.2 スロープ制御
        3. 6.3.4.3 アニメーション エンジン ユニット (AEU)
        4. 6.3.4.4 アニメーション ポーズ ユニット (APU)
      5. 6.3.5 保護および診断
        1. 6.3.5.1 過電圧保護
        2. 6.3.5.2 グランドへの出力短絡保護
        3. 6.3.5.3 LED 開放検出
        4. 6.3.5.4 LED 短絡検出
        5. 6.3.5.5 サーマル・シャットダウン
    4. 6.4 デバイスの機能モード
    5. 6.5 プログラミング
    6. 6.6 レジスタ マップ
  8. 7 アプリケーションと実装
    1. 7.1 アプリケーション情報
    2. 7.2 代表的なアプリケーション
      1. 7.2.1 アプリケーション
      2. 7.2.2 設計パラメータ
      3. 7.2.3 詳細な設計手順
        1. 7.2.3.1 インダクタの選択
        2. 7.2.3.2 出力コンデンサの選択
        3. 7.2.3.3 入力コンデンサの選択
        4. 7.2.3.4 プログラム手順
        5. 7.2.3.5 プログラミング例
      4. 7.2.4 アプリケーション特性の波形
    3. 7.3 電源に関する推奨事項
    4. 7.4 レイアウト
      1. 7.4.1 レイアウトのガイドライン
      2. 7.4.2 レイアウト例
  9. 8 デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 8.1 ドキュメントのサポート
    2. 8.2 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    3. 8.3 サポート・リソース
    4. 8.4 商標
    5. 8.5 静電気放電に関する注意事項
    6. 8.6 用語集
  10. 9 改訂履歴
  11. 10メカニカル、パッケージ、および注文情報

7.2.3.1 インダクタの選択

インダクタは電源レギュレータの設計で最も重要な部品であり、定常状態での動作、過渡動作、ループの安定性に影響を及ぼします。インダクタの仕様には、インダクタの値、飽和電流、DC 抵抗 (DCR) という 3 つの重要な要素があります。

LP5811 に内蔵されている昇圧コンバータは、0.37µH～2.9µH のインダクタ値で動作するよう設計されています。代表的なアプリケーションでは 1µH を推奨します。インダクタのピーク電流は、式 8 で計算できます。アプリケーションの最小入力電圧、最大出力電圧、最大負荷電流を使用して、ワーストケースを計算できます。

昇圧レギュレータの入力 DC 電流は、式 6 で計算できます。

式 6. ∆ I L D C = V O U T × I O U T V I N × η

ここで、

  • VOUT は昇圧コンバータの出力電圧
  • IOUT は昇圧コンバータの出力電流
  • VIN は昇圧コンバータの入力電圧
  • η は電力変換効率、ほとんどの場合 90% を使用

インダクタのリップル電流は、式 7 で計算できます。

式 7. ∆ I L P - P = V I N × D L × f S W

ここで、

  • D はデューティ・サイクルで●●で計算できます
  • Lはインダクタの値
  • fSW はスイッチング周波数
  • VIN は昇圧コンバータの入力電圧

したがって、インダクタのピーク電流は 式 8 で計算できます。

式 8. ∆ I L P = ∆ I L D C + ∆ I L P - P 2

インダクタのピーク・ツー・ピーク電流は、最大出力電流に設定した状態で、平均インダクタ電流の 40% 未満に設計することを推奨します。インダクタの値が大きい場合、インダクタ内の磁気ヒステリシス損失が減少し、インダクタ リップルが小さくなって EMI 性能が向上しますが、負荷過渡応答時間が長くなります。インダクタの飽和電流は、計算されたピーク インダクタ電流よりも大きくする必要があります。

表 7-2 推奨するインダクタ
部品番号 L (µH) DCR 最大値 (mΩ) 飽和電流 (A) サイズ L × W × H (mm) メーカー
XEL4030-102ME 1 9.78 9.0 4.0 × 4.0 × 3.1 Coilcraft
74438357010 1 13.5 9.6 4.1 × 4.1 × 3.1 Wurth Elektronik
HBME042A-1R0MS-99 1 11.5 7.0 4.1 × 4.1 × 2.1 Cyntec