LTC3130/LTC3130-1
静止電流が 1.6µA の 25V、600mA 昇降圧 DC/DCコンバータ
特長

概要

入力電圧より高い、低い、または等しい出力電圧を安定化
広い入力電圧範囲：2.4V 〜 25V、
1V 未満〜 25V（EXTVCC 入力を使用）
n VOUT の電圧範囲：1V 〜 25V
n 可変出力電圧（LTC®3130）
n 選択可能な 4つの固定出力電圧（LTC3130-1）®
n Burst Mode 動作での無負荷時の入力電流：1.2µA（VIN = 12V、VOUT = 5V）
n 降圧モードでの出力電流：600mA
n ピンで選択可能な 850mA/450mA の電流制限（LTC3130）n 効率：最大 95%
n ピンで選択可能なBurst Mode 動作n 超低ノイズ PWM 周波数：1.2MHzn 高精度のRUNピンしきい値
n パワーグッド・インジケータ
n プログラム可能な最大電力点制御
n シャットダウン時のIQ：500nAn 熱特性が改善された20ピン3mm 4mm QFN パッケージおよび 16ピンMSOP パッケージ

LTC3130/LTC3130-1は、広い入力電圧および出力電圧の範囲を備える高効率、低ノイズの昇降圧コンバータです。軽負荷時に高い効率で動作させるため、Burst Mode 動作を選択して、静止電流をわずか 1.6µAに減少させることができます。コンバータの起動は、わずか 7.5µWの電源から実現されます。

nn

アプリケーション
長寿命のバッテリ駆動計器
n 携帯軍用無線
n 低消費電力センサ
n 太陽電池パネルのポスト・レギュレータ/ 充電器nLTC3130/LTC3130-1は、超低ノイズの1.2MHz PWMアーキ
テクチャを採用しています。このアーキテクチャでは、小型で高さの低いインダクタおよびセラミック・コンデンサを使用できるようにすることで、ソリューションの実装面積を最小限に抑えています。ループ補償回路およびソフトスタート回路を内蔵しているので、外付け部品数を削減し、設計が簡単です。このデバイスは、レギュレータのターンオンを予測可能にする高精度のRUNピンコンパレータしきい値と、太陽電池パネルなどの理想的ではない電源から最大の電力を確実に抽出する最大電力点制御（MPPC）機能を備えています。LTC3130-1は、選択可能な4つの固定出力電圧を提供するために、分圧器を内蔵しています。
その他の機能は、
パワーグッド出力、外部VCC 入力、
サーマル・
シャットダウンなどです。
LTC3130およびLTC3130-1は、熱特性が改善された3mm 4mmの20ピンQFN パッケージおよび 16ピンMSOP パッケージで供給されます。
L、LT、LTC、LTM、Linear Technology、Linearのロゴ、および Burst Modeはリニアテクノロジー
社の登録商標です。PowerPathはリニアテクノロジー社の商標です。その他全ての商標の所有権は、それぞれの所有者に帰属します。

標準的応用例
22nF

90

10µF

BST1
PVIN
VIN
RUN

VCC

SW1

SW2

LTC3130-1

BST2
VOUT

VOUT
12V
10µF 600mA

EXTVCC

MPPC
MODE

PGOOD

EFFICIENCY (%)

80

VIN
4 Li-Ion

+

22nF

6.8µH

効率と負荷

100

70
60
50
40
30
20

VS1
VS2

10

VCC
GND

PGND

4.7µF

0
0.01

3130 TA01a

VIN = 14.4V, VOUT = 12V
0.1

1
10
LOAD (mA)

100

800
3130 TA01b

3130f

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

1

LTC3130/LTC3130-1
絶対最大定格（Note 1、8）

PVIN、VIN、VOUT の電圧 .......................................–0.3V 〜 27.5V
EXTVCC の電圧 ....................................................–0.3V 〜 27.5V
BST1、BST2の電圧 ....................... （SW – 0.3V）〜（SW＋6V）
RUN、PGOODの電圧 ..........................................–0.3V 〜 27.5V
MODE、MPPC ............................................................. –0.3 〜 6V
VS1、VS2の電圧（LTC3130-1）.................................. –0.3 〜 6V
ILIM、FBの電圧（LTC3130）....................................... –0.3 〜 6V
PGOODシンク電流 .......................................................... 12mA

動作接合部温度範囲（Note 2、5、6）.................–40˚C 〜 125˚C
保存温度範囲.....................................................–65˚C 〜 150˚C
リード温度（半田付け、10 秒）
MSE .............................................................................. 300˚C

ピン配置

NC

PGND

PGND

SW1

TOP VIEW

20 19 18 17
BST1 1

16 BST2

PVIN 215 SW2VIN 3

14 VOUT

21
GND

RUN 4

TOP VIEW
GND 1
BST1 2SW1 3PVIN 4
VIN 5
RUN 6
VCC 7
MPPC 813 PGOOD
12 EXTVCC

VCC 5
9 10
VS2/FB

SW2
BST2
VOUT
PGOOD
EXTVCCMODE
VS1/ILIM
VS2/FBMSE PACKAGE
16-LEAD PLASTIC MSOP

VS1/ILIM

8GND

11 MODE7GND

MPPC 6

17
GND

16
15
14
13
12
11
10
9

TJMAX = 125 C, θJA = 40 C/W, θJC = 10 C/W (NOTE 6)EXPOSED PAD (PIN 17) IS GND, MUST BE SOLDERED TO PCBUDC PACKAGE
20-LEAD (3mm × 4mm) PLASTIC QFNTJMAX = 125 C, θJA = 52 C/W, θJC = 6.8 C/W (NOTE 6)EXPOSED PAD (PIN 21) IS GND, MUST BE SOLDERED TO PCB

発注情報

http://www.linear-tech.co.jp/product/LTC3130#orderinfo

無鉛仕上げ

テープ・アンド・リール

製品マーキング *

パッケージ

温度範囲

LTC3130EUDC#PBF

LTC3130EUDC#TRPBF

LGTS

20-Lead (3mm 4mm) Plastic QFN–40 C to 125 C

LTC3130EUDC-1#PBF

LTC3130EUDC-1#TRPBF

LGTT

20-Lead (3mm 4mm) Plastic QFN–40 C to 125 C

LTC3130IUDC#PBF

LTC3130IUDC#TRPBF

LGTS

20-Lead (3mm 4mm) Plastic QFN–40 C to 125 C

LTC3130IUDC-1#PBF

LTC3130IUDC-1#TRPBF

LGTT

20-Lead (3mm 4mm) Plastic QFN–40 C to 125 C

LTC3130EMSE#PBF

LTC3130EMSE#TRPBF

3130

16-Lead Plastic MSOP

–40 C to 125 C

LTC3130EMSE-1#PBF

LTC3130EMSE-1#TRPBF

31301

16-Lead Plastic MSOP

–40 C to 125 C

LTC3130IMSE#PBF

LTC3130IMSE#TRPBF

3130

16-Lead Plastic MSOP

–40 C to 125 C

LTC3130IMSE-1#PBF

LTC3130IMSE-1#TRPBF

31301

16-Lead Plastic MSOP

–40 C to 125 C

より広い動作温度範囲で規定されるデバイスについては、弊社へお問い合わせください。* 温度グレードは出荷時のコンテナのラベルで識別されます。
鉛フリー製品のマーキングの詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/leadfree/をご覧ください。
テープ・アンド・リールの仕様の詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/tapeandreel/.
一部のパッケージは、指定販売チャネルを通じて、#TRMPBFの接尾辞付きで500 単位のリールで供給されます。
3130f

2

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

LTC3130/LTC3130-1
電気的特性l は規定動作接合部温度範囲の規格値を意味する。それ以外は TA = 25˚C の値（Note 2）。注記がない限り、PVIN = VIN = 12V、VOUT = 5V。

PARAMETERCONDITIONSVIN Start-Up Voltage

EXTVCC = 0V
EXTVCC > 3.15V, RUN > 1.1Vll

Input Voltage Range

EXTVCC > 3.15V, RUN > 1.1VlOutput Voltage Adjust Range (LTC3130)
Feedback Voltage (LTC3130)

For External FB Resistor Applications

MIN

TYP

MAX

UNITS

2.30
0.6

2.40
1.0

V
V

25

V

0.6

l

1.0

25

V

l

0.975

1.000

1.020

V

0.980

1.000

1.020

V

0.1

10

nA

1.80
3.3
5.0
12.0

1.85
3.39
5.125
12.30

V
V
V
V

From –40 C to +85 C (Note 3)
Feedback Input Current (LTC3130)

FB = 1.1V

Fixed VOUT Voltages (LTC3130-1)

VS1 = VS2 = 0V
VS1 = VCC, VS2 = 0V
VS1 = 0V, VS2 = VCC
VS1 = VS2 = VCC

VIN Quiescent Current – Shutdown

RUN < 0.2V

500

850

nA

VIN Quiescent Current – UVLO

0.85V < RUN < 0.9V, EXTVCC = 0V

1.4

2.4

µA

VIN Quiescent Current – Burst Mode Operation(Sleeping)

FB > 1.02V (LTC3130), VOUT > VREG (LTC3130-1),
MODE = 0V, RUN = VIN, MPPC > 1.05V

1.6

2.7

µA

100

nA

l
l
l
l

1.75
3.20
4.85
11.64

NMOS Switch Leakage on VIN and VOUT

SW1 = SW2 = 0V, VIN = VOUT = 25V

5

NMOS Switch On-Resistance

VCC = 4V

0.35

Inductor Average Current Limit

LTC3130-1 (Note 4), LTC3130: ILIM = VCC (Note 4)

l

660

850

1200

mA

LTC3130: ILIM = 0V (Note 4)

l

250

450

650

mA

LTC3130-1 (Note 4), LTC3130: ILIM = VCC (Note 4)

l

0.9

1.3

1.7

A

LTC3130: ILIM = 0V (Note 4)

l

0.6

0.85

1.15

A

Maximum Boost Duty Cycle(Percentage of Period SW2 is Low)

LTC3130-1: VOUT < VREG (Note 7),
LTC3130: FB < 0.975V (Note 7)

l

91

94

97

%

Minimum Duty Cycle

LTC3130-1: VOUT > VREG (Note 7),
LTC3130: FB > 1.02V (Note 7)

l

0

%

1.40

MHz

Inductor Peak Current Limit

Switching Frequency
SW1 and SW2 Minimum Low Timell

VIN > 2.4V or EXTVCC > 3.15V

RUN Threshold Hysteresis

1.05

V

1

20

nA

0.2

0.6

0.85

V

1.01

1.05

1.09

V

l

90

100

110

mV

1
0.1

30
5

nA
nA

ILIM Input Logic High(LTC3130)l

ILIM Input Logic Low(LTC3130)l

ILIM Input Current(LTC3130) ILIM = 5V

1.1

V
1

VS1, VS2 Input Logic High(LTC3130-1)lVS1, VS2 Input Logic Low(LTC3130-1)lVS1, VS2 Input Current(LTC3130-1) VS1, VS2 = 5V

V

20

nA
V

0.35

V

20

nA

1.1

V

l

MODE = 5V (If RUN is Low or VCC is in UVLO)MODE = 5V (If Switching is Enabled)

0.35
1.1
1

l

MODE Input Logic Low

1.00

l

RUN = 25V
RUN = 1V

MODE Input Logic Highnsl

RUN Input Current

MODE Input Current

0.95

MPPC = 5V

RUN Logic Threshold to Enable Reference
RUN Threshold to Enable Switching (Rising)

1.20
70

MPPC Reference Voltage
MPPC Input Current

1.00(Note 3)

Ω

1
1.7

0.35

V

20
4

nA
µA
3130f

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

3

LTC3130/LTC3130-1
電気的特性l は規定動作接合部温度範囲の規格値を意味する。それ以外は TA = 25˚C の値（Note 2）。注記がない限り、PVIN = VIN = 12V、VOUT = 5V。

PARAMETERCONDITIONS

Soft-Start TimeFor Average Inductor Current to Reach Limit

MIN

TYP

MAX

UNITS

12

ms

VCC Voltage(EXTVCC or VIN) > 4.7V, RUN > 0.85V

4V

VCC Voltage -– Shutdown

RUN ≤ 0.2V

3.25

V

VCC Dropout Voltage (VIN – VCC)

VIN = 3.0V, Switching

50

100

mV

VCC Current Limit

VCC = 0V

17

34

mA

2.20

2.3

2.40

V

100

120

135

mV

3.0

3.15

VCC UVLO Threshold (Rising)l

VCC UVLO Hysteresis
EXTVCC Enable Threshold

l

2.85

EXTVCC Enable Hysteresis

260

EXTVCC Input Operating Range

25

V

EXTVCC Quiescent Current – Burst Mode
Operation (Sleeping)

EXTVCC > 3.15V, FB >1.02V (LTC3130), MPPC > 1.05V
VOUT > VREG (LTC3130-1), MODE = 0V, RUN > 1.10V

1.6

2.5

µA

EXTVCC Quiescent Current – Shutdown

EXTVCC = 5V, RUN < 0.2V

400

750

nA

68

mA

l

3.15

V
mV

EXTVCC Current Limit

VCC = 0V, EXTVCC = 15V

32

VIN Sleep Current When Powered by EXTVCCFB > 1.02V (LTC3130), VOUT > VREG (LTC3130-1),
EXTVCC > 3.15V, MODE = 0V,
RUN >1.10V, VIN = 12V, MPPC > 1.05V

600

VOUT UV Threshold

Risingl

0.35

VOUT UV Hysteresis

0.7

nA

0.95

55

VOUT Quiescent Current – Shutdown
VOUT Quiescent Current – Burst Mode Operation(Sleeping)

MODE = 0V, FB > 1.02V, MPPC > 1.05V

PGOOD Threshold, Rising

Referenced to Programmed VOUT Voltage

-7.0

V
mV

(VOUT–1)
27(VOUT)17µA(VOUT–1)
27(VOUT)
17

µA

-5.0

-3.0

%

PGOOD Hysteresis

Referenced to Programmed VOUT Voltage

2.5

PGOOD Voltage Low

ISINK = 1mA

165

250

mV

PGOOD Leakage

PGOOD = 25V

1

50

nA

Note 1：絶対最大定格に記載された値を超えるストレスはデバイスに回復不可能な損傷を与える可能性がある。また、長期にわたって絶対最大定格条件に曝すと、デバイスの信頼性と寿命に悪影響を与えるおそれがある。
Note 2：LTC3130/LTC3130-1はTJ が TA に ほ ぼ 等 しい パ ルス 負 荷 条 件 で テストされ る。
LTC3130E/LTC3130E-1は、0˚C 〜 85˚Cの接合部温度で仕様に適合することが保証されている。
–40˚C 〜 125˚Cの動作接合部温度範囲での仕様は、設計、特性評価および統計学的なプロセ
ス・コントロールとの相関で確認されている。LTC3130I/LTC3130I-1 は–40˚C 〜 125˚Cの動作接は、周囲温度（TA）
および電力損失（PD）
か
合部温度範囲で保証されている。接合部温度（TJ）
ら次の式に従って計算される。
TJ = TA ＋(PD • θJA C/W).
ここで、θJA はパッケージの熱インピーダンスである。これらの仕様を満たす最大周囲温度は、基板レイアウト、パッケージの定格熱抵抗および他の環境要因と関連した特定の動作条件によって決まることに注意。
Note 3：仕様は設計によって保証されており、製造時に全数テストは行われない。

%

Note 4：電流測定は出力がスイッチングしていないときに行われる。

Note 5：このデバイスには、短時間の過負荷状態の間デバイスを保護するための過熱保護機能が備わっている。過熱保護機能がアクティブなとき接合部温度は165 Cを超える。規定された最高動作接合部温度を超える動作が継続すると、デバイスの劣化または故障が生じる恐れがある。
Note 6：パッケージの露出した裏面をPC ボードのグランド・プレーンに半田付けしないと、熱抵抗がはるかに大きくなる。
Note 7：スイッチ・タイミングの測定は開ループ・テスト構成で行われる。スイッチ・ピンの電圧がインダクタ電流の大きさと期間に左右される場合、非重複期間の間スイッチ・ピンに電圧差が生じることにより、アプリケーションのタイミングがこれらの値からいくらか変化する可能性がある。
Note 8: 製品のデモボード、またはデータシートやアプリケーションノートに使用または説明されているような良好なレイアウト方法が使用されていれば、絶対最大定格で規定されている
DC 制限値を超える電圧トランジェントが SWピンにかかっても、通常動作が中断されることは
ない。

3130f

4

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

LTC3130/LTC3130-1

効率、
VOUT
= 1.8V、
PWM
モード
vs Load,VOUT= 1.8V,
PWM
Mode
VIN = 2.5V
VIN = 3.6V
VIN = 5V
VIN = 12V
VIN = 24V

90
80
70

= 3.3V、PWM モード
効率、VOUTOUT
VIN = 2.5V
VIN = 3.6V
VIN = 5V
VIN = 12V
VIN = 24V

90
80

60
50
40
30

70

50
40
30

60
50
40
30
20

10

10

10

0
0.01

0
0.01

1k

0.1

効率、VOUTOUT= 12V、PWM モード

100

VIN = 2.5V
VIN = 3.6V
VIN = 5V
VIN = 12V
VIN = 24V

90
80
70

40
30

効率、VOUT = 1.8V、
Burst（LTC3130-1）
OUT Mode 動作

50
40

10
0
0.01

1k

VIN = 2.5V
VIN = 3.6V
VIN = 5V
VIN = 12V
VIN = 24V

30
20

0.1

3130 G04

1k

1
10
100
LOAD CURRENT (mA)

10
1
0.1

1k

0.001
0.01

電力損失、VOUT = 3.3V、
Burst（LTC3130-1）
OUT Mode 動作
100

40
VIN = 2.5V
VIN = 3.6V
VIN = 5V
VIN = 12V
VIN = 24V

30
20
10
0
0.01

0.1

1
10
100
LOAD CURRENT (mA)

10
1
0.1

3130 G07

0.001
0.01

1k

効率、VOUT = 5V、
Burst（LTC3130-1）
OUT Mode 動作80

VIN = 2.5V
VIN = 3.6V
VIN = 5V
VIN = 12V
VIN = 24V

0.01

1k

1
10
100
LOAD CURRENT (mA)90

EFFICIENCY (%)

POWER LOSS (mW)

50

0.1

3130 G06

100

60

VIN = 2.5V
VIN = 3.6V
VIN = 5V
VIN = 12V
VIN = 24V

0.01

90
80

1k

電力損失、VOUT = 1.8V、
Burst（LTC3130-1）
OUT Mode 動作3130 G05

効率、VOUT = 3.3V、
Burst（LTC3130-1）
OUT Mode 動作

70

1
10
100
LOAD CURRENT (mA)

100

60

10

100

1k

70

20

1
10
100
LOAD CURRENT (mA)

0.1

3130 G03

80

50

0.1

0
0.01

1k

90

60

0
0.01

1
10
100
LOAD CURRENT (mA)

3130 G02

EFFICIENCY (%)

100

EFFICIENCY (%)

70

20

1
10
100
LOAD CURRENT (mA)

VIN = 2.5V
VIN = 3.6V
VIN = 5V
VIN = 12V
VIN = 24V

80

20

0.1

効率、
VOUT
= 5V、
PWM
モード
vs Load,
VOUT
= 5V,
PWM
Mode

90

60

3130 G01

EFFICIENCY (%)

100

POWER LOSS (mW)EFFICIENCY (%)

100

EFFICIENCY (%)

100

注記がない限り、TA = 25˚C。

EFFICIENCY (%)

標準的性能特性

0.1

1
10
100
LOAD CURRENT (mA)

70
60
50
40
VIN = 2.5V
VIN = 3.6V
VIN = 5V
VIN = 12V
VIN = 24V

30
20
10

1k
3130 G08

0
0.01

0.1

1
10
100
LOAD CURRENT (mA)

1k3130 G09

3130f

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

5

LTC3130/LTC3130-1
標準的性能特性1k

注記がない限り、TA = 25˚C。

電力損失、VOUT = 5V、
Burst
動作（LTC3130-1）
VOUT =Mode
5V, Burst
Mode

100

効率、VOUT = 12V、
Burst
（LTC3130-1）
OUT Mode 動作

1k

電力損失、VOUT = 12V、
Burst
（LTC3130-1）
OUT Mode 動作

90
80

1
0.1

VIN = 2.5V
VIN = 3.6V
VIN = 5V
VIN = 12V
VIN = 24V

0.01
0.001
0.01

0.1

1
10
100
LOAD CURRENT (mA)

70
60
50
40
VIN = 2.5V
VIN = 3.6V
VIN = 5V
VIN = 12V
VIN = 24V

30
20
10
0
0.01

1k

0.1

1
10
100
LOAD CURRENT (mA)

効率、VOUT = 8V、
PWM（LTC3130）
OUT モード

80
70

50
40
30

1k

50
40

20
10
1
10
100
LOAD CURRENT (mA)

0
0.01

1k

VIN = 2.5V
VIN = 3.6V
VIN = 5V
VIN = 12V
VIN = 24V

30

1k

電力損失、VOUT = 8V、
Burst
動作（LTC3130）
VOUT Mode= 8V, Burst
Mode

0.1

1
10
100
LOAD CURRENT (mA)

101
VIN = 2.5V
VIN = 3.6V
VIN = 5V
VIN = 12V
VIN = 24V

0.1

0.01
0.01

1k

0.1

1
10
100
LOAD CURRENT (mA)

（LTC3130）
V効率、
OUT = 15V
OUT =V15V
1k

1k3130 G153130 G14

電力損失、VOUT = 15V、
Burst
Mode 動作（LTC3130）
OUT

100

90

効率、
（LTC3130）
OUT VOUT = 24V

90

80

80

60
50
40
30

EFFICIENCY (%)

100

70

POWER LOSS (mW)EFFICIENCY (%)

1
10
100
LOAD CURRENT (mA)

100

3130 G13

10

1

20

VIN = 3.6V
VIN = 5V
VIN = 12V
VIN = 24V

10
0
0.01

0.1

1
10
100
LOAD CURRENT (mA)

Burst Mode OPERATION:
VIN = 3.6V
VIN = 5V
VIN = 12V
VIN = 24V

6

0.1

3130 G12

効率、VOUT = 8V、
Burst（LTC3130）
VOUT Mode= 8V, 動作
Burst
Mode

60

10

100

0.01
0.01

1k

70

20

0.1

VIN = 2.5V
VIN = 3.6V
VIN = 5V
VIN = 12V
VIN = 24V

0.1

80

60

0
0.01

1

90

EFFICIENCY (%)

EFFICIENCY (%)

100

VIN = 2.5V
VIN = 3.6V
VIN = 5V
VIN = 12V
VIN = 24V90

103130 G113130 G10100

POWER LOSS (mW)EFFICIENCY (%)

10

100

POWER LOSS (mW)

POWER LOSS (mW)

100

PWM:

1k
3130 G16

0.1
0.01

0.1

1
10
100
LOAD CURRENT (mA)

60
50
40
30
20
10

1k
3130 G17

VIN = 3.6V
VIN = 5V
VIN = 12V
VIN = 24V

70

0
0.01

0.1

1
10
100
LOAD CURRENT (mA)

Burst Mode OPERATION:
VIN = 5V
VIN = 12V
VIN = 24V

PWM:

1k3130 G18

VIN = 5V
VIN = 12V
VIN = 24V
3130f

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

LTC3130/LTC3130-1
標準的性能特性

注記がない限り、TA = 25˚C。

電力損失、VOUT = 24V、
Burst Mode 動作（LTC3130）
1k

VIN シャットダウン電流と
VIN（RUN = 0V、EXTVCC = 0V）

最大出力電流と、VIN および VOUT

VOUT = 24V, Burst Mode

IN

700

OUT

0.90

600

0.80

10

400
300
VOUT = 1.8V
VOUT = 3.3V
VOUT = 5V
VOUT = 12V
VOUT = 25V

200

1

0.1
0.01

VIN = 5V
VIN = 12V
VIN = 24V
0.1

100

1
10
100
LOAD CURRENT (mA)

0

1k

0

5

10
15
VIN (V)

20

1.80

CC

0.30
0.20
0.10
0

25

1.00
0.80

0.40

5.0

15

10

15

20

25
3130 G21

and VOUT (LTC3130-1, MODE = 0V)
VOUT = 1.8V
VOUT = 3.3V
VOUT = 5V
VOUT =1 2V

4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0

5

0.20

5

Burst Mode 動作での無負荷入力
電流と、VIN および VOUT
（LTC3130-1、
MODE = 0V）

10

0.60

0

VIN (V)IIN (μA)

20
IIN (μA)

0.5
0

5

10
15
VIN (V)

20

0

25

IN

10
15
VIN (V)20

253130 G25053130 G23

1015
VIN (V)20

253130 G24

平均インダクタ電流制限とMPPC 電圧vs MPPC Voltage

0.80
0.70

0.09

0.06
VOUT = 1.8V
VOUT = 3.3V
VOUT = 5V
VOUT = 12V
VOUT = 25V

0.03

5

5

0

25

OUT

10

0

20

0.12

IOUT (A)

15

IN

0.15

VOUT = 1.8V
VOUT = 3.3V
VOUT = 5V
VOUT = 12V
VOUT = 25V

20

10
15
VIN (V)

Burst Mode 動作、負荷電流しきい
値と、VIN および VOUT
（MODE = 0V）

OUT

25

5

3130 G22

固定周波数での無負荷入力電流（MODE = VCC）と、VIN および VOUT
30

0

INDUCTOR CURRENT LIMIT (A)VIN CURRENT (μA)

0.40

IOUT = 2μA (FB DIVIDER)
VOUT = 1.8V
VOUT = 3.3V
VOUT = 5V
VOUT = 12V
VOUT = 25V

25

1.20

IIN (mA)

0.50

OUT

30

1.40

0

0.60

Burst Mode 動作での無負荷入力（LTC3130、
電流と、VIN および VOUT
MODE = 0V）

1.60

0

0.70

3130 G20

3130 G19

VIN UVLO 電流とVIN（0.85V ≤ RUN ≤ 1.01V、
EXTVCC = 0V）

VIN CURRENT (μA)

500
IOUT (mA)

POWER LOSS (mW)

100

CC

1.00

0

0

5

10
15
VIN (V)

20

0.60
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10

25
3130 G26

0
0.95

0.98

1.01
1.04
MPPC (V)

1.07

1.10
3130 G27

3130f

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

7

LTC3130/LTC3130-1
標準的性能特性

注記がない限り、TA = 25˚C。

平均電流制限と温度（25 C に正規化）

FB 電圧と温度
LTC3130（25 C に正規化）

LTC3130 (Normalized to 25 C)

LTC3130–1 (Normalized to 25 C)

0.00

0.00

–1.00

–0.10

–0.10

–2.00

–0.20

–3.00
–4.00
–5.00
–6.00
–7.00
–8.00

CHANGE IN OUTPUT VOLTAGE (%)

0

CHANGE IN FB VOLTAGE (%)

CHANGE IN AVERAGE CURRENT LIMIT (%)(Normalized to 25 C)

–0.30
–0.40
–0.50
–0.60
–0.70
–0.80

–9.00

–0.90

–10.00–50 –25–1.00–50 –250

25 50 75 100 125 150
TEMPERATURE (° C)

0

–0.50
–0.60
–0.70
–0.80
–0.90
–1.00
–50 –25NORMALIZED OSCILLATOR FREQUENCY (%)

–1.00
–2.00
–3.00
–4.00
–5.00
–6.00
–7.00
–8.00
–9.00
25 50 75 100 125 150
TEMPERATURE (° C)

100

0.00
–0.10

99

98

97
2.4

スイッチR
DS(ON)
Switch Rdson
vsと温度
Temperature

2.8

3.2
VCC (V)

3.6

4.0

0.45

0.50

Switch Rdson vs VCC

–0.40
–0.50
–0.60
–0.70
–0.80
–0.90
–1.00
–50 –250

25 50 75 100 125 150
TEMPERATURE (° C)3130 G33

SW2(5V/DIV)

0.42

RDSON (Ω)–0.30

固定周波数の PWM 波形（降圧領域）

0.45

0.35

–0.20

3130 G32

スイッチRDS(ON) とVCC

0.55

25 50 75 100 125 150
TEMPERATURE (° C)

高精度の RUNしきい値と温度（25˚C に正規化）

Oscillator Frequency vs VCC

3130 G310.40

03130 G30

CHANGE IN RUN THRESHOLD (%)(Normalized to 25 C)

RDSON (Ω)–0.40

発振器周波数とVCC（VCC = 4V に正規化）

0

0

–0.30

3130 G29

発振器周波数と温度（25 C に正規化）–10.00–50 –25–0.20

25 50 75 100 125 150
TEMPERATURE (° C)3130 G28

CHANGE IN OSCILLATOR FREQUENCY (%)

出力電圧と温度
LTC3130–1（25 C に正規化）

SW1(10V/DIV)

0.39

INDUCTORCURRENT(0.5A/DIV)

0.36

0.30

0.20
–50 –25

200nsec/DIV

0.33

0.25
0

25 50 75 100 125 150
TEMPERATURE (° C)3131 G34

0.30
2.5

3

3.5
VCC (V)3130 G36

43134 G35

3130f

8

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

LTC3130/LTC3130-1
標準的性能特性

注記がない限り、TA = 25˚C。

固定周波数の PWM 波形（昇降圧領域）

固定周波数の PWM 波形（昇圧領域）

SW2(5V/DIV)

SW2(10V/DIV)SW1(5V/DIV)

SW1(5V/DIV)INDUCTORCURRENT(0.5A/DIV)INDUCTORCURRENT(0.5A/DIV)
200nsec/DIV

固定周波数出力電圧リップル
VOUT(50mV/DIV)INDUCTORCURRENT(0.2A/DIV)
03130 G37

3130 G38

200nsec/DIV

PWM からBurst Mode 動作への移行

Burst Mode 動作の波形

VIN(10V/DIV)VCC(2V/DIV)

MODE PIN(2V/DIV)

VOUT(2V/DIV)INDUCTORCURRENT(0.2A/DIV)INDUCTORCURRENT(0.2A/DIV)INDUCTORCURRENT(0.2A/DIV)
20μsec/DIV

3130 G40

1msec/DIV3130 G41

2msec/DIV

5VOUT
ILOAD =10mA
COUT = 22µF

12VIN, 5VOUT,
ILOAD = 20mA, COUT = 22µF

COUT = 22µF

RUNピン電圧の上昇時の起動シーケンス（VIN = 12V）

EXTVCC でのステップに対する
VCC の応答（VIN > 4V）

EXTVCC でのステップに対する
VCC の応答（VIN = 3V）

RUN(5V/DIV)

VCC(2V/DIV)

VCC(2V/DIV)

00

INDUCTORCURRENT(0.2A/DIV)EXTVCC(5V/DIV)
0

EXTVCC2msec/DIV3130 G42

VCC(2V/DIV)

VOUT(2V/DIV)

3138 G43

3130 G39

VIN 印加時の起動シーケンス（RUNをVIN に接続）

VOUT
(100mV/
DIV)

VOUT(50mV/DIV)

500nsec/DIV
12VIN, 5VOUT,
ILOAD = 0.5A, COUT = 22µF

(5V/DIV)01msec/DIV3130 G44

1msec/DIV3130 G45

3130f

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

9

LTC3130/LTC3130-1
標準的性能特性

注記がない限り、TA = 25˚C。

固定周波数でのステップ負荷
トランジェント応答

VOUT(2V/DIV)
PGOOD(2V/DIV)

VOUT(100mV/DIV)

VOUT(100mV/DIV)INDUCTORCURRENT(0.2A/DIV)INDUCTORCURRENT(0.5A/DIV)3130 G46

500μsec/DIV
12VIN, 5VOUT,
50mA to 500mA LOAD STEP
COUT = 22µF, L = 10μH

ステップ過負荷によるVOUT の低下に対するPGOOD の応答

Burst Mode 動作でのステップ負荷
トランジェント応答

INDUCTORCURRENT(0.5A/DIV)
500μsec/DIV

3130 G47

1msec/DIV
12VIN, 5VOUT,
10mA to 250mA LOAD STEP
COUT = 22µF, L = 10μH

過負荷に対するMPPC の応答（VMPPC をVIN で 5V に設定）

3130 G48

固定周波数での VIN 入力ステップ
応答

VOUT(5V/DIV)
VIN(5V/DIV)

VOUT(1V/DIV)

VIN(10V/DIV)INDUCTORCURRENT(0.2A/DIV)INDUCTORCURRENT(0.2A/DIV)3130 G49

2msec/DIVVOC = 9V
VOUT = 12V
RIN = 20Ω
CIN = 33μF

Burst Mode 動作での VIN 入力
ステップ応答3130 G50

出力電圧 = 短絡波形
VOUT
(2V/DIV)

VOUT(1V/DIV)

VIN(10V/DIV)INDUCTORCURRENT(0.2A/DIV)

50μsec/DIV
5VOUT,
5V TO 25V VIN STEP,
COUT = 22µF, L = 10μH,
LIGHT LOADINDUCTORCURRENT(0.2A/DIV)
50μsec/DIV

3130 G51

5VOUT,
5V TO 25V VIN STEP,
COUT = 22µF, L = 10μH,
LIGHT LOAD

10μsec/DIV

3130 G52

3130f

10

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

LTC3130/LTC3130-1
ピン機能（QFN/MSOP）

BST1（ピン1/ピン2）：ハイサイドNMOSゲート駆動用のブートストラップされるフロート電源。22nFコンデンサを経由して、できるだけデバイスに近づけてSW1に接続します。
PVIN（ピン2/ピン4）：昇降圧コンバータの電源入力。このピンとグランド・プレーンの間に4.7µF 以上のバイパス・コンデンサを接続します。このコンデンサはできるだけデバイスの近くに配置します。長いリード線を介して給電するか、または高 ESRの電源から給電するときは、より大きなバルク入力コンデンサ（標準で47µF 以上）が必要になる場合があります。
VIN（ピン3/ピン5）：VCC レギュレータの入力電圧。このピンとグランド・プレーンの間に最小 1µFのセラミック・デカップリン
グ・コンデンサを接続します。
RUN（ピン4/ピン6）：RUNコンパレータへの入力。このピンの電圧が 1.05Vを超えると、コンバータをイネーブルします。この
ピンを0.6V（標準）よりも高く引き上げると、コンバータは「ス
タンバイ・モード」になり、内部リファレンスがイネーブルされま
すが、デバイスはスイッチングしません。このピンをVINとグランドの間の抵抗分割器に接続すると、高精度のVIN 起動しきい値を設定できます。コンバータを常時イネーブルするには、
RUNをVIN に接続します。詳細については、このデータシートの「動作」
セクションを参照してください。

にノイズの影響を受けやすいため、配線長と浮游容量を最小限に抑えるよう注意してください。MPPCの設定に関する詳細は、このデータシートの「アプリケーション情報」のセクションを参照してください。この機能が不要な場合は、このピンを
VCC に接続します。
GND（ピン7、8、露出パッド・ピン21/ピン1、露出パッド・ピン
17）：グランド・ピン。GNDと、露出パッドが半田付けされたグ
ランド・プレーンとの間の、短い直接のPCBパスを提供します。
露出パッドはプリント回路基板のグランド・プレーンに半田付けする必要があります。露出パッドは、電力のグランド接続として、また熱をダイから外部に放散する手段として役立ちます。
FB（ピン9/ピン9（LTC3130））：エラーアンプへの帰還入力。
VOUTとグランドの間の抵抗分割器に接続します。出力電圧は、1.0V 〜 25Vの範囲で次のように調節できます。
 R1
VOUT = 1.00V •  1+  R2 

(Re fer to Figure 2)

このピンは非常にノイズの影響を受けやすいため、配線長と浮游容量を最小限に抑えるよう注意してください。FB 分圧器の設定およびオプションのフィードフォワード・コンデンサの使用に関する詳細は、このデータシートの「アプリケーション
情報」のセクションを参照してください。

VCC（ピン5/ピン7）：内部 4V 電圧レギュレータの出力電圧。こ：出力電圧選択ピン。このピ
れは、内部回路用の電源ピンです。4.7µF 以上のセラミック・ VS2（ピン9/ピン9（LTC3130-1））
ンをグランドまたはVに接続して、
出力電圧を設定しますCC
コンデンサを使用してこの出力をバイパスします。内部レギュ
レータの電力は、VIN またはEXTVCC から供給されます。VCC （表 1を参照）。規定されたしきい値を満たす任意のロジック
信号によって、このピンを動的に駆動することもできます。
をバックドライブしないように注意してください。
ピーク負荷電流が 2mAを超えない限り、VCC を使用して外部回路に電力を供給できます。なお、この追加された負荷によって、必要な最小動作 VIN 電圧が、最大 60mV 増加します。
NC（ピン17、QFN のみ）：不使用。このピンは、接地する必要があります。
MPPC（ピン6/ピン8）：最大電力点制御設定入力。このピンをVINとグランドの間の抵抗分割器に接続して、MPPC 機能をイ
ネーブルします。抵抗分割器の電圧が 1.0V（標準）未満に低下すると、インダクタ電流が減少して、
VINを抵抗分割器によって設定された最小電圧にサーボ制御します。このピンは非常

ILIM（ピン10/ピン10（LTC3130））：250mAまたは660mAの平均最小インダクタ電流制限を選択するための設定ピン。
「標準的性能特性」
セクションの「最大出力電流」のグラフを参照してください。
PWM = “L”（グランド）：低電流アプリケーションの場合、
平均インダクタ電流制限を250mA（最小）に設定します：平均インダクタ電流制限を
ILIM = “H”（VCC に接続）
660mA（最小）に設定します規定されたしきい値を満たす任意のロジック信号によって、このピンを動的に駆動することもできます。

3130f

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

11

LTC3130/LTC3130-1
ピン機能（QFN/MSOP）

VS1（ピン10/ピン10（LTC3130-1））：出力電圧選択ピン。このピンをグランドまたはVCC に接続して、出力電圧を設定します（表 1を参照）。規定されたしきい値を満たす任意のロジック
信号によって、このピンを動的に駆動することもできます。
表 1.LTC3130-1 の VOUT の設定
VS2

VS1

VOUT

0

0

1.8V

0

VCC

3.3V

VCC

0

5.0V

VCC

VCC

12V

MODE（ピン11/ピン11）：モード選択ピン。
MODE = “L”（グランド）：自動 Burst Mode 動作をイネーブ
ルします
MODE = “H”（VCC に接続）
：固定周波数のPWMの動作規定されたしきい値を満たす任意のロジック信号によって、このピンを動的に駆動することもできます。スイッチング動作がイネーブルされたときにMODE がフロート状態になるのを防ぐために、内部にはMODEに接続された3MΩのプルダウン
抵抗が存在します。
EXTVCC（ピン12/ピン12）：内部 VCC レギュレータの2 番目の入力。このピンは、VOUT または3V 〜 25Vの別の電圧に接続できます。この入力が使用されると、この入力はデバイスに電力を供給し、降圧アプリケーションにおいてVIN に流れる静止電流を低減し、コンバータは、1V 以下に低下したVIN 電圧から動作できます。このピンをVOUT のデカップリング・コンデ
ンサに直接接続しない限り、このピンには4.7µFのデカップリ
ング・コンデンサを推奨します。このピンを使用しない場合、接地してください。

PGOOD（ピン13/ピン13）：オープン・ドレイン出力。この出力（LTC3130-1）
がレギュレーショ
は、FB（LTC3130）
またはVOUT
ン電圧よりも極端に低下した場合に、グランドに引き下げられます。このピンから正電源にプルアップ抵抗を接続します。VINまたはEXTVCC に電源電圧が存在する場合、シャットダウン
時またはUVLOの発生時に、このピンが強制的に“L”になることに注意してください。
VOUT（ピン14/ピン14）：コンバータの出力電圧。このピンとグ
ランド・プレーンの間に4.7µF 以上のセラミック・コンデンサを接続します。詳細については、このデータシートの「アプリケーション情報」のセクションを参照してください。
BST2（ピン16/ピン15）：ハイサイドNMOSゲート駆動用のブートストラップされるフロート電源。22nFコンデンサを経由して、できるだけデバイスに近づけてSW2に接続します。
SW2（ピン15/ピン16）：スイッチ・ピン。インダクタの片側に接続します。EMIと寄生抵抗を減らすために、PCBトレースの長さはできるだけ短く、また、できるだけ広くしてください。
PGND（ピン18、19/ピン1）：電源グランド。PGNDとグランド・
プレーンの間で、短い直接のPCB パスを提供します。
SW1（ピン20/ピン3）：スイッチ・ピン。インダクタの片側に接続します。EMIと寄生抵抗を減らすために、PCBトレースの長さはできるだけ短く、また、できるだけ広くしてください。

3130f

12

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

LTC3130/LTC3130-1
LTC3130 のブロック図

PVIN

EXTVCC

VIN

BST

SW1

SW2

BST2

VREF

VCC_GD

LDO

VCC

1.05V

1.0V
VREF_GD

B

DRIVERVSENSEC

DRIVERSTART+–

VSENSE

+
–

1.2A

ON

+
–

IPK

UV

LOGIC

FB
0.7V
VSENSEENABLEVSENSE
50mA

MPPC
MODE

DRIVER

D

+
–

1.0V

RESET

IZERO

THERMAL
SHUTDOWN+–

SOFT-START

3M
VCC_GD

+
–

100mV

–
+

+
–

0.6V

A

VC

+
–

RUN

DRIVERVOUTISENSE

4V
VREF

VOUT
VCC

VCC

+
–

VIN

1.0V

OSC

–
+

600mA
SLEEP

GND

200mA

PGND

CLAMP

–7.5%

–
+

PGOOD

ILIM
3130 BD

VCC

3130f

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

13

LTC3130/LTC3130-1
LTC3130-1 のブロック図

PVIN

EXTVCC

VIN

BST

SW1

SW2

BST2

VCC
1.0V

VCC_GD

LDO

VCC

1.05V

DRIVERB

VSENSEC

VS2DRIVER

VOUT
SELECTINPUTSSTART+–VSENSE

+
–

1.2A

ON

+
–

IPK

UV

LOGIC

0.7V
VSENSEENABLEVSENSE
50mA

MPPC
MODE

VS1

DRIVER

+
–

1.0V

RESET

IZERO

THERMAL
SHUTDOWN

100mV

–
+

+
–

PWM

SOFT-START

3M
VCC_GD

+
–

+
–

0.6V

D

VC

+
–

RUN

A
ISENSE

1.0V
VREF_GD

VOUT

VCC
DRIVER

4V
VREF

VOUT

+
–

VIN

FB
1.0V

OSC

600mA

SLEEP

GND

–
+
CLAMP

–7.5%

–
+

PGOOD

PGND
31301 BD

3130f

14

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

LTC3130/LTC3130-1
動作
はじめに
LTC3130/LTC3130-1は、静止電流が 1.6µA、モノリシック、電流モードの昇降圧 DC/DCコンバータで、0.6V（起動する場合
は2.4V）〜 25Vの広い入力電圧範囲で動作し、最大 600mAを負荷に供給します。LTC3130は、1V 〜 25VのいずれかでVOUT を設 定するためのFBピンを備えており、LTC3130-1
は、2つのデジタル設定ピンを使用して選択できる固定されたユーザー選択可能な4つの出力電圧を特徴としています。内部の低 RDS(ON) Nチャネル電力スイッチによってソリューショ
ンの複雑さを低減し、効率を最大化します。独自のスイッチ制
御アルゴリズムにより、昇降圧コンバータは、入力電圧が出力電圧を上回るまたは下回る、あるいは出力電圧と等しい場合
でも、出力電圧レギュレーションを維持します。昇圧動作モー
ドと降圧動作モードの間ではシームレスに移行して、過渡電流やサブハーモニック・スイッチングが発生しません。そのため
このデバイスは、ノイズの影響を受けやすいアプリケーション
にとって理想的な製品です。LTC3130/LTC3130-1は、1.2MHzの固定公称スイッチング周波数で動作し、ソリューションの小型化と高効率との間での理想的なトレードオフを提供します。
電流モード制御によって、固有の入力線間電圧の除去、簡易的な補償、および高速負荷トランジェント応答を行います。
LTC3130/LTC3130-1はBurst Mode 機 能 を 備 え て お り、
MODEピンによってこの機能を選択できます。Burst Mode 動
作では、電圧レギュレーションの維持に必要なときにのみコンバータを動作させることによって、負荷が軽い状態で極めて高い効率を実現します。Burst Modeでの静止電流は、わずかに1.6µAです。Burst Mode 動作が選択された場合、コンバー
タは、負荷が大きくなると自動的に固定周波数 PWMモードに切り替わります（さまざまな入力電圧および出力電圧でのモードの遷移点については、標準的性能特性のグラフを参照
してください）。アプリケーションが、全ての負荷状態で極端に低いノイズを必要とする場合、MODEピンを“H”に引き上げることによって、連続 PWM 動作を選択することもできます。
負荷がある状態でVIN がユーザー設定しきい値未満に低下するほど十分な電流がコンバータに流れるのを防ぐために、MPPC（最大電力点制御）機能も提供されています。この機能
は、太陽電池などのさまざまな理想的ではない電源から動作する場合に、コンバータの入力電圧を、最大電力を抽出するための設定可能な点にサーボ制御します。

LTC3130/LTC3130-1は、ヒステリシス付きの高精度 RUNコン
パレータしきい値も備えています。これによって、ユーザー設定したVIN 電圧しきい値で、昇降圧 DC/DCコンバータをオン/
オフできます。これらの集積度の高いモノリシック・コンバータ
は、広い電圧範囲、1.6µAのBurst Mode 電流、およびプログ
ラム可能なRUNピンとMPPCピンを備え、多岐にわたるアプ
リケーションに適しています。

PWM モードの動作
LTC3130/LTC3130-1は、MODEピンが“H”の場合（または、コンバータの負荷電流が高いためにMODE が“L”の状態で
PWMモード動作が強制された場合）、内部補償平均電流モード制御ループを使用して、1.2MHzの固定 PWMモードで動作します。PWMモードでは、出力電圧リップルが最小限に抑えられ、低ノイズのスイッチング周波数スペクトラムが生成されます。独自のスイッチング・アルゴリズムにより、全ての動作モードにわたって動作モード間をシームレスに移行し、平均インダクタ電流、インダクタ・リップル電流、およびループの伝達関数の不連続性を除去します。これらの利点により、従来の昇降圧コンバータに比べて効率が向上し、ループの安定性が改善され、出力電圧リップルが小さくなります。
4 個のNチャネルDMOSスイッチ、およびこれらの関連ゲー
ト・ドライバで構成される電力段のトポロジーを図 1に示します。PWMモードの動作では、入力および出力の電圧に関係な
く、両方のスイッチ・ピンがサイクルごとに遷移します。内部の制御ループ・コマンドに応答して、内部のパルス幅変調器がス
イッチの適正なデューティ・サイクルを生成し、出力電圧のレ
ギュレーションを維持します。
CBST1

BST1

CBST2

L

PVIN

SW1

SW2 VOUT

BST2
VCC

VCC
A

D

VCC

VCC
B

C

PGND

PGND

図 1. 電力段の回路図

LTC31303130 F01

3130f

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

15

LTC3130/LTC3130-1
動作
高い入力電圧から低い出力電圧に降圧する場合、コンバータ
が降圧モードで動作し、スイッチの最小“L”時間（標準 70ns）
を除き、全スイッチング・サイクルの間スイッチD がオンのままになります。スイッチが“L”である間、スイッチC がオンになって強制的にSW2を“L”にし、浮動コンデンサCBST2 を充電します。これによって、BST2で、スイッチDのゲート・ドライバの電源レールが確実に維持されます。スイッチAとスイッチBのデューティ・サイクルは、降圧モードで出力電圧レギュレーショ
ンを維持するように調整されます。
入力電圧が出力電圧より低いと、コンバータは昇圧モードで動作します。スイッチAは、スイッチの最小“L”時間（標準70ns）を除き、全スイッチング・サイクルの間オンのままになります。スイッチが“L”である間、スイッチB がオンになって強制的にSW1を“L”にし、浮動コンデンサCBST1 を充電します。これによって、BST1で、スイッチAのゲート・ドライバの電源レールが確実に維持されます。
スイッチCとスイッチDのデューティ・
サイクルが調整されて、昇圧モードでの出力電圧レギュレーションが維持されます。
発振器
LTC3130/LTC3130-1は、内部発振器によって、1.2MHzの公称
固定周波数で動作します。これによって、小型の外付け部品を使用しながらDC/DCコンバータの効率を最大化できます。
電流モード制御LTC3130/LTC3130-1は、平均電流モード制御をパルス幅変調器で使用します。電流モード制御（平均方式とよく知られたピーク方式の両方）には、簡易的なループ補償、負荷トラン
ジェントに対する高速応答、固有の線間電圧の除去などの、他の制御方式よりも優れたメリットがあります。
ブロック図を参照すると、高利得の内部で補償される相互コ
ンダクタンス電圧エラーアンプが、FBピンに接続された分圧器を介して（LTC3130）、または内部のVOUT 分圧器を介して（LTC3130-1）、VOUT をモニタします。電流モード制御ループ
は、エラーアンプ出力を使用してインダクタ電流レベルを適正に制御します。内部補償平均電流アンプの反転入力が、インダクタ電流検出回路に接続されます。平均電流アンプの出力が発振器のランプと比較され、コンパレータの出力が、スイッ
チ・ピンのデューティ・サイクルのサイクルごとの制御に使用されます。
電圧エラーアンプは、必要に応じて電流コマンドに調整してVOUT をレギュレーション状態で維持します。そのため電圧エラーアンプは、外側の電圧レギュレーション・ループを制御します。平均電流アンプは、電圧エラーアンプの指示どおりにインダクタ電流を調整します。一般に平均電流アンプは、内部
電流ループ・アンプと呼ばれます。
平均電流モード制御方式は、平均電流アンプを積分器として構成することによってピーク電流の代わりに平均電流を制御する点を除き、ピーク電流モード制御に似ています。この違い
によって、ピーク電流モード制御に備わる大部分のメリットを生かしながら、ピークを除去してピーク電流モード制御に特有の電流エラーを平均化します。
正しい動作を保証するために必要な補償成分が注意深く選択されて、LTC3130/LTC3130-1 内に組み込まれています。
インダクタ電流検出と最大平均出力電流電流モード制御に必要な電流制御ループの一部として、
LTC3130/LTC3130-1は、昇降圧コンバータのインダクタ電流を測定する一対の電流検出回路を備えています。
電圧エラーアンプの出力（VC）
は、内部で高精度のしきい値にクランプされます。平均インダクタ電流は、VC に比例します。
そのため、クランプ・レベルは、内部電流ループによってプログ
ラム可能な最大平均インダクタ電流を設定します。電流検出
アンプの利得を考慮すると、最大平均インダクタ電流は、約850mA（標準）になります（LTC3130の場合、ILIMピンが“H”に引き上げられると仮定して、最小660mA）。降圧モードでは、出力電流は次式のようにインダクタ電流 IL の90%にほぼ等しくなります（電流が出力に供給されないBスイッチおよび Cス
イッチの強制された“L”時間のため）。
IOUT(BUCK) ≈ 0.9 • IL

3130f

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詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

LTC3130/LTC3130-1
動作
昇圧モードでは、出力電流は次式によって平均インダクタ電流とデューティ・サイクルに関連付けられます。
 V IOUT(BOOST) ≈ IL •  IN  • η VOUT 

昇圧モードでの出力電流が VIN/VOUT の昇圧比によって減少するため、降圧モードでの定格出力電流は、昇圧モードのときよりも常に大きくなります。また、昇圧モードの動作では、降圧モードと比較して、規定された出力電流に対してより高いインダクタ電流が必要になるため、昇圧モードでの効率（η）
は通常、電力スイッチでのIL² • RDS(ON) の損失が大きくなることによって低下します。これによって、昇圧モードでの出力電流能力がさらに低下します。ただし、どちらの動作モードでも、ピーク電流モード制御とは異なり、インダクタのピーク・トゥ・
ピーク・リップル電流は、出力電流能力の決定において大きな役割を果たしません。
LTC3130/LTC3130-1は、平均インダクタ電流を測定して制御します。そのため、インダクタのリップル電流の大きさは、同等のピーク電流モードのコンバータとは対照的に、最大電流能力に対してあまり影響しません。LTC3130/LTC3130-1は、降圧モードのほとんどの状態で、600mA 以上を負荷に供給できます。詳細については「標準的性能特性」
を参照してください。
前述のように昇圧モードでは、出力電流能力は昇圧率に関連します。例えば、VIN が 5V、出力電圧が 15Vのアプリケーショ
ンの場合、LTC3130/LTC3130-1は最大 150mA（標準）を負荷に供給できます。出力電流能力の詳細については、標準的性
能特性のセクションを参照してください。
VOUT の設定（LTC3130）
LTC3130の出力電圧は、VOUTとグランドの間で外付け抵抗分割器を使用し、そのタップをFBピンに接続して、次式に従って設定します（図 2を参照）。
 R1
VOUT = 1.00V •  1+  R2 

(Re fer to Figure 2)

出力電圧は、1.0V 〜 25Vの任意の電圧に設定できます。
オプションのフィードフォワード・コンデンサをR1（図2を参照）と並列に追加して、Burst Modeリップルを減らし、電圧ループのトランジェント応答を改善することができます。標準のフィードフォワード・コンデンサの値は、次の式によって計算できます。
CFF (pF ) =40
R1 (Meg)

電圧ループの帯域幅が高い一部のアプリケーションでは、抵抗をフィードフォワード・コンデンサと直列に接続して追加す
ると、高周波利得を制限する効果があることがわかっています。この値は重要ではなく、約 R1/20の抵抗値が一般に推奨
されます。
VOUT
COUT

LTC3130

R1

CFF OPTIONAL
FEED-FORWARD

RFF
FB
R2
GND
3130 F02

図 2．VOUT 帰還抵抗分割器（オプションのフィードフォワード・コンデンサを示す）

VOUT 設定ピン（LTC3130-1）
LTC3130-1は、高精度の内部電圧分割器をVOUT に備えているため、大きな値の外付け帰還抵抗を必要としません。これによって2つの外付け部品が不要になるだけでなく、非常に大きな抵抗値を使用することによる無負荷静止電流を最小に抑えます。非常に大きな抵抗値は、外部で使用された場合、VOUT にレギュレーション・エラーを引き起こすノイズや基板
リーク電流の影響のため、実用的ではありません。この分割器のタップ点は、VS1ピン、および VS2ピンを使用して4つの固定出力電圧のうちのいずれかを設定することによって、デジタル的に選択します。
表 1に従ってVS1ピンおよび VS2ピンを接地するか、VCC に接続して、目的の出力電圧を選択できます。これらのピンは、ピンの規定ロジック・レベルが満たされ、ピンの絶対最大定格を超えない限り、外部ロジック信号から動的に駆動することもできます。

3130f

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LTC3130/LTC3130-1
動作VS1またはVS2を、VCC 電圧よりも低いロジック“H”に駆動す
ると、VSピンごとにVCC から流れる電流が最大 1µA 増加する可能性があるということに注意してください。これは、シャットダウン時またはVCC が UVLOしきい値よりも低い場合、発生しません。その場合、これらの入力はディスエーブルされ、追加電流は流れません。

ベルは、出力短絡などのフォルト中、あるいは場合によっては大きな負荷または入力電圧トランジェントの発生時の数サイ
クルの間、発生する場合があります。これは、サイズが正しくな
いインダクタに起因する過剰なインダクタ・リップル電流（またはインダクタの飽和）が存在する場合にも発生する可能性があるということに注意しくてださい。

表 1.LTC3130-1 の VOUT の設定である（出力が短絡したことを
なお、VOUT も0.7V 未満（標準）示す）間にピーク電流制限に達すると、ソフトスタート・サイク
ルがトリガされます。

VS2

VS1

VOUT

0

0

1.8V

0

VCC

3.3V

VCC

0

5.0V

VCC

VCC

12V

ILIMしきい値の設定（LTC3130 のみ）
LTC3130は、ILIMピンによって設定される2つの平均電流制
限設定を備えています。ILIM が“H”に引き上げられた（VCCに接続された）場合、平均インダクタ電流制限は660mA（最小）に制限されます。ILIMピンが“L”に引き下げられた（グランドに接続された）場合、平均インダクタ電流制限は250mA（最小）に減少します。この設定を低消費電力アプリケーションで使用すると、電源から流れる最大電流（600mAの最大電流制
限設定で過剰な電圧低下が発生する可能性がある）
を減らしたり、最大出力電流を簡単に減らすことができます。
VOUT の低電圧制限およびフォールドバック電流制限
LTC3130/LTC3130-1は、短絡した出力への電力損失を低減するために、フォールドバック電流制限機能を備えています。
VOUT が 0.7V（標準）未満になると、平均電流制限が通常値の約半分に減少します。LTC3130のILIMピンを“L”に設定した場合、平均インダクタ電流制限は既に半分にカットされており、低電圧の発生時にそれ以上減少しません。
過負荷ピーク電流制限
LTC3130/LTC3130-1は、ピーク過負荷 電 流（IPEAK）コンパ
レータおよびゼロ電流（IZERO）
コンパレータを備えています。
インダクタ電流が 1.3A（標準）の最大しきい値を超えた場合、
IPEAK 電流コンパレータは、スイッチング・サイクルの残りの期
間、スイッチAをオフにします。この大きさのインダクタ電流レ

IZERO コンパレータ
LTC3130/LTC3130-1は、IZERO コンパレータ回路による、出力負荷が軽い場合のほぼ不連続なインダクタ電流動作を特徴とします。PWMモードでの逆電流の大きさを制限することによって、低ノイズ動作と軽負荷時の効率向上との間のバランスを実現しています。IZERO のしきい値は、PWMモードではほぼゼロ電流レベルに設定されます。その結果、逆電流の大きさは、コンパレータの伝搬遅延のために、インダクタンス値と出力電流の関数になります。一般的に、出力電圧が高く、インダクタ値が低いほど、ピーク逆電流は大きくなります。
自動 Burst Mode 動作（MODEピンが“L”）
では、通常はインダクタに逆電流が発生しないように、IZERO のしきい値が増大します。これによって、負荷が軽いときの効率を最大化します。
ソフトスタート中は、プリバイアスされた出力へ起動する際にVOUT の放電を防ぐために、（MODEピンの設定に関わらず）逆電流も抑制されるということに注意してください。

Burst Mode 動作
MODEピ ン を“H” に 保 つと、LTC3130/LTC3130-1は 自 動
Burst Mode 動作に設定されます。その結果、昇降圧 DC/DC
コンバータは、規定された最小出力負荷を超えると通常の連続 PWMスイッチングで動作し、この出力負荷レベルを下回ると自動的に省電力Burst Mode 動作に移行します。VINとVOUT のさまざまな組み合わせに対するBurst Mode 移行しき
い値の決定については、このデータ・シートの標準的性能特性のセクションを参照してください。

3130f

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詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

LTC3130/LTC3130-1
動作
MODE が“L”で出力負荷が軽い場合、出力電圧が公称レギュ
レーション・レベルに達すると、LTC3130/LTC3130-1はスタン
バイ・ステートまたはスリープ・ステートに移行します。スリー
プ・ステートではPWMのスイッチングが停止し、デバイスの必須でない機能が全てパワーダウンして、コンバータの静止電流がわずか 1.6µA（標準）に大幅に低下します。これによって、出力負荷が軽い場合に全体的な電力変換効率が大きく向上します。スリープ中はコンバータが動作していないため、出力電圧は、出力負荷電流と出力コンデンサの値によって決まる
率で緩やかに減少します。出力電圧がわずかに減少すると、LTC3130/LTC3130-1 が始動して通常のPWMスイッチング動作を再開し、VOUT の電圧が以前のレベルに回復するまで動作します。負荷が非常に軽い場合、コンバータは、VOUT を回復するために数サイクルの間スイッチするだけですみ、長時間
スリープすることができます。これによって、効率が大幅に向上します。負荷が降圧移行しきい値を超えて突然増加した場
合、デバイスは自動的に連続 PWM 動作を再開し、再び負荷が減少するまで動作します。
なお、ソフトスタートが実行されて、MPPCピンが 1.05Vを超え、VOUT がレギュレーション電圧の95%に達するまで、Burst
Mode 動作は抑制されます。
ソフトスタート
LTC3130/LTC3130-1のソフトスタート回路によって、初 期
電源投入時の入力電流トランジェントと出力電圧オーバー
シュートが最小限に抑えられます。ソフトスタートに必要なタ
イミング・コンポーネントがデバイスの内部に存在し、約 12msの公称平均電流制限のソフトスタート期間を発生させます。
内部のソフトスタート回路によって、エラーアンプの出力が緩やかに立ち上がります。この立ち上がりの間、最大平均イン
ダクタ電流も、ゼロから始まって緩やかに増加します。RUNピンの電圧が高精度のRUNピンしきい値を下回るか、VCC がUVLOしきい値を下まるか、サーマル・シャットダウンが発生するか、VOUT が 0.7V（標準）未満の間にピーク電流制限が発生した場合、ソフトスタートがリセットされます。
なお、平均電流制限がソフトスタートされているため、VOUTの立ち上がり時間は負荷に依存し、通常は12ms 未満になります。

VCC レギュレータとEXTVCC 入力
内部低ドロップアウト・レギュレータ（LDO）
は、VIN から、または有効なEXTVCC 電圧が存在する場合はEXTVCC から、公称 4VのVCC レールを生成します。VCC レールは、LTC3130/
LTC3130-1の内部制御回路とゲート・ドライバに電力を供給します。VCC レギュレータは、シャットダウン時にもイネーブル
されますが、より低い電圧に安定化します。VCC レギュレータには電流制限による保護機能が搭載されており、VCC レールの偶発的な短絡に対して保護します。VCC は、デバイスの近くに配置した4.7µFのセラミック・コンデンサでデカップリングする必要があります。
起動時に、デバイスは、VIN またはEXTVCC のいずれか高い方を選択し、VCC を生成します。VCC が上昇時 UVLOしきい
値を超えると、EXTVCC が 3.0V（標準）を超えている場合は
EXTVCC が引き続き使用され、そうでない場合はVIN が使用されます。これにより、（有効なEXTVCC 電圧が存在するアプ
リケーションにおいて）低いVIN 電源からの起動が可能になるとともに、VIN が VCCよりも極めて高くなる可能性のあるア
プリケーションでの、起動後のLDO 電力損失を最小限に抑えます。
EXTVCC 入力を使 用すると、EXTVCC が 最 小 3.0V 〜 最 大25Vの動作範囲内に保たれている限り、コンバータは1V 未
満のVIN 電圧から動作できます。降圧アプリケーションで
EXTVCC をVOUT に接続すると、VIN から流れる入力電流も減少し、それによって、特に軽負荷時にコンバータの効率が向上します。
バッテリまたは別の電源レールなどの独立した電源を使用してEXTVCC に電力を供給する場合、デバイスは、（RUNピンが 1.05Vより高く保たれていると仮定して）25V から（理論的には）0Vまで低下した入力電圧で起動して動作できます。実際は、最小 VIN 電圧能力はアプリケーション固有であり、コンバータの必要な出力電圧および出力電流によって決定されます。極めて低い入力電圧では効率が急速に低下するため、実用的なVIN 制限は、電源の抵抗が低く、VOUT への昇圧比が、制限されたデューティ・サイクルを生じないと仮定して、通常は
約0.6Vになります。
出力電圧および電流能力とVINについては、「標準的性能特性」のグラフを参照してください。
使用しない場合、EXTVCC を接地してください。

3130f

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

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LTC3130/LTC3130-1
動作
低電圧ロックアウト（UVLO）VCC のUVLOコンパレータの下降時電圧しきい値は2.175V（標準）です。VCC の電圧がこのしきい値を下回ると、VCC が2.30V（標準）を超えるまでデバイスの動作はディスエーブルされます。
したがって、有効な電圧源が EXTVCC に存在しない場合、起動するためのデバイスの最小 VIN は2.30V（標準）です。
なお、VCC が UVLOしきい値を超えるまで、デバイスは低静止
電流状態（標準で1.4µA）のままになります。これにより、非常に弱い電源からの起動が容易になります。
RUNピンのコンパレータ
RUN がロジックしきい値（標準で0.6V）
を超えて駆動された
場合、内部電圧リファレンスおよび PGOOD 回路がイネーブル
されます（VCC が 2.30V（標準）より高いことを仮定）。RUNの電圧がさらに増加してRUNコンパレータの高精度上昇時しきい値（標準 1.05V）
を超えると、昇降圧コンバータの全ての機能がイネーブルされ、起動シーケンスが開始されます。RUN
ピンのコンパレータには100mVのヒステリシスがあるため、このピンの電圧が0.95V未満に低下すると、動作が抑制されます。
そのため、図 3に示すオプションの抵抗分割器を追加することにより、RUNピンを使用して、プログラム可能なオンしきい
値とオフ（UVLO）
しきい値を設定できます。この機能を利用して、設定された入力電圧を下回るバッテリ放電を最小限に抑えたり、非常に低い電流源から間欠モードでコンバータを動作させたりできます。

LTC3130
VIN
1.05V
R3

–
+

ACCURATE THRESHOLD

0.6V

+
–

ENABLE VREF
AND PGOOD
LOGIC THRESHOLD
3130 F03

図 3．RUNピンの高精度コンパレータ

入力電源が存在する場合、RUNをVIN に直接接続してデバイスを継続的にイネーブルすることができます。RUNの電圧が25Vの絶対最大定格の範囲内にある限り、RUNをVIN またはVOUTより高く駆動できることにも注意してください。
コンバータは、RUNの電圧が 1.05V（標準）を超えるとイネー
ブルされます。したがって、VIN のオン電圧しきい値は、次の式から得られます。
 R3 
VIN(TURNON) = 1.05V •  1+ 
 R4 

コンバータがイネーブルされると、RUNコンパレータは100mVの内部ヒステリシスを備えているため、オフしきい値は次のよ
うになります。
 R3 
VIN(TURNOFF) = 0.95V •  1+ 
 R4 

RUNコンパレータは比較的ノイズの影響を受けにくいように設計されていますが、PCBレイアウト、R3とR4の非常に大きな抵抗値、またはノイズを発生する部品への近接が原因で、ノイズ・ピックアップが不可避となり、デバイスのオンとオフが中断される問題が生じる場合があります。そのような場合、R4の両端に小型のフィルタ・コンデンサを追加できます。
PGOODコンパレータ

ENABLE SWITCHINGRUNR4RUN が高精度コンパレータの下降時しきい値を下回ると、昇降圧コンバータはスイッチングを停止しますが、VCC レギュ
レータと制御回路は給電されたままです。この状態では、標準のVIN 静止電流はわずか 1.4µAになり、デバイスを完全にシャットダウンしてVIN の電流を500nA（標準）に減らすには、
RUNを必ず0.2Vの最小ロジックしきい値よりも下げる必要があります。

LTC3130/LTC3130-1 は、FB（LTC313） ま た は VOUT
（LTC3130-1）が設定された値から7.5%（標準）を超えて低下した場合に“L”に引き下げられる、オープンドレインPGOOD
出力を備えています。VOUT が設定された値から5%（標準）以内に上昇すると、外付けプルアップ抵抗が接続されている
場合、内部のPGOODのプルダウンがオフになり、PGOOD
が“H” になります。内 部フィルタが、VOUT での 一 時 的 な
過渡電流によるPGOODの有害なトリップを防止します。

3130f

20

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

LTC3130/LTC3130-1
動作
なお、PGOOD が“L”のときに、25Vの絶対最大定格と12mAの絶対最大シンク電流定格を超えない限り、PGOODを任意の電圧に引き上げることができます。
PGOODは、VCC が UVLOしきい値を下回るか、デバイスがシャットダウン（RUN がロジックしきい値を下回る）状態になった場合に、“L”に駆動されます。PGOODは、高精度 RUN
しきい値による影響を受けません。そのため、PGOODの電圧をVIN またはVCC に引き上げた場合、シャットダウン時またはUVLOの発生時に、PGOOD が“L”になったときに、PGOODの電流が VIN 静止電流に追加されます。シャットダウン時
またはUVLOの発生時に最低のVIN 電流を実現するには、
PGOODをVOUT またはその他の電源に引き上げる必要がります。
最大電力点制御（MPPC)
LTC3130/LTC3130-1のMPPC 入力を、オプションの外付け
電圧分割器と共に使用して、制御されるインダクタ電流を動的に調整できます。これは、太陽電池パネルなどの高抵抗源を使用するときに、入力電力転送を最大化し、負荷がある状態でVIN が過度に低下するのを防ぎ、最小入力電圧を維持するために使用されます。
図 4を参照すると、MPPCピンが内部でgm アンプの非反転入力に接続され、その反転入力が 1.0Vのリファレンスに接続されています。外付け電圧分割器を使用するMPPCの電圧がリファレンス電圧よりも低下すると、アンプの出力によって内部のVCノードが“L”に引き下げられます。これによって、入力電流を減らしてVIN を設定された最小電圧に調整するように、制御される平均インダクタ電流を減らします。ここでVIN は、次の式から得られます。

超低電力アプリケーションでは、入力電流を最小にするために、MPPC 分割器の抵抗値をMΩ 単位にすることができます。ただし、浮游容量と、MPPCピンのノイズ・ピックアップも、最小化する必要があります。MPPC 機能が不要な場合は、
MPPCピンをVCC に接続してください。
追加されたフィルタのポールによってMPPC 制御ループが不安定になることがあるため、MPPCピンへのノイズ・フィルタ・コ
ンデンサの追加には注意してください。
なお、MPPCループが制御する場合、Burst Mode 動作が抑制されるため、コンバータは固定周波数モードで動作します。そのため、動作するには、約 6mA 以上の連続的な入力電流が必要です。小型室内太陽電池パネルなどの弱い電源から動作する場合は、RUNピンを設定して、コンバータをヒステリシ
スを用いた方法で制御しながら、目的の電圧でVIN を維持することによって効果的なMPPC 機能を提供する方法について確認するために、「アプリケーション情報」
セクションを参照してください。この手法は、3µA 程度の弱い（UVLO 状態のデバ
イスと外付けRUN抵抗分割器に電力を供給するのに十分な）電源とともに使用できます。

VIN

CIN

RS

R5

+
–

VSOURCE

MPPC

+
–

R6

VIN

LTC3130

1.0V

FB

+
–

VC
CURRENTCOMMANDVOLTAGEERROR AMP

 R5 
VIN(MPPC) = 1.00V •  1+ 
 R6 

3130 F04

なお、入力フィルタ・コンデンサ（CIN）が 22µF 以上の場合、
MPPCループを安定化するための外部補償は不要です。

図 4．外付け抵抗分割器付きの MPPCアンプ

3130f

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

21

LTC3130/LTC3130-1
アプリケーション情報
LTC3130-1の標準的なアプリケーション回路を、このデー
タ・シートの最初のページに示しています。このデータシー
トの「 標 準 的 応 用例 」のセクションに示したLTC3130-1とLTC3130の両方に関して、多くのその他のアプリケーション例があります。
外付け部品を適切に選択するには、アプリケーションごとにそのデバイスに必要な性能に基づいて、PCBの面積、入力/出力電圧範囲、出力電圧リップル、トランジェント応答、必要な効率、熱に関する検討、コストなどのトレードオフに配慮します。ここでは、外付け部品の選択とアプリケーション回路の設計に役立ついくつかの基本的ガイドラインと検討事項について説明し、さらにアプリケーション回路の例を示します。
VCC コンデンサの選択
LTC3130/LTC3130-1のVCC 出力は、低ドロップアウト・リニア・
レギュレータによってVIN またはEXTVCC から生成されます。
VCC レギュレータはさまざまな出力コンデンサで安定して動作するように設計されています。ほとんどのアプリケーションでは、少なくとも4.7µFの低 ESRコンデンサを使用する必要があります。このコンデンサをできるだけVCC ピンの近くに配置し、できるだけ短い配線を介してVCC ピンとグランドに接続する必要があります。VCC は、レギュレータの出力であり、デバイスの制御回路、
ゲート・ドライバ、および昇圧レール充電ダイオー
ドのための内部電源ピンでもあります。
インダクタの選択
LTC3130/LTC3130-1のアプリケーション回路に使用されるインダクタの選択により、供給可能な最大出力電流、コンバー
タの帯域幅、インダクタ電流リップルの大きさ、および全体変換効率が決まります。インダクタはDC 直列抵抗が小さくなけ
ればなりません。つまり、出力電流能力と効率は妥協することになります。インダクタ値を大きくするとインダクタ電流リップ
ルが減少しますが、ピーク電流モード制御と同様に出力電流能力が増えません。ケース・サイズが一定の場合、インダクタの値が大きいほど、DC 直列抵抗が大きくなる傾向もあります。
これは、効率に悪影響を与えます。また、インダクタの値が大きいと、昇圧モードで動作するときに、右半面（RHP) ゼロ周

波数が低下します。これによって、ループの安定性が損なわれる場合があります。LTC3130/LTC3130-1のほぼ全てのアプリ
ケーション回路は、VIN および VOUT に応じてインダクタ値が3.3µH〜15µHの範囲にある場合に最高の性能を発揮します。
降圧モード専用のアプリケーションは、右半面ゼロ周波数の影響を受けないため、より大きなインダクタ値を使用できます。
一方、ほとんどの昇圧モードのアプリケーションは、昇圧比の大きさに応じて、この範囲の下限のインダクタンスを使用する必要があります。
インダクタ値に関わらず、最悪の平均インダクタ電流にリップ
ル電流の1/2を加えた値よりも大きくなるように、飽和電流定格を選択する必要があります。各動作モードのピーク・トゥ・
ピーク・インダクタ電流リップルは以下の式から計算することができます。ここで、fはスイッチング周波数（1.2MHz）、Lはイ
ンダクタンス（µH 単位）、tLOWはスイッチ・ピンの最小“L”時
間（µs 単位）です。スイッチ・ピンの最小“L”時間は、0.07µs（標準）です。
∆IL(P-P)(BUCK) =VOUT  VIN – VOUT   1
  f – tLOW  Amps
L 
VIN

∆IL(P-P)(BOOST) =VIN  VOUT – VIN   1
 – tLOW  Amps

L  VOUT  f

降圧モードではデューティ・サイクルが最小（VIN が最大）のとき、昇圧モードではデューティ・サイクルが50%（VOUT = 2 • VIN）のときに、最悪のピーク・トゥ・ピーク・インダクタ・リップル電流が発生することに注意してください。例えば、VIN（最小）= 2.5V、VIN（最大）= 15V、VOUT = 5V、L = 10µHの場合、電圧が両極端（降圧時はVIN が 15V、昇圧時はVIN が 2.5V）のときに、
ピーク・トゥ・ピーク・インダクタ・リップルは、次のようになります。
降圧 = 251mA（ピーク・トゥ・ピーク）
昇圧 = 94mA（ピーク・トゥ・ピーク）
インダクタの適切な飽和電流定格を選択するには、インダク
タ・リップル電流の1/2を、予想される最大平均インダクタ電流に加える必要があります。

3130f

22

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

LTC3130/LTC3130-1
アプリケーション情報
コア損失を最小限に抑え、平均電流制限に達する前に高いインダクタ電流リップルがピーク電流制限を作動させるのを防ぐために、ΔIL が 500mA P-P 未満のインダクタ値を選択する必要があります。電流制限よりも十分に低い電流で動作する
負荷の場合、さらに高いインダクタ・リップルが許容され、さらに低いインダクタ値を使用できます。
負荷トランジェント中にインダクタが飽和する可能性を防ぐために、全てのアプリケーションに、1200mA 以上の飽和電流定格を備えるインダクタを推奨します（ただし、LTC3130のILIMピンが“L”に設定された場合を除きます。その場合、定格が 650mAのインダクタを使用できます）。
なお、昇圧モードの場合、特に大きな昇圧比では、多くの場
合、出力電流能力は電力段の総抵抗損失によって制限されます。これらの損失には、スイッチ抵抗、インダクタのDC 抵抗、および PCBの配線抵抗が含まれます。高いDC 抵抗（DCR）
を持つインダクタは、標準的性能特性のセクションや標準的応用例の回路で示された最大出力電流能力を低下させる可能性があるため、使用しないようにしてください。
指針としては、インダクタのDCRを、350mΩ（標準）の電力ス
イッチ抵抗よりも大幅に小さくする必要があります。ただし、唯一の例外は、LTC3130/LTC3130-1の電流供給能力よりも非常に小さい最大出力電流を持つアプリケーションです。一般
的には、0.05Ω 〜 0.15Ωの範囲のDCRを持つインダクタを推奨します。DCRの値が小さいほど、サイズを犠牲にして効率が向上します。一方、DCRの値が大きいほど、物理的に小さなインダクタを使用できますが、効率が（通常は数 %）低下します。
インダクタのコア材と種類により、所定の電流定格でのインダクタのサイズと価格が異なります。シールドされた構造は、他の回路との干渉の可能性を最小限に抑えるので一般に適しています。インダクタの種類の選択は、価格、サイズ、および特定のアプリケーションのEMIに対する要件に依存します。
LTC3130/LTC3130-1のアプリケーションに最適な、各メー
カーのさまざまなインダクタ・ファミリのサンプルを表 2に示します。ただし、示されたファミリ内の全てのインダクタ値が適切であるとは限らないため、電流定格および DC 抵抗の必要な特定の値を確認してください。

表 2. 推奨インダクタ
VENDOR

部品番号ファミリ

Coilcraftcoilcraft.com

EPL3015, LPS3314, LPS4012, LPS4018,
XFL3012, XFL4020, MSS4020

Coiltronics
cooperindustries.com

SD3814, SD3118、SD52

Muratamurata.com

LQH43P, LQH44P

Sumidasumida.com

CDRH2D18, CDRH3D14, CDRH3D16,
CDRH4D14

Taiyo-Yuden
t-yuden.com

NR3012T, NR3015T, NRS4012T, NR4018T

TDK
tdk.com

VLF252015MT, VLF302510MT,
VLF302512MT, VLS3015ET, VLCF4018T,
VLCF4020T, SPM4012TToko
tokoam.com

DB318C, DB320C, DEM2815C, DEM3512C,
DEM3518C

Wurth
we-online.com

WE-TPC 2818, WE-TPC 3816

ガイドラインとして、表 3に、異なる出力電圧範囲に対して推奨する最大インダクタ値および最小出力コンデンサ値を示します。これらの値は、インダクタ・サイズを最小限に抑えるとともに、コンバータの負荷の範囲全体にわたってループの安定性を保証するように選択されました。
表 3. 推奨するインダクタおよび出力コンデンサの値
推奨する最小出力容量（µF）

LMAX
VOUT（V）（µH）

LTC3130-1/LTC3130
フィードフォワード
あり

LTC3130
PWM、フィードフォワードなし

1 – 2.4

4.7

40

20

2.5 – 3.9

6.8

30

15

4 – 6.5

10

20

10

6.6 – 14

15

20

10

14 – 2515105入力電圧範囲および発生するインダクタ電流リップルに応じて、多くのアプリケーションがさらに低いインダクタ値を使用できるということに注意してください。さらに低いインダクタ値
により、ループの安定性を損なうことなく、さらに小さい出力コ
ンデンサ値も使用できるようになります。

3130f

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LTC3130/LTC3130-1
アプリケーション情報
出力コンデンサの選択
出力電圧リップルを最小限に抑えるには、有効直列抵抗（ESR）の低い10µF 以上の出力コンデンサを、昇降圧コン
バータの出力に接続する必要があります。積層セラミック・コ
ンデンサはESR が小さく、実装面積の小さいものが入手できるので最適です。十分大きな値のコンデンサを選択して出力電圧リップルを許容レベルに下げます。コンデンサのESRとESL（有効直列インダクタンス）を無視すると、ピーク・トゥ・
ピーク出力電圧リップルは以下の式で計算することができます。ここで、fは周波数（1.2MHz）、COUTは容量（µF）、tLOW
はスイッチ・ピンの最小“L”時間（0.07µs）、ILOADは出力電流（アンペア）です。
∆VP-P(BUCK) =ILOAD t LOW∆VP-P(BOOST) =

COUT

Volts

ILOADRESR∆VP-P(BOOST) =1– tLOW f≅ ILOADRESR VoltsILOADRESR VOUT(

VIN 1– t LOW f)V ≅ ILOADRESR  OUT  Volts
 VIN LTC3130/LTC3130-1のほとんどのアプリケーションでは、10µF 〜 47µFの範囲の出力コンデンサは問題なく動作します。
Burst Mode 動作での出力リップルや、大きなステップ負荷によって発生する過渡電流を最小限に抑えるために、22µF 以上の値を推奨します。
入力コンデンサの選択

ILOAD  VOUT – VIN + tLOW fVIN  Volts
fC
V
OUT∆VP-P(BUCK) =OUT

前述の式より、出力電圧リップルは、負荷電流とともに増加し、降圧モードよりも昇圧モードの方が一般に大きくなることがわかります。なお、これらの式は、インダクタ電流から出力へ不連続に生じる電圧リップルのみを考慮しています。これらの式
により、ある程度の大きさの負荷電流でのリップルについてはかなり正確な概算値が出ますが、出力電圧リップルがインダク
タ電流リップルに左右される非常に軽負荷時の出力電圧リッ
プルは小さめの概算値となります。
出力容量の両端に生じる出力電圧リップルに加えて、出力コ
ンデンサの内部抵抗の両端にも出力電圧リップルが生じます。ESRによって生じる出力電圧リップルは出力コンデンサの直列抵抗に比例し、次式で与えられます。ここで、RESRは出力コンデンサの直列抵抗、他の全ての項は前述のとおりです。

PVIN ピンは全インダクタ電流を流し、VIN ピンはデバイスの内部制御回路に電力を供給します。入力電圧リップルを最小限に抑えてデバイスに適切な動作をさせるため、少なくとも4.7µFの値の低 ESR バイパス・コンデンサをPVIN ピンにできるだけ近づけて配置します。VIN ピンは、1µFのセラミック・コンデン
サをこのピンの近くに配置してバイパスし、一次 VIN デカップ
リング・コンデンサの「静かな側」にケルビン接続する必要があります。VIN ピンをPVIN ピンに直接接続しないでください。
長いリード線を介して給電するか、大きな抵抗を持つ電源から給電するときは、より大きな値の追加バルク入力コンデンサが必要になる場合があります。これは、一般的に推奨されます。このようなアプリケーションでは、4.7µFのセラミック･コン
デンサと並列に47µF 〜 100µFの低 ESRコンデンサを接続す
ると、高性能で低コストのソリューションが得られます。
MPPC 機能を使用するアプリケーションの場合、22µF 以上の
CINコンデンサの値を推奨します。さらに大きな値を無制限で使用できます。

3130f

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LTC3130/LTC3130-1
アプリケーション情報
推奨する入力および出力コンデンサのタイプ
LTC3130/LTC3130-1の入力と出力のフィルタに使用するコン
デンサは、低 ESRであり、スイッチング・コンバータが発生す
るAC 電流に対応した定格である必要があります。これはデバイスの適切な動作を維持し、出力電圧リップルを減らすのに重要です。それらのアプリケーションに最適なコンデンサには、積層セラミック、低 ESRタンタル、OS-CON、POSCAPなど多くのタイプがあります。さらに、低 ESRおよび高 AC 電流向けに設計された固体アルミ有機ポリマー・コンデンサな
どの特定のタイプの電解コンデンサがあり、これらも一部の
LTC3130/LTC3130-1のアプリケーションに最適です。
コンデンサの種類の選択は、主にサイズ、リーク電流、およびコストの間のトレードオフによって決まります。バックアップ電力のアプリケーションでは、入力コンデンサや出力コンデンサ
として、ファラッド単位の容量値を持つスーパー・コンデンサ
またはウルトラ・コンデンサを使用する場合があります。これらのアプリケーションでの選択基準は、電圧リップルが関係しないことを除き、一般的に同じです。
コンデンサによっては、高いDCリーク電流を示すため、Burst
Mode 動作での非常に低い静止電流を要求するアプリケー
ションでは、検討対象から除外される場合があります。なお、
ウルトラ・コンデンサは、かなり高いESRを持つ場合があります。そのため、4.7µF（最小）のセラミック・コンデンサをデバイ
スのピンに近づけて並列に接続することを推奨します。
コンデンサの DC バイアスの影響に注意する
スイッチング・コンバータのアプリケーションには、小型、低
ESR、および低リーク電流であることから、多くの場合セラミッ
ク・コンデンサが使用されます。ただし、電力アプリケーション用のセラミック・コンデンサの多くは、コンデンサのDC バイア
ス電圧が上昇するに従って、容量が定格値から大きく減少します。小型表面実装コンデンサをその最大定格電圧の1/2で動作させると、容量がその定格値から50% 以上低下することも珍しくありません。この効果は、コンデンサの公称値が同じ場合、ケース・サイズが大きくなるに従って通常は減少します。
そのため、アプリケーションの動作電圧で意図する容量を実現させるため、多くの場合、通常必要とされるよりも大きな値の容量や、高い電圧定格のコンデンサを使用する必要があります。LTC3130/LTC3130-1の広い動作範囲と温度で最高の性能を発揮するように、X5Rおよび X7Rの誘電体タイプを推奨します。アプリケーション回路で意図する容量が実現することを確認するため、コンデンサ・メーカーの容量対 DC バイア
ス電圧の曲線を必ず参照してください。
プログラム可能な RUN 機能を使用した
極端に弱い電源からの動作
プログラム可能なRUNピンの別のアプリケーションは、このピンを使用して極端に弱い電流源から「間欠」モードでコンバータを動作させることです。これによって、マイクロアンペアの出力電流しか生成できず、MPPCピンを使用したとしても通常の定常状態の動作を維持するには弱すぎる電源からの動作を可能にします。LTC3130/LTC3130は、イネーブルされるま
では、VIN から1.4µA（標準）のみを取り込みます。そのため、
RUNピンを設定して、VIN が設定された電圧レベルに達する
まではデバイスがディスエーブル状態を維持するようにします。
この方法では、入力電源がマイクロアンペアの電流しか供給できない場合でも、VIN が RUNピンの分割器によって設定されたオンしきい値に達するまで、入力ストレージ・コンデンサをトリクル充電できます。その後、VIN がオフしきい値よりも低下するまで、コンバータに給電してVOUT を立ち上げるために、
入力コンデンサに蓄積された電荷を使用して、コンバータがイ
ネーブルされます。VIN がオフしきい値よりも低下した時点でコンバータがオフになり、このプロセスが繰り返されます。
この方法によって、室内照明を使用する小型薄膜太陽電池のような弱い電源からコンバータを動作させることが可能になります。コンバータはBurst Modeで動作しますが、出力コンデン
サを充電して、無線センサ・アプリケーションなどで低デュー
ティ・サイクルの負荷に電力を供給したり、バッテリをトリクル充電したりするには十分です。さらに、入力電圧が、分割器によって決められた固定電圧で（UVLOヒステリシスによって設定される10%のリップルを伴って）サイクルすることに注意してください。これによって、高インピーダンスの電源が、最大電力転送のために最適に設定された電圧の近くで動作することを可能にします。

3130f

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LTC3130/LTC3130-1
アプリケーション情報
これらの「トリクル充電」
アプリケーションでは、通常はより大
きい入力コンデンサが必要になります。使用できる定常状態の入力電力が VOUT を維持できるように、VOUT での負荷が極端に軽い場合、入力コンデンサは、VIN が下降時 UVLOしき
い値未満に放電する前に、VOUT をレギュレーション状態にするのに十分な電荷を容易に蓄積する必要があります（単一の「バースト」
でVOUT を充電し、VOUT のレギュレーションを維持することが目標であると仮定します）。その場合、CINに必要な最小値を、次式で決定できます。
CIN(MIN) >COUT • VOUT 2( η( V – (0.9 • V )))
IN

2

IN

2

ここで、VIN は設定された上昇時 UVLOしきい値、ηはVINとVOUT が与えられた場合の平均変換効率です。COUTコンデ
ンサが大きいほど、大きいCINコンデンサを充電する必要があることがわかります。
CINコンデンサをVIN の上昇時 UVLOしきい値まで充電するのに必要な時間（0V から開始）は、次式で与えられます。
tCHARGE ( sec ) =CIN (µF ) • VIN(UVLO)(ICHARGE (µA ) – 1.4µA –ILEAK (µA ))ここで、ILEAK は、設定されたVIN のUVLO 電圧での入力コン
デンサのリーク電流（µA）
です。
特定の期間、パルス負荷が発生している間、VOUT がレギュ
レーション状態に留まる必要があるアプリケーションの場合、必要な入力コンデンサ値は、設定されたVINとVOUT、および出力負荷電流の期間と大きさによって、次式に従って決定されます。
CIN(MIN) >IOUT • VOUT • 2 • t( η( V – (0.9 • V )))
IN

2

IN

2

ここで、CIN はµF 単位、IOUT は期間（t ミリ秒）の間の平均負荷電流（mA）
です。VIN は設定された上昇時 UVLOしきい値、
ηはVINとVOUT が与えられた場合の平均変換効率です。この計算は、VOUT コンデンサが既に充電されており、負荷パル
スの前後でのVOUT での負荷が、使用可能な定常状態の入力電力によって維持できるほど十分に低いということを仮定しています。

例えば、VOUT が 5Vで、5msの期間の25mAのパルス負荷があり、VIN に12Vの上昇時 UVLOしきい値が設定されている場合、必要な最小 CINコンデンサは、85%の変換効率を仮定
して、53.7µFになります。そのため、68µFの入力コンデンサを推奨します。
VIN に流れる電流を最小に抑えるために高い抵抗値（MΩ 単位）のRUNピンの分割器を使用するときに、分割器の下側の抵抗の両端で小型ノイズ・フィルタ・コンデンサを使用して、ノイズが RUNコンパレータを誤ってトリップするのを防止することが必要になる場合があります。入力電圧が所望のVINしき
い値を下回って大幅に低下するほどの長時間の遅延を導入しないようにするために、このコンデンサの値を最小にする必要があります（10pFでもよい）。なお、VIN のデカップリング・コ
ンデンサの値を大きくして、VIN のホールドアップ時間を増やすことによって、この影響を最小限に抑えることができます。
EXTVCC の入力の使用
このデータシートの「動作」セクションで説明されているように、LTC3130/LTC3130-1は、デバイスにVCC を供 給するために使用できるEXTVCC 入力を備えており、VIN が VCC のUVLOしきい値を下回り、1V 未満にまで低下するアプリケー
ションでの起動または動作あるいはその両方を可能にします。
EXTVCC 入力への給電に使用できる可能性のある電源には、VOUT（VOUT が 3.15V 以上に設定された場合、および起動するためにVIN が 2.4V 以上になる場合）、またはシステムで使用できる独立した電圧レールがあり、あるいはバッテリもあります。
EXTVCC 電圧の要件は、3.0V（標準）以上になること、および
25Vの絶対最大定格です。6mA 以上の電流を供給できる必要があります。EXTVCC の電源がデバイスにあまり近くない場
合、EXTVCC ピンで4.7µF 以上のデカップリング・コンデンサを使用することを推奨します。
バッテリを使用してEXTVCC に電力を供給する場合、固定周
波数モードの定常状態で連続動作するバッテリの寿命は、次式で推定できます。
バッテリ寿命（時間）= バッテリ容量（mA-Hr）/6mA

3130f

26

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

LTC3130/LTC3130-1
アプリケーション情報
例えば、2600mA-Hr（2.6A-Hr）の容量を持つ3.6V バッテリ
は、約 433 時間（約 18日のみ）の間、固定周波数モードで連続的にデバイスに給電できます。ただし、デバイスが軽負荷時にBurst Mode 動作になる場合は、恐らくバッテリ寿命の時間が（負荷に応じて）数桁の大きさで伸びます。これは、デバイス
がスリープ状態のときの電流要求がわずか 1.6µA（標準）になるためです。シャットダウン状態では、流れる電流はわずか
0.5µA（標準）になります。
VOUT がバッテリ電圧よりも高く、3.6V 以上になるアプリケー
ションの場合、バッテリと2 個のショットキ・ダイオードを使用
して、デバイスを低いVIN で起動させることができます。起動
後に、デバイスはVOUT から電力を供給されます。そのため、バッテリには、定常状態の電流が流れなくなります。その場
合、バッテリ寿命が（連続固定周波数動作でも）保管寿命に近づくことができます。シャットダウン状態では、バッテリからは約0.5µAの電流が流れます。
この構成の例を図5に示します。

（RUNピンの電圧が高精度の上昇時しきい値を超えて、デバイスがイネーブルされます）。この間、デバイスが、UVLO 状態になってからUVLO 状態を終了するときに、スイッチングの開始を定期的に試みるということに注意してください。EXTVCC
が 3.0Vより高く保たれた場合に、これが発生します。
VINとEXTVCC の電圧が、このシナリオが発生するような電圧になるアプリケーションでは、RUNピンを使用してEXTVCC
入力をモニタし、EXTVCC が 3.15Vを下回った場合に必ず動作を抑制できます。この例を図 6に示します。
EXTVCC

+
V

–

2M
VEXT

LTC3130
1.05V

RUN

–
+

ENABLE
SWITCHING

1M
3130 F06

図 6．EXTVCC の最小電圧を3.15V に設定するための
RUNピンの使用

+
V

PVIN
VIN
1V TO 25V

– EXTVCC

VOUT

VIN LTC3130/
LTC3130-1
RUN

COUT

VOUT
4V TO 25V

BAT54CEXTVCC
SGND

4.7µF

+

3.6V

3031 F05

図 5．低い VIN からの起動専用のバッテリの使用

起動時に、VCC がまだUVLO 状態にある場合、デバイスはVIN またはEXTVCC のいずれか高い方を選択し、（EXTVCCが 3.0Vより低い場合でも）VCC に電力を供給します。ただし、起動後にVCC が上昇時 UVLOしきい値を超えて上昇した場
合、デバイスは、EXTVCC が 3.0V（標準）を超えている場合にのみEXTVCC 入力を使用してVCC に電力を供給することを選択します。これは、より高い電圧をVIN で使用できる場合に極めて低い電圧でEXTVCC を使用するのを避けるために行われます。
そのため、デバイスが、起動時にEXTVCC を使用することと、起動後にVCC の電源としてVIN を使用することとの間で切り替わるという状況になる場合があります。ただし、VIN がUVLOしきい値未満になると、VCC が低下し、再び EXTVCCを使用するようになります。このサイクルは、VIN が UVLO 下
降 時しきい値を下 回り、EXTVCC が 2.4VのUVLO 上 昇 時
しきい値よりも高いが 3.0Vより低い場合にのみ発生します

MPPC 電圧の設定
既に説明したように、LTC3130/LTC3130-1は、比較的に高い
ソース抵抗を持つ電圧源から動作する場合に性能を最適化
する、MPPC 機能を備えています。MPPC 機能は、VIN からの
外付け電圧分割器を使用して、必要なときに平均インダクタ
電流を制御し、ユーザーが設定した最小入力電圧を維持します。図 3を参照してください。
 R5 
VIN(MPPC) = 1.0V •  1+ 
 R6 

これは、太陽電池パネルがオープン回路電圧の約 75%で動作するときに最大電力転送点が発生するため、太陽電池用コンバータなどのアプリケーションで役立ちます。例えば、5Vのオープン回路電圧を持つ太陽電池パネルから動作する場
合、最大電力転送点は、出力電圧が約 3.75Vになるような負荷が太陽電池パネルにかかった時点になります。図 4を参照
すると、R5に対して2MΩの値、R6に対して732kの値を選択した場合、MPPC 機能は、最大入力電流を調整してVIN を3.73V（標準）以上に維持するように設定されます。なお、太陽電池パネルが、アプリケーションが必要とする電力よりも大きい電力を供給できる場合、設定されたMPPC 点を超えて入力電圧が上昇します。これは、入力電圧が 25Vを超えない限り
問題ありません。

3130f

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LTC3130/LTC3130-1
アプリケーション情報
非常に大きな抵抗値（数百オーム以上）を持つ弱い入力電源の場合、電源が供給できるよりも多くの電流をLTC3130/
LTC3130-1 が取り込んで、VIN が UVLOしきい値よりも低下することがあります。そのようなアプリケーションの場合は、前述したように、プログラム可能なRUN 機能を使用することを推奨します。
MPPC 補償と利得
MPPCを使用する場合、入力電圧制御ループの利得と位相に影響を与えるいくつかの変数があります。それらは主に、入力容量、MPPCの抵抗分割器の比率、およびVIN のソース抵抗です。アプリケーション回路の設計を簡単にするために、
LTC3130/LTC3130-1のMPPC 制御ループは、比較的に低い利得で設計されています。そのため、22µF 以上のVIN コンデ
ンサを使用している場合、通常、外付けMPPCループ補償は不要です。
MPPCピンから内部制御電圧への利得は約 10であり、平均インダクタ電流への内部制御電圧の利得は約 1です。そのため、MPPCピンでの60mVの変化は、デバイスの最大電流能力に近い、平均インダクタ電流の約 600mAの変化をもたらします。そのため、設定された入力電圧は、デバイスの全電流範囲（負荷で必要とされる電流よりも大きい場合がある）にわ
たって約 6%の範囲内に維持されます。
小型太陽電池パネルの供給元
LTC3130/LTC3130-1での使用に適した小型太陽電池パネル（モジュールまたは太陽電池アレイと呼ぶ場合もあります）
を製造するメーカーの一覧を、表 4に示します。
表 4. 小型太陽電池パネル・メーカー
Sanyopanasonic.net

PowerFilmpowerfilmsolar.com

Ixys
Corporation

ixys.com

G24
Innovations

gcell.com

熱に関する検討事項
LTC3130/LTC3130-1のパワー・スイッチは、内部電流制限しきい値までの電流で連続的に動作するように設計されています。ただし、高電流レベルで動作しているときは、デバイス内部でかなりの熱が発生する可能性があります。そのため、デバイスから熱を除去する方法を提供し、LTC3130/LTC3130-1が最大定格出力電流を供給できるようにするため、デバイスの温度環境に関して注意深く検討する必要があります。特に、QFNパッケージとMSEパッケージの両方の露出ダイアタッチ・
パッドをPCB 上の銅層に半田付けし、デバイス・パッケージからの熱伝導が最大になるようにします。これは、デバイス・パッ
ケージの下のダイアタッチ・パッド接続から、大きな銅の面を備える他のPCB 層へ、複数のビアを使用することによって実現できます。
これらの概念を取り入れた標準的な基板レイアウ
トを、図 7に示します。
このデータシートの他の場所に記載されているように、VIN の高いアプリケーションでは、EXTVCC ピンを使用してVCC の
電力損失項を大幅に低減し、ダイ温度を下げて、効率を向上
することができます。
デバイスのダイ温度が約 165˚Cを超えると、過熱シャットダウ
ンが作動して、全てのスイッチングが停止します。ダイ温度が約 10˚C 冷却されるまで、デバイスはディスエーブルされたままになります。動作を再開するのに十分なほどデバイスのダイ温度が冷却されると、過熱シャットダウン状態から滑らかに回復するために、ソフトスタート回路が再起動されます。
VIN および VOUT の低いアプリケーション
3V 未満の入力電圧から動作する必要があり、出力電圧が1.8V 以下であり、ただし重い負荷で動作するアプリケーショ
ンでは、SW2とVOUT の間にショットキ・ダイオードを追加すると、大きな効果が得られます。そのようなアプリケーションには、MBR0530または同等のダイオードを推奨します。

3130f

28

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

LTC3130/LTC3130-1
アプリケーション情報
LTC3130

L1

CBST2

CBST1

RPGD

VIN

VOUT

GND

GND
CIN

PGOOD

ILIM

R2 R1
MODE

MPPC

RUN

COUT

CEXT

CVCC

LTC3130-1

L1

CBST2

CBST1

RPGD

VIN

VOUT

GND

GND
CIN

COUT

VS1

MODE

VS2

RUN

MPPC

PGOOD

CEXT

CVCC

8603 F07

図7．標準的な2層プリント基板レイアウト（QFNパッケージを示す）

3130f

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

29

LTC3130/LTC3130-1
アプリケーション情報
22nF
VOC = 5V
VOP = 3.5V

VIN

BST1
PVIN

22nF

4.7µH

SW1

SW2

PV
PANEL

RUN

47µF
1µF

VCC
2M

+

4.7µF

VIN
4.99M

BST2
VOUT
EXTVCCLTC3130

MPPC

PGOOD

ILIM

FB

MODE

VCC
GND

3.4M

PGND

4.7µF

+

1M

100F

VOUT
4.4V
100k

100F

100k

TECATETPL-100/22x45F

3130 F08

図 8．MPPCを使用して室外太陽電池パネルから給電される600mAスーパーキャパシタ・チャージャ

22nF

BST1
PVIN

VIN

22nF

10µH

SW1

SW2

VIN
3.6V
Li-SOCI2

+

RUN
10µF

VCC
1µF

LTC3130BST2VOUT
EXTVCC

MPPC

PGOOD

ILIM

FB

1M

10µF
4.02M

200k

PGOOD

VCC

MODE
GND

PGND

10pF

VOUT
24V
20mA

174k

4.7µF
3130 F09

図 9．バッテリ電圧の低下を制限するために200mA ILIMを備えるバッテリ駆動 24Vコンバータ

3130f

30

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

LTC3130/LTC3130-1
アプリケーション情報
22nF

BST1
PVIN

VIN
2.4V TO 25V

22nF

10µH

SW1

SW2

VIN
RUN

10µF
VCC
1µF

BST2
VOUT

10µF

EXTVCCLTC3130

MPPC

PGOOD

ILIM

FB

4.99M
249k

VCC

MODE
GND

VOUT
15V
500mA
10pF (V > 15V)
IN

PGND

4.7µF

357k

3130 F10

図 10．Burst Mode 動作を備えるVIN の範囲が広い 15Vコンバータ

22nF

BST1
PVIN

VIN
0.95V TO 25V(2.4V TO START)

22nF

6.8µH

SW1

SW2

22µF

VIN
RUN
10µF

VCC

LTC3130-1

EXTVCC

1M

MPPC
MODE

1µF

VOUT
5V
500mA
(VIN > 5V)

BST2
VOUT

PGOOD

PGOOD

VS1
VS2

VCC
GND

PGND

4.7µF
3130 F11

図 11．低ノイズ、VIN の範囲が広い 5Vコンバータ

3130f

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

31LTC3130/LTC3130-1
アプリケーション情報
MBR052022nF

12V WALL ADAPTER INPUTIOUT UP TO 600mA WHEN OPERATING FROM WALL ADAPTERIOUT UP TO 500mA WHEN OPERATING FROM USB 3.0 INPUTIOUT UP TO 300mA WHEN OPERATING FROM BATTERY

22nF

6.8µH

B130
USB 3.0 INPUT

BST1
PVIN
VIN

BSS314

RUN
GATE

VIN

10µF

LTC4412
Li-Ion

+

VCC

SW1

SW2

STAT
GND

1M

MPPC
PGOOD

PGOOD

VS1

1µF

CTL

VOUT
5V

22µF

EXTVCCLTC3130-1

MODE

SENSE

BST2
VOUT

VCC

VS2

VCC
GND

PGND

4.7µF
3130 F12

図 12．LTC4412 PowerPath ™コントローラを使用する複数 VIN/5V 出力アプリケーション

22nF

VMPPC = 8V

BST1
PVIN
VIN

VIN

+
10V
TO
14V

698k

10Ω

RUN

22nF

6.8µH
SW1

SW2

LTC3130-1

BST2
VOUT

10µF

VOUT
12V
100mA MINEXTVCC

MPPC

22µF

100k

1µF

MODE

VCC

VS1

PGOOD

VS2

VCC
GND

PGND

4.7µF
3130 F13

図 13．MPPC 機能を使用して電流制限のある電源から最小 VIN を維持する12Vコンバータ

3130f

32

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

LTC3130/LTC3130-1
アプリケーション情報
22nF

DC SOURCE<0.9V TO 25V(2.4V + VD1
TO START)

D1*

BST1
PVIN
VIN

+

470µF
25V
×2

RUN

4.7µF
VCC

22nF

6.8µH
SW1

SW2

BST2
VOUT
47µF

VOUT
3.3V

EXTVCCLTC3130-1

MPPC
MODE

PGOOD

VS1
VS2

VCC
GND

PGND

4.7µF
3130 F14*D1 PREVENTS DISCHARGE OF INPUT CAPACITOR TO
THE SOURCE. MAY NOT BE REQUIRED IN ALL APPLICATIONS.

図 14．入力が 0.9V に低下しても蓄電コンデンサを使用して「最後まで」
出力を維持する3.3Vコンバータ

22nF
BAS70-05

UVLO THRESHOLDS
11.55V/0.95V

BST1
PVIN
VIN

22nF

6.8µH
SW1

SW2

BST2
VOUT
22µF

VOUT
5V

10M
INPUT SOURCES:
RF
AC
PIEZO
COIL-MAGNET

BAS70-06

47µF
16V
CER
×2

VCC

RUN

LTC3130-1

MODE

1M
1µF

EXTVCC

MPPC
PGOOD

VS1
VS2

GND

PGND

VCC
4.7µF

3130 F15*D1 IS REQUIRED WHEN USING THE MSOP PACKAGE.

図 15．環境発電エネルギーから間欠方式で動作する5Vコンバータ
PGOODを使用して広い UVLOヒステリシス範囲を提供
起動前にVIN にわずか 2.5µA が流れる

3130f

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

33

LTC3130/LTC3130-1
標準的応用例
22nF
VIN
4 Li-Ion

BST1
PVIN
VIN

UVLO = 11.41V
4.99M

SW1

10µF

VCC

SW2

BST2
VOUT
10µF

RUN

+

22nF

6.8µH

VOUT
12V
500mA

EXTVCCLTC3130-1

MPPC
MODE

453k

PGOOD

VS1
VCC
GND

PGND

4.7µF
3130 F16*D1 IS REQUIRED WHEN USING THE MSOP PACKAGE.

図 16．Burst Mode 動作および VIN UVLOを備える12Vコンバータ

10µH
SW
VIN
VOUT
LTC3525-3.3
SHDN
GND

2.2µF

VOUT1
3.3V
4.7µF

22nF

BST1
PVIN
VIN

VIN

RUN

10µF
ALKALINE +OR NiMH
0.85V to 1.5V

VCC
1µF

22nF

1.5µH

SW1

SW2

LTC3130

BST2
VOUT

MPPC

PGOOD

ILIM

FB

MODE

47µF

EXTVCC

402k
20k

VCC
GND

PGND

100pF

VOUT2
1.2V

4.7µF

2M

3130 F17

図 17．単一セル、1.2V/200mA 昇降圧コンバータ
LTC3525-3.3を使用してEXTVCC のバイアス電源を供給

3130f

34

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

LTC3130/LTC3130-1
標準的応用例
1μF
22nF

BST1
PVIN
VIN

VIN
<0.9V TO 25V(2.4V TO START)

VCC

MPPC

1µF

MODE

SW2

BST2
VOUT

VOUT
1.80V

47µF

RUN

10µF

22nF

3.3µH

SW1

BAT54S

LTC3130-1

4.7µF

EXTVCC
PGOOD

VS1
VS2

VCC
GND

PGND

4.7µF
3130 F18

図 18．VIN の範囲が広い低ノイズの 1.8Vコンバータ、チャージポンプを使用してEXTVCC 電源を生成

22nF

BST1
PVIN
VIN
RUN

VIN
0.95V TO 25V(2.4V TO START)
10µF

22nF

6.8µH

SW1

SW2

LTC3130BST2VOUT
EXTVCC

VCC

MPPC

PGOOD

200mA 600mA

ILIM

FB

1µF

MODE

47µF

PGND

VOUT
3.6V

2.61M
100k

VCC
GND

15pF

4.7µF

1M

3130 F19

図 19．VIN の範囲が広い 3.6Vコンバータ、2つの設定される電流制限レベルを備える

3130f

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

35

LTC3130/LTC3130-1
パッケージの寸法

最新のパッケージ図面については、http://www.linear-tech.co.jp/product/LTC3130#packagingを参照してください。

UDC Package
20-Lead Plastic QFN (3mm × 4mm)

(Reference LTC DWG # 05-08-1742 Rev Ø)

0.70 ±0.05
3.50 ±0.05
2.10 ±0.05
1.50 REF

2.65 ±0.05
1.65 ±0.05

PACKAGE OUTLINE
0.25 ±0.05
0.50 BSC
2.50 REF
3.10 ±0.05
4.50 ±0.05
RECOMMENDED SOLDER PAD PITCH AND DIMENSIONSAPPLY SOLDER MASK TO AREAS THAT ARE NOT SOLDERED
3.00 ±0.10

0.75 ±0.05

1.50 REF
19

R = 0.05 TYP

PIN 1 NOTCH
R = 0.20 OR 0.25
× 45° CHAMFER
20
0.40 ±0.10
1

PIN 1
TOP MARK(NOTE 6)4.00 ±0.10

22.65 ±0.10

2.50 REF

1.65 ±0.10(UDC20) QFN 1106 REV Ø

0.200 REF
0.00 – 0.05

R = 0.115
TYP

0.25 ±0.05
0.50 BSC

BOTTOM VIEW—EXPOSED PAD
注記：
1. 図は JEDEC のパッケージ外形ではない
2. 図は実寸とは異なる
3. 全ての寸法はミリメートル
4. パッケージ底面の露出パッドの寸法にはモールドのバリを含まないモールドのバリは（もしあれば）各サイドで 0.15mm を超えないこと
5. 露出パッドは半田メッキとする
6. 灰色の部分はパッケージの上面と底面のピン 1 の位置の参考に過ぎない

3130f

36

詳細：www.linear-tech.co.jp/LTC3130

LTC3130/LTC3130-1
パッケージの寸法

最新のパッケージ図面については、http://www.linear-tech.co.jp/product/LTC3130#packagingを参照してください。

MSE Package
16-Lead Plastic MSOP, Exposed Die Pad(Reference LTC DWG # 05-08-1667 Rev F)

BOTTOM VIEW OFEXPOSED PAD OPTION
2.845 ±0.102(.112 ±.004)

5.10(.201)
MIN

2.845 ±0.102(.112 ±.004)

0.889 ±0.127(.035 ±.005)

81

1.651 ±0.102(.065 ±.004)

1.651 ±0.102 3.20 – 3.45(.065 ±.004) (.126 – .136)

0.305 ±0.038(.0120 ±.0015)
TYP

16

0.50
(.0197)BSC

4.039 ±0.102(.159 ±.004)(NOTE 3)

RECOMMENDED SOLDER PAD LAYOUT

0.254(.010)

0.35
REF

0.12 REF

DETAIL “B”
CORNER TAIL IS PART OF
DETAIL “B” THE LEADFRAME FEATURE.
FOR REFERENCE ONLY
9NO MEASUREMENT PURPOSE

16151413121110 90.280 ±0.076(.011 ±.003)
REF

DETAIL “A”
0° – 6° TYP

3.00 ±0.102(.118 ±.004)(NOTE 4)4.90 ±0.152(.193 ±.006)

GAUGE PLANE

0.53 ±0.152(.021 ±.006)
DETAIL “A”

1.10(.043)
MAX

0.18(.007)SEATING
PLANE

0.17 – 0.27(.007 – .011)
TYP

1234567 8

0.50(.0197)
BSC

注記：
1. 寸法はミリメートル（インチ）/2. 図は実寸とは異なる
3. 寸法にはモールドのバリ、突出部、またはゲートのバリを含まない。
モールドのバリ、突出部、またはゲートのバリは、各サイドで 0.152mm（0.006"）
を超えないこと
4. 寸法には、
リード間のバリまたは突出部を含まないリード間のバリまたは突出部は、各サイドで0.152mm（0.006"）
を超えないこと
5. リードの平坦度（整形後のリードの底面）は最大 0.102mm（0.004"）であること
6. 露出パッドの寸法には、モールドのバリを含む E-PAD 上のモールドのバリは、各サイドで 0.254mm（0.010"）を超えないこと

0.86(.034)
REF

0.1016 ±0.0508(.004 ±.002)
MSOP (MSE16) 0213 REV F

3130f

リニアテクノロジー・コーポレーションがここで提供する情報は正確かつ信頼できるものと考えておりますが、その使用に関する責務は一切負いません。また、ここに記載された回路結線と既存特許とのいかなる関連についても一切関知いたしません。なお、日本語の資料はあくまでも参考資料です。訂正、変更、改版に追従していない場合があります。最終的な確認は必ず最新の英語版データシートでお願いいたします。

37

LTC3130/LTC3130-1
標準的応用例
VIN の範囲が広い 5Vコンバータ、小型一次バッテリを使用して1V 未満の VIN での起動を保証
ほぼゼロの定常状態のバッテリ電流を使用して、最大 10 年のバッテリ寿命を実現
22nF

BST1
PVIN
VIN

VIN
0.95V TO 25V
STOP RUN

RUN

VCC

MPPC

1µF

22nF

6.8µH

SW1

SW2

BST2
VOUT
22µF

LTC3130-1

PGOOD

VS1
VCC

BAT54CEXTVCC

MODE

10µF

VS2

4.7µF

VCC
GND

VOUT
5V

PGND

+

3.6V
TADIRAN TL-4902

4.7µF
3130 TA02

関連製品
デバイス名

概要

VIN の範囲（V）

VOUT の範囲（V）

15V、200mA、1.2MHz、効率が 95%のモノリ
シック同期整流式昇降圧

2.42V 〜 15V

1.4V 〜 15.75V

LTC3115-1/LTC3115-2 40V、2A、2MHz、効率が 95%のモノリシック
同期整流式昇降圧

2.7V 〜 40V

LTC3129/LTC3129-1

IQ（µA） パッケージ
1.3µA

3mm 3mm
QFN-16/MSOP-16E
パッケージ

2.7V 〜 40V

30µA

4mm 5mm
DFN-16/TSSOP20E パッケージ

LTC3114-1

40V、1A、1.2MHz、効率が 95%のモノリシック
同期整流式昇降圧

2.2V 〜 40V

2.7V 〜 40V

30µA

3mm 5mm
DFN-16/TSSOP16E パッケージ

LTC3112

15V、2.5A、750kHz、効率が 95%のモノリシッ
ク同期整流式昇降圧

2.7V 〜 15V

2.7V 〜 14V

50µA

4mm 5mm
DFN-16/TSSOP20E パッケージ

LTC3531

5.5V、200mA、600kHzモノリシック同期整流式昇降圧

1.8V 〜 5.5V

2V 〜 5V

16µA

3mm 3mm
DFN-8/ThinSOT
パッケージ

LTC3122

15V、2.5A、3MHz、効率が 95%のモノリシック
同期整流式昇降圧

1.8V 〜 5.5V

2.2V 〜 15V

25µA

3mm 4mm
DFN-12/MSOP-12E
パッケージ

LTC3113

5V、3A、2MHz、効率が 96%のモノリシック同期整流式昇降圧

1.8V 〜 5.5V

1.8V 〜 5.5V

40µA

4mm 5mm
DFN-16/TSSOP20E パッケージ

LTC3118

デュアル入力18V、2A、1.2MHz、PowerPath 制
御を備える効率が 95%のモノリシック同期整流式昇降圧

2.2V 〜 18V

2.2V 〜 18V

50µA

4mm 5mm
QFN-24/TSSOP28E パッケージ

LTC3111

1.5A（IOUT）、15V 同期整流式昇降圧 DC/DC
コンバータ

2.5V 〜 15V

2.5V 〜 15V

49µA

3mm 4mm
DFN-14/MSOP-16
パッケージ

3130f

38

リニアテクノロジー株式会社〒102-0094 東京都千代田区紀尾井町3-6紀尾井町パークビル8F
TEL 03-5226-7291 ● FAX 03-5226-0268 ● www.linear-tech.co.jp

LT0816 • PRINTED IN JAPAN LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2014