LT3580
2Aスイッチ、
ソフトスタート
同期機能を備えた
昇圧/反転DC/DCコンバータ
特長
■

概要

2Aパワースイッチを内蔵調整可能なスイッチング周波数
1個の帰還抵抗でVOUTを設定■ 外部クロックに同期可能■ ゆっくり変化する入力信号を受容する高利得SHDNピン■ 広い入力電圧範囲：2.5V～32V■ 低VCESATスイッチ：300mV/1.5A（標準）■ ソフトスタート機能を搭載■ 昇圧または反転コンバータとして容易に設定可能■ ユーザ設定可能な低電圧ロックアウト（UVLO）■ 小型の8ピン3mm×3mm DFNパッケージと8ピンMSOPパッケージ■■

アプリケーション
VFDバイアス電源
TFT-LCDバイアス電源■ GPSレシーバ■ DSLモデム■ ローカル電源

LT ® 3580は2A、42Vスイッチを内蔵するPWM DC/DCコン
バータです。LT3580は昇圧コンバータ、SEPICコンバータまたは反転コンバータのいずれかに設定可能です。5V入力から12V/550mAまたは­12V/350mAを生成できるので、多くのローカル電源設計に最適です。
LT3580は、RTピンからグランドに接続した抵抗によって調整可能な発振器を内蔵しています。
また、LT3580は外部クロックに同期可能です。
このデバイスの自走または同期スイッチング
周波数は200kHz〜2.5MHzの範囲で設定できます。
LT3580は、ゆっくり変化する入力信号を受容する革新的な
SHDNピン回路と調整可能な低電圧ロックアウトを特長とし
ています。
この他に、
周波数フォールドバックやソフトスタートなども特長
としています。LT3580は3mm 3mm小型8ピンDFNパッケージと8ピンMSOPパッケージで供給されます。

■■

L、LT、LTC、LTM、Linear TechnologyおよびLinearのロゴはリニアテクノロジー社の登録商標です。ThinSOTはリニアテクノロジー社の商標です。
その他すべ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
88%を超える効率を達成する1.2MHz、5Vから12Vへの昇圧コンバータ
95

4.2µH

SHDN
RT

LT3580

SYNC
2.2µF

75k

10µF

SW
GND
FB
SS

130k

VC
10k
0.1µF

1nF

1200

90

1000

85
80

800

75

600

70
65

400

60
3580 TA01

200

55
50

POWER LOSS (mW)

VIN

VOUT
12V
550mA
EFFICIENCY (%)

VIN
5V

効率と電力損失

0

100

200
300
400
LOAD CURRENT (mA)

500

600

0

3580 TA01b

3580fg1

LT3580
絶対最大定格（Note 1）

VIN電圧 .................................................................. −0.3V～32V
SW電圧 .................................................................. −0.4V～42V
RT電圧. .................................................................... −0.3V～5V
SSおよびFBの電圧 ............................................... −0.3V～2.5V
VC電圧 ..................................................................... −0.3V～2V
SHDN電圧 .............................................................. −0.3V～32V
SYNC電圧 ............................................................. −0.3V～5.5V

動作接合部温度範囲
LT3580E（Note 2、5）........................................−40℃～125℃
LT3580I（Note 2、5）.........................................−40℃～125℃
LT3580H（Note2、5）........................................−40℃～150℃
LT3580MP（Note2、5）.....................................−55℃～125℃
保存温度範囲....................................................−65℃～150℃

ピン配置
TOP VIEW
FB 1
VC 2
VIN 3
SW 4

9
GND

8

SYNC

7

SS

6

RT

5

SHDN

TOP VIEW
FB 1
VC 2
VIN 3
SW 4

9
GND

8 SYNC
7 SS
6 RT
5 SHDNMS8E PACKAGE
8-LEAD PLASTIC MSOPDD PACKAGE
8-LEAD (3mm × 3mm) PLASTIC DFNTJMAX = 125°C, θJA = 43°C/W
EXPOSED PAD (PIN 9) IS GND, MUST BE SOLDERED TO PCBθJA = 35°C/W TO 40°C/W
EXPOSED PAD (PIN 9) IS GND, MUST BE SOLDERED TO PCB

発注情報
鉛フリー仕様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

LT3580EDD#PBF

LT3580EDD#TRPBF

LCXY

8-Lead (3mm × 3mm) Plastic DFN– 40°C to 125°C

LT3580IDD#PBF

LT3580IDD#TRPBF

LCXY

8-Lead (3mm × 3mm) Plastic DFN– 40°C to 125°C

LT3580EMS8E#PBF

LT3580EMS8E#TRPBF

LTDCJ

8-Lead Plastic MSOP

– 40°C to 125°C

LT3580IMS8E#PBF

LT3580IMS8E#TRPBF

LTDCJ

8-Lead Plastic MSOP

– 40°C to 125°C

LT3580HMS8E#PBF

LT3580HMS8E#TRPBF

LTDCJ

8-Lead Plastic MSOP

– 40°C to 150°C

LT3580MPMS8E#PBF

LT3580MPMS8E#TRPBF

LTDCJ

8-Lead Plastic MSOP

– 55°C to 125°C

さらに広い動作温度範囲で規定されるデバイスについては、
弊社または弊社代理店に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。
非標準の鉛ベース仕様の製品の詳細については、
弊社または弊社代理店にお問い合わせください。
鉛フリー仕様の製品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/ をご覧ください。

3580fg2

LT3580
電気的特性●は全動作温度範囲の規格値を意味する。
それ以外はTA = 25℃での値。注記がない限り、VIN = 5V、VSHDN = VIN。(Note 2)

PARAMETER
Operating Voltage Range
Positive Feedback Voltage
Negative Feedback Voltage
Positive FB Pin Bias Current
Negative FB Pin Bias Current

CONDITIONS

MIN

TYP

MAX

UNITS

l

2.5
1.195
0
81

1.215
5
83.3

32
1.230
12
85

V
V
mV
µA

l
l

81
81

85.5
86

µA
µA
µmhos

l
l
l

VFB = Positive Feedback Voltage, Current Into Pin
VFB = Negative Feedback Voltage, Current Out of Pin(LT3580E, LT3580I, LT3580MP)(LT3580H)

Error Amplifier Transconductance
Error Amplifier Voltage Gain
Quiescent Current
Quiescent Current in Shutdown
Reference Line Regulation
Switching Frequency, fOSC

Switching Frequency in Foldback
Switching Frequency Set Range
SYNC High Level for Synchronization
SYNC Low Level for Synchronization
SYNC Clock Pulse Duty Cycle
Recommended Minimum SYNC Ratio fSYNC/fOSC
Minimum Off-Time
Minimum On-Time
Switch Current Limit

Switch VCESAT
Switch Leakage Current
Soft-Start Charging Current
SHDN Minimum Input
Voltage HighSHDN Input Voltage Low
SHDN Pin Bias Current

VSHDN = 2.5V, Not Switching
VSHDN = 0V
2.5V ≤ VIN ≤ 32V
RT = 45.3k (LT3580E, LT3580I, LT3580H)
RT = 45.3k (LT3580MP)
RT = 464k (LT3580E, LT3580I, LT3580H)
RT = 464k (LT3580MP)
Compared to Normal fOSC
SYNCing or Free Running

l
l
l
l

1.8
1.8
180
180

l

200
1.3

l

83.3
83.3
230
70
1
0
0.01
2
2
200
200
1/4

35

Minimum Duty Cycle (Note3) (LT3580E, LT3580I, LT3580H)
Minimum Duty Cycle (Note3) (LT3580MP)
Maximum Duty Cycle (Notes 3, 4) (LT3580E, LT3580I,
LT3580MP)
Maximum Duty Cycle (Notes 3, 4) (LT3580H)
ISW = 1.5A
VSW = 5V
VSS = 0.5V
Active Mode, SHDN Rising (LT3580E, LT3580I)
Active Mode, SHDN Rising (LT3580H, LT3580MP)
Active Mode, SHDN Falling (LT3580E, LT3580I)
Active Mode, SHDN Falling (LT3580H, LT3580MP)
Shutdown Mode
VSHDN = 3V
VSHDN = 1.3V
VSHDN = 0V

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永続的損傷を与える可能性がある。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可能性がある。

Note 2：LT3580Eは0℃～125℃の接合部温度で性能仕様に適合することが保証されている。

−40℃～125℃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。LT3580Iは−40℃～125℃の全動作接合部温度範
囲で動作することが保証されている。LT3580Hは−40℃～150℃の全動作接合部温度範囲で保証されている。LT3580MPは−55℃～125℃の全動作接合部温度範囲で保証されている。接合部温度が125℃を超えると、動作寿命は短くなる。

l
l
l

2.2
2.15
1.6

l

1.55

l

4
1.27
1.25
1.24
1.22

l
l
l
l

3/4
60
100
2.5
2.2
1.9
1.9
300
0.01
6
1.32
1.32
1.29
1.29

l

9.7

0.4
65

2.8
2.8
2.6

ns
ns
A
A
A

2500

l

VSYNC = 0V to 2V

V/V
mA
µA
%/V
MHz
MHz
kHz
kHz
Ratio
kHz
V
V
%

1.5
1
0.05
2.2
2.25
220
225

40
11.6
0

2.6
1
8
1.38
1.4
1.33
1.35
0.3
60
13.4
0.1

A
mV
µA
µA
V
V
V
V
V
µA
µA
µA

Note 3：電流制限は設計および静的テストとの相関によって保証されている。
Note 4：2.5MHzの等価スイッチング周波数で測定した電流リミット。
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温度保護機能が備わっている。過温度保護機能がアクティブなとき接合部温度は150℃を超える。規定された最高動作接合部温度を超えた動作が継続すると、デバイスの信頼性を損なうおそれがある。

3580fg3

LT3580
標準的性能特性

注記がない限り、TA = 25℃

1MHzでのスイッチ電流制限

最小デューティ・サイクルでのスイッチ電流制限

スイッチ飽和電圧
400

1.5
1.0
0.5

300
250
200
150
100

10

20

30

40 50 60 70
DUTY CYCLE (%)

80

0

90

1.0
0.5

1
0.5
1.5
SWITCH CURRENT (A)

0

0

2

2.5
FB VOLTAGE (V)

1.0

0
–50

0
50
TEMPERATURE (°C)

100

1.22

VSW
10V/DIV

1.21

IL
0.5A/DIV

1.19
–50

–25

50
0
75
25
TEMPERATURE (°C)

1003580 G04

2.1
1.9
1.7
1.5

1.1
–50

RT = 75k
500
TEMPERATURE (°C)

1003580 G07

3580 G06

内部UVLO
2.40

1

2.38

TA = –35°C

2.36

TA = 100°C

2.34

TA = 25°C

VIN VOLTAGE (V)RT = 35.7k

2.3

1.3

200ns/DIV

ソフトスタート時の発振器周波数
NORMALIZED OSCILLATOR FREQUENCY (F/FNOM)

2.5

125

3580 G05

発振器周波数
2.7

1200

VOUT
50mV/DIVAC COUPLED

1.20

0.5

1000

図14の回路のスイッチング波形

1.23

1.5

400
600
800
SS VOLTAGE (mV)

200

3580 G03

正の帰還電圧
1.24

3.0

2.0

0

3580 G02

最小デューティ・サイクルでのスイッチ電流制限

SWITCH CURRENT LIMIT (A)

1.5

50

3580 G01

FREQUENCY (MHz)2.0

SWITCH CURRENT (A)

2.0

0

2.5

350
SATURATION VOLTAGE (mV)

SWITCH CURRENT LIMIT (A)

2.5

2.32
2.30

1/2

2.28

1/3
1/4

2.26

INVERTING
CONFIGURATIONS
0

0

0.2

2.24

BOOSTINGCONFIGURATIONS

0.4
0.6
0.8
FB VOLTAGE (V)

1.0

2.22
1.2

3580 G08

2.20
–50

50
0
TEMPERATURE (°C)

1003580 G09

3580fg4

LT3580
標準的性能特性

注記がない限り、TA = 25℃

SHDNピンの電流

アクティブ/ロックアウト・
スレッショルド

SHDNピンの電流

30

1.40

300
–50°C
250

20
15
10
–50°C

5
100°C
0

0

0.5

1.38
1.36

20°C

200

SHDN VOLTAGE (V)SHDN PIN CURRENT (µA)

SHDN PIN CURRENT (µA)

25

100°C

150
100

1
1.5
SHDN VOLTAGE (V)

2

0

1.32

SHDN RISING

1.30
1.28
1.26

SHDN FALLING

1.24

50

20°C

1.34

1.22
0

5

20
15
25
10
SHDN VOLTAGE (V)3580 G10

30

1.20
–50

50
0
TEMPERATURE (°C)

1003580 G113580 G12

ピン機能
FB
（ピン1）
：正と負の帰還ピン。
昇圧または反転のコンバータでは、以下の式に従って抵抗をFBピンからVOUTへ接続します。
RFB =
RFB =

( VOUT − 1.215)；昇圧コンバータまたはSEPICコンバータ(

83.3 • 10 −6
VOUT + 5mV
83.3 • 10 −6)；反転コンバータ

VC（ピン2）：誤差アンプの出力ピン。外部補償回路をこのピンに接続します。
VIN（ピン3）：入力電源ピン。
ローカルにバイパスする必要があ
ります。
SW
（ピン4）
：スイッチ・ピン。
これは内蔵NPNパワー・スイッチのコレクタです。
このピンに接続されるメタル・トレースの面積を小さくしてEMIを抑えます。
SHDN
（ピン5）
：シャットダウン・ピン。UVLO（低電圧ロックアウ

RT
（ピン6）
：タイミング抵抗ピン。
スイッチング周波数を調節します。
このピンからグランドに抵抗を接続して、周波数を固定
自走レベルに設定します。
このピンはフロート状態にしないで
ください。

SS
（ピン7）
：ソフトスタート・ピン。
ソフトスタート・コンデンサをここに接続します。起動すると、SSピンは（公称）275kの抵抗を通して約2.2Vに充電されます。
SYNC
（ピン8）
：スイッチング周波数を外部クロックに同期させ
るには、単にこのピンをクロックでドライブします。
クロックの“H”電圧レベルは1.3Vを超える必要があり、“L”電圧レベルは0.4Vより下にします。
このピンを0.4Vより下にドライブすると内部自走クロックに戻ります。詳細については「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。
GND（露出パッド・ピン9）：グランド。露出パッドはローカル・グ

ランド・プレーンに直接半田付けする必要があります。

ト）回路と組み合わせて、このピンを使ってデバイスをイネー
ブル/ディスエーブルし、
ソフトスタートのシーケンスを再度開始します。
デバイスをディスエーブルするには1.24V（LT3580E、LT3580I）
あるいは1.22V（LT3580H、LT3580MP）
より下にドラ
イブします。
デバイスをアクティブにしてソフトスタート・シーケ
ンスを再度開始するには1.38V（LT3580E、LT3580I）
あるいは1.40V（LT3580H、LT3580MP）
より上にドライブします。
このピンはフロート状態にしないでください。
3580fg5

LT3580
ブロック図
RC
CSS

SHDN
5
1.3V

7

–
+

VIN

CC
2

SS

CIN

VC

DISCHARGE
DETECT

L1
275k

UVLO

SR2

SOFTSTART

R
VIN
3

Q

ILIMIT

COMPARATOR

–

Q2

S

1.215V
REFERENCE

A3

+

R

4
SR1
S

DRIVER

+
∑

A1

–
FB
14.6k

A4

A2

FREQUENCYFOLDBACK

RFB
0.01Ω

–

RAMP
GENERATOR

+

1

VOUT
C1

Q1

Q

+
14.6k

D1

SW

VC

GND
9

÷N ADJUSTABLE
OSCILLATOR

–
SYNC
BLOCK
SYNC

8

6

RT
RT
3580 BD動作
LT3580は固定周波数の電流モード制御方式を使って、優れたライン・レギュレーションとロード・レギュレーションを実現します。昇圧に構成設定されたLT3580を示すブロック図を参照してください。発振器の各サイクルの開始点で、SRラッチ（SR1）がセットされ、
パワー・スイッチ（Q1）をオンします。
スイッ
チ電流が内部電流センス抵抗を通って流れ、
スイッチ電流に比例した電圧を発生します。
（A4によって増幅された）
この電圧が安定化ランプへ加算され、その和がPWMコンパレータ
A3の正端子に与えられます。
この電圧がA3のマイナス入力のレベルを超えると、SRラッチがリセットされ、パワー・スイッチ
をオフします。A3（VCピン）の負入力のレベルは誤差アンプA1（またはA2）
によって設定され、帰還電圧（FBピン）とリファレンス電圧（構成設定に依存して1.215Vまたは5mV）の差を単に増幅したものです。
このようにして、誤差アンプは正しいピー
ク電流レベルを設定し、出力を安定化された状態に保ちます。
LT3580は斬新なFBピン・アーキテクチャを備えており、これは昇圧構成または反転構成のどちらでも使うことができます。
昇圧コンバータとして構成されている場合、FBピンはVOUTからFBに接続されたR FB 抵抗によって1.215Vの内部バイアス
電圧にプルアップされます。
コンパレータA2は非アクティブになり、コンパレータA1はFBからVCへの反転増幅を行います。
LT3580が反転構成の場合、FBピンはVOUTからFBに接続されたRFB抵抗によって5mVにプルダウンされます。
コンパレー
タA1は非アクティブになり、コンパレータA2はFBからVCへの非反転増幅を行います。

3580fg6

LT3580動作
SEPICトポロジー
LT3580はSEPIC（シングルエンド・プライマリ・インダクタンス・
コンバータ）に構成設定可能です。
このトポロジーにより、望みの出力電圧に比べて、入力を高く、等しく、または低くすることができます。出力の切断はSEPICトポロジーに本来的に組み込まれています。
つまり、入出力間にDC経路が存在しません。
これは、回路がシャットダウン状態のとき、入力ソースから出力を切断する必要のあるアプリケーションに有用です。

• 次に、
ソフトスタート回路がスイッチ電流を徐々にランプアッ
プさせます。
デバイスがシャットダウン状態から抜け出すと、外部SSコンデンサが最初に放電し（SHDNピンのグリッチと遅いランプアップに対して保護し）、次に内部の275k抵抗がSSピンを約2.2Vに引き上げます。外部コンデンサをSSピンに接続することにより、
このピンの電圧のランプ・レートを設定することができます。
ソフトスタート・コンデンサの標準値は100nF〜1μFです。

反転トポロジー
LT3580はデュアル・インダクタ反転トポロジーでも動作可能です。
デバイスのユニークな帰還ピンにより、単に外部部品の接続を変更するだけで反転トポロジーを構築することができます。
このソリューションにより、出力に直列に接続されたインダ
クタL2による出力電圧リップルが非常に低くなります。LT3580のスイッチのオフ時間とオン時間の両方で出力インダクタが出力に電流を供給するので、
出力コンデンサの電流の突然の変化がなくなります。

• 最後に、FBピンが350mV〜900mVの公称範囲内にあると、周波数フォールドバック回路がスイッチング周波数を下げます。
この機能はデバイスが達成できる最小デューティ・サイク
ルを下げて、起動時のスイッチ電流をさらに良く制御できるようにします。FB電圧がこの範囲の外に出ると、スイッチング
周波数は正常の値に戻ります。

スタートアップ動作
LT3580の非常にクリーンな起動を可能にするため、いくつかの機能が備わっています。
• 最初に、
内部電圧リファレンスによりSHDNピンの電圧がモニタされ、精密なターンオン電圧レベルが与えられます。外部抵抗（または抵抗分割器）
を入力電源からSHDNピンに接続して、ユーザーがプログラム可能な低電圧ロックアウト機能を与えることができます。

VIN > VOUTOR
VIN = VOUTOR
VIN < VOUT

L1

+

C2

•

VIN

D1

•

SW

SHUTDOWN

SHDN

FB

RT

GND

SYNC
RT

SS

+
R1

VIN

+

C3

SW

SHDN

FB

RT

GND

SYNC

RC
CSS

RT

CC
3580 F01

図 1. 出力電圧を跨ぐ入力を可能にする SEPICトポロ
ジー。結合されたインダクタまたは結合されていないイ
ンダクタを使用可能。結合されている場合は注記された
位相に従う

• L2

SS

VOUT

D1

LT3580C1

SHUTDOWN

VC

C2

L1 •

VIN

L2

LT3580C1VOUT

電流制限とサーマル・シャットダウン動作
LT3580はブロック図には示されていない電流制限回路を備えています。
スイッチ電流は常時モニタされ、与えられたデュー
ティ・サイクルで最大スイッチ電流を超えないように制限されます（「電気的特性」の表を参照）。
スイッチ電流がこの値に達すると、コンパレータ
（A1/A2）の状態にかかわらずSRラッチ（SR1）がリセットされます。
サーマル・シャットダウン回路もブロック図に示されていません。
デバイスの温度が約165 Cを超えると、コンパレータ
（A1/A2）の状態にかかわらずSR2ラッチがセットされます。
すると、全ソフトスタート・サイクルが開始されます。
この電流制限とサーマル・シャットダウン回路により、
パワー・スイッチとLT3580に接続されている外付け部品が保護されます。

R1

VC

+

RC
CSS

C3

CC
3580 F02

図2. 出力リップルを低くするデュアル・インダクタ反転
トポロジー。結合されたインダクタまたは結合されていないインダクタを使用可能。結合されている場合は注記された位相に従う
3580fg7

LT3580
アプリケーション情報
出力電圧の設定
出力電圧は抵抗（RFB）
をVOUTからFBピンに接続して設定します。RFBは次式に従って決定します。
RFB =| VOUT − VFB |83.3µA

ここで、非反転トポロジー（つまり、昇圧およびSEPICのレギュ
レータ）
ではV FBは1.215V（標準）、反転トポロジーでは5mV（標準）です（「電気的特性」
を参照）。

パワー・スイッチのデューティ・サイクル
ループの安定性を維持し、適切な電流を負荷に供給するため、パワーNPN（ブロック図のQ1）は各クロック・サイクルの100%の間「オン」に留まることはできません。最大許容デュー
ティ・サイクルは次式で与えられます。
DCMAX =(TP − Min Off Time)• 100%TP

ここで、TPはクロックの周期、（「電気的特性」に示されている）
最小オフ時間は標準60nsです。
動作デューティ・サイクルがDC MAXを超えないようにアプリ
ケーションを設計します。
いくつかの一般的トポロジーのデューティ・サイクルの式を下に示します。
ここで、V Dはダイオードの順方向電圧降下、
VCESATは1.5Aで標準300mVです。
昇圧トポロジーでは次のようになります。
V −V +V
DC ≅ OUT IN D
VOUT + VD − VCESATSEPICトポロジーまたはデュアル・インダクタ反転トポロジーでは次のようになります（図1と図2を参照）。
DC ≅VD +| VOUT |VIN + | VOUT | + VD − VCESAT

LT3580はデューティ・サイクルがDCMAXより高い構成で使うことができますが、実効デューティ・サイクルが減少するように、不連続導通モードで動作させる必要があります。

インダクタの選択
一般的ガイドライン：LT3580は高い周波数で動作するので小型の表面実装インダクタを使用できます。高効率を実現す
るには、
フェライトなどの高周波用コア材のインダクタを選択して、コア損失を減らします。効率を改善するため、与えられたインダクタンスに対してサイズの大きなインダクタを選択します。I 2R損失を減らすため、インダクタはDCR（銅線抵抗）が小さく、飽和せずにピーク・インダクタ電流を流すことができるものにします。各インダクタが全スイッチ電流の一部分しか流さないSEPICトポロジーのようなアプリケーションでは、インダク
タに要求される処理電流は大きくないことに注意してください。
モールド型チョークコイルやチップ・インダクタのコア面積は一般に2A〜3Aの範囲のピーク・インダクタ電流を担うのに十分ではありません。放射ノイズを抑えるには、トロイド、
またはシールドされたインダクタを使用します。
シールド・タイプのインダクタンスは電流が増加するにつれて低下し、簡単に飽和するので注意してください。
インダクタのメーカーについて
は表1を参照してください。以下のガイドラインが最終のアプリ
ケーションに適合することを確認するには、実験を通じて十分検証していただくことをお勧めします。
表1. インダクタ・メーカー
Coilcraft

DO3316P, MSS7341 and LPS4018
Serieswww.coilcraft.com

Coiltronics DR, LD and CD Serieswww.coiltronics.com

Murata

LQH55D and LQH66S Series

www.murata.com

SumidaCDRH5D18B/HP, CDR6D23MN,
www.sumida.com
CDRH6D26/HP, CDRH6D28,
CDR7D28MN and CDRH105R Series

TDK

RLF7030 and VLCF4020 Series

www.tdk.com

Würth

WE-PD and WE-PD2 Series

www.we-online.com

最小インダクタンス：効率が犠牲になる可能性があるとはい
え、小さなインダクタを選択して基板スペースを最小に抑えるのが望ましい場合がよくあります。
インダクタを選択するとき、最小インダクタンスを制限する2つの条件があります。
（1）適切な負荷電流の供給と（2）低調波発振の防止です。
これらの要件の両方を満たすのに十分な大きさのインダクタンスを選択してください。
適切な負荷電流：値の小さなインダクタだとリップル電流が増加するので、（ピーク・スイッチ電流が制限されるため）負荷にが減少します。適切な負荷電流を供給できる平均電流（IOUT）
供給するため、Lは少なくとも次のようにします。

3580fg8

LT3580
アプリケーション情報
昇圧トポロジーでは、
L>DC • VIN⎛|V |• I ⎞2(f) ⎜ ILIM − OUT OUT ⎟VIN • η ⎠⎝または、SEPICトポロジーおよび反転トポロジーでは、次のようになります。
L>DC • VIN⎛⎞
VOUT • IOUT
2(f) ⎜ILIM −− IOUT ⎟VIN • η⎝⎠ここで、
L = 結合されないデュアル・インダクタ・トポロジーのL1||L2
DC = スイッチのデューティ・サイクル（前のセクションを参照）
ILIM = スイッチ電流リミット、50%デューティ・サイクルで標
準約2.4A（「標準的性能特性」のセクションを参照）
η = 電力変換効率（高電流のとき昇圧トポロジーでは標準
88%、
デュアル・インダクタ・トポロジーでは75%）
f = スイッチング周波数
Lの負の値は、
出力負荷電流IOUTがLT3580のスイッチ電流制限能力を超えていることを示しています。
低調波発振の防止：LT3580の内部スロープ補償回路は、
イン
ダクタンスが最小値を超えていれば、デューティ・サイクルが50%を超えると発生する可能性のある低調波発振を防止します。50%を超えるデューティ・サイクルで動作するアプリケー
ションでは、昇圧、結合されたインダクタのSEPIC、および結合
インダクタン
されたインダクタの反転の各トポロジーの場合、スは少なくとも次の値でなければなりません。
V • (2 • DC – 1)
L > IN(1−DC) • (f)または、結合されていないインダクタのSEPICトポロジーおよび結合されていないインダクタの反転トポロジーでは、
次のように
します。
V • (2 • DC – 1)
L1 L2 > IN
(1−DC) • (f)最大インダクタンス：インダクタンスがあまりにも大きいと、電流コンパレータ（ブロック図のA3）が明瞭に区別するのが困
難なレベルにまで電流リップルが減少し、デューティ・サイクルのジッタや安定化の低下が生じます。最大インダクタンスは次式で計算することができます。
LMAX =

VIN – VCESAT DC•f
IMIN−RIPPLE

ここで、結合されていないデュアル・インダクタ・トポロジーでは
LMAXはL1||L2で、IMIN-RIPPLEの値は標準で95mAです。
電流定格：最後に、インダクタの飽和により効率が低下するのを防ぐため、インダクタの定格はピーク動作電流より大きくな
ければなりません。定常状態では、昇圧トポロジー、結合されていないインダクタのSEPICトポロジーおよび結合されていな
いインダクタの反転トポロジーの場合、
ピーク入力インダクタ
電流（連続導通モードのみ）
は次式で与えられます。
IL1−PEAK =VOUT •IOUT
VIN • η+VIN • DC2 • L1• f

結合されていないデュアル・インダクタ・トポロジーでは、
ピーク
出力インダクタ電流は次式で与えられます。
IL2−PEAK =IOUT +VOUT • (1– DC)
2 • L2 • f

結合されたインダクタのトポロジーの場合、次のようになります。
⎡⎤ V • DCV
IOUT ⎢1+ OUT ⎥ + IN
⎣ η• VIN ⎦ 2 • L • f

注意：負荷過渡時にインダクタ電流が大きくなる可能性があります。不適切なソフトスタート・コンデンサが使用されると、起動時にもインダクタ電流が大きくなる可能性があります。

コンデンサの選択
出力リップル電圧を下げるため、出力には低ESR（等価直列
抵抗）のコンデンサを使います。多層セラミック・コンデンサは
ESRが非常に低く、小型パッケージのものが入手できるので最適です。
X5RやX7Rの誘電体は広い電圧範囲と温度範囲にわたって容量を保持するのでこれらの素材として最も好まれます。4.7μF〜20μFの出力コンデンサはほとんどのアプリケー

3580fg9

LT3580
アプリケーション情報
ションに十分ですが、出力電流が非常に低いシステムには1μF
または2.2μFの出力コンデンサしか必要ないかもしれません。
必ず電圧定格が十分大きなコンデンサを使ってください。定格が2.2μF〜20μFのほとんどのコンデンサ（特に0805または0603のケース・サイズ）
は望みの出力電圧で容量が大きく減少します。固体タンタル・コンデンサまたはOS-CONコンデンサを使うこともできますが、セラミック・コンデンサよりも大きなボード面積を占め、ESRが大きくなり、
出力リップルが増加します。
セラミック・コンデンサは入力デカップリング用コンデンサとしても最適で、LT3580にできるだけ近づけて配置します。
ほとんどのアプリケーションでは2.2μF〜4.7μFの入力コンデンサで十分です。
セラミック・コンデンサのメーカーをいくつか表2に示します。
セラミック部品の全製品の詳細についてはメーカーへお問い合
わせください。
表2. セラミック・コンデンサのメーカー
Kemet

www.kemet.com

Muratawww.murata.com

Taiyo Yuden

www.t-yuden.com

補償の調整
LT3580の帰還ループを補償するには、1個のコンデンサに並列な直列RCネットワークをVCピンからGNDに接続します。
ほとんどのアプリケーションでは、直列コンデンサは470pF〜
2.2nFの範囲にします。1nFが出発点の値として適当でしょう。
並列コンデンサの値は10pF〜100pFにします。47pFが出発点の値として適当でしょう。補償抵抗（RC）
は通常5k〜50kの範囲です。新しいアプリケーションを補償する良い手法として、
直列抵抗R Cの代わりに100kΩのポテンショメータを使います。
それぞれ1nFと47pFの直列コンデンサと並列コンデンサを使って、過渡応答を観察しながらポテンショメータを調節し、RCの最適値を見つけることができます。
負荷電流を400mAと500mAの間でステップさせたときの図14の回路のこの過程を
図3a〜図3cに示します。RCが1kに等しいときの過渡応答を図3aに示します。
出力電圧とインダクタ電流の過度のリンギングから明らかなように、位相マージンが良くありません。図3bでは、R Cの値を3kに大きくしているので、
もっと減衰した応答になっています。RCをさらに10kにまで大きくしたときの結果を図3cに示します。過渡応答が十分減衰し、補償の調整は完了です。

VOUT
200mV/DIVAC COUPLED

VOUT
200mV/DIVAC COUPLED

IL
0.5A/DIVIL
0.5A/DIVRC = 1k200µs/DIV

RC = 3k3580 F03a

図3a. 過度のリンギングを示す過渡応答

200µs/DIV3580 F03b

図3b. 改善された過渡応答

VOUT
200mV/DIVAC COUPLED
IL
0.5A/DIVRC = 10k200µs/DIV3580 F03c

図3c. 十分減衰した過渡応答
3580fg10

LT3580
アプリケーション情報
補償理論
他のすべての電流モード・スイッチング・レギュレータと同様、
LT3580を安定して効率よく動作させるには補償が必要です。
2つの帰還ループがLT3580に使われています。補償の不要な
高速電流ループと、補償の必要な低速電圧ループです。標準
ボーデ図の分析方法を使って、電圧帰還ループを理解し、調節することができます。
どんな帰還ループの場合でもそうですが、ループ内の多様な素子が利得や位相に与える影響を知ることが決定的に重要です。昇圧コンバータの主要な等価素子を図4に示します。高速電流制限ループなので、デバイスの電力段、インダクタおよびダイオードは等価なトランスコンダクタンス・アンプg mpと（IVINをηVIN/VOUT • IVINに変換する）電流制御付き電流源の組み合わせで置き換えられています。gmpは出力電流がVC
電圧に比例する電流源として機能します。ηはスイッチング・レ
ギュレータの効率で、標準で約88%です。
g mpとg maの最大出力電流は有限であることに注意してください。g mpのリミットは「電気的特性」のセクション（Switch
Current Limit）に与えられており、gmaは公称約 12μAに制限されています。
–+

η • VIN• I VIN
VOUT

RESR
COUT

CPL

VC
CF

RC
CC

RO

+
gma

1.215V
REFERENCE

R2–

出力のポール：P1=

2
2 • π • RL • COUT

誤差アンプのポール：P2 =誤差アンプのゼロ：Z1=

RL

1
2 • π • ⎡⎣RO + RC ⎤⎦ • CC

1
2 • π • RC • CC

DC利得：
（FBピンのところでループを切断）
ADC = A OL (0) =∂VC ∂IVIN ∂VOUT ∂VFB•••=
∂VFB ∂VC ∂IVIN ∂VOUT

0.5R2(gma • R0 ) • gmp • ⎜ η • VVIN • R2L ⎟ • R1+
0.5R2
⎛
⎝

ESRのゼロ： Z2 =RHPのゼロ：Z3 =

⎞

OUT

⎠

1
2 • π • RESR • COUT
VIN 2 • RL

2 • π • VOUT 2 • L

f
高周波数のポール：P3 > S
3位相リードのゼロ：Z4 =

VOUT

IVIN

gmp

図4から、DC利得、
ポール、およびゼロは以下のように計算されます。

12 • π • R1• CPL

位相リードのポール：P4 =

R1

1

R2
2 •C
2•π•
R2 PL
R1+
2
R1•

誤差アンプのフィルタのポール：
FB

R2

CC: 補償コンデンサ
COUT: 出力コンデンサ
CPL: 位相リード・コンデンサ
CF：高周波数フィルタ・コンデンサ
gma: IC内のトランスコンダクタンス・アンプ
gmp: 電力段のトランスコンダクタンス・アンプ
RC: 補償抵抗
RL: ILOAD(MAX)で割ったVOUTとして定義された出力抵抗
RO: gmaの出力抵抗
R1、R2：帰還抵抗分割器ネットワーク
RESR: 出力コンデンサのESR

3580 F04

P5 =C
1,CF < CRC •RO102• π ••C
RC +RO F

電流モードのゼロ（Z3）は右半平面のゼロで、これは帰還制御の設計では問題になることがありますが、外部部品を適切に選択して調整可能です。

図4. 昇圧コンバータの等価モデル

3580fg11

LT3580
アプリケーション情報
図14の回路を一例として使って、図5に示されているボーデ図を描くのに使われたパラメータを表3に示します。
表3.ボーデ図のパラメータ
パラメータ

値

単位

説明

RL

21.8

Ω

アプリケーションによる

COUT

10

µF

アプリケーションによる

RESR

10

mΩ

アプリケーションによる

RO

305

kΩ

調整不可

CC

1000

pF

調整可

CF

0

pF

オプション/調整可

CPL

0

pF

オプション/調整可

RC

10

kΩ

調整可

R1

130

kΩ

調整可

R2

14.6

kΩ

調整不可

VOUT

12

V

アプリケーションによる

VIN

5

V

アプリケーションによる

gma

230

µmho

調整不可

gmp

7

mho

調整不可

L

4.2

µH

アプリケーションによる

fS

1.2

MHz

調整可

図5では、利得が0dBに達するときの位相は­140 で、位相マージンが40 になります。
クロスオーバー周波数は10kHzです。
これはRHPのゼロの周波数の1/3以下で、適切な位相マージンを達成します。
180

0

160

–20

140

–40
–60

PHASE

100
80

–80
–100

40° AT
10kHz

60
40

–120
–140

GAIN

20

–160

0
–20

–180
10

100

1k
10k
FREQUENCY (Hz)

100k

1M
3580 F05

図5. 昇圧コンバータの例のボーデ図–200

PHASE (DEG)

GAIN (dB)120ダイオードの選択
ショットキー・ダイオードは順方向電圧降下が小さく、スイッチ
ング速度が速いので、LT3580と一緒に使うのに推奨します。
MicrosemiのUPS120が最適です。入力と出力の電圧差が20Vを超える場合、UPS140（40V用ダイオード）を使います。
これらのダイオードは、1Aの平均順方向電流を扱うように定格が規定されています。
発振器
LT3580の動作周波数は内部自走発振器によって設定することができます。SYNCピンを“L”（< 0.4V）にドライブすると、動作周波数はRTからグランドに接続した抵抗によって設定されます。
このデバイスには内部でトリミング（微調整）
されたタイミング・コンデンサが内蔵されています。発振器の周波数は次式を使って計算されます。
fOSC =

91.9(R T + 1)

ここで、fOSCの単位はMHz、RTの単位はkΩです。逆に、RT（単位kΩ）
は次式を使って望みの周波数（単位MHz）から計算することができます。
RT =

91.9
−1
fOSC

クロックの同期
LT3580の動作周波数は外部クロック・ソースに同期させることができます。外部ソースに同期させるには、単にデジタル・ク
ロック信号をSYNCピンに与えます。LT3580はSYNCクロック
周波数で動作します。SYNCが自走クロックの数周期の間“L”にドライブされた後、LT3580は内部自走発振器のクロックに戻ります。
SYNCを長時間“H”にドライブすると、動作中のクロックを実際上停止し、
ラッチSR1がセットされるのを防ぎます（ブロック図を参照）。
その結果、LT3580のスイッチング動作が停止します。
SYNC信号のデューティ・サイクルは、適切に動作するためには35%〜65%でなければなりません。
また、SYNC信号の周波数は以下の2つの基準を満たす必要があります。

3580fg12

LT3580
アプリケーション情報

より常に高く（2）SYNC周波数は自走発振器の周波数（fOSC）
することができますが、fOSCの25%下より低くしてはいけま
せん。

動作周波数の選択コンバータの動作周波数を選択する際、検討事項がいくつか
あります。
まず、
どんなスペクトル・ノイズも許容できない敏感な周波数帯には近づけないことです。
たとえば、RF通信を組み込んだ製品では、455kHzのIF周波数はどんなノイズに対しても敏感なので、600kHzを超えるスイッチングが望まれます。
ある通信方式では1.1MHzに対して敏感で、
この場合、1.5MHzのスイッチング・コンバータ周波数を採用することができます。
2つ目の検討事項はコンバータの物理的なサイズです。動作
周波数が高くなるにつれ、
インダクタおよびフィルタ・コンデン
サの値とサイズが小さくなります。NPNのベース電荷によるスイッチング損失（「熱に関する計算」
を参照）、
ショットキー・ダイオードの電荷、および他の容量性損失の項は周波数に比例して増加するので、トレードオフは効率です。

ソフトスタート
LT3580は起動時にピーク・スイッチ電流を制限するソフトス
タート回路を内蔵しています。VOUTが最終値から大きく外れているため帰還ループが飽和しているので、高い起動電流は一般のスイッチング・レギュレータに本質的です。
レギュレータは出力コンデンサをできるだけ速く充電しようと試みるので、ピーク電流が大きくなります。

シャットダウン

デバイスをイネーブルまたはディスエーブルするのにSHDNピンが使われます。
ほとんどのアプリケーションで、SHDNはデジ
タル・ロジック・ソースでドライブすることができます。電圧が1.38Vを超えると通常のアクティブ動作をイネーブルします。電圧が300mVより下に下がるとデバイスをシャットダウンし、消費電流が非常に低くなります。
SHDN電圧がロックアウト電圧範囲（0.3V〜1.24V）
を通って遷移する間、
パワー・スイッチがディスエーブルされ、SR2ラッチがセットされます（ブロック図を参照）。
このため、ソフトスタート・コンデンサが放電を開始し、コンデンサが放電してアクティ
ブ動作がイネーブルされるまで継続します。
パワー・スイッチは
ディスエーブルされますが、SHDN電圧がロックアウト範囲内
でも、SHDN電圧がシャットダウン・スレッショルドの近くまたは下に下がるまでは、
消費電流は必ずしも下がりません。
また、SHDNピンは、SHDN電圧が32Vより下に制限されている限り、VINまたはVOUTより上にドライブできることに注意して
ください。

アクティブ
（通常動作）

1.38V
1.24V
SHDN (V)（1）自走発振器をイネーブルするためにSYNCが“L”に停止する以外は、SYNCは200kHz〜2.5MHzの周波数範囲の外側でトグルすることはできません。

0.3V

起動電流は外部コンデンサ（標準で100nF〜1μF）
をSSピンに接続することによって制限することができます。
このコンデンサ
は、デバイスがアクティブになると、内部の275k抵抗によって約2.2Vにゆっくり充電されます。
SSピンの電圧が約1.1Vより下では、
内部電流制限が減少します。
こうして、コンデンサが充電す
るにつれてSSの電圧が徐々にランプすると、電流制限も徐々に増加します。次いで、起動電流を制限しながら出力コンデンサ
をその最終値に向かって徐々に充電することができます。
コマンドによるシャットダウンまたはロックアウト（SHDNピン）、内部の低電圧ロックアウト（UVLO）
またはサーマル・ロックアウ
トが発生すると、
ソフトスタート・コンデンサは充電が再開される前に自動的に約200mVに放電しますので、デバイスを非アクティブ状態にする度に、
ソフトスタートが確実に実行されます。

0.0V（ヒステリシスおよび許容誤差）
ロックアウト（パワー・スイッチはオフ、SSコンデンサはディスエーブル）

シャットダウン（低消費電流）3580 F06

図6. デバイスの状態とSHDN電圧

構成設定可能な低電圧ロックアウト
LT3580の低電圧ロックアウト（UVLO）
を構成設定する方法
を図7に示します。UVLOは、入力電源が電流制限されている
か、入力電源のソース抵抗が比較的高いか、
または、
ゆっくり
とランプアップ/ランプダウンする状況で通常使用されます。
スイッチング・レギュレータはソースから一定の電力を引き出すので、ソース電圧が低下するにつれ、
ソース電流が増加します。
この現象はソースからは負の抵抗負荷のように見えるため、低いソース電圧状態では、ソースが電流制限したり、ある
3580fg13

LT3580
アプリケーション情報
VIN

VIN

1.3V

RUVLO1SHDN–

ACTIVE/LOCKOUTRUVLO1 =+11.6µA
AT 1.3VRUVLO2(OPTIONAL)
GND

3580 F07

図7. 構成設定可能なUVLO

いは低電圧にラッチすることがあります。UVLOはこれらの問題が発生するおそれのあるソース電圧でレギュレータが動作しないようにします。
シャットダウン・ピンのコンパレータの電圧ヒステリシスの標
準的スレッショルドは1.32V（立上り）および1.29V（立下り）
です。抵抗RUVLO2はオプションです。RUVLO2を追加して、SHDN
ピンの電流の変化によって生じる全体のUVLO電圧の変動を減らすことができます（「電気的特性」
を参照）。R UVLO2に
適切な値は10k 1%以下です。R UVLO2の値を選択したら、
RUVLO1は以下のどちらかの式で求めることができます。
RUVLO1 =VIN+ −1.32V⎛ 1.32V ⎞⎜⎟ +11.6µA⎝ RUVLO2 ⎠or
RUVLO1 =VIN − −1.29V⎛ 1.29V ⎞⎜⎟ +11.6µA⎝ RUVLO2 ⎠ここで、
VIN＋とVIN­はそれぞれ上昇するときまたは下降すると
きのVIN電圧です。

たとえば、1個の抵抗の構成設定を使って3.5Vより下のVINに対してLT3580をディスエーブルするには、
次のように選択します。
RUVLO1 =

2個の抵抗の構成設定を使って4.5Vより上のV INに対して
LT3580をアクティブにするには、RUVLO2 = 10kを選択し、次のようにします。
4.5V −1.32V= 22.1k⎛ 1.32V ⎞⎜⎟ +11.6µA⎝ 10k ⎠

内部の低電圧ロックアウト
LT3580は、VINが最小動作レベル（標準で約2.3V）より下に下がらないか、VIN電源電圧をモニタします。VINが“L”であることが検出されると、パワー・スイッチが非アクティブにされ、他方、十分なVIN電圧が持続する間、
ソフトスタート・コンデンサ
は放電します。VINが“H”であることが検出されると、パワー・ス
イッチが再度アクティブにされ、ソフトスタート・コンデンサが充電され始めます。
熱に関する検討事項
LT3580が最大出力で電力を供給するには、パッケージ内部で発生した熱を放散するのに十分な熱経路を与えることが不可欠です。
これはデバイス底部の熱パッドの利点を利用して実現されます。
プリント回路基板のビアを多数使って、できるだけ面積の大きな銅プレーンにデバイスの熱を逃がすことを推奨します。
サーマル・ロックアウト

ダイの温度が約165℃に達すると、デバイスはサーマル・ロック
アウト状態になり、パワー・スイッチがオフしてソフトスタート・
コンデンサが放電します。
デバイスはダイの温度が約5℃（公称）低下すると再度イネーブルされます。

熱に関する計算
LT3580の電力消費は4つの主要因から生じます。
スイッチの2
I R損失、NPNのベースのドライブ（AC）、NPNのベースのドラ
イブ（DC）、
および追加入力電流です。以下の式を使って電力損失を近似することができます。

3.5V −1.29V=190.5k⎛ 1.29V ⎞⎜⎟ +11.6µA⎝ ∞ ⎠3580fg14

LT3580
アプリケーション情報
これらの式は連続モード動作を仮定していますので、不連続モードまたは軽負荷電流での効率の計算には使用しません。
平均スイッチ電流：IIN =VOUT •IOUT
VIN • ηスイッチのI2R損失：PSW = (DC)(IIN )2 (RSW )ベースのドライブ損失(AC)：PBAC =13n(IIN )(VOUT )(f)
ベースのドライブ損失(DC)：PBDC =(VIN )(IIN )(DC)50

入力の電力損失：PINP = 7mA(VIN )ここで、
RSW = スイッチの抵抗（1.5Aで標準200mΩ）
DC = デューティ・サイクル（式については「パワー・スイッチのデューティ・サイクル」のセクションを参照）
η = 電力変換効率（高電流では標準88%）
例：昇圧構成設定、V IN = 5V、V OUT = 12V、I OUT = 0.5A、
f = 1.25MHz、VD = 0.5V;
IIN = 1.36A
DC = 61.5%
PSW = 228mW
PBAC = 270mW
PBDC = 84mW
PINP = 35mW
LT3580の合計電力消費（PTOT）= 617mW
LT3580の熱抵抗は、
内部プレーン、上面プレーン、裏面プレーンの有無によって影響を受けます。
ダイの温度を計算するには、適切な熱抵抗値を使い、ワーストケースの周囲温度を加算します。
TJ = TA＋θJA • PTOT
ここで、T J = 接合部温度、TA = 周囲温度、3mm 3mm DFN
パッケージではθJA = 43℃/W、露出パッド付きMSOPパッケー
ジでは35 C/W〜40 C/Wです。PTOTは上で計算されています。

VINのランプ・レート
スイッチング・コンバータのアプリケーションに最初に給電す
るとき、V INのランプ・レートを制限します。V INのランプ・レー
トが高いと、コンバータの受動部品に過度の突入電流を生じることがあります。
このため電流や電圧のオーバーストレスが生じ、受動部品やデバイスに損傷を与えることがあります。
500mV/μs以下のランプ・レートでは、部品のパラメータに依存して、一般にはこれらの問題が防止されます。
また、活線挿入を避けるように注意します。活線挿入は、
アクティブな電源電
圧がコンバータの入力に「瞬時に」接続されるか、またはスイッチが入れられるとき生じます。活線挿入は非常に高速の入力
ランプ・レートを生じますので、推奨できません。詳細については、
リニアテクノロジー社の「アプリケーションノートAN88」を参照してください。
これは、誘導性のソース・インピーダンス
が、セラミック・コンデンサでバイパスされた入力ピンに活線挿入されたとき生じる可能性がある電圧オーバーストレスについて取り上げています。

レイアウトのヒント
どんな高周波スイッチャの場合でもそうですが、
レイアウトを検討するとき、電気、熱およびノイズに関する最適性能を達成するには注意を払う必要があります。
レイアウトに注意を払わないと記載されているとおりの性能を得られません。最大効率を得るため、スイッチの立上り時間と立下り時間は通常5ns〜
10nsの範囲です。放射ノイズと導通ノイズの両方を防止するため、図8に示されている高速スイッチング電流経路はできるだ
け短くします。
これは図9の昇圧構成の推奨レイアウトで実現されています。
この経路を短くすると、寄生トレース・インダクタ
ンスも減少します。
スイッチがオフするとき、
この寄生インダク
タンスにより、LT3580のスイッチの両端にフライバック・スパイ
クが発生します。動作時の電流と出力電圧が大きいとき、レイ
アウトが良くないと、
このスパイクはLT3580の絶対最大定格を超える電圧を発生させるおそれがあります。
プレーン間のカッ
プリングおよび全体のノイズを防ぐため、スイッチャ回路の下にもグランド・プレーンを使います。
VCとFBに関連する部品はスイッチ・ノードからできるだけ離して配置します。
これらの部品のグランドはスイッチ電流の経路から離します。
そうしないと、不安定になり、低調波発振が起きることがあります。

3580fg15

LT3580
アプリケーション情報
ボードのレイアウトは熱抵抗にも大きく影響します。露出したパッケージ・グランド・パッドは銅プレートでLT3580のダイの下に置かれています。
これはパッケージから出る熱の優れた放熱経路です。パッドを基板に半田付けするとダイの温度が下がり、LT3580の電力能力が増します。
このパッドの周囲にはできるだけ多くの銅領域を配置します。
パッドの周囲にグランド・プレーンへのフィードスルーを多数設けることも有効です。
昇圧構成とSEPIC構成の推奨部品配置をそれぞれ図9と図10に示します。

ローカル・グランドはC3のグランド端子のところでシステムのグランド・プレーンに接続することができます。

D1のカソードのところで切れ目を入れたグランド銅は低ノイズを実現するのに不可欠です。
この重要なレイアウトの問題が生じるのは、Q1とD1を流れる電流がこま切れになるためです。
こ
れらが結合される前に両方とも直接グランド・プレーンに接続されると、スイッチング・ノイズがグランド・プレーンに入り込みます。
このノイズが一旦グランド・プレーンに現れると、それを除去するのはほとんど不可能です。
解決策は、
図2、
図12および図13に示されているように、結合された電流がグランド・プレー
反転トポロジーのレイアウトのヒント
デュアル・インダクタ反転トポロジーの推奨部品配置を図11にンに放出される前に、D1のカソードをLT3580のグランド・ピン
示します。入力バイパス・コンデンサ(C1)は、図示されているよに接続することです。
このシングル・レイアウト手法により、
ほと
うに、LT3580の近くに配置します。最良の負荷レギュレーショ
んどの場合スイッチング・レギュレータの出力に現れる高周波数ンを得るには、負荷を出力コンデンサ(C2)に直接接続します。 「スパイク」
ノイズを実質的に除去することができます。

L1
D1

C1

VOUT
SW
LT3580VIN

HIGH
FREQUENCY
SWITCHINGPATH

C2 LOAD

GND

3580 F08

図8. 昇圧トポロジーの高速「こま切れ」
スイッチング経路

3580fg16

LT3580
アプリケーション情報

GND
GND

1
1

8
9

2

C1

VIN

6

4

L1

SYNC

7

3

VIN

2

C1

5

L1

SHDN

3580 F09

VOUT

3

6

4

5

SHDN

C2

L2
VIAS TO GROUND
PLANE REQUIREDTO IMPROVE
THERMALPERFORMANCE

C2

SYNC

7

SW

SW

D1

8
9

D1

VIAS TO GROUND
PLANE REQUIREDTO IMPROVE
THERMALPERFORMANCE

C3

3580 F10

VOUT

図 10. SEPICトポロジーの推奨部品配置(DFNとMSOPの両方のパッケージ。実寸ではない)。
ピン9(露出パッド)は、適切な熱性能を得る
ため、ローカル・グランド・プレーンに直接半田付けする必要がある。多数のビアを追加のグランド・プレーンに通すと熱性能が改善される

図 9. 昇圧トポロジーの推奨部品配置 (DFNとMSOPの両方のパッケージ。実寸ではない)。
ピン9(露出パッド)は、適切な熱性能を得る
ため、ローカル・グランド・プレーンに直接半田付けする必要がある。多数のビアを追加のグランド・プレーンに通すと熱性能が改善
される

GND

1
2

C1
VIN
L1

8
9

SYNC

7

3

6

4

5

SHDN

SW
C2

L2

D1
VIAS TO GROUND
PLANE REQUIREDTO IMPROVE
THERMALPERFORMANCE

C3

VOUT

3580 F11

図11. 反転トポロジーの推奨部品配置(DFNとMSOPの両方のパッケージ。実寸ではない)。
ダイオードのカソードのところのグランド銅の切れ込みに注意。
ピン9(露出パッド)は、適切な熱性能を得るため、ローカル・グランド・プレーンに直接半田付けする必要がある。多数のビアを追加のグランド・プレーンに通すと熱性能が改善される
3580fg17

LT3580
アプリケーション情報–(VIN + ⏐VOUT⏐)VCESAT
L1

SW

VIN

L2

SWX

–VOUT

D1

Q1
C1

+

+

C2

C3

RLOAD

3580 F12

図12. 反転コンバータのスイッチ・オン・フェーズ。L1とL2のdI/dtは正VIN + VOUT+ VD
L1

SW

VIN

C2

L2

SWX

–VOUT

D1

Q1
C1

+

+

VD

C3

RLOAD

3580 F13

図13. 反転コンバータのスイッチ・オフ・フェーズ。L1とL2の電流のdI/dtは負

L1
4.2µH

VIN
5V
VIN

GND
LT3580

SYNC
C1
2.2µF

C2
10µF

SW

SHDN
RT

D1

75k

FB
SS

VOUT
12V
550mA

130k

VC
10k
0.1µF

1nF
3580 F14

C1: 2.2µF, 25V, X5R, 1206
C2: 10µF, 25V, X5R, 1206
D1: MICROSEMI UPS120
L1: SUMIDA CDR6D23MN-4R2

図14. 1.2MHz、5Vから12Vへの昇圧コンバータ
3580fg18

LT3580
標準的応用例
750kHz、
5Vから40V、150mAの昇圧コンバータ
L1
47µH

VIN
5V
VIN

GND
LT3580

SYNC
C1
2.2µF

C2
2.2µF

SW

SHDN
RT

D1

FB
SS

121k

VOUT
40V
150mA

464k

VC
10k
0.1µF

47pF

4.7nF
3580 TA02

C1: 2.2µF, 25V, X5R, 1206
C2: 2.2µF, 50V, X5R, 1206
D1: MICROSEMI UPS140
L1: SUMIDA CDRH105R-470

2.5MHzでスイッチングする入力範囲の広い5V出力のSEPICコンバータ
C3
1µF

L1
4.7µH

VIN
2.6V TO 12V
OPERATING
12V TO 32V
TRANSIENT

GND

SHDN
RT

LT3580

SYNC
C1
2.2µF

FB
SS

35.7k

VOUT
5V, 600mA (VIN = 5V OR HIGHER)
500mA (VIN = 4V)
C2
400mA (VIN = 3V)
10µF
300mA (VIN = 2.6V)

L2
4.7µH

SW

VIN

D1

46.4k

VC
10k
0.1µF

22pF

1nF
3580 TA03a

C1: 2.2µF, 35V, X5R, 1206
C2: 10µF, 10V, X5R, 1206
C3: 1µF, 50V, X5R, 0805
D1: MICROSEMI UPS140
L1, L2: TDK VLCF4020T-4R7N1R2

400mAから500mAへの出力負荷ステップに対する過渡応答
VOUT
100mV/DIVAC COUPLED

IL1 +IL2
0.5A/DIV

VIN = 12V

100µs/DIV3580 TA03b

3580fg19

LT3580
標準的応用例
AMバンドを避けるため2MHzでスイッチングするVFD（真空蛍光ディスプレイ）
用電源

危険 高電圧! 高電圧技術者のみ操作可

D1
R2
10Ω

VIN
9V TO 16V

C7
1µF

L1
10µH

SHDN
C1
4.7µF

C6
1µF

SW

VIN

LT3580SYNC
45.3k

C1, C2: 4.7µF, 25V, X5R, 1206
C3-C7: 1µF, 50V, X5R, 0805
D1-D4: ON SEMICONDUCTOR MBR0540
D5: MICROSEMI UPS140
L1: SUMIDA CDR6D28MNNP-100
R1, R2: 0.5W

C4
1µF

D5

383k

FB
SS

D4

VOUT1
64V
40mA

C3
1µF

GND

RT

C5
1µF

D3

R1
10Ω

3.3V

C2
4.7µF

D2

VOUT2
95V
80mA

VC
0.1µF

10k
2.2nF

47pF
3580 TA04

3580fg20

LT3580
標準的応用例
小型5.8mm 5.8mm 3mmトランスを使い200kHzでスイッチングする高電圧正電源
危険 高電圧! 高電圧技術者のみ操作可

VIN
3.3V TO 5V

T1
1:10.4

7, 8

•

4.7µH

•

5, 6

1

VOUT
350V
4.5mA (VIN = 5V)
2.5mA (VIN = 3.3V)

D1

4
C2
68nF

D2

VIN

SW

SHDN

GND

RT

LT3580

SYNC
C1
2.2µF

464k

RFB 4.22M*

FB
SS

50V〜350Vの範囲のどのVOUTでも次式に従ってRFBを選択する
RFB =

VC
10k
0.47µF

5V入力では、最大出力電力を1.58Wに保つ

100pF

3.3V入力では、最大出力電力を10nF

C1: 2.2µF, 25V, X5R, 1206
C2: TDK C3225X7R2J683M
D1: VISHAY GSD2004S DUAL DIODE CONNECTED IN SERIES
D2: ON SEMICONDUCTOR MBR0540
T1: TDK LDT565630T-041

VOUT – 1.215
83.3μA

0.88Wに保つ
3580 TA05a*最大電圧定格に適合させるため、複数の直列抵抗が必要になることがある

起動時の波形IPRIMARY
1A/DIV
VOUT
50V/DIV
5V INPUTNO LOAD2ms/DIV

3580 TA05b

スイッチング波形
VOUT
2V/DIVAC COUPLED

IPRIMARY
1A/DIV
5V INPUT
4.5mA LOAD

2µs/DIV

3580 TA05c

3580fg21

LT3580
標準的応用例
小型5.8mm 5.8mm 3mmトランスを使い200kHzでスイッチングする高電圧負電源
危険 高電圧! 高電圧技術者のみ操作可
T1
1:10.4VIN
3.3V TO 5V

7, 8

•

4.7µH

•

5, 6

D1
1
C2
68nF

4

­50V〜­350Vの範囲のどのVOUTでも次式に従ってRFBを選択する

D2
VIN

GND

SHDN
RT

LT3580

SYNC
C1
2.2µF

464k

RFB =

SW

FB
SS

5V入力では、最大出力電力を1.58Wに保つ

RFB 4.22M*

VC
10k
0.47µFVOUT
83.3μA

100pF

VOUT
–350V
4.5mA (VIN = 5V)
2.5mA (VIN = 3.3V)

3.3V入力では、最大出力電力を0.88Wに保つ*最大電圧定格に適合させるため、複数の直列抵抗が必要になることがある

10nF

C1: 2.2µF, 25V, X5R, 1206
C2: TDK C3225X7R2J683M
D1: VISHAY GSD2004S DUAL DIODE CONNECTED IN SERIES
D2: ON SEMICONDUCTOR MBR0540
T1: TDK LDT565630T-041

3580 TA06

3580fg22

LT3580
標準的応用例
小型4mm 4mm 1.7mmインダクタを使い2.5MHzでスイッチングする5Vから12Vへの昇圧コンバータ
L1
3.3µH

VIN
5V

D1

VIN

GND

SHDN
LT3580

RT

SYNC
C1
4.7µF

C2
4.7µF

SW

FB
SS

35.7k

VOUT
12V
500mA

130k

VC
10k
0.1µF

47pF

2.2nF
3580 TA07a

C1, C2: 4.7µF, 25V, X5R, 1206
D1: MICROSEMI UPS120
L1: COILCRAFT LPS4018-332ML

効率および電力損失と負荷電流
95

1400

90

1200
1000

80
75

800

70

600

65

400

60

200

55
50

POWER LOSS (W)EFFICIENCY (%)

85

0

100

200
300
400
LOAD CURRENT (mA)

500

0
600

3580 TA07b

400mAから500mA、さらに400mAへの出力負荷ステップに対する過渡応答

起動時の波形VOUT
5V/DIV

VOUT
0.5V/DIVAC COUPLED

IL
1A/DIVIL
0.5A/DIVVSHDN
1V/DIV
100µs/DIV3580 TA07c

500mA LOAD

2ms/DIV

3580 TA07d

3580fg23

LT3580
標準的応用例
2.5MHzでスイッチングし、
3.3V〜12Vの入力を受け入れる­5V出力の反転コンバータ
C3
1µF

L1
4.7µH

VIN
3.3V TO 12V
VIN

SW
LT3580

SYNC
C1
2.2µF

35.7k

60.4k

FB
SS

VOUT
–5V
800mA (VIN = 12V)
C2 620mA (VIN = 5V)
10µF 450mA (VIN = 3.3V)

D1

GND

SHDN
RT

L2
4.7µH

VC
0.1µF

10k 100pF
2.2nF
3580 TA08a

C1: 2.2µF, 25V, X5R, 1206
C2: 10µF, 25V, X5R, 1206
C3: 1µF, 50V, X5R, 0805
D1: CENTRAL SEMI CMMSH1-40
L1, L2: COILCRAFT LSP4018-472ML

効率および電力損失と負荷電流
85

1200

VIN = 5V

80

1000
800

70
65

600

60

400

55
50

200

45
40

POWER LOSS (W)EFFICIENCY (%)

75

0

100

200 300 400 500
LOAD CURRENT (mA)

600

0
700

3580 TA08b

3580fg24

LT3580
パッケージ
DDパッケージ
8ピン・プラスチックDFN (3mm 3mm)

（Reference LTC DWG # 05-08-1698 Rev C）

0.70 ±0.05

3.5 ±0.05
1.65 ±0.05
2.10 ±0.05 (2 SIDES)
パッケージの外形

0.25 ± 0.05

0.50
BSC
2.38 ±0.05

推奨する半田パッドのピッチと寸法
半田付けされない領域には半田マスクを使用する

ピン1のトップ・マーキング（NOTE 6）0.200 REF

R = 0.125
TYP
5

3.00 ±0.10(4 SIDES)

0.40 ± 0.10
81.65 ± 0.10
(2 SIDES)

0.75 ±0.05

40.25 ± 0.05

1(DD8) DFN 0509 REV C

0.50 BSC

2.38 ±0.10
0.00 – 0.05

底面図―露出パッド

NOTE：
1. 図はJEDECのパッケージ外形MO-229のバリエーション（WEED-1）になる予定
2. 図は実寸とは異なる
3. すべ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. 網掛け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

3580fg25

LT3580
パッケージ
MS8Eパッケージ
8ピン・プラスチックMSOP、
露出ダイパッド（Reference LTC DWG # 05-08-1662 Rev F）
露出パッド・オプションの
底面図

1.88
(.074)

1

0.889 ± 0.127(.035 ± .005)

1.88 ± 0.102(.074 ± .004)

0.29
REF

1.68
(.066)
0.05 REF

5.23(.206)MIN

DETAIL “B”

1.68 ± 0.102 3.20 – 3.45(.066 ± .004) (.126 – .136)

DETAIL “B”
8

3.00 ± 0.102(.118 ± .004)(NOTE 3)0.65(.0256)BSC

0.42 ± 0.038(.0165 ± .0015)
TYP

8

7 6 5

コーナーテールはリードフレームの特徴の一部
参考のみ
測定を目的としない

0.52(.0205)REF

推奨半田パッド・レイアウト

0.254(.010)

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

DETAIL “A”
0° – 6° TYP

ゲージ・プレーン0.53 ± 0.152(.021 ± .006)
DETAIL “A”

1

2 3

1.10
(.043)
MAX

4
0.86(.034)
REF

0.18(.007)
シーティング・
プレーン

0.22 – 0.38(.009 – .015)
TYP

0.65
(.0256)BSC

0.1016 ± 0.0508(.004 ± .002)
MSOP (MS8E) 0210 REV F

NOTE：
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（成形後のリードの底面）は最大0.102mm（.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まない
露出パッド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

3580fg26

LT3580
改訂履歴 （改訂履歴はRev Fから開始）
REV

日付

概要

ページ番号

F

06/10 「ピン配置」
セクションにGNDを追加「電気的特性」
セクションのNote 2を改訂
「標準的性能特性」
セクションのグラフG08を改訂「アプリケーション情報」
セクションを改訂「アプリケーション情報」
セクションの表3を改訂「アプリケーション情報」
セクションの図13を改訂「標準的応用例」
セクションの図TA01aを更新「関連製品」
の表を更新

2
3
4
10～11
12
18
24
28

G

09/10 「絶対最大定格」「発注情報」「電気的特性」「ピン機能」のセクションにHグレードとMPグレードを追加「アプリケーション情報」
セクションの「一般的ガイドライン」の最後に文章を追加、「低調波発振の防止」の等式を改訂2、3、5
8、93580fg

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。

27

LT3580
標準的応用例
5V〜12Vの入力からから­12Vを発生する2MHz反転コンバータ

VIN
5V TO 12V

SW
GND

SHDN
LT3580

RT

SYNC
C1
2.2µF

147k

FB
SS

45.3k

C2
10µF

D1

VOUT
–12V
500mA (VIN = 12V)
350mA (VIN = 5V)

VC
10k
0.1µF

47pF

2.2nF

1400

VIN = 5V

85

1200

80

1000

75

800

70
600

65

400

60

POWER LOSS (mw)

VIN

効率および電力損失と負荷電流
90

L2
22µH

EFFICIENCY (%)

C3
1µF

L1
10µH

200

55
3580 TA09a

C1: 2.2µF, 25V, X5R, 1206
C2: 10µF, 25V, X5R, 1206
C3: 1µF, 50V, X5R, 0805
D1: CENTRAL SEMI CMMSH1-40
L1: SUMIDA CDRH6D28NP-100NC
L2: SUMIDA CDRH3D28NP-220NC

50

0

50

0
100 150 200 250 300 350 400
LOAD CURRENT (mA)
3580 TA09b

関連製品
製品番号
LT1310説明
2A (ISW)、40V、1.2MHz高効率昇圧DC/DCコンバータ

LT1613550mA (ISW)、1.4MHz、高効率昇圧DC/DCコンバータ

LT1618

1.5A (ISW)、1.25MHz、高効率昇圧DC/DCコンバータ

LT1930/LT1930A

1A (ISW)、1.2MHz/2.2MHz、高効率昇圧DC/DCコンバータ

LT1931/LT1931A

1A (ISW)、1.2MHz/2.2MHz、高効率反転DC/DCコンバータ

LT19352A (ISW)、40V、1.2MHz高効率昇圧DC/DCコンバータ

LT1944/
LT1944-1 (Dual)
LT1945 (Dual)
LT1946/LT1946A

デュアル出力350mA (ISW)、固定オフ時間、高効率昇圧DC/DCコンバータ
デュアル出力、正/負、350mA (ISW)、固定オフ時間、高効率昇圧DC/DCコンバータ
1.5A (ISW)、1.2MHz/2.7MHz、高効率昇圧DC/DCコンバータ

LT1961

1.5A (ISW)、1.25MHz、高効率昇圧DC/DCコンバータ

LT34363A (ISW)、800kHz、34V昇圧DC/DCコンバータ

LT3467

1.1A (ISW)、1.3MHz、高効率昇圧DC/DCコンバータ

LT3477

42V、3A、3.5MHz昇圧、昇降圧、降圧LEDドライバ

LT3479

3A、多機能DC/DCコンバータ、
ソフトスタートと突入電流保護機能付き

注釈
VIN:2.3V〜16V、VOUT(MAX) = 40V、IQ = 3mA、ISD < 1μA、ThinSOT™パッケージ
VIN:0.9V〜10V、VOUT(MAX) = 34V、IQ = 3mA、ISD < 1μA、ThinSOTパッケージ
VIN:1.6V〜18V、VOUT(MAX) = 35V、IQ = 1.8mA、ISD < 1μA、MS10パッケージ
VIN:2.6V〜16V、VOUT(MAX) = 34V、IQ = 4.2mA/5.5mA、ISD < 1μA、ThinSOTパッケージ
VIN:2.6V〜16V、VOUT(MAX) = 34V、IQ = 4.2mA/5.5mA、ISD < 1μA、ThinSOTパッケージ
VIN:2.3V〜16V、VOUT(MAX) = 40V、IQ = 3mA、ISD < 1μA、ThinSOTパッケージ
VIN:1.2V〜15V、VOUT(MAX) = 34V、IQ = 20μA、ISD < 1μA、MS10パッケージ
VIN:1.2V〜15V、VOUT(MAX) = 34V、IQ = 20μA、ISD < 1μA、MS10パッケージ
VIN:2.6V〜16V、VOUT(MAX) = 34V、IQ = 3.2mA、ISD < 1μA、MS8Eパッケージ
VIN:3V〜25V、VOUT(MAX) = 35V、IQ = 0.9mA、ISD < 6μA、MS8Eパッケージ
VIN:3V〜25V、VOUT(MAX) = 34V、IQ = 0.9mA、ISD < 6μA、TSSOP16Eパッケージ
VIN:2.6V〜16V、VOUT(MAX) = 40V、IQ = 1.2mA、ISD < 1μA、ThinSOT/2mm 3mm DFNパッケージ
VIN:2.5V〜25V、VOUT(MAX) = 40V、
アナログ/PWM、
ISD < 1μA、QFN/TSSOP20Eパッケージ
VIN:2.5V〜24V、VOUT(MAX) = 40V、
アナログ/PWM、
ISD < 1μA、DFN/TSSOPパッケージ

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