ELM621LA 高効率 30V 昇圧 DC/DC コンバータ
http://www.elm-tech.com■概要

ELM621LA は固定周波数、 電流モードで動作する高効率な昇圧型 DC/DC コンバータです。 このデバイスは、周波数は内部で 1.3MHz に設定されており、 小さな表面実装のインダクタンスやコンデンサを使うことができます。
出力電圧は、 2.7V ～ 30V の範囲で定電圧出力できます。
PKG は小サイズの TSOT-25 です。

■特長

■用途

• 電流モード制御• 携帯電話• 過熱保護機能• PDA 、 スマートホン• UVLO 機能• MP3 プレーヤー• 入力電圧範囲: 2.5V to 5.5V

• 無線 DSL カード• 内部電流リミット: 1.45A• デジタルスチルカメラ• シャットダウン電流: ＜ 0.1μA• 小型 DVD• 固定周波数動作: Typ.1.3MHz• ポータブル機器• 高効率: 90%• パッケージ: TSOT-25■絶対最大定格値
項目
VIN 電源電圧
EN 端子印加電圧
FB 端子印加電圧
SW 端子印加電圧
SW ピーク電流
許容損失
動作温度
保存温度

記号VinVen
Vfb
Vsw
Isw
PdTopTstg

規格値
GND-0.3 to +6.5
GND-0.3 to Vin+0.3
GND-0.3 to Vin+0.3
GND-0.3 to +432
200-20 to +85-65 to +150

単位
VVVVAmW��

注意 : 上記定格を超えるストレスは、デバイスの信頼性に影響を与える可能性があります。

■セレクションガイド
ELM621LA-S
記号abc

パッケージ
製品バージョン
テーピング方向

L: TSOT-25
A
S: パッケージ ファイル参照

ELM621L A - S↑↑ ↑a b c( 注) テーピング方向は一種類のみ

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ELM621LA 高効率 30V 昇圧 DC/DC コンバータhttp://www.elm-tech.com■端子配列図
TSOT-25(TOP VIEW)
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端子番号12345

端子記号
SW
GNDFB
ENVIN

ピン説明
パワースイッチ出力
グランド
フィードバック出力電圧レギュレータのイネーブル入力
電源入力■ブロック図�������������
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ELM621LA 高効率 30V 昇圧 DC/DC コンバータ
http://www.elm-tech.com■標準回路図�������
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■DC 電気的特性
項目
入力電圧
出力電圧
フィードバック端子電流フィードバック端子電圧
シャットダウン時 VIN 電流
静止時消費電流SW 端子リーク電流
SW 端子オン抵抗
SW 端子電流制限
発振周波数
サーマルシャットダウン温度
EN 端子高レベル入力電圧
EN 端子低レベル入力電圧
EN 端子入力電流
ロックアウト閾値電圧UVLO ヒステリシス幅

特に指定なき場合, Vin=5V, Vout=12V, Top=25℃
条件
Min.
Typ.
Max. 単位
2.5
5.5V
2.730.0
V-30.00.530.0nA-20 � � Top � 85 �
1.25
V
Ven=0V
0.01
1.00 μA
Vfb=1.5V, スイッチングなし
250
μA
Ven=0V, Vout=5.5V
Ileak-1
1μA
Vlx=0V or 5.5V
Rdson lsw =-100mA
0.25
Ω
Ilim_sw
1.45
AFosc
1.04
1.30
1.56 MHz
Ts145
�Venh -20 �� Top � 85 �
1.2VVenl -20 �� Top � 85 �
0.3
VIen
Ven=0V to Vin-11μA
UVLO Vin rising
2.35
2.45V
ULVOH
230mV
記号Vin
VoutIfb
Vfb
IsIq

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ELM621LA 高効率 30V 昇圧 DC/DC コンバータ
http://www.elm-tech.com■機能説明

ELM621LA は、 固定周波数と電流モード PWM 制御をもった昇圧型コンバータです。 出力電圧は外部分圧抵抗を接続することで、 2.7V ～ 30V の範囲で設定可能です。 出力電圧 (Vout) は次式で得られます :Vout = 1.25 � ( 1+ R1 / R2 )デユーティサイクル D は次式で定義されます :D = Ton � Fosc � 100% ≈ (1 - Vin / Vout) � 100%
ここで Ton はメインスイッチのオン時間、 Fosc は発振周波数です。
1) 電流モード PWM コントロール
スロープ補償された電流モード PWM コントロールにより優れた入力電圧変動と負荷変動に対し安定したスイッチングを行います。 またスイッチング周期毎の電流制限機能により内部メインスイッチが過電流より保護されます。
ELM621LA は固定周波数 (1.3MHz) で動作し出力電圧を定電圧制御します。 各スイッチング周期ごとにフィードバックエラー電圧に基づいて、 PWM コンパレータがインダクタンスのピーク電流を制御し、 負荷に送られる電力を調整します。 メインスイッチは通常の動作では内部発振器の立上りエッジからある期間オンしてインダクタンス電流を一定傾斜で増加させ、 そのインダクタンス電流のピーク値がエラー電圧を超えた時にオフとなります。
2) ソフトスタート
ELM621LA は、 ソフトスタート機能を搭載しています。 この機能は、 突入電流や出力電圧のオーバーシュートを低減させます。 エラーアンプの入力に接続されるリファレンス電圧（ Vref） をゆっくり上昇させることでソフトスタートします。
3) 過熱保護ジャンクション温度が、 標準で 145℃を超えると、 ELM621LA は過熱保護機能が働きシャットダウンします。 メイ
ンスイッチはオフ状態になります。
4) UVLO
低入力電圧遮断 ( ロックアウト閾値電圧 )(UVLO) 回路は、 Vin 電圧が低い時は回路が動作しないように制御します。 これにより低電圧時の回路誤動作を防止します。
5) シャットダウン
EN ピンを Low にすると ELM621LA はシャットダウンモードに入ります。 この時のシャットダウン電流は 0.01μAです。 出力のコンデンサと負荷抵抗によりシャットダウン時の Vout 電圧降下速度が決まります。 Vout はインダクタンスと出力整流器を経由して VIN と接続し、コンバータがシャットダウンした時は、出力電圧は Vin 電圧より１ダイオードドロップした電圧になります。
6) 出力電圧
出力電圧は FB ピンを使って設定されます。 標準回路に示されるように抵抗は分割されて、 出力ピンに接続されます。 出力電圧 (Vout) は、 FB 電圧 (Vfb) とフィードバック抵抗の比で次式のように計算できます。 ここで
Vfb=1.25V です。
Vfb = Vout × R2 / (R1 + R2)
よって、 出力電圧 Vout は、Vout = 1.25 × (R1 + R2) / R2

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http://www.elm-tech.com■アプリケーションノート
1. 入力と出力のコンデンサ容量選択

最適な ELM621LA のアプリケーションでは、 入力には 4.7μF のコンデンサ、 出力には 10μF のセラミックコンデンサを推奨します。 特に良好な電圧フィルタリングのためには低 ESR のセラミックコンデンサが推奨されます。 セラミックタイプに関しては、 X5R や X7R の様な多層セラミック (MLC) タイプが、 動作温度範囲を超えても良好な容量安定性を保つためには推奨されます。
出力コンデンサは出力電流と負荷過渡電流をフィルタします。高い容量値と低 ESR は出力リプルと負荷過渡ドロップ低減に必要です。 またコンデンサ選択だけでなく注意深い PCB レイアウトの両者が必要です。 コンデンサの ESRをゼロと仮定すると、 リプル電圧に対して必要な最低容量は次式で得られる ：Cout = (Vout - Vin) × Iout / (Vout × Fs × Vripple)
ここでVripple = ピーク to ピーク 出力リプル電圧です。

ESR による追加の出力リプル電圧は、 次式で計算される ：Vripple_ESR = Iout × Resr
高周波の出力デカップリング容量は、 できるだけ負荷の電力ピンの近くに配置して下さい。 デカップリングの性能については、 コンデンサのメーカーにご確認ください。
2. インダクタ選択
ほとんどの応用回路では、 使用するインダクタの値を 4.7μH ～ 15μH の範囲から選択することを推奨します。
携帯電話のようなポータブル機器にとっては、 小サイズは高効率と同じように重要です。 このためインダクタに対し、1.3MHz での低コア損失と低直流抵抗値が高効率のために必要です。 更に、 インダクタ飽和電流値は応用回路でのインダクタに流れるピーク電流以下にしなければなりません。
3. ダイオード選択
より高効率を達成するためには、 ショットキーダイオードが ELM621LA に最適です。 低い順方向電圧ドロップと高速の逆電圧回復特性があるからです。 高速整流特性のダイオードは高いスイッチング周波数に良好な特性を持ちます。 ダイオードの電流定格は、 次式のようにピーク電流と出力平均電流を乗算した RMS（ Root Mean Square）
電流値に適合しなければなりません ：Id(RMS) ≈ (Iout × Ipeak)

ダイオードの逆ブレークダウン電圧は出力電圧より高くなければなりません。 出力電圧が 30V より低い時は、40V 耐圧のショットキーダイオードを推奨します。 出力が 35V より高い時は、 60V 耐圧のショットキーダイオードを推奨します。
4. レイアウト
PCB 設計は電源設計の最終段階です。 不適切な設計は、異常な EMI を発生させ、装置の動作を不安定にします。
下記の PCB レイアウトガイドラインは ELM621LA の性能をより確かなものにします。
1) 応用回路 1 の太線はメインの電流経路になるため、 短く幅広く配線して下さい。
2) 配線抵抗による電圧低下とスルーホールの数を減らすため、 ELM621LA と電力関係部品 (Cin、 Cout および L)
は PCB 基板の同じレイヤーに配置し、 電源配線も同じ部品レイヤー上で配線して下さい。
3) SW ノードは高周波数で電圧振幅 (dv/dt) するので、 小面積で配線して下さい。
4) CIN コンデンサは、 できるだけ IC ピン (VIN と GND) の近くに配置配線して下さい。
5) レイアウトする時は、 IC とインダクタ、 ダイオード、 入力コンデンサ、 出力コンデンサとの間の距離はできるだけ短く配線して下さい。
6) 寄生容量や電解ループ結合を最少にするため、 電源回路は他の回路 ( 特に敏感なアナログ回路 ) から離れた場所に配置してください。

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ELM621LA 高効率 30V 昇圧 DC/DC コンバータ■応用回路１

http://www.elm-tech.com
12V 昇圧( ブースト) コンバータ

2.5V ～5.5V の入力電圧を12V に昇圧する。標準の応用回路です。
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■応用回路２SEPIC コンバータ( 昇降圧コンバータ)

ELM621LA とSEPIC トポロジーを使用することで昇降圧コンバータを構成できます。本回路では入力2.5V-4.2Vに対して3.3V を出力します。
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ELM621LA 高効率 30V 昇圧 DC/DC コンバータ■応用回路3

http://www.elm-tech.com±15V 正負電圧発生コンバータ( チャージポンプ回路)

ELM621LA とチャージポンプ回路を組み合わせて±15 V を単一5V 入力から同時に発生できます。
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�����■マーキングTSOT-25

a ～ i : 組み立てロット番号
A ～ Z ( I, O, X を除く ) と 0 ～ 9

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ELM621LA 高効率 30V 昇圧 DC/DC コンバータ��������

http://www.elm-tech.com������

■標準特性図��������
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���• L=4.7μH, Cin=4.7μF, Cout=10μF, Top=25 �Temp-VfbTemp-F����������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
Temp(°C)������������������������������

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Iout-Vout���������
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Temp(°C)����������������
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Iout-Vout�����������������������������������

Vin=5V, Vout=12V��������������������

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Iout(mA)

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Iout(mA)
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Limit
Vin-Current����������������

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Load Transient Response

Vin=2.5V, Vout=12V, Iout=50mA~100mA

Vout(AC)
100mV/Dev

��������

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�����������������
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Vin(V)

������

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Iout
50mA/Div�Time(200µs/Div)

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ELM621LA 高効率 30V 昇圧 DC/DC コンバータ
http://www.elm-tech.com

Enable On

Enable Off

Vin=5V, Vout=12V, Iout=100mA

Vin=5V, Vout=12V, Iout=100mA

Vin
5V/DivVin
5V/DivVout
10V/Div

Vout
10V/Div

EN
2V/DivEN
2V/Div

IL
500mA/Div

IL
500mA/Div

Time(500µs/Div)

Time(500µs/Div)

RippleRippleVin=2.5V, Vout=12V, Iout=100mA

Vin=5.0V, Vout=12V, Iout=100mA

Vin(AC)
50mV/Div

Vin(AC)
50mV/Div

Vout(AC)
50mV/Div

Vout(AC)
50mV/DivIL
500mA/Div

IL
500mA/Div

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