NJW1616-T

NJW1616-T
600mA, 500kHz 小 型 PKG 降 圧 スイッチングレギュレータ
■ 概 要
NJW1616 はパワーMOSFET を 内 蔵 した 降 圧 用 スイッチング
レギュレータです。カレントモード 制 御 方 式 を 採 用 し、 出 力 セラ
ミックコンデンサを 容 易 に 使 用 できます。 位 相 補 償 回 路 を 内 蔵
し、 最 小 限 の 外 付 け 部 品 で 降 圧 アプリケーションを 実 現 します。
SOT-23-6-1 パッケージで 供 給 され、 入 力 範 囲 が 4.5V から 25V
と 広 いこと、かつ 動 作 周 波 数 が 高 いので、 小 型 で 低 コストのイン
ダクタやセラミックコンデンサを 使 用 することができるため、 特
に 民 生 機 器 向 け 電 源 の 安 定 化 に 適 しています。
■ 外 形
NJW1616F1
■ 特 長
• LT1616 及 び LM2736 とピンコンパチかつ 外 付 け 部 品 削 減 可 能
• 入 力 電 圧 最 大 定 格
25V
• 広 動 作 電 圧 範 囲
4.5V to 20V
• スイッチング 電 流
0.8A (min.)
• 発 振 周 波 数
500kHz fixed
• 小 型 コンデンサ(MLCC) 及 びインダクタ 使 用 可 能
• ソフトスタート 機 能
• 低 シャットダウン 電 流 1A
• 位 相 補 償 回 路 内 蔵
• 低 電 圧 誤 動 作 防 止 回 路 内 蔵
• 出 力 は 1.25V まで 調 整 可 能
• 過 電 流 ・ 熱 遮 断 保 護 機 能
• 外 形
SOT-23-6-1
■ 端 子 配 列
6 5 4
NJW1616
1 2 3
1. N.C.
2. GND
3. FB
4. SHDN
5. V IN
6. SW
Ver.2014-02-07
- 1 -

NJW1616-T
■ブロック 図
V IN
CURRENT
SENSE
UVLO
∑
OSC
OCP
SHDN
Soft
Start
S
R
Q
Buffer
TSD
FB
SW
Vref
1.245V
Error
AMP
PWM
GND
- 2 - Ver.2014-02-07

NJW1616-T
■ 絶 対 最 大 定 格
(Ta=25C)
項 目 記 号 定 格 単 位
入 力 電 圧 V IN 0.3 to 25 V
入 力 -SW 端 子 間 電 圧 V V-SW 0.3 to 25 V
SHDN 端 子 電 圧 V SHDN 0.3 to 25 V
フィードバック 端 子 電 圧 V FB 0.3 to 6 V
消 費 電 力
P D
510 (*1)
710 (*2)
mW
接 合 部 温 度 範 囲 T j 40 to 150 C
動 作 温 度 範 囲 T opr 40 to 85 C
保 存 温 度 範 囲 T stg 50 to 150 C
(*1): 基 板 実 装 時 76.2×114.3×1.6mm(2 層 FR-4)でEIA/JEDEC 準 拠 による
(*2): 基 板 実 装 時 76.2×114.3×1.6mm(4 層 FR-4)で EIA/JEDEC 準 拠 による (4 層 基 板 内 箔 :74.2×74.2mm)
■ 推 奨 動 作 条 件
(Ta=25C)
項 目 記 号 最 小 標 準 最 大 単 位
入 力 電 圧 V IN 4.5 - 20 V
Ver.2014-02-07
- 3 -

NJW1616-T
■ 電 気 的 特 性
( 標 準 字 体 で 記 載 された 仕 様 は Ta=25C の 場 合 であり、 太 字 で 記 載 された 上 限 または 下 限 値 は 動 作 接 合 部 温 度 範 囲 が
Ta=40C to 105C のときに 適 用 されます。 最 小 リミット 値 および 最 大 リミット 値 は、 試 験 により 保 証 されています。
特 記 事 項 なき 場 合 、V IN =12V, Ta=25C)
項 目 記 号 条 件 最 小 標 準 最 大 単 位
低 電 圧 誤 動 作 防 止 回 路 部
ON スレッシホールド 電 圧 V T_ON V IN = L → H 4.2 4.35 4.5 V
OFF スレッシホールド 電 圧 V T_OFF V IN = H → L 4.1 4.25 4.4 V
ヒステリシス 幅 V HYS - 100 - mV
発 振 器 部
発 振 周 波 数 1 f OSC1 V FB =1.1V 400 500 600 kHz
発 振 周 波 数 2 f OSC2 V FB =0V - 80 - kHz
誤 差 増 幅 器 部
基 準 電 圧 V B -1.6% 1.245 +1.6% V
入 力 バイアス 電 流 I B V FB =1.3V - 10 100 nA
PWM 比 較 器 部
最 大 デューティーサイクル M AX D UTY V FB =1.1V 88 94 - %
最 小 ON 時 間 t ON-min - 100 160 ns
出 力 部
スイッチング 電 流 制 限 I LIM 0.8 1.1 1.5 A
出 力 ON 抵 抗 R ON I SW =400mA - 1 1.6
SW リーク 電 流 I LEAK V SHDN =0V, V + =25V, V SW =0V - - 1 A
SHDN 制 御 部
SHDN ON 制 御 電 圧 V SHDN(ON) 2.3 - - V
SHDN OFF 制 御 電 圧 V SHDN(OFF) - - 0.3 V
SHDN バイアス 電 流 1 I SHDN_BIAS1 V SHDN = 2.3V - 5 10 V
SHDN バイアス 電 流 2 I SHDN_BIAS2 V SHDN = 0V - 0.01 0.1 V
総 合 特 性
消 費 電 流 1 I DD1 R L = 無 負 荷 , V FB =1.3V - 1.6 2.5 mA
消 費 電 流 2 I DD2 R L = 無 負 荷 , V FB =1.1V - 2.2 3.2 mA
シャットダウン 時 消 費 電 流 I DD_SHDN V SHDN =0V - – 1 A
- 4 - Ver.2014-02-07

NJW1616-T
■アプリケーション 回 路 例
V IN
SHDN
V IN
NJW1616
SHDN SW
L
V OUT
GND
FB
R2
SBD
C IN
R1
C OUT
効 率 [%]
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
効 率 対 出 力 電 流
V OUT =3.3V
V OUT =5V
D1 = MBRM140
L1= CDRH6D28NP: 22uH/1.2A
出 力 電 流 [mA]
V IN =12V
Ta=25ºC
100 200 300 400 500 600
Ver.2014-02-07
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NJW1616-T
• 特 性 例
100
効 率 対 出 力 電 流
V IN =12V
100
効 率 対 出 力 電 流
V IN =12V
80
80
効 率 [%]
60
40
Ta=25ºC
V OUT =3.3V 設 定
効 率 [%]
60
40
Ta=25ºC
V OUT =5V 設 定
20
20
0
0
100
D1 = MBRM140
L1= CDRH6D28NP: 22uH/1.2A
200 300 400 500 600
0
0
100
D1 = MBRM140
L1= CDRH6D28NP: 22uH/1.2A
200 300 400 500 600
出 力 電 流 [mA]
出 力 電 流 [mA]
UVLO ON/OFF
スレッシホールド 電 圧 [V]
4.5
4.4
4.3
4.2
4.1
UVLO ON/OFFスレッシホールド 電 圧 対 周 囲 温 度
V T ON
V T OFF
発 振 周 波 数 [kHz]
600
500
400
300
200
100
V IN =12V
Ta=25ºC
発 振 周 波 数 対 FB 端 子 電 圧
4.0
-50 0 50 100 150
周 囲 温 度 [ºC]
0
0 0.5 1 1.5
FB 端 子 電 圧 [V]
530
発 振 周 波 数 対 入 力 電 圧
600
発 振 周 波 数 対 周 囲 温 度
520
V IN =12V
V FB =1.1V
550
発 振 周 波 数 [kHz]
510
500
490
発 振 周 波 数 [kHz]
500
450
480
470
0 5 10 15 20
入 力 電 圧 [V]
400
-50 0 50 100 150
周 囲 温 度 [ºC]
- 6 - Ver.2014-02-07

NJW1616-T
• 特 性 例
1.260
基 準 電 圧 対 周 囲 温 度
V IN =12V
1.26
基 準 電 圧 対 入 力 電 圧
1.255
1.255
基 準 電 圧 [V]
1.250
1.245
1.240
基 準 電 圧 [V]
1.25
1.245
1.24
1.235
1.235
1.230
-50 0 50 100 150
周 囲 温 度 [ºC]
1.23
0 5 10 15 20
入 力 電 圧 [V]
100
最 大 デューティサイクル 対 周 囲 温 度
160
最 小 ON 時 間 対 周 囲 温 度
(VFB=1.1V)
最 大 デューティサイクル [%]
99
98
97
96
95
94
93
92
VDD=4.5V
VDD=12V
最 小 ON 時 間 [ns]
140
120
100
80
91
90
-50 0 50 100 150
周 囲 温 度 [ºC]
60
-50 0 50 100 150
周 囲 温 度 [ºC]
スイッチング 電 流 制 限 [mA]
1200
1000
800
600
400
200
スイッチング 電 流 制 限 vs.SHDN 端 子 電 圧
V IN =12V
Ta=25ºC
スイッチング 電 流 制 限 [mA]
1200
1000
800
600
400
200
スイッチング 電 流 制 限 対 周 囲 温 度
V IN =12V
SHDN=2.3V
0
0 1 2 3
SHDN 端 子 電 圧 [V]
0
-50 0 50 100 150
周 囲 温 度 [ºC]
Ver.2014-02-07
- 7 -

NJW1616-T
出 力 ON 抵 抗 [Ω]
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
出 力 ON 抵 抗 対 周 囲 温 度
V IN =12V
0.0
-50 0 50 100 150
周 囲 温 度 [ºC]
250
SHDNバイアス 電 流 vs.SHDN 端 子 電 圧
V IN =12V
Ta=25ºC
SHDNバイアス 電 流 [μA]
200
150
100
50
0
0 5 10 15 20
SHDN 端 子 電 圧 [V]
3
2.5
V FB =1.3V
Ta=25ºC
消 費 電 流 1 対 入 力 電 圧
3
2.5
V FB =1.1V
Ta=25ºC
消 費 電 流 2 対 入 力 電 圧
消 費 電 流 1 [mA]
2
1.5
1
消 費 電 流 2 [mA]
2
1.5
1
0.5
0.5
0
0
0 5 10 15 20
0 5 10 15 20
入 力 電 圧 [V]
入 力 電 圧 [V]
- 8 - Ver.2014-02-07

■ 端 子 説 明
NJW1616 Application NJW1616-T Manual
技 術 資 料
端 子 名 称 端 子 番 号 機 能
N.C. 1 未 使 用 端 子
GND 2 接 地
FB 3
出 力 電 圧 を 検 出 する 端 子 です。FB 端 子 電 圧 が 基 準 電 圧 1.245V (typ.)となるように 出 力
電 圧 を 抵 抗 分 割 して 入 力 します。
SHDN 4
NJW1616 の 動 作 ・ 停 止 を 制 御 する 端 子 です。
High レベルで 動 作 、Low レベルもしくは Open でスタンバイモードとなります。
V IN 5
IC への 電 源 供 給 端 子 です。 電 源 供 給 のインピーダンスを 下 げるため、IC の 近 傍 に 入 力
コンデンサを 接 続 してください。
SW 6 パワーMOSFET のスイッチ 出 力 端 子 です。
Ver.2014-02-07
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NJW1616-T Application Manual
■ 各 ブロックの 機 能 説 明
1.スイッチングレギュレータ 基 本 機 能
技 術 資 料
● エラーアンプ 部 (ERAMP)
エラーアンプ 部 の 非 反 転 入 力 は、1.245V±1%の 高 精 度 基 準 電 圧 が 接 続 されています。
アンプの 反 転 入 力 (IN- 端 子 )にコンバータの 出 力 を 入 力 することで、 出 力 電 圧 1.245V からのアプリケーション 設 計 を
容 易 にできます。 出 力 電 圧 を 1.245V 以 上 にする 場 合 は、 出 力 電 圧 を 抵 抗 分 割 することで 設 定 します。
アンプ 部 では、 最 適 なフィードバックが 内 蔵 されているため、 最 小 限 の 外 付 け 部 品 でアプリケーション 回 路 を 構 成 で
きます。
● PWM 比 較 器 部 (PWM)、 発 振 回 路 部 (OSC)
NJW1616 は、 固 定 周 波 数 のカレントモード 制 御 方 式 で 動 作 します。
発 振 回 路 は、500kHz (typ.)に 設 定 されています。
PWM 比 較 器 部 では、 出 力 電 圧 とスロープ 補 償 されたスイッチング 電 流 のフィードバックにより、PWM 信 号 を 出 力
します。 最 大 デューティー 比 は、94% (typ.)です。
表 1 NJW1616 の 最 小 ON 時 間
製 品 名
NJW1616F1-AT
(f OSC =500kHz)
最 小 ON 時 間 100ns (typ.)
降 圧 回 路 の ON 時 間 は、 下 記 式 によって 決 まります。
ton
V
V f
IN
OUT
OSC
s
V IN は 入 力 電 圧 、V OUT は 出 力 電 圧 を 表 します。ON 時 間 が t ON-min 以 下 となる 場 合 は、 出 力 電 圧 を 安 定 状 態 に 保 つために
デューティーの 変 動 やパルススキップ 動 作 を 行 う 可 能 性 があります。
● パワーMOSFET
内 蔵 されたパワーMOSFET のスイッチ 動 作 によって、インダクタへ 電 力 を 供 給 します。 過 電 流 保 護 機 能 によって、
パワーMOSFET に 流 せる 電 流 は、I LIM =0.8A (min.)に 制 限 されます。 降 圧 回 路 では、パワーMOSFET の OFF 時 にイ
ンダクタ 電 流 が 外 付 けの 回 生 ダイオードに 流 れて、 順 方 向 バイアス 電 圧 を 発 生 します。SW 端 子 は、V IN -SW 端 子 間
電 圧 で 45V まで 許 容 されますが、ショットキーダイオードの 順 方 向 飽 和 電 圧 が 十 分 に 低 いものを 使 用 してください。
● 電 源 、GND 端 子 (V IN , GND)
スイッチング 動 作 に 伴 い、 周 波 数 に 応 じた 電 流 が IC に 流 れます。 電 源 ラインのインピーダンスが 高 いと 電 源 供 給 が
不 安 定 になり、IC の 性 能 を 十 分 に 引 き 出 せません。V IN 端 子 -GND 端 子 間 の 近 傍 にバイパスコンデンサを 挿 入 し、
高 周 波 インピーダンスを 下 げてください。
- 10 - Ver.2014-02-07

■ 各 ブロックの 機 能 説 明
2. 保 護 機 能 、 付 加 機 能
NJW1616 Application NJW1616-T Manual
技 術 資 料
● 低 電 圧 誤 動 作 防 止 (UVLO) 回 路
電 源 電 圧 が 低 い 場 合 、UVLO 回 路 によって 動 作 を 停 止 し、 電 源 電 圧 4.35V (typ.) 以 上 で UVLO 回 路 が 解 除 されて IC の
動 作 が 開 始 します。 電 源 電 圧 の 立 ち 上 がりと 立 ち 下 がりに 100mV (typ.)のヒステリシス 電 圧 幅 を 持 たせています。こ
れにより、UVLO の 解 除 と 動 作 のばたつきを 防 止 し、NJW1616 を 安 定 して 動 作 させます。
● ソフトスタート 機 能
NJW1616 は SHDN 端 子 を 使 ってソフトスタート 動 作 させることにより、 起 動 時 に 発 生 する 突 入 電 流 を 低 減 すること
ができます。RC フィルタを SHDN 端 子 に 接 続 することで、 個 々のアプリケーションごとにソフトスタート 動 作 を 調
整 できます。SHDN 端 子 に 印 加 される 電 圧 に 応 じてスイッチング 電 流 制 限 I LIM が 変 調 され、2.3V 印 加 時 にスイッチン
グ 電 流 制 限 I LIM は 最 大 値 となります。( 特 性 例 :スイッチング 電 流 制 限 vs.SHDN 端 子 電 圧 特 性 を 参 照 )
これによって、 出 力 電 圧 の 立 ち 上 がり 時 間 と 起 動 時 の 突 入 電 流 を 制 御 します。
SHDN 端 子 電 圧 が 2.3V に 達 したとき 20A 以 上 を 供 給 できるような RC フィルタの 抵 抗 値 を 選 択 する 必 要 がありま
す。
Ver.2014-02-07
- 11 -

NJW1616-T Application Manual
技 術 資 料
■ 各 ブロックの 機 能 説 明 ( 続 き)
● 過 電 流 保 護 機 能 (OCP)
NJW1616 は 過 電 流 保 護 機 能 を 内 蔵 しており、 過 負 荷 時 の 発 熱 を 低 減 するとともに、 過 電 流 の 異 常 状 態 から 回 復 にと
もない、スイッチングレギュレータの 出 力 電 圧 を 自 動 的 に 復 帰 させることができます。
内 蔵 のパワーMOSFET に I LIM 以 上 の 電 流 が 流 れると、 過 電 流 保 護 機 能 によってパワーMOSFET を OFF にし、 次 の 周
期 でスイッチング 動 作 を 復 帰 します。
FB 端 子 電 圧 が 低 下 すると、NJW1616 の 動 作 発 振 周 波 数 が 低 下 します。この 周 波 数 フォールドバック 特 性 により 最 小
ON デューティーが 低 下 し、 過 負 荷 時 の 出 力 電 流 を 制 御 することができます。
1.245V
FB pin
Voltage
0V
SW pin
ON
OFF
Switching
Current
I LIM
0
パルス・バイ・パルス
周 波 数 フォールドバック
定 常 状 態 過 負 荷 状 態 定 常 状 態
図 1 過 電 流 保 護 動 作 時 のタイミングチャート
● サーマルシャットダウン 機 能 (TSD)
サーマルシャットダウン 機 能 は、NJW1616 のチップ 温 度 が 175C*を 超 えると SW 動 作 を 停 止 します。
チップ 温 度 を 145C * 以 下 になると、ソフトスタートによる SW 動 作 が 開 始 されます。
なおサーマルシャットダウン 機 能 は、 高 温 時 における IC の 熱 暴 走 を 防 止 するための 予 備 回 路 であり、 不 適 切 な 熱 設
計 を 補 うためでは 有 りません。IC のジャンクション 温 度 ( +150C) 範 囲 内 で 動 作 させるように、 十 分 な 余 裕 を 満 た
すことをお 奨 めします。(* 参 考 値 )
● スタンバイ 機 能
SHDN 端 子 を 0.3V (max.) 以 下 にすることで NJW1616 の 機 能 を 停 止 させスタンバイ 状 態 にします。
SHDN 端 子 オープン 時 はスタンバイモードに 移 行 します。
スタンバイ 機 能 を 使 用 しない 場 合 は、SHDN 端 子 を V IN に 接 続 してください。
- 12 - Ver.2014-02-07

NJW1616 Application NJW1616-T Manual
技 術 資 料
■ アプリケーション 情 報
● インダクタ
インダクタには 大 電 流 が 流 れるため、 飽 和 しない 電 流 能 力 を 持 たせる 必 要 があります。NJW1616 では、 位 相 補 償 が
内 蔵 されており、 最 適 な L 値 は、 入 力 電 圧 と 出 力 電 圧 によって 決 まります。
L 値 を 大 きくする 場 合 は、 出 力 コンデンサの 容 量 を 大 きくし、アプリケーションの 安 定 性 を 確 保 する 必 要 があります。
L の 最 小 値 は、ON デューティーが 50%を 超 える 場 合 、 下 記 計 算 式 より 制 限 されます。
V
L
IN
2 D
0.4
ON
1
[ H
]
L 値 が 小 さくなると、 出 力 電 流 に 対 するピーク 電 流 が 大 きくなり、 変 換 効 率 が 低 下 しやすくなります。( 図 2)
また 過 電 流 リミットに 掛 かりやすくなるため、 出 力 電 流 が 制 限 される 点 に 注 意 しなければいけません。
ピーク 電 流 は、 下 記 式 によって 求 められます。
I
L
V
IN
V
L V
OUT
IN
f
V
OSC
OUT
[A]
Ipk I
OUT
I
2
L
[A]
アプリケーションの 仕 様 、 部 品 等 によって 最 適 な 値 は 異 なりますので、 最 終 的 には 実 機 で 微 調 整 を 行 ってください。
Output Current
I OUT
Current
Peak Current I PK
Indunctor
Ripple Current I L
Peak Current I PK
Indunctor
Ripple Current I L
0
t ON
t OFF
t ON
t OFF
L 値 が 小 さいとき
L 値 が 大 きいとき
図 2 インダクタ 電 流 の 状 態 ( 電 流 連 続 モード 動 作 時 )
Ver.2014-02-07
- 13 -

NJW1616-T Application Manual
■ アプリケーション 情 報 ( 続 き)
● 入 力 コンデンサ
スイッチングレギュレータの 入 力 部 には、 周 波 数 に 応 じた 過 渡 的 な 電 流 が 流 れます。 電 源 回 路 に 供 給 される 電 源 イン
ピーダンスが 大 きいと 入 力 電 圧 の 変 動 につながり、NJW1616 の 性 能 を 十 分 に 引 き 出 せません。よって 入 力 コンデン
サは、できる 限 り IC の 近 くに 挿 入 してください。
NJW1616 の 入 力 コンデンサには、セラミックコンデンサが 適 しており、リップル 電 流 を 容 易 に 満 たすことが 出 来 ま
す。 入 力 実 効 電 流 は、 下 記 計 算 式 で 表 せます。
I
RMS
I
OUT
V
OUT
V
V
IN
IN
V
OUT
[A]
技 術 資 料
上 記 計 算 式 は、V IN =2×V OUT 時 が 最 大 になり、その 時 の 結 果 は、I RMS =I OUT(MAX) ÷2 です。
入 力 コンデンサの 選 定 は、アプリケーションで 評 価 の 上 、 十 分 なマージンを 持 った 物 をご 使 用 ください。
● 出 力 コンデンサ
出 力 コンデンサは、インダクタンスからの 電 力 を 蓄 え、 出 力 への 供 給 電 圧 を 安 定 させる 役 割 をします。
NJW1616 は、 低 ESR の 出 力 コンデンサが 使 用 できるように 位 相 補 償 を 設 定 しており、セラミックコンデンサが 最 適
です。 表 2 に 出 力 コンデンサの 設 定 例 を 示 します。
表 2 コンデンサの 設 定 例
入 力 電 圧
V IN
12V
出 力 電 圧 インダクタ コンデンサ
V OUT
L
C OUT
部 品 例
3.3V 22uH 22F2 / 6.3V GRM31CB30J226ME18: Murata
5.0V 22uH 47F / 6.3V GRM31CB30J476KE18: Murata
8.0V 22uH 22F/ 25V GRM32EB31E226KE15: Murata
コンデンサの 容 量 は、 表 2 よりも 大 きな 容 量 をご 検 討 ください。
セラミックコンデンサは、DC 電 圧 印 加 や 温 度 変 化 によって 容 量 が 低 下 するため、スペックシート 等 で 特 性 を 確 認 し
てください。
出 力 コンデンサの 選 定 には、ESR( 等 価 直 列 抵 抗 :Equivalent Series Resistance)の 特 性 、リップル 電 流 、 耐 圧 を 考 慮
に 入 れる 必 要 が 有 ります。
低 ESR タイプのコンデンサであれば、リップル 電 圧 を 下 げることが 出 来 ます。
出 力 リップル 電 圧 は、 下 記 計 算 式 で 表 せます。
V
ripple (p
p)
ESR I
L
[V]
コンデンサに 流 れるリップル 電 流 の 実 効 値 (I rms )は、 下 記 計 算 式 で 表 せます。
I
rms
I
L
2 3
[Arms]
- 14 - Ver.2014-02-07

NJW1616 Application NJW1616-T Manual
技 術 資 料
■ アプリケーション 情 報 ( 続 き)
● キャッチ・ダイオード
パワーMOSFET が OFF サイクルの 時 は、インダクタに 蓄 えられた 電 力 がキャッチ・ダイオードを 経 由 して 出 力 コン
デンサに 流 れます。そのためダイオードにはサイクル 毎 に、 負 荷 電 流 に 応 じた 電 流 が 流 れます。ダイオードの 順 方 向
飽 和 電 圧 と 電 流 の 積 が 電 力 損 失 となるため、 順 方 向 飽 和 電 圧 の 低 い SBD (Schottky Barrier Diode)が 最 適 です。
また SBD は、 逆 回 復 時 間 が 短 い 特 徴 を 併 せて 持 っています。 逆 回 復 時 間 が 長 くなると、スイッチングトランジスタ
が OFF から ON サイクルに 移 行 した 時 、 貫 通 電 流 が 流 れてしまいます。この 電 流 によって 効 率 の 低 下 、ノイズの 発
生 等 に 影 響 を 及 ぼす 可 能 性 が 有 ります。
● 出 力 電 圧 設 定 抵 抗 、 補 償 用 コンデンサ
出 力 電 圧 V OUT は、R1, R2 の 抵 抗 比 で 決 まります。R1, R2 に 流 れる 電 流 は、Error AMP に 流 れるバイアス 電 流 を 無 視
できるような 値 とします。
V
OUT
R2
1
V
R1
B
[V]
R2 と 並 列 に C FB を 追 加 することで、ゼロ 点 (f Z1 )が 形 成 され、スイッチングレギュレータの 位 相 余 裕 不 足 を 改 善 するこ
とができます。
ゼロ 点 は、 下 記 計 算 式 で 表 せます。
f
Z1
1
2 R2
C
FB
[Hz]
f Z1 は、40k~70kHz 程 度 を 目 安 に 設 定 してください。
ただし、ESR の 大 きな 電 解 コンデンサを 使 用 する 場 合 は 注 意 が 必 要 です。この ESR と C OUT により 形 成 されるゼロ
点 が f Z1 と 同 様 の 働 きをもつため、この 場 合 、f Z1 を 新 たに 追 加 する 必 要 はありません。
Ver.2014-02-07
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NJW1616-T Application Manual
技 術 資 料
■ アプリケーション 情 報 ( 続 き)
● 基 板 レイアウト
スイッチングレギュレータは、インダクタの 充 放 電 によって 出 力 へ 電 力 供 給 を 行 います。 発 振 周 波 数 に 応 じて 電 流 が
流 れるため、 基 板 のレイアウトは 重 要 な 項 目 です。 大 電 流 の 流 れるラインは 太 く、 短 くし、ループ 面 積 を 最 小 限 にし
てください。 図 3 に 降 圧 回 路 における 電 流 ループを 示 します。
特 にスイッチングにおける 高 速 な 電 流 変 化 を 伴 う C IN -SW-SBD 間 は、 最 優 先 でループを 構 成 します。
寄 生 インダクタによって 発 生 するスパイクノイズを 低 減 するのに 効 果 的 です。
NJW1616
内 蔵 SW
L
NJW1616
内 蔵 SW
L
V IN
C IN
SBD
C OUT
V IN
C IN
SBD
C OUT
(a) 降 圧 回 路 SW ON 状 態
(b) 降 圧 回 路 SW OFF 状 態
図 3 降 圧 回 路 における 電 流 ループ
GND ラインは、パワー 系 と 信 号 系 を 分 離 した 上 で1 点 アースをとるのが 望 ましい 接 続 です。
また 電 圧 検 出 のフィードバックラインは、できるだけインダクタンスから 離 します。 本 ラインはインピーダンスが 高
いため、インダクタンスからの 漏 れ 磁 束 でノイズの 影 響 を 避 けるように 配 線 します。
図 4 に 降 圧 回 路 での 配 線 例 、 図 5 にレイアウト 例 を 示 します。
V +
SW
L
V OUT
V IN
C IN
SBD
C OUT
R L ( 負 荷 )
(バイパス 用 )
NJW1616
C FB
FB
GND
R2
R1
負 荷 近 傍 で 電 圧 を 検 出 し、
電 圧 降 下 が 負 荷 へ 影 響 を 与 え
ないように 配 慮 する。
信 号 系 のGNDを
パワー 系 と 分 離 する。
ICのインピーダンスが 高 いため、
電 圧 検 出 抵 抗 R1,R2はできるだけ
ICの 近 くに 配 置 する。
図 4 降 圧 回 路 での 配 線 例
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■ アプリケーション 情 報 ( 続 き)
NJW1616 Application NJW1616-T Manual
技 術 資 料
裏 面 にてパワー 系 GND と 信 号 系 GND を 接 続
図 5 レイアウト 例 ( 上 面 パターン)
Ver.2014-02-07
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NJW1616-T Application Manual
■ 損 失 の 計 算
降 圧 回 路 の 損 失 の 多 くは、スイッチ 動 作 を 行 う NJW1616 のパワーMOSFET によって 発 生 します。そのため 下 記 式 を
目 安 に NJW1616 の 損 失 として 考 えます。
入 力 電 力
:P IN = V IN I IN [W]
出 力 電 力
:P OUT = V OUT I OUT [W]
ダイオードの 損 失 :P DIODE = V F I L(avg) OFF duty [W]
NJW1616 の 消 費 電 力 :P LOSS = P IN P OUT P DIODE [W]
ただし、
V IN :コンバータの 入 力 電 圧 I IN :コンバータの 入 力 電 流
V OUT :コンバータの 出 力 電 圧 I OUT :コンバータの 出 力 電 流
V F :ダイオードの 順 方 向 飽 和 電 圧 I L(avg) :インダクタ 平 均 電 流
OFF duty :スイッチ OFF 時 間
変 換 効 率 は、 下 記 式 によって 求 められます。
= (P OUT P IN ) 100 [%]
求 めた 消 費 電 力 P D に 対 して 温 度 ディレーティングを 考 慮 します。
消 費 電 力 対 周 囲 温 度 特 性 例 ( 図 6)を 参 考 に、 定 格 内 に 収 まるか 確 認 してください。
技 術 資 料
Power Dissipation P D [mW]
800
700
600
500
400
300
200
100
NJW1616F1
Power Dissipation vs. Ambient Temperature
(Topr=-40 to +85ºC, Tj= ~150ºC)
*1) At on 4-layer PC Board
*2) At on 2-layer PC Board
0
-50 -25 0 25 50 75 100
Ambient Temperature Ta [ºC]
(*3): 基 板 実 装 時 76.2×114.3×1.6mm(2 層 FR-4)でEIA/JEDEC 準 拠 による
(*4): 基 板 実 装 時 76.2×114.3×1.6mm(4 層 FR-4)で EIA/JEDEC 準 拠 による (4 層 基 板 内 箔 :74.2×74.2mm)
図 6 消 費 電 力 対 周 囲 温 度 特 性 例
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■ アプリケーション 設 計 例
● 降 圧 アプリケーション 仕 様
IC
:NJW1616F1-AT
入 力 電 圧 :V IN =12V
出 力 電 圧
:V OUT =3.3V
出 力 電 流
:I OUT =0.6A
発 振 周 波 数 :fosc=500kHz
NJW1616 Application NJW1616-T Manual
技 術 資 料
V IN
SHDN
V IN
NJW1616
SHDN SW
L
V OUT
GND
FB
R2
SBD
C IN
R1
C OUT
記 号 数 量 部 品 番 号 概 要 メーカー
IC 1 NJW1616F1-AT 0.6A MOSFET 内 蔵 SW.REG. IC New JRC
L 1 CDRH6D28NP-220NC Inductor 22H, 1.2A Sumida
SBD 1 MBRM140T3G Schottky Diode 40V, 1A ON Semiconductor
C IN1 1 GRM31CB31H225KA87 Ceramic Capacitor 3216 2.2F, 50V, B Murata
C OUT 1 GRM32EB31C476ME15 Ceramic Capacitor 3225 47F, 16V, B Murata
R1 1 3.3k Resistor 1608 3.3k, 1%, 0.1W Std.
R2 1 5.6k Resistor 1608 5.6k, 1%, 0.1W Std.
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NJW1616-T Application Manual
■ アプリケーション 設 計 例
● 降 圧 アプリケーション 仕 様
IC
:NJW1616F1-AT
入 力 電 圧 :V IN =12V
出 力 電 圧 :V OUT =5V
出 力 電 流
:I OUT =0.6A
発 振 周 波 数 :fosc=500kHz
技 術 資 料
V IN
SHDN
V IN
NJW1616
SHDN SW
L
V OUT
GND
FB
R2
SBD
C IN
R1
C OUT
記 号 数 量 部 品 番 号 概 要 メーカー
IC 1 NJW1616F1-AT 0.6A MOSFET 内 蔵 SW.REG. IC New JRC
L 1 CDRH6D28NP-220NC Inductor 22H, 1.2A Sumida
SBD 1 MBRM140T3G Schottky Diode 40V, 1A
C IN1 1 GRM31CB31H225KA87 Ceramic Capacitor 3216 2.2F, 50V, B Murata
C OUT 1 GRM32EB31C476ME15 Ceramic Capacitor 3225 47F, 16V, B Murata
R1 1 3.9k Resistor 1608 3.9k, 1%, 0.1W Std.
R2 1 12k Resistor 1608 12k, 1%, 0.1W Std.
ON
Semiconductor
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NJW1616-T
PACKAGE OUT LINE
SOT-23-6-1
NOTES
All linear dimensions are in millimeters.
This drawing is subject to change without notice.
< 注 意 事 項 >
このデータシートの 掲 載 内 容 の 正 確 さには
万 全 を 期 しておりますが、 掲 載 内 容 について
何 らかの 法 的 な 保 証 を 行 うものではありませ
ん。とくに 応 用 回 路 については、 製 品 の 代 表
的 な 応 用 例 を 説 明 するためのものです。また、
工 業 所 有 権 その 他 の 権 利 の 実 施 権 の 許 諾 を 伴
うものではなく、 第 三 者 の 権 利 を 侵 害 しない
ことを 保 証 するものでもありません。
本 データシートに 記 載 されている 商 標 は、 各 社
に 帰 属 します
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