L1087

ドロ ト・レギュ レータ L1087 800mA 低 ップアウ 2001 年 9 月 LM1117/LM1117I Converted to nat2000 DTD Added the industrial grade changed 100849-20 to 100919-41,100849-21 to 100919-42 and 100849-24 to 100919-43 to compose final in documentum Added 1.8 and 2.5 Voltages Edit 製品情報 Table 2/1 increase percent size on fig. 8,10, and 12 updated coding for figures composed for vee by SN. took out TO-263 fixed more edits made by Dong mei and spelling Entered final changes CR fixed package drawing T03B and recomposed. composed on 6/10/98 Duplicate copy of the LT1117 (DS100849) composed by vee on 5/29/98. Also changed all graphic to come to ART2 COME to get good pdf. Input graphics and changed name to LM1117 Added Application Note information shantha composed for vee. latest from Chris. Vee fixed the avo attributes from two-thirds to colwide as the title overprinted. Chris edited the electrical table and avo's and vee fixed the avo attributes and composed on 5/11/98 edit table updated and edited Chris 4/21/98 20001215 NSC Drawing MA04A 2.85V、3.3V、5.0V お び可変出力電圧 よ 低ッ ドロ プアウ ト電圧 最大出力電流 : 800mA 過熱保護 過電流制限 出力精度 : ± 2％ 高効率のリ レギュ タ ニア レー 定電流のレギュ レータ CPU 電源 スッ イ チング電源後段の高性能レギュ レータ Transport Media Tape and Reel Tape and Reel Tape and Reel Tape and Reel Tape and Reel Tape and Reel Tape and Reel TD03B ョ アプリケーシ ン Top View TO-252 L1087DTX-ADJ L1087DTX-2.85 L1087DTX-3.3 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ DS100919 23900 L1087 は、正出力の低 ッ ドロ プアウ レギュ ト レータです。800mA ま での負荷電流を る とが可能な 3 端子レギュ とこ レータです。 過電 流保護・過熱保護・逆極性入力保護・過渡時のスパイ ク電圧 保護の機能がついてお ます。 り L1087DTX-5.0 特長 Chris to author in sgml Packaging Marking N08A N09A N10A N11A Tape and Reel Chris Russell LM1117 800mA 低 ッ ドロ プアウ ・リニア・ ト レギュ レータ LM1117I 800mA 低 ッ ドロ プアウ ・リニア・レギュ ト レータ 800mA 低 ッ ドロ プアウ ト・レギュ レータ 19970801 L1087MPX-ADJ L1087MPX-2.85 L1087DTX-ADJ L1087DTX-2.85 L1087MPX-3.3 L1087MPX-5.0 L1087DTX-3.3 SOT-223 Top View L1087DTX-5.0 Maximum Temperature 125 ℃ © National Semiconductor Corporation 3-lead SOT-223 ピン配置図 L1087 概要 製品情報 3-lead TO-252 Package 1 Printed in Japan NSJ 9/2001 L1087 絶対最大定格 (Note 1) 本データ トには軍用・航空宇宙用の規格は記載されていません。 シー 関連する電気的信頼性試験方法の規格を参照下さい。 動作温度範囲 保存温度 リー ド温度 ( ハン ダ付け ) ∼ 125 ℃ − 40 ℃∼ 150 ℃ 260 ℃ VIN ( 入力 ) VOUT ( 出力 ) IOUT ( 出力 ) 許容損失 10V 2.85V/3.3V/5.0V/ 可変 0.8A 内部制限 電気的特性 特記がない限り VI ＝ 4.75V ∼ 5.75V、IO ＝ 10mA ∼ 0.8A 、 Symbol VREF VD IS Parameter Reference Voltage Dropout Voltage Current Limit Line Regulation Conditions L1087-ADJ IO ＝ 10mA, TA ＝ 25 ℃ ΔVREF ＝ 1％, IO ＝ Full Load VI ＝ 5V L1087-ADJ IO ＝ 10mA, TA ＝ 25 ℃ L1087-2.85 IO ＝ 0mA, TA ＝ 25 ℃ L1087-3.3 IO ＝ 0mA, TA ＝ 25 ℃ L1087-5.0 IO ＝ 0mA, TA ＝ 25 ℃ Load Regulation L1087-ADJ VI ＝ 5V, VO ＝ 3.45V L1087-2.85 VI ＝ 4.25V L1087-3.3 VI ＝ 4.75V L1087-5.0 VI ＝ 6.5V IADJ Adjust Current Minimum Load Thermal Resistance Junction to Case Thermal Resistance Junction to Ambient (No heatsink; No Air Flow (Note 2)) Note 1: Note 2: Min 1.23 Typ 1.25 1.20 1.2 0.5 1 1 1 0.5 1 1 1 55 10 15 10 136 92 Max 1.27 1.5 2.0 2 6 6 10 2.5 10 10 15 100 Units V V A ％ mV mV mV ％ mV mV mV A μ mA ℃ /W ℃ /W L1087-ADJ L1087-ADJ 3 Lead SOT-223 3 Lead TO-252 3-Lead SOT-223 3-Lead TO-252 絶対最大定格は、IC に破壊が発生する可能性のある制限値をいいます。 最小のパ ドサイ ッ ズは 0.038in2 http://www.national.com 2 L1087 アプリケーシ ン・ノー ョ ト 外付けコンデンサ 1.0 外付けコンデンサ / 安定度 入力バイパス・コンデンサ 1.1 入力バイパス・コンデンサ F 入力コ ンデンサの使用を推奨します。 10μ のタ タ ン ル・コ ンデン サを入力側に取り付ける ほぼすべてのアプリ と、 ケーシ ンで適切 ョ な入力バイパスが行え ます。 固 定出 力レギュレータを使 用した代 表 的アプリケーショ ンを、 Figure 2 に示します。 Rt1 と Rt2 は配線の抵抗分です。 配線の り なる 抵抗によ る電圧降下があるため、VLOAD が VOUT よ も低く R こ は明らかです。 と この場合、 LOAD で測定されるロー ・ ド レギュ レーシ ンは、データ ト ョ シー の規格よ も悪化します。これを改善す り るため、負荷の正側は出力端子へ直接接続し、負側はグラ ン ウ ド端子へ直接接続します。 1.2 ADJ 端子のバイパス・コンデンサ ウ ドへバ バイパス・コ ンデンサ (CADJ) を使って ADJ 端子をグラ ン イパスする と、リ プル除去率が向上します。このバイパス・コ ッ ン デンサは、 出力電圧が上昇するに連れてリ プルが増幅されるの ッ を防ぎ ます。リ プルの増幅を防ぐためには、すべてのリ プル周 ッ ッ 波数で、CADJ のイ ピーダンスが R1 よ も低い必要があ ます。 ン り り 1/(2 *fRIPPLE*CADJ) ＜ R1 π R1 は、出力と ADJ 端子の間に接続した抵抗です。その値は、 通常 100Ω ∼ 200Ω の間です。たとえば、R1 ＝ 124Ω で F り大き な ます。 fRIPPLE=120Hz のと き、CADJ は 11μ よ くり 出力コンデンサ 1.3 出力コンデンサ 出力コ ンデンサは、 レギュ レータの安定度を維持する えで重要で う あ 、容量と ESR( 等価直列抵抗 ) の両方が推奨値を満た り して いなければな ません。 L1087 に必要な最小出力容量は、 ン り タタ F ル・ ンデンサを使用する場合 10μ です。出力コ コ ンデンサの容 量を これ以上大き して ループ安定度と ラ ェ ト応答が改 く も、 ト ンジ ン 善されるだけです。 出力コ ンデンサの ESR は、0.5Ωよ り大き 、 く また 5Ω 未満でなければな ません。 可変レギュ り レータの場合、 CADJ を使用するのであれば、出力コンデンサの容量を増やす必 F 要があ ます (22μ のタ タ )。 り ンル FIGURE 2. Typical Application using Fixed Output Regulator 可変電圧レギュ レータ を使用する場合 (Figure 3) は、抵抗 R1 の 正側を負荷に近い点ではな 、 く レギュ レータの出力端子に直接接 続する と、最高の性能が得られます。このよ にする う と、基準電 圧と直列に発生する配線の電圧降下と、 それによ レギュ る レーシ ョ ンの悪化を防止でき ます。たと えば、レギュ レータ と負荷の間に 0.05Ω の抵抗分のある 5V レギュ レータでは、ロー レギュ ド・ レー り シ ンは、配線の抵抗分によ ョ って 0.05Ω × IL にな ます。このと き、R1( ＝ 125Ω) を負荷の近く に接続する と、実効配線抵抗は 0.05Ω(1 ＋ R2/R1)、すなわち この場合は 4 倍も悪化する と こ にな り ます。また、 ウ ド側の抵抗 R2 が負荷のグラ ン グラ ン ウ ドの近 で く リ ーン タ を受ける う よ にする リモー ・ ウ ド検出が行われて と、 ト グラ ン ロー レギュ ド・ レーシ ンが向上します。 ョ 出力電圧 2.0 出力電圧 L1087 の可変電圧バージ ンでは、 ョ 出力とADJ 端子の間に 1.25V の基準電圧 VREF を発生します。 Figure 1 に示すとお り、この電 ADJ 端 圧は抵抗 R1 に印加されて一定の電流 I1 を生成します。 子からの電流 IADJ は、出力に誤差を た します。しかし、 もら この A) ラ ンや負荷が変動し 電流は I1 に比べて非常に小さ (60μ 、 イ く て ほぼ一定に保たれているので、この誤差は無視で ます。こ も き の定電流 I1 は出力設定抵抗 R2 を流れ、出力電圧が希望する 値に設定されます。 固定電圧バージ ンでは、R1 と R2 はデバイ ョ ス内に組み込まれて います。 FIGURE 3. Best Load Regulation using Adjustable Output Regulator 保護ダイ オー 4.0 保護ダイ ド 通常の動作中、L1087 レギュ レータ は保護ダイ ドを必要と オー しま せん。可変電圧バージ ンでは、ADJ 端子と出力端子間の内蔵 ョ ADJ 端子にコ 抵抗によ って電流が制限されます。 ンデンサを接続 している場合であって レギュ も、 レータ周辺の電流を迂回させる ダ イ ドは不要です。 ADJ 端子は、本デバイ を損傷する と オー ス こな く 出力電圧を基準にして± 25V の ラ 、 ト ンジェ ト信号を受け入れ ン る とがで ます。 こ き FIGURE 1. Basic Adjustable Regulator ロー 3.0 ロー ド・レギュ シ ン レー ョ L1087 は、 出力端子と ウ ド端子間、 し は出力端子と ADJ グラ ン もく 端子間に現れる電圧を安定化します。しかし、配線の抵抗にか かる負荷によ る電圧降下によ って誤差が生じるこ とがあ ます。 り ロー ・ ド レギュ レーシ ン ョ を最良の状態に保つためには、 注意すべ き点がい つかあ ます。 く り 3 http://www.national.com L1087 アプリケーシ ン・ノー ( つづき ) ョ ト レギュ タ レー に出力コ ンデンサが接続されている き と に、入力がグ ラン ウ ドにシ ー した場合、出力コ ョト ンデンサは レギュ レータの出力 へ放電します。この放電電流は、 ンデンサの容量、 コ レギュ レー って変化します。L1087 タの出力電圧、 よ VIN の下降率によ おび レギュ レータ には、出力端子と入力端子の間にダイ ドが内蔵 オー されているため、10A ∼ 20A のマイ ロ秒単位のサージ電流に ク 耐える とがで ます。しかし、超大容量の出力コ こ き ンデンサ ( ≧ 1000μ が接続され、 F) 入力が瞬時にグラ ン ウ ドへシ ー した ョト 場合には、レギュ タが損傷する可能性があ ます。 レー り この場合、Figure 4 に示すよ に出力端子と入力端子の間に外 う 付けダイ ド オー を接続して、 レギュ タ レー を保護する と こ を推奨しま す。 FIGURE 5. Cross-sectional view of Integrated Circuit Mounted on a printed circuit board. Note that the case temperature is measured at the point where the leads contact with the mounting pad surface L1087 レギュ レータ には、デバイ を過熱から保護するサーマル・ ス シャ ト ン機能が内蔵されています。考え ッ ダウ られるすべての動作 条件下において、L1087 の接合部温度は 0 ℃∼ 125 ℃の範囲 に納ま っていなければな ません。アプリ り ケーシ ンでの最大消費 ョ 電力と最大周囲温度に左右されますが、ヒー シンクが必要にな ト る場合があ ます。ヒー シ クが必要かどう り トン かを判断するために は、次のよ に、レギュ タが消費する電力 PD を計算する必 う レー 要があ ます。 り IIN ＝ IL ＋ IG PD ＝ (VIN − VOUT)I L ＋ VINIG 回路に流れる電流と電圧を、Figure 6 に示します。 FIGURE 4. Regulator with Protection Diode ヒー 5.0 ヒー シンクについて ト デバイ スがかな り大き な電流で動作している き と にその接合部温 度は上昇します。 許容される性能と信頼性を保つためにこの温 度上昇はある値で制限してお こ く とが重要です。 温度制限値は 半導体の接合部から動作周辺環境までのデバイ スが持つ固有 の温度上昇係数の和で決定されます。 安定状態での放熱モデ ルの一例を Figure 5 に示します。デバイ スで生成された熱はまず チッ プからそれをアタ チしている ドフ ッ リー レーム上のパッ ドを通し てリ ド レームからパ ケージのモール ーフ ッ ド部やプリ ト基板、デバ ン イ ス周辺に放熱されます。 以下のリ ト ス が熱抵抗に影響を与える であろ う要因にな ます。 り FIGURE 6. Power Dissipation Diagram RθJC ( デバイ ス要因 ) リ ド レーム材質とサイ ーフ ズ 放熱用のピ ン数 ダイ ズ サイ ダイ の接着材質 モール ド材質とサイ ズ RθCA ( 周辺要因 ) 実装基板のパ ドサイ と材質 ッ ズ と実装箇所 実装方法 基板材質とサイ ズ 配線の幅と長さ 近傍の発熱源 周囲条件 ( フ ン有・無 ) ァ 周囲温度 実装パ ドの形状 ッ http://www.national.com 4 L1087 アプリケーシ ン・ノー ( つづき ) ョ ト 次に計算するパラ ー は、最大許容温度上昇 TR(max) です。 メタ TR(max) ＝ TJ(max) − TA(max) こ こで、TJ(max) は最大許容接合部温度 (125 ℃ ) で、TA(max) はそのアプリ ケーシ ンが使用される最大周囲温度です。 ョ 算出した値 TR(max) と PD を用いる と、接合部 - 周囲間熱抵抗 ( JA) のワース ト値は、次のよ に計算で ます。 う き θ θ ＝ TR(max)/PD JA SOT-223 パ ケージで 136 ℃ /W 以上、 TO-252 パ θ の値が、 ッ ッ JA ケージで 92 ℃ /W 以上になる場合は、 ッ パ ケージ自体で十分な放 熱を行えるので、ヒー シンクは不要です。 算出したθ の値が ト JA これらのリ ッ ミ ト値を下回る場合は、 ト ヒー シンクが必要にな ます。 り 設計する際のデータ して、さ ざま と ま なヒー シンク面積に対する ト SOT-223 と TO-252 のθ を Table 1 に示します。こ こでθ の JA JA 測定のために使用した銅箔パターンは、 「アプリ ケーシ ン・ノー ョ ト」の最後に示します。 Figure 7 と Figure 8 は、Table 1 と同じ 内容のテス ト結果を表しています。 Figure 9 と Figure 10 に SOT-223 と TO-252 の最大許容損失と 周囲温度の関係を示します。Figure 11 と Figure 12 は SOT-223 と TO-252 の最大許容損失と放熱エリ アの面積の関係です。 TABLE 1. θ Different Heatsink Area JA Layout Copper Area Top Side (in )* 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 0.0123 0.066 0.3 0.53 0.76 1 0 0 0 0 0 0.066 0.175 0.284 0.392 0.5 2 Thermal Resistance 2 Bottom Side (in ) 0 0 0 0 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0.066 0.175 0.284 0.392 0.5 ( JA, ℃ /W) SOT-223 θ 136 123 84 75 69 66 115 98 89 82 79 125 93 83 75 70 ( JA, ℃ /W) TO-252 θ 103 87 60 54 52 47 84 70 63 57 57 89 72 61 55 53 * パ ケージのタ ッ ブの部分をカ ッパエリ ト プサイ アの ッ ドの所に実装します。 5 http://www.national.com L1087 アプリケーシ ン・ノー ( つづき ) ョ ト FIGURE 7. θ vs. 1oz Copper Area for SOT-223 JA FIGURE 10. Maximum Allowable Power Dissipation vs. Ambient Temperature for TO-252 FIGURE 8. θJA vs. 2oz Copper Area for TO-252 FIGURE 11. Maximum Allowable Power Dissipation vs. 1oz Copper Area for SOT-223 FIGURE 9. Maximum Allowable Power Dissipation vs. Ambient Temperature for SOT-223 FIGURE 12. Maximum Allowable Power Dissipation vs. 2oz Copper Area for TO-252 http://www.national.com 6 L1087 アプリケーシ ン・ノー ( つづき ) ョ ト FIGURE 13. Top View of the Thermal Test Pattern in Actual Scale 7 http://www.national.com L1087 アプリケーシ ン・ノー ( つづき ) ョ ト FIGURE 14. Bottom View of the Thermal Test Pattern in Actual Scale http://www.national.com 8 L1087 外形寸法図 特記のない限り inches (millimeters) NSC Package Number MA04A 9 http://www.national.com ドロ プアウ ト・レギュ レータ L1087 800mA 低 ッ 外形寸法図 単位は millimeters ( つづき ) NSC Package Number TD03B 生命維持装置への使用について 弊社の製品はナショナル セミコンダクター社の書面による許可なくしては、生命維持用の装置またはシステム内の重要な部品とし て使用することはできません。 1. 生命維持用の装置またはシステムとは (a) 体内に外科的に使 用されることを意図されたもの、または (b) 生命を維持ある いは支持するものをいい、 ラベルにより表示される使用法に 従って適切に使用された場合に、 これの不具合が使用者に身 体的障害を与えると予想されるものをいいます。 生命維持にかかわる装置またはシステム内 2. 重要な部品とは、 のすべての部品をいい、 これの不具合が生命維持用の装置ま たはシステムの不具合の原因となりそれらの安全性や機能 に影響を及ぼすことが予想されるものをいいます。 ナショナル セミコンダクター ジャパン株式会社 ナショナル セミコンダクター ジャパン株式会社 東京都江東区木場 本社／〒 135-0042 東京都江東区木場 2-17-16 技術資料（日本語 / 英語）はホームページより入手可能です。 TEL.(03)5639-7300 その他のお問い合わせはフリーダイヤルをご利用下さい。 フリーダイヤル http://www.national.com/JPN/ 0120-666-116 本資料に掲載されているすべての回路の使用に起因する第三者の特許権その他の権利侵害に関して、弊社ではその責を負いません。 また掲載内容は予告無く変更されることがありますのでご了承ください。