AN33017UA DC-DC LSI - Panasonic...製品規格 Page 1 of 26 AN33017UA 外部USBの配線ロスによる出力電圧降下を補正する AN33017UA 電流帰還機能内部基準電圧精度

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外部USBの配線ロスによる出力電圧降下を補正する

電流帰還機能

内部基準電圧精度 1 % 以内

入力電圧 : PVCC , VCC : 5 ~ 39 V

スイッチング周波数は外付抵抗により200 kHz ~ 2 MHz

の範囲で設定可能

スタンバイ消費電流 1 µA 以下

出力電圧を外付け抵抗により、1.2 V ~ 9 V に設定可能

出力過電圧保護機能 (OVP1)

出力地絡保護機能

入力過電圧保護機能 (OVP2)

過電流保護(OCP) (スレッショルド調整可能)

過電流検出値切替機能

電源低電圧保護機能(VREG)

過熱保護(TSD)機能

調整可能ソフトスタート機能

放熱性4方向48ピンプラスチックパッケージ(QFPタイプ）

（サイズ： 9.0 mm X 9.0 mm, 0.5 mmピッチ）

USBを用いたカーオーディオ、カーナビ、OA機器、

家電製品など。

応用回路例

アプリケーション

特長概要

電流帰還機能付き 1 チャネル降圧型 DC-DC 制御LSI

(パワーMOSFET内蔵) VIN = 5 ~ 39 V

効率特性

注 : 上記回路例は量産セットの動作を保証するものではありません。

量産セットを設計する際は、十分に評価・検証を実施した上、お客様の責任でご使用ください。ブロック図は，機能を説明するため，一部省略，簡素化している場合があります。軽負荷動作時のLX1～5のリンギングを軽減するために必ず設置してください。スナバ抵抗は定格電力が0.5W以上のものをご使用ください。具体的な定数は「機能説明13.スナバ回路定数設定について」を参考に設定してください。

軽負荷抵抗Rloadを必ず設置してください。VOUT=5V時は330Ω以下の負荷抵抗を推奨します。具体的な定数は「機能説明14.負荷抵抗Rloadの選択について」を参考に設定してください。 SS端子のコンデンサCSS、TL端子のコンデンサCTLは0.1uFに設定してください。変更する場合には、CTL＞CSS×0.9となるようなコンデンサ値を設定してください。

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 300 600 900 1200 1500 1800 2100

Iload (mA)

Eff

icie

ncy

(%)

VCC=6V

VCC=12V

VCC=39V

条件 :

VIN = 6 V, 12 V, 39 V

VOUT = 5 V, LO = 10 µH, CO = 22 µF

スイッチング周波数 = 490 kHz

AN33017UA は、パワーMOSFET を内蔵した降圧型

DC-DC を構成する電源制御LSIです。

本LSI は広範囲の入力電圧に対応し、複数の保護機能を有してます。また、高信頼性電源供給システムを提供します。

本LSI は、2 MHz まで対応できるスイッチング周波数の使用が可能であり、ハイサイドスイッチに対する外付け部品が不要のため、セットの小型化、及び外付け部品点数の削減が可能となります。

また外付け抵抗による出力電流帰還機能を有してます。

USBアプリケーションでは、この機能によりUSB負荷電流を観測してUSB供給電圧を制御できるので、USBケーブル損失による電圧降下なしで、外部USBアプリケーションに適切な電圧を供給することが可能となります。

最大電流は、2.1 A です。

SS

0.1

22µF 外部クロック

EN

FB COMP SGND

VREG

TL_CTRL

FLAG

SYNC

RT

VCC

BT

LX2

0.1µF 10µH

0.1

200k

TL

5 V ~ 39 V

CT

0.1 µF

Pull up

PVCC3

BTVCC

PVCC4

PGND

FBADJ

IN_LOW

IN_HIGH

50m

LX4

PVCC2

LX1

PVCC1

FBGND

OCPDET

LX5

LX3

µF

µF AN33017UA

1.0F

22F×3

330 150

4700pF

12k

2.2nF 7.5k

27pF

470pF 1.5k

30k 7.5k

130k

Doc No. TA4-EA-A0521 Revision. 0

Established : 2017-06-28 Revised : ####-##-##

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絶対最大定格

パッケージ j-a j-c PD

( Ta = 25 C)

PD

( Ta = 85 C ) 注

放熱性4方向48ピンプラスチックパッケージ (QFPタイプ)

51.6C / W 4.1 C / W 2.425 W 1.261 W *1

項目記号定格単位注

電源電圧 VCC 60 V *1

動作周囲温度範囲 Topr – 40 to + 85 C *2

動作接合温度範囲 Tj – 40 to + 150 C *3

保存温度範囲 Tstg – 55 to + 150 C *3

入力電圧範囲

VBT – 0.3 to (VCC+ VREG) V *1, *4

VEN – 0.3 to (VCC+ 0.3) V *1, *4

VFB , VBTVCC , VTL_CTRL

VSYNC , VOCPDET , VRT, VTL, VSS

– 0.3 to + 5.5 V *1

VIN_HIGH , VIN_LOW – 0.3 to + 10.0 V *1

出力電圧範囲 VFLAG, VCOMP, VCT – 0.3 to + 5.5 V *1

VLX1 , VLX2 , VLX3 , VLX4 , VLX5 – 0.3 to (VCC+ 0.3) V *1, *4

入出力電圧範囲 VFBADJ – 0.3 to + 5.5 V *1

ESD耐量 HBM 2 kV —

MM 200 V —

注：上記の絶対最大定格を超えるストレスを与えた場合、本製品に恒久的な損傷を与えることがあります。

これはストレスの定格についての規定であり、推奨動作範囲の項目に記載する値以上でのデバイス動作を保証するも

ではありません。絶対最大定格の状態に長時間置くと、本製品の信頼性に影響を与えることがあります。

*1 : 定格消費電力を超えない範囲で使用した場合を示します。

VCC とはVCC, PVCC1, PVCC2, PVCC3, PVCC4の各端子電圧です。

また、VCC = PVCC1 = PVCC2 = PVCC3 = PVCC4です。

*2 : 消費電力および安全動作領域(ASO)の制約がない場合。

ICC = IPVCC1 = IPVCC2 = IPVCC3 = IPVCC4

*3 : 動作周囲温度範囲、動作接合温度範囲および保存温度の項目以外はすべて Ta = 25 C とします。

*4： (VCC + VREG) V, (VCC + 0.3) V は 60 V を超えないで下さい。

注：実使用時、パッケージ情報に記載した許容損失のPD-Ta特性図を参照のうえ、電源電圧、負荷、周囲温度条件に基づき、

許容値を超えないよう十分なマージンを持った熱設計をお願いします。

*1 : ガラスエポキシ標準基板(4層) [50 X 50 X 0.8t (mm)] 実装、裏面ダイパッド放熱板半田付け時

静電気放電対策このデバイスは、 ESD（静電破壊）保護機能を内蔵していますが、高エネルギーの静電放電を被った場合損傷を生じる可能性がありますので，適切な予防処置を行って下さい。

定格消費電力



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項目記号 Min. Typ. Max. 単位注

電源電圧範囲

VCC

5 12 39 V *1

PVCC1

PVCC2

PVCC3

PVCC4

入力電圧範囲

VBT – 0.3 — VCC + VREG V *1

*2

VEN – 0.3 — VCC + 0.3 V *1

*2

VFB

– 0.3 — 5.5 V *1

VBTVCC

VTL_CTRL

VSYNC

VOCPDET

VRT

VTL

VSS

VIN_HIGH – 0.3 — 10 V *1

VIN_LOW

出力電圧範囲

VLX1

– 0.3 — VCC + 0.3 V *1

*2

VLX2

VLX3

VLX4

VLX5

VCOMP

VCT

VFLAG – 0.3 — 5.5 V *1

入出力電圧範囲 VFBADJ – 0.3 — 5.5 V *1

推奨動作条件

注：定格電圧値は GND に対する各端子の電圧です。GND は SGND、PGND の端子電圧です。

また SGND = PGND です。 VCCは VCC、PVCC1、PVCC2 の端子電圧です。また VCC = PVCC1 = PVCC2 です。

*1: 定格消費電力を超えない範囲で使用した場合を示します。

*2: ( VCC + VREG ) V、 ( VCC + 0.3 ) V は 60 V を超えないで下さい。



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項目記号条件許容値単

位注

Min Typ Max

消費電流

静止電流 ICQ

No Switching

VFB = 1.1 V

VEN = 3.3 V

— 1.2 1.9 mA —

スタンバイ電流 ISTB VEN = 0.4 V — — 1 A —

BGR

フィードバック電圧 VREF FB を COMP に接続 0.99 1.0 1.01 V —

イネーブル(EN)

Low入力スレッショルド VIL1 — — — 0.4 V —

High入力スレッショルド VIH1 — 2.0 — — V —

EN端子入力電流 VIC1 VEN = 3.3 V — 33 70 A —

TL CTRL端子閾値

Low 入力スレッショルド VIL2 — — — 0.4 V —

High 入力スレッショルド VIH2 — 2.0 — — V —

外部同期入力 (SYNC)

Low入力スレッショルド VIL3 — — — 0.4 V —

High入力スレッショルド VIH3 — 2.0 — — V —

SYNC端子入力電流 VIC3 VSYNC = 3.3 V — 33 60 A —

発振器

発振周波数 fOUT1 RT = 130 k 465 490 515 kHz —

発振周波数範囲 fOUT2 200 — 2000 kHz —

外部同期周波数範囲 fSYNC

RT = 130 k

fOUT1 = 490 kHz 520 — 730 kHz —

過電流保護

過電流スレッショルド電圧 1 VOCP1

(IN_HIGH – IN_LOW)

OCPDET=0V 110 125 140 mV *1

過電流スレッショルド電圧 2 VOCP2

(IN_HIGH – IN_LOW)

OCPDET=3.3V 66 75 84 mV *1

OCPDET端子Lowスレッショルド VIL4 — — — 0.4 V —

OCPDET端子Highスレッショルド VIH4 — 2.0 — — V —

OCPDET端子入力電流 VIC3 VOCPDET = 3.3 V — 20 70 A —

注： *1: この項目は、DCで測定しています。

電気的特性 VCC = 12 V , VOUT = 5.0 V , RT = 130 k , RADJ = 12 k , RSENSE = 50 m

特に規定のない限り周囲温度は Ta = 25 C 2 C



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項目記号条件許容値単

位注

Min Typ Max

過電圧保護

VFB過電圧スレッショルド電圧 VOVP1 FB端子電圧 1.04 1.12 1.20 V —

VCC過電圧スレッショルド電圧 VOVP2 VCC端子電圧 40 45 50 V —

内部レギュレータ

内部レギュレータ出力電圧 VREG CREG = 1 F 4.5 4.9 5.3 V —

地絡保護

ショート検出電圧 VSCP VFBを測定 0.15 0.3 0.45 V —

電流帰還機能

電流帰還出力電圧 1 VCFB1

FBADJを測定

VIN_HIGH = 5 V, VFB = 1.1 V

at IN_HIGH – IN_LOW

= 50 mV

180 200 220 mV *1

電流帰還出力電圧 2 VCFB2

FBADJを測定

VIN_HIGH = 5 V, VFB = 1.1 V

at IN_HIGH – IN_LOW

= 105 mV

400 420 440 mV *1

電流帰還係数 VCFBF

(VCFB2 – VCFB1)/

{4 (105 mV – 50 mV ) }

No Switching

0.96 1 1.04 — —

注： *1: この項目は、DCで測定しています。

電気的特性 (つづき） VCC = 12 V , VOUT = 5.0 V , RT = 130 k , RADJ = 12 k , RSENSE = 50 m

特に規定のない限り周囲温度は Ta = 25 C 2 C



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Top View

ピン配置

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25

48

47

46

45

44

43

42

41

40

39

38

37

N.C

.

BT

N.C

.

PG

ND

N.C

.

N.C

.

LX

1

LX

2

LX

3

LX

4

LX

5

N.C

.

SGND

SGND

N.C.

COMP

N.C.

VREG

N.C.

VCC

PVCC4

PVCC3

PVCC2

PVCC1

EN

N.C

.

FB

AD

J

N.C

.

TL

_C

TR

L

SY

NC

FL

AG

CT

RT

SS

FB

N.C

.

N.C.

IN_LOW

N.C.

FBGND

N.C.

IN_HIGH

N.C.

OCPDET

TL

N.C.

BTVCC

N.C.



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Pin No. 端子名タイプ説明

1 N.C. — 未接続端子。

2 BT 入力

ブートストラップ用外付け容量接続端子。

内蔵パワーMOSFETのゲート駆動電圧を作るために、ブートストラップ動作します。LX端子との間に容量を接続して使用下さい。ノイズの原因になるので、最短の配線パターンになるように配慮して下さい。


4 PGND Ground パワーGND端子。



7 LX1 出力

パワー MOSFET 出力端子。

外付けインダクタおよびショットキーダイオードを接続してPVCCから

GNDまでスイッチング動作します。大電流が大振幅で流れるため、基

板配線の寄生インピーダンス成分が効率低下とノイズの原因になりま

す。最短の配線パターンになるように配慮して下さい。

8 LX2 出力パワーMOSFET出力端子。上記、ピン番号7と同じ。





13 PVCC1 電源内部ドライバ用電源端子。




17 VCC 電源電源端子。


19 VREG 出力

内部レギュレータ出力端子。

内部回路用電源(LDO)の出力端子です。

GNDとの間に容量を接続して使用下さい。


21 COMP 出力

エラーアンプ出力端子。

FB端子との間に位相補償用の外付け抵抗と容量を接続して使用下さ

い。


23 SGND Ground GND端子。

24 SGND Ground GND端子。


端子説明

注 : 各端子の詳細は、機能説明及びアプリケーション情報の項目を参照願います。



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26 FB 入力

フィードバック端子。

DC-DC出力より出力電圧設定用の抵抗分割を介して、この端子が

1.0 V （標準）になるようにDC-DCがフィードバック動作します。

抵抗分割の比によって出力電圧が設定されます。

27 SS 入力

ソフトスタート容量接続端子。

ソフトスタート時間を調整することで、起動時の出力電圧を滑らかに

制御します。

GND との間に容量を接続して使用下さい。

28 RT 入力

発振周波数調整用外付け抵抗接続端子。

GND との間に抵抗を接続して使用下さい。この抵抗値によって

DC-DC の基準発信周波数が設定されます。外部同期機能を使用され

る場合には、入力クロックを基準発信周波数よりも高い周波数に設定し

て下さい。

29 CT 出力

PLL ローパスフィルタ機能端子。

GND との間に容量を接続して使用下さい。この容量値によって外部同

期周波数を変更される場合の切り替り時間が設定されます。

容量を大きくする事で切り替り時間が遅くなり、外部同期周波数変更時

のDC-DC出力電圧変動を、より少なくする事が出来ます。

外部同期機能を使用されない場合には、オープンにして頂いても問題

ありません。

30 FLAG 出力

エラーフラグ出力端子。

過電流もしくはGNDショート検出が、タイマーラッチの設定時間を超えて、

連続して継続した場合、Lowレベルを出力します。Highレベル電圧に対

してPull-up抵抗を接続して使用下さい。

FLAG機能を使用されない場合には、オープンにして頂いても問題あり

ません。

31 SYNC 入力

外部同期用クロック入力端子。

外部同期機能を使用される場合には、この端子より必要な周波数の

クロックを入力して下さい。

32 TL_CTRL 入力

タイマーラッチ機能設定端子。

過電流もしくは GND ショートを検出した場合タイマーラッチの設定時間

経過後にFLAG を出力します。この際、Low レベル入力時は FLAG 出

力と同時に DC-DC を自動停止します。Highレベル入力時は FLAG 出

力のみで DC-DC は動作を継続しますので、安全性確保の為に、EN

端子制御によって FLAG 出力後に DC-DC をオフして下さい。


端子説明（つづき）




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端子説明（つづき）



34 FBADJ 入力 / 出力

電流帰還調整用外付け抵抗接続端子。

GNDとの間に抵抗を接続して使用下さい。電流フィードバック補正値を

設定します。


36 EN 入力

イネーブル端子。

Low レベル入力時は DC-DC が停止し、High レベル入力時は DC-DC

が起動します。


38 IN_LOW 入力

電流センスポート接続端子。

電流モニタ用の外付け抵抗を接続して使用下さい。IN_HIGHとの電位

差を検出し電流フィードバック補正および過電流検出を行います。


40 FBGND Ground GND端子。


42 IN_HIGH 入力

電流センスポート接続端子。

電流モニタ用の外付け抵抗を接続して使用下さい。IN_LOWとの電位

差を検出し電流フィードバック補正および過電流検出を行います。


44 OCPDET 入力過電流値切替端子。

45 TL 入力

タイマーラッチ時間調整端子。

GNDとの間に容量を接続して使用下さい。この容量値によってタイマー

ラッチの時間が設定されます。タイマーラッチ機能を使用されない場合

には、オープンにして頂いても問題ありません。


47 BTVCC 入力

ブーストラップ用電流供給端子。

内蔵パワーMOSFETのゲート駆動電圧を作るブートストラップ機能用

の電流供給端子です。VREG端子と接続して使用下さい。




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ブロック図

注 : ブロック図は、機能を説明するため、一部省略、簡素化している場合があります。

OSC

27

SS

ERAMP

CNT

EN

36

26

FB

21

CO

MP

23,24

SG

ND

VREG

19

RT 28

SST

PWM PRIDRV

PVCC

VCC

17

8 LX2

2 BT TL 45

29

CT

15 PVCC3

BTVCC

47

PLL

16 PVCC4

OVP1

SCP

VREG

VREF ( BGR )

TSD UVLO

OVP2

4

PG

ND

Timer Latch

CFB＋OCP

34

FB

AD

J

38

IN_L

OW

42

10 LX4

IN_H

IGH

14 PVCC2

7 LX1

13 PVCC1

40

FB

GN

D

OCPDET

44

11 LX5

9 LX3

FLAG 30

TL_CTRL 32

SYNC 31



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AN33017UA は 1 チャネルで構成され、EN 端子を使って ON / OFF できます。

EN 2.0 V : 動作

EN 0.4 V : 停止

(1) 立上げ順序

• VCC 電圧が希望する電圧まで上昇させます。

(VCC 電圧上昇時、パワートランジスタへの異常電流を制限する為、10 s 以上の立上げ時間（VCC×10%～90％)を推奨します。)

• VCC 電圧安定後、EN 端子に 2.0 V 以上の電圧を入力して下さい。そうすると、DC-DC の動作が始まります。

(EN 端子は、抵抗を介してVCC 端子に接続できます。その場合、VCC 電圧立上げ時に、DC-DCの動作が始まります。)

• VREG 電圧が 4.3 V 以上に達し、外付け容量によって決められた遅延時間(ソフトスタート容量の充電時間)の後、

DC-DC が動作し始めます。

(2) 立下げ順序

• DC-DC 出力を停止するには、EN 端子に 0.4 V 以下の電圧を入力して下さい。

• EN 端子が 0.4 V 以下の電圧になった後に、VOUT 電圧は低下します。

(放電時間は、負荷電流と出力に接続される帰還抵抗に依存します。)

• EN 端子が 0.4V以下の電圧になる前に VCC 電圧が Low になった場合、DC-DC は停止します。

VREG 電圧が 4.0 V 以下に低下すると、上記現象が発生します。

(ただし、VCC 電圧が出力電圧を維持する為に必要な最低レベル以下に低下した場合、DC-DC 出力電圧の低下します。)

(3) DC-DC 再起動時の注意点

• DC-DC 停止後に再起動する場合、ソフトスタート容量の放電時間が必要な為、10 ms 以上の待機時間を確保して下さい。

• DC-DC 停止後すぐに再起動する場合、ソフトスタート機能が適切に動作せず出力電圧がオーバーシュートする可能性があります。

(4)停止時の注意点

• DC-DC を停止する場合、必ず外部より EN 端子を 0.4V以下の電圧内に固定して下さい。

(5) 端子接続の注意点

• 出力端子 VREG は内部用の為、外部デバイス用電源として使用できません。

• RT、CT 端子に接続される外部部品は、LX 等からのノイズの影響を低減する為、本 LSI との距離を短く配置して下さい。

機能説明

1. 立上げ/立下げタイミング

注 : 下記に示す特性は LSI の設計に依存する参考値であり、保証値ではありません。



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(1) EN 端子立上げ / 立下げ動作シーケンス

2. 立上げ / 立下げタイミングチャート

図： EN 端子パワー ON / OFF シーケンス

VCC

EN

VOUT

VREG

SS

t

4.3 V

2.3 V

10 µs 以上

機能説明（つづき）


立上り時間 = (SS端子容量 2.3) / 2 µ[s]

10 % 90 %

VREG 電圧が 4.3 V 以上に達し、外付け容量によって決められた遅延時間

(ソフトスタート容量の充電時間)の後、DC-DC が動作し始めます。

0.8 V



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VCC

EN

VOUT

VREG

SS

t

4.3 V

2.3 V

4.0 V

2.0 V

2. 立上げ / 立下げタイミングチャート（つづき）


(2) VCC による立上げ / 立下げ動作シーケンス (EN 端子は VCC 端子に接続)

10 µs 以上

図： VCC によるパワー ON / OFF シーケンス


10 % 90 %

0.8 V



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Rb

RaVout 10.1

FVin

VoutTon

1(min) 　　　

FVin

VoutToff

1)1((min) 　　

3. 出力電圧設定

4. 最小 / 最大 Duty 動作

F：スイッチング周波数


AN33017UA の出力電圧は、DC-DC 出力とFB 端子、及び、FB 端子と GND 間に配置した外付けフィードバック抵抗の

分割比によって設定されます。出力電圧は次式によって決まります。

最小Duty は、最小オン時間により決まります。. 最小オン時間 Ton (min) は、ハイサイドスイッチをオンすることが出来る最小時間です。これは内部タイミング遅延とハイサイドスイッチのゲート容量によって決まります。入出力電圧差が大きく、

スイッチング周波数が速いアプリケーションでは、この最小オン時間の制限値に近づく可能性がありますので、以下の注意が

必要です。

最小オン時間 Ton (min) は、200 ns (最大) です。

本LSI は最大 Duty の機能を有しており、安全のために異常時においても一定値以上に Duty が広がることはありません。

入出力電圧差が小さく、スイッチング周波数が速いアプリケーションでは、この最小オフ時間の制限値に近づく可能性がありますので、以下の注意が必要です。

最小オフ時間 Toff (min) は、200 ns (最大) です。

スイッチングのオン時間が制限値以下になった場合、安定した出力電圧を維持しますが、リップル電圧とリップル電流が増加します。AN33017UA の最小オン時間は約 200 ns です。スイッチングのオン時間が 200 ns 以上になる条件でご使用頂くことを推奨します。

注 : 特にスイッチング周波数を高速化される場合には、出力電圧設定についてご注意をお願いします。

VOUT

Ra

VFB (1.0 V)

Rb




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5. 発振周波数

図：発振周波数 - 外付け抵抗値 (RT)


内蔵発振回路の発振周波数は、200kHz から 2000kHz で設定可能です。発振周波数はRT 端子の抵抗値によって決められ、この周波数を基準信号とします。発振周波数の設定精度は ± 5 % になります。

以下に抵抗値と周波数設定の対応表を記載します。

OSC Frequency vs RT

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

0 50 100 150 200 250 300 350 400RT [KΩ ]

OSC

Fre

quen

cy [

KH

z]

RT [kΩ] OSC Frequency (kHz) RT [kΩ] OSC Frequency (kHz)

22 2022 91 674

24 1910 100 620

27 1764 110 569

30 1640 120 527

33 1530 130 490

36 1434 150 430

39 1352 160 406

43 1254 180 364

47 1169 200 330

51 1096 220 302

56 1015 240 278

62 934 270 249

68 864 300 225

75 796 330 206

82 738 360 190




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Comp

VOUT

過電流保護コンパレータ

LOGIC

パワー MOSFET

VCC

RSENSE

タイマーラッチ回路へ

6. 過電流保護

図 : 過電流保護機能タイミングチャート

EN

VOUT

IOUT

TL

FLAG

過電流設定値

OCP 検出

1.2V


図：過電流保護回路ブロック構成図

過電流保護機能（OCP) は、電源から出力への電流に対して設定した値 (ISENSE) 以上の電流を流さないように保護する機能で、検出抵抗 (RSENSE) の電圧差が 125 mV (TYP) を上回った時、LSI 内部にてパワーMOSFET をオフして VCC から VOUT への電流の供給を停止します。検出電流 (ISENSE) は下記式となります。

ISENSE = 125mV / RSENSE

安全対策として、上図に示すように、IN_HIGH 端子と IN_LOW 端子間に (≥ 39mΩ) を挿入して下さい。

OCP検出後の動作は、TL_CTRL端子の設定によって異なります。

以下に、FLAG 端子を VREGにプルアップした場合におけるタイミングチャートを示します。

IN_HIGH

IN_LOW

[1] TL_CTRL＝High設定時

OCPを検出すると、DC-DC は出力電流、出力電圧が

抑えられてオンオフを続けます。

[2] TL_CTRL＝Low設定時

過電流状態が、タイマーラッチで設定された時間以

上継続されると FLAG 端子電圧がLow になります。

FLAG 端子がLow になった場合は、安全上の理由

から EN 端子によってDC-DCをオフさせて下さい。

EN

VOUT

IOUT

TL

FLAG

過電流設定値

OCP 検出


1.2V

ISENSE



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7. 電流帰還機能

注 : 下記に示す特性はLSI の設計に依存する参考値であり、保証値ではありません。

本ICはケーブル抵抗RcableによるV_USB電圧の変動を低減する目的で、電流帰還機能がついています。（下図参照）

電流検出抵抗RSENSEの両端子間の電圧差を電流帰還増幅アンプCFBによってFB電圧へ帰還制御することにより、

次式で表されるようIOUTの値に応じて出力電圧を補正します。

VRaRSENSE

　⊿ OUT

RADJ

IR

4V(adj)

図：電流帰還機能の概略図

IN_LOW

IN_HIGH

Ra

RSENSE

Rb

DC-DC

CONVERTOR

ERAMP

RRADJ

FB

RADJ

Rcable V_USB

LX VOUT

CFB

block

IOUT

VREF = 1.0 V


⊿V(adj)は調整抵抗RRADJで調整できますので、下式のように設定することでケーブル抵抗による電圧降下と相殺させ

V_USBの電圧変動を抑えることができます。

　　 OUTOUT

RADJ

IIR

4

Rcable

RaRSENSE

Rcable

RaRSENSE

4RRADJ

上の等式をRRADJについて解くと以下のように表されます。

ご使用上の注意点

・RSENSEにより過電流検出の設定値を変える場合は、出力電圧補正が影響を受けますのでご注意ください。

・Raにより出力電圧の設定を変更する場合は、出力電圧補正が影響を受けますのでご注意ください。

・電圧補正が機能するRcableの上限値については、「ケーブル抵抗の許容値のIOUT依存性」のグラフをご参照ください。



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注 : 下記に示す特性はLSIの設計に依存する参考値であり、保証値ではありません。

7. 電流帰還機能について（つづき）

VR

IRRIR

R

R

RADJ

OUTaSENSEOUTcable

b

a

40.11V_USB

V_USBはFB抵抗（RaおよびRb）による設定電圧と、前項で求めたケーブル抵抗による電圧降下と電圧補正から

と表すことができます。（右辺一項の「×1.0」は基準電圧です）

各抵抗のばらつき、基準電圧のばらつきに応じてV_USB電圧の精度が変動します。

各パラメータが、Ra＝30.8k±0.05%、Rb＝7.5k±0.05%、RSENSE＝50m±1%である場合、

USB規格4.97～5.25Vを満足するRcableの上限値は、下のグラフで表されます。

ただし、IOUT＝0.5A、1.0A、1.5A、2.1AにおけるRRADJ（±0.05%）は、それぞれ8.55k、9.77k、10.8k、12.3kです。


0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0 0.5 1 1.5 2 2.5

IOUT [A]

ケー

ブル

抵抗

[Ω

]

図：ケーブル抵抗の許容値のIOUT依存性



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本ICを安全に利用するために、IN_HIGH端子とIN_LOW端子の間には必ず検出抵抗RSENSEを実装し、過電流保護機能を

使用して下さい。その際の検出抵抗は，39 m以上にして下さい。

39 m以下の場合、TL端子の容量値を極力小さくするか、OPENに設定の上、十分な評価・検証を実施してください。

また検出抵抗を選択の際は、抵抗の許容損失にもご注意下さい。

8. 過電流検出設定

本ICはOCPDET端子によって過電流検出値を切替えることが可能です。下表に各条件での過電流検出値を示します。

9. 過電流検出値切替機能


FB = 0.3 V以下で地絡状態を検出し，FLAG端子をHi-Zからpull-down状態にします。地絡状態を検出してからFLAG端子

状態が変化するまでの時間は，CTLの容量で決定されます。(t = TL容量値 / 2 A 1.2 V)

また，FLAG端子のpull-down能力は1.2 mAです。FLAG端子は、過電流検出時にもHi-Zからpull-downに状態変化します。

Pull-down状態は、EN端子を一度Low状態にした後、再度High状態にするまで維持されます。過電流状態・地絡状態から

FLAG端子が変化するまでに遅延時間が必要な場合は、TL端子容量で調整してください。また、FLAG端子により過電流状態

もしくは地絡状態を検知した際は、EN端子をLow状態に設定し、本ICの機能を停止下さい。FLAG出力時、TL_CTRL端子が

Highの場合には、DC-DCの動作を継続します。この場合には、EN端子をLow状態に設定し、本LSIの機能を停止下さい。

10. 過電流検出 / 出力端子地絡検出時のFLAG機能

本LSI の内部温度が約165 ℃を超えると過熱保護機能が作動し、DC-DC 電源を停止します。

11. 過熱保護機能 (TSD)

OCPDET 過電流検出値 RSense=50mΩ時の過電流値

GND

(Low入力) 125mV 2.5A

VREG

(High入力) 75mV 1.5A

表 : OCPDET端子による設定


12. 入力過電圧検出

VCC端子をモニターとした過電圧検出機能により，VCC = 45 V以上でスイッチング機能を停止します。



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13. ソフトスタート機能

本LSI はソフトスタート機能を有しており、SS端子容量(CSS) により起動時間を所望の値に設定することが可能です。

ソフトスタート時間を可変することにより、起動タイミングを調整することや、電源端子に流れる突入電流を制限することができます。以下にタイミングチャートと外付けコンデンサの定数設定の方法を示します。

SSC

2.2μ

1.5(s) Time Start-Soft

図：ソフトスタート時間 vs Css値（外付けコンデンサ）

図：ソフトスタート動作タイミングチャート

外付けコンデンサ定数設定用計算式

EN

DC-DC

出力

SS

t

0.8V

ソフトスタート時間

2.3V

：

本LSI を外部機器との通信用電源としてご使用いただく場合、DC-DCをオンしてからソフトスタート時間まで、外部機器との通信が出来ない可能性があります。特に外部機器を接続した状態でDC-DCをオンする場合、接続される機器によっては、ソフトスタートの立ち上がり途中の状態であっても、出力電圧が外部機器側の閾値を越えたタイミングで外部機器側より認証を始める可能性があります。この場合、マイコン側で接続されている外部機器を正常に認識できない恐れがありますので、ソフトスタートの設定時間より後に、マイコン側から外部機器に対してアクセスして下さい。

ソフトスタート時間　vs　外付けコンデンサ（Css）

0

0.020.04

0.06

0.080.1

0.12

0.14

0.160.18

0.2

0 20 40 60 80 100

ソフトスタート時間[ms]

Css

[uF]





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スナバ回路は軽負荷動作時のLX1～5のリンギングを軽減するために必ず設置してください。スナバ抵抗は

定格電力が0.5W以上のものをご使用ください。具体的な定数は下記を参考に設定してください。

14. スナバ回路定数設定について

本ICは出力電流が低い場合、不連続モードで動作します。その不連続モード動作時、インダクタと寄生容量にて形成される共振回路よって、各スイッチング周期の終わりでショットキーダイオードとパワートランジスタが導通していないときにLX端子にリンギングが発生します。このLX端子に発生するリンギングはスナバ回路を追加することで減衰させることが可能です。以下にスナバ回路の定数設定の手順を示します。さらにスナバ回路追加時には負荷抵抗も追加する検討が必要となりますのでご注意ください。

手順①.不連続モード動作時のリンギングの周波数を測定します。下図左では2.3MHzとなります。

手順②.本ICを搭載するボードのLX-GND間の寄生容量Cpとリンギング周波数FRINGの関係式は下記式となります。

不連続モード動作時のLX波形 (スナバ回路無し)

上式にて、Lp (寄生インダクタ)がLに対して十分に低いと仮定して、Cpを算出します。リンギングの周波数2.3MHz、L=10µHとするとCpは480pFと算出されます。 C1についてはCpの5～10倍の容量を必要としますが、容量値が大きいほどリンギングが抑制されますので4700pFを選択します。

手順③.寄生容量CpよりインピーダンスR1を算出します。

上式より R1=150 と算出します。定格電力が0.5W以上の抵抗をご使用ください。上図右がスナバ回路追加後のLX端子波形でリンギングが抑制されています。追加するスナバ回路の定数は本ICを実装する基板パターンによって異なるため、リンギング周波数FRINGをご確認いただき、最適な定数を上式から算出しご使用ください。

リンギング周波数 FRING

不連続モード動作時のLX波形 (スナバ回路有り)

スナバ回路定数

Lp=Lp1～2の合計

L

R1

C1

Lp2

Cp COUT

Lp1

LX VOUT

][

2

1FRING Hz

CpLL p

][/(1R pCL




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LXがLOWの時にBTVCCからブートストラップ・キャパシタに充電され、それ以外の時は放電されます。無負荷時は放電時間が長いのでBT-LX電圧は下がり、約3Vになります。(上図左参照）負荷電流が大きくなると放電時間が短くなるため、BT-LX電圧が上昇し所望の電圧(約4V)に近づきます。(上図右参照) このときの負荷電流Iloadから以下の式により、Rloadを算出します。

図 : BT波形、LX波形、BT-LX電圧 (負荷抵抗無し時)

PVCC

BT

BTVCC

LX

ブートストラップ

キャパシタ

図 : ブートストラップ外付け回路

Di (内蔵)

所望の電圧は上図に示しているBTVCC電圧と内蔵ダイオードによって決まる電圧です。例）BTVCCとVREGを接続して使用する場合、BTVCC=4.9V、VDi=0.7Vから4.2V程度となります。

約4V 約3V

約1V 充電期間

放電期間放電期間

VDi

BT-LX

Iload

例) VOUT=5V、Iload=15mAの時、Rload=330 となります。

BT

LX

BT-LX

15. 負荷抵抗Rloadについて


負荷抵抗Rloadの選択を行う際は、BT-LX電圧を以下のように確認してください。 BT波形、LX波形、BT-LX電圧を下図に示します(条件：Vcc=13.2V VOUT=5V IOUT=0A)。

図 : BT波形、LX波形、BT-LX電圧 (負荷抵抗330時)

][VOUT

RLOAD LOADI




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アプリケーション情報

図 : 応用回路例

図 : 評価基板シルク印刷レイアウト図（基板裏面）図 : 評価基板シルク印刷レイアウト図（基板表面）

注 : 本応用回路図とレイアウト図は参考例です。量産セットの動作を保証するものではありません。

量産セットを設計する際は、十分に評価・検証を実施したうえ、お客様の責任でご使用ください。

機器の設計における上記応用回路図や情報の適用に対しては、十分に注意を払ってください。

27

SS

CSS

D1

EN

36

26

FB

21

COMP

23,24

SGND

VREG

19

TL_CTRL

FLAG

SYNC

RT

VCC

17

CBT L1

CTL

RFLAG

CPVCC3,4,5

TL

29

CT

CCT

Pull up BTVCC

47

CVREG

4

PGND

34

FBADJ

38 IN_LOW

42 IN_HIGH

RSENSE

VUSBOUT

PVCC1,2,3,4

7,8,9

10,11

40

FBGND

TEST

44

13,14

15,16

LX1,2,3,4,5

2 BT

CVOUT RLOAD

RADJ

32

30

45

31

28 RRT

R1 C1

C3

C2 R2

Ra Rb

R25

C4



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表 : 推奨部品構成

アプリケーション情報（つづき）

参照番号部品名サイズ値部品メーカー説明

CBT,CCT,CSS,CTL GCM188R11C104KA01J JIS1608_[EIA0603] 0.1uF Murata Setting Capacitor

C1 GCM1882C1H222JA01J JIS1608_[EIA0603] 2.2nF Murata Compensation Capacitor

C2 GCM1882C1H471JA01J JIS1608_[EIA0603] 470pF Murata Compensation Capacitor

C3 GCM1882C1H270JA01J JIS1608_[EIA0603] 27pF Murata Compensation Capacitor

C4 GRM188B11H472KA01 JIS1608_[EIA0603] 4700pF Murata Snubber Capacitor

CVREG GCM188R71C105KA49J JIS1608_[EIA0603] 1uF Murata VREG Capacitor

CPVCC3,4,5 CKG57NX7R1H226MT JIS5750[EIA2220] 22uF TDK Input Capacitor

CVOUT TMK325C7226MM-T JIS3225_[EIA1210] 22uF TAIYO,YUDEN Output Capacitor

L1 CDRH8D43-100NC 8.3(L) x 8.3(W) 10uH SUMIDA Inductor

IC1 AN33017UA 9.0(L) x 9.0 (W) - Panasonic 1ch DC-DC Converter

D1 DB24602 3.8(L) x 2.4(W) - Panasonic Schottky Diode

R1 ERA3AEB752V JIS1608_[EIA0603] R=7.5K Panasonic Compensation & Feedback Resistor

R2 ERA3AEB152V JIS1608_[EIA0603] R=1.5K Panasonic Compensation & Feedback Resistor

R25 ERJ14YJ151U (150ohm 0.5W) JIS3225_[EIA1210] R=150 Panasonic Snubber Resistor

Ra ERA3AEB303V JIS1608_[EIA0603] R=30K Panasonic Compensation & Feedback Resistor

Rb ERA3AEB752V JIS1608_[EIA0603] R=7.5K Panasonic Compensation & Feedback Resistor

RFLAG ERA3AEB204V JIS1608_[EIA0603] R=200K Panasonic Pull-up Resistor

RT ERA3AEB134V JIS1608_[EIA0603] R=130K Panasonic OSC Setting Resistor

RADJ ERA3AEB123V JIS1608_[EIA0603] R=12K Panasonic CFB Adjust Resistor

RLOAD ERJ3GEYJ331 JIS1608_[EIA0603] R=330 Panasonic Load Resistor

RSENSE ERJ8BWFR050V JIS3216[EIA1206] R=50m Panasonic OCP Sense Resistor

注 : スナバ回路は軽負荷動作時のLX1～5のリンギングを軽減するために必ず設置してください。スナバ抵抗は定格電力が0.5W以上のものをご使用ください。具体的な定数は「機能説明13.スナバ回路定数設定について」を

参考に設定してください。量産セットを設計する際は、十分に評価・検証を実施したうえ、お客様の責任でご使用ください。

機器の設計における上記応用回路図や情報の適用に対しては、十分に注意を払ってください。

SS端子のコンデンサCSS、TL端子のコンデンサCTLは0.1uFに設定してください。

変更する場合には、CTL＞CSS×0.9となるようなコンデンサ値を設定してください。



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パッケージ情報

外形参考図

単位 : mm

封止材料 : Br/Sbフリーエポキシ樹脂

リード材質 : Cu合金

リード表面処理 : Pdめっき



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重要事項

1. 機種展開や新たなセットにご使用になる場合は，信頼性を含む安全性確認をセット毎に必ずお客様の責任において実施してください。

2. 本IC を用いた応用システムを設計する際，注意事項を十分確認の上，お客様の責任において行ってください。本文中には説明に対する注意事項および使用上の注意事項がありますので，必ずお読みください。

3. 本ICは一般民生機器用に使用されることを意図しています。

特別な品質，信頼性が要求され，その故障や誤動作が直接人命を脅かしたり，人体に危害を及ぼす恐れのある下記のような用途へのご使用をお考えのお客様，および当社が意図した標準用途以外にご使用をお考えのお客様は，事前に当社営業窓口までご相談願います。ご相談なく使用されたことにより発生した損害などについては責任を負いかねますのでご了承ください。(1) 宇宙機器 (人工衛星，ロケット，等)(2) 輸送車両の制御機器 (航空機，列車，船舶，等)(3) 生命維持を目的とした医療機器(4) 海底中継機器(5) 発電所制御機器(6) 防災・防犯装置(7) 兵器(8) その他：(1)-(7)と同等の信頼性を必要とする用途

4. 本製品のご使用に際しては，特定の物質の含有･使用を規制するRoHS 指令などの法令を十分調査の上，かかる法令に適合するようご使用ください。

お客様が適用される法令を遵守しないことにより生じた損害に関して，当社は一切の責任を負いかねます。

5. ご使用の際は，本ICの向きに注意してください。間違った向きで実装した場合には発煙，発火の恐れがありますので十分に注意して使用ください

6. 端子間短絡による破壊を防止するために，パターンレイアウトには十分ご注意ください。なお，本製品の端子配列については端子説明をご参照ください。

7. 半導体デバイスの端子間はんだブリッジなどで破壊することがありますので，電源印加前に十分にプリント基板の確認を行ってください。

また，実装後の運搬などではんだ屑などの導電性異物が付着した場合も，同様の破壊が発生する可能性がありますので，実装品質については十分に技術検証をお願いします。

8. 本製品は出力端子– VCC間ショート(天絡)，出力端子– GND間ショート(地絡)，および出力端子間ショート(負荷ショート)，ピン間リーク等の異常状態が発生した場合に破壊し，場合によっては発煙する可能性がありますので，十分注意してご使用ください。

また，電源の電流能力が高いほど，上記破損，発煙が発生する可能性が高くなりますので，Fuseなどの安全対策を実施されることを推奨します。

9. 保護回路は，異常動作時に安全性を確保する目的で搭載されています。したがって，通常使用状態で保護回路が働くような事がないように設計してください。

特に温度保護回路については，出力端子 –VCC間ショート(天絡)，出力端子 –GND間ショート(地絡)等によってデバイスの安全動作領域や最大定格を瞬時に超えるような場合は，温度保護回路が働く前に破壊することがあります。

10. モータコイル，光ピックアップ，トランス等の誘導性負荷を駆動する場合はオン–オフ時に発生する負電圧や過大電圧によりデバイスが破壊する事がありますので，本製品規格で定められていない場合は，負電圧や過大電圧が印加されないようにしてください。

11. ASO (安全動作領域)が定められている製品の場合は，ASO内で動作させるようにしてください。

12. 外付け部品の故障によるリスクの検証をお願いします。

13. パッケージ裏面の金属板(フィン)をGNDに接続してください。本製品の熱抵抗や電気的特性は，金属板(フィン)がGNDに接続された条件での保証です。

14. パッケージ裏面の金属板(フィン)に電圧印加(GNDパターンへの接続も含む)をしないでください。

https://industrial.panasonic.com/jp/products/semiconductors



http://www.semicon.panasonic.co.jp/jp/

本書に記載の技術情報および半導体のご使用にあたってのお願いと注意事項 (1) 本書に記載の製品および技術情報を輸出または非居住者に提供する場合は、当該国における法令、特に安

全保障輸出管理に関する法令を遵守してください。 (2) 本書に記載の技術情報は、製品の代表特性および応用回路例などを示したものであり、それをもってパナ

ソニック株式会社または他社の知的財産権もしくはその他の権利の許諾を意味するものではありません。したがって、上記技術情報のご使用に起因して第三者所有の権利にかかわる問題が発生した場合、当社はその責任を負うものではありません。

(3) 本書に記載の製品は、一般用途(事務機器、通信機器、計測機器、家電製品など)、もしくは、本書に個別

に記載されている用途に使用されることを意図しております。特別な品質、信頼性が要求され、その故障や誤動作が直接人命を脅かしたり、人体に危害を及ぼす恐れの

ある用途－特定用途(車載機器、航空・宇宙用、輸送機器、交通信号機器、燃焼機器、医療機器、安全装置など)でのご使用を想定される場合は事前に当社営業窓口までご相談の上、使用条件等に関して別途、文書

での取り交わしをお願いします。文書での取り交わしなく使用されたことにより発生した損害などについては、当社は一切の責任を負いません。

(4) 本書に記載の製品および製品仕様は、改良などのために予告なく変更する場合がありますのでご了承くだ

さい。したがって、最終的な設計、ご購入、ご使用に際しましては、事前に最新の製品規格書または仕様書をお求め願い、ご確認ください。

(5) 設計に際しては、絶対最大定格、動作保証条件(動作電源電圧、動作環境等)の範囲内でご使用いただきま

すようお願いいたします。特に絶対最大定格に対しては、電源投入および遮断時、各種モード切替時などの過渡状態においても、超えることのないように十分なご検討をお願いいたします。保証値を超えてご使用された場合、その後に発生した機器の故障、欠陥については当社として責任を負いません。

また、保証値内のご使用であっても、半導体製品について通常予測される故障発生率、故障モードをご考

慮の上、当社製品の動作が原因でご使用機器が人身事故、火災事故、社会的な損害などを生じさせない冗長設計、延焼対策設計、誤動作防止設計などのシステム上の対策を講じていただきますようお願いいたします。

(6) 製品取扱い時、実装時およびお客様の工程内における外的要因（ESD、EOS、熱的ストレス、機械的スト

レス）による故障や特性変動を防止するために、使用上の注意事項の記載内容を守ってご使用ください。分解後や実装基板から取外し後に再実装された製品に対する品質保証は致しません。

また、防湿包装を必要とする製品は、保存期間、開封後の放置時間など、個々の仕様書取り交わしの折に取り決めた条件を守ってご使用ください。

(7) 本書に記載の製品を他社へ許可なく転売され、万が一転売先から何らかの請求を受けた場合、お客様にお

いてその対応をご負担いただきますことをご了承ください。 (8) 本書の一部または全部を当社の文書による承諾なしに、転載または複製することを堅くお断りいたします。

No.010618

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AN33017UA DC-DC LSI - Panasonic...製品規格 Page 1 of 26 AN33017UA 外部USBの配線ロスによる出力電圧降下を補正する AN33017UA 電流帰還機能 内部基準電圧精度

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