MAXIM MAX16818 User Manual
19-0666; Rev 2; 3/09
EVALUATION KIT
AVAILABLE
1.5MHz、30A高効率LEDドライバ
概要 _______________________________
パルス幅変調(PWM) LEDドライバコントローラの
MAX16818は最少の外付け部品を使用し、大出力
電流能力を備え、小型パッケージで提供されます。
MAX16818は同期および非同期のステップダウン
(バック)トポロジ、およびブースト、バックブースト、
SEPICおよびCukのLEDドライバでの使用に適して
います。MAX16818は、最大20A/μsおよび30kHzの
調光周波数の高速LED電流トランジェントに対する
Maximの特許申請中の技術を実現する最初のLEDドラ
イバコントローラです。
このデバイスは、最適な電荷およびオン抵抗特性で
MOSFETを最適利用することができる平均電流モード
制御を採用しています。このため、最大30AのLED電流
を供給する場合でも、外部ヒートシンクの必要性が
最低限に抑えられます。完全差動検出によって、LED
電流を高精度で制御することができます。外部のPWM
信号に対応するための広い調光範囲が容易に実現され
ます。内蔵のレギュレータは、4.75V〜5.5Vまたは7V
〜28Vおよび簡単な外付けバイアス素子でそれ以上の
広い入力電圧範囲での動作を可能にします。スイッチング
周波数範囲が最大1.5MHzまでと広く、小型のインダク
タとコンデンサを使用することができます。
MAX16818は、2番目の逆位相LEDドライバを制御する
180°の位相遅延のクロック出力を備えており、入力
および出力フィルタコンデンサのサイズを小さくして、
リップル電流を最小にします。MAX16818は、設定
可能なヒカップ、過電圧、および温度過昇保護を提供
します。
MAX16818ETI+の定格は拡張温度範囲(-40℃〜+85℃)
で、MAX16818ATI+の定格は自動車用温度範囲(-40℃
〜+125℃)です。このLEDドライバコントローラは、
鉛フリーで高さ0.8mm、5mm x 5mmのエクスポーズド
パッド付き28ピンTQFNパッケージで提供されます。
高速LED電流パルス制御
特長 _______________________________
♦ 大電流LEDドライバコントローラIC、最大30Aの
出力電流
♦ 平均電流モード制御
♦ 完全差動リモート検出入力
♦ 入力電圧範囲：4.75V〜5.5Vまたは7V〜28V
♦ 設定可能なスイッチング周波数または125kHz〜
1.5MHzの外部同期
♦ 180°の逆位相動作用のクロック出力
♦ 4Aのゲートドライバ内蔵
♦ 出力過電圧およびヒカップモード過電流保護
♦ サーマルシャットダウン
♦ 放熱特性を高めた28ピンTQFNパッケージ
♦ 動作温度範囲：-40℃〜+125℃
型番 _______________________________
PART TEMP RANGE PIN-PACKAGE
MAX16818ATI+ -40°C to +125°C 28 TQFN-EP*
MAX16818ETI+ -40°C to +85°C 28 TQFN-EP*
+は鉛(Pb)フリー/RoHS準拠パッケージを表します。
*EP=エクスポーズドパッド
簡略図______________________________
7V TO 28V
C1
V
L1
LED
EN
ILIM
IN
Q1
DH
MAX16818
アプリケーション_____________________
フロントプロジェクタ/リアプロジェクションTV
ポータブルおよびポケットプロジェクタ
自動車用、バス/トラックのエクステリア照明
LCDTVおよびディスプレイ用バックライト
自動車用非常ランプおよび電子看板
ピン配置はデータシートの最後に記載されています。
________________________________________________________________ Maxim Integrated Products 1
本データシートは日本語翻訳であり、相違及び誤りのある可能性があります。設計の際は英語版データシートを参照してください。
価格、納期、発注情報についてはMaximDirect(0120-551056)にお問い合わせいただくか、Maximのウェブサイト
(japan.maxim-ic.com)をご覧ください。
OVI
CLP
MAX16818
Q2
DL
CSP
PGND
NOTE: MAXIM PATENT-PENDING TOPOLOGY
R1
HIGH-FREQUENCY
PULSE TRAIN
.
C2
Q3
高速LED電流パルス制御
1.5MHz、30A高効率LEDドライバ
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS
IN to SGND.............................................................-0.3V to +30V
BST to SGND..........................................................-0.3V to +35V
BST to LX..................................................................-0.3V to +6V
DH to LX .......................................-0.3V to [(V
DL to PGND................................................-0.3V to (V
to SGND............................................................-0.3V to +6V
V
CC
, VDDto PGND ...................................................-0.3V to +6V
V
CC
SGND to PGND .....................................................-0.3V to +0.3V
All Other Pins to SGND...............................-0.3V to (V
MAX16818
Stresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional
operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of the specifications is not implied. Exposure to
absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability.
BST
- V
) + 0.3V]
LX_
DD
CC
+ 0.3V)
+ 0.3V)
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(VCC= 5V, VDD= VCC, TA= TJ= T
PARAMETER SYMBOL CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS
SYSTEM SPECIFICATIONS
Input Voltage Range V
Quiescent Supply Current I
LED CURRENT REGULATOR
SENSE+ to SENSE- Accuracy
(Note 2)
Soft-Start Time t
STARTUP/INTERNAL REGULATOR
VCC Undervoltage Lockout UVLO VCC rising 4.1 4.3 4.5 V
VCC Undervoltage Hysteresis 200 mV
VCC Output Voltage VIN = 7V to 28V, I
MOSFET DRIVERS
Output Driver Impedance R
Output Driver Source/Sink Current IDH,I
Nonoverlap Time t
OSCILLATOR
Switching Frequency Range 125 1500 kHz
Switching Frequency RT = 500kΩ 121 125 129
Switching Frequency RT = 120kΩ 495 521 547
Switching Frequency
Switching Frequency Accuracy
MIN
to T
, unless otherwise noted. Typical specifications are at TA= +25°C.) (Note 1)
MAX
IN
Short IN and VCC together for 5V input
operation
EN = VCC or SGND, not switching 2.7 5.5 mA
Q
No load, VIN = 4.75V to 5.5V, fSW = 500kHz 0.594 0.6 0.606
No load, V
SS
Low or high output, I
DL
C
= 5nF 35 ns
DH/DL
RT = 39.9kΩ 1515 1620 1725
120kΩ ≤ RT ≤ 500kΩ -5 +5
40kΩ ≤ R
T
f
ON
NO
SW
Continuous Power Dissipation (T
28-Pin TQFN (derate 34.5mW/°C above +70°C) .......2758mW
Operating Temperature Range
MAX16818ATI+..............................................-40°C to +125°C
MAX16818ETI+................................................-40°C to +85°C
Maximum Junction Temperature .....................................+150°C
Storage Temperature Range .............................-60°C to +150°C
Lead Temperature (soldering, 10s) .................................+300°C
= 7V to 28V, fSW = 500kHz 0.594 0.6 0.606
IN
= 0 to 60mA 4.85 5.1 5.30 V
SOURCE
SOURCE/SINK
≤ 120kΩ -8 +8
= 20mA 1.1 3.0 Ω
= +70°C)
A
728
4.75 5.50
1024
4A
V
V
Clock
Cycles
kHz
%
2 _______________________________________________________________________________________
高速LED電流パルス制御
)
)
)
)
)
)
)
1.5MHz、30A高効率LEDドライバ
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)
(VCC= 5V, VDD= VCC, TA= TJ= T
PARAMETER SYMBOL CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS
CLKOUT Phase Shift φ_
CLKOUT Output Low Level V
CLKOUT Output High Level V
SYNC Input-High Pulse Width t
SYNC Input Clock High Threshold V
SYNC Input Clock Low Threshold V
SYNC Pullup Current I
SYNC Power-Off Level V
INDUCTOR CURRENT LIMIT
Average Current-Limit Threshold V
Reverse Current-Limit Threshold V
Cycle-by-Cycle Current Limit CSP to CSN 60 mV
Cycle-by-Cycle Overload
Hiccup Divider Ratio LIM to VCM, no switching 0.547 0.558 0.565 V/V
Hiccup Reset Delay 200 ms
LIM Input Impedance LIM to SGND 55.9 kΩ
CURRENT-SENSE AMPLIFIER
CSP or CSN Input Resistance R
Common-Mode Range V
Input Offset Voltage V
Amplifier Gain A
3dB Bandwidth f
CURRENT-ERROR AMPLIFIER (TRANSCONDUCTANCE AMPLIFIER)
Transconductance g
Open-Loop Gain A
DIFFERENTIAL VOLTAGE AMPLIFIER FOR LED CURRENT (DIFF)
Common-Mode Voltage Range V
DIFF Output Voltage V
Input Offset Voltage V
Amplifier Gain A
3dB Bandwidth f
Minimum Output-Current Drive I
SENSE+ to SENSE- Input
V_IOUT AMPLIFIER
Gain-Bandwidth Product V
3dB Bandwidth V
Output Sink Current 30 μA
Output Source Current 90 μA
to T
MIN
, unless otherwise noted. Typical specifications are at TA= +25°C.) (Note 1)
MAX
CLKOUT
CLKOUTLISINK
CLKOUTHISOURCE
SYNC
SYNCH
SYNCL
SYNC_OUTVRT/SYNC
SYNC_OFF
CL
CLR
CS
CMR(CS
OS(CS
V(CS)
3dB
m
VOL(CE
CMR(DIFF
CM
OS(DIFF
V(DIFF
3dB
OUT(DIFF
R
VS
With respect to DH, fSW = 125kHz 180 D eg r ees
= 2mA 0.4 V
= 2mA 4.5 V
200 ns
2.0 V
0.4 V
= 0V 250 750 μA
0.4 V
CSP to CSN 24.0 26.9 28.2 mV
CSP to CSN -3.2 -2.3 -0.1 mV
V
CSP
to V
= 75mV 260 ns
CSN
4kΩ
VIN = 7V to 28V 0 5.5 V
0.1 mV
34.5 V/V
4 MHz
550 μS
No load 50 dB
0 +1.0 V
V
SENSE+
= V
= 0V 0.6 V
SENSE-
-1 +1 mV
0.994 1 1.006 V/V
C
= 20pF 3 MHz
DIFF
4mA
V
= 0V 50 100 kΩ
SENSE-
= 2.0V 4 MHz
V_IOUT
= 2.0V 1 MHz
V_IOUT
MAX16818
_______________________________________________________________________________________ 3
高速LED電流パルス制御
)
1.5MHz、30A高効率LEDドライバ
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)
(VCC= 5V, VDD= VCC, TA= TJ= T
PARAMETER SYMBOL CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS
Maximum Load Capacitance 50 pF
V_IOUT Output to I
Function
Offset Voltage 1mV
VOLTAGE-ERROR AMPLIFIER (EAOUT)
MAX16818
Open-Loop Gain A
Unity-Gain Bandwidth f
EAN Input Bias Current I
Error Amplifier Output Clamping
Voltage
POWER-GOOD AND OVERVOLTAGE PROTECTION
PGOOD Trip Level V
PGOOD Output Low Level V
PGOOD Output Leakage Current I
OVI Trip Threshold OVP
OVI Input Bias Current I
ENABLE INPUT
EN Input High Voltage V
EN Input Hysteresis 0.28 V
EN Pullup Current I
THERMAL SHUTDOWN
Thermal Shutdown Temperature rising 150 °C
Thermal Shutdown Hysteresis 30 °C
Note 1: Specifications at TA= +25°C are 100% tested. Specifications over the temperature range are guaranteed by design.
Note 2: Does not include an error due to finite error amplifier gain. See the Voltage-Error Amplifier (EAOUT) section.
OUT
Transfer
MIN
to T
V
CLAMP(EA
, unless otherwise noted. Typical specifications are at TA= +25°C.) (Note 1)
MAX
R
SENSE
VOLEA
GBW
B(EA)
UV
PGLOISINK
PG
OVI
EN
EN
V
EAN
With respect to V
PGOOD goes low when V
threshold
PGOOD = V
With respect to SGND 1.244 1.276 1.308 V
TH
EN rising 2.437 2.5 2.562 V
= 1mΩ, 100mV ≤ V_
= 2.0V -0.2 +0.03 +0.2 μA
CM
= 4mA 0.4 V
CC
≤ 5.5V 132.3 135 137.7 mV/A
IOUT
70 dB
3 MHz
883 930 976 mV
is below this
OUT
87.5 90 92.5 %V
0.2 μA
13.5 15 16.5 μA
OUT
1μA
4 _______________________________________________________________________________________
高速LED電流パルス制御
1.5MHz、30A高効率LEDドライバ
標準動作特性 _______________________________________________________________
(TA= +25°C, using Figure 5, unless otherwise noted.)
SUPPLY CURRENT (IQ) vs. FREQUENCY
60
EXTERNAL CLOCK
NO DRIVER LOAD
50
40
30
20
SUPPLY CURRENT (mA)
10
0
100 1500
VIN = 24V
VIN = 5V
FREQUENCY (kHz)
MAX16818 toc01
VIN = 12V
13001100900700500300
SUPPLY CURRENT vs. TEMPERATURE
70
68
66
64
SUPPLY CURRENT (mA)
VIN = 12V
62
= 250kHz
f
SW
C
= 22nF
DL/CDH
60
-40 85
VCC LOAD REGULATION
HICCUP CURRENT LIMIT vs. R
26.0
25.5
25.0
24.5
CURRENT LIMIT (A)
24.0
VIN = 12V
f
= 250kHz
SW
23.5
R1 = 1mΩ
V
= 1.5V
OUT
23.0
020
R
(MΩ)
EXT
EXT
161284
MAX16818 toc04
5.25
5.15
5.05
(V)
CC
V
4.95
4.85
4.75
0 150
TEMPERATURE (°C)
vs. INPUT VOLTAGE
VIN = 24V
VIN = 5V
VCC LOAD CURRENT (mA)
603510-15
VIN = 12V
125100755025
MAX16818 toc02
MAX16818 toc05
29.0
28.5
28.0
) (mV)
CSN
27.5
- V
CSP
(V
27.0
26.5
26.0
100
(ns)
R
t
CURRENT-SENSE THRESHOLD
vs. OUTPUT VOLTAGE
VIN = 12V
f
= 250kHz
SW
05
V
(V)
OUT
4321
DRIVER RISE TIME
vs. DRIVER LOAD CAPACITANCE
VIN = 12V
= 250kHz
f
SW
80
60
40
20
0
1
DL
DH
2116116
CAPACITANCE (nF)
MAX16818
MAX16818 toc03
MAX16818 toc06
(ns)
F
t
DRIVER FALL TIME
vs. DRIVER LOAD CAPACITANCE
100
VIN = 12V
= 250kHz
f
SW
80
60
40
20
0
1
CAPACITANCE (nF)
_______________________________________________________________________________________ 5
HIGH-SIDE DRIVER (DH) SINK
AND SOURCE CURRENT
MAX16818 toc07
DL
DH
2116116
100ns/div
C
V
LOAD
IN
MAX16818 toc08
= 22nF
= 12V
2A/div
LOW-SIDE DRIVER (DL) SINK
AND SOURCE CURRENT
C
= 22nF
LOAD
= 12V
V
IN
100ns/div
MAX16818 toc09
3A/div
高速LED電流パルス制御
)
1.5MHz、30A高効率LEDドライバ
標準動作特性(続き) __________________________________________________________
(TA= +25°C, using Figure 5, unless otherwise noted.)
HIGH-SIDE DRIVER (DH) RISE TIME
C
= 22nF
LOAD
= 12V
V
IN
MAX16818
40ns/div
MAX16818 toc10
2V/div
LOW-SIDE DRIVER (DL) FALL TIME
C
V
LOAD
IN
MAX16818 toc13
= 22nF
= 12V
HIGH-SIDE DRIVER (DH) FALL TIME
40ns/div
2V/div
C
LOAD
V
IN
MAX16818 toc11
= 22nF
= 12V
10,000
(kHz)
1000
SW
f
2V/div
VIN = 12V
LOW-SIDE DRIVER (DL) RISE TIME
C
LOAD
V
IN
FREQUENCY vs. R
= 12V
T
MAX16818 toc12
= 22nF
2V/div
40ns/div
MAX16818 toc14
40ns/div
FREQUENCY vs. TEMPERATURE
260
258
256
254
252
(kHz)
250
SW
f
248
246
244
242
240
-40 85
TEMPERATURE (°C)
VIN = 12V
603510-15
MAX16818 toc15
100
30 510
190
110
70
150
230
350
270
R
(kΩ
310
390
SYNC, CLKOUT, AND LX WAVEFORM
VIN = 12V
f
= 250kHz
SW
1μs/div
430
470
MAX16818 toc16
SYNC
5V/div
CLKOUT
5V/div
LX
10V/div
6 _______________________________________________________________________________________
高速LED電流パルス制御
1.5MHz、30A高効率LEDドライバ
端子説明 __________________________________________________________________________
端子 名称 機能
1PGND
2, 7 N.C.
3DL
4BST
5LX
6DH
8, 22, 25 SGND
9 CLKOUT
10 PGOOD
11 EN
12 RT/SYNC
13 V_IOUT
14 LIM
電源グランド
接続なし。内部接続されていません。
ローサイドゲートドライバ出力
ブーストフライングコンデンサ接続部。ハイサイドMOSFETドライバ電源用の蓄積コンデンサを接続。
BSTとLX間にセラミックコンデンサを接続してください。
ハイサイドMOSFETのソース接続部
ハイサイドゲートドライバ出力。ハイサイドMOSFETのゲートを駆動します。
信号グランド。内蔵制御回路のグランド接続部。SGNDとPGNDをICの近くの1点で相互に接続して
ください。
発振器出力。CLKOUTの立上りエッジは、DHの立上りエッジから180°位相シフトしています。
パワーグッド出力
出力イネーブル。通常動作の場合は、ハイに駆動するかまたは無接続のままにしてください。
電源ドライバをシャットダウンするにはローに駆動してください。ENには内部で15μAのプルアップ
電流が流れます。ヒカップモードのデューティサイクルを設定するには、ENとSGND間にコンデンサ
を接続してください。
スイッチング周波数設定およびチップイネーブル入力。内蔵発振器の周波数を設定するには、
RT/SYNCとSGND間に抵抗を接続してください。スイッチング周波数を外部クロックと同期
させるには、RT/SYNCを駆動してください。
インダクタ電流に比例した電圧源出力。VIOUTの電圧 =135xI
電流制限設定入力。ヒカップ電流制限スレッショルドを設定するには、LIMとSGND間に抵抗を接続して
ください。短い出力過電流パルスを抑制するには、LIMとSGND間にコンデンサを接続してください。
LED
xRS。
MAX16818
15 OVI
16 CLP
17 EAOUT
18 EAN
19 DIFF
20 CSN
過電圧保護。OVIをDIFFに接続してください。OVIが設定された出力電圧よりも12.7%以上高く
なると、DHはローにラッチされてDLはハイにラッチされます。ラッチをリセットするには、
ENをトグルするかまたは入力電源をオフ/オンしてください。
電流エラーアンプ出力。RC回路をグランドに接続して電流ループを補償してください。
電圧エラーアンプ出力。外部の補償回路に接続してください。
電圧エラーアンプの反転入力
差動リモート検出アンプの出力。DIFFは、入力がSENSE+とSENSE-の高精度ユニティゲインアンプ
出力です。
電流検出差動アンプの負入力。CSNとCSP間の差動電圧は、インダクタ電流を測定するために電流
検出アンプ(利得 =34.5)によって内部で増幅されます。
_______________________________________________________________________________________ 7
高速LED電流パルス制御
1.5MHz、30A高効率LEDドライバ
端子説明(続き)_____________________________________________________________________
端子 名称 機能
21 CSP
23 SENSE-
24 SENSE+
MAX16818
26 IN
27 V
CC
電流検出差動アンプの正入力。CSNとCSP間の差動電圧は、インダクタ電流を測定するために電流
検出アンプ(利得 =34.5)によって内部で増幅されます。
差動LED電流検出の負入力。SENSE-はLED電流の検出に使用されます。SENSE-をLED電流検出
抵抗の負側に接続してください。
差動LED電流検出の正入力。SENSE+はLED電流の検出に使用されます。SENSE+をLED電流検出
抵抗の正側に接続してください。
電源電圧接続部。+5Vシステムの場合はINをV
内蔵の+5Vレギュレータ出力。V
コンデンサでSGNDにバイパスしてください。
はIN電圧から得られます。VCCを4.7μFと0.1μFのセラミック
CC
に接続してください。
CC
28 V
—EP
DD
ローサイドおよびハイサイドドライバ用電源電圧。内部回路からのドライバの大きなピーク電流を
除去するために、0.1μFと1μFのセラミックコンデンサを並列にしてPGNDに接続し、また1Ωの
抵抗をV
エクスポーズドパッド。消費電力を改善するためにエクスポーズドパッドを銅パッド(SGND)に
接続してください。
に接続してください。
CC
8 _______________________________________________________________________________________
Loading...