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DC/DC

開關式穩壓器的特性和評估方法

電源IC數據表的解讀法:封面、方塊圖、絕對最大額定和建議工作條件

在理解開關式穩壓器的特性和評估方法後,極為重要的是解讀電源IC的數據表(data sheet)。近來一般的電源設計對電源IC的仰賴度高,實質上以電源IC為中心進行設計。也就是說,看不懂電源IC數據表的話便無法設計。

本章將說明數據表的代表扛項目,不過由於項目眾多,因此將分成幾個部分來說明。本項中將說明數據表的封面、圖示IC功能的方塊圖、以及絕對最大額定和建議工作條件。

<開關式穩壓器的特性和評估方法>

・數據表的封面
數據表的封面除了其電源IC的概要、特長、用途等之外,亦記載了最初應知道的種種事項。當然,雖然記載的項目或順序會因廠商而有些微差異,不過基本上所含蓋的項目大致相同。只是,從内容相關細節或最初應知道的項目等可以隱約看出廠商的姿態或特徵。

因此,數據表的封面是相當重要的一頁。以下列數據表的封面為例,首先從「標題」可以大致明白何種電源IC。而「概要」更有稍微具體的説明,「特長」則進一步分條列舉,明示所搭載之功能或代表性規格。此外,本數據表中亦有「重要特性」一項,列出電源IC首先應該確認的規格,就算沒有詳細的規格表也可以知道最低限度的必要基本項目値。封裝資訊也是預測實裝空間不可或缺的。另外還顯示用途例和基本應用電路,可以考量是否使用於欲設計之機器,從電路了解必要的外接零件和零件數,預測零件尺寸部品。最後,最下方顯示的是矽質單晶IC(silicon monolithic IC)而非耐放射線設計。在起跑點事先取得這些資訊的話,往後的問題就會少一些。

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2.7V~5.5V輸入 3A MOSFET內建 1ch 同步整流 降壓 DC/DC轉換器 – BD9A300MUV

數據表的封面雖然可以快速掌握概要,不過還是有若干必須注意。

首先,所記載的特性値沒有明記是否為最大値或最小値等保證值、標準値(Typ)時,必須以規格値表確認。以封面所書寫之値開始設計後,該項目由於只有標準値沒有保證値而導致設計障礙的情況時有耳聞。

最後,請務必記得在規格値表或功能説明一項中確認細節。

・方塊圖

數據表中大多有記載圖示該IC内部構造之方塊圖。方塊圖可以概略知道内部有何種功能區塊、以何種流動輸出等。此外,方塊圖一般會伴隨各功能區塊的運作説明或端子的功能説明。這些是了解運作的重要資訊,以下為例示。

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・絕對最大額定和建議工作條件
數據表有時會顯示絕對最大額定和建議工作條件。以下是絕對最大額定的定義和建議工作條件的示意圖。

◆絕對最大額定的定義(依據JIS C 7032)
 即使一瞬間也不能超過的界限値,而且如果有規定2項目以上規格値時,任何2個項目皆不得同時到達之界限値。

◆建議運作範圍
此為保證正常運作之規定,使用上必須確實遵守此條件。與保證規格値之條件不同。

若以輸入電壓為例,則絕對最大額定是「可以輸入的電壓,但不一定要運作」。此外,由於是額定,故此數値沒有容許差或實力値等概念。此外,雖然一超過便有損壞的可能性,不過並沒有提示會損壞之値。總之,是不得以無條件超過之値。

建議運作範圍雖說是「建議」,但由於「必須確實遵守」,因此想必許多人也難以理解。儘管眾說紛紜,然而英語系廠商的數據表標示相同主旨之條件或數值做為Recommended operating condition,因此可以推測其被翻譯成「建議運作範圍(條件)」來使用。的確,recommend有「建議」的意思,不過也有「勸告、提及」等強烈的意思。此時,recommend為後者之意,若斟酌意思的話,或許應翻譯成「正常運作保證範圍」或「運作保證條件」吧。不管如何,為取得所希望的運作或性能,必須在該條件下使用。舉例如下,請試著與電源電壓之額定做比較。

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重點:

・電源設計有必要解讀電源IC的數據表。

・視IC廠商而定,揭載項目的順序或内容會有所不同。

・藉由大致閱讀封面在許多情況下可以了解其IC的概要和特長。

・正確理解絕對最大額定和建議工作條件的意圖。


開關調節器的特性及驗證方法