LT3497 ショットキーダイオード内蔵フル機能のデュアル...CAP2, LED2 Pin Bias Current VCAP2 = 16V, VLED2 = 16V 20 40 µA VCAP1, VLED1 Common Mode Minimum Voltage

1

LT3497

3497f

ショットキー・ダイオード内蔵フル機能のデュアル白色LEDドライバ

リチウムイオン・バッテリで4個/4個の白色LEDをドライブ効率

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

シャットダウンと調光制御1

シャットダウンと調光制御2

��

��

LED CURRENT (mA)0

50

EFFI

CIEN

CY (%

)

55

60

65

70

75

80VIN = 3.6V4/4LEDs

5 10 15 203497 TA01b

特長■ 3V電源で最大12個（コンバータ当り直列に6個）の白色

LEDをドライブ■ 非対称のLEDストリングをドライブ可能な2つの独立した昇圧コンバータ

■ 2つのLEDストリングの調光とシャットダウンを個別に制御

■ ハイサイド･センスにより、各コンバータが「1線電流源」として機能可能

■ ショットキー・ダイオードを内蔵■ オープンLEDの保護（32V）■ 2.3MHzのスイッチング周波数■ ±5%のリファレンス精度■ VIN範囲：2.5V～10V ■ 2つの広い250:1 True Color PWMTM調光範囲■ コンバータ1個当りに必要な外付け部品は1µFの出力コンデンサのみ

■ 3mm×2mm 10ピンDFNパッケージ

アプリケーション■ 携帯電話■ PDA、ハンドヘルド・コンピュータ■ デジタルカメラ■ MP3プレーヤ■ GPS受信機

概要LT®3497は、1セル･リチウムイオン･バッテリで最大12個の白色LED（コンバータ当り6個の直列に接続された白色LED）をドライブするように特別に設計されたフル機能のデュアル昇圧DC/DCコンバータです。LEDを直列に接続することによって同一のLED電流を供給するので、均一な輝度が得られ、バラスト抵抗やコストのかかる工場での較正が不要となります。

この2つの独立したコンバータは非対称のLEDストリングをドライブ可能です。2つのLEDストリングの高精度なLED調光とシャットダウンも個別に制御できます。このデバイスは独自のハイサイドLED電流センス機能を備え、「1線電流源」として機能できます。LEDストリングの片側はどこにおいてもグランドに接続することができるので、より簡単な1線LED接続が可能です。従来のLEDドライバはグランド接続された抵抗を使用してLED電流を検知するので、LEDストリングの2線接続が必要です。

2.3MHzのスイッチング周波数により、小型のインダクタやコンデンサを使用可能です。このデュアル白色LEDドライバには外付け部品がほとんど不要で、オープンLED保護とショットキー・ダイオードをすべて3mm×2mm DFNパッケージに搭載しています。このように集積度の高いLT3497は、最小の実装面積で高効率のデュアル白色LEDドライバ･ソリューションを提供します。、LT、LTCおよびLTMはリニアテクノロジー社の登録商標です。

True Color PWMはリニアテクノロジー社の商標です。他のすべての商標はそれぞれの所有者に所有権があります。

標準的応用例

2

LT3497

3497f

PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

Minimum Operating Voltage 2.5 V

LED Current Sense Voltage (VCAP1 – VLED1) VCAP1 = 16V ● 190 200 210 mV

LED Current Sense Voltage (VCAP2 – VLED2) VCAP2 = 16V ● 190 200 210 mVOffset Voltage (VOS) Between (VCAP1 – VLED1) – (VCAP2 – VLED2) Voltages

VOS = |(VCAP1 – VLED1) – (VCAP2 – VLED2)| 0 2 8 mV

CAP1, LED1 Pin Bias Current VCAP1 = 16V, VLED1 = 16V 20 40 µA

CAP2, LED2 Pin Bias Current VCAP2 = 16V, VLED2 = 16V 20 40 µA

VCAP1, VLED1 Common Mode Minimum Voltage 2.5 V

VCAP2, VLED2 Common Mode Minimum Voltage 2.5 VSupply Current VCAP1 = VCAP2 = 16V, VLED1 = VLED2 = 15V,

VCTRL1 = VCTRL2 = 3V6 8.5 mA

VCTRL1 = VCTRL2 = 0V 12 18 µA

Switching Frequency 1.8 2.3 2.8 MHz

Maximum Duty Cycle 88 92 %

Converter 1 Switch Current Limit SW1 ● 300 400 mA

Converter 2 Switch Current Limit SW2 ● 300 400 mA

Converter 1 VCESAT ISW1 = 200mA 200 mV

Converter 2 VCESAT ISW2 = 200mA 200 mV

Switch 1 Leakage Current VSW1 = 16V 0.1 5 µA

Switch 2 Leakage Current VSW2 = 16V 0.1 5 µA

TJMAX = 125°C, θJA = 76°C/W, θJC = 13.5°C/W

EXPOSED PAD (PIN 11) IS GND, MUST BE SOLDERED TO PCB

ORDER PART NUMBER DDB PART MARKING

LT3497EDDB LCGTOrder Options Tape and Reel: Add #TR Lead Free: Add #PBF Lead Free Tape and Reel: Add #TRPBF Lead Free Part Marking: http://www.linear-tech.co.jp/leadfree/

より広い動作温度範囲で規定されるデバイスについては、弊社へお問い合わせください。

絶対最大定格(Note 1) 入力電圧 (VIN) .................................................................... 10V SW1、SW2の電圧 ............................................................... 35V CAP1、CAP2の電圧 ............................................................. 35V CTRL1、CTRL2の電圧 ......................................................... 10V LED1、LED2の電圧 .............................................................. 35V 動作温度範囲.....................................................-40℃～85℃ 最大接合部温度..............................................................125℃ 保存温度範囲...................................................-65℃～125℃

パッケージ/発注情報

TOP VIEW

11

DDB PACKAGE10-LEAD (3mm × 2mm) PLASTIC DFN

LED1

CTRL1

GND

CTRL2

LED2

CAP1

SW1

VINSW2

CAP26

8

7

9

10

5

4

2

3

1

電気的特性●は全動作温度範囲の規格値を意味する。それ以外はTA＝25℃での値。VIN = 3V、VCTRL1 = VCTRL2 = 3V。

http://www.linear-tech.co.jp/leadfree/

3

LT3497

3497f

PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

VCTRL1 Voltage for Full LED Current VCAP1 = 16V ● 1.5 V

VCTRL2 Voltage for Full LED Current VCAP2 = 16V ● 1.5 V

VCTRL1 or VCTRL2 Voltage to Turn On the IC ● 100 mV

VCTRL1 and VCTRL2 Voltages to Shut Down the IC 50 mV

CTRL1, CTRL2 Pin Bias Current 100 nA

CAP1 Pin Overvoltage Protection ● 30 32 34 V

CAP2 Pin Overvoltage Protection ● 30 32 34 V

Schottky 1 Forward Drop ISCHOTTKY1 = 100mA 0.8 V

Schottky 2 Forward Drop ISCHOTTKY2 = 100mA 0.8 V

Schottky 1 Reverse Leakage Current VR1 = 25V 4 µA

Schottky 2 Reverse Leakage Current VR2 = 25V 4 µA

電気的特性●は全動作温度範囲の規格値を意味する。それ以外はTA＝25℃での値。VIN = 3V、VCTRL1 = VCTRL2 = 3V。

Note 1: 絶対最大定格に記載された値を超すストレスはデバイスに永続的損傷を与える可能性がある。長期にわたって絶対最大定格条件に曝すと、デバイスの信頼性と寿命に悪影響を与える可能性がある。

Note 2: LT3497Eは0℃～85℃の温度範囲で性能仕様に適合することが保証されている。-40℃～85℃の動作温度範囲での仕様は設計、特性評価および統計学的なプロセス・コントロールとの相関で確認されている。

4

LT3497

3497f

スイッチ飽和電圧（VCESAT）ショットキーの順方向電圧降下シャットダウン電流（VCTRL1 = VCTRL2 = 0V）

検出電圧（VCAP - VLED）とVCTRL オープン回路出力クランプ電圧出力オープン時の入力電流

スイッチング波形過渡応答

SWITCH CURRENT (mA)0

SWIT

CH S

ATUR

ATIO

N VO

LTAG

E (m

V)

200

250

300

350

400

3497 G01

150

100

0100 200 30050 150 250 350

50

450

400

–50°C

125°C 25°C

SCOTTKY FORWARD DROP (mV)0

SCHO

TTKY

FOR

WAR

D CU

RREN

T (m

A)150

200

250

600 1000

3497 G02

100

50

0200 400 800

300

350

400

–50°C

125°C

25°C

VIN (V)0

SHUT

DOW

N CU

RREN

T (µ

A)

9

12

15

8

3497 G03

6

3

02 4 6 10

–50°C

125°C25°C

VCTRL (mV)0

0

SENS

E VO

LTAG

E (m

V)

40

80

120

160

200

240

500 1000 1500 2000

3497 G04

–50°C125°C

25°C

VIN (V)0

OUTP

UT C

LAM

P VO

LTAG

E (V

)

32

33

8

3497 G05

31

302 4 6 10

34

–50°C

125°C25°C

VIN (V)2

0

INPU

T CU

RREN

T (m

A)

5

10

15

20

25

30

4 6 8 10

3497 G06

–50°C

150°C

25°C

VSW10V/DIV

VCAP50mV/DIV

IL100mA/DIV

200ms/DIV 3497 G07VIN = 3.6VFRONT PAGE APPLICATION CIRCUIT

VCAP5V/DIV

VCTRL5V/DIV

IL200mA/DIV

1ms/DIV 3497 G08VIN = 3.6VFRONT PAGEAPPLICATION CIRCUIT

標準的性能特性　（注記がない限り、TA = 25℃）

5

LT3497

3497f

消費電流電流制限と温度ショットキー・ダイオードのリーク電流と温度（-50℃～125℃）

オープン回路出力クランプ電圧と温度（-50℃～125℃）

出力オープン時の入力電流と温度（-50℃～125℃）スイッチング周波数と温度

検出電圧（VCAP - VLED）とVCAP 検出電圧と温度

VIN (V)0

5

6

7

8

3497 G09

4

3

2 4 6 10

2

1

0

QUIE

SCEN

T CU

RREN

T (m

A)

–50°C

125°C

25°C

TEMPERATURE (°C)–50

300

CURR

ENT

LIM

IT (m

A)350

400

450

500

–25 0 25 50

3497 G11

75 100 125TEMPERATURE (°C)

0

SCHO

TTKY

LEA

KAGE

CUR

RENT

(µA)

1

2

3

–50 –25 0 25 50

3497 G12

75 100 125

24V

16V


28

OUTP

UT C

LAM

P VO

LTAG

E (V

)

30

32

34

36

–25 0 25 50

3497 G13

75 100 125


INPU

T CU

RREN

T (m

A)

20

25

30

25 75

3497 G14

15

10

–25 0 50 100 125

5

0

VIN = 3V


SWIT

CHIN

G FR

EQUE

NCY

(MHz

) 2.50

25

3497 G15

2.20

2.00

–25 0 50

1.90

1.80

2.60

2.40

2.30

2.10

75 100 125

VIN = 3.6V

VCAP (V)5

SENS

E VO

LTAG

E (m

V)

200

204

208

25

3497 G16

196

192

18810 15 20 30

–50°C

125°C25°C


190

SENS

E VO

LTAG

E (m

V)

194

198

202

206

–25 0 25 50

3497 G17

75 100 125

標準的性能特性　（注記がない限り、TA = 25℃）

6

LT3497

3497f

ピン機能LED1（ピン1）：LEDの最初の組の最初のLEDのアノードとセンス抵抗（RSENSE1）の接続ポイント。LED電流は次のようにプログラムすることができます。

ImV

RLED SENSE1

1

200=

CTRL1（ピン2）：調光とシャットダウン用ピン。CTRL1を50mVより下に接続するとコンバータ1がディスエーブルされます。ピンの電圧を0Vから1.5Vにランプさせるにつれ、LED電流が0から(ILED1 = 200mV/RSENSE1)までランプします。CTRL1ピンはフロート状態のままにしないでください。

GND（ピン3）：GNDピンはPCBのシステム・グランド・プレーンに接続します。

CTRL2（ピン4）：調光とシャットダウン用ピン。CTRL2を50mVより下に接続するとコンバータ2がディスエーブルされます。ピンの電圧を0Vから1.5Vにランプさせるにつれ、LED電流が0から(ILED2 = 200mV/RSENSE2)までランプします。CTRL2ピンはフロート状態のままにしないでください。

LED2（ピン5）：LEDの2番目の組の最初のLEDのアノードとセンス抵抗（RSENSE2）の接続ポイント。LED電流は次のようにプログラムすることができます。

ImV

RLED SENSE2

2

200=

CAP2（ピン6）：コンバータ2の出力。このピンは内部ショットキー・ダイオード2のカソードに接続されています。出力コンデンサをこのピンに接続し、センス抵抗（RSENSE2）をこのピンからLED2ピンに接続します。

SW2（ピン7）：スイッチ・ピン。このピンのトレース面積を小さくしてEMIを最小に抑えます。インダクタをこのピンに接続します。

VIN（ピン8）：入力電源ピン。このピンはローカルにバイパスする必要があります。

SW1（ピン9）：スイッチ・ピン。このピンのトレース面積を小さくしてEMIを最小に抑えます。インダクタをこのピンに接続します。

CAP1（ピン10）：コンバータ1の出力。このピンは内部ショットキー・ダイオード1のカソードに接続されています。出力コンデンサをこのピンに接続し、センス抵抗（RSENSE1）をこのピンからLED1ピンに接続します。

露出パッド（ピン11）：グランド。PCBに半田付けする必要があります。

7

LT3497

3497f

図1．

LT3497のブロック図

–+ –+– +

8

OVER

VOLT

AGE

PROT

ECT

RAM

PGE

NERA

TOR

STAR

T-UP

STAR

T-UP

2.3M

HzOS

CILL

ATOR

RR

QS

V IN

9

SW1

Q1

CAP1

1

2

LED1

RA3

A =

6.25

+– +A1

1.25

V1.

25V

CTRL

1CT

RL2

3497

F01

R CR C

C CC C

C OUT

11µ

F

C IN

1µF

L1 15µH

L2 15µH

g m A

MP

g m A

MP

CONV

ERTE

R 1

CONV

ERTE

R 2

A2

10

R SEN

SE1

10Ω

–+ –+

– +

OVER

VOLT

AGE

PROT

ECT

RR

QS

Q2

DRIV

ERDR

IVER

5

4GN

D 3

RLE

D2

CAP2

A3

+– +

A2

6

SW2

7

A1

C OUT

21µ

F

R SEN

SE2

10Ω

A =

6.25

ブロック図

8

LT3497

3497f

図2．スイッチング波形

IL50mA/DIV

VSW10V/DIV

VIN = 4.2VILED = 2mA4 LEDs

200ns/DIV 3497 F02

動作

主制御ループLT3497は固定周波数の電流モード制御方式を使って、優れたライン・レギュレーションとロード・レギュレーションを実現します。2つの全く同じだが完全に独立しているPWMコンバータを内蔵しています。図1のブロック図を参照すると動作をよく理解できます。発振器、スタートアップ・バイアス、およびバンドギャップ・リファレンスは2つのコンバータによって共有されています。制御回路、パワー・スイッチ、ショットキー・ダイオードなどは両方のコンバータで全く同じです。

起動時、CAP1ピンとCAP2ピンのコンデンサはそれぞれのインダクタと内部ショットキー・ダイオードを通してVIN（入力電源電圧）まで充電されます。CTRL1とCTRL2のどちらか、または両方が100mVより上に引き上げられると、バンドギャップ・リファレンス、スタートアップ・バイアスおよび発振器がオンします。

主制御ループはコンバータ1の動作を追うと理解できます。各発振器サイクルの開始点でパワー・スイッチ（Q1）がオンします。スイッチ電流に比例した電圧が安定化ランプへ加算され、その和がPWMコンパレータA2の正端子に与えられます。この電圧がA2の負端子のレベルを超えると、PWMのロジック回路がパワー・スイッチをオフします。A2の負入力のレベルは誤差アンプ（A1）によって設定され、VCAP1とVLED1の電圧とバンドギャップ・リファレンスの差を単に増幅したものです。このようにして、誤差アンプ（A1）はインダクタL1の正しいピーク電流レベ

ルを設定し、出力を安定化された状態に保ちます。LED電流を調節するには、CTRL1ピンの電圧を使います。

コンバータの片方だけをオンすると、他方のコンバータはオフしたままで、その出力はVIN（入力電源電圧）まで充電された状態に留まります。CTRL1ピンとCTRL2ピンの両方が50mVより下に引き下げられるとLT3497はシャットダウンします。CTRL1ピンとCTRL2ピンは2つのコンバータの調光とシャットダウン制御を個別におこないます。

最小出力電流LT3497はパルス・スキップなしに4個のLEDが連結されたストリングを2mAのLED電流でドライブすることができます。電流がさらに減少すると、デバイスはパルス・スキップを開始することがあります。

このため、低周波数のリップルがいくらか生じます。ただし、平均LED電流はゼロまで安定化されたままです。図2の写真は2mAで4個の白色LEDをドライブしている回路動作の細部を示しています。ピーク・インダクタ電流は50mAより小さく、レギュレータは不連続モードで動作します。つまり、インダクタ電流は放電フェーズの間にゼロに達します。インダクタ電流がゼロに達した後、スイッチとダイオードの容量と結合したインダクタによって形成されるLCタンク電流に起因するリンギングがSWピンに現われます。このリンギングは害を及ぼしません。スイッチの遷移に比べて、このリンギングにははるかに小さなスペクトル・エネルギーしか含まれていません。

9

LT3497

3497f

図3．異なったインダクタの効率の比較

LED CURRENT (mA)0

65

70

80

15µH MURATA LQH32CN150K5315µH MURATA LQH2MCN150K0215µH COOPER SD3112-15015µH TOKO 1001AS-150M TYPE D312C15µH SUMIDA CDRH2D11/HP

153497 F03

60

55

5 10 20

50

45

75

EFFI

CIEN

CY (%

)

アプリケーション情報

デューティ・サイクル昇圧コンバータのデューティ・サイクルは次式で与えられます。

DV V V

V V VOUT D IN

OUT D CESAT=

++

––

ここで、

VOUT = 出力電圧

VD = ショットキー・ダイオードの順方向電圧降下

VCESAT = スイッチの飽和電圧

VIN = 入力電圧

2.3MHzのスイッチング周波数で動作しているLT3497の実現可能な最大デューティ・サイクルは88%です。特定の周波数でLEDに給電しているときコンバータがデューティ・サイクルの制限を受けることがないようにしてください。

インダクタの選択LT3497のほとんどのアプリケーションには、15µHのインダクタを推奨します。インダクタはサイズが小さく効率が高いことが主要関心事ですが、2.3MHzでコア損失が少なく、DCR（銅線抵抗）が小さいものにします。この条件に合ういくつかの小型インダクタを表1に示します。異なったインダクタの効率の比較を図3に示します。

表1：推奨インダクタ PART

L

(µH)

MAX DCR (Ω)

CURRENT RATING

(mA)

VENDOR

LQH32CN150K53 LQH2MCN150K02 LQH32CN100K53 LQH2MCN100K02

15 15 10 10

0.58 1.6 0.3 1.2

300 200 450 225

Murata www.murata.com

SD3112-150 15 0.654 440 Cooper www.cooperet.com

1001AS-150M (TYPE D312C)

15 0.80 360 Toko www.toko.com

CDRH2D11/HP 15 0.739 410 Sumida www.sumida.com

コンデンサの選択セラミック・コンデンサはサイズが小さいので、LT3497のアプリケーションに最適です。X5RとX7RのタイプはY5VやZ5Uなど他のタイプに比べて広い温度範囲で容量を維持するのでX5RとX7Rだけを使います。

ほとんどのアプリケーションでは、1µFの入力コンデンサと1µFの出力コンデンサで十分です。セラミック・コンデンサの製造元をいくつか表2に示します。セラミック部品の全製品の詳細については製造元へお問い合わせください。

表2：推奨セラミック・コンデンサ・メーカーTaiyo Yuden (800) 368-2496

www.t-yuden.com

AVX (803) 448-9411 www.avxcorp.com

Murata (714) 852-2001 www.murata.com

過電圧保護LT3497は両方のコンバータのためのオープン回路保護回路を内蔵しています。出力がオープン回路の場合（LEDが回路から切り離されたか、LEDが故障してオープンになったとき）、コンバータのVCAP電圧は32V（標準）にクランプされます。LED1を切り離した昇圧コンバータの表紙のアプリケーションの過渡応答を図4aに示します。LED1が切り離されると、コンバータはピーク・インダクタ電流リミットでスイッチングを開始します。コンバータの出力がランプし始め、最終的には32V（標準）にクランプされます。その後、コンバータは低インダクタ電流でスイッチして、コンバータの出力をクランプ電圧に安定化します。出力がオープン状態のときのVCAPと入力電流が「標準的性能特性」に示されています。

10

LT3497

3497f

図4a．LED1が出力から切り離されたときのスイッチャ1の過渡応答

図4b．出力1がオープン回路のときのスイッチング波形

��

��

��表紙の応用例の回路

��

LEDはこの時点で切り離された

��

��

��

��

��4個のLEDLED2が切り離されている

��

コンバータの片方の出力がオープン状態になると、その出力電圧は32Vにクランプされます。ただし、他方のコンバータは引き続き正常に動作します。図4bの写真は、コンバータ2の出力がオープン状態で、コンバータ1が20mAで4個のLEDをドライブしている回路動作を示しています。コンバータ2は低いピーク・インダクタ電流でスイッチングを開始し、パルス・スキップを始めるので、その入力電流が減少します。

突入電流LT3497はショットキー・ダイオードを内蔵しています。電源電圧がVINピンに印加されると、突入電流がインダクタとショットキー・ダイオードを通って流れ、CAP電圧を充電します。LT3497に内蔵されている両方のショットキー・ダイオードとも1Aの最大電流に耐えます。突入電流のピークが1Aより小さくなるようにインダクタとコンデンサの値を選択します。

DCRの低いインダクタの場合（このアプリケーションでは普通そうなっています）、ピーク突入電流は次のように簡略化することができます。

α

ω

ωαω

π

=

=

=

rL

L Cr

L

IV

LPKIN

2

1

4

0 6

2

2

•

•–

•

– .•

• exp – •22

ここで、Lはインダクタンス、rはインダクタのDCR、Cは出力の容量です。

部品選択のいくつかの場合について、ピーク突入電流を表3に示します。

表3：ピーク突入電流VIN (V) r (Ω) L (µH) COUT (µF) IP (A)

4.2 0.58 15 1 0.828

4.2 1.6 15 1 0.682

4.2 0.8 15 1 0.794

4.2 0.739 15 1 0.803

LED電流のプログラミング各LEDストリングのLED電流は、それぞれRSENSE1とRSENSE2の抵抗を選択することにより別々に設定することができます。各LEDストリングに対して、帰還抵抗（RSENSE）と検出電圧（VCAP-VLED）がLED電流を制御します。

個別のLEDストリング毎に、CTRLピンが「標準的性能特性」に示されているように検出基準電圧を制御します。1.5Vを超えるCTRLの場合、検出基準電圧は200mVとなり、最大LED電流が流れます。正確なLED電流を得るには精密抵抗を使用します（1%抵抗を推奨します）。RSENSEの選択のための式と表4を下に示します。

RmV

ISENSE LED= 200


11

LT3497

3497f

図5．フィルタを通したPWM信号を使った調光制御

LT3497

CTRL1,2C10.1µF

PWM10kHz TYP

3497 F05

R1100k

アプリケーション情報表4：200mV検出のためのRSENSEの値の選択

ILED (mA) RSENSE (Ω)

5 40

10 20

15 13.3

20 10

調光制御3種類の調光制御回路があります。LED電流は、DC電圧、フィルタを通したPWM信号、または直接PWM信号でCTRLピンを変調して設定することができます。

DC電圧の使用アプリケーションによっては、可変DC電圧を使ってLED電流を調節するのが輝度調節の望ましい方法です。CTRLピンの電圧を変調してLEDストリングの調光を設定することができます。CTRLピンの電圧が0Vから1.5Vに上昇するにつれ、LED電流が0からILEDに増加します。CTRLピンの電圧が1.5Vを超えて上昇しても、LED電流には影響しません。

LED電流は以下のように設定することができます。

ImV

R

IV

LEDSENSE

LEDCTRL

≈

≈

2001 5

6

.( VCTRL

.. •.

251 25

RV

SENSE( VCTRL <

>

のとき )

Vのとき )

帰還電圧の変化と制御電圧は「標準的性能特性」のグラフに示されています。

フィルタを通したPWM信号の使用フィルタを通したPWMを使ってLEDストリングの輝度を制御することができます。PWM信号はRCネットワークによってフィルタされ（図5）、CTRL1ピンとCTRL2ピンに与えられます。

R1、C1のコーナー周波数はPWM信号の周波数よりかなり低くします。R1はCTRLピンの10MΩ（標準）の内部インピーダンスよりはるかに小さくする必要があります。

直接PWM調光LEDを流れる順方向電流を変えると、LEDの輝度が変化するだけでなく色が変化します。順方向電流の変化に伴って、LEDの色度が変化します。多くのアプリケーションではLEDの色のシフトを許容できません。PWM信号によってLEDの輝度を直接制御すると、LEDの色を変化させずに調光が可能です。さらに、直接PWM調光は調光範囲を広げます。

PWM信号によるLEDの調光は、要するにPWM周波数でLEDをオン/オフすることです。人間の目には1秒あたり約60コマの限界があります。PWM周波数を約80Hz以上に増やすと、パルス状に点滅する光源が人間の目には連続的に点灯しているように見えます。さらに、デューティ・サイクル（「オン時間」の長さ）を変化させることにより、LEDの輝度を変化させることができます。この方式ではLED電流はゼロまたは一定値なので、LEDの色は変化しません。

リチウムイオン・バッテリで駆動する4個/4個の白色LEDドライバを図6に示します。直接PWM調光方式では、図6に示されているように、ストリングの一番下のLEDのカソードとグランドの間に接続した外部のNMOSが必要です。Si2318DS MOSFETのソースがグランドに接続されているので、それらを使うことができます。PWM信号はLT3497のCTRLピン（CTRL1とCTRL2）とMOSFETのゲートに与えられます。コンバータとNMOSトランジスタ（Q1とQ2）を適切にオン/オフするため、PWM信号は0Vから5Vの間を振幅させます。PWM信号が“H”になると、LEDがグランドに接続され、ILED = 200mV/RSENSEの電流がLEDを通って流れます。PWM入力が“L”になると、LEDは切り離されてオフします。“L”のPWM入力がLT3497に与えられると、対応するコンバータがオフします。

12

LT3497

3497f

図6．リチウムイオン・バッテリから直接PWM調光で4個/4個の白色LEDをドライブ

図7．直接PWM調光の波形

SW1 VIN

LT3497

GND

SW2

L215µH

RSENSE110Ω

Q1Si2318DS

Q2Si2318DS

RSENSE210Ω

1µF

1µF

3497 F06

1µF

3V TO 5V

L115µH

CAP1 CAP2

LED1 LED2CTRL1 CTRL2

100k 100k

0VPWMFREQ

5V

PWMFREQ

0V

5V

ILED20mA/DIV

IL200mA/DIV

PWM5V/DIV

VIN = 3.6V4 LEDs

2ms/DIV 3497 F07

LED CURRENT (mA)0

EFFI

CIEN

CY (%

)

74

76

203497 F08

72

705 10 15

80VIN = 3.6V4/4 LEDs

78

図8．効率

アプリケーション情報MOSFETは、出力コンデンサを放電することなくLEDが素早くオフするようにし、それによって、次にLEDを素早くオンできるようにします。図6の回路のPWM調光波形と効率を図7と図8に示します。

LED電流がプログラムされた値に達するのに要する時間により、与えられたPWM周波数の実現可能な調光範囲が設定されます。たとえば、図7のLED電流のセトリング時間は3Vの入力電圧で約40µsです。このアプリケーションと100HzのPWM周波数で実現可能な調光範囲は次の方法を使って求めることができます。

例：f = 100Hz、tSETTLE = 40µs tPERIOD = 1/f = 1/100 = 0.01s

調光範囲 = tPERIOD/tSETTLE = 0.01s/40µs = 250:1 最小デューティ・サイクル = tSETTLE/tPERIOD • 100 = 40µs/0.01s = 0.4%

デューティ・サイクルの範囲 = 100%～0.4%（100Hz）計算は100Hzの信号では調光範囲が250から1であることを示しています。さらに、0.4%の最小PWMデューティ・サイクルにより、LED電流が最終値にセトリングする十分な時間が与えられます。

13

LT3497

3497f

図9．調光比と周波数

図11．2個のAA電池から3個/3個の白色LEDをドライブ

PWM FREQUENCY (Hz)

10PW

M D

IMM

ING

RANG

E

100

1000

10000

100 1000 10000

3497 F09

110

PULSING MAY BE VISIBLE

SW1 VIN

LT3497

GND

SW2

L215µH

RSENSE110Ω

Q1Si2318DS

Q2Si2318DS

RSENSE210Ω

1µF

1µF

3497 F10

3V TO 5V

L115µH

CAP1 CAP2


1µF

100k 100k

0VPWMFREQ

5V

PWMFREQ

0V

5V

図10．リチウムイオン・バッテリからPWM調光とアナログ調光の両方で4個/4個の白色LEDをドライブ

SW1 VIN

LT3497

GND

SW2

L215µH

RSENSE210Ω

RSENSE110Ω

C21µFC1

1µF

C41µF

C1, C2: TAIYO YUDEN LMK212BJ105MGC3, C4: TAIYO YUDEN GMK212BJ105KGL1, L2: MURATA LQH32CN150K53

C31µF

3497 F11

3.3V

L115µH

2 AA CELLS2V TO 3.2V

CAP1 CAP2

LED1 LED2CTRL1

SHUTDOWNAND DIMMING

CONTROL 1

SHUTDOWNAND DIMMING

CONTROL 2

CTRL2

OFF ON OFF ON

アプリケーション情報セトリング時間が40µsのとき、異なったPWM周波数で実現可能な調光範囲を図9に示します。

調光範囲は、PWM信号の振幅を変えることにより、さらに広げることができます。PWM信号の高さにより、CTRLピンによって支配されるセンス抵抗両端の検出電圧が設定されます。このようにして、アナログ調光と直接PWM調光の両方が、与えられたアプリケーションの調光範囲を広げます。CTRL信号の高さに従ってLEDの順方向電流が変化するので、LEDの色はもはや一定に保たれません。上述の4個のLEDのアプリケーションでは、最初にPWM信号のデューティ・サイクルを変えてLEDを調光することができます。最小デューティ・サイクルに達したら、PWM信号の高さを1.5Vより下に100mVまで下げることができます。両方の手法を一緒に使うと、4個のLEDのアプリケーションで平均LED電流を20mAから20µA以下まで変化させることができます。アナログ調光とPWM調光の両方を使ったアプリケーションを図10に示します。NMOSのゲートがロジック・レベルの信号を受けられ、他方ではCTRL信号を調節して振幅を下げられるように、ポテンショメーターを追加する必要があります。

入力電圧が低いアプリケーション LT3497は入力電圧が低いアプリケーションに使用することができます。LT3497への入力電源電圧は2.5V以上必要です。ただし、インダクタはもっと低いバッテリ電圧から駆動することができます。この手法により、2個のアルカリ電池からLEDに給電することができます。ほとんどの携帯機器の電源の電圧は、

LT3497に給電するのに使用可能な3.3Vです。LEDをバッテリから直接ドライブすることができるので効率が高くなります。

2個のAA電池から給電される3個/3個のLEDを図11に示します。電池はインダクタに接続され、デバイスは3.3Vロジック電源から給電されます。

14

LT3497

3497f

リチウムイオン・バッテリで1個/2個の白色LEDをドライブ変換効率

�

�

�

�

�

�

�

�

�

��

��

��

グランド・プレーンへのビア



��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

図12．推奨部品配置

SW1 VIN

LT3497

GND

SW2

L210µH

RSENSE210Ω

RSENSE110Ω

C31µFC1

1µFC21µF

3497 TA02a

VIN3V TO 5V

L110µH

CAP1 CAP2

LED1 LED2CTRL1

SHUTDOWNAND DIMMING

CONTROL 1

SHUTDOWNAND DIMMING

CONTROL 2

CTRL2

OFF ON OFF ON

C1, C2: TAIYO YUDEN GMK212BJ105KGC3: TAIYO YUDEN LMK212BJ105MGL1, L2: MURATA LQH32CN100K53

LED CURRENT (mA)0

EFFI

CIEN

CY (%

)

50

55

60

20

3497 TA02b

45

40

305 10 15

35

70

65VIN = 3.6V1/2LEDs


基板レイアウトに関する検討事項すべてのスイッチング・レギュレータの場合と同様、PCB基板のレイアウトと部品配置には細心の注意が必要です。電磁干渉（EMI）を防ぐには高周波スイッチング経路の適切なレイアウトが不可欠です。スイッチング・ノード・ピン（SW1とSW2）に接続されるすべてのトレースの長さと面積を最小にします。検出電圧ピン（CAP1、CAP2、LED1およびLED2）をスイッチング・ノードから離して

おきます。出力コンデンサ（COUT1とCOUT2）を出力ピン（CAP1とCAP2）の隣に配置します。VINのバイパス・コンデンサは、EMIノイズをSW1およびSW2から除去するためにICの近くに配置する必要があります。スイッチング・レギュレータの下には常にグランド・プレーンを使ってプレーン間の結合を最小に抑えます。推奨部品配置を図12に示します。

標準的応用例

15

LT3497

3497f

リチウムイオン・バッテリで2個/2個の白色LEDをドライブ

変換効率

SW1 VIN

LT3497

GND

SW2

L210µH

RSENSE210Ω


RSENSE110Ω

C31µF

C11µF

C21µF

3497 TA12a

VIN3V TO 5V

L110µH

CAP1 CAP2

LED1 LED2CTRL1

SHUTDOWNAND DIMMING

CONTROL 1

SHUTDOWNAND DIMMING

CONTROL 2

CTRL2

OFF ON OFF ON


変換効率

SW1 VIN

LT3497

GND

SW2

L210µH

RSENSE110Ω

RSENSE210Ω

C31µF

C21µF


C11µF

3497TA13a

3V TO 5V

L110µH

CAP1 CAP2


SHUTDOWNAND DIMMING

CONTROL 1

SHUTDOWNAND DIMMING

CONTROL 2

OFF ON OFF ON

LED CURRENT (mA)0

40

EFFI

CIEN

CY (%

)

45

50

55

60

65

70

5 10 15 20

3497 TA12b

VIN = 3.6V2/2 LEDs

LED CURRENT (mA)0

EFFI

CIEN

CY (%

)

60

65

70

20

3497 TA13b

55

50

405 10 15

45

80 VIN = 3.6V2/2LEDs

75

標準的応用例

16

LT3497

3497f


変換効率

リチウムイオン・バッテリで2個/4個の白色LEDをドライブ変換効率

SW1 VIN

LT3497

GND

SW2

L215µH

RSENSE210Ω

RSENSE110Ω

C31µFC1

1µF

C21µF

C1, C2: TAIYO YUDEN GMK212BJ105KGC3: TAIYO YUDEN LMK212BJ105MGL1: MURATA LQH32CN100K53L2: MURATA LQH32CN150K53

3497 TA03a

VIN3V TO 5V

L110µH

CAP1 CAP2

LED1 LED2CTRL1

SHUTDOWNAND DIMMING

CONTROL 1

SHUTDOWNAND DIMMING

CONTROL 2

CTRL2

OFF ON OFF ON

LED CURRENT (mA)0

65

70

80

15

3497 TA03b

60

55

5 10 20

50

45

75

EFFI

CIEN

CY (%

)

VIN = 3.6V2/4LEDs

SW1 VIN

LT3497

GND

SW2

L215µH

RSENSE210Ω

RSENSE110Ω

C31µF


C21µF

3497 TA04a

C11µF

VIN3V TO 5V

L115µH

CAP1 CAP2

LED1 LED2CTRL1

SHUTDOWNAND DIMMING

CONTROL 1

SHUTDOWNAND DIMMING

CONTROL 2

CTRL2

OFF ON OFF ON

LED CURRENT (mA)0

65

70

80

15

3497 TA04b

60

55

5 10 20

50

45

75

EFFI

CIEN

CY (%

)

VIN = 3.6V3/3LEDs

標準的応用例

17

LT3497

3497f


変換効率


変換効率

SW1 VIN

LT3497

GND

SW2

L215µH

RSENSE210Ω

RSENSE110Ω

C31µF

C21µF

3497 TA05a

C11µF

VIN3V TO 5V

L115µH

CAP1 CAP2

LED1 LED2CTRL1

SHUTDOWNAND DIMMING

CONTROL 1

SHUTDOWNAND DIMMING

CONTROL 2

CTRL2

OFF ON OFF ON


LED CURRENT (mA)0

50

EFFI

CIEN

CY (%

)

55

60

65

70

75

80VIN = 3.6V4/6LEDs

5 10 15 20

3497 TA05b

SW1 VIN

LT3497

GND

SW2

L215µH

RSENSE210Ω

RSENSE110Ω

C31µF

C21µF

3497 TA06a

C11µF

VIN3V TO 5V

L115µH

CAP1 CAP2

LED1 LED2CTRL1

SHUTDOWNAND DIMMING

CONTROL 1

SHUTDOWNAND DIMMING

CONTROL 2

CTRL2

OFF ON OFF ON


LED CURRENT (mA)0

50

EFFI

CIEN

CY (%

)

55

60

65

70

75

80VIN = 3.6V5/5LEDs

5 10 15 20

3497 TA06b

標準的応用例

18

LT3497

3497f


変換効率

2セル・リチウムイオンでムービー・モードとフラッシュ・モード/６個の白色LEDをコントロール

変換効率

SW1 VIN

LT3497

GND

SW2

L215µH

RSENSE210Ω

RSENSE110Ω

C31µF

C21µF

3497 TA07a

C11µF

VIN3V TO 5V

L115µH

CAP1 CAP2

LED1 LED2CTRL1

SHUTDOWNAND DIMMING

CONTROL 1

SHUTDOWNAND DIMMING

CONTROL 2

CTRL2

OFF ON OFF ON


LED CURRENT (mA)0

50

EFFI

CIEN

CY (%

)

55

60

65

70

75

80VIN = 3.6V6/6LEDs

5 10 15 20

3497 TA07b

CAP1 VIN

LT3497

GND

SW2

L215µH

L115µH

FLASH

MOVIE

RSENSE210Ω

RSENSE11Ω

C31µF

C21µF

3497 TA08a

C14.7µF

VIN6V TO 9V

LED1

D1

CAP2

SW1 LED2

1.5V

680mVVCTRL1

CTRL1

SHUTDOWNAND DIMMING

CONTROL 2

CTRL2

OFF ON

MODEMOVIEFLASH

ILED100mA200mA

C1: TAIYO YUDEN LMK212BJ475KDC2: TAIYO YUDEN GMK212BJ105KGC3: TAIYO YUDEN LMK212BJ105MGD1: AOT-2015 HPW1751BL1, L2: MURATA LQH32CN150K53

VIN (V)6

65

EFFI

CIEN

CY (%

)

70

75

80

85

6.5 7 7.5 8

3497 TA08b

8.5 9

1-100mA LED/6 LEDs

標準的応用例

19

LT3497

3497f

DDBパッケージ 10ピン・プラスチックDFN (3mm×2mm)(Reference LTC DWG # 05-08-1722 Rev Ø)

2.00 ±0.10(2 SIDES)

NOTE:1. DRAWING CONFORMS TO VERSION (WECD-1) IN JEDEC PACKAGE OUTLINE M0-229 2. DRAWING NOT TO SCALE 3. ALL DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS4. DIMENSIONS OF EXPOSED PAD ON BOTTOM OF PACKAGE DO NOT INCLUDE MOLD FLASH. MOLD FLASH, IF PRESENT, SHALL NOT EXCEED 0.15mm ON ANY SIDE5. EXPOSED PAD SHALL BE SOLDER PLATED6. SHADED AREA IS ONLY A REFERENCE FOR PIN 1 LOCATION ON THE TOP AND BOTTOM OF PACKAGE

0.40 ± 0.10

BOTTOM VIEW—EXPOSED PAD

0.64 ± 0.05(2 SIDES)

0.75 ±0.05

R = 0.115TYPR = 0.05

TYP

2.39 ±0.05(2 SIDES)

3.00 ±0.10(2 SIDES)

15

106

PIN 1 BARTOP MARK

(SEE NOTE 6)

0.200 REF

0 – 0.05

(DDB10) DFN 0905 REV Ø

0.25 ± 0.050.50 BSC

PIN 1R = 0.20 OR0.25 × 45°CHAMFER

0.25 ± 0.05

2.39 ±0.05(2 SIDES)

RECOMMENDED SOLDER PAD PITCH AND DIMENSIONS

0.64 ±0.05(2 SIDES)

1.15 ±0.05

0.70 ±0.05

2.55 ±0.05

PACKAGEOUTLINE

0.50 BSC

リニアテクノロジー・コーポレーションがここで提供する情報は正確かつ信頼できるものと考えておりますが、その使用に関する責務は一切負いません。また、ここに記載された回路結線と既存特許とのいかなる関連についても一切関知いたしません。なお、日本語の資料はあくまでも参考資料です。訂正、変更、改版に追従していない場合があります。最終的な確認は必ず最新の英語版データシートでお願いいたします。

パッケージ寸法

注記：1. 図面はJEDECのパッケージ外形MO-229のバージョン（WECD-1）に適合2. 図は実寸とは異なる3. すべての寸法はミリメートル4. パッケージ底面の露出パッドの寸法にはモールドのバリを含まない。モールドのバリは（もしあれば）各サイドで0.15mmを超えないこと5. 露出パッドは半田メッキとする6. 網掛けの部分はパッケージのトップとボトムのピン1の位置の参考に過ぎない

パッケージの外形

推奨する半田パッドのピッチと寸法

ピン1バーのトップ・マーキング（NOTE 6を参照）

ピン1 R = 0.20または0.25×45°の面取り

露出パッドの底面

20

LT3497

3497f

2個のリチウムイオン・バッテリで8個/8個の白色LEDをドライブ変換効率

SW1 VIN

LT3497

GND

SW2

L215µH

RSENSE210Ω

RSENSE110Ω

C31µF

C21µF

3497 TA11a

C11µF

VIN6V TO 9V

L115µH

CAP1 CAP2

LED1 LED2CTRL1

SHUTDOWNAND DIMMING

CONTROL 1

SHUTDOWNAND DIMMING

CONTROL 2

CTRL2

OFF ON OFF ON


LED CURRENT (mA)0

70

75

85

15

3497 TA11b

65

60

5 10 20

55

50

80

EFFI

CIEN

CY (%

)

VIN = 7.2V8/8LEDs

LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2006

1206 • PRINTED IN JAPANリニアテクノロジー株式会社〒102-0094 東京都千代田区紀尾井町3-6秀和紀尾井町パークビル8FTEL 03-5226-7291● FAX 03-5226-0268 ● www.linear-tech.co.jp

標準的応用例

関連製品

製品番号説明注釈LT1937 定電流、1.2MHz、高効率白色LED昇圧レギュレータ最多4個の白色LED、VIN：2.5V～10V、VOUT(MAX) = 34V、 IQ = 1.9mA、ISD < 1µA、ThinSOTTM/SC70パッケージ LTC3200-5 低ノイズ、2MHz、安定化されたチャージポンプ最多6個の白色LED、VIN：2.7V～4.5V、IQ = 8mA、ISD < 1µA、白色LEDドライバ ThinSOTパッケージ LTC3201 低ノイズ、1.7MHz、安定化されたチャージポンプ最多6個の白色LED、VIN：2.7V～4.5V、IQ = 6.5mA、ISD < 1µA、白色LEDドライバ MSパッケージ LTC3202 低ノイズ、1.5MHz、安定化されたチャージポンプ最多8個の白色LED、VIN：2.7V～4.5V、IQ = 5mA、ISD < 1µA、白色LEDドライバ MSパッケージ LTC3205 高効率、マルチディスプレイLEDコントローラ最多4個（主）、2個（副）およびRGB、VIN：2.8V～4.5V、 IQ = 50µA、ISD < 1µA、24ピンQFNパッケージ LT3465/LT3465A 定電流、1.2MHz/2.7MHz、高効率白色LED昇圧最多6個の白色LED、VIN：2.7V～16V、VOUT(MAX) = 34V、レギュレータ、ショットキー・ダイオード内蔵 IQ = 1.9mA、ISD < 1µA、ThinSOTパッケージ LT3466/LT3466-1 内蔵ショットキー・ダイオード付き、最多20個の白色LED、VIN：2.7V～24V、VOUT(MAX) = 39V、フル機能の2MHzデュアル白色LED昇圧コンバータ DFNパッケージ、TSSOP-16パッケージ LT3486 1000：1のTrue Color PWM調光付き、最多16個の100mA白色LEDをドライブ、 VIN：2.5V～24V、デュアル1.3A白色LEDコンバータ VOUT(MAX) = 36V、DFNパッケージ、TSSOPパッケージ LT3491 内蔵ショットキー・ダイオード付き、最大6個の20mA白色LEDをドライブ、VIN：2.5V～12V、 SC70の白色LEDドライバ VOUT(MAX) = 27V、8ピンSC70パッケージ ThinSOTはリニアテクノロジー社の商標です。

Documents

LT3497 ショットキー ダイオード内蔵 フル機能のデュアル...CAP2, LED2 Pin Bias Current VCAP2 = 16V, VLED2 = 16V 20 40 µA VCAP1, VLED1 Common Mode Minimum Voltage

LT3497 ショットキーダイオード内蔵フル機能のデュアル...CAP2, LED2 Pin Bias Current VCAP2 = 16V, VLED2 = 16V 20 40 µA VCAP1, VLED1 Common Mode Minimum Voltage