LTC3524

13524f

WLEDドライバを搭載した調整可能なTFTバイアス電源

＋5V、-7.5V、 ＋12.5V、8 LED電源LCDバイアスとLEDの効率

VIN = 3.6V、VOUT = 5V、8個のLED

0.1µF

–7.5V2mA

10µF

3.3µH10µH

0.1µF

3524 TA01a

SW2VIN

VIN

VOUT

VOUT

FBVOVNINV2xC2+

C2–

VH

SW1

Li-Ion

VLED

LED2

LED1

PROGELED2ELED1ELCD

VN

FBN

FBH

CN+CH–CH+ GND

100k for 20mA

470k

1M

+–

324k

220k

10µF

0.1µF

1M

+5V25mA

+12.5V2mA

+10V

0.47µF 2M

0.47µF LTC3524

2.2µF

0.47µF

VOUT OR LED STRING CURRENT (mA)5

EFFI

CIEN

CY (%

)

80

90

25

3524 TA01b

70

6010 15 20

100

LCD

LED

VIN = 3.6V

特長■ 小型/中型TFTディスプレイ向けに3つの調整可能な低ノイズ電源レールを生成

■ 最多10個の白色LEDをドライブ■ LED調光とオープン保護■ 制御されたパワーアップ/パワーダウン･シーケンシング■ 1.5MHzの固定周波数、低ノイズ動作■ VIN範囲：2.5V～6V、VOUT範囲：3V～6V ■ TFT電源の効率：最大90%■ LED電源の効率：最大78%■ 個別にイネーブルされる2本のLEDストリング■ 200:1のTrue Color PWMTM調光■ 小型の外部ソリューション■ 24ピンQFNパッケージ（4mm×4mm×0.75mm）

アプリケーション■ PDA、パームトップ・コンピュータ■ デジタル・スチール・カメラやビデオ・カメラ■ ハンドヘルドGPS■ 携帯型計測器のディスプレイ■ 携帯メディア・プレーヤ

概要LTC®3524は、小型/中型ポリシリコンTFT LCDディスプレイ･パネル向けのBIASおよび白色LEDパワーコンバータ･ソリューションを集積化したデバイスです。このデバイスは単一リチウムイオン/ポリマー･バッテリや2.5V～6V

のあらゆる電圧源で動作します。

1.5MHz同期整流式昇圧コンバータは最大6.0Vのプログラム可能な低ノイズ、高効率2.5mA TFT電源を生成します。安定化された低リップル･チャージポンプを使用して、2mAで最大＋20Vと-20Vを生成できます。出力シーケンシングは内部で制御されるので、シャットダウン時にLCDパネルを正しく初期化し、高速で放電することができます。

2つめの1.5MHz昇圧コンバータは（ストリング当り最多5

個の直列LEDで構成）1本または2本のLEDストリングに電力を供給します。LED電流とディスプレイの輝度は、最大25mAのアナログまたはデジタル手法を使用して広い範囲で制御できます。

LTC3524は4mm×4mmの24ピンQFNパッケージで供給され、ソリューション全体の実装面積を最小限に抑えます。

、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登録商標です。他の全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

LTC3524

23524f

PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

Input Voltage Range ● 2.5 6.0 V

VIN Quiescent Supply Current LCD ELCD = 1.5V, ELED1,2 = GND 200 µA

VIN Quiescent Supply Current LED ELCD = GND, ELED1,2 = 1.5V (LED1 and LED2 Open) 4 mA

VOUT Quiescent Supply Current LCD ELCD = 1.5V, ELED1,2 = GND 250 µA

VIN Quiescent Current Shutdown ELCD = ELED1,2 = GND .02 2 µA

Switching Frequency LED and LCD Boosts 1 1.5 2 MHz

Maximum Duty Cycle LED and LCD Boosts 85 94 %

VOUT 昇圧レギュレータFBVO Regulation Voltage ● 1.20 1.225 1.25 V

VOUT Adjust Range See Note 3 3.0 6.0 V

TJMAX = 125°C, θJA = 37°C/W

EXPOSED PAD (PIN 25) MUST BE SOLDERED TO PCB AND CONNECTED TO GND

鉛フリー仕様 テープアンドリール 製品マーキング パッケージ 温度範囲LTC3524EUF#PBF LTC3524EUF#TRPBF 3524 24-Lead (4mm × 4mm) Plastic QFN –40°C to 85°C

鉛ベース仕様 テープアンドリール 製品マーキング パッケージ 温度範囲LTC3524EUF LTC3524EUF#TR 3524 24-Lead (4mm × 4mm) Plastic QFN –40°C to 85°C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。

鉛フリー製品のマーキングの詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/leadfree/ をご覧ください。テープアンドリールの仕様の詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/tapeandreel/ をご覧ください。

絶対最大定格（グランドを基準）VIN、SW1、VOUT、C2− .................................................. −0.3～7V ELCD、ELED1、ELED2、PROG ..................................... −0.3～7V FBN、FBH、FBVO ......................................................... −0.3～7V V2x、C2＋、CH− ........................................................ −0.3～13V LED1、LED2、VLED、SW2 ......................................... −0.3～22V VNIN、VH、CH＋、CN＋ ............................................... −0.3～21V VN .......................................................................... −21～+0.3V 動作温度範囲 (Note 2) .......................................−40℃～85℃ 保存温度範囲...................................................−65℃～125℃

ピン配置

24 23 22

25

21 20 19

7 8 9

TOP VIEW

UF PACKAGE24-LEAD (4mm × 4mm) PLASTIC QFN

10 11 12

6

5

4

3

2

1

13

14

15

16

17

18ELCD

VIN

FBVO

VOUT

SW1

C2–

LED2

CH–

CH+

VH

FBH

FBN

ELED

1

PROG

ELED

2

SW2

VLED

LED1

C2+

V2x

VNIN

CN+

NC VN

発注情報

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。注記がない限り、VIN = 3.6V、VOUT = 5.1V、TA = 25℃。

LTC3524

33524f

PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS

Switch Current Limit 100 150 mA

チャージ・ポンプV2x Output Voltage Load on V2x = 250µA 10 V

Output Impedance V2x Flying Capacitors = 0.1µF 250 W

V2x Maximum Operating Voltage (Note 3) 12 V

VH Output Voltage (Quadrupler) Load = 250µA (FBH = 1V) 20 V

Output Impedance (2X + Quadrupler) Flying Capacitors = 0.1µF 1200 W

FBH Regulation Voltage ● 1.15 1.225 1.30 V

VH Maximum Operating Voltage (Note 3) 20

VN Output Voltage Load on VN = 250µA, VNIN = 10.2V, External Schottkys –9.7 V

FBN Regulation Voltage ● 0.94 1 1.06 V

Output Impedance VN (2X + VN) Flying Capacitor = 0.1µF 650 W

VN Minimum Operating Voltage (Note 3) –20 V

Switching Frequency Charge Pumps 94 KHz

V2x to VN Delay (Note 4) 2 ms

VN to VH Delay (Note 4) 2 ms

LED昇圧LED1,2 Current Accuracy RPROG = 100k 18 20 22 mA

SW2 Maximum Current Limit 500 700 mA

SW2 VCESAT ISW = 350mA 350 mV

ロジック入力ELED1, ELED2 , ELCD Thresholds ● 0.4 0.8 1.2 V

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。注記がない限り、VIN = 3.6V、VOUT = 5.1V、TA = 25℃。

Note 1： 絶対最大定格に記載された値を超える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： LTC3524E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・コントロールで確認されている。

Note 3： 仕様は設計によって保証されており、製造時に全数テストは行われない。

Note 4： VNが−VOUTを横切るポイントからCH＋がスイッチングを開始するポイントまで測定される。

LTC3524

43524f

TEMPERATURE (°C)–40

VOLT

AGE

(V)

5.5

6.0

6.5

35 85

5.0

4.5

4.0–15 10 60

7.0

7.5

8.0

3524 G10

|VN|

VH/2

VOUT

VN = 0mA

VN = 2mA

VH LOAD CURRENT (mA)0

VH V

OLTA

GE (V

)

18

19

17

160.5 1 1.5 2

20

3524 G07

VN = 1mA

VN LOAD CURRENT (mA)0

7.0

–VN

VOLT

AGE

(V)

7.5

8.0

8.5

9.0

9.5

10.0

0.5 1 1.5 2

3524 G09

VH = 0mA

VH = 2mA

VH = 1mA

VIN (V)2.5

CURR

ENT

(mA)

19.5

20.0

20.5

4 5

19.0

18.5

18.03 3.5 4.5

21.0

21.5

22.0

3524 G05

5 LEDs4 LEDs3 LEDs2 LEDs

PER STRING:

V2X LOAD CURRENT (mA)0

V2X

VOLT

AGE

(V)

3 5

9.5

9.0

8.51 2 4

10.0

3524 G06

VOUT CURRENT (mA)0 10

50

EFFI

CIEN

CY (%

)

70

100

20 40 50

60

90

80

30 60 70

3524 G01

VIN = 5VIN = 4.2VIN = 3.6VIN = 3.1VIN = 2.5

L = 10µHVOUT = 5V

VIN (V)2.5

EFFI

CIEN

CY (%

)

75

80

4.5

70

653 3.5 4 5

85

3524 G02

5 LEDs4 LEDs3 LEDs2 LEDs

PER STRING:

L = 4.7µH

LED CURRENT (mA)5

55

EFFI

CIEN

CY (%

)

60

65

70

75

80

85

10 15 20 25

3524 G03

VIN = 5VIN = 4.2VIN = 3.6VIN = 3.1VIN = 2.5

L = 4.7µH

VIN (V)2.5

CURR

ENT

(mA)

19.5

20.0

20.5

4 5

19.0

18.5

18.03 3.5 4.5

21.0

21.5

22.0

3524 G04

5 LEDs4 LEDs3 LEDs2 LEDs

PER STRING:

LCDの昇圧効率と負荷電流 LEDの効率と VIN

ストリング当り4個のLEDの効率とVINおよびLED電流

LED1ストリングの電流とVINおよびLEDの個数

LED2ストリングの電流とVINおよびLEDの個数 V2X出力電圧とV2X負荷電流

VH電圧とVHおよびVN負荷電流（FBH = 0V）

VN電圧とVNおよびVH負荷電流（FBN = 1.3V）

VOUT、|VN|、およびVH/2の安定化と温度

標準的性能特性　注記がない限り、TA = 25℃。

LTC3524

53524f

LCDバイアスのシーケンシング

LCDバイアスのシーケンシング

SW1の電圧と10μHインダクタの電流（25mA負荷）

SW1の電圧と10μHインダクタの電流（5mA負荷）

SW2の電圧と4.7μHインダクタの電流（20mA負荷）

LEDの初期起動波形

LEDのバースト調光波形 LED1とSW2

LEDのバースト調光波形 LED2とVLED

5ms/DIV3524 G11

VH

VNVOUT

V2X5V/DIV

5ms/DIV3524 G12

VH

VN

VOUT

ILCD BOOST INDUCTOR CURRENT

5V/DIV

200mA/DIV

200ns/DIV3524 G13

ILCD BOOSTINDUCTORCURRENT50mA/DIV

SW12V/DIV

3524 G14200ns/DIV

ILCD BOOSTINDUCTORCURRENT50mA/DIV

SW12V/DIV

3524 G15200ns/DIV

ILCD BOOSTINDUCTORCURRENT

200mA/DIV

SW2200mV/DIV

SW25V/DIV

50µs/DIV3524 G16

ILED BOOSTINDUCTORCURRENT

VLED

LED2

LED15V/DIV

500mV/DIV

500µs/DIV 3524 G17

ILED BOOSTINDUCTOR

ELED1 ANDELED2

LED1

SW2 10V/DIV

10V/DIV12V

200mA/DIV

5V/DIV

3524 G18

ILED BOOSTINDUCTOR

ELED1 ANDELED2

VLED

LED2

500µs/DIV

10V/DIV

10V/DIV12.5V

12V

200mA/DIV

5V/DIV

標準的性能特性　注記がない限り、TA = 25℃。

LTC3524

63524f

ピン機能VIN（ピン2）：LCDバイアスと白色LED昇圧コンバータの共通入力電源。このピンは最小2.2µFでローカルにバイパスする必要があります。

GND/露出パッド（ピン25）：信号とLTC3524の電源のグランド。GNDと、昇圧（VOUT、VLED）フィルタ・コンデンサ

の（-）側およびチャージポンプの出力（V2x、VH、VN）のフィルタ・コンデンサの（-）側の間を短い真直ぐなPCB経路で接続します。最適動作のため露出パッドをPCBのグランドに半田付けする必要があります。

LCDバイアスのピン機能ELCD（ピン1）：LTC3524のLCD回路のイネーブル入力。LCD

のバイアス電源はELCDが“L”のとき内部プルダウン・デバイスを通してアクティブにGNDに放電します。ELCD

のオプションのRCネットワークは、起動時にLCD昇圧コンバータのインダクタ電流のランプアップを遅くします（ソフトスタート）。ELCD、ELED1、およびELED2を“L”にドライブするとシャットダウン・モードになります。シャットダウンにより、全てのIC機能がディスエーブルされ、バッテリからの静止電流が2µA以下に減少します。

FBVO（ピン3）：VOUTスイッチャのフィードバック・ピン。基準電圧は1.225Vです。ここに抵抗分割器のタップを最小のトレース面積で接続します。

VRR

（ブロック図を参照）OUT =

1 225 112

.

VOUT（ピン4）：LCD昇圧レギュレータのメイン出力および電圧ダブラ（2×）段への入力。4.7～22µFの低ESR、低ESLのセラミック・コンデンサ（X5Rタイプ）を使ってVOUTをバイパスします。

SW1（ピン5）：同期昇圧スイッチ。SW1とVINの間に4.7µH

～15µHのインダクタを接続します。PCBトレースの長さをできるだけ短くし、幅をできるだけ広くしてEMIと電圧のオーバーシュートを減らします。インダクタ電流がゼロまで低下したら、PMOS同期整流器がオフしてインダクタの逆充電を防ぎ、内部スイッチがSW1をVINに接続してEMIを減らします。

C2-（ピン6）：チャージポンプ・ダブラのフライング・コンデンサの負ノード。チャージポンプ・ダブラのフライング・コンデンサはC2＋とC2-の間に接続します。C2-の電圧は、チャージポンプが動作しているとき、GNDとVOUT

の間を約50%のデューティ・サイクルで交代します。最良の結果を得るため、0.1µFのX5Rタイプのセラミック・コンデンサを使います。

C2＋（ピン7）：チャージポンプ・ダブラのフライング・コンデンサの正ノード。チャージポンプ・ダブラのフライング・コンデンサはC2＋とC2-の間に接続します。C2＋の電圧は、チャージポンプが動作しているとき、VOUTとV2xの間を約50%のデューティ・サイクルで交代します。最良の結果を得るため、0.1µFのX5Rタイプのセラミック・コンデンサを使います。

V2x（ピン8）：チャージポンプ・ダブラの出力およびチャージポンプ・クワッドルプラの入力。この出力は2×VOUT

を発生します。V2xは0.47µFのX5Rタイプのセラミック・コンデンサを使ってGNDにバイパスします。VHまたはVNを発生するのにダブラが不要であれば、C2＋とC2-はオープンのままにし、V2xはVOUTに接続します。

VNIN（ピン9）：チャージポンプ・インバータの正電圧入力。チャージポンプ・インバータは、VNINに与えられる電圧までの安定化された負電圧を発生することができます。VNINをVOUT、V2xまたはVHに接続します。VNINをVHに接続する場合、シーケンシングのために外部ダイオードおよびコンデンサが必要です（「アプリケーション情報」のセクションを参照）｡

CN＋（ピン10）：チャージポンプ・インバータのフライング・コンデンサの正ノード。チャージポンプ・インバータのフライング・コンデンサはCN＋と外部ショットキー・ダイオードの間に接続します（「標準的応用例」の図を参照）。CN＋の電圧は、反転チャージポンプが動作しているとき、GNDとVNINの間を約50%のデューティ・サイクルで交代します。最良の結果を得るため、0.1µFのX5Rタイプのセラミック・コンデンサを使います。

NC（ピン11）：NC。このピンはGNDに接続します。

VN（ピン12）：負チャージポンプ・コンバータの出力。VN

は、VNINがどこに接続されるかに従って、約-VNINボルトまで安定化することができます。VNは0.47µF以上のX5Rタイプのセラミック・コンデンサを使ってGNDにバイパスします。

LTC3524

73524f

LCDバイアスのピン機能FBN（ピン13）：VNチャージポンプ出力のフィードバック・ピン。基準電圧は1.0Vです。VOUTとVNの間の抵抗分割器のタップをここに最小のトレース面積で接続します。

VNR V

R（ブロック図を参照）OUT=

− −( )+

6 15

1

FBH（ピン14）：VHチャージポンプ出力のフィードバック・ピン。基準電圧は1.225Vです。ここに抵抗分割器のタップを最小のトレース面積で接続します。

VHRR

（ブロック図を参照）= +

1 225 134

.

VH（ピン15）：チャージポンプ・クワッドルプラの出力。この出力は4×VOUTまで安定化することができ、負荷に最大2mAまで供給する能力があります。VHは0.47µFのX5Rタイプのセラミック・コンデンサを使ってGNDにバイパス

します。2×VOUTより低い安定化電圧を必要とするアプリケーションでは、V2xをVOUTに接続します。

CH＋（ピン16）：チャージポンプ・クワッドルプラのフライング・コンデンサの正ノード。チャージポンプ・クワッドルプラ（4×）のフライング・コンデンサはCH＋とCH-の間に接続します。CH＋の電圧は、チャージポンプが動作しているとき、V2xとVHの間を約50%のデューティ・サイクルで交代します。最良の結果を得るため、0.1µFのX5Rタイプのセラミック・コンデンサを使います。

CH-（ピン17）：チャージポンプ・クワッドルプラ（4×）のフライング・コンデンサの負ノード。CH-の電圧は、チャージポンプが動作しているとき、GNDとV2xの間を約50%

のデューティ・サイクルで交代します。最良の結果を得るため、0.1µFのX5Rタイプのセラミック・コンデンサを使います。

白色LEDドライバのピン機能LED2（ピン18）：2番目のLEDストリングの出力。最多5個の白色LEDをLED2（アノード）とGND（カソード）の間に接続します。最良の電流整合と効率を得るには、両方のストリングに同数の白色LEDを使います。

LED1（ピン19）：1番目のLEDストリングの出力。

VLED（ピン20）：LEDスイッチャの出力。少なくとも1µFの低ESR、低ESLのセラミック・コンデンサ（X5Rタイプ）を使ってVLEDをバイパスします。PCBトレースの長さをできるだけ短くし、幅をできるだけ広くしてEMIと電圧のオーバーシュートを最小に抑えます。

SW2（ピン21）：白色LED昇圧スイッチ。SW2とVINの間に3.3µH～15µHのインダクタを接続します。これは内部NPN

パワー・スイッチのコレクタです。外部ショットキー・ダイオードをSW2とVLEDの間に接続します。PCBトレースの長さをできるだけ短くし、幅をできるだけ広くしてEMIと電圧のオーバーシュートを最小に抑えます。

ELED2（ピン22）：LED2ストリングのイネーブルおよびPWM調光制御入力。このピンを接地するとLED2ストリングはディスエーブルされます。低い周波数（たとえば、

500Hz）で0Vと>1.2Vの間でLED2ピンをドライブすることにより、デジタル調光を実現することができます。ELCD、ELED1、およびELED2を“L”にドライブするとシャットダウン・モードが開始され、全てのIC機能がディスエーブルされ、バッテリからの消費電流が2µA以下に減少します。

PROG（ピン23）：PROGとGNDの間の1個の抵抗（RPROG）がLEDストリングの電流を設定します。mAで表したLED

電流は次のようにプログラムすることができます。

ILED ILEDR

mAPROG

1 22 106

= =×

100K抵抗により各ストリングは20mAにプログラムされます。アナログ調光を行うには2番目の抵抗をPROGと制御電圧の間に接続します。

ELED1（ピン24）：LED1ストリングのイネーブルおよびパルス調光制御入力。5個以下のアプリケーションでは、1本のLEDストリングを動作させることにより効率を上げることができます。たとえば、ELED1 = 1、ELED2 = 0、LED2

は開放回路、LEDストリングはLED1に接続します。

LTC3524

83524f

4.7µH10µH

VOUT

ANALOG DIMMING

ENABLE/PULSE DIM LED2 STRING

ENABLE/PULSE DIM LED1 STRING

LCD BIAS ENABLE

V2x

10µF

R2324k

SHDN

VLED

SW1

VOUT

VOUT

FBVO

FBH

1.225V

1.225V

C2+

C2–

CH+

CH–

VH

V2x

VIN SW2

R11M

+5V

2.5V TO 6V

4

5 2 21

20

LED119

LED218

PROG23

ELED222

ELED124

ELCD1

VNIN9

CN+

10NC

11

VN12

FBN

SHDN

+10V8

3

7

6

16

17

R4220k

10µFSHDN

OUT

INREGULATED

CHARGEPUMP

QUADRUPLER

SHDNR32M

+12.5V

R5470k

R61M

–7.5V

1V

15

1413GND,

EXPOSED PAD25

OUT

IN

REGULATEDCHARGEPUMP

INVERTER

OUT

IN

CHARGEPUMP

DOUBLER

CHARGEPUMP

SEQUENCER

SHUTDOWN WHEN ELCD = ELED1 = ELED2 = 0V

HIGH VOLTAGE

PWM BOOSTCONVERTER

RPROG

OSCILLATORCONTROL

SYNCHRONOUSPWM BOOSTCONVERTER

VBEST

STRING ENABLELED CURRENT

SHARINGOVP

3524 BD

ブロック図

LTC3524

93524f

図1．3.6VのVINで1msのソフトスタート

3524 F01

ELCD

VIN

RSS1M

CSS6.8nF

動作LTC3524は小型から中型のTFT LCDディスプレイ・モジュール向けの高度に集積化された電力コンバータです。このデバイスはLCDパネルに必要なバイアス電圧と1本または2本の白色LEDバックライト・ストリングのための安定化された電流を発生します。LCDバイアス・コンバータおよび白色LED昇圧コンバータは2.5V～6Vの共通入力電圧から給電され、1.5MHz発振器を共有していますので、小型のインダクタとコンデンサを使うことができます。LCDバイアス電源と各白色LEDストリングは独立にイネーブルすることができ、全ての出力がディスエーブルされると低電流シャットダウン・モード（<2µA）になります。

LCDバイアスには同期整流式PWM昇圧コンバータが備わっており、3.0V～6.0Vにプログラムすることができます。この出力（VOUT）はメインLCD電源として、また3つのチャージポンプ・コンバータに給電するのに使われます。チャージポンプ回路は昇圧周波数の1/16（約94kHz）で動作します。発生した出力電圧は内部でシーケンス制御され、LCDパネルの適切な初期化を保証します。デジタル・シャットダウン入力（ELCD）は発生した各出力電圧を急速に放電して、LCDディスプレイをほとんど瞬時にオフします。

白色LEDドライバ回路は内部低損失NPNパワー・スイッチを備えたPWM昇圧コンバータと外部ショットキー・ダイオードで構成されます。LED昇圧出力（VLED）は最大25mAで最多10個の白色LEDに給電することができます。LED電流はプログラム可能で、各ストリングの電流は内部ループによって整合します。PWM調光はイネーブル・ピン（ELED1とELED2）を通して行うことができ、アプリケーションの調光範囲を拡張します。

LCDバイアス用昇圧コンバータ同期整流式昇圧コンバータを使って、TFTディスプレイ用のメイン・アナログLCDバイアス電源を発生します。このコンバータは電流モード制御を使い、内部で設定される制御ループとスロープ補償を備えているので、性能が最適化され、設計が簡単になります。25mAの昇圧の設計を完成するのに、インダクタ、出力コンデンサおよびFBVOのVOUTプログラミング抵抗だけが必要です。動作周波数が1.5MHzなので出力リップルが非常に低くなり、高さの低い小型インダクタや小型の外部セラミック・コ

ンデンサを使用することができます。また、この昇圧コンバータはシャットダウン時にその出力をVINから切断して、入力電源に負荷がかかるのを防ぎます。ソフトスタートにより、起動時にコンバータの入力電流が制御されてランプアップするので、入力電源への負担が大きく減少します。静止電流が非常に小さく、同期整流式動作なので、90%を超える変換効率が得られます。

ソフトスタート動作により、LCDバイアス昇圧コンバータの初期起動時に入力電源から引き出される電流は徐々に増加します。入力電流の増加率は、ELCDに接続された2個の外部部品（RSSとCSS）によって設定されます（図2を参照）。電源を最初に与えると、ELCDの電圧が時定数RSS

×CSSに従って増加します。1時定数が経過した時点で、ELCDはVIN電圧の約63.2%まで上昇します。ELCDが0Vから約0.65Vまでは、スレッショルドが0.65V（標準）なのでスイッチングは起きません。0.65Vから1Vでは、LTC3524

の最大スイッチ・ピン電流能力が0A近くから最大電流リミットまで徐々に増加します。

LCDバイアス用チャージポンプLTC3524は3つの内部チャージポンプ回路を使って、一般にLCDゲート・ドライブをバイアスするのに使われる、低電流、高電圧出力を発生します。3つのチャージポンプには、ダブラ、クワッドルプラ、および反転構成が備わっています。各チャージポンプには2個の小さな外部コンデンサ（1個は電荷転送用、1個はフィルタ用）が必要です。チャージポンプは、高効率と最小ノイズ性能を得るため固定周波数動作を採用しています。チャージポンプ・コンバータ回路は昇圧コンバータの周波数の1/16で動作します。

LTC3524

103524f

図2．LCDのパワーアップとパワーダウンのタイミング図

VOUT VOUT

V2x

VN

VH

V2x

VH

TIME

ELCD ELCD

VN

3524 F02

動作ダブラは内部でVOUTに接続されており、約2×VOUTの電圧をV2xに発生します。クワッドルプラはその入力がV2x

に接続されており、出力がVHに接続されています。安定化されたVH電圧はFBHでプログラムされ、最大4×VOUT

までの電圧を発生するように設定することができます。VHが供給可能な最大電圧は、チャージポンプの負荷とダブラ段およびクワッドルプラ段の出力インピーダンスに依存します（「標準的性能特性」を参照）。

反転チャージポンプの入力はVNINで出力はVNです。安定化されたVN電圧はFBNで設定され、VNINからダイオードの電圧降下を差し引いた最小負電圧にプログラムすることができます。VNINは、アプリケーションに必要な負電圧の値に依存して、VOUT、V2x、またはVHに接続することができます。効率はVNINに可能な最低電圧を使うと改善されます。他のチャージポンプ出力の場合と同様、VNが維持することができる最大負電圧は負荷に依存します。表紙と応用回路例に示されているように、負電圧チャージポンプを完成するには2個のショットキー・ダイオードが必要です。

LCDバイアスのシーケンシング図2を参照しながら、LTC3524の起動および放電シーケンスを以下説明します。入力電源が与えられ、ELCDがアクティブだと、昇圧コンバータが始動し、その出力がプログラムされた最終値に向かって充電されます。昇圧コンバータの出力（VOUT）がその最終値の約90%に達すると、内部信号がアサートされるので、チャージポンプ・ダブラ（V2x）がその最終目標値の2×VOUTに向かって動作を開

始することができます。約2ms後、チャージポンプ・インバータ（VN）がそのプログラムされた値に向かって動作を開始します。VNがその最終値の約50%に達すると、2ms

（公称）のタイムアウト時間が始まります。2msのタイムアウト時間が経過すると、チャージポンプ・クワッドルプラ（VH）は動作を開始することができます。

最初のパワーアップ・シーケンスの間、チャージポンプは半分のスピードで動作します。VNINがVHに接続されている場合、適切なシーケンシングを保証するため、V2x、VH、およびVNINの間にダイオードOR接続が必要です（「標準的応用例」を参照）｡

ELCDを“L”にすると、内部トランジスタが定められた順序に従って出力を放電します。図2に示されているように、VNとV2xが最初に放電し、続いてVH、さらにVOUTが続きます。デバイスが低電流シャットダウン・モードに入ることができるためには、その前にVOUTが放電する必要があります（ELCD、ELED1、ELED2も“L”になる必要があります）。

白色LED昇圧ドライバLTC3524の白色LEDドライバの部分は、非同期、固定周波数、電流モードの昇圧コンバータで構成されており、1本または2本のLEDストリングに必要な電圧を発生します。このコンバータは内部帰還ループとスロープ補償回路を備えており、外部部品を減らし、設計を簡素化します。LCDバイアス昇圧コンバータの場合と同様、1.5MHz動作なので、小型の外部部品を使うことができます。

LTC3524

113524f

図3．VSUMを使ったアナログ調光回路

3524 F03

PROG

VSUM 0V – 3V

RSUM300k

RPROG150k

動作昇圧コンバータの出力電圧は固定電圧に設定されないで、LEDストリングにプログラムされた電流が流れるように制御されます。出力（VLED）は最大定格が21Vで、ほとんどの場合5個までの直列LEDストリングを2本サポートします。

昇圧出力は、共通グランドの1本または2本の白色LEDストリングに給電するのに使われます。1本のストリングだけイネーブルされると（ELED1またはELED2）、そのストリング（LED1またはLED2）の電圧が制御され、PROGピンで設定されたようにLED電流を安定化します。VLEDの電圧は、内部検出素子や共有回路に必要なオーバーヘッドのため、わずかに大きくなります。たとえば、20mAにプログラムされた4個の白色LEDの1本のストリングのアプリケーションでは、各LEDの順方向電圧降下が3.6VであればLED1に14.4V必要になります。VLEDの電圧は、内部共有回路の電圧降下をサポートするため、15V必要となる可能性があります。LEDが5個以下のアプリケーションでは、1本のストリングを動作させることにより効率が上がります。

両方のストリングがイネーブルされると、昇圧出力（VLED）は電圧の高い方のストリングの電流を安定化するのに必要な電圧を発生します。電圧の低い方のストリングの電圧は内部共有回路によって制御され、プログラムされた電流を供給します。LTC3524はストリング間の電流整合を実現し、（高効率を維持するため）VLEDと高い方の電圧のストリングの間の電圧降下を最小にします。たとえば、LED1に4個のLED、LED2に5個のLEDのアプリケーションを20mAにプログラムするとします（RPROG = 100k）。この場合、3.6Vの順方向電圧降下を仮定すると、LED1は14.4V、LED2は18V、VLEDは18.6Vとなります。VLEDとLED1の間の電圧降下は20mAで4Vなので、効率が下がります。このため、可能ならば、各ストリングのLEDの個数を同じにすることを推奨します。

アナログ調光：

LTC3524の白色LEDドライバは、アナログ調光とPWM調光の両方を実現できます。アナログ調光は低ノイズのソリューションを与えますが、ダイナミックレンジが減少します。アナログ調光は、抵抗を使ってPROGピンへ電流を加えることによって実現することができます。LEDストリング電流は、RPROG、VSUM、およびRSUMを使って次のように表せます。

IV

RV V

RLEDPROG

SUM

SUM= +

−

16251 225 1 225

•. .

0V～3VのVSUM（RSUM = 300kおよびRPROG = 150k）により、3mA～20mAのLED電流が生じます。

True Color PWM調光：

PWM調光は、ELED1とELED2を使って、LEDストリングをイネーブルおよびディスエーブルすることによって実現することができます。目には見えない速い周波数で動作しながら広い調光範囲を得るため、一般に100Hz～500HzのPWM周波数を推奨します。最良の結果を得るには、（デバイスがシャットダウンするのを防ぐため）デバイスのLCDバイアス部分をイネーブルし、ELED1とELED2を共通の低周波数PWM信号でドライブします。PWM調光波形がこのデータシートの「標準的性能特性」のセクションに示されています。

達成可能な調光範囲はPWM調光周波数（FPWM）とLED

ストリングのイネーブルされたときのセトリング時間（TSETTLE）に依存します。ストリングを制御可能な最小調光デューティ・サイクル（つまり出力される光）は次式で与えられます。

MinDuty = FPWM • TSETTLE

たとえば、セトリング時間が50µs、PWM周波数が100Hzであれば、最小デューティ・サイクルは0.5%となり、これは200:1の調光範囲に相当します。

オープンLED：

LTC3524は、白色LEDストリングの1つがオープンしたときのための、内部過電圧保護を備えています。どちらかのストリングがオープンしたためVLEDが24V（公称）に達すると、昇圧コンバータは24Vに安定化し、残りのストリングの電流は（もしイネーブルされていれば）プログラムされた値に制御されます。

LTC3524

123524f

表1．推奨インダクタ PART

L

(µH)

MAXIMUM CURRENT

(mA)

DCR (W)

DIMENSIONS (mm)

(L × W × H)

MANUFACTURER

ME3220 LP03010 MSS4020

3.3-15 3.3-10 3.3-15

1300-700 950-570 1100-440

0.14-0.52 0.2-0.52

0.09-0.33

3.2 × 2.5 × 2.0 3.0 × 3.0 × 1.0 4.0 × 4.0 × 2.0

Coil Craft www.coilcraft.com

SD3112 3.3-15 970-405 0.16-0.65 3.1 × 3.1 × 1.2 Cooper www.cooperet.com

MIP3226D 3-10 1000-200 0.1-0.16 3.2 × 2.6 × 1.0 FDK www.fdk.com

LQH32CN LQH2MC

4.7-15 4.7-15

650-300 300-200

0.15-0.58 0.8-1.6

3.2 × 2.5 × 1.5 2 × 1.6 × 0.9

Murata www.murata.com

CDRH3D16 CDRH2D14

3.3-15 3.3-12

1100-520 820-420

0.09-0.41 0.12-0.32

3.8 × 3.8 × 1.8 3.2 × 3.2 × 1.5

Sumida www.sumida.com

NR3010 NR3015

3.3-15 3.3-15

750-400 1200-560

0.16-0.74 0.1-0.36

3.0 × 3.0 × 1.0 3.0 × 3.0 × 1.5

Taiyo Yuden www.t-yuden.com

アプリケーション情報

インダクタの選択LTC3524の2つのコンバータには3.3µH～15µHのインダクタを使うことを推奨します。同期LCDバイアス昇圧インダクタは飽和電流（ISAT）定格が少なくとも150mAのものにします。非同期白色LED昇圧インダクタは定格が少なくとも600mAのものにします。ほとんどのアプリケーションでは、動作が深い不連続モードになるのを防ぐため、LCDバイアスのインダクタ値を大きくします（10µH

～15µH）。白色LEDのインダクタは高い電流で動作するので、その値はもっと小さくすることができます（3.3µH

～6.8µH）。フェライト・コアのものは高周波特性が優れているので強く推奨します。これらの要件を満たすインダクタを表1に掲げます。表の「最大電流」と「DCR」の範囲はそれぞれのインダクタンス範囲に対応します（たとえば、3.3µHのインダクタは最大電流が最も高く、DCRが最小になります）。シールドされたインダクタ・シリーズの製品は太文字で記されています。

VIN入力コンデンサは少なくとも2.2µFのX5Rタイプにし、バッテリに低インピーダンスで接続します。VLEDの出力コンデンサはX5Rタイプにし、アナログ調光では少なくとも1µF、PWM調光では4.7µFにします。VOUTのコンデンサも2.2µF～10µFのX5Rタイプにします。出力リップルを低くしたければ、または必要な出力負荷が最大25mA

に近ければ、大きなコンデンサ（10µF）を使います。

チャージポンプはフライング・コンデンサ（C2＋からC2-、 CN＋、およびCH＋からCH-）を必要とし、規定性能を得るには少なくとも0.1µFにします。X5Rタイプのセラミック・コンデンサはESRとESLが低く、バイアス電圧に対して容量が安定しているので、強く推奨します。V2x、VN、およびVHのフィルタ・コンデンサは少なくとも0.47µFにします。

LTC3524

133524f

図4．2層基板の推奨レイアウト（実寸とは異なる）

VOUT

レイアウトの注記：

*RPROGをSW2トレースから離す

淡灰色はトップ・レイヤ

ボトム・グランド・プレーンへのビア。グランド・プレーンがボトム・レイヤを埋める

VIN

VN

COMPONENT AND IC SIZESNOT TO SCALE

TOP VIEW

24 23 22 21 20 19

7 8 9 10 11 12

6

5

1

13

14

15

16

17

18LED2

CH–

CH+

VH

FBH

FBN

ELED1 PROG ELED2 SW2 VLED LED1

*

L2

ELED1 ELED2ELCD

R1

VH

GND

GND

GND

GND

GND

WHITE LEDs

SCHOTTKY DIODE

WHITE LEDs

4

3

2

C2+ V2x VNIN CN+ NC VN

ELCD

VIN

FBVO

VOUT

SW1

C2–

L1

3524 F04

SCHOTTKYDIODE

アプリケーション情報使用するコンデンサの最大電圧定格は適切な安全マージンをもっていることを確認してください。コンデンサ・メーカーについては表2を参照してください。

表2．コンデンサ・メーカーSupplier Phone Website

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

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

Samsung (408) 544-5200 www.sem.samsung.com

Taiyo Yuden (800) 368-2496 www.t-yuden.com

TDK (847) 803-6100 www.component.tdk.com

プリント回路基板のレイアウトのガイドラインLTC3524は高速で動作するので、PCBのレイアウトに細心の注意が必要です。レイアウトに注意を払わないと記載されているとおりの性能を得られません。2層PCBの推奨部品配置を図4に示します。ボトム・レイヤはVNのトレース以外は共通グランド・プレーンとして使われています。

LTC3524

143524f

リチウムイオンから＋5V/25mA、＋16V/1mA、-13V/1mAのTFT LCD電源 ＋10個の白色LED

VOUT OR LED STRING CURRENT (mA)5

60

EFFI

CIEN

CY (%

)

70

80

90

100

10 15 20 25

3524 TA02b

4.2

3.6

3.1

4.2

3.1

LCD (VIN)

LED (VIN)

3.6

0.1μF

0.47μF–13V, 1mA

10μF

0.1μF

3524 TA02a

VIN

VOUT

V2x

VOUT

FBVO

V2x

C2+

C2–

VH

|VN| > V2XのときLCDバイアスのシーケンシングに必要

+5V, 25mA

+10V

+16V, 1mA

VLED

LED2

LED1

PROGELED2ELED1ELCD

VNIN

VN

FBN

FBH

CN+CH–CH+ GND

100k FOR 20mA

287k

1M

VH

324k

165k

10μF

0.47μF

1M

0.47μF 2M

0.47μF

0.1μF

LTC3524

4.7μH10μH

SW2VINSW1

Li-Ion+– 2.2μF

標準的応用例

LTC3524

153524f

UFパッケージ 24ピン・プラスチックQFN (4mm×4mm)

(Reference LTC DWG # 05-08-1697)

4.00 ± 0.10(4 SIDES)

注記： 1. 図はJEDECパッケージ外形MO-220のバリエーション（WGGD-X）にするよう提案されている（承認待ち）2. 図は実寸とは異なる3. 全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

PIN 1TOP MARK(NOTE 6)

0.40 ± 0.10

2423

1

2

露出パッドの底面

2.45 ± 0.10(4-SIDES)

0.75 ± 0.05 R = 0.115TYP

0.25 ± 0.05

0.50 BSC

0.200 REF

0.00 – 0.05

(UF24) QFN 0105

推奨する半田パッドのピッチと寸法

0.70 ±0.05

0.25 ±0.050.50 BSC

2.45 ± 0.05(4 SIDES)3.10 ± 0.05

4.50 ± 0.05

パッケージの外形

ピン1のノッチR = 0.20（標準）または0.35×45°の面取り

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

LTC3524

163524f

3NiMHまたはNiCDから＋3.3V/25mA、＋10V/1mA、-5V/1mAのTFT LCD電源 ＋6個の白色LED

0.1µFPHILIPSPMEG3005

10µF

0.1µF

3524 TA03a

V2x

VIN

VOUT

FBVO

V2x

C2+

C2–

VH

3 NiMHOR NiCD

VLED

LED2

LED1

PROGELED2ELED1ELCD

VNIN

VN

FBN

FBH

CN+CH–CH+ GND

+

–

301k

165k

10µF510k

0.47µF 2M

0.47µF

0.1µF

LTC3524

VOUT232k

–5V, 1mA

+10V, 1mA

+3.3V, 25mA

+6.6V

604k 0.47µF

COILCRAFTMSS4020 SERIES

100k FOR 20mA

4.7µH10µH

SW2VINSW1

2.2µF

550

EFFI

CIEN

CY (%

)

60

70

80

90

100

10 15 20 25

3524 TA03b

VOUT OR LED STRING CURRENT (mA)

3.1V

2.5V

2.5V

3.6V

LCD (VIN)

LED (VIN)

3.1V

3.6VLCD (VIN)

LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2008

0208 • 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LT1942 トリプル出力TFT電源とLEDドライバを提供する VIN：2.6V～16V、VOUT(MAX) = 36V、IQ = 7mA、ISD < 1µA、 クワッドDC/DCコンバータ 4mm×4mm QFN-24パッケージ LT1947 3MHz、30V調節可能な出力のTFT-LCD VIN：2.7V～8V、VOUT(MAX) = 30V、IQ = 9.5mA、ISD < 1µA、 MSOP-10パッケージ LTC3450 トリプル・スイッチング・レギュレータ VIN：1.5V～4.6V、VOUT(MAX) = 15V、IQ = 75µA、ISD = < 1µA、 3mm×3mm QFN-16パッケージ LT3465/LT3465A 定電流、1.2MHz/2.7MHz、高効率白色LED昇圧 VIN：2.7V～16V、VOUT(MAX) = 34V、IQ = 1.9mA、ISD < 1µA、 レギュレータ、ショットキー・ダイオード内蔵 ThinSOTTMパッケージ LT3466/LT3466-1 デュアル定電流、2MHz、高効率白色LED昇圧 VIN：2.7V～24V、VOUT(MAX) = 40V、IQ = 5mA、ISD = < 16µA、 レギュレータ、ショットキー・ダイオード内蔵 3mm×3mm DFN-10パッケージ LT3471 デュアル出力、1.3A ISW、1.2MHz、高効率昇圧/反転 VIN：2.4V～16V、VOUT(MAX) = ±40V、IQ = 2.5mA、ISD = < 1µA、 DC/DCコンバータ 3mm×3mm DFN-10パッケージ LT3491 定電流、2.3MHz、高効率白色LED昇圧レギュレータ、 VIN：2.5V～12V、VOUT(MAX) = 27V、IQ = 2.6mA、ISD = < 8µA、 ショットキー・ダイオード内蔵 2mm×2mm DFN-6、SC70パッケージ LT3494/LT3494A 40V、180mA、マイクロパワー、低ノイズ昇圧 VIN：2.3V～16V、VOUT(MAX) = 40V、IQ = 65µA、ISD = < 1µA、 コンバータ、出力切断付き 3mm×2mm DFN-8パッケージ LT3497 12個のLED用、定電流、2.3MHz、デュアル高効率 VIN：2.5V～10V、VOUT(MAX) = 32V、IQ = 6mA、ISD = < 12µA、 白色LED昇圧レギュレータ、ショットキー・ダイオード内蔵 3mm×2mm DFN-10パッケージ LT3591 定電流、1MHz、高効率白色LED昇圧レギュレータ、 VIN：2.5V～12V、VOUT(MAX) = 40V、IQ = 4mA、ISD = < 9µA、 ショットキー・ダイオード内蔵 3mm×2mm DFN-8パッケージ

ThinSOTはリニアテクノロジー社の商標です。