注意 mcp14a0153/4/5 - microchip...

MCP14A0153/4/5低しきい値入力とイネーブルを備えた

1.5 A デュアル MOSFET ドライバ

注意 : この日本語版文書は参考資料としてご利用ください。最新情報は必ずオリジナルの英語版をご参照願います。

特長

• 高いピーク出力電流 :　1.5 A (typ.)• 広い入力電源電圧動作レンジ :　

- 4.5 ～ 18 V• 出力段の貫通電流 / クロスコンダクション電流が低い

• 高い容量性負荷駆動能力 :　- 11.5 ns で 1000 pF (typ.) を駆動

• 短い遅延時間 :　25 ns (tD1)、24 ns (tD2) (typ.)• 低消費電流 :　750 µA (typ.)• 低電圧しきい値入力とヒステリシス付きイネーブル• ラッチアップ保護 :500 mA の逆電流耐性• 小型パッケージ :　

- 8 ピン　MSOP- 8 ピン　SOIC- 8 ピン　2x3 DFN

アプリケーション

• スイッチング電源• パルストランスの駆動• ラインドライバ• レベル変換回路• モータとソレノイドの駆動

概要

MCP14A0153/4/5 は 4.5 ～ 18 V の単電源で動作し、最大ピーク電流 1.5　A の能力を備える高速デュアルMOSFET ドライバです。3 つの出力設定、すなわちデュアル反転 (MCP14A0153)、デュアル非反転(MCP14A0154)、相補 (MCP14A0155) が可能です。本デバイスは低い貫通電流、立ち上がりと立ち下がりで同一のスイッチング時間、短い伝播遅延といった特長も備え、高スイッチング周波数が求められるアプリケーションに理想的です。

MCP14A0153/4/5 ファミリは、イネーブル機能による高度な制御が可能です。アクティブ High のイネーブルピンを Low に駆動すると、入力ピンの状態にかかわらず MCP14A0153/4/5 の対応する出力を Low に駆動できます。プルアップ抵抗を内蔵しているため、標準動作ではイネーブルピンをフローティングにしておく事ができます。

また、電力および電圧が定格レンジ内であれば、どのような条件においても高いラッチアップ耐性を示します。さらに、デバイス出力に逆電流が印加されても、500 mA 以下であればデバイス損傷または論理状態の変化はありません。全ての端子は最大 2 kV (HBM) および 200 V (MM) の静電放電 (ESD) に対して完全保護されています。

パッケージタイプ

GND　IN A

IN B

1234

8765

EN A EN BOUT A OUT A OUT AVDDOUT B OUT B OUT B

MSOP/SOIC 2×3 TDFN *

GND　IN A

IN B

OUT A OUT A OUT AVDD

1234

8765 OUT B OUT B OUT B

EN BEN AEP9

* 露出サーマルパッド (EP) 付き ( 表 3-1 参照 )

MCP14A0153

MCP14A0154

MCP14A0155MCP14A0153

MCP14A0154

MCP14A0155

© 2015 Microchip Technology Inc. DS20005470A_JP- p.1

MCP14A0153/4/5

機能ブロック図

Noninverting

Enable

Input

VDD

OutputInverting

VREF

VREF

VDD

GND

Internal Pull-Up

GND

MCP14A0153 デュアル反転MCP14A0154 デュアル非反転MCP14A0155 1x 反転、1x 非反転

DS20005470A_JP- p.2 © 2015 Microchip Technology Inc.

MCP14A0153/4/5

1.0 電気的特性

絶対最大定格 †VDD 電源電圧 ......................................................+20 VVIN 入力電圧 ................(VDD + 0.3 V) ～ (GND - 0.3 V)VEN イネーブル電圧.....(VDD + 0.3 V) ～ (GND - 0.3 V)パッケージ消費電力 (TA = +50°C) 8 ピン　MSOP............................................. 0.63 W 8 ピン　SOIC............................................... 1.00 W 8 ピン　2 x 3 TDFN..................................... 1.86 W全ピンの ESD 保護 ....................................2 kV (HBM)...................................................................200 V (MM)

† Notice: ここに記載した「絶対最大定格」を超える条件は、デバイスに恒久的な損傷を生じさせる可能性があります。これはストレス定格です。本書の動作表に示す条件または上記から外れた条件でのデバイスの運用は想定していません。絶対最大定格条件を超えて長期間曝露させるとデバイスの信頼性に影響する可能性があります。

DC特性電気的仕様 :　特に明記しない場合、TA = +25°C、4.5 V ≤ VDD ≤ 18 V でのデータです。

パラメータ記号 Min. Typ. Max. 単位条件

入力

入力電圧レンジ VIN GND - 0.3 — VDD + 0.3 V

論理「1」High 入力電圧 VIH 2.0 1.6 — V

論理「0」Low 入力電圧 VIL —　 1.2 0.8 V

入力電圧ヒステリシス VHYST(IN) — 0.4 — V

入力電流 IIN -1 — +1 µA 0 V ≤ VIN ≤ VDD イネーブル

イネーブル電圧レンジ VEN GND - 0.3 V — VDD + 0.3 V

論理「1」High イネーブル電圧 VEH 2 1.6 — V

論理「0」Low イネーブル電圧 VEL — 1.2 0.8 V

イネーブル電圧ヒステリシス VHYST(EN) — 0.4 — V

イネーブルピンのプルアップ抵抗

RENBL — 1.8 — MΩ VDD = 18 V、EN = GND

イネーブル入力電流 IEN — 10 — µA VDD = 18 V、EN = GND

伝播遅延 tD3 — 25 32 ns VDD = 18 V、VEN = 5 V、図 4-3 参照 (Note 1)

伝播遅延 tD4 — 24 31 ns VDD = 18 V、VEN = 5 V、図 4-3 参照 (Note 1)

出力

High 出力電圧 VOH VDD - 0.025 — — V IOUT = 0 A

Low 出力電圧 VOL — — 0.025 V IOUT = 0 A

出力抵抗、High ROH — 4.5 6.5 Ω IOUT = 10 mA、VDD = 18 V 出力抵抗、Low ROL — 3.0 4.5 Ω IOUT = 10 mA、VDD = 18V ピーク出力電流 IPK — 1.5 — A VDD = 18 V (Note 1)

逆電流に対するラッチアップ保護

IREV 0.5 — — A デューティサイクル ≤ 2%、t ≤ 300 µs (Note 1)

スイッチング時間 (Note 1)立ち上がり時間 tR — 11.5 18.5 ns VDD = 18 V、CL = 1000 pF、

図 4-1、図 4-2 参照 (Note 1)立ち下がり時間 tF — 10 17 ns VDD = 18 V、CL = 1000 pF、

図 4-1、図 4-2 参照 (Note 1)Note 1: 特性評価時の値です。生産ラインでのテスト値ではありません。


MCP14A0153/4/5

遅延時間 tD1 — 25 32 ns VDD = 18 V、VIN = 5 V、図 4-1、図 4-2 参照 (Note 1)

tD2 — 24 31 ns VDD = 18 V、VIN = 5 V、図 4-1、図 4-2 参照 (Note 1)

電源

電源電圧 VDD 4.5 — 18 V

電源電流

IDD — 675 1120 µA VINA/B = 3 V、VENA/B = 3 VIDD — 715 1160 µA VINA/B = 0 V、VENA/B = 3 VIDD — 715 1160 µA VINA/B = 3 V、VENA/B = 0 V IDD — 750 1200 µA VINA/B = 0 V、VENA/B = 0 V

DC特性 (全動作温度レンジ )(Note 1)電気的仕様 : 特に明記しない場合、動作電圧レンジ 4.5 V ≤ VDD ≤ 18 V でのデータです。


入力

入力電圧レンジ VIN GND - 0.3 V — VDD + 0.3 V

論理「1」High 入力電圧 VIH 2.0 1.6 — V

論理「0」Low 入力電圧 VIL — 1.2 1.8 V

入力電圧ヒステリシス VHYST(IN) — 0.4 — V

入力電流 IIN -10 — +10 µA 0 V ≤ VIN ≤ VDDイネーブル

イネーブル電圧レンジ VEN GND - 0.3 V — VDD + 0.3 V

論理「1」High イネーブル電圧 VEH 2.0 1.6 — V

論理「0」Low イネーブル電圧 VEL — 1.2 1.8 V

イネーブル電圧ヒステリシス VHYST(EN) — 0.4 — V

イネーブル入力電流 IEN — 12 — µA VDD = 18 V、EN = GND

伝播遅延 tD3 — 28 35 ns VDD = 18 V、VEN = 5 V、TA = +125°C、図 4-3 参照

伝播遅延 tD4 — 27 34 ns VDD = 18 V、VEN = 5 V、TA = +125 ℃、図 4-3 参照

出力

High 出力電圧 VOH VDD - 0.025 — — V DC テストLow 出力電圧 VOL — — 0.025 V DC テスト出力抵抗、High ROH — — 9 Ω IOUT = 10 mA、VDD = 18 V出力抵抗、Low ROL — — 6.5 Ω IOUT = 10 mA、VDD = 18 VNote 1: 特性評価時の値です。生産ラインでのテスト値ではありません。

DC特性 (続き )電気的仕様 :　特に明記しない場合、TA = +25°C、4.5 V ≤ VDD ≤ 18 V でのデータです。


Note 1: 特性評価時の値です。生産ラインでのテスト値ではありません。


MCP14A0153/4/5

スイッチング時間 (Note 1)立ち上がり時間 tR — 14 21 ns VDD = 18 V、CL = 1000 pF、

TA = +125°C、図 4-1、図 4-2 参照立ち下がり時間 tF — 13 20 ns VDD = 18 V、CL = 1000 pF、

TA = +125°C、図 4-1、図 4-2 参照遅延時間 tD1 — 28 35 ns VDD = 18 V、VIN = 5 V、

TA = +125°C、図 4-1、図 4-2 参照tD2 — 27 34 VDD = 18 V、VIN = 5 V、

TA = +125°C、図 4-1、図 4-2 参照電源

電源電圧 VDD 4.5 — 18 V

電源電流

IDD — — 1520 µA VIN = 3 V、VEN = 3 VIDD — — 1560 µA VIN = 0 V、VEN = 3 VIDD — — 1560 µA VIN = 3 V、VEN = 0 VIDD — — 1600 µA VIN = 0 V、VEN = 0 V

温度特性

電気的仕様 :　特に明記しない場合、全てのパラメータに 4.5 V ≤ VDD ≤ 18 V の条件を適用します。

パラメータ記号 Min. Typ. Max. 単位コメント

温度レンジ

仕様温度レンジ TA -40 — +125 °C

最高接合部温度 TJ — — +150 °C

保管温度レンジ TA -65 — +150 °C

パッケージ熱抵抗

接合部から周囲への熱抵抗、8 ピン MSOP θJA — 158 — °C/W Note 1

接合部から周囲への熱抵抗、8 ピン SOIC θJA — 99.8 — °C/W Note 1

接合部から周囲への熱抵抗、8 ピン TDFN θJA — 53.7 — °C/W Note 1

接合部とパッケージ上面間の熱抵抗、8 ピン MSOP ΨJT — 2.4 — °C/W Note 1

接合部とパッケージ上面間の熱抵抗、8 ピン SOIC ΨJT — 5.9 — °C/W Note 1

接合部とパッケージ上面間の熱抵抗、8 ピン TDFN ΨJT — 0.5 — °C/W Note 1

接合部とボード間の熱抵抗、8 ピン MSOP ΨJB — 115.2 — °C/W Note 1

接合部とボード間の熱抵抗、8 ピン SOIC ΨJB — 64.8 — °C/W Note 1

接合部とボード間の熱抵抗、8 ピン TDFN ΨJB — 24.4 — °C/W Note 1

Note 1: パラメータは、JESD 51-7 に準拠した High K 2S2P 4 層基板と JESD 51-5 に準拠した露出パッドを使って求めたものです。

DC特性 (全動作温度レンジ )(Note 1) (続き )電気的仕様 : 特に明記しない場合、動作電圧レンジ 4.5 V ≤ VDD ≤ 18 V でのデータです。


Note 1: 特性評価時の値です。生産ラインでのテスト値ではありません。


MCP14A0153/4/5

2.0 代表性能曲線

Note:　特に明記しない場合、TA = +25°C、4.5 V ≤ VDD ≤ 18 V でのデータです。

図 2-1: 電源電圧に対する立ち上がり時間

図 2-2: 容量性負荷に対する立ち上がり時間

図 2-3: 電源電圧に対する立ち下がり時間

図 2-4: 容量性負荷に対する立ち下がり時間

図 2-5: 温度に対する立ち上がり / 立ち下がり時間

図 2-6: 電源電圧に対するクロスオーバー電流

Note: 以下の図表は限られたサンプル数に基づく統計的な結果であり、情報提供のみを目的としています。ここに記載する性能特性は検査されておらず、保証されません。これらの図表の一部は仕様動作レンジ外で計測したデータも含みます ( 例 : 仕様レンジ外の電源を使用 )。従ってこれらのデータは保証範囲外です。

020406080

100120140160180200

4 6 8 10 12 14 16 18

Ris

e Ti

me

(ns)

Supply Voltage (V)

470 pF1000 pF

3300 pF

6800 pF

10000 pF

020406080

100120140160180200

100 1000 10000

Ris

e Ti

me

(ns)

Capacitive Load (pF)

18V

12V

5V

0

20

40

60

80

100

120

140

160

4 6 8 10 12 14 16 18

Fall

Tim

e (n

s)

Supply Voltage (V)

470 pF1000 pF

3300 pF

6800 pF

10000 pF

0

20

40

60

80

100

120

140

160

100 1000 10000

Fall

Tim

e (n

s)


18V

12V

5V

4

6

8

10

12

14

16

-40 -25 -10 5 20 35 50 65 80 95 110 125

Tim

e (n

s)

Temperature (°C)

VDD = 18V

tF, 1000 pF

tR, 1000 pF

tR, 470 pF

tF, 470 pF

1

10

100

1000

10000

4 6 8 10 12 14 16 18

Cro

ssov

er C

urre

nt (µ

A)

Supply Voltage (V)

500 kHz200 kHz100 kHz

50 kHz


MCP14A0153/4/5


図 2-7: 電源電圧に対する入力伝播遅延

図 2-8: 入力振幅に対する入力伝播遅延時間

図 2-9: 温度に対する入力伝播遅延

図 2-10:電源電圧に対するイネーブル伝播遅延

図 2-11:イネーブル電圧振幅に対するイネーブル伝播遅延時間

図 2-12:温度に対するイネーブル伝播遅延

20

25

30

35

40

45

4 6 8 10 12 14 16 18

Inpu

t Pro

paga

tion

Del

ay (n

s)

Supply Voltage (V)

VIN = 5V

tD1

tD2

15

20

25

30

35

40

4 6 8 10 12 14 16 18

Inpu

t Pro

poga

tion

Del

ay (n

s)

Input Voltage Amplitude (V)

tD2

tD1

VDD = 18V

20

25

30

-40 -25 -10 5 20 35 50 65 80 95 110 125

Inpu

t Pro

paga

tion

Del

ay (n

s)

Temperature (°C)

VDD = 18VVIN = 5V

tD2

tD1

20

25

30

35

40

45

4 6 8 10 12 14 16 18

Enab

le P

ropa

gatio

n D

elay

(ns)

Supply Voltage (V)

VEN = 5V

tD3

tD4

15

20

25

30

35

40

4 6 8 10 12 14 16 18

Enab

le P

ropa

gatio

n D

elay

(ns)

Enable Voltage Amplitude (V)

tD4

tD3

VDD = 18V

20

25

30

-40 -25 -10 5 20 35 50 65 80 95 110 125

Enab

le P

ropa

gatio

n D

elay

(ns)

Temperature (°C)

tD4

tD3

VDD = 18VVEN = 5V


MCP14A0153/4/5

Note: 特に明記しない場合、TA = +25°C、4.5 V ≤ VDD ≤ 18 V でのデータです。

図 2-13:電源電圧に対する自己消費電流

図 2-14:温度に対する自己消費電流

図 2-15:温度に対する入力しきい値

図 2-16:電源電圧に対する入力しきい値

図 2-17:温度に対するイネーブルしきい値

図 2-18:電源電圧に対するイネーブルしきい値

1460

1480

1500

1520

1540

1560

1580

1600

1620

4 6 8 10 12 14 16 18

Qui

esce

nt C

urre

nt (u

A)

Supply Voltage (V)

VIN = 3V,VEN = 3V

VIN = 0V,VEN = 0V

VIN = 3V,VEN = 0V or VIN = 0V,VEN = 3V

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

-40 -25 -10 5 20 35 50 65 80 95 110 125

Qui

esce

nt C

urre

nt (u

A)

Temperature (°C)

VDD = 18V

VIN = 5V,VEN = 5V VIN = 0V,VEN = 0V

VIN = 5V,VEN = 0V or VIN = 0V,VEN = 5V

0.80.9

11.11.21.31.41.51.61.71.8

-40 -25 -10 5 20 35 50 65 80 95 110 125

Inpu

t Thr

esho

ld (V

)

Temperature (°C)

VDD = 18V

VIL

VIH

1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

4 6 8 10 12 14 16 18

Inpu

t Thr

esho

ld (V

)

Supply Voltage (V)

VIL

VIH

0.80.9

11.11.21.31.41.51.61.71.8

-40 -25 -10 5 20 35 50 65 80 95 110 125

Enab

le T

hres

hold

(V)

Temperature (°C)

VDD = 18V

VEL

VEH

1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

4 6 8 10 12 14 16 18

Enab

le T

hres

hold

(V)

Supply Voltage (V)

VEL

VEH


MCP14A0153/4/5


図 2-19:電源電圧に対する出力抵抗 (High 出力 )

図 2-20:電源電圧に対する出力抵抗 (Low 出力 )

図 2-21:容量性負荷に対する消費電流(VDD = 18 V)



図 2-24:周波数に対する消費電流 (VDD = 18 V)

456789

1011121314

4 6 8 10 12 14 16 18

RO

H-O

utpu

t Res

ista

nce

()

Supply Voltage (V)

TA = +25°C

TA = +125°C

VIN = 0V (MCP14A0154)VIN = 5V (MCP14A0154)

0

2

4

6

8

10

4 6 8 10 12 14 16 18

RO

L-O

utpu

t Res

ista

nce

()

Supply Voltage (V)

TA = +25°C

TA = +125°C

VIN = 5V (MCP14A0153)VIN = 0V (MCP14A0154)

0102030405060708090

100

100 1000 10000

Supp

ly C

urre

nt (m

A)


1 MHz500 kHz200 kHz100 kHz

50 kHz10 kHz

VDD = 18V

0102030405060708090

100

10 100 1000

Supp

ly C

urre

nt (m

A)

Switching Frequency (kHz)

10000 pF6800 pF3300 pF1000 pF470 pF100 pF

VDD = 18V

05

101520253035404550

100 1000 10000

Supp

ly C

urre

nt (m

A)



50 kHz10 kHz

VDD = 12V

05

101520253035404550

10 100 1000

Supp

ly C

urre

nt (m

A)


10000 pF6800 pF3300 pF1000 pF470 pF100 pF

VDD = 12V


MCP14A0153/4/5




図 2-27:電源電圧に対するイネーブル電流

0

5

10

15

20

25

30

100 1000 10000

Supp

ly C

urre

nt (m

A)



50 kHz10 kHz

VDD = 6V

0

5

10

15

20

25

30

10 100 1000

Supp

ly C

urre

nt (m

A)


10000 pF6800 pF3300 pF1000 pF470 pF100 pF

VDD = 6V

8

9

10

11

12

13

14

4 6 8 10 12 14 16 18

Enab

le C

urre

nt (µ

A)

Supply Voltage (V)

TA = +25°C

TA = +125°C


MCP14A0153/4/5

3.0 ピンの説明表 3-1 にピンの機能を示します。

3.1 出力ピン (OUT A/OUT A、OUT B/OUT B)

これらの出力はピーク電流 1.5 A(VDD = 18 V 時 ) のソースおよびシンク能力を持つCMOSプッシュプル回路です。出力インピーダンスが低いため、過渡電流が大きくても外付け MOSFET のゲートは一定の状態を維持します。この出力は定格 500 mA の逆電流ラッチアップにも対応しています。

3.2 デバイスグランドピン (GND)GND は入力および出力段のデバイスリターンピンです。グランドピンは、バイアス電源ソースリターンに低インピーダンスで接続する必要があります。容量性負荷が放電する時、大ピーク電流がグランドピンから流出します。

3.3 デバイスイネーブル　ピン(EN A、EN B)

このMOSFETドライバのデバイスイネーブルピンは、低しきい値の高インピーダンスの入力です。立ち上がり / 立ち下がりの遅い信号による駆動を可能にし、ノイズ耐性を確保するために、このイネーブル入力はHigh および Low 入力レベル間にヒステリシスを備えています。イネーブルピンの電圧をしきい値より低くすると、入力ピンの状態にかかわらず対応するデバイス出力は無効になり、OUT/OUT は Low にプルされます。イネーブルピンの電圧をしきい値より高く駆動すると、入力ピンの状態に基づいて、OUT/OUT ピンは通常動作します。プルアップ抵抗を内蔵しているため、標準的なドライバ動作ではイネーブルピンをフローティングにしておく事ができます。

3.4 制御入力ピン (IN A、IN B)この MOSFET ドライバの制御入力は、低しきい値レベルを特長とする高インピーダンスの入力です。立ち上がり /立ち下がりの遅い信号による駆動を可能にし、ノイズ耐性を確保するために、この入力は High および Low 入力レベル間にヒステリシスを備えています。

3.5 電源入力ピン (VDD)VDD は電圧レンジ 4.5 ～ 18　V の MOSFET ドライバへのバイアス電源入力です。この入力はローカルコンデンサを使用してグランドからデカップリングする必要があります。このバイパスコンデンサは、負荷に供給されるピーク電流にローカルな低インピーダンスパスを提供します。

3.6 露出メタルパッドピン (EP)TDFN パッケージの露出メタルパッドは内部で GNDに接続されています。そのため、このパッドはパッケージの放熱用として、プリント基板のグランドプレーンに接続します。

表 3-1: ピン割り当て表MCP14A0153、MCP14A0153、

MCP14A0153記号説明

2x3 TDFN MSOP/SOIC1 1 EN A イネーブル - チャンネル A2 2 IN A 入力 - チャンネル A3 3 GND デバイスグランド4 4 IN B 入力 - チャンネル B5 5 OUT B/OUT B 出力 - チャンネル B6 6 VDD 電源入力7 7 OUT A/OUT A 出力 - チャンネル A8 8 EN B イネーブル - チャンネル B

EP — EP 露出サーマルパッド (GND)


MCP14A0153/4/5

4.0 応用に関する情報

4.1 概要MOSFET ドライバは、外付け MOSFET または IGBTのゲートコンデンサを充放電するために、高いピーク電流をソース / シンクする事を目的とした高速 / 高電流デバイスです。高周波数スイッチング電源においては、パルス幅変調 (PWM) コントローラの能力ではパワー MOSFET を直接駆動できない事があります。このような場合、MOSFETMCP14A0153/4/5 ファミリ等のMOSFETドライバをライバを使ってソース /シンク能力を補う事ができます。

4.2 MOSFET ドライバのタイミング MOSFET ドライバの完全 OFF 状態から完全 ON 状態へのスイッチング性能は、ドライバの立ち上がり時間(tR)、立ち下がり時間 (tF)、伝播遅延 (tD1 と tD2) により表されます。図 4-1 と図 4-2 に、MCP14A0153/4/5のタイミングの検証に使用した回路とタイミング波形を示します。

図 4-1: 反転ドライバのタイミング波形

図 4-2: 非反転ドライバのタイミング波形

4.3 イネーブル機能イネーブルピン (EN A、EN B) を使うと、入力ピンとは別に出力ピン (OUT) を制御できます。アクティブHigh のこのピンは、内部で VDD にプルアップされているため、標準的なMOSFETドライバ動作ではフローティングにしておく事ができます。

イネーブルピンの入力電圧をイネーブルピン High 電圧しきい値 (VEN_H) より高くすると、対応する出力は有効になり、入力ピンの状態に反応できるようになります。しかし、ネーブルピンの電圧がイネーブルピンLow 電圧しきい値 (VEN_L) より低くすると、ドライバの対応する出力は無効になり、入力ピンの状態の変化に応答しなくなります。ドライバを無効にすると、出力は Low にプルダウンされます。イネーブルピンの論理は表 4-1 を参照してください。イネーブルピンのしきい値電圧レベルは入力ピンのしきい値電圧レベルと同様であり、TTL 互換です。イネーブル機能のノイズ耐性を高めるためにヒステリシスを備えており、ドライバのスイッチングによるイネーブル信号の誤トリガを防ぎます。

ドライバがイネーブル信号を受け取ってから出力が反応するまでには伝播遅延が存在します。図 4-3 に、これらの伝播遅延 (tD3、tD4) を図示します。

Input OutputCL = 1000 pF

1 μF 0.1 μF

VDD = 18V

½ MCP14A0153½ MCP14A0155

tD1

10%

90%

Input

Output

5V

18V

0V

0V

VIH (Typ.) VIL (Typ.)

tD2tF tR

表 4-1: イネーブルピンの論理EN IN OUT OUTH H L HH L H LL X L L

Input OutputCL = 1000 pF

1 μF 0.1 μF

VDD = 18V

½ MCP14A0154½ MCP14A0155

tD1

10%

90%

Input

Output

5V

18V

0V

0V

VIH (Typ.) VIL (Typ.)

tD2tR tF


MCP14A0153/4/5

図 4-3: イネーブルのタイミング波形

4.4 デカップリングコンデンサパワー MOSFET ドライバを使う場合、デカップリングコンデンサの選択と PCB レイアウトに注意が必要です。容量性負荷を高速に充放電するには大電流が必要です。例えば、18 V をかけて 1000 pF の負荷を 25 nsで充電するには約 720 mA が必要です。広い周波数レンジで MOSFET ドライバを低電源インピーダンスで動作させるには、ドライバ VDD と GNDの間に 1.0 µF と 0.1 µF の低 ESR セラミックコンデンサを並列に接続する事を推奨します。回路基板の寄生容量を最小限に抑えてローカルな電流源を提供するために、これらのコンデンサはドライバに近付けて配置する必要があります。

4.5 PCB のレイアウトに関する注意事項大電流の高周波数スイッチング回路では、デバイスの適正動作と回路の信頼性を確保するために適切なプリント基板 (PCB) レイアウトが重要です。不適切な部品配置はスイッチングの誤動作、過大な電圧リンギング、回路のラッチアップを招きます。MOSFET のゲート駆動信号の下に配置したグランドプレーン / またはグランドトレースを使って、PCB トレースのループ長とインダクタンスを最小にする必要があります。アナログと電源のグランド分離およびデバイスピンの近くに配置したコンデンサによるドライバのデカップリングを使用する事もできます。

MCP14A0153/4/5の下にグランドプレーンを配置すると、放射ノイズの遮蔽とデバイスのヒートシンクとして効果があります。

4.6 電力損失MOSFET の内部総電力損失は、式 4-1 のように 3 つの電力損失要因の合計として表せます。

式 4-1:

4.6.1 容量性負荷による電力損失容量性負荷によって生じる電力損失は周波数、総負荷容量、電源電圧によって決まります。1 回の完全な充放電サイクルにおける MOSFET ドライバでの電力損失を式 4-2 に示します。

式 4-2:

4.6.2 自己電力損失自己消費電流引き込みに起因する電力損失は入力ピンとイネーブルピンの状態によって異なります。各種動作状態の代表的な自己消費電流引き込み値はセクション 1.0「電気的特性」を参照してください。自己電力損失の計算式を式 4-3 に示します。

式 4-3:

tD3

10%

90%

Enable

Output

5V

18V

0V

0V

VEH (Typ.) VEL (Typ.)

tD4 PT PL PQ PCC+ +=

PT = 総電力損失PL = 負荷電力損失PQ = 自己電力損失

PCC = 動作電力損失

PL f CT× VDD2

×=

f = スイッチング周波数CT = 総負荷容量

VDD = MOSFET ドライバ電源電圧

PQ IQH D IQL 1 D–( )×+×( ) VDD×=

IQH = High 状態での自己消費電流D = デューティサイクル

IQL = Low 状態での自己消費電流VDD = MOSFET ドライバ電源電圧


MCP14A0153/4/5

4.6.3 動作電力損失動作電力損失は、MOSFET ドライバ出力がスイッチングするたびに出力段の両方の MOSFET が非常に短時間だけ同時に ON になるために発生します。このクロスコンダクション電流により、式 4-4 に示す電力損失が生じます。

式 4-4:PCC VDD ICO×=

ICO = クロスコンダクション電流VDD = MOSFET ドライバ電源電圧


MCP14A0153/4/5

5.0 パッケージ情報

5.1 パッケージのマーキング情報

凡例 :　 XX...X お客様固有情報Y 年コード ( 西暦の下 1 桁 )YY 年コード ( 西暦の下 2 桁 )WW 週コード (1 月 1 日の週を「01」とする )NNN 英数字のトレーサビリティコード

無光沢スズ (Sn) めっきの使用を示す鉛フリー JEDEC® マーク* 本パッケージは鉛フリーです。鉛フリー JEDEC マーク ( )

は外箱に表記しています。

3e

3e

Note:　 Microchip 社の製品番号が 1 行に収まりきらない場合は複数行を使います。この場合お客様固有情報に使える文字数が制限されます。

8ピンMSOP (3x3 mm) 例

8ピンTDFN (2x3x0.75 mm) 例

デバイスコード

MCP14A0153T-E/MNY ACUMCP14A0154T-E/MNY ACMMCP14A0155T-E/MNY ACVNote: Applies to 8-Lead 2x3 TDFN

8ピンSOIC (3.90 mm) 例


MCP14A0153T-E/SN 14A0153MCP14A0154T-E/SN 14A0154MCP14A0155T-E/SN 14A0155

Note: Applies to 8-Lead SOIC


MCP14A0153T-E/MS A0153MCP14A0154T-E/MS A0154MCP14A0155T-E/MS A0155

Note: Applies to 8-Lead MSOP

A0153542256

14A0153

256

3ê^ 1542

ACU54225

NNN


MCP14A0153/4/5

Note: For the most current package drawings, please see the Microchip Packaging Specification located at http://www.microchip.com/packaging


MCP14A0153/4/5



MCP14A0153/4/5

��

��

��!��"�#��$%&

��' ��!"��#��$��%�&��"'��"��"��*��$��+��%��;

MCP14A0153/4/5



MCP14A0153/4/5

��,��;��?��@B�B��EJ��!��"�#Q,;�&

��' ��!"��#��$��%�&��"'��"��"��*��$��+��%��;

MCP14A0153/4/5

補遺 A: 改訂履歴

リビジョン A (2015 年 12 月 )• 本書は初版です。


MCP14A0153/4/5

NOTES:


MCP14A0153/4/5

製品識別システム

ご注文または製品の価格 / 納期に関しては、弊社または販売代理店までお問い合わせください。

デバイス : MCP14A0153: 高速 MOSFET ドライバMCP14A0154: 高速 MOSFET ドライバMCP14A0155: 高速 MOSFET ドライバMCP14A0153T: 高速 MOSFET ドライバ ( テープ & リール )MCP14A0154T: 高速 MOSFET ドライバ ( テープ & リール )MCP14A0155T: 高速 MOSFET ドライバ ( テープ & リール )

温度レンジ : E = -40 ～ +125 ℃ ( 拡張温度レンジ )

パッケージ : MS = プラスチックマイクロスモールアウトライン (MSOP)、8 ピン

SN = プラスチックマイクロスモールアウトライン(SOIC)、8 ピン

MNY*= プラスチックデュアルフラット、リードレスパッケージ -2 x 3 x 0.75 mm ボディ (TDFN) 8 ピン

* Y = ニッケルパラジウム金メッキ製品を表します。これは SC70 および TDFN パッケージでのみご利用に

なれます。

製品番号 –X /XX

パッケージ温度レンジ

デバイス

[X] (1)

テープ&リール例 :

a) MCP14A0153T-E/MS: 　テープ&リール、　拡張温度レンジ、　8ピンMSOPパッケージ

b) MCP14A0153-E/MS: 　拡張温度レンジ、 8ピンMSOPパッケージ

c) MCP14A0154T-E/SN: 　テープ&リール拡張温度レンジ、8ピンSOICパッケージ

d) MCP14A0154-E/SN: 　拡張温度レンジ、　 8ピンSOICパッケージ

e) MCP14A0155T-E/MNY: テープ&リール拡張温度レンジ、8ピンTDFNパッケージ

Note 1: テープ＆リールの識別情報は、カタログの製品番号説明にのみ記載されています。これは製品の注文時に使う識別情報であり、デバイスのパッケージには印刷されていません。テープ&リールが選択できるパッケージの在庫/供給状況は、最寄りのMicrochip社の営業所までお問い合わせください。

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Microchip 社製デバイスのコード保護機能に関して以下の点にご注意ください。

• Microchip社製品は、該当するMicrochip社データシートに記載の仕様を満たしています。

• Microchip社では、通常の条件ならびに仕様に従って使用した場合、Microchip社製品のセキュリティレベルは、現在市場に流通している同種製品の中でも最も高度であると考えています。

• しかし、コード保護機能を解除するための不正かつ違法な方法が存在する事もまた事実です。弊社の理解ではこうした手法は、Microchip社データシートにある動作仕様書以外の方法でMicrochip社製品を使用する事になります。このような行為は知的所有権の侵害に該当する可能性が非常に高いと言えます。

• Microchip社は、コードの保全性に懸念を抱くお客様と連携し、対応策に取り組んでいきます。

• Microchip社を含む全ての半導体メーカーで、自社のコードのセキュリティを完全に保証できる企業はありません。コード保護機能とは、Microchip社が製品を「解読不能」として保証するものではありません。

コード保護機能は常に進歩しています。Microchip 社では、常に製品のコード保護機能の改善に取り組んでいます。Microchip 社のコード保護機能の侵害は、デジタルミレニアム著作権法に違反します。そのような行為によってソフトウェアまたはその他の著作物に不正なアクセスを受けた場合、デジタルミレニアム著作権法の定めるところにより損害賠償訴訟を起こす権利があります。

本書に記載されているデバイスアプリケーション等に関する情報は、ユーザの便宜のためにのみ提供されているものであ

り、更新によって無効とされる事があります。お客様のアプ

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あります。Microchip社は、明示的、暗黙的、書面、口頭、法定のいずれであるかを問わず、本書に記載されている情報に

関して、状態、品質、性能、商品性、特定目的への適合性を

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ロサンゼルスMission Viejo, CA Tel: 949-462-9523 Fax: 949-462-9608

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カナダ - トロントTel: 905-673-0699 Fax: 905-673-6509

アジア/太平洋アジア太平洋支社Suites 3707-14, 37th FloorTower 6, The GatewayHarbour City, KowloonHong KongTel: 852-2943-5100Fax: 852-2401-3431

オーストラリア - シドニーTel: 61-2-9868-6733Fax: 61-2-9868-6755

中国 - 北京Tel: 86-10-8569-7000 Fax: 86-10-8528-2104

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中国 - 重慶Tel: 86-23-8980-9588Fax: 86-23-8980-9500

中国 - 東莞Tel: 86-769-8702-9880

中国 - 杭州Tel: 86-571-8792-8115 Fax: 86-571-8792-8116

中国 - 香港SARTel: 852-2943-5100 Fax: 852-2401-3431

中国 - 南京Tel: 86-25-8473-2460Fax: 86-25-8473-2470

中国 - 青島Tel: 86-532-8502-7355Fax: 86-532-8502-7205

中国 - 上海Tel: 86-21-5407-5533 Fax: 86-21-5407-5066

中国 - 瀋陽Tel: 86-24-2334-2829Fax: 86-24-2334-2393

中国 - 深圳Tel: 86-755-8864-2200 Fax: 86-755-8203-1760

中国 - 武漢Tel: 86-27-5980-5300Fax: 86-27-5980-5118

中国 - 西安Tel: 86-29-8833-7252Fax: 86-29-8833-7256

アジア/太平洋中国 - 厦門Tel: 86-592-2388138 Fax: 86-592-2388130

中国 - 珠海Tel: 86-756-3210040 Fax: 86-756-3210049

インド - バンガロールTel: 91-80-3090-4444 Fax: 91-80-3090-4123

インド - ニューデリーTel: 91-11-4160-8631Fax: 91-11-4160-8632

インド - プネTel: 91-20-3019-1500

日本 - 大阪Tel: 81-6-6152-7160 Fax: 81-6-6152-9310

日本 - 東京Tel: 81-3-6880- 3770 Fax: 81-3-6880-3771

韓国 - 大邱Tel: 82-53-744-4301Fax: 82-53-744-4302

韓国 - ソウルTel: 82-2-554-7200Fax: 82-2-558-5932または 82-2-558-5934

マレーシア - クアラルンプールTel: 60-3-6201-9857Fax: 60-3-6201-9859

マレーシア - ペナンTel: 60-4-227-8870Fax: 60-4-227-4068

フィリピン - マニラTel: 63-2-634-9065Fax: 63-2-634-9069

シンガポールTel: 65-6334-8870Fax: 65-6334-8850

台湾 - 新竹Tel: 886-3-5778-366Fax: 886-3-5770-955

台湾 - 高雄Tel: 886-7-213-7828

台湾 - 台北Tel: 886-2-2508-8600 Fax: 886-2-2508-0102

タイ - バンコクTel: 66-2-694-1351Fax: 66-2-694-1350

ヨーロッパ

オーストリア - ヴェルスTel: 43-7242-2244-39Fax: 43-7242-2244-393

デンマーク - コペンハーゲンTel: 45-4450-2828 Fax: 45-4485-2829

フランス - パリTel: 33-1-69-53-63-20 Fax: 33-1-69-30-90-79

ドイツ - デュッセルドルフTel: 49-2129-3766400

ドイツ - カールスルーエTel: 49-721-625370

ドイツ - ミュンヘンTel: 49-89-627-144-0 Fax: 49-89-627-144-44

イタリア - ミラノ Tel: 39-0331-742611 Fax: 39-0331-466781

イタリア - ヴェニスTel: 39-049-7625286

オランダ - ドリューネンTel: 31-416-690399 Fax: 31-416-690340

ポーランド - ワルシャワTel: 48-22-3325737

スペイン - マドリッドTel: 34-91-708-08-90Fax: 34-91-708-08-91

スウェーデン - ストックホルムTel: 46-8-5090-4654

イギリス - ウォーキンガムTel: 44-118-921-5800Fax: 44-118-921-5820

各国の営業所とサービス

2015/07/14

http://support.microchip.comhttp://www.microchip.com

MCP14A0153/4/5特長アプリケーション概要パッケージタイプ機能ブロック図1.0 電気的特性絶対最大定格†

2.0 代表性能曲線図 2-1: 電源電圧に対する立ち上がり時間図 2-2: 容量性負荷に対する立ち上がり時間図 2-3: 電源電圧に対する立ち下がり時間図 2-4: 容量性負荷に対する立ち下がり時間図 2-5: 温度に対する立ち上がり/立ち下がり時間図 2-6: 電源電圧に対するクロスオーバー電流図 2-7: 電源電圧に対する入力伝播遅延図 2-8: 入力振幅に対する入力伝播遅延時間図 2-9: 温度に対する入力伝播遅延図 2-10: 電源電圧に対するイネーブル伝播遅延図 2-11: イネーブル電圧振幅に対するイネーブル伝播遅延時間図 2-12: 温度に対するイネーブル伝播遅延図 2-13: 電源電圧に対する自己消費電流図 2-14: 温度に対する自己消費電流図 2-15: 温度に対する入力しきい値図 2-16: 電源電圧に対する入力しきい値図 2-17: 温度に対するイネーブルしきい値図 2-18: 電源電圧に対するイネーブルしきい値図 2-19: 電源電圧に対する出力抵抗(High出力)図 2-20: 電源電圧に対する出力抵抗(Low出力)図 2-21: 容量性負荷に対する消費電流 (VDD = 18 V)図 2-22: 容量性負荷に対する消費電流 (VDD = 12 V)図 2-23: 容量性負荷に対する消費電流 (VDD = 6 V)図 2-24: 周波数に対する消費電流(VDD = 18 V)図 2-25: 周波数に対する消費電流(VDD = 12 V)図 2-26: 周波数に対する消費電流(VDD = 6 V)図 2-27: 電源電圧に対するイネーブル電流

3.0 ピンの説明表 3-1: ピン割り当て表3.2 デバイスグランドピン(GND)3.3 デバイスイネーブル　ピン (EN A、EN B)3.4 制御入力ピン(IN A、IN B)3.5 電源入力ピン(VDD)3.6 露出メタルパッドピン(EP)

4.0 応用に関する情報4.1 概要4.2 MOSFETドライバのタイミング図 4-1: 反転ドライバのタイミング波形図 4-2: 非反転ドライバのタイミング波形

4.3 イネーブル機能表 4-1: イネーブルピンの論理図 4-3: イネーブルのタイミング波形

4.4 デカップリングコンデンサ4.5 PCBのレイアウトに関する注意事項4.6 電力損失式 4-1:式 4-2:式 4-3:式 4-4:

5.0 パッケージ情報5.1 パッケージのマーキング情報低しきい値入力とイネーブルを備えた 1.5 AデュアルMOSFETドライバリビジョンA (2015年12月)

Notes:a) MCP14A0153T-E/MS: 　テープ&リール、　拡張温度レンジ、　8ピンMSOPパッケージb) MCP14A0153-E/MS: 　拡張温度レンジ、 8ピンMSOPパッケージc) MCP14A0154T-E/SN: 　テープ&リール拡張温度レンジ、 8ピンSOICパッケージd) MCP14A0154-E/SN: 　拡張温度レンジ、　 8ピンSOICパッケージe) MCP14A0155T-E/MNY: テープ&リール拡張温度レンジ、 8ピンTDFNパッケージ

Notes:各国の営業所とサービス

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注意 mcp14a0153/4/5 - microchip...

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