LTC3261は、4.5～32VとLTC1144と比べて入力電圧範囲が広く、反転したマイナス電圧出力が得られます。チャージ・ポンプ出力電流は最大100ｍAで、低静止電流のBurst Modeと低ノイズの固定周波数モードが選択できます。イネーブル端子が用意されているので、外部信号で機能のON/OFF制御を行えます。
　パッケージは12ピンMSOPです。リードのピン間が0.65mmと狭く、手はんだでも利用できますが、マルツエレックからこのICを用いたモジュールIVR3261が販売されています。

●LTC3261のテスト回路

　アナログ・デバイセズが用意してあるLTC3261のテスト回路は、コンポーネントのPowerProductsのLTC3261を選択し、次に該当するコンポーネントLTC3261を選択表示します。

　この状態で、「Open this macromodel’s test fixture」のボタンをクリックすると、次のテスト回路が表示されます。

●テスト回路のシミュレーション結果

　上記のテスト回路のシミュレーション結果を次に示します。V(out)の赤の曲線は入力電圧と同じ絶対値ですが、マイナスの－15Vに収斂しています。V(in)の青のラインは、シミュレーション開始後すぐに15V電圧になり安定しています。I(Rload)の茶色のラインは負荷に流れる電流値を示しています。

●Modeによるリプルの違い

　次は、モードによるリプルの大きさの違いを確認します。あわせて負荷が変動したときの様子もシミュレーションします。

●電流源で負荷の変動をシミュレート

　今回は、負荷の抵抗の値を変数で設定する代わりに電流源Iを用います。シンボル名はcurrentですので、次に示すようにコンポーネントのリストにはcurrentと表示されています。

　currentのシンボルを選択し、回路図に配置します。マウスの右ボタンでシンボルをクリックして、次のIndependent Current Source I1の設定ウィンドウを表示し、仕様の詳細を決めます。
　電流源の動作は、次に示すようにPWLで経過時間ごとの電流値を設定します。

　PWLの設定値が多いので「Additional PWL Points」のボタンをクリックして次の表を表示し、必要な数の設定値を設定します。出力が安定するまでの2ms間は負荷なし、次の2ms間は5ｍAの電流が流れ、次の2ms間は2ｍAの電流が流れ、次は6ｍA、その後は2mAとなります。設定期間以後の電流は最後に設定された値2mAの電流が流れ続けます。

 

●Burst Mode動作時のシミュレーション結果

　次に、Mode端子とVin端子を接続してBurst Modeでシミュレーションした結果を示します。負荷抵抗のRloadは300kΩに設定し直して、この抵抗の影響を極めて小さくしています。

　1msを超えると出力も安定し、入力電圧15Vの0.95倍の14.25Vを中心の波形になっています。

●負荷の変動との関係を表示

　Plot Paneを二つにして、一つにはV(out)）電圧軸を拡大し、変化相がわかるようにします。もう一方のPaneには、赤のV(out)で出力電圧、緑色の-I(C5)-Ix(U1:Vout)の両方の負荷に流れる電流の合計値、青のV(in)の入力電圧、茶色のI(Rload)の抵抗R1に流れる電流を表示します。

 

　負荷へ流れ出す電流の大きさに従って、出力電圧のリプルの数が増大しています。この操作で負荷が変動しても、入力電圧の95％の安定な出力電圧が得られています。

●固定周波数モードのシミュレーション

　固定周波数モードでシミュレーションするために、Mode端子をGNDに接続し直してシミュレーションした結果を次に示します。
　赤のV(out)のリプルがなくなっています。負荷の変動があると電圧が若干変動しています。負荷の増大に従い出力電圧は少しずつ低下しています。しかし、リプルはなくなっています。固定周波数モードはノイズが少ないという、データシートの記述が確認できました。

　次回、このLTC3261を使用したモジュールIVR3261DC-DCコンバータ・モジュールを確認します。

（2018/9/14 V1.0）

<神崎康宏>