昇圧ＩＣ ＡＳ１３２２Ｂについて

質問

昇圧するＩＣにＡＳ１３２２Ｂがありますが（↓データシート）
http://www.austriamicrosystems.com/jpn/content/download/1255/7124/version/4/file/AS1322_Data_Sheet_v1-07.pdf（英文）
3Vから5Vへ昇圧してＰＩＣを動作させたいのですが電圧は５Ｖ出るのですが動作が暴走してしまいます。
同様な昇圧ＩＣのＴＡ４９９Ａを使うとちゃんと動作するのです。
ＡＳ１３２２Ｂの出力が低いのか効率が低下してしまうのかいまいちわかりません。リチウム電池を使用しているようですがその辺も関係あるのかどうか・・。
3Ｖ→5Ｖの回路図参考に4.7μＨを使っているのですが・・。まだ何か指定があるのでしょうか・・。（他の周辺部品もシートとほぼ同じ容量を使用）
ＰＩＣ側は消費電力50ｍＡ前後くらいで７ＳＥＧとＬＥＤ、可変抵抗にオペアンプが付いてる程度特に大きく消費が出るものではないです。
割と高価なものなので使えないのがなんとももったいないので何とか動くようにしたいのですが何が原因でしょうか？

回答No.1

KEN_2 · ベストアンサー

データシートを確認しました。
下記を確認して見てください。他には特に問題ありません。
１．SHDNN 4；VIN through a 1MΩ pull-up resistor.　
２．FB 3；adjusted from 2.5 to 5V by VOUT = 1.23V[1 + (R1/R2)]

具体的には、
１．4ピンを1MΩでVINのバッテリー側にプルアップします。
２．R1/R2 はVFbを1.23Vになるような比率で、R1 に1MΩ以上の高抵抗を
　採用していないですよね？
（高抵抗は不安定になります。R2 の抵抗を下げて5V設定してください。）
R1 を1MΩ とすると、R2は5V-1.23V　3.77V：1.23V　1MΩ；R2　より
3.77V*R2＝1.23V*1MΩ　R2 は1MΩ*1.23V/3.77V　で 約326KΩ　です。
＊4.7μＨは、fSW Switching Frequency 1.2MHzでQが低下しませんよね？

気になるのは
P4-17 の
6 Electrical Characteristics
Output Voltage Adjust Range TAMB = 25oC 2.5 5 V
ですが、
P3-17 の
5 Absolute Maximum Ratings
VOUT -0.3 7 V
から問題ないと考えられます。
上記の再検討をしてください。

お礼

とりあえず確認して見ましたがやはり動作せずでした。電圧は0.1～0.2Ｖの上下はするものの誤動作するような幅ではないと思いましたがアナログテスタでみると通電状態で瞬間的になんどか電圧が下がっているような感じがします。効率が急落したりするのかと思いましたが（１～2Ｖ？）
なのでそのせいでプログラムがバタバタしてしまうのかと・・。
出力側に大き目のコンデンサでもつけたほうがいいのかな。

回答No.4

KEN_2

No.1 です。

補足連絡有難うございます。解決した様で良かったですね。
>コンデンサをMUSEコンに変えてVp-p250mV位になったので回路の方でパスコンの追加、容量を増やしたりでなんとか動作はするようにはなりました。

少し解説します。
出力に4.7μF程度のコンデンサを入れていますが、このコンデンサは容量値より1.2MHzでの内部インピーダンスが重要です。
＜コンデンサをMUSEコンに変えて＞は正解で、通常ESRの低い固体コンデンサなどを使用します。
L1の4.7μＨのインダクタをスイッチングした矩形波成分を、平滑する必要があるので高周波特性が重要になります。
あと、出力側のC2に0.047μFから0.1μF程度の高周波特性の良いセラミックコンデンサを追加したり、0.01μFと0.1μFの容量の異なるコンデンサを追加して、高周波リップルを除去させます。
この小容量のコンデンサはリップル特性と低温時の特性が改善されます。

お礼

コンデンサを組み合わせる方法がありましたか。完全にはリプルが取り除けてはいませんので試してみます。
今まではあまりコンデンサの高周波特性は気にする事無かったです。これほどコンデンサで影響がでるのかと今回の事でかなり勉強になりました。細かな解説頂きありがとうございました。

回答No.3

KEN_2

No.1 です。

>電圧は0.1～0.2Ｖの上下はするものの誤動作するような幅ではないと思い・・・
オシロスコープで波形を観察すれば直ぐに原因究明可能なのですが・・・
少し切り分けて見ましょう。
１．データシート図17の様に入・出力に4.7μF程度の電解コンデンサは入っていますね？
２．R1/R2 は、1.02MΩ/332KΩ程度ですね？
３．リチウム電池の端子電圧は異常時も2.3V以上ありますね？
　>With a VOUT > 2.3V, the start-up circuitry is disabled and　より

４．昇圧するＩＣの切り分けに、ＰＩＣ側の負荷を外した時と負荷に20Ωから50Ω
　程度を接続した時の出力電圧の状態を観測してみてください。
５．抵抗負荷で安定するのならCffのセラミックコンデンサの100ｐF追加か、
６．安定しないのなら「Ｄ1」のフライホイールやスナバ回路の2Ω+100nFで逆起電圧
　波形を押さえ込む必要があります。
＊原因としては、4.7μＨのインダクタの特性が良くなく、直流抵抗が200mΩ以上
　ある可能性があります。
結果は補足に書き込みください。再検討させていただきます。

補足

出力側をオシロで確認しました。電圧は設定どおり5Vですが1.2～1.5MHzのリプル(？)が出ており一時的に電圧が3.5V付近まで低下することもありその辺が原因のようでした。Vp-pでmax600mV平均400mV位
コンデンサをMUSEコンに変えてVp-p250mV位になったので回路の方でパスコンの追加、容量を増やしたりでなんとか動作はするようにはなりました。
フライホイールやスナバ、Cff追加してみましたが変わらずでインダクタは4.7μH0.02Ωなのでその辺は問題はなさそうかと思います。
出力側が十分に平滑できなかったのが原因ではないかなと思います。
（スイッチング周波数１MHz以上ですからコンデンサの周波数特性が重要ですね・・。）

回答No.2

noname#120664

こんにちは。
DC5Vが出力されるけれども、動作が不安定とのこと。
DC5Vが出力されるということは、フィードバックの
アプリケーションノートの図15の回路で帰還抵抗R1とR2
の比率は、計算値通りになっているのでしょうね。
気になることは、
・スイッチング周波数が1MHｚと高速スイッチングであること
・帰還抵抗R1が1MHｚとかなり大きい抵抗ということ
動作が不安定になっているのは、フィードバックの
ゲイン特性と位相特性が悪いことかもしれません。
上記2件から考えられることは、遅れ位相となっていて
フィードバックループが追従できていないかもしれません。
コンデンサCffをセラミックコンデンサの100ｐF程度を
取り付けて、動作を確認してみてはいかがでしょうか？
Cffのコンデンサを入れることによって、若干の進み位相にすることです。試しに行ってみてはいかがでしょうか？