15 Watt BSI-24 Series

Page 1:出力電圧 1.2V-5.1V 超高効率 91%超小型,ステップダウン非絶縁型 DC-DCコンバータ15 Watt BSI-24 SeriesBSIシリーズは最新の同期整流回路技術にて超高効率（91%）を実現した超小型､軽量の非絶縁型ステップダウンDC-DCコンバータです。20×50×12mmのサイズで出力15Wをヒートシンク無しで可能としたBSIシリーズは､縦形､横形（Fタイプ）の2種類が用途に応じて選択できます。また、最新の集積回路と低損失ダイオード等の採用、及びシンプルな回路構成により高信頼性、長寿命製品として完成しました。■ 特徴・薄型、超小型 ・ON/OFF制御機能付・ 24V→ 3.3V, 5.0Vを高効率で変換 ・広い入力電圧範囲・超高効率 87%（ 3.3V）,91%（ 5.0V） ・過電流保護回路内蔵・広い動作温度範囲 -10℃∼ 70℃ ・入出力間非絶縁型・MTBF 1,000,000Hrs､全数エージング ・出力電圧可変機能・最新の面実装構造にて高信頼性 ・高信頼性､長寿命､高性能・低価格■ 機種・定格 表１型名 定格入力電圧 入力電圧範囲 出力電圧 出力可変範囲 出力電流 ﾘｯﾌﾟﾙ･ﾉｲｽﾞ 効率 形状BSI-24(15W)シリーズ Vdc Vdc∼Vdc Vdc Vdc∼Vdc A mVp-p(typ) ％(typ) Size 3.3 40 8750 91 3.3 40 8750 91＊1： 14pin - 17,18pin 間に20kΩ接続時＊2： 1.2V は typ. 値です。詳細は下記を御覧下さい。■ 仕様 表２定格入力電圧/範囲 表1を参照定格出力電圧 3.3V±5%（14pin がオープン時）出力電圧可変範囲 下限値:1.2V±0.072V 上限値:5.1V入力変動 0.3% typ. (表1の入力電圧範囲に対して,定格負荷時）負荷変動 3.0% typ. (定格入力電圧にて0∼100%の負荷変動に対して）温度変動 ±0.01%/℃ typ. (動作温度-10℃∼ 50℃の温度変化に対して)リップル･ノイズ 40mVp-p typ. (定格入力、出力 3.3V、常温時)（測定周波数帯域20MHz)(テスト回路､図14 にて測定）50mVp-p typ. (定格入力、出力 5.0V、常温時)（測定周波数帯域20MHz)(テスト回路､図14 にて測定）効率 表1を参照 （常温時）過電流保護回路 定格負荷電流の105% 以上にて動作、自動復帰型。30秒以上の長期短絡状態は避けて下さい過電圧保護回路 なし無負荷電流 1.5mA max. 出力ONにて無負荷時 （表1の出力電圧範囲）スタンドバイ電流 350μA max. 出力OFF（0V）にてリモートON/OFF ＊3 5pin (ON/OFF 端子)と3,4pin (-Vin）間オープン=出力ON､ ショート=出力OFF （アプリケーションをご参照）MTBF期待値 1,000,000Hrs (EIAJ RCR-9102)発振周波数 150kHz typ. （0∼約15%負荷時はスイッチング周波数が下がります。)動作温度範囲 動作温度-10℃∼ 70℃（ 50℃より温度ディレーティング要）保存温度範囲 保存温度-25℃∼ 85℃湿度範囲 95%R.Hmax.冷却条件 自然空冷（対流の良好な場所に設置して下さい）振動 5∼10Hz 全振幅10mm（3方向各1時間）、10∼55Hz 加速度2G（3方向各1時間）衝撃 加速度 20G（3方向各3回）、衝撃時間 11±5ms重量 11g typ.外形寸法(1) W=20.5 L=50 H=12.0 (mm) (寸法詳細は別紙外形寸法図をご参照下さい)外形寸法(2) F形 W=20.5 L=50 H=12.5 (mm) (寸法詳細は別紙外形寸法図をご参照下さい)上記仕様において指定条件の記載が無い場合は定格値にて規定しています。＊3 ON/OFF端子（5pin）の立上がり、立下り時におけるスルーレートは、1V付近で必ず0.03V /μs以上として下さい。Bellnix DC-DC CONVERTERS 11.2∼5.1SIPDIP 8.0∼ 27.0 0 ∼ 3BSI24-3.3/5S3R0BSI24-3.3/5S3R0F24 ＊2（ 5.0）＊1（ 5.0）＊1

Page 2:15 Watt BSI-24 Series■ 外形寸法図[1]SIP型の形状BSI24-3.3/5S3R0型名略号標示24-3.3S3Lot・単位：mm・指定無き寸法公差±0.5・外装樹脂コーティング[2]DIP型の形状BSI24-3.3/5S3R0F(F形サイズ）型名略号標示24-3.3S3FLot・単位：mm・指定無き寸法公差±0.5・外装樹脂コーティング■ ブロック図図3 外付け部品に関しては別記アプリケーションをご参照ください2 Bellnix DC-DC CONVERTERSP2.54×4=10.1651maxP2.54×4=10.1622.86C/L182.250.8(9.0)21.5max(2.8)1 14513.5max0.641 Vin18171615145432 Vout-Vout-VoutV.ADJon/off-Vin-Vin Vin VoutFunctionpin1 Vin18171615145432 Vout-Vout-VoutV.ADJon/off-Vin-Vin Vin VoutFunctionpin3619NCNC13.8max21.5max0.642.54×4C/L2.54×422.861 1814551max15.2421.5max36 19 Vin-Vin VoutV.adjPWM.OCP.CONTON/OFF CONT16431 1817151452-VoutC2C3C1 LoadOFF= ShortON/OFFON = Open(0 to 0.5V)Open = 3.3VFET1FET2図1図2

Page 3:出力電圧 1.2-5.1V 超高効率 91%超小型,ステップダウン非絶縁型 DC-DCコンバータ15 Watt BSI-24 Series■ 基本的使用方法(Ａ) 標準的使用方法（図4） 外付コンデンサ(C1.C2)は必ず付加して下さい。注記１ 本製品の実装には、コネクタ，ソケットを使用しないで下さい。通電中の抜き差し又は、接触不良によって、破損する恐れがあります。又、接触抵抗の影響で性能を満足できない場合もありますのでプリント基板への実装は半田付けにて実施して下さい。注記2 出力電圧が3.1V以上の場合、外付けコンデンサ（C2）はアルミ電解コンデンサでも ※１ 6.3V / 330μF / 25mΩのＯＳコンデンサを使用すれば2個で済みますが、コンデンサの定格電圧は可能です。容量等の詳細は弊社まで御問い合わせ下さい。 できるだけ高いものを使うことをお勧めします。(B) ON/OFF制御方法（図5） ON/OFF 制御は5pin (ON/OFF ) と3, 4pin (-Vin ) 端子を開閉する事で制御できます。開閉制御素子はトランジスタ (ｵｰﾌﾟﾝｺﾚｸﾀ) を推奨します。出力電圧:ONモード(5pin ) - (3pin,4pin ) = OPEN出力電圧:OFFモード(5pin ) - (3pin,4pin ) = SHORT0∼ 0.5Vdc 0.3mA (開閉電流）max.5pin （ON/OFF端子） の最大定格 ： ‐0.3V ∼ 実際の入力電圧 ON/OFF端子（5pin）の立上がり、立下り時におけるスルーレートは1V付近で必ず0.03V/μs以上として下さい。(C) 出力電圧可変方法出力電圧可変は14pin (V.ADJ) 端子と17,18pin ( Vout) 端子に抵抗を接続する事により可能です。 [配線は、極力短くして下さい。]電圧可変範囲は表1 に記載の電圧範囲になります。電圧可変抵抗の計算は下記の式で求められます。5.1V以上に設定しないで下さい。図6 内部回路図注記1 上式で算出する場合、負荷変動を考慮したＶｏで計算しますと、より正確な値が出ます。注記2 抵抗値計算の後に電圧値の実機確認をお勧めします。注記3 出力電圧の可変に可変抵抗を使用する場合､可変つまみの位置にご注意下さい。 予め抵抗値を確認されるか､低電圧方向につまみを回転させてから初期通電される事をお勧めします。量産へのご使用では固定抵抗をお勧めします。Bellnix DC-DC CONVERTERS 3VR1= RxVoVs-1 - Ry VinLoad12161734C1C2 Vin-Vin Vout-Vout1518514BSI24 SeriesV.ADJON/OFFOFF=Short VinLoad12161734C1C2 Vin-Vin Vout-Vout1518514ON/OFFON=OpenBSI24 Series(0 to 0.5V)Vs RxV.ADJ VoutVR1141815Load1716 -VoutRy表3表4希望出力電圧ショート1.2VVR1オープン20kÙ20.43kÙ3.3V5.0V5.1VC1C2容量:330μF以上ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ:81mΩ以下（20℃/100ｋHz）容量:150μF以上ESR:28mΩ以下容量:220μF以上ESR:27mΩ以下 ※１容量:330μF以上ESR:25mΩ以下条件 推奨コンデンサ個数出力電圧5.1V∼3.1V出力電圧3.1V∼2.1V出力電圧2.1V∼1.2V2個以上並列接続2個以上並列接続3個以上並列接続3個以上並列接続SH(SANYO)FH(日本ｹﾐｺﾝ)SH(SANYO)FH(日本ｹﾐｺﾝ)SH(SANYO)FH(日本ｹﾐｺﾝ)SXE(日本ｹﾐｺﾝ)負荷変動を考慮した代表例負荷変動の参考値出力 5V : 3%typ.出力 1.2V : 4%typ.外付けコンデンサの選定Vo = 希望出力電圧（無負荷時）VR1 = 電圧調整抵抗Vs = 1.0VRy = 1.2kΩRx = 5.1kΩ

Page 4:15 Watt BSI-24 Series■ 立ち上がり特性 注記：このテストデータは製品全てを代表するものではありません。BSI24-3.3/5S3R0 BSI24-3.3/5S3R0試験条件：上記試験は定格入力、定格負荷、常温時のデータです。図7 試験条件：上記試験は定格入力、定格負荷、常温時のデータです。図8■ 出力リップルノイズ波形BSI24-3.3/5S3R0 BSI24-3.3/5S3R0試験条件 試験条件Vin=24V Vin=24VVout=3.3V Vout=5.0VIo=3A Io=3ATa= 25℃ Ta= 25℃OSC=20MHz OSC=20MHz20mV/div 20mV/div2.5uS/div 2.5uS/div試験条件：上記試験は定格入力、定格負荷、常温時のデータです。図9 試験条件：上記試験は定格入力、定格負荷、常温時のデータです。図10テスト回路は図14 の通りです。 テスト回路は図14 の通りです。■ 信頼性試験 表5環境試験項目 試験条件低温貯蔵 -40℃ 1000時間 無通電にて放置 ◇BSI シリーズは左記の信頼性高温貯蔵 85℃ 1000時間 無通電にて放置 評価試験に合格しております。熱衝撃 -40℃∼ 125℃ 各30分 100サイクル 左記試験データは通常の製品高温負荷 70℃ 1000時間 入力：定格 出力：5V（3A） 出荷検査では実施致しません。耐湿負荷 40℃ 90∼95％RH 1000時間 定格入出力にて放置耐溶剤性 IPA中に5分間放置半田耐熱性 260℃±5℃ 10秒間 及び 350℃±10℃ 3秒間振動 5∼10Hz 全振幅10mm､10∼55Hz 加速度2G (3方向各1時間)衝撃 加速度20G（3方向各3回）、衝撃時間11±5ms ◇電気的性能試験データ評価 電気的性能試験データは別途試験前後で電気的特性、外観に異常のないこと。 用意されています。お問い合わせください。４ Bellnix DC-DC CONVERTERS0V24VInput VoltageOutput Voltage1V/div 2.5ms/div3.3V5V/div 2.5ms/div0V ON (5pin)-(3pin 4pin)= Open100%0%20mV 2.5us0V24VON (5pin)-(3pin 4pin)= OpenInput VoltageOutput Voltage2V/div 2.5ms/div5V5V/div 2.5ms/div0V100%0%20mV 2.5us

Page 5:出力電圧 1.2V-5.1V 超高効率 91%超小型,ステップダウン非絶縁型 DC-DCコンバータ15 Watt BSI-24 Series■ テストデータ 注記：このテストデータは製品全てを代表するものではありません。Model:BSI24-3.3/5S3R0 表6 温度条件: 25℃入力電圧･電流･電力 出力電圧･電流･リップルノイズ･電力 効率 ■ 入力電圧/負荷電流ー効率特性 図11Voltage Current Power Voltage Current Ripple/Noise Power Efficiecy(V) (A) (W) (V) (A) (mVp-p) (W) (%)8.003 0.0003 0.002 3.392 0 5/10 0.0008.004 0.2323 1.859 3.345 0.5 12/15 1.673 89.998.000 0.4455 3.564 3.337 1.0 14/17 3.337 93.638.002 0.8984 7.189 3.320 2.0 15/20 6.640 92.368.002 1.3818 11.057 3.303 3.0 17/25 9.909 89.6212.000 0.0003 0.004 3.392 0 6/10 0.00012.002 0.1600 1.920 3.350 0.5 15/20 1.675 87.2312.001 0.3024 3.629 3.342 1.0 18/25 3.342 92.0912.002 0.6038 7.247 3.325 2.0 22/28 6.650 91.7712.003 0.9283 11.142 3.308 3.0 26/30 9.924 89.0724.000 0.0003 0.007 3.392 0 6/10 0.00024.000 0.8440 2.026 3.354 0.5 22/30 1.677 82.7924.003 0.1569 3.766 3.346 1.0 25/32 3.346 88.8524.004 0.3086 7.408 3.329 2.0 30/35 6.658 89.8824.000 0.4733 11.359 3.312 3.0 30/36 9.936 87.4727.001 0.0003 0.008 3.392 0 6/10 0.00027.000 0.7580 2.047 3.355 0.5 24/32 1.678 81.9727.000 0.1406 3.796 3.346 1.0 28/35 3.346 88.1427.001 0.2760 7.452 3.329 2.0 32/37 6.658 89.34 ■ 入力電圧/負荷電流ー効率特性 図1227.000 0.4231 11.424 3.313 3.0 33/37 9.939 87.00Model:BSI24-3.3/5S3R0 表7 温度条件: 25℃入力電圧･電流･電力 出力電圧･電流･リップルノイズ･電力 効率Voltage Current Power Voltage Current Ripple/Noise Power Efficiecy(V) (A) (W) (V) (A) (mVp-p) (W) (%)8.003 0.0003 0.003 5.158 0 5/12 0.0008.002 0.3353 2.683 5.076 0.5 16/21 2.538 94.598.002 0.6596 5.278 5.063 1.0 16/23 5.063 95.928.001 1.3311 10.650 5.039 2.0 16/24 10.078 94.638.001 2.0338 16.272 5.013 3.0 17/27 15.039 92.4212.000 0.0002 0.003 5.156 0 5/15 0.00012.000 0.2302 2.762 5.082 0.5 18/25 2.541 91.9912.001 0.4479 5.375 5.070 1.0 20/28 5.070 94.3212.001 0.8955 10.747 5.045 2.0 21/29 10.090 93.8912.000 1.3661 16.393 5.020 3.0 22/31 15.060 91.8724.002 0.0001 0.007 5.156 0 5/19 0.0024.002 0.1189 2.854 5.091 0.5 32/35 2.546 89.2024.004 0.2304 5.531 5.077 1.0 38/42 5.077 91.8024.002 0.4552 10.926 5.052 2.0 40/44 10.104 92.48 ■ 温度ディレーティング表 図1324.001 0.6940 16.657 5.027 3.0 40/47 15.081 90.5427.004 0.0001 0.003 5.156 0 5/20 0.00027.001 0.1065 2.876 5.092 0.5 32/35 2.546 88.5427.000 0.2059 5.559 5.078 1.0 38/43 5.078 91.3427.000 0.4063 10.970 5.053 2.0 40/45 10.106 92.1227.000 0.6194 16.724 5.028 3.0 40/48 15.084 90.20■ テスト回路 図14Bellnix DC-DC CONVERTERS 51 2 3100908070出力電流(A)効率(%)出力 3.3V□：Vin= 24.0V0○：Vin= 8.0V△：Vin= 12.0V◇：Vin= 27.0V・PLOBE: 1:1 30MHz(50Ω 0.01μF)・OSCILLO:Tektronics 2245A・DC POWER SUPPLY: 8.0V to 27.0V・C1=330μF50WV×2pcs (Electrolytic Condenser・C2=150μF16WV×2pcs(OS Condenser Sanyo=16SH150M)NIPPON CHEMI-CON=SXE50VB330(M)K20)・R1=20kΩ(±1%、±100ppm/℃)BSI24-3.3/5S3R0 Series VinLoad14AAV V235Controlled Temp. Chamberｵｼﾛｽｺ-ﾌﾟ(OSC)SW1Open = ONShort = OFF1617181514 C1 C2 R1SW2Short = 5.0VOpen = 3.3V1004050607080900102030負荷率(%)20100-10 7060504030動作温度範囲(℃)1 2 3100908070出力電流(A)効率(%)出力 5.0V□：Vin= 24.0V0○：Vin= 8.0V△：Vin= 12.0V◇：Vin= 27.0V

Page 6:15 Watt BSI-24 Series■ 半田付け条件 ■ ノイズ低減方法 (例）半田付けは下記の条件にて実施して下さい。 BSIシリーズは入出力にコンデンサを付加して使用しますがコンバ①半田こての場合 340℃∼360℃ 5秒以内 ータの性能を生かし､より低ノイズ化を図る為に下記の項目を配慮し②半田ディップ槽の場合 230℃∼260℃ 10秒以内 プリント基板を設計して下さい。①高周波特性の良好な低インピーダンス品コンデンサを使用して下■ 洗浄について さい。この製品は丸洗い洗浄は出来ません､やむなく洗浄する場合にはIPA ②各コンデンサのリードを出来るだけ短くし、低リードインダクタを使用し、半田面のみを手洗いにてブラシ洗浄して下さい。 ンスにして下さい。洗浄に関してご不明な点は御問い合わせ下さい。 ③入力端子側､出力端子側共に プラス､マイナス間の配線ループをできるだけ小さくして下さい。リーケージインダクタンスの影響■ 入力電源の逆接続防止方法 (例） を低減出来ます。BSIシリーズの入出力間は､非絶縁型で正極性を正極性へステップ ④主回路のプリントパターンは出来るだけ太く短く設計して下さい｡ダウンさせるDC-DCコンバータです､誤って入力の極性を逆に接続しますと､この製品は破損します。逆接続の恐れがある場合は､下記の図のように保護回路を付加して下さい｡下記図はヒューズとダイオードを用いた例です。図17■ ご使用上の注意・ 本製品は並列及び直列運転は出来ません。 図15 ・ 本製品の実装には､コネクタ,ソケットを使用しないで下さい。通電中の抜き差し又は、接触不良によって、破損する恐れがあり■ 過電圧保護回路 (例） ます。又、接触抵抗の影響で性能を満足できない場合もありますBSIシリーズには、過電圧保護回路が内蔵されておりません。 のでプリント基板への実装は半田付けにて実施して下さい。本､コンバータ内部のスイッチング素子がショートモードで破損した ・ ON/OFF端子によらず本製品を起動する場合、起動時には定常時よ場合､入力電圧( Vin) が､そのまま出力に出てきます。 りも大きな電流が瞬間的に流れますので供給側DC電源の過電流特万一の過電圧モードによる破損に備えて、下記の様に供給電源回路を 性又は、起動特性によっては、本製品を起動できないことがあり遮断する回路を付加する事を推奨します。 ますので注意して下さい。・ 本製品には過電流､短絡保護回路が内蔵されておりますが長時間の短絡は故障の原因に成りますので、お避け下さい｡・ 本製品の破損が直接人命財産に影響を与える使用は、ご採用時に弊社技術部までご確認下さい。・ 製品仕様を超える振動、衝撃、温度条件下では使用出来ません。ご不明な事項は御問い合わせ下さい。・ 静電気により破損する恐れがあります。作業者が帯電した静電気は接地放電させ、接地された作業台での作業をお勧めします。・ 本製品には試験成績書は添付されません。 図16注記： ■ お問い合わせ先① 過電圧モードでの破損時、ON/OFF制御は動作致しません。 当製品に関するお問い合わせは下記にお願い致します。② 供給側DC電源は、ヒューズを溶断できる容量を持たせて下さい。 営業部不明な点は御問い合わせ下さい。 TEL:048-864-7733 FAX:048-861-6402製品改良の為に予告なく仕様を変更する事があります。Bellnix株式会社ベルニクス E-mail:info@bellnix.co.jp埼玉県さいたま市根岸5-7-8 〒336-0024 URL http://www.bellnix.co.jp/ BDD20011112A VinLoad12161734C1C2-Vin Vout-Vout1518514BSI24 SeriesV.ADJON/OFFFUSED1 Vin VinLoad12161734C1C2-Vin Vout1518514BSI24 SeriesV.ADJON/OFFFUSESCR Vin過電圧検出回路D1 VinLoad12161734C1C2 Vin-Vin Vout1518514BSI24 SeriesV.ADJON/OFFC3ループ面積を小さくするリードを短くするループ面積を小さくするリードを短くする