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S-8521C50MC-BUJT2U

器件型号:S-8521C50MC-BUJT2U
器件类别:半导体    电源管理IC    稳压器与电压控制器    开关控制器   
厂商名称:Seiko-Instruments
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器件描述

Switching Controllers 5.0V Step-Dn PWM/PFM

参数

产品属性属性值
Product AttributeAttribute Value
制造商:
Manufacturer:
ABLIC
产品种类:
Product Category:
Switching Controllers
RoHS:YES
Number of Outputs:1 Output
Switching Frequency:60 kHz
占空比 - 最大:
Duty Cycle - Max:
100 %
Input Voltage:2.5 V to 10 V
Output Voltage:5 V
Output Current:21.4 mA
最小工作温度:
Minimum Operating Temperature:
- 40 C
最大工作温度:
Maximum Operating Temperature:
+ 85 C
安装风格:
Mounting Style:
SMD/SMT
封装 / 箱体:
Package / Case:
SOT-23-5
封装:
Packaging:
Cut Tape
封装:
Packaging:
MouseReel
封装:
Packaging:
Reel
商标:
Brand:
ABLIC
NumOfPackaging:3
工厂包装数量:
Factory Pack Quantity:
3000
单位重量:
Unit Weight:
0.000222 oz

S-8521C50MC-BUJT2U器件文档内容

                                                                                  S-8520/8521 Series

                                          STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE

www.ablicinc.com                                                      SWITCHING REGULATOR CONTROLLER

© ABLIC Inc., 1997-2010                                                                                              Rev.9.0_02

The S-8520/8521 Series is a CMOS step-down switching regulator-controller with PWM control (S-8520 Series) and PWM

/ PFM switching control (S-8521 Series). The S-8520/8521 Series has a reference voltage source, an oscillation circuit, an

error amplifier, and other components.

The S-8520 Series provides low-ripple power, high efficiency, and excellent transient characteristics due to a PWM control

circuit capable of varying the duty ratio linearly from 0% up to 100%. The S-8520/8521 Series also has a soft-start circuit

that prevents overshoot at startup.

The S-8521 Series works with either PWM control or PFM control. It normally operates using PWM control with a duty ratio

of 25% to 100%, but under a light load, it automatically switches to PFM control with a duty ratio of 25%. The S-8520/8521

Series ensures high efficiency over a wide range of conditions for devices, from the standby mode to the operation.

By  adding  external    Pch  power   MOS   FET      or  PNP  transistor,  coil,   capacitor,  and  externally  connected  diode,  the

S-8520/8521 Series can function as a step-down switching regulator, and is ideal for power supply units of portable

devices due to small SOT-23-5 and the feature of low current consumption. It is also ideal for AC adapters due to the input

voltage up to 16 V.

   Features

      Low current consumption       During operation:       60 A max.   (A, B types)

                                                             21 A max.   (C, D types)

                                                             100 A max. (E, F types)

                                     During shutdown:        0.5 A max.

      Input voltage:                2.5 V to 16 V (B, D, F types)

                                     2.5 V to 10 V (A, C, E types)

      Output voltage:               Selectable between 1.5 V and 6.0 V in 0.1 V step

      Duty ratio:                   0% to 100% PWM control (S-8520 Series)

                                     25% to100% PWM / PFM switching control (S-8521 Series)

      External parts are Pch power MOS FET or PNP transistor, coil, diode, and capacitor only

       (When using PNP transistor, add base resistor and capacitor).

      Oscillation frequency:        180 kHz typ.       (A, B types)

                                     60 kHz typ.        (C, D types)

                                     300 kHz typ.       (E, F types)

      Soft-start function:          8 ms. typ.         (A, B types)

                                     12 ms. typ.        (C, D types)

                                     4.5 ms. typ.       (E, F types)

      With a shutdown function

      With a built-in overload protection circuit      Overload detection time:        4 ms. typ.    (A  type)

                                                                                        14 ms. typ.   (C  type)

                                                                                        2.6 ms. typ.  (E  type)

      Lead-free, Sn 100%, halogen-free*1

    *1. Refer to “ Product Name Structure” for details.

                                                                                                                                  1
STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE SWITCHING REGULATOR CONTROLLER

S-8520/8521 Series                                                                                       Rev.9.0_02

  Applications

     On-board power supplies of battery devices for mobile phone, electronic notebooks, PDAs.

     Power supplies for audio equipment, including portable CD players and headphone stereo equipment.

     Fixed voltage power supply for cameras, video and communication devices.

     Power supplies for microcomputers

     Conversion from NiH or four NiCd cells or two lithium-ion cells to 3.3 V / 3 V.

     Conversion of AC adapter input to 5 V / 3 V.

 Package

     SOT-23-5

2
    STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE SWITCHING REGULATOR CONTROLLER

Rev.9.0_02                                                                                        S-8520/8521 Series

 Block Diagrams

1.  S-8520 Series

                    Tr                                                           L

                        VIN                                     Oscillation      Reference voltage

                                                                circuit          source with soft-start  VOUT

                        EXT                                     PWM control                                        

    VIN            SD                                          circuit                                               COUT

               CIN

                                                                                     V ______                  VSS
                                                                                     ON/OFF

                             ______

                             ON/OFF

    Remark  All the diodes in the figure are parasitic diodes.

                             Figure 1

2.  S-8521 Series

                    Tr                                                           L

                        VIN                                     Oscillation      Reference voltage

                                                                circuit          source with soft-start  VOUT

                        EXT                                     PWM / PFM switching                                

    VIN            SD                                          control circuit                                       COUT

            CIN

                                                                                     V ______                  VSS
                                                                                     ON/OFF

                             ______

                             ON/OFF

    Remark  All the diodes in the figure are parasitic diodes.

                             Figure 2

                                                                                                                             3
STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE SWITCHING REGULATOR CONTROLLER

S-8520/8521 Series                                                                                        Rev.9.0_02

 Product Name Structure

   The control types, product types, and output voltage for the S-8520/8521 Series can be selected at the user’s request.

   Please refer to the “1.       Product name” for the definition of the product name, “2.  Package” regarding the package

   drawings and “3.      Product name list” for the full product names.

   1.     Product name

   S  -8  52   x  x      xx      MC    xxx  T2       x

                                                           Environmental code

                                                           U:  Lead-free (Sn 100%), halogen-free

                                                           G:  Lead-free (for details, please contact our sales            office)

                                                           IC direction in tape specifications*1

                                                           Product name (abbreviation)*2

                                                           Package name (abbreviation)

                                                           MC  : SOT-23-5

                                                           Output voltage

                                                           15 to 60

                                                           (W hen the output voltage is 1.5 V, it is expressed as          15.)

                                                           Product type

                                                           A:  Oscillation frequency of 180 kHz,

                                                               With overload protection circuit

                                                           B:  Oscillation frequency of 180 kHz,

                                                               Without overload protection circuit

                                                           C:  Oscillation frequency of 60 kHz,

                                                               With overload protection circuit

                                                           D:  Oscillation frequency of 60 kHz,

                                                               Without overload protection circuit

                                                           E:  Oscillation frequency of 300 kHz,

                                                               With overload protection circuit

                                                           F:  Oscillation frequency of 300 kHz,

                                                               Without overload protection circuit

                                                           Control system

                                                           0:  PWM control

                                                           1:  PWM / PFM switching control

          *1.     Refer  to the tape specifications.

          *2.     Refer  to “3.  Product name list”.

   2.     Package

               Package Name                                              Drawing code

                                             Package                       Tape                     Reel

       SOT-23-5                              MP005-A-P-SD                MP005-A-C-SD             MP005-A-R-SD

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    STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE SWITCHING REGULATOR CONTROLLER

Rev.9.0_02                                                                 S-8520/8521 Series

3.  Product name list

    3. 1  S-8520  Series

                                   Table            1  (1 / 2)

          Output  voltage  [V]  S-8520AxxMC Series     S-8520BxxMC Series  S-8520CxxMC Series

                  1.5                                 S-8520B15MC-ARAT2x                               

                  1.8                                 S-8520B18MC-ARDT2x                               

                  2.0           S-8520A20MC-AVFT2x                                                     

                  2.1           S-8520A21MC-AVGT2x                                                     

                  2.4                                 S-8520B24MC-ARJT2x                               

                  2.5           S-8520A25MC-AVKT2x     S-8520B25MC-ARKT2x  S-8520C25MC-BRKT2x

                  2.6           S-8520A26MC-AVLT2x                                                     

                  2.7           S-8520A27MC-AVMT2x     S-8520B27MC-ARMT2x  S-8520C27MC-BRMT2x

                  2.8           S-8520A28MC-AVNT2x     S-8520B28MC-ARNT2x  S-8520C28MC-BRNT2x

                  2.9           S-8520A29MC-AVOT2x     S-8520B29MC-AROT2x  S-8520C29MC-BROT2x

                  3.0           S-8520A30MC-AVPT2x     S-8520B30MC-ARPT2x  S-8520C30MC-BRPT2x

                  3.1           S-8520A31MC-AVQT2x     S-8520B31MC-ARQT2x  S-8520C31MC-BRQT2x

                  3.2           S-8520A32MC-AVRT2x     S-8520B32MC-ARRT2x  S-8520C32MC-BRRT2x

                  3.3           S-8520A33MC-AVST2x     S-8520B33MC-ARST2x  S-8520C33MC-BRST2x

                  3.4           S-8520A34MC-AVTT2x     S-8520B34MC-ARTT2x  S-8520C34MC-BRTT2x

                  3.5           S-8520A35MC-AVUT2x     S-8520B35MC-ARUT2x  S-8520C35MC-BRUT2x

                  3.6           S-8520A36MC-AVVT2x     S-8520B36MC-ARVT2x  S-8520C36MC-BRVT2x

                  4.0                                 S-8520B40MC-ARZT2x                               

                  4.3                                 S-8520B43MC-ASCT2x                               

                  5.0           S-8520A50MC-AWJT2x     S-8520B50MC-ASJT2x  S-8520C50MC-BSJT2x

                  5.3                                 S-8520B53MC-ASMT2x                               

                                   Table            1  (2 / 2)

          Output  voltage  [V]  S-8520DxxMC Series     S-8520ExxMC Series  S-8520FxxMC Series

                  1.5                                 S-8520E15MC-BJAT2x  S-8520F15MC-BNAT2x

                  1.6                                 S-8520E16MC-BJBT2x                               

                  1.8                                 S-8520E18MC-BJDT2x  S-8520F18MC-BNDT2x

                  2.0                                                    S-8520F20MC-BNFT2x

                  2.5           S-8520D25MC-BVKT2x     S-8520E25MC-BJKT2x  S-8520F25MC-BNKT2x

                  2.6                                                    S-8520F26MC-BNLT2x

                  2.7           S-8520D27MC-BVMT2x                        S-8520F27MC-BNMT2x

                  2.8           S-8520D28MC-BVNT2x     S-8520E28MC-BJNT2x  S-8520F28MC-BNNT2x

                  2.9           S-8520D29MC-BVOT2x                                                     

                  3.0           S-8520D30MC-BVPT2x     S-8520E30MC-BJPT2x  S-8520F30MC-BNPT2x

                  3.1           S-8520D31MC-BVQT2x                        S-8520F31MC-BNQT2x

                  3.2           S-8520D32MC-BVRT2x                                                     

                  3.3           S-8520D33MC-BVST2x     S-8520E33MC-BJST2x  S-8520F33MC-BNST2x

                  3.4           S-8520D34MC-BVTT2x                        S-8520F34MC-BNTT2x

                  3.5           S-8520D35MC-BVUT2x                        S-8520F35MC-BNUT2x

                  3.6           S-8520D36MC-BVVT2x                        S-8520F36MC-BNVT2x

                  4.0                                                    S-8520F40MC-BNZT2x

                  4.5                                                    S-8520F45MC-BOET2x

                  5.0           S-8520D50MC-BWJT2x     S-8520E50MC-BKJT2x  S-8520F50MC-BOJT2x

                  5.2                                 S-8520E52MC-BKLT2x                               

                  5.5                                                    S-8520F55MC-BOOT2x

                  6.0                                                    S-8520F60MC-BOTT2x

    Remark 1.     Please contact our sales office for products with output voltage other than those specified above.

            2.    x: G or U

            3.    Please select products of environmental code = U for Sn 100%, halogen-free products.

                                                                                                                      5
STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE SWITCHING REGULATOR CONTROLLER

S-8520/8521 Series                                                                                     Rev.9.0_02

   3. 2  S-8521  Series

                                  Table            2  (1 / 2)

         Output  voltage  [V]  S-8521AxxMC Series     S-8521BxxMC Series  S-8521CxxMC Series

                 1.5                                 S-8521B15MC-ATAT2x                               

                 1.6                                                    S-8521C16MC-BTBT2x

                 1.8                                 S-8521B18MC-ATDT2x                               

                 1.9                                 S-8521B19MC-ATET2x                               

                 2.0                                 S-8521B20MC-ATFT2x                               

                 2.1                                 S-8521B21MC-ATGT2x                               

                 2.3                                 S-8521B23MC-ATIT2x                               

                 2.5           S-8521A25MC-AXKT2x     S-8521B25MC-ATKT2x  S-8521C25MC-BTKT2x

                 2.6                                 S-8521B26MC-ATLT2x                               

                 2.7           S-8521A27MC-AXMT2x     S-8521B27MC-ATMT2x  S-8521C27MC-BTMT2x

                 2.8           S-8521A28MC-AXNT2x     S-8521B28MC-ATNT2x  S-8521C28MC-BTNT2x

                 2.9           S-8521A29MC-AXOT2x     S-8521B29MC-ATOT2x  S-8521C29MC-BTOT2x

                 3.0           S-8521A30MC-AXPT2x     S-8521B30MC-ATPT2x  S-8521C30MC-BTPT2x

                 3.1           S-8521A31MC-AXQT2x     S-8521B31MC-ATQT2x  S-8521C31MC-BTQT2x

                 3.2           S-8521A32MC-AXRT2x     S-8521B32MC-ATRT2x  S-8521C32MC-BTRT2x

                 3.3           S-8521A33MC-AXST2x     S-8521B33MC-ATST2x  S-8521C33MC-BTST2x

                 3.4           S-8521A34MC-AXTT2x     S-8521B34MC-ATTT2x  S-8521C34MC-BTTT2x

                 3.5           S-8521A35MC-AXUT2x     S-8521B35MC-ATUT2x  S-8521C35MC-BTUT2x

                 3.6           S-8521A36MC-AXVT2x     S-8521B36MC-ATVT2x  S-8521C36MC-BTVT2x

                 4.0                                 S-8521B40MC-ATZT2x                               

                 4.4                                 S-8521B44MC-AUDT2x                               

                 5.0           S-8521A50MC-AYJT2x     S-8521B50MC-AUJT2x  S-8521C50MC-BUJT2x

                 5.1                                 S-8521B51MC-AUKT2x                               

                 5.3                                 S-8521B53MC-AUMT2x                               

                 6.0                                 S-8521B60MC-AUTT2x                               

                                  Table            2  (2 / 2)

         Output  voltage  [V]  S-8521DxxMC Series     S-8521ExxMC Series  S-8521FxxMC Series

                 1.5                                 S-8521E15MC-BLAT2x  S-8521F15MC-BPAT2x

                 1.6           S-8521D16MC-BXBT2x     S-8521E16MC-BLBT2x                               

                 1.7                                 S-8521E17MC-BLCT2x                               

                 1.8           S-8521D18MC-BXDT2x     S-8521E18MC-BLDT2x  S-8521F18MC-BPDT2x

                 1.9                                 S-8521E19MC-BLET2x  S-8521F19MC-BPET2x

                 2.0           S-8521D20MC-BXFT2x     S-8521E20MC-BLFT2x                               

                 2.1           S-8521D21MC-BXGT2x                                                     

                 2.2           S-8521D22MC-BXHT2x     S-8521E22MC-BLHT2x                               

                 2.5           S-8521D25MC-BXKT2x     S-8521E25MC-BLKT2x  S-8521F25MC-BPKT2x

                 2.7           S-8521D27MC-BXMT2x                                                     

                 2.8           S-8521D28MC-BXNT2x                                                     

                 2.9           S-8521D29MC-BXOT2x                                                     

                 3.0           S-8521D30MC-BXPT2x     S-8521E30MC-BLPT2x  S-8521F30MC-BPPT2x

                 3.1           S-8521D31MC-BXQT2x                                                     

                 3.2           S-8521D32MC-BXRT2x                        S-8521F32MC-BPRT2x

                 3.3           S-8521D33MC-BXST2x     S-8521E33MC-BLST2x  S-8521F33MC-BPST2x

                 3.4           S-8521D34MC-BXTT2x              -          S-8521F34MC-BPTT2x

                 3.5           S-8521D35MC-BXUT2x     S-8521E35MC-BLUT2x                               

                 3.6           S-8521D36MC-BXVT2x                        S-8521F36MC-BPVT2x

                 4.0           S-8521D40MC-BXZT2x                        S-8521F40MC-BPZT2x

                 4.2                                 S-8521E42MC-BMBT2x                               

                 4.5           S-8521D45MC-BYET2x                                                     

                 5.0           S-8521D50MC-BYJT2x     S-8521E50MC-BMJT2x  S-8521F50MC-BQJT2x

                 5.2           S-8521D52MC-BYLT2x                                                     

                 5.3                                 S-8521E53MC-BMMT2x                               

                 5.5           S-8521D55MC-BYOT2x                        S-8521F55MC-BQOT2x

   Remark 1.     Please contact our sales office for products with output voltage other than those specified above.

         2.      x: G or U

         3.      Please select products of environmental code = U for Sn 100%, halogen-free products.

6
STEP-DOWN, PWM            CONTROL  or  PWM / PFM  SWITCHABLE SWITCHING REGULATOR CONTROLLER

Rev.9.0_02                                                         S-8520/8521 Series

 Pin Configuration

                                                          Table 3

            SOT-23-5                   Pin No.    Symbol                Description

            Top view                                      Shutdown pin

5                      4                          ______  “H”:     Normal operation

                                       1          ON/OFF           (Step-down operation)

                                                          “L”:     Stop step-down operation

                                                                   (All circuits stop)

                                       2          VSS     GND pin

                                       3          VOUT    Output voltage monitoring pin

                                       4          EXT     Connection pin for external transistor

                                       5          VIN     IC power supply pin

1           2          3

            Figure  3

                                                                                                  7
STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE SWITCHING REGULATOR CONTROLLER

S-8520/8521 Series                                                                                                                   Rev.9.0_02

  Absolute Maximum Ratings

                                                                   Table 4

                                                                                               (Ta = 25°C unless otherwise    specified)

                             Item                                 Symbol               Absolute maximum rating                 Unit

   VIN pin voltage                     A,  C,  E  types     VIN                        VSS  0.3 to VSS  12.0                       V

                                       B,  D,  F  types                                VSS  0.3 to VSS  18.0                       V

   VOUT pin voltage                    A,  C,  E  types     VOUT                       VSS  0.3 to VSS  12.0                       V

                                       B,  D,  F  types                                VSS  0.3 to VSS  18.0                       V

        ______                         A,  C,  E  types     V ______                   VSS  0.3 to VSS  12.0                       V

   ON/OFF            pin voltage       B,  D,  F  types           ON/OFF               VSS  0.3 to VSS  18.0                       V

   EXT pin voltage                                          VEXT                            VSS  0.3 to VIN  0.3                   V

   EXT pin current                                          IEXT                               50                             mA

   Power dissipation                                        PD                250      (When not mounted on board)             mW

                                                                                               600*1                           mW

   Operating ambient temperature                            Topr                               40 to 85                      °C

   Storage temperature                                      Tstg                               40 to 125                     °C

   *1.  When mounted on board

        [Mounted board]

                     (1) Board size :      114.3 mm  76.2 mm  t1.6      mm

                     (2) Board name :      JEDEC STANDARD51-7

   Caution           The absolute maximum ratings are rated values exceeding which the product could suffer

                     physical damage. These values must therefore not be exceeded under any conditions.

   (1)  When mounted on board                                             (2) When not mounted on board

                     700                                                               300

        [mW]         600                                                  [mW]         250

        (PD)         500                                                  (PD)         200

        Dissipation  400                                                  Dissipation  150

                     300

                     200                                                               100

        Power        100                                                  Power        50

                     0    0       50              100       150                        0    0  50                   100        150

                             Ambient Temperature (Ta)       [C]                               Ambient Temperature       (Ta)  [C]

                                                  Figure 4  Power  Dissipation of Package

8
          STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE SWITCHING REGULATOR CONTROLLER

Rev.9.0_02                                                                                         S-8520/8521 Series

 Electrical Characteristics

     1.  A type, B type

                                                               Table 5

                                                                                          (Ta = 25°C unless otherwise specified)

            Item               Symbol                     Conditions                      Min.     Typ.      Max.     Unit  Test

                                                                                                                            Circuit

Output voltage*1          VOUT(E)                                                        VOUT(S)  VOUT(S)   VOUT(S)  V     3

                                                                                           0.976             1.024

Input voltage             VIN                                 A type                     2.5               10.0     V     2

                                                               B type                     2.5               16.0     V     2

Current consumption 1     ISS1           VOUT = VOUT(S)  1.2                                     35        60       A    2

Current consumption       ISSS           V ______  =0V                                                     0.5      A    2
                                         ON/OFF
during shutdown

                                                               S-8520/8521x15 to 24       2.3     4.5              mA    

                                                               S-8520/8521x25 to 34       3.7     7.0              mA    

                          IEXTH          VEXT = VIN  0.4 V    S-8520/8521x35 to 44       5.3     9.3              mA    

                                                               S-8520/8521x45 to 54       6.7     11.3             mA    

EXT pin output current                                         S-8520/8521x55 to 60       8.0     13.3             mA    

                                                               S-8520/8521x15 to 24       4.3     8.4              mA    

                                                               S-8520/8521x25 to 34       7.0     13.2             mA    

                          IEXTL          VEXT = 0.4 V          S-8520/8521x35 to 44       9.9     17.5             mA    

                                                               S-8520/8521x45 to 54       12.6    21.4             mA    

                                                               S-8520/8521x55 to 60       15.0    25.1             mA    

Line regulation           VOUT1         VOUT(S)  2.0 V  VIN = 2.5 V to 2.94 V                   30        60       mV    3

                                         VOUT(S)  2.0 V  VIN = VOUT(S)  1.2 to 1.4              30        60       mV    3

Load regulation           VOUT2         Load current = 10 A to IOUT  1.25                      30        60       mV    3

Output voltage                VOUT      Ta = 40°C to 85°C                                      VOUT(S)          V/°C  3

temperature coefficient        Ta                                                                  5E  5

Oscillation frequency     fosc           Measure waveform at            VOUT(S)  2.4 V   144      180       216      kHz   3

                                         EXT pin.                       VOUT(S)  2.5 V   153      180       207      kHz   3

PWM / PFM control

switching duty ratio      PFMDuty        No load, measure waveform at EXT pin.            15       25        40       %     3

(S-8521 Series)

ON/OFF      pin           VSH            Determine oscillation at EXT pin                 1.8                       V     2

input voltage             VSL            Determine oscillation stop at EXT pin                             0.3      V     2

ON/OFF      pin           ISH                                                            0.1              0.1      A    1

input leakage current     ISL                                                            0.1              0.1      A    1

Soft start time           tss                                                            4.0      8.0       16.0     ms    3

Overload detection time   tpro           Time until the EXT pin    reaches    VIN  after  2.0      4.0       8.0      ms    2

(A type)                                 dropping VOUT to 0 V.

Efficiency                EFFI                                                                   93                %     3

External parts    Coil:                  Sumida Corporation            CD54 (47 H)

                  Diode:                 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.         MA720 (Shottky type)

                  Capacitor:             Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.         TE (16 V, 22 F tantalum type)

                  Transistor:            Toshiba Corporation           2SA1213

                  Base resistance (Rb):  0.68 k

                  Base capacitor (Cb):   2200 pF (Ceramic type)

Unless otherwise indicated, connect the recommended components to the IC.                 When VIN = VOUT(S)  1.2 V (VIN = 2.5 V

                                                          ______

when VOUT(S)  2.0 V), IOUT = 120 mA, connect the ON/OFF           pin to the VIN pin.

*1.      VOUT(S): Specified output voltage value, VOUT(E): Actual output voltage value

                                                                                                                                   9
STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE SWITCHING REGULATOR CONTROLLER

S-8520/8521 Series                                                                                                    Rev.9.0_02

     2.  C type, D type

                                                               Table 6

                                                                                          (Ta = 25°C unless otherwise specified)

            Item               Symbol                     Conditions                      Min.     Typ.      Max.     Unit  Test

                                                                                                                            Circuit

Output voltage*1          VOUT(E)                                                        VOUT(S)  VOUT(S)   VOUT(S)  V     3

                                                                                           0.976             1.024

Input voltage             VIN                                 C type                     2.5               10.0     V     2

                                                               D type                     2.5               16.0     V     2

Current consumption 1     ISS1           VOUT = VOUT(S)  1.2                                     10        21       A    2

Current consumption       ISSS           V ______  =0V                                                     0.5      A    2
                                         ON/OFF
during shutdown

                                                               S-8520/8521x15 to 24       2.3     4.5              mA    

                                                               S-8520/8521x25 to 34       3.7     7.0              mA    

                          IEXTH          VEXT = VIN  0.4 V    S-8520/8521x35 to 44       5.3     9.3              mA    

                                                               S-8520/8521x45 to 54       6.7     11.3             mA    

EXT pin output current                                         S-8520/8521x55 to 60       8.0     13.3             mA    

                                                               S-8520/8521x15 to 24       4.3     8.4              mA    

                                                               S-8520/8521x25 to 34       7.0     13.2             mA    

                          IEXTL          VEXT = 0.4 V          S-8520/8521x35 to 44       9.9     17.5             mA    

                                                               S-8520/8521x45 to 54       12.6    21.4             mA    

                                                               S-8520/8521x55 to 60       15.0    25.1             mA    

Line regulation           VOUT1         VOUT(S)  2.0 V  VIN = 2.5 V to 2.94 V                   30        60       mV    3

                                         VOUT(S)  2.0 V  VIN = VOUT(S)  1.2 to 1.4              30        60       mV    3

Load regulation           VOUT2         Load current = 10 A to IOUT  1.25                      30        60       mV    3

Output voltage                VOUT      Ta = 40°C to 85°C                                      VOUT(S)          V/°C  3

temperature coefficient        Ta                                                                  5E 5

Oscillation frequency     fosc           Measure waveform at            VOUT(S)  2.4 V   45       60        75       kHz   3

                                         EXT pin.                       VOUT(S)  2.5 V   48       60        72       kHz   3

PWM / PFM control

switching duty ratio      PFMDuty        No load, measured waveform at EXT pin.           15       25        40       %     3

(S-8521 Series)

ON/OFF      pin           VSH            Determine oscillation at EXT pin                 1.8                       V     2

input voltage             VSL            Determine oscillation stop at EXT pin                             0.3      V     2

ON/OFF      pin           ISH                                                            0.1              0.1      A    1

input leakage current     ISL                                                            0.1              0.1      A    1

Soft start time           tss                                                            6.0      12.0      24.0     ms    3

Overload detection time   tpro           Time until the EXT pin    reaches    VIN  after  7.0      14.0      28.0     ms    2

(C type)                                 dropping VOUT to 0 V.

Efficiency                EFFI                                                                   93                %     3

External parts    Coil:                  Sumida Corporation            CD54 (47 H)

                  Diode:                 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.         MA720 (Shottky type)

                  Capacitor:             Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.         TE (16 V, 22 F tantalum type)

                  Transistor:            Toshiba Corporation           2SA1213

                  Base resistance (Rb):  0.68 k

                  Base capacitor (Cb):   2200 pF (Ceramic type)

Unless otherwise indicated, connect the recommended components to the IC.                 When VIN = VOUT(S)  1.2 V (VIN = 2.5 V

                                                          ______

when VOUT(S)  2.0 V), IOUT = 120 mA, connect the ON/OFF           pin to the VIN pin.

*1.      VOUT(S): Specified output voltage value, VOUT(E): Actual output voltage value

10
          STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE SWITCHING REGULATOR CONTROLLER

Rev.9.0_02                                                                                         S-8520/8521 Series

     3.  E type, F type

                                                               Table 7

                                                                                          (Ta = 25°C unless otherwise specified)

            Item               Symbol                     Conditions                      Min.     Typ.      Max.     Unit  Test

                                                                                                                            Circuit

Output voltage*1          VOUT(E)                                                        VOUT(S)  VOUT(S)   VOUT(S)  V     3

                                                                                           0.976             1.024

Input voltage             VIN                                 E type                     2.5               10.0     V     2

                                                               F type                     2.5               16.0     V     2

Current consumption 1     ISS1           VOUT = VOUT(S)  1.2                                     60        100      A    2

Current consumption       ISSS           V ______  =0V                                                     0.5      A    2
                                         ON/OFF
during shutdown

                                                               S-8520/8521x15 to 24       2.3     4.5              mA    

                                                               S-8520/8521x25 to 34       3.7     7.0              mA    

                          IEXTH          VEXT = VIN  0.4 V    S-8520/8521x35 to 44       5.3     9.3              mA    

                                                               S-8520/8521x45 to 54       6.7     11.3             mA    

EXT pin output current                                         S-8520/8521x55 to 60       8.0     13.3             mA    

                                                               S-8520/8521x15 to 24       4.3     8.4              mA    

                                                               S-8520/8521x25 to 34       7.0     13.2             mA    

                          IEXTL          VEXT = 0.4 V          S-8520/8521x35 to 44       9.9     17.5             mA    

                                                               S-8520/8521x45 to 54       12.6    21.4             mA    

                                                               S-8520/8521x55 to 60       15.0    25.1             mA    

Line regulation           VOUT1         VOUT(S)  2.0 V  VIN = 2.5 V to 2.94 V                   30        60       mV    3

                                         VOUT(S)  2.0 V  VIN = VOUT(S)  1.2 to 1.4              30        60       mV    3

Load regulation           VOUT2         Load current = 10 A to IOUT  1.25                      30        60       mV    3

Output voltage                VOUT      Ta = 40°C to 85°C                                      VOUT(S)          V/°C  3

temperature coefficient        Ta                                                                  5E  5

Oscillation frequency     fosc           Measure waveform at            VOUT(S)  2.4 V   225      300       375      kHz   3

                                         EXT pin.                       VOUT(S)  2.5 V   240      300       360      kHz   3

PWM / PFM control

switching duty ratio      PFMDuty        No load, measure waveform at EXT pin.            15       25        40       %     3

(S-8521 Series)

ON/OFF      pin           VSH            Determine oscillation at EXT pin                 1.8                       V     2

input voltage             VSL            Determine oscillation stop at EXT pin                             0.3      V     2

ON/OFF      pin           ISH                                                            0.1              0.1      A    1

input leakage current     ISL                                                            0.1              0.1      A    1

Soft start time           tss                                                            2.0      4.5       9.2      ms    3

Overload detection time   tpro           Time until the EXT pin    reaches    VIN  after  1.3      2.6       4.5      ms    2

(E type)                                 dropping VOUT to 0 V.

Efficiency                EFFI                                                                   90                %     3

External parts    Coil:                  Sumida Corporation            CD54 (47 H)

                  Diode:                 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.         MA720 (Shottky type)

                  Capacitor:             Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.         TE (16 V, 22 F tantalum type)

                  Transistor:            Toshiba Corporation           2SA1213

                  Base resistance (Rb):  0.68 k

                  Base capacitor (Cb):   2200 pF (Ceramic type)

Unless otherwise indicated, connect the recommended components to the IC.                 When VIN = VOUT(S)  1.2 V (VIN = 2.5 V

                                                          ______

when VOUT(S)  2.0 V), IOUT = 120 mA, connect the ON/OFF           pin to the VIN pin.

*1.      VOUT(S): Specified output voltage value, VOUT(E): Actual output voltage value

                                                                                                                               11
STEP-DOWN, PWM CONTROL      or PWM       / PFM SWITCHABLE SWITCHING   REGULATOR  CONTROLLER

S-8520/8521 Series                                                               Rev.9.0_02

 Test Circuit

    1.                                   open

                                         EXT        VOUT    open

                            VIN

                         A       ______

                            ON/OFF       VSS

                                         Figure  5

    2.

                         A  VIN          EXT        VOUT

        Osilloscope            ______

                          ON/OFF       VSS

                                         Figure  6

    3.

                            0.68 k                2200 pF

                            VIN          EXT     VOUT

                               ______                             V

                          ON/OFF       VSS                      

                                         Figure 7

12
    STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE SWITCHING REGULATOR CONTROLLER

Rev.9.0_02                                                                                          S-8520/8521 Series

 Operation

1.  Switching control method

    1. 1  PWM control (S-8520 Series)

          The S-8520 Series is a DC-DC converter using a pulse width modulation method (PWM) and features a low

          current consumption.

          In conventional PFM DC-DC converters, pulses are skipped when the output load current is low, causing a

          fluctuation in the ripple frequency of the output voltage, resulting in an increase in the ripple voltage.

          The switching frequency does not change, although the pulse width changes from 0 to 100% corresponding to

          each load current.    The ripple voltage generated from switching can thus be removed easily through a filter

          because  the  switching    frequency  is  constant.  And  the  ripple  voltage  will  be  skipped  to       be  low  current

          consumption when the pulse width is 0% or it is no load, input current voltage is high.

    1. 2  PWM / PFM switching control (S-8521 Series)

          S-8521 Series is a DC-DC converter that automatically switches between a pulse width modulation method

          (PWM) and a pulse frequency modulation method (PFM), depending on the load current, and features low

          current consumption.

          The S-8521 Series operates under PWM control with the pulse width duty changing from 25 to 100% in a high

          output load current area.

          The S-8521 Series operates under PFM control with the pulse width duty fixed at 25%, and pulses are skipped

          according to the load current.  The oscillation circuit thus oscillates intermittently so that the resultant lower self

          current consumption prevents a reduction in the efficiency at a low load current. The switching point from PWM

          control to PFM control depends on the external devices (coil, diode, etc.), input voltage and output voltage.

          The S-8521 Series is an especially highly efficient DC-DC converter at an output current around 100 A.

                                                                                                                                   13
STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE SWITCHING REGULATOR CONTROLLER

S-8520/8521 Series                                                                                                                                 Rev.9.0_02

    2.  Soft start function

        The  S-8520/8521    Series           has   a    built-in  soft    start-circuit.  This      circuit  enables      the  output     voltage  (VOUT)   to  rise
                                                                                                                          ______

        gradually over the specified soft start time (t), when power-on or when the ON/OFF pin is at the “H” level. This

        prevents the output voltage from overshooting.

        However, the soft-start function of this IC is not able to perfectly prevent a rush current from flowing to the load

        (Refer to Figure 8). Since this rush current depends on the input voltage and load conditions, Perform sufficient

        evaluation with actual device for design.

                                                                                               S-8520A33MC (VIN: 0 V4.0 V)

                                                   3V

                                    VOUT

                                    [1 V/div]

                                                   0V

                                               1.5 A

                            Rush current

                            [0.5 A/div]

                                                   0A

                                                                                          t [1 ms/div]

                            Figure 8           Waveforms of output voltage and rush current at soft start

             _______

    3.  ON/OFF        pin (Shutdown pin)

                    ______

        The ON/OFF          pin stops or starts step-up operation.

                            ______

        Setting  the  ON/OFF        pin  to  the   “L”  level  stops     operation   of   all  the  internal  circuits    and     reduces    current   consumption

        significantly. The EXT pin’s voltage is set to the VIN voltage level so that the switching transistor is turned off.

                              ______

        Do  not  use  the   ON/OFF       pin   in  a   floating   state   because    it   has  the  structure     shown   in   Figure     9  and   is  not  pulled  up

                                                                                                                                  ______

        or  pulled  down    internally.  Do    not    apply    a  voltage  of  between         0.3  V  and   1.8  V  to   the  ON/OFF      pin  because     applying

                                                                                                                  ______

        such a voltage increases the current consumption. When not using the ON/OFF                                       pin, connect it to the VIN pin.

                                                                           Table 8

                                               ______

                                         ON/OFF         pin       CR Oscillation Circuit                 Output voltage

                                               “H”                         Operation                         Set value

                                               “L”                             Stop                               VSS

                                                                                          VIN

                                                                  ______

                                                             ON/OFF

                                                                                                    VSS

                                                                           Figure 9

14
    STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE SWITCHING REGULATOR CONTROLLER

Rev.9.0_02                                                                                                 S-8520/8521 Series

4.  Overload protection circuit (A, C, E types)

    The A, C and E types of the S-8520/8521 Series have a built-in overload protection circuit.

    If the output voltage drops under the overload status, the maximum duty status (100%) continues. If this 100% duty

    status  lasts  longer    than  the   overload     detection  time  (tpro),  the  circuit  keeps   the  EXT    pin  at  “H”   to  protect  the

    switching transistor and inductor. When the overload protection circuit is functioning, the soft start works in the IC

    for the reference voltage, and the reference voltage rises slowly from 0 V. The reference voltage and the feedback

    voltage obtained by dividing the output voltage are compared to each other. While the reference voltage is low, the

    EXT pin keeps “H” and oscillation stops. If the reference voltage rises and exceeds the feedback voltage, oscillation

    restarts.

    After   oscillation  is  restarted,  if  a  load  is  heavy  and   the  EXT      pin  keeps  the  “L”  level  longer   than  the  overload

    detection time (tpro), the circuit operates again, and the IC enters the intermittent operation mode by repeating the

    action described above. Once the overload state is off, the IC restarts the normal operation.

    Waveforms

    at EXT pin

                             Overload detection time (tpro)            Protection circuit ON

                                                                       [tss  0.3]

                Figure 10    Waveforms at EXT pin when the overload protection circuit operates

5.  100% duty cycle

    The S-8520/8521 Series operates with a maximum duty cycle of 100%. When using the B, D and F types products,

    which do not have the overload protection circuit, the switching transistor keeps ON continually to supply current to

    the load, even in cases where the input voltage drops to the set value of output voltage or less. The output voltage

    in this case is; the voltage subtracting both of the inductance’s DC resistance and the voltage drop by the switching

    resistor’s ON-resistance, from the input voltage.

    The A, C and E types that have the overload protection circuit cannot be used for continually supplying current to

    the load, as described above, because these types enter the intermittent operation mode by the overload protection

    circuit’s operation, when 100% duty lasts longer than the overload detection time (tpro).

                                                                                                                                              15
STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE SWITCHING REGULATOR CONTROLLER

S-8520/8521 Series                                                                                                 Rev.9.0_02

 Selection of Products and External Parts

    1.  Method for selecting series products

        The S-8520/8521 Series is classified into 12 types, according to the control systems (PWM control and PWM / PFM

        switching control), the different oscillation frequencies, and set-up of an overload protection circuit. Please select

        the type for your application according to the following features.

        1. 1  Control systems

              Two different control systems are available: PWM control system (S-8520 Series) and PWM / PFM switching

              control system (S-8521 Series).

              For applications for which the load current greatly differs between standby and operation, if the efficiency during

              standby is important, applying the PWM/PFM switching system (S-8321 Series) realizes high efficiency during

              standby.

              For applications for which switching noise is critical, applying the PWM control system (S-8320 Series) whereby

              switching frequency does not change due to load current allows the ripple voltage to be easily suppressed by

              using a filter.

        1. 2  Oscillation frequencies

              Either oscillation frequency, 180 kHz (A and B types), 60 kHz (C and D types), or 300 kHz (E and F types), can

              be selected.

              The A, B, E and F types have high oscillation frequency, how ripple voltage and excellent transient response

              characteristics. A small inductance can be used for these types because the peak current is low when inducing

              the same load current. Use of small output capacitors is effective for downsizing devices.

              The C and D types, whereby lower oscillation frequency realizes smaller self-consumption current, are highly

              efficient under light loads. In particular, the D type, when combined with a PWM/PFM switching control system,

              drastically improves the operation efficiency when the output load current is approximately 100 mA.

16
STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE SWITCHING REGULATOR CONTROLLER

Rev.9.0_02                                                                                         S-8520/8521 Series

1. 3  Overload protection circuit

      Types are selectable the S-8520/8521 Series with the overload protection circuit (A, C and E types) or without

      the overload protection circuit (B, D and F types).

      By the S-8520/8521 Series with the overload protection circuit (A, C and E types), the switching components

      and inductor can be protected because the overload protection circuit works and is set to the intermittent mode,

      in case of overload or load short-circuit.

      But in case of supplying current to load by using 100% duty cycle, select the S-8520/8521 Series without the

      overload protection circuit (B, D and F types), according to the conditions of application.

      The operation voltage differs in 10 V (A, B and E types) or 16 V (B, D and F types) whether the overload

      protection circuit is available or not.

      Table 9 shows items for selecting the type according to the requirements of application. Select it matching the

      marks () for your requirement.

                                                           Table 9

                      Item                                          S-8520 Series                     S-8521 Series

                                                           A  B     C  D           E  F  A         B  C  D           E  F

      The need of overload protection circuit                                                                   

      Input voltage exceeds 10 V                                                                             

      Focusing on efficiency of light load status                                                           

      (1 mA or less)

      Using with middle load current (about 200                                                             

      mA)

      Using with large load current (about 1 A)                                                               

      Focusing on the low ripple voltage                                                                      

      Focusing on downsizing external parts                                                                      

      Remark  : Indispensable condition

              : Superiority of requirement

              : Particularly superiority of requirement

                                                                                                                        17
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S-8520/8521 Series                                                                                               Rev.9.0_02

    2.  Inductor

        The inductance value (L value) has a strong influence on the maximum output current (IOUT) and efficiency ().

        The peak current (IPK) increases by decreasing L value and the stability of the circuit improves and IOUT increases. If

        L value is decreased, the efficiency falls causing a decline in the current drive capacity for the switching transistor,

        and IOUT decreases.

        The loss of IPK by the switching transistor decreases by increasing L and the efficiency becomes the maximum at a

        certain L value. Further increasing L value decreases the efficiency due to the loss of the direct current resistance

        of the coil.  IOUT also decreases.

        For the S-8520/8521 Series, increasing the inductance value, the output voltage may be unstable in some cases,

        depending on the conditions of the input voltage, output voltage, and the load current. Perform sufficient evaluation

        under the actual condition and decide an optimum inductance value.

        The recommended inductances are 47 H for A, B, C, D types and 22 H for E, F types.

        Be careful of the allowable inductor current when choosing an inductor. Exceeding the allowable current of the

        inductor causes magnetic saturation, much lower efficiency and destruction of the IC chip due to a large current.

        Choose an inductor so that IPK does not exceed the allowable current. IPK in continuous mode is calculated by the

        following equation:

        IPK = IOUT   (VOUT  VF*2 )  (VIN  VOUT)
                      2  fosc*1  L  (VIN  VF*2)

        *1.    fosc: Oscillation frequency

        *2.    VF: Forward voltage of the diode

    3.  Diode

        Use an external diode that meets the following requirements :

         Its forward voltage is low (Schottky barrier diode is recommended).

         Its switching speed is high (50 ns max.).

         Its reverse direction voltage is higher than VIN.

         Its current rating is higher than IPK.

    4.  Capacitors (CIN, COUT)

        A capacitor for the input (CIN) improves efficiency by reducing power impedance and stabilizing the input current.

        Select the CIN value according to impedance of the power supply to be used. Approximately 47 to 100 F is

        recommended for the capacitor depending on impedance of the power source and load current value.

        For a capacitor for output (CL), select a large capacitance with low ESR (Equivalent Series Resistance) for

        smoothing the ripple voltage. However, capacitor with extremely small ESR such as ceramic capacitor (about 0.3

          or  less)  may    destabilize  the  output  voltage,  according  to  the  conditions  of  input  and  output  voltages.  A

        tantalum electrolyte capacitor is recommended. 47 F to 100 F is recommended for the capacitor.

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5.  External transistor

    Enhancement (Pch) MOS FET or bipolar (PNP) MOS FET can be used for                           external transistor.

    5. 1  Enhancement (Pch) MOS FET type

          The EXT pin of the S-8520/8521 Series            is  capable    of  directly  driving  a Pch MOS FET with      a  gate  capacity

          around 1000 pF.

          When using a Pch MOS FET, 2 to 3% higher efficiency is provided because its switching speed is faster and it

          does not cause power dissipation, compared to PNP bipolar transistors.

          The important parameters in selecting MOS FETs are the threshold voltage, the breakdown voltage between

          gate and source, the breakdown voltage between drain and source, the total gate capacity, the on-resistance,

          and the current ratings.

          The EXT pin swings from voltages between VIN to VSS. If the input voltage is low, use a MOS FET with the low

          threshold voltage. If the input voltage is high, use a MOS FET having the breakdown voltage between gate and

          source higher several volts than the input voltage.

          Immediately after the power-on or power-off (stopping the step-down operation), the input voltage will be applied

          between drain and source of the MOS FET. Use the breakdown voltage between drain and source also higher

          several volts than the input voltage.

          The total gate capacity and the on-resistance affect efficiency.

          Power dissipation when charging and discharging the gate capacity by switching operation affects efficiency, in

          the area of low load current, as the total gate capacity is larger and the input voltage is higher. Select a MOS

          FET with a small total gate capacity for efficiency at light load.

          In the area of large load current, efficiency is affected by power dissipation caused by MOS FET’s on-resistance.

          For efficiency at large load, select a MOS FET having as low on-resistance as possible.

          As for the current rating, select a MOS FET having the maximum continuous drain current rating higher than IPK.

          For  reference,  this   document  has       the  data    of  efficiency.  TM6201       by  Toyota  Industries  Corporation  for

          applications  with  an  input  voltage  of  10   V   or  less,  IRF7606   by  International  Rectifier  Corporation  Japan  for

          applications with an input voltage over 10 V (Refer to “ Reference Data”).

                                                                                                                                      19
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    5. 2  Bipolar PNP type

          Figure 11 shows the sample of circuit diagram using Toshiba Corporation 2SA1213 as the bipolar transistor

          (PNP). The hFE value and the Rb value of that bipolar transistor determine the driving capacity, which is used for

          increasing the output current.

                                          Toshiba Corporation

                                          2SA1213

                                                            VIN

                                          Rb                Cb

                                          VIN               EXT

                                                            Figure 11

          The Rb value is given by the following equation:

          Rb =  VIN0.7     0.4

                Ib             IEXTL

          Calculate the necessary base current (Ib) using the (hFE) value of bipolar transistor by the equation, Ib =          IPK  ,

                                                                                                                               hFE

          and select a smaller Rb value.

          A small Rb value increases the output current, but it also decreases efficiency. Determine the optimum value

          through experiment, since the base current may flow on the pulse, or voltage may drop due to wiring resistance.

          In addition, if speed-up capacitor Cb is connected in parallel with resistor Rb, as shown in Figure 11, the loss in

          switching will be reduced, leading to higher efficiency.

          Determine the Cb value using the following equation:

          Cb       1

                2    Rb  fosc  0.7

          Select the Cb value after performing sufficient evaluation since the optimum Cb value differs depending upon the

          characteristics of the bipolar transistor.

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Rev.9.0_02                                                                                     S-8520/8521 Series

 Standard Circuits

1.   Using a bipolar transistor

                             Tr                                               L

                                     VIN                 Oscillation       Reference voltage

                     Rb          Cb                      circuit           source with soft start  VOUT

                                     EXT                 PWM control or                    

                                                         PWM / PFM switching                                   

VIN                        SD                          control circuit                                      COUT

              CIN

                                                                                 V ______
                                     ______                                      ON/OFF

                                 ON/OFF

                                                                      VSS

                                                         Figure 12

2.   Using    a Pch  MOS     FET     transistor

                         Tr                                                   L

                                     VIN                 Oscillation       Reference voltage

                                                         circuit           source with soft start  VOUT

                                     EXT                 PWM control or                                      

                   SD                                  PWM / PFM switching                                   COUT

VIN           CIN                                        control circuit                   

                                                                                 V ______
                                     ______                                      ON/OFF

                                 ON/OFF

                                                                      VSS

                                                         Figure 13

     Caution    The above connection diagram and constant will not guarantee successful            operation.  Perform

                through evaluation using the actual application to set the constant.

                                                                                                                     21
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S-8520/8521 Series                                                                                                   Rev.9.0_02

   Precautions

      Mount the external capacitors, the diode and the coil as close as possible to the IC, and secure grounding at a

       single location.

      Characteristics ripple voltage and spike noise occur in IC containing switching regulators. Moreover, rush current

       flows  at  the  time  of  a  power  supply  injection.  Because  these  largely  depend  on  the  coil,  the  capacitor  and

       impedance of power supply used, fully check them using an actually mounted model.

      The overload protection circuit of this IC performs the protective function by detecting the maximum duty time

       (100 %). In choosing the components, make sure that over currents generated by short-circuits in the load, etc.,

       will not surpass the allowable dissipation of the switching transistor and inductor.

      Make sure that dissipation of the switching transistor (especially at a high temperature) does not exceed the

       allowable dissipation of the package.

      Do not apply an electrostatic discharge to this IC that exceeds the performance ratings of the built-in electrostatic

       protection circuit.

      ABLIC Inc. claims no responsibility for any and all disputes arising out of or in connection with any infringement by

       products including this IC of patents owned by a third party.

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    STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE SWITCHING REGULATOR CONTROLLER

Rev.9.0_02                                                                                   S-8520/8521 Series

 Application Circuits

1.  External adjustment of output voltage

    In the S-8550/8521 Series, by adding external resistors (RA, RB) and a capacitor (CFB), the output voltage can be

    adjusted or be set freely in the range of 1.5 to 6.0 V, as shown in Figure 14. Temperature gradient can be given by

    inserting a thermistor in series to RA and RB.

                                                                                                         OUT

                         EXT                                                                 CC  RA

                VIN                   S-8520/8521 Series             VOUT

                       PWM control or PWM /                 R1                                 RB  

                         PFM switching control unit                          D1

                                                             R2                                     

                       Oscillation  Reference voltage

                ______   Circuit      source with soft start

                ON/OFF

                                                     VSS

                                                          Figure 14

    Caution     The above connection diagram and constant will not guarantee successful operation. Perform

                through evaluation using the actual application to set the constant.

    The S-8520/8521 Series have an internal impedance of R1 and R2 between the VOUT pin and the VSS pin, as

    shown in Figure 14.

    Therefore, OUT (the output voltage) is determined by the output voltage value (VOUT) of the S-8520/8521 Series,

    and the ratio of the parallel resistance value of external resistance (RB) and internal resistances (R1  R2) of the IC,

    to external resistance (RA). The output voltage is expressed by the following equation:

    OUT = VOUT  VOUT  RA  (RB //*1(R1  R2))

    *1.      // shows the combined resistance in parallel.

    The voltage accuracy of the OUT set by resistances (RA and RB) is not only affected by the IC’s output voltage

    accuracy (VOUT 2.4 %), but also by the absolute precision of external resistances (RA and RB) in use and the

    absolute value deviations of internal resistances (R1 and R2) in the IC.

    Let us designate the maximum deviations of the absolute value of RA and RB by RA max. and RB max., respectively,

    the minimum deviations by RA min. and RB min., respectively, and the maximum and minimum deviations of the

    absolute value of R1 and R2 in the IC by (R1  R2) max. and (R1  R2) min., respectively. Then, the minimum

    deviation value OUT min. and the maximum deviation value OUT max. of the OUT are expressed by the following

    equations:

    OUT min. = VOUT  0.976  VOUT  0.976  RA min.  (RB max. // (R1  R2) max.)

    OUT max. = VOUT  1.024  VOUT  1.024  RA max.  (RB min. // (R1  R2) min.)

                                                                                                                              23
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S-8520/8521 Series                                                                                                  Rev.9.0_02

    The voltage accuracy of the OUT cannot be made higher than the output voltage accuracy (VOUT 2.4%) of the IC

    itself, without adjusting the RA and RB involved. The closer the voltage value of the output OUT and the output

    voltage value (VOUT) of the IC are brought to one other, the more the output voltage remains immune to deviations

    in the absolute accuracy of RA and RB and the absolute value of R1 and R2 in the IC. In particular, to suppress the

    influence of deviations in R1 and R2 in the IC, a major contributor to deviations in the OUT, the RA and RB must be

    limited to a much smaller value than that of R1 and R2 in the IC.

    On  the  other  hand,  a  reactive  current  flows  through  RA    and  RB.  This  reactive  current  must  be  reduced    to  a

    negligible value with respect to the load current in the actual use of the IC so that the efficiency characteristics will

    not be degraded. This requires that the value of RA and RB be made sufficiently large.

    However, too large a value (more than 1 M) for the RA and RB would make the IC vulnerable to external noise.

    Check the influence of this value on actual equipment.

    There is a tradeoff between the voltage accuracy of the OUT and the reactive current. This should be taken into

    consideration based on the requirements of the intended application.

    Deviations in the absolute value of the internal resistances (R1 and R2) in the IC vary with the output voltage of the

    S-8520/8521 Series, and are broadly classified as follows:

                                                        Table 10

                       Output voltage            Deviations in the absolute value of R1 and R2 in the IC

                       1.5 V to 2.0 V                            5.16 M to 28.9 M

                       2.1 V to 2.5 V                            4.44 M to 27.0 M

                       2.6 V to 3.3 V                            3.60 M to 23.3 M

                       3.4 V to 4.9 V                            2.44 M to 19.5 M

                       5.0 V to 6.0 V                            2.45 M to 15.6 M

    When a value of R1  R2 given by the equation indicated below is taken in calculating the voltage value of the

    output OUT, a median voltage deviation will be obtained for the OUT.

        R1  R2 = 2  (1  maximum deviation in absolute value of R1 and R2  1  minimum deviation in absolute value

        of R1 and R2)

    Moreover, add a capacitor (CC) in parallel to the external resistance (RA) in order to avoid output oscillations and

    other types of instability (Refer to Figure 14).

    Make sure that CC is larger than the value given by the following equation:

        CC [F]  1  (2    RA []  7.5 kHz)

    If a large CC value is selected, a longer soft start time than the one set up in the IC will be set.

    Caution  The above connection diagram and constant will not guarantee successful operation. Perform

             through evaluation using the actual application to set the constant.

24
                STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE                              SWITCHING  REGULATOR CONTROLLER

Rev.9.0_02                                                                                                S-8520/8521 Series

   Characteristics (Typical Data)

1.  Examples of major parameters characteristics

    (1)         Current consumption (ISS1)-Input voltage (VIN)

                20                                 (fosc = 60 kHz)                   40                         (fosc = 180 kHz)

                15                                                                   30                         Ta = 25C

    [A]                                             Ta =  25C         [A ]                                  Ta = 85C

    ISS1        10                                                       ISS 1       20                         Ta = 40C

                5                            Ta = 85C                              10

                                         Ta = 40C

                02       4     6      8        10  12      14        16              02     4  6       8  10    12  14      16
                                                                                                       VIN [V]
                                      VIN [V]

                60                                 (fosc = 300 kHz)

                50

                40                       Ta = 85C

    ISS1 [A]   30

                20             Ta  =  25C        Ta = 40C

                10

                02       4     6      8      10    12      14        16

                                         VIN [V]

    (2)         Oscillation    frequency (fosc)-Input voltage (VIN)

                80                                 (fosc = 60 kHz)                   220                        (fosc = 180 kHz)

                75                                                                   210

                70                                   Ta = 25C                      200

    fosc [kHz]  65                                   Ta = 85C          fosc [kHz]  190                        Ta = 25C

                60                                                                   180

                55                                                                   170

                50                                   Ta = 40C                      160                        Ta = 85C

                45                                                                   150                        Ta = 40C

                40 2     4     6      8      10    12      14        16              140 2  4  6       8  10    12  14      16

                                      VIN [V]                                                          VIN [V]

                360                                (fosc = 300 kHz)

                340

    fosc [kHz]  320

                300                                  Ta = 25C

                280                                  Ta = 40C

                260                                  Ta = 85C

                240   2     4  6      8        10  12      14        16

                                         VIN [V]

                                                                                                                                  25
STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE SWITCHING REGULATOR CONTROLLER

S-8520/8521 Series                                                                                                              Rev.9.0_02

    (3)         EXT pin output current “H” (IEXTH)-                        (4)         EXT pin output current “L” (IEXTL)-

                Input voltage (VIN)                                                    Input voltage (VIN)

                60                                                                    60

                50                                                                    50                                   Ta = 40C

    IEXTH [mA]  40                                      Ta = 40C        IEXTL [mA]  40                                   Ta = 25C

                30                                      Ta = 25C                    30

                                                                                       20                                   Ta = 85C

                20

                10                                      Ta = 85C                    10

                    02     4     6      8        10  12    14          16              0   2  4  6          8  10           12  14      16

                                        VIN [V]                                                             VIN [V]

    (5)         Soft start time (tSS)-Input voltage (VIN)

                25                                   (fosc = 60 kHz)                   25                            (fosc = 180 kHz)

                20                                   Ta = 40C                        20

    tSS [ms]    15                                       Ta = 25C                    15                                   Ta = 40C

                                                                           tSS [ms]                                         Ta = 25C

                10                                       Ta = 85C                    10

                5                                                                      5                                    Ta = 85C

                02      4     6      8     10        12    14          16              02     4  6          8  10           12  14      16

                                        VIN [V]                                                             VIN [V]

         10                                          (fosc = 300 kHz)

                8                                    Ta = 40C

    tSS [ms]    6                                    Ta = 85C

                4

                                                     Ta = 25C

                2

                02      4     6      8     10        12    14    16

                                     VIN [V]

26
           STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE SWITCHING REGULATOR CONTROLLER

Rev.9.0_02                                                                                                           S-8520/8521 Series

(6)        Overload detection time (tpro)-Input voltage (VIN)

           30                                         (fosc = 60 kHz)                 8                                       (fosc  =   180 kHz)

           26                                                                         7

           22                                                                         6                   Ta   =  85C

tpro [ms]                         Ta = 85C                               tpro [ms]                              Ta = 40C

           18                                                                         5

           14                                                                         4                           Ta = 25C

                                  Ta = 40C

           10                     Ta = 25C                                          3

              6  2       4     6       8      10      12   14  16                     2  2          4     6       8      10   12            14     16

                                          VIN [V]                                                                    VIN [V]

           4                                        (fosc = 300 kHz)

                                          Ta = 85C

tpro [ms]  3                           Ta = 25C

           2                           Ta = 40C

           1  2          4     6       8     10       12   14  16

                                       VIN [V]

                 ______                                                                     ______

(7)        ON/OFF           pin input  voltage “H” (VSH)-                  (8)        ON/OFF        pin input  voltage “L”    (VSL)-

           Input voltage (VIN)                                                        Input voltage (VIN)

           1.8                                                                        1.7

           1.6                            Ta = 40C                                  1.5

           1.4                            Ta = 25C                                  1.3

VSH [V]    1.2                                                             VSL [V]    1.1                                            Ta  =  40C

           1.0                                                                        0.9                                            Ta  =  25C

           0.8                            Ta = 85C                                  0.7

           0.6                                                                        0.5                                     Ta         =  85C

           0.4 2            4     6       8     10    12   14          16             0.3   2          4  6       8      10   12            14     16

                                          VIN [V]                                                                    VIN [V]

                                                                                                                                                       27
STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE SWITCHING                         REGULATOR CONTROLLER

S-8520/8521 Series                                                                                  Rev.9.0_02

    (9)   Output voltage  (VOUT)-Input voltage (VIN)

    S-8521B30MC                                                S-8521B50MC

          3.08                              (Ta = 25°C)             5.08                       (Ta = 25°C)

          3.07               IOUT = 0.1 mA                           5.07           IOUT = 0.1 mA

          3.06               IOUT = 500 mA                           5.06           IOUT = 500 mA

    [V ]  3.05                                                 [V]   5.05

          3.04                                                       5.04

    VOUT  3.03                                                 VOUT  5.03

          3.02                                                       5.02

          3.01                              IOUT = 100 mA            5.01                       IOUT = 100 mA

          3.00                                                       5.00

          2.99                                                       4.99

          2.98 2  4       6  8  10          12        14   16        4.98  2  4  6  8  10       12  14         16

                             VIN [V]                                                VIN [V]

    S-8521F33MC                                                S-8521F50MC

          3.38                              (Ta  = 25°C)            5.07                       (Ta = 25°C)

          3.37                  IOUT = 0.1  mA                       5.06

          3.36               IOUT = 100     mA                       5.05           IOUT = 0.1  mA

    [V ]  3.35                                                 [V ]  5.04           IOUT = 100  mA

    VOUT  3.34                                                 VOUT  5.03

          3.33                                                       5.02

          3.32                                                       5.01

          3.31                                                       5.00

          3.30                                                       4.99                       IOUT = 500 mA

          3.29                              IOUT = 500 mA            4.98

          3.28 2  4       6  8  10          12        14   16        4.97 2   4  6  8  10       12  14         16

                             VIN [V]                                                VIN [V]

28
          STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE                 SWITCHING  REGULATOR CONTROLLER

Rev.9.0_02                                                                          S-8520/8521 Series

2.  Transient Response Characteristics

    2. 1  Power-on (IOUT: no load)

    (1) S-8520/8521C30MC

                                        (VIN = 0 V3.6 V)                                         (VIN = 0 V9.0 V)

          10 V                                                   10 V

          VIN                                                    VIN

    [2.5 V/div]                                            [2.5  V/div]

          0V                                                     0V

          3V                                                     3V

          VOUT                                                   VOUT

    [1 V/div]                                              [1    V/div]

          0V                                                     0V

                          t [2 ms/div]                                              t [2 ms/div]

    (2) S-8520/8521A30MC

                                        (VIN = 0 V3.6 V)                                         (VIN = 0 V9.0 V)

          10 V                                                   10 V

          VIN                                                    VIN

    [2.5 V/div]                                            [2.5  V/div]

          0V                                                     0V

          3V                                                     3V

          VOUT                                                   VOUT

    [1 V/div]                                              [1    V/div]

          0V                                                     0V

                          t [1 ms/div]                                              t [1 ms/div]

    (3) S-8520/8521E33MC

                                        (VIN = 0 V4.0 V)                                         (VIN = 0 V9.0 V)

          10 V                                                   10 V

          VIN                                                    VIN

    [2.5 V/div]                                            [2.5  V/div]

          0V                                                     0V

          3V                                                     3V

          VOUT                                                   VOUT

    [1 V/div]                                              [1    V/div]

          0V                                                     0V

                          t [1 ms/div]                                              t [1 ms/div]

                                                                                                  29
STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM                / PFM SWITCHABLE SWITCHING       REGULATOR CONTROLLER

S-8520/8521 Series                                                                          Rev.9.0_02

2. 2  Shutdown  pin  response  (V ______  =  0  V1.8 V,    IOUT  = No load)
                               ON/OFF

    (1) S-8520/8521C30MC

                                                (VIN = 3.6  V)                              (VIN = 9.0 V)

      3V                                                          3V

VON / OFF                                                         VON / OFF

    [1 V/div]                                                     [1 V/div]

      0V                                                          0V

      3V                                                          3V

      VOUT                                                        VOUT

    [1 V/div]                                                     [1 V/div]

      0V                                                          0V

                          t [2 ms/div]                                        t [2 ms/div]

    (2) S-8520/8521A30MC

                                                (VIN = 3.6 V)                               (VIN = 9.0 V)

      3V                                                          3V

VON / OFF                                                         VON / OFF

    [1 V/div]                                                     [1 V/div]

      0V                                                          0V

      3V                                                          3V

      VOUT                                                        VOUT

    [1 V/div]                                                     [1 V/div]

      0V                                                          0V

                          t [1 ms/div]                                        t [1 ms/div]

    (3) S-8520/8521E33MC

                                                (VIN = 4.0 V)                               (VIN = 9.0 V)

      3V                                                          3V

VON / OFF                                                         VON / OFF
                                                                  [1 V/div]
    [1 V/div]                                                     0V

      0V

      3V                                                          3V

      VOUT                                                        VOUT

    [1 V/div]                                                     [1 V/div]

      0V                                                          0V

                          t [1 ms/div]                                        t [1 ms/div]

30
      STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE SWITCHING                     REGULATOR CONTROLLER

Rev.9.0_02                                                                         S-8520/8521 Series

2. 3  Supply voltage variation  (VIN  =  4  V9 V, 9 V4 V)

(1) S-8520/8521C30MC                                         (2) S-8520/8521C30MC

                                            (IOUT = 10 mA)                                         (IOUT = 500 mA)

      10 V                                                         10 V

      VIN                                                          VIN

[2.5 V/div]                                                  [2.5 V/div]

      0V                                                           0V

      VOUT                                                         VOUT

[0.2 V/div]                                                  [0.2 V/div]

                      t [0.5 ms/div]                                               t [0.5 ms/div]

(3) S-8520/8521A30MC                                         (4) S-8520/8521A30MC

                                            (IOUT = 10mA)                                          (IOUT = 500 mA)

      10 V                                                         10 V

      VIN                                                          VIN

[2.5 V/div]                                                  [2.5  V/div]

      0V                                                           0V

      VOUT                                                         VOUT

[0.2 V/div]                                                  [0.2  V/div]

                      t [0.5 ms/div]                                               t [0.5 ms/div]

(5) S-8520/8521E33MC                                         (6) S-8520/8521E33MC

                                            (IOUT = 10 mA)                                         (IOUT = 500 mA)

      10 V                                                         10 V

      VIN                                                          VIN

[2.5 V/div]                                                  [2.5  V/div]

      0V                                                           0V

                                                                   VOUT

      VOUT                                                   [0.2  V/div]

[0.2 V/div]

                      t [0.5 ms/div]                                               t [0.5 ms/div]

                                                                                                                    31
STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE SWITCHING                          REGULATOR CONTROLLER

S-8520/8521 Series                                                                               Rev.9.0_02

2. 4  Load variation

    (1) S-8520/8521C30MC

                      (VIN = 3.6 V, IOUT = 0.1 mA500 mA)                         (VIN = 3.6 V, IOUT = 500 mA0.1 mA)

    500 mA                                                           500 mA

      IOUT                                                           IOUT

    0.1 mA                                                           0.1 mA

      VOUT                                                           VOUT

    [0.1 V/div]                                                      [0.1 V/div]

                                t [0.1  ms/div]                                   t [5 ms/div]

    (2) S-8520/8521A30MC

                          (VIN  = 3.6   V, IOUT =  0.1  mA500  mA)               (VIN = 3.6 V, IOUT = 500 mA0.1 mA)

    500 mA                                                           500 mA

      IOUT                                                           IOUT

    0.1 mA                                                           0.1 mA

      VOUT                                                           VOUT

    [0.1 V/div]                                                      [0.1 V/div]

                                t [0.1 ms/div]                                    t [10 ms/div]

    (3) S-8520/8521E33MC

                          (VIN  = 4.0 V, IOUT =    0.1  mA500  mA)               (VIN = 4.0 V, IOUT = 500 mA0.1 mA)

      500 mA                                                         500 mA

      IOUT                                                           IOUT

      0.1 mA                                                         0.1 mA

      VOUT                                                           VOUT

    [0.1 V/div]                                                      [0.1 V/div]

                                t [0.1 ms/div]                                    t [5 ms/div]

32
      STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE SWITCHING REGULATOR CONTROLLER

Rev.9.0_02                                                                                        S-8520/8521 Series

 Reference Data

This  reference  data  is  intended  to  help  you  select  peripheral  components  to        be  externally  connected    to  the  IC.

Therefore, this information provides recommendations on external components selected with a view to accommodating

a wide variety of IC applications. Characteristic data is duly indicated in the table below.

                                     Table 11   External parts for efficiency data

Product name     Output voltage      Inductor       Transistor  Diode   Output capacitor                      Application

S-8520B30MC      3.0 V           CD105 / 47 H      TM6201      MA737   47 F                     IOUT  1 A, VIN  10 V

S-8520F33MC      3.3 V           D62F / 22 H                   MA720   22 F                     IOUT  0.5 A, VIN  10 V

S-8520F33MC                      CDH113 / 22 H     IRF7606     MA737                             IOUT  1 A, VIN  16 V

S-8521D30MC                                         TM6201                                        IOUT  0.5 A, VIN  10 V,

                                 CD54 / 47 H                   MA720   47 F  2                 With equipment standby       mode

S-8521D30MC                                         IRF7606                                       IOUT  0.5 A, VIN  16 V,

                 3.0 V                                                                            With equipment standby       mode

S-8521B30MC                                         TM6201                                        IOUT  1 A, VIN  10 V,

                                 CD105 / 47 H                  MA737   47 F                     With equipment standby       mode

S-8521B30MC                                         IRF7606                                       IOUT  1 A, VIN  16 V,

                                                                                                  With equipment standby       mode

S-8521F33MC                      D62F / 22 H       TM6201      MA720                             IOUT  0.5 A, VIN  10 V,

                 3.3 V                                                  22 F                     With equipment standby       mode

S-8521F33MC                      CDH113 / 22 H     IRF7606     MA737                             IOUT  1 A, VIN  16 V,

                                                                                                  With equipment standby       mode

S-8520B50MC                      CD54 / 47 H       TM6201      MA720   47 F                     IOUT  0.5 A, VIN  10 V

S-8520B50MC                      CD105 / 47 H      IRF7606     MA737                             IOUT  1 A, VIN  16 V

S-8520F50MC                      D62F / 22 H       TM6201      MA720   22 F                     IOUT  0.5 A, VIN  10 V

S-8520F50MC                      CDH113 / 22 H     IRF7606     MA737                             IOUT  1 A, VIN  16 V

S-8521D50MC                      CD54 / 47 H       TM6201      MA720                             IOUT  0.5 A, VIN  10 V,

                                                                        47 F  2                 With equipment standby       mode

S-8521D50MC                      CD105 / 47 H      IRF7606     MA737                             IOUT  1 A, VIN  16 V,

                 5.0 V                                                                            With equipment standby       mode

S-8521B50MC                      CD54 / 47 H       TM6201      MA720                             IOUT  0.5 A, VIN  10 V,

                                                                        47 F                     With equipment standby       mode

S-8521B50MC                      CD105 / 47 H      IRF7606     MA737                             IOUT  1 A, VIN  16 V,

                                                                                                  With equipment standby       mode

S-8521F50MC                      D62F / 22 H       TM6201      MA720                             IOUT  0.5 A, VIN  10 V,

                                                                        22 F                     With equipment standby       mode

S-8521F50MC                      CDH113 / 22 H     IRF7606     MA737                             IOUT  1 A, VIN  16 V,

                                                                                                  With equipment standby       mode

                                                                                                                                    33
STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE SWITCHING REGULATOR CONTROLLER

S-8520/8521 Series                                                                                                 Rev.9.0_02

                                     Table 12       External parts     for  Ripple  data

Product name         Output voltage  Inductor              Transistor       Rb            Cb         Diode      Output capacitor

S-8520D30MC                                                                                                        47 F  2

S-8521D30MC          3.0 V           CD105 / 47 H         2SA1213          680    2200      pF     MA720

S-8520B30MC                                                                                                        22 F  2

S-8521B30MC

S-8520F33MC          3.3 V           CDH113 / 22 H        IRF7606                                 MA737            22 F

S-8521F33MC                                                                               

S-8520D50MC                                                                                                        47 F  2

S-8521D50MC                          CD105 / 47 H         2SA1213          680    2200      pF     MA720

S-8520B50MC          5.0 V                                                                                         22 F  2

S-8521B50MC

S-8520F50MC                          CDH113 / 22 H        IRF7606                                 MA737            22 F

S-8521F50MC                                                                               

                                                Table 13   Performance Data

                                                                                              Maximum

    Component        Product name    Manufacturer name        “L” value     DC resistance     allowable     Diameter  Height

                                                                                                  current

                     CD54                                     47 H             0.37             0.72 A    5.8 mm    4.5 mm

Inductor             CD105           Sumida Corporation                         0.17             1.28 A    10.0 mm   5.4 mm

                     CDH113                                   22 H             0.09             1.44 A    11.0 mm   3.7 mm

                     D62F            Toko Ink.                                  0.25             0.70 A    6.0 mm    2.7 mm

Diode                MA720           Matsushita Electric      Forward current 500 mA (at VF = 0.55 V)

                     MA737           Industrial Co., Ltd.     Forward current 1.5 A (at VF = 0.5 V)

                     F93             Nichicon Corporation                                         

Output capacity      TE              Matsushita Electric                                          

                                     Industrial Co., Ltd.

External transistor  2SA1213         Toshiba Corporation      VCEO: 50 V max., IC: 2 A max., hFE: 120 to 240,

(Bipolar PNP)                                                 SOT-89-3 package

                                     Toyota Industries        VGS: 12 V max., ID: 2 A max., Vth:    -0.7 V min.,

                     TM6201          Corporation              Ciss: 320 pF typ., Ron: 0.25  max. (VGS = 4.5 V),

External transistor                                           SOT-89-3 package

(MOS FET)                            International Rectifier  VGS: 20 V max., ID: 2.4 A max., Vth: 1 V min.,

                     IRF7606         Corporation              Ciss: 470 pF typ., Ron: 0.15  max. (VGS = 4.5 V),

                                                              Micro 8 package

34
              STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE SWITCHING                     REGULATOR CONTROLLER

Rev.9.0_02                                                                                    S-8520/8521 Series

1.  Efficiency Characteristics: Output current (IOUT)-Efficiency (EFFI)

    (1) S-8520B30MC

              100                   (CD105 / 47 H, TM6201)

              90

    EFFI [%]  80

              70

              60                               VIN = 3.6 V

                                               VIN = 9.0 V

              500.01  0.1        1  10         100  1000
                                 IOUT [mA]

    (2) S-8520F33MC

              100                   (D62F / 22 H, TM6201)             100                 (CDH113 / 22 H, IRF7606)

                      VIN = 9 V                                                VIN = 14 V

              90      VIN = 6 V                                        90      VIN = 9 V

    EFFI [%]          VIN = 4 V                              EFFI [%]          VIN = 6 V

              80                                                       80      VIN = 4 V

              70                                                       70

              60                                                       60

              500.01  0.1        1  10         100  1000               500.01  0.1         1  10            100  1000
                                                                                           IOUT [mA]
                                    IOUT [mA]

    (3) S-8521D30MC

              100                   (CD54 / 47 H, TM6201)             100                    (CD54 /   47  H, IRF7606)

              90                                                       90

    EFFI [%]  80                                             EFFI [%]  80

              70                                                       70

              60                               VIN = 3.6 V             60                                   VIN = 3.6 V

                                               VIN = 9.0 V                                                  VIN = 9.0 V

              50                                                       50
              0.01    0.1        1  10         100  1000               0.01    0.1         1  10            100  1000
                                 IOUT [mA]
                                                                                           IOUT [mA]

    (4) S-8521B30MC

              100                   (CD105 / 47 H, TM6201)            100                    (CD105 /  47  H, IRF7606)

              90                                                       90

    EFFI [%]  80                                             EFFI [%]  80

              70                                                       70

              60                               VIN = 3.6 V             60                                   VIN = 3.6 V

                                               VIN = 9.0 V                                                  VIN = 9.0 V

              50                                                       50
              0.01    0.1        1  10         100  1000               0.01    0.1         1  10            100  1000
                                                                                           IOUT [mA]
                                 IOUT [mA]

                                                                                                                          35
STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE SWITCHING REGULATOR CONTROLLER

S-8520/8521 Series                                                                                                  Rev.9.0_02

    (5)  S-8521F33MC

              100                     (D62F / 22 H, TM6201)              100                     (CDH113 / 22 H, IRF7606)

                      VIN =  9  V                                                 VIN =  14 V

              90      VIN =  6  V                                         90      VIN =  9V

    EFFI [%]          VIN =  4  V                               EFFI [%]          VIN =  6V

              80                                                          80      VIN =  4V

              70                                                          70

              60                                                          60

              50                                                          50
              0.01    0.1          1  10           100  1000              0.01    0.1             1  10             100        1000
                                                                                                  IOUT [mA]
                                   IOUT [mA]

    (6)  S-8520B50MC

              100                     (CD54 /  47  H, TM6201)            100                        (CD105 / 47 H, IRF7606)

                                                                                  VIN =  14 V

              90                                                          90      VIN =  9V

                                                                                  VIN =  6V

    EFFI [%]  80                                                EFFI [%]  80

              70                                                          70

              60                                   VIN = 6.0 V            60

                                                   VIN = 9.0 V

              500.01  0.1          1  10           100  1000              500.01  0.1             1  10             100        1000
                                                                                                     IOUT [mA]
                                   IOUT [mA]

    (7)  S-8520F50MC

              100                     (D62F /  22  H, TM6201)            100                     (CDH113 /     22  H, IRF7606)

              90      VIN =  9  V                                                 VIN    =  14 V

                      VIN =  6  V                                         90      VIN    =  9V

    EFFI [%]  80                                                EFFI [%]  80      VIN    =  6V

              70                                                          70

              60                                                          60

              50                                                          50
              0.01    0.1          1  10           100  1000              0.01    0.1             1  10             100        1000
                                   IOUT [mA]
                                                                                                     IOUT [mA]

    (8)  S-8521D50MC

              100                     (CD54 /  47  H, TM6201)            100                        (CD105 /   47  H, IRF7606)

              90                                                          90

    EFFI [%]  80                                                EFFI [%]  80

              70                                                          70

                                                                                                                    VIN = 14 V

              60                                   VIN = 6.0 V            60                                        VIN = 9 V

                                                   VIN = 9.0 V                                                      VIN = 6 V

              50                                                          50
              0.01    0.1          1  10           100  1000              0.01    0.1             1  10             100        1000
                                    IOUT [mA]                                                      IOUT [mA]

36
          STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE                  SWITCHING    REGULATOR CONTROLLER

Rev.9.0_02                                                                                S-8520/8521 Series

(9)  S-8521B50MC

          100                     (CD54 / 47 H, TM6201)            100                   (CD105 / 47 H, IRF7606)

                                                                          VIN =  14 V

          90                                                        90    VIN =  9V

EFFI [%]                                                  EFFI [%]        VIN =  6V

          80                                                        80

          70                                                        70

          60                                 VIN = 6.0 V            60

                                             VIN = 9.0 V

          500.01                                                    50
                  0.1          1  10         100  1000              0.01  0.1          1  10         100  1000
                               IOUT [mA]                                                  IOUT [mA]

(10) S-8521F50MC

          100                     (D62F / 22 H, TM6201)            100                (CDH113 / 22 H, IRF7606)

                  VIN =  9  V                                             VIN =  14 V

          90      VIN =  6  V                                       90    VIN =  9V

EFFI [%]                                                  EFFI [%]        VIN =  6V

          80                                                        80

          70                                                        70

          60                                                        60

          500.01                                                    50
                  0.1          1  10         100  1000              0.01  0.1          1  10         100  1000
                                                                                       IOUT [mA]
                                  IOUT [mA]

                                                                                                                    37
STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE SWITCHING REGULATOR CONTROLLER

S-8520/8521 Series                                                                                                Rev.9.0_02

2.  Ripple Voltage Characteristics: Ripple voltage             (Vrip)-Input voltage (VIN) (L: CD105 /   47 H, Tr: 2SA1213,

    SBD: MA720)

    (1) S-8520D30MC                                            (2)  S-8521D30MC

               240                           (COUT = 47 F2)             240                           (COUT = 47 F2)

               200        IOUT = 500 mA                                   200

    Vrip [mV]  160        IOUT = 100 mA                                   160        IOUT = 500 mA

                          IOUT = 0.1 mA                        Vrip [mV]             IOUT = 100 mA

               120                                                        120        IOUT = 0.1 mA

               80                                                         80

               40                                                         40

               0    2  4  6  8           10  12  14  16                   0    2  4  6  8           10  12        14  16

                             VIN [V]                                                     VIN [V]

    (3) S-8520B30MC                                            (4)  S-8521B30MC

               240                           (COUT = 22 F2)             240                           (COUT = 22 F2)

               200                                                        200

               160        IOUT = 500 mA                                   160

    Vrip [mV]             IOUT = 100 mA                        Vrip [mV]             IOUT = 500 mA

               120        IOUT = 0.1 mA                                   120        IOUT = 100 mA

               80                                                         80         IOUT = 0.1 mA

               40                                                         40

               0    2  4  6  8           10  12  14  16                   02      4  6  8           10  12        14  16

                             VIN [V]                                                    VIN [V]

    (5) S-8520F33MC                                            (6)  S-8521F33MC

               240                           (COUT = 22 F)               240                           (COUT = 22 F)

               200                                                        200

                          IOUT = 500 mA                                   160        IOUT = 500 mA

    Vrip [mV]  160        IOUT = 100 mA                        Vrip [mV]             IOUT = 100 mA

               120        IOUT = 0.1 mA                                   120        IOUT = 0.1 mA

               80                                                         80

               40                                                         40

               0                                                          0    2  4  6  8           10  12        14  16

                    2  4  6  8           10  12  14  16                                 VIN [V]
                             VIN [V]

    (7) S-8520D50MC                                            (8)  S-8521D50MC

               240                           (COUT = 47 F2)             240                           (COUT  =  47 F2)

               200     IOUT = 500 mA                                      200

               160     IOUT = 100 mA                           Vrip [mV]  160     IOUT = 500 mA

    Vrip [mV]          IOUT = 0.1 mA                                      120     IOUT = 100 mA

               120                                                                   IOUT = 0.1 mA

               80                                                         80

               40                                                         40

               0    2  4  6  8           10  12  14  16                   02      4  6  8           10  12        14  16

                             VIN [V]                                                    VIN [V]

38
           STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM                SWITCHABLE SWITCHING REGULATOR CONTROLLER

Rev.9.0_02                                                                                        S-8520/8521 Series

(9)  S-8520B50MC                                              (10)       S-8521B50MC

           240                              (COUT = 22 F2)             240                           (COUT =  22 F2)

           200                                                           200

[mV ]      160        IOUT = 500  mA                          [mV]       160

                      IOUT = 100  mA                                          IOUT = 500     mA

Vri p      120        IOUT = 0.1  mA                          Vri p      120  IOUT = 100     mA

           80                                                            80      IOUT = 0.1  mA

           40                                                            40

           0    2  4  6           8    10   12  14  16                   02   4       6      8    10   12       14  16

                                  VIN  [V]                                                   VIN  [V]

(11) S-8520F50MC                                              (12)       S-8521F50MC

           240                              (COUT = 22 F)               240                           (COUT    = 22 F)

           200        IOUT = 500 mA                                      200          IOUT = 500 mA

           160        IOUT = 100 mA                                      160          IOUT = 100 mA

Vrip [mV]             IOUT = 0.1 mA                           Vrip [mV]               IOUT = 0.1 mA

           120                                                           120

           80                                                            80

           40                                                            40

           0    2  4  6           8    10   12  14  16                   02   4       6      8    10   12       14  16

                                  VIN [V]                                                    VIN [V]

                                                                                                                          39
STEP-DOWN, PWM CONTROL or PWM / PFM SWITCHABLE SWITCHING REGULATOR CONTROLLER

S-8520/8521 Series                                                                       Rev.9.0_02

3.  PWM / PFM switching characteristics: Input voltage (VIN)-Output current (IOUT)

    (1) S-8521D30MC                            (2) S-8521B30MC

             14                                         14

    VIN [V]  10                                VIN [V]  10

             6                                          6

             2   1   10             100  1000           2  1    10                  100  1000

                         IOUT [mA]                                  IOUT [mA]

    (3) S-8521F33MC                            (4) S-8521D50MC

             14                                         14

    VIN [V]  10                                VIN [V]  10

             6                                          6

             2                                          2   1   10                  100  1000

                 1   10  IOUT [mA]  100  1000                       IOUT [mA]

    (5) S-8521B50MC                            (6) S-8521F50MC

             14                                         14

    [V]      10                                [V]      10

    VIN                                        VI N

             6                                          6

             2   1   10             100  1000           2   1   10                  100  1000

                         IOUT [mA]                                  IOUT [mA]

40
                2.9±0.2

                1.9±0.2

          5              4

             1  2        3                   0.16  +0.1

                                                   -0.06

0.95±0.1

                         0.4±0.1

                                         No. MP005-A-P-SD-1.3

                                  TITLE  SOT235-A-PKG Dimensions

                                  No.        MP005-A-P-SD-1.3

                                  ANGLE

                                  UNIT   mm

                                             ABLIC Inc.
                                             4.0±0.1(10  pitches:40.0±0.2)

   ø1.5     +0.1  2.0±0.05                                                  0.25±0.1

            -0

   ø1.0     +0.2            4.0±0.1                          1.4±0.2

            -0

3.2±0.2

3  2     1

4        5

                            Feed  direction

                                                    No. MP005-A-C-SD-2.1

                                             TITLE       SOT235-A-Carrier   Tape

                                             No.             MP005-A-C-SD-2.1

                                     ANGLE

                                             UNIT        mm

                                                             ABLIC Inc.
                                                                 12.5max.

                                                                 9.0±0.3

Enlarged drawing in the central part

                                             ø13±0.2

(60°)                                 (60°)

                                                             No. MP005-A-R-SD-1.1

                                                      TITLE      SOT235-A-Reel

                                                      No.        MP005-A-R-SD-1.1

                                                      ANGLE      QTY.              3,000

                                                      UNIT   mm

                                                                 ABLIC Inc.
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     Especially, the products cannot be used for life support devices, devices implanted in the human body and devices

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     The user of the products should therefore take responsibility to give thorough consideration to safety design including

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     The entire system must be sufficiently evaluated and applied on customer's own responsibility.

10.  The products are not designed to be radiation-proof. The necessary radiation measures should be taken in the

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11.  The products do not affect human health under normal use. However, they contain chemical substances and heavy

     metals and should therefore not be put in the mouth. The fracture surfaces of wafers and chips may be sharp. Be

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12.  When disposing of the products, comply with the laws and ordinances of the country or region where they are used.

13.  The information described herein contains copyright information and know-how of ABLIC Inc.

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                                                 www.ablicinc.com
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ABLIC:

S-8520D28MC-BVNT2G      S-8520A28MC-AVNT2G  S-8520C28MC-BRNT2G  S-8521D28MC-BXNT2G  S-

8521B28MC-ATNT2G  S-8521C28MC-BTNT2G  S-8521A28MC-AXNT2G  S-8520D36MC-BVVT2G  S-8520B36MC-

ARVT2G  S-8520C36MC-BRVT2G  S-8520A36MC-AVVT2G  S-8521B36MC-ATVT2G   S-8521D36MC-BXVT2G  S-

8521A36MC-AXVT2G  S-8521C36MC-BTVT2G  S-8521B19MC-ATET2G  S-8520C31MC-BRQT2G  S-8520A31MC-

AVQT2G  S-8520B31MC-ARQT2G  S-8520D31MC-BVQT2G  S-8521A31MC-AXQT2G   S-8521C31MC-BTQT2G     S-

8521D31MC-BXQT2G  S-8521B31MC-ATQT2G  S-8521F50MC-BQJT2G  S-8521B50MC-AUJT2G  S-8521D50MC-

BYJT2G  S-8521E50MC-BMJT2G  S-8521A50MC-AYJT2G  S-8521C50MC-BUJT2G   S-8520D50MC-BWJT2G  S-

8520F50MC-BOJT2G  S-8520B50MC-ASJT2G  S-8520C50MC-BSJT2G  S-8520E50MC-BKJT2G  S-8520A50MC-

AWJT2G  S-8520B30MC-ARPT2G  S-8520F30MC-BNPT2G  S-8520D30MC-BVPT2G   S-8520A30MC-AVPT2G  S-

8520E30MC-BJPT2G  S-8520C30MC-BRPT2G  S-8521D30MC-BXPT2G  S-8521F30MC-BPPT2G  S-8521B30MC-

ATPT2G  S-8521C30MC-BTPT2G  S-8521E30MC-BLPT2G  S-8521A30MC-AXPT2G   S-8521D16MC-BXBT2G  S-

8520E33MC-BJST2G  S-8520A33MC-AVST2G  S-8520C33MC-BRST2G  S-8520D33MC-BVST2G  S-8520B33MC-

ARST2G  S-8520F33MC-BNST2G  S-8521D33MC-BXST2G  S-8521B33MC-ATST2G   S-8521F33MC-BPST2G  S-

8521C33MC-BTST2G  S-8521A33MC-AXST2G  S-8521E33MC-BLST2G  S-8521D25MC-BXKT2G  S-8521B25MC-

ATKT2G  S-8521C25MC-BTKT2G  S-8521A25MC-AXKT2G  S-8520B25MC-ARKT2G   S-8520F25MC-BNKT2G  S-

8520D25MC-BVKT2G  S-8520A25MC-AVKT2G  S-8520C25MC-BRKT2G  S-8521D34MC-BXTT2G  S-8521B34MC-

ATTT2G  S-8521C34MC-BTTT2G  S-8521A34MC-AXTT2G  S-8520F34MC-BNTT2G   S-8520B34MC-ARTT2G  S-

8520D34MC-BVTT2G  S-8520A34MC-AVTT2G  S-8520C34MC-BRTT2G  S-8521E20MC-BLFT2G  S-8521B20MC-

ATFT2G  S-8521D20MC-BXFT2G  S-8520E20MC-BJKT2G  S-8521A29MC-AXOT2G   S-8521C29MC-BTOT2G  S-

8521D29MC-BXOT2G  S-8521B29MC-ATOT2G  S-8520C29MC-BROT2G  S-8520A29MC-AVOT2G  S-8520B29MC-

AROT2G  S-8520D29MC-BVOT2G  S-8521E15MC-BLAT2G  S-8521B32MC-ATRT2G   S-8521D32MC-BXRT2G  S-

8521A32MC-AXRT2G  S-8521C32MC-BTRT2G  S-8520D32MC-BVRT2G  S-8520B32MC-ARRT2G  S-8520C32MC-

BRRT2G  S-8520A32MC-AVRT2G

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