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活用例

結果は、PartsPlanが返した原文ページをユーザーのAIが読んで計算し、判断したものです。ページ番号が根拠で、データシート外の前提は各カードに記載しています。

温度が上がると変わること

85 °Cでも2 Aを出せますか?

質問“TPS563200で12 V→5 V 2 Aの降圧回路を作っています。BOMの定格マージンを確認してください。”

電圧と電流のマージンは十分です(推奨入力4.5〜17 V、5ページ / 電流制限 最小3.5 A、7ページ)。周囲温度に対する許容電流の曲線(11ページ、図6-16、5 V出力)は70 °Cで2.56 A、85 °Cで1.86 Aと読めるため、曲線が2 Aを横切る周囲温度約82 °Cを超えると、2 Aの連続出力はできません。

TI TPS563200 · MCP呼び出し 6

高温の筐体内のリレー

質問“3.3 VのMCUから5 VのG5LEリレーを駆動します。85 °Cでも動作しますか?”

AIの判断根拠「感動電圧75 %」はコイル温度23 °Cでの規定です(3ページ、COIL DATAの注1)。85 °Cでは必要な電圧が4.66 Vに上がるため、NPNドライバ(コイルに4.45 V)は保証範囲外(−0.21 V)となり、MOSFETドライバ(4.73 V)でも余裕は0.07 Vしかありません。

データシート外の前提: 銅の温度係数0.393 %/°C · 電源5 V −5 % · NPN VCE(sat) 0.3 V · MOSFETの電圧降下0.02 V

Omron G5LE-1 DC5 · MCP呼び出し 4

モーター拘束時の発熱

質問“周囲温度50 °CでDRV8833を使い、1 AのDCモーターを駆動します。センス抵抗と発熱を確認してください。”

センス抵抗0.13 Ω → 電流制限1.23〜1.85 A (VTRIP 160〜240 mV、6〜7ページ)。1 Aで動作するとTj 75 °Cですが、拘束時はPowerPADパッケージでもTj 133 °Cに達し、サーマルシャットダウン(最小150 °C)に近づきます。推奨連続電流1.5 AはRTYパッケージにのみ記載されています(5ページ)。

使用した値: RDS(on) ハイサイド + ローサイド 600 mΩ (85 °C最大値、6ページ) · RθJA 40.5 °C/W (PowerPADパッケージ、5ページ、JEDEC基板) · 周囲温度50 °C

TI DRV8833 · MCP呼び出し 7

ヒートシンクの表の裏にある条件

質問“LM317で7 Wを消費します。Ohmite FA-T220ヒートシンクはどの高さのものが必要ですか?”

表の自然対流時の熱抵抗は約20 Wのときの値(同じページのグラフの20 Wの点と一致)のため、7 Wでは温度上昇を37〜50 %小さく見積もります。グラフ(1ページ)を読むと、7 Wでの温度上昇は1″で45 °C、2″で33 °C、2.5″で30 °Cです。これらから、1″ではTj 128 °Cとなって推奨の125 °C(LM317、5ページ)を超え、2.5″では113 °Cです。

データシート外の前提: 周囲温度50 °C · 接触熱抵抗0.5 °C/W · LM317の接合部-ケース間4.2 °C/W (TO-220 KCTの値 — KCSの行の0.1 °C/Wは疑わしいため、保守的な値を使用)

Ohmite FA-T220 + TI LM317 · MCP呼び出し 7

端子台の電流と温度

質問“PT 1,5端子台に1極あたり8 Aを流します — 何°Cまで使えますか?”

ディレーティング図(5ページ、5極)を読むと、約66 °Cまでは17.5 A、その後80 °Cで13 A、85 °Cで11 A、90 °Cで8.5 A、100 °Cで0 Aです。8 Aは85 °Cまで1.4倍の余裕があり、90 °Cではぎりぎりで、95 °C(5.5 A)では上限を超えます。定格は認証によっても異なります(CCA 24 A、UL 18/10 A、SEV 16 A、4〜5ページ)。

Phoenix Contact PT 1,5/2-5,0-H (1935161) · MCP呼び出し 3

校正では取り除けないリファレンス誤差

質問“REF5025を−40〜85 °Cで16ビットADCのリファレンスに使います — 実際の精度はどれくらいですか?”

電気的特性(6ページ、7.5)を積み上げると、高グレードのワーストケースは1,099 ppm = 72 LSB(有効9.8ビット)、室温での1点校正後は599 ppm(10.7ビット)です。温度ドリフト(375 ppm)は校正後も最大の項目で、長期安定性と熱ヒステリシス(合わせて170 ppm、標準グレードでは190 ppm)は校正では取り除けません。

データシート外の前提: 入力変動0.5 V · 負荷変動1 mA · ヒステリシスと長期安定性は代表値

TI REF5025 · MCP呼び出し 4

見落としやすいこと

CADの標準シンボルのピンタイプ

質問“TLC555のピン表からKiCadのシンボルを作り、ピンタイプを標準ライブラリと比較してください。”

データシートのピン表(3ページ)では、CONTは入力、DISCHはオープンコレクタ出力です。KiCad 9の標準のTLC555xDはCONTをopen_collector、DISCHをinputと定義しており、逆になっています(ピン番号は8/8一致)。同じライブラリの555系シンボル29個も、DISCHをinputと定義しています。

TI TLC555 · MCP呼び出し 4

3.3 V MCUと5 Vロジック

質問“ESP32で5 Vの74HC04を直接駆動できますか?”

AIの判断根拠DC特性の表(ESP32モジュール27ページの表14、74HC04の5ページ、74HCT04の6ページの表6)を照合すると、74HC04はHighレベルのマージンが−0.51 Vで不可、74HCT04は+0.64 / +0.47 Vで可です。逆方向(5 V出力 → ESP32)は不可で、最小出力4.4 Vが入力の最大3.6 Vを超えます。

Espressif ESP32-WROOM-32E · Nexperia 74HC04 / 74HCT04 · MCP呼び出し 5

I²Cアドレス — デフォルトに隠れた1つ

質問“INA219、BME280、DS3231、MPU-6050、PCA9685は1本のI²Cバスを共有できますか?”

デフォルトのアドレスでは2か所が衝突し(0x68 DS3231↔MPU-6050、0x40 INA219↔PCA9685)、MPU-6050のAD0 = 1(15ページ)とPCA9685のA0 = 1(8ページ、図4)で解消します。PCA9685は起動時からLED All Callアドレスが有効になっているため、バス上のどこでも0x70を使ってはいけません(8ページ)。

TI INA219 · Bosch BME280 · Maxim Integrated DS3231 · InvenSense MPU-6050 · NXP PCA9685 · MCP呼び出し 12

ホットスワップ短絡時のフォルトタイマー

質問“CSD18540Q5Bを使った12 Vホットスワップ — 突入電流と短絡故障はSOA内に収まりますか?”

AIの判断根拠SOAグラフ(6ページ、図10、ケース温度25 °C)では、12 Vで10 msなら22.1 A、1 msなら66.3 Aです。2200 µFの突入電流(10 msランプ、2.64 A)には8.4倍の余裕がありますが、30 A短絡で10 msのフォルトタイマーはSOA外(0.74倍)です。ケース温度85 °Cでは、タイマーを1.8 ms以下にする必要があります。

データシート外の前提: ケース温度85 °Cでは、許容電力を残りの温度余裕 (175 − 85)/(175 − 25) = 0.6 で換算 (データシートには25 °Cの曲線しかない。最大接合部温度175 °C、1ページ) · 1〜10 msの間は両対数での直線補間

TI CSD18540Q5B · MCP呼び出し 5

設計計算

USB入力用TVSの選定

質問“USB 5 V入力でTP4056を保護するTVSを選んでください。”

AIの判断根拠SMAJ6.0A — 通常動作の5.5 Vでは導通せず(スタンドオフ電圧6.0 V)、定格38.8 Aのサージ時は10.3 Vで、TP4056の絶対最大定格12 Vを下回ります(SMAJの表は2ページ、TP4056は2ページ)。SMAJ5.0Aはスタンドオフ電圧5.0 VがUSBの最大値を下回り、SMAJ8.0Aはクランプ電圧13.6 Vで高すぎます。

データシート外の前提: USBは通常動作で最大5.5 V

Littelfuse SMAJ · 南京拓微集成电路 (Top Power ASIC) TP4056 · MCP呼び出し 4

水晶振動子の負荷コンデンサ

質問“STM32F103に8 MHzのABLS水晶振動子 — 負荷コンデンサはいくつにすればよいですか?”

STM32の発振回路の表(52ページ、表24、gm 25 mA/V)とABLSの仕様(1ページ: CL 18 pF、ESR 80 Ω、C0 7 pF)から、負荷コンデンサは16 pF、発振余裕度は49.5(STの推奨は≥ 5)、ドライブレベルは約80 µW(最大1 mW)です。

データシート外の前提: 浮遊容量10 pF (52ページのSTM32の本文にある概算値。実基板で測定してください) — C = 2 × (18 − 10) · ドライブレベルは、水晶電流をHSEの駆動電流最大値1 mAとして推定

ST STM32F103C8T6 · Abracon ABLS · MCP呼び出し 5

ファームウェア · CAD · 生産

レジスタマップからドライバを作成

質問“INA219のI²Cドライバを書いて、データシートの例と照合してください。”

レジスタマップ(18〜24ページ)と校正式(12ページ)からドライバを作成しました。データシートの例(26ページ、表8)を再現します — config 019Fh、calibration 5000h、20 mV、11.98 V、10.0 A、119.8 W。テストは6/6です。

TI INA219 · MCP呼び出し 9

基板全体で1つのリフロープロファイル

質問“このLED、水晶振動子、MLCCを1枚の基板でリフローするための炉のプロファイルを設定してください。”

すべてのデータシートの制限を守る目標値 — ピーク245〜255 °C (LEDは最大260 °C、255 °Cで試験 / MLCCの推奨は240〜260 °C / 水晶振動子は最大265 °C)、220 °C以上で45〜60秒、プリヒート150〜180 °Cで60〜120秒、温度勾配 ≤ 5 °C/s (LEDは3ページと7ページ、水晶振動子は2ページ、MLCCは15ページ)。水晶振動子はリフロー1回のみ可能で、LEDは開封後7日以内に使用する必要があります(9ページ)。

選んだ内容: LEDの推奨プリヒート(180〜200 °C)が他の部品と重なるのは180 °Cだけです。制限ではなく推奨のため、水晶振動子とMLCCに共通する低い範囲を採用しました

深圳市永裕光电 GT-IRB1711S · Abracon ABLS · Murata GCE188 · MCP呼び出し 12