電源設計の技術情報サイト
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2014.05.27
この項目では、AD/DC変換回路設計の手順を説明します。基礎編ということで概要になりますが、作業の順番とこれらの項目を確認しながら設計を進めていくということを理解いただければと思います。回路図を理解す...
2014.05.27
最初の作業として重要なのは、要求仕様を明確にすることです。本来は、これが最初で一番重要なのですが、電源仕様は回路基板全体の仕様が決まらないと決めることができないという宿命があり、しばしば設計期間が終わ...
2014.05.27
仕様が決まれば、それを満足する電源ICの選択に取り掛かります。前述したように、ここでは電源ICを使用することを前提としています。 要求事項をもとに、適するAC/DC方式がトランス方式なのかスイッチング...
2014.05.27
ICが決まると、そのICのデータシートの説明やアプリケーション例などを参考に設計を進めていきます。その際に外付けのコンデンサや抵抗などの定数を決定することになりますが、スイッチングAC/DCコンバータ...
2014.05.27
図面を引き終わり、部品リストも完成し、基板レイアウトができれば、試作を行い性能の評価に入ります。試作においては、まず基本動作の確認からスタートします。とはいっても、どういった動作が正しいのかがわからな...
2014.05.27
デバックや最適化が終われば、量産に向けての判断をします。この時に、要求仕様を完璧に満足できない場合があります。その際には、どうしても譲れない仕様を満たすために再設計が必要になったり、何かを少し妥協して...
2014.05.27
AC/DC変換回路の設計に関して考え得るいくつかの課題と検討事項を記します。前項の設計手順で示した検討項目のそれぞれに関係することなのですが、その中でも特に問題になりやすいことをピックアップしました。...
2014.05.27
ディスクリート構成か電源用ICを使うかという検討は減りつつあると思いますが、主にオンボード電源を設計するという観点で記します。いろいろな考えがあるとは思いますが、電源ICを使用するメリットは所々で説明...
2014.07.15
ここでは、「AC/DC PWM方式フライバックコンバータ設計手法」というテーマで、AC/DCコンバータ用のICを使った設計の手順と方法について説明していきます。 近年、電子機器に対する省電力化要求は厳...
2014.07.15
基本的な確認を終えたところで、設計の手順について説明します。 ＜AC/DC PWM方式フライバックコンバータ設計手法＞ 絶縁型フライバックコンバータの基本とは スイッチングAC...
2014.07.30
「設計手順」の項で説明した通り、設計を始めるためには、電源としてどのような性能と特性を備えていなければならないかという、電源の仕様が決定されていなければなりません。 実は、電源の仕様は電源設計者が勝手...
2014.07.30
電源としての仕様が固まれば、設計の手順の2番目として、「制御用電源ICの選択」に入ります。 なぜ、「ICの選択」なのかというと、昨今の電源回路の設計には電源用ICを利用するのが一般的であり（電源メーカ...
2015.03.30
本編では、「AC/DC PWM方式フライバックコンバータ設計手法」と題して、絶縁型フライバックコンバータの基本をおさらいし、設計手順、仕様決定、電源ICの選択、そして実際の回路設計と基板...
2016.05.17
非絶縁型AC/DCコンバータ設計に関連して、基本動作の確認などを終えましたので、ここからは実際の設計に入ります。最初にこの設計に使う電源ICを選択します。他の章でも何度か説明しましたが、電源メーカーは...
2016.06.14
前項では、設計に利用するICを決定しましたので、早速外付け部品の選定と定数計算に入ります。 入力コンデンサ：C1 コンデンサC1は、入力AC電圧をブリッジで整流した入力ラインに接続されています。 ...
2016.07.12
「主要部品の選択」の2回目は、スイッチング電源では重要な役目をもつインダクタの選択方法について説明します。 インダクタ：L1 インダクタL1は、右の回路図が示す通り、出力コンデンサC5と共...
2016.09.13
今回で「主要部品の選択」は3回目になります。事例回路では、スイッチング電流の制限を主目的とした電流検出抵抗を必要とします。電流検出抵抗の選定は、前回の「インダクタ L1」と深くつながっています。 電流...
2016.09.13
出力コンデンサは、インダクタをともない出力電圧を平滑化するLCフィルタの役目と、負荷電流を供給する役目をもっています。また、出力リップル電圧の大きさは、コンデンサのインピーダンスに大きく依存します。 ...
2016.11.15
今回は、出力整流ダイオードの選択について説明します。 出力整流ダイオード D4 出力整流ダイオードは、キャッチダイオードまたはフリーホイールダイオードとも呼ばれます。また、同期整流型では、このダイ...
2017.01.17
2017.02.14
今回は、この設計事例の基板レイアウトの例を示して、全体のまとめを行い、このAC/DCコンバータ 設計編 「AC/DC 非絶縁型バックコンバータの設計事例」の締めくくりにしたいと思います。 実装基板レイ...
2017.05.16
AC/DCコンバータ設計編の新章、「SiC-MOSFETを使った絶縁型擬似共振コンバータの設計事例」を開始します。この章では、今まで取り上げた「フライバック方式」と「フォワード方式」に次いで、「擬似共...
2017.06.13
設計にあたって、最初に設計に使う電源ICについて説明します。「はじめに」に記したように、この章では、「疑似共振コンバータ」の設計と、パワートランジスタに「SiC-MOSFET」を使うという新しい2つの...
2017.07.21
前回は設計に使う電源ICについて説明しました。今回は、設計事例の回路について説明します。 擬似共振方式 前回説明したように、電源ICは、SiC-MOSFET駆動用AC/DCコンバータ制御ICであるBD...
2017.08.17
今回からここの回路定数などを算出して具体的な設計に入ります。最初はトランスT1の設計です。算出手順は以下となります。これは、「絶縁型フライバックコンバータ回路設計：トランス設計（数値算出）」とほぼ同じ...
2017.09.12
前回の「トランスT1の設計 その1」では、下記の算出手順の①から③までを説明しました。今回は「その2」として、残りの④から⑥を算出し、トランスT1の設計を終えます。 ①フライバック電圧VORの設...
2017.10.17
トランス設計が終わったので、電源ICのBD7682FJ-LBの周辺部品を中心とした部品選定に入ります。説明する部品の周辺回路を抜粋して提示しますが、回路全体をみることも必要なので、その際にはこちらを利...
2017.11.14
前回のMOSFETの選定に続き、今回は入力コンデンサとバランス抵抗の定数を決めていきます。 主要部品選定：入力コンデンサC2、C3、C4 右の回路図は、全体から該当する入力部分を抜粋したものです。...
2017.12.12
今回は、この設計に使用する電源IC固有の機能である、過負荷保護補正機能の設定に関する抵抗値を算出します。 主要部品選定： 過負荷保護ポイントの切り替え設定抵抗R20 最初に、過負荷保護ポイント切り...
2018.01.16
今回は、この設計に使用する電源ICのVCCピンに関連する部品定数を決めて行きます。VCCピンは電源IC BD7682FJの電源ピンです。 BD7682FJの内部制御回路はVCCピンに印加される電圧...
2018.02.13
前回のVCCピン関連部品に続いて今回もこの設計に使用する電源ICのBOピンに関連する部品定数を決めて行きます。BOピンは、電源IC BD7682FJのブラウンアウト機能の設定ピンです。 ブラウンアウト...
2018.03.13
今回は、電源IC BD7682FJの機能設定部品ではなく、電源回路にはよく利用するスナバ回路の構成部品と定数について説明します。スナバ回路は今回の擬似共振コンバータに限らず、別章で例示したフライバック...
2018.04.10
今回は、電源IC BD7682FJの外付けMOSFETのスイッチングを調整する部品と調整方法についてです。 MOSFETゲートドライブ調整回路：R16、R17、R18、D17 外付けMOSFET Q1...
2018.05.15
今回は二次側（出力）のスイッチング電圧をDCに整流するダイオードの定数計算です。 出力整流ダイオード：ND1 最初に回路図について説明をします。出力整流ダイオードND1は、右の回路図の濃い青色のダ...
2018.07.31
前回に続き、今回も二次側（出力）関連の部品選定です。 出力コンデンサ：Cout1、Cout2 出力コンデンサの働きをおさらいします。MOSFETがオンの時、出力ダイオードDN1はオフ状態です。この時、...
2018.08.28
今回は、電源ICが降圧および安定化制御を行うための各検出用端子に必要な部品についてです。 最初に電源IC、BD7682FJの検出用端子の機能について確認します。BD7682FJは、FB端子、ZT端...
2018.09.11
今回は、EMI対策と出力ノイズ対策用の部品選択です。今回で、例示した回路の部品選択は最後になります。 EMI対策 EMC対策は機器設計において非常に重要になっています。スイッチング電源は、スイッチング...
2018.10.16
前回までで、部品選択が終わりましたので、今回は今まで説明してきた回路の基板レイアウト例を見ていただこうと思います。 SiC-MOSFETを使った絶縁型擬似共振コンバータの基板レイアウト例 以下に、スル...
2018.11.13
ここまで、例示した回路の各部品選択のポイント、定数の算出、基板レイアウト例を示してきましたが、最後に例示した回路で効率と波形を確認し評価を行います。今回は、回路全体と全部品リストを示します。 部品...
2018.12.11
ここまで例として説明してきた回路の評価として、効率とスイッチング波形を確認した結果を示します。回路全体は前回を参照願います。 効率の評価 効率の評価結果として、3種類の入力電圧における効率と出力電力、...
2019.04.16
ここまで19回にわたり説明してきた「SiC-MOSFETを使った絶縁型擬似共振コンバータの設計事例」は、今回のまとめをもって最後になります。 この設計事例には2つの大きなポイントがあります。1つは、パ...