HR1213

DC/DCコンバータでは、複数のスイッチング素子の補助電源に独立した絶縁電源が必要です。フルブリッジ コンバータを例に挙げると、ブリッジアームのハイサイドMOSFETとローサイドMOSFET (それぞれHS-FETとLS-FET) には、ゲート ドライバ回路用の絶縁電源が必要です。従来の方式では、ブートストラップ回路を使用して、上部と下部の両方のデバイスに1つの独立した電源で電力を供給します。このソリューションはシンプルで信頼性が高く、低コストです。 複数のスイッチMOSFETがブリッジアーム内で直列に接続されている場合、電源に複数のブートストラップ回路が必要となり、コスト面での課題へとつながります。同時に、ブートストラップ回路では、HS-FETの電源電圧はLS-FETの電源電圧よりも低く、ダイオードの電圧降下分の差があります。2つのMOSFETのオン状態特性は完全に対称ではありません。...

PFCコンバータは、メインラインからDC出力電圧を供給し、同時に高力率 (PF) と低電流歪みを維持するために、産業界で広く使用されています。通信、サーバー、ワークステーション電源、プラグイン電気自動車など、これらのアプリケーションの一部では、エネルギー消費をモニタし、システム効率を向上してインテリジェント・システム管理を実現するために、有効な入力電力をリアルタイムで測定する必要があります。この電力計測機能を実行するために、ブリッジ整流器の前に、専用の電圧および電流センサが通常取り付けられています。ただし、これらのセンサすべてにより、追加センサがシャントベースであるかホール効果ベースであるかにかかわらず、こういった電源でかなりのコスト、複雑さ、および電力消費が増加することになります。 昇圧PFCコンバータの基本的なモデリングによると [1]、PFCコントローラは通常、入力電圧、出力電圧、...

本稿を読む前に、効率的な電源設計のためのライブデジタルソリューション (パートI) を必ずお読みください。 MPSのHR121x製品ファミリは、デジタルおよびアナログ機能が豊富です。これらのPFC + LLCコンボコントローラは高度に集積されており、消費電力が削減されるため、待機電力アプリケーションに最適です。これらは、不連続導通モード (DCM) または連続導通モード (CCM) のいずれかで動作して、軽負荷または重負荷の条件下でアプリケーションの部品をサポートできます。当製品ファミリはデジタルプログラミングが可能で、一部のエンジニアが設計を複雑にすると懸念する多くのアプリケーション要件を簡単にするほどのフレキシビリティを実現します。 本稿では、設計プロセスを簡素化するために作成されたMPSプログラムに焦点を当て、懸念事項を検証します。MPSは、エンジニアが設計を最適化するのに役立つ...

さまざまな電子製品の継続的かつ急速な開発に伴い、高効率電源の設計要件は絶えず進化しています。教科書で定義されている高効率変換回路は、定格動作条件下で高効率を達成することが要件の1つにすぎないため、市場の実際のニーズを満たすことができなくなりました。真に競争力のある電源設計では、軽負荷およびスタンバイ動作を含む全負荷および動作電圧範囲にわたって高効率を維持する必要があります。 この点で、欧州委員会、ErP/EuP Ready、80 Plus、Energy Starなどの主流のエネルギー効率規制機関は、製品の電力消費と効率に関する基準を作成しました (図1を参照)。 これらの規格のほとんどは、定格負荷電流の10％から100％におよぶ平均効率要件と、無負荷状態またはスタンバイ状態で許容される最大消費電力を与えています。実際、さまざまな市場セグメントには、多くの場合、最終用途に基づ...

急速充電技術は、モバイルデバイスの電力需要が急激に増加したため、ここ数年で急速に発展しました。2020年後半、携帯電話市場のリーダー (Apple、Xiaomi、Samsungなど) は、携帯電話用のインボックスアダプタを放棄し始めました。この変化は、アフターマーケットアダプタの需要に対する別のブームを刺激し、急速充電アダプタ市場の2つの傾向も確保しました。 最初の傾向は、マルチポートアダプタの需要でした。従来の携帯電話のインボックスアダプタは、アダプタが供給できる電力量に関係なく、単一のUSBポートで設計されていました。従来の「1つの電話、1つのアダプタ」の概念は、インボックスアダプタがなくなると、顧客が複数のUSBポートで設計されたアダプタを好むようになったため、関連性が低くなりました。日常生活には多数の電気機器 (携帯電話、タブレット、ノートブックなど) が必要であり、消費者が...

フライバックコンバータトポロジーは、低電力の絶縁型電源で採用されている最も一般的なトポロジーの一つです。フライバックコンバータの成功の鍵は、昇降圧インダクタンスをトランスの2つの巻線に分割できることにあり、これにより柔軟な電圧比と電流比を実現できるだけでなく、絶縁という利点も得られます。その結果、フライバックコンバータは必要な部品点数が少なく、広い動作幅にわたって安定した性能を発揮します。 しかし、トランスの漏れインダクタンスに蓄積されたエネルギーによって重大な電圧スパイクが発生し、フライバックコンバータの設計において共通の課題となっています。電圧スパイクが定格電圧を超えると、電源スイッチに損傷を与える可能性があります。電圧スパイクによって引き起こされる二次的な問題は、高周波の高調波を発生させる電磁障害 (EMI) です。 従来の手法では、漏洩エネルギーを吸収し、スパイ...

Designing compact and efficient power factor correction (PFC) stages for low-power to mid-power applications often requires operating in critical conduction mode (CrM) or discontinuous conduction mode (DCM). These modes offer improved efficiency and simplified control at light loads, but require careful design to ensure correct valley detection and mode transitions across the entire input range an...

力率補正 (PFC) 昇圧型コンバータは、IEC 61000-3-2などの高調波電流規制を満たすための産業標準トポロジーです。この回路は、現代のAC/DC電源において不可欠であり、入力電圧 (VIN) 正弦波形に従うように入力電流(IIN)を整形し、1に近い力率を達成します。 PFC設計を成功させる鍵は、その動作モードにあります。連続導通モード (CCM)、不連続導通モード (DCM)、臨界導通モード (CrM) という3つの基本モードが存在しますが、根本的な設計上の選択は、CCM向けに構築されたシステムとCrM向けに最適化されたシステムのどちらを選択するかという点にあります。CrM用に設計されたコントローラは、負荷が軽い場合には自然とDCMで動作するため、CrMとDCMは多くの場合、単一の設計経路 (CrM / DCM) としてまとめて解析されます。 CCMとCrM / DCMのどち...