試作、評価
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い場合も少なくありません。その場合にはICメーカが用意している評価ボードを利用する方法があります。細かい仕様が自身の設計仕様とは異なるかもしれませんが、比較検討の見本になります。
評価項目として効率を測定することになると思いますが、ACを扱うパワーメータ(電力計)があると便利です。もちろん、電圧計、電流計、クランプ電流計などを駆使して測定することは可能ですが、昨今のパワーメータは効率そのものを表示してくれます。
また、必ずオシロスコープを使って、各ポイントの波形を観察してください。異常な波形、ノイズやスパイクなどは波形観察を行わない限りわかりません。それっぽく動いているようだけど何かおかしいといった場合の原因が見つかることがあります。
評価においては、入出力電圧、負荷電流、温度に対するマージンをしっかりチェックすることも大事です。マージンが不十分な設計では、量産時に仕様から外れたものが多くなったり、ロットによって歩留まりが大きく変わることがあります。回路を構成する部品の特性には必ずばらつきがあります。それを含んで仕様目標を達成できる設計が求められます。
【資料ダウンロード】AC-DCコンバータの基礎と設計手順
AC-DC コンバータ
基礎編
- AC-DC変換の基本-AC(交流)・DC(直流)とは、AC-DC変換が必要な理由
- 平滑後の DC-DC 変換(安定化)方式
- AC-DC 変換回路設計の設計手順(概要)
- AC-DC 変換回路設計の課題と検討事項
- AC-DCの基礎 ーまとめー
設計編
- AC-DC PWM方式フライバックコンバータの設計手法概要
- 絶縁型フライバックコンバータの基本とは
- 絶縁型フライバックコンバータの基本:スイッチングAC-DC変換とは
- 絶縁型フライバックコンバータの基本:フライバックコンバータの特徴とは
- 絶縁型フライバックコンバータの基本:フライバックコンバータの動作とスナバ
- 絶縁型フライバックコンバータの基本:不連続モードと連続モードとは
- 設計手順
- 電源仕様の決定
- 設計に使うICの選択
- 絶縁型フライバックコンバータ回路設計
- 絶縁型フライバックコンバータ回路設計:トランス設計(構造設計)-その1
- 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)
- 絶縁型フライバックコンバータ回路設計:トランス設計(構造設計)-その2
- 絶縁型フライバックコンバータ回路設計:主要部品の選定-MOSFET関連 その1
- 絶縁型フライバックコンバータ回路設計:主要部品の選定-MOSFET関連 その2
- 絶縁型フライバックコンバータ回路設計:主要部品の選定-CINとスナバ
- 絶縁型フライバックコンバータ回路設計:主要部品の選定-出力整流器とCout
- 絶縁型フライバックコンバータ回路設計:主要部品の選定-ICのVCC関連
- 絶縁型フライバックコンバータ回路設計:主要部品の選定-ICの設定、その他
- 絶縁型フライバックコンバータ回路設計:EMI対策および出力ノイズ対策
- 基板レイアウト例
- AC-DC PWM方式フライバックコンバータ設計手法 ーまとめー
- AC-DC 非絶縁型バックコンバータの設計事例概要
- AC-DCコンバータの効率を向上する二次側同期整流回路の設計
- 設計手順
- 設計に使うIC
- 電源仕様と置き換え回路
- 同期整流回路部:同期整流用MOSFETの選定
- 同期整流回路部:電源ICの選択
- 同期整流回路部:周辺回路部品の選定-MAX_TON端子のC1とR3、およびVCC端子
- 同期整流回路部:周辺回路部品の選定-DRAIN端子のD1、R1、R2
- シャントレギュレータ回路部:周辺回路部品の選定
- トラブルシューティング①:二次側MOSFETがすぐにOFFしてしまう場合
- トラブルシューティング ②:軽負荷時に二次側MOSFETが共振動作によりONしてしまう場合
- トラブルシューティング ③:サージの影響を受けVDS2が二次側MOSFETのVDS耐圧以上になる場合
- ダイオード整流と同期整流の効率比較
- 実装基板レイアウトに関する注意点
- AC-DCコンバータの効率を向上する二次側同期整流回路の設計 ーまとめー
- SiC-MOSFETを使った絶縁型擬似共振コンバータの設計事例
- 設計に使う電源IC:SiC-MOSFET用に最適化
- 設計事例回路
- トランスT1の設計 その1
- トランスT1の設計 その2
- 主要部品選定:MOSFET Q1
- 主要部品選定:入力コンデンサおよびバランス抵抗
- 主要部品選定:過負荷保護ポイントの切り替え設定抵抗
- 主要部品選定:電源ICのVCC関連部品
- 主要部品選定:電源ICのBO(ブラウンアウト)ピン関連部品
- 主要部品選定:スナバ回路関連部品
- 主要部品選定:MOSFETゲートドライブ調整回路
- 主要部品選定:出力整流ダイオード
- 主要部品選定:出力コンデンサ、出力設定および制御部品
- 主要部品選定:電流検出抵抗および各検出用端子関連部品
- 主要部品選定:EMIおよび出力ノイズ対策部品
- 基板レイアウト例
- 事例回路と部品リスト
- 評価結果:効率とスイッチング波形
- SiC-MOSFETを使った絶縁型擬似共振コンバータの設計事例 ーまとめー
評価編
製品紹介
動画
- 【絶縁型フライバックコンバータの性能評価とチェックポイント】絶縁型フライバックコンバータの性能評価
- 【PMW方式フライバックコンバータ設計手法】 AC-DCコンバータの設計手順&例題の要求仕様と例題に使うICの選択
- 【AC-DC変換の基礎】平滑後のDC-DC変換安定化方式
FAQ