AC-DC コンバータ|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
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しく、高効率と低待機時電力が求められ、AC-DCコンバータもオンボード設計を行い、さらなる最適化を行うことが多くなってきました。
AC-DCコンバータの設計においては、高電圧を扱い、トランス設計が伴うことなどから敬遠されがちですが、省電力化要求に対応する最適なAC-DCコンバータと求めるのであれば、チャレンジする価値は十分にあります。また、最近は比較的簡単にAC-DCコンバータを構築できる制御ICが増えています。
こういった状況を踏まえ、ここではAC-DCコンバータを設計する手順の概要からスタートして、設計する電源の仕様確認、使うICの選択、そして実際の設計例を説明していきます。
説明は複数項に分かれています。また、設計には手順がありますので、順を追って説明していくことになります。全容を理解するためには、順番にお読みいただくことをお勧めいたします。単独でも利用可能な項目がありますが、ICを使った設計例などは順を追ったほうわかりやすくなっています。全体の構成を示しますので、参考にしていただければと思います。
- ・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
【資料ダウンロード】PWM方式フライバックコンバータ設計手法
AC-DC コンバータ
- 基礎編
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設計編
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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
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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
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AC-DC PWM方式フライバックコンバータの設計手法概要
- 評価編
- 製品紹介
- 動画
- FAQ