AC-DC コンバータ|設計編
絶縁型フライバックコンバータ回路設計
2014.09.16
この記事のポイント
・この回路で部品定数の計算や選択のポイントなどを説明して行く。
ここからは実際に絶縁型フライバックコンバータの設計に入ります。最初に、例題用に選択した制御IC「BM1P061FJ:AC-DC用 PWM コントローラIC」を用いた回路図を示します。
ここからのセクションでは、この回路に必要な部品選定や各部の定数の計算方法を説明していきます。したがって、他のセクションでもこの回路を参照する必要があります。この回路を参照する必要があるセクションには、リンクを設けますのでご利用ください。
この回路は、先に決定した「例題としての電源仕様」と満たすように設計されています。
例題としての電源仕様
- ・入力電圧:85~264VAC
- ・出力:12VDC±5% / 3A 36W
- ・出力リップル電圧:200mVp-p
- ・絶縁耐圧:一次-二次間 3kVAC
- ・動作温度範囲:0~50℃
- ・効率:80%以上
- ・無負荷時入力電力:0.1W以下
入力電圧はフィルタを介して、全波整流器DA1とC1により整流および平滑化が行われます。この整流されたDC高電圧は、トランスT1に入力され、スイッチングトランジスタQ1によってスイッチングされます。トランスT1の二次側となる出力は、フォトカプラによって絶縁され、AC-DCコンバータ用ICのIC1にフィードバックされます。このフィードバックループによりスイッチングトランジスタQ1が制御され、出力は安定化されます。これがこの回路の大まかな構成です。
他にも部品や回路がありますが、続くセクションで説明して行きます。
【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
-
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
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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
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