電源設計の技術情報サイト

技術資料ダウンロード

AC/DC

SiC-MOSFETを使った絶縁型擬似共振コンバータの設計事例

主要部品選定:EMIおよび出力ノイズ対策部品

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、スイッチングするという特性上EMIを発します。EMI対策としては、以下の3つがあります。

1)入力部にフィルタを追加
電源用コモンモードフィルタ、LCフィルタなどを追加できます。

2)一次側と二次側間にコンデンサを追加
Yコンデンサ(Yキャパシタ)と呼ばれるコンデンサです。一次側のGNDと二次側のGND間をCY1、2200pFで接続します。また、一次側のHV+と二次側のGND間にもCY2とCY3、各2200pFを入れます。これらの用途は高電圧がかかるなど大きなストレスを受ける可能があるので、全規格認証を取得したコンデンサを使います。ここでは、EAタイプ(X1,Y1)、1kVのものを使用します。

絶縁型擬似共振コンバータのEMI対策。一次側と二次側間にYコンデンサを挿入

3)二次側整流ダイオードにRCスナバを追加
これは、一次側スイッチノードにスナバを入れたのと同じアプローチで、二次側のスイッチノードと言える整流ダイオードDN1にR23、82ΩとC14、330pFを追加しています。

いずれも、ノイズの影響と対策の効果を確認して部品定数を調整してください。

絶縁型擬似共振コンバータのEMI対策。出力整流ダイオードへのRCスナバ追加、および出力へのLCフィルタ追加例

出力ノイズ対策

出力整流ダイオードDN1によって整流された電圧は、Cout1およびCout2によって平滑されますが、さらなる平滑化やスイッチングノイズのフィルタリングにはLCフィルタを追加します。この例では、L3、2.2µHとCout3、220µFでLCフィルタを構成しています。こちらも部品定数は、ノイズの影響と対策の効果を確認して調整してください。

キーポイント

・EMI対策として、入力フィルタ、Y-Cap、出力整流ダイオードのスナバを追加する。

・出力ノイズ対策としては出力にLCフィルタを追加する。

・いずれもノイズの影響を確認し部品定数を調整する必要がある。


PWM方式フライバックコンバータ設計手法