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「アプリケーションラボ」は、Digi-Key社のご協力をいただいて、Digi-Key社が公開している新製品や技術情報を日本語でご紹介するWebページです。基礎技術から最新技術まで有益な情報を公開していますので、是非ご活用ください。
今回は、非同期整流方式と同期整流方式のDC/DCコンバータの違いとプリント基板上のレイアウトや実装における注意点などについて解説した記事をご紹介します。
■ファクトリオートメーション、5G、IoTのための降圧コンバータの迅速な実装方法
降圧DC/DCコンバータはファクトリオートメーション(FA)装置やIoT機器など、多くの電子システムに使用され、高い電圧を効率的に低い電圧に変換することができます。降圧DC/DCコンバータには、リニアレギュレータとスイッチングレギュレータがありますが、装置に組み込まれるDC/DCコンバータには一般に変換効率の高いスイッチングレギュレータが採用されています。
降圧DC/DCコンバータを設計する際は、スイッチングを行うMOSFETに加えてフィードバック回路や制御回路を組み合わせた専用のICが開発されているので、容易に実現することができます。
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| 非同期整流方式 |
同期整流方式 |
スイッチングレギュレータの方式には大きく分けて、非同期整流方式と同期整流方式があります。非同期整流方式はスイッチングに1個のMOSFETを使いますが、同期整流方式は2個のMOSFETを同時にオンやオフにならないように同期させて使います。同期整流方式は、非同期整流方式に比べて変換効率が非常によいのですが、回路が複雑になり、その分だけ部品点数も多くなります。
【アプリケーションラボ】では、非同期整流方式と同期整流方式のそれぞれの降圧DC/DCコンバータの動作原理を解説し、ローム社のBD9G500EFJ-LA(非同期整流方式)とBD9F500QUZ(同期整流方式)を紹介しています。
BD9G500EFJ-LAは耐電圧が80Vで、48V電源バスで使用することを想定しています。最大5Aの出力電流を供給でき、変換効率は85%です。また、BD9F500QUZの降伏電圧は39Vで、24V電源バスで使用することを想定しています。3Aの出力電流により最大90%の効率で動作します。なお、どちらのデバイスにも評価用ボードが用意されています。
ここで解説されているデバイスは、マルツオンラインのウェブサイトで購入できますので、是非参考にしてください。
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▽1ch降圧DC/DCコンバータ(7V～76V入力/5A)
【BD9G500EFJ-LA】
ROHM製、スイッチング・レギュレータIC
入力電圧：7～76V
出力電圧：1～73.72V
出力電流：5A
スイッチング周波数：100～650kHz
単価：￥1,332 (税込￥1,465) |
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▽BD9G500EFJ-LA評価ボード
【BD9G500EFJ-EVK-001】
ROHM製、BD9G500EFJ-LA シリーズ の評価ボード
入力電圧：7～48V
出力電圧：5V
出力電流：5A
スイッチング周波数：200kHz
単価：￥5,981 (税込￥6,579) |
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▽BD9F500QUZ評価ボード
【BD9F500QUZ-EVK-001】
ROHM製、BD9F500QUZの評価ボード
入力電圧：4.5～36V
出力電圧：0.6～14V
出力電流：5A
単価：￥5,981 (税込￥6,579) |
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