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モジュール式パワーコンバータを用いた革新的な電力供給ネットワークの展開 (DigiKey社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)
マルツ最新情報 |
MAIL MAGAGINE No. 1847 2024. 4. 2 |
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モジュール式パワーコンバータを用いた革新的な電力供給ネットワークの展開 (DigiKey社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介) |
| 「アプリケーションラボ」は、DigiKey社のご協力をいただいて、DigiKey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、自動車に使用されている48Vの主電源を車両の各部で必要な電圧に変換するDC/DCコンバータモジュールについて解説した記事をご紹介します。 ■モジュール式パワーコンバータを用いた革新的な電力供給ネットワークの展開 自動車の主電源には、長い間、鉛蓄電池を用いた12Vが使用されていましたが、VDA(ドイツ自動車工業会)が車載電源の標準規格としてLV148を2011年に策定して以来、リチウムイオン電池を用いた48Vが自動車の主電源に採用されるようになっています。48Vが採用された理由は、人体に危険とされる60V以上の電圧では安全対策が必要になりコストが上がるためと考えられます。 一般的に、電圧を高くすると配電損失を抑えることができ、ケーブル径を小さくできるため配線効率も向上します。ただし、現在のところ12Vを使用する車載機器が多いため、多くの自動車では12Vと48Vを混在して使用する必要があります。その方式も、集中型アーキテクチャから分散型ゾーンアーキテクチャへと移行しつつあります。 集中型アーキテクチャは主電源の近くで12Vに変換し車両全体に供給する方式で、分散型ゾーンアーキテクチャは主電源電圧をローカルのDC/DCコンバータに供給し負荷の近くで12Vに下げる方式です。 ゾーン方式により、熱源が車両全体に拡散するため個々のコンバータが低温環境で動作できるようになり、効率が向上します。そこで、柔軟でスケーラブルなアーキテクチャを可能にする市販の電源モジュールが採用されています。 【アプリケーションラボ】では、12Vから48Vに移行しつつある自動車の電力供給ネットワーク(Power Distribution Network：PDN)の進化とPDNの設計における問題点などについて解説した後、Vicor社のDCMシリーズDC/DCモジュール式コンバータを紹介しています。 ChiP(Converter housed in Package)を採用したDCMシリーズにはDCM2322、DCM3623、DCM4623の3種類のパッケージサイズがあり、入力電圧は9～420V、出力電圧は3～52.8Vをカバーし、最大46.43Aで1.3kWの安定した電力を出力します。 ChiP構造はパッケージ内で部品を高密度基板の上下面に対称に配置するため、熱性能を高めることができます。 また、DCMシリーズはゼロ電圧スイッチング(ZVS)を採用することで、従来のPWMコンバータよりも高い周波数と高い入力電圧での動作を可能にしています。ZVSとは、スイッチング電源のPWM動作において電圧がゼロになった時点でスイッチングを行う方式で、過渡状態における電圧の交差が発生しないため、スイッチング損失のない動作を行うことができます。dv/dtの抑制効果もあるため、高調波やEMIノイズなども低減することができます。 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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【あなたのアイディアが世界を変える - IoTで日常をもっと便利に】 4月20日まで 「第2回 学生アイディア・コンテスト」の参加者を募集中です！！ |
 マルツエレックとDigiKey社は、エレクトロニクスの未来を担う全国の高専生・大学生・大学院生の皆様を対象にした「第2回 学生アイディア・コンテスト」を企画し、参加者を募集中です。 今回はIoTにフォーカスしたアイディアを募集しています。現在研究中や開発中のテーマ、構想中のアイディアなどに必要な電子部品を【無償提供】いたします！ アプリケーションの構想と部品表を添えてご応募ください。厳密に審査を行った上、入賞された個人やチームにご要望の電子部品を無償でご提供いたします。この機会に、奮ってご応募ください。 ■応募締め切り ： 2024年4月20日(土)
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【マルツの技術情報】 マルツエレックは回路設計のご要望にお応えします |
| ▼ 突入電流保護回路 【LP67：電源回路編】 外部入力源からの突入電流を保護する回路を設計し、実装します。 ハイブリッド電源の切り替え時の入力時の突入電流、パワーエレクトロニクス回路の電源スイッチによるチャッタリングを保護します。 資料のダウンロードはこちらから。 その他の技術情報一覧はこちらをご覧ください。 回路設計に関するご相談・お見積りは無料です。こちらからお気軽にお問合せください。 |
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