3A 同期降圧電圧コンバータ集積回路 IC LMR33630BQRNXRQ1

1.

降圧コンバータの機能は、入力電圧を下げて負荷に適合させることです。降圧コンバータの基本トポロジは、メイン スイッチとブレーク中に使用されるダイオード スイッチで構成されます。MOSFET が導通ダイオードと並列に接続されている場合、それは同期バックコンバータと呼ばれます。この降圧コンバータのレイアウトの効率は、ローサイド MOSFET とショットキー ダイオードの並列接続により、過去の降圧コンバータの効率よりも高くなります。図 1 は、今日のデスクトップおよびノー​​トブック コンピュータで使用されている最も一般的なレイアウトである同期降圧コンバータの回路図を示しています。

2.

基本的な計算方法

トランジスタ スイッチ Q1 と Q2 は両方とも N チャネル パワー MOSFET です。これら 2 つの MOSFET は通常、ハイサイドまたはローサイド スイッチと呼ばれ、ローサイド MOSFET はショットキー ダイオードと並列に接続されます。これら 2 つの MOSFET とダイオードは、コンバータの主電力チャネルを形成します。これらのコンポーネントでの損失も、総損失の重要な部分を占めます。出力 LC フィルタのサイズは、リップル電流とリップル電圧によって決まります。それぞれの場合に使用される特定の PWM に応じて、フィードバック抵抗ネットワーク R1 および R2 を選択でき、一部のデバイスには出力電圧を設定するための論理設定機能があります。PWM は、電力レベルと希望の周波数での動作性能に応じて選択する必要があります。つまり、周波数が高くなると、MOSFET ゲートを駆動するのに十分な駆動能力が必要となり、必要な最小限の部品数が必要となります。標準的な同期降圧コンバータの場合。

設計者はまず要件、つまり V 入力、V 出力、および I 出力、および動作温度要件を確認する必要があります。これらの基本要件は、得られた電力の流れ、周波数、物理サイズの要件と組み合わされます。

3.

昇降圧トポロジの役割

昇降圧トポロジは、50 W を超える出力電力を必要とする一方で、入力電圧を出力電圧よりも小さくしたり、大きくしたり、または同じにしたりできるため、実用的です。50 W 未満の出力電力の場合は、シングルエンド一次インダクタ コンバータ (SEPIC) ) は、使用するコンポーネントが少ないため、よりコスト効率の高いオプションです。

バックブーストコンバータは、入力電圧が出力電圧より高い場合は降圧モードで動作し、入力電圧が出力電圧より低い場合は昇圧モードで動作します。入力電圧が出力電圧範囲内にある送信領域でコンバータが動作している場合、これらの状況に対処するための 2 つの概念があります。降圧段と昇圧段が同時にアクティブになるか、スイッチング サイクルが降圧段と降圧段で交互に行われるかのいずれかです。ブースト段は通常、通常のスイッチング周波数の半分で動作します。2 番目のコンセプトでは、出力に低調波ノイズが発生する可能性があり、出力電圧精度は従来の降圧または昇圧動作に比べて精度が劣る可能性がありますが、コンバータの効率は最初のコンセプトに比べて高くなります。