昇降圧コンバータは出力に入力電圧よりも高い電圧あるいは低い電圧が得られ、、バッテリ充電器として使用できます。
簡単な制御で、高効率を実現できるSEPIC（single ended primary inductance converter）の基本を紹介します。
非絶縁昇降圧コンバータ
2スイッチコンバータ：1つのインダクタと2個のスイッチを使用します。
SEPIC：同一ターン数の2巻線、1つのコンデンサと1個のスイッチを使用します。
絶縁コンバータ
フライバックコンバータは、1次巻線と2次巻線のターン数は任意に設定できます。
◎上記コンバータの基本動作は全て同一で、
スイッチをオンさせて、インダクタにエネルギーを蓄積させ、オフ時に蓄積エネルギーを放出し、出力コンデンサを充電します。
◎ダイオードをＦＥＴに替えて同期整流にすると効率が改善できます。
◎フライバックコンバータは1次巻線と2次巻線間のリーケジインダクタンスにより振動電圧が発生するため、ＶＤＳの高いＦＥＴが必要です。
◎SEPIC はこの振動電圧を吸収できるため、ＶＤＳの低いＦＥＴ使用でき高効率になります。
昇降圧SEPIC 例
DC 5.5-30V to DC 0.5-30V （ 35W）
調整可能な定電流電圧
出力電流範囲 0~3A
入力端子の逆接続護
〇 ＦＥＴのＶＤＳは（Ｖin+ + Ｖout+）で決まります。
〇設計は、チョークとメイン配線パターンが重要です。
チョークのＬ値 = V / di/dt ≒10Ｖ/2A x 2.4μＳ＝12μＨ
チョークの飽和電流値 ＞ 3Ａ x 2 x 2
ＶＤＳの細いリンギング電圧は配線パターンのインダクタンスで生じますが、アバランシェ耐量内に抑えることが必要です。
〇専用制御ＩＣを使用し安定に動作しています。
降圧コンバータはスイッチが短絡故障すると、出力電圧は入力電圧と同一の異常電圧になりますが、絶縁コンバータとSEPICは出力電圧は0Ｖになり安全です。
この異常電圧はヒューズ、zener diodeでは対応できず、降圧コンバータのFMEA対策は困難です。
