haratkhr技報

SRモータ技術研究所

降圧コンバータ

降圧コンバータは出力に入力電圧よりも低い電圧が得られます。

多数ある降圧コンバータ用制御ICの例を紹介します。

 

 1.CPU用(3.3V以下)

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2.IC電源用(30V以下)

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DC24Vから降圧コンバータIC (MIP1593)13個でIC電源を構成した,、液晶テレビの電源です。

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3.中電圧用

(30V以下)

 

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(40V以下)

 XL4016 PchFETを内臓したパワーICとショットキーDを使用しています。

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(42V以下)

LM25116 同期整流降圧型コントローラ

 

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中電圧 降圧コンバータの実例

  DC-DC 5.3-35V  to  4-33V  Step-down( 120W)

  出力電流範囲 0~12A

  制御ICは不明ですが、シンプルな回路構成で高効率です。     

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20V to 10V 4.2A (オン期間3μS、オフ期間3μS)の動作

〇FETがオン時:

 チョ-ク電圧=20V-10V=10V

 電源から出力に10Vx 4.2A x 3μS= 126J供給され、

 チョ-クに10Vx 4.2A x 3μS= 126J蓄積されます。

〇FETがオフ時:

 チョ-ク電圧=20V-10V=10V

 チョ-クの蓄積エネルギーより出力に10Vx 4.2A x 3μS= 126J供給されます。

 

電源より50%(10V/20V)直接に出力され、チョ-クの蓄積エネルギーも同等なので、効率は昇圧コンバータと同等になります。

 (自己容量率=50%)

 

4.高電圧用 

小出力例

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大出力

◎DC400VよりDC12V/50Aにコンバートする場合、

VDSは400V、IDSは約52Aとなり、高VDSで数mΩのFETが無く、自己容量率(97%)が高い為、効率が低くなります。

 出力が大きく、降圧比が大きい場合、チョッパー回路による降圧コンバータは適していません。