JAJU681B January   2019  – October 2023

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   リソース
  4.   特長
  5.   アプリケーション
  6.   6
  7. 1システムの説明
    1. 1.1 主なシステム仕様
  8. 2システム概要
    1. 2.1 ブロック図
    2. 2.2 設計上の考慮事項
    3. 2.3 主な使用製品
      1. 2.3.1 MSPM0G1506
      2. 2.3.2 LMG2100R044
      3. 2.3.3 INA241
      4. 2.3.4 TPSM365
      5. 2.3.5 TMP303
      6. 2.3.6 OPT3004
    4. 2.4 システム設計理論
      1. 2.4.1 MPPT 動作
      2. 2.4.2 降圧コンバータ
        1. 2.4.2.1 出力インダクタンス
        2. 2.4.2.2 入力容量
      3. 2.4.3 電流センス・アンプ
        1. 2.4.3.1 シャント抵抗の選択
        2. 2.4.3.2 電流測定の分解能
        3. 2.4.3.3 シャント抵抗の電力散逸
      4. 2.4.4 スイッチング・レギュレータ
  9. 3ハードウェア、ソフトウェア、テスト要件、テスト結果
    1. 3.1 必要なハードウェアとソフトウェア
      1. 3.1.1 ハードウェア
        1. 3.1.1.1 TIDA-010042
        2. 3.1.1.2 ITECH-IT6724H
        3. 3.1.1.3 クロマ、63107A
      2. 3.1.2 ソフトウェア
    2. 3.2 テストと結果
      1. 3.2.1 テスト設定
      2. 3.2.2 テスト結果
  10. 4デザイン・ファイル
    1. 4.1 回路図
    2. 4.2 部品表 (BOM)
    3. 4.3 PCB レイアウトに関する推奨事項
      1. 4.3.1 ループ・インダクタンス
      2. 4.3.2 電流センス・アンプ
      3. 4.3.3 パターン幅
      4. 4.3.4 レイアウトのプリント
    4. 4.4 Altium プロジェクト
    5. 4.5 ガーバー・ファイル
    6. 4.6 アセンブリの図面
    7. 4.7 ソフトウェア・ファイル
  11. 5関連資料
    1. 5.1 商標
    2. 5.2 サポート・リソース
  12. 6著者について
  13. 7改訂履歴

2.4.2.1 出力インダクタンス

連続導通モード (CCM) は、高い効率を維持すると同時に、バッテリ充電に必要な定電流を供給するためのモードです。入力電圧範囲、出力電圧、負荷電流を規定すると、CCM を維持するための設計パラメータとしてインダクタの値が残ります。

したがって、目的のリップル電流が決まります。標準値は出力電流の 0.2 から 0.4 倍です。第 1 に、PV システムのループ速度はそれほど高速ではないため、インダクタンス値を高くすることができます。第 2 に、出力コンデンサのリップル電圧を低減することが重要です。最後に、インダクタのサイズを過度に大きくすることはできません。したがって、リップル電流係数として 0.3 を選択します。

最大出力電流 16A を考慮し、FET の電圧降下とインダクタの抵抗を無視すると、次の式が得られます。

式 1. LxΔITOFF=VO

固定出力電圧コンバータの CCM のワースト・ケースは、Toff が最大の場合です。また、インダクタの値が大きいほどコンバータは容易に CCM 内にとどまり、上記の式は次のように変換できます。

式 2. L≥VO×(1-VOVin_max)ΔIxfsw

このアプリケーションで、Vin_max は 60V、fsw はスイッチング周波数 250kHz です。出力電圧が 24V の場合、インダクタンスを 12μH より大きくする必要があります。出力電圧が 12V の場合、インダクタンスを 8μH より大きくする必要があります。サイズが同じ場合、インダクタンスが小さいインダクタは飽和電流が大きくなる可能性があります。最後に、インダクタンスの値として 10μH を選択します。

GUID-20231019-SS0I-8MB9-J6BZ-H24FNZMGKVNX-low.svg図 2-12 電力段の回路図