JAJY111C january   2023  – april 2023 LMQ61460-Q1 , TPS54319 , TPS62088 , TPS82671 , UCC12040 , UCC12050

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   概要
  4.   電力密度とは
  5.   電力密度を制限する要因
  6.   電力密度を制限する要因:スイッチング損失
  7.   主な制限要因 1:充電関連の損失
  8.   主な制限要因 2:逆回復の損失
  9.   主な制限要因 3:ターンオン損失とターンオフ損失
  10.   電力密度を制限する要因:放熱性能
  11.   電力密度の障壁を打破する方法
  12.   スイッチング損失の革新
  13.   パッケージの放熱特性の革新
  14.   先進的な回路設計による革新
  15.   統合の革新
  16.   まとめ
  17.   その他の資料
多くの場合、設計を成功させるうえで重要なのは、電源のサイズを縮小することです。スペースには限りがあります。より多くの成果を、より少ないスペースで実現するという圧力が常に課されています。より一般化な表現を用いると、電源の小型化に伴い、これまでに新規市場の開拓と新規アプリケーションの実現が進んできました。この動向は、今後も続く見込みです。

電力密度の向上という流れは、産業界でこれまで何十年も見受けられており、今後も続くものと予測されています。図 1 に、6A~10A のパワー・モジュールに対応するコンバータの長期的なサイズ縮小を示します。技術が進歩すると、サイズ縮小、または電力出力能力の大幅な飛躍を実現できます。各実線は新しい世代のテクノロジーを表しており、関連する成果が電力密度の分野で得られたことを示しています。

GUID-20220826-SS0I-NJVV-HK60-FLPMT3LVHHGL-low.svg図 1 テクノロジー新世代の登場に伴うパワー・モジュールの長期的なサイズ縮小。

多くの場合、電力密度の向上は、効率やコストなど他の分野での進展と連動しています。一般的に言って、電力変換効率の基礎的な向上が原動力になり、ソリューション・サイズの縮小が進んでいます。このような縮小は波及効果をもたらし、物理的な材質使用量の減少、部品点数の減少、優れたコスト構造、より多くのソリューションの統合、総所有コストの削減を通じて、コスト削減につながります。

Jeffrey Morroni, Ph.D,

Manager - Kilby Power, Isolation and Motors

Texas Instruments

Pradeep Shenoy, Ph.D.

Manager, Power Design Services

Texas Instruments