JADU076 March   2026

 

  1.   1
  2.   説明
  3.   リソース
  4.   機能
  5.   アプリケーション
  6.   6
  7. 1システムの説明
  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
      1. 2.2.1  コントロール ロジック
      2. 2.2.2  スイッチング電力
        1. 2.2.2.1 計算：D
        2. 2.2.2.2 計算： 1 – D
        3. 2.2.2.3 計算： D + (1 – D)
      3. 2.2.3  伝搬遅延
      4. 2.2.4  MOSFET の選択
      5. 2.2.5  フライバックまたはフリーホイール ダイオードの選択
      6. 2.2.6  センス抵抗の選択
      7. 2.2.7  入力容量の選択
      8. 2.2.8  出力容量選択
      9. 2.2.9  設計例 #1：シングル RSENSE 構成
      10. 2.2.10 設計例 #2：ダブル RSENSE 構成
    3. 2.3 主な使用製品
      1. 2.3.1 TPSI31P1-Q1
      2. 2.3.2 TPS7A49
  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 ハードウェア要件
    2. 3.2 テスト設定
    3. 3.3 テスト結果
  10. 4設計とドキュメントのサポート
    1. 4.1 デザイン ファイル
      1. 4.1.1 回路図
      2. 4.1.2 BOM
      3. 4.1.3 PCB レイアウトに関する推奨事項
        1. 4.1.3.1 大きなリターン プレーンを使用して電磁界を包含
        2. 4.1.3.2 高 diL/dt ループ長を最小化して発振および EMI を抑制
        3. 4.1.3.3 SW ノード面積を最小化してリンギングとノイズを改善
        4. 4.1.3.4 インダクタ パッドを最小化して、寄生容量結合を制限
        5. 4.1.3.5 HV 沿面距離と空間距離
        6. 4.1.3.6 レイアウト プリント
    2. 4.2 ツール
    3. 4.3 ドキュメントのサポート
    4. 4.4 サポート・リソース
    5. 4.5 商標
  11. 5著者について

4.1.3.2 高 diL/dt ループ長を最小化して発振および EMI を抑制

入力容量をスイッチング回路の近くに配置することで、高 di/dt ループを最適化します。図 4-2 に、概略回路図とリファレンス デザインのレイアウトを用いて、リファレンス デザインの主要な電流ループを示します。

TIDA-050082 TIDA-050082
図 4-2 高 di/dt のループ回路図とレイアウト

この回路では、S1 は MOSFET、S2 はフライバック ダイオードを表します。電流は、S1 パスと S2 パスの間で交互に発生します。電流はこれらのループが重なる場所では連続的なままですが、重なりのないセクションでは不連続になります。その結果、電流が突然ゼロから全負荷電流に遷移するため、高 di/dt ループが発生します。このループ内の寄生インダクタンスと容量は、遷移中に電圧発振を発生させる共振回路を形成します (図 4-3 を参照)。過剰な発振は絶対最大定格を超える可能性があり、MOSFET またはフライバック ダイオードの損傷を引き起こす可能性があります。


TIDA-050082 VSW の理想的な動作と現実的な動作との関係

図 4-3 VSW の理想的な動作と現実的な動作との関係

高 di/dt ループ長を短くすると、寄生素子によって蓄積および解放されるエネルギーが最小限に抑えられ (WL = 0.5 × LI2)、電圧オーバーシュートが低減されます (VL = L × diL/dt)。さらに、このループ内の電流が時変 H 磁界を形成します。この磁界により、相互インダクタンスを介して付近の回路に電流が注入され、EMI が増加する可能性があります。高 di/dt ループ長を最小限に抑え、最高の性能を得るため、入力容量を MOSFET のドレインとフライバック ダイオード アノードのできるだけ近くに配置します。

過剰な VSW 発振が持続する場合は、次の方法でダンピングを増やしてください。

  • 低速ターンオンになるように MOSFET のゲート抵抗を増加
  • センス抵抗の直列抵抗
  • SW ノードと HV− 間に接続された RC スナバ回路