電源レイアウトでよくあるミスとその回避方法

電源回路が良好に動作するためには、物理的なレイアウト設計が半導体部品や受動部品の選定と同様に重要です。回路レイアウトが不適切であると、本来なら優れていた設計が台無しになる可能性があります。幸いなことに、ほとんどのミスはこれまでに発生したことがあり、それらを教訓に同じミスを避けることができます。本セッションでは、DC/DCやAC/DC電源のレイアウトのよくあるミスを取り上げて、問題ごとに考えられる症状や根本原因を考察し、問題を回避するためにレイアウトを最適化する方法を説明します。また、可能な限り最適なものとするためにいくつかの関連するヒントとコツについても紹介します。

日本テキサス・インスツルメンツ　営業技術本部　フィールドアプリケーションエンジニア

佐藤 健弘　　

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LDO を使用せずに低ノイズと低リップルを実現する方法

ノイズに敏感なシステムの多くは、低ノイズかつ低リップルの電源を回路に供給するために、低ドロップアウト・レギュレータ (LDO) を採用しています。一方、このような電源レールに対する電流要求値は大きくなってきており、サイズ、電力損失、発熱、コストの面において、設計者はLDOを選択することに抵抗を感じることがあります。本セッションでは、スイッチング電源でリップルを低減するいくつかの手法を説明し、低ノイズと低リップルを可能にするスイッチング電源ソリューションについて紹介します。

日本テキサス・インスツルメンツ　営業技術本部　フィールドアプリケーションエンジニア

佐藤 丈仁

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EMI 低減のためのパワー・コンバータの先進機能

電磁干渉 (EMI) は、新しい電磁波規格の追加や、スイッチング・レギュレータの高周波化という傾向が原因で、車載と産業用のパワー・エレクトロニクスで注目のトピックになっています。一般に、低周波 EMI はフィルタリングによる除去が高コストにつながり、高周波 EMI は多くの場合、発見が難しく解決も困難です。パワー・コンバータの最新の EMI 対処機能は、これらの課題を想定しており、EMI 規格に適合するために必要なコストと労力を大幅に低減できます。本セッションでは、最新の各種産業用降圧コンバータが搭載している新機能を使用し、さまざまな周波数帯で EMI 規格に合格する方法について説明します。

日本テキサス・インスツルメンツ　営業技術本部　フィールドアプリケーションエンジニア

向野 佑亮

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絶縁型ゲート・ドライバ向けバイアス電源の設計検討事項

電気自動車/ハイブリッド車(EV/HV)向けの車載インバータ、オンボード・チャージャやパワーコンディショナ、UPSのような産業機器ではSiCやGaNなどのワイド・バンドギャップ・デバイスの採用検討が増えてきていますが、それに合わせて絶縁型ゲート・ドライバや絶縁型バイアス電源を使用する必要が生じています。バイアス電源の設計は全体のシステム設計においてはほんの一部ですが、ゲート・ドライバの信頼性や効率、EMI特性に影響を及ぼします。本セッションでは、ゲート・ドライバ向けのバイアス電源に求められるアーキテクチャ要件を考察し、LLC コンバータによる信頼性や低EMIなどの性能の向上、BOMコスト削減を実現するソリューションを紹介します。

日本テキサス・インスツルメンツ　営業技術本部　フィールドアプリケーションエンジニア

池田 幸司

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 GaN をベースとする高電圧、大電力設計の最適化

GaN を採用すると、電源設計者は電源のスイッチング周波数を 10 倍単位で引き上げることができます。このように動作周波数を引き上げると、同じ設計であってもサイズを 1/2 以下に縮小できます。これらの事実に加え、GaN には高信頼性という特長もあるので、高電圧、大電力の電源設計にとってGaNは魅力的な選択肢になります。本セッションでは、トポロジーの選択、最適な動作周波数、レイアウト、熱管理、制御など複数のトピックの分析を通じて、GaN を効果的に活用した設計で最大の成果を実現する方法について説明します。

日本テキサス・インスツルメンツ　営業技術本部　フィールドアプリケーションエンジニア

伊藤 一樹

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スーパーキャパシタとバッテリを使用するバックアップ電源の設計

低消費電力のバックアップ電源は、ストレージ・システム、メディカル・モニタ、スマート・メーター、車載緊急通報(eCall) システムなど、予期しない電力供給停止が発生した場合にデータの損失や問題が発生する可能性がある各種最終製品で使用されています。本セッションでは、スーパーキャパシタとバッテリをベースとする複数の低消費電力バックアップ電源を紹介し、それらの長所と短所を説明するほか、充電ソリューションと設計上の課題全体を取り上げ、実用的な設計に基づく例を複数示します。

日本テキサス・インスツルメンツ　営業・技術本部　フィールドアプリケーションエンジニア

寺田 拓哉

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