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今さら聞けないスイッチング電源の基本 Vol.3 回路方式編

2018年06月20日
技術ネタ

先月はスイッチング電源の回路構成とその動作について解説させて頂きました。
スイッチング電源は、直流を高周波の交流に変換し、それをふたたび直流に変換する
DC-DCコンバータ部分においていろいろな方式があります。
今月は、その方式についてご紹介させて頂きます。

 

 


 

 

フライバック方式
回路の特徴 小電力規模(~50W)のACアダプタ・標準電源でよく見かける方式です
スイッチングトランスの1次巻線と2次巻線の極性が反対
長所 部品点数が少なく安価
短所 リップル電流が他の方式と比べて大きいので電解コンデンサの容量が多くなる

 

 

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<フライバック方式の回路図の説明>
スイッチング素子TR1がONした時に、スイッチングトランスT1内でエネルギーを蓄積します。
スイッチング素子TR1がOFFした時に2次側へ蓄積したエネルギーを伝達し出力ダイオードD1で整流され、電解コンデンサC1で平滑され直流に変換されます。

 

 

 


 

 

 

フォワード方式
回路の特徴 小~大電力規模(30~数百W)の標準電源でよく見かける方式です
スイッチングトランスの1次巻線と2次巻線の極性が同じ
ダイオード2個とチョークコイルがある
長所 小電力~大電力まで守備範囲が広い
短所 チョークコイルを入れるため、実装面積が増え重量も重くなる

 

 

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<フォワード方式の回路図の説明>
スイッチングトランスT1とチョークコイルL1とセットで使用します。
スイッイング素子TR1がONした時、スイッチングトランスT1を介して2次側にエネルギーを伝達します。
ONの期間中、出力ダイオードD1で整流されチョークコイルL1を経由し電解コンデンサC1で平滑され直流に変換されます。スイッチング素子TR1がOFFすると、チョークコイルL1に蓄えられたエネルギーを出力ダイオードD2で整流されチョークコイルL1を経由し電解コンデンサC1で平滑され直流に変換されます。

 

 


 

 

 

LLC共振方式
回路の特徴 大電力規模(100~数百W)のACアダプタ・標準電源で採用されている方式です
スイッチングトランスの1次巻線と2次巻線がボビンで分割されている
スイッチング素子とダイオードがそれぞれ2個ある
長所 効率が90%以上あり高効率
短所 出力電流の急変で応答特性がよくないため出力電圧範囲を割り込む

 

 

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<LLC共振方式の経路図の説明>
回路の動作は、スイッチング素子TR1がON、スイッチング素子TR2がOFFの時、2次側では、出力ダイオードD1で整流され電解コンデンサC1で平滑され直流に変換されます。スイッチング素子TR1がOFF、スイッチング素子TR2がONの時、出力ダイオードD2で整流され電解コンデンサC1で平滑され直流に変換されます。

 

 


 

 

 

当社では、フライバック方式とLLC共振方式でスイッチング電源やACアダプタを設計することが多いです。

スイッチング電源やACアダプタ等でお困りの場合はお問い合わせください。

 

 

 

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