昇圧コンバータ

質問

電気回路初心者です。
前回も同じような質問をしたのですが、たくさんのアドバイスをもらいたくもう一度投稿します。

DC-DCコンバータについてわからないところがあったので質問させてください。

昇降圧コンバータを↓のような回路で作ってみました。

http://upload.fam.cx/cgi-bin/img-box/iar81107003715.jpg

降圧のときは、
・Tr1をPWMスイッチング
・Tr2をOFF

昇圧のときは、
・Tr1をON
・Tr2をPWMスイッチング
（PWMのDuty値はFBによって決まる）

昇圧のとき、コイルに流れる電流はスイッチング周波数によって変わってくると思います。

ちなみにだいたい48kHzでスイッチングしています。

電源が最大0.5Aのものしかないのでそれを使っています。

ところが、それ以上の電流が流れているようで0.5Aで振り切れてしまい、電圧も下げられてしまいました。

コイルの性質によっても違うと思うのですが（今使っているコイルは10μH）、実際、昇圧コンバータは電源にどのくらいの電流が流れるのでしょうか？0.5A↑も流れるのは普通なのでしょうか？

回答No.4

anachrockt

> やっぱり専用ICを使わないと難しいですよね。
Vin≒Voutのところの制御が非常に面倒です．
専用ICはそこのところがうまくできてます．

手元に親しくなったTIの人からもらったTPS63000のデモボードがあります．
http://focus.tij.co.jp/jp/lit/ug/slvu156/slvu156.pdf
http://focus.tij.co.jp/jp/docs/toolsw/folders/print/tps63000evm-148.html
オンラインで注文もできます，

回答No.3

anachrockt

> 何か間違っているでしょうか＞＜；
計算の意味がわかりませんが，設計はこうゆう手順で行います．
1.要求仕様を決定する・・・入力電圧範囲，出力電圧・電流・電力
2.動作条件を仮定する・・・回路トポロジー，スイッチング周波数，インダクタ電流リップル率，効率
3.詳細設計を行う・・・
　入力電流平均値を求める．
　インダクタンスを求める．
　スイッチング素子を選択する．
　制御系の設計を行う．
4.試作して設計どおりになっているか確認する．

インダクタンスは求めるもので，与えるものではありません．
インダクタンスを与える場合は，動作を満足するようにスイッチング周波数を求めます．
インダクタンスとスイッチング周波数を与えたら，設計はできません．
それと入力電圧はMOSFETの選択に影響します．
ディスクリートでは，ゲート駆動電圧（オン抵抗を規定している電圧）が2.5V/4V/10Vの3種類しか市販されていないんじゃないでしょうか？
低圧入力が必要なら，この手のIC使うしかないと思いますが．
http://focus.tij.co.jp/jp/lit/ds/symlink/tps63000.pdf
IC使えば，定数はメーカーが決め方を教えてくれますから，楽ちんです．

なお，セミナー受講したら講師と名刺交換は必須です．
その後メールを2～3回やりとりして親しくなると，お願いすればサンプルボードを送ってくれます．
単体のICのサンプルもらっても，BGAだかPGAだかでは実験のしようがありませんから．

お礼

ありがとうございます。
やっぱり専用ICを使わないと難しいですよね。

回答No.2

anachrockt

追記です．
別の人にも紹介しましたが，まもなく無料の初歩的な電源セミナーがあります．
「初心者のための電源設計セミナー」
http://focus.tij.co.jp/jp/analog/docs/analogsplash.tsp?contentId=41726​
http://focus.tij.co.jp/jp/analog/docs/analogsplash.tsp?contentId=44430​
受講して，直接講師に訊いてみたらどうでしょう．

お礼

ちょうどいい感じのセミナーですね！
が、秋葉原でさらに平日なので行けるかどうかわかりませんが、行けたらいってみようかと思います。
ご紹介ありがとうございます。

回答No.1

anachrockt

下でも答えましたが，計算してみましたか？
ΔIpk=VinTon/L
ですから，取りあえず，Vin=3V．Ton=20us，L=10uHとすれば，
ΔIpk=6Apk
となって，最大0.5Aの電源では動かないでしょう．
L=470uHとすると，
ΔIpk=0.13Apk
となって，最大0.5Aの電源では負荷電流が小さければ動くでしょう．

ところで，コイルの巻き線抵抗と最大電流は，動作条件に見合ったものが必要ですよ．

お礼

ご回答ありがとうございます。

電流０．５Aとしたときの電圧を計算したところ
Vin = I*L/T = 0.5 * 10u / 20u = 0.25[V]
となりますよね？
実際、何Vになるかやってみた結果
だいたい1.25Vでした。

何か間違っているでしょうか＞＜；