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POWER ELECTRONICSシリーズ高効率・低ノイズ電源の実用技術&トランスのノウハウスイッチング電源[3]LLC共振コンバータの設計
高効率・低ノイズ性能によって今やスイッチング電源の標準となってきた「LLC共振コンバータ」のはじめての実用回路設計書です.シミュレーションおよび実際のコントロールICの使用によって,設計技術を確実に身に着けることができます.より高効率化するための現実的な2次側同期整流回路も手中にでき,最後のネックであるトランスのロス・巻き線技術についても情報満載です.スイッチング電源回路50年の技術革新も俯瞰できます.
目次
第1章 新世代 標準スイッチング電源への道程 1-1 安定化電源は「熱損失」との闘いだった 1-2 電圧-電流軌跡からスイッチング・ロスを解析する 1-3 共振型電源へのアプローチ…ZVSとZCS 1-4 ZVS+部分共振回路を実現するLLC共振 1-5 実用的な共振コンバータに昇華させる 1-6 LLC共振コンバータの特徴 Appendix LLC共振コンバータの始まりと歴史 第2章 LLC共振コンバータの全容を学習する 2-1 LLC共振コンバータの基本回路動作 2-2 LLC共振コンバータの入出力特性 2-3 LLC共振コンバータ模擬回路の設計 2-4 LLC共振コンバータ・コントローラ…制御ICの主な機能 2-5 LLC共振制御ICにおける共振外れ防止の考え方 第3章 LLC共振コンバータ制御ICの小研究 3-1 LLC共振コンバータ制御ICの主な機能 3-2 変換効率向上のための機能 3-3 装置小型化のための機能 3-4 安全・安定動作のための保護機能 3-5 各種制御ICの基本的な配置の考え方 第4章 MCZ5211STを使用した150W LLC共振コンバータの設計 4-1 制御IC MCZ5211STとリファレンス回路 4-2 LLC共振制御IC MCZ5211STの機能と特徴 4-3 はじめに出力特性を決める共振カーブを設計する 4-4 リファレンス回路のトランス設計 4-5 リファレンス回路の周辺部品選定 4-6 リファレンス回路の動作確認 4-7 AC100V系入力へ設計変更するには 4-8 2次側出力を同期整流にすると Appendix 制御IC MCZ5211STの使い方 AP-1 MCZ5211STのあらましと起動/切断時の動作 AP-2 MCZ5211STの電圧制御動作 AP-3 過電流保護と各種の保護動作 AP-4 軽負荷(スタンバイ)時の効率を上げるための二つのモード 第5章 MM3669を使用した2次側同期整流回路の設計 5-1 スイッチング電源における同期整流とは 5-2 2次側同期整流IC MM3669のあらまし 5-3 MM3669の動作詳細と同期整流回路の設計 5-4 同期整流用MOSFETとゲート抵抗の選定 5-5 MM3669に付加されている保護機能 5-6 片面基板パターンの設計例 第6章 電源トランス設計のためのコモンセンス 6-1 トランスの原理 6-2 スイッチング電源トランスにはフェライト・コア 6-3 スイッチング電源におけるフェライト・コアの特性 6-4 トランスで生じるさまざまな損失 6-5 リッツ線活用のポイント 6-6 巻き線方法のいろいろ 第7章 トランス設計は漏れインダクタンスとの闘い 7-1 トランスの理想と現実 7-2 漏れインダクタンスによる電源の効率悪化 7-3 漏れインダクタンスの考察 7-4 漏れインダクタンスを減らすサンドイッチ巻き 7-5 サンドイッチ巻き線におけるさまざまな工夫 7-6 RCC回路のトランス巻き線設計例 7-7 LLC共振コンバータ・トランスの設計例 |
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