DC/DC スイッチング・レギュレータ

さまざまなアプリケーション向けに業界をリードする DC/DC 電圧変換

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スイッチング・レギュレータは、ある DC 電圧を他の DC 電圧に変換する最も効率的な方法です。また、降圧、昇圧、昇降圧、反転などの非絶縁型 DC/DC トポロジ全体で、DC/DC コンバータ、パワー・モジュール、コントローラで構成された業界最大の選択肢を取り揃えており、開発に使用する電圧レギュレータの性能を最大限に高めることができます。

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電源のトレンド

電力密度

電力供給量の増加と基板面積の節減を両立します。SWIFT™ 降圧レギュレータ・ファミリを含め、電力密度の高い各種デバイスで構成された TI の製品ラインアップは、高集積型であり、高性能な機能セットと大電流出力能力をコンパクトな放熱強化パッケージで実現します。

各種高密度スイッチング・レギュレータは、FPGA やプロセッサなどの大電流デジタル負荷に電力を供給するための優れた選択肢です。TI のプロセッサ関連ツールを使用すると、FPGA やプロセッサを補完するための最適なデバイスを検索できます。 

ホワイト・ペーパー
How the Routable Leadframe Power-Module Package Unlocks Density, Performance
TI の Enhanced HotRod™ QFN パッケージ技術を採用して設計上の課題に対処し、開発中の設計で、より効率的、より少ない発熱、より小さいノイズのデバイスを活用する方法をご確認ください。
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アプリケーション・ノート
車載対応 DC/DC コンバータ向け、PCB 熱設計のヒント
熱管理は、電源設計の非常に重要な要素の 1 つです。このホワイト・ペーパーは、熱管理の業務をある程度円滑に進めることができるように、設計者向けのガイダンスを掲載しています。
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ビデオ・シリーズ
Managing heat dissipation with DC/DC switching regulators (英語)
電力レベルの上昇や IC のパッケージ・サイズ縮小に伴って、放熱管理の重要性が高まっています。このページ (英語) は、スイッチャの温度抑制を重視するトレーニング資料関連のリソースです。
電力密度 に関する主な製品
新製品 LM61495 アクティブ 電力密度と低 EMI を重視した最適化済み、10A、降圧コンバータ
TPS61178 アクティブ 負荷遮断機能搭載、20V、10A のフル統合型同期整流昇圧
TPSM5D1806 アクティブ 4.5V ~ 15V 入力、デュアル 6A / シングル 12A 出力のパワー・モジュール
低 EMI

スイッチング・レギュレータの EMI 軽減は、多くの電源設計で主要な課題になる可能性があります。EMI 低減テクノロジーを採用したデバイスは、設計期間の短縮や、CISPR 25 Class-5 など厳格な規格への準拠に貢献します。最新かつ優れた EMI 性能を実現する各種 DC/DC スイッチャについては、TI の以下の主な製品をご覧ください。 

ビデオ・シリーズ
Designing a low EMI power supply (英語)
難易度の高い EMI 要件を満たすと同時に、DC/DC スイッチング・レギュレータの優れた効率を維持する方法をご確認ください。
e-Book(PDF)
An Engineer’s Guide to Low EMI in DC/DC Regulators
EMI 低減の詳細をお探しの場合、こちらをご覧ください。この e-book (PDF) (英語) は、理論的な観点と実用的な観点の両方から、EMI の詳細を解説しています。
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技術記事
内蔵アクティブ EMI フィルタにより EMI を削減し電源サイズを縮小する方法
アクティブ EMI フィルタ (AEF) を採用して、パッシブ・フィルタに比べてサイズの 50% 縮小、PCB 面積の節減、ソリューション・コストの削減を実現する方法をご確認ください。
低 EMI に関する主な製品
新製品 LM25149 アクティブ 超低静止電流 (IQ)、アクティブ EMI フィルタ内蔵、42V、同期整流降圧 DC/DC コントローラ
LM5156-Q1 アクティブ デュアル・ランダム・スペクトラム拡散機能搭載、2.2MHz、広い入力電圧範囲 (VIN)、非同期整流昇圧 / フライバック / SEPIC の各コントローラ
LM5176 アクティブ 55V 広い入力電圧範囲(VIN)、同期整流 4 スイッチ昇降圧コントローラ
低静止電流(IQ)

超低静止電流の DC/DC スイッチング・レギュレータを採用すると、ポータブル・アプリケーションやバッテリ動作アプリケーションで軽負荷効率が向上し、バッテリ動作時間を延長できます。TI のスイッチャ製品ラインアップのうち、静止電流 (IQ)が最小である以下の数点のデバイスをご覧ください。

技術記事
3 quiescent-current (IQ) specifications to understand (英語)
この記事 (英語) で説明するのは、DC/DC コンバータのデータシートで一般的に採用されている、静止電流 (IQ) に関連する 3 つのパラメータです。つまり、シャットダウン電流、非スイッチング静止電流 (IQ)、およびスイッチング静止電流 (IQ) です。また、これらのパラメータがシステムの消費電力にどのような影響を及ぼすかについても解説します。
ビデオ
How to extend battery life with low quiescent current technologies (英語)
静止電流とは何ですか? また、なぜ重要なのでしょうか?これらの疑問に対する答えや詳細を、このトレーニング・シリーズ (英語) でご覧になることができます。 
技術記事
3 benefits of using a low-IQ buck-boost converter to extend battery life in flow meters (英語)
この記事は、数百 mA の範囲に達するピーク負荷をバッテリから分離する (コンデンサなどの電力バッファを中間に配置してエネルギーを少しずつ蓄積しておき、短期的なピーク動作時に主にバッファから電力を引き出してバッテリのエネルギーをできるだけ温存する) ために有効な手法について解説します。その結果、バッテリ動作期間を延長しやすくなります。
低静止電流(IQ) に関する主な製品
TPS62840 アクティブ 60nA の静止電流 (IQ)、1.8V ~ 6.5VIN、高効率の 750mA 降圧コンバータ
新製品 TPS61094 アクティブ バイパス・モード搭載、60nA 静止電流、双方向昇降圧コンバータ
新製品 LMR43620-Q1 アクティブ 車載対応、3V ~ 36V、2A、低静止電流 (IQ)、同期整流降圧レギュレータ
低ノイズと高精度

一般的なスイッチング・レギュレータは、高分解能 ADC や AFE に電力を供給するためにポスト・レギュレータ LDO を必要とします。ただし、業界最高のノイズ特性とリップル特性を達成する TPS62912 と TPS62913 を採用すると、大半のアプリケーションで低ノイズ LDO が不要になり、PCB 面積の節減や全体的なコストの削減と同時に、システム効率を向上させることができます。 

技術記事
低ノイズ降圧コンバータによりノイズとリップルを最小限に抑える
低ノイズを保証すると同時に電力損失を制御する効果的な方法は、レギュレータ後段の LDO を電源設計から排除し、低ノイズの DC/DC 降圧コンバータを使用することです。実現方法の詳細をご覧ください。
ビデオ
高効率 DC/DC コンバータによりノイズと出力リップルを低減
TPS62913 は、レギュレータ後段の LDO を使用せずに、20μVRMS の出力ノイズを実現できる業界初の降圧コンバータです。内蔵のフェライト・ビーズ補償機能を活用し、サイズの縮小やコストの削減と同時に効率を向上させる方法を解説します (英語)。
Analog Design Journal
Reducing noise on the output of a switching regulator
この記事は、DC/DC コンバータが生成するノイズの低減に役立ついくつかのソリューションを紹介し、ノイズ低減と効率性能の間のトレードオフを示すテスト・データを掲載しています。
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低ノイズと高精度 に関する主な製品
TPS62912 アクティブ フェライト・ビーズ・フィルタ補償機能内蔵、17VIN、2A 低ノイズ、低リップルの降圧コンバータ
TPS62913 アクティブ フェライト・ビーズ・フィルタ補償機能内蔵、17VIN、3A、低ノイズ、低リップルの降圧コンバータ

技術リソース

アプリケーション・ノート
アプリケーション・ノート
Switching Regulator Fundamentals (Rev. C)
降圧や昇圧からプッシュプルやフルブリッジに至るまで、主要な DC/DC トポロジそれぞれの基本について解説しています。
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セレクション・ガイド
セレクション・ガイド
Control-Mode Quick Reference Guide (Rev. A)
非絶縁型 DC/DC 降圧コントローラとコンバータの制御モードの概要と利点を紹介しています。
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ホワイト・ペーパー
ホワイト・ペーパー
How the Routable Leadframe Power-Module Package Unlocks Density, Performance
DC/DC コンバータとモジュール向けの Enhanced HotRod™ QFN パッケージに関連する熱管理と EMI の利点について説明しています。
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設計と開発に役立つリソース

設計ツール
を使用するカスタム設計を作成
WEBENCH® Power Designer を使用すると、要件に基づいて、カスタマイズの電源を作成できます。この環境では、エンド・ツー・エンドの電源設計機能が利用でき、設計プロセスの全フェーズを通じて時間を節約することができます。
Simulation tool
TI Design / シミュレーション・ツール向け PSpice®
PSpice® for TI は、各種アナログ回路の機能評価に役立つ、設計とシミュレーション向けの環境です。設計とシミュレーションに適したこのフル機能スイートは、Cadence® のアナログ分析エンジンを使用しています。PSpice for TI は無償で使用でき、アナログや電源に関する TI の製品ラインアップを対象とする、業界でも有数の大規模なモデル・ライブラリが付属しているほか、選択された一部のアナログ動作モデルも利用できます。

設計とシミュレーション向けの環境である PSpice for TI (...)
Design tool
最も一般的に使用されるスイッチ・モード電源に使用可能な Power Stage Designer™ ツール
Power Stage DesignerTM は JAVA ベースのツールであり (JAVA 8 または OpenJDK 8 が必要)、ユーザーの入力に応じて 20 種類のトポロジーの電圧と電流を計算できるので、迅速な電源設計に役立ちます。さらに、Power Stage Designer は、ボード線図プロット・ツールや、電源設計を容易にすることを意図したさまざまな機能を備えたツールボックスも搭載しています。すべての計算はリアルタイムで実行されるので、新しい電源設計を開始するための最も迅速なツールとして活用できます。
  • Topology Window (トポロジー・ウィンドウ) – (...)

DC/DC スイッチング・レギュレータ 関連の各種リファレンス・デザイン

セレクションツールを使用すると、お客様のアプリケーションやパラメータに最適なリファレンス・デザインをご覧いただけます。