Design Ideas

実践編の3回目で、この連載の最終回となる本稿では、最初にあらためてデジタル制御の本質とは何かについて考える。それは「電源本来の要件を具現化するための手段」だといえる。これを踏まえて、前回紹介したAC-DCコンバータの機能をさらに実用的に高める改良を加え、ソフトウェアによるデジタル制御のまとめとする。

オペアンプICに個別トランジスタを“ちょい足し”して性能を高めたり機能を拡充する定番回路集。今回は、オペアンプ単体の駆動能力を超える、大きな出力電流を負荷に供給する方法を紹介します。インピーダンスの低い安価なスピーカーを駆動するといったケースに活用できます。

オペアンプICに個別トランジスタを“ちょい足し”して性能を高めたり機能を拡充する定番回路集。今回は、センサーの励起用や回路の電流バイアス用に使える、高安定かつ高精度の定電流源を紹介します。

実践編の2回目となる本稿では、ブーストコンバータを用いた2相インターリーブPFCを取り上げ、デジタル制御の実装過程を解説していく。複数の機能を備えるこの複雑な電源回路でも、実装の手順そのものは前回のバックコンバータと変わらない。機能ごとに要件を分析していけば、どのように制御すべきかが見えてくる。

本連載ではこれまで、“導入編”として、「デジタル電源は何がどう“デジタル”なのか」という基本中の基本を押さえるとともに、ソフトウェアによるデジタル制御を実現する制御ICの特徴について解説した。今回からはいよいよ“実践編”に入る。デジタル電源設計の実際の流れをつかんでほしい。

前回は、「デジタル電源は何がどう『デジタル』なのか」という基本中の基本を押さえた。今回は、次回以降の「実践編」に入る前の準備として、ソフトウェアによるデジタル制御を実現する制御IC（マイコンやデジタルシグナルコントローラ（DSC）、DSP）の特徴について、アナログ制御と対比させながら解説する。

最新の設計技術のノウハウを学べる新連載「Design Hands-on」をスタートします。第1弾のテーマは、太陽光発電や自動車、LED照明などで採用が増えている「デジタル制御電源」です。国内の半導体ベンダーでデジタル制御電源を手掛ける新日本無線の技術者が、理論から実践まで詳しく伝授します。