絶縁型DC-DCコンバーターによる電力安定化：DC-DCコンバーター活用講座（5） 電力安定化（5）（2/4 ページ）

実用的ヒント

　従って、絶縁型フライバックコンバーターの伝達関数が昇降圧コンバーターと異なる点は、巻数比の係数が1/Nであることだけです。フライバックトランス設計の長所は、短いデューティサイクルで出力電圧を大きく増加させることが可能なことで、高出力電圧電源に最適な点です。

　もう1つの長所は、複数の2次巻線を追加することで（必要であれば極性の異なる）複数の出力を容易に実装できることです。部品数も非常に少ないので、このトポロジーは低コスト設計に適しています。

　出力電圧または出力電流をモニターし、通常はオプトカプラを介した絶縁型帰還経路を設けることにより、安定した安定化出力を生成することができます。ただし、フライバックコンバーターは、1次巻線の波形をモニターして、ニーポイントを使って2次側電流がゼロになる時点を検出することにより、1次側で安定化することもできます。この方法ではオプトカプラが不要なので、部品数をさらに減らすことができます。

　短所は、トランスのコアを慎重に選択する必要があることです。たとえ平均的な正のDC電流がトランスを流れているとしても、空隙のあるコアは飽和してはならないので、磁気ヒステリシスが大きい場合は効率が低下することがあります。また、ピーク電流が大きいために、巻線の渦電流損失が問題になる可能性もあります。

　この2つの影響により、このトポロジーの実際の動作周波数範囲が制限されます。また、S₁がオフになると1次巻線に大きな誘導スパイクが生じるため、スイッチングFETに大きな電圧ストレスがかかります。