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電源設計

DC/DCコンバータをはじめLDOレギュレータ、IGBT、ダイオードなどパワーデバイス関連の話題をEDN Japan/EE Times Japanから集めています。電源設計に役立つ情報を随時、更新していきます。

Top Story

DC-DCコンバーター活用講座(40):

今回からは、DC-DCコンバーターのアプリケーション分野がいかに広いかを示すため、DC-DCコンバーターのあまり一般的でないいくつかの使用方法について検討します。まず、「極性の反転」や「パワーダブラ―」に関して解説します。

(2020年11月17日)
電源設計のヒント:

高周波数のスイッチングでも、フライバックトポロジを最適化して効率をはるかに高められる新しい方法があります。この記事では、ゼロ電圧スイッチング(ZVS)が可能なアクティブクランプフライバックトポロジで電力密度を高められる仕組みを説明し、さらなる効率向上のためにトポロジを最適化する2通りの方法を紹介しようと思います。その1つはスイッチノード容量の削減、もう1つは2次共振回路の利用です。

(2020年6月29日)

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継続的に半導体製品を確実、スピーディに届けるためのTIの取り組み

テキサス・インスツルメンツ(Texas Instruments/以下、TI)は、豊富な品ぞろえを誇る半導体製品群を確実に届け、自然災害など不測の事態が発生した場合にも半導体製品を継続して迅速に供給できるよう、さまざまな取り組みを進めている。その一環として、2021年2月にはオンライン購入サイトを刷新。高信頼性製品、最新製品をどこよりも安く、早く、簡単、確実に手に入れることができるようになった。

(2021年4月1日)
EVのバッテリ管理は大きく変わる

電気自動車やハイブリッド自動車で注目度が高まっているワイヤレスBMS(Battery Management System)。Texas Instruments(TI)は、同社が強みとする高精度な電源制御技術とワイヤレスマイコンを組み合わせた、最新のワイヤレスBMSソリューションを発表した。TÜV SÜDの安全性評価に準拠した、ASIL-Dのシステムを「業界として初めて」(TI)実現した。

(2021年2月24日)
EV用充電回路のサイズは半分に

10年間、GaNパワーデバイスの研究開発に投資し、性能と信頼性を向上してきたTexas Instruments(TI)。同社が開発した新しい650Vおよび600VのGaN FETは、Siliconドライバや保護回路を統合することで、電力密度をさらに高めた製品となっている。

(2020年12月11日)
不断の研究開発が支える

電源において、常に最も重要な課題の一つとなっているのが電力密度だ。電力密度の向上は、電源サイズの縮小、部品点数の減少、システムコストの削減など、多くのメリットに直結している。Texas Insrtuments(TI)は、4つの主要分野において、電力密度の向上におけるイノベーションをけん引している。

(2020年9月29日)
かつてない電力需要増に応える

IoTとAIの時代が到来し、さまざまな機器で膨大な量のデータが処理され、グローバルなレベルでデータが行き交うことから、増加する電力需要に応えられる拡張機能を備えたパワーエレクトロニクス製品が求められている。Texas Instruments(TI)は、こうした要件を満たす、高い電力密度や変換効率を実現した最新のGaN製品や降圧型DC/DCコンバータを展開している。

(2020年5月27日)

最新! 電源関連ニュース

良好なインピーダンスの直流重畳特性も両立:

TDKは2020年12月15日、高周波で高いインピーダンスを保持し、通電時のインピーダンスの変動も抑えた車載PoC(Power over Coaxial)用ノイズ抑制フィルター「MDF1005シリーズ」を開発したと発表した。

(2020年12月16日)
シリコンIGBTの性能向上を実証:

東京大学生産技術研究所は、シリコンIGBTの表裏両面にMOSトランジスタのゲートを設けた「両面ゲートIGBT」を作製し、表面だけの従来構造に比べ、スイッチング損失を62%低減できることを実証した。

(2020年12月9日)
価格はシリコンと同水準、UnitedSiC:

米国UnitedSiCは2020年12月1日(現地時間)、同社の「第4世代SiC FET」として、750V耐圧の新製品を発表した。同社は、単位面積当たりのオン抵抗やスイッチング性能など、「業界最高の性能指数」を実現したと説明している。またコスト面でも、「スーパージャンクション(SJ)構造のシリコンMOSFETのプレミアム品とほぼ同水準の価格だ」という。

(2020年12月4日)
NXP FS26:

NXPセミコンダクターズは、セーフティ機能を備えた車載向けパワーマネジメントIC「FS26」を発表した。ECU開発に必要なハードおよびソフトウェア、セーフティ機能を備えており、自動車安全水準の「ASIL B」「ASIL D」に対応する。

(2020年12月2日)
車載マイコンの大電流化に対応:

エイブリックは、電源電圧監視機能や動作監視機能を内蔵した車載用LDOリニアレギュレーターIC「S-19516/19517シリーズ&S-19519シリーズ」を発売した。

(2020年12月2日)
インフィニオン CoolSiC MOSFET:

インフィニオン テクノロジーズは、SiCパワーMOSFETファミリー「CoolSiC MOSFET」に1200V用に最適化された新製品を追加した。自然空冷を可能にしたことで冷却ファンや関連設備を不要とし、損失も従来比で最大80%削減できる。

(2020年11月26日)
三菱電機 SiC-MOSFET 1200V-Nシリーズ TO-247-4パッケージ:

三菱電機は、「SiC-MOSFET 1200V-Nシリーズ TO-247-4パッケージ」6品種のサンプル提供を2020年11月に開始する。4端子パッケージ採用により、従来品と比較してスイッチング損失を約30%低減した。

(2020年11月17日)
アナログ・デバイセズ AD7134:

アナログ・デバイセズは、エイリアスフリーA-Dコンバーターの新製品「AD7134」を発表した。4チャンネルの24ビットADCで、最大102.5dBのエイリアス除去機能を搭載している。

(2020年11月16日)
車載機器や産業機器向け:

リコー電子デバイスは、車載機器や産業機器に向けた耐圧42Vの降圧DC-DCコンバーターIC「R1271シリーズ」を発売した。

(2020年11月12日)
600Vの産業用も、日本TI:

日本テキサス・インスツルメンツは2.2MHzの高速スイッチングゲートドライバや保護回路を集積した車載用650V耐圧GaN(窒化ガリウム)FET(電界効果トランジスタ)製品を発表した。

(2020年11月11日)
村田製作所 UltraBK MYTNシリーズ:

村田製作所は、電源IC、インダクター、コンデンサーを1つに統合したDC-DCコンバーターモジュール「UltraBK MYTN」シリーズの販売を開始した。周辺回路を含む総実装面積の削減と電圧変換効率の向上を両立している。

(2020年11月11日)
最終製品の大幅な小型、軽量化を実現:

STマイクロエレクトロニクスは、ハーフブリッジゲートドライバと2つのGaN-HEMT(窒化ガリウムを用いた高電子移動度トランジスタ)を集積したSiP(System in Package)製品プラットフォーム「MasterGaN」を開発した。

(2020年11月6日)
高リップル圧縮度で低ノイズを実現:

東芝デバイス&ストレージは、高いリップル圧縮度と低出力電圧ノイズを実現したLDOレギュレーターIC「TCR3RMシリーズ」32品種を発売した。スマートフォンやウェアラブル端末などの電源用途に向ける。

(2020年11月5日)
UltraBK MYTNシリーズ:

村田製作所は、実装面積が小さく、電圧変換効率も高い薄型DC-DCコンバーターモジュール「UltraBK MYTNシリーズ」を発売した。

(2020年11月2日)

電源設計関連【入門】記事

DC-DCコンバーター活用講座(1) 電力安定化(1):

DC-DCコンバーターをより深く理解するために、DC-DC回路とトポロジーについて解説する本連載。DC-DCコンバーターを使いこなすための実用的ヒントを要所要所にちりばめました。まずは、電力安定化について、トポロジーごとに解説していきます。

(2017年8月7日)
Wired, Weird:

今回は、“電源修理のコツ”を紹介したい。電源は「電解コンデンサーを全て交換すれば、修理できる」という極端な話もあるが、効率よく確実に電源を修理するためのポイントを実例を挙げながら説明していこう。【訂正あり】

(2016年12月6日)
覚えておきたい「電源測定」のきほん手順(1):

電源設計に求められる要件は、多くなっています。高効率/高電力密度、迅速な市場投入、規格への対応、コストダウンなどを考慮せざるを得ず、電源設計におけるテスト要件も複雑化しています。そこで、本連載では、3回にわたって、複雑な電源設計プロセスの概要と、プロセスごとのテスト要件について説明していきます。

(2015年12月3日)
Q&Aで学ぶマイコン講座(15):

マイコンユーザーのさまざまな疑問に対し、マイコンメーカーのエンジニアがお答えしていく本連載。今回は、初級者の方からよく質問される「マイコン周辺部品の選び方――電源編」です。

(2015年6月16日)
超入門! イチから覚える電源回路(8):

これまでの連載で、電流制御コンバータには三角波のようなパルス状の電流が流れることが分かりました。今回は、そのパルス電流と交流電源の関係について解説します。

(2012年7月10日)
しっかり分かる“USB パワーデリバリ”入門:

USB Power Delivery(USB PD)をご存じでしょうか? 100Wまでの給電を全てUSBケーブルで行ってしまうという新しいUSB規格。既にUSB PDの仕組みを搭載したPCも発売されています。ここでは、あらゆる機器の給電スタイルを一新する可能性のあるUSB PDがどのような規格で、どんなことができるかなどを解説していきます。

(2015年5月21日)

電源設計テクニック!

Q&Aで学ぶマイコン講座(56):

マイコンユーザーのさまざまな疑問に対し、マイコンメーカーのエンジニアがお答えしていく本連載。56回目は、初級者の方からよく質問される「マイコンの電源の逆電圧が端子に印加されたら何が起こる?」についてです。

(2020年7月1日)
WBGパワー半導体を使う:

年々注目度が増すワイドバンドギャップ(WBG)半導体。その中で、現在最もシェアが高いのはSiC(炭化ケイ素)だ。SiCスイッチの特性と、同素子を使う際の設計上の注意点を説明する。

(2020年5月27日)
中堅技術者に贈る電子部品“徹底”活用講座(47):

セラミックキャパシターの特徴や構造の説明を行うとともに製造工程を中心に説明をしていきます。

(2020年9月28日)
DC-DCコンバーター活用講座(38):

前回に引き続きLEDの特性に関して説明していきます。今回は、熱に関する検討および温度ディレーティングなどに関して解説します。

(2020年9月17日)
Wired, Weird:

SNS経由で相談を受けた海外製ワインセラーの電源の故障に関する報告の続きだ。基板を手元に取り寄せたので、部品の交換に取り掛かろう。

(2020年9月3日)
中堅技術者に贈る電子部品“徹底”活用講座(46):

今回は、そもそもですが、誘電体とは何かについて説明します。

(2020年8月28日)
Wired, Weird:

コロナ禍に伴うステイホーム期間中、SNS上に電解コンデンサーを探す投稿が上がった。ワインセラーの電源に使われている電解コンデンサーを探す内容だった。今回は、このワインセラー電源について報告する。

(2020年8月7日)
中堅技術者に贈る電子部品“徹底”活用講座(45):

今回からはキャパシターの一種であるセラミックキャパシターについて説明をしていきます。セラミックキャパシターは誘電体にセラミックス、つまり磁器や陶器に類する無機材料を使用したキャパシターを言い、このことがよくも悪くもセラミックキャパシターを特徴付けています。本稿では、小型のセラミックキャパシターについて説明をしていきます。

(2020年7月28日)

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