2019-07-22 基礎講座 技術情報 電源回路の基礎知識(2) ~スイッチング・レギュレータの動作~ この記事をダウンロード 電源回路の基礎知識(1)では電源の入力出力に着目して電源回路を分類しましたが、今回はその中で最も多く使用されているスイッチング・レギュレータについて、降圧型スイッチング・レギュレータを例に、回路の構成や動作の仕組みをもう少し詳しく説明していきます。 スイッチング・レギュレータの特長 スマートフォン、コンピュータや周辺機器、デジタル家電、自動車(ECU:電子制御ユニット)など、多くの機器や装置に搭載されているのがスイッチング・レギュレータです。スイッチング・レギュレータは、ある直流電圧を別の直流に電圧に変換するDC/DCコンバータの一種で、次のような特長を持っています。 降圧(入力電圧>出力電圧)電源のほかに、昇圧電源(入力電圧<出力電圧)や昇降圧電源も構成できる エネルギーの変換効率が一般に80%から90%と高く、電源回路で生じる損失(=発熱)が少ない 近年のマイコンやAIプロセッサが必要とする1. 0V以下(サブ・ボルト)の低電圧出力や100A以上の大電流出力も実現可能 コントローラICやスイッチング・レギュレータモジュールなど、市販のソリューションが豊富 降圧型スイッチング・レギュレータの基本構成 降圧型スイッチング・レギュレータの基本回路は主に次のような素子で構成されています。 入力コンデンサCin 入力電流の変動を吸収する働きを担います。容量は一般に数十μFから数百μFです。応答性を高めるために、小容量のコンデンサを並列に接続する場合もあります。 スイッチ素子SW1 スイッチング・レギュレータの名前のとおりスイッチング動作を行う素子で、ハイサイド・スイッチと呼ばれることもあります。MOSFETが一般的に使われます。 図1. 降圧型スイッチング・レギュレータの基本回路 スイッチ素子SW2 スイッチング動作において、出力インダクタLと負荷との間にループを形成するためのスイッチ素子です。ローサイド・スイッチとも呼ばれます。以前はダイオードが使われていましたが、最近はエネルギー変換効率をより高めるために、MOSFETを使う制御方式(同期整流方式)が普及しています。 出力インダクタL スイッチ素子SW1がオンのときにエネルギーを蓄え、スイッチ素子SW1がオフのときにエネルギーを放出します。インダクタンスは数nHから数μHが一般的です。 出力コンデンサCout スイッチング動作で生じる出力電圧の変動を平滑化する働きを担います。容量は一般に数μFから数十μF程度ですが、応答性を高めるために、小容量のコンデンサを並列に接続する場合もあります。 降圧型スイッチング・レギュレータの動作概要 続いて、動作の概要について説明します。 二つの状態の間をスイッチング スイッチング・レギュレータの動作は、大きく二つの状態から構成されています。 まず、スイッチ素子SW1がオンで、スイッチ素子SW2がオフの状態です。このとき、図1の等価回路は図2(a)のように表されます。このとき、出力インダクタLにはエネルギーが蓄えられます。 図2(a).
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2) 式2より「ω=2πf」なので,共振周波数を表す式は,(a)の式となり,Tank端子が共振周波数の発振波形になります.また,Tank端子の発振波形は,Q 4 から後段に伝達され,Q 2 とQ 3 のコンパレータとQ 1 のエミッタ・ホロワを通ってOUTにそのまま伝わるので,OUTの発振周波数も(a)の式となります. ●MC1648について 図1 は,電圧制御発振器のMC1648をトランジスタ・レベルで表し,周辺回路を加えた回路です.MC1648は,固定周波数の発振器や電圧制御発振器として使われます.主な特性を挙げると,発振周波数は,周辺回路のLC共振回路で決まります.発振振幅は,AGC(Auto Gain Control)により時間が経過すると一定になります.OUTからは発振波形をデジタルに波形整形して出力します.OUTの信号はデジタル回路のクロック信号として使われます. ●ダイオードとトランジスタの理想モデル 図1 のダイオードとトランジスタは理想モデルとしました.理想モデルを用いると寄生容量の影響を取り除いたシミュレーション結果となり,波形の時間変化が理解しやすくなります.理想モデルとするため「」ステートメントは以下の指定をします. DD D ;理想ダイオードのモデル NP NPN;理想NPNトランジスタのモデル ●内部回路の動作について 内部回路の動作は,シミュレーションした波形で解説します. 図2 は, 図1 のシミュレーション結果で,V 1 の電源が立ち上がってから発振が安定するまでの変化を表しています. 図2 図1のシミュレーション結果 V(agc):C 1 が繋がるAGC端子の電圧プロット I(R 8):差動アンプ(Q 6 とQ 7)のテール電流プロット V(tank):並列共振回路(L 1 とC 3)が繋がるTank端子の電圧プロット V(out):OUT端子の電圧プロット 図2 で, 図1 の内部回路を解説します.V 1 の電源が5Vに立ち上がると,AGC端子の電圧は,電源からR 13 を通ってC 1 に充電された電圧なので, 図2 のV(agc)のプロットのように時間と共に電圧が高くなります. AGC端子の電圧が高くなると,Q 8 ,D1,R7からなるバイアス回路が動き,Q 8 コレクタからバイアス電流が流れます.バイアス電流は,R 8 の電流なので, 図2 のI(R 8)のプロットのように差動アンプ(Q 6 ,Q 7)のテール電流が増加します.
水晶振動子 水晶発振回路 1. 基本的な発振回路例(基本波の場合) 図7 に標準的な基本波発振回路を示します。 図7 標準的な基本波発振回路 発振が定常状態のときは、水晶のリアクタンスXe と回路側のリアクタンス-X 及び、 水晶のインピーダンスRe と回路側のインピーダンス(負性抵抗)-R との関係が次式を満足しています。 また、定常状態の回路を簡易的に表すと、図8の様になります。 図8 等価発振回路 安定な発振を確保するためには、回路側の負性抵抗‐R |>Re. であることが必要です。図7 を例にとりますと、回路側の負性抵抗‐R は、 で表されます。ここで、gm は発振段トランジスタの相互コンダクタンス、ω ( = 2π ・ f) は、発振角周波数です。 2. 負荷容量と周波数 直列共振周波数をfr 、水晶振動子の等価直列容量をC1、並列容量をC0とし、負荷容量CLをつけた場合の共振周波数をfL 、fLとfrの差をΔf とすると、 なる関係が成り立ちます。 負荷容量は、図8の例では、トランジスタ及びパターンの浮遊容量も含めれば、C01、C02及びC03 +Cv の直列容量と考えてよいでしょう。 すなわち負荷容量CL は、 で与えられます。発振回路の負荷容量が、CL1からCL2まで可変できるときの周波数可変幅"Pulling Range(P. R. )"は、 となります。 水晶振動子の等価直列容量C1及び、並列容量C0と、上記CL1、CL2が判っていれば、(5)式により可変幅の検討が出来ます。 負荷容量CL の近傍での素子感度"Pulling Sensitivity(S)"は、 となります。 図9は、共振周波数の負荷容量特性を表したもので、C1 = 16pF、C0 = 3. 5pF、CL = 30pF、CL1 = 27pF、CL2 = 33pF を(3)(5)(6)式に代入した結果を示してあります。 図9 振動子の負荷容量特性 この現象を利用し、水晶振動子の製作偏差や発振回路の素子のバラツキを可変トリマーCv で調整し、発振回路の出力周波数を公称周波数に調整します。(6)式で、負荷容量を小さくすれば、素子感度は上がりますが、逆に安定度が下がります。さらに(7)式に示す様に、振動子の実効抵抗RL が大きくなり、発振しにくくなりますのでご注意下さい。 3.
商品構成 くるまプレートx1:28x16. 1x高さ2. 1cm (内側深さ:1.
¥3, 520 dimdim ¥9, 980 ¥6, 000 ¥14, 320 暮らしの道具製作処 鈴木権之助商店 ¥19, 800 カグール工房 ¥7, 980 ¥10, 000 ¥2, 900 salon_de_sasha ¥6, 600 木のぬくもり・木ある暮らし・ ¥13, 220 ¥1, 350 杢遊人~MOKUYUJIN~ ¥7, 500 Stein Dee ¥8, 800 ¥13, 450 ¥11, 600 ¥13, 750 カントリーダルマ ¥10, 450 SUNAOLAB. ¥4, 600 MOON Salon de Joie ¥26, 800 putto cocoroom ¥29, 700 ¥7, 000 子どものための食器、家具は使いやすさとやさしい素材のものを選びたいものです。クリエイターが心をこめて手作りした、食器、家具なら、そんな思いにこたえるアイテムが豊富です。通販で販売しています。材質の木材にもこだわった椅子や机などの家具は長く愛用できることでしょう。ままごとキッチン、食器も素材にこだわった、やさしさがあふれるものばかり。自然素材などのやさしい素材で、子どもの使いやすさを第一に考えたハンドメイドの食器、家具は子どもの成長をやさしくサポートします。
゚ キッズ ベビー 食器 出産祝い 名入れ ギフト 1, 500 円 名入れ木のマグカップ 2, 200 円 1 2 3... 10 次へ
商品名 波佐見焼 お子様 食器セット 材 質 泉山陶石、天草陶石などを原料 種類 消防車セット・コパンセット・ミニウサギセット 茶碗(子供用お茶碗)・コッ... ¥7, 100 木製子供用家具直販・ベビファニ 紅白麺付きセット/お食い初め 食器 食器セット ギフト 出産祝い 男の子 出産祝い 女の子 ディズニー 初膳 ミッキー朱色(男の子用)・ミニー黒色(女の子用) お膳裏への名入れ オ... 送料無料 紅白麺付きお食い初め/お食い初め 食器セット /お食い初め 食器/初膳お食い初めセット/お食い初め 料理Disney/ミッキー/ミニー ¥5, 920 【 アグニー 公式】おこさまランチSPセット <名入れ無し通常品>【 出産祝い 内祝い 男の子 女の子 ベビー 赤ちゃん おしゃれ かわいい 食器セット プレゼント 人気 食洗機対... 商品説明 「おこさまランチSPセット」 ★ 名入れ 無しの商品です★ 商品構成 おこさまランチプレート:26. 5x20x高さ2. 1cm アグニーカトラリーS:11cm アグニーマグ:片手:φ8x高さ 7cm 容量約 170ml パッケージ... ¥7, 700 名入れ お食い初め 食器 食器セット ギフト 出産祝い 男の子 出産祝い 女の子 桐箱入り 桐箱収納 お食い初め 食器 朱色(男の子用)/黒色(女の子用) 名入れの為、日数追加にな... 【 アグニー 公式】はねプレートのすくすくセット A:にんじん <名入れタイプB>【 出産祝い 男の子 女の子 ベビー 赤ちゃん おしゃれ かわいい 食器セット プレゼント 人気... 商品説明 はねプレートのすくすくセット A:にんじん ★お 名入れ 代込みの商品です★ プレート裏面に最大3行(各行14文字まで) スプーン・フォークは最大5文字までお 名入れ 可能です。 ♪お 名入れ 内容はご購入手続き時の備考欄にて入力で ¥8, 140 【 アグニー 公式】森のふかざら 単品 <名入れ無し通常品>【 出産祝い 内祝い 名入れ お皿 プレート 男の子 女の子 ベビー 赤ちゃん おしゃれ かわいい 食器セット プレゼン... 商品説明 「森のふかざら 」 ★ 名入れ 無し★ 商品構成 20. 8x16. 4x高さ3. お名入れ加工でオーダーメイドギフト agney* アグニーオフィシャルWEBサイト. 6cm パッケージ Lサイズ:23×16×H11cm 原材料加工 原産国:日本 → 品質・原産国表示ポリシー 原材料:天然孟宗竹 表面塗装:ウレタン(... ¥4, 730 出産祝い 名入れ 食器 お皿 プレゼント 【 こども用食器 5点セット 陶器 (プレート・マグカップ・ボウル・スプーン・フォーク) 】 子供 男の子 女の子 1歳 2歳 3歳 お食... 商品情報 【 こども用食器 5点セット 陶器 (プレート・マグカップ・ボウル・スプーン・フォーク) 】 すぐに使えるカトラリーと陶器の 食器セット ♪ スプーンとフォークにはお名前を彫刻します 彫刻だから消えない、薄くならない!
6cm /マグカッ... ¥8, 800 ベビー食器 名入れベビー食器 PAPPA PERA 洋梨食器セット 出産祝い ベビーギフト 離乳食食器セット 男の子 女の子 離乳食タイムが楽しくなる♪洋ナシの形をしたかわいいベビー用の 食器セット ◆セット内容:2食皿+マグ(フタ付き)+ スプーン◆素材:笹竹配合抗菌バイオマスプラスチック◆サイズ:2食皿 15. 5×10×2. 6・マグ7. 2×7.
ショッピング 5 位 お子様の普段用から贈り物まで本物の天然木 食器セット 。各食器の中底にニコニコマークを刻印しています。お子様が全部食べれたら隠れてたニコニコマークが出てきます♪食事を楽しむことを小さいころから感じることができるでしょう。木でできているので... ¥7, 600 曲げわっぱと漆器 みよし漆器本舗 出産祝い 名入れ 男の子 女の子 食器 セット ベビー 赤ちゃん 食器セット ランチプレート キッズプレート 木製 フォーク スプーン カトラリー 誕生日 誕生日プレ スプーン/天然素材の形を生かし、ひとつひとつ手作りのためサイズは多少の誤差がございます。木目や色合い、風合いがひとつひとつ異なります。■関連ワード: 出産祝い 名入れ 男の子 女の子 食器 セット ベビー 赤ちゃん 食器セ ¥4, 400 ココチのくらし雑貨店 お食い初めや出産祝いに名入れ 子供食器 8点セット(ランチプレート/お茶碗/マグカップ/だ円深皿中・小/スープカップ/箸置き/スプーン)贈り物に名前入り 食器セット イラスト付きベ... お食い初めや 出産祝い 名入れ 食器 8点セット の紹介 1. 名入れ 食器(手描き)で、お値打ち! この 名入れ 陶器の 食器セット は、人気アイテム8点(長角とだ円のお皿2種類、茶碗、コップ、スープカップ、箸置き、陶器のスプーン)のネーム入りギ ¥15, 000 名入れ 食器のギフト サチスタイル 【 アグニー 公式】お食い初め トレーセット モダンタイプ <名入れ無し通常品>【 出産祝い 内祝い 名入れ 男の子 女の子 ベビー 赤ちゃん おしゃれ かわいい 食器セット プレ... 商品説明 「お食い初め トレーセット モダンタイプ」 ★ 名入れ 無しの商品です★お食い初めのための天然素材食器! 【名入れの子ども用食器(プレート)】人気ランキング2021決定版. 商品構成 トレーx1:40x30x高さ1. 5cm お椀モダンx2:直径10x高さ5cm お皿モダンx3:直径18・16・9... ¥17, 600 名入れ出産祝いアグニー公式ストア この商品で絞り込む 子供用食器セット 益子焼 名入れ(別料金)ラッピング対応 出産祝い お食い初め 子供 男の子 女の子 陶器 手描き 手作りお子様プレート ¥3, 300 益子焼和食器通販 わかさま陶芸 名入れ 日本製 竹食器 FUNFAM SAN NO ZEN ファンファン サンノゼン 赤ちゃん ベビー 食器 ベビー食器 安全 お名前入れ 食器セット 出産祝い 男の子 女の子 プ... →この商品のアフィリエイトリンクを作成する →アフィリエイトってなあに?
名入れのキッズプレート 総合人気ランキング かわいいデザインで選ぶ方もウキウキしてしまう、お子様向けのプレート食器。木製など自然素材のものは大人になっても使いたくなるデザインです。。 人気ブランド・竹食器の「FUNFAM」 他にも色々!キッズ向けの可愛い食器 お弁当グッズはこちらから 出産祝いにぴったりな食器やアイテムはこちら 電話でのお問合せも承っております 050-3066-0621 11時~17時(土日・祝除く) コンシェルジュにメール問合せ 電話は混み合う事があるので、メール問合せがスムーズです。 ギフトモールお祝いコンシェルジュデスクでは、「 早く届けて欲しい 」「プレゼントが見つからない」「入荷待ちの商品はいつ入荷するの?」など、様々なご相談をして頂くことができます。 お祝いコンシェルジュ経由であれば無理がきくことも多いので、お気軽にご相談ください。 お支払い方法は、代金引換、銀行・コンビニ・郵便・クレジットカードに対応。ご自由に選択頂けます。 お支払い方法は、代金引換、銀行・コンビニ・郵便・クレジットカードに対応。ご自由に選択頂けます。