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スイッチング電源回路方式の特徴

みなさん、こんにちは。第二技術部電源設計課の福本です。

今回が2回目の登場になります。前回は、スイッチング電源とリニア電源の特徴についてお話しさせていただきましたので、今回はスイッチング電源の回路方式の内、トランスを用いた絶縁型スイッチング電源の代表的な方式についてその特徴をお話ししたいと思います。

スイッチング電源の回路方式の内、フォワード方式、フライバック方式、プッシュプル方式、フルブリッジ方式の4つの方式の回路図は次のようになります。

 

 

フォワード方式は小容量から大容量の出力で使用可能なシンプルな構成の方式になります。
フライバック方式は、部品点数は少ないですが大容量の出力には不向きで小容量の出力で使用される方式になります。
プッシュプル方式はスイッチ素子を2個使用し、交互にONさせる方式で大容量の出力で使用できますが、トランスの偏磁に注意する必要があります。
フルブリッジ方式はスイッチ素子を4個使用することで、高い電力変換効率を得られる方式で、大容量の出力で使用されますが、スイッチ素子が4個あるので制御が複雑になります。

最後に4つの回路方式の特徴を簡単にまとめると次のようになります。

回路方式

長所

短所

フォワード方式

  • 小容量出力から大容量出力で使用可能
  • 制御が安定している
  • ノイズが大きい

フライバック方式

  • 部品点数が少ない
  • 入力電圧範囲が広い
  • 大容量出力には不向き

プッシュプル方式

  • 大容量出力で使用可能
  • トランスの偏磁に注意が必要

フルブリッジ方式

  • 大容量出力で使用可能
  • 効率が高い
  • 制御が難しい

 

WTIでは上記の回路方式以外にもチョッパー方式やLLC共振方式など、様々な電源回路の設計と評価業務を行っています。電源回路の設計や評価の委託を検討される際は、是非WTIにお問い合わせください。

 

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