LM5157x および LM5158x デバイスは、広い入力範囲に対応した非同期コンバータで、パワー・スイッチが内蔵されています。一般的な構成として、昇圧、フライバック、SEPIC の各トポロジがあります。このレポートでは、LM5157x および LM5158x を使用する昇圧コンバータの構成と設計について説明します。この設計例は LM5157EVM-BST 評価モジュールの作成に使用されるもので、結果は『LM5157 EVM-BST ユーザー・ガイド』に示されています。このレポートでは、昇圧コンバータとして LM5157x および LM5158x を実装する際の設計手順と検討事項のみを扱います。昇圧コンバータの基本的な概念と動作については、「スイッチモード電源の昇圧電力段について」を参照してください。
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この設計例では、LM5157 を使用して非同期昇圧コンバータを実装するための、一般的な設計手順と計算を紹介します。LM51571、LM5158、LM51581 を使用した設計は、ほぼ同じです。この構成は、レギュレートされていない 6V レール (3V～9V) から、レギュレートされた 12V の最大 1.6A の負荷電流を供給するように設計されています (6V 未満の入力については、負荷が半分にディレーティングされます)。AM 帯域 (530kHz～1.8MHz) での干渉を避けるため、2.1MHz のスイッチング周波数を選択します。パラメータを表 1-1 に示し、部品の選択についてはTopic Link Label2 で説明します。
| パラメータ | 仕様 |
|---|---|
| VSUPPLY | 3V～9V |
| VLOAD | 12V |
| ILOAD | 1.6A (VSUPPLY= 6V～9V) |
| 0.8A (VSUPPLY= 3V～6V) | |
| fSW | 2.1MHz |
| η (推定効率) | 90% |
表 1-1 の設計パラメータに基づいて連続導通モードで動作する昇圧コンバータを実装するため、LM5157x および LM5158x に固有の計算を示します。