JAJA758 October   2022 LM5123-Q1

 

  1.   1
  2.   LM5123 を使用して昇圧コンバータを設計する方法
  3.   商標
  4. 1設計例
  5. 2計算と部品の選択
    1. 2.1  スイッチング周波数
    2. 2.2  インダクタの初期計算
    3. 2.3  電流センス抵抗の選択
    4. 2.4  インダクタの選択
    5. 2.5  出力コンデンサの選択
    6. 2.6  入力コンデンサの選択
    7. 2.7  帰還抵抗の選択
    8. 2.8  UVLO 抵抗の選択
    9. 2.9  ソフトスタート・コンデンサの選択
    10. 2.10 制御ループの補償
      1. 2.10.1 クロスオーバー周波数 (fcross) の選択
      2. 2.10.2 RCOMP の選択
      3. 2.10.3 CCOMP の選択
      4. 2.10.4 CHF の選択
    11. 2.11 MOSFET の選択
  6. 3実装結果
  7. 4小信号周波数解析
    1. 4.1 昇圧レギュレータの変調器のモデル化
    2. 4.2 補償のモデル化
    3. 4.3 開ループのモデル化
  8. 5リソース

スイッチング周波数

設計パラメータが与えられたとき、設計において重要な手順は、適切なスイッチング周波数を選択することです。一般に、スイッチング周波数が高いほどソリューション・サイズが小さくなりますが、その代わりにスイッチング損失が大きくなり、効率が低下します。したがって、スイッチング周波数の最終的な選択にあたっては、アプリケーション固有の要件に基づいて、電力密度と効率との間でトレードオフを検討することになります。EMC の要件が厳しい設計では、スイッチング周波数の高調波を考慮する必要があります。内部発振器に必要な周波数設定抵抗を 式 1 に示します。

式 1. R T = 2.21 × 10 10 f sw - 955 = 2.21 × 10 10 440KHz - 955 = 49 . 2
GUID-20210809-SS0I-GK06-HJTG-JF5PX8S0Q30W-low.svg 図 2-1 周波数と RT との関係

このアプリケーション例では、440kHz のスイッチング周波数を選定し、RT には標準値として 49.9kΩ、許容誤差 1% を選択しています。440kHz を選定した理由は、電力密度と効率との間でバランスのとれたソリューションを実現できること、また、伝導性エミッションが大きく制限されている AM 帯域 (530kHz~1.8MHz) を避けることによるものです。

このデバイスの内部発振器は、データシートに記載されているように、外部クロックと同期できます。LM5123 には、最大デューティ・サイクル制限があり、これは周波数に依存します。この制限は、データシートでも規定されています。