JAJA771 September   2023 AMC1300 , AMC1300B-Q1 , AMC1301 , AMC1301-Q1 , AMC1302 , AMC1302-Q1 , AMC1311 , AMC1350 , AMC1351

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   商標
  4. 1はじめに
  5. 2ブートストラップ電源の設計
    1. 2.1 チャージ ポンプ コンデンサの選択
    2. 2.2 TINA-TI でのシミュレーション
    3. 2.3 AMC1311-Q1 によるハードウェア テスト
  6. 3まとめ
  7. 4リファレンス

チャージ ポンプ コンデンサの選択

ブートストラップから供給される最大値は、入力電源をブートストラップに取り込み、ダイオードの電圧降下を減算することで概算できます。ただし、RC 回路と PWM 信号の値によっては、ブートストラップが最大値に達する前に、ブートストラップが定常状態に達することがあります。RC 時定数は次のように定義されます。

式 1. τ = R × C

コンデンサと抵抗によって、コンデンサの充電および放電に関する RC 時定数が決定されます。スタートアップ時間と定常状態のリップルの間には、トレードオフがあります。時定数が小さいほど、コンデンサの充電と放電をより迅速に実行でき、より早く定常状態に到達できます。ただし、コンデンサが定常状態に達すると、時定数が大きい場合よりも、PWM デューティ サイクルごとに、コンデンサが充電または放電する電圧が大きくなり、リップルが大きくなる可能性があります。同様に、時定数が大きいほど、充電または放電の時間が長くなるため、リップルが減少します。コンデンサの値は、次のパラメータを使用して推定できます。

  1. PWM スイッチング周波数
  2. PWM デューティ サイクル
  3. 絶縁型アンプに電力を供給するために必要な電流
  4. 許容リップル

式 3 に示すように 式 2を並べ替えることで、容量を求めることができます。

式 2. Q = I × t = Δ V r i p p l e × C
式 3. C = I × t Δ V r i p p l e

スイッチング周波数 20kHz、デューティ サイクル 50%、AMC1311-Q1 データシートからの最大電流を使用し、100mV の最大リップル要件が要求されると仮定すると、次の最小容量値が求められます。

式 4. C = 9.7 m A × 0.5 × 1 20 k H z 100 m V = 2.4 μ F

そこから、ブートストラップのシミュレーションを実行してスタートアップ時間を推定し、スタートアップ時間の要件に基づいて適切なコンデンサと抵抗を選択できます。抵抗がアンプのハイサイドに十分な電流が流れることを妨げないように、抵抗を選択する必要があります。