JAJU927 March   2024

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   参照情報
  4.   特長
  5.   アプリケーション
  6.   6
  7. 1システムの説明
    1. 1.1 主なシステム仕様
  8. 2システム概要
    1. 2.1 ブロック図
    2. 2.2 設計の考慮事項
      1. 2.2.1 PFC インダクタンスの設計
      2. 2.2.2 LMG3622 の CS ピンの構成
      3. 2.2.3 AHB トポロジと VCC 設計
      4. 2.2.4 AHB トポロジ用の LMG2610
    3. 2.3 主な使用製品
      1. 2.3.1 UCC28056
      2. 2.3.2 LMG3622
      3. 2.3.3 LMG2610
  9. 3ハードウェア、テスト要件、およびテスト結果
    1. 3.1 ハードウェア
    2. 3.2 テスト設定
    3. 3.3 テスト結果
      1. 3.3.1 スイッチング波形
        1. 3.3.1.1 PFC 段のスイッチング波形
        2. 3.3.1.2 AHB 段のスイッチング波形
      2. 3.3.2 効率テストの結果
      3. 3.3.3 熱テストの結果
  10. 4設計とドキュメントのサポート
    1. 4.1 デザイン ファイル
      1. 4.1.1 回路図
      2. 4.1.2 BOM
      3. 4.1.3 レイアウトのプリント (オプションのセクション)
    2. 4.2 ツール
    3. 4.3 ドキュメントのサポート
    4. 4.4 サポート・リソース
    5. 4.5 商標
  11. 5著者について

AHB トポロジ用の LMG2610

AHB はハーフブリッジ トポロジで構成されており、システムで ZVS を可能にします。適切に設計すると、システムは約 50% のデューティ サイクルで動作でき、RMS 電流が小さくなるため、導通損失も小さくなります。最良の方法は、RDS(on)‌ が高く、CO(TR) が小さいデバイスを選択して、設計を最適化することです 。

システムのスタートアップ前に、システムはローサイド デバイスをオンにして、ハイサイドのブートストラップ コンデンサを充電し、CRES をリセットする必要があります。システムのスタートアップ時の出力電圧は 0V です。これは、磁気インダクタンスを短絡回路としてシミュレートでき、システムの合計インダクタンスが LRES のみであることを意味します 。CRES が正しく放電されないと、システムに大きなリセット電流が発生し ます。メイン スイッチング デバイスは、システムのハイサイドに配置する必要があります。

TIDA-050074 起動時の AHB 等価回路図 2-6 起動時の AHB 等価回路

RDS(on) が高く、内部電流制限が低いデバイスは、CRES の充電電圧を制限できるため、ローサイドのリセット電流が削減されます。図 2-7 に、起動時の電流波形を示します。チャネル設定は次のとおりです。

  • Ch1:U102 の SW 電圧 (LMG2610)
  • CH4:トランス電流
TIDA-050074 VOUT を 28V、負荷電流を 5A に設定した場合のスタートアップ電流波形図 2-7 VOUT を 28V、負荷電流を 5A に設定した場合のスタートアップ電流波形

図 2-7 では、ハイサイド デバイスの下限電流制限により、システムのスタートアップ時に CRES があまりにも速く充電されるのを防止してい ます。

システムが安定するまでは、ローサイドのリセット電流は静的状態よりも大きくなります。OCP のトリガを防止し、CRES が正しくリセットされるようにするには、より低い RDS(on) を選択します。

図 2-8 に、OCP のトリガを防止し、CRES が正しくリセットされるようにするため、低い RDS(on) を選択した場合の結果を示します。

TIDA-050074 VOUT を 28V、負荷電流を 5A に設定した場合の起動電流波形図 2-8 VOUT を 28V、負荷電流を 5A に設定した場合の起動電流波形

この場合、LMG2610 を使用すると、ハイサイドでの RDS(on) が高く (248mΩ)、ローサイドでの抵抗が低い (170mΩ) AHB トポロジとのマッチングが非常に良く、性能とコストのバランスを取ることができます。