要約：このアプリケーションノートは、プリンタ内部の電源管理のためのいくつかの重要な設計パラメータについて解説しています。このリファレンスデザインは、電源コントローラMAX15005をプリントヘッド電源用の可変高出力電圧を得るためにSEPIC回路に使用する方法について示しています。回路図、部品表(BOM)、試験測定、結果を提供しています。 はじめに このリファレンスデザインは、プリンタヘッド電源用の可変高出力電圧を得るためのソリューションです。この設計は、完全な回路図、部品表(BOM)、効率測定、および試験結果を含んでいます。 プリンタ設計のいくつかの基本事項 プリンタスピードの増加は、プリントヘッド内部のより高い消費電力および、より高い温度をもたらしました。プリンタ内部の温度が十分に高くなる場合、インクは不鮮明になります。温度が低い場合、インクは読みにくくなります。そのため、プリントヘッドの温度管理は、高品質な印刷を保証するために重要です。マイクロコントローラは、印刷速度を調整し、これらの2つの制限内に動作温度を維持するために必要になります。プリンタのモータの速度は、可変DC電圧を供給することによって調節されます。 リファレンスデザインの概要 このリファレンスデザインは、電源コントローラのMAX15005を備え、プリンタのモータに動的なDC電圧(最大45V)を供給します。マイクロコントローラからのPWM信号をRCフィルタを通してMAX15005のSS端子に供給することによって、出力電圧を可変することができます。スタートアップの間に、プリンタのモータは、磁界を磁化するために、より多くの電流を消費します。MAX15005Aは、ヒカップモード保護を提供するため、特に有効です。MAX15005は、ヒカップモードに入り、すべての回路部品を保護するために減少した比率の電力を供給することができます。磁化が完了すると、モータは定常電流を消費し、コンバータはレギュレーションモードで動作します。 仕様およびデザイン設定 このリファレンスデザインは、以下の仕様を満たしています。 入力電圧：32V～45V 出力電圧：25V～45V (マイクロコントローラによる外部可変) 出力電流：0～2A 出力リップル：±0.5V 入力リップル：±100mV 効率：93%以上(全負荷) スイッチング周波数：400kHz 上記仕様の回路図を、図1に示します。この設計で、出力が入力電圧より低いまたは高い場合、MAX15005は、SEPIC構成で使用されます。 図１. FSW = 400kHzのMAX15005A SEPICコンバータの回路図 この設計の部品表(BOM)を、表１に提供します。 表１. プリントヘッド供給電源のBOM Designator Description Comment Footprint Manufacturer Quantity Value C1, C6 Electrolytic capacitor EEVFK1H331Q 12.5mm x 13.5mm Panasonic® 2 330µF/50V C2, C4, C5, C7, C8, C9 Capacitor GRM32ER71H475KA88L 1210 Murata® 6 4.7µF/50V C3 Capacitor GRM31MR71H105KA88L 1206 Murata 1 1µF/50V C10, C12 Capacitor GRM188R71C105KA12D 603 Murata 2 1µF/16V C11 Capacitor GRM1885C1H181JA01D 603 Murata 1 180pF C13 Capacitor GRM1885C1H101JA01D 603 Murata 1 100pF C14 Capacitor GRM1885C1H271JA01D 603 Murata 1 270pF C15 Capacitor GRM188R71E474KA12D 603 Murata 1 0.47µF C16 Capacitor GRM188R71H102KA01D 603 Murata 1 1000pF C17 Capacitor GRM188R71H104KA93D 603 Murata 1 100nF C18 Capacitor GRM1885C1H331JA01D 603 Murata 1 330pF D1 Zener diode MMSZ10T1 SOD-123 ON Semiconductor® 1 10V, 500mW Zener D2 Schottky rectifier FEPB6BT D²PAK Vishay® 1 100V/6A Schottky L1, L2 Inductor D05040H-683MLD D05040 Coil Craft 2 68µH Q1, Q2 n-Channel MOSFET HUF76609D3S DPAK Fairchild Semiconductor® 2 100V/10A MOSFET R1 Resistor SMD 1% Resistor 603 Vishay 1 475kΩ R2 Resistor SMD 1% Resistor 603 Vishay 1 20kΩ R3 Resistor SMD 1% Resistor 603 Vishay 1 100kΩ R4 Resistor SMD 1% Resistor 603 Vishay 1 2.61kΩ R5 Resistor SMD 1% Resistor 603 Vishay 1 2.2Ω R6 Resistor SMD 1% Resistor 603 Vishay 1 1kΩ R7 Resistor SMD 1% Resistor 603 Vishay 1 7.87kΩ R8, R9 Resistor LRCLR201001R075F 2010 IRC 2 0.075Ω/1W R10 Resistor SMD 1% Resistor 603 Vishay 1 774.8Ω R11 Resistor SMD 1% Resistor 603 Vishay 1 15kΩ R12 Resistor SMD 1% Resistor 603 Vishay 1 5kΩ R13 Resistor ERJ-1TYJ5R0 2512 Panasonic 1 5Ω/1W R14 Resistor SMD 1% Resistor 603 Vishay 1 10Ω U1 PWM controller MAX15005A TSSOP-16-EP Maxim® 1 – 効率曲線 効率対負荷電流の曲線は、図2および図3に提供されます。入力電圧は、VOUT = 25V (図2)、VOUT = 45V (図3)です。 図2. VOUT = 25Vの場合の負荷電流対コンバータ効率 図3. VOUT = 45Vの場合の負荷電流対コンバータ効率 実験結果 異なる入力励起のコンバータ出力電圧、および負荷電流は、以下の図に示されています。 試験条件：VIN = 45VおよびVOUT = 45V Ch1：出力電圧、Ch2：入力電圧、Ch3：MOSFETドレイン電圧、Ch4：出力電流 試験条件：VIN = 32VおよびVOUT = 45V Ch1：出力電圧、Ch2：入力電圧、Ch3：MOSFETゲート電圧、Ch4：出力電流 試験条件：VIN = 45VおよびVOUT = 45V Ch1：出力電圧、Ch2：入力電圧、Ch3：MOSFETゲート電圧、Ch4：出力電流 試験条件：VIN = 45VおよびVOUT = 25V Ch1：出力電圧、Ch2：入力電圧、Ch3：MOSFETゲート電圧、Ch4：出力電流 FairchildはFairchild Semiconductor Corporationの登録商標です。 MaximはMaxim Integrated Products, Inc.の登録商標です。 MurataはMurata Manufacturing Co., Ltd.の登録商標です。 ON SemiconductorはSemiconductor Components Industries, LLCの登録サービスマークです。 PanasonicはMatsushita Electric Industrial Co., Ltd.の登録商標です。 VishayはVishay Intertechnology, Inc.の登録商標です。 自動アップデート お客様が関心のある分野でアプリケーションノートが新規に掲載された際に自動通知Eメールの受信を希望する場合は、EE-Mail™にご登録ください。 We Want Your Feedback! フィードバックをお寄せください。 内容に満足されましたか、あるいは満足されていませんか？もっと良いページにできると思いますか？あるいは、単なるコメントでも結構です。フィードバックをお待ちしています。—マキシムはお客様からいただく訂正、提案を元に改善していきます。 このページを評価し、フィードバックを送信する。   ダウンロード、PDFフォーマット(182kB)  AN4361, AN 4361, APP4361, Appnote4361, Appnote 4361