要約：このリファレンスデザインは電流モード、ステップダウン電源コントローラのMAX5060を使用して、大電流アプリケーションに対して無損失の電流検出を実現する方法を示します。この設計では、インダクタの直列抵抗(DCR)を電流検出に使用して、電流検出抵抗の電力損失を回避します。 はじめに 今日のデータ処理要素はハイスピードを達成するために電源から大電流を必要とします。このようなアプリケーションでは、無損失電流検出とグランドバウンスが、出力電圧および電流の正確な制御のために重要な課題になります。 PWM降圧電源コントローラのMAX5060は平均電流モード制御技術を使用して、電流負荷を追跡し、出力電圧を正確に制御するために差動検出を採用しています。このリファレンスデザインでは、インダクタの直列抵抗(DCR)を電流検出に使用して、電流検出抵抗の電力損失を回避します。 この設計は高いシステム効率と良好な負荷レギュレーションの大電流(30A)電源を実現するためのソリューションを示します。完全な回路図、部品表(BOM)、効率測定、および試験結果を以下に示します。 仕様と設計の設定 このリファレンスデザインは次の仕様を達成します。 入力電圧：12V ±10% 出力電圧：1.5V 出力電流：30A 出力リップル：±15mV 入力リップル：±250mV 効率：88%以上(最大負荷の半分(15A)の場合) スイッチング周波数：275kHz 実装面積：5cm x 3.3cm このリファレンスデザインの回路図は図1に示され、BOMは表1に提供されます。この設計ではMAX5060は降圧構成で使用されます。 画像の拡大(PDF、100kB) 図1. FSW = 275kHzとした降圧コンバータMAX5060の回路図 表1. 部品表 Designator Description Comment Footprint Manufacturer Quantity Value C1, C20 Capacitor GRM1555C1H101JZ01D 402 Murata 2 100pF C2 Capacitor GRM155R71E223KA61D 402 Murata 1 22nF C3 Capacitor GRM155R71H682KA88D 402 Murata 1 6.8nF C4 Capacitor GRM1555C1H470JZ01D 402 Murata 1 47pF C5 Capacitor GRM155R61A224KE19D 402 Murata 1 0.22µF C6, C12 Capacitor GRM155R61A474KE15D 402 Murata 2 0.47µF C7, C8, C9, C18 Capacitor GRM188R71A105KA61D 402 Murata 4 1µF C10, C11 Capacitor GRM32ER71C226KE18L 1210 Murata 2 22µF/16V C13, C14 Capacitor GRM32ER60J107ME20L 1210 Murata 1 100µF/6.3V D1 Schottky Diode CMHSH5-2L SOD123 Central Semiconductor 1 20V, 500mA Schottky D2 Schottky Diode UPS835LE3 POWERMITE3 Microsemi 1 35V, 8A Schottky Rectifier L Inductor T5060 (0.6µH) T5060_Falco_Inductor Falco 1 0.6µH R1 Resistor Res1 402 Multisource 1 1.7kΩ R3, R16 Resistor Res1 402 Multisource 2 12.7kΩ R4, R21 Resistor Res1 402 Multisource 2 4.99kΩ R5, R20 Resistor Res1 402 Multisource 2 100kΩ R6 Resistor Res1 402 Multisource 1 226kΩ R7 Resistor Res1 402 Multisource 1 Open R8, R19 Resistor Res1 402 Multisource 2 10kΩ R9 Resistor Res1 402 Multisource 1 0 R10 Resistor Res1 402 Multisource 1 5.6kΩ R11 Resistor Res1 402 Multisource 1 1Ω R12 Resistor Res1 402 Multisource 1 2.2Ω R13, R22 Resistor Res1 402 Multisource 2 715Ω R14 Resistor Res1 402 Multisource 1 1.82Ω R15, R18 Resistor Res1 402 Multisource 2 22Ω R17 Resistor Res1 402 Multisource 1 8.45kΩ U1 PWM Controller MAX5060 28-TQFN-EP Maxim 1 — 効率図 図2はこの設計の効率対負荷電流の図を示し、図3は負荷レギュレーションデータを提供します。 図2. VIN = 12Vの場合の負荷電流対コンバータの効率 図3. VIN = 12Vの場合の負荷電流対コンバータの出力電圧 実験結果 コンバータの出力電圧と負荷電流は図4～図7のさまざまな入力励起に対して示されています。 図4. VIN = 12VおよびIOUT = 30Aの場合のコンバータ波形 VIN = 12VおよびIOUT = 2 x 15A Ch1：出力電流(2倍) Ch2：出力電圧 Ch3：入力電圧 Ch4：ハイサイドMOSFETゲート駆動 図5. VIN = 12VおよびIOUT = 30Aの場合の入力および出力のリップル波形 VIN = 12VおよびIOUT = 2 x 15A Ch2：出力電圧リップル Ch3：入力電圧リップル 図6. 電源過渡応答 VIN = 0～12VおよびIOUT = 2 x 15A Ch2：出力電圧 Ch3：入力電圧 図7. 負荷過渡応答 VIN = 12VおよびIOUT = 1A～7A Ch1：出力電流過渡(1A～7A) Ch2：出力電圧リップル このアプリケーション用に開発された基板は図8に示されています。 画像の拡大(PDF、16kB) 図8. 降圧コンバータMAX5060の4層基板 関連製品   APP 4375: Jul 13, 2009 MAX5060 0.6V～5.5V出力、並列接続可能、平均電流モードDC-DCコントローラ フルデータシート (PDF, 536kB) 無料 サンプル 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(167kB)  AN4375, AN 4375, APP4375, Appnote4375, Appnote 4375