 |
 |
 |
|
|
 |

| リファレンスデザイン 4152
|
2MHzのスイッチング周波数で動作するデュアルバックコンバータのMAX5073に対するリファレンスデザイン |
要約:MAX5073はバック(降圧)またはブースト(昇圧)コンバータとして動作可能なデュアルコンバータです。デュアルのバックコンバータとして、このデバイスは2Aおよび1Aの出力電流を供給することができます。このリファレンスデザインはスイッチング周波数を2MHzとしたバックコンバータで動作するMAX5073を対象にしています。スイッチング周波数を2MHzとしたことで、小型の受動部品の使用が可能となり、車載アプリケーションではAM帯域を外すことができます。
このアプリケーションノートはスイッチング周波数を2MHzとしたデュアルのバックコンバータとしてMAX5073を使用する詳細なリファレンスデザインを示します。この設計はスペースが制約されるアプリケーションで使用することができます。その理由はスイッチング周波数を高くすることで、ボードで使用する受動部品は小型とすることができるためです。それに加えて、この電源ソリューションはAM無線帯域から外れるスイッチング周波数とする必要がある車載アプリケーションに使用することができます(合わせてロードダンプ保護も行います)。AM無線帯域には車載のメーター機器やインフォテイメントシステムなどがあります。
このリファレンスデザインの主要な仕様が詳細な回路図(図1)およびこのアプリケーションに必要とする部品表(表1)とともに下に示されています。
仕様
- 入力電圧:5.5V~16V
- コンバータ1の出力電圧 = 3.3V/2A (max)
- コンバータ2の出力電圧 = 2.5V/1A (max)
- 各コンバータのスイッチング周波数(fSW) = 2MHz
- 使用環境温度(TA) = -40°C~+85°C
 画像の拡大(PDF)
図1. MAX5073のリファレンスデザイン
表1. 部品表
| Designator |
Value |
Description |
Part |
Footprint |
Manufacturer |
Quantity |
| C1 |
100µF/35V |
Capacitor |
EEVFK1V101P |
8mm x 10.2mm |
Panasonic |
1 |
| C2, C3, C4, C17, C18 |
0.1µF/25V |
Capacitors |
GRM188R71E104KA01D |
603 |
Murata |
5 |
| C5, C6, C7 |
22µF/6.3V |
Capacitors |
GRM31CR60J226KE19 |
1206 |
Murata |
2 |
| C8, C9 |
10µF/25V |
Capacitors |
GRM31CR61E106KA12 |
1206 |
Murata |
1 |
| C10, C12 |
2.2nF |
Capacitors |
GRM188R71H222JA01 |
603 |
Murata |
2 |
| C11 |
560pF |
Capacitor |
GRM188R71H561KA01 |
603 |
Murata |
1 |
| C13, C14 |
22pF |
Capacitors |
GRM1885C1H220JA01 |
603 |
Murata |
2 |
| C15 |
1nF |
Capacitor |
GRM18871H102KA01 |
603 |
Murata |
1 |
| C16 |
4.7µF/6.3V |
Capacitor |
GRM188R60J475KE19B |
603 |
Murata |
1 |
| C19 |
0.22µF/10V |
Capacitor |
GRM188R71A224KA01 |
603 |
Murata |
1 |
| C20 |
0.01µF |
Capacitor |
GRM188R71H103KA01J |
603 |
Murata |
1 |
| D1, D2 |
30V, 500mA |
Schottky diodes |
MBR0530 |
SOD123 |
ON Semiconductor |
2 |
| D3 |
40V, 3A |
Schottky diode |
MBRS340 |
SMC |
ON Semiconductor |
1 |
| D4 |
40V, 2A |
Schottky diode |
MBRS240 |
SMB |
ON Semiconductor |
1 |
| L1, L2 |
4.7µH |
Inductors |
IHLP2525-CZ |
6.86mm x 6.47mm x 3.18mm |
Vishay |
1 |
| R1, R11 |
100kΩ |
Resistors |
SMD, 1%, 0.125W |
603 |
Vishay |
2 |
| R2 |
6.8Ω |
Resistor |
SMD, 1%, 0.125W |
603 |
Vishay |
1 |
| R3 |
4.7Ω |
Resistor |
SMD, 1%, 0.125W |
603 |
Vishay |
1 |
| R4, R8, R10 |
1.18kΩ |
Resistors |
SMD, 1%, 0.125W |
603 |
Vishay |
3 |
| R5, R9 |
27.4kΩ |
Resistors |
SMD, 1%, 0.125W |
603 |
Vishay |
2 |
| R6 |
10kΩ |
Resistor |
SMD, 1%, 0.125W |
603 |
Vishay |
1 |
| R7 |
12.7kΩ |
Resistor |
SMD, 1%, 0.125W |
603 |
Vishay |
1 |
| R12 |
2.2Ω |
Resistor |
SMD, 1%, 0.125W |
603 |
Vishay |
1 |
| R13 |
6.19kΩ |
Resistor |
SMD, 1%, 0.125W |
603 |
Vishay |
1 |
| R14 |
8.76kΩ |
Resistor |
SMD, 1%, 0.125W |
603 |
Vishay |
1 |
| U1 |
MAX5073 |
Dual buck converter |
MAX5073ETI+ |
32-TQFN_EP (5mm x 5mm) |
Maxim |
1 |
効率性能を示すボードから得られた実際の測定は表2と表3に示されています。
表2. VOUT2をディセーブルにした効率データ
fSW = 2MHz, LOUT = 4.7µH, COUT = 22µF/6.3V (ceramic)
| VIN (V) |
IIN (A) |
VOUT1 (V) |
IOUT1 (A) |
Efficiency (%) |
| 14.007 |
0.065732 |
3.3371 |
0.1018 |
36.8973371 |
| 14.010 |
0.183690 |
3.3339 |
0.5122 |
66.3542117 |
| 14.005 |
0.267750 |
3.3321 |
0.8032 |
71.3722082 |
| 14.007 |
0.329490 |
3.3309 |
1.0112 |
72.9812485 |
| 14.005 |
0.449290 |
3.3298 |
1.4007 |
74.1230723 |
| 14.002 |
0.584520 |
3.3281 |
1.8203 |
74.0201375 |
| 14.001 |
0.650260 |
3.3267 |
2.0150 |
73.6279304 |
表3. VOUT1をディセーブルにした効率データ
fSW = 2MHz, LOUT = 4.7µH, COUT = 22µF/6.3V (ceramic)
| VIN (V) |
IIN (A) |
VOUT2 (V) |
IOUT2 (A) |
Efficiency (%) |
| 14.008 |
0.044533 |
2.5350 |
0.1075 |
43.6845979 |
| 14.008 |
0.067144 |
2.5337 |
0.2049 |
55.1967881 |
| 14.003 |
0.087638 |
2.5337 |
0.3010 |
62.1452787 |
| 14.004 |
0.109076 |
2.5337 |
0.4003 |
66.3986847 |
| 14.005 |
0.133680 |
2.5337 |
0.5122 |
69.3178710 |
| 14.005 |
0.155350 |
2.5338 |
0.6097 |
71.0058542 |
| 14.008 |
0.255976 |
2.5334 |
1.0001 |
70.6597037 |
安定性については各出力のボードプロットを図2と図3に示します。これらの図は各出力の利得と位相の詳細を示しています。

図2. 3.3V/1.4AとしたVOUTPUTのボードプロット

図3. 2.5V/0.6AとしたVOUTPUTのボードプロット
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。
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。
| その他の情報 | |
APP 4152: May 29, 2008
|
|
|
|
ダウンロード、PDFフォーマット (75kB)
AN4152,
AN 4152,
APP4152,
Appnote4152,
Appnote 4152
|
|
|
 |
|
 |
|
|