설계 순서

2021.04.21

키 포인트

・설계 순서는 하기와 같다.
1. 동기정류 회로부 설계 : 동기정류용 MOSFET 선정, 제어 IC 선택, 주변 부품 선정
2. 션트 레귤레이터 회로부 설계
3. 트러블 슈팅
4. 특성 평가

「AC-DC 컨버터의 효율을 향상시키는 2차측 동기정류 회로의 설계」를 주제로, 2차측 동기정류 컨트롤러 IC BM1R001xxF 시리즈를 사용하여, 다이오드 정류 방식의 AC-DC 컨버터를 동기정류화하는 설계 사례에 대해 설명하겠습니다. 먼저, 설계 순서입니다.

설계 순서

2차측 동기정류 컨트롤러 IC BM1R001xxF 시리즈를 사용하여, 다이오드 정류 방식의 AC-DC 컨버터를 동기정류화하는 설계 사례입니다.

이 설계의 취지는 AC-DC 컨버터에 있어서 2차측에 탑재된 정류 다이오드와 션트 레귤레이터를 2차측 동기정류 컨트롤러 IC인 BM1R001xxF 시리즈로 대체하여, AC-DC 컨버터의 효율을 향상시킨다는 것입니다. 설계는 하기 순서에 따라 실시합니다.

1과 2의 회로 설계 개요에 대해 설명하겠습니다. 단, 본 설계 사례에 1차측은 포함되지 않으므로, 주의하여 주십시오.

1. 동기정류 회로부 설계의 개요

1-1. 동기정류용 MOSFET 선정

・먼저 정류 다이오드를 대체할 동기정류용 MOSFET를 선정한다.
・정류 다이오드에 발생하는 역방향 전압 VR, 순방향 전류 IF를 기준으로 하여, 대체할 MOSFET의 최대 드레인 – 소스 전압, 피크 전류, Ron으로 인한 손실, 패키지의 최대 허용 손실 등을 고려하여 선정한다.
・확인 사항으로서, 반드시 제품에 탑재한 상태에서 동작을 확인하고, 필요에 따라 히트싱크 등의 방열 대책을 검토한다.

1-2. 제어 IC 선택

・BM1R001xxF 시리즈는 다양한 전원에 대응 가능하도록 강제 OFF 시간 (Compulsion OFF Time) 제어를 채용하고 있음을 이해한다.
・앞서 확인한 정류 다이오드에 발생하는 역방향 전압 VR, 순방향 전류 IF와, 2차측 MOSFET 최대 ON 시간 t_{MAX_ON}을 산출하여 사용할 IC를 선택한다.
・BM1R001xxF 시리즈는 동기정류용 MOSFET를 Low-side, High-side로 모두 구성할 수 있으므로, 양쪽 회로를 모두 검토한다.

1-3. 주변 부품 선정

2. 션트 레귤레이터 회로부 설계의 개요

・BM1R001xxF 시리즈는 저소비 고정밀도의 션트 레귤레이터를 내장하여, 션트 레귤레이터부의 소비전력 삭감이 가능하다.
・션트 레귤레이터는 동기정류 컨트롤러와 IC 내부에서 완전히 분리되어 있으므로, High-side 타입의 플라이백 어플리케이션에서도 션트 레귤레이터를 GND 기준으로 사용할 수 있는지 검토한다.
・IC에 내장된 션트 레귤레이터를 사용하지 않는 것도 가능하므로, 해당 경우의 회로를 검토한다.

다음 편에서는 설계 사례에 사용하는 BM1R001xxF 시리즈에 대해 설명하겠습니다.

기초편

설계편

평가편

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