AC-DC|설계편
설계에 사용하는 IC
2021.05.12
키 포인트
・BM1R001xxF 시리즈는 강제 OFF 시간이 다른 5기종으로 구성되어 있다.
・SOP8 패키지로, 소형이며 심플하다.
・션트 레귤레이터는 저소비전류 & 고정밀도가 특징으로, 제어 회로 전류의 저감에 따른 대기 시 전력의 삭감이 가능하다.
・동기정류 컨트롤은 불연속 ~ 임계 ~ 연속 모드에 모두 대응하며, PWM 방식 컨버터에도 적용 가능하다.
본 테마에서는 2차측 동기정류 컨트롤러 IC BM1R001xxF 시리즈를 사용하여, 다이오드 정류 타입의 AC-DC 컨버터를 동기정류화하는 설계 예에 대해 설명하겠습니다. 먼저, BM1R001xxF 시리즈의 개요를 확인하겠습니다.
설계에 사용하는 IC : BM1R001xxF 시리즈
BM1R001xxF 시리즈는 기본적으로 AC-DC 컨버터의 2차측 출력단을 동기정류화하기 위한 동기정류 컨트롤러 IC입니다. BM1R00146F에서 BM1R00150까지 5기종으로 구성되어 있으며, 드레인 단자에 발생하는 공진 파형에서 2차측 MOSFET의 게이트 ON을 방지하기 위한 마스크 시간인 「강제 OFF 시간 (Compulsion OFF Time)」이 각각 다릅니다. 동기정류화 회로의 조건을 바탕으로 적합한 강제 OFF 시간을 선택해야 하므로, 이를 위한 선택지로서 라인업을 구분하고 있습니다. 패키지로는 SOP8 패키지를 채용하여, 소형이며 심플합니다.
주요 내부 기능 블록은 션트 레귤레이터부와 동기정류 컨트롤러부입니다. 션트 레귤레이터는 저소비전류 & 고정밀도가 특징으로, 제어 회로 전류의 저감에 따른 대기 시 전력의 삭감이 가능합니다. 동기정류 컨트롤러는 불연속 ~ 임계 ~ 연속 모드에 모두 대응하며, PWM 방식의 컨버터에도 적용 가능합니다. 그리고, 연속 모드 동작 시에는 1차측 스위칭 동기 신호의 입력이 없어도 동작이 가능하여, 부품수와 스페이스 삭감이 가능합니다.

또한, 션트 레귤레이터와 동기정류 컨트롤러는 별도의 칩으로 구성되어 있습니다. 션트 레귤레이터가 독립되어 있으므로, High-side 스위치와 Low-side 스위치에 모두 대응합니다. 이외에도 동기정류 컨트롤러만 사용하는 등, 다양한 어플리케이션에 대응할 수 있습니다.
동작 전원전압은 2.7V~32V로 폭넓어, 다양한 출력의 어플리케이션에 대응 가능합니다. 또한, 고내압 120V 프로세스 채용으로, 드레인 전압을 직접 모니터링할 수 있습니다.
주요 특징, 사양, 어플리케이션은 하기 표를 참조하여 주십시오.
| 주요 특징 | 주요 사양 |
|---|---|
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| 어플리케이션 | |
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설계 순서 편에서 설명한 바와 같이 동기정류화하는 회로 사양을 바탕으로, BM1R001xxF 시리즈 중 적합한 기종을 선정하여 설계를 진행합니다.
AC-DC
기초편
- AC-DC의 기본
- 평활 후의 DC-DC 변환 (안정화) 방식이란?
- AC-DC 변환 회로 설계 순서 (개요)
- AC-DC 변환 회로 설계의 과제와 검토 사항
- 정리
- 플러스 알파의 기초 지식
설계편
-
AC-DC PWM 방식 플라이백 컨버터의 설계 방법 개요
- 절연형 플라이백 컨버터의 기본
- 절연형 플라이백 컨버터의 기본 : 스위칭 AC-DC 변환
- 절연형 플라이백 컨버터의 기본 : 플라이백 컨버터의 특징
- 절연형 플라이백 컨버터의 기본 : 플라이백 컨버터의 동작과 스너버
- 절연형 플라이백 컨버터의 기본 : 불연속 모드와 연속 모드
- 전원 사양 결정
- 설계 순서
- 설계에 사용할 IC의 선택
- 절연형 플라이백 컨버터 회로 설계
- 절연형 플라이백 컨버터 회로 설계:트랜스 설계 (수치 산출)
- 절연형 플라이백 컨버터 회로 설계:트랜스 설계 (구조 설계) -제1장-
- 절연형 플라이백 컨버터 회로 설계:트랜스 설계 (구조 설계) -제2장-
- 절연형 플라이백 컨버터 회로 설계:주요 부품 선정 – MOSFET 관련 제1장
- 절연형 플라이백 컨버터 회로 설계:주요 부품 선정 – MOSFET 관련 제2장
- 절연형 플라이백 컨버터 회로 설계:주요 부품 선정 – CIN과 스너버
- 절연형 플라이백 컨버터 회로 설계 : 주요 부품 선정 – 출력 정류기와 Cout
- 절연형 플라이백 컨버터 회로 설계 : 주요 부품 선정 – IC의 VCC 관련
- 절연형 플라이백 컨버터 회로 설계 : 주요 부품 선정 – IC의 설정, 기타
- 절연형 플라이백 컨버터 회로 설계 : EMI 대책 및 출력 노이즈 대책
- 기판 레이아웃 예
- 정리
- AC-DC 비절연형 벅 컨버터의 설계 사례 개요
-
SiC-MOSFET를 사용한 절연형 의사 공진 (Quasi-Resonant) 컨버터의 설계 사례
- 설계에 사용하는 전원 IC : SiC-MOSFET용으로 최적화
- 설계 사례 회로
- 트랜스 T1의 설계 -제1장-
- 트랜스 T1의 설계 -제2장-
- 주요 부품 선정 : MOSFET Q1
- 주요 부품 선정 : 입력 콘덴서 및 밸런스 저항
- 주요 부품 선정 : 과부하 보호 포인트의 전환 설정 저항
- 주요 부품 선정 : 전원 IC의 VCC 관련 부품
- 주요 부품 선정 : 전류 검출 저항 및 각 검출용 단자 관련 부품
- 주요 부품 선정 : EMI 및 출력 노이즈 대책 부품
- 기판 레이아웃 예
- 주요 부품 선정 : 전원 IC의 BO (브라운 아웃) 핀 관련 부품
- 사례 회로와 부품 리스트
- 평가 결과 : 효율과 스위칭 파형
- 정리
- 주요 부품 선정 : 출력 정류 다이오드
- 주요 부품 선정 : 스너버 회로 관련 부품
- 주요 부품 선정 : 출력 콘덴서, 출력 설정 및 제어 부품
- 주요 부품 선정 : MOSFET 게이트 구동 조정 회로
-
AC/DC 컨버터의 효율을 향상시키는 2차측 동기정류 회로의 설계
- 동기정류 회로부 : 주변 회로 부품 선정 - MAX_TON 단자의 C1과 R3, 및 VCC 단자
- 션트 레귤레이터 회로부 : 주변 회로 부품 선정
- 설계 순서
- 설계에 사용하는 IC
- 전원 사양과 대체 회로
- 동기정류 회로부 : 동기정류용 MOSFET 선정
- 동기정류 회로부 : 전원 IC 선택
- 동기정류 회로부 : 주변 회로 부품 선정 - 드레인 단자의 D1, R1, R2
- 트러블 슈팅 ① : 2차측 MOSFET가 갑자기 OFF되는 경우
- 트러블 슈팅 ② : 경부하 시 2차측 MOSFET가 공진 동작으로 인해 ON되는 경우
- 트러블 슈팅 ③ : 서지의 영향으로 VDS2가 2차측 MOSFET의 VDS 내압 이상이 되는 경우
- 다이오드 정류와 동기정류의 효율 비교
- 실장 기판 레이아웃에 관한 주의점
- 정리
평가편
제품 정보