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DC/DCコンバータの高周波化

色々なHPを巡回していると「DC/DCコンバータを高周波化するとコンバータの小型化に繋がる。理由はコンデンサなどの定数が小さくできるからである」と書かれています。 何故高周波化すると定数が抑えられるのでしょうか? 式などで具体的に示してくれると助かります。 よろしくお願いいたします。

  • 科学
  • 回答数5
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みんなの回答

  • ytrewq
  • ベストアンサー率28% (103/357)
回答No.5

リアクタンスを求める式からすぐにわかります。 たとえば、コンデンサなら Xc = 1/(2πfC) ですよね。 すなわち、Xcが一定ならば、fを大きくすればCは小さくなります。

回答No.4

DC/DCコンバータの役割はエネルギー変換ですから,エネルギーについて学ぶのが第一です. キャパシタンス・リアクタンスの周波数依存性や,過渡現象とフィルタ回路を勉強しても,DC/DCコンバータを理解するまで時間がかかりすぎるでしょう. メーカーのセミナーを受講するのが簡単ですが,セミナー資料を読むのも早道です. これは非常にわかりやすいです. http://focus.ti.com/lit/ml/slup173/slup173.pdf コンデンサやコイルは,入力エネルギーを一時的に蓄積し出力に放出します. DC/DCコンバータでは,各スイッチング周期でこれを繰り返します. 蓄積・放出されるエネルギーの変化分は, コンデンサ:(1/2)C(ΔV)^2 コイル  :(1/2)L(ΔI)^2 スイッチング周波数をfsとして,電力に換算すると, コンデンサ:(1/2)C(ΔV)^2・fs コイル  :(1/2)L(ΔI)^2・fs つまり同一電力を扱う場合は,C・fs,L・fsの積を一定にできます. とゆうことは,周波数を例えば10倍にすると,CもLも1/10にできるわけです. コンデンサの大きさは,同一材料,同一構造なら外装を除いて,C・V積に比例します. つまり,大きさもほぼ1/10になります. コイルも同様に,L・I積に比例することから,大きさもほぼ1/10になります. コイルはfsが高くなると損失が増加するし,ほとんど抵抗になるコンデンサがあるし,パターン設計上の注意点もあります. 実際に作るときは,メーカーのセミナーを受講するのが簡単です. 特にTIは「初心者のための電源設計セミナー」を年数回やってますから受講して,疑問点を訊くとエエでしょう.

  • outerlimit
  • ベストアンサー率26% (993/3718)
回答No.3

キャパシタンス・リアクタンスの周波数依存性 交流の基本中の基本です  再勉強を

回答No.2

過渡現象とフィルタ回路を勉強されると良いでしょう。 降圧スイッチングレギュレータは電圧波形のみで考えると、出力段のコイルとコンデンサがLPFの役割をしていることが分かります。 周波数の高い矩形波と周波数の低い矩形波で同等の振幅(非常に直流に近い脈流になりますので)になるようにLPFの定数を選択すると、定数が小さくなるのは一目瞭然です。 定数によって波形がどう変わるか見たいのであれば、シミュレーションも出来ます。 http://www.geocities.jp/ltspice_swcadiii/index.html#top

回答No.1

そうゆう問題は,ICメーカーのセミナーを受講するのが一番です. DC/DCコンバータのICは,グングン高周波化してますから. しかも,そういったIC使わないと,実用的なDC/DCコンバータはできません. これは,NSのWebセミナーです. http://www.national.com/AU/design/0,4706,0_67_,00.html プレゼンシートはここです. http://www.national.com/onlineseminar/2005/active_passives/ActivePassives.pdf TIのセミナー資料です. http://focus.ti.com/lit/ml/slup206/slup206.pdf

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