信頼できる電源を設計するときに、なぜ実際の電圧源を考慮する必要があるのですか？

たとえば、12V供給電圧の典型的な入力電圧範囲は8V〜16Vです。

ただし、DC-DCコンバーターを設計する場合、入力電圧の最小値と最大値のみを考慮するだけでは不十分です。図1は、正の入力にスイッチを備えたバックコンバーターを示しています。このスイッチはオンまたはオフにすることができます。スイッチング速度は、スイッチング損失が低くなるように可能な限り高くする必要があります。ただし、これにより、パルス電流が電力線に流れます。すべての電圧源が問題なくこれらのパルス電流を提供できるわけではありません。したがって、スイッチングレギュレータの入力の電圧は低下します。これを最小化するには、電源入力でバックアップコンデンサを使用する必要があります。
図2は図1の回路を示していますが、今回は電力線の寄生要素と電圧源自体の両方を示しています。電圧源の内部抵抗、電源線のインダクタンスと抵抗、および電流制限は、スイッチングレギュレータが適切に機能するために考慮する必要がある電圧源の重要な特性です。ほとんどの場合、入力コンデンサの適切な選択により、適切な回路操作が確保されます。最初のアプローチは、スイッチングレギュレーターICデータシートでCINに推奨されるコンデンサ値を使用することです。ただし、電圧源または電力線が特別な特性を示す場合、電圧源とスイッチングレギュレーターの組み合わせをシミュレートすることが可能です。

図3は、ADP2360バックコンバーターのシミュレーション回路を示しています。理想的な電圧源を使用して入力電圧を生成するための簡略化されたテーブルをここに示します。電圧源には内部抵抗が定義されておらず、電圧源とスイッチングレギュレーターの間の電力線に寄生値が提供されないため、定義された電圧は常にADP2360のVINピンに適用されます。したがって、入力コンデンサを追加する必要はありません。ただし、現実の世界では、電圧源と電力線が理想的ではないため、スイッチングレギュレーターは常に入力容量を必要とします。 LTSPICEなどのシミュレーション環境を使用して、さまざまな入力容量の動作を調べる場合、内部抵抗を備えた電圧源と抵抗性および誘導寄生虫を備えた電源ラインを使用する必要があります。

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