中電圧バックパワーモジュール:産業用および高度なアプリケーション用の高効率ステップダウンパワーソリューション
May 19,2025
出典:Epoch
の中電圧バックパワーモジュール dc電圧(一般的には約4.5 v ~ 40 v以上)を高感度電子機器に必要な低電圧に効率的に降圧するように設計された専用のdc-dcコンバータです。これらのモジュールは、パワーmosfet、インダクタ、制御回路などの重要な部品をコンパクトなパッケージに集積し、産業用制御、通信、医療機器などの要求の厳しいアプリケーションに高効率、設計の複雑さの低減、信頼性の高い性能を提供します。
中電圧降圧型パワーモジュールとは何ですか?
バックパワーモジュールは降圧コンバータの一種であり、電流容量を増大させながら、高い入力dc電圧を低い出力電圧に低減します。「子供を媒体voltage"分類は一般に、約4.5 v ~ 40 vの範囲の入力電圧を指し、低電圧ポータブル電子機器と高電圧産業用電源システムとの間のギャップを埋めます。
ディスクリートのバックコンバータとは異なり、中電圧バックパワーモジュールは、インダクタ、パワースイッチ、および受動部品を1つの出荷時テスト済みモジュールに集積化しています。この集積化により、pcb設計が簡素化され、熱および電磁干渉(emi)性能が向上し、市場投入までの時間が短縮されます。
中電圧降圧型パワーモジュールの主な特徴
・ 広い入力電圧範囲: 標準モジュールは4.5 v ~ 18 v、28 v、さらには40 vで動作し、バッテリ、産業用電源レール、および車載システムなどのさまざまな電源に対応します。
・ 調整可能な出力電圧: 出力電圧は、多くの場合、外付け抵抗によって設定可能な0.6 v ~ 35 vの低電圧範囲であり、多様な負荷に対して正確な電圧レギュレーションが可能です。
・ 高効率: 効率は最大95%に達し、電力損失と発熱を低減できます。これは、コンパクトで熱に制約のある設計にとって重要です。
・ 集積から構成されています モジュールには同期整流mosfet、インダクタ、フィルタコンデンサが内蔵されており、外付け部品点数を最小限に抑え、設計を簡素化します。
・ 保護機能: 低電圧ロックアウト(uvlo)、過電流、サーマルシャットダウン、短絡保護などの保護機能を内蔵し、システムの信頼性を向上させます。
・ コンパクトサイズ: 5mm×3.2mm×2.2mmという小型寸法の表面実装パッケージによって、スペースが限られたアプリケーション向けの小型電源ソリューションが可能になります。
ディスクリートのバックコンバータに対する利点
特徴 | 中電圧バックパワーモジュール | 離散バック変換器 |
統合 | 高(インダクタ、mosfet、受動部品内蔵) | lower(外付け部品が必要) |
デザイン複雑 | 低(pcbレイアウトの簡素化) | 上位(部品の選択とレイアウトが必要) |
emiと熱の最適化 | Factory-optimized | デザイナーのスキル次第です |
時間市場 | 速く | 遅い |
効率 | 95%と | 、よく変わる下 |
柔軟性 | 適度(プリセットのコンポーネント値) | 高カスタマイズ(自由自在成分) |
サイズ | コンパクト | 大きな足跡 |
中電圧バックパワーモジュールのアプリケーション
・ 工业建制御システム: センサ、コントローラ、およびアクチュエータに電力を供給するには、過酷な環境で安定した効率的な電力変換が必要です。
・ 通信、ネットワークの: 厳しい電力品質が要求されるネットワーク機器や通信機器に安定化された電圧を供給する。
・ 医療撮像装置: 安定性とノイズ低減が重要な画像処理モジュールや診断ツールに、正確で信頼性の高い電力を提供します。
・ 自動車電子: 中電圧バッテリで動作する電気自動車および先進運転支援システム(adas)の電源レールの管理。
・ 再生可能エネルギー系統 ソーラーパネルやバッテリーストレージシステムとの統合により、中間電圧レベルを効率的に調整できます。
デザイン考慮
・ 出力電圧設定: 通常、外付けの抵抗分圧器を介して構成される。5.5 vを超える出力電圧では、リップルを低減するために追加の出力コンデンサが必要になる場合があります。
・ 熱管理: 高い出力電圧と電流は、放熱を増加させます;信頼性の高い動作には、適切なpcbレイアウトとヒートシンクが不可欠です。
・ 選択入力コンデンサなります 安定した入力電圧を維持し、ノイズを低減するためには、十分なリップル電流能力を備えた低esrセラミックコンデンサ(x5rまたはx7r)をお勧めします。
・ エミ緩和: 内蔵モジュールは低emiに最適化されていますが、敏感なアプリケーションでは慎重なpcbレイアウトとフィルタリングが必要になる場合があります。
中電圧バック・パワー・モジュールは、4.5 v ~ 40 vの範囲のdc電圧を降圧するための高集積、高効率、小型のソリューションを提供します。これらのモジュールは、先進の保護および熱機能を備えた主要な電源部品を1つのパッケージに統合することで、産業、通信、医療、および自動車分野にわたる設計の簡素化、信頼性の向上、および開発サイクルの短縮を実現します。電力需要の進化に伴い、効率的で堅牢なパワーマネージメントソリューションを実現する上で、中電圧バックパワーモジュールは引き続き重要な役割を果たします。