電源設計で最新の効率要件に対応するための「力率補正の最適化問題」を考える

　環境対策が世界的に重視されるなか、最新の電源設計においては、80PLUS規格及び派生規格のBronze、Silver、Goldなどの新たな効率要件が課せられるようになった。デスクトップやサーバなどの製品メーカーは、こうした規格に適合する、より高効率な電源設計の実現を迫られている。

　その際に重要になるのが力率補正（PFC）の問題だ。PFCステージとEMIフィルターを組み合わせて使うと、低ラインで最大負荷の場合、出力電力の5～8％を消費する。一般的にデバイスが最大電力で動作する時間は短時間にとどまるため、グリーン要件は最大負荷時の効率のみを考えるわけではない。最大負荷・中負荷・軽負荷時の効率比を規定し、実際の動作条件に対処する傾向が強くなっている。

　本資料では、広い負荷範囲にわたって効率を最適化し、かつコストも最適化するため、PFCステージでどのような制御方式が有用であるか、特にマルチモードアプローチでの最適化について解説。電源設計エンジニアは一読しておきたい資料だ。