高出力電圧 降圧DC／DC スイッチング・レギュレーターの設計上の考慮事項

　システムの高機能化や消費電力の増加に伴い、電源システムでは12Vから24V、さらに48Vへと中間バス電圧を高める動きが進んでいる。こうした高出力電圧環境では、DC／DC降圧スイッチング・レギュレーターに求められる効率や電力密度が向上する一方、ブートストラップ回路の構成や逆電流対策、インダクター選定など、より複雑な設計課題への対応が必要となる。

　本稿では、高出力電圧の降圧DC／DCスイッチング・レギュレーターにおける設計上の考慮事項を整理し、高デューティ・サイクル動作時に発生しやすいブートストラップ回路における課題や、その対策について解説する。また、軽負荷時や起動時におけるブートストラップ容量CBSTの充電時間の変化、インダクタンス選択が動作安定性へ与える影響、さらにパワーダウン時に発生しえる逆電流とその保護手法についても取り上げる。高出力電圧化が進む電源設計で押さえておきたいポイントを、ぜひ確認してほしい。