産業用電源のエンジニアは、電源に関する多くの課題に直面します。主要な課題の 1 つは、入力電圧範囲に大きな変動が生じることです。 使用する場所が離れていることを含め、多くの理由が原因になっています。 たとえば、工場に、建物全体への送電を行う 1 つのメイン電圧レールが存在しているとしましょう。 この長いレールでは、インピーダンスに起因する電圧降下が発生する可能性があります。また、異なる場所で電源ラインに接続されている機器や、大量の誘導性素子と容量性素子で構成された大規模な集約型負荷が原因で、誘導電圧やノイズが引き起こされる可能性もあります。
図 1 - ワイド入力電圧範囲、低ノイズ、トリプル出力、降圧コンバータ・リファレンス・デザイン
図 1 に示すリファレンス・デザインは、3 つの低ノイズ出力を供給する単一入力降圧コンバータです。 このモジュールでは、SIMPLE SWITCHER® 同期整流降圧 DC/DC コンバータ LM43603 を使用しており、7V ～ 36V の入力電圧範囲で最大 3A の負荷電流を駆動する能力があります。 LM43603 の 5V 出力を、LM26420 DC/DC レギュレータ（図 2 を参照）でさらに降圧して 1.8V と 2.5V の出力を生成し、それぞれ 1A の負荷電流を駆動することができます。 この電源は、単一の入力 DC 電圧から複数の出力を供給する必要のあるアプリケーションに適しています。 7V ～ 36V の入力電圧範囲全体で、良好なレギュレーション性能を達成します。
複数の包括的な同期スイッチング・レギュレータを組み合わせ、良好なレイアウト手法を採用すると、このようなコンパクトなソリューションを開発できます。 低ノイズ・ソリューションを用意することが重視される主な理由は、ノイズの多い電源に起因する問題を増やしたいとは考えないからです。 電源が広い範囲で動作する能力がある場合は、産業分野のエンジニアは入力電圧範囲の変動を克服できる可能性に加えて、12VIN や 24VIN のように電圧範囲が異なる複数のバックプレーンにまたがって、「カット・アンド・ペースト」の形で電源を流用できる可能性も高くなります。 この結果、設計がより容易になり、全体の製品開発期間を短縮するとともに、コストを削減できます。
低ノイズ・ソリューションにより、頭痛の原因を増やすことなく、メイン・バックプレーンに接続できる設計の数を増やすことができます。
図 2 - LM26420 デュアル DC/DC コンバータ
參考：
- TI の DC/DC 電源製品全般に関する詳細（英語）。
- 次期電源設計で LM26420 と LM43603 の採用を考慮してください。
- Download the ワイド入力電圧範囲、低ノイズ、トリプル出力、降圧コンバータ・リファレンス・デザインをダウンロードしてください。
- 産業用アプリケーション向けの TI 製品の詳細をご確認ください。
