• EV 充電に関する 11 の誤解について考察する

    電気自動車 (EV) 充電の市場規模は急激に成長しています。世界各地で多くの自動車メーカーが将来は EV のみを販売すると公約し、各国政府は信頼性の高い急速充電ネットワークの建設を支援しています。EV が必要とする EV 充電ステーションは、急速、効率的、強力であることが求められています。 この記事では、EV の充電に関する 11 の誤解について考察します。 1:AC 電源から EV への直接充電が可能 確かに、EV チャージャ (充電器) を AC (交流) 電源に接続し、チャージャから E...
  • GaN の信頼性を検証するには

    GaN (窒化ガリウム) FET (電界効果トランジスタ) には、効率を向上させ電源のサイズを縮小する特長があり、採用が急速に広まっています。ただし、この技術に投資する前にGaN の信頼性に関して疑問を抱く方もいることでしょう。一方でシリコンに対しては「信頼できるか」と尋ねる人がいない事実も思い浮かびます。結局、新しいシリコン製品は今も継続的に登場しており、電源設計者はシリコン製パワー・デバイスの信頼性にも注意を払っています。 GaN 関連業界は信頼性に関してかなりの労力と時間を費やしてきました...
  • 統合型 GaN ソリューションの採用で電力密度が向上

    Other Parts Discussed in Post: UCC5350-Q1, LMG3522R030-Q1, UCC25800-Q1, UCC14240-Q1GaN (窒化ガリウム) はパワー・エレクトロニクス分野で一般的なトピックになっています。GaN を採用すると、80 Plus Titanium 対応の電源や、3.8kW/L の電気自動車 (EV) 向けオンボード・チャージャ、EV 充電ステーションなどを実現できるからです。電力密度と効率を向上させる能力がある GaN は、多くのア...
  • 高電圧システム設計の信頼性向上と同時にソリューション・サイズを小型化しコストを削減する方法

    Other Parts Discussed in Post: TPSI3050, TPSI2140-Q1ファクトリ・オートメーション機器、グリッド・インフラ・アプリケーション、モーター・ドライブ、電気自動車 (EV) など、産業用や車載用の高電圧システムでは、数百ボルトから数千ボルトの電圧が発生します。このような電圧は、人体の安全にとって大きなリスクとなり、機器の寿命を短くする要因ともなります。この記事では、信頼性の向上と同時にソリューション・サイズの小型化やコストの削減に役立つ最新の絶縁技術を...
  • 低静止電流 (Iq) と小型フォーム・ファクタでバイタルサインを高精度測定

    Other Parts Discussed in Post: REF35, REF3425 最近は「ポータブルな将来」が目の前に迫っているという印象を受けます。以前は扱いが面倒でサイズが大きかった各種デバイスも、軽量化とポータブル化が進んできています。そのことを実感するのはパーソナル・エレクトロニクス分野です。初期の携帯電話は重く、通信速度も低速でしたが、現在のスマートフォンは薄型で高速であり、バッテリ動作時間も大幅に延長できています。 また、パーソナル・ヘルスケア (個人レベルの健康管理) 分...
  • ソリッドステート・リレーを採用し、絶縁の信頼性向上とソリューション・サイズの小型化を実現する方法

    Other Parts Discussed in Post: TPSI3050-Q1, TPSI2140-Q1リレーは、トランジスタの発明以前からスイッチとして使用されてきました。多くの車載システムの開発にとって必須なのは、絶縁抵抗の監視の場合と同様に、高電圧システムを低電圧側から安全に制御できる能力です。電磁リレーや接触器の技術は長年にわたって進歩してきました。一方で、寿命全体にわたる信頼性の確保、高速なスイッチング速度、さらに低ノイズ、衝撃と振動への耐性、消費電力に関する設計目標を満たそうと...
  • コンデンサを内蔵した降圧レギュレータによる EMI の低減とボード面積の節減

    Other Parts Discussed in Post: LMQ61460-Q1, LMQ66430-Q1高効率でコンパクトな設計を具体化すると同時に、CISPR (国際無線障害特別委員会) のような機関が課している EMI (電磁干渉) の厳格な要件に付き従うのは困難な課題です。そのため、設計プロセスの一部として、部品を選定することは重要な意味を持ちます。設計に関する他のほとんどの意思決定と同様、多様な部品から選定を行う際には、設計上最も重要な目標に基づいてトレードオフを評価するのが一般的...
  • 低ノイズの熱最適化された電源ソリューションで産業用レーダーの RF性能を向上

    Other Parts Discussed in Post: IWR1843, IWR6843, LP87702, LP87702-Q1ロボット、液面検出、人数計測、自動ドア / ゲート、交通監視などの各種アプリケーションは、物体のリモート・センシングや距離測定を実施するために、長年にわたってパッシブ赤外線 (PIR) センサやレーザーを活用してきました。しかし、さらなる高精度が求められ、不十分な照明、過酷な気象条件、極端な温度などの環境的影響に対する高い耐久性と復元力の需要も高まるにつれて、ミ...
  • スーパーキャパシタからのバックアップ電力供給を実装する複数の効果的な手法

    Other Parts Discussed in Post: TPS61094, TPS61022, TPS63802最新のスマート IoT  デバイスの多くは、ライン電源 (商用電源) からの電力供給で動作しますが、想定外の停電が発生した場合に安全なパワー・ダウンまたは「last gasp」(停電通知) 通信を実行するためのバックアップ電源も必要です。たとえば、電気メーター (電力計) は停電が発生した時刻、場所、持続時間などの詳細を無線周波数 (RF) インターフェイス経由で送信し...
  • 低静止電流(IQ)昇降圧コンバータを使用して流量計のバッテリ動作時間を延長する 3 つの利点

    Other Parts Discussed in Post: TPS61094塩化チオニル・リチウム (LiSOCI2) バッテリは、スマート流量計で一般的に使用されています。二酸化マンガン・リチウム (LiMnO2) のような他のバッテリ・ケミストリーよりエネルギー密度が高く、コスト/ワット比も優れているからです。LiSOCl2 バッテリの 1 つの短所は、ピーク負荷への応答能力が高くないことです。その結果、使用可能なバッテリ容量が減少してしまいます。そのため、この記事では、数百 m...
  • 分散型電源アーキテクチャを採用して次世代 EVシステムを駆動

    Other Parts Discussed in Post: UCC14240-Q1 電気自動車 (EV) やハイブリッド車 (HV) は絶えず変化を重ねており、内部の電子機器も同様です。これらの自動車の全体的な形態や機能に関して、増え続ける電子機器は重要な役割を担っています。その一方で、車を運転するドライバーは変化していません。ドライバーが EV や HV に引き続き期待しているのは、1 回の充電での走行距離の延長、いっそう手ごろな価格設定、充電時間の短縮、安全性の維持です。しかし、このような...
  • ユーザー・プログラマブルPMICのDIYパワーで設計プロセスを簡素化する

    ユーザー・プログラマブルPMICならば、同じPMICを複数のプロジェクトで再利用できるため、迅速にプロトタイプ作成が進み、開発期間が短縮されます。 仮に、目的のアプリケーションにぴったりのプロセッサが見つかったと想像してみてください。このプロセッサには、SPI(シリアル・ペリフェラル・インターフェイス)や、UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)、USB、I2Cなどの、必要な性能とペリフェラルが揃っています。さらに、イーサネットやEthe...
  • 個別、マルチファンクション、トリムといったピンアウトで設計課題に対処する方法

    Other Parts Discussed in Post: TPS54620, TPS566231, TPS62903, TPS543620最新の降圧コンバータに備わる機能とは、単純に言えば特定の仕事をこなすためのツールです。このような機能の構成やレイアウトは、スペースや柔軟性を念頭において設計されています。設計者がこれらの機能を簡単に取り出せることは、単に設計課題の解決になる以上の意味があります。 従来、パワーマネジメント・ソリューションには、機能ごとに個別のピンがありました。ソフトスタート...
  • 電源設計のヒント:非絶縁フライバックの代替としての上下反転型降圧トポロジの働き

    Other Parts Discussed in Post: UCC28910電源として一般的なものの中に、AC商用電源とも呼ばれるオフライン電源があります。標準的な家庭用の機能を組み込むことを目指す製品が増えているため、必要な出力能力が1ワット未満である低電力オフライン・コンバータの需要が高まっています。これらのアプリケーションを設計するうえで一番重要なのは、効率、統合、そして低コストです。 トポロジを決定するとき、一般に低電力オフライン・コンバータの候補として1番にあがるのがフライバックです...
  • ウェアラブル電源設計に電圧スーパーバイザを加えるべき3つの理由

    Other Parts Discussed in Post: TLV841ここ10年の間で、スマートウォッチのようなウェアラブル・テクノロジのメーカーの勢いが増しており、ユーザーは自分の健康状態やフィットネス活動をリアルタイムで見ることが可能になりました。今では、歩数や心拍数、酸素飽和度、運動時間などの豊富な情報を活用し、健康増進の目標に向けての進み具合をさまざまな方法で確認することができます。 スマートウォッチが手放せないものになるにつれて、ユーザーはバッテリの持続時間や機器の大きさを非常に気...
  • 1台のPWMコントローラでストリング・インバータ、モーター・ドライブ、Eメーターの独自の課題に対応

    Other Parts Discussed in Post: UCC28C44 産業用機器のコントローラを設計している人なら、おそらく次のような課題に頭を悩ませたことがあるでしょう。 「どのレベルの電圧が必要だろうか?」 「電流レベルに注意しているか?」 「コントローラの動作に必要な周波数は?」 「このデバイスには高温や磁気に対する耐性が必要になるだろうか?」 中にはより問題になりそうなものとそうでもないものがあり、設計するものがストリング・インバータ、モーター・ドライブ、Eメーターかでも重...
  • EMI の概要:規格、原因、低減の手法

    Other Parts Discussed in Post: LM5156-Q1, LM62440-Q1, LM25149-Q1産業用、車載、パーソナル・コンピューティングの各アプリケーションで、密度と相互接続の強化が引き続き進行中です。これらのシステムでフォーム・ファクタと機能を改善するために、多様な回路が互いに緊密した場所に詰め込まれています。このような状況下で、電磁干渉 (EMI) の影響低減はシステム設計の重要な検討事項になっています。 図 1 に、この種の多機能システムの 一例として、...
  • 内蔵アクティブEMIフィルタによりEMIを削減し電源サイズを縮小する方法

    この記事では、EMI(電磁干渉)性能と面積削減に関するAEF(アクティブEMIフィルタリング)の主なメリットを説明するために、AEF機能を内蔵した車載用同期降圧コントローラ設計の成果を確認します。   低EMIアプリケーションに取り組んでいる設計者は、設計のEMIを低減すると同時にソリューション・サイズも縮小しなければならないという、2つの重大な課題にしばしば直面します。スイッチング電源で生じる伝導EMIを低減するフロント・エンドのパッシブ・フィルタリングを使用すれば、伝導E...
  • 多セルの産業用アプリケーション向けにバッテリ・モニタをスタッキングする方法

    より多くのアプリケーションにバッテリ・テクノロジが使われるようになるにつれ、新たな問題も生まれています。産業用のアプリケーションの多くは、携帯電話やノートパソコンといったバッテリ電力で動くアプリケーションよりも多数のバッテリ・セルを必要とします。電動モビリティやバッテリ・バックアップ装置、掃除機などの産業用バッテリ管理システムでは、直列バッテリ・セルの数が12か、16、24、あるいはそれ以上になることがあります。しかし、従来のバッテリ・モニタは直列セルを1デバイスにつき16までしか扱えないため、...
  • HEV/EVで高周波数と堅牢性を実現する車載GaN FET設計

    Other Parts Discussed in Post: LMG3522R030-Q1, LMG3525R030-Q1

    電気自動車(EV)の普及に向けて走行距離、充電時間、価格といった消費者の懸念に対処するために、世界各国の自動車メーカーは、サイズ、重量、部品コストを増やすことなく、バッテリ容量を増やして充電を高速化する方法を求めています。

    バッテリを家庭用ACコンセントや公共または商用の電源設備から直接再充電することを可能にするEVのオンボード充電器(OBC)は、急速に変化を重ねています。充電速度を速める必要性から電力レベルが3...

  • 自律的セル・バランシングによりEVの熱管理を強化

    セル・バランシングは、電気自動車(EV)のバッテリ管理システムの重要な機能の1つであり、車両の走行距離を延長し、バッテリの安全な動作を確保するために役立ちます。また、セル・バランシングは、バッテリ自体の不均衡を修正するためにも必要です。EVのバッテリをはじめとして、すべてのバッテリには、製造プロセスでのミスマッチや動作条件のミスマッチが原因で時間の経過とともに不均衡が生じ、セル間のエージングが不均一になります。

    バッテリは、その中で最も弱いセルが完全に放電されてしまうと、他のセルに多くの電荷が残されていたとしても...

  • 低ノイズ降圧コンバータによりノイズとリップルを最小限に抑える

    Other Parts Discussed in Post: TPS7A54, TPS7A52, TPS7A53, TPS62913, TPS62912

    ノイズを最小限に抑えることは、試験/計測や無線アプリケ��ション向けのクロック、データ・コンバータ、アンプなど、ノイズの影響を受けやすいシステムの電源を設計するエンジニアに共通の課題です。人によって「ノイズ」という用語の意味するものは異なると思いますが、この記事ではノイズのことを、回路の中の抵抗やトランジスタにより発生する低周波数の熱ノイズと定義します...

  • 流量計のバッテリ寿命を延ばす5つの事例

    この技術記事では、昇降圧コンバータを塩化チオニル・リチウム(LiSOCl2)バッテリと組み合わせたときに、バッテリ寿命を最大限に延ばしつつ、全体として必要な保守およびコストが減少する、5つの事例を見ていきます。

     水道メータとガス・メータは、電源として二酸化マンガン・リチウム(LiMnO2)バッテリとLiSOCl2バッテリを使用します。LiMnO2バッテリに比べてLiSOCl2バッテリはエネルギー密度が高くワットあたりの費用対効果が良いため、スマート・メータによく使われます。しかし、LiSOCl2

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  • 電源設計のヒント:アクティブ・クランプ・フライバック設計を最適化する方法

    より小型のパッケージでより処理性能の高いデバイスがますます求められるようになる中、昨今のどの電源でも最も優先度が高いのが電力密度です。絶縁電源トポロジで最も人気が高いのはフライバックですが、従来のフライバックではリーク電流やスイッチング損失のためにスイッチング周波数に限度があり、ソリューションの小型化もしにくくなっています。

    高周波数のスイッチングでも、フライバック・トポロジを最適化して効率をはるかに高められる新しい方法があります。この記事では、ゼロ電圧スイッチング(ZVS)が可能なアクティブ・クランプ...

  • 電力密度の基本技術

    最新の電力供給ソリューションにおける電力密度の重要性とその価値は、どれだけ強調しても足りません。 

    高電力密度設計の基本技術をより深く理解するために、この技術記事では高電力密度ソリューションで最も重要な次の4つの観点について説明します。 

    • 損失発生の低減
    • 最適なトポロジと制御の選択
    • 効果的な熱除去
    • 機械部品および電気部品の集積化によるシステム体積の削減 

    また、TIと連携し、この4つの観点を支える高度な技術的能力と製品を利用することで、高電力密度を達成する取り組みをどのように強化できるかもお見せします...