この記事の冒頭から、特定のアプリケーションにおける効率などの改善事例を紹介します。
LED照明回路（境界モードPFC + DC / DC）：MOSFETを使用して効率を改善し、ノイズを低減する
場合次の回路は、実際のLED照明回路の関連部分から抜粋したものです。LEDドライバ回路は、境界モード（BCM）PFCを介してLEDに電力を供給するDC/DCコンバータです。
本回路において、PFC部のスイッチングMOSFET、DC / DCコンバータ部のスイッチングMOSFET、およびそれらのゲート抵抗RGを変化させた場合を、効率とノイズを比較して説明します。
オリジナルデザインで使用されているスーパージャンクションMOSFET（以下「SJMOSFET」という）には「オリジナル」のマークが付いています。ノイズの問題を考慮して、OriginalのRGは100Ωを使用します。この点で、PFCおよびDC /DCコンバータのスイッチは3種類のSJMOSFETに置き換えられ、RGも100Ωと50Ωの2つのソリューションを試しました。MOSFETは高速スイッチングタイプR5207AND、新世代製品R6004END、R6004ENDを採用し、ノイズを低減しています。
下の表で、黄色のハイライトは効率がオリジナルよりも高いことを示し、緑色のハイライトは効率が最も高いことを示します。得られた結論は、PFC用のR5207ANDとDC / DCコンバータ用のR6004ENDの組み合わせが最高の効率であり、RGが50Ωの場合に効率が高くなるということです（3つのSJ MOSFETの組み合わせで9セットの結果があり、悪い効果は省略されています）。オリジナルと比較して、効率は約1％向上しています。効率とは、回路全体の効率です。
また、以下のDC/DCコンバータのセクションのノイズ特性を参照してください。データは、オリジナルと最高効率のR6004END/50Ωの比較データです。
オリジナルのスイッチング速度は比較的速いので、ノイズ対策として100ΩのRGを使用するのが適切ですが、RGが50Ωの場合、低ノイズR6004ENDのノイズはオリジナルよりも低くなります。スイッチング速度が向上し、効率が向上し、ノイズが減少します。
次に、PFCセクションとDC/DCコンバータセクションの波形を比較して原因を確認します。PFC部の波形は以下のとおりです。
PFC部分では、R5207ANDが最も効率が高く、この範囲では決定できないため、増幅されます。
オリジナルと比較して、R6004ENDおよびR5207ANDのターンオン時間への変換はわずかに遅くなります。次に、シャットダウンへの移行があります。
図からわかるように、R6004ENDとR5207ANDのオフに移行する時間は、より速く、よりシャープです。これにより、スイッチング損失が低減され、効率の向上に寄与すると考えられます。次はDC/DCコンバータ部のスイッチング波形です。
オリジナルは、より効率的なR6004ENDおよびR5207ANDと比較されました。R6004ENDは、RGが50Ωの場合の波形も示します。同様に、ターンオンとターンオフの波形が増幅されます。
R6004ENDの電源投入時間は最も速く、RG=50Ωの場合はより速くなります。
オフ時間への移行は、RG =100Ωの場合はR6004ENDで最も遅くなりますが、RG=50Ωの場合は最も速くなります。これらの比較から、R6004END + RG =50Ωの遷移が最も速く、スイッチング損失の低減と効率の向上に役立つと考えられます。
PFCがR5207ANDを採用し、DC / DCコンバータがR6004ENDを採用する場合、スイッチング損失がわずかに減少し、2つの要素を重ね合わせることで効率を約1％向上させることができます。さらに、スイッチング損失を低減しながらノイズを改善します。要約すると、スイッチングMOSFETの特性とゲート抵抗を再検討することにより、効率とノイズの両方を改善できるため、前および前の記事で説明したダイオードと同様に、MOSFETの特性についても十分に検討および検討する必要があります。確認。
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