Altium Designer - 回路・基板設計ソフトウェア

簡単、効果的、最新: Altium Designerは、世界中の設計者に支持されている回路・基板設計ソフトウェアです。 Altium DesignerがどのようにPCB設計業界に革命をもたらし、設計者がアイデアから実際の製品を作り上げているか、リソースで詳細をご覧ください。

Filter
見つかりました
Sort by
役割
ソフトウェア
コンテンツタイプ
適用
フィルターをクリア
PFC回路設計と電源システムのレイアウト PFC回路設計と電源システムのレイアウト 1 min Thought Leadership 私たちが望むように、PCBへの電力入力が常にクリーンなDCや正弦波信号であるわけではありません。整流器からのDCは出力キャパシタからのリップルを含んでいることがあり、AC信号にはノイズが含まれていたり、完璧な正弦波ではないことがあります。これらの問題を修正する方法はいくつかあり、適切なフィルタ回路を選択するか、入力波を整形してシステム内の負荷に最大の電力出力を生み出すことができます。 AC電源システムを扱っている場合、電源での電流/電力の引き下げを行うか、または負荷への利用可能な電力を増加させるために、電力因数補正(PFC)が必要になることがあります。PFC回路はICとして入手可能ですが、高電圧/高電流システムの要求に対応することはできません。電力因数を1に近づけるために、PCB上に独自のPFC回路設計とレイアウトが必要になります。ここでは、独自のPFC回路を設計しシミュレートする方法と、PFC回路のレイアウトのヒントをいくつか紹介します。 電力因数補正とは何か? 電源の力率は、実際に消費される実効電力と見かけの電力(RMSボルトおよびアンペアで)の比率であり、この数値は0から1の範囲です。ACソースに整流器を接続した 電源回路の典型的なスイッチングレギュレータは、入力電圧がそのピークに近づくと小さなバーストで電流を引き出します。入力線から引き出される電流が正弦波電圧波形から逸脱するほど、力率は小さくなります。力率は基本的に電力効率の別の指標です。 例として、レギュレータが96%効率的であると仮定します。全体の電源の力率が60%の場合、実際の効率は96%x 60%= 57.6%になります。PFC回路設計を使用する目的は、力率をできるだけ1に近づけることです。力率が1に近づくと、実際に消費される実効電力は、理想的なRMS入力電圧および電流を使用して計算する見かけの電力に近づきます。 新しい製品をヨーロッパで販売する予定がある場合、電源にPFCを適用することを確認する必要があります。最も重要な規制はEN61000-3-2で、少なくとも75Wの入力電力を持ち、サービス入口で最大16Aまで引き出す電力システムに適用されます。この規制は、レギュレータの入力で測定された39番目の高調波までの全高調波歪み(THD)にも制限を設けています。これはPFC回路のもう一つの利点を示しています。より大きな電力因数を持つ電源は、DCレギュレータの入力でTHDがほぼゼロになります。 PFC回路設計とトポロジー PFCコンバータは、 ブーストまたはバックトポロジーで実装できます。バックブーストトポロジーもありますが、入力電圧を通常、上げたり下げたりして一定レベルで調整する必要があるため、これほど人気はありません。バックとブーストの2つのバージョンは以下に示されています。これらの回路図が標準的なバックまたはブーストDC-DCコンバータから期待されるものと一致するなら、正解です!全体の回路図は同一ですが、これらの回路のコンポーネント選択が回路によって提供される電力因数の増加に影響を与えます。 PFC回路が一般的なスイッチングレギュレータと何が違うのか?PFC回路設計における重要な点は、適切な動作モードを選択することであり、これにはこの回路で正しいインダクタを選択することが含まれます。インダクタは、MOSFETがオンの間に入力電圧が上昇するにつれてインダクタを通る電流がどれだけ速く増加するかを決定します。MOSFETがオフに切り替えられると、インダクタは逆起電力を提供し、それによってより多くの電流を負荷に向けます。 インダクタのリップル波形は、一般的なスイッチングレギュレータの場合と同様に、インダクタのサイズによって決まります。インダクタが小さいほどリップル波は大きくなります。波形の制御は、MOSFETにPWMまたはPFMパルスを適用することで維持されます。以下に示される3つのPFC回路モードは、インダクタのサイズとMOSFETに適用される変調の種類によって決まります。以下の表は、各モードでの変調と電流特性をまとめたものです。 モード 変調 電流特性 CCM PWM 平均電流が理想的な正弦波電流に近く、リップルが低い、高速SiCショットキーダイオードを使用して効率を向上させる。最高の出力電力に最適。 記事を読む
回路図作成の事始め - 部品を探す・選ぶ・並べる 回路図作成の事始め - 部品を探す・選ぶ・並べる 1 min Blog 回路図の作成は、新しいシートを開いて、部品シンボルを配置する事から始めます。そして、そのシンボルを動かしたりワイヤーで接続したりしながら回路図を完成させます。今回はこの部品配置の段階で使う機能を中心に、順を追って利用方法をおさらいします。 ファイルベースのライブラリと、クラウドベースのライブラリ 既成の部品を利用して部品作成の手間を省く事により、素早く回路図を描き上げる事ができます。これには、その要となる社内のライブラリ環境の充実が重要ですが、現実には他のソースを利用しなくてはならない事も多いと思います。そこで、Altium Designerでは、ファイルベースとクラウドベースの、2種類の方法でライブラリが提供されています。ファイルベースのライブラリには「Components」パネル、クラウドベースのライブラリには「Manufacturer Part Search」パネルを使ってアクセスする事ができます。 なお、この2種類のライブラリの利用方法については、ブログ記事「 部品ライブラリとその活用法」をご覧ください。また、Altium DesignerではBXL形式で提供されているライブラリを利用する事ができます。この利用方法についてはブログ記事、「 BXL形式のライブラリを利用する」をご覧ください。 まず、使用するライブラリファイルを登録 ファイルベースのライブラリでは使用する部品を事前に登録しておかなくてはなりません。この登録はいつでもできますが、使用する予定の部品の全てを事前に登録しておき、回路図を描き始めた後はその作業に集中できるようにしておいた方が良いでしょう。 登録の際には回路図のシンボルだけでなく、フットプリントやシミュレーションモデル等の有無やその内容を確認し、目的に合ったものを選ばなくてはなりません。 使用するライブラリの登録はComponents パネルのメニューから、「利用できるファイルベースのライブラリ」画面を開いて行います。 なお、Components パネルは、[配置]メニューの[パーツ]コマンドの実行、または回路図編集画面の右下にある、[Panels]メニューから[Components]を選ぶ事によって表示されます。 部品を探す シートへの部品の配置は、Componentsパネルに表示されたリストから部品を選ぶ事によって行います。パネルには、登録されたライブラリファイルごとに、その中にある部品がリストアップされ、この中から目的のものを選んで配置します。 もし目的の部品が見つからない場合には、「ファイルベースのライブラリ検索」画面で他のライブラリを検索する事ができます。検索で見つかった部品は、Componentsパネルに一覧表示されます。 記事を読む