臨界モード(CRM)型 力率改善用制御 IC データシート SSC2006SA 概要 SSC2006SA は 臨 界 モ ー ド 型 （ CRM ： Critical Conduction Mode）の力率改善コンバータ用コント ロール IC です。 入力電圧検出レス方式を採用しており、構成部品 が尐なく、低スタンバイ電力で高効率な PFC コン バータを容易に構成できます。 パッケージ SOP8 FB 1 8 VCC RT 2 7 OUT COMP 3 6 GND CS 4 5 ZCD 特長 ● ● ● ● 低待機時消費電力（入力電圧検出レス方式の採用） 最大オン幅制限機能 リスタート機能 保護機能 過電流保護(OCP)：パルス･バイ･パルス 出力過電圧保護(OVP)：自動復帰 FB 端子低入力電圧保護(FB_UVP)：自動復帰 ヒステリシス付き過熱保護(TSD)：自動復帰 応用回路例 代表特性 ● VCC 端子絶対最大定格 VCC = 28 V ● OUT 端子ソース電流 IOUT(SRC) = −500 mA ● OUT 端子シンク電流 IOUT(SNK) = 1000 mA アプリケーション 出力電力 200 W クラスまでの各種電子機器 DBYP BR1 原寸大ではありません。 DFW P VAC D1 T1 VOUT R2 Q1 D R3 C1 R4 C2 RCS LINE GND R5 R1 U1 ZCD C6 6 7 External power supply 8 C7 NC 5 CS GND COMP OUT RT VCC FB SSC2006SA 4 RVS1 ● AC／DC 電源 ● デジタル家電（大画面 LCDTV など） ● OA 機器（コンピューター、サーバー、モニター など） ● 通信機器 ● その他 SMPS 3 RS 2 C4 1 C5 C3 RRT CP CS RVS2 TC_SSC2006SA_1_R1 SSC2006SA-DSJ Rev.1.6 サンケン電気株式会社 2015.08.11 http://www.sanken-ele.co.jp © SANKEN ELECTRIC CO.,LTD. 2013 1 SSC2006SA 目次 概要 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 目次 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 1. 絶対最大定格 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 3 2. 電気的特性 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 3. ブロックダイアグラム ---------------------------------------------------------------------------------- 5 4. 各端子機能 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 5. 応用回路例 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 6 6. 外形図 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7 7. 捺印仕様 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 7 8. 動作説明 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 8 8.1 臨界モード（CRM）動作 ------------------------------------------------------------------------ 8 8.2 起動動作 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 9 8.2.1 外部電源を使用する場合の起動 動作 --------------------------------------------------- 9 8.2.2 補助巻線から電源を供給する場合の起動動作 ----------------------------------------- 9 8.3 リスタート回路 ----------------------------------------------------------------------------------- 10 8.4 最大オン時間の設定 ----------------------------------------------------------------------------- 10 8.5 ゼロ電流検出とボトムオンタイミング（遅延時間）の設定 --------------------------- 10 8.6 過電流保護機能（OCP） ----------------------------------------------------------------------- 11 8.7 過電圧保護機能（OVP） ----------------------------------------------------------------------- 11 8.8 FB 端子低入力電圧保護機能 (FB_UVP) ---------------------------------------------------- 12 8.9 過熱保護機能(TSD)------------------------------------------------------------------------------- 12 9. 設計上の注意点 ----------------------------------------------------------------------------------------- 12 9.1 インダクタの設計 -------------------------------------------------------------------------------- 12 9.1.1 ブースト巻線 P ------------------------------------------------------------------------------ 13 9.1.2 補助巻線 D ----------------------------------------------------------------------------------- 13 9.2 外付け部品 ----------------------------------------------------------------------------------------- 14 9.2.1 FB 端子周辺（出力電圧検出）回路 ---------------------------------------------------- 15 9.2.2 RT 端子周辺回路 RRT、C4 ------------------------------------------------------------- 15 9.2.3 COMP 端子周辺回路 RS、CS、CP ---------------------------------------------------- 15 9.2.4 CS 端子周辺回路 RCS, R5, C5 ----------------------------------------------------------- 15 9.2.5 ZCD 端子周辺回路 R1、C6 ------------------------------------------------------------ 15 9.2.6 OUT 端子周辺（ゲートドライブ）回路 ---------------------------------------------- 16 9.2.7 VCC 端子周辺回路 ------------------------------------------------------------------------- 16 9.2.8 パワーMOSFET Q1 ------------------------------------------------------------------------ 17 9.2.9 ブーストダイオード DFW ----------------------------------------------------------------- 17 9.2.10 バイパスダイオード DBYP ----------------------------------------------------------------- 17 9.2.11 出力側コンデンサ C2 --------------------------------------------------------------------- 17 9.3 パターン設計 -------------------------------------------------------------------------------------- 18 10. 電源回路例 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 20 使用上の注意 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 22 注意書き ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 23 SSC2006SA-DSJ Rev.1.6 サンケン電気株式会社 2015.08.11 http://www.sanken-ele.co.jp © SANKEN ELECTRIC CO.,LTD. 2013 2 SSC2006SA 1. 絶対最大定格 ● 電流値の極性は、IC を基準としてシンクが“＋”、ソースが“－”と規定 ● 特記がない場合の条件 TA = 25 °C 項目 記号 測定条件 端子 定格 単位 FB 端子電圧 VFB 1–6 − 0.3～5 V RT 端子電流 IRT 2–6 − 500～0 µA ICOMP 3–6 −100～100 µA CS 端子電圧 VCS 4–6 − 0.3～5 V ZCD 端子電流 IZCD 5–6 − 10～10 mA OUT 端子ソース電流 IOUT(SRC) 7–6 − 500 mA OUT 端子シンク電流 IOUT(SNK) 7–6 1000 mA 制御部電源電圧 VCC 8–6 28 V 許容損失 PD − 0.5 W 動作周囲温度 TOP − −40～110 °C 保存温度 Tstg − −40～150 °C ジャンクション温度 Tj − 150 °C COMP 端子電流 2. 備考 電気的特性 ● 電流値の極性は、IC を基準としてシンクが“+”、ソースが“－”と規定 ● 特記がない場合の条件 TA = 25 °C、VCC = 14 V 項目 記 号 条件 端子 Min. Typ. Max. 単位 電源起動動作 動作開始電源電圧 VCC(ON) 8–6 10.5 12.0 13.5 V 動作停止電源電圧 VCC(OFF) 8–6 8.2 9.5 11.0 V 動作開始停止ヒステリシス VCC(HYS) 8–6 1.4 2.5 3.1 V 動作時回路電流 ICC(ON) 8–6 2.0 2.9 4.4 mA 非動作時回路電流 ICC(OFF) VCC = 9.5 V 8–6 40 80 160 µA 最大オン時間 tON(MAX) V FB = 1.5 V RRT = 22 kΩ 7–6 15 23 33 µs RT 端子電圧 VRT 2–6 1.3 1.5 1.7 V フィードバック制御電圧 VFB 1–6 2.46 2.50 2.54 V VFB(LR) 1–6 − 8.0 1.0 12.0 mV IFB 1–6 − 3.2 − 2.0 − 1.0 µA 60 103 150 µS 18 40 72 µA 発振制御 フィードバックライン レギュレーション フィードバック端子バイアス 電流 誤差増幅器コンダクタンス COMP 端子流入電流 gm ICOMP(SNK) 1–6 3–6 3–6 SSC2006SA-DSJ Rev.1.6 サンケン電気株式会社 2015.08.11 http://www.sanken-ele.co.jp © SANKEN ELECTRIC CO.,LTD. 2013 3 SSC2006SA 項目 記 号 条件 端子 Min. Typ. Max. 単位 COMP 端子流出電流 ICOMP(SRC) 3–6 − 72 − 40 − 18 µA ゼロデューティ COMP 電圧 VCOMP(ZD) 3–6 0.50 0.65 0.90 V tRS − 90 170 250 µs リスタート時間 ドライブ出力 ハイレベル出力電圧 VOH IOUT = –100 mA 7–6 10.0 12.0 13.5 V VOL IOUT = 200 mA 7–6 0.40 0.75 1.25 V (1) tr COUT = 1000 pF 7–6 − 60 120 ns 出力立ち下がり時間(1) tf COUT = 1000 pF 7–6 − 20 70 ns ローレベル出力電圧 出力立ち上がり時間 ゼロ電流検出 ZCD 端子しきい(High)電圧 VZCD(H) 5–6 1.3 1.5 1.7 V ZCD 端子しきい(Low)電圧 VZCD(L) 5–6 0.60 0.75 0.90 V tDLY(ZCD) 5–6 100 200 350 µs VCS(OCP) 4–6 0.66 0.72 0.78 V tDLY(OCP) 4–6 200 350 500 ns ICS 4–6 − 120 − 60 − 30 µA VOVP 1–6 VOVP(HYS) 1–6 1.075 ×VFB 55 1.090 ×VFB 90 1.105 ×VFB 125 mV VUVP 1–6 200 300 400 mV VUVP(HYS) 1–6 80 120 160 mV Tj(TSD) – 135 150 – °C Tj(TSDHYS) – – 10 – °C θj-A – – – 180 °C/W ゼロ電流検出遅延時間 (2) 過電流保護機能 過電流保護しきい電圧 過電流保護遅延時間 (2) CS 端子流出電流 FB 端子保護機能 過電圧保護しきい電圧 過電圧保護ヒステリシス 低電圧保護しきい電圧 低電圧保護ヒステリシス V 過熱保護機能 熱保護動作温度(2) 熱保護動作ヒステリシス温度 (2) 熱特性 ジャンクション－エアー間 熱抵抗(2) (1) (2) 図 2 参照 設計保証項目 90% VOUT 10% tr tf 図 2 スイッチング時間 SSC2006SA-DSJ Rev.1.6 サンケン電気株式会社 2015.08.11 http://www.sanken-ele.co.jp © SANKEN ELECTRIC CO.,LTD. 2013 4 SSC2006SA 3. ブロックダイアグラム 8 VCC REG OVP UVLO 12.0V /9.5V 0.190×VFB UVP 0.3V /0.42V 7 OUT R Q S Error AMP 6 GND FB 1 ZCD 2.5V OSC 1.5V /0.75V RT 2 OCP 5 ZCD 0.72 3 COMP 4. 4 CS BD_SSC2006SA_R1 各端子機能 FB 1 8 VCC RT 2 7 OUT COMP 3 6 GND CS 4 5 ZCD 端子番号 記号 機能 1 FB フィードバック信号入力、過電圧保護信号入力、 FB 端子低入力電圧保護信号入力 2 RT 最大オン時間調整 3 COMP 4 CS 5 ZCD ゼロ電流検出信号入力、ボトムオンタイミング 調整 6 GND グランド 7 OUT ゲートドライブ出力 8 VCC 制御回路電源入力 位相補償調整 過電流保護信号入力 SSC2006SA-DSJ Rev.1.6 サンケン電気株式会社 2015.08.11 http://www.sanken-ele.co.jp © SANKEN ELECTRIC CO.,LTD. 2013 5 SSC2006SA 5. 応用回路例 DBYP BR1 DFW P VAC D1 T1 VOUT R2 Q1 D R3 C1 R4 C2 RCS LINE GND R5 R1 U1 ZCD CS 6 7 External power supply 8 C7 NC 5 C6 GND COMP OUT RT VCC FB 4 RVS1 3 RS 2 C4 1 C3 C5 SSC2006SA RRT CP CS RVS2 TC_SSC2006SA_1_R1 図 5-1 外部電源を使用する場合 DBYP BR1 DFW P VAC D1 T1 VOUT R2 Q1 D R3 C1 RST R4 C2 RCS LINE GND R5 R1 U1 ZCD RZ 6 NC 5 C6 CS GND COMP OUT RT VCC FB RVS1 4 3 CCP 7 DVCC DZVCC CVCC C7 8 SSC2006SA RS 2 C4 1 C5 C3 RRT CP CS RVS2 TC_SSC2006SA_2_R1 図 5-2 補助巻線から電源を供給する場合 SSC2006SA-DSJ Rev.1.6 サンケン電気株式会社 2015.08.11 http://www.sanken-ele.co.jp © SANKEN ELECTRIC CO.,LTD. 2013 6 SSC2006SA 6. 外形図 SOP8 備考 1) 単位：mm 2) Pb フリー品(RoHS 対応) 7. 捺印仕様 8 SC2006 SKYMDA 1 製品名 ロット番号 Y = 西暦下一桁(0 ～ 9) M = 月 (1 ~ 9, O, N, D) D=日 1 : 1 ~ 10 2 : 11 ~ 20 3 : 21 ~ 31 管理番号 SSC2006SA-DSJ Rev.1.6 サンケン電気株式会社 2015.08.11 http://www.sanken-ele.co.jp © SANKEN ELECTRIC CO.,LTD. 2013 7 SSC2006SA 動作説明 8. ● 特記のない場合の特性数値は Typ.値を表記しま す。 ● 電流値の極性は、IC を基準として、シンクを“+”、 ソースを“−”と規定します。 臨界モード（CRM）動作 8.1 図 8-1、図 8-2 のように、本 IC は、スイッチン グ素子 Q1 のオン／オフをブースト巻線電流がゼロ になるタイミング（臨界モード）で行います。これ により、パワーMOSFET のターンオン時の di/dt を 低くできます。また、VDS の自由発振波形のボトム ポイントでターンオン（擬似共振動作）するように 調整ができるため、低ノイズで高効率な PFC 回路が 実現できます。 オン時間の制御は次のように行います。 まず FB 端子の誤差増幅器（Error AMP）で RVS2 の検出電圧とフィードバック制御電圧 VFB = 2.50 V を比較します。この Error AMP の出力を COMP 端 子で平均化、および位相補償します。さらに、COMP 端子電圧 VCOMP とランプ波形 VOSC を比較してオン 時間を決めます。COMP 端子に接続したコンデンサ で、20 Hz 以下の低周波数に応答するようにするこ とで、商用周期では、オン時間はほぼ一定になりま す（図 8-4）。 オフ時間は、ブースト巻線 P のゼロ電流を検出 して決めます。ゼロ電流は、補助巻線 D と ZCD 端子で検出します。 DFW T1 P VOUT RVS1 D U1 Error AMP Q1 PWM COMP 7 OUT FB 1 VCOMP Q R 2.5V S DFW T1 VSET C3 VOSC ZCD Q1 C1 VAC ION COMP RCS /0.75 V C2 D S 3 1.5 V IOFF OSC ZCD 5 R1 RS GND 6 RT 2 CP C6 図 8-1 RVS2 RRT 図 8-3 PFC 回路 C4 CS CRM 制御 √2×VACRMS IL=ION+IOFF VAC(t) ILPEAK 1 I L平均 ILPEAK 2 ILPEAK IL(t) √2×IACRMS IAC(t) ION IOFF tON tOFF ボトムオン 自由発振 OFF OFF Q1 VDS VCOMP VOSC VSET ON ON ターンオン遅延時間 OUT端子電圧 ILPEAK(t) VAC(t) 図 8-2 IL平均(t) CRM 動作とボトムオン動作 本 IC の CRM 制御の内部ブロック図を、図 8-3 に示します。パワーMOSFET Q1 は、自励発振で動 作します。 SSC2006SA-DSJ Rev.1.6 サンケン電気株式会社 2015.08.11 http://www.sanken-ele.co.jp © SANKEN ELECTRIC CO.,LTD. 2013 図 8-4 動作波形 8 SSC2006SA 8.2 VCC（OFF） 図 8-6 外部電源を使用する場合の起動 動作 図 8-5 のように外部電源を使用する場合、VCC 端子電圧が、動作開始電源電圧 VCC(ON) = 12.0 V まで 上昇すると、制御回路が動作を開始します（図 8-6）。 その後、COMP 端子がゼロデューティ COMP 電 圧 VCOMP(ZD) = 0.65 V に達すると、スイッチング動作 を開始します。制御回路動作後、動作停止電源電圧 VCC(OFF) = 9.5 V に低下すると、低入力時動作禁止 （UVLO ： Undervoltage Lockout）回路により制御 回路は動作を停止し、再び起動前の状態に戻ります。 起動時は COMP 端子電圧がゼロから上昇するた め、図 8-3 の VCOMP 信号は低い状態から徐々に増加 します。このソフトスタート機能により、起動時は オン幅が徐々に増加して出力電力の上昇を抑え、部 品ストレスを軽減します。 U1 8 VCC External power supply C7 3 RS COMP CP CS 図 8-5 VCC 端子周辺回路 （外部電源を使用する場合） 8.2.2 VCC（ON） VCC 端子電圧 VCC 端子電圧と回路電流 ICC 補助巻線から電源を供給する場合 の起動動作 図 8-7 のように、補助巻線から供給する場合、電 源起動時は、起動抵抗 RST を介して CVCC を充電し、 VCC(ON) = 12.0 V まで上昇すると、制御回路が動作を 開始します。 電源起動時の VCC 端子電圧波形例を図 8-8 に示 します。VCC 端子電圧が VCC(ON)に達すると、制御 回路が動作を開始して IC の回路電流が増加するた め、VCC 端子電圧が低下します。それと同時に補助 巻線電圧 VD は出力電圧の立ち上がり電圧に比例し て上昇します。これら電圧のバランスが VCC 端子 電圧を作ります。このとき、VCC 端子電圧が VCC(OFF) より低くならないように、CVCC 容量や、補助巻線 D の巻数 ND とブースト巻線 P の巻数 NP の巻数比を決 めます（9.1 項参照）。RST、CVCC が大きいと起動時 間が長くなるため、実働で確認および調整が必要で す。 制御回路動作後、COMP 端子がゼロデューティ COMP 電圧 VCOMP(ZD) = 0.65 V に達すると、スイッ チング動作を開始します。 スイッチング動作を開始すると、補助巻線 D から 以下のように電流を供給します。 Q1 オン時の補助巻線電圧を VB、Q1 オフ時の補 助巻線電圧 VD とします。Q1 オン時に VB で CCP を 充電し、Q1 オフ時に VD + VB (=VCCP)で VCC 端子の コンデンサ CVCC を充電します。 VB は式(1)で算出できます。 GND 6 起動 ICC（ON） 起動動作 VCC 端子は、制御回路電源入力端子です。 図 8-5、図 8-7 に外部電源から電源を供給する場 合と、補助巻線から電源を供給する場合の VCC 端 子周辺回路を示します。 8.2.1 回路電流 ICC 停止 CRM モードの昇圧方式のオフデューティ DOFF は、 時 間 ご と の 商 用 入 力 電 圧 を VAC(t) と す る と 、 DOFF(t) = VAC(t) / VOUT の関係があり、入力電圧に比 例します。 以上の制御により、図 8-4 のようにインダクタン ス電流 IL のピーク電流 ILPEAK は正弦波状になります。 入力部のローパスフィルタでリップル電流を削除 すると、入力電流は商用正弦波入力電圧に相似な波 形になり、高力率が実現できます。 VB VIN ND (V) NP (1) ここで、 VIN ：C1 両端電圧 (V) NP ：ブースト巻線 P の巻数 (turns) ND ：補助巻線 D の巻数 (turns) SSC2006SA-DSJ Rev.1.6 サンケン電気株式会社 2015.08.11 http://www.sanken-ele.co.jp © SANKEN ELECTRIC CO.,LTD. 2013 9 SSC2006SA より、大きな値を選択します（9.1 項参照）。 VAC VOUT T1 50 P Q1 RST VIN 40 D VD VB RCS LINE GND RZ tON(MAX) (μs) C1 DFW 30 20 CCP VCCP VCC 8 CVCC 10 DVCC DZVCC U1 GND 0 6 10 20 30 40 50 RRT (kΩ) 図 8-7 VCC 端子周辺回路 （補助巻線から電源を供給する場合） VCC端子電圧 8.5 起動成功 IC動作開始 設定電圧 VCC(ON) 出力電圧立ち上がり による上昇 VCC(OFF) 起動不良時 時間 図 8-8 8.3 図 8-9 起動時の VCC 端子電圧波形 リスタート回路 本 IC は自励発振で、ZCD 端子によるゼロ電流検 出信号により、OUT 端子のオフ時間を決定していま す。ただし、OUT 端子のオフ時間がリスタート時間 tRS = 170 μs 以上継続すると、リスタート回路が動作 し、OUT 端子をターンオンします。起動時や軽負荷 時には、発振と停止を繰り返す間欠発振動作になり ます。間欠発振動作時は、リスタート回路が動作し、 スイッチング動作を安定にします。tRS = 170 μs は動 作周波数 5.9 kHz にあたるので、インダクタンス値 の設計の際は、最低動作周波数を 20 kHz より高い 値（可聴周波数以上）に設定します。 RRT vs. tON(MAX)特性 ゼロ電流検出とボトムオンタイミン グ（遅延時間）の設定 図 8-10 に ZCD 端子の周辺回路、図 8-11 に各端 子の動作波形を示します。 オフ時間は、ブースト巻線 P のゼロ電流を補助巻 線 D と ZCD 端子で検出して決めます。トランス T1 の巻線 P と巻線 D は図 8-10 に示す極性です。 OUT 端子電圧が Low になりパワーMOSFET が ターンオフすると、補助巻線 D の電圧が ZCD 端子 に印加します（図 8-11）。ターンオフ後、ZCD 端 子電圧が VZCD(H) = 1.5 V を超えている間は OUT 端子 電 圧 を Low に 維 持 し ま す 。 ZCD 端 子 電 圧 が VZCD(L) = 0.75 V 以下になると、OUT 端子電圧が High になりパワーMOSFET がターンオンします。 VP P DFW VOUT T1 C1 D VD R1 Q1 7 OUT RCS U1 ZCD COMP 1.5 V / 0.75 V OSC ZCD 5 C6 8.4 IC 設計値 最大オン時間の設定 図 8-10 GND RT 2 R5 6 C4 ZCD 端子周辺回路 過渡状態時のトランスの音なりを抑制するため、 最大オン時間 tON(MAX)を設けています。この tON(MAX) は RT 端子に接続する抵抗 RRT で調整ができます。 図 8-9 に RRT 値と tON(MAX)の IC 設計値を示します。 RRT の抵抗値は、tON(MAX)が式(4)で求める tON(SET)MAX SSC2006SA-DSJ Rev.1.6 サンケン電気株式会社 2015.08.11 http://www.sanken-ele.co.jp © SANKEN ELECTRIC CO.,LTD. 2013 10 SSC2006SA tDLY VDSボトムポイント 自由発振 OUT端子電圧 L 巻線P電圧 VP H L H L 適切な遅延時間 0 補助巻線D電圧 VD 0 ZCD端子電圧 VZCD(H) VZCD(L) 遅延時間が短い →R1かC6を大きくする ターンオンポイント 図 8-12 0 遅延時間が長い →R1かC6を小さくする VDS ターンオンタイミング ターンオン遅延時間 ドレイン‐ソース間 電圧VDS ドレイン電流 ID インダクタ電流 IL 図 8-11 ゼロ電流検出 ターンオフ後の VDS 波形は、ブースト巻線電流が ゼ ロ に な る と 、 イ ン ダ ク タ ン ス LP と 、 パ ワ ー MOSFET の出力容量 COSS およびこれら周辺の寄生 容量で決まる周波数で自由発振します。VDS のボト ムポイントは、この自由発振の半周期で、次式で算 出できます。 t HFP ≒ L P C V (s) 過電流保護機能（OCP） 8.6 図 8-13 に CS 端子の周辺回路と内部ブロック 図を示します。本 IC の過電流検出機能（OCP： Overcurrent Protection）は、インダクタ電流 IL を電流 検出抵抗 RCS で検出し、RCS の両端電圧 VRCS を CS 端子に入力します。VRCS が過電流保護しきい電圧 VCS(OCP) = 0.72 V より大きくなると、パルス・バイ・ パルスで OUT 端子の出力をオフにします。 図 8-13 のように、CS 端子には R5、C5 の CR フ ィルタを接続します。 D DFW T1 Q1 図 8-12 のように、ターンオンを VDS のボトムポ イントに設定するには、図 8-10 の C6、R1 を用い て tHFP 分のターンオン遅延時間を実働で調整します。 R1 は ZCD 端子の入出力電流の制限抵抗なので、ボ トムオンタイミングを R1 で調整しきれない場合は、 C6 で調整します。 7 C2 U1 OUT VCS(OCP) OCP COMP = 0.72V (2) ここで、 tHFP ：自由発振の半周期 (s) LP ：ブースト巻線のインダクタンス (H) CV ： パ ワ ー MOSFET 出 力 容 量 COSS と 、 これら周辺の寄生容量の合成容量 (F) VOUT P CS 4 RCS 図 8-13 8.7 R5 GND 6 C5 CS 端子周辺回路および内部ブロック図 過電圧保護機能（OVP） 図 8-14 に過電圧保護（OVP：Overvoltage Protection） の動作波形を示します。FB 端子電圧が過電圧保護 しきい電圧 VOVP に達すると、瞬時に OUT 端子出力 をオフにし、スイッチング動作を停止します。これ により、出力電圧の上昇を防止します。VOVP はフ ィードバック制御電圧 VFB = 2.50 V の 1.090 倍です。 その後、FB 端子電圧が VOVP − VOVP(HYS) に下がると、 スイッチング動作を再開します。 SSC2006SA-DSJ Rev.1.6 サンケン電気株式会社 2015.08.11 http://www.sanken-ele.co.jp © SANKEN ELECTRIC CO.,LTD. 2013 11 SSC2006SA 8.9 FB端子電圧 VOVP 過熱保護機能(TSD) ＜外部電源から電源を供給する場合＞ IC の 制 御 回 路 部 の 温 度 が 、 熱 保 護 動 作 温 度 Tj(TSD) = 150 °C 以上に達すると、過熱保護機能 （TSD：Thermal Shutdown）が動作し、発振を停止 します。 過熱の要因を取り除き、IC 制御回路部の温度が Tj(TSD) – Tj(TSDHYS)以下になると通常の動作に自動復 帰します。 VOVPHYS OUT端子電圧 図 8-14 過電圧保護動作波形 8.8 FB 端子低入力電圧保護機能 (FB_UVP) FB 端子低入力電圧保護機能（FB_UVP：FB Pin Undervoltage Protection）は、フィードバックループ の異常（RVS1 オープンや、RVS2 ショートなど）で、 FB 端子電圧が低下し、出力電圧 VOUT が異常上昇し た場合に動作します。図 8-15 に FB 端子周辺回路お よび内部ブロック図を示します。FB_UVP 機能は、 フィードバックループの異常で FB 端子電圧が VUVP = 300 mV 以下になると、瞬時に OUT 端子電圧 を Low にし、スイッチングを停止します。これによ り、VOUT の上昇を防止します。異常要因を取り除き、 FB 端子電圧が VUVP + VUVP(HYS) まで上昇すると、ス イッチング動作を再開します。なお、FB 端子に何 も接続していない状態（FB 端子と出力検出抵抗の 間がオープン）になった場合は、FB 端子の電圧が 上昇するため、OVP が動作します（8.6 項参照）。 異常要因を取り除き、正常な制御に戻るとスイッ チング動作を再開します。 VOUT U1 Error AMP PWM COMP IFB RVS1 FB 1 VFB = 2.50V VOSC OVP UVP GND RVS2 C3 ＜補助巻線から電源を供給する場合＞ TSD が動作して発振が停止すると、VCC 端子電 圧は VCC(OFF)まで低下し、制御回路は動作を停止し ます。その後、VCC 端子電圧は起動電流により上昇 し、VCC(ON)に達すると、制御回路が再び動作します。 このように、TSD 動作時は UVLO による間欠発振 動作を繰り返します。 過熱の要因を取り除き、IC 制御回路部の温度が Tj(TSD) – Tj(TSDHYS)以下になると通常の動作に復帰し ます。 9. 9.1 設計上の注意点 インダクタの設計 インダクタ T1 は、ブースト巻線 P と補助巻線 D で構成します。 巻線 P は昇圧、 巻線 D はオフタイミン グの検出を行います。 以下に、巻線 P と巻線 D の計算方法を示します。 以下に示す計算式は近似式です。計算したインダク タンス値で実機の動作を確認すると、ピーク電流や 周波数などの値が、計算時の設定値と異なる場合が あります。そのため、最終的に電源の仕様に合わせ てインダクタンス値の調整が必要です。また、イン ダクタは、銅損・鉄損による温度上昇や磁気飽和に 対し、適宜マージンを設けます。 VOVP = 1.090×VFB VOVP(HYS) = 90mV VUVP = 300mV VUVP(HYS) = 120mV 6 図 8-15 FB 端子周辺回路および内部ブロック図 SSC2006SA-DSJ Rev.1.6 サンケン電気株式会社 2015.08.11 http://www.sanken-ele.co.jp © SANKEN ELECTRIC CO.,LTD. 2013 12 SSC2006SA 9.1.1 ブースト巻線 P CRM モードのインダクタの LP 値は、以下のよう に求めます。 1) 出力電圧 VOUT の設定 昇圧コンバータの出力電圧 VOUT は、次式に示す ように商用入力電圧上限における波高値より高 く設定します。 VOUT 2 VACRMS ( MAX ) VDIF (V) (3) ここで、 VACRMS(MAX) ：商用入力電圧の上限値(V) VDIF ：昇圧電圧（10V 程度） (V) 2) 動作周波数 fSW(SET)と最大オン時間 tON(SET)MAX の 設定 商用入力電圧の波高値部分における最低動作周 波数 fSW(SET)を決めます。動作周波数は、商用入力 電圧の波高値部分が最も低く、入力電圧が低くな るにしたがい高くなります。波高値部分の動作周 波数 fSW(SET)は、可聴周波数 20 kHz より高く設定 します。そのときの最大オン時間 tON(SET)MAX は次 式で求めます。なお、8.4 最大オン時間の設定項 の最大オン時間 tON(MAX)は、この tON(SET)MAX より大 きい値に設定します。 t ON (SET ) MAX VOUT 2 VACRMS ( MIN ) f SW (SET ) VOUT (s) 4) インダクタピーク電流 ILP の算出 商用入力電圧下限値の波高値部分のピーク電流 ILP は、次式で求めます。 ILP 9.1.2 2 2 POUT VACRMS ( MIN ) (A) 補助巻線 D ブースト巻線 P と補助巻線 D の極性は、図 9-1 に示すとおりです。 巻線 P と巻線 D の巻数比は、式(7)のように、パ ワーMOSFET がターンオフ後、ZCD 端子電圧が VZCD(H) = 1.5 V に対して十分高くなるように設定し ます。 VZCD( H ) ND N P VOUT 2 VACRMS ( MAX ) ここで NP ND VOUT VACRMS(MAX) VOUT T1 P (4) DFW ここで、 VOUT ：出力電圧(V) VACRMS(MIN) ：商用入力電圧下限の実効値(V) C1 U1 R1 RT 2 RRT 図 9-1 (H) Q1 5 ZCD 3) インダクタンス値 LP の算出 次式の VACRMS に商用入力電圧の上限と下限を代 入し、LP を求め、値の小さい方を用います。 OUT 7 C6 2 (7) ：ブースト巻線 P の巻数 (turns) ：補助巻線 D の巻数 (turns) ：出力電圧 (V) ：商用入力電圧の上限の実効値 (V) D VACRMS VOUT 2 VACRMS LP 2 POUT f SW (SET ) VOUT (6) GND 6 RCS C4 ZCD 端子周辺回路 (5) ここで、 VACRMS：商用入力電圧の上限／下限の実効値 (V) POUT ：出力電力 (W) fSW(SET) ：商用入力電圧の波高値部分における最低 動作周波数(kHz) η ：PFC の効率 (η はパワーMOSFET のオン抵抗 RDS(ON)と整流ダ イオードの順方向降下電圧 VF に依存し、通常 0.90～0.97 の範囲です。) また、図 9-2 のように VCC 端子の供給を補助巻 線から行う場合は、式(11)も満足する巻数比に設定 します。 スイッチング動作を開始すると、補助巻線 D から 以下のように電流を供給します。 Q1 オン時の補助巻線電圧を VB、Q1 オフ時の補 助巻線電圧 VD とします。また、DZVCC の順方向電 圧を VFZVCC、DVCC の順方向電圧を VFVCC とします。 V -V Q1 オン時に B FZVCC で CCP を充電し、Q1 オフ VB - VFZVCC VD - VFVCC で VCC 端子のコン 時に SSC2006SA-DSJ Rev.1.6 サンケン電気株式会社 2015.08.11 http://www.sanken-ele.co.jp © SANKEN ELECTRIC CO.,LTD. 2013 13 SSC2006SA デンサ CVCC を充電します。 VCC 端子電圧の推奨動作範囲は、14V～26V です。 VCC 端子の上限値は DZVCC のクランプ電圧で決ま ります。また、下限値は、推奨動作範囲の 14V より 高く設定する必要があるため、式(8)が成り立ちます。 VAC DFW T1 P C1 VFFW Q1 RST VIN D VD VB 14(V) VB VFZVCC VD VFVCC RCS (8) LINE GND RZ C1 両端電圧を VIN とすると、VB、VD は次式で算 出できます。 VFVCC 8 VCC CVCC VB VIN VD ND (V) NP ND VOUT VIN VFFW (V) NP 図 9-2 (10) ここで VFFW ：DFW 順方向降下電圧(V) VFZVCC DZVCC 6 GND CCP DVCC U1 (9) VOUT 補助巻線から電源を供給する場合の VCC 端子周辺回路 外付け部品 9.2 各部品は使用条件に適合したものを使用します。 図 9-3 に IC の周辺回路を示します。 式(8)、(9)、(10)より、 14(V) VFZVCC VFVCC VB VD DBYP D1 T1 R2 Q1 D 14(V) VFZVCC VFVCC VOUT DFW P R3 C1 R4 C2 N VIN D NP RCS ND VOUT VIN VFFW NP U1 ZCD C6 6 7 External power supply VFZVCC と VFVCC を 1 V と仮定すると、 8 C7 NC 5 N D VOUT VFFW NP CS GND COMP OUT RT VCC FB 4 RVS1 3 2 CP 1 C4 RRT 図 9-3 RS CS RVS2 SSC2006SA C5 N 16(V) D VOUT VFFW NP LINE GND R5 R1 C3 IC 周辺回路 ここで、VFFW は VOUT に対し非常に小さいため無 視すると、ND /NP は次式(11)になります。 N D 16(V) N P VOUT (11) SSC2006SA-DSJ Rev.1.6 サンケン電気株式会社 2015.08.11 http://www.sanken-ele.co.jp © SANKEN ELECTRIC CO.,LTD. 2013 14 SSC2006SA 9.2.1 FB 端子周辺（出力電圧検出）回路 図 9-3 の出力電圧設定値 VOUT は、検出抵抗 RVS1、 RVS2 で決まり、次式で求めます。 V VOUT FB I FB R VS1 VFB (V) R VS 2 (12) ここで、 VFB ：フィードバック制御電圧 2.50 V IFB ：バイアス電流 − 2.0 µA RVS1, RVS2 ：出力電圧設定値 VOUT となる抵抗値(Ω) RVS1 は、高圧の DC 電圧が印加する高抵抗のため、 電食を考慮した抵抗を選択したり、直列に抵抗を追 加して、個々の印加電圧を下げたりするなどの配慮 をします。 C3 はスイッチングノイズ低減用のコンデンサで、 100 pF～3300 pF 程度を接続します。 9.2.2 RT 端子周辺回路 RRT、C4 図 9-3 の C4 は、スイッチングノイズ低減用です。 RRT と並列に 0.01 μF 程度を接続します。 RRT は最大オン時間 tON(MAX)設定用の抵抗値です。 図 8-9 を 用 い て tON(MAX) が 式 (4) で 計 算 し た tON(SET)MAX より大きくなるように RRT を設定します。 RRT の値は 15 kΩ～47 kΩ 程度です。RRT がこの範囲 を超える場合は、式(5)の fSW(SET)の設定値を変更して LP を再設定する必要があります。 9.2.3 COMP 端子周辺回路 RS、CS、CP FB 端子電圧は、内部の Error AMP に入力されま す。この Error AMP の出力を COMP 端子で平均化 します。この信号 VCOMP とランプ波形 VOSC を比較 してオン時間を制御します。 CS、RS は、負荷に応じてオン時間を変動する際の 応答速度を調整します。コンデンサと抵抗の値はそ れぞれ CS = 1 μF、RS = 68 kΩ 程度を選定します。CS が大きすぎるとダイナミック変動時などの応答が 遅れ、出力電圧低下などの原因になります。また、 CS、RS は起動時のソフトスタート期間に影響するの で、最終的に実機で動作を確認し、定数の調整が必 要です。CP は主に出力リップルの平均化用で、小さ すぎると出力リップルの影響を受け不安定動作に なる可能性があります。CP の容量は 0.47 μF 程度を 選定します。 CS 端子周辺回路 RCS、R5、C5 9.2.4 図 9-3 の RCS は電流検出用の抵抗です。高周波ス イッチング電流が流れるので、内部インダクタンス が小さく、かつ許容損失を満足するものを使用しま す。抵抗値は、過電流保護しきい電圧 VCS(OCP) = 0.72 V と式(6)より、次式(13)で求めます。 R CS VCS( OCP ) I LP (Ω) (13) また、RCS の損失 PRCS は、式(14)のドレイン電流 実効値 IDRMS を用い、式(15)で算出できます。 I DRMS＝ 2 2 POUT VACRMS ( MIN ) 1 4 2 VACRMS(MIN) － 6 9 π VOUT ここで、 VACRMS(MIN) VOUT POUT η (A) (14) ：商用入力電圧の下限の実効値 (V) ：出力電圧(V) ：出力電力 (W) ：PFC の効率 2 PRCS I DRMS R CS (W) (15) また、CS 端子には R5、C5 の CR フィルタを接続 します。CR フィルタは、パワーMOSFET のターン オン時のドレイン電流サージに OCP COMP が応答 し、IC が不安定な動作になるのを防止します。 R5 は、OCP 検出およびゼロ電流検出（8.5 項参照） の検出精度に影響を与えるため、47 Ω 程度を推奨し ます。 C5 は、CR フィルタのカットオフ周波数が 1 MHz 程度になるよう、次式を満たす容量を推奨します。 C5 1 (F) 2 π110 6 R 5 (16) 式(16)より、R5 = 47 Ω のとき、C5 = 3300 pF 程度 になります。 9.2.5 ZCD 端子周辺回路 R1、C6 R1 は ZCD 端子の入出力電流の制限抵抗です。 ZCD 端子の入出力電流が、絶対最大定格を超えない ように選定します。ZCD 端子に流れる電流は 3 mA 以下を推奨します。電流制限抵抗 R1 値は次式(17) SSC2006SA-DSJ Rev.1.6 サンケン電気株式会社 2015.08.11 http://www.sanken-ele.co.jp © SANKEN ELECTRIC CO.,LTD. 2013 15 SSC2006SA と(18)双方を満足する値を選定します。 また、R1 と C6 でボトムオンのタイミングを調整し ます（8.5 項参照）。 (1) ZCD 端子流出電流制限（パワーMOSFET オン時） 2 VACRMS ( MAX ) R1 ND NP (Ω) 9.2.7 VCC 端子周辺回路 ＜外部電源から供給する場合＞ 図 9-4 に VCC 端子の周辺回路を示します。 C7 はノイズ除去用のコンデンサで、1000 pF 程度を 接続します。 8 (17) 3 3 10 (A) 外部電源 3 C7 ここで、 VACRMS(MAX) ：商用入力電圧の上限の実効値 (V) NP ：ブースト巻線 P の巻数 (turns) ND ：補助巻線 D の巻数 (turns) ND 5(V) NP 3 10 3 (A) R1 (Ω) (18) ここで、 VOUT ：出力電圧(V) NP ：ブースト巻線 P の巻数 (turns) ND ：補助巻線 D の巻数 (turns) 5 V は ZCD 端子内部のクランプツェナー電圧値 です。 COMP CP GND 6 CS 図 9-4 VCC 端子周辺回路 （外部電源を使用する場合） (2) ZCD 端子流入電流制限（パワーMOSFET オフ時） VOUT RS U1 VCC ＜補助巻線から供給する場合＞ 図 9-5 に補助巻線から電源を供給する場合の VCC 端子周辺回路を示します。 VAC VOUT T1 P C1 DFW Q1 RST D VD VB RCS LINE GND RZ 9.2.6 OUT 端子周辺（ゲートドライブ）回 路 ゲートドライブの出力の OUT 端子は、外付けの パワーMOSFET を直接駆動できます。 OUT 端子の最大出力電圧は VCC 端子電圧、最大 出力電流はソース−500 mA、シンク 1000 mA です。 R3 はソース電流制限用の抵抗、R2、D1 はシンク 電流制限用の抵抗とダイオードです。これらは、 ゲート電圧のリンギングや EMI ノイズを低減する ために調整が必要で、数 Ω～数十 Ω 程度を接続しま す。 R4 は、パワーMOSFET ターンオフ時の急峻な dV/dt による誤動作を防止するための抵抗で、パ ワーMOSFET のゲートとソース近くに接続します。 R4 は 10 kΩ～100 kΩ 程度を接続します。 R2、R3、D1、R4 は、基板パターン、パワーMOSFET の端子間容量と関係があるため、実機で動作を確認 し、定数を調整します。 CCP VCCP VCC 8 DVCC DZVCC U1 C7 CVCC GND 6 図 9-5 VCC 端子周辺回路 （補助巻線から電源を供給する場合） ● RST 起動抵抗 RST は、起動時に VCC 端子へ非動作時 回路電流 ICC(OFF) = 160 µA (max.)を超える電流を 供給できる値にします。 RST は次式で求めます。 R ST 2 VACRMS ( MIN ) VCC( ON )( MAX ) I CC( OFF )( MAX ) (Ω) (19) ここで、 VACRMS(MIN)：電源入力電圧下限時の実効値 SSC2006SA-DSJ Rev.1.6 サンケン電気株式会社 2015.08.11 http://www.sanken-ele.co.jp © SANKEN ELECTRIC CO.,LTD. 2013 16 SSC2006SA RST は入力電圧仕様が AC 100 V とユニバーサル 入力の場合は、100 kΩ～220 kΩ、AC 230 V 入力 時は 180 kΩ～330 kΩ 程度を選定します。 RST は、入力電圧上限における RST の損失を考慮 し、定格を選定します。また、高圧の DC 電圧 が印加する高抵抗のため、電食を考慮した抵抗 を選択したり、直列に抵抗を追加して、個々の 印加電圧を下げたりするなどの配慮をします。 ● CVCC コンデンサ CVCC で起動時間を設定します。VCC 端子電圧の初期値がゼロの場合、起動時間は次式 で概算できます。 9.2.9 ブーストダイオード DFW ブーストダイオード DFW のピーク逆電圧 VRSM は、 出力電圧 VOUT に対し十分にマージンがあるものを 選定します。また、ノイズ、損失低減のため、逆回 復時間 trr の短い超高速ダイオードを推奨します。弊 社ラインアップについては弊社営業へお問合せく ださい。 放熱器のサイズは、順方向降下電圧 VF による損 失と、リカバリー電流による損失を考慮して選定し ます。 VF による損失 PDFW は、次式で求めます。 P DFW VF I OUT (W) t START ≒ C7 VCC ( ON ) 2 VACRMS VCC ( ON ) R ST (s) (20) I CC ( OFF ) これより、一般的な電源仕様の場合、CVCC は 22 µF～47 µF 程度になります。 ● RZ、CCP、DZVCC RZ、CCP、DZVCC は VCC 端子の昇圧回路です。 RZ は DZVCC がブレークした際の制限抵抗で、 150 Ω 程度を接続します。 CCP は Q1 がオンの際に充電します。容量は 22 nF 程度を接続します。 DZVCC は VCC 端子電圧が絶対最大定格 28 V を超 えないように、クランプ電圧を設定します。 ● C7 CVCC と VCC 端子が離れている場合などは、VCC 端子近傍に C7 を追加します。C7 はノイズ除去用 のコンデンサで、1000 pF 程度を接続します。 9.2.8 パワーMOSFET Q1 2 ここで、 VF ：ブーストダイオードの順方向降下電圧 (V) IOUT ：出力電流 (A) 9.2.10 バイパスダイオード DBYP 突入電流などの過大電流に対し、ブーストダイ オード DFW を保護するバイパス用ダイオードです。 サージ電流耐量の高いダイオードを推奨します。弊 社ラインアップについては弊社営業へお問合せく ださい。 9.2.11 出力側コンデンサ C2 出力の平滑コンデンサは、リップル電流・電圧・ 温度上昇に対し、適宜マージンを設けます。また、 スイッチング電源用の許容リップル電流が高い、低 インピーダンスタイプを使用します。 C2 の容量 CO は、以下の式(23)、式(25)を計算し、 大きい容量を選択します。 (1) C2 のリップル電圧の考慮 パワーMOSFET の VDSS 電圧は、出力電圧 VOUT に 対し十分にマージンがあるものを選定します。 また、パワーMOSFET のスイッチング損失、および オン抵抗による損失を考慮し、放熱器サイズを選定 します。オン抵抗の損失 PRDS(ON)は、式(14)のドレ イン電流実効値 IDRMS を用い、式(21)で算出できます。 PRDS (ON ) IDRSM R DS (ON )125 C (W) (22) (21) ここで、 RDS(ON)125°C：Tch = 125 °C におけるパワーMOSFET のオン抵抗値 (Ω) CO I OUT (F) 2 f LINE VOUT ( RI ) (23) ここで、 VOUT(RI) ：リップル電圧（例 10 VPP） fLINE ：商用周波数 (Hz) IOUT ：出力電流 (A) C2 の両端圧 VC2 は式(24)になるため、リップル電 圧が大きい場合、VC2 の最大値付近で過電圧保護 しきい電圧 VOVP に達したり、VC2 の最小値付近で 昇圧動作が停止し、入力電流波形が歪んだりする 場合があります。このような場合は、CO を大きく SSC2006SA-DSJ Rev.1.6 サンケン電気株式会社 2015.08.11 http://www.sanken-ele.co.jp © SANKEN ELECTRIC CO.,LTD. 2013 17 SSC2006SA したり、出力電圧設定値（昇圧電圧値）を変更し たりする必要があります。 VC 2 VOUT VOUT ( RI ) 2 (V) (24) 図 9-6 に IC 周辺回路の接続例を示します。 (1) 主回路パターン スイッチング電流が流れる主回路パターンです。 このパターンは極力太く、電流ループを小さく 配線します。 (2) 出力保持時間の考慮 CO 2 POUT t HOLD VOUT VOUT ( MIN ) 2 2 (F) (25) ここで、 tHOLD ：出力保持時間 (s) VOUT(MIN) ：出力保持時の C2 許容最低出力電圧(V) tHOLD を 20 ms、PO = 200 W、効率 η = 90 %、出力 電圧を 330 V～390 V とすると、CO= 205 μF なの で、220 μF 程度を接続します。 9.3 パターン設計 スイッチング電源は、高周波かつ高電圧の電流経 路が存在し、基板のパターンや部品の実装条件が、 動作、ノイズ、損失などに大きく影響します。その ため、高周波電流ループは極力小さくし、パターン を太くして、ラインインピーダンスを低くする必要 があります。また、GND ラインは輻射ノイズに大 きな影響を与えるため、極力太く、短く配線します。 さらに、以下に示す内容を配慮したパターン設計 が必要です。 (2) GND 端子周り 制御系 GND パターンに主回路の大電流が流れ ると、IC の動作に影響を与える可能性がありま す。制御系の GND は専用パターンにし、RCS の できるだけ近くに配線します（図 9-6 の A 点）。 (3) 電流検出用抵抗 RCS 周り RCS は、MOSFET のソースと CS 端子の近くに配 置します。CS 端子の周辺部品への配線は、専用 パターンで RCS の根元から接続します。 主回路系と制御系のグランドは RCS 近傍で接続 します。 (4) IC 周辺部品 IC に接続する制御系の部品は IC の近くに配置 し、最短で各端子に接続します。 SSC2006SA-DSJ Rev.1.6 サンケン電気株式会社 2015.08.11 http://www.sanken-ele.co.jp © SANKEN ELECTRIC CO.,LTD. 2013 18 SSC2006SA DBYP BR1 (1) 主回路パターン 太く、ループを小さく配線 P VOUT VAC T1 D1 R2 DFW D Q1 R3 C1 C2 R4 RCS (3)RCSは、ソース端 子の近くに配置 A LINE GND (2)制御系GND 専用パターンで、RCSの 近くに一点で配線 (3)RCS の根元から専 用パターンで接続 R1 U1 ZCD C6 6 C7 External power supply 7 8 NC 5 R5 CS GND COMP OUT RT VCC FB SSC2006SA C5 4 CS RS 3 CP 2 C4 RRT RVS1 1 C3 RVS2 (4)ICに接続する部品はICの近くに配置し、最短で各端子に接続 図 9-6 IC 周辺回路の接続例 SSC2006SA-DSJ Rev.1.6 サンケン電気株式会社 2015.08.11 http://www.sanken-ele.co.jp © SANKEN ELECTRIC CO.,LTD. 2013 19 SSC2006SA 10. 電源回路例 電源回路例として、電源仕様と、その回路図および部品表、トランス仕様を以下に示します。 ● 電源仕様 使用 IC 入力電圧 最大出力電力 最小周波数 SSC2006SA AC 85 V～AC 265 V 130 W (395V, 0.33 A) 30 kHz ● 回路図 F1 L1 DB1 VAC D1 D2 C2 C1 VOUT P T1 C4 C3 D R12 R15 R10 1 2 VCC FB U1 RT C7 C8 4 R3 C13 C14 C15 C5 C6 DZ1 R5 D4 Q1 C17 6 GND R17 R18 R19 R7 5 CS ZCD R20 R6 R4 C10 C9 7 NC COMP R2 D3 8 OUT 3 R16 R11 SSC2006SA R1 C12 C11 R8 R13 R14 R9 LINE GND ● 部品表 記号 F1 L1 DB1 D1 D2 D3 D4 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15 C16 DZ1 (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) (2) 定格(1) Fuse, AC250 V, 4 A CM inductor, 18 mH Bridge diode, 600 V, 4 A 600 V, 3 A Fast recovery, 600 V, 5 A Fast recovery, 200V, 1A Schottky diode, 40 V, 1 A Film, 0.1 μF, 310 V Film, 0.1 μF, 310 V Ceramic, 1 μF, 450V Ceramic, 1 μF, 450V Electrolytic, 100 μF, 450 V Electrolytic, Open Ceramic, 1000 pF Ceramic, 0.01 μF Ceramic, 1 μF Ceramic, 1000 pF Ceramic, 3300 pF Ceramic, 10 pF Ceramic, 1000 pF Electrolytic, 47 μF, 35V Ceramic, 0.022 μF Ceramic, 100 pF, 1 kV Zener, VZ = 20 V 弊社推奨部品 RM 4A FMX-G16S AL01Z AK 04 定格(1) 記号 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 R11 R12 R13 R14 R15 R16 R17 R18 R19 R20 Q1 T1 U1 (2) (2) (2) (3) (2) (3) (3) (3) (3) (2)(3) (2)(3) 1 kΩ 33 kΩ 22 kΩ 47 Ω 22 Ω 68 Ω 10 kΩ 0.15 Ω, 1 W 0.15 Ω, 1 W 150 Ω 33 kΩ Metal oxide, 2W, 100 kΩ ± 1 %, 33 kΩ ± 1 %, 68 kΩ ± 1 %, 680 kΩ ± 1 %, 680 kΩ ± 1 %, 680 kΩ ± 1 %, 680 kΩ ± 1 %, 560 kΩ ± 1 %, 180 kΩ Power MOSFET, 600 V, 13A, 0.26 Ω トランス仕様参照 IC 弊社推奨部品 SSC2006SA (1) 特記のない部品の定格はコンデンサ：50 V 以下、抵抗：1/8 W 以下 実機評価で調整が必要な部品 (3) 高圧の DC 電圧が印加する高抵抗のため、電源要求仕様に応じて、電食を考慮した抵抗を選択したり、直列に抵抗を追加して、個々 の印加電圧を下げたりするなどの配慮が必要 (2) SSC2006SA-DSJ Rev.1.6 サンケン電気株式会社 2015.08.11 http://www.sanken-ele.co.jp © SANKEN ELECTRIC CO.,LTD. 2013 20 SSC2006SA ● トランス仕様 1 次側インダクタンス LP ：620 μH コアサイズ ：SDT38 AL-Value ：198 nH/N2 ギャップ ：1.9 mm（センターギャップ） 巻線仕様 巻線名称 記号 巻数（turns） 線形（mm） P1 56 φ 0.20 × 10p 1 次巻線 D 8 φ 0.32 補助巻線 D AC input 備考 リッツ線 VCC, ZCD P1 P1 Bobbin 形式 整列巻 整列巻 Drain トランス断面図 SSC2006SA-DSJ Rev.1.6 サンケン電気株式会社 2015.08.11 http://www.sanken-ele.co.jp © SANKEN ELECTRIC CO.,LTD. 2013 D GND ●印：巻き始め 21 SSC2006SA 使用上の注意 弊社の製品を使用、またはこれを使用した各種装置を設計する場合、定格値に対するディレーティングを どの程度行うかにより、信頼性に大きく影響します。ディレーティングとは信頼性を確保または向上するた め、各定格値から負荷を軽減した動作範囲を設定したり、サージやノイズなどについて考慮したりすること です。ディレーティングを行う要素には、一般的に電圧、電流、電力などの電気的ストレス、周囲温度、湿 度などの環境ストレス、半導体製品の自己発熱による熱ストレスがあります。これらのストレスは、瞬間的 数値、あるいは最大値、最小値についても考慮する必要があります。 なお、パワーデバイスやパワーデバイス内蔵 IC は、自己発熱が大きく接合部温度のディレーティングの程 度が、信頼性を大きく変える要素となるので十分に配慮してください。 保管環境、特性検査上の取り扱い方法によっては信頼度を損なう要因となるので、注意事項に留意してく ださい。 保管上の注意事項 ● 保管環境は、常温 （5～35°C）、常湿 （40～75%）中が望ましく、高温多湿の場所、温度や湿度の変化が 大きな場所を避けてください。 ● 腐食性ガスなどの有毒ガスが発生しない、塵埃の尐ない場所で、直射日光を避けて保管してください。 ● 長期保管したものは、使用前にはんだ付け性やリードの錆などについて再点検してください 。 特性検査、取り扱い上の注意事項 受入検査などで特性検査を行う場合は、測定器からのサージ電圧の印加、端子間ショートや誤接続など に十分注意してください｡また定格以上の測定は避けてください 。 はんだ付け方法 はんだ付けをする場合は、下記条件以内で、できるだけ短時間で作業してください。 260 ± 5 °C 10 ± 1 s （フロー、2 回） 380 ± 10 °C 3.5 ± 0.5 s （はんだごて、1 回） 静電気破壊防止のための取扱注意 ● 製品を取り扱う場合は、人体アースを取ってください。人体アースはリストストラップなどを用い、感電 防止のため、1MΩ の抵抗を人体に近い所へ入れてください。 ● 製品を取り扱う作業台は、導電性のテーブルマットやフロアマットなどを敷き、アースを取ってください ● カーブトレーサーなどの測定器を使う場合、測定器もアースを取ってください 。 ● はんだ付けをする場合、はんだごてやディップ槽のリーク電圧が、製品に印加するのを防ぐため、はんだ ごての先やディップ槽のアースを取ってください。 ● 製品を入れる容器は、弊社出荷時の容器を用いるか、導電性容器やアルミ箔などで、静電対策をしてくだ さい。 SSC2006SA-DSJ Rev.1.6 サンケン電気株式会社 2015.08.11 http://www.sanken-ele.co.jp © SANKEN ELECTRIC CO.,LTD. 2013 22 SSC2006SA 注意書き ● 本書に記載している内容は、改良などにより予告なく変更することがあります。ご使用の際には、最新の 情報であることを確認してください。 ● 本書に記載している動作例、回路例および推奨例は、使用上の参考として示したもので、これらに起因す る弊社もしくは第三者の工業所有権、知的所有権、生命権、身体権、財産権、その他一切の権利の侵害問 題について弊社は一切責任を負いません。 ● 弊社の合意がない限り、弊社は、本書に含まれる本製品（商品適性および特定目的または特別環境に対す る適合性を含む）ならびに情報（正確性、有用性、信頼性を含む）について、明示的か黙示的かを問わず、 いかなる保証もしておりません。 ● 弊社は品質、信頼性の向上に努めていますが、半導体製品では、ある確率での欠陥、故障の発生は避けら れません。製品の故障により結果として、人身事故、火災事故、社会的な損害などが発生しないよう、使 用者の責任において、装置やシステム上で十分な安全設計および確認を行ってください。 ● 本書に記載している製品は、一般電子機器（家電製品、事務機器、通信端末機器、計測機器など）に使用 することを意図しております。高い信頼性を要求する装置（輸送機器とその制御装置、交通信号制御装置、 防災・防火装置、各種安全装置など）への使用を検討、および一般電子機器であっても長寿命を要求する 場合は、必ず弊社販売窓口へ相談してください。極めて高い信頼性を要求する装置（航空宇宙機器、原子 力制御、生命維持のための医療機器など）には、弊社の文書による合意がない限り使用しないでください。 ● 本書に記載している製品の使用にあたり、本書に記載している製品に他の製品・部材を組み合わせる場合、 あるいはこれらの製品に物理的、化学的、その他何らかの加工・処理を施す場合には、使用者の責任にお いてそのリスクを検討の上行ってください。 ● 本書に記載している製品は耐放射線設計をしておりません。 ● 弊社物流網以外での輸送、製品落下などによるトラブルについて、弊社は一切責任を負いません。 ● 本書に記載している内容を、文書による弊社の承諾なしに転記・複製することを禁じます。 SSC2006SA-DSJ Rev.1.6 サンケン電気株式会社 2015.08.11 http://www.sanken-ele.co.jp © SANKEN ELECTRIC CO.,LTD. 2013 23