de0005 str3a453d de jp

設計例
STR3A453D 使用
15W (15V/1A)
オフライン降圧コンバータ設計例
DEJ0005_Rev.1.0
サンケン電気株式会社
2016.01.29
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DEJ0005
目次
1. まえがき ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 3
2. 電源の特長 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 3
3. 用途 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3
4. 設計例外観 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 3
5. 設計例 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4
5.1 電源仕様 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 4
5.2 回路図 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 4
5.3 部品表 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 5
6. パターンレイアウト例 ---------------------------------------------------------------------------------- 6
7. 特性データ ------------------------------------------------------------------------------------------------- 7
7.1 ロードレギュレーション特性 ------------------------------------------------------------------- 7
7.2 効率 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 8
7.3 無負荷時入力電力 ---------------------------------------------------------------------------------- 9
注意書き ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 10
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まえがき
1.
STR3A400 シリーズは、パワーMOSFET を内蔵した電流モード型 PWM 制御 IC で、絶縁フライバック
コンバータ用の IC ですが、非絶縁降圧コンバータも構成できます。
本資料では、ユニバーサル入力、15W、1 出力(15V/1A)、降圧コンバータ方式の非絶縁型スイッチング
電源の設計例について示します。この電源設計例は STR3A453D を使用しています。
本資料では、設計例の仕様、回路、部品表、パターンレイアウト例、および評価結果を示します。
電源の特長
2.
 非絶縁型バックコンバータ型電源
 高いロードレギュレーション精度
 全負荷高効率効率
STR3A400 シリーズは、軽負荷はグリーンモード制御、無負荷時はバースト発振動作に自動的に移行
用途
3.





4.
小型家電
白物
補助電源
モータ制御用電源
その他 SMPS
設計例外観
◆上面図
55mm
STR3A453D
90 mm
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設計例
5.
5.1
電源仕様
項目
記号
Min
Typ.
Max.
単位
VIN
fLINE
85
47
50/60
265
63
V
Hz
入力
入力電圧
周波数
出力
定格電圧
定格電流
出力電力
効率
平均効率
10%負荷時効率
無負荷時入力電力
5.2
VNP
INP
POUT
15
1
15
V
A
W
η
84.0
81.2
34.5
%
%
mW
η(10)
P0
備考
TA = 25 °C, AC230V
TA = 25 °C, AC230V
TA = 25 °C, AC230V
回路図
D6
JW1
JW3
U1
D/ST
VCC
(FB/OLP)
D/ST
GND
D/ST
FB
(VCC)
5
CN1
F1
L1
TH1
C6
C7
R4
R8
R3
D7
C3
R7
JW4*
2
C4 R2**
1
R1
D1
8
C5
3
6
7
C1
4
CN2
JW2**
S/OCP
D/ST
(+)
L2
ZD1
C2
C10
R5
D5
C11
C8
C9
R6
(-)
JW21
JW22
JW23
JW24
R21
PC21
R22
R24
R25
C21
R23
U21
R26
PSA50116 Rev.2.0
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5.3
部品表
部品番号
F1
TH1
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C8
C9
C10
C11
C21
D1
D5
D6
D7
ZD1
L1
L2
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
R21
R22
R23
R24
R25
R26
U1
U21
PC21
JW1, JW2
JW3, JW4
JW21 ~ JW24
定格
部品
Fuse
Power Thermistor
Film capacitor
Electrolytic capacitor
Ceramic capacitor
Ceramic capacitor
Electrolytic capacitor
Ceramic capacitor
Ceramic capacitor
Electrolytic capacitor
Electrolytic capacitor
Ceramic capacitor
Ceramic capacitor
Ceramic capacitor
Diode bridge
Fast recovery diode
Fast recovery diode
Fast recovery diode
Zener diode
CM inductor
Inductor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
Resistor
AC/DC convertor IC
Shunt regulator
Photo-coupler
250 V, 2 A
Short
275 V, 0.1 μF
400 V, 56 μF
50 V, 1000 pF, 2012
Open
50 V, 22 μF
Open
Open
25 V, 330 μF
25 V, 330 μF
Open
2 kV, 22 pF
50 V, 0.068μF, 2012
600 V, 1 A
600V, 3 A
Short
600 V, 0.5 A
Vz=22V, SOD-323
8.2 mH
180 μH
0.36 Ω, 1 W
Open
Open
Open
Open
0 Ω, 1/8 W, 1608
Open
0 Ω, 1/8 W, 1608
1.5 kΩ, 1/8 W, 1608
2.2 kΩ, 1/8 W, 1608
100 kΩ, 1/8 W, 1608
1.0 kΩ, 1/8 W, 1 %, 1608
33 kΩ, 1/8 W, 1 %, 1608
6.8 kΩ, 1/8 W, 1 %, 1608
650 V/1.9 Ω
VREF = 2.5 V
品名
会社名
FTX2
CXW
X7R
WURTH
RS
AiSHi
ZLX
ZLX
ルビコン
ルビコン
X7R
S1NBC60
RL4A
WURTH
AG01A
サンケン電気
16RHBP
TOKO
STR3A453D
TL431
PC123
サンケン電気
テキサス
シャープ
ルビコン
WURTH
新電元
サンケン電気
Open
Short
Short
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6.
パターンレイアウト例
パターンレイアウト例の回路図は 5.2 項参照。
(a) 上面図
(a) 下面図
図 6-1 パターンレイアウト例
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特性データ
7.
本資料に記載の特性データは、室温、AC 電源周波数 50 Hz で測定したものです。
7.1
ロードレギュレーション特性
STR3A400 シリーズを用いたバックコンバータは、外付けのシャントレギュレータとフォトカプラで出力
電圧を制御するため、非常に安定したレギュレーション特性が得られます。
16.0
出力電圧(V)
15.5
15.0
14.5
14.0
0%
25%
50%
75%
100%
0W
3.75W
7.5W
11.25W
15W
出力電力
図 7-1 ロードレギュレーション(AC100V)
16.0
出力電圧(V)
15.5
15.0
14.5
14.0
0%
0W
25%
3.75W
50%
7.5W
出力電力
75%
11.25W
100%
15W
図 7-2 ロードレギュレーション(AC230V)
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7.2
効率
図 7-3、図 7-4 に定常動作時における電源効率の出力電力依存性を示します。
90
100VAC
230VAC
効率 (%)
85
80
75
70
65
60
0%
0W
25%
3.75W
50%
7.5W
75%
11.25W
100%
15W
出力電力
図 7-3 出力電力-効率
90
100VAC
230VAC
効率 (%)
85
80
75
70
65
60
0%
0W
5%
3.75W
10%
7.5W
15%
11.25W
20%
15W
出力電力
図 7-4 出力電力-効率(軽負荷時拡大)
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7.3
無負荷時入力電力
230VAC
140
入力電力 (mW)
120
100
80
60
40
20
0
0
20
40
60
80
100
出力電力 (mW)
図 7-5 入力電力-出力電力
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注意書き
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時点のものとなります。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。
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高い信頼性が要求される装置(輸送機器とその制御装置、交通信号制御装置、防災・防犯装置、各種安全
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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、文書による弊社の承諾がない限り使用し
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え行ってください。
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れません。本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、
故障発生率およびディレーティングなどを考慮のうえ、使用者の責任において、本製品が使用される装置
やシステム上で十分な安全設計および確認を含む予防措置を必ず行ってください。ディレーティングにつ
いては、納入仕様書および弊社ホームページを参照してください。
● 本製品は耐放射線設計をしておりません。
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