孤立電源ICの選択と技術ガイド

^{2025年9月4日 ニュース — Industry 4.0と自動車のインテリジェンスの加速に伴い、高性能な絶縁電源ソリューションの需要は増加し続けています。Texas InstrumentsのSN6505BDBVR低ノイズトランスドライバは、その優れた絶縁電源性能により、業界の注目を集めています。このチップは最大1Aの出力駆動能力を提供し、2.25Vから5.5Vの広い入力電圧範囲をサポートし、外部トランスを介して複数の絶縁出力電圧を可能にし、さまざまな要求の厳しい産業用アプリケーション環境に最適です。}

^{SN6505BDBVRは、コンパクトな絶縁電源用に設計された低ノイズ、低EMIのプッシュプルトランスドライバです。2.25Vから5VのDC電源を使用して、薄型のセンタータップトランスを駆動します。その超低ノイズとEMI特性は、出力スイッチング電圧の制御されたスルーレートとスペクトラム拡散クロッキング（SSC）技術によって実現されています。小型の6ピンSOT23（DBV）パッケージに収められており、スペースが限られたアプリケーションに適しています。-55℃から125℃の動作温度範囲で、過酷な環境にも適応します。また、このデバイスはソフトスタート機能を備えており、突入電流を効果的に削減し、大容量負荷コンデンサでの電源投入時の高いサージ電流を防ぎます。}

^{1. SN6505BDBVRは、5V入力条件下で優れた負荷レギュレーションを示し、25mAから925mAの広い負荷範囲にわたって安定した出力電圧を維持し、絶縁電源の信頼性の高い動作を保証します。}

^{2. このデバイスは、300〜600mAの負荷範囲内で80％を超えるピーク効率を達成します。この高効率変換は、システムの消費電力と熱管理要件を大幅に削減し、コンパクトな最終製品設計に利点をもたらします。}

^{1. 電源とイネーブル：2.25Vから5.5Vの広い入力電圧範囲をサポート。ENピンを介した起動/停止制御、シャットダウン電流は1μA未満。}

^{2. 発振と変調：内蔵420kHz発振器と統合スペクトラム拡散クロッキング（SSC）技術により、電磁干渉（EMI）を効果的に低減。}

^{3. 電力出力：プッシュプル構成の2つの1A N-MOSFETを使用して、トランスの一次巻線を直接駆動。}

^{4. 包括的な保護：1.7A過電流保護、低電圧ロックアウト、および150℃熱シャットダウンを提供し、システムの安全性を確保。}

^{5. ソフトスタート制御：内蔵ソフトスタートおよびスルーレート制御回路により、突入電流を抑制し、EMI性能を最適化。}

^{コアワークフロー}

• ^{入力電圧はVCCを介して供給され、ENピンがハイに設定されるとチップがアクティブになります。}
• ^{発振器（OSC）は高周波クロックを生成し、スペクトラム拡散変調（SSC）後にドライブロジックに送信されます。}
• ^{ドライブ回路は、2つのMOSFET（プッシュプル動作）の交互導通を制御し、トランス一次側にAC信号を生成します。}
• ^{トランス二次側は絶縁電圧を出力し、整流およびフィルタリングされて負荷に電力を供給します。}
• ^{保護回路は電流と温度を継続的に監視し、異常が発生した場合は直ちに出力をシャットダウンします。}

^{アプリケーションシナリオ}

^{コア回路アーキテクチャ}

^{SN6505BDBVRの典型的なアプリケーション回路を図に示します。DC-AC変換を実現するためにプッシュプルトポロジを採用し、トランスを介して絶縁電力出力を提供します。設計は主に次のコンポーネントで構成されています。}

^{1. 入力電源：3.3V/5V DC入力（範囲2.25V-5.5V）をサポートし、10μF電解コンデンサと0.1μFセラミックコンデンサを並列に接続してフィルタリング。}

^{2. ドライブコア：D1およびD2ピンを介してトランス一次側を駆動し、420kHzのスイッチング周波数で1Aの出力能力を提供。}

^{3. 整流とフィルタリング：MBR0520Lショットキーダイオードを整流に使用し、LCネットワークと組み合わせて効率的なフィルタリングを実現。}

^{4. 調整された出力：オプションでTPS76350 LDOを統合して正確な電圧調整を行い、±3％の出力精度を実現。}

^{主要回路モジュールの分析}

^{1. 入力電源フィルタリング：}

^{VCCピンには、10μF電解コンデンサ（低周波フィルタリング）と100nFセラミックコンデンサ（高周波フィルタリング）が必要であり、チップピンにできるだけ近づけて配置します。}

^{2. トランスドライブ：}

^{OUT1とOUT2は180度の位相差で交互に導通し、トランスの一次巻線を駆動します。}

^{スイッチング周波数：SN6505Bの場合は420kHz、SN6505Aの場合は350kHz。}

^{3. 整流回路：}

^{2つのショットキーダイオード（MBR0520L）を使用した全波整流トポロジを使用。}

^{ダイオード選択要件：高速回復特性と低い順方向電圧降下。}

^{4. 出力フィルタリング：}

^{LCフィルタリングネットワーク、コンデンサは低ESRタイプを推奨。}

^{出力リップル：通常<50mV。}

^{設計ガイドラインとコンポーネントの選択}
 

^{トランス仕様：}

^{タイプ：センタータップトランス}

^{巻数比：入力/出力要件に基づいて計算（例：5Vから6Vへの変換の場合は1：1.2）}

^{飽和電流：>1.5A}

^{推奨モデル：Würth 750315240またはCoilcraft CT05シリーズ}

^{アプリケーション設計の考慮事項}

^{1. レイアウトの推奨事項：}

^{入力コンデンサをVCCおよびGNDピンにできるだけ近づけて配置します。}

^{トランスからOUT1/OUT2へのトレースを短く、広く保ちます。}

^{グランドプレーンの整合性を維持します。}

^{2. 熱管理：}

^{連続フルロード動作中に周囲温度が85℃以下であることを確認してください。}

^{必要に応じて、放熱用の銅箔を追加します。}

^{3. EMI最適化：}

^{チップの内蔵スペクトラム拡散クロック（SSC）機能を利用します。}

^{RCスナバ回路を適切に追加します。}

^{左：モジュールブロック図}

^{この図は、SN6505チップ内の主要な機能モジュールと信号の流れを示しています。各セクションの機能は次のとおりです。}

^{1. OSC（発振器）：元の発振信号（周波数foscfosc​）を生成し、回路全体の「クロックソース」として機能します。}

^{2. 周波数分周器：発振器の出力信号を分周して2つの相補信号（S‾SおよびSSとラベル付け）を生成し、後続の制御ロジックの基本的なタイミングを提供します。}

<sup>3. 出力トランジスタ（Q1Q1​、Q2Q2​）：G1G1​およびG2G2​によって制御され、「交互導通/遮断」を実現し、最終的にD1D1​およびD2D2​から信号を出力します。
4. 電源とグランド（VCCVCC​、GND）：チップに動作電源と基準グランドを提供します。</sup>

^{右：出力タイミング図}

^{右側のチャートは、時間を横軸として使用して、Q1Q1​とQ2Q2​の導通/遮断状態を経時的に示しています。重要なのは、「ブレークビフォアメイク」の現れを理解することです。}

^{1. タイミング図では、青と赤の波形は、Q1Q1​とQ2Q2​の制御信号（または導通状態）に対応しています。}

^{2.時間軸に沿った観察により、Q2Q2​はQ1Q1​が完全にオフになった後（「Q1Q1​オフ」）にのみオンになります（「Q2Q2​オン」）。同様に、Q1Q1​はQ2Q2​が完全にオフになった後にのみオンになります。}

^{3. この「一方をブレークしてから他方を作る」というタイミングシーケンスは、「ブレークビフォアメイク」原理の直接的な現れであり、両方のトランジスタの同時導通によって引き起こされる障害を効果的に防ぎます。}

^{SN6505BDBVRは、420kHzの高スイッチング周波数、80％を超える変換効率、および優れたEMI性能により、産業用絶縁電源設計の新たなベンチマークを設定します。そのコンパクトなSOT-23パッケージと高度に統合された機能により、周辺回路設計が大幅に簡素化され、システムの信頼性と電力密度が大幅に向上します。効率的で小型化された絶縁電源の需要は今後も増加し続けるでしょう。}

• 調達または製品の詳細については、以下までお問い合わせください：86-0775-13434437778,

​または公式ウェブサイトをご覧ください：https://mao.ecer.com/test/icsmodules.com/ 、詳細については、ECER製品ページをご覧ください：[链接]