ADP1074のソフトスタートの１次側と２次側の
ハンドシェイクがうまくいかない場合は、
２次側の電源をチョークコイルから取るようにするとよいようです。
AN-1454にも回路図が出ているのですが誤りがあり、
UG-1115の回路図などを見るとよくわかります。
１次側の電流モードのオープンループ制御で、
３次巻線としてチョークコイルを利用し、
２次側を3.5V以上に短時間でプリチャージするということのようです。
月: 2020年6月
同期整流用のMOSFETはコイル（誘導性負荷）に対して、
スイッチングを行うため、
大きなスパイクが発生します。
そのため、ブレークダウン電圧を超える
スパイクに対する考察が必要になる場合があります。
その場合の指標が、アバランシェ耐量になりますが、
データシートの見方が複雑なので、
まとめておきます。
以下の資料が参考になります。
The Selection of MOSFETs for DC-DC-Converters
また、比較のために次の２つの耐圧300VのMOSFETのEASをあげておきます。
IRFB4137: EAS=400mJ
IPP410N30N: EAS=240mJ
SPICEモデルにもよりますが、
シミュレーションの過渡解析では、
ブレークダウン電圧を超えたあたりで、
スパイク電圧がクリップするような動作になるようです。
EASの範囲内のスパイクのエネルギーであれば、
最終的には、熱的破壊に至るかどうかが判断のポイントのようです。
また、MOSFETの構造がプレーナ型かトレンチ型かによっても、
EASが大きく異なるようです。
ADP1074のソフトスタートに関してまとめておきます。
以下の資料が参考になります。
具体的な問題として、
ADP1074を用いた正負電源の起動時に
2次側の同期整流のドライバとしてLTC4446を
２つ起動しようとすると、
負荷電流が増大してうまく起動しないようです。
そこで、SS1, SS2の容量をそれぞれ1uF, 2.2uFに増大させたところ、
SPICEシミューレーションでは、
150msほどで、出力が+-50Vになるまで、
同期整流を開始させずに、
ソフトスタートするようになりました。
このあたりは、実回路の挙動をみながら、
シミュレーションで確認してみるしかないようです。
なお、同期整流用のMOSFETの耐圧は300V必要なようです。
Infineonだと、このあたりでしょうか。
3端子レギュレータで正負電源を構成するときは、
ラッチダウン防止のためにSBDを保護回路として入れるように、
データシートに記述があるので認識していましたが、
同期整流で正負電源を構成するときも必要になるようです。
実際、フォワードコンバータによる正負電源の起動時に、
耐圧の異なる同期整流用のMOSFETが
フォワード用とフリーホイール用のいずれも、
正側だけ飛んでしまったので、
ラッチダウンと判断しています。
というわけで、正負電源のラッチダウンに関する資料をまとめておきます。
ADP1074を用いてハイサイド・アクティブクランプ・
フォワードコンバータを設計する際のポイントをまとめておきます。
AN-1454 アプリケーション・ノートも参考にしてください。
LT Spiceの回路図はこちら。
電源起動時の過渡解析の結果
（緑：正側出力(+50V), 茶：SS1, シアン：（FB), 赤：(SS2), 黄土（Comp））
はこちら。
まず、ソフト・スタート手順の
1次側と2次側のハンドシェークの条件を満たすためには、
SS1とSS2のコンデンサの容量を調整する必要があります。
シミュレーションでは起動後29-30msの期間に、
SS1の電圧が600-800mVの間にあるように調整する必要があります。
また、SS1とSS2の電流レートが2倍程度異なるので、
容量比を2倍程度にすると、一様に電圧が上昇していきます。
なお、最終的には、SS2とFBの電圧が1.2Vを超えた時点で、
強制的に2次側に制御が移るとデータシートには、
記述があります。
一方で、ハンドシェーク後にSS1の電圧は０Vになるという記述が
データシートにはありますが、
SPICEモデルでは、5Vまで上昇し続けます。
次に、FBおよびCompによるエラーアンプのループ補償ですが、
ゲインを10dB(3倍)程度に設定しないと、
適切なレギュレーションが得られません。
なので、まず、FBの上側（出力電圧）の抵抗値を決めて、
Compの抵抗値をその3倍程度に設定します。
その後、スイッチング周波数に応じて
Compの容量値をスケールするように設定します。
続いて、スロープ補償ですが、
デッドビート(k=1)で設定すると、
Compが大きく振れて電流制限にかかるため、
ノーマル(k=0.5)で設定しています。
1次側のデッドタイムは、154nsに設定しないと、
ハイサイド・アクティブクランプのための
位相反転やハイサイドドライバの伝播遅延が大きいため、
PGATEがラッチしてしまうようです。
最大デューティ・サイクル(Dmax)は、十分大きく設定しないと、
起動時や高負荷時にヒカップモードに移行してしまうようです。
なので、巻線比は0.6ですが、Dmaxは90%に設定しています。
軽負荷モード(Mode)は、3つの状態が設定できるようです。
具体的には、
LLM（常時ボディダイオードによるダイオード整流）、
スレッショルド（軽負荷時は非同期整流、重負荷時は同期整流）、
CCM(常時同期整流）の３つになります。
なお、スレッショルドはCSの状態によるので、
ランプ補償の設定抵抗の影響を受けます。
最後に、同期整流用MOSFETの耐圧ですが、
フリーホイール・ドライバ側(SR2)は2次側のトランス出力電圧とサージ電圧ですが、
フォワード・ドライバ側(SR1)は1次側の電圧とサージ電圧になるようです。
なので、150V耐圧のIPP076N15N5, IPP075N15N3
などを選択しています。
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