LTC3721-1によるプッシュプル200W 50V正負電源の基板設計です。
こちらの資料が参考になります。
EAGLEの回路図はこちら。
基板設計はこちら。
上面のパターンはこちら。
下面のパターンはこちら。
トランス(HPH6-2400L)が面実装なのと、
ブリッジ整流(STTH1502FP)とコモンモードチョーク(744844470)など、
パワー系のパターンの引き回しに工夫が必要でしたが、
80x100mmのサイズに収まりました。
タグ: 744844470
比較的簡単に作れる入力AC100V入力, 出力200W, DC+-50VのD級アンプ用プッシュプル電源を設計します。
まず、ループ補償の設計に必要な資料(AN149)と主な部品をあげておきます。
回路はLTC3721-1のデータシートに出ているものを踏襲しています。
Modeling and Loop Compensation Design of Switching Mode Power Supplies
つぎにLT Spiceでのシミュレーション用の回路図を示します。
最後に200W(50Ω, 2A, 100V(+-50V))負荷時の過渡応答を示します。
緑が出力電圧(+50V)、青がCMC(744844470)の電流、赤が2次側電圧のフィードバックです。
トランジスタ技術 2003年8月号 特集：ディジタル・アンプ誕生！
第6章 出力電圧の精度と電源容量の決め方がポイント！
ディジタル・アンプ用電源回路の設計 ：本田 潤 
252Kバイト
Ａppendix
実際のディジタル・アンプ用スイッチング電源 ：大和 一夫/狩野 ラワジフ
を読んでいて以下の記述を見つけました(p. 190)。
正負両電源に最適なカップルド・インダクタ
●軽負荷になると出力電圧が上昇する
＞コイル電流のゼロ区間が生じることが原因
●対策はコイルに電流を流し続けること
＞コイル電流にゼロ区間が生じる回路のコイルと、
コイル電流が流れ続ける回路のコイルとで、
コアを共有すると電流が連続的になります。
＞＞さて、D級出力段の電源は、
正負の出力回路のうち、
どちらか一方は必ず電流が流れているはずです。
となれば、カップルド・インダクタが
ディジタル・アンプ用電源に適していることは
自明の理ですね。
というわけで、LTSpiceで効果を検証してみました。
まず、LTC3722-1によるZVS-PSFBの
CTトランス(760895451)による正負両電源に、
カップルド・インダクタ(744844470)を適用した回路です。
センタータップによる両電源構成なので、
正負の電流の向きを考慮して、
カップルド・インダクタ（コモンモード・チョーク）を
平滑コンデンサの前に接続します。
次に、軽負荷(1kΩ, 100V(+-50V), 0.1A, 10W)時の
結合係数1の場合と0の場合における、
出力電圧(緑)とチョークコイルの電流(青)の
過渡解析による比較です
結合あり
結合なし
最後に重負荷((33Ω, 100V(+-50V), 3A, 300W)時の場合です。
結合あり
結合なし
興味深いことに結合ありの時は、
インダクタ電流の振幅(リップル)が小さくなって、
最大出力電圧が増大するようです。
磁気回路は奥が深いですね。
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