バックブーストコンバータは、バックコンバータとブーストコンバータの両方の同じ概念を1つの回路に組み合わせたタイプの SMPS (スイッチモード電源) です。関連する回路を確認し、バックブーストコンバーターがどのようなアプリケーションにメリットをもたらすかを概説します。
バックブーストコンバータはどのように機能しますか?
昇降圧コンバータの主な目的は、入力 DC電圧 を受け取り、アプリケーションの要件に応じて電圧を下げるか上げるかして、異なるレベルのDC電圧を出力することです。降圧昇圧コンバータの設計は、単一の回路であり、通常は制御ユニットが追加されていることを除いて、降圧コンバータや昇圧コンバータと似ています。制御ユニットは入力電圧のレベルを感知し、その電圧に基づいて回路に対して適切なアクションを実行します。
SMPSの仕組みや、降圧コンバータと昇圧コンバータの設計方法を簡単に確認したい場合は、次の記事をご覧ください: スイッチング電源 (SMPS) の仕組みおよび次の記事をご覧ください: スイッチングDC/DCコンバータの種類。
図1は、典型的な4スイッチ バックブースト回路を示しています。図には2つのスイッチしか示されていませんが、回路上の2つの ダイオード もスイッチとして機能します (順方向電圧のみが通過するため)。制御ユニットは通常、スイッチを制御するための PWM 制御または 発振器 のいずれかです。スイッチは、設計に応じてBJTまたは MOSFET のいずれかになります。低周波を扱う場合はBJTを使用し、高周波を扱う場合はMOSFETを使用します。ダイオードも設計に応じてさまざまなバリエーションがありますが、順方向電圧が低く、高速スイッチングが可能なダイオードが最適です。
バックブーストコンバータのアプリケーションの例は何ですか?
バックブーストコンバータは、民生用電子機器を含むさまざまな一般的なアプリケーションの電圧を簡単に調整できます。 パワーアンプ、自己制御 電源 および制御アプリケーション。
バックブーストアプリケーションは、バッテリー駆動システムの観点から説明するのが最も適切です。システムに電荷がなく、システムを充電するために必要な電圧が一定量しかないとします。バックブーストコンバータの「ブースト」部分は、入力電圧から入力電圧よりも高い出力電圧を生成するために使用されます。これにより、最大電圧でシステムをできるだけ早く充電できるようになります。
ただし、システムの充電が最大容量に達すると、過熱する危険があります。ここで、バックブーストコンバータの「バック」部分がシステムの充電が満充電に近づいていることを認識し、電圧を徐々に下げます。システムが最大充電に達すると、電圧レベルはゼロに低下します。
おすすめの昇降圧コンバータIC
LTC3130EMSE#PBFアナログデバイスより
この昇降圧DC/DCコンバータは、効率性と低ノイズ性（最大1.2MHzの超低ノイズPWM周波数）の両方を備えています。入力電圧は2.4V ～ 25V、出力電圧は1V ～ 25Vの範囲で対応できるため、非常に汎用性があります。
このICは、長寿命のバッテリー駆動機器、携帯型軍用無線機、低電力センサー、太陽電池パネルのポストレギュレータ/充電器に推奨されます。
Cypress SemiconductorのS6BP202A
これらのバックブーストコンバータICは、当社のアプリケーション エンジニアに強い印象を与えています。あなたのアプリケーションに適しているかどうかを確認してください。
この1チャンネルのバックブーストDC/DCコンバータICには4つのスイッチングFETが内蔵されており、2.5 V ～ 42 Vの入力電圧範囲内で最大2.4 Aの負荷電流を供給できます。さまざまな出力電圧 (5.000V/5.050V/5.075V/5.100V/5.125V/5.150V/5.200V) から選択でき、200 kHz ～ 2.1 MHzの広い動作周波数範囲を活用できます。
このコンバータは、長寿命のバッテリー駆動機器、携帯型軍用無線機、低電力センサー、ソーラーパネルのポストレギュレータ/充電器にお勧めです。
STMicroelectronicsのMC34063ECN
MC34063は、1.5 Aを超える出力スイッチ電流を持ち、3 V ～ 40 Vで動作できます。また、最大100 kHzの周波数動作も可能です。このデバイスには、内部温度補償リファレンス、コンパレータ、アクティブ電流制限回路を備えたデューティ サイクル制御発振器、ドライバ、高電流出力スイッチが含まれています。出力電圧は、2% の基準精度を備えた2つの外部抵抗器を介して調整可能で、特別な精度が求められるアプリケーションに適しています。