入力12V，出力5V/3A DC-DC電源IC LT8609A

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スイッチング電源ICの基本構成

LT8609Aはピーク電流モードのスイッチング電源ICです．このICは，入力電圧$V_{in}$から出力電圧$V_{out}$を安定供給するために，以下の主要なブロックで構成されています．

1. パワーMOSFET回路:スイッチング素子として内蔵され，電力変換を行う．
2. 出力電圧検出回路:出力電圧$V_{out}$を分圧抵抗を用いて計測し，安定化を図る．
3. 制御ロジック回路:ハイ・サイドとロー・サイドのFETの切り替えを制御する．
4. ソフトスタート回路:電源ON時の過電流防止のため，出力電圧を徐々に上昇させる．
5. 駆動周波数設定回路:スイッチング周波数を決定し，ICの動作を最適化する．

これらのブロックが連携し，スイッチング電源としての機能を実現します．

正しい基板実装のポイント

スイッチング電源ICは，高速なスイッチング動作を行うため，適切な基板実装が不可欠です．以下のポイントに留意することで，安定動作を確保できます．

1. 電力配線の最適化:高電流が流れる$V_{in}$や$V_{out}$のパターン幅を広くし，配線抵抗やインダクタンスを低減する．
2. グラウンド・プレーンの確保:IC周辺に広いグラウンドプレーンを配置し，ノイズ耐性を向上させる．
3. デカップリング・キャパシタの配置:ICの近くに適切なキャパシタを配置し，電源のリプルを抑える．
4. スイッチングノードの最小化:MOSFETのスイッチングノードのパターンを短くし，不要なEMI（電磁干渉）を抑制する．
5. レイアウトの最適化:アナログ回路とディジタル回路を分離し，相互干渉を防ぐ．

ピーク電流モード制御とは

LT8609Aはピーク電流モード制御を採用しており，各スイッチング周期ごとにピーク電流を検出し，出力電圧の安定化を図ります．

この方式では，インダクタ電流$L_r$のピーク値を常に監視し，負荷変動に素早く対応できます．その結果，

1. 優れた過渡応答特性を実現できる．
2. 負荷変動時の出力電圧変動を最小限に抑えられる．
3. 回路の安定性を向上させる．

ノイズによる誤動作を防ぐため，適切なレイアウト設計も重要です．〈著：ZEPマガジン〉

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著者紹介

• 2003年　パデュー大学大学院を卒業
• 2007年　リニアテクノロジー株式会社にFAEとして入社
• 2017年　アナログ・デバイセズ株式会社 車載ビジネス・デブロップメント・スペシャリスト．主に新製品の企画や開発に携わる

著書

1. ［VOD］小型＆高出力！高効率電源設計のためのSiC/GaNトランジスタ活用 100の要点，ZEPエンジニアリング株式会社．
2. ［VOD］Before After！ハイパフォーマンス基板＆回路設計 100の基本【パワエレ・電源・アナログ編】/【IoT・無線・通信編】，ZEPエンジニアリング株式会社．
3. ［VOD］Before After！ハイパフォーマンス基板＆回路設計 100の基本【パワエレ・電源・アナログ編】，ZEPエンジニアリング株式会社．

参考文献

1. ［VOD］Before After！ハイパフォーマンス基板＆回路設計 100の基本【パワエレ・電源・アナログ編】/【IoT・無線・通信編】，ZEPエンジニアリング株式会社．
2. ［VOD］Before After！ハイパフォーマンス基板＆回路設計 100の基本【パワエレ・電源・アナログ編】，ZEPエンジニアリング株式会社．
3. ［VOD/KIT/data］一緒に作る！LLC絶縁トランス×超高効率・低雑音電源 完全キット，ZEPエンジニアリング株式会社．
4. ［VOD］高速＆エラーレス！5G×EV時代のプリント基板＆回路設計 100の要点，ZEPエンジニアリング株式会社．
5. ［VOD］ Before After！ ハイパフォーマンス基板＆回路設計 100の基本【パワエレ・電源・アナログ編】/【IoT・無線・通信編】，ZEPエンジニアリング株式会社．
6. ［Book/PDF］デシベルから始めるプリント基板EMC 即答200，ZEPエンジニアリング株式会社．
7. ［VOD/KIT］ポケット・スペアナで手軽に！基板と回路のEMCノイズ対策 10の定石，ZEPエンジニアリング株式会社．
8. ［VOD］事例に学ぶ放熱基板パターン設計 成功への要点，ZEPエンジニアリング株式会社．
9. ［VOD］Pythonで学ぶ マクスウェル方程式 【電場編】＋【磁場編】，ZEPエンジニアリング株式会社．