電源IC各端子の干渉

スイッチング電源ICの基板実装技術

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電源IC各端子の干渉防止設計

電源IC内部では，ディジタル回路，アナログ回路，電力回路の3つが異なる役割を果たしています．これらの回路間での干渉を防ぐために，IC端子の配置や基板設計が重要です．以下のポイントが設計時に考慮されます

1. 端子配置：電力回路はパッケージ左上，アナログ回路は右下に集約
2. フィードバック端子：ノイズに敏感な部分を電力回路からもっとも離れた位置に配置
3. ノイズ対策：シールドやグラウンド分離を活用し，干渉を防止

LT8609ではフィードバック端子が6番ピンに設定されており，外来ノイズや内部ノイズからの影響を最小化するために設計されています．このような端子配置は，高感度アナログ部を保護するための基本的なルールとして広く採用されています．

スイッチング電源ICの基板実装技術

スイッチング電源ICの基板実装では，以下の設計要素が重要です

1. レイアウト分離：アナログ信号経路と脈動電流ループを物理的に分離する
2. グラウンド層設計：IC真下にグラウンド層を配置し，エディ電流を抑制
3. デカップリング・キャパシタ：高周波および低周波ノイズを効果的に抑制するために適切に配置する

これらの対策によって，基板上で発生するノイズや干渉を最小化し，高効率かつ安定した動作が可能になります．また，多層基板設計では，パワー層と制御層を分離することでさらなる性能向上が期待できます．

フィードバック端子とノイズ対策

フィードバック端子は以下の特徴があります

1. 高感度：外来ノイズや内部ノイズに非常に敏感
2. 安定性確保：適切な端子配置と配線設計が必要
3. 保護設計：電力回路からもっとも離れた位置に配置されることが一般的

ノイズ対策として以下が有効です

1. シールド：外来ノイズから信号経路を保護する
2. グラウンド分離：異なる回路間での干渉を防ぐ
3. デカップリング・キャパシタ：高周波および低周波成分を除去する

基板実装技術の要点

基板実装では以下の技術が重要です

1. 脈動電流ループ制御：スイッチング・ノード周辺で寄生インダクタンスを低減する
2. 熱管理設計：発熱源近傍にサーマル・ビアやヒートシンクを配置する
3. 信号経路最適化：配線長を最小化し，不要な寄生容量やインダクタンスを抑える

これらの技術は，高性能かつ安定したスイッチング電源設計に不可欠です．〈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．