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» 2022年05月25日 10時00分 公開

負電圧出力DC-DCコンバーターの基本2つの大きな課題とは?(2/3 ページ)

[Anthony T. Huynh(Analog Devices),EDN]

課題1:レベルシフト回路

 図3は、標準的なレベルシフト回路を示しています。この回路の目的は、信号のグランド基準をシフトして、システムマイクロコントローラーのグランド基準と一致させることです。ここでは、システムマイクロコントローラーからのONコマンドを変換してDC-DCコンバーターをオン/オフするために使用されます。

図3:標準的なレベルシフト回路によるシステムコントローラーからのONコマンドの変換[クリックで拡大] 出所:Analog Devices

 このレベルシフト回路は9つのコンポーネントで構成されています。その動作は単純明快で、システムコントローラーによってONがHiになるとQ1がオンになります。さらにそのバイアスでQ2がオンになり、ENがHiとなってDC-DCコンバーターをイネーブルにします。ONがLowとなった場合は、Q1とQ2の両方がオフになり、ENはLowとなってコンバーターをディセーブルします。

 図4は、一般的なタイプのレベルシフト回路を示しています。ここでは、DC-DCコンバーターからのPGOOD信号を変換して、システムマイクロコントローラーによる読み取りを可能にするために使用されています。DC-DCコンバーターによってPGOODがHiに駆動されている場合(オープンドレイン)、Q3がオンになり、それによるバイアスでさらにQ4がオンになってRESETをHiに駆動し、システムマイクロコントローラー(MCU)をリセットから復帰させます。

図4:レベルシフト回路によるDC-DCコンバーターからのPGOOD信号の変換[クリックで拡大] 出所:Analog Devices

 これらの2つのレベルシフト回路には、18個の外付け部品が必要になるため、小型化が要求される機器/基板スペースに実装するには、厳しいチャレンジとなります。

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