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）

今回は、正電圧出力に比べてそれほど一般的ではない負電圧出力（または反転）DC-DCコンバーターソリューションの基本を解説します。

[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。