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電源設計

Top Story

Wired, Weird:

歯科技工のブラシレスモータードライバーの調査依頼で、制御ボックスを開けたら高回転設定のコネクター抜けが見つかった。しかしコネクターを接続しても低回転設定では回転が不規則に変動する現象は変わらなかった。今回は回転が変動する原因を再調査した。

(2025年9月29日)

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高い信頼性を、低コストで実現

電気自動車(EV)の充電や太陽光発電などの高電圧システムでは、システムの小面積化や効率的な保護/監視/制御を実現する電流センシングのニーズが高まっている。そうしたニーズに応え、Texas Instruments(TI)は新たなホール効果型電流センサーを発表した。日本テキサス・インスツルメンツが、新製品の特徴や使用例を解説する。

(2025年1月17日)
TIが満を持してPLD市場に参入

システムの高機能化や高度化が進むにつれ、設計を担当するエンジニアは設計の複雑さ、小型・軽量化、開発期間の短縮といった課題を抱えることになる。Texas Instruments(TI)が発表したPLDファミリーと設計ツールによって、概念設計からプロトタイプ作製までの時間を最短で数分に短縮できる。

(2024年11月19日)
「インダクタの選択」の手間も減らし開発を効率化

AI(人工知能)やEV(電気自動車)などの普及で電力消費量が増加し、電源供給システムはより省スペースでより大電力を供給する電力密度の向上が求められている。Texas Instruments(TI)が発表したパワーモジュールは、磁気部品と電源チップをワンパッケージに集積する新しい技術「MagPack」を用いることで電力密度を2倍に高めた。

(2024年9月13日)
「小さくても大電力が欲しい」に応える

太陽光発電システムやデータセンター、EV(電気自動車)など、さまざまなアプリケーションの電源ユニットにおいてより高い電力密度の要求が高まっている。Texas Instruments(TI)が発表した100V GaN統合型パワーステージとトランス内蔵の1.5W絶縁型DC/DCモジュールは、このニーズに応える製品だ。100V GaN統合型パワーステージはシリコンを採用する場合に対してボードサイズを40%削減できる。トランス内蔵の1.5W絶縁型DC/DCモジュールでは外付けの大型トランスが不要なのでソリューションサイズを最大で約80%削減可能だ。

(2024年4月8日)
シャント抵抗不要で高効率化と小型化を両立

ノートPCなどの電源アダプターは「大きくて重いもの」。そんな“常識”が変わるかもしれない。Texas Instruments(TI)が発表した新しいGaN FETは、電流センシング機能を統合したことでAC/DC電力変換システムの高効率化と小型化を両立させられる製品だ。標準的な67W電源アダプターであれば、Si FETを用いた従来品よりも50%小型化できる。電源アダプターやUSB電源の大幅な小型化に大いに貢献するはずだ。

(2024年1月11日)
システムの高効率化を支える電流センサー

電気自動車(EV)や工場の自動化で使われる制御機器では、エネルギー効率の向上のためにより高精度な電流センシングのニーズが高まっている。Texas Instruments(TI)はこうした要求に応えるべく、電流センシングソリューションを拡充している。2023年8月には、EVの800Vバッテリーシステムでも使えるホール効果電流センサーや電流センシングソリューションを大幅に小型化するシャント抵抗内蔵電流モニターを発表した。いずれも、電流検知システムの設計を簡素化できる製品だ。

(2023年10月6日)
EVの航続距離を年間で1600km延長

電気自動車(EV)において、トラクション・インバータの高効率化はEVの航続距離の延長に直結する重要な要素だ。既存のトラクション・インバータにおいてさらなる高効率化が課題となる中、Texas Instrumentsは新たなゲート・ドライバを開発した。ゲート駆動能力をリアルタイムに切り替えることでSiC-MOSFETのスイッチング損失を抑え、システム効率を最大2%向上させる。これにより、EVの航続距離を年間で最大1600km延長できる。

(2023年06月21日)
厳格なEMI要件の適合も容易に

自動車や産業機器などの電気システムでは、EMI(電磁干渉)対策が重要性を増している。Texas Instruments(TI)が開発したスタンドアロンのアクティブEMIフィルタICを使えば、設計や実装が難しかったアクティブEMIフィルタを容易に構成できる。従来の受動EMIフィルタよりも大幅な小型化も可能だ。

(2023年5月8日)
今こそフォトカプラーからの置き換えを

産業機器や医療機器において、安全性を実現するための絶縁技術は欠かせない。使用年数が数十年に及ぶことも多いこれらの機器では、絶縁性能も、同様に長い期間維持することが求められる。そうした中、寿命(経年劣化)が存在するフォトカプラーに代わる絶縁素子として注目されているのがデジタルアイソレータだ。Texas Instruments(TI)は、20年以上にわたる研究開発と自社製造の強みを生かし、最新のデジタルアイソレータをはじめとする幅広い絶縁ソリューションを手掛けている。

(2022年10月27日)
EVや産業機器の高電圧化に応える

システムの安全性と堅ろう性を実現するために欠かせない絶縁技術。絶縁性を確保する部品として、従来のメカニカルリレーに代わって台頭し始めているのが、可動接点部分のないソリッドステート・リレー(SSR)だ。20年にわたり絶縁技術に投資してきたTexas Instruments(TI)が電気自動車(EV)と産業機器向けに発表した新しいSSRは、従来のリレーから置き換えることで、システムの信頼性を向上しつつ、ソリューションサイズを最大90%削減することも可能になる。

(2022年7月28日)
電池寿命を最大20%延ばす

世界的に「省エネ」への要求が高まる中、IoT(モノのインターネット)機器を含むバッテリー駆動機器にも、さらなる低消費電力化が求められている。Texas Instruments(TI)が、低静止電流技術と統合技術を駆使して開発した新しい昇降圧コンバータは、あらゆるバッテリー駆動システムに大きな省エネ効果をもたらす。

(2022年1月11日)
分散型電源アーキテクチャの構成が容易に

電気自動車(EV)の電源アーキテクチャでは、小型化や信頼性向上のために、各ゲートドライバに個別のバイアス電源を割り当てる分散型電源アーキテクチャへの関心が高まっている。Texas Instruments(TI)の絶縁型DC/DCバイアス電源モジュール「UCC14240-Q1」は、トランスと閉ループ制御を統合することで小型化を実現し、分散型電源アーキテクチャに活用しやすくなっている。

(2021年10月26日)
汎用性はそのままに、処理性能は従来比で10倍

リアルタイム制御や産業用ネットワークのサポート、高性能処理、セキュリティなど、スマート工場や自動運転に必要とされる性能を、1チップで実現するマイコンが登場した。Texas Instrumentsは、マイコン設計のシンプルさとプロセッサレベルの処理性能を併せ持つ「Sitara AM2x」によって、マイコンの性能を“再定義”する。

(2021年9月13日)
どうする? ノイズ対策

今や、電子機器において不可欠となっているEMI対策。Texas Instruments(TI)は長年、EMIの低減とEMI規格適合への迅速化を実現する電源ICの開発に注力してきた。TIの最新の電源ICに搭載された、低EMI化に向けた2つのアプローチを探る。

(2021年5月17日)
継続的に半導体製品を確実、スピーディに届けるためのTIの取り組み

テキサス・インスツルメンツ(Texas Instruments/以下、TI)は、豊富な品ぞろえを誇る半導体製品群を確実に届け、自然災害など不測の事態が発生した場合にも半導体製品を継続して迅速に供給できるよう、さまざまな取り組みを進めている。その一環として、2021年2月にはオンライン購入サイトを刷新。高信頼性製品、最新製品をどこよりも安く、早く、簡単、確実に手に入れることができるようになった。

(2021年4月1日)
EVのバッテリ管理は大きく変わる

電気自動車やハイブリッド自動車で注目度が高まっているワイヤレスBMS(Battery Management System)。Texas Instruments(TI)は、同社が強みとする高精度な電源制御技術とワイヤレスマイコンを組み合わせた、最新のワイヤレスBMSソリューションを発表した。TÜV SÜDの安全性評価に準拠した、ASIL-Dのシステムを「業界として初めて」(TI)実現した。

(2021年2月24日)
EV用充電回路のサイズは半分に

10年間、GaNパワーデバイスの研究開発に投資し、性能と信頼性を向上してきたTexas Instruments(TI)。同社が開発した新しい650Vおよび600VのGaN FETは、Siliconドライバや保護回路を統合することで、電力密度をさらに高めた製品となっている。

(2020年12月11日)
不断の研究開発が支える

電源において、常に最も重要な課題の一つとなっているのが電力密度だ。電力密度の向上は、電源サイズの縮小、部品点数の減少、システムコストの削減など、多くのメリットに直結している。Texas Insrtuments(TI)は、4つの主要分野において、電力密度の向上におけるイノベーションをけん引している。

(2020年9月29日)
かつてない電力需要増に応える

IoTとAIの時代が到来し、さまざまな機器で膨大な量のデータが処理され、グローバルなレベルでデータが行き交うことから、増加する電力需要に応えられる拡張機能を備えたパワーエレクトロニクス製品が求められている。Texas Instruments(TI)は、こうした要件を満たす、高い電力密度や変換効率を実現した最新のGaN製品や降圧型DC/DCコンバータを展開している。

(2020年5月27日)

最新! 電源関連ニュース

インターロック機能も搭載:

三菱電機は、パワー半導体モジュール「DIPIPM」の新シリーズ「Compact DIPIPM」を発表した。定格電圧は600Vで、定格電流30Aの「PSS30SF1F6」と同50A「PSS50SF1F6」のサンプル提供を開始している。

(2025年9月30日)
「SOP Advance(E)」採用:

東芝デバイス&ストレージは、新パッケージ「SOP Advance(E)」を採用した産業用機器向けのNチャネルパワーMOSFET「TPM1R908QM」(80V耐圧)と「TPM7R10CQ5」(150V耐圧)を発表した。

(2025年9月24日)
他社製品比50%以上の小型化:

サンケン電気は、車載向け高圧3相モーター用ドライバー「SAM212MxxAF1」シリーズのうち、15A対応「SAM212M15AF1」の量産を開始した。出力スイッチング素子、プリドライバー、制限抵抗付きブートストラップダイオードを1パッケージに集積する。

(2025年9月16日)
出力負荷との接続部に最適:

ロームは、ゾーンECU向けハイサイドIPD「BV1HBxxx」シリーズを6品種で製品化した。容量負荷駆動能力が高く、ゾーンECUと出力負荷の接続部での用途に最適。月産20万個体制で量産を開始している。

(2025年9月4日)
USB PD規格の電源制御に対応:

ルネサス エレクトロニクスは、3レベル方式を採用した降圧コントローラー「RAA489300」「RAA489301」を発売した。従来の2レベル方式と比較して、出力電圧制御時の電力損失を最大約40%低減する。

(2025年9月3日)
従来比で効率向上、ノイズ低減:

サンケン電気は、白物家電向けの高圧3相モーター用ドライバー「SCM127xMB」シリーズを発表した。出力素子、プリドライバー、制限抵抗付きのブートストラップダイオードを1パッケージに統合している。

(2025年8月4日)
外付け部品を削減:

STマイクロエレクトロニクスは、民生機器や照明機器向けのオフライン高電圧コンバーター「VIPer11B」を発表した。800Vのアバランシェ耐性を備えたMOSFETなどを内蔵し、回路設計の簡素化やコスト削減に寄与する。

(2025年7月29日)
50Aの大電流対応:

サンケン電気は、車載オルタネーター用ダイオード「SG-K17VLEFGR」「SG-K17VLEFGS」の量産を開始した。両製品は極性が逆で、組み合わせて使用することでブリッジ回路を省スペースで構成できる。

(2025年7月8日)

電源設計関連【入門】記事

DC-DCコンバーター活用講座(59):

電磁気学入門講座。最終回となる今回は、トランス設計者にとって生涯の悩みの種である「電磁場適合性(EMC)」について解説します。

(2024年12月27日)
Wired, Weird:

今回は壊れた部品を交換せずに接点を復活させる必殺技を紹介する。

(2024年12月25日)
たった2つの式で始めるDC/DCコンバーターの設計(11):

今回は、チョークの仕様の妥当性とともにリップル電圧の図式解法、キャパシターの要求特性について説明します。

(2024年11月15日)
たった2つの式で始めるDC/DCコンバーターの設計(10):

今回はCRスナバー回路とチョークの要求特性について説明します。

(2024年10月11日)
DC-DCコンバーター活用講座(58):

電磁気学入門講座。今回は、トランスコアの温度について解説します。

(2024年10月10日)
DC-DCコンバーター活用講座(57):

電磁気学入門講座。今回は、トランスの漏れインダクタンスおよび、巻き線静電容量の低減について解説します。

(2024年9月27日)
たった2つの式で始めるDC/DCコンバーターの設計(8):

今回からステップアップ形DC/DCコンバーターについて説明していきます。まずは、ステップアップコンバーターの基本回路と動作原理について解説します。

(2024年4月23日)
たった2つの式で始めるDC/DCコンバーターの設計(7):

今回はDC/DCコンバーターを設計する上で欠かせない「過電流保護回路」について説明します。

(2024年3月26日)
たった2つの式で始めるDC/DCコンバーターの設計(6):

今回はいままで前提にしてきたチョークの電流連続性が途切れた場合のコンバーターの振る舞いについて図式を基に検討します。

(2024年2月26日)
たった2つの式で始めるDC/DCコンバーターの設計(1):

今回から電源設計の超初心者向けにDC/DCコンバーターの設計を説明していきます。この連載で主として使用する式はインダクタンスに関する式および、キャパシタンスに関する2つの式だけです。2つの式から導かれるインダクタンスとキャパシタンスの電気的性質を使って入門書などに記載されている基本的なコンバーターの設計をどこまで説明できるかを考えていきます。

(2023年9月29日)

電源設計テクニック!

たった2つの式で始めるDC/DCコンバーターの設計(16):

今回は反転形コンバーターに使用する部品の定格の要点について説明、検討していきます。

(2025年4月25日)
Wired, Weird:

過去13年ほどにわたっていろいろな電気機器の修理に挑戦してきたが、中には修理が完了できないものもあった。今回は修理できない要因を「リスク」として、上位10個を紹介する。

(2025年4月24日)
たった2つの式で始めるDC/DCコンバーターの設計(15):

今回から反転形DC/DCコンバーターについて説明します。今回は基本回路と動作原理を紹介するとともに、そしてコンバーターの動作を解析していきます。

(2025年3月27日)
Wired, Weird:

著名な国内メーカーのテレビの電源基板の修理の続きだ。今回は電源基板のメイン出力部の修理結果を報告する。

(2025年3月26日)
Wired, Weird:

友人から『自宅のテレビが壊れて、電源が入らなくなった』と相談があった。今回は、国内の著名なメーカーのテレビの修理を報告する。

(2025年3月11日)
たった2つの式で始めるDC/DCコンバーターの設計(14):

今回はチョーク電流不連続時のリップル電圧の求め方について説明します。

(2025年2月25日)
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