カスタム電源開発・設計 豆知識
2022.11.03
スイッチング回路の基礎とスイッチングノイズ

スイッチング回路とは、スイッチング素子(MOSFET・IGBT・パワートランジスタ等)を高速でON/OFF(スイッチ)させ、電力変換効率を高め無駄な電力消費無くす回路となります。
(1)スイッチング回路の構成
(2)スイッチング回路の種類
スイッチング方式には様々な種類があり、方式によってメリット・デメリットがあります。
主なスイッチング方式は以下があります。
①チョッパ方式
②フライバックコンバータ方式
③フォワードコンバータ方式
④アクティブクランプ方式
⑤プッシュプル方式
⑥ハーフブリッジ方式
⑦フルブリッジ方式
メリット・デメリットについて、以下のコラムにて詳しく解説していますので、ご確認ください。
(3)スイッチング回路とノイズ
スイッチング回路は高効率・小型化出来る一方、スイッチングを行うことでノイズを発生させてしまいます。スイッチング電源から発生させるノイズとして、以下のようなノイズがあります。
①入力帰還ノイズ
②放射ノイズ等
ノイズの規格には国際規格、欧州規格、北米規格、日本規格等があり、各々で規格値が設定されており、適用する規格の閾値を満足する必要があり、外部機器に影響を与えない必要があります。
(4)スイッチングノイズの対策
上記の閾値以下とする為には、入出力のノイズ対策を実施する必要があります。また、電源装置自体をシールドケースで覆うことも有効な手段です。
ノイズ対策については以下のコラムで詳しく解説していますので、是非ご確認ください。
(5)スイッチング制御
スイッチング制御方法として、アナログ回路、専用制御IC、マイコン制御等ありますが、価格、高効率、高精度等の使用用途に応じてのバランスの良い回路選択が必要です。
「スイッチング電源の回路構成と設計方法」ハンドブック無料プレゼント
産業用カスタム電源 開発・設計 Naviを運営するアイガ電子工業株式会社では、電源回路設計・スイッチング電源設計を行うエンジニアの方々に向けWEBサイト上で有益な情報を発信しておりますが、「スイッチング電源の回路構成と設計方法」ハンドブックを刊行し、ご希望される方には無料プレゼントを行っています。少しでもご興味をお持ちの方は、下記リンクよりご確認ください。
関連する豆知識一覧
-
電源設計の基礎
2025.03.24
アンダーシュートを抑制するためのポイント:カスタム電源開発・設計の基礎
産業用機器向けの電源は信頼性が求められるため、アンダーシュートが発生すると致命的な問題を引き起こす可能性があります。 そのため、回路設…
-
電源設計の基礎
2025.02.24
カスタム電源とは?開発・設計のポイントをご紹介
皆様は、カスタム電源について、詳しくご存知ですか。当記事ではカスタム電源の概要とカスタム電源の開発・設計にまつわる情報について詳しく解説しま…
-
電源設計の基礎
2025.02.18
オーバーシュートを抑制するためのポイント:カスタム電源開発・設計の基礎
スイッチング電源は、高い電力変換効率を誇り、小型・軽量化に貢献できる一方、その高速なスイッチング動作に伴い、オーバーシュートが発生しやすいと…
-
電源設計の基礎
2024.12.24
高圧電源設計の基礎:コッククロフトウォルトン回路
高圧電源とは数kV以上の高い電圧を発生させる電源を指します。一般的な民生機器、産業機器等は、基本的に出力電圧が24Vや48Vといった低電圧で…
-
電源設計の基礎
2024.11.19
スイッチング電源におけるトランス設計の基礎:トランス設計の流れと要点
スイッチング電源においてトランスとは、感電を防ぐための入出力絶縁と出力変圧という重要な役割を担っています。一般的にこのトランスの設計にあたっ…
-
電源設計の基礎
2024.09.01
スイッチング電源のトランス設計の基礎:損失について
スイッチング電源に於いてトランスとは、感電を防ぐための入出力絶縁と出力変圧という重要な役割を担っています。 高周波スイッチングによりトラン…