目　次

動作を理解すれば自分一人で推奨回路から必要な回路を作れる

Introduction　実験用スタンダード電源設計実例集


第1部　代表的な電源回路方式

3端子レギュレータ78/79シリーズを確実に動かす
第1章　シンプルで作りやすいリニア・レギュレータ
リニア・レギュレータの動作
定番IC 78シリーズの種類と特性
78シリーズを使った設計
■ 基本設計
■ 放熱設計
より確実に動作させるために…発振の原因究明法と対策
特性評価法
79シリーズを使った設計

5Vから3.3Vに降圧する回路を例に設計・評価・特性を改善する
第2章 発熱が少なく小型化しやすいDC-DCコンバータ
DC-DCコンバータの回路動作のあらまし
3.3V，1AのDC-DCコンバータの設計と製作
製作したDC-DCコンバータの評価
特性改善のためのワンポイント・アドバイス

AC90〜264Vから+5V/3A，+15V/1.5A，-15V/0.2を作る
第3章　コンセントから直流電源を作るAC-DCコンバータ
製作する回路の仕様
回路方式と制御用ICの選択
入出力条件の決定
入力回路の概略設計
絶縁型フォワード・コンバータ部の設計
特性の測定と評価
確実に動作させるため…


XコンデンサとYコンデンサの選び方
Appendix 1　絶縁電圧のノイズとグラウンド

フレーム・グラウンドと信号グラウンドの違い
Appendix 2　信号と外来ノイズを分離する

電圧モード制御，電流モード制御，ヒステリシス制御の特徴を比較する
第4章　DC-DCコンバータの三つの帰還制御方式
三つの制御方式
電圧モード制御
電流モード制御
ヒステリシス制御


第2部　電池駆動/熱くならない/省エネを目指す高効率設計

単3電池1本でいつまでも！ ワイヤレス・マウスなど微小電流アプリの定番技術
第5章　軽負荷でも高効率を維持できるPFM制御方式
10 mA以下の微小電流向きのPFM制御
PFMの制御は2 種類
PFM制御のコイル電流の流れ方は2通り
PFMとPWMを自動で切り替えるといつも高効率

高周波スパイクにはビーズが効く
Appendix 3　スイッチング・ノイズのリークを抑える


アルカリ乾電池，NiCd/NiMH/Liイオン蓄電池の使い分けからACアダプタとの切り替えまで
第6 章 昇降圧電源で作るバッテリ駆動システム
携帯機器の電池は二者択一
電池容量の見積もり方
電池の種類と電源の構成
■ アルカリ電池またはNiCd/NiMH蓄電池を使う場合
■ Liイオン蓄電池1セルを使う場合
ACアダプタ使用時のさまざまな問題点

高密度実装が要求される携帯機器向き
第7章　高効率を目指すCMOSリニア・レギュレータ
CMOSリニア・レギュレータの基礎知識
CMOSリニア・レギュレータの内部回路
基本性能を表すキーワード
上手に使うためのヒント

ソフトウェアで部品のばらつきの吸収！
Appendix 4　最高効率を目指す手法の一つ…マイコン内蔵のDC-DCコンバータ
MCP19111の概要
MCP19111評価ボードの概要とテスト方法
最適パラメータ値を求める
最適パラメータ値でソフトウェアを作成し書き込む
動作確認と評価


第3部　検証と評価

スイッチング電源やリニア電源回路の不良原因と対策の実際
第8章　電源回路のトラブル対応
〇原因追及と対策の手順
トラブルの解決手順
トラブル対策を行う状況
■ ステップ1：症状を正確に把握する
■ ステップ2：問題箇所を絞っていく
■ ステップ3：部品交換により不良箇所を特定する
■ ステップ4：原因と結果の考察
電源回路のトラブル対策のヒント
■ トラブルの症状と考えられる原因
■ 症状が再現されない場合
トラブル対策のテクニック
■ 部品交換が困難な場合に目安を付ける方法
ノイズの発生箇所を探す方法
トラブルの原因について
〇トラブル事例編
3端子レギュレータの出力電圧が立ち上がらない
3端子レギュレータが発振する
AC-DCコンバータの並列使用で漏電ブレーカが落ちる

市販の教育用ツールと簡単なアダプタを自作して安価に電源のボード線図を作る
第9章　レギュレータの動作安定性を実測して検証する
■ Analog Discoveryを使った実験方法

TA7805S，NJM7805A，μPC7805AHFなど全12種類を実測
第10章　リニア・レギュレータICの出力ノイズ調査
評価項目とその方法
■ 出力ノイズの評価
■ 出力コンデンサの影響について調べる
■ リプル除去特性の評価
実験結果
■ 出力ノイズ・スペクトラム
■ 出力コンデンサの影響
■ リプル除去特性


第4 部　外付け部品の選び方

ポータブル機器の電源回路設計用
第11章　コイルとコンデンサの適切な選択
インダクタンスと容量の決定
コイル選択時の注意点
コンデンサ選択時の注意点

確実にそして高効率にスイッチング動作させるために
第12章　ダイオードの動作と選択
パワー・ダイオードとは
■ 3種類に分類できる
■ パッケージと内部接続
必ず最大定格以下で使う
各種パワー・ダイオードの基本性能
■ 順電圧
■ 逆回復時間
■ 逆電流
接合部温度の算出方法
■ 順方向定常損失
■ 逆方向スイッチング損失
■ 接合部温度の算出
スイッチング電源回路への応用設計
■ 電源整流用ダイオードD1の選定
■ リセット巻き線用ダイオードD2の選定
■ 出力整流用ダイオードD3とD4の選定

広い帯域にわたり低いインピーダンスの電源を作る
第13章　コンデンサのインピーダンス特性
コンデンサの重要な特性「インピーダンス」
注目の低インピーダンス・コンデンサ
プロードライザとOS-CON
プロードライザ…広帯域で低インピーダンス
OS-CON…低インピーダンスの電解コンデンサ

特設　すぐに使える！ 電源回路集
■ 1　メーカ推奨のシンプルで応用範囲の広い電源回路
1-1　LED駆動用…乾電池2〜4本で動作する白色LED点灯用回路
1-2　OPアンプ用…+5Vから±10Vを出力する低ノイズDC-DCコンバータ
1-3　マイコン・ロジック用…外付け部品5個で作れる出力5V/1V，入力8V〜40Vの回路
1-4　ディジタル・ロジック用…小型なのに出力3.3V/3A，入力5V〜16Vの回路
■ 2　センサ/アナログ回路向け電源回路
2-1　放電管/真空管用…出力400V/150mA，入力AC100Vの高圧シリーズ・レギュレータ
2-2　ハイサイド電流計測電源用…出力24V，入力7Vのセンサ用絶縁電源回路
2-3　カスタム電源用…50μ，100μ，200μ，300μ，400μAの基準電流源を作れる回路
2-4　OPアンプ用…正電源+12Vから負電源-12Vを生成する回路
2-5　OPアンプ/センサ用…入力4.5V〜10Vから出力+12V/300mA，-12V/200mAを生成する回路
2-6　ポータブル測定機器用…3.3V〜5V入力時に+10V/+2V/-5Vを同時に出力する回路
■ 3　困った時はこの電源回路
3-1　電池駆動用…入力1.8V〜5.5V，出力3.3V/1.5Aの昇降圧DC-DCコンバータ
3-2　車載/サーバ用…入力5.5V〜60V，出力5V/1AのDC-DCコンバータ
3-3　マイコン用…並列運転で発熱を分散する入力5V，出力3.3V/1Aのシリーズ・レギュレータ
3-4　通信機器/サーバ用…高効率でノイズも少ない入力3V〜5.5V，出力1V/2.2AのLDOレギュレータ
3-5　通信機器/サーバ用…外付けインダクタ不要の入力4.5V/20V，出力1.5V/10Aの降圧DC-DCコンバータ
3-6　省エネ用…回路の電源をON/OFFする入力4.5V〜20V対応の高耐圧ロード・スイッチ回路
3-7　VCO用…ICを使わずに作る入力12V，出力5Vの低雑音電源

Supplement 1　リニア・レギュレータ・セレクション・ガイド

Supplement 2　DC-DCコンバータ・セレクション・ガイド

▲本書の各記事は，「トランジスタ技術」に掲載された記事を再編集したものです．初出誌は各記事の稿末に掲載してあります．記載のないものは書き下ろしです．