Last Update 2022/03/08
高い安定性と応答性が得られる負帰還特性にチューニング
電子回路シミュレータSIMetrix/SIMPLISによる高性能電源回路の設計【オンデマンド版】
B5判 264ページ
CD-ROM 1枚付き
定価4,180円(税込)
JAN9784789849517
2013年6月25日発行
好評発売中！
■見本PDF(1,322KB) 電子機器には不可欠な電源は，自社で設計することが少なくなっているようです．しかし，安全性や効率向上という点で，自社で設計できる技術力は不可欠といえます．また，経験の積み上げが必要な分野ではありますが，本書で利用しているシミュレータSIMetrix/SIMPLIS(評価版を付属)を使えば，目に見えないデバイスのパラメータを可視化できるので設計時間を短縮できます．
本書は，スイッチング電源などはできるだけベーシックな回路を選び，電源設計に不可欠な負帰還の扱い方を中心に解説しています，よりよい性能を出すために，ベーシックな回路で理解を深めてください．負帰還自体は90年以上前に確立した設計法ですが，シミュレータが使える現在には，可視化ができて，問題点を早く浮き彫りにできます．
安定した動作をするために，シミュレータで位相余裕を確認し，適切なコイルやコンデンサの隠れたパラメータを考慮しつつ負帰還回路を設計します．また，シミュレーションした結果と実測データを掲載しているのも大きな特徴です．
本書は，スイッチング電源などはできるだけベーシックな回路を選び，電源設計に不可欠な負帰還の扱い方を中心に解説しています，よりよい性能を出すために，ベーシックな回路で理解を深めてください．負帰還自体は90年以上前に確立した設計法ですが，シミュレータが使える現在には，可視化ができて，問題点を早く浮き彫りにできます．
安定した動作をするために，シミュレータで位相余裕を確認し，適切なコイルやコンデンサの隠れたパラメータを考慮しつつ負帰還回路を設計します．また，シミュレーションした結果と実測データを掲載しているのも大きな特徴です．
目次
第1章 電源回路の概要
1-1 電源と負帰還
1-2 安全性
1-3 商用電源
1-4 レギュレータ(安定化電源)の概要
1-5 電源回路とシミュレータ
Column 1-1 アナログナレッジのホームページの紹介
第2章 SIMetrix/SIMPLISの使い方
2-1 SIMetrix/SIMPLISのスタート
2-2 SIMetrixでの回路図の作成
2-3 解析の実行
2-4 SIMetrixの回路図をSIMPLISの回路図に変更
2-5 SIMPLISで過渡解析の実行
2-6 SIMPLISでAC解析を実行
2-7 SIMPLISでマルチステップ解析の実行
Column 2-1 付属CD-ROMのSPICEモデルをインストールする方法
第3章 電源回路に使用される基本素子の特性と動作
3-1 コンデンサ
3-2 コイル
3-3 トランス
3-4 ヒューズ
第4章 負帰還を理解するための基礎知識
4-1 デシベル
4-2 利得-周波数特性をリニア目盛りとdB目盛りで比較する
4-3 ボーデ線図と利得合成
4-4 利得・位相-周波数特性
第5章 負帰還の動作と設計
5-1 負帰還の動作
5-2 安定な負帰還を実現するために
5-3 四つの負帰還方式と入出力インピーダンス
5-4 電源回路の負帰還
5-5 誤差増幅器の設計
5-6 gmアンプ
Column 5-1 負帰還技術に貢献された人々
第6章 リニア電源の設計
6-1 整流・平滑回路
6-2 シリーズ・レギュレータの基本設計と評価
6-3 熱設計
Appendix A オーディオ帯域の測定に適した周波数特性分析器 FRA(Frequency Response Analyzer)
第7章 リニア・レギュレータの応用設計…Dual CVCC実験用電源
7-1 Dual CVCC実験用電源の概要
7-2 定電圧制御動作
7-3 定電流制御動作
7-4 定電圧モードでの負帰還設計
7-5 定電流モードでの負帰還設計
7-6 電源トランスの改造
7-7 放熱設計
7-8 調整方法
7-9 特性の評価
第8章 スイッチング電源の動作
8-1 降圧型コンバータ
8-2 昇圧型コンバータ
8-3 昇降圧型コンバータ
8-4 SEPICコンバータ
8-5 Cukコンバータ
8-6 パルス幅変調器
8-7 電流連続モードと電流不連続モード
8-8 電圧制御モードと電流制御モード
Appendix B 制御部の利得-周波数特性の漸近線
第9章 Buckコンバータの設計・製作・評価
9-1 Buckコンバータの概要
9-2 出力コイルと出力コンデンサの決定
9-3 負帰還設計
9-4 各種特性のシミュレーション値と実測値の比較
第10章 積層セラミック・コンデンサを使用したBuckコンバータの設計・製作・評価
10-1 Buckコンバータの概要
10-2 出力コイルと出力コンデンサの決定
10-3 負帰還設計
10-4 各種特性のシミュレーション値と実測値の比較
Column 10-1 高誘電率積層セラミック・コンデンサの直流重畳特性
第11章 電圧モードBoostコンバータの設計・製作・評価
11-1 電圧モードBoostコンバータの概要
11-2 出力コイルとコンデンサの決定
11-3 負帰還設計
11-4 各種特性のシミュレーション値と実測値の比較
第12章 電流モードBoostコンバータの設計・製作・評価
12-1 電流モードBoostコンバータの概要
12-2 出力コイルとコンデンサの決定
12-3 負帰還設計
12-4 各種特性のシミュレーション値と実測値の比較
第1章 電源回路の概要
1-1 電源と負帰還
1-2 安全性
1-3 商用電源
1-4 レギュレータ(安定化電源)の概要
1-5 電源回路とシミュレータ
Column 1-1 アナログナレッジのホームページの紹介
第2章 SIMetrix/SIMPLISの使い方
2-1 SIMetrix/SIMPLISのスタート
2-2 SIMetrixでの回路図の作成
2-3 解析の実行
2-4 SIMetrixの回路図をSIMPLISの回路図に変更
2-5 SIMPLISで過渡解析の実行
2-6 SIMPLISでAC解析を実行
2-7 SIMPLISでマルチステップ解析の実行
Column 2-1 付属CD-ROMのSPICEモデルをインストールする方法
第3章 電源回路に使用される基本素子の特性と動作
3-1 コンデンサ
3-2 コイル
3-3 トランス
3-4 ヒューズ
第4章 負帰還を理解するための基礎知識
4-1 デシベル
4-2 利得-周波数特性をリニア目盛りとdB目盛りで比較する
4-3 ボーデ線図と利得合成
4-4 利得・位相-周波数特性
第5章 負帰還の動作と設計
5-1 負帰還の動作
5-2 安定な負帰還を実現するために
5-3 四つの負帰還方式と入出力インピーダンス
5-4 電源回路の負帰還
5-5 誤差増幅器の設計
5-6 gmアンプ
Column 5-1 負帰還技術に貢献された人々
第6章 リニア電源の設計
6-1 整流・平滑回路
6-2 シリーズ・レギュレータの基本設計と評価
6-3 熱設計
Appendix A オーディオ帯域の測定に適した周波数特性分析器 FRA(Frequency Response Analyzer)
第7章 リニア・レギュレータの応用設計…Dual CVCC実験用電源
7-1 Dual CVCC実験用電源の概要
7-2 定電圧制御動作
7-3 定電流制御動作
7-4 定電圧モードでの負帰還設計
7-5 定電流モードでの負帰還設計
7-6 電源トランスの改造
7-7 放熱設計
7-8 調整方法
7-9 特性の評価
第8章 スイッチング電源の動作
8-1 降圧型コンバータ
8-2 昇圧型コンバータ
8-3 昇降圧型コンバータ
8-4 SEPICコンバータ
8-5 Cukコンバータ
8-6 パルス幅変調器
8-7 電流連続モードと電流不連続モード
8-8 電圧制御モードと電流制御モード
Appendix B 制御部の利得-周波数特性の漸近線
第9章 Buckコンバータの設計・製作・評価
9-1 Buckコンバータの概要
9-2 出力コイルと出力コンデンサの決定
9-3 負帰還設計
9-4 各種特性のシミュレーション値と実測値の比較
第10章 積層セラミック・コンデンサを使用したBuckコンバータの設計・製作・評価
10-1 Buckコンバータの概要
10-2 出力コイルと出力コンデンサの決定
10-3 負帰還設計
10-4 各種特性のシミュレーション値と実測値の比較
Column 10-1 高誘電率積層セラミック・コンデンサの直流重畳特性
第11章 電圧モードBoostコンバータの設計・製作・評価
11-1 電圧モードBoostコンバータの概要
11-2 出力コイルとコンデンサの決定
11-3 負帰還設計
11-4 各種特性のシミュレーション値と実測値の比較
第12章 電流モードBoostコンバータの設計・製作・評価
12-1 電流モードBoostコンバータの概要
12-2 出力コイルとコンデンサの決定
12-3 負帰還設計
12-4 各種特性のシミュレーション値と実測値の比較