降圧形DC-DCコンバータ1

降圧形DC-DCコンバータの基本解析は，出力電圧Voの変動が小さく，かつインダクタンスLを流れる電流が断続しないとの仮定で行われる。

V=LdI/dtの基本式より，SWがONの時にLにかかる電圧は（Vp-Vo)であり，オン期間TONでの電流増加ΔIONは

ΔION＝（Vp-Vo)TON/L・・・・（1）

SWのオフ期間TOFFでは，電流はD1，L経由で負荷にながれる。この期間の電流変化を見れば，

ΔIOFF＝-VoTOFF/L・・・・（2）

定常状態では電流の増減は無いので，ΔION＋ΔIOFF・・・・（3）

以上3つの式から

Vo＝VpTON/（TON＋TOFF）＝Vp・D　・・・・・・・・・（4）

ただし，Dはオン期間の時比率である。この式からは，Lなどの決め方が判らない。

電流連続の仮定が成立しなくなる条件はRL（1-D)＝2Lf　ｆ：SW周期である。

負荷が大きく変動するDC-DCコンバータでは，Lの電流が断続する条件とDの関係も考慮する必要がある。

この場合には，1周期のエネルギー収支から計算するが，同じ出力電圧を得るには，オン期間を狭くする必要がある。

ここまで来て，やっと設計上考慮すべき点が見えてくる。

VpやVoが低い場合には，ダイオードでの電圧降下も無視できない。

最近では，DC-DCコンバータは，ICメーカーが用意した制御ICとわずかな外付部品で制作できるので，原理からDC-DCコンバータを作る機会が減っているが，理解して使うに越したことはないと考えるアナログエンジニアである。

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