SEPICとは

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目次 •電源回路 •スイッチング電源 •SEPIC •効率比較 •まとめ

電源回路 電子機器で消費されるエネルギーは、電源回路から供給されます。 電源回路は、商用交流電源や電池などから入力した電気エネルギーを それぞれの電子機器が要求する電気エネルギーに変換して供給します。

電源回路 電源回路の分類

スイッチング電源 スイッチング電源とは、 スイッチング素子を用いて電力変換・調整を行っている電源装置の一つ 　利点 　「小型」 　「軽量」 　「高効率」 　欠点 　「部品点数が多い」 　「ノイズが大きい」

スイッチング電源 コンバータの中でよく使われる スイッチング電源の分類は下記のようになります

スイッチング電源 •昇降圧回路例と特徴

SEPIC Single Ended Primary Inductor Converterの略 SEPICとはインダクタを2個使う昇降圧コンバータの一種 参考）昇降圧コンバータの使用例

SEPIC 回路構成自体は40年以上前からあった。 ただし設計難易度が高く採用されてなかった。 (昔はトランスを使っていた) 最近ではIC技術の進歩で専用ICが出てきたことで、 使われるようになってきてます。

SEPIC SEPICの特徴 •メリット 　①一つの回路で昇圧と降圧の動作ができる 　②出力電圧と入力電圧の極性が同じ 　 •デメリット 　①大電流用途には向かない 　②インダクタを2個使う

SEPIC 回路の動作原理・イメージ

SEPIC ・回路の使用用途 入力電圧が変動しやすい、電源電圧と出力電圧が近い場合に使用されます。 ①車載用機器での使用 　自動車の用途でLEDを光源とした場合、自動車特有の電圧変動が大きく、 　昇圧型、降圧型では、LEDのちらつきなどが発生して設計が難しい。 昇降圧型の方が設計が容易の為、LEDを使った下記のものに使われております。

SEPIC ②モバイル機器での使用 　単一のリチウムイオン電池は通常、4.2Vから3Vに放電されます。 　例えばユニットが3.3Vを必要とする場合にSEPICは効果的です。

SEPIC 使用するインダクタの選定 ・L値 L値が大きいとリプル成分(※)が抑制されます。 また効率も良くなります。 ただし負荷応答特性(※)が大きくなります。 ・DCR,定格電流 DCRが小さければ発熱による損失が小さくなるため、効率も良くなります。 定格電流は、流す電流以上のものを選定します。

SEPIC回路のインダクタの選定 SEPIC回路にはインダクタが2個必要ですが、 回路動作上問題ない為、同じコアに電線を2本巻いた 結合インダクタ（SQR/SGQRなど）を使用できます。 それにより実装面積を大幅に減少させることができます。

SEPIC回路のインダクタの選定 サガミのSEPIC回路用インダクタ（SQR/SGQR）の特徴 •2in1構造のため実装タクト、接地面積を低減 •小型・高効率のSEPICやZETAコンバータなどに対応 •閉磁路構造 •4端子構造により耐振動性、耐衝撃性が向上

SEPIC回路のインダクタの選定 サガミのSEPIC用インダクタは、下記8～12mm角サイズが有ります。 •通常品 　SQR8065C/1065C/1277C •低背品 　SQR8042C/1042C/1257C/1242C •配線変更品 　SQR8065CA/8042CA/1065CA/1277CA •廉価品 　SGQR8065CA/1065CA/1277CA

効率比較 SEPICの評価基板を用いて下記インダクタの サイズや種類を変更し、効率を測定しました。 サイズ[mm] コアの材質 種類 数量 (D×W×H) ① 12 × 12 × 8 フェライト 結合インダクタ(2in1) 1 ② 11.5 × 10 × 9 メタル 結合インダクタ(2in1) 1 ③ 8 × 8 × 6.8 フェライト 結合インダクタ(2in1) 1 ④ 12 ×12 × 4.5 フェライト パワーインダクタ 2 ⑤ 7.5 × 7.2 × 5.4 メタル パワーインダクタ 2

効率比較 フェライトの方が効率が良い結果となった。 ※メタルはフェライトに比べ、小電流でもL値が下がりやすいためと考えられる

効率比較 効率は同等程度