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グリーン・エレクトロニクス 【シリーズ一覧へ】

電源環境を改善していく これからの高効率電源

グリーン・エレクトロニクス No.3

続 LED照明&力率改善回路の設計

トランジスタ技術SPECIAL編集部 編
B5判 136ページ
定価1,944円(税込)
JAN9784789848336

2010年10月1日発行

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 多くの半導体メーカから,新たな改善を加えたLED照明用電源ICが数多く登場してきています.LED照明の電源は,高効率が要求されるだけでなく,入力電流が正弦波に近く力率が高いこと,トライアック位相制御による調光に対応していることなどが要求されます.AC入力から直接LEDを駆動する回路を作るための制御ICから代表的なものを取り上げ,活用技術を紹介します.
 LED照明の電源用ICでは,多くの品種が力率改善への対応を謳っています.照明器具の電源では,規格上,使用電力が大きい場合に力率改善が必須となるからです.なぜ力率改善が必要とされるのか,力率とは何かを解説し,とくに威力を発揮する大容量電力機器における力率改善の技術を詳しく紹介します.


目次

第1部 LED照明回路の設計

 力率改善や調光対応を実現しているドライバICの使用例
第1章 AC入力LED照明用電源回路集
 ■ AC入力で求められる機能や性能
 ■ ドライバICの分類
 ■ iW3610(iWatt)
 ■ MM3460(ミツミ電機)
 ■ HV9910B(Supertex)
 ■ LC5523D(サンケン電気)
 ■ LNK403EG(パワーインテグレーションズ)
 ■ TK5401(タキオン)

 スイッチング電源を使わずに高効率と高力率を目指す
第1章 Appendix 位相制御型電力制限方式のLED点灯回路
 ■ 高効率なLED照明は電源回路レス
 ■ サイリスタによる位相制御回路
 ■ 防犯灯への応用

 MM3460を使う PFC対応で高効率・低待機電力
第2章 1コンバータ方式LED照明用電源の設計と試作
 ■ 高効率と高調波電流規制への対応
 ■ LED照明に向く1コンバータ・フライバック電源
 ■ LED照明用電源IC MM3460
 ■ MM3460によるLED照明用電源の設計
 ■ MM3460によるLED照明用電源の試作
 ■ 試作回路の特性について
 ■ まとめ

 iW3610を使う 絶縁型擬似共振タイプ
第3章 調光器(ディマー)対応LED照明電源の設計
 ■ 調光器との相性を考慮したiW3610
 ■ iW3610のチョッピング動作
 ■ フライバック・コンバータ部の動作
 ■ 評価基板の動作と特性
 ■ 非絶縁アプリケーションの例
 ■ まとめ

 寿命を確保するカギになる熱設計の基礎
第4章 LED照明の冷却
 ■ LED照明は発熱との戦い
 ■ 熱設計の考え方
 ■ LED照明での熱設計

 熱流体解析ソフトによって検証する
第4章 Appendix 熱伝導の基礎
 ■ 熱の伝わりかた
 ■ 伝導による放熱
 ■ 機械的構造により異なる伝導
 ■ まとめ


第2部 力率改善回路の設計

 高調波の発生を抑えるAC入力専用の電源回路
第1章 力率改善回路の目的と種類
 ■ 電源の高調波問題
 ■ 高調波の発生メカニズム
 ■ 高調波による悪影響とその対策
 ■ 高調波電流規制の内容
 ■ 力率改善…PFC回路のあらまし
 ■ PFC回路のさらなる特性改善
 ■ コラム1 ひずんだ電圧波形のときはひずんだ入力電流に
 ■ コラム2 3相配線
 ■ コラム3 トライアック位相制御

 伝送される電力と消費する電力は一致しない!
第2章 力率とは何か
 ■ 多様化する家庭電源
 ■ エネルギーとしての電気
 ■ まとめ
 ■ コラム1 三相交流の電力
 ■ コラム2 電気料金と力率
 ■ コラム3 電力ラインの高調波実測データ

 R2A20114を使いSiC-SBDとIGBTを駆動
第3章 インターリーブ連続モード3kW PFCの設計と試作
 ■ インターリーブ連続モードPFCの動作
 ■ R2A20114/20104の機能と特性
 ■ R2A20114FPによる3kW PFCボードの設計
 ■ マイコンによる機能の拡張

 16ピンDIPの制御IC R2A20112SPを使う
第4章 インターリーブ臨界モード4kW PFCの設計と試作
 ■ なぜインターリーブなのか
 ■ シングル方式とインターリーブ方式の比較
 ■ 4kW PFCの設計と部品の選定
 ■ 試作した4kW PFC回路の測定データ

 PFCの搭載に性能的なメリットがある例
第4章 Appendix 一般的なコンセントから使える電力を増やすPFC

GE Articles

新しいパワー半導体SiCの実力を見る
高効率パワー・ダイオードの実際
 ■ パワー回路のダイオードを見直してみる
 ■ 新材料素子 SiC-SBDとその効果
 ■ コラム SiC-SBDの構造


代表的な回路構成と使用される特殊部品
高電圧パルス・パワーの基礎と発生のしくみ
 ■ パルス・パワー発生の基礎知識
 ■ 高圧電源回路に使う部品
 ■ 高圧電源の測定
 ■ コラム1 人工雷発生装置
 ■ コラム2 高圧に関わる放電の種類とあらまし


電源回路部品の常識…安全への配慮
ヒューズおよびセラミック・バリスタの使い方
 ■ ヒューズのあらまし
 ■ ヒューズ定格電流の算出例
 ■ セラミック・バリスタの使い方
 ■ コラム 安全認定のない部品の選定

実装後の不良を減らすための注意点
LEDの信頼性を高める豆知識



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