モジュール型パワーコンバータを選ぶ理由その主な利点と用途は

はじめに　モジュール型・パワー・コンバーターを理解する

パワーコンバータを設計するうえで、ディスクリート型を選択するかあるいはモジュール型にするかはエンジニアがいつも考える共通の話題です。設計する基板スペースの制約と、コンバータ側の電力密度が主な懸念事項となり、これら要件がコストにも大きな影響を与えます。

近日ほとんどの企業は自社でカスタムのパワー・コンバータを開発するリソースや専門チームを持ちません。その代わり迅速で効果的な方法でアプリケーションの要求を満足するモジュール型パワー・コンバータを採用するケースが多くなってきています。　このようなエンジニアの選択により、限られたリソースと時間の中で複雑な電力問題を解決してゆくことがますます重要となってきています。

コンパクトで高性能なソリューションへの需要が高まる中、モジュール型電源コンバータは好ましい選択肢になっています。モジュール型電源は一見するとディスクリート型のソリューションよりも高価格と思われますが、使いやすさ、信頼性、拡張性などのメリットはしばしばコストを上回る結果をもたらします。

MINMAXはモジュール型電源コンバータの専門メーカーであり、絶縁型DC-DC　およびAC-DCコンバータの開発で30年以上の専門知識をお客様に提供し続けています。MINMAXは、DC-DCコンバータでは1W～150W 、AC-DCコンバータでは3W～60Wまで、多様なアプリケーションのニーズにお応えできるモジュールを設計・開発しています。

小型化とは　システムスペースの節約

MINMAXは、絶縁型DC-DCコンバータの設計においてはまず小型化を優先させ、次に高性能部品と高度な集積技術を活用します：

● 出力電力を損なうことなく、製品サイズを最大75%まで縮小。

● 出力密度を150ワット/立方インチまで向上。

PCBスペースが限られているお客様にとって、MINMAXのモジュール型パワー・コンバータのソリューションが最適な選択になります。

図1　　-モジュール型電源を採用することによりシステムの設計スペースを大幅に節約できます。

モジュール型パワーコンバータで容易に電源をアップグレード

MINMAXのモジュール式パワーコンバータは業界標準のフォームファクターに従って設計されています。従って電源システムの統合やアップグレードの対応が容易になります。　既存のモジュールから異なる電力を出力するモジュールへの変換がシームレスにできるので配線を変更する必要はありません。　この柔軟性と迅速な導入、そしてシステム要件の変更への適応性が保証されます。

図2- 配線を変更することなく、システム電源を簡単にアップグレードでき時間と労力を節約できます。

絶縁型DC-DCコンバータが電気的および熱的性能を最適化させます

設計を簡素化するためMINMAXは以下の先進技術を取り入れています：

● アクティブ・クランピングと同期整流
● 低リップル、低ノイズ、低電力消費のための省エネ回路

MINMAXのモジュール型パワーコンバータは、変動する負荷や極端な温度変化などの動的な条件に対応できるように設計されており、あらゆる場合でも最適化された性能を保証します。

図3 - MINMAXのパワーモジュールは、全体の電気性能を最適化しています。

絶縁型DC-DCコンバータでの熱設計の最適化

MINMAXの絶縁型DC-DCコンバータは、原材料として高熱伝導性接着剤と高熱伝導性金属シェルが使われ、先進的な電子回路設計技術と最適化された回路基板分布設計との組み合わせで、動作中の熱エネルギーを迅速に外部に伝播させ、パワーモジュール全体の効率とともに熱性能を向上させて、過酷な作業環境にも対応したいとするお客様のニーズに最適なソリューションを提供します。

図4　-最適化された熱構造設計によりパワーモジュール全体の効率と熱性能を改善しています

モジュール型型パワーコンバータは過酷な環境にも耐えうる

MINMAXのモジュール式パワーコンバータは、最大165°Cの温度変動を伴う過酷な条件下のシミュレーションで500回を超えるヒートサイクル試験など、信頼性に対して厳しい試験を実施しています。当社の設計には以下のソリューションが採用されています：

● 高熱伝導性接着剤と金属ケーシング
● 効率的な放熱のために最適化されたPCBレイアウト

図5.1　-最適化された熱構造設計によりより広い動作温度範囲を実現させ。幅広い用途を実現しています

費用対効果のパーフォーマンスが高いソリューション

MINMAXのモジュールタイプのパワーコンバータは国際的な安全規格に適合しています。　その結果、追加で発生する認証コストが不要になります。モジュール式コンバータを選択することで、お客様は以下のメリットが得られます：

● 社内でソリューションを開発する費用を回避
● 信頼性が高く、試験済みのパワーモジュールの恩恵を受けながら、中核となる研究開発に集中することができます。

Summary

設計	モジュラー電源	分離型電源
コスト削減による利益	高い	低い
PCBスペースの節約	多い	少ない
高速アップグレード対応	高い	低い
熱性能の最適化設計	良好	不良
動作環境温度範囲	広い	狭い
全体的な設計の考慮	良好	不良
全体的な電気性能	良好	不良