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はじめに +5V を出力するモバイル・バッテリを入力源として、実験用の +12V/400mA を出力する昇圧型 DC ‐ DC コンバータ基板を作ります。今回は、昇圧型スイッチング電源の基本動作を説明し、回路を設計します。 基礎知識 高効率な電力変換を実現する「スイッチング制御」 FPGA やマイコンなどのディジタル・デバイスや、OP アンプや A-D コンバータなどのアナログ・デバイス、Wi-Fi/Bluetooth などの RF 無線を搭載する最近の IoT/組み込み基板には、1.2V、1.8V、3.3V、5V など、多様な電圧を出力する電源モジュールが所狭しと実装されています（図 1）。 
図1 ディジタル回路とアナログ回路が混載する最近の組み込み機器や IoT 機器には、さまざまな電圧を出力する電源モジュールが多数搭載されている このように実装密度の高い基板には、大型の放熱器やトランスが必要な低効率なリニア電源は採用できません。図 2 に示すのは、AC100V から安定化された DC5V を出力する AC アダプタに組み込まれたリニア方式の電源回路です。リニア方式は低雑音ですが、損失が大きい（効率が悪い）ため、重厚長大になります。実際、昔の ACアダプタは大型で重量感がありました。 
図2 リニア方式の電源回路の例（昔の AC アダプタ） 図 3 に示すのは、一般に普及している AC アダプタの電源回路です。電圧を変換する際に生じる損失（無駄なエネルギ）が小さいスイッチング方式を採用しています。トランスも放熱器も小型なので軽量でコンパクトです。 
図3 スイッチング方式の電源回路の例（一般に普及している AC アダプタ） 
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2024年01月発行 ［技術情報］エレクトロニクスの確かな情報便 
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