小型・高効率・長寿命 AC-DC電源の開発

モーター駆動に伴うピーク電流対応から、屋外エクステリア向けの耐候構造・マイコン制御(自動点灯/タイマー消灯)、同期整流+高周波DC/DC(190kHz)による小型高効率・可変出力制御まで、多様なAC-DC電源を開発してきました。

産業機器から民生機器まで、求められる電力帯・環境条件・筐体条件に応じて最適設計を行い、開発から製品化まで伴走します。

また、開発時は電源単体の評価にとどまらず、お客様の製品とセットで実機評価を行い、課題の洗い出しと対策検討まで丁寧に支援します。

開発事例

FA用AC-DC電源
カードBOX型に対応するために薄型設計としました。
電力メーター通信部用AC-DC電源
パッシブPFC方式の整流回路を採用しております。入力電流の位相はお客様指定仕様です。
医療機器用AC-DC電源
モーターを駆動させるためのピーク電流に対応しております。
健康機器用AC-DC電源
複数個のモーターを駆動させるため、ピーク電流に対応いたしました。

対応範囲

対応形態

オンボード型、オープンフレーム型、ユニット型

出力電力

数Wから数kWまでの幅広いスペックの量産対応が可能

対応回路

フォワードコンバーター

フォワードコンバータはトランスで絶縁しながら、スイッチがオンしている間に一次側から二次側へ直接エネルギーを渡して出力を作る方式で、フライバックよりも比較的大きな負荷電流を扱いやすいのが特徴です。

出力電流を連続的に流しやすくリップルを抑えやすい一方、トランスの磁化を戻すためのリセット(消磁)設計が重要になります。産業機器の補助電源や通信機器など、中電力帯で安定した絶縁電源が欲しい用途に向きます。

LLCコンバータ

トランスの漏れインダクタンスと励磁インダクタンス、コンデンサの共振を利用してスイッチング損失を抑え、高効率化と低ノイズ化を狙える絶縁型コンバータです。

条件が合うとソフトスイッチング動作を取りやすく発熱とEMIの面で有利になりやすい反面、入力電圧や負荷変動に対する利得の変化が大きく、軽負荷時の制御や共振点まわりの設計にノウハウが要ります。高効率が強く求められるサーバ電源、PC電源、家電の中〜大電力電源などでよく採用されます。

PFC(力率改善回路)

PFC(Power Factor Correction)は、交流入力に対する入力電流の波形を整えて力率を高め、高調波電流を抑えるための前段回路で、電源が系統から必要以上の無駄な電流を引き込むのを減らす目的で使われます。

一般に中〜大電力のAC-DCで採用されることが多く、規格対応や効率・発熱・配線容量の面でメリットがある一方、インダクタやスイッチ素子、制御回路が増えるため部品点数と設計ポイントが増加します。産業用電源、サーバ・通信電源、家電の上位機種など、入力高調波規制や省エネ要求が厳しい用途に向きます。

PFC(シングルステージ)

シングルステージPFCは、力率改善と直流変換(多くは絶縁DC-DC相当)を一つの電力段で同時に行う構成で、2ステージ(PFC+DC-DC)に比べて回路を簡素化しやすく、小型化やコスト低減につなげやすいのが魅力です。

その代わり、ホールドアップ(保持時間)や過渡応答、出力リップルなどの要求を高いレベルで両立させるのが難しく、アプリケーションによっては性能面のトレードオフが目立つことがあります。スペースやコスト制約が強く、要求性能が過度に厳しくない家電・照明・組込み機器などでメリットを出しやすい方式です。

PFC(パッシブ方式)

パッシブPFCは、スイッチング制御を用いずにインダクタやコンデンサなどの受動部品で入力電流の尖りを緩和し、力率を改善する考え方で、制御ICが不要な分構成がシンプルで堅牢、ノイズ源も増えにくいのが特徴です。

一方で50/60Hzを相手にするため磁性部品が大型化しやすく、改善できる力率や高調波低減の度合いはアクティブPFCほど高くできないことが多いです。低〜中電力で、コストや信頼性を優先しつつ規格要求が比較的緩い、またはアクティブPFCを避けたい用途に向きます。

フライバックコンバータ

トランス(結合インダクタ)にエネルギーをいったん蓄え、スイッチがオフしたタイミングで二次側へ放出して出力を得る絶縁型方式で、部品点数が少なく設計自由度も高いため小型のAC-DC電源で定番です。

入力変動に対して一定出力を作りやすく、多出力化もしやすい一方、ピーク電流が大きくなりやすく電力が上がるほど損失や発熱、リップル、EMI対策が重くなりがちです。充電器、ACアダプタ、家電や産業機器の補助電源など、低〜中電力帯の絶縁電源に向きます。

フルブリッジ

一次側を4つのスイッチでHブリッジ駆動してトランスへ電力を供給する絶縁型コンバータで、大電力・高電圧領域でスケールさせやすいのが特徴です。

スイッチにかかる負担を分散しやすく、位相シフト方式などを採れば高効率化やソフトスイッチングも狙えますが、スイッチ数とゲート駆動、保護設計が増えるため回路規模と実装・制御の難易度は上がります。産業用の大容量電源、急速充電器、サーバ・通信向けの大電力電源など、高出力が必要な用途に向きます。

対応規格

IEC / UL / CSA / CE / PSE / CCC / CISPR / VCCI など

カスタム電源一覧

AC-DC電源

DC-DC電源

ACアダプター

LEDドライバー