コイルとコンデンサの適切な選択

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第 4 部外付け部品の選び方
第 11 章
ポータブル機器の電源回路設計用
コイルとコンデンサの
適切な選択
弥田秀昭
インダクタやコンデンサは，電流や電圧などの使う条件の変化とともに特性
も変化します．実働条件における変化までをも含んだ設計と選択をしましょう．
〈編集部〉
● LC フィルタの特性を一定に保つ必要がある
コイルとコンデンサは，LC によるローパス・フィ
ルタを構成しています．
20mV
通常，DC−DC コンバータのデータシートには推奨
するコイルが何種類か載っており，使用可能な値に幅
をもたせてあります．
同じ許容電流なら，インダクタンスが小さいほどコ
イルのサイズも小さくなります．よって，小型化が最
重要項目の場合，最小インダクタンスのコイルを選択
することが多いでしょう．
出力電圧
インダクタンスと容量の決定
コンデンサの容量をそのままでインダクタンスだけ
を小さくすると，ローパス・フィルタのカットオフ周
波数が高くなり，高域のループ・ゲインが上昇し，負
帰還制御のゲイン余裕が減少します．
同じくインダクタンスをそのままで容量だけを小さ
くすると，制御系のゲイン余裕が減少します．
十分なゲイン余裕が欲しい場合で，コイルとコンデ
ンサのどちらか一方を小さくしたときには他方を大き
くするなど，LC 積の値を一定にして，カットオフ周
コイル電流［mA］
携帯機器用の DC−DC コンバータは，周辺回路部品
の多くを IC 内部に取り込んでいます．
主要な外付け部品はコイルとコンデンサぐらいで，
そのほかは電圧設定などに使用するチップ抵抗やチッ
プ・コンデンサだけとなってきました．
今回は，データシートに掲載されている推奨部品以
外の部品を選択する場合の注意点を述べます．
300
200
100
0
時間
300
200
100
0
時間
20mV
コイル電流［mA］
コイル電流［mA］
応答時間，電圧のドロップ共に
良好だがリプルは大きくなる
出力電圧
コンデンサの容量により電圧のドロップ
は少なくなるが応答時間は長くなる
出力電圧
20mV
（a）10μＨ＋10μＦ
300
200
100
0
（b）10μＨ＋22μＦ
時間
（c）4.7μＨ＋22μＦ
図 1 LC フィルタの値を変えて応答特性の違いを見る
上：出力電圧の交流成分
（20 mV/div.），下：コイル電流（100 mA/div.），横軸：時間（5μs/div.）
．
インダクタンスと容量の決定
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