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質問

ゼロボルトスイッチング (ZVS) とはどのようなスイッチングですか? ZVSでは損失が少ない理由を教えて下さい。

回答

AC/DCコンバータ機能

ゼロボルトスイッチング (ZVS) とはFETスイッチング時の動作状態のことをいいます。

FETは、ゲート/ソース間に電位差を与えることでON/OFFするスイッチとして使用されます。FETのドレイン/ソース間がゼロボルトの状態でゲート/ソース間の電圧を変化させることを、ゼロボルトスイッチングと呼んでいます。

通常のスイッチングでは、FETのドレイン/ソース間に電圧がある状態でON/OFFすることで、貫通電流が発生し損失が発生します。しかし、ゼロボルトスイッチングでは、ゲート/ソース間がゼロボルトの状態なので、損失が少なく高効率に貢献しています。

ZVS制御とは?

同期整流型 降圧DC/DCコンバータ

同期整流型 降圧DC/DCコンバータ

FETスイッチング時のVds/Id波形は、[1] のような理想の波形にはならず、[2] のようなターンオン/オフ時間によるIdとVdsとの重なりが生じ、この部分がスイッチング損失となります。

R1700 シリーズは、ZVSのエッジ共振制御機能により、この重なりが生じないようにスイッチング制御をすることで ([3])、スイッチング損失を抑えています。

また、通常はスイッチング動作時には高周波ノイズが発生し、EMIの原因となりますが、本機能によりノイズの発生を抑えることができ、EMIの低減にも貢献しています。

[1] 理想のスイッチング動作

[1] 理想のスイッチング動作

[2] 通常のスイッチング動作

[2] 通常のスイッチング動作

[3] ゼロボルトスイッチング動作による損失削除

[3] ゼロボルトスイッチング動作による損失削除

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