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rily が 2026年08月11日13時35分57秒 に編集

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[前回](https://elchika.com/article/23ff5171-6cb9-4f67-a118-37b3ac807044/)ブーストコンバータの数式を導出いたしました。なんで、LTSpiceで設計していきます。 あ、TL494のときもそうですが、MC34063のLTSpiceモデルはネットに転がっているので適当に導入してください。 回路 =

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![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/4944921a2e77514e9674535c239894aa0d1db5b8/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f30623534623438322d646237382d346232382d386239642d6535323233303737643033612f38323636663264642d343333632d346437392d616539662d303338633536316331386133/)

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![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/7b828226edbc8dc19b5ea52f7740fc209b058945/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f30623534623438322d646237382d346232382d386239642d6535323233303737643033612f35306239633962642d666461642d343634322d613032362d373535333432333335353463/)

インダクタの選定 - 5[V]から12[V]への昇圧を行い、最大負荷電流は500[mA]とします。tonは20[μS]とします。Lは適当に50[μH]と仮定します。 電流連続モードと仮定しデューティ比Dを求めます。 $${V_o=\frac{V_i}{1-D}\to D=1-\frac{V_i}{V_o}}$$ $${D=1-\frac{5}{12}=0.583}$$ 続いて500[mA]のとき動作モードの確認をします。 $${I_z=\frac{I_o}{1-D}-\frac{V_o-V_i}{2L}\cdot\frac{1-D}{D}t_{on}=\frac{0.5}{1-0.583}-\frac{12-5}{2\times 50\times 10^{-6}}\cdot\frac{1-0.583}{0.583}\times 20\times 10^{-6}=0.198[A]}$$ $${I_z=0.198\geqq0}$$ Izが正値なので出力電流が500[mA]のとき電流連続モードとなります。 つまりコイルに流れるピーク電流は $${I_{L(peak)}=\frac{I_o}{1-D}+\frac{V_o-V_i}{2L}\cdot \frac{1-D}{D}t_{on}=\frac{0.5}{1-0.583}+\frac{12-5}{2\times 50\times 10^{-6}}\cdot \frac{1-0.583}{0.583}\times 20\times 10^{-6}=2.2[A]}$$ ただしMC34063が不安定なので倍を取って $${I_{L(peak)}=2\times 2.2=4.4[A]}$$ としましょうか〜。 なのでインダクタLは4.4[A]以上流せるものを用意しましょう。 フィードバック抵抗 - >![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/b8af5a84aadac2080e6eaffa78931ba7bafa8fad/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f30623534623438322d646237382d346232382d386239642d6535323233303737643033612f33653762633961312d633766362d346365352d393764352d353331346362633139343835/) https://akizukidenshi.com/goodsaffix/mc34063a.pdf 出力電圧に対するフィードバック抵抗R2,R3の決定ですが、Vthが1.25[V]なので非反転増幅回路の式を用いて $${V_o=1.25\times (1+\frac{R_3}{R_2})}$$ として適当に $${V_o=1.25\times (1+\frac{R_3}{R_2})=1.25\times (1+\frac{22}{2.2})=13.8[V]}$$ 家にある部品で作ろうとしたので、目標より2[V]近い誤差が出ましたがまぁいいか〜。 tonの設定 - >![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/8131af9161d9fbadd6dc326e1a18a7c1d20d84bd/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f30623534623438322d646237382d346232382d386239642d6535323233303737643033612f37613736653161352d326161352d343333632d613931662d393636363039303062383238/) https://akizukidenshi.com/goodsaffix/mc34063a.pdf Ct(C3)はこのグラフを参考に求めます。 ゲートブートストラップ回路 - ![ブートストラップ回路](https://camo.elchika.com/73ad11a316f621839c33763daa11546ca6cb7538/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f30623534623438322d646237382d346232382d386239642d6535323233303737643033612f65666335626263302d306639362d346638362d383638302d336130393433633831653634/) MC34063のdcdcコンバータでこの工夫をされてる方を見ませんでしたが 最近のdcdcコンバータでたまに見る(かも??)、昇圧した出力電圧をMC34063のゲートドライバ(DRCとSWCの先のトランジスタ)に流し込んでMOSFETをしっかり12[V]付近で駆動してあげる工夫ですね。昇圧前の5[V]だとMOSFETがしっかり駆動できるか怪しいことが多いですね。 D3は出力電圧が上がるまでの起動時にゲートを駆動してあげるために電力を供給する補助的なダイオードです、ショットーキーバリアダイオードのように順方向電圧が低いもののほうがいいかもしれません。 このブートストラップ回路はあくまでシミュレーション上での動作に確認が取れただけで、実際うまく行くかは分かりません。

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インダクタの放電電流短絡用コンデンサ - ![キャプションを入力できます](https://camo.elchika.com/7c16b505acafe81dc4d8481f2debe83ec29b997c/687474703a2f2f73746f726167652e676f6f676c65617069732e636f6d2f656c6368696b612f76312f757365722f30623534623438322d646237382d346232382d386239642d6535323233303737643033612f30323361373231652d663163332d343864392d383035642d396338303530343830303030/) L1が放電して負荷に電力を供給する際、L1からの放電電流が電源に直接流れ込んで、ノイズを撒き散らすことになります。そうならなうよう、C6,C7,C1(MC34063のパスコンも兼ねて)経由で放電電流を短絡して、電源側に流れ込まないようにしてノイズを減らします。もし電流検知用Isns抵抗を取り付ける際は、コンデンサが電源側につくようにしてください。

--- あと、Isnsによる電流制限でシミュレーションがうまくいかなかったのでVccにショートさせてます。