車載用3kW 48V-12V双方向DC-DCコンバーター

温室効果ガス削減を目的に、近年xEVと呼ばれるハイブリッド車やバッテリー式電気自動車の普及が進んでいます。xEVは従来の12Vバッテリーに加え、電力損失低減のために48Vバッテリーを搭載することがあります。
本デザインは、このように48Vバッテリーと12Vバッテリーが共存している応用で不可欠な、双方向DC-DCコンバーターです。低オン抵抗・高放熱の当社車載パワーMOSFETを搭載し、高効率動作を実現しました。
回路各部の設計ポイント・使用方法の解説や、回路図や基板パターンの設計情報を提供しており、皆様の設計にお役立ていただけます。

基板外観
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特長

  • 48Vから12Vへの降圧、12Vから48Vへの昇圧の双方向コンバーター
  • 変換効率92.2% (昇圧動作、Vin = 48V、100%負荷)
  • 変換効率91.3% (昇圧動作、Vin = 12V、100%負荷)
  • 入出力回路、各種保護機能内蔵
  • 最新世代パワーMOSFET、インテリジェントパワーデバイス搭載

概要

入力電圧 (降圧動作時) DC 24V ~ 54V、 (昇圧動作時) DC 5V ~ 16V
出力電圧 (降圧動作時) DC 12V、 (昇圧動作時) DC 48V
出力電力 3kW
回路構成 4-Phase 非絶縁双方向DC-DCコンバーター
効率カーブ

デザインドキュメント

回路の動作概要、設計ポイントの解説など、設計者向けの資料を提供。各タブをクリックして、回路設計・検討にお役立てください。

デザインデータ

EDAツールに読み込んで使用する回路データ、PCBレイアウトデータ、PCB製造に使用するデータを提供。複数のツールベンダーの形式を用意しています。お使いのツールで自由に編集加工可能です。

使用東芝製品

品番 製品 搭載部位・数量 特徴
パワーMOSFET (N-ch 1素子 60V<VDSS≤150V) 48V入出力回路、DC-DCコンバーター回路・32 N-ch MOSFET, 100 V, 70 A, 0.0041 Ω@10V, DSOP Advance(WF)L
パワーMOSFET (N-ch 1素子 30V<VDSS≤60V) 12V入出力回路・16 N-ch MOSFET, 40 V, 400 A, 0.00030 Ω@10V, L-TOGL
インテリジェントパワーデバイス (ハイサイドパワーMOSFETドライバー チャージポンプ内蔵) 12V入出力回路・4 Automotive Gate driver for High-side switch, SSOP16

関連ドキュメント

搭載製品のアプリケーションノートなど、類似回路の設計・検討に役立つ資料を提供。各タブをクリックして活用ください。

アプリケーション

DC-DCコンバーター回路
DC-DCコンバーターの設計では、低消費電力化や小型化などが重要です。ここでは回路構成例などとともに、降圧や昇圧のDC-DCコンバーター部などに適した幅広い半導体製品の情報を提供しています。
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