複数の出力を持つAC/DC電源で安定した電圧を得るのに苦労したことはありませんか？出力の定格には低電流を供給できると記載されていますが、実際にその条件で使用すると電圧が低下することがあります。なぜこのようなことが起こるのでしょうか？AC/DCコンバータにはいくつかの制限がある可能性があります。
例
例として、弊社の品番 1866-3960-ND（QP-320D）を挙げます。あるお客様から、ライン2が適切にレギュレーションされていないと連絡がありました。チャンネル1でほとんど電流を消費しないデバイスに電力を供給し、チャンネル2で0.5Aを消費するデバイスのみを使用していました。しかしこの条件では、チャンネル2の出力電圧が9Vまで低下してしまいました。お客様はすでにこのために調整ダイヤルを設定していましたが、この挙動が正常なのかどうか疑問に思っていました。では、この電源は不良品なのでしょうか？そうではありません。
メインラインレギュレーションのフィードバックループ
データシートには最小負荷についてあまり明確に記載されていないため、私もこの点には戸惑いました。メーカーに確認したところ、この設計にはフィードバックループがあるとの説明を受けました。他のチャンネルでレギュレーションを正常に機能させるためには、チャンネル1に最小限の負荷をかける必要があるとのことでした。これは、2ページのブロック図を見るとより理解しやすくなります。下記をご参照ください。
V1は、この例ではチャンネル1と同じものです。このラインだけが、PWM制御へ戻されるフィードバックループを持っています。この信号は、各電圧チャンネルのトランスの前段にある整流器、PFC、およびパワースイッチングデバイスへフィードバックされています。この構成では、チャンネル1を「メインライン」として捉えることができます。このような設計は特に珍しいものではありません。実際、各チャンネルに専用のレギュレータを持たせる方がコストが高くなるためです。この設計は、他のチャンネルがメインチャンネルの負荷に依存する一種のクロスレギュレーションと考えられます。
まとめ
ラインのいずれかで電圧低下が発生している場合は、ブロック図があれば確認してください。他のチャンネルのレギュレーションを安定させるために、いずれかのラインにダミー負荷を接続する必要がある場合があります。これは、設計をよりコンパクトかつ効率的にするために行われます。
PaulHutch Trusted Contributor
電源装置が最小負荷を必要とする場合、メーカーはレギュレーションを維持するために必要な最小負荷電流を示す仕様を提供することが求められます。
その仕様がない場合、固定のダミー負荷を用いて複数の生産ロットにわたって正確に動作するようシステムを設計することはできません。その代わりに、生産時にすべてのユニットを測定し、自ら設定した最小負荷が新しい個々のユニットにも適用可能かどうかを確認する必要があります。
メーカーが正確な最小負荷値を提供できない、または提供しない場合で、その電源を含む製品を量産するのであれば、仕様を提供している別のメーカーの製品を採用する方が望ましいでしょう。
Kaleb_Kohlhase DigiKey Employee
このデータシートには、各チャンネルの最小負荷に関する詳細は記載されています。しかし、他のチャンネル（2～4）がチャンネル1に依存していることは明確に示されていませんでした。私の説明も、より具体的にすべきでした。ただ指摘したかったのは、電源設計によってはブロック図を解析する必要がある場合があるという点です。記憶している限りでは、このような詳細が明示されていない電源の例は他にもあり、それが同様の状況を招くことがあります。