# 非絶縁型スイッチング電源 — トポロジと使用例 **URL:** \ **Category:** 電子部品ペディア　～基礎、応用、実践～\ **Created:** [June 19, 2025, 12:40pm UTC](https://forum.digikey.com/t/topic/56559 "2025-06-19T12:40:54Z")\ **Posts on this page:** 1\ **Page:** 1
**Author:** ![Tsuneharu\_Fuji](https://avatars.discourse-cdn.com/v4/letter/t/54ee81/32.png) [@Tsuneharu\_Fuji](https://forum.digikey.com/u/Tsuneharu_Fuji)\ **Post date:** [June 19, 2025, 12:40pm UTC](https://forum.digikey.com/t/topic/56559/1 "2025-06-19T12:40:54Z")
## はじめに 以前の記事「**[電源トポロジと設計の考慮事項](https://forum.digikey.com/t/topic/56549)**」では電力変換の基礎について説明し、スイッチング電源の背後にある中核概念について説明しました。 その基礎の上に、この記事では **スイッチングモード電源（SMPS）のさらなる分類** について説明します。 **エネルギーの流れの方式** に基づき、SMPSのトポロジはさまざまなタイプに分類されます。各タイプは、特定のアプリケーションのニーズ、性能目標、および設計上の制約に合わせて設計されています。 このセクションでは、入力と出力が共通のグランドを共有する場合に広く使用されている **非絶縁型スイッチング電源** に焦点を当てます。これらのトポロジ — **バック、ブースト、バックブースト、Cuk、SEPIC** などを含む — は、幅広い電圧要件に対応した効率的なDC/DC変換を実現する柔軟なソリューションを提供します。 ## 非絶縁型スイッチング電源 非絶縁型スイッチング電源は、 **トランスを使用せず** 、 **入力と出力が共通のグランドを使用する** 場合に最適です。 これらは、必要な電圧変換に基づいて、いくつかの **トポロジ** に分類されます。 ### 1. [バックコンバータ](https://www.digikey.jp/ja/products/result?s=N4IgTCBcDaIEIFcDGBrABAYQPYDsBuApgE4AuxIAugL5A)（降圧） - **機能：** 降圧のみ **（出力電圧は入力電圧よりも低くなります）** で、DC/DC変換に使用されます。 - **代表的な使用例：** 12Vを5Vに変換して、マイクロコントローラに電力を供給します。 - **主な構成部品：** - 出力側にインダクタとコンデンサを配置します。 - **電流の動き：** - スイッチが入力に直列に接続されているため、入力電流は **不連続** になります。 - 入力電流が不連続の場合、 **入力コンデンサ** は以下に対応する必要があります。 - ラインインダクタンスの補償 - 入力電流の高周波成分 ![image](https://global.discourse-cdn.com/digikey/original/3X/7/5/75d7bfc7a0aacf66a60dc83a254ca0bdab92a134.png) ### 2. [ブーストコンバータ](https://www.digikey.jp/ja/products/result?s=N4IgTCBcDaIEIHsEGcAuACAwggdgNwFMAnVYkAXQF8g)（昇圧） - **機能：** ブーストトポロジでは電圧を昇圧するのみです **（出力電圧は入力電圧よりも高くなります）** 。 - **代表的な使用例：** リチウムイオン電池の3.7VをUSB電源用の5Vに昇圧します。 - **主な構成部品：** - 入力側にインダクタ、出力側にコンデンサを配置します。 - **電流の動き：** - **インダクタ** が入力に **直列に接** 続されているため、動作範囲の大部分で **入力電流は連続** になります。 - 出力電流は **不連続** であるため、出力コンデンサは次の条件を満たす必要があります。 - 最悪の場合の **リップル電流** に対応すること - **保持時間** と安定性の要件を満たすこと ![image](https://global.discourse-cdn.com/digikey/original/3X/4/5/45fc93e344a5f9336341651bd82d8a1f546eef0e.png) ### 3. [バックブーストコンバータ](https://www.digikey.jp/ja/products/result?s=N4IgTCBcDaIEIFcDGBrABHA9pgzgFzQGFMA7ANwFMAnPakAXQF8g)（昇圧/降圧） - **機能：** 電圧を降圧および昇圧することができ、出力電圧を入力電圧よりも高くしたり低くしたりすることができます。 - **代表的な使用例：** **可変入力** （例：3V～12V）から出力（例：5V）を安定化します。 - **設計に関する注意：** - バックブーストコンバータは、 **フライバックコンバータ** と同等のDC/DCコンバータですが、 **トランス** ではなく **単一のインダクタ** を使用しています。 ![image](https://global.discourse-cdn.com/digikey/original/3X/1/d/1d00225900d60540a0a92b606c1a004bc45f8155.png) ### 4. [Cukコンバータ](https://www.digikey.jp/ja/products/filter/voltage-regulators-dc-dc-switching-regulators/739?s=N4IgTCBcDaIMIFcDWACOB7AdgNwKYCcAXAkAXQF8g) - **機能：** Cukコンバータは、電圧の降圧と昇圧の両方が可能です。 - **独自の機能：** 出力の極性は入力とは **逆極性** になります。 - **代表的な使用例：** - バイポーラ電源、例えば **オーディオアンプ** ### 5. [SEPIC](https://www.digikey.jp/ja/products/result?s=N4IgTCBcDaIMoFEAKBJAwgAhAXQL5A)（Single-Ended Primary Inductor Converter） - **機能：** SEPICは、極性を反転することなく出力電圧を入力電圧と同じ電圧、入力より低い電圧、または入力より高い電圧のいずれにも変換することができます。 - **代表的な使用例：** - **LEDドライバ** などの **バッテリ駆動の機器** さまざまなスイッチング電源のトポロジの詳細については、次の記事をご覧ください。 ### 関連記事 [電源トポロジと設計の考慮事項](https://forum.digikey.com/t/topic/56549) [オリジナル・ソース（English）](https://forum.digikey.com/t/non-isolated-switching-power-supplies-topologies-use-cases/53641)