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2017年1月14日 (土)

Quiet switching regulator(MCW03-05S15)+LT3042

Made in TOKYOのLT3042 Round PCBを使用して
+/-13.5V出力の絶縁型電源を試作しました。
前回創ったMIWI06-24D15は両極性出力でTPS7Axxを想定して創りました。

LT3042は負電源用ICがないので入力には分離したソースが必要になります。

LT3042を両極性出力・絶縁タイプにする時にはDC/DC Converterが2個必要になります。

正電源ICをセパレート入力電源で負電圧で使用するのは

正電圧と仕様が同じになるという優位性があります。

以前に試作した回路のリベンジを兼ねて実験しました。

すこぶる良好な結果でした。

20170113_185215

⬆ ミスプリ:13.5Vが135.Vになっている。

DC/DC Converterを銅テープで囲ったシールド効果の確認です。

LT3042 +13.5V出力用のDC/DC Converterにはシールド対策をし

LT3042 -13.5V出力用のDC/DC Converterはシールド対策をしていません。

効果を確認できました。

20170114_101113

入力のコモンモードフィルタの効果を調べてみます。

DC/DCコンバータから発生するスイッチングノイズは入力端子と出力端子の両方に現れます。
コモンモードフィルタは、入力または出力セクションのコモンモードノイズを低減することができます。

下図から+Vinにはスイッチング・スパイクが発生する事は容易に想像できると思います。

そのスパイクは絶縁トランスのストレー・キャパシタを通して出力にも影響すると思われます。

由々しきは+Vinに複数のD/DC Converterが接続されている時です。

それについては別の機会に考察します。

20170113_221042

コモンモードフィルタをパスして入力電源を直接DC/DC Converterの入力へ接続し

DIYしたCurrent Probeで反射ノイズをモニターした電流波形と

Analog Discoveryで測定したLT3042の出力スペクトラムです。

Current Probeでは鋭いスパイクが反射ノイズとして観測されています。
このようなスパイクは高PSRRのLDOもお手上げです。

スイッチング・スパイクは配線以外に輻射ノイズとして隙ある所に回り込み
大変に厄介な奴です。

Analog Discoveryでのスペクトラムの青色は無視して下さい。

赤色がDC/DCコンバータにダイレクトに入力電源を接続した時のスペクトラムです。

20170113_220342

入力にコモンモードフィルタを実装した時は

反射するリップル電流が劇的に軽減されていてスパイクはありません。

Analog Discoveryでのスペクトラムは50KHz to 5MHzです。

赤:+13.5V

青:-13.5V

20170113_220433

通常、DC/DC Converterのノイズ測定は20MHz BWで測定されています。

下図は5MHz to 50MHzのスペクトラムです。

今回のDC/DC Converter回路のスイッチング・ノイズは皆無と言って良いでしょう。

20170113_230029

MCW03-05S15(Dual)+LT3042(Dual) = 6V Input : +/-13.5V output

最終結果は

Measurement Final Output Noise(10Hz~100KHz BPF 60db Amp)

5uVp-p...!!!

0.62uVrms...!!!

20170113_170715

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