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【解説】DC/DCコンバータ 簡単にDC/DCコンバータのキホンを理解できる!

分散給電システム

 電子部品は、負荷の特性、機能、容量により動作電圧(入力電圧)がそれぞれ異なります。多くの電子部品は低圧の直流電圧(DC)で動作します。

電子機器の多機能化・デジタル化が進むにつれ電子部品が要求する直流電圧は12V、5V、3.3V、2.5V、1.8V、1.3V、1.0V、0.8Vなどと低電圧・大電流化が進んでいます。
今までは独立したDC/DCコンバータを機器内に複数台搭載していましたが、最近では効率化やノイズ対策などの観点から負荷(IC)の近くに小型のDC/DCコンバータ(POL)を分散配置する「分散給電システム」が主流になってきました。

出典:TDK:パワーエレクトロニクス・ワールド

 従来は商用電力をAC/DCスイッチング電源でDC48Vなどに変換し、DC/DCコンバーター3台を基板上に搭載しDC5V、DC3.3V、DC2.5Vを負荷IのCに供給していました。ところが、入力電圧48Vと出力電圧2.5Vに差がありすぎ効率が悪くなってしまうのです。

この問題を解決するには、DC/DCコンバータをできるだけICに近づけて配置する必要があります。発熱が少なく放熱フィンが不要の小型のPOL(Point of Load)しかありません。

DC/DCコンバータの世界市場規模

 

さて、「MarketsandMarkets」の2019年の調査によりますとDC/DCコンバータの世界市場規模は推計85億ドルから、今後2025年には224億ドルへと拡大が見込まれるとのことです。85億ドルから5年後に2.6倍の224億ドルと予想していますからかなりの伸びです。(今般の新型コロナの影響は加味されていませんのであくまで「Behore Corona」です。)

DC/DCコンバーターの一番伸びる市場は「自動車市場」でFCV(燃料電池自動車)やEV(電気自動車)、HEV(ハイブリッド電気自動車)、PHEV(プラグインハイブリッド電気自動車)に搭載されるDC/DCコンバーターです。

*MarketsandMarkets社は米国で2001年に設立されたマーケット調査会社で市場調査レポート発行数で世界2位、700名以上の常勤アナリストによって年間900タイトル以上の市場調査レポートが刊行されています。

また米国のMicro Technology社の2018年の(DC/DCコンバーターを含んだ)スイッチング電源の世界市場は407億ドルですから、AC/DC電源が約80%、DC/DCコンバーターが20%程度になるようです。感覚的には合っていると思います。

DC-DCコンバータの主要企業

 

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