"산켄 기술 보고서"(Vol. 57) 최신판이 공개되었습니다!

2026,03,28

"SANKEI 기술 보고서"는 SANKEI 그룹이 에너지 절약 사회를 달성하기 위해 개발한 최신 기술과 제품을 소개하는 기술 문서 모음입니다.

2025년 11월 최신호(57권)가 발행되었습니다.

이번에는 AC/DC 컨버터 IC 'STR5A300 시리즈'의 개발 상황을 여러분께 소개하겠습니다.

비절연 플라이백 전원 IC

"STR5A300 시리즈" 개발

· 요약 ·

STR5A300 시리즈는 비절연 전력 애플리케이션용으로 설계된 전력 IC입니다. 900V 고전압 전력 MOSFET이 특징이며 플라이백 토폴로지를 채택했습니다. 경부하 조건에서 높은 효율을 제공합니다. 현재 이 제품은 아직 개발 단계에 있습니다.

STR5A300 시리즈는 전체 부하 범위에서 높은 효율을 가지며 유휴 전력 소비는 25mW 미만입니다.

한편, 전원 전압이 불안정한 지역의 애플리케이션 요구 사항을 충족하기 위해 내전압 900V 제품 시리즈도 제공됩니다. 패키징 측면에서는 플러그인 DIP 패키징과 표면 실장 SMD 패키징을 제공할 계획입니다.

· 분리형 전원공급장치 구조 ·

STR5A300 시리즈는 IC의 내부 제어 회로에 오류 증폭기를 통합하므로 기존 절연 전원 공급 장치에서처럼 션트 레귤레이터 및 광커플러와 같은 주변 부품을 사용할 필요가 없습니다.

약 5개의 부품을 줄일 수 있어 전력 시스템의 소형화와 전체 비용 절감에 도움이 됩니다.

·기능 및 특징 ·

【 경사도 제어 】

당사 고유의 스텝 드라이브 제어 기술을 활용하여 IC 내부에 내장된 파워 MOSFET의 게이트 상승 시간을 부하 조건에 따라 최적으로 제어합니다.

이는 MOSFET이 전도되는 동안 정류기 다이오드의 역회복 전류 기울기를 효과적으로 억제하여 서지 전압을 줄일 수 있습니다.

표 3에서 볼 수 있듯이 단계적 구동 제어를 통해 정류기 다이오드의 VRM 내전압을 기존 방식보다 낮게 설계할 수 있습니다. 따라서 비용을 절감하는 동시에 VF를 줄여 회로 효율을 향상시킬 수 있습니다.

【낮은 소비전력・풀부하 시 고효율】

다음은 발진 주파수가 100kHz인 STR5A361 평가 보드의 측정 데이터입니다.

무부하 전력 소비는 25mW(AC 230V)로, 이는 절연형 기존 제품과 비슷하며 전력 소비가 더 낮습니다.

IC의 작동 모드는 부하 전류에 따라 버스트 발진 모드, 그린 모드(25kHz~100kHz) 또는 일반 작동 모드(100kHz)로 자동 전환됩니다.

부하가 대기 부하 상태로 떨어지면 작업 모드가 그린 모드에서 버스트 발진 모드로 전환됩니다.

그린 모드에서는 스위칭 동작 횟수를 최소화하여 전력 손실을 줄입니다. 버스트 발진 모드에서는 일정 시간 동안 스위칭 동작을 중지하여 스위칭 손실을 감소시켜 전원 공급 장치의 변환 효율을 향상시킵니다.

아래 그림과 같이 발진주파수 제어 및 구동회로를 최적화하여 5W~23W의 넓은 출력전력 범위 내에서 약 88%~89%의 고효율을 달성하였습니다.

· 결론 ·

STR5A300 시리즈는 내부 오류 증폭기를 통합하여 외부 부품 수를 줄여 전원 공급 시스템의 소형화 및 비용 절감을 달성합니다.

한편, 단계별 구동 및 발진 주파수 제어를 통해 전 부하 범위 내에서 저전력 소비 및 고효율을 달성했습니다.

또한, 이 시리즈는 고전압 정격 파워 MOSFET을 채용하고 입력 전압 검출 기능을 통합하여 전원 공급 조건이 불안정한 지역에서도 안전하고 안정적인 작동을 가능하게 합니다.

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작가:

Mr. qinweidz

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