650 V ZVS PFC/LED...エネルギー規制が厳しいので、出来るだけ効率の良いPFC回路を設計したい。同期整流型の効率が良いのは分かるが、スイッチングノイズが発生

入力最大 650 V 出力電流/電圧可変 ZVS

PFC/LEDドライバコントローラ

エッジ共振制御ゼロボルトスイッチング (ZVS) により低スイッチング損失、低EMIを実現

昇降圧 (反転) トポロジーによりPFCでありながら出力電圧を任意に設定可能

ZVS制御でスイッチングの高周波化が可能となり、周辺部品薄型/小型化に貢献

R1580Nと組み合わせて使用する事でフリッカフリーLED照明用電源を構成

製品名パッケージ 1リール個数

R1700V001*-E2-FE SSOP-16 2,000個

*：オプション機能

主要仕様機能オプション

No. JVA-364-180308

1

入力電圧範囲：8 V ~ 650 V

PWM入力リニア調光機能内蔵：調光範囲 5% ~ 100%

最大650 V動作レギュレータ内蔵

ハーフブリッジゲートドライバ内蔵

対応トポロジー：昇降圧 (反転) PFC (DC/DC)

出力電流可変PFC, 調光対応可能

出力電圧可変PFC

昇圧PFC (DC/DC)

降圧PFC (DC/DC)

保護機能

* ラッチ型保護機能 FB端子UVD機能 FB端子OVP電圧

A ○ × Typ. 1.2 V (Rising)

B × × Typ. 1.2 V (Rising)

C ○ ○ Typ. 3.65 V (Rising)

D × ○ Typ. 3.65 V (Rising)

アプリケーション

過電流保護機能 (OCP)

サーマルシャットダウン機能 (TSD)

BST/VCC端子低電圧誤動作防止機能 (UVLO)

VCC端子過電圧誤動作防止機能 (OVLO)

出力過電圧保護機能 (FBOVP)

ラッチ型保護機能

LED照明用PFC (調光対応可能)

R1580Nを用いたフリッカフリーLED照明

PAM制御モータードライバ用PFC

低出力電圧対応が必要なPFC 昇降圧 (反転) LED照明用PFC

パッケージ

基本回路例

SSOP-165.1 x 6.4 x 1.45(1) (mm)(1) maximum dimension

RGH HFET

RSNSH

RSNSL

COUT

CIN1 CIN2

LIN

DB

RBOT

CCMP

CISET CVCC

CBST

LMAIN

LAUX

LX

EXTH

VSNSH

BST

VSS

VCC

EXTL

VSNSL

ISET

VIN

CMP

FB

DIM

NC

NC

NC

LFETRGL

DBST

85 to 264Vac

FUSE

RTOP

R1580N

エネルギー規制が厳しいので、出来るだけ効率の良いPFC回路を設計したい。同期整流型の効率が良いのは分かるが、スイッチングノイズが発生

するのが気がかり。

リコーのR1700Vは、ZVS制御により低スイッチング損失を実現したPFCコントローラです。同期整流型のスイッチングで発生するノイズも抑えています。

エッジ共振制御ゼロボルトスイッチング (ZVS) により低スイッチング損失、低EMIを実現

お客さまの困りごと

リコーが解決

ZVS制御とは？

2



FETスイッチング時のVds/Id波形は①のような理想の波形にはならず、

②のようなターンオン/オフ時間によるIdとVdsとの重なりが生じ、この部分

がスイッチング損失となります。

R1700Vは、ZVSのエッジ共振制御機能により、この重なりが生じないよ

うにスイッチング制御をする事で (③)、スイッチング損失を抑えています。

また、通常はスイッチング動作時には高周波ノイズが発生し、EMIの原因

となりますが、本機能によりノイズの発生を抑えることができ、EMIの低減に

も貢献しています。

同期整流型降圧DCDCコンバータ

-

+

Vds

Id

Id

① 理想のスイッチング動作

② 通常のスイッチング動作

③ ゼロボルトスイッチング動作による損失削除

損失有り

損失無し

損失無し

Vds

OFF OFFON

Id

Vds

Id

Vds

No. JVA-364-180308

昇降圧 (反転) トポロジーによりPFCでありながら出力電圧を任意に設定可能

3

SW電源2段構成 SW電源はR1700Vのみ

提案構成

従来技術からの改善ポイント



従来構成

降圧コンバータ

昇圧PFC

EMI EMI

or

昇圧のため400 V出力

Vf電圧に降圧 R1700x昇降圧PFC

低EMI

EMIレス

R1580x

任意の電圧出力

昇降圧PFCのため、SW電源をR1700Vの一段で構成可能

⇒ 大型部品削減/小型化

さらに、弊社製品 R1580Nと組み合わせる事で

R1700VのZVSとR1580Nのリニア制御でEMI低減

⇒ EMI設計容易化

PFCの脈流出力を R1580Nの定電流リニア制御で抑制

⇒ フリッカフリーを実現

大型部品削減/小型化

部品従来構成提案構成

インダクタ/トランス 2 1

FET 2 3

コンデンサ 2 1

ダイオード 2 0

主要3部品 (インダクタ, コンデンサ, ダイード) 削除可能！

No. JVA-364-180308

薄型の照明を設計するため、モジュール基板の高さを抑えながら、サイズも小型化したい。

リコーのR1700Vは、ZVS制御によりスイッチング周波数が高く取れるのでインダクタのサイズの小型化が可能です。さらに、定電流コントローラである

R1580Nと組み合わせた2ステージ構成でフリッカの無い小型LED照明用電源も実現可能です。


リコーが解決

LED照明用電源モジュールの小型化例

4

LED電源モジュールの薄型化＆小型化

高さ従来比 : 50％ダウン

体積従来比 : 70% ダウン



50 mm × 118.5 mm x 12.5 mm = 74063 mm3 39 ｍｍ x 260 ｍｍ x 24 mm = 243360 mm3

LL

XC

ON

XC

ON

COUT(PFC) L

平面図(表面)

L LCOUT(PFC)

DL

立体図

XC

ON

XC

ON

SOP8 FET

D

SOP8 FET

Cout

Cout

24 mm12.5 mm

昇降圧 (反転) トポロジーにより削減

スイッチング周波数の高周波化により小型化

コイルのカスタム化でモジュール体積は更に削減可能


No. JVA-364-180308


5

部品 ΔT < 35°C

評価ボード (出力電力60 W時) の各部温度測定結果



周囲温度 = 25℃

入力電圧[Vac]

各部品温度 [℃]

ダイオードブリッジ

ハイサイドFET

ローサイドFET

インダクタR1580N

FETローサイドダイオード

R1700V

100 54 57 47 43 49 46 58

240 40 49 47 43 49 45 54

R1580NFET

インダクタ

ローサイドFET

ハイサイドFET

ローサイドダイオード

ダイオードブリッジ

R1700V

ZVS制御による低損失化により発熱が抑えられている

リコー評価ボード 50 mm × 118.5 mm × 12.5 mm で

各部品温度が60℃以内に収まる結果が得られた

No. JVA-364-180308

照明下でデジタルカメラ・ビデオ撮影時に縞模様が入らない調光可能なLED照明を実現したい。

近頃良く使われる様になったLED照明のフリッカが原因です。リコーのR1700Vは、 PWM信号入力リニア調光制御回路(1) を備えたR1580N

と組み合わせる事によりフリッカフリーを実現できます。


リコーが解決

基本回路例 (R1700V + R1580N)

6



(1) PWM入力信号のDUTY比を、これに比例したDC出力電流に変換する回路

定電流LEDドライバコントローラIC

ZVS PFC LEDドライバコントローラIC


No. JVA-364-180308

R1580VIN

VSS

ILED

DIM

ISET

SOURCE

R1700VCC

VSSFB

EXTL

EXTH

BST

LX

VSNSH

VSNSLCMP

INPUTFILTER

ISET

DIM

VIN

VCC

評価結果：JIS61000 3-2 クラスCの高調波規制値 (60 W設定時)

7




VIN = 100 Vac@60 WVIN = 240 Vac@60 W

※ 25 Wの高調波レベルは60 Wの基本波を100%として計算

評価結果：CISPR15 放射妨害規制値

※ リコー評価ボードでの測定結果

R1700V + R1580Nの組み合わせ使用で高調波

/EMIの抑制を確認。

高調波規格 (JIS61003-2 クラスC)

EMI規格 (CISPR15) をクリア !!

※ 旧評価ボードの測定結果

VIN = 100 Vac @ 60 W Pass (Margin: 9.6 dB)

VIN = 240 Vac @ 60 W Pass (Margin: 6.5 dB)

No. JVA-364-180308

評価結果：定電流ドライバコントローラ (R1580N) の平滑化波形

8

フリッカ発生要因あり




脈流電流無し(PFC + DCDC同等性能)

脈流電流有り

■ EXTH端子電圧■ 入力電流 ■ LED電流

電流波形

(R1700V + R1580N)

電流波形

(R1700V)■ 桃色：入力電流

■ 青色：EXTH端子電圧

■ 水色：出力端子電圧

■ 緑色：LED電流

フリッカ発生要因なし

No. JVA-364-180308

R1580VIN

VSS

ILED

DIM

ISET

SOURCE

R1700VCC

VSSFB

EXTL

EXTH

BST

LX

VSNSH

VSNSLCMP

INPUTFILTER

ISET

DIM

VIN

VCC

■ 出力端子電圧

定電流LEDドライバコントローラIC

ZVS PFC LEDドライバコントローラIC

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650 V ZVS PFC/LED...エネルギー規制が厳しいので、出来るだけ効率の良いPFC回路を設計したい。同期整流型の効率が良いのは分かるが、スイッチングノイズが発生