DCDC¶

DCDCコンバータ（DC-DC Converter）は、直流電圧（DC）を別の直流電圧へ変換するための電源回路である。

マイコンやセンサなどの電子機器では、それぞれ必要な電圧が異なるため、DCDCコンバータによって適切な電圧を生成する。

例：

• 12V → 5V

• 5V → 3.3V

• 3.7V → 5V

動作原理¶

DCDCコンバータはスイッチング素子（MOSFET）を高速でON/OFFし、コイルやコンデンサを利用して電圧を変換する。

入力電圧
    ↓
 スイッチング回路
    ↓
コイル・コンデンサ
    ↓
出力電圧

主な種類¶

降圧型（Buck Converter）¶

入力電圧より低い電圧を生成する。

例：

12V
 ↓
DCDC
 ↓
5V

用途：

• マイコン電源

• センサ電源

• Raspberry Pi電源

昇圧型（Boost Converter）¶

入力電圧より高い電圧を生成する。

例：

3.7V
 ↓
DCDC
 ↓
5V

用途：

• モバイルバッテリー

• LED駆動回路

昇降圧型（Buck-Boost Converter）¶

入力電圧より高い電圧・低い電圧の両方を生成できる。

例：

2.5V ～ 5V
 ↓
DCDC
 ↓
3.3V固定

効率¶

DCDCコンバータの最大の特徴は高効率である。

一般的な変換効率：

例：

入力：5V 1A = 5W
効率：90%

出力：約4.5W
損失：約0.5W

そのため発熱が少なく、バッテリー駆動機器に適している。

利点¶

• 高効率

• 発熱が少ない

• 大電流出力が可能

• バッテリー消費を抑えられる

欠点¶

• 回路が複雑

• ノイズが発生する

• 部品数が多い

• レイアウト設計が重要

LDOとの比較¶

設計時の注意点¶

入力電圧範囲¶

入力電圧がICの定格内であることを確認する。

出力電流¶

必要な最大電流以上を供給できることを確認する。

ノイズ対策¶

入力・出力コンデンサを適切に配置し、配線を短くする。

放熱¶

高負荷時はICの発熱を確認する。

Asterでの利用¶

Asterではロジック回路用の3.3V電源を生成するために使用する。ロジック回路の消費電力を抑えつつ、安定した3.3V電源を供給することを目的とする。

また、秋月のキットではあるがモータ用の電源もDCDC、その他部品で降圧し、供給している

入力電源
    ↓
DCDCコンバータ
    ↓
3.3V
 ├─ STM32
 ├─ IMU
 ├─ OLED
 └─ その他センサ