JPH11235035A - Forward converter with auxiliary power supply circuit - Google Patents

Forward converter with auxiliary power supply circuit

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JPH11235035A
JPH11235035A JP4285098A JP4285098A JPH11235035A JP H11235035 A JPH11235035 A JP H11235035A JP 4285098 A JP4285098 A JP 4285098A JP 4285098 A JP4285098 A JP 4285098A JP H11235035 A JPH11235035 A JP H11235035A
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JP
Japan
Prior art keywords
switch element
circuit
forward converter
capacitor
diode
Prior art date
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Application number
JP4285098A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eiji Takegami
栄治 竹上
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Nippon Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Nippon Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11235035A publication Critical patent/JPH11235035A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a highly efficient forward converter. SOLUTION: In a secondary output circuit constituting a forward converter, connecting in parallel with both ends of a rectifier diode 2 a bypass circuit comprising a switching element 4 and a capacitor 5, a controlling voltage of the secondary output circuit is fed to a control circuit 9 via the capacitor 5 to subject alternately a switching element 1 provided in the primary side of the forward converter and the switching element 4 of the bypass circuit to ON-OFF controls. As a result, not only the breakdown voltage of the primary- side switching element 1 can be made allowably low, but also the utilization factor of the transformer of the forward converter can be improved. Also, in the forward converter of a synchronous rectification mode, since the driving waveforms of its switching elements are made rectangular and improved, its high efficiency can be realized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】スイッチング電源であって、
コンバータを高効率化する補助電源回路を備えたフォワ
ード・コンバータに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a switching power supply,
The present invention relates to a forward converter including an auxiliary power supply circuit for increasing the efficiency of a converter.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来技術による補助電源回路を備えたフ
ォワード・コンバータの等価回路図を図7に示す。入力
直流電源110はスイッチ素子101を介してトランス
106の1次側コイルに接続してある。2次出力回路に
は、2つのダイオード102と103より成る整流回路
と、並列コンデンサ108とリアクタ107より成る平
滑回路が接続してあり、負荷111に平滑化された直流
電力を供給する。また、整流用ダイオード102の両端
には、ダイオード104とコンデンサ105より成るバ
イパス回路が並列接続してあって補助電源回路を構成し
ており、制御回路109への2次側の制御電圧VCC1
コンデンサ105から供給される。
2. Description of the Related Art FIG. 7 shows an equivalent circuit diagram of a forward converter having an auxiliary power supply circuit according to the prior art. The input DC power supply 110 is connected to the primary coil of the transformer 106 via the switch element 101. A rectifier circuit including two diodes 102 and 103 and a smoothing circuit including a parallel capacitor 108 and a reactor 107 are connected to the secondary output circuit, and supply a smoothed DC power to a load 111. A bypass circuit including a diode 104 and a capacitor 105 is connected in parallel to both ends of the rectifying diode 102 to form an auxiliary power supply circuit. A secondary-side control voltage V CC1 to the control circuit 109 is It is supplied from the capacitor 105.

【0003】図7における整流回路を構成する2つのダ
イオードをスイッチ素子(例えばFET)に置き換え、
同期整流器としたフォワード・コンバータの等価回路図
を図8に示す。図8における整流用スイッチ素子102
の両端には、ダイオード104とコンデンサ105より
成るバイパス回路が並列接続してあって、制御回路10
9へ2次側の制御電圧VCC1 をコンデンサ105から供
給する。
[0003] Two diodes constituting the rectifier circuit in FIG. 7 are replaced with switch elements (for example, FETs).
FIG. 8 shows an equivalent circuit diagram of a forward converter serving as a synchronous rectifier. Rectifying switch element 102 in FIG.
Is connected in parallel to both ends of the control circuit 10 by a diode 104 and a capacitor 105.
9, the secondary side control voltage V CC1 is supplied from the capacitor 105.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】図7において、制御回
路109からの駆動信号によって1次側のスイッチ素子
101をオン・オフ制御する時に、スイッチ素子101
の両端に加わる電圧Vdsは図3(a)に示すようにな
る。即ち、整流用ダイオード102の両端に並列接続し
てあるバイパス回路によってトランス106の1次側に
加わる電圧はクランプされるが、Vdsは(Ei
CC1 )にも上昇する。従って、スイッチ素子としては
高耐圧品が必要となるので、高価で損失の大きい素子を
使用しなくてはならない。また、トランスの1次側コイ
ルに流れる電流iL は図3(b)に示すようになるの
で、トランスのB−H特性曲線は図4(a)に示すよう
に飽和しやすくなり、トランスの利用効率は良くない。
In FIG. 7, when on / off control of the primary side switch element 101 is performed by a drive signal from the control circuit 109, the switch element 101
The voltage V ds applied to both ends of is shown in FIG. That is, the voltage applied to the primary side of the transformer 106 is clamped by the bypass circuit connected in parallel to both ends of the rectifier diode 102, but Vds becomes ( Ei +
V CC1 ). Therefore, a high breakdown voltage product is required as a switch element, and an expensive and large loss element must be used. Also, since the current i L flowing through the primary coil of the transformer becomes as shown in FIG. 3B, the BH characteristic curve of the transformer is easily saturated as shown in FIG. Usage efficiency is not good.

【0005】図8において、トランスの1次側スイッチ
素子101と2次側の整流用スイッチ素子102とは同
期してオン・オフ制御され、還流用スイッチ素子103
は上述した2つのスイッチ素子と反対位相でオン・オフ
制御されるので、スイッチ素子101の両端子間電圧V
dsと、2次側のスイッチ素子102と103に加わる電
圧Vgsは図5(a)と図5(b)に示すようになる。図
5(a)と図5(b)から明らかなように、Vdsは入力
電源電圧Ei よりもVCC1 だけ高く、2次側の同期整流
器を構成するスイッチ素子102と103が両方ともに
オフとなり、スイッチ素子に付帯する内部ダイオードが
オンする期間を生じ、このためスイッチ素子による駆動
波形は矩形波状にならない。
In FIG. 8, a primary switch element 101 of a transformer and a rectifying switch element 102 on a secondary side are synchronously turned on and off, and a return switch element 103 is provided.
Is turned on / off in the opposite phase to the two switch elements described above, so that the voltage V
ds and the voltage V gs applied to the secondary-side switch elements 102 and 103 are as shown in FIGS. 5A and 5B. As is clear from FIGS. 5A and 5B, V ds is higher than the input power supply voltage E i by V CC1 , and both switch elements 102 and 103 constituting the secondary-side synchronous rectifier are off. Thus, a period occurs in which the internal diode attached to the switch element is turned on, so that the drive waveform by the switch element does not have a rectangular waveform.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は上述した従来技
術の欠点を解消するためになされたものであって、補助
電源回路を構成するダイオードをスイッチ素子に置き換
えると共に、このスイッチ素子を1次側のスイッチ素子
および整流用スイッチ素子と反対位相にてオン・オフ制
御するようにして1次側のスイッチ素子のVdsの低減化
とトランスの利用効率の改善を図り、かつ、同期整流器
を構成するスイッチ素子の駆動波形を矩形波に近づけ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and replaces a diode constituting an auxiliary power supply circuit with a switch element and replaces the switch element with a primary element. On / off control is performed in the opposite phase to the switch element on the side and the rectifying switch element to reduce the Vds of the primary side switch element and improve the transformer utilization efficiency, and configure a synchronous rectifier. Drive waveform of the switching element to be approximated to a rectangular wave.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しながら説明する。図1は本発明による補助電源回路
を備えたフォワード・コンバータの等価回路図である。
図1において、トランス6の1次側には直流電源10と
スイッチ素子(例えばFET)1が接続してあり、この
スイッチ素子1がオンとなると1次コイルと等価なリア
クタンスLに電流iL が流れる。トランス6の2次側に
はダイオード2と3より成る整流回路と、リアクタ7と
並列コンデンサ8より成る平滑回路が接続してあり、負
荷11に平滑化された直流電力を供給する。また、整流
用ダイオード2の両端には、スイッチ素子4とコンデン
サ5より成るバイパス回路が並列接続してあって補助電
源回路を構成しており、1次側のスイッチ素子1とバイ
パス回路のスイッチ素子4を交互にオン・オフ制御する
制御回路9には、コンデンサ5を介して制御電圧VCC2
が供給される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a forward converter having an auxiliary power supply circuit according to the present invention.
In FIG. 1, a DC power supply 10 and a switch element (for example, FET) 1 are connected to a primary side of a transformer 6. When the switch element 1 is turned on, a current i L flows through a reactance L equivalent to a primary coil. Flows. A rectifier circuit including diodes 2 and 3 and a smoothing circuit including a reactor 7 and a parallel capacitor 8 are connected to the secondary side of the transformer 6, and supply a smoothed DC power to a load 11. A bypass circuit comprising a switch element 4 and a capacitor 5 is connected in parallel to both ends of the rectifying diode 2 to constitute an auxiliary power supply circuit. The primary side switch element 1 and the switch element of the bypass circuit are provided. A control circuit 9 for alternately turning on / off the control voltage V CC2 via a capacitor 5 has a control voltage V CC2.
Is supplied.

【0008】1次側のスイッチ素子1がオフした後でバ
イパス回路のスイッチ素子4をオンさせることによっ
て、スイッチ素子1の両端子間に加わる電圧Vdsをクラ
ンプすることができ、図3(a)に示す電圧波形(Ei
+VCC1 )が図3(c)に示すように電圧波形(Ei
CC2 )となり、Vdsは低下する。即ち、図3(a)お
ける電圧波形の斜線部分と図3(c)に示す斜線部分と
は等面積であるからVCC1 >VCC2 である。また、1次
側コイルを流れる電流iL は図3(b)であったものが
図3(a)に示すようになる。原理的にはit1=it2
あるから、図4(b)に示すように、斜線部分の面積は
図4(a)の斜線部分と等しいので、トランスのB−H
特性曲線の正負の両方を利用することになってトランス
の利用効率は良くなり、トランスは磁気的に飽和しにく
くなるので、トランスの形状寸法を小さくできる。
By turning on the switch element 4 of the bypass circuit after the switch element 1 on the primary side is turned off, the voltage V ds applied between both terminals of the switch element 1 can be clamped. ) Voltage waveform (E i
+ V CC1 ) has a voltage waveform (E i +
V CC2 ), and V ds decreases. That is, since the shaded portion of the voltage waveform in FIG. 3A and the shaded portion shown in FIG. 3C have the same area, V CC1 > V CC2 . Also, the current i L flowing through the primary side coil is changed from that of FIG. 3B to that of FIG. 3A. Since it1 = it2 in principle, as shown in FIG. 4B, the area of the hatched portion is equal to the hatched portion of FIG.
By using both the positive and negative characteristic curves, the efficiency of use of the transformer is improved, and the transformer is less likely to be magnetically saturated, so that the shape and size of the transformer can be reduced.

【0009】図1における整流回路を構成する2つのダ
イオードをスイッチ素子に置き換えて同期整流回路とし
たもう1つの実施例を図2に示す。整流用スイッチ素子
2の両端にはスイッチ素子4とコンデンサ5より成るバ
イパス回路が並列接続してあり、制御回路9にはコンデ
ンサ5を介して制御電圧VCC2 が供給される。1次側の
スイッチ素子1と2次側の整流用スイッチ素子2とは同
時にオン・オフ制御され、また、還流用スイッチ素子3
とバイパス回路のスイッチ素子4は同時に、スイッチ素
子1と2とは反対位相で制御される。上述した4つのス
イッチ素子を駆動するゲート・ソース間の信号Vgsの詳
細は図6に示す通りである。
FIG. 2 shows another embodiment of a synchronous rectifier circuit in which two diodes constituting the rectifier circuit in FIG. 1 are replaced by switch elements. A bypass circuit composed of the switch element 4 and the capacitor 5 is connected in parallel to both ends of the rectifying switch element 2, and a control voltage V CC2 is supplied to the control circuit 9 via the capacitor 5. The primary-side switch element 1 and the secondary-side rectifying switch element 2 are simultaneously turned on and off, and the return-side switch element 3
And the switching element 4 of the bypass circuit are controlled at the same time in the opposite phase to the switching elements 1 and 2. The details of the signal V gs between the gate and the source for driving the above-mentioned four switch elements are as shown in FIG.

【0010】図6に示す信号波形に基づいてスイッチ素
子1〜4をオン・オフ制御すると、1次側のスイッチ素
子1の両端に加わる電圧波形Vdsは、図5(c)に示す
ように(Ei +VCC2 )となる。バイパス回路にダイオ
ードが接続してあった場合の電圧波形は、図5(a)に
示すように(Ei +VCC1 )であるから、1次側のスイ
ッチ素子の耐圧は(VCC1−VCC2 )だけ低くてよい。
When on / off control of the switch elements 1 to 4 is performed based on the signal waveform shown in FIG. 6, a voltage waveform V ds applied to both ends of the primary side switch element 1 becomes as shown in FIG. (E i + V CC2 ). The voltage waveform when a diode is connected to the bypass circuit is (E i + V CC1 ) as shown in FIG. 5A, so that the withstand voltage of the primary-side switch element is (V CC1 −V CC2). ) Only lower.

【0011】バイパス回路にダイオードが接続してある
場合の同期整流器を構成するスイッチ素子2と3のゲー
ト・ソース間電圧Vgs1 とVgs2 は図5(b)に示す通
りであり、2つのスイッチ素子が両方ともオフとなって
内部ダイオードがオンとなる期間が生じ、スイッチ素子
の駆動波形は矩形波でないので効率が低い。前記ダイオ
ードをスイッチ素子に置き換えた場合のスイッチ素子2
と3のゲート・ソース間電圧は、図5(d)に示すよう
に内部ダイオードがオンとなる時間がなくなり、同期整
流用スイッチ素子を利用できる時間が長くなり高効率を
実現できる。
The gate-source voltages V gs1 and V gs2 of the switch elements 2 and 3 constituting the synchronous rectifier when a diode is connected to the bypass circuit are as shown in FIG. A period occurs in which both elements are turned off and the internal diode is turned on, and the driving waveform of the switching element is not a rectangular wave, so that the efficiency is low. Switch element 2 when the diode is replaced with a switch element
As shown in FIG. 5 (d), the gate-source voltages of (1) and (3) eliminate the time during which the internal diode is turned on, increase the time during which the synchronous rectification switch element can be used, and achieve high efficiency.

【0012】[0012]

【発明の効果】以上説明したように、本発明による補助
電源回路を備えたフォワード・コンバータにおいては、
2次出力回路に設けてある整流用ダイオードもしくは整
流用スイッチ素子の両端にスイッチ素子とコンデンサよ
り成るバイパス回路を設け、1次側に設けてあるスイッ
チ素子がオフとなった後でオンさせるようにすることに
よってトランスの両端に加わる電圧をクランプする。こ
の結果、1次側のスイッチ素子の低耐圧化が可能となる
ばかりでなく、トランスの利用効率を高めることができ
る。また、同期整流方式フォワード・コンバータにおい
ては、スイッチ素子の駆動波形が矩形状になって改善さ
れるので、高効率を実現できる。
As described above, in the forward converter having the auxiliary power supply circuit according to the present invention,
A rectifier diode or a rectifier switch element provided in the secondary output circuit is provided with a bypass circuit composed of a switch element and a capacitor at both ends of the rectifier diode or the rectifier switch element. By doing so, the voltage applied to both ends of the transformer is clamped. As a result, not only can the switching element on the primary side be reduced in withstand voltage, but also the utilization efficiency of the transformer can be increased. Further, in the synchronous rectification type forward converter, the driving waveform of the switch element has a rectangular shape and is improved, so that high efficiency can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による補助電源回路を備えたフォワード
・コンバータの実施例を示す等価回路図。
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing an embodiment of a forward converter including an auxiliary power supply circuit according to the present invention.

【図2】本発明による補助電源回路を備えたフォワード
・コンバータのもう1つの実施例を示す等価回路図。
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing another embodiment of the forward converter including the auxiliary power supply circuit according to the present invention.

【図3】波形図。FIG. 3 is a waveform diagram.

【図4】トランスのB−H特性曲線。FIG. 4 is a BH characteristic curve of a transformer.

【図5】電圧波形図。FIG. 5 is a voltage waveform diagram.

【図6】スイッチ素子の信号波形図。FIG. 6 is a signal waveform diagram of a switch element.

【図7】従来技術による補助電源回路を備えたフォワー
ド・コンバータの等価回路図。
FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of a forward converter having an auxiliary power supply circuit according to the related art.

【図8】従来技術による補助電源回路を備えたフォワー
ド・コンバータのもう1つの等価回路図。
FIG. 8 is another equivalent circuit diagram of a forward converter having an auxiliary power supply circuit according to the prior art.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成10年3月20日[Submission date] March 20, 1998

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0004[Correction target item name] 0004

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】図7において、制御回
路109からの駆動信号によって1次側のスイッチ素子
101をオン・オフ制御する時に、スイッチ素子101
の両端に加わる電圧Vdsは図3(a)に示すようにな
る。即ち、整流用ダイオード102の両端に並列接続し
てあるバイパス回路によってトランス106の1次側に
加わる電圧はクランプされるが、トランス106の巻数
比をn1 :n2 とすると、dsは(Ei 1 /n2
CC1 )にも上昇する。従って、スイッチ素子としては
高耐圧品が必要となるので、高価で損失の大きい素子を
使用しなくてはならない。また、トランスの1次側コイ
ルに流れる電流iL は図3(b)に示すようになるの
で、トランスのB−H特性曲線は図4(a)に示すよう
に飽和しやすくなり、トランスの利用効率は良くない。
In FIG. 7, when on / off control of the primary side switch element 101 is performed by a drive signal from the control circuit 109, the switch element 101
The voltage V ds applied to both ends of is shown in FIG. That is, the voltage applied to the primary side of the transformer 106 is clamped by the bypass circuit connected in parallel to both ends of the rectifier diode 102, but the number of turns of the transformer 106
Assuming that the ratio is n 1 : n 2 , V ds is (E i + n 1 / n 2.
V CC1 ). Therefore, a high breakdown voltage product is required as a switch element, and an expensive and large loss element must be used. Also, since the current i L flowing through the primary coil of the transformer becomes as shown in FIG. 3B, the BH characteristic curve of the transformer is easily saturated as shown in FIG. Usage efficiency is not good.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0005[Correction target item name] 0005

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0005】図8において、トランスの1次側スイッチ
素子101と2次側の整流用スイッチ素子102とは同
期してオン・オフ制御され、還流用スイッチ素子103
は上述した2つのスイッチ素子と反対位相でオン・オフ
制御されるので、スイッチ素子101の両端子間電圧V
dsと、2次側のスイッチ素子102と103に加わる電
圧Vgsは図5(a)と図5(b)に示すようになる。図
5(a)と図5(b)から明らかなように、Vdsは入力
電源電圧Ei よりも1 /n2 CC1 だけ高く、2次
側の同期整流器を構成するスイッチ素子102と103
が両方ともにオフとなり、スイッチ素子に付帯する内部
ダイオードがオンする期間を生じ、このためスイッチ素
子による駆動波形は矩形波状にならない。
In FIG. 8, a primary switch element 101 of a transformer and a rectifying switch element 102 on a secondary side are synchronously turned on and off, and a return switch element 103 is provided.
Is turned on / off in the opposite phase to the two switch elements described above, so that the voltage V
ds and the voltage V gs applied to the secondary-side switch elements 102 and 103 are as shown in FIGS. 5A and 5B. FIGS. 5 (a) and as is clear from FIG. 5 (b), V ds is n 1 / n 2 · V CC1 only higher than the input supply voltage E i, switching element constituting the secondary-side synchronous rectifier 102 And 103
Are both turned off, and a period occurs in which the internal diode attached to the switch element is turned on, so that the drive waveform by the switch element does not have a rectangular waveform.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しながら説明する。図1は本発明による補助電源回路
を備えたフォワード・コンバータの等価回路図である。
図1において、巻線比がn1 :n2 であるトランス6の
1次側には直流電源10とスイッチ素子(例えばFE
T)1が接続してあり、このスイッチ素子1がオンとな
ると1次コイルと等価なリアクタンスLに電流iL が流
れる。トランス6の2次側にはダイオード2と3より成
る整流回路と、リアクタ7と並列コンデンサ8より成る
平滑回路が接続してあり、負荷11に平滑化された直流
電力を供給する。また、整流用ダイオード2の両端に
は、スイッチ素子4とコンデンサ5より成るバイパス回
路が並列接続してあって補助電源回路を構成しており、
1次側のスイッチ素子1とバイパス回路のスイッチ素子
4を交互にオン・オフ制御する制御回路9には、コンデ
ンサ5を介して制御電圧VCC2 が供給される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a forward converter having an auxiliary power supply circuit according to the present invention.
In FIG. 1, a DC power supply 10 and a switch element (for example, FE) are provided on the primary side of a transformer 6 having a winding ratio of n 1 : n 2.
T) 1 is connected, and when the switch element 1 is turned on, a current i L flows through a reactance L equivalent to a primary coil. A rectifier circuit including diodes 2 and 3 and a smoothing circuit including a reactor 7 and a parallel capacitor 8 are connected to the secondary side of the transformer 6, and supply a smoothed DC power to a load 11. Further, a bypass circuit including a switch element 4 and a capacitor 5 is connected in parallel to both ends of the rectifying diode 2 to constitute an auxiliary power supply circuit.
A control voltage V CC2 is supplied via a capacitor 5 to a control circuit 9 for alternately controlling the switching element 1 on the primary side and the switching element 4 of the bypass circuit to be turned on / off.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0008[Correction target item name] 0008

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0008】1次側のスイッチ素子1がオフした後でバ
イパス回路のスイッチ素子4をオンさせることによっ
て、スイッチ素子1の両端子間に加わる電圧Vdsをクラ
ンプすることができ、図3(a)に示す電圧波形(Ei
1 /n2 CC1 )が図3(c)に示すように電圧
波形(Ei 1 /n2 CC2 )となり、Vdsは低下
する。即ち、図3(a)おける電圧波形の斜線部分と図
3(c)に示す斜線部分とは等面積であるから1 /n
2 CC1 1 /n2 CC2 である。また、1次側
コイルを流れる電流iL は図3(b)であったものが図
3(a)に示すようになる。原理的にはit1=it2であ
るから、図4(b)に示すように、斜線部分の面積は図
4(a)の斜線部分と等しいので、トランスのB−H特
性曲線の正負の両方を利用することになってトランスの
利用効率は良くなり、トランスは磁気的に飽和しにくく
なるので、トランスの形状寸法を小さくできる。
By turning on the switch element 4 of the bypass circuit after the switch element 1 on the primary side is turned off, the voltage V ds applied between both terminals of the switch element 1 can be clamped. ) Voltage waveform (E i
+ N 1 / n 2 · V CC1) a voltage waveform (E i + n 1 / n 2 · V CC2 as shown in FIG. 3 (c)) becomes, V ds is reduced. That is, since the shaded portion of the voltage waveform in FIG. 3A and the shaded portion shown in FIG. 3C have the same area, n 1 / n
2 · V CC1 > n 1 / n 2 · V CC2 . Also, the current i L flowing through the primary side coil is changed from that of FIG. 3B to that of FIG. 3A. Since it1 = it2 in principle, as shown in FIG. 4B, the area of the hatched portion is equal to the hatched portion of FIG. By using both, the efficiency of use of the transformer is improved, and the transformer is less likely to be magnetically saturated, so that the shape and size of the transformer can be reduced.

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0010[Correction target item name] 0010

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0010】図6に示す信号波形に基づいてスイッチ素
子1〜4をオン・オフ制御すると、1次側のスイッチ素
子1の両端に加わる電圧波形Vdsは、図5(c)に示す
ように(Ei 1 /n2 CC2 )となる。バイパス
回路にダイオードが接続してあった場合の電圧波形は、
図5(a)に示すように(Ei 1 /n2 CC1
であるから、1次側のスイッチ素子の耐圧は1 /n2
×(VCC1 −VCC2 )だけ低くてよい。
When on / off control of the switch elements 1 to 4 is performed based on the signal waveform shown in FIG. 6, a voltage waveform V ds applied to both ends of the primary side switch element 1 becomes as shown in FIG. to become (E i + n 1 / n 2 · V CC2). The voltage waveform when a diode is connected to the bypass circuit is
As shown in FIG. 5A, (E i + n 1 / n 2 · V CC1 )
Therefore, the withstand voltage of the primary-side switch element is n 1 / n 2
× (V CC1 −V CC2 ).

【手続補正6】[Procedure amendment 6]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】全図[Correction target item name] All figures

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図1】 FIG.

【図2】 FIG. 2

【図3】 FIG. 3

【図4】 FIG. 4

【図5】 FIG. 5

【図6】 FIG. 6

【図7】 FIG. 7

【図8】 FIG. 8

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2次出力回路を構成する整流回路におけ
る整流用ダイオード(2)の両端にコンデンサとダイオ
ードより成るバイパス回路を並列接続し、前記2次出力
回路の制御電圧を前記コンデンサから供給するようにし
た補助電源回路を備えたフォワード・コンバータにおい
て、 前記バイパス回路を構成するダイオードをスイッチ素子
(4)に置き換え、フォワード・コンバータの1次側に
設けてあるスイッチ素子(1)と前記スイッチ素子
(4)とを交互にオン・オフ制御するようにしたことを
特徴とする補助電源回路を備えたフォワード・コンバー
タ。
1. A rectifier diode (2) constituting a secondary output circuit, a bypass circuit comprising a capacitor and a diode is connected in parallel to both ends of a rectifier diode (2), and a control voltage for the secondary output circuit is supplied from the capacitor. In the forward converter having the auxiliary power circuit as described above, a diode constituting the bypass circuit is replaced with a switch element (4), and a switch element (1) provided on a primary side of the forward converter and the switch element (4) A forward converter comprising an auxiliary power supply circuit, wherein the on / off control is performed alternately.
【請求項2】 2つのスイッチ素子(2)と(3)によ
って構成した同期整流回路を備え、前記整流回路におけ
る整流用スイッチ素子(2)の両端にコンデンサとダイ
オードより成るバイパス回路を並列接続して、2次出力
回路の制御電圧を前記コンデンサから供給するようにし
た補助電源回路を備えたフォワード・コンバータにおい
て、 前記バイパス回路を構成するダイオードをスイッチ素子
(4)に置き換え、1次側に設けてあるスイッチ素子
(1)と2次側に設けてあるスイッチ素子(2)とを同
期してオン・オフ制御すると共に、スイッチ素子(3)
と(4)とを反対位相にてオン・オフ制御するようにし
たことを特徴とする補助電源回路を備えたフォワード・
コンバータ。
2. A synchronous rectifier circuit comprising two switch elements (2) and (3), and a rectifier switch element (2) in the rectifier circuit is connected in parallel to both ends of a rectifier switch element (2) by a bypass circuit comprising a capacitor and a diode. A forward converter provided with an auxiliary power supply circuit for supplying a control voltage of a secondary output circuit from the capacitor, wherein a diode constituting the bypass circuit is replaced with a switch element (4) and provided on a primary side. The on / off control of the switch element (1) provided on the secondary side and the switch element (2) provided on the secondary side are synchronized and the switch element (3)
And (4) are controlled to be turned on and off in opposite phases.
converter.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6671190B2 (en) 2001-03-13 2003-12-30 Densei-Lambda Kabushiki Kaisha DC/DC converter
AT507880B1 (en) * 2009-01-20 2012-09-15 Siemens Ag single forward converter
CN113037093A (en) * 2021-03-16 2021-06-25 西安科技大学 Forward converter with secondary rectifier diode connected with capacitor in parallel and system

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