JP2000341943A - アクティブクランプ回路を備えたフォワード・コンバータのリセット回路 - Google Patents
アクティブクランプ回路を備えたフォワード・コンバータのリセット回路Info
- Publication number
- JP2000341943A JP2000341943A JP11150267A JP15026799A JP2000341943A JP 2000341943 A JP2000341943 A JP 2000341943A JP 11150267 A JP11150267 A JP 11150267A JP 15026799 A JP15026799 A JP 15026799A JP 2000341943 A JP2000341943 A JP 2000341943A
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- parallel
- capacitor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アクティブクランプ回路を備えたフォワード
・コンバータの回路停止時に発生する過電圧の抑制と、
再起動時におけるトランスの飽和を防ぐ。 【解決手段】 フォワード・コンバータを構成するトラ
ンス４の１次コイル１２の両端に並列接続したコンデン
サ６とスイッチ素子８より成る並列回路と、該並列回路
に直列接続したダイオード７より成るアクティブクラン
プ回路に、前記コンデンサ６と並列接続したスイッチ素
子９を設けてリセット回路を構成した。
・コンバータの回路停止時に発生する過電圧の抑制と、
再起動時におけるトランスの飽和を防ぐ。 【解決手段】 フォワード・コンバータを構成するトラ
ンス４の１次コイル１２の両端に並列接続したコンデン
サ６とスイッチ素子８より成る並列回路と、該並列回路
に直列接続したダイオード７より成るアクティブクラン
プ回路に、前記コンデンサ６と並列接続したスイッチ素
子９を設けてリセット回路を構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング電源
であって、特にアクティブクランプ回路を備えたフォワ
ード・コンバータに関する。
であって、特にアクティブクランプ回路を備えたフォワ
ード・コンバータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術によるアクティブクランプ回路
を備えたフォワード・コンバータの回路構成を示すブロ
ック図は、図２に示す通りである。図２において、トラ
ンス１０４の１次コイルの一端は直流電源１０５のプラ
ス極に接続してあり、他端は主スイッチ素子１０３を介
して直流電源１０５のマイナス極に接続してある。ま
た、トランス１０４の１次コイルの両端には、ダイオー
ド１０７とスイッチ素子１０８より成る並列回路とコン
デンサ１０６より成る直列回路が並列接続してあって、
アクティブクランプ回路を構成している。
を備えたフォワード・コンバータの回路構成を示すブロ
ック図は、図２に示す通りである。図２において、トラ
ンス１０４の１次コイルの一端は直流電源１０５のプラ
ス極に接続してあり、他端は主スイッチ素子１０３を介
して直流電源１０５のマイナス極に接続してある。ま
た、トランス１０４の１次コイルの両端には、ダイオー
ド１０７とスイッチ素子１０８より成る並列回路とコン
デンサ１０６より成る直列回路が並列接続してあって、
アクティブクランプ回路を構成している。
【０００３】トランス１０４の２次側には、２つのスイ
ッチ素子１０１と１０２より成る整流回路と、リアクタ
１１０とコンデンサ１０９より成る平滑回路が設けてあ
ってチョークインプット形整流回路を構成している。
ッチ素子１０１と１０２より成る整流回路と、リアクタ
１１０とコンデンサ１０９より成る平滑回路が設けてあ
ってチョークインプット形整流回路を構成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】アクティブクランプ回
路を備えたフォワード・コンバータでは、トランスの出
力波形が方形波になるので、２次側整流回路をスイッチ
素子によって構成して同期整流すると、整流効率を高め
ることができる。しかし乍ら、上述したフォワード・コ
ンバータを停止させる時には、２次出力回路におけるリ
アクタ１１０に蓄積されたエネルギーが同期整流用のス
イッチ素子１０１と１０２を動作させると共に１次側に
還流され、主スイッチ素子１０３のドレイン・ソース間
電圧Ｖｄｓは図４に示すように変化する。即ち、回路停
止後に主スイッチ素子１０３に大きな電圧が印加される
ばかりでなく、２次側のスイッチ素子１０１と１０２に
も過電圧が印加されることになる。
路を備えたフォワード・コンバータでは、トランスの出
力波形が方形波になるので、２次側整流回路をスイッチ
素子によって構成して同期整流すると、整流効率を高め
ることができる。しかし乍ら、上述したフォワード・コ
ンバータを停止させる時には、２次出力回路におけるリ
アクタ１１０に蓄積されたエネルギーが同期整流用のス
イッチ素子１０１と１０２を動作させると共に１次側に
還流され、主スイッチ素子１０３のドレイン・ソース間
電圧Ｖｄｓは図４に示すように変化する。即ち、回路停
止後に主スイッチ素子１０３に大きな電圧が印加される
ばかりでなく、２次側のスイッチ素子１０１と１０２に
も過電圧が印加されることになる。
【０００５】また、回路停止時にはアクティブクランプ
回路におけるコンデンサ１０６にエネルギーが蓄積され
ているので、再起動に先立って上記エネルギーを放電さ
せておかないと、再起動時にトランス１０４が飽和し易
くなる。
回路におけるコンデンサ１０６にエネルギーが蓄積され
ているので、再起動に先立って上記エネルギーを放電さ
せておかないと、再起動時にトランス１０４が飽和し易
くなる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した従来
方式のアクティブクランプ回路を備えたフォワード・コ
ンバータの欠点を解消するためになされたものであっ
て、アクティブクランプ回路を構成するコンデンサの両
端にスイッチ素子を並列接続し、回路停止のために主ス
イッチ素子をオフとする時は、前記スイッチ素子を自動
的にオンとする。前記スイッチ素子のオンによって、コ
ンデンサに蓄積されているエネルギーと２次回路から還
流されるエネルギーを同時に放電させることができる。
方式のアクティブクランプ回路を備えたフォワード・コ
ンバータの欠点を解消するためになされたものであっ
て、アクティブクランプ回路を構成するコンデンサの両
端にスイッチ素子を並列接続し、回路停止のために主ス
イッチ素子をオフとする時は、前記スイッチ素子を自動
的にオンとする。前記スイッチ素子のオンによって、コ
ンデンサに蓄積されているエネルギーと２次回路から還
流されるエネルギーを同時に放電させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１は、本発明によるアクテ
ィブクランプ回路を備えたフォワード・コンバータの第
１の実施例を示すブロック図である。トランス４の１次
コイル１２の両端には直流電源５と主スイッチ素子３よ
り成る直列回路が接続してある。また、スイッチ素子８
とダイオード７より成る並列回路に直列接続したコンデ
ンサ６より成る直列回路が１次コイルの両端に並列接続
してあってアクティブクランプ回路を構成しており、さ
らに、コンデンサ６の両端に並列接続したスイッチ素子
９がリセット回路を形成している。
を参照しながら説明する。図１は、本発明によるアクテ
ィブクランプ回路を備えたフォワード・コンバータの第
１の実施例を示すブロック図である。トランス４の１次
コイル１２の両端には直流電源５と主スイッチ素子３よ
り成る直列回路が接続してある。また、スイッチ素子８
とダイオード７より成る並列回路に直列接続したコンデ
ンサ６より成る直列回路が１次コイルの両端に並列接続
してあってアクティブクランプ回路を構成しており、さ
らに、コンデンサ６の両端に並列接続したスイッチ素子
９がリセット回路を形成している。
【０００８】トランス４の２次コイルの両端には、整流
用スイッチ素子１と還流用スイッチ素子２より成る整流
回路と、リアクタ１１とコンデンサ１０より成る平滑回
路が接続してあって、チョークインプット形整流回路を
構成している。
用スイッチ素子１と還流用スイッチ素子２より成る整流
回路と、リアクタ１１とコンデンサ１０より成る平滑回
路が接続してあって、チョークインプット形整流回路を
構成している。
【０００９】主スイッチ素子３とアクティブクランプ回
路におけるスイッチ素子８とは、図示していない制御回
路によって交互にオン・オフ制御されており、主スイッ
チ素子３のドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓは方形波（回
路停止前）となっている。また、リセット回路における
スイッチ素子９は回路停止信号によってオンとなるの
で、コンデンサ６に蓄積されたエネルギーや２次回路か
ら還流されるエネルギーを放電させる。図３は、主スイ
ッチ素子３のＶｄｓの変化を示す波形図であって、回路
停止後におけるＶｄｓは入力電源電圧Ｖｉのレベルに抑
制される。この結果、２次出力回路における同期整流用
スイッチ素子への過電圧も発生しない。また、回路停止
時にコンデンサ６のエネルギーを放出させておくので、
再起動時におけるトランスの飽和を防ぐことができる。
路におけるスイッチ素子８とは、図示していない制御回
路によって交互にオン・オフ制御されており、主スイッ
チ素子３のドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓは方形波（回
路停止前）となっている。また、リセット回路における
スイッチ素子９は回路停止信号によってオンとなるの
で、コンデンサ６に蓄積されたエネルギーや２次回路か
ら還流されるエネルギーを放電させる。図３は、主スイ
ッチ素子３のＶｄｓの変化を示す波形図であって、回路
停止後におけるＶｄｓは入力電源電圧Ｖｉのレベルに抑
制される。この結果、２次出力回路における同期整流用
スイッチ素子への過電圧も発生しない。また、回路停止
時にコンデンサ６のエネルギーを放出させておくので、
再起動時におけるトランスの飽和を防ぐことができる。
【００１０】図２は、本発明によるアクティブクランプ
回路を備えたフォワード・コンバータの第２の実施例を
示すブロック図である。スイッチ素子８とダイオード７
より成る並列回路に直列接続したコンデンサ６より成る
直列回路を３次コイル１４の両端に並列接続してあって
アクティブクランプ回路を構成しており、さらに、コン
デンサ６の両端に並列接続したスイッチ素子９がリセッ
ト回路を形成している。第２の実施例における回路の構
成要素は第１の実施例と全く同じであり、別に設けた３
次コイル１４にアクティブクランプ回路を形成した点の
みが第１の実施例と異なっている。
回路を備えたフォワード・コンバータの第２の実施例を
示すブロック図である。スイッチ素子８とダイオード７
より成る並列回路に直列接続したコンデンサ６より成る
直列回路を３次コイル１４の両端に並列接続してあって
アクティブクランプ回路を構成しており、さらに、コン
デンサ６の両端に並列接続したスイッチ素子９がリセッ
ト回路を形成している。第２の実施例における回路の構
成要素は第１の実施例と全く同じであり、別に設けた３
次コイル１４にアクティブクランプ回路を形成した点の
みが第１の実施例と異なっている。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、アクティブクラン
プ回路を構成するコンデンサにスイッチ素子を並列接続
しておき、回路停止信号によってこのスイッチ素子を動
作させることにより、スイッチ素子への過電圧の抑制と
共に、トランスの飽和を防ぐことができる。即ち、簡単
なリセット回路を設けるだけで、スイッチ素子への過電
圧の抑制と再起動時におけるトランスの飽和を防ぐこと
ができる高効率なフォワード・コンバータを実現でき
る。
プ回路を構成するコンデンサにスイッチ素子を並列接続
しておき、回路停止信号によってこのスイッチ素子を動
作させることにより、スイッチ素子への過電圧の抑制と
共に、トランスの飽和を防ぐことができる。即ち、簡単
なリセット回路を設けるだけで、スイッチ素子への過電
圧の抑制と再起動時におけるトランスの飽和を防ぐこと
ができる高効率なフォワード・コンバータを実現でき
る。
【図１】本発明によるアクティブクランプ回路を備えた
フォワード・コンバータの第１の実施例を示すブロック
図。
フォワード・コンバータの第１の実施例を示すブロック
図。
【図２】本発明によるアクティブクランプ回路を備えた
フォワード・コンバータの第２の実施例を示すブロック
図。
フォワード・コンバータの第２の実施例を示すブロック
図。
【図３】従来技術によるアクティブクランプ回路を備え
たフォワード・コンバータの回路構成を示すブロック
図。
たフォワード・コンバータの回路構成を示すブロック
図。
【図４】波形図。
【図５】波形図。
１〜３，８，９ スイッチ素子 ４ トランス ５ 直流電源 ６，１０ コンデンサ ７ ダイオード １１ リアクタ １２ １次コイル １３ ２次コイル １４ ３次コイル
Claims (2)
- 【請求項１】 入力電源のプラス極に一端を接続したト
ランスの１次コイルの他端を主スイッチ素子（３）を介
して前記入力電源のマイナス極に接続して構成したフォ
ワード・コンバータの１次回路において、 スイッチ素子（８）とダイオード（７）より成る並列回
路と、該並列回路に直列接続したコンデンサ（６）より
成る直列回路を前記１次コイル（１２）の両端に並列接
続して構成したアクティブクランプ回路における前記コ
ンデンサ（６）の両端に、スイッチ素子（９）を並列接
続してリセット回路を構成したことを特徴とするアクテ
ィブクランプ回路を備えたフォワード・コンバータのリ
セット回路。 - 【請求項２】 入力電源のプラス極に一端を接続したト
ランスの１次コイルの他端を主スイッチ素子（３）を介
して前記入力電源のマイナス極に接続して構成したフォ
ワード・コンバータにおいて、 スイッチ素子（８）とダイオード（７）より成る並列回
路と、該並列回路に直列接続したコンデンサ（６）より
成る直列回路を３次コイル（１４）の両端に並列接続し
て構成したアクティブクランプ回路における前記コンデ
ンサ（６）の両端に、スイッチ素子（９）を並列接続し
てリセット回路を構成したことを特徴とするアクティブ
クランプ回路を備えたフォワード・コンバータのリセッ
ト回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11150267A JP2000341943A (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | アクティブクランプ回路を備えたフォワード・コンバータのリセット回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11150267A JP2000341943A (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | アクティブクランプ回路を備えたフォワード・コンバータのリセット回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000341943A true JP2000341943A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=15493216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11150267A Pending JP2000341943A (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | アクティブクランプ回路を備えたフォワード・コンバータのリセット回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000341943A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002291241A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-04 | Densei Lambda Kk | スイッチング電源装置 |
| US6671190B2 (en) | 2001-03-13 | 2003-12-30 | Densei-Lambda Kabushiki Kaisha | DC/DC converter |
| US7254000B1 (en) * | 2005-06-20 | 2007-08-07 | Nexem, Inc. | Over voltage protection scheme for synchronous buck converter |
-
1999
- 1999-05-28 JP JP11150267A patent/JP2000341943A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6671190B2 (en) | 2001-03-13 | 2003-12-30 | Densei-Lambda Kabushiki Kaisha | DC/DC converter |
| JP2002291241A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-04 | Densei Lambda Kk | スイッチング電源装置 |
| US7254000B1 (en) * | 2005-06-20 | 2007-08-07 | Nexem, Inc. | Over voltage protection scheme for synchronous buck converter |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031104 |