JP2002084756A - スイッチング電源装置の同期整流回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 並列運転時において、簡単な構成で他の電源
装置本体からの逆電流による影響を防止する。 【解決手段】 並列運転時において、例えば電源装置本
体９ａの整流スイッチング素子６がオンしたときに、こ
の電源装置本体９ａの整流スイッチング素子６を通っ
て、他の電源装置本体９ｂ〜９ｎからの逆電流が流れ込
もうとする。しかし、この逆電流がカレントトランス11
により検出されると、整流スイッチング素子停止回路16
により整流スイッチング素子６は直ちにオフする。これ
により、カレントトランス11と整流スイッチング素子停
止回路16だけで、他の電源装置本体９ｂ〜９ｎからの逆
電流の流れ込みを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に複数の電源装
置本体を並列運転するスイッチング電源装置の同期整流
回路に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】一般に、この種のスイ
ッチング電源装置においては、共通する負荷に複数台の
電源装置本体を接続して並列運転を行ない、仮に１台の
電源装置本体が故障した場合でも、自動的に他の電源装
置本体が出力電流を負荷に供給し続けることで、装置全
体の信頼性を向上させたり、あるいは出力電流の容量を
増加させるようにしている。一方、各電源装置本体に組
み込まれるトランスの２次側にある整流回路は、整流素
子として整流ダイオードを使用すると、この整流ダイオ
ードの順方向電圧による損失が大きいため、例えば電界
効果トランジスタ（ＭＯＳ型ＦＥＴ）のような整流スイ
ッチング素子を代わりに用い、これを主スイッチング素
子と同期してオン・オフさせる同期整流回路が知られて
いる。

【０００３】しかし、こうした同期整流回路を備えた電
源装置本体を並列運転するスイッチング電源装置の場
合、電源装置本体間の出力電流のアンバランスによっ
て、装置全体に深刻な影響を及ぼす。すなわち、整流ス
イッチング素子であるＭＯＳ型ＦＥＴは、ドレイン・ソ
ース間で双方向に電流を流せる特性（双方向導通性）を
有するので、整流スイッチング素子がオンしている間
に、他の電源装置本体からの逆電流が整流スイッチング
素子を通過し、電源装置本体内の他の回路素子にダメー
ジを与える懸念を有していた。

【０００４】こうした問題点に対し、例えば特開平７‐
７５３３６号公報などには、自身の出力電圧よりも高い
電圧が他の電源装置本体の出力端から印加されても、主
スイッチング素子を各サイクルにおいて最小オンパルス
幅でスイッチングさせることにより、整流スイッチング
素子を２サイクル以上にわたって直流的にオンし続ける
ことを回避する電源装置が提案されている。しかしこの
場合は、いかなる状況においても主スイッチング素子を
最小パルス幅でオンさせ続ける機能を付加しなければな
らず、回路構成が複雑になる懸念を生じる。

【０００５】そこで本発明は上記問題点に鑑み、簡単な
回路構成で、並列運転時において他の電源装置本体から
の逆電流による影響を防止できるスイッチング電源装置
の同期整流回路を提供することをその目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明におけるスイッチ
ング電源装置の同期整流回路は、整流スイッチング素子
を有する同期整流回路を備えた複数台の電源装置本体を
並列運転するスイッチング電源装置において、前記整流
スイッチング素子を流れる電流を検出するカレントトラ
ンスと、このカレントトランスが他の電源装置本体から
の逆電流を検出したときに、前記整流スイッチング素子
をオフにする整流スイッチング素子停止回路とを備えて
構成される。

【０００７】この場合、複数の電源装置本体から共通す
る負荷に出力電流を供給する並列運転時において、例え
ばある電源装置本体の整流スイッチング素子がオンした
ときに、この電源装置本体の整流スイッチング素子を通
って、他の電源装置本体からの逆電流が流れ込もうとす
ると、この逆電流がカレントトランスによって検出さ
れ、整流スイッチング素子停止回路により整流スイッチ
ング素子は直ちにオフする。これにより、カレントトラ
ンスと整流スイッチング素子停止回路だけの簡単な構成
でありながら、他の電源装置本体からの逆電流の流れ込
みを防止し、電源装置本体内部の他の回路素子への悪影
響を避けることが可能となる。

【０００８】

【発明の実施形態】以下、本発明におけるスイッチング
電源装置の各実施例を添付図面を参照して説明する。図
１〜図３は本発明の第１実施例を示す回路図であり、電
源装置全体の構成を示す図１において、１は直流入力電
圧を供給する直流電源、２は１次側と２次側とを絶縁す
る主トランスすなわちトランスであり、直流電源１の両
端間にトランス２の１次巻線３と例えばＭＯＳ型ＦＥＴ
からなる主スイッチング素子４との直列回路が接続され
る。また、トランス２の２次巻線５には、同期整流回路
を構成する整流素子として、例えばＭＯＳ型ＦＥＴから
なる整流スイッチング素子６が接続される。そして、こ
の整流スイッチング素子６と平滑コンデンサ７とによ
り、トランス２の２次側の整流平滑回路を構成してい
る。なお、８は整流スイッチング素子６に内蔵するボデ
ィダイオード、＋Ｖｏ，−Ｖｏは、平滑コンデンサ７の
両端間に接続した出力端子である。

【０００９】本実施例における各電源装置本体９ａ，９
ｂ…９ｎは、いわゆるフライバック式ＤＣ／ＤＣコンバ
ータの回路構成を有し、主スイッチング素子４がオンす
ると、直流電源１からの入力電圧がトランス２の１次巻
線に印加され、トランス２にエネルギーが蓄積され、主
スイッチング素子４がオフすると、トランス２に蓄えら
れたエネルギーが、整流スイッチング素子６またはボデ
ィダイオード８を通して、平滑コンデンサ７や出力端子
＋Ｖｏ，−Ｖｏ間に接続する負荷10に送り出されるよう
になっている。なお、各電源装置本体９ａ，９ｂ…９ｎ
は、いずれも同一の内部構成を有している。

【００１０】11は、整流スイッチング素子６またはボデ
ィダイオード８を流れる電流を検出する電流検出器とし
てのカレントトランスである。カレントトランス11は、
その１次巻線12をトランス２の２次巻線５と整流スイッ
チング素子６との間に挿入接続し、２次巻線13の両端間
に抵抗14が接続される。また、15は整流スイッチング素
子６のオン・オフを制御する整流スイッチング素子制御
部で、この整流スイッチング制御部15からの駆動信号に
より、整流スイッチング素子６が主スイッチング素子４
に同期してオン・オフ動作するようになっている。

【００１１】本実施例では、上記各電源装置本体９ａ，
９ｂ…９ｎの出力端子＋Ｖｏ，−Ｖｏ間に共通の負荷10
を接続した並列運転動作が行なわれる。この場合、各電
源装置本体９ａ，９ｂ…９ｎから負荷10に所定の出力電
流Ｉoａ，Ｉoｂ…Ｉoｎが供給される。

【００１２】次に、各電源装置本体９ａ，９ｂ…９ｎの
構成を、図２に基づいてより詳細に説明する。同図にお
いて、前記整流スイッチング素子制御部15は、カレント
トランス11の２次巻線14に発生した検出信号により整流
スイッチング素子６をオフさせる整流スイッチング素子
停止回路16と、後述する補助巻線21に発生した電圧を前
記整流スイッチング素子６にオン信号として供給する整
流スイッチング素子駆動回路17とにより構成される。整
流スイッチング素子停止回路16は、前記カレントトラン
ス11および抵抗14の他に、抵抗14の一端にコンデンサ18
と抵抗19とを並列接続して構成されるスピードアップ回
路20の一端を接続し、抵抗14の他端をカレントトランス
11の１次巻線12から整流スイッチング素子６に至るライ
ンに接続して構成される。

【００１３】前記トランス２は、１次巻線３および２次
巻線５の他に、独立した補助巻線21を備えており、この
補助巻線21に発生した電圧を前記整流スイッチング素子
６にオン信号として供給する整流スイッチング素子駆動
回路22が、補助巻線21から整流スイッチング素子６のゲ
ートに至る間に設けられる。整流スイッチング素子駆動
回路22は、補助巻線21の一端（非ドット側端子）に抵抗
23とダイオード24との直列回路を接続し、ダイオード24
のカソードに、抵抗25，26とＮＰＮ型のトランジスタ27
とからなるインピーダンス変換回路としてのエミッタ・
ホロワを接続し、トランジスタ27のエミッタを整流スイ
ッチング素子６のゲートに接続している。また、一端を
トランジスタ27のベースに接続した抵抗26の他端は、別
のＰＮＰ型のトランジスタ28のエミッタが接続され、こ
のトランジスタ28のエミッタと整流スイッチング素子６
のゲートとの間に、放電用のダイオード29が接続される
とともに、トランジスタ28のエミッタ・ベース間に抵抗
30が接続される。そして、トランジスタ28のベースが前
記スピードアップ回路20の他端に接続され、トランジス
タ28のコレクタと、前記補助巻線21の他端（ドット側端
子）が、カレントトランス11の１次巻線12から整流スイ
ッチング素子６のソースに至るラインに接続される。

【００１４】上記構成につき、その作用を図３の波形図
を参照しながら説明する。なお、この図３は、他の電源
装置本体９ｂ〜９ｎからの逆電流の流れ込みがない状態
における電源装置本体９ａの各部の波形を表わしてお
り、最上段の波形（ａ）は主スイッチング素子４のゲー
ト・ソース間電圧であって、以下、波形（ｂ）はカレン
トトランス11の１次巻線12から整流スイッチング素子６
に至るラインを基準として、トランジスタ27のコレクタ
に発生する電圧、波形（ｃ）は抵抗14の両端間電圧、波
形（ｄ）は整流用スイッチング素子６のゲート・ソース
間電圧、波形（ｅ）はカレントトランス11の１次巻線12
から整流スイッチング素子６に至るラインを基準とし
て、トランジスタ28のエミッタに発生する電圧を示して
いる。

【００１５】逆電流の流れ込みのない状態では、図３に
示すように、主スイッチング素子４のゲート・ソース間
に所定の電圧が印加され、主スイッチング素子４がオン
すると、トランス２の１次巻線３に入力電圧が印加さ
れ、２次巻線５および補助巻線21のドット側端子に正極
性の電圧が誘起される。しかし、この場合はダイオード
24がオフするので、整流スイッチング素子６はオフにな
る。また、ダイオード８もオフしているので、トランス
２の２次巻線５ひいてはカレントトランス11の１次巻線
12にも電流は流れず、トランジスタ27はオフし、トラン
ジスタ28はオンする。結局、トランス２の１次巻線３に
は励磁電流だけが流れ、この励磁電流に見合うエネルギ
ーがトランス２に蓄積されると共に、出力端子＋Ｖｏ，
−Ｖｏに接続する負荷には、平滑コンデンサ７からエネ
ルギーが出力電流として供給される。

【００１６】その後、主スイッチング素子４のゲート・
ソース間電圧がゼロになって、主スイッチング素子４が
オフすると、トランス２の１次巻線３への入力電圧の印
加が遮断されるので、今度は２次巻線５および補助巻線
21の非ドット側端子に正極性の電圧が誘起される。する
と、ダイオード28がオンして、トランス２の２次巻線５
からカレントトランス11の１次巻線12およびボディダイ
オード８を経由して、平滑コンデンサ７や負荷10にエネ
ルギー（出力電流）が供給される。また、補助巻線21側
に接続されたダイオード24もオンするので、補助巻線21
から抵抗23およびダイオード24を通じて電流が流れる。

【００１７】カレントトランス11の２次巻線13は補助巻
線21に比べてターン数が多く、線材の断面積も小さいの
で、補助巻線21よりもインピーダンスが高い。そのた
め、インピーダンスの低い補助巻線21は電圧が急峻に立
ち上がって、ダイオード24がオンし、トランジスタ27の
ベース電位が上昇して、このトランジスタ27が素早くオ
ンする。これにより、補助巻線21に誘起した電圧は、整
流スイッチング素子６の駆動信号として、この整流スイ
ッチング素子６のゲートに素早く供給される。一方、抵
抗14に発生する電圧は、トランジスタ28のベースのイン
ピーダンスが低い関係で、補助巻線21の電圧よりも緩や
かに立ち上がるので、トランジスタ28のベース電位は徐
々に上昇し、やがてトランジスタ28はターンオフする。

【００１８】トランス２の２次巻線５から発生する出力
電流は、主スイッチング素子４のターンオフ直後に最大
値に達し、その後この２次巻線ｎ２のインダクタンスに
依存して傾斜降下する。本実施例では、前記整流スイッ
チング素子駆動回路22により、主スイッチング素子４の
ターンオフ直後になるべく近づくように、補助巻線21に
誘起した電圧を整流スイッチング素子６に駆動信号とし
て素早く供給することで、整流スイッチング素子６のオ
ン抵抗を小さくして、効率を向上させることが可能にな
る。また、整流スイッチング素子６を通じて平滑コンデ
ンサ７や負荷10に出力電流を流すことにより、同期整流
による損失の低減が図られる。

【００１９】その後、カレントトランス11の２次巻線13
に発生する電流波形すなわち抵抗14の両端間に発生する
電圧波形は傾斜降下し、トランジスタ28のベース電位が
低下する。そして、抵抗14の両端間に発生する電圧があ
るレベルにまで低下すると、スイッチ手段としてのトラ
ンジスタ28がオンする。そして、抵抗25，26の接続点
（トランジスタ27のベース）の電位が急に低下して、ト
ランジスタ27がカットオフし、整流スイッチング素子６
への駆動信号の供給が遮断される。このとき、整流スイ
ッチング素子６のゲートに蓄積した電荷は、ダイオード
29，トランジスタ28およびダイオード８を介して出力側
に速やかに放電される。このように、整流スイッチング
素子６への駆動信号を遮断するタイミングは、カレント
トランス11の２次巻線13に発生する検出信号が傾斜下降
するのを利用して、この検出信号のレベルで決定され
る。

【００２０】一方、例えば電源装置本体９ａにおいて、
前記整流スイッチング素子６がオンしたときに、他の電
源装置本体９ｂ〜９ｎからの逆電流が電源装置本体９ａ
の出力端子＋Ｖｏから整流スイッチング素子６のソース
・ドレイン間を通って、カレントトランス11の１次巻線
12に流れ込むと、抵抗14を介して２次巻線13の非ドット
側端子に正極性の電圧が発生し、トランジスタ27は直ち
にオフすると共に、トランジスタ27はオフして、整流ス
イッチング素子６への駆動信号の供給を遮断する。これ
により、整流スイッチング素子６をオフにして、他の電
源装置本体９ｂ〜９ｎからの逆電流の流れ込みを阻止
し、電源装置本体９ａ内部の他の回路素子への悪影響を
避けることができる。

【００２１】このように本実施例では、整流スイッチン
グ素子６を有する同期整流回路を備えた複数台の電源装
置本体９ａ，９ｂ…９ｎを並列運転するスイッチング電
源装置において、整流スイッチング素子６を流れる電流
を検出するカレントトランス11と、このカレントトラン
ス11が他の電源装置本体９ｂ〜９ｎからの逆電流を検出
したときに、整流スイッチング素子６をオフにする整流
スイッチング素子停止回路16とを備えている。

【００２２】この場合、複数の電源装置本体９ａ，９ｂ
…９ｎから共通する負荷10に出力電流を供給する並列運
転時において、例えばある電源装置本体９ａの整流スイ
ッチング素子６がオンしたときに、この電源装置本体９
ａの整流スイッチング素子６を通って、他の電源装置本
体９ｂ〜９ｎからの逆電流が流れ込もうとすると、この
逆電流がカレントトランス11によって検出され、整流ス
イッチング素子停止回路16により整流スイッチング素子
６は直ちにオフする。これにより、カレントトランス11
と整流スイッチング素子停止回路16だけの簡単な構成で
ありながら、他の電源装置本体９ｂ〜９ｎからの逆電流
の流れ込みを防止し、電源装置本体９ａ内部の他の回路
素子への悪影響を避けることが可能となる。

【００２３】また本実施例の整流スイッチング素子停止
回路16は、整流スイッチング素子6を流れる順方向の電
流が所定レベル以下になると、整流スイッチング素子６
をオフするように構成しているので、前記他の電源装置
本体９ｂ〜９ｎからの逆電流の流れ込みを防止するだけ
でなく、主スイッチング素子４のオン・オフに同期した
整流スイッチング素子６のオフタイミングを、共通する
整流スイッチング素子停止回路16で規定することができ
る。よって、回路構成が複雑にならない。

【００２４】また本実施例では、トランス２の２次巻線
５に接続され、整流素子として整流スイッチング素子６
を用いたスイッチング電源装置の同期整流回路におい
て、トランス２に巻回される補助巻線21と、補助巻線21
に発生した電圧を整流スイッチング素子６にオン信号と
して供給する整流スイッチング素子駆動回路17をさらに
備えている。

【００２５】この場合、整流スイッチング素子６（ボデ
ィダイオード８）に電流が流れ始めると、整流スイッチ
ング素子６がインピーダンスの高いカレントトランス11
の２次巻線13ではなく、インピーダンスの低い補助巻線
21に誘起された電圧により急激に立ち上がるので、整流
スイッチング素子６は電流の流れが最大値に近い時点で
素早くオンする。したがって、従来のカレントトランス
による駆動に比べて、整流スイッチング素子６のオン抵
抗を小さくすることができ、整流スイッチング素子６ひ
いては電源装置の効率を向上できる。また、補助巻線21
に誘起した電圧を、そのまま整流スイッチング素子６の
駆動信号として供給しているので、出力電圧に左右され
ることなく、補助巻線21のターン数を適宜変えるだけ
で、整流スイッチング素子６をオンさせるに十分な電圧
を供給することができ、電源装置の低出力電圧化に対応
できる。

【００２６】また本実施例における整流スイッチング素
子駆動回路17は、補助巻線21と整流スイッチング素子６
との間に、抵抗25，26とトランジスタ27とによるエミッ
タ・ホロワを接続して構成される。この場合、エミッタ
・ホロワが補助巻線21と整流スイッチング素子６とのイ
ンピーダンスを整合する回路として作用するので、従来
技術に比べ整流スイッチング素子６がより高速に立ち上
がり、効率がさらに向上する。

【００２７】図４は本発明の第２実施例を示し、上記実
施例と同一部分に同一符号を用いて説明すると、この実
施例では整流スイッチング素子駆動回路17と整流スイッ
チング素子停止回路16との間に、両回路を分離するダイ
オード31を挿入接続して構成される。なお、その他の構
成は第１実施例と共通している。

【００２８】カレントトランス11の２次巻線13に電流が
発生した直後は、抵抗14の両端間に発生した電圧はダイ
オード31により遮断されてスイッチング素子駆動回路22
に影響を与えることがなく、トランジスタ27がオンする
一方で、トランジスタ28がオフし、補助巻線21に誘起さ
れた電圧が整流スイッチング素子６のゲートに駆動信号
として供給される。その後、カレントトランス11の２次
巻線13に発生する電流波形が傾斜下降すると、抵抗14の
両端間の電圧が同じように傾斜降下してダイオード31が
オンする。これにより、トランジスタ27がオフすると共
に、トランジスタ28がオンし、整流スイッチング素子６
のゲートにチャージされている電荷がダイオード19，ト
ランジスタ28を通して放電し、整流スイッチング素子６
はオフする。このように本実施例では、整流スイッチン
グ素子６をオンさせるときに、整流スイッチング素子停
止回路16から外部への信号の送り出しを遮断するダイオ
ード31を設けるだけで、整流スイッチング素子６のオ
ン，オフ動作の一層の安定化を簡単に図ることができ
る。

【００２９】図５および図６は本発明の第３実施例を示
し、上記実施例と同一部分に同一符号を用いて説明す
る。図５の回路図において、この実施例では整流スイッ
チング素子駆動回路40として、ＰＮＰ型のトランジスタ
41のコレクタを、抵抗43を介してＮＰＮ型のトランジス
タ42のベースに接続すると共に、このトランジスタ41の
ベースをコレクタに直接接続したいわゆるサイリスタ
（ＳＣＲ）回路44を、前記第１および第２実施例のエミ
ッタ・ホロワ回路に代えて接続した点が注目される。そ
して、トランジスタ41のベース・エミッタ間には抵抗45
が接続され、この抵抗とトランジスタ41のエミッタとの
接続点が、前記ダイオード24のカソードに接続され、ト
ランジスタ41のコレクタとトランジスタ42のエミッタ
が、前記整流スイッチング素子６のゲートに接続され、
トランジスタ42のエミッタ・ベース間に、前記放電用の
ダイオード29が接続される。さらに、トランジスタ42の
ベースがトランジスタ28のエミッタに接続され、このト
ランジスタ28のエミッタとダイオード24のカソードとの
間に、抵抗46とコンデンサ47の並列回路が接続される。
その他の構成は、図４に示す第２実施例と同じである。

【００３０】第１実施例や第２実施例におけるエミッタ
・ホロワを用いた回路では、図６の一点鎖線で示すよう
に、抵抗14の両端間電圧が下がるのに伴なって、トラン
ジスタ27のベース電位が低下し、整流スイッチング素子
６のゲート・ソース間電圧も傾斜下降するが、本実施例
のサイリスタ回路44は、補助巻線21に電圧が誘起して、
この電圧を整流スイッチング素子６のゲートに駆動電圧
として一旦供給すると、整流スイッチング素子６のゲー
ト電位はそのまま保持され、図６の実線のように略矩形
波形になる。したがって、整流スイッチング素子６のオ
ン抵抗が小さいままになり、一層効率の向上を図ること
ができる。なお、サイリスタ回路44の構成素子は、実施
例中のものに限られない。

【００３１】図７および図８は本発明の第４実施例を示
し、上記実施例と同一部分に同一符号を用いて説明す
る。図７の回路図において、この実施例では前記整流ス
イッチング素子停止回路16における抵抗14に代わって、
カレントトランス11の２次巻線13に発生した検出信号を
微分するコンデンサ51と抵抗52からなる微分回路53を、
カレントトランス11の２次巻線13間に接続して構成され
る。なお、その他の構成は前記第３実施例と同じであ
る。

【００３２】第１〜第３実施例では、抵抗14の両端間電
圧が図８の破線で示すような波形になるが、本実施例で
は図８の実線で示す波形のように、カレントトランス11
の２次巻線13に発生する電流の立上がりと立ち下がり
で、抵抗52の両端間に正負のトリガ信号が発生する。し
たがって、負のトリガ信号が発生したときに、整流スイ
ッチング素子６をオフさせるように構成すれば、整流ス
イッチング素子６のオン・オフ動作の一層の安定化を図
ることができる。なお、微分回路53の構成素子は、実施
例中のものに限られない。

【００３３】図９は本発明の第５実施例を示し、上記実
施例と同一部分に同一符号を用いて説明する。この第５
実施例は、フォワード式ＤＣ／ＤＣコンバータからなる
スイッチング電源装置に適用した場合を示している。具
体的には、トランス２の２次巻線５に接続される整流回
路の整流素子として、従来のフライホイールダイオード
に代えて前記整流スイッチング素子６を接続するととも
に、第１実施例と同じ整流スイッチング素子駆動回路17
と整流スイッチング素子停止回路６を設けたものであ
る。勿論、これに代えて第２〜第４実施例における回路
構成を備えてもよい。

【００３４】トランス１の１次巻線２と２次巻線５はフ
ライバック式の場合と異なり加極性に接続されている。
また、トランス２の２次巻線５の他端（非ドット側端
子）には、整流スイッチング素子６と共に同期整流回路
を構成する別の整流スイッチング素子52が接続される。
なお、53は整流スイッチング素子52のボディダイオード
である。整流スイッチング素子６の両端間には、チョー
クコイル54と前記平滑コンデンサ７の直列回路が接続さ
れ、平滑コンデンサ７の両端間に出力端子＋Ｖｏ，−Ｖ
ｏが接続される。

【００３５】本実施例では、主スイッチング素子４がオ
ンになり、トランス２の１次巻線３に入力電圧が印加さ
れると、トランス２の２次巻線５のドット側端子に発生
した正極性の電圧により、整流スイッチング素子52がオ
ンし、トランス２の２次巻線５からチョークコイル54を
介して平滑コンデンサ７および出力端子＋Ｖｏ，−Ｖｏ
に接続される共通の負荷10にエネルギーが送り出され
る。一方、主スイッチング素子４がオフすると、補助巻
線21に誘起された電圧が整流スイッチング素子６のゲー
トにオン信号として供給され、整流スイッチング素子６
がオンし、チョークコイル54に蓄えられたエネルギーが
平滑コンデンサ７および負荷10に供給され、カレントト
ランス11の１次巻線12および整流スイッチング素子６を
通じて電流が流れる。その後、カレントトランス11の２
次巻線13の検出電流が次第に低下すると、整流スイッチ
ング素子停止回路18によって整流スイッチング素子６は
オフする。

【００３６】また、例えば電源装置本体９ａの整流スイ
ッチング素子６がオンしたときに、この電源装置本体９
ａの整流スイッチング素子６を通って、他の電源装置本
体９ｂ〜９ｎからの逆電流が流れ込もうとすると、この
逆電流がカレントトランス11によって検出され、整流ス
イッチング素子停止回路16により整流スイッチング素子
６は直ちにオフする。これにより、他の電源装置本体９
ｂ〜９ｎからの逆電流の流れ込みによって、一旦チョー
クコイル54にエネルギーが蓄積され、これが次に整流ス
イッチング素子52がオンしたときに、トランス２の２次
巻線５側に流れ込むことが防止され、電源装置本体９ａ
内部の他の回路素子への悪影響を避けることが可能とな
る。

【００３７】またこの場合も、補助巻線21からの電圧に
より整流スイッチング素子６を素早く立ち上げて、効率
の向上を図ることができるとともに、電源装置の低出力
電圧化に対応できる。また、整流スイッチング素子６，
53による同期整流により、従来のダイオード整流よりも
損失の低減を図ることができる。そして第１〜第４の各
実施例をフライホイールダイオードに適用することによ
り、主スイッチング素子４がオンのとき整流スイッチン
グ素子53がオンし、主スイッチング素子４がオフのとき
整流スイッチング素子６がオンする安定したフォワード
コンバータ動作が可能になる。

【００３８】図１０は本発明の第６実施例を示し、上記
実施例と同一部分に同一符号を用いて説明する。ここで
は、フォワード式ＤＣ／ＤＣコンバータからなるスイッ
チング電源装置に適用した別な例を示している。具体的
には、第５実施例における補助巻線21に代わって、チョ
ークコイル54の主巻線55と共通のコアに駆動巻線56を巻
回し、ここに誘起された電圧を整流スイッチング素子６
のオン信号として供給するように構成している。なお、
それ以外の構成は、第５実施例と同じである。

【００３９】そしてこの場合も、例えば電源装置本体９
ａの整流スイッチング素子６がオンしたときに、この電
源装置本体９ａの整流スイッチング素子６を通って、他
の電源装置本体９ｂ〜９ｎからの逆電流が流れ込もうと
しても、整流スイッチング素子停止回路16により整流ス
イッチング素子６は直ちにオフし、電源装置本体９ａ内
部の他の回路素子への悪影響を避けることが可能とな
る。

【００４０】図１１は本発明の第７実施例を示し、上記
実施例と同一部分に同一符号を用いて説明する。この第
７実施例は、いわゆる非絶縁の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバ
ータからなるスイッチング電源装置に適用した場合を示
している。具体的には、直流電源１と主スイッチング素
子４との直列回路が、整流スイッチング素子６とカレン
トトランス11の１次巻線12との直列回路の両端間に直接
接続される。それ以外の構成は、第６実施例と同じであ
る。

【００４１】そしてこの場合も、主スイッチング素子４
がオンになると、直流電源１からチョークコイル54を介
して平滑コンデンサ７および出力端子＋Ｖｏ，−Ｖｏに
接続される負荷（図示せず）にエネルギーが送り出され
る。一方、主スイッチング素子４がオフすると、駆動巻
線56に誘起された電圧が整流スイッチング素子６のゲー
トにオン信号として供給され、整流スイッチング素子６
がオンし、チョークコイル８に蓄えられたエネルギーが
平滑コンデンサ６および負荷10に供給され、カレントト
ランス11の１次巻線12および整流スイッチング素子６を
通じて電流が流れる。その後、カレントトランス11の２
次巻線13の検出電流が次第に低下すると、整流スイッチ
ング素子停止回路16によって整流スイッチング素子６は
オフする。

【００４２】また、例えば電源装置本体９ａの整流スイ
ッチング素子６がオンしたときに、この電源装置本体９
ａの整流スイッチング素子６を通って、他の電源装置本
体９ｂ〜９ｎからの逆電流が流れ込もうとしても、整流
スイッチング素子停止回路16により整流スイッチング素
子６は直ちにオフし、電源装置本体９ａ内部の他の回路
素子への悪影響を避けることが可能となる。

【００４３】この場合も上記各実施例と同様に、駆動巻
線56からの電圧を整流スイッチング素子６に駆動信号と
して供給することで、電源装置の低出力電圧化に対応で
きる。また、整流スイッチング素子６による同期整流に
より、従来のダイオード整流よりも損失の低減を図るこ
とができる。

【００４４】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲において種々の変形実
施が可能であり、種々のタイプのスイッチング電源装置
に適用できる。例えば、上記各実施例における補助巻線
21や駆動巻線56を設けずに、チョークコイル11により整
流スイッチング素子６（またはボディダイオード８）を
流れる電流を検出して、整流スイッチング素子６をオン
・オフする構成としてもよい。また、ボディダーオード
10，11の代わりに、外付けのダイオードを接続してもよ
い。

【００４５】

【発明の効果】本発明におけるスイッチング電源装置の
同期整流回路によれば、カレントトランスと整流スイッ
チング素子停止回路だけの簡単な構成でありながら、並
列運転時において他の電源装置本体からの逆電流による
影響を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す電源装置全体の回路
構成図である。

【図２】本発明の第１実施例を示す各電源装置本体の回
路図である。

【図３】本発明の第１実施例を示す各部の波形図であ
る。

【図４】本発明の第２実施例を示す回路図である。

【図５】本発明の第３実施例を示す回路図である。

【図６】本発明の第３実施例を示す要部の波形図であ
る。

【図７】本発明の第４実施例を示す回路図である。

【図８】本発明の第４実施例を示す要部の波形図であ
る。

【図９】本発明の第５実施例を示す回路図である。

【図１０】本発明の第６実施例を示す回路図である。

【図１１】本発明の第７実施例を示す回路図である。

【符号の説明】

６ 整流スイッチング素子 ９ａ，9ｂ…９ｎ 電源装置本体 11 カレントトランス 16 整流スイッチング素子停止回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G065 BA06 DA01 DA08 EA04 HA07 JA01 LA02 MA10 NA09 5H006 AA04 AA05 CA02 CA07 CA12 CB03 CB07 CC04 DB01 5H730 AA12 AA20 BB43 BB57 BB84 DD04 EE02 EE07 EE13 EE72 FD57 FG01 XX23 XX35 XX42

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 整流スイッチング素子を有する同期整流
   回路を備えた複数台の電源装置本体を並列運転するスイ
   ッチング電源装置において、前記整流スイッチング素子
   を流れる電流を検出するカレントトランスと、このカレ
   ントトランスが他の電源装置本体からの逆電流を検出し
   たときに、前記整流スイッチング素子をオフにする整流
   スイッチング素子停止回路とを備えたことを特徴とする
   スイッチング電源装置の同期整流回路。