JP2002199726A - スイッチング電源装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 トランス構造を複雑化させることなく、トラ
ンスの二次側に所望の電源電圧を供給する。 【解決手段】 主スイッチング素子２のオン時には、ト
ランス３の二次巻線５から負荷12に電力を供給する。ま
た、主スイッチング素子２のオフ時には、補助電源回路
30によりトランス３の二次巻線５からエネルギーを取り
出し、トランス３の二次側に所望の電源電圧を供給す
る。したがって、トランス３の二次側に補助巻線を巻装
しなくても、負荷12に電力を供給するトランス３の二次
巻線５を利用して、所望の電源電圧をトランス３の二次
側の各部に供給できる。
ンスの二次側に所望の電源電圧を供給する。 【解決手段】 主スイッチング素子２のオン時には、ト
ランス３の二次巻線５から負荷12に電力を供給する。ま
た、主スイッチング素子２のオフ時には、補助電源回路
30によりトランス３の二次巻線５からエネルギーを取り
出し、トランス３の二次側に所望の電源電圧を供給す
る。したがって、トランス３の二次側に補助巻線を巻装
しなくても、負荷12に電力を供給するトランス３の二次
巻線５を利用して、所望の電源電圧をトランス３の二次
側の各部に供給できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、装置の内部で補助
電源回路を必要とするスイッチング電源装置に関する。
電源回路を必要とするスイッチング電源装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】図２は、従来のこの種
のスイッチング電源装置の概略的な構成を示し、同図に
おいて、＋Ｖｉ，−Ｖｉは直流電源１からの直流入力電
圧Ｖinが供給される入力端子、２は例えばＭＯＳ型ＦＥ
Ｔなどからなる主スイッチング素子、３は一次側と二次
側とを絶縁するトランスで、主スイッチング素子２をス
イッチングすることにより、前記直流入力電圧Ｖinがト
ランス３の一次巻線４に断続的に印加され、二次巻線５
より電圧が誘起される。この電圧は整流平滑回路７を構
成する例えばＮＰＮ型トランジスタからなる整流スイッ
チング素子８と、転流用のフライホイールダイオード９
と、チョークコイル10と、平滑コンデンサ11とにより整
流平滑され、負荷12を接続する出力端子＋Ｖｏ，−Ｖｏ
間に直流出力電圧Ｖoutとして出力される。
のスイッチング電源装置の概略的な構成を示し、同図に
おいて、＋Ｖｉ，−Ｖｉは直流電源１からの直流入力電
圧Ｖinが供給される入力端子、２は例えばＭＯＳ型ＦＥ
Ｔなどからなる主スイッチング素子、３は一次側と二次
側とを絶縁するトランスで、主スイッチング素子２をス
イッチングすることにより、前記直流入力電圧Ｖinがト
ランス３の一次巻線４に断続的に印加され、二次巻線５
より電圧が誘起される。この電圧は整流平滑回路７を構
成する例えばＮＰＮ型トランジスタからなる整流スイッ
チング素子８と、転流用のフライホイールダイオード９
と、チョークコイル10と、平滑コンデンサ11とにより整
流平滑され、負荷12を接続する出力端子＋Ｖｏ，−Ｖｏ
間に直流出力電圧Ｖoutとして出力される。
【０００３】トランス３の二次側には、例えば前記整流
スイッチング素子８のドライバ用としてのＰＷＭ（パル
ス幅）制御用ＩＣ15が設けられている。そして、この制
御用ＩＣ15に所定の電源電圧を供給するために、出力電
圧Ｖoutを供給する二次巻線５とは別に、補助巻線16
と、この補助巻線16に発生した電圧を整流平滑して、Ｐ
ＷＭ制御用ＩＣ15に所定の電力を供給するダイオード17
およびコンデンサ18とを備えた補助電源回路20が、トラ
ンス３の二次側に接続される。
スイッチング素子８のドライバ用としてのＰＷＭ（パル
ス幅）制御用ＩＣ15が設けられている。そして、この制
御用ＩＣ15に所定の電源電圧を供給するために、出力電
圧Ｖoutを供給する二次巻線５とは別に、補助巻線16
と、この補助巻線16に発生した電圧を整流平滑して、Ｐ
ＷＭ制御用ＩＣ15に所定の電力を供給するダイオード17
およびコンデンサ18とを備えた補助電源回路20が、トラ
ンス３の二次側に接続される。
【０００４】上記構成では、主スイッチング素子２に同
期して整流スイッチング素子８をオン・オフさせるよう
に構成しており、主スイッチング素子２がオンしてトラ
ンス３の一次巻線４に入力電圧Ｖinが印加されると、整
流スイッチング素子８もオンして、トランス３の二次巻
線５から整流スイッチング素子８を通してチョークコイ
ル10および負荷12にエネルギーが供給される。そして、
ＰＷＭ制御用ＩＣ15によるＰＷＭ制御により、整流スイ
ッチング素子８がオフすると、チョークコイル10にそれ
まで蓄えられていたエネルギーが、フライホイールダイ
オード９を通して負荷12に供給される。その際、整流平
滑回路７を構成する整流素子として整流ダイオードを用
いると、この整流ダイオードの導通時における順方向電
圧降下により損失が増大する懸念を生じるが、図２に示
すような主スイッチング素子２に同期する整流スイッチ
ング素子８を用いると、整流スイッチング素子８の導通
時における損失が小さく、電源装置としての効率の向上
を図ることができる。
期して整流スイッチング素子８をオン・オフさせるよう
に構成しており、主スイッチング素子２がオンしてトラ
ンス３の一次巻線４に入力電圧Ｖinが印加されると、整
流スイッチング素子８もオンして、トランス３の二次巻
線５から整流スイッチング素子８を通してチョークコイ
ル10および負荷12にエネルギーが供給される。そして、
ＰＷＭ制御用ＩＣ15によるＰＷＭ制御により、整流スイ
ッチング素子８がオフすると、チョークコイル10にそれ
まで蓄えられていたエネルギーが、フライホイールダイ
オード９を通して負荷12に供給される。その際、整流平
滑回路７を構成する整流素子として整流ダイオードを用
いると、この整流ダイオードの導通時における順方向電
圧降下により損失が増大する懸念を生じるが、図２に示
すような主スイッチング素子２に同期する整流スイッチ
ング素子８を用いると、整流スイッチング素子８の導通
時における損失が小さく、電源装置としての効率の向上
を図ることができる。
【０００５】しかし、上記従来構成のスイッチング電源
装置においては、トランス３の二次側でＰＷＭ制御用Ｉ
Ｃ15を動作させるための電源電圧が必要な場合、負荷12
に電力を供給する二次巻線５とは別に、トランス３にわ
ざわざ補助巻線16を巻装しなければならず、トランス構
造の複雑化に伴なってコスト上昇を来すという懸念を生
じていた。
装置においては、トランス３の二次側でＰＷＭ制御用Ｉ
Ｃ15を動作させるための電源電圧が必要な場合、負荷12
に電力を供給する二次巻線５とは別に、トランス３にわ
ざわざ補助巻線16を巻装しなければならず、トランス構
造の複雑化に伴なってコスト上昇を来すという懸念を生
じていた。
【０００６】そこで、本発明は上記問題点を解決して、
トランス構造を複雑化させることなく、トランスの二次
側に所望の電源電圧を供給することができるスイッチン
グ電源装置を提供することをその目的とする。
トランス構造を複雑化させることなく、トランスの二次
側に所望の電源電圧を供給することができるスイッチン
グ電源装置を提供することをその目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１のスイ
ッチング電源装置は、前記目的を達成するために、主ス
イッチング素子のオン時にトランスの二次巻線から負荷
に電力を供給するスイッチング電源装置において、前記
トランスの二次巻線に接続され、前記主スイッチング素
子のオフ時にこのトランスの二次巻線からエネルギーを
取り出して電力を供給する補助電源回路を設けて構成さ
れる。
ッチング電源装置は、前記目的を達成するために、主ス
イッチング素子のオン時にトランスの二次巻線から負荷
に電力を供給するスイッチング電源装置において、前記
トランスの二次巻線に接続され、前記主スイッチング素
子のオフ時にこのトランスの二次巻線からエネルギーを
取り出して電力を供給する補助電源回路を設けて構成さ
れる。
【０００８】この請求項１の構成では、主スイッチング
素子のオン時には、トランスの二次巻線から負荷に電力
を供給する一方で、主スイッチング素子のオフ時には、
補助電源回路によりトランスの二次巻線からエネルギー
を取り出して、トランスの二次側に所望の電源電圧を供
給する。したがって、トランスの二次側にわざわざ補助
巻線を巻装しなくても、負荷に電力を供給するトランス
の二次巻線を利用して、所望の電源電圧をトランスの二
次側の各部に供給することができる。
素子のオン時には、トランスの二次巻線から負荷に電力
を供給する一方で、主スイッチング素子のオフ時には、
補助電源回路によりトランスの二次巻線からエネルギー
を取り出して、トランスの二次側に所望の電源電圧を供
給する。したがって、トランスの二次側にわざわざ補助
巻線を巻装しなくても、負荷に電力を供給するトランス
の二次巻線を利用して、所望の電源電圧をトランスの二
次側の各部に供給することができる。
【０００９】本発明の請求項２のスイッチング電源装置
は、請求項１の構成に加えて、補助スイッチング素子と
コンデンサとの直列回路により構成され、前記主スイッ
チング素子のオフ時に前記トランスの励磁エネルギーで
前記コンデンサを充電し、その後前記補助スイッチング
素子がオンしたときに、前記コンデンサから前記トラン
スの一次巻線に電流を流す回路を設けている。
は、請求項１の構成に加えて、補助スイッチング素子と
コンデンサとの直列回路により構成され、前記主スイッ
チング素子のオフ時に前記トランスの励磁エネルギーで
前記コンデンサを充電し、その後前記補助スイッチング
素子がオンしたときに、前記コンデンサから前記トラン
スの一次巻線に電流を流す回路を設けている。
【００１０】この請求項２の構成では、主スイッチング
素子のオン期間中にトランスに蓄えられた励磁エネルギ
ーを利用して、主スイッチング素子のオフ時に一旦コン
デンサを充電させ、このトランスに蓄えられた励磁エネ
ルギーがゼロになったら、補助スイッチング素子を介し
てコンデンサからトランスの一次巻線に再びエネルギー
を戻す。これにより、主スイッチング素子がオフする毎
に、補助電源回路はトランスの励磁エネルギー分の電力
を各部に供給することができ、アクティブクランプ回路
を設けることによって、主スイッチング素子の両端間に
加わる電圧の上昇を防ぐだけでなく、トランスの二次側
の各部に供給する必要な電力量を確保できる。
素子のオン期間中にトランスに蓄えられた励磁エネルギ
ーを利用して、主スイッチング素子のオフ時に一旦コン
デンサを充電させ、このトランスに蓄えられた励磁エネ
ルギーがゼロになったら、補助スイッチング素子を介し
てコンデンサからトランスの一次巻線に再びエネルギー
を戻す。これにより、主スイッチング素子がオフする毎
に、補助電源回路はトランスの励磁エネルギー分の電力
を各部に供給することができ、アクティブクランプ回路
を設けることによって、主スイッチング素子の両端間に
加わる電圧の上昇を防ぐだけでなく、トランスの二次側
の各部に供給する必要な電力量を確保できる。
【００１１】
【発明の実施形態】以下、添付図面に基づき、本発明に
おける電源装置の一実施例を図１に基づき説明する。な
お、従来例の図２と同一箇所には同一符号を付し、その
共通する部分の説明は重複するため省略する。本実施例
における補助電源回路30は、整流用のダイオード17およ
び平滑用のコンデンサ18を備えている点で、従来例の補
助電源回路20と共通しているが、補助巻線16は設けられ
ておらず、トランス３の二次巻線５に直接接続される。
そして、主スイッチング素子２のオフ時に、トランス３
の二次巻線５からエネルギーを取り出して、トランス３
の二次側にある制御用ＩＣ15に電力を供給するように構
成される。
おける電源装置の一実施例を図１に基づき説明する。な
お、従来例の図２と同一箇所には同一符号を付し、その
共通する部分の説明は重複するため省略する。本実施例
における補助電源回路30は、整流用のダイオード17およ
び平滑用のコンデンサ18を備えている点で、従来例の補
助電源回路20と共通しているが、補助巻線16は設けられ
ておらず、トランス３の二次巻線５に直接接続される。
そして、主スイッチング素子２のオフ時に、トランス３
の二次巻線５からエネルギーを取り出して、トランス３
の二次側にある制御用ＩＣ15に電力を供給するように構
成される。
【００１２】また、トランス３の一次側には、主スイッ
チング素子２がオフしたときに、この主スイッチング素
子２の両端間の電圧上昇を抑制するアクティブクランプ
回路40が設けられる。アクティブクランプ回路40は、例
えばＭＯＳ型ＦＥＴからなる補助スイッチング素子41と
コンデンサ42との直列回路を、トランス３の一次巻線４
間に接続して構成され、補助スイッチング素子41と主ス
イッチング素子２は、双方が共にオフになるデッドタイ
ムを有しながら、交互にオン・オフ動作するようになっ
ている。そして、このアクティブクランプ回路40は、主
スイッチング素子２のオフ時にトランス３の励磁エネル
ギーでコンデンサ42を充電し、その後補助スイッチング
素子41がオンしたときに、コンデンサから補助スイッチ
ング素子41を介してトランス３の一次巻線４に電流を流
すように構成される。なお、43は補助スイッチング素子
41に内蔵するボディダイオードで、44は主スイッチング
素子２に内蔵するボディダイオードであるが、例えばＭ
ＯＳ型ＦＥＴ以外の素子を主スイッチング素子２や補助
スイッチング素子41に使用した場合、外付けのダイオー
ドを逆並列接続してもよい。また、45は主スイッチング
素子２の寄生容量からなる共振コンデンサで、これも外
付けのコンデンサを主スイッチング素子２のドレイン・
ソース間に接続してもよい。前記コンデンサ42は、共振
コンデンサ45よりも大きな静電容量のものが選定され
る。
チング素子２がオフしたときに、この主スイッチング素
子２の両端間の電圧上昇を抑制するアクティブクランプ
回路40が設けられる。アクティブクランプ回路40は、例
えばＭＯＳ型ＦＥＴからなる補助スイッチング素子41と
コンデンサ42との直列回路を、トランス３の一次巻線４
間に接続して構成され、補助スイッチング素子41と主ス
イッチング素子２は、双方が共にオフになるデッドタイ
ムを有しながら、交互にオン・オフ動作するようになっ
ている。そして、このアクティブクランプ回路40は、主
スイッチング素子２のオフ時にトランス３の励磁エネル
ギーでコンデンサ42を充電し、その後補助スイッチング
素子41がオンしたときに、コンデンサから補助スイッチ
ング素子41を介してトランス３の一次巻線４に電流を流
すように構成される。なお、43は補助スイッチング素子
41に内蔵するボディダイオードで、44は主スイッチング
素子２に内蔵するボディダイオードであるが、例えばＭ
ＯＳ型ＦＥＴ以外の素子を主スイッチング素子２や補助
スイッチング素子41に使用した場合、外付けのダイオー
ドを逆並列接続してもよい。また、45は主スイッチング
素子２の寄生容量からなる共振コンデンサで、これも外
付けのコンデンサを主スイッチング素子２のドレイン・
ソース間に接続してもよい。前記コンデンサ42は、共振
コンデンサ45よりも大きな静電容量のものが選定され
る。
【００１３】次に上記構成につき、その作用を説明す
る。前述のように、主スイッチング素子２と補助スイッ
チング素子41は、双方がオフになるデッドタイムを有し
ながら、交互にオン・オフを繰り返している。主スイッ
チング素子２のオン期間中は、直流電源１からの直流電
圧Ｖin1がトランス３の一次巻線４に印加され、二次巻
線５のドット側端子に正極性の電圧が誘起される。この
とき、整流スイッチング素子８は、主スイッチング素子
２に同期してオンしているので、直流電源１からトラン
ス３の一次巻線３には、負荷12に見合う電流（負荷電
流）と励磁電流が時間と共に直線的に増加しながら流
れ、二次巻線５から整流スイッチング素子８を通じてチ
ョークコイル10および負荷12にエネルギーが供給され
る。
る。前述のように、主スイッチング素子２と補助スイッ
チング素子41は、双方がオフになるデッドタイムを有し
ながら、交互にオン・オフを繰り返している。主スイッ
チング素子２のオン期間中は、直流電源１からの直流電
圧Ｖin1がトランス３の一次巻線４に印加され、二次巻
線５のドット側端子に正極性の電圧が誘起される。この
とき、整流スイッチング素子８は、主スイッチング素子
２に同期してオンしているので、直流電源１からトラン
ス３の一次巻線３には、負荷12に見合う電流（負荷電
流）と励磁電流が時間と共に直線的に増加しながら流
れ、二次巻線５から整流スイッチング素子８を通じてチ
ョークコイル10および負荷12にエネルギーが供給され
る。
【００１４】その後、主スイッチング素子２のゲートへ
の駆動信号がＨ（高）レベルからＬ（低）レベルに切換
わり、双方のスイッチング素子２，41がオフになる区間
に移行すると、トランス３の一次側の漏れインダクタン
スによる共振インダクタンスと共振コンデンサ45が共振
して、一次巻線４からコンデンサ45に共振電流が流れ、
主スイッチング素子２のドレイン・ソース間電圧はゼロ
から正弦波上に立ち上がる。このとき、主スイッチング
素子２のドレイン電流はゼロとなり、主スイッチング素
子２のターンオフ時におけるゼロ電圧スイッチングが実
現する。共振コンデンサ45の充電により、主スイッチン
グ素子２のドレイン・ソース間電圧が入力電圧Ｖinを越
えると、トランス３の一次巻線４には今までの逆向きの
電圧が印加され、二次巻線５の誘起電圧も今までとは逆
向きになる。このとき整流スイッチング素子８は主スイ
ッチング素子２と共にターンオフしており、逆にそれま
でオフしていたフライホイールダイオード９がターンオ
ンして、チョークコイル10に蓄えられていたエネルギー
が負荷12に供給される。その後、一次巻線４の両端間電
圧がフライバック電圧に達すると、今度はダイオード43
がオンして、トランス３の励磁エネルギーに相当する電
流がコンデンサ42に流れ込んで、コンデンサ42を充電す
る。そして、ダイオード43がオンしてから、トランス３
の一次巻線４にあるエネルギーが全てコンデンサ42に移
行するまでの間に、補助スイッチング素子41をターンオ
ンする。
の駆動信号がＨ（高）レベルからＬ（低）レベルに切換
わり、双方のスイッチング素子２，41がオフになる区間
に移行すると、トランス３の一次側の漏れインダクタン
スによる共振インダクタンスと共振コンデンサ45が共振
して、一次巻線４からコンデンサ45に共振電流が流れ、
主スイッチング素子２のドレイン・ソース間電圧はゼロ
から正弦波上に立ち上がる。このとき、主スイッチング
素子２のドレイン電流はゼロとなり、主スイッチング素
子２のターンオフ時におけるゼロ電圧スイッチングが実
現する。共振コンデンサ45の充電により、主スイッチン
グ素子２のドレイン・ソース間電圧が入力電圧Ｖinを越
えると、トランス３の一次巻線４には今までの逆向きの
電圧が印加され、二次巻線５の誘起電圧も今までとは逆
向きになる。このとき整流スイッチング素子８は主スイ
ッチング素子２と共にターンオフしており、逆にそれま
でオフしていたフライホイールダイオード９がターンオ
ンして、チョークコイル10に蓄えられていたエネルギー
が負荷12に供給される。その後、一次巻線４の両端間電
圧がフライバック電圧に達すると、今度はダイオード43
がオンして、トランス３の励磁エネルギーに相当する電
流がコンデンサ42に流れ込んで、コンデンサ42を充電す
る。そして、ダイオード43がオンしてから、トランス３
の一次巻線４にあるエネルギーが全てコンデンサ42に移
行するまでの間に、補助スイッチング素子41をターンオ
ンする。
【００１５】トランス３の一次巻線４に蓄積したエネル
ギーが全て放出すると、コンデンサ42の放電電流が補助
スイッチング素子41から一次巻線４を通って直流電源１
に流れる。なお、コンデンサ42の両端間電圧は充放電に
よって変化するが、その静電容量が大きいため、実際に
は殆ど変動しない。よって、ダイオード43がオンする
と、主スイッチング素子２の両端間電圧はクランプさ
れ、ほぼ一定値に保たれる。また、補助スイッチング素
子41をオンすることにより、トランス３の一次巻線４に
回生されたエネルギーが、補助電源回路30によって二次
巻線５から取り出され、ダイオード17およびコンデンサ
18により整流平滑されて、電源電圧として制御用ＩＣ15
に供給される。このように、主スイッチング素子２のオ
ン期間中に蓄えたトランス３の励磁エネルギーを、主ス
イッチング素子２のオフ期間中において、アクティブク
ランプ回路40と補助電源回路30との組み合わせにより、
トランス３の二次側にあるＰＷＭ制御用ＩＣ15などの各
部に電源電圧として供給することで、これらの各部に対
する必要な電力供給量を確保することができる。
ギーが全て放出すると、コンデンサ42の放電電流が補助
スイッチング素子41から一次巻線４を通って直流電源１
に流れる。なお、コンデンサ42の両端間電圧は充放電に
よって変化するが、その静電容量が大きいため、実際に
は殆ど変動しない。よって、ダイオード43がオンする
と、主スイッチング素子２の両端間電圧はクランプさ
れ、ほぼ一定値に保たれる。また、補助スイッチング素
子41をオンすることにより、トランス３の一次巻線４に
回生されたエネルギーが、補助電源回路30によって二次
巻線５から取り出され、ダイオード17およびコンデンサ
18により整流平滑されて、電源電圧として制御用ＩＣ15
に供給される。このように、主スイッチング素子２のオ
ン期間中に蓄えたトランス３の励磁エネルギーを、主ス
イッチング素子２のオフ期間中において、アクティブク
ランプ回路40と補助電源回路30との組み合わせにより、
トランス３の二次側にあるＰＷＭ制御用ＩＣ15などの各
部に電源電圧として供給することで、これらの各部に対
する必要な電力供給量を確保することができる。
【００１６】その後、補助スイッチング素子41のゲート
への駆動信号がＨレベルからＬレベルに切換わり、双方
のスイッチング素子２，41が再度オフになる区間に移行
すると、トランス３はそれまで一次巻線４に流れていた
電流の連続性を維持するために、直流電源１からコンデ
ンサ45の経路で電流を流し、共振コンデンサ45に蓄えら
れていた電荷を放出する。そして、共振コンデンサ45が
完全に放電し、その両端間電圧すなわち主スイッチング
素子２のドレイン・ソース間電圧がゼロになると、今度
はダイオード44を介して直流電源１にエネルギーを戻
す。トランス３に蓄えられたエネルギーがゼロになるま
でに、主スイッチング素子２がターンオンするが、この
時点ではすでに共振コンデンサ45が完全に放電している
ので、主スイッチング素子２のゼロボルトスイッチング
が実現する。
への駆動信号がＨレベルからＬレベルに切換わり、双方
のスイッチング素子２，41が再度オフになる区間に移行
すると、トランス３はそれまで一次巻線４に流れていた
電流の連続性を維持するために、直流電源１からコンデ
ンサ45の経路で電流を流し、共振コンデンサ45に蓄えら
れていた電荷を放出する。そして、共振コンデンサ45が
完全に放電し、その両端間電圧すなわち主スイッチング
素子２のドレイン・ソース間電圧がゼロになると、今度
はダイオード44を介して直流電源１にエネルギーを戻
す。トランス３に蓄えられたエネルギーがゼロになるま
でに、主スイッチング素子２がターンオンするが、この
時点ではすでに共振コンデンサ45が完全に放電している
ので、主スイッチング素子２のゼロボルトスイッチング
が実現する。
【００１７】以上のように本実施例では、主スイッチン
グ素子２のオン時にトランス３の二次巻線５から負荷12
に電力を供給するスイッチング電源装置において、トラ
ンス３の二次巻線５に接続され、主スイッチング素子２
のオフ時にこのトランスの二次巻線５からエネルギーを
取り出して電力を供給する補助電源回路30を設けてい
る。
グ素子２のオン時にトランス３の二次巻線５から負荷12
に電力を供給するスイッチング電源装置において、トラ
ンス３の二次巻線５に接続され、主スイッチング素子２
のオフ時にこのトランスの二次巻線５からエネルギーを
取り出して電力を供給する補助電源回路30を設けてい
る。
【００１８】この場合、主スイッチング素子２のオン時
には、トランス３の二次巻線５から負荷12に電力を供給
する一方で、主スイッチング素子２のオフ時には、補助
電源回路30によりトランス３の二次巻線５からエネルギ
ーを取り出して、トランス３の二次側に所望の電源電圧
を供給する。したがって、トランス３の二次側にわざわ
ざ補助巻線16（図２参照）を巻装しなくても、負荷12に
電力を供給するトランス３の二次巻線５を利用して、所
望の電源電圧をトランス３の二次側の各部に供給するこ
とができる。
には、トランス３の二次巻線５から負荷12に電力を供給
する一方で、主スイッチング素子２のオフ時には、補助
電源回路30によりトランス３の二次巻線５からエネルギ
ーを取り出して、トランス３の二次側に所望の電源電圧
を供給する。したがって、トランス３の二次側にわざわ
ざ補助巻線16（図２参照）を巻装しなくても、負荷12に
電力を供給するトランス３の二次巻線５を利用して、所
望の電源電圧をトランス３の二次側の各部に供給するこ
とができる。
【００１９】また、特に本実施例では、補助スイッチン
グ素子41とコンデンサ42との直列回路により構成される
アクティブクランプ回路40が、主スイッチング素子２の
オフ時にトランス３の励磁エネルギーでコンデンサ42を
充電し、その後補助スイッチング素子41がオンしたとき
に、コンデンサ42からトランス３の一次巻線４に電流を
流すように構成している。
グ素子41とコンデンサ42との直列回路により構成される
アクティブクランプ回路40が、主スイッチング素子２の
オフ時にトランス３の励磁エネルギーでコンデンサ42を
充電し、その後補助スイッチング素子41がオンしたとき
に、コンデンサ42からトランス３の一次巻線４に電流を
流すように構成している。
【００２０】このようにすると、主スイッチング素子２
のオン期間中にトランス３に蓄えられた励磁エネルギー
を利用して、主スイッチング素子２のオフ時に一旦コン
デンサ42を充電させ、このトランス３に蓄えられた励磁
エネルギーがゼロになったら、補助スイッチング素子41
を介してコンデンサ42からトランス３の一次巻線４に再
びエネルギーを戻す。これにより、主スイッチング素子
２がオフする毎に、補助電源回路30はトランス３の励磁
エネルギー分の電力を各部に供給することができ、アク
ティブクランプ回路40を設けることによって、単に主ス
イッチング素子２の両端間に加わる電圧の上昇を防ぐだ
けでなく、トランス３の二次側の各部に供給する必要な
電力量を確保できる。
のオン期間中にトランス３に蓄えられた励磁エネルギー
を利用して、主スイッチング素子２のオフ時に一旦コン
デンサ42を充電させ、このトランス３に蓄えられた励磁
エネルギーがゼロになったら、補助スイッチング素子41
を介してコンデンサ42からトランス３の一次巻線４に再
びエネルギーを戻す。これにより、主スイッチング素子
２がオフする毎に、補助電源回路30はトランス３の励磁
エネルギー分の電力を各部に供給することができ、アク
ティブクランプ回路40を設けることによって、単に主ス
イッチング素子２の両端間に加わる電圧の上昇を防ぐだ
けでなく、トランス３の二次側の各部に供給する必要な
電力量を確保できる。
【００２１】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
能である。
なく、本発明の要旨の範囲において種々の変形実施が可
能である。
【００２２】
【発明の効果】本発明の請求項１のスイッチング電源装
置は、主スイッチング素子のオン時にトランスの二次巻
線から負荷に電力を供給するスイッチング電源装置にお
いて、前記トランスの二次巻線に接続され、前記主スイ
ッチング素子のオフ時にこのトランスの二次巻線からエ
ネルギーを取り出して電力を供給する補助電源回路を設
けて構成され、トランス構造を複雑化させることなく、
トランスの二次側に所望の電源電圧を供給することが可
能になる。
置は、主スイッチング素子のオン時にトランスの二次巻
線から負荷に電力を供給するスイッチング電源装置にお
いて、前記トランスの二次巻線に接続され、前記主スイ
ッチング素子のオフ時にこのトランスの二次巻線からエ
ネルギーを取り出して電力を供給する補助電源回路を設
けて構成され、トランス構造を複雑化させることなく、
トランスの二次側に所望の電源電圧を供給することが可
能になる。
【００２３】本発明の請求項２の電源装置は、請求項１
に記載される構成に加えて、補助スイッチング素子とコ
ンデンサとの直列回路により構成され、前記主スイッチ
ング素子のオフ時に前記トランスの励磁エネルギーで前
記コンデンサを充電し、その後前記補助スイッチング素
子がオンしたときに、前記コンデンサから前記トランス
の一次巻線に電流を流すアクティブクランプ回路を設け
ており、主スイッチング素子の両端間に加わる電圧の上
昇を防ぐだけでなく、トランスの二次側の各部に供給す
る必要な電力量を確保できる。
に記載される構成に加えて、補助スイッチング素子とコ
ンデンサとの直列回路により構成され、前記主スイッチ
ング素子のオフ時に前記トランスの励磁エネルギーで前
記コンデンサを充電し、その後前記補助スイッチング素
子がオンしたときに、前記コンデンサから前記トランス
の一次巻線に電流を流すアクティブクランプ回路を設け
ており、主スイッチング素子の両端間に加わる電圧の上
昇を防ぐだけでなく、トランスの二次側の各部に供給す
る必要な電力量を確保できる。
【図１】本発明の一実施例を示すスイッチング電源装置
の回路図である。
の回路図である。
【図２】従来例を示すスイッチング電源装置の回路図で
ある。
ある。
２ 主スイッチング素子 ３ トランス ４ 一次巻線 ５ 二次巻線 12 負荷 30 補助電源回路 40 アクティブクランプ回路 41 補助スイッチング素子 42 コンデンサ
Claims (2)
- 【請求項１】 主スイッチング素子のオン時にトランス
の二次巻線から負荷に電力を供給するスイッチング電源
装置において、前記トランスの二次巻線に接続され、前
記主スイッチング素子のオフ時にこのトランスの二次巻
線からエネルギーを取り出して電力を供給する補助電源
回路を設けたことを特徴とするスイッチング電源装置。 - 【請求項２】 補助スイッチング素子とコンデンサとの
直列回路により構成され、前記主スイッチング素子のオ
フ時に前記トランスの励磁エネルギーで前記コンデンサ
を充電し、その後前記補助スイッチング素子がオンした
ときに、前記コンデンサから前記トランスの一次巻線に
電流を流すアクティブクランプ回路を設けたことを特徴
とする請求項１記載のスイッチング電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000395707A JP2002199726A (ja) | 2000-12-26 | 2000-12-26 | スイッチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000395707A JP2002199726A (ja) | 2000-12-26 | 2000-12-26 | スイッチング電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002199726A true JP2002199726A (ja) | 2002-07-12 |
Family
ID=18861122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000395707A Pending JP2002199726A (ja) | 2000-12-26 | 2000-12-26 | スイッチング電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002199726A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009087888A1 (ja) * | 2008-01-09 | 2009-07-16 | Tdk-Lambda Corporation | 電流共振形コンバータ |
| JP2013150513A (ja) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | Fdk Corp | 電源回路 |
| JP2017005988A (ja) * | 2015-06-15 | 2017-01-05 | アップル インコーポレイテッド | 直列−並列モードの能動的クランプを有する電力コンバータを動作するシステム及び方法 |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH07135770A (ja) * | 1993-11-09 | 1995-05-23 | Fujitsu Ltd | 電源回路 |
| JP2000324830A (ja) * | 1999-05-07 | 2000-11-24 | Canon Inc | 電力変換装置、誘導加熱用電力変換装置及び電力変換方法 |
-
2000
- 2000-12-26 JP JP2000395707A patent/JP2002199726A/ja active Pending
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| US10848069B2 (en) | 2015-06-15 | 2020-11-24 | Apple Inc. | Systems and methods of operation for power converters having series-parallel mode active clamps |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070920 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100506 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100913 |