JP2002281756A - スイッチングコンバータ回路 - Google Patents

スイッチングコンバータ回路

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JP2002281756A
JP2002281756A JP2001083354A JP2001083354A JP2002281756A JP 2002281756 A JP2002281756 A JP 2002281756A JP 2001083354 A JP2001083354 A JP 2001083354A JP 2001083354 A JP2001083354 A JP 2001083354A JP 2002281756 A JP2002281756 A JP 2002281756A
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voltage
switching
winding
switching element
circuit
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JP2001083354A
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Yoichi Okada
洋一 岡田
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スイッチング素子のゲートに印加される駆動
電圧の波高値を安定化させ、スイッチング素子に高耐圧
の素子が要求されたり、損失が大きくなってしまう恐れ
を避ける。 【解決手段】 分割ボビン構造の一方には一次側励磁巻
線1が巻装され、他方には二次側出力巻線2が巻装され
る。すなわちこれらの一次側励磁巻線1と二次側出力巻
線2が疎結合とされる所要の結合係数が得られるように
形成される。さらにこの二次側出力巻線2の方に、駆動
巻線3が巻装される。なおこの駆動巻線3には、例えば
三層絶縁電線が用いられる。これによって、駆動巻線3
がコンバータートランスの二次側出力巻線2と密結合と
される所要の結合係数が得られるように形成される。そ
してこの駆動巻線3に誘起される電圧によりスイッチン
グ素子(図示せず)の駆動を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器に使用し
て好適なスイッチングコンバータ回路に関する。詳しく
は自励発振型スイッチング素子を搭載したスイッチング
コンバーター回路に適用されるものである。
【0002】
【従来の技術】例えば他励式電圧共振型コンバーター回
路の回路形態を図7に示す。この図7において、商用電
源11からの交流電圧がダイオードブリッジ回路12に
印加され、全波整流された電圧が平滑コンデンサ13で
平滑される。この平滑された電圧が主トランス10の一
次側励磁巻線1の一端に印加され、この一次側励磁巻線
1の他端が主スイッチング素子14を通じて接地され
る。なお、主スイッチング素子14には並列にダンパー
ダイオード15と共振コンデンサ16とが設けられる。
【0003】また、主スイッチング素子14は発振駆動
回路17で生成される駆動パルスによりオン、オフを繰
り返し、主トランス(絶縁コンバータートランス)10
の一次側励磁巻線1にパルス電圧を生成させる。これに
より主トランス10の二次側出力巻線2には一次側と二
次側の巻線比に応じたパルス電圧が形成される。そして
このパルス電圧が出力ダイオード18と平滑コンデンサ
19からなる整流平滑回路に供給されて、整流平滑され
た直流出力電圧が出力端子20から取り出される。
【0004】さらにこの直流出力電圧が誤差アンプ21
に供給されて所望の電圧からの誤差分が検出増幅され、
この検出増幅された信号が制御信号として発振駆動回路
17にフィードバックされる。そしてこの発振駆動回路
17では、直流出力電圧が一定となるように、駆動パル
スのオフ時間Toff を固定としてその動作周波数を変化
させるものである。これによって、主スイッチング素子
14に流れる電流及びその両端電圧は、例えば図8に示
すようになる。
【0005】すなわち図8において、波形から判るよう
にこのコンバーター回路は非常に低ノイズであるが、ピ
ーク電圧が高くなってしまう。なお、電圧尖頭値Vds
は、Vds=2π(1+Ton/Toff )Einで表され、例
えば入力が交流200Vの整流平滑電圧Einにおいて
は、電圧尖頭値Vdsは1000Vを超えてしまう。これ
に対して高耐圧素子は、例えばMOSFETにおいては
数や種類が少なく高価であり、また導通抵抗も大きいた
めに損失が大きくなってしまう。
【0006】そこで図9に示すように、主トランス10
の一次側励磁巻線1に並列にアクティブスナバ回路22
を挿入し、主スイッチング素子14の両端電圧を規定の
電圧レベルにクランプして、抑制する方式が実現されて
いる。すなわちこのアクティブスナバ回路22は、主ス
イッチング素子駆動回路17の駆動パルス位相からずら
した所望のタイミングと時間幅に設定されたパルスによ
り補助スイッチング素子25を導通させ、駆動する。
【0007】これによって、主スイッチング素子14に
流れる電流及びその両端電圧は、例えば図10に示すよ
うに両端電圧の波形頂部がクランプされた波形なる。と
ころが主スイッチング素子14の両端電圧は、上述のご
とく非常に高電位であるために、その高電位部分に接続
された駆動パルス決定信号伝達回路には極めて高耐圧の
ものが要求される。そしてこのような高耐圧の回路は数
や種類が少なく極めて高価なものであり、製品価格の上
昇等の要因となるものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】これを解決する一つの
技術として、図11に示すように補助スイッチング素子
25の駆動パルスを、主トランス10に巻装した駆動巻
線3から得る方法が提案されている。図11において、
駆動巻線3の一端がコンデンサ26を介して補助スイッ
チング素子25のゲートに接続され、他端が補助スイッ
チング素子25と主スイッチング素子14との相互接続
点に接続される。これにより駆動巻線3の両端電圧に応
じて補助スイッチング素子25の導通が制御される。
【0009】ところでこの装置において、一次側のアク
ティブスナバ回路22に設けられる補助スイッチング素
子25の制御に用いられる駆動巻線3は、一次側、二次
側間の絶縁の重要性から、従来は主トランス10の一次
側励磁巻線1と同じ側に巻装されている。このためこの
駆動巻線3には一次側励磁巻線1の誘起電圧に比例した
電圧が発生されることになる。ところが一次側励磁巻線
1には入出力条件に応じて大幅に変化する誘起電圧が発
生するものである。
【0010】すなわち、例えば図12に示す上述の回路
の等価回路図において、出力電圧に応じた巻線比を持つ
理想的なトランス100の、一次側の励磁インダクタン
ス成分を値Lp、二次側に換算した漏れインダクタンス
成分を値Lrとすると、これらに誘起される電圧Vp、
Vrと、理想トランス100の二次側の誘起電圧Vs及
び出力電圧Voの関係は、図13に示すようになってい
る。ここで電圧Vo、Vs、Vrの関係は、(Vo=V
s−Vr)である。
【0011】つまり入出力条件に応じて発振駆動回路1
7に発振周波数が制御されることにより、漏れインダク
タンス成分Lrの誘起電圧Vrが変化されて出力電圧V
oが安定化されるものである。ところがこのとき二次側
の誘起電圧Vsも変化され、この誘起電圧Vsに比例す
る一次側の励磁インダクタンスLpの誘起電圧Vpも変
化される。そしてこの誘起電圧Vpに比例して発生され
る駆動巻線3の誘起電圧Vdにも入出力条件に応じて大
幅な変化が生じてしまうことになる。
【0012】なお、主スイッチング素子14に流れる電
流及びその両端電圧と補助スイッチング素子25に流れ
る電流及びその両端電圧、及びゲート電圧の波形は、例
えば図14に示すようになっている。すなわち図14の
Aに示す主スイッチング素子14の両端電圧の波形頂部
で補助スイッチング素子25が導通し、図14のBに示
すように両端電圧が0になってクランプが行われる。こ
のときの図14のCに示すゲート電圧の波高値に入出力
条件に応じて大幅な変化が生じてしまうものである。
【0013】このため補助スイッチング素子25に例え
ばMOSFETを使用する場合には、ゲート電圧の最大
値をゲート耐圧以内に収め、最低値を十分導通状態に保
てるような閾値電圧より高い値に保つ必要がある。通常
これは駆動巻線と直列に挿入されたインピーダンス素子
Rと、MOSFETのゲートに並列に挿入されたクラン
プツェナーダイオードDで吸収されるが、発生するパル
ス波高値が高い場合には、ゲート耐圧を確保するために
ツェナー損失が大きくなってしまう。
【0014】さらに図15には、主トランス10に巻装
した駆動巻線3から得る駆動パルスを用いる自励型電流
共振ブリッジコンバーター回路で、例えばシングルエン
ドプッシュプルコンバーターの回路形態を示す。
【0015】この図15において、一対のスイッチング
素子14a、14bが設けられ、主トランス10の一次
側励磁巻線1の一端が共振コンデンサ30を介してスイ
ッチング素子14aのドレインと平滑コンデンサ13の
相互接続点に接続される。さらに一次側励磁巻線1の他
端がスイッチング素子14a、14bのソース、ドレイ
ンの相互接続点に接続され、スイッチング素子14bの
ソースが接地され、スイッチング素子14aのドレイ
ン、ソース間がダイオード31を介して接続される。
【0016】また、主トランス10には一対の二次側出
力巻線2a、2bが設けられる。そしてこれらの出力巻
線2a、2bが正負対称に励磁されることで、それぞれ
の出力巻線2a、2bに交互にパルス電圧が形成され
る。さらにこれらのパルス電圧が出力ダイオード18
a、18bと平滑コンデンサ19からなる整流平滑回路
に供給されて、整流平滑された直流出力電圧が出力端子
20から取り出される。
【0017】さらに主トランス10に2個の駆動巻線3
a、3bが巻装される。そして一方の駆動巻線3aがコ
ンデンサ32を介してスイッチング素子14aのゲー
ト、ソース間に接続される。また他方の駆動巻線3bの
一端がコンデンサ33を介して発振駆動回路17に接続
され、他端が接地される。さらに上述の出力端子20か
らの直流出力電圧が誤差アンプ21を通じて発振駆動回
路17に帰還され、形成された駆動信号がスイッチング
素子14bのゲートに供給される。
【0018】従ってこの回路形態において、発振駆動回
路17からの駆動信号によりスイッチング素子14bが
導通すると、直列共振コンデンサ30への充電が始ま
る。そして主トランス10は正負対称に励磁され、それ
により出力巻線2a、2bに誘起したパルス電圧を整流
平滑することにより直流出力電圧を得る。さらにこの直
流出力電圧を検出し、発振駆動回路17へ信号伝達して
周波数可変、或いはパルス幅可変することで直流出力電
圧を安定化する。
【0019】そしてこの回路形態において、駆動パルス
源としては、主トランス10に巻装された駆動巻線3
a、3bに発生するパルス電圧が用いられている。しか
しながらこの回路形態においても、等価回路図は、励磁
インダクタンス成分Lp、各巻線の漏れインダクタンス
成分Lr、Lr′、Lr2、Lr2′、そして巻線比のみで
電圧/電流が決定される理想トランス100の組み合わ
せで、図16に示すように表される。
【0020】従ってこの場合も、安定化されるのは出力
電圧Vo、Vo′のみであるため、駆動巻線3a、3b
に発生されるパルス電圧の波高値も上述の1石コンバー
ター回路の場合と同様に、負荷電流に応じて変化されて
しまう。なお、スイッチング素子14a、14bの両端
電圧(C、D)及び流れる電流(A、B)と、駆動電圧
波形(E、F)の関係は図17に示すようになってお
り、ここで図17のE、Fに示す駆動電圧の波高値が負
荷電流に応じて変化されてしまうものである。
【0021】そしてこのように駆動電圧の波高値が変化
されてしまう場合には、この駆動電圧の印加されるスイ
ッチング素子14a、14bのゲート耐圧を高める必要
があり、これらのスイッチング素子14a、14bに高
価な素子が要求されたり、損失が大きくなってしまう恐
れが生じるものである。なお、スイッチングコンバータ
回路には、現在では95%以上の極めて高い変換効率が
要求されており、僅かな損失の増加も問題とされるもの
である。
【0022】この出願はこのような点に鑑みて成された
ものであって、解決しようとする問題点は、従来の装置
では、スイッチング素子のゲートに印加される駆動電圧
の波高値が変化されてしまうために、スイッチング素子
に高耐圧の高価な素子が要求されたり、損失が大きくな
ってしまう恐れを避けることができなかったというもの
である。
【0023】
【課題を解決するための手段】このため本発明において
は、コンバータートランスの二次巻線と密結合とされる
所要の結合係数が得られるよう二次側に巻装される駆動
巻線を含んで形成され、自励または他励発振することで
スイッチング素子を駆動する駆動回路を設けるようにし
たものであって、これによれば、スイッチング素子のゲ
ートに印加される駆動電圧の波高値が安定化され、スイ
ッチング素子に高耐圧の素子が要求されたり、損失が大
きくなってしまう恐れを避けることができる。
【0024】
【発明の実施の形態】まず本発明の第1の実施形態は、
疎結合とされる所要の結合係数が得られるように形成さ
れ、一次側出力を二次側に伝送するために設けられる絶
縁コンバータートランスと、2個のスイッチング素子を
直列に接続した直列回路を少なくとも1組備え、直流入
力電圧についてスイッチングを行って絶縁コンバーター
トランスの一次巻線を励磁するスイッチング手段と、直
列接続されたスイッチング素子の中点間に設けられ、絶
縁コンバータートランスの漏洩インダクタンスと共振コ
ンデンサのキャパシタンスとによって形成されて、スイ
ッチング手段の動作を電流共振形とする一次側共振回路
と、絶縁コンバータートランスの二次巻線と密結合とさ
れる所要の結合係数が得られるよう二次側に巻装される
駆動巻線を含んで形成され、自励または他励発振するこ
とでスイッチング素子を駆動する駆動回路と、絶縁コン
バータートランスの二次巻線に得られる交番電流を整流
して直流出力電圧を得るように構成された直流出力電圧
形成手段と、2個のスイッチング素子を交互に、一方を
オフ、他方をオンに制御すると共に、直流出力電圧のレ
ベルに応じて一方のスイッチング素子を駆動するパルス
幅を可変制御して直流出力電圧について定電圧制御を行
うように構成された制御手段とを備えてなるものであ
る。
【0025】また本発明の第2の実施形態は、疎結合と
される所要の結合係数が得られるように形成され、一次
側出力を二次側に伝送するために設けられる絶縁コンバ
ータートランスと、自励または他励発振することで、直
流入力電圧についてスイッチングを行って絶縁コンバー
タートランスの一次巻線を励磁する主スイッチング素子
を備えて形成されるスイッチング手段と、少なくとも絶
縁コンバータートランスの漏洩インダクタンスと共振コ
ンデンサのキャパシタンスとによって形成され、主スイ
ッチング手段の動作を電圧共振形とする一次側共振回路
と、絶縁コンバータートランスの二次巻線に得られる交
番電圧を整流して直流出力電圧を得るように構成された
直流出力電圧形成手段と、直流出力電圧のレベルに応じ
て主スイッチング素子のスイッチング周波数を可変制御
して直流出力電圧について定電圧制御を行うように構成
された定電圧制御手段と、を備えるスイッチングコンバ
ータ回路であって、絶縁コンバータートランスの二次巻
線と密結合とされる所要の結合係数が得られるよう二次
側に巻装される駆動巻線を含んで形成される駆動回路
と、クランプコンデンサと補助スイッチング素子とによ
る直列接続回路を有し、駆動回路によりスイッチング駆
動されることで、主スイッチング手段がオフとなる期間
に一次側共振回路に発生する電圧をクランプするように
設けられるアクティブクランプ手段とを備えてなるもの
である。
【0026】以下、図面を参照して本発明を説明する
に、図1は本発明を適用したスイッチングコンバータ回
路に用いられる絶縁コンバータートランスの一実施形態
を示す構成図である。なお図1は、例えば分割ボビン構
造のコンバータートランスへ応用した場合の一実施形態
を示す。
【0027】図1において、分割ボビン構造の一方には
一次側励磁巻線1が巻装され、他方には二次側出力巻線
2が巻装される。すなわちこれらの一次側励磁巻線1と
二次側出力巻線2が疎結合とされる所要の結合係数が得
られるように形成される。そしてこの二次側出力巻線2
の方に、駆動巻線3が巻装される。これによって、駆動
巻線3がコンバータートランスの二次側出力巻線2と密
結合とされる所要の結合係数が得られるように形成され
る。
【0028】さらにこの駆動巻線3の巻装には、一次
側、二次側間の絶縁を充分に保つために例えば三層絶縁
電線が用いられる。この三層絶縁電線は、例えば図2に
示すように三重に絶縁を施した線であって、各絶縁層に
は変成ポリエステルの耐熱性樹脂やポリアミド樹脂など
が用いられ、例えばトランスの一次側、二次側間を確実
に絶縁することを目的として、極めて高い絶縁性能が得
られるように形成されているものである。
【0029】このような構造の絶縁コンバータートラン
スを用いることにより、例えば上述の図15に示したよ
うな自励型電流共振ブリッジコンバーターの回路形態
は、例えば図3に示すように変えることができる。すな
わち図3の実施形態においては、駆動巻線3a、3b
が、コンバータートランスの二次側出力巻線2a、2b
と密結合とされる所要の結合係数が得られるように、主
トランス10の二次側出力巻線2a、2bの方に巻装さ
れるものである。
【0030】さらに図4には上述の実施形態の等価回路
図を示す。この図4において、理想トランス100の一
次側に設けられる励磁インダクタンス成分Lpに対し
て、二次側出力巻線2a、2bの漏れインダクタンス成
分Lr、Lr′と、駆動巻線3a、3bの漏れインダク
タンス成分Lr2、Lr2′は、全て二次側に設けられてい
る。そしてこれらの駆動巻線3a、3bには、出力電圧
Vo、Vo′に比例したパルス電圧が取り出される。
【0031】すなわちこの実施形態において、出力電圧
Vo、Vo′は発振駆動回路17の動作により入出力状
態の変化によらず安定化されたものである。さらにこの
出力電圧Vo、Vo′に比例することにより、駆動巻線
3a、3bに誘起される駆動パルスの波高値も入出力状
態の変化によらず安定化されたものになる。そしてこの
ように駆動パルスの波高値が安定化されることにより、
スイッチング素子のゲートに要求される耐圧や損失の増
加の恐れを避けることができる。
【0032】なお駆動パルスが安定化されることによ
り、通常の動作状態においても、また出力側平滑コンデ
ンサへの電源投入時及び過負荷時においても電圧の急激
な上昇を抑制することができる。
【0033】従ってこの実施形態において、コンバータ
ートランスの二次巻線と密結合とされる所要の結合係数
が得られるよう二次側に巻装される駆動巻線を含んで形
成され、自励または他励発振することでスイッチング素
子を駆動する駆動回路を設けるようにしたことによっ
て、スイッチング素子のゲートに印加される駆動電圧の
波高値が安定化され、スイッチング素子に高耐圧の素子
が要求されたり、損失が大きくなってしまう恐れを避け
ることができる。
【0034】これによって、従来の装置では、スイッチ
ング素子のゲートに印加される駆動電圧の波高値が変化
されてしまうために、スイッチング素子に高耐圧の高価
な素子が要求されたり、損失が大きくなってしまう恐れ
を避けることができなかったものを、本発明によればこ
れらの問題点を容易に解消することができるものであ
る。
【0035】また図5には、上述の構造の絶縁コンバー
タートランスを、例えば図11に示したようなアクティ
ブスナバ回路を有する電圧共振コンバーターの回路形態
に用いた場合の本発明の実施形態を示す。すなわち図5
の実施形態においては、駆動巻線3が、コンバータート
ランスの二次側出力巻線2と密結合とされる所要の結合
係数が得られるように、主トランス10の二次側出力巻
線2の方に巻装されるものである。
【0036】さらに図6には上述の実施形態の等価回路
図を示す。この図6において、理想トランス100の一
次側に設けられる励磁インダクタンス成分Lpに対し
て、二次側出力巻線2の漏れインダクタンス成分Lr
と、駆動巻線3の漏れインダクタンス成分Lr2は、全て
二次側に設けられている。そしてこの駆動巻線3には、
出力電圧Voに比例したパルス電圧が取り出される。
【0037】すなわちこの実施形態において、出力電圧
Voは発振駆動回路17の動作により入出力状態の変化
によらず安定化されたものである。さらにこの出力電圧
Voに比例することにより、駆動巻線3に誘起される駆
動パルスの波高値も入出力状態の変化によらず安定化さ
れたものになる。そしてこのように駆動パルスの波高値
が安定化されることにより、スイッチング素子のゲート
に要求される耐圧や損失の増加の恐れを避けることがで
きる。
【0038】なお駆動パルスが安定化されることによ
り、通常の動作状態においても、また出力側平滑コンデ
ンサへの電源投入時及び過負荷時においても電圧の急激
な上昇を抑制することができる。
【0039】従ってこの実施形態においても、コンバー
タートランスの二次巻線と密結合とされる所要の結合係
数が得られるよう二次側に巻装される駆動巻線を含んで
形成され、自励または他励発振することでスイッチング
素子を駆動する駆動回路を設けるようにしたことによっ
て、スイッチング素子のゲートに印加される駆動電圧の
波高値が安定化され、スイッチング素子に高耐圧の素子
が要求されたり、損失が大きくなってしまう恐れを避け
ることができる。
【0040】なお本発明は、上述の説明した実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱するこ
となく種々の変形が可能とされるものである。
【0041】
【発明の効果】従って請求項1の発明によれば、コンバ
ータートランスの二次巻線と密結合とされる所要の結合
係数が得られるよう二次側に巻装される駆動巻線を含ん
で形成され、自励または他励発振することでスイッチン
グ素子を駆動する駆動回路を設けるようにしたことによ
って、スイッチング素子のゲートに印加される駆動電圧
の波高値が安定化され、スイッチング素子に高耐圧の素
子が要求されたり、損失が大きくなってしまう恐れを避
けることができるものである。
【0042】また、請求項2の発明によれば、駆動巻線
に少なくとも三重に絶縁を施した線を使用することによ
って、本発明の装置を容易に実現することが可能になる
ものである。
【0043】さらに請求項3の発明によれば、コンバー
タートランスの二次巻線と密結合とされる所要の結合係
数が得られるよう二次側に巻装される駆動巻線を含んで
形成され、自励または他励発振することでスイッチング
素子を駆動する駆動回路を設けるようにしたことによっ
て、スイッチング素子のゲートに印加される駆動電圧の
波高値が安定化され、スイッチング素子に高耐圧の素子
が要求されたり、損失が大きくなってしまう恐れを避け
ることができるものである。
【0044】また、請求項4の発明によれば、駆動巻線
に少なくとも三重に絶縁を施した線を使用することによ
って、本発明の装置を容易に実現することが可能になる
ものである。
【0045】これによって、従来の装置では、スイッチ
ング素子のゲートに印加される駆動電圧の波高値が変化
されてしまうために、スイッチング素子に高耐圧の高価
な素子が要求されたり、損失が大きくなってしまう恐れ
を避けることができなかったものを、本発明によればこ
れらの問題点を容易に解消することができるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したスイッチングコンバータ回路
に用いられる絶縁コンバータートランスの一実施形態を
示す構成図である。
【図2】その説明のための線図である。
【図3】本発明を適用した自励型電流共振ブリッジコン
バーター回路の一実施形態を示す構成図である。
【図4】その説明のための等価回路図である。
【図5】本発明を適用したアクティブスナバ回路を有す
る電圧共振コンバーター回路の一実施形態の構成図であ
る。
【図6】その説明のための等価回路図である。
【図7】従来の他励式電圧共振型コンバーター回路の構
成図である。
【図8】その説明のための図である。
【図9】従来のアクティブスナバ回路を有する電圧共振
コンバーター回路の構成図である。
【図10】その説明のための図である。
【図11】補助スイッチング素子を用いた従来のアクテ
ィブスナバ回路を有する電圧共振コンバーター回路の構
成図である。
【図12】その説明のための等価回路図である。
【図13】その説明のための図である。
【図14】その説明のための図である。
【図15】従来の自励型電流共振ブリッジコンバーター
回路の構成図である。
【図16】その説明のための等価回路図である。
【図17】その説明のための図である。
【符号の説明】
10…主トランス、1…一次側励磁巻線、2,2a,2
b…二次側出力巻線、3,3a,3b…駆動巻線、11
…商用電源、12…ダイオードブリッジ回路、13…平
滑コンデンサ、14,14a,14b…主スイッチング
素子、15…ダンパーダイオード、16…共振コンデン
サ、17…発振駆動回路、18…出力ダイオード、19
…平滑コンデンサ、20…出力端子、21…誤差アン
プ、22…アクティブスナバ回路、25…補助スイッチ
ング素子、26…コンデンサ、30…共振コンデンサ、
31…ダイオード、32,33…コンデンサ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 疎結合とされる所要の結合係数が得られ
    るように形成され、一次側出力を二次側に伝送するため
    に設けられる絶縁コンバータートランスと、 2個のスイッチング素子を直列に接続した直列回路を少
    なくとも1組備え、直流入力電圧についてスイッチング
    を行って前記絶縁コンバータートランスの一次巻線を励
    磁するスイッチング手段と、 前記直列接続されたスイッチング素子の中点間に設けら
    れ、前記絶縁コンバータートランスの漏洩インダクタン
    スと共振コンデンサのキャパシタンスとによって形成さ
    れて、前記スイッチング手段の動作を電流共振形とする
    一次側共振回路と、 前記絶縁コンバータートランスの二次巻線と密結合とさ
    れる所要の結合係数が得られるよう前記二次側に巻装さ
    れる駆動巻線を含んで形成され、自励または他励発振す
    ることで前記スイッチング素子を駆動する駆動回路と、 前記絶縁コンバータートランスの二次巻線に得られる交
    番電流を整流して直流出力電圧を得るように構成された
    直流出力電圧形成手段と、 前記2個のスイッチング素子を交互に、一方をオフ、他
    方をオンに制御すると共に、前記直流出力電圧のレベル
    に応じて前記一方のスイッチング素子を駆動するパルス
    幅を可変制御して前記直流出力電圧について定電圧制御
    を行うように構成された制御手段とを備えることを特徴
    とするスイッチングコンバータ回路。
  2. 【請求項2】 前記駆動巻線に少なくとも三重に絶縁を
    施した線を使用することを特徴とする請求項1記載のス
    イッチングコンバータ回路。
  3. 【請求項3】 疎結合とされる所要の結合係数が得られ
    るように形成され、一次側出力を二次側に伝送するため
    に設けられる絶縁コンバータートランスと、自励または
    他励発振することで、直流入力電圧についてスイッチン
    グを行って前記絶縁コンバータートランスの一次巻線を
    励磁する主スイッチング素子を備えて形成されるスイッ
    チング手段と、少なくとも前記絶縁コンバータートラン
    スの漏洩インダクタンスと共振コンデンサのキャパシタ
    ンスとによって形成され、前記主スイッチング手段の動
    作を電圧共振形とする一次側共振回路と、前記絶縁コン
    バータートランスの二次巻線に得られる交番電圧を整流
    して直流出力電圧を得るように構成された直流出力電圧
    形成手段と、前記直流出力電圧のレベルに応じて前記主
    スイッチング素子のスイッチング周波数を可変制御して
    前記直流出力電圧について定電圧制御を行うように構成
    された定電圧制御手段と、を備えるスイッチングコンバ
    ータ回路であって、 前記絶縁コンバータートランスの二次巻線と密結合とさ
    れる所要の結合係数が得られるよう前記二次側に巻装さ
    れる駆動巻線を含んで形成される駆動回路と、 クランプコンデンサと補助スイッチング素子とによる直
    列接続回路を有し、前記駆動回路によりスイッチング駆
    動されることで、前記主スイッチング手段がオフとなる
    期間に前記一次側共振回路に発生する電圧をクランプす
    るように設けられるアクティブクランプ手段とを備える
    ことを特徴とするスイッチングコンバータ回路。
  4. 【請求項4】 前記駆動巻線に少なくとも三重に絶縁を
    施した線を使用することを特徴とする請求項3記載のス
    イッチングコンバータ回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008228382A (ja) * 2007-03-09 2008-09-25 Fuji Electric Device Technology Co Ltd スイッチング電源装置
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