JP2003189608A - Switching power supply unit - Google Patents

Switching power supply unit

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JP2003189608A
JP2003189608A JP2001386021A JP2001386021A JP2003189608A JP 2003189608 A JP2003189608 A JP 2003189608A JP 2001386021 A JP2001386021 A JP 2001386021A JP 2001386021 A JP2001386021 A JP 2001386021A JP 2003189608 A JP2003189608 A JP 2003189608A
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一宏 堀井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a switching power supply unit having a current doubler synchronous rectifying circuit, capable of attaining a simple structure, less power loss, and high efficiency. <P>SOLUTION: A pair of sub windings 16 are provided on a transformer 12, one end of the sub windings 16 is connected with a gate of an FET for synchronous rectification on one side of the current doubler synchronous rectifying circuit 14, and the other end of the sub windings 16 is connected with a gate of the FET for synchronous rectification on the other side. A diode D<SB>1</SB>is connected between the gate of FET for synchronous rectification on one side and a source thereof, and a diode D<SB>2</SB>is connected between the gate of the FET for synchronous rectification on the other side and a source thereof. In the respective diodes D<SB>1</SB>, D<SB>2</SB>, the anodes thereof are connected to the sources of the FET for synchronous rectification, and the cathodes thereof are connected to the gates of the FET for synchronous rectification. As a result, during the whole period when the current is flowing through the FET for synchronous rectification, the FET can be turned on. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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】この発明は、直流電圧を所望
の電圧に変換し、電子機器に供給するスイッチング電源
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply device that converts a DC voltage into a desired voltage and supplies the voltage to electronic equipment.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、図13(a),(b)に示すよう
なMOS−FETを同期整流素子に用いたカレントダブ
ラ同期整流回路を備えたスイッチング電源装置があっ
た。図13(a)に示すスイッチング電源装置は、トラ
ンス1の1次側にプシュプル回路2を設けたものであ
り、図13(b)に示すスイッチング電源装置は、トラ
ンス1の1次側にハーフブリッジ回路3を設けたもので
ある。そして、このトランス1の2次側には、カレント
ダブラ同期整流回路4が各々設けられ、図14に示すよ
うな動作により同期整流を行う。このカレントダブラ同
期整流回路4は、図13に示すように、トランス1の2
次側には、ソース同士が接続された同期整流素子である
MOS−FETQ1,Q2の各ドレインが接続され、F
ETQ1,Q2の各ドレイン間には、コイルL1,L2
連結され、コイルL1,L2とFETQ1,Q2のソー
ス間に出力コンデンサCoが並列に接続されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been a switching power supply device having a current doubler synchronous rectification circuit using a MOS-FET as a synchronous rectification element as shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b). The switching power supply device shown in FIG. 13 (a) is one in which the push-pull circuit 2 is provided on the primary side of the transformer 1, and the switching power supply device shown in FIG. 13 (b) is a half bridge on the primary side of the transformer 1. The circuit 3 is provided. A current doubler synchronous rectification circuit 4 is provided on the secondary side of the transformer 1 to perform synchronous rectification by the operation shown in FIG. This current doubler synchronous rectification circuit 4 has two components, as shown in FIG.
The drains of the MOS-FETs Q1 and Q2, which are synchronous rectifiers whose sources are connected to each other, are connected to the next side.
Coils L1 and L2 are placed between the drains of ETQ1 and Q2.
An output capacitor Co is connected in parallel between the coils L1 and L2 and the sources of the FETs Q1 and Q2.

【0003】このカレントダブラ同期整流回路4は、全
波整流回路と比較して、トランスにセンタータップがな
い、トランスの構成が簡単、トランスを通して伝搬する
電流が1/2である、出力コンデンサ上でリップル電流
がキャンセルされる等の利点を備えている。
This current doubler synchronous rectifier circuit 4 has no center tap in the transformer, the transformer has a simple structure, and the current propagating through the transformer is ½ compared to the full-wave rectifier circuit. It has the advantage that the ripple current is canceled.

【0004】従来のカレントダブラ同期整流回路4の動
作について、図14を基にして説明する。ここで図14
の(a)はトランス1の2次側の出力電圧VT、(b)
はFETQ1のゲート−ソース間電圧VGS(Q1)、
(c)はFETQ2のゲート−ソース間電圧VGS(Q
2)、(d)はコイルL1の電流I(L1)、(e)は
コイルL2の電流I(L2)、(f)はFETQ1のド
レイン電流I(Q1)、(g)はFETQ2のドレイン
電流I(Q2)である。
The operation of the conventional current doubler synchronous rectification circuit 4 will be described with reference to FIG. Here in FIG.
(A) is the output voltage VT of the secondary side of the transformer 1, (b)
Is the gate-source voltage VGS (Q1) of the FET Q1,
(C) is the gate-source voltage VGS (Q
2) and (d) are current I (L1) of the coil L1, I (e) is current I (L2) of the coil L2, (f) is drain current I (Q1) of the FET Q1, and (g) is drain current of the FET Q2. I (Q2).

【0005】このカレントダブラ同期整流回路4の動作
は、図14の期間Aにおいて、トランス1の2次側のド
ットのある端子にプラスの電圧が出力され、この電圧に
よりFETQ2の入力容量Cissは、ゲートがプラス
となる電位に充電され、FETQ2がオンする。また、
FETQ1の入力容量Cissはゲートがマイナスとな
る電位に充電されるため、オフ状態のままとなる。そし
て、トランス1の2次側のドットのある端子から出力さ
れた電流は、トランス1、コイルL1、コンデンサC
o、FETQ2、トランス1の経路を流れる。このとき
コイルL2から出力された電流は、コイルL2、コンデ
ンサCo、FETQ2、コイルL2の経路を流れる。従
って、この期間は、コイルL1がエネルギーを蓄え、コ
イルL2はエネルギーを放出している状態である。
In the operation of the current doubler synchronous rectification circuit 4, a positive voltage is output to the terminal with a dot on the secondary side of the transformer 1 in the period A of FIG. 14, and this voltage causes the input capacitance Ciss of the FET Q2 to The gate is charged to a positive potential, and the FET Q2 turns on. Also,
Since the gate of the input capacitance Ciss of the FET Q1 is charged to a negative potential, it remains in the off state. Then, the current output from the terminal with the dot on the secondary side of the transformer 1 is the transformer 1, the coil L1, and the capacitor C.
o, FET Q2, transformer 1 flow. At this time, the current output from the coil L2 flows through the path of the coil L2, the capacitor Co, the FET Q2, and the coil L2. Therefore, during this period, the coil L1 stores energy and the coil L2 emits energy.

【0006】次に期間Bにおいては、トランス1の2次
側に電圧が出力されなくなり、期間Aで充電されたFE
TQ2の入力容量Cissが放電され、FETQ2がオ
フする。またFETQ1の入力容量Cissは、期間A
でゲートがマイナスとなる電位に充電されていたため、
これも放電するがFETQ1はオフのままである。そし
て、トランス1から電流が出力されないため、コイルL
1,L2は、ともにエネルギーを放出する状態となる。
このときコイルL1から出力された電流は、コイルL
1、コンデンサCo、FETQ1、コイルL1の経路を
流れ、コイルL2から出力された電流は、コイルL2、
コンデンサCo、FETQ2、コイルL2の経路を流れ
る。また、FETQ1,Q2は、オフ状態にあるため、
電流は図15に示すようにFETQ1,Q2の寄生ダイ
オードDqを通過する。
Next, in the period B, no voltage is output to the secondary side of the transformer 1, and the FE charged in the period A is discharged.
The input capacitance Ciss of TQ2 is discharged and the FET Q2 is turned off. The input capacitance Ciss of the FET Q1 is
Since the gate was charged to a negative potential,
This is also discharged, but the FET Q1 remains off. Then, since no current is output from the transformer 1, the coil L
Both 1 and L2 are in a state of releasing energy.
At this time, the current output from the coil L1 is
1, the capacitor Co, the FET Q1, the coil L1, and the current output from the coil L2 flows through the coil L2,
It flows through the path of the capacitor Co, the FET Q2, and the coil L2. Further, since the FETs Q1 and Q2 are in the off state,
The current passes through the parasitic diode Dq of the FETs Q1 and Q2 as shown in FIG.

【0007】そして、期間Cの、トランス1の2次側の
ドットのない端子にプラスの電圧が出力されると、FE
TQ1の入力容量Cissはゲートがプラスになる電位
に充電され、FETQ1がオンする。また、FETQ2
の入力容量Cissは、ゲートがマイナスとなる電位に
充電されるため、FETQ2は、オフ状態のままとな
る。そしてトランス1の2次側のドットのない端子から
出力された電流は、トランス1,コイルL2,コンデン
サCo、FETQ1、トランス1の経路を流れる。この
ときコイルL1から出た電流は、コイルL1、コンデン
サCo、FETQ1、コイルL1の経路を流れる。従っ
て、この期間は、コイルL2はエネルギーを蓄え、コイ
ルL1はエネルギーを放出している状態である。
When a positive voltage is output to the dotless terminal on the secondary side of the transformer 1 in the period C, FE
The input capacitance Ciss of TQ1 is charged to a potential at which the gate becomes positive, and the FET Q1 turns on. In addition, FETQ2
Since the input capacitance Ciss is charged to a potential at which the gate becomes negative, the FET Q2 remains in the off state. The current output from the non-dotted terminal on the secondary side of the transformer 1 flows through the transformer 1, the coil L2, the capacitor Co, the FET Q1, and the transformer 1. At this time, the current output from the coil L1 flows through the path of the coil L1, the capacitor Co, the FET Q1, and the coil L1. Therefore, during this period, the coil L2 stores energy and the coil L1 emits energy.

【0008】さらに期間Dとなると、期間Bと同様にト
ランス1の2次側に電圧が出力されなくなり、期間Cで
充電されたFETQ1の入力容量Cissが放電され、
FETQ1がオフする。またFETQ2の入力容量Ci
ssは期間Cでゲートがマイナスとなる電位に充電され
ていたため、これも放電するがFETQ2はオフのまま
である。そして、トランス1から電流が出力されないた
め、コイルL1,L2は、ともにエネルギーを放出する
状態となる。このときコイルL1から出力された電流
は、コイルL1、コンデンサCo、FETQ1、コイル
L1の経路を流れ、コイルL2から出力された電流は、
コイルL2、コンデンサCo、FETQ2、コイルL2
の経路を流れる。また、FETQ1,Q2は、オフ状態
にあるため、電流はFETQ1,Q2の寄生ダイオード
Dqを通過する。
In the period D, as in the period B, no voltage is output to the secondary side of the transformer 1, and the input capacitance Ciss of the FET Q1 charged in the period C is discharged.
The FET Q1 turns off. Also, the input capacitance Ci of the FET Q2
Since ss was charged to a potential whose gate becomes negative in the period C, it is also discharged, but the FET Q2 remains off. Since no current is output from the transformer 1, the coils L1 and L2 are both in a state of releasing energy. At this time, the current output from the coil L1 flows through the path of the coil L1, the capacitor Co, the FET Q1, and the coil L1, and the current output from the coil L2 is
Coil L2, capacitor Co, FETQ2, coil L2
Flow through the route. Further, since the FETs Q1 and Q2 are in the off state, the current passes through the parasitic diode Dq of the FETs Q1 and Q2.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術の場
合、同期整流用FETQ1,Q2を電流が通過する期間
において、FETQ1,Q2がオフする期間B,Dが存
在する。この期間B,Dは、図15に示すように、FE
TQ1,Q2の寄生ダイオードDqを電流が流れるた
め、寄生ダイオードDqの順方向電圧による損失が発生
し、FETQ1,Q2による損失が増大してしまうとい
う問題があった。
In the case of the above conventional technique, there are periods B and D in which the FETs Q1 and Q2 are turned off in the period in which the current passes through the synchronous rectification FETs Q1 and Q2. During this period B and D, as shown in FIG.
Since a current flows through the parasitic diode Dq of TQ1 and Q2, there is a problem that the loss due to the forward voltage of the parasitic diode Dq occurs and the loss due to the FETs Q1 and Q2 increases.

【0010】この発明は、上記の従来の技術に鑑みてな
されたもので、カレントダブラ同期整流回路を備え、簡
単な構成で電力損失の少ない高効率なスイッチング電源
装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above prior art, and an object of the present invention is to provide a highly efficient switching power supply device having a current doubler synchronous rectification circuit and having a simple structure and less power loss. .

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明は、プシュプル
回路、ハーフブリッジ回路、もしくはこれらの回路で駆
動された場合と同様の電圧をトランスの2次側に発生さ
せる駆動回路をトランスの1次側に備え、上記トランス
の2次側にカレントダブラ同期整流回路を有し、このカ
レントダブラ同期整流回路の同期整流素子をMOS−F
ETやその他これと同様の機能を有した素子により構成
して同期整流を行うスイッチング電源装置であって、そ
のトランスに1組のサブ巻線を設け、サブ巻線の一端と
一方の同期整流素子のゲートを接続し、サブ巻線の他端
と他方の同期整流素子のゲートを接続し、一方の同期整
流素子のゲートとソース間にダイオードを接続し、他方
の同期整流素子のゲートとソース間にもダイオードを接
続する。各ダイオードは、アノードが各同期整流素子の
ソースに接続し、カソードが各同期整流素子のゲートに
各々接続している。このような回路により、同期整流用
FETに電流が流れる期間の全てにおいて、同期整流用
FETをオンさせることが可能となり、同期整流用FE
Tの寄生ダイオードを電流が流れて、損失が増加するこ
とを防止する。
According to the present invention, there is provided a push-pull circuit, a half-bridge circuit, or a drive circuit for generating a voltage similar to that when driven by these circuits on the secondary side of the transformer. In preparation for this, a current doubler synchronous rectifier circuit is provided on the secondary side of the transformer, and the synchronous rectifier element of this current doubler synchronous rectifier circuit is a MOS-F.
A switching power supply device configured by ET and other elements having a similar function to perform synchronous rectification, in which one set of sub-windings is provided in the transformer, and one end of the sub-winding and one synchronous rectification element The gate of the other sub-winding and the gate of the other synchronous rectifier, the diode between the gate and the source of one synchronous rectifier, and the gate and the source of the other synchronous rectifier. Also connect a diode. The anode of each diode is connected to the source of each synchronous rectifying element, and the cathode is connected to the gate of each synchronous rectifying element. With such a circuit, it becomes possible to turn on the synchronous rectification FET during the entire period of time when the current flows through the synchronous rectification FET.
It prevents the current from flowing through the parasitic diode of T and increasing the loss.

【0012】またこの発明は、上記トランスのサブ巻線
の端子と同期整流用FETのゲートとの間に電圧制限回
路を設けたものである。電圧制限回路は、ゲートの破壊
電圧以下の電圧を出力する電源回路である。この回路に
より、同期整流用FETに電流が流れる期間の全てにお
いて、同期整流用FETをオンさせることができるとと
もに、スイッチング電源装置の入力電圧範囲を広げるこ
とが可能となる。
Further, according to the present invention, a voltage limiting circuit is provided between the terminal of the sub winding of the transformer and the gate of the synchronous rectification FET. The voltage limiting circuit is a power supply circuit that outputs a voltage equal to or lower than the breakdown voltage of the gate. With this circuit, the synchronous rectification FET can be turned on and the input voltage range of the switching power supply device can be widened during the entire period in which the current flows through the synchronous rectification FET.

【0013】上記電圧制限回路は、上記サブ巻線の端子
と上記同期整流素子のゲートとの間にトランジスタを設
け、このトランジスタのエミッタを上記同期整流素子の
ゲートに接続しコレクタを上記サブ巻線の端子に接続
し、上記トランジスタのベースに基準電圧発生部を接続
したものである。上記トランジスタのエミッタとコレク
タ間にはダイオードを接続し、このダイオードは、上記
トランジスタのエミッタにアノードが接続され、コレク
タにカソードが接続される。
In the voltage limiting circuit, a transistor is provided between the terminal of the sub winding and the gate of the synchronous rectifying element, the emitter of the transistor is connected to the gate of the synchronous rectifying element, and the collector is the sub winding. And a reference voltage generator connected to the base of the transistor. A diode is connected between the emitter and collector of the transistor, and the diode has the emitter connected to the anode and the collector connected to the cathode.

【0014】また、上記電圧制限回路は、上記サブ巻線
の端子と上記同期整流素子のゲートとの間にMOS−F
ETを設け、このMOS−FETのソースを上記同期整
流素子のゲートに接続しドレインを上記サブ巻線の端子
に接続し、上記MOS−FETのゲートに基準電圧発生
部を接続したものでもよい。
In the voltage limiting circuit, the MOS-F is provided between the terminal of the sub winding and the gate of the synchronous rectifying element.
ET may be provided, the source of the MOS-FET is connected to the gate of the synchronous rectification element, the drain is connected to the terminal of the sub-winding, and the reference voltage generator is connected to the gate of the MOS-FET.

【0015】またこの発明は、上記電圧制限回路ととも
に放電回路を設けたものである。この放電回路は、カレ
ントダブラ同期整流回路の2個の同期整流用FETの入
力容量値がアンバランスとなった場合も、同期整流用F
ETをオフさせたい期間には、確実にオフさせることが
できるとともに、同期整流用FETに電流が流れる期間
の全てにおいて同期整流用FETをオンさせることが可
能となる。
Further, according to the present invention, a discharge circuit is provided together with the voltage limiting circuit. This discharge circuit is used for the synchronous rectification F even when the input capacitance values of the two synchronous rectification FETs of the current doubler synchronous rectification circuit become unbalanced.
It is possible to surely turn off the ET during the period when it is desired to be turned off, and it is possible to turn on the synchronous rectification FET during the entire period in which the current flows through the synchronous rectification FET.

【0016】またこの発明は、上記トランスに2組のサ
ブ巻線を設け、一方のサブ巻線の一端と一方の同期整流
素子のゲートとコンデンサを介して接続し、上記一方の
サブ巻線の他端と上記同期整流素子のソースを接続し、
上記一方のサブ巻線の他端と他方のサブ巻線の一端とが
接続され、上記他方のサブ巻線の他端と他方の同期整流
素子のゲートとを他のコンデンサを介して接続し、上記
他方のサブ巻線の一端と上記他方の同期整流素子のソー
スを接続し、上記一方の同期整流素子のゲートとソース
間にダイオードを接続し、上記他方の同期整流素子のゲ
ートとソース間にもダイオードを接続し、各ダイオード
はアノードが同期整流素子のソースに接続し、カソード
が各同期整流素子のゲートに接続しているスイッチング
電源装置である。
Further, according to the present invention, two sets of sub windings are provided in the transformer, one end of one sub winding is connected to the gate of one synchronous rectifying element through a capacitor, and one sub winding of the one sub winding is connected. Connect the other end and the source of the synchronous rectification element,
The other end of the one sub-winding is connected to one end of the other sub-winding, and the other end of the other sub-winding is connected to the gate of the other synchronous rectification element via another capacitor, One end of the other sub-winding is connected to the source of the other synchronous rectifier, a diode is connected between the gate and the source of the one synchronous rectifier, and the gate and the source of the other synchronous rectifier are connected. Is a switching power supply device in which the anode is connected to the source of the synchronous rectifying element and the cathode is connected to the gate of the synchronous rectifying element.

【0017】さらに、上記コンデンサと上記同期整流素
子のゲートとの間に、ゲートの破壊電圧以下の電圧を出
力する電圧制限回路を設けても良い。
Further, a voltage limiting circuit for outputting a voltage equal to or lower than the breakdown voltage of the gate may be provided between the capacitor and the gate of the synchronous rectifying element.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面に基づいて説明する。図1、図2は、この発明
の第一実施形態のスイッチング電源装置を示すもので、
このスイッチング電源装置10は、トランス12の2次
側にカレントダブラ同期整流回路14が各々設けられて
いる。カレントダブラ同期整流回路14は、図1に示す
ように、トランス12の2次側に、ソース同士が接続さ
れた同期整流素子であるMOS−FETQ1,Q2の各
ドレインが接続され、FETQ1,Q2の各ドレイン間
には、コイルL1,L2連結され、コイルL1,L2と
FETQ1,Q2のソース間に出力コンデンサCoが並
列に接続されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 show a switching power supply device according to a first embodiment of the present invention.
In the switching power supply device 10, a current doubler synchronous rectification circuit 14 is provided on the secondary side of the transformer 12. As shown in FIG. 1, in the current doubler synchronous rectification circuit 14, the drains of the MOS-FETs Q1 and Q2, which are synchronous rectification elements whose sources are connected to each other, are connected to the secondary side of the transformer 12, and the drains of the FETs Q1 and Q2 are connected. Coils L1 and L2 are connected between the drains, and an output capacitor Co is connected in parallel between the sources of the coils L1 and L2 and the FETs Q1 and Q2.

【0019】また、トランス12には、1組のサブ巻線
16が設けられ、サブ巻線16の一端と一方の同期整流
素子であるMOS−FETQ1のゲートを接続し、サブ
巻線16の他端と他方の同期整流素子であるMOS−F
ETQ2のゲートが接続されている。一方のFETQ1
のゲートとソース間には、ダイオードD1が接続され、
他方のFETQ2のゲートとソース間にもダイオードD
2が接続されている。ダイオードD1,D2は、各々の
アノードがFETQ1,Q2のソースに接続し、ダイオ
ードD1,D2の各カソードが各FETQ1,Q2のゲ
ートに各々接続している。
Further, the transformer 12 is provided with a set of sub-windings 16, and one end of the sub-windings 16 is connected to the gate of one of the synchronous rectification elements, the MOS-FET Q1, and the other sub-windings 16 are connected. MOS-F, which is a synchronous rectification element on the other end
The gate of ETQ2 is connected. One FET Q1
A diode D1 is connected between the gate and source of
The diode D is also between the gate and source of the other FET Q2.
2 is connected. The anodes of the diodes D1 and D2 are connected to the sources of the FETs Q1 and Q2, and the cathodes of the diodes D1 and D2 are connected to the gates of the FETs Q1 and Q2.

【0020】次に、この実施形態のカレントダブラ同期
整流回路14の動作について、図2を基にして説明す
る。ここで図2の(a)はトランス12の2次側の出力
電圧VT、(b)はサブ巻線16の出力電圧Vsub、
(c)はFETQ1のゲート−ソース間電圧VGS(Q
1)、(d)はFETQ2のゲート−ソース間電圧VG
S(Q2)、(e)はコイルL1の電流I(L1)、
(f)はコイルL2の電流I(L2)、(g)はFET
Q1のドレイン電流I(Q1)、(h)はFETQ2の
ドレイン電流I(Q2)である。
Next, the operation of the current doubler synchronous rectification circuit 14 of this embodiment will be described with reference to FIG. 2A is an output voltage VT on the secondary side of the transformer 12, FIG. 2B is an output voltage Vsub of the sub winding 16, and FIG.
(C) is the gate-source voltage VGS (Q
1) and (d) are the gate-source voltage VG of the FET Q2.
S (Q2), (e) is the current I (L1) of the coil L1,
(F) is the current I (L2) of the coil L2, (g) is the FET
The drain current I (Q1) and (h) of Q1 are the drain current I (Q2) of the FET Q2.

【0021】このカレントダブラ同期整流回路14の動
作は、図2の期間Aにおいて、トランス12の2次側の
ドットのある端子にプラスの電圧が出力され、このとき
トランス12のサブ巻線16もドットのある端子からプ
ラスの電圧が出力される。このサブ巻線16の電圧によ
りFETQ2の入力容量Cissが充電され、FETQ
1の入力容量Cissは放電される。
In the operation of the current doubler synchronous rectification circuit 14, a positive voltage is output to the terminal with a dot on the secondary side of the transformer 12 in the period A of FIG. A positive voltage is output from the dot terminal. The voltage of the sub winding 16 charges the input capacitance Ciss of the FET Q2,
The input capacitance Ciss of 1 is discharged.

【0022】そして、トランス12のサブ巻線16から
流れ出た電流は、FETQ1の入力容量Cissが放電
しているときは、トランス12のサブ巻線16、FET
Q2のゲートからソース、FETQ1のソースからゲー
ト、トランス12のサブ巻線16の経路を流れる。そし
てFETQ1が放電し、ダイオードD1の順方向電圧以
下となると、トランス12のサブ巻線16、FETQ2
のゲートからソース、ダイオードD1のアノードからカ
ソード、トランス12のサブ巻線16の経路を流れる。
これにより、FETQ2がオンし、FETQ1がオフ状
態となる。またこのとき、トランス12の2次側から出
力された電流は、トランス12、コイルL1、コンデン
サCo、FETQ2、トランス12の経路を流れる。こ
のときコイルL2を流れる電流は、コイルL2、コンデ
ンサCo、FETQ2、コイルL2の経路となってい
る。従って、この期間は、コイルL1はエネルギーを蓄
え、コイルL2はエネルギーを放出している状態であ
る。
The current flowing out from the sub winding 16 of the transformer 12 is supplied to the sub winding 16 of the transformer 12 and the FET when the input capacitance Ciss of the FET Q1 is discharged.
It flows from the gate of Q2 to the source, the source of FET Q1 to the gate, and the sub winding 16 of the transformer 12. Then, when the FET Q1 is discharged and becomes equal to or lower than the forward voltage of the diode D1, the sub winding 16 of the transformer 12 and the FET Q2
Flows from the gate to the source, from the anode of the diode D1 to the cathode of the sub winding 16 of the transformer 12.
As a result, the FET Q2 is turned on and the FET Q1 is turned off. At this time, the current output from the secondary side of the transformer 12 flows through the path of the transformer 12, the coil L1, the capacitor Co, the FET Q2, and the transformer 12. At this time, the current flowing through the coil L2 is in the path of the coil L2, the capacitor Co, the FET Q2, and the coil L2. Therefore, during this period, the coil L1 stores energy and the coil L2 emits energy.

【0023】次に期間Bにおいては、トランス12の2
次側に電圧が出力されなくなり、サブ巻線16からも電
圧が出力されなくなる。期間Aで充電されたFETQ2
の入力容量Cissに蓄えられた電荷が、トランス12
のサブ巻線16を介してFETQ1の入力容量Ciss
に移行する。このカレントダブラ同期整流回路14で
は、FETQ1,Q2は同一品種のFETを使用するた
め、FETQ1の入力容量CissとFETQ2の入力
容量Cissは等しく、FETQ2の入力容量Ciss
の半分がFETQ1に移行する。ここで、コンデンサに
蓄えられた電荷はコンデンサの容量と電圧との積である
から、この期間BにおけるFETQ2の入力容量Cis
sの電荷による電圧bは、期間Aにおいて充電された電
圧aの1/2となる。電圧aは、サブ巻線16で発生す
る電圧からダイオードD1の順方向電圧を引いた値と等
しい。また、FETQ1の電圧は、FETQ2の電圧と
等しくなる。
Next, in the period B, 2 of the transformer 12 is used.
No voltage is output to the secondary side, and no voltage is output from the sub winding 16. FET Q2 charged in period A
The electric charge stored in the input capacitance Ciss of
Input capacitance Ciss of the FET Q1 via the sub winding 16 of
Move to. In this current doubler synchronous rectification circuit 14, since FETs Q1 and Q2 use FETs of the same type, the input capacitance Ciss of the FET Q1 and the input capacitance Ciss of the FET Q2 are equal, and the input capacitance Ciss of the FET Q2 is equal.
Half of the transition to the FET Q1. Here, since the electric charge stored in the capacitor is the product of the capacitance of the capacitor and the voltage, the input capacitance Cis of the FET Q2 in this period B is
The voltage b due to the electric charge of s becomes half of the voltage a charged in the period A. The voltage a is equal to the voltage generated in the sub winding 16 minus the forward voltage of the diode D1. Further, the voltage of the FET Q1 becomes equal to the voltage of the FET Q2.

【0024】以上の動作により、FETQ1,Q2の入
力容量Cissは、ともに充電された状態となるため、
FETQ1,Q2はオン状態となる。そして、トランス
12の2次側から電流が出力されないため、コイルL
1,L2は、ともにエネルギーを放出する状態となる。
このときコイルL1から出力された電流は、コイルL
1、コンデンサCo、FETQ1、コイルL1の経路を
流れ、コイルL2から出力された電流は、コイルL2、
コンデンサCo、FETQ2、コイルL2の経路を流れ
る。また、FETQ1,Q2は、オン状態にあるため、
電流は従来技術の図15に示すようなFETQ1,Q2
の寄生ダイオードDqを通過ことにはならない。
By the above operation, the input capacitances Ciss of the FETs Q1 and Q2 are both charged,
The FETs Q1 and Q2 are turned on. Since no current is output from the secondary side of the transformer 12, the coil L
Both 1 and L2 are in a state of releasing energy.
At this time, the current output from the coil L1 is
1, the capacitor Co, the FET Q1, the coil L1, and the current output from the coil L2 flows through the coil L2,
It flows through the path of the capacitor Co, the FET Q2, and the coil L2. Moreover, since the FETs Q1 and Q2 are in the ON state,
The current is FET Q1, Q2 as shown in FIG.
It does not pass through the parasitic diode Dq.

【0025】そして、期間Cにおいて、トランス12の
2次側のドットのない端子にプラスの電圧が出力され、
このときトランス12のサブ巻線16もドットのない端
子からプラスの電圧が出力される。このサブ巻線16の
電圧によりFETQ1の入力容量Cissが充電され、
FETQ2の入力容量Cissは放電される。
Then, in the period C, a positive voltage is output to the non-dotted terminal on the secondary side of the transformer 12,
At this time, the sub winding 16 of the transformer 12 also outputs a positive voltage from the terminal having no dot. The voltage of the sub winding 16 charges the input capacitance Ciss of the FET Q1,
The input capacitance Ciss of the FET Q2 is discharged.

【0026】そして、トランス12のサブ巻線16から
流れ出た電流は、FETQ2の入力容量Cissが放電
しているときは、トランス12のサブ巻線16、FET
Q1のゲートからソース、FETQ2のソースからゲー
ト、トランス12のサブ巻線16の経路を流れる。さら
に、FETQ2が放電し、ダイオードD2の順方向電圧
以下となると、トランス12のサブ巻線16、FETQ
1のゲートからソース、ダイオードD2のアノードから
カソード、トランス12のサブ巻線16の経路を流れ
る。これにより、FETQ1がオンし、FETQ2がオ
フ状態となる。またこのとき、トランス12の2次側か
ら出力された電流は、トランス12、コイルL2、コン
デンサCo、FETQ1、トランス12の経路を流れ
る。このときコイルL1を流れる電流は、コイルL1、
コンデンサCo、FETQ1、コイルL1の経路となっ
ている。従って、この期間は、コイルL2はエネルギー
を蓄え、コイルL1はエネルギーを放出している状態で
ある。
The current flowing out of the sub winding 16 of the transformer 12 is supplied to the sub winding 16 of the transformer 12 and the FET when the input capacitance Ciss of the FET Q2 is discharged.
It flows from the gate of Q1 to the source, from the source of FET Q2 to the gate, and through the path of the sub winding 16 of the transformer 12. Further, when the FET Q2 is discharged and becomes lower than the forward voltage of the diode D2, the sub winding 16 of the transformer 12 and the FET Q
1 flows from the gate to the source, the anode of the diode D2 to the cathode, and the sub winding 16 of the transformer 12. As a result, the FET Q1 is turned on and the FET Q2 is turned off. At this time, the current output from the secondary side of the transformer 12 flows through the path of the transformer 12, the coil L2, the capacitor Co, the FET Q1, and the transformer 12. At this time, the current flowing through the coil L1 is
It is a path for the capacitor Co, the FET Q1, and the coil L1. Therefore, during this period, the coil L2 stores energy and the coil L1 emits energy.

【0027】さらに、期間Dにおいては、トランス12
の2次側に電圧が出力されなくなり、サブ巻線16から
も電圧が出力されなくなる。期間Cで充電されたFET
Q1の入力容量Cissに蓄えられた電荷が、トランス
12のサブ巻線16を介してFETQ2の入力容量Ci
ssに移行する。即ち期間Bと同様に、FETQ1の入
力容量Cissの半分がFETQ2に移行することにな
り、期間DにおけるFETQ1の入力容量Cissの電
圧は期間Cにおいて充電された電圧の1/2となり、F
ETQ2の電圧はFETQ1の電圧と等しくなる。
Further, in the period D, the transformer 12
No voltage is output to the secondary side of the sub winding 16 and no voltage is output from the sub winding 16. FET charged in period C
The charge stored in the input capacitance Ciss of Q1 passes through the sub winding 16 of the transformer 12 and the input capacitance Ci of the FET Q2.
Move to ss. That is, as in the period B, half of the input capacitance Ciss of the FET Q1 is transferred to the FET Q2, the voltage of the input capacitance Ciss of the FET Q1 in the period D becomes 1/2 of the voltage charged in the period C, and F
The voltage of ETQ2 becomes equal to the voltage of FETQ1.

【0028】以上の動作により、FETQ1,Q2の入
力容量Cissは、ともに充電された状態となるため、
FETQ1,Q2はオン状態となる。そして、トランス
12の2次側から電流が出力されないため、コイルL
1,L2は、ともにエネルギーを放出する状態となる。
このときコイルL1から出力された電流は、コイルL
1、コンデンサCo、FETQ1、コイルL1の経路を
流れ、コイルL2から出力された電流は、コイルL2、
コンデンサCo、FETQ2、コイルL2の経路を流れ
る。また、FETQ1,Q2は、オン状態にあるため、
電流は図15に示すようなFETQ1,Q2の寄生ダイ
オードDqを通過することにはならない。
By the above operation, the input capacitances Ciss of the FETs Q1 and Q2 are both charged,
The FETs Q1 and Q2 are turned on. Since no current is output from the secondary side of the transformer 12, the coil L
Both 1 and L2 are in a state of releasing energy.
At this time, the current output from the coil L1 is
1, the capacitor Co, the FET Q1, the coil L1, and the current output from the coil L2 flows through the coil L2,
It flows through the path of the capacitor Co, the FET Q2, and the coil L2. Moreover, since the FETs Q1 and Q2 are in the ON state,
The current does not pass through the parasitic diode Dq of the FETs Q1 and Q2 as shown in FIG.

【0029】この実施形態のカレントダブラ同期整流回
路14は、同期整流用のFETQ1,Q2に電流が流れ
る期間にFETQ1,Q2がオフしてしまうことがな
く、FETQ1,Q2に電流が流れる期間のすべてにお
いてFETQ1,Q2をオンさせることが可能であり、
寄生ダイオードを電流が流れることによる損失がなく、
このスイッチング電源装置10の効率を向上させること
ができる。
In the current doubler synchronous rectification circuit 14 of this embodiment, the FETs Q1 and Q2 do not turn off during the period when the current flows through the synchronous rectification FETs Q1 and Q2, and the entire period when the current flows through the FETs Q1 and Q2. It is possible to turn on the FETs Q1 and Q2 at
There is no loss due to the current flowing through the parasitic diode,
The efficiency of the switching power supply device 10 can be improved.

【0030】次にこの発明の第二実施形態について図
3、図4を基にして説明する。ここで上記実施形態と同
様の部材は同一の符号を付して説明を省略する。この実
施形態のスイッチング電源装置20のカレントダブラ同
期整流回路24は、ダイオードD1とFETQ1との間
およびダイオードD2とFETQ2との間に、各々電圧
制限回路22,23を設けたものである。電圧制限回路
22,23は、FETQ1,Q2のゲート破壊電圧以下
の電圧を出力するものである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. Here, the same members as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The current doubler synchronous rectification circuit 24 of the switching power supply device 20 of this embodiment is provided with voltage limiting circuits 22 and 23 between the diode D1 and the FET Q1 and between the diode D2 and the FET Q2, respectively. The voltage limiting circuits 22 and 23 output a voltage equal to or lower than the gate breakdown voltage of the FETs Q1 and Q2.

【0031】電圧制限回路22,23は、図4に示すよ
うに、基準電圧発生部25をツェナダイオードZD1
1、コンデンサC11により構成し、電圧制限回路22
は、基準電圧発生部25が抵抗R11を介してトランジ
スタTr11のベースに接続され、トランジスタTr1
1のエミッタがFETQ1のゲートに接続されている。
トランジスタTr11のエミッタとコレクタ間には、ダ
イオードD11が設けられ、トランジスタTr11のエ
ミッタにダイオードD11のアノードが接続されコレク
タにカソードが接続されている。また、サブ巻線16の
一方の端子は、トランジスタTr11のコレクタに接続
されているとともに、ダイオードD13,抵抗R13を
介してツェナダイオードZD11のカソード側に接続さ
れている。
As shown in FIG. 4, the voltage limiting circuits 22 and 23 connect the reference voltage generator 25 to the Zener diode ZD1.
1. The voltage limiting circuit 22 is composed of the capacitor C11.
Is connected to the base of the transistor Tr11 via the resistor R11, and the reference voltage generator 25 is connected to the transistor Tr1.
The emitter of 1 is connected to the gate of FET Q1.
A diode D11 is provided between the emitter and collector of the transistor Tr11, the emitter of the transistor Tr11 is connected to the anode of the diode D11, and the collector is connected to the cathode. Further, one terminal of the sub winding 16 is connected to the collector of the transistor Tr11 and is also connected to the cathode side of the zener diode ZD11 via the diode D13 and the resistor R13.

【0032】電圧制限回路23も同様に、基準電圧発生
部25が抵抗R12を介してトランジスタTr12のベ
ースに接続され、トランジスタTr12のエミッタがF
ETQ2のゲートに接続されている。トランジスタTr
12のエミッタとコレクタ間には、ダイオードD12が
設けられ、トランジスタTr12のエミッタにダイオー
ドD12のアノードが接続され、コレクタにカソードが
接続されている。また、サブ巻線16の他方の端子は、
トランジスタTr12のコレクタに接続されている。
Similarly, in the voltage limiting circuit 23, the reference voltage generator 25 is connected to the base of the transistor Tr12 via the resistor R12, and the emitter of the transistor Tr12 is F.
It is connected to the gate of ETQ2. Transistor Tr
A diode D12 is provided between the emitter and collector of the transistor 12, the emitter of the transistor Tr12 is connected to the anode of the diode D12, and the collector is connected to the cathode. The other terminal of the sub winding 16 is
It is connected to the collector of the transistor Tr12.

【0033】ここで、電圧制限回路22,23を設ける
理由について以下に説明する。FETQ1,Q2は、ゲ
ートの耐圧が10〜20V程度の低い耐圧のものが多
く、上記第一実施形態のカレントダブラ同期整流回路1
4の場合、トランス12のサブ巻線16から発生する電
圧は、スイッチング電源装置10の入力電圧に比例する
ため、上記実施形態のスイッチング電源装置10の入力
電圧の上限は、カレントダブラ同期整流回路14のFE
TQ1,Q2のゲートの耐圧性能により制限される。
The reason for providing the voltage limiting circuits 22 and 23 will be described below. The FETs Q1 and Q2 often have a low breakdown voltage of the gate of about 10 to 20 V, and the current doubler synchronous rectification circuit 1 of the first embodiment described above.
In the case of 4, the voltage generated from the sub winding 16 of the transformer 12 is proportional to the input voltage of the switching power supply device 10. Therefore, the upper limit of the input voltage of the switching power supply device 10 of the above embodiment is the current doubler synchronous rectification circuit 14 FE
Limited by the withstand voltage performance of the gates of TQ1 and Q2.

【0034】また、上記実施形態のスイッチング電源装
置10は、トランス12のサブ巻線16から電圧が出力
されている期間に、FETQ1,Q2の一方の入力容量
Cissを充電し、トランス12からの出力電圧がない
期間に、充電された電荷の半分を他方のFETQ1又は
Q2の入力容量Cissに移すことで両方のFETQ
1,Q2をオンさせている。ここで、FETがオンする
ためには、一定の閾値以上の電圧を必要とする。従っ
て、トランス12からの出力電圧がない期間も入力容量
Cissの電圧が閾値以上の電圧でないと、FETはオ
ンできず、損失は増加する。トランス12の出力電圧が
無い期間の入力容量Cissの電圧は、トランス12か
ら電圧が出力されている期間の1/2の電圧である。ト
ランス12から電圧が出力されている期間の入力容量C
issの電圧は、トランス12のサブ巻線16から発生
する電圧からダイオードD1もしくはD2の順方向電圧
を引いた値である。即ち、上記実施形態のスイッチング
電源装置10では、トランス12のサブ巻線16から発
生する電圧が、FETQ1,Q2の閾値の2倍の電圧に
ダイオードD1もしくはダイオードD2の順方向電圧を
加えた電圧を発生することができる入力電圧が下限とな
る。
In the switching power supply device 10 of the above embodiment, one input capacitance Ciss of the FETs Q1 and Q2 is charged and the output from the transformer 12 is output while the voltage is output from the sub winding 16 of the transformer 12. By transferring half of the charged charge to the input capacitance Ciss of the other FET Q1 or Q2 during the period when there is no voltage,
1, Q2 is turned on. Here, in order for the FET to turn on, a voltage higher than a certain threshold is required. Therefore, even when there is no output voltage from the transformer 12, the FET cannot be turned on and the loss increases unless the voltage of the input capacitance Ciss is equal to or higher than the threshold voltage. The voltage of the input capacitance Ciss during the period when the output voltage of the transformer 12 is not present is half the voltage during which the voltage is output from the transformer 12. Input capacitance C while voltage is being output from the transformer 12
The voltage of iss is a value obtained by subtracting the forward voltage of the diode D1 or D2 from the voltage generated from the sub winding 16 of the transformer 12. That is, in the switching power supply device 10 of the above embodiment, the voltage generated from the sub winding 16 of the transformer 12 is a voltage obtained by adding the forward voltage of the diode D1 or the diode D2 to the voltage twice the threshold value of the FETs Q1 and Q2. The lower limit is the input voltage that can be generated.

【0035】以上のように、上記実施形態のスイッチン
グ電源装置は、同期整流用のFETQ1,Q2のゲート
耐圧と閾値とにより制限されてしまうものである。
As described above, the switching power supply device of the above embodiment is limited by the gate breakdown voltage and the threshold value of the synchronous rectification FETs Q1 and Q2.

【0036】そこで、この第二実施形態のように同期整
流用のFETQ1,Q2のゲートに電圧制限回路22,
23を設けることにより、FETQ1,Q2のゲート耐
圧を超える電圧がFETQ1,Q2のゲートに印加され
ないようにすることができる。さらに、電圧制限回路2
2,23の設定電圧を、FETQ1,Q2の閾値の2倍
以上にしておき、トランス12のサブ巻線16の巻数比
を調整して、スイッチング電源装置20の入力電圧下限
においても上記設定電圧以上の電圧が電圧制限回路2
2,23に加えられるようにしておくことにより幅広い
入力電圧範囲をもつスイッチング電源装置を構成するこ
とができる。
Therefore, as in the second embodiment, the voltage limiting circuit 22, is connected to the gates of the FETs Q1 and Q2 for synchronous rectification.
By providing 23, it is possible to prevent a voltage exceeding the gate breakdown voltage of the FETs Q1 and Q2 from being applied to the gates of the FETs Q1 and Q2. Furthermore, the voltage limiting circuit 2
The set voltage of 2 and 23 is set to be equal to or more than twice the threshold value of the FETs Q1 and Q2, and the turn ratio of the sub winding 16 of the transformer 12 is adjusted so that the input voltage lower limit of the switching power supply device 20 is equal to or more than the set voltage. Voltage is the voltage limiting circuit 2
By adding 2 and 23, a switching power supply device having a wide input voltage range can be constructed.

【0037】次に、この実施形態のスイッチング電源装
置20の動作を説明する。この実施形態では、電圧制限
回路22,23に共通に設けられた基準電圧発生部25
により、電圧制限回路22においては、トランス12の
サブ巻線16のドットのない端子にプラス電圧が発生し
ている期間に、ツェナダイオードZD11に供給される
電流によって基準電圧を発生する。そして、トランス1
2のサブ巻線16に電圧が発生していない期間や、トラ
ンス12のサブ巻線16のドット側端子にプラスの電圧
が発生している期間においては、ツェナダイオードZD
11に並列に接続されたコンデンサC11により基準電
圧が出力される。
Next, the operation of the switching power supply device 20 of this embodiment will be described. In this embodiment, the reference voltage generator 25 provided in common to the voltage limiting circuits 22 and 23.
Thus, in the voltage limiting circuit 22, the reference voltage is generated by the current supplied to the Zener diode ZD11 during the period when the positive voltage is generated in the non-dotted terminal of the sub winding 16 of the transformer 12. And transformer 1
In a period in which no voltage is generated in the second sub winding 16 or a positive voltage is generated in the dot side terminal of the sub winding 16 of the transformer 12, the Zener diode ZD
The reference voltage is output by the capacitor C11 connected in parallel with the reference voltage 11.

【0038】そして、トランス12のサブ巻線16のド
ットのない端子にプラスの電圧が発生している期間は、
FETQ1の入力容量Cissを充電する動作となる。
このとき、FETQ1の入力容量Cissを充電する電
流は、トランジスタTr11のコレクタからエミッタを
通過する。トランジスタTr11のコレクタからエミッ
タに電流(以下、コレクタ電流という)が流れるために
は、ベースからエミッタに電流(以下、ベース電流とい
う)が流れる必要がある。
Then, during the period in which the positive voltage is generated in the dotless terminal of the sub winding 16 of the transformer 12,
The operation is to charge the input capacitance Ciss of the FET Q1.
At this time, the current that charges the input capacitance Ciss of the FET Q1 passes from the collector to the emitter of the transistor Tr11. In order for a current (hereinafter, collector current) to flow from the collector of the transistor Tr11, a current (hereinafter, base current) needs to flow from the base to the emitter.

【0039】トランス12のサブ巻線16のドットのな
い端子にプラスの電圧が発生している期間の初期におい
ては、FETQ1の入力容量Cissの電圧が、基準電
圧発生部25の電圧よりも低いために、トランジスタT
r11は、ベース電流が流れることによりコレクタ電流
も流れるため、FETQ1の入力容量Cissに充電電
流が流れる。
Since the voltage of the input capacitance Ciss of the FET Q1 is lower than the voltage of the reference voltage generator 25 at the beginning of the period when a positive voltage is generated at the non-dotted terminal of the sub winding 16 of the transformer 12. And the transistor T
Since the collector current also flows in r11 due to the base current flowing, a charging current flows in the input capacitance Ciss of the FET Q1.

【0040】そして、FETQ1の入力容量Cissの
充電が進み、入力容量Cissの電圧が上昇し基準電圧
に近づくと、トランジスタTr11のベース電流が減少
する。基準電圧からトランジスタTr11のベースの閾
値電圧(一般的なトランジスタでは0.5V前後)を引
いた値に達すると、トランジスタTr11のベース電流
が流れなくなり、ベース電流が停止することで、コレク
タ電流が停止する。よって、サブ巻線16に発生する電
圧にかかわりなく、FETQ1の入力容量Cissは、
基準電圧発生部25の基準電圧からトランジスタTr1
1のベースの閾値電圧を引いた値以上には充電されな
い。
Then, when the charging of the input capacitance Ciss of the FET Q1 progresses and the voltage of the input capacitance Ciss increases and approaches the reference voltage, the base current of the transistor Tr11 decreases. When the value obtained by subtracting the threshold voltage of the base of the transistor Tr11 (about 0.5 V in a general transistor) from the reference voltage is reached, the base current of the transistor Tr11 stops flowing and the base current stops, so that the collector current stops. To do. Therefore, regardless of the voltage generated in the sub winding 16, the input capacitance Ciss of the FET Q1 is
From the reference voltage of the reference voltage generator 25 to the transistor Tr1
It is not charged more than the value obtained by subtracting the threshold voltage of the base of 1.

【0041】FETQ1の入力容量Cissが充電され
る過程で、FETQ2の入力容量Cissは放電され
る。FETQ2の放電は、トランジスタTr12のコレ
クタとエミッタに並列に接続されたダイオードD12を
通して行われる。
While the input capacitance Ciss of the FET Q1 is being charged, the input capacitance Ciss of the FET Q2 is discharged. The FET Q2 is discharged through a diode D12 connected in parallel to the collector and emitter of the transistor Tr12.

【0042】また、電圧制限回路23では、サブ巻線1
6の極性が上記とは逆の状態において、上記と同様に作
用する。また、FETQ1の放電は、トランジスタTr
11のコレクタとエミッタに並列に接続されたダイオー
ドD11を通して行われる。
In the voltage limiting circuit 23, the sub winding 1
When the polarity of 6 is opposite to the above, the same operation as described above is performed. Further, the discharge of the FET Q1 is
11 through a diode D11 connected in parallel to the collector and emitter.

【0043】この実施形態のスイッチング電源装置20
によれば、同期整流用FETのゲートの耐圧性能に制限
されず、幅広い入力電圧範囲をもつスイッチング電源装
置を構成することができる。
The switching power supply device 20 of this embodiment
According to this, a switching power supply device having a wide input voltage range can be configured without being limited by the breakdown voltage performance of the gate of the synchronous rectification FET.

【0044】なお、この実施形態の基準電圧発生部25
を図5に示すように、一対のツェナダイオードZD1
2,13により、そのツェナ電圧を基準電圧として、基
準電圧以上の電圧がトランジスタTr11,Tr12の
ベースにかからない構成としてもよい。これによっても
同様の効果を得ることができ、回路構成をより簡単なも
のとすることができる。
The reference voltage generator 25 of this embodiment is used.
As shown in FIG. 5, a pair of Zener diodes ZD1
2 and 13, the Zener voltage may be used as a reference voltage, and a voltage higher than the reference voltage may not be applied to the bases of the transistors Tr11 and Tr12. With this, the same effect can be obtained, and the circuit configuration can be simplified.

【0045】次にこの発明の第三実施形態について図6
を基にして説明する。ここで上記実施形態と同様の部材
は同一の符号を付して説明を省略する。この実施形態の
スイッチング電源装置30のカレントダブラ同期整流回
路34は、図4と比較して、トランジスタTr11とダ
イオードD11がFETQ11に、トランジスタTr1
2とダイオードD12がFETQ12に置き換えられて
いる。トランジスタTr11とFETQ11の機能の違
いは、トランジスタTr11はベース電流が流れること
によりコレクタ電流が流れる素子であるの対して、FE
TQ11は、ゲートの電圧がソースの電圧よりも高い場
合にドレインからソースに電流(以下ドレイン電流とい
う)が流れる素子である。そして、FETQ1の入力容
量Cissを充電する動作において、サブ巻線16にプ
ラスの電圧が発生している期間の初期においては、FE
TQ1の入力容量Cissの電圧が、基準電圧発生部2
5の電圧よりも低いために、電圧制限回路22のFET
Q11のゲート電圧は、ソース電圧よりも高く、ドレイ
ン電流が流れる。ドレイン電流が流れるため、FETQ
1の入力容量Cissに充電電流が流れる。
Next, the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
It will be explained based on. Here, the same members as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In the current doubler synchronous rectification circuit 34 of the switching power supply device 30 of this embodiment, as compared with FIG. 4, the transistor Tr11 and the diode D11 are connected to the FET Q11, and the transistor Tr1.
2 and diode D12 have been replaced by FET Q12. The difference between the functions of the transistor Tr11 and the FET Q11 is that the transistor Tr11 is an element through which a collector current flows when a base current flows, while the FE
The TQ11 is an element in which a current (hereinafter referred to as a drain current) flows from the drain to the source when the gate voltage is higher than the source voltage. Then, in the operation of charging the input capacitance Ciss of the FET Q1, in the beginning of the period when the positive voltage is generated in the sub winding 16,
The voltage of the input capacitance Ciss of TQ1 is equal to the reference voltage generator 2
Since it is lower than the voltage of 5, the FET of the voltage limiting circuit 22
The gate voltage of Q11 is higher than the source voltage, and the drain current flows. Because drain current flows, FETQ
The charging current flows through the input capacitance Ciss of 1.

【0046】そして、FETQ1の入力容量Cissの
充電が進み、入力容量Cissの電圧が上昇し基準電圧
に近づくと、FETQ11のソースの電圧が上昇する。
入力容量Cissの電圧が、基準電圧からFETQ11
のゲートの閾値電圧を引いた値に達すると、FETQ1
1のドレイン電流が流れなくなる。よって、サブ巻線1
6に発生する電圧にかかわりなく、FETQ1の入力容
量Cissは、基準電圧発生部25の基準電圧からFE
TQ11のゲートの閾値電圧を引いた値以上には充電さ
れない。
When the input capacitance Ciss of the FET Q1 is further charged and the voltage of the input capacitance Ciss rises and approaches the reference voltage, the source voltage of the FET Q11 rises.
The voltage of the input capacitor Ciss changes from the reference voltage to the FET Q11.
When it reaches the value obtained by subtracting the threshold voltage of the gate of
The drain current of 1 stops flowing. Therefore, sub winding 1
Regardless of the voltage generated at 6, the input capacitance Ciss of the FET Q1 is FE from the reference voltage of the reference voltage generation unit 25.
It will not be charged more than the value obtained by subtracting the threshold voltage of the gate of TQ11.

【0047】また、FETQ1の入力容量Cissが充
電される過程で、FETQ2の入力容量Cissは放電
される。FETQ2の放電は、FETQ12の寄生ダイ
オードを通して行われる。
The input capacitance Ciss of the FET Q2 is discharged while the input capacitance Ciss of the FET Q1 is being charged. The discharge of the FET Q2 is performed through the parasitic diode of the FET Q12.

【0048】また、図6の他方の電圧制限回路23で
は、サブ巻線16の極性が上記とは逆の状態において、
上記と同様に作用し、FETQ1の放電は、FET11
の寄生ダイオードを通して行われる。
Further, in the other voltage limiting circuit 23 of FIG. 6, when the polarity of the sub winding 16 is opposite to the above,
The same operation as above is performed, and the discharge of the FET Q1 is
Through the parasitic diode.

【0049】この実施形態のスイッチング電源装置30
によっても、同期整流用FETに制限されず、幅広い入
力電圧範囲をもつスイッチング電源装置を構成すること
ができる。さらに、電圧制限回路22,23の構成をよ
り簡略に形成可能である。
The switching power supply device 30 of this embodiment
Also, the switching power supply device having a wide input voltage range can be configured without being limited to the synchronous rectification FET. Further, the configurations of the voltage limiting circuits 22 and 23 can be formed more simply.

【0050】なお、この実施形態の基準電圧発生部25
を図7に示すように、一対のツェナダイオードZD1
2,13により、そのツェナ電圧を基準電圧として、基
準電圧以上の電圧がFETQ11,12のゲートにかか
らない構成にしてもよい。これによっても同様の効果を
得ることができ、回路構成をより簡単なものとすること
ができる。
The reference voltage generator 25 of this embodiment is used.
As shown in FIG. 7, a pair of Zener diodes ZD1
2 and 13, the Zener voltage may be used as a reference voltage and a voltage higher than the reference voltage may not be applied to the gates of the FETs Q11 and Q12. With this, the same effect can be obtained, and the circuit configuration can be simplified.

【0051】次にこの発明の第四実施形態について図
8、図9を基にして説明する。ここで上記実施形態と同
様の部材は同一の符号を付して説明を省略する。この実
施形態のスイッチング電源装置40のカレントダブラ同
期整流回路44は、図4に示す回路構成に放電回路2
6,27を設け、同期整流用FETQ11,Q12の入
力容量Cissがアンバランスになった場合の不具合を
解消するものである。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the same members as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The current doubler synchronous rectification circuit 44 of the switching power supply device 40 of this embodiment has the circuit configuration shown in FIG.
6 and 27 are provided to solve the problem when the input capacitance Ciss of the synchronous rectification FETs Q11 and Q12 becomes unbalanced.

【0052】ここで、この不具合について説明する。F
ETQ1の入力容量CissがFETQ2のCissよ
りも大きいとして、トランス12の2次側のドットのあ
る端子にプラスの電圧が発生する期間を考えると、この
期間はFETQ1はオフ、FETQ2はオンの状態でな
ければならない。この期間の初期にはFETQ1の入力
容量Cissが放電、FETQ2の入力容量Cissが
充電されている。FETQ1の入力容量Cissの放電
電流は、FETQ2の充電電流である。ここで、FET
Q2の入力容量Cissが電圧制限回路23で決定され
る電圧に達すると、FETQ2の充電電流は停止してし
まう。そして、FETQ1の入力容量CissがFET
Q2の入力容量Cissよりも大きいと、FETQ1の
入力容量Cissの放電が完了する前にFETQ2の充
電電流(FETQ1の放電電流)が停止してしまう。
Here, this problem will be described. F
Assuming that the input capacitance Ciss of the ETQ1 is larger than the Ciss of the FET Q2, considering a period in which a positive voltage is generated at the terminal with a dot on the secondary side of the transformer 12, the FET Q1 is off and the FET Q2 is on during this period. There must be. At the beginning of this period, the input capacitance Ciss of the FET Q1 is discharged and the input capacitance Ciss of the FET Q2 is charged. The discharging current of the input capacitance Ciss of the FET Q1 is the charging current of the FET Q2. Where FET
When the input capacitance Ciss of Q2 reaches the voltage determined by the voltage limiting circuit 23, the charging current of the FET Q2 stops. The input capacitance Ciss of the FET Q1 is the FET
If it is larger than the input capacitance Ciss of Q2, the charging current of the FET Q2 (discharge current of the FET Q1) will stop before the discharge of the input capacitance Ciss of the FET Q1 is completed.

【0053】これにより、FETQ1のゲートには電圧
が残り、この電圧がFETQ1のゲートの閾値電圧より
も高いと、FETQ1がオフできない状態となる。この
期間は、トランス12の2次側のドットのある端子には
プラスの電圧が発生している状態であり、FETQ1,
Q2がともにオン状態となると、トランス12の2次側
がショートされているのと同じ状態となり、最悪の場合
はスイッチング電源装置を破壊してしまうことになる。
As a result, a voltage remains in the gate of the FET Q1. If this voltage is higher than the threshold voltage of the gate of the FET Q1, the FET Q1 cannot be turned off. During this period, a positive voltage is generated in the secondary dot terminal of the transformer 12, and the FET Q1,
When both Q2 are turned on, the secondary side of the transformer 12 is in the same state as being short-circuited, and in the worst case, the switching power supply device is destroyed.

【0054】そこでこの実施形態では、同期整流用FE
TQ1,Q2に放電回路26,27を接続したものであ
る。
Therefore, in this embodiment, the FE for synchronous rectification is used.
The discharge circuits 26 and 27 are connected to TQ1 and Q2.

【0055】この実施形態のスイッチング電源装置40
の動作について、図9を基にして説明する。まず、トラ
ンス12の2次巻線のドットのある端子にプラスの電圧
が発生したとする。このとき、トランジスタTr21に
ベース電流が流れるため、トランジスタTr21はコレ
クタ電流を流すことができるようになり、FETQ1の
入力容量Cissに充電されていた電荷は、FETQ1
のゲート、トランジスタTr21のコレクタからエミッ
タ、FETQ1のソースを流れて放電される。これによ
り、FETQ1はオフ状態となる。
The switching power supply device 40 of this embodiment
The operation will be described with reference to FIG. First, it is assumed that a positive voltage is generated at the dot terminal of the secondary winding of the transformer 12. At this time, since the base current flows in the transistor Tr21, the transistor Tr21 can flow the collector current, and the charge stored in the input capacitance Ciss of the FET Q1 is changed to the FET Q1.
, The collector of the transistor Tr21, the emitter, and the source of the FET Q1 to be discharged. As a result, the FET Q1 is turned off.

【0056】そして、FETQ2の入力容量Ciss
は、トランス12、電圧制限回路23、FETQ2のゲ
ートからソース、ダイオードD1のアノードからカソー
ド、トランス12を通過することにより充電電流が流れ
る。充電電流が流れる過程においてFETQ2の入力容
量Cissが電圧制限回路23で設定された電圧に達す
ると、充電電流は流れなくなる。
Then, the input capacitance Ciss of the FET Q2
Causes a charging current to flow by passing through the transformer 12, the voltage limiting circuit 23, the gate and the source of the FET Q2, the anode and the cathode of the diode D1, and the transformer 12. When the input capacitance Ciss of the FET Q2 reaches the voltage set by the voltage limiting circuit 23 in the process of flowing the charging current, the charging current stops flowing.

【0057】次に、トランス12の2次巻線に電圧が発
生しない期間は、トランジスタTr21,Tr22は、
ともに動作しない(放電回路は動作しない)ため、FE
TQ2の入力容量Cissの電荷がFETQ1に移動
し、FETQ1,Q2ともにオン状態となる。
Next, during the period when no voltage is generated in the secondary winding of the transformer 12, the transistors Tr21 and Tr22 are
FE does not work together (the discharge circuit does not work)
The charge of the input capacitance Ciss of TQ2 moves to the FET Q1, and both the FETs Q1 and Q2 are turned on.

【0058】また、トランス12の2次巻線のドットの
ない端子にプラスの電圧が発生したときは、上記のよう
に、トランジスタTr22はトランジスタTr21と、
FETQ2はFETQ1と同様の動作を行う。
When a positive voltage is generated at the non-dotted terminal of the secondary winding of the transformer 12, the transistor Tr22 is connected to the transistor Tr21, as described above.
The FET Q2 operates similarly to the FET Q1.

【0059】この実施形態のスイッチング電源装置40
によれば、同期整流用FETQ1,Q2の放電電流は、
放電回路26,27により放電され、他方のFETQ
1,又はQ2の充電電流の影響を受けることがなく、各
入力容量Cissにアンバランスがあったとしても、上
述の不具合が生じることはない。さらに、各入力容量C
issの放電は、放電回路26,27を通して行われる
ため、瞬間的に大きな電流を流すことが可能となり、速
やかにFETQ1,Q2をオフさせることができる。
The switching power supply device 40 of this embodiment
According to, the discharge current of the synchronous rectification FETs Q1 and Q2 is
The other FETQ is discharged by the discharge circuits 26 and 27.
Even if there is an imbalance in each input capacitance Ciss without being affected by the charging current of 1 or Q2, the above-mentioned problem does not occur. Furthermore, each input capacitance C
Since the discharge of iss is performed through the discharge circuits 26 and 27, a large current can momentarily flow, and the FETs Q1 and Q2 can be turned off quickly.

【0060】次にこの発明の第五実施形態について図1
0、図11を基にして説明する。ここで上記実施形態と
同様の部材は同一の符号を付して説明を省略する。この
実施形態のスイッチング電源装置50のカレントダブラ
同期整流回路54は、トランス12の2次側にカレント
ダブラ同期整流回路54を備え、カレントダブラ同期整
流回路54は、上記実施形態と同様に同期整流素子であ
るFETQ1,Q2、を備え、トランス12に2組のサ
ブ巻線36,37を備える。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
0, it demonstrates based on FIG. Here, the same members as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The current doubler synchronous rectification circuit 54 of the switching power supply device 50 of this embodiment includes a current doubler synchronous rectification circuit 54 on the secondary side of the transformer 12, and the current doubler synchronous rectification circuit 54 is the same as the above embodiments. And the FET 12 is provided with two sets of sub windings 36 and 37.

【0061】サブ巻線36,37は、一方のサブ巻線3
6の一端と一方のFETQ1のゲートとが、コンデンサ
C1を介して接続し、サブ巻線36の他端とFETQ1
のソースが接続されている。さらに、一方のサブ巻線3
6の他端は、他方のサブ巻線37の一端と接続されてい
る。また、他方のサブ巻線37の他端と他方のFETQ
2のゲートとが、他のコンデンサC2を介して接続し、
他方のサブ巻線37の一端とFETQ2のソースが接続
している。そして、上記実施形態と同様に、一方のFE
TQ1のゲートとソース間にダイオードD1が接続さ
れ、他方のFETQ2のゲートとソース間にもダイオー
ドD2が接続され、各ダイオードD1,D2は、アノー
ドがFETQ1,Q2の各ソースに接続し、カソードが
FETQ1,Q2のゲートに接続している。
The sub windings 36 and 37 are one of the sub windings 3
One end of FET 6 and the gate of one FET Q1 are connected via a capacitor C1, and the other end of sub winding 36 and FET Q1
Source is connected. Furthermore, one sub winding 3
The other end of 6 is connected to one end of the other sub winding 37. Further, the other end of the other sub winding 37 and the other FET Q
2 gate is connected via another capacitor C2,
One end of the other sub winding 37 is connected to the source of the FET Q2. Then, as in the above embodiment, one FE
The diode D1 is connected between the gate and the source of TQ1, and the diode D2 is connected between the gate and the source of the other FET Q2. The anodes of the diodes D1 and D2 are connected to the sources of the FETs Q1 and Q2, and the cathode is It is connected to the gates of FETs Q1 and Q2.

【0062】次に、この実施形態のスイッチング電源装
置50の動作について、図11を基にして説明する。こ
こで図11の(a)はトランス12の2次側の出力電圧
VT、(b)はサブ巻線36の出力電圧Vsub1、
(c)はサブ巻線37の出力電圧Vsub2、(d)は
FETQ1のゲート−ソース間電圧VGS(Q1)、
(e)はFETQ2のゲート−ソース間電圧VGS(Q
2)、(f)はコイルL1の電流I(L1)、(g)は
コイルL2の電流I(L2)、(h)はFETQ1のド
レイン電流I(Q1)、(i)はFETQ2のドレイン
電流I(Q2)である。
Next, the operation of the switching power supply device 50 of this embodiment will be described with reference to FIG. Here, (a) of FIG. 11 is the output voltage VT on the secondary side of the transformer 12, (b) is the output voltage Vsub1 of the sub winding 36,
(C) is the output voltage Vsub2 of the sub winding 37, (d) is the gate-source voltage VGS (Q1) of the FET Q1,
(E) is the gate-source voltage VGS (Q
2) and (f) are the current I (L1) of the coil L1, the (g) is the current I (L2) of the coil L2, (h) is the drain current I (Q1) of the FET Q1, and (i) is the drain current of the FET Q2. I (Q2).

【0063】この実施形態のカレントダブラ同期整流回
路54は、期間Aにおいて、トランス12の2次側のド
ットのある端子にプラスの電圧が出力され、このときト
ランス12のサブ巻線36の電圧により、FETQ1の
入力容量Cissは放電される。このときの放電経路
は、トランス12のサブ巻線36、FETQ1のソース
からゲート、コンデンサC1、トランス12のサブ巻線
36の経路を流れる。そしてFETQ1の入力容量Ci
ssの放電が終了すると、電流経路は、トランス12の
サブ巻線36、ダイオードD1のアノードからカソー
ド、コンデンサC1、トランス12のサブ巻線36の経
路を流れる。そして、コンデンサC1の電圧が、サブ巻
線36の電圧からダイオードD1の順方向電圧を引いた
値に達すると電流は停止する。
In the period A, the current doubler synchronous rectification circuit 54 of this embodiment outputs a positive voltage to the terminal with the dot on the secondary side of the transformer 12, and at this time, the voltage of the sub winding 36 of the transformer 12 causes , The input capacitance Ciss of the FET Q1 is discharged. The discharge path at this time flows through the sub winding 36 of the transformer 12, the source of the FET Q1, the gate, the capacitor C1, and the sub winding 36 of the transformer 12. And the input capacitance Ci of the FET Q1
When the discharge of ss is completed, the current path flows through the sub winding 36 of the transformer 12, the anode to the cathode of the diode D1, the capacitor C1, and the sub winding 36 of the transformer 12. Then, when the voltage of the capacitor C1 reaches a value obtained by subtracting the forward voltage of the diode D1 from the voltage of the sub winding 36, the current stops.

【0064】また、サブ巻線37の電圧により、FET
Q2の入力容量Cissが充電される。このときの電流
経路は、トランス12のサブ巻線37、コンデンサC
2、FETQ2のゲートからソース、トランス12のサ
ブ巻線37の経路を流れる。ここで、コンデンサC2
は、サブ巻線37のドットのある端子からプラスの電圧
が出力されていた期間(期間C)にサブ巻線37から発
生する電圧で充電されている。従って、FETQ2の入
力容量Cissには、サブ巻線37とコンデンサC2の
電圧の和が印加される。期間Aでは、以上の動作により
FETQ1がオフ、FETQ2がオン状態となる。
Further, depending on the voltage of the sub winding 37, the FET
The input capacitance Ciss of Q2 is charged. The current path at this time is the sub winding 37 of the transformer 12 and the capacitor C.
2. From the gate of the FET Q2 to the source and the sub winding 37 of the transformer 12. Where capacitor C2
Is charged with a voltage generated from the sub winding 37 during a period (a period C) in which the positive voltage is output from the dot terminal of the sub winding 37. Therefore, the sum of the voltages of the sub winding 37 and the capacitor C2 is applied to the input capacitance Ciss of the FET Q2. In the period A, the FETQ1 is turned off and the FETQ2 is turned on by the above operation.

【0065】期間Bでは、トランス12の2次側に電圧
が出力されなくなり、トランス12のサブ巻線36,3
7からも電圧が出力されなくなる。そして、FETQ
1,Q2の入力容量Cissには、コンデンサC1,C
2に蓄えられている電圧だけが印加される。この期間で
は、以上の動作により、FETQ1,Q2ともにオン状
態となる。
In the period B, the voltage is not output to the secondary side of the transformer 12, and the sub windings 36 and 3 of the transformer 12 are stopped.
The voltage is no longer output from 7. And FETQ
The capacitors C1 and C are connected to the input capacitors Ciss of Q1 and Q2.
Only the voltage stored in 2 is applied. During this period, the FETs Q1 and Q2 are both turned on by the above operation.

【0066】次に、期間Cでは、トランス12の2次側
のドットのない端子にプラスの電圧が出力され、トラン
ス12のサブ巻線36,37からは、期間Aとは逆の電
圧が出力される。そして、サブ巻線36の電圧によりF
ETQ1の入力容量Cissが充電される。このときの
電流経路は、トランス12のサブ巻線36、コンデンサ
C1、FETQ1のゲートからソース、サブ巻線36の
経路を流れる。ここで、コンデンサC1は、期間Aにサ
ブ巻線36から発生する電圧で充電されている。従っ
て、FETQ1の入力容量Cissには、サブ巻線36
とコンデンサC1の電圧の和が印加される。
Next, in the period C, a positive voltage is output to the non-dotted terminal on the secondary side of the transformer 12, and the voltage opposite to that in the period A is output from the sub windings 36 and 37 of the transformer 12. To be done. Then, by the voltage of the sub winding 36, F
The input capacitance Ciss of ETQ1 is charged. At this time, the current path flows from the sub winding 36 of the transformer 12, the capacitor C1, and the gate of the FET Q1 to the source and the path of the sub winding 36. Here, the capacitor C1 is charged with the voltage generated from the sub winding 36 in the period A. Therefore, the input capacitance Ciss of the FET Q1 is
And the voltage of the capacitor C1 is applied.

【0067】また、サブ巻線37の電圧によりFETQ
2の入力容量Cissが放電される。このときの電流経
路は、トランス12のサブ巻線37、FETQ2のソー
スからゲート、コンデンサC2、サブ巻線37の経路を
流れる。ここで、FETQ2の入力容量Cissの放電
が終了すると、電流経路は、サブ巻線37、ダイオード
D2のアノードからカソード、コンデンサC2、サブ巻
線37の経路で流れる。コンデンサC2の電圧が、サブ
巻線37の電圧からダイオードD2の順方向電圧を引い
た値に達すると、電流の流れが停止する。期間Cでは、
以上の動作によりFETQ1がオン、FETQ2がオフ
状態となる。
Further, depending on the voltage of the sub winding 37, FETQ
The two input capacitors Ciss are discharged. The current path at this time flows through the sub winding 37 of the transformer 12, the source of the FET Q2, the gate, the capacitor C2, and the sub winding 37. Here, when the discharge of the input capacitance Ciss of the FET Q2 is completed, the current path flows through the sub winding 37, the anode to the cathode of the diode D2, the capacitor C2, and the sub winding 37. When the voltage of the capacitor C2 reaches the value obtained by subtracting the forward voltage of the diode D2 from the voltage of the sub winding 37, the current flow is stopped. In period C,
With the above operation, the FET Q1 is turned on and the FET Q2 is turned off.

【0068】そして、期間Dにおいては、トランス12
の2次側に電圧が出力されておらず、上記期間Bと同じ
動作をする。
Then, in the period D, the transformer 12
No voltage is output to the secondary side of the above, and the same operation as in the above period B is performed.

【0069】この実施形態のスイッチング電源装置50
によれば、同期整流用FETQ1,Q2に電流が流れる
期間全てにおいて、FETをオンさせることができる。
これにより、FETの寄生ダイオードを電流が通過する
ことがなく、これによる損失が発生することがなくスイ
ッチング電源装置50の効率を向上させることができ
る。
The switching power supply device 50 of this embodiment
According to the above, the FET can be turned on during the entire period when the current flows through the synchronous rectification FETs Q1 and Q2.
As a result, the current does not pass through the parasitic diode of the FET, and the loss due to this does not occur, and the efficiency of the switching power supply device 50 can be improved.

【0070】次にこの発明の第六実施形態について図1
2を基にして説明する。ここで上記実施形態と同様の部
材は同一の符号を付して説明を省略する。この実施形態
のスイッチング電源装置60のカレントダブラ同期整流
回路54は、上記第五実施形態の回路に、上記第二実施
形態と同様に、各々電圧制限回路22,23を設けたも
のである。電圧制限回路22,23は、FETQ1、Q
2のゲート破壊電圧以下の電圧を出力するものである。
この実施形態によっても、幅広い入力電圧範囲をもつス
イッチング電源装置を構成することができる。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
It will be described based on 2. Here, the same members as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The current doubler synchronous rectification circuit 54 of the switching power supply device 60 of this embodiment is provided with the voltage limiting circuits 22 and 23 in the circuit of the fifth embodiment, as in the second embodiment. The voltage limiting circuits 22 and 23 are FETs Q1 and Q.
It outputs a voltage equal to or lower than the gate breakdown voltage of 2.
Also according to this embodiment, a switching power supply device having a wide input voltage range can be configured.

【0071】以上の実施形態では、同期整流素子にn−
チャンネルMOS−FETを用いたが、pチャンネルM
OS−FETを用いてカレントダブラ同期整流回路を構
成してもよい。さらに、MOS−FET以外の同様の機
能を有するスイッチング素子を用いてもよい。
In the above embodiment, the synchronous rectifying element has n-
Channel MOS-FET was used, but p channel M
The current doubler synchronous rectification circuit may be configured using OS-FET. Further, a switching element having a similar function other than the MOS-FET may be used.

【0072】[0072]

【発明の効果】この発明のスイッチング電源装置は、同
期整流素子に電流が流れる期間のすべてにおいて同期整
流素子をオンさせることが可能であり、寄生ダイオード
を流れることによる損失がなく、スイッチング電源装置
の効率を向上させることができる。
According to the switching power supply device of the present invention, the synchronous rectification element can be turned on during the entire period in which the current flows through the synchronous rectification device, and there is no loss due to the flow of the parasitic diode. The efficiency can be improved.

【0073】また、電圧制限回路を同期整流素子のゲー
トの前段に設けることにより、幅広い入力電圧範囲のス
イッチング電源装置を構成することができる。
Further, by providing the voltage limiting circuit in the preceding stage of the gate of the synchronous rectifying element, a switching power supply device having a wide input voltage range can be constructed.

【0074】また、同期整流素子のゲートの前段に放電
回路を設けることにより、同期整流素子の各入力容量に
アンバランスがあったとしても、同期整流素子をオフで
きない等の不具合が生じることがない。さらに、各入力
容量の放電に際して瞬間的に大きな電流を流すことが可
能となり、速やかに同期整流素子をオフさせることがで
きる。
Further, by providing the discharge circuit in front of the gate of the synchronous rectifying element, even if there is an imbalance in each input capacitance of the synchronous rectifying element, there is no problem such as the fact that the synchronous rectifying element cannot be turned off. . Further, a large current can momentarily flow when discharging each input capacitance, and the synchronous rectifying element can be turned off promptly.

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

【図1】この発明の第一実施形態のスイッチング電源装
置の概略回路図である。
FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a switching power supply device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この実施形態のスイッチング電源装置の動作を
示すタイミングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the switching power supply device of this embodiment.

【図3】この発明の第二実施形態のスイッチング電源装
置の概略回路図である。
FIG. 3 is a schematic circuit diagram of a switching power supply device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】この実施形態のスイッチング電源装置の電圧制
限回路を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a voltage limiting circuit of the switching power supply device of this embodiment.

【図5】この実施形態のスイッチング電源装置の電圧制
限回路の他の例を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing another example of the voltage limiting circuit of the switching power supply device of this embodiment.

【図6】この発明の第三実施形態のスイッチング電源装
置の回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram of a switching power supply device according to a third embodiment of the present invention.

【図7】この実施形態のスイッチング電源装置の電圧制
限回路の他の例を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing another example of the voltage limiting circuit of the switching power supply device of this embodiment.

【図8】この発明の第四実施形態のスイッチング電源装
置の概略回路図である。
FIG. 8 is a schematic circuit diagram of a switching power supply device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】この実施形態のスイッチング電源装置の電圧制
限回路および放電回路を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a voltage limiting circuit and a discharging circuit of the switching power supply device of this embodiment.

【図10】この発明の第五実施形態のスイッチング電源
装置の概略回路図である。
FIG. 10 is a schematic circuit diagram of a switching power supply device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図11】この実施形態のスイッチング電源装置の動作
を示すタイミングチャートである。
FIG. 11 is a timing chart showing the operation of the switching power supply device of this embodiment.

【図12】この発明の第六実施形態のスイッチング電源
装置の概略回路図である。
FIG. 12 is a schematic circuit diagram of a switching power supply device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図13】従来のカレントダブラ同期整流回路を備えた
スイッチング電源装置の概略回路図である。
FIG. 13 is a schematic circuit diagram of a switching power supply device including a conventional current doubler synchronous rectification circuit.

【図14】従来のスイッチング電源装置の動作を示すタ
イミングチャートである。
FIG. 14 is a timing chart showing the operation of the conventional switching power supply device.

【図15】MOS−FETの寄生ダイオードと寄生容量
を示すである。
FIG. 15 is a diagram showing a parasitic diode and a parasitic capacitance of a MOS-FET.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 スイッチング電源装置 12 トランス 14 カレントダブラ同期整流回路 16 サブ巻線 22,23 電圧制限回路 25 基準電圧発生部 26,27 放電回路 10 Switching power supply 12 transformers 14 Current doubler synchronous rectification circuit 16 sub winding 22, 23 Voltage limiting circuit 25 Reference voltage generator 26, 27 discharge circuit

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成13年12月28日(2001.12.
28)
[Submission date] December 28, 2001 (2001.12.
28)

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

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

【補正対象項目名】図14[Name of item to be corrected] Fig. 14

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図14】 FIG. 14

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プシュプル回路、ハーフブリッジ回路、
もしくはこれらの回路で駆動された場合と同様の電圧を
トランスの2次側に発生させる駆動回路をそのトランス
の1次側に備え、上記トランスの2次側にカレントダブ
ラ同期整流回路を有し、このカレントダブラ同期整流回
路の同期整流素子をMOS−FETもしくはこれと同様
の機能を有した素子により構成して同期整流を行うスイ
ッチング電源装置において、上記トランスに1組のサブ
巻線を設け、このサブ巻線の一端と一方の同期整流素子
のゲートを接続し、上記サブ巻線の他端と他方の同期整
流素子のゲートを接続し、上記一方の同期整流素子のゲ
ートとソース間にダイオードを接続し、上記他方の同期
整流素子のゲートとソース間にもダイオードを接続し、
各ダイオードは、アノードが各同期整流素子のソースに
接続し、カソードが各同期整流素子のゲートに接続して
いることを特徴とするスイッチング電源装置。
1. A push-pull circuit, a half-bridge circuit,
Alternatively, a drive circuit for generating a voltage similar to that when driven by these circuits on the secondary side of the transformer is provided on the primary side of the transformer, and a current doubler synchronous rectification circuit is provided on the secondary side of the transformer. In a switching power supply device for performing synchronous rectification by configuring a synchronous rectification element of this current doubler synchronous rectification circuit by a MOS-FET or an element having a function similar to this, a transformer is provided with one set of sub-windings. One end of the sub-winding is connected to the gate of one synchronous rectifying element, the other end of the sub-winding is connected to the gate of the other synchronous rectifying element, and a diode is connected between the gate and the source of the one synchronous rectifying element. Connect the diode between the gate and the source of the other synchronous rectifier,
Each diode has an anode connected to the source of each synchronous rectification element and a cathode connected to the gate of each synchronous rectification element.
【請求項2】 上記サブ巻線の端子と上記同期整流素子
のゲートとの間に、ゲートの破壊電圧以下の電圧を出力
する電圧制限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。
2. The switching device according to claim 1, further comprising a voltage limiting circuit provided between the terminal of the sub winding and the gate of the synchronous rectifying element, the voltage limiting circuit outputting a voltage equal to or lower than a breakdown voltage of the gate. Power supply.
【請求項3】 上記電圧制限回路は、上記サブ巻線の端
子と上記同期整流素子のゲートとの間にトランジスタを
設け、このトランジスタのエミッタを上記同期整流素子
のゲートに接続し、コレクタを上記サブ巻線の端子に接
続し、上記トランジスタのベースに基準電圧発生部を接
続するとともに、上記トランジスタのエミッタとコレク
タ間にダイオードを接続し、このダイオードは上記トラ
ンジスタのエミッタにアノードを接続し、コレクタにカ
ソードを接続したことを特徴とする請求項2記載のスイ
ッチング電源装置。
3. The voltage limiting circuit includes a transistor provided between the terminal of the sub winding and the gate of the synchronous rectifying element, the emitter of the transistor is connected to the gate of the synchronous rectifying element, and the collector is the above. It is connected to the terminal of the sub winding, the reference voltage generator is connected to the base of the transistor, and the diode is connected between the emitter and collector of the transistor.The diode connects the anode to the emitter of the transistor and the collector to the collector. The switching power supply device according to claim 2, wherein a cathode is connected to the.
【請求項4】 上記電圧制限回路は、上記サブ巻線の端
子と上記同期整流素子のゲートとの間にMOS−FET
を設け、このMOS−FETのソースを上記同期整流素
子のゲートに接続し、ドレインを上記サブ巻線の端子に
接続し、上記MOS−FETのゲートに基準電圧発生部
を接続したことを特徴とする請求項2記載のスイッチン
グ電源装置。
4. The voltage limiting circuit comprises a MOS-FET between the terminal of the sub winding and the gate of the synchronous rectifying element.
The source of the MOS-FET is connected to the gate of the synchronous rectifier, the drain is connected to the terminal of the sub-winding, and the reference voltage generator is connected to the gate of the MOS-FET. The switching power supply device according to claim 2.
【請求項5】 上記電圧制限回路と上記同期整流素子の
ゲートとの間に、放電回路を設けたことを特徴とする請
求項2,3または4記載のスイッチング電源装置。
5. The switching power supply device according to claim 2, wherein a discharge circuit is provided between the voltage limiting circuit and the gate of the synchronous rectifying element.
【請求項6】 プシュプル回路、ハーフブリッジ回路、
もしくはこれらの回路で駆動された場合と同様の電圧を
トランスの2次側に発生させる駆動回路をそのトランス
の1次側に備え、上記トランスの2次側にカレントダブ
ラ同期整流回路を有し、このカレントダブラ同期整流回
路の同期整流素子をMOS−FETもしくはこれと同様
の機能を有した素子により構成して同期整流を行うスイ
ッチング電源装置において、上記トランスに2組のサブ
巻線を設け、一方のサブ巻線の一端と一方の同期整流素
子のゲートとをコンデンサを介して接続し、上記一方の
サブ巻線の他端と上記同期整流素子のソースを接続し、
上記一方のサブ巻線の他端と他方のサブ巻線の一端とが
接続され、上記他方のサブ巻線の他端と他方の同期整流
素子のゲートとを他のコンデンサを介して接続し、上記
他方のサブ巻線の一端と上記他方の同期整流素子のソー
スを接続し、上記一方の同期整流素子のゲートとソース
間にダイオードを接続し、上記他方の同期整流素子のゲ
ートとソース間にもダイオードを接続し、各ダイオード
は、アノードが各同期整流素子のソースに接続し、カソ
ードが各同期整流素子のゲートに接続していることを特
徴とするスイッチング電源装置。
6. A push-pull circuit, a half-bridge circuit,
Alternatively, a drive circuit for generating a voltage similar to that when driven by these circuits on the secondary side of the transformer is provided on the primary side of the transformer, and a current doubler synchronous rectification circuit is provided on the secondary side of the transformer. In a switching power supply device for performing synchronous rectification by configuring a synchronous rectification element of this current doubler synchronous rectification circuit with a MOS-FET or an element having a function similar to this, in the transformer, two sets of sub windings are provided. , One end of the sub-winding and the gate of the one synchronous rectifying element are connected via a capacitor, the other end of the one sub-winding is connected to the source of the synchronous rectifying element,
The other end of the one sub-winding is connected to one end of the other sub-winding, and the other end of the other sub-winding is connected to the gate of the other synchronous rectification element via another capacitor, One end of the other sub-winding is connected to the source of the other synchronous rectifier, a diode is connected between the gate and the source of the one synchronous rectifier, and the gate and the source of the other synchronous rectifier are connected. A switching power supply device characterized in that an anode is connected to a source of each synchronous rectifying element and a cathode is connected to a gate of each synchronous rectifying element.
【請求項7】 上記コンデンサと上記同期整流素子のゲ
ートとの間に、ゲートの破壊電圧以下の電圧を出力する
電圧制限回路を設けたことを特徴とする請求項6記載の
スイッチング電源装置。
7. The switching power supply device according to claim 6, wherein a voltage limiting circuit that outputs a voltage equal to or lower than the breakdown voltage of the gate is provided between the capacitor and the gate of the synchronous rectifying element.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006042462A (en) * 2004-07-26 2006-02-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Power switch and switching power supply employing it
WO2007000830A1 (en) * 2005-06-29 2007-01-04 Murata Manufacturing Co., Ltd. Dc/dc converter
US7245514B2 (en) 2005-06-28 2007-07-17 Tamura Corporation Synchronous rectification circuit
JP2011061987A (en) * 2009-09-10 2011-03-24 Cosel Co Ltd Switching power supply
CN101471611B (en) * 2007-12-27 2012-05-23 洋鑫科技股份有限公司 Straightforwardness type converter with self-driving type synchronous rectification double-current device
JP2013243804A (en) * 2012-05-18 2013-12-05 Cosel Co Ltd Switching power-supply device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006042462A (en) * 2004-07-26 2006-02-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Power switch and switching power supply employing it
US7245514B2 (en) 2005-06-28 2007-07-17 Tamura Corporation Synchronous rectification circuit
WO2007000830A1 (en) * 2005-06-29 2007-01-04 Murata Manufacturing Co., Ltd. Dc/dc converter
CN101471611B (en) * 2007-12-27 2012-05-23 洋鑫科技股份有限公司 Straightforwardness type converter with self-driving type synchronous rectification double-current device
JP2011061987A (en) * 2009-09-10 2011-03-24 Cosel Co Ltd Switching power supply
JP2013243804A (en) * 2012-05-18 2013-12-05 Cosel Co Ltd Switching power-supply device

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