JP2003299359A - Switching power supply - Google Patents

Switching power supply

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JP2003299359A
JP2003299359A JP2002099910A JP2002099910A JP2003299359A JP 2003299359 A JP2003299359 A JP 2003299359A JP 2002099910 A JP2002099910 A JP 2002099910A JP 2002099910 A JP2002099910 A JP 2002099910A JP 2003299359 A JP2003299359 A JP 2003299359A
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JP
Japan
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switching element
drive signal
pulse drive
current
switching
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Application number
JP2002099910A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Tomioka
聡 富岡
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TDK Lambda Corp
Original Assignee
TDK Lambda Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively reduce ripples of input and output by limiting the maximum duty of a pulse driving signal to 50% or lower without incorporating a synchronous circuit or a phase shift circuit. <P>SOLUTION: Two units of forward converters 4A, 4B are connected in parallel to a resistor 3 that is a load, and the pulse driving signals the phases of which are shifted at 180° at the same frequency are fed to the switching elements 14, 34 of the forward converters 4A, 4B from a driving signal feeding means. A control IC 61 for feeding the pulse driving signal to each switching element of a push-pull converter is utilized as a driving-signals feeding means. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、入出力のリップル
電流を低減するために、同一周波数で位相を180°ずら
せたパルス駆動信号を、駆動信号供給手段から2つのフ
ォワードコンバータの各スイッチング素子に供給するス
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、従来のプッシ
ュプルコンバータを備えたスイッチング電源装置の回路
図である。同図において、101は入力側と出力側とを絶
縁するトランスで、センタータップで分割された各一次
巻線102A,102Bの一端にはそれぞれMOS型FETか
らなるスイッチング素子104,105のドレインが接続され
る。また、スイッチング素子104,105のソースどうしは
接続され、このスイッチング素子104,105のソースとセ
ンタータップとの間に、入力電源107と入力コンデンサ1
08がそれぞれ接続される。さらに109は、トランス101の
一次側電流を検出する電流検出器トしてのカレントトラ
ンスである。なお、111,112はスイッチング素子104,1
05のボディダイオードであるが、場合によっては外付け
のダイオードを利用してもよい。 【0003】一方、トランス101の二次側には、センタ
ータップで分割された各二次巻線103A,103Bの一端に
それぞれのアノードを接続したダイオード115,116と、
ダイオード115,116のカソード間の接続点に一端を接続
したチョークコイル117と、チョークコイル117の他端と
センタータップとの間に接続した平滑コンデンサ118と
からなる出力回路119が設けられる。そして、トランス1
01の一次巻線102A,102Bとそれぞれ直列に接続された
スイッチング素子104,105を交互にスイッチングして、
入力電源107からの直流入力電圧Vinを一次巻線102A,
102Bに交互に印加し、これによりトランス101の二次巻
線103A,103Bに誘起した電圧を出力回路119で整流平
滑することにより、平滑コンデンサ118の両端間に接続
される負荷すなわち抵抗120に直流出力電圧Voを供給
するようになっている。 【0004】これとは別に、出力電圧Voを安定化させ
る帰還ループとして、出力電圧Voと基準電源122から
の基準電圧Vrefとの誤差を増幅するオペアンプ123と、
オペアンプ123で得られた誤差フィードバック信号を、
トランス101の一次側へ絶縁伝送するフォトカプラ124
と、オペアンプ123からの誤差フィードバック信号に基
づき、各スイッチング素子104,105へのパルス駆動信号
の導通幅を制御する制御用IC125とをそれぞれ備えて
いる。そして、出力電圧Voが上昇した場合には、制御
用IC125が各スイッチング素子104,105へのパルス駆
動信号の導通幅を狭め、逆に出力電圧Voが低下した場
合には、制御用IC125がパルス駆動信号の導通幅を広
げることで、出力電圧Voの安定化を図るようにしてい
る。 【0005】ところ上記構成では、主としてチョークコ
イル117の充放電に伴なう入出力のリップル電流が大き
く、容量の大きな入力コンデンサ108および平滑コンデ
ンサ118を組み込まざるを得ないという問題があった。
こうした問題に対処するために、例えば特開平4−17
2966号公報には、n個のフォワードコンバータを負
荷に対して並列接続すると共に、各フォワードコンバー
タのスイッチング素子に供給するパルス駆動信号の位相
を360°/n毎にずらす駆動信号供給手段としての発振
回路を備えたスイッチング電源装置が提案されている。 【0006】しかし、各フォワードコンバータのスイッ
チング素子にこうしたパルス駆動信号を供給するために
は、各パルス駆動信号の周波数を同期させるための同期
回路や、位相をずらすための位相シフト回路を発振回路
に組込まなければならず、回路構成が複雑になる。ま
た、出力電圧Voの変動に応じて各スイッチング素子へ
のパルス駆動信号の導通幅を無制限に広げてしまうと、
すなわちパルス駆動信号の最大デューティーが50%(0.
5)を越えてしまうと、フォワードコンバータを構成す
るトランスがリセットできなくなる問題もある。 【0007】本発明は、上記の課題に着目して成された
ものであって、その目的は、同期回路や位相シフト回路
を組込むことなく、しかもパルス駆動信号の最大デュー
ティーを確実に50%以下に制限して、入出力のリップル
を効果的に低減させることができるスイッチング電源装
置を得ることにある。 【0008】 【課題を解決するための手段】本発明におけるスイッチ
ング電源装置は、上記目的を達成するために、2個のフ
ォワードコンバータを負荷に対して並列接続し、同一周
波数で位相を180°ずらせたパルス駆動信号を、駆動信
号供給手段から各フォワードコンバータのスイッチング
素子に供給するスイッチング電源装置において、プッシ
ュプルコンバータの各スイッチング素子にパルス駆動信
号を供給する制御用ICを、前記駆動信号供給手段とし
て用いたことを特徴とする。 【0009】本発明は、プッシュプルコンバータに使用
する制御用ICが、同一周波数で位相が180°ずれてい
る2つのパルス駆動信号を供給し、しかも各パルス駆動
信号のデューティーが、いずれも50%を越えないように
設計されていることに着目して成されたものである。す
なわち、2個のフォワードコンバータを負荷に対して並
列接続した回路トポロジーに対し、こうしたプッシュプ
ルコンバータ用の制御用ICを駆動信号供給手段として
組み込めば、わざわざ同期回路や位相シフト回路を独自
に設計しなくても、各フォワードコンバータの入出力の
リップル電流成分が効果的に相殺され、入力コンデンサ
や平滑コンデンサの容量を小さくすることができる。し
かも、それぞれのフォワードコンバータのスイッチング
素子に対するパルス駆動信号のデューティーが50%以下
に制限されるため、各フォワードコンバータを構成する
トランスは確実にリセットされ飽和しない。 【0010】 【発明の実施形態】以下、本発明における好ましい実施
態様について、添付図面である図1を参照して詳細に説
明する。 【0011】回路の全体構成を示す図1において、1は
入力電源、2はこの入力電源1の両端間に接続する入力
コンデンサで、負荷である抵抗3に対し並列接続された
2個のフォワードコンバータ4A,4Bに、入力電源1
からの直流入力電圧Vinが印加されるようになってい
る。 【0012】各フォワードコンバータ4A,4Bは、い
ずれも同一構成を有する。フォワードコンバータ4Aの
構成について説明すると、11は入力側と出力側とを絶縁
するトランスで、このトランス11の一次巻線12とMOS
型FETからなるスイッチング素子14との直列回路が、
入力電源1の両端間に接続される。また15は、トランス
11の一次側電流を検出する電流検出器としてのカレント
トランスである。なお16は、スイッチング素子14のボデ
ィダイオードであるが、場合によっては外付けのダイオ
ードを利用してもよい。また17は、スイッチング素子14
の寄生キャパシタンスであるが、これも外付けのコンデ
ンサを利用してもよい。スイッチング素子14は、後述す
る制御用IC61からのパルス駆動信号によってスイッチ
ング動作するようになっている。 【0013】一方、トランス11の二次側には、トランス
11の二次巻線13の非ドット側端子にドレインを接続した
整流素子としての整流スイッチング素子21と、この二次
巻線13と整流スイッチング素子21とからなる直列回路の
両端間に接続する転流素子としての転流スイッチング素
子22と、出力電圧ラインの一方に挿入接続されるチョー
クコイル23が各々設けられる。そして、スイッチング素
子14のオンに同期して整流スイッチング素子21がオンす
るように、二次巻線13のドット側端子と整流スイッチン
グ素子21のゲートとの間に抵抗24が接続されると共に、
スイッチング素子14のオフに同期して転流スイッチング
素子22がオンするように、前記スイッチング素子14への
パルス駆動信号が絶縁トランス25の一次巻線に印加され
ると、このパルス駆動信号のオフ時に絶縁トランス25の
二次巻線から転流スイッチング素子22のゲートに駆動信
号が与えられるようになっている。なお26,27は、それ
ぞれ整流スイッチング素子21と転流スイッチング素子22
のボディダイオードである。これらの整流スイッチング
素子21や転流スイッチング素子22は、整流素子や転流素
子の内部損失を小さくするためにあるが、代りにダイオ
ードを用いてもよい。 【0014】そして、上述したものと同じ構成がフォワ
ードコンバータ4Bに備えてある。すなわちフォワード
コンバータ4Bは、トランス31とその一次巻線32および
二次巻線33,スイッチング素子34,カレントトランス3
5,スイッチング素子34のボディダイオード36および寄
生キャパシタンス37,整流スイッチング素子41,転流ス
イッチング素子42,チョークコイル43,抵抗44,信号伝
送用の絶縁トランス45,およびボディダイオード46,47
を備えて構成される。さらに平滑コンデンサ48は、各フ
ォワードコンバータ4A,4Bに共通のもので、この平
滑コンデンサ48の両端間に発生した直流出力電圧Vo
が、抵抗3に供給されるようになっている。 【0015】出力電圧Voを安定化させる帰還ループと
して、出力電圧Voと基準電源51からの基準電圧Vref
との誤差を増幅するオペアンプ52と、オペアンプ52で得
られた誤差フィードバック信号を、トランス11,31の一
次側へ絶縁伝送するフォトカプラ53と、オペアンプ52か
らの誤差フィードバック信号に基づき、各スイッチング
素子14,34へのパルス駆動信号の導通幅を制御する駆動
信号供給手段としての制御用IC61とをそれぞれ備えて
いる。そして、ここで特に注目すべきことは、図2に示
すような本来はプッシュプルコンバータの各スイッチン
グ素子104,105に対する制御用IC125を、本実施例に
おける回路トポロジーの制御用IC61として利用してい
るということである。この場合の制御用IC61は、プッ
シュプルコンバータ用に設計されていることから、必然
的に同一周波数で位相が180°ずれている2つのパルス
駆動信号を供給する機能を備えている。しかも制御用I
C61は、プッシュプルコンバータの特性上、各パルス駆
動信号のデューティーがいずれも50%を越えないように
設計されている。 【0016】さらに、ここでの制御用IC61は、カレン
トトランス15,35からそれぞれのダイオード62,63を介
して検出される各フォワードコンバータ4A,4Bの一
次側電流(二次側電流でもよい)のピーク値が、オペア
ンプ52からの誤差フィードバック信号に見合う信号レベ
ルに達した時点を、スイッチング素子14またはスイッチ
ング素子34へのパルス駆動信号のオフタイミングとする
カレントモード制御機能を備えている。これにより、各
フォワードコンバータ4A,4Bの電流分担を等しくす
ることができる。 【0017】次に、上記構成についてその作用を説明す
ると、個々のフォワードコンバータ4A,4Bは、制御
用IC61から同一周波数で位相が180°ずれたパルス駆
動信号が各スイッチング素子14,34のゲートに供給され
ている関係で、一方のスイッチング素子14がオンしてい
るときには、他方のスイッチング素子34がオフし、一方
のスイッチング素子14がオフしているときには、他方の
スイッチング素子34がオンするようになる。 【0018】ここで、一方のフォワードコンバータ4A
に着目すれば、スイッチング素子14のスイッチングに伴
ない、入力電源1からの直流入力電圧Vinがトランス
11の一次巻線12に断続的に印加される。そして、スイッ
チング素子14がオンときには、二次巻線13のドット側端
子に正極性の電圧が発生し、抵抗24を介して整流スイッ
チング素子26にゲート駆動電圧が印加され、この整流ス
イッチング素子26がオンする。一方、スイッチング素子
14にパルス駆動信号が供給されている間は、絶縁トラン
ス25の二次巻線に駆動信号は発生せず、転流スイッチン
グ素子27はオンしない。したがって、この場合はトラン
ス11の二次巻線13からチョークコイル23を経由して抵抗
3に出力電流が流れ、チョークコイル23にエネルギーが
蓄積される。 【0019】やがて、スイッチング素子14へのパルス駆
動信号が途絶えると、スイッチング素子14がオフして二
次巻線13の非ドット側端子に正極性の電圧が発生する。
このとき、整流スイッチング素子26のゲート電圧は低下
して、この整流スイッチング素子26はオフするが、今度
は絶縁トランス25の二次巻線に駆動信号が発生するの
で、転流スイッチング素子27がオンする。したがって、
それまでチョークコイル23に蓄えられていたエネルギー
が、出力電流として抵抗3に供給される。 【0020】フォワードコンバータ4Aのチョークコイ
ル23にエネルギーが蓄えられると、このチョークコイル
23を流れる電流は傾斜上昇するが、この期間にはフォワ
ードコンバータ4Bのチョークコイル43がエネルギーを
放出して、チョークコイル23を流れる電流が傾斜下降す
るので、結局この2つの電流を合計した抵抗3への出力
電流は、リップル成分の殆どないものとなる。それと同
時に、入力電源1から各フォワードコンバータ4A,4
Bへの入力電流も、リップル成分が殆どないため、静電
容量の小さな入力コンデンサ2や平滑コンデンサ48を利
用することができる。 【0021】一方、帰還ループを構成するオペアンプ52
は、基準電源51からの基準電圧Vrefと出力電圧Voと
の誤差を増幅し、これを誤差フィードバック信号として
制御用IC61に供給する。制御用IC61は、内蔵する発
振器のパルスタイミングでスイッチング素子14またはス
イッチング素子34のパルス駆動信号を立ち上げた後、カ
レントトランス15,35からダイオード62,63を介して検
出される電流検出信号のピーク値が、誤差フィードバッ
ク信号に見合う信号レベルに達したら、そのパルス駆動
信号をオフにする。これにより、出力電圧Voの安定化
を図ると共に、各フォワードコンバータ4A,4Bの電
流分担を等しくすることができる。 【0022】以上のように本実施例によれば、2個のフ
ォワードコンバータ4A,4Bを負荷である抵抗3に対
して並列接続し、同一周波数で位相を180°ずらせたパ
ルス駆動信号を、駆動信号供給手段から各フォワードコ
ンバータ4A,4Bのスイッチング素子14,34に供給す
るスイッチング電源装置において、プッシュプルコンバ
ータの各スイッチング素子にパルス駆動信号を供給する
制御用IC61を、駆動信号供給手段として用いている。 【0023】本発明は、プッシュプルコンバータに使用
する制御用IC61が、同一周波数で位相が180°ずれて
いる2つのパルス駆動信号を供給し、しかも各パルス駆
動信号のデューティーが、いずれも50%を越えないよう
に元々設計されていることに着目して成されたものであ
る。すなわち、2個のフォワードコンバータ4A,4B
を抵抗3に対して並列接続した回路トポロジーに対し、
こうしたプッシュプルコンバータ用の制御用IC61を、
各スイッチング素子14,34にパルス駆動信号を供給する
駆動信号供給手段として組み込めば、わざわざ同期回路
や位相シフト回路を独自に設計しなくても、各フォワー
ドコンバータ4A,4Bの入出力のリップル電流成分が
効果的に相殺され、入力コンデンサ2や平滑コンデンサ
48の容量を小さくすることができる。しかも、それぞれ
のフォワードコンバータ4A,4Bのスイッチング素子
14,34に対するパルス駆動信号のデューティーが50%以
下に制限されるため、各フォワードコンバータ4A,4
Bを構成するトランス11,31は確実にリセットされ飽和
しない。 【0024】また本実施例では、各フォワードコンバー
タ4A,4Bのチョークコイル23,43を流れるピーク電
流を電流検出器であるカレントトランス15,35で検出
し、この検出信号と出力電圧Voを考慮した基準信号
(誤差フィードバック信号)との比較結果により、制御
用IC61がスイッチング素子14,34のスイッチングを制
御するように構成している。このように、制御用IC61
にカレントモード制御機能を備えることにより、各フォ
ワードコンバータ4A,4Bの電流分担を等しくするこ
とができる。 【0025】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、種々の変形が可能である。 【0026】 【発明の効果】本発明におけるスイッチング電源装置に
よれば、同期回路や位相シフト回路を組込むことなく、
しかもパルス駆動信号の最大デューティーを確実に50%
以下に制限して、入出力のリップルを効果的に低減させ
ることができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving signal supply means for supplying a pulse driving signal having the same frequency and a phase shifted by 180 ° to reduce input / output ripple current. To supply to each switching element of two forward converters. FIG. 2 is a circuit diagram of a switching power supply device having a conventional push-pull converter. In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a transformer for insulating an input side and an output side. Drains of switching elements 104 and 105 each composed of a MOS FET are connected to one end of each of primary windings 102A and 102B divided by a center tap. Is done. The sources of the switching elements 104 and 105 are connected to each other, and an input power supply 107 and an input capacitor 1 are connected between the sources of the switching elements 104 and 105 and the center tap.
08 are connected respectively. Reference numeral 109 denotes a current transformer as a current detector for detecting the primary current of the transformer 101. Note that 111 and 112 are switching elements 104 and 1
Although the body diode is 05, an external diode may be used in some cases. On the other hand, on the secondary side of the transformer 101, diodes 115 and 116, each having an anode connected to one end of each of the secondary windings 103A and 103B divided by a center tap,
An output circuit 119 including a choke coil 117 having one end connected to a connection point between the cathodes of the diodes 115 and 116 and a smoothing capacitor 118 connected between the other end of the choke coil 117 and a center tap is provided. And transformer 1
01. The switching elements 104 and 105 connected in series with the primary windings 102A and 102B, respectively, are alternately switched.
The DC input voltage Vin from the input power supply 107 is applied to the primary winding 102A,
The voltage applied to the secondary windings 102A and 102B is alternately applied, and the voltage induced in the secondary windings 103A and 103B of the transformer 101 is rectified and smoothed by the output circuit 119. The output voltage Vo is supplied. [0004] Separately, as a feedback loop for stabilizing the output voltage Vo, an operational amplifier 123 for amplifying an error between the output voltage Vo and the reference voltage Vref from the reference power supply 122,
The error feedback signal obtained by the operational amplifier 123 is
Photocoupler 124 for insulated transmission to the primary side of transformer 101
And a control IC 125 for controlling a conduction width of a pulse drive signal to each of the switching elements 104 and 105 based on an error feedback signal from the operational amplifier 123. When the output voltage Vo increases, the control IC 125 reduces the conduction width of the pulse drive signal to each of the switching elements 104 and 105. Conversely, when the output voltage Vo decreases, the control IC 125 The output voltage Vo is stabilized by increasing the conduction width of the drive signal. However, the above configuration has a problem that the input and output ripple currents mainly due to the charging and discharging of the choke coil 117 are large, and the input capacitor 108 and the smoothing capacitor 118 having a large capacity have to be incorporated.
In order to deal with such a problem, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
Japanese Patent No. 2966 discloses an oscillation as drive signal supply means for connecting n forward converters in parallel to a load and shifting the phase of a pulse drive signal supplied to a switching element of each forward converter by every 360 ° / n. A switching power supply device provided with a circuit has been proposed. However, in order to supply such a pulse drive signal to the switching element of each forward converter, a synchronous circuit for synchronizing the frequency of each pulse drive signal and a phase shift circuit for shifting the phase are provided in the oscillation circuit. It must be incorporated, and the circuit configuration becomes complicated. In addition, if the conduction width of the pulse drive signal to each switching element is expanded indefinitely according to the fluctuation of the output voltage Vo,
That is, the maximum duty of the pulse drive signal is 50% (0.
If the value exceeds 5), there is a problem that the transformer constituting the forward converter cannot be reset. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to ensure that the maximum duty of a pulse drive signal is 50% or less without incorporating a synchronous circuit or a phase shift circuit. It is another object of the present invention to provide a switching power supply capable of effectively reducing input / output ripple. In order to achieve the above object, a switching power supply according to the present invention has two forward converters connected in parallel to a load, and the phases are shifted by 180 ° at the same frequency. A switching IC for supplying a pulse drive signal to each switching element of the push-pull converter as the drive signal supply means. It is characterized by using. According to the present invention, a control IC used for a push-pull converter supplies two pulse drive signals having the same frequency and a phase difference of 180 °, and the duty of each pulse drive signal is 50%. It is made by paying attention to the fact that it is designed not to exceed. In other words, for a circuit topology in which two forward converters are connected in parallel to a load, if a control IC for such a push-pull converter is incorporated as a drive signal supply means, a synchronous circuit and a phase shift circuit can be independently designed. Even if it is not, the ripple current components at the input and output of each forward converter are effectively canceled, and the capacitance of the input capacitor and the smoothing capacitor can be reduced. Moreover, since the duty of the pulse drive signal for the switching element of each forward converter is limited to 50% or less, the transformers constituting each forward converter are securely reset and do not saturate. Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In FIG. 1 showing the overall configuration of the circuit, reference numeral 1 denotes an input power source, 2 denotes an input capacitor connected between both ends of the input power source 1, and two forward converters connected in parallel to a resistor 3 as a load. 4A, 4B, input power 1
From the DC input voltage Vin. Each of the forward converters 4A and 4B has the same configuration. The configuration of the forward converter 4A will be described. A transformer 11 insulates between the input side and the output side.
A series circuit with the switching element 14 composed of a type FET is
It is connected between both ends of the input power supply 1. 15 is a transformer
11 is a current transformer as a current detector for detecting a primary side current. Reference numeral 16 denotes a body diode of the switching element 14, but an external diode may be used in some cases. 17 is the switching element 14
Parasitic capacitance, an external capacitor may also be used. The switching element 14 performs a switching operation by a pulse drive signal from a control IC 61 described later. On the other hand, on the secondary side of the transformer 11, a transformer
A rectifying switching element 21 as a rectifying element having a drain connected to a non-dot side terminal of the secondary winding 13 of FIG. 11 and a switching element connected between both ends of a series circuit including the secondary winding 13 and the rectifying switching element 21. A commutation switching element 22 as a current element and a choke coil 23 inserted and connected to one of the output voltage lines are provided. A resistor 24 is connected between the dot-side terminal of the secondary winding 13 and the gate of the rectifying switching element 21 so that the rectifying switching element 21 is turned on in synchronization with the turning on of the switching element 14.
When a pulse drive signal to the switching element 14 is applied to the primary winding of the insulating transformer 25 so that the commutation switching element 22 is turned on in synchronization with the switching element 14 being turned off, when the pulse drive signal is turned off, A drive signal is supplied from the secondary winding of the insulating transformer 25 to the gate of the commutation switching element 22. 26 and 27 are rectifying switching elements 21 and commutation switching elements 22 respectively.
Body diode. These rectifying switching elements 21 and commutation switching elements 22 are provided to reduce the internal loss of the rectifying elements and commutation elements, but diodes may be used instead. The same structure as that described above is provided in the forward converter 4B. That is, the forward converter 4B includes a transformer 31 and its primary winding 32 and secondary winding 33, a switching element 34, a current transformer 3
5, body diode 36 and parasitic capacitance 37 of switching element 34, rectifying switching element 41, commutation switching element 42, choke coil 43, resistor 44, insulating transformer 45 for signal transmission, and body diodes 46, 47
It comprises. Further, the smoothing capacitor 48 is common to each of the forward converters 4A and 4B, and has a DC output voltage Vo generated between both ends of the smoothing capacitor 48.
Is supplied to the resistor 3. As a feedback loop for stabilizing the output voltage Vo, the output voltage Vo and the reference voltage Vref from the reference power supply 51 are used.
An operational amplifier 52 that amplifies the error with the optical amplifier 53, a photocoupler 53 that insulates and transmits the error feedback signal obtained by the operational amplifier 52 to the primary sides of the transformers 11 and 31, and each switching element based on the error feedback signal from the operational amplifier 52 A control IC 61 is provided as drive signal supply means for controlling the conduction width of the pulse drive signal to 14 and 34. It should be noted that the control IC 125 for the switching elements 104 and 105 of the push-pull converter as shown in FIG. 2 is used as the control IC 61 for the circuit topology in this embodiment. That's what it means. Since the control IC 61 in this case is designed for a push-pull converter, it has a function of supplying two pulse drive signals necessarily having the same frequency and a phase difference of 180 °. And I for control
C61 is designed such that the duty of each pulse drive signal does not exceed 50% due to the characteristics of the push-pull converter. Further, the control IC 61 here is used to control the primary current (or the secondary current) of each of the forward converters 4A and 4B detected from the current transformers 15 and 35 via the respective diodes 62 and 63. A current mode control function is provided in which the point in time when the peak value reaches a signal level corresponding to the error feedback signal from the operational amplifier 52 is set as the off timing of the pulse drive signal to the switching element 14 or the switching element 34. Thereby, the current sharing of each forward converter 4A, 4B can be made equal. Next, the operation of the above configuration will be described. Each of the forward converters 4A and 4B applies a pulse drive signal having the same frequency and a phase shift of 180 ° from the control IC 61 to the gate of each of the switching elements 14 and 34. In the supplied relationship, when one switching element 14 is on, the other switching element 34 is off, and when one switching element 14 is off, the other switching element 34 is on. Become. Here, one forward converter 4A
When the switching element 14 is switched, the DC input voltage Vin from the input power supply 1
It is applied intermittently to the primary winding 12 of 11. Then, when the switching element 14 is turned on, a positive voltage is generated at the dot side terminal of the secondary winding 13, and a gate drive voltage is applied to the rectification switching element 26 via the resistor 24. Turn on. On the other hand, switching element
While the pulse drive signal is supplied to 14, the drive signal is not generated in the secondary winding of the insulating transformer 25, and the commutation switching element 27 does not turn on. Therefore, in this case, an output current flows from the secondary winding 13 of the transformer 11 to the resistor 3 via the choke coil 23, and energy is stored in the choke coil 23. When the pulse drive signal to the switching element 14 is interrupted, the switching element 14 is turned off, and a positive voltage is generated at the non-dot side terminal of the secondary winding 13.
At this time, the gate voltage of the rectification switching element 26 decreases, and the rectification switching element 26 turns off.However, a drive signal is generated in the secondary winding of the insulating transformer 25, so that the commutation switching element 27 turns on. I do. Therefore,
The energy previously stored in the choke coil 23 is supplied to the resistor 3 as an output current. When energy is stored in the choke coil 23 of the forward converter 4A, the choke coil 23
The current flowing in the choke coil 23 of the forward converter 4B emits energy during this period, and the current flowing in the choke coil 23 declines in this period. The output current to is almost free of ripple components. At the same time, from the input power source 1 to each forward converter 4A, 4
Since the input current to B has almost no ripple component, the input capacitor 2 and the smoothing capacitor 48 having a small capacitance can be used. On the other hand, an operational amplifier 52 constituting a feedback loop
Amplifies the error between the reference voltage Vref from the reference power supply 51 and the output voltage Vo, and supplies this to the control IC 61 as an error feedback signal. The control IC 61 starts the pulse drive signal of the switching element 14 or the switching element 34 at the pulse timing of the built-in oscillator, and then sets the peak of the current detection signal detected from the current transformers 15 and 35 via the diodes 62 and 63. When the value reaches a signal level commensurate with the error feedback signal, the pulse drive signal is turned off. This makes it possible to stabilize the output voltage Vo and equalize the current sharing between the forward converters 4A and 4B. As described above, according to the present embodiment, two forward converters 4A and 4B are connected in parallel to the resistor 3, which is a load, and a pulse drive signal having the same frequency and a phase shifted by 180 ° is driven. In a switching power supply unit that supplies switching elements 14 and 34 of each of the forward converters 4A and 4B from a signal supply unit, a control IC 61 that supplies a pulse drive signal to each switching element of a push-pull converter is used as a drive signal supply unit. I have. According to the present invention, the control IC 61 used for the push-pull converter supplies two pulse drive signals having the same frequency and a phase difference of 180 °, and the duty of each pulse drive signal is 50%. It was made by paying attention to the fact that it was originally designed not to exceed. That is, the two forward converters 4A and 4B
Is connected in parallel to the resistor 3,
The control IC 61 for such a push-pull converter is
If incorporated as a drive signal supply means for supplying a pulse drive signal to each of the switching elements 14 and 34, the ripple current component of the input and output of each of the forward converters 4A and 4B can be achieved without the need to separately design a synchronous circuit or a phase shift circuit. Is effectively canceled, the input capacitor 2 and the smoothing capacitor
48 capacity can be reduced. Moreover, the switching elements of the respective forward converters 4A and 4B
Since the duty of the pulse drive signal for 14 and 34 is limited to 50% or less, each of the forward converters 4A and 4A
The transformers 11 and 31 constituting B are reset without fail and do not saturate. In this embodiment, the peak currents flowing through the choke coils 23, 43 of the respective forward converters 4A, 4B are detected by the current transformers 15, 35, which are current detectors, and this detection signal and the output voltage Vo are taken into consideration. The control IC 61 controls the switching of the switching elements 14 and 34 based on the comparison result with the reference signal (error feedback signal). Thus, the control IC 61
Provided with the current mode control function, the forward converters 4A and 4B can equalize the current sharing. It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. According to the switching power supply of the present invention, without incorporating a synchronous circuit or a phase shift circuit,
Moreover, the maximum duty of the pulse drive signal is reliably 50%
By limiting to the following, input / output ripple can be effectively reduced.

【図面の簡単な説明】 【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。 【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。 【符号の説明】 3 抵抗(負荷) 4A,4B フォワードコンバータ 14,34 スイッチング素子 61 制御用IC(駆動信号供給手段)
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a circuit diagram of a switching power supply device showing one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram of a switching power supply device showing a conventional example. [Description of Signs] 3 Resistance (load) 4A, 4B Forward converter 14, 34 Switching element 61 Control IC (drive signal supply means)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 2個のフォワードコンバータを負荷に対
して並列接続し、同一周波数で位相を180°ずらせたパ
ルス駆動信号を、駆動信号供給手段から各フォワードコ
ンバータのスイッチング素子に供給するスイッチング電
源装置において、プッシュプルコンバータの各スイッチ
ング素子にパルス駆動信号を供給する制御用ICを、前
記駆動信号供給手段として用いたことを特徴とするスイ
ッチング電源装置。
Claims: 1. A switching element of each forward converter in which two forward converters are connected in parallel to a load and a pulse driving signal whose phase is shifted by 180 ° at the same frequency from a driving signal supply means. Wherein a control IC for supplying a pulse drive signal to each switching element of the push-pull converter is used as the drive signal supply means.
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