JP2005198457A - Resonant circuit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel resonant circuit in which breakdown in di/dt mode is prevented by lowering the oscillation frequency of a power supply upon occurrence of off-resonance. <P>SOLUTION: A series circuit of a high side switch 2 and a low side switch 3 is connected across a DC power supply 1, a control circuit 10 is connected with the gate terminals of these switches 2 and 3, a series circuit of the primary winding 5 of a transformer 4 insulated between primary and secondary and a resonant capacitor 7 is connected in parallel with the low side switch 3 and the switches 2 and 3 are turned on/off alternately. In such a resonant circuit, inversion of the gate signal of the switches 2 and 3 is forbidden during a period when a current flowing through the switches 2 and 3 is flowing through the body diode of any one of these switches 2 and 3 so that the switch conducting the current is sustained in on state. After the current flowing through the switches 2 and 3 flows completely through the body diodes of the switches 2 and 3, the gate signal of the switches 2 and 3 is inverted. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、直流電源の両端を、ハイサイドスイッチとローサイドスイッチとの直列回路に接続し、ハイサイドスイッチとローサイドスイッチが交互にオン・オフする共振回路に関するものである。   The present invention relates to a resonance circuit in which both ends of a DC power supply are connected to a series circuit of a high side switch and a low side switch, and the high side switch and the low side switch are alternately turned on and off.

共振回路について図1に示す。共振回路は、直流電源1の両端を、ハイサイドスイッチ2とローサイドスイッチ3との直列回路に接続し、これらスイッチ2,3のゲート端子に制御回路10を接続してある。また、ローサイドスイッチ3に並列に、一次・二次間が絶縁されたトランス4の一次巻線5と共振コンデンサ7との直列回路を接続して、ハイサイドスイッチ2とローサイドスイッチ3が交互にオン・オフするように構成してある。共振コンデンサ7と直列に電流検出抵抗8を接続し、この電流検出抵抗8の一端に制御回路10を接続してある。   The resonance circuit is shown in FIG. In the resonance circuit, both ends of the DC power source 1 are connected to a series circuit of a high-side switch 2 and a low-side switch 3, and a control circuit 10 is connected to the gate terminals of these switches 2 and 3. Further, in parallel with the low-side switch 3, a series circuit of the primary winding 5 of the transformer 4 and the resonance capacitor 7 which are insulated between the primary and secondary is connected, and the high-side switch 2 and the low-side switch 3 are alternately turned on.・ It is configured to turn off. A current detection resistor 8 is connected in series with the resonance capacitor 7, and a control circuit 10 is connected to one end of the current detection resistor 8.

従来例に係る制御回路10を、図6に示してある。この制御回路10は電流検出抵抗8で検出した共振回路を流れる電流が正の検出レベル以下になったか否かを検出する第一レベル検出回路と、負の検出レベル以上になったか否かを検出する第二レベル検出回路とを備えた位相制御回路11と、制御用の三角波を発振する発振器12と、この発振器12より発振した三角波よりハイサイドスイッチ2及びローサイドスイッチ3のオン・オフをするための制御パルスを形成するパルス形成回路13とを設けてある。位相制御回路11を構成する第一及び第二レベル検出回路はそれぞれ比較器61,62、NOT回路63,64、フリップフロップ回路65,66、AND回路67,68、OR回路69、スイッチ70を備えてある。   A control circuit 10 according to a conventional example is shown in FIG. The control circuit 10 detects a first level detection circuit that detects whether or not the current flowing through the resonance circuit detected by the current detection resistor 8 is less than or equal to a positive detection level, and detects whether or not the current is greater than or equal to a negative detection level. A phase control circuit 11 having a second level detection circuit for performing the control, an oscillator 12 that oscillates a control triangular wave, and a high-side switch 2 and a low-side switch 3 that are turned on and off by the triangular wave oscillated from the oscillator 12 And a pulse forming circuit 13 for generating the control pulse. The first and second level detection circuits constituting the phase control circuit 11 include comparators 61 and 62, NOT circuits 63 and 64, flip-flop circuits 65 and 66, AND circuits 67 and 68, an OR circuit 69, and a switch 70, respectively. It is.

第一レベル検出回路を構成する比較器61の検出端子に電流検出抵抗8を接続し、比較器61の出力端子はフリップフロップ回路65のセット端子に接続してある。また、NOT回路63の入力端子はパルス制御回路13のハイサイド側の出力に接続し、このNOT回路63の出力端子はフリップフロップ回路65のリセット側に接続してある。AND回路67の入力端子は一方で比較器61の出力端子と接続し、他方でフリップフロップ回路65の出力端子に接続してある。   The current detection resistor 8 is connected to the detection terminal of the comparator 61 constituting the first level detection circuit, and the output terminal of the comparator 61 is connected to the set terminal of the flip-flop circuit 65. The input terminal of the NOT circuit 63 is connected to the output on the high side of the pulse control circuit 13, and the output terminal of the NOT circuit 63 is connected to the reset side of the flip-flop circuit 65. The input terminal of the AND circuit 67 is connected to the output terminal of the comparator 61 on the one hand and to the output terminal of the flip-flop circuit 65 on the other hand.

一方、第二レベル検出回路を構成する比較器62の検出端子に電流検出抵抗8を接続し、比較器62の出力端子はフリップフロップ回路66のセット端子に接続してある。また、NOT回路64の入力端子はパルス制御回路13のローサイド側の出力に接続し、このNOT回路64の出力端子はフリップフロップ回路66のリセット側に接続してある。AND回路68は一方で比較器62の出力端子と接続し、他方でフリップフロップ回路66の出力端子に接続してある。   On the other hand, the current detection resistor 8 is connected to the detection terminal of the comparator 62 constituting the second level detection circuit, and the output terminal of the comparator 62 is connected to the set terminal of the flip-flop circuit 66. The input terminal of the NOT circuit 64 is connected to the output on the low side of the pulse control circuit 13, and the output terminal of the NOT circuit 64 is connected to the reset side of the flip-flop circuit 66. The AND circuit 68 is connected to the output terminal of the comparator 62 on the one hand and to the output terminal of the flip-flop circuit 66 on the other hand.

2つのAND回路67,68の出力端子はOR回路69のそれぞれの入力端子に接続してある。このOR回路69の出力端子はスイッチ70の制御端子に接続し、発振器12の発振のタイミングを制御するように構成してある(例えば、特許文献1参照。)。
特開平9−308243号公報
The output terminals of the two AND circuits 67 and 68 are connected to respective input terminals of the OR circuit 69. The output terminal of the OR circuit 69 is connected to the control terminal of the switch 70 to control the oscillation timing of the oscillator 12 (see, for example, Patent Document 1).
JP-A-9-308243

作用としては、図7のタイミングチャートに示すように、ハイサイドスイッチ2のゲート信号がオンの期間に、電流検出抵抗8を流れる電流が負の電流またはゼロ近くになったことを検出し、ハイサイドスイッチ2のゲートを反転させ、また、ローサイドスイッチ3のゲート信号がオンの期間に、電流検出抵抗8を流れる電流が正の電流またはゼロ近くになったことを検出して、ローサイドスイッチ3のゲートを反転させる。   As shown in the timing chart of FIG. 7, the function is to detect that the current flowing through the current detection resistor 8 becomes a negative current or near zero during the period when the gate signal of the high side switch 2 is on. The gate of the side switch 2 is inverted, and when the gate signal of the low side switch 3 is on, it is detected that the current flowing through the current detection resistor 8 becomes a positive current or near zero, and the low side switch 3 Invert the gate.

共振回路は、トランスのインダクタンスとコンデンサのキャパシタンスで決まる共振周波数にできるだけ近いところで動作するのが理想的で、つまり、共振回路を流れる電流の検出レベルをできるだけ零に近づけるのが理想的である。ところが、従来の検出方法では、検出レベルを零に近づけると、ノイズによる誤動作が生じ、また制御回路の応答遅れによる共振はずれを回避できず、共振周波数に近い周波数で動作させることが困難でり、また、共振外れをするとハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチはdi/dtモードなどの過大なストレスで破壊する場合があった。   The resonance circuit ideally operates as close as possible to the resonance frequency determined by the inductance of the transformer and the capacitance of the capacitor. In other words, the detection level of the current flowing through the resonance circuit is ideally as close to zero as possible. However, in the conventional detection method, if the detection level is brought close to zero, malfunction due to noise occurs, resonance deviation due to response delay of the control circuit cannot be avoided, and it is difficult to operate at a frequency close to the resonance frequency, Further, when the resonance is lost, the high-side switch and the low-side switch may be destroyed due to excessive stress such as di / dt mode.

di/dtモードとは、ハーフブリッジ構成の共振回路の時、片方のスイッチのボディーダイオードを電流が流れている期間に他方のスイッチがオンするモードをいう。この時、スイッチのボディーダイオードから急激に電流が引き抜かれることにより、このスイッチやダイオードに過大なストレスが加わり破壊することがある。   The di / dt mode is a mode in which, in a half-bridge resonant circuit, the other switch is turned on while a current is flowing through the body diode of one switch. At this time, when a current is suddenly drawn from the body diode of the switch, an excessive stress may be applied to the switch or the diode to cause destruction.

di/dtモードでの破壊を防ぐためにはスイッチの片側のボディーダイオードを電流が流れている最中に、他方のスイッチを導通させない(つまり、共振はずれしない)方法が必要である。   In order to prevent breakdown in the di / dt mode, a method is required in which the other switch is not turned on (that is, resonance does not shift) while a current flows through the body diode on one side of the switch.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、共振はずれが起こった場合に、電源の発振周波数を下げて、di/dtモードでの破壊を防ぐ新規の共振回路を提供する。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a novel resonance circuit that prevents destruction in the di / dt mode by lowering the oscillation frequency of a power source when resonance is lost.

上記課題を解決するために、本発明共振回路は、直流電源の両端を、MOSFETで構成したハイサイドスイッチとローサイドスイッチとの直列回路に接続し、これらスイッチのゲート端子に制御回路を接続し、前記ローサイドスイッチに並列に、一次・二次間が絶縁されたトランスの一次巻線と共振コンデンサとの直列回路を接続して、前記ハイサイドスイッチとローサイドスイッチが交互にオン・オフする共振回路であって、前記スイッチを流れる電流がこれらスイッチのどちらか一方のボディーダイオードを流れている期間、この電流の流れている方のスイッチのオン状態を保持するように、前記制御回路から発信される信号の切り替えを禁止して、前記スイッチのゲート信号の反転を禁止し、前記スイッチを流れる電流がスイッチのボディーダイオードを流れ終わると前記制御回路から発信される信号を切り替えて、前記スイッチのゲート信号を反転させるように構成してある。   In order to solve the above problems, the resonance circuit of the present invention connects both ends of a DC power source to a series circuit of a high-side switch and a low-side switch constituted by MOSFETs, and connects a control circuit to the gate terminals of these switches. In parallel with the low-side switch, a series circuit of a transformer primary winding and a resonance capacitor, which are insulated between primary and secondary, is connected, and the high-side switch and the low-side switch are turned on and off alternately. A signal transmitted from the control circuit so as to maintain the ON state of the switch through which the current flows while the current flowing through the switch is flowing through the body diode of one of the switches. Switching is prohibited, and inversion of the gate signal of the switch is prohibited, and the current flowing through the switch is Switching the signals transmitted finish flows Dee diode from said control circuit, and are configured to reverse the gate signal of the switch.

前記制御回路は、前記ハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチのオン・オフをする制御パルスを形成するパルス形成手段と、電流検出手段で検出した前記共振回路を流れる電流が検出レベルより大きいか否かを検出し、前記スイッチを流れる電流がこれらスイッチのどちらか一方のボディーダイオードを流れている期間、この電流の流れている方のスイッチのオン状態を保持するように、前記パルス形成手段から発信される信号の切り替えを禁止し、前記スイッチを流れる電流がスイッチのボディーダイオードを流れ終わると前記パルス形成手段から発信される信号を切り替えて、前記スイッチのゲート信号を反転させる位相制御手段とを設けてある。   The control circuit detects whether or not the current flowing through the resonance circuit detected by the current detection means is higher than a detection level, and pulse forming means for forming a control pulse for turning on and off the high-side switch and the low-side switch And a signal transmitted from the pulse forming means so as to maintain the ON state of the switch through which the current flows while the current flowing through the switch flows through the body diode of one of the switches. And a phase control means for switching the signal transmitted from the pulse forming means and inverting the gate signal of the switch when the current flowing through the switch finishes flowing through the body diode of the switch.

前記位相制御手段は、前記電流検出手段で検出した前記共振回路を流れる電流とゼロ以上の検出レベルとを比較し、前記検出電流が検出レベルを超えたか否かを検出する第一の比較器と、この第一の比較器の出力端子、及び前記パルス形成手段のハイサイドクロック信号を出力する端子にそれぞれの入力端子が接続する第一のAND回路と、前記電流検出手段で検出した前記共振回路を流れる電流とゼロ以下の検出レベルとを比較し、前記検出電流が検出レベルを超えたか否かを検出する第二の比較器と、この第二の比較器の出力端子、及び前記パルス形成手段のローサイドクロック信号を出力する端子にそれぞれの入力端子が接続する第二のAND回路とを備え、前記第一のAND回路及び第二のAND回路の出力端子をOR回路のそれぞれの入力端子に接続し、このOR回路の出力端子を前記パルス形成手段に接続してある。   The phase control unit compares a current flowing through the resonance circuit detected by the current detection unit with a detection level of zero or more, and detects whether or not the detection current exceeds a detection level; A first AND circuit having input terminals connected to an output terminal of the first comparator and a terminal for outputting a high-side clock signal of the pulse forming means; and the resonance circuit detected by the current detecting means. A second comparator for comparing whether the detected current exceeds the detection level, an output terminal of the second comparator, and the pulse forming means And a second AND circuit to which each input terminal is connected to a terminal for outputting the low side clock signal, and the output terminals of the first AND circuit and the second AND circuit are respectively connected to the OR circuit. Connected to the input terminal is coupled to the output terminal of the OR circuit to the pulse forming means.

前記位相制御手段は、前記電流検出手段で検出した前記共振回路を流れる電流と検出レベルとを比較し、前記検出電流が検出レベルを超えたか否かを検出する比較器と、この比較器の出力端子、及び前記パルス形成手段のハイサイドクロック信号を出力する端子にそれぞれの入力端子が接続する第一のAND回路と、前記比較器から出力される信号を反転させるNOT回路と、このNOT回路の出力端子、及び前記パルス形成手段のローサイドクロック信号を出力する端子にそれぞれの入力端子が接続する第二のAND回路とを備え、前記第一のAND回路及び第二のAND回路の出力端子をOR回路のそれぞれの入力端子に接続し、このOR回路の出力端子を前記パルス形成手段に接続してある。   The phase control means compares the current flowing through the resonance circuit detected by the current detection means with a detection level, detects whether the detection current exceeds the detection level, and an output of the comparator A first AND circuit whose respective input terminals are connected to a terminal and a terminal for outputting a high-side clock signal of the pulse forming means, a NOT circuit for inverting the signal output from the comparator, and a And an output terminal and a second AND circuit connected to each input terminal to a terminal for outputting the low-side clock signal of the pulse forming means, and the output terminals of the first AND circuit and the second AND circuit are ORed The circuit is connected to each input terminal, and the output terminal of the OR circuit is connected to the pulse forming means.

本発明によれば、共振はずれをした場合であっても、スイッチのドレイン電流がスイッチのボディーダイオードを流れている間、スイッチのゲート信号の反転を禁止し、逆にスイッチのドレイン電流がスイッチのボディーダイオードを流れ終わると、スイッチのゲート信号を反転させるようにしたことで、ボディーダイオードを流れている最中に、他方のスイッチがオンすることがないので、スイッチのdi/dtによる破壊を防止することができる効果がある。   According to the present invention, even if the resonance is off, inversion of the gate signal of the switch is prohibited while the drain current of the switch flows through the body diode of the switch, and conversely, the drain current of the switch When the body diode is finished flowing, the gate signal of the switch is inverted so that the other switch does not turn on while it flows through the body diode, preventing the switch from being damaged by di / dt. There is an effect that can be done.

発明を実施するための最良の形態の回路図を図1に示す。図1図示の共振回路は、直流電源1の両端を、ハイサイドスイッチ2とローサイドスイッチ3との直列回路に接続し、これらスイッチ2,3のゲート端子に制御回路10を接続してある。また、ローサイドスイッチ3に並列に、一次・二次間が絶縁されたトランス4の一次巻線5と共振コンデンサ7との直列回路を接続して、ハイサイドスイッチ2とローサイドスイッチ3が交互にオン・オフするように構成してある。共振コンデンサ7と直列に電流検出抵抗8を接続し、この電流検出抵抗8の一端に制御回路10を接続してある。   A circuit diagram of the best mode for carrying out the invention is shown in FIG. In the resonance circuit shown in FIG. 1, both ends of the DC power source 1 are connected to a series circuit of a high-side switch 2 and a low-side switch 3, and a control circuit 10 is connected to the gate terminals of these switches 2 and 3. Further, in parallel with the low-side switch 3, a series circuit of the primary winding 5 of the transformer 4 and the resonance capacitor 7 which are insulated between the primary and secondary is connected, and the high-side switch 2 and the low-side switch 3 are alternately turned on.・ It is configured to turn off. A current detection resistor 8 is connected in series with the resonance capacitor 7, and a control circuit 10 is connected to one end of the current detection resistor 8.

本願発明は、ハイサイドスイッチ2又はローサイドスイッチ3を流れる電流がこれらスイッチ2,3のどちらか一方のボディーダイオードを流れている期間、この電流の流れている方のスイッチ2,3のオン状態を保持するように、制御回路10から発信される信号の切り替えを禁止して、スイッチ2,3のゲート信号の反転を禁止し、スイッチ2,3を流れる電流がスイッチ2,3のボディーダイオードを流れ終わると制御回路10から発信される信号を切り替えて、スイッチ2,3のゲート信号を反転させるように構成してあることを特徴とする。この特徴を再現すべく制御回路10を以下のように構成する。   In the present invention, during the period when the current flowing through the high-side switch 2 or the low-side switch 3 is flowing through the body diode of either one of the switches 2 and 3, the on-state of the switch 2 or 3 through which this current flows is determined. In order to hold, the switching of the signal transmitted from the control circuit 10 is prohibited, the inversion of the gate signals of the switches 2 and 3 is prohibited, and the current flowing through the switches 2 and 3 flows through the body diodes of the switches 2 and 3 At the end, the signal transmitted from the control circuit 10 is switched to invert the gate signals of the switches 2 and 3. In order to reproduce this feature, the control circuit 10 is configured as follows.

制御回路10は、ハイサイドスイッチ2及びローサイドスイッチ3のオン・オフをする制御パルスを形成するパルス形成回路13を設けてある。また、電流検出抵抗8で検出した共振回路を流れる電流と検出レベルとの大小関係を検出する位相制御回路11を設けてある。   The control circuit 10 is provided with a pulse forming circuit 13 that forms control pulses for turning on and off the high-side switch 2 and the low-side switch 3. A phase control circuit 11 is provided for detecting the magnitude relationship between the current flowing through the resonance circuit detected by the current detection resistor 8 and the detection level.

位相制御回路11は、スイッチ2,3を流れる電流がこれらスイッチ2,3のどちらか一方のボディーダイオードを流れている期間、この電流の流れている方のスイッチ2,3のオン状態を保持するように、パルス形成回路13から発信される信号の切り替えを禁止するように構成してある。また、スイッチ2,3を流れる電流がスイッチ2,3のボディーダイオードを流れ終わるとパルス形成回路13から発信される信号を切り替えて、スイッチ2,3のゲート信号を反転させるように構成してある。   The phase control circuit 11 maintains the ON state of the switch 2 or 3 through which the current flows while the current flowing through the switch 2 or 3 is flowing through the body diode of one of the switches 2 or 3. As described above, the switching of the signal transmitted from the pulse forming circuit 13 is prohibited. When the current flowing through the switches 2 and 3 finishes flowing through the body diodes of the switches 2 and 3, the signal transmitted from the pulse forming circuit 13 is switched to invert the gate signals of the switches 2 and 3. .

以上のように構成することにより、以下のような作用をする。先ず、ハイサイドスイッチ2がオンしている状態で、ハイサイドスイッチ2のボディーダイオードがオンする。この場合、ハイサイドスイッチ2のゲート信号を反転させて、ローサイドスイッチ3をオンさせると、ハイサイドスイッチ2のdi/dtによる破壊のおそれがある。本発明では、このような状態を位相制御回路11が検出し、ハイサイドスイッチ2のオン状態を保持するように、パルス形成回路13から発信される信号の切り替えを禁止する。これにより、ローサイドスイッチ3はオフの状態を保持し、ハイサイドスイッチ2のdi/dtによる破壊を防止することができる。   By configuring as described above, the following operations are performed. First, the body diode of the high side switch 2 is turned on while the high side switch 2 is turned on. In this case, if the gate signal of the high side switch 2 is inverted and the low side switch 3 is turned on, the high side switch 2 may be destroyed due to di / dt. In the present invention, such a state is detected by the phase control circuit 11 and switching of the signal transmitted from the pulse forming circuit 13 is prohibited so that the high-side switch 2 is kept on. As a result, the low-side switch 3 can be kept off, and the high-side switch 2 can be prevented from being destroyed by di / dt.

逆に、ハイサイドスイッチ2を流れる電流がハイサイドスイッチ2のボディーダイオードを流れ終わったことを位相制御回路11が検出すると、直ちに、パルス形成手段から発信される信号が切り替わり、スイッチ2,3のゲート信号を反転させ、ハイサイドスイッチ2はオフし、ローサイドスイッチ3はオンする。   Conversely, when the phase control circuit 11 detects that the current flowing through the high-side switch 2 has finished flowing through the body diode of the high-side switch 2, the signal transmitted from the pulse forming means is switched, and the switches 2 and 3 The gate signal is inverted, the high side switch 2 is turned off, and the low side switch 3 is turned on.

続いて、ローサイドスイッチ3がオンしている状態で、ローサイドスイッチ3のボディーダイオードがオンする。この場合、ローサイドスイッチ3のゲート信号を反転させて、ハイサイドスイッチ2をオンさせると、ローサイドスイッチ3のdi/dtによる破壊のおそれがある。本発明では、このような状態を位相制御回路11が検出し、ローサイドスイッチ3のオン状態を保持するように、パルス形成手段から発信される信号の切り替えを禁止する。これにより、ハイサイドスイッチ2はオフの状態を保持し、ローサイドスイッチ3のdi/dtによる破壊を防止することができる。   Subsequently, the body diode of the low-side switch 3 is turned on while the low-side switch 3 is turned on. In this case, if the gate signal of the low side switch 3 is inverted and the high side switch 2 is turned on, the low side switch 3 may be destroyed due to di / dt. In the present invention, such a state is detected by the phase control circuit 11 and switching of the signal transmitted from the pulse forming means is prohibited so that the low-side switch 3 is kept on. As a result, the high side switch 2 can be kept off, and the low side switch 3 can be prevented from being destroyed by di / dt.

逆に、ローサイドスイッチ3を流れる電流がローサイドスイッチ3のボディーダイオードを流れ終わったことを位相制御回路11が検出すると、直ちに、パルス形成手段から発信される信号を切り替わり、スイッチ2,3のゲート信号を反転させ、ローサイドスイッチ3はオフし、ハイサイドスイッチ2はオンする。   Conversely, when the phase control circuit 11 detects that the current flowing through the low-side switch 3 has finished flowing through the body diode of the low-side switch 3, the signal transmitted from the pulse forming means is immediately switched, and the gate signals of the switches 2 and 3 are switched. , The low-side switch 3 is turned off, and the high-side switch 2 is turned on.

以上より、共振はずれをした場合であっても、スイッチ2,3のドレイン電流がスイッチ2,3のボディーダイオードを流れ始めると、スイッチ2,3のゲート信号の反転を禁止し、逆にスイッチ2,3のドレイン電流がスイッチ2,3のボディーダイオードを流れ終わると、スイッチ2,3のゲート信号を反転させるようにしたことで、スイッチ2,3のボディーダイオードを流れている最中に、他方のスイッチ2,3がオンすることがないので、スイッチ2,3のdi/dtによる破壊を防止することができる。   As described above, even when the resonance is off, if the drain current of the switches 2 and 3 starts to flow through the body diodes of the switches 2 and 3, the inversion of the gate signals of the switches 2 and 3 is prohibited, and conversely the switch 2 When the drain current of the switches 2 and 3 finishes flowing through the body diodes of the switches 2 and 3, the gate signals of the switches 2 and 3 are inverted. Since the switches 2 and 3 are not turned on, it is possible to prevent the switches 2 and 3 from being destroyed by di / dt.

図2に本発明共振回路に係る制御回路10の第一実施例の回路図を示す。この制御回路10は、位相制御回路11と発振器12とパルス形成回路13とを備えてある。位相制御回路11は第一レベル検出手段と第二レベル検出手段とを備えてある。第一レベル検出手段は、ハイサイドスイッチ2のオン期間を制御する手段である。また、第二レベル検出手段は、ローサイドスイッチ3のオン期間を制御する手段である。パルス形成回路13は、発振器12で発振する三角波からハイサイドスイッチ2及びローサイドスイッチ3のオン・オフをするための制御パルスを形成する回路である。   FIG. 2 shows a circuit diagram of a first embodiment of the control circuit 10 according to the resonance circuit of the present invention. The control circuit 10 includes a phase control circuit 11, an oscillator 12, and a pulse forming circuit 13. The phase control circuit 11 includes first level detection means and second level detection means. The first level detection means is means for controlling the ON period of the high side switch 2. Further, the second level detection means is means for controlling the ON period of the low side switch 3. The pulse forming circuit 13 is a circuit that forms control pulses for turning on and off the high-side switch 2 and the low-side switch 3 from the triangular wave oscillated by the oscillator 12.

位相制御回路11に係る第一レベル検出手段は、ハイサイドスイッチ2のオン期間を制御する手段である。この第一レベル検出手段は、比較器21とAND回路24とを備えてある。比較器21は、電流検出抵抗8で検出した電流と正の検出レベルとを比較し、検出電流が検出レベルより大きいか否かを検出し、検出電流が検出レベルより小さい場合にオンするものである。AND回路24の入力端子は、パルス形成回路13のハイサイド側の出力と比較器21の出力端子に接続し、ハイサイド側のクロック信号と比較器21の出力信号が共にオンした場合に出力する回路である。このAND回路24の出力端子をOR回路26の入力端子に接続してある。   The first level detection means related to the phase control circuit 11 is means for controlling the ON period of the high side switch 2. This first level detection means includes a comparator 21 and an AND circuit 24. The comparator 21 compares the current detected by the current detection resistor 8 with a positive detection level, detects whether or not the detection current is larger than the detection level, and turns on when the detection current is smaller than the detection level. is there. The input terminal of the AND circuit 24 is connected to the output on the high side of the pulse forming circuit 13 and the output terminal of the comparator 21 and is output when both the clock signal on the high side and the output signal of the comparator 21 are turned on. Circuit. The output terminal of the AND circuit 24 is connected to the input terminal of the OR circuit 26.

位相制御回路11に係る第二レベル検出手段は、ローサイドスイッチ3のオン期間を制御する手段である。この第二レベル検出手段は、比較器22とAND回路25とを備えてある。比較器22は、電流検出抵抗8で検出した電流と負の検出レベルとを比較し、検出電流が検出レベルより大きいか否かを検出し、検出電流が検出レベルより大きい場合にオンするものである。AND回路25の入力端子は、パルス形成回路13のローサイド側の出力と比較器22の出力端子に接続し、ローサイド側のクロック信号と比較器22の出力信号が共にオンした場合に出力する回路である。このAND回路25の出力端子をOR回路26の入力端子に接続してある。   The second level detection means related to the phase control circuit 11 is means for controlling the ON period of the low side switch 3. This second level detection means includes a comparator 22 and an AND circuit 25. The comparator 22 compares the current detected by the current detection resistor 8 with a negative detection level, detects whether or not the detection current is greater than the detection level, and turns on when the detection current is greater than the detection level. is there. The input terminal of the AND circuit 25 is connected to the output on the low side of the pulse forming circuit 13 and the output terminal of the comparator 22 and is output when both the low side clock signal and the output signal of the comparator 22 are turned on. is there. The output terminal of the AND circuit 25 is connected to the input terminal of the OR circuit 26.

OR回路26の出力端子をパルス形成回路13に接続し、このOR回路26に接続するAND回路24,25のいずれかの出力信号がオンしている場合にパルス形成回路13に信号を発信するようにしてある。   The output terminal of the OR circuit 26 is connected to the pulse forming circuit 13, and a signal is transmitted to the pulse forming circuit 13 when any of the output signals of the AND circuits 24 and 25 connected to the OR circuit 26 is on. It is.

発振器12はフォトトランジスタ31を備え、フォトトランジスタ31は直流電源端子とグランドとの間にトランジスタ33とを介して接続してある。このトランジスタ33とは別にトランジスタ34を備えてあり、このトランジスタ34のエミッタを電源端子に接続し、コレクタは三角波発生用のコンデンサ35を介してグランドに接続してある。フォトトランジスタ31と並列に抵抗32を接続してある。   The oscillator 12 includes a phototransistor 31, and the phototransistor 31 is connected via a transistor 33 between a DC power supply terminal and the ground. In addition to the transistor 33, a transistor 34 is provided. The emitter of the transistor 34 is connected to a power supply terminal, and the collector is connected to the ground via a capacitor 35 for generating a triangular wave. A resistor 32 is connected in parallel with the phototransistor 31.

パルス形成回路13は比較器41と、OR回路42と、フリップフロップ回路44と、AND回路45,46と、NOT回路48と、スイッチ49を備え、発振器12に比較器41の検出端子を接続してある。この比較器41の検出端子にはスイッチ43を接続してあり、このスイッチ43は電位差が異なる基準電圧部V1,V2をそれぞれ接続してある。比較器41の出力端子にはOR回路42の入力端子を接続してある。このOR回路42の他方の入力端子には、位相制御回路11に設けたOR回路26の出力端子に接続してある。   The pulse forming circuit 13 includes a comparator 41, an OR circuit 42, a flip-flop circuit 44, AND circuits 45 and 46, a NOT circuit 48, and a switch 49, and connects the detection terminal of the comparator 41 to the oscillator 12. It is. A switch 43 is connected to the detection terminal of the comparator 41, and the switch 43 is connected to reference voltage portions V1 and V2 having different potential differences. The input terminal of the OR circuit 42 is connected to the output terminal of the comparator 41. The other input terminal of the OR circuit 42 is connected to the output terminal of the OR circuit 26 provided in the phase control circuit 11.

OR回路42の出力端子は、NOT回路48の入力端子、フロップフリップ回路44のトリガ端子、及びスイッチ43の制御端子に接続してある。また、NOT回路48の出力端子はスイッチ49のベースに接続してある。このスイッチ49のコレクタは電流源40を介して比較器41の基準端子に接続してある。また、OR回路42の出力端子はAND回路45,46の一方の入力端子に接続してある。第一のAND回路45の他方の端子にはフリップフロップ回路44の出力端子を接続し、第二のAND回路46の他方の端子にはフリップフロップ回路44の位相反転出力端子を接続してある。第一のAND回路45の出力端子にはレベルシフト回路9を介してハイサイドスイッチ2を接続し、第二のAND回路46の出力端子にはローサイドスイッチ3を接続してある。   The output terminal of the OR circuit 42 is connected to the input terminal of the NOT circuit 48, the trigger terminal of the flop flip circuit 44, and the control terminal of the switch 43. The output terminal of the NOT circuit 48 is connected to the base of the switch 49. The collector of the switch 49 is connected to the reference terminal of the comparator 41 via the current source 40. The output terminal of the OR circuit 42 is connected to one input terminal of the AND circuits 45 and 46. The other terminal of the first AND circuit 45 is connected to the output terminal of the flip-flop circuit 44, and the other terminal of the second AND circuit 46 is connected to the phase inversion output terminal of the flip-flop circuit 44. The high-side switch 2 is connected to the output terminal of the first AND circuit 45 via the level shift circuit 9, and the low-side switch 3 is connected to the output terminal of the second AND circuit 46.

以上のように構成してある共振回路は以下のように作用する。この共振回路のタイミングチャートを図3に示す。先ず、ハイサイドスイッチ2がオンし、電流検出抵抗8にE1以下の電流が流れると、比較器21がオンし、この信号がAND回路24に送信され、AND回路24がオンする。これにより、ハイサイドスイッチ2のボディーダイオードを流れている期間、クロック信号の切り替えを禁止して、スイッチ2,3のゲート信号の反転を禁止し、ハイサイドスイッチ2のオン状態を保持する。よって、ハイサイドスイッチ2のボディーダイオードを流れている最中に、ローサイドスイッチ3のスイッチがオンすることがないので、ハイサイドスイッチ2のdi/dtによる破壊を防止することができる。   The resonant circuit configured as described above operates as follows. A timing chart of this resonance circuit is shown in FIG. First, when the high-side switch 2 is turned on and a current equal to or less than E1 flows through the current detection resistor 8, the comparator 21 is turned on, this signal is transmitted to the AND circuit 24, and the AND circuit 24 is turned on. As a result, during the period in which the body diode of the high-side switch 2 is flowing, the switching of the clock signal is prohibited, the inversion of the gate signals of the switches 2 and 3 is prohibited, and the high-side switch 2 is kept on. Therefore, since the switch of the low-side switch 3 is not turned on while flowing through the body diode of the high-side switch 2, it is possible to prevent the high-side switch 2 from being damaged due to di / dt.

一方、ローサイドスイッチ3がオンすると、電流検出抵抗8にはハイサイドスイッチ2がオンした場合と逆の電流が流れる。先ず、ローサイドスイッチ3がオンし、電流検出抵抗8にE2以上の電流が流れると、比較器22がオンし、この信号がAND回路25に送信され、AND回路25がオンする。これにより、ローサイドスイッチ3のボディーダイオードを流れている期間、クロック信号の切り替えを禁止して、スイッチ2,3のゲート信号の反転を禁止し、ローサイドスイッチ3のオン状態を保持する。よって、ローサイドスイッチ3のボディーダイオードを流れている最中に、ハイサイドスイッチ2のスイッチがオンすることがないので、ローサイドスイッチ3のdi/dtによる破壊を防止することができる。   On the other hand, when the low-side switch 3 is turned on, a current opposite to that when the high-side switch 2 is turned on flows through the current detection resistor 8. First, when the low-side switch 3 is turned on and a current equal to or greater than E2 flows through the current detection resistor 8, the comparator 22 is turned on, this signal is transmitted to the AND circuit 25, and the AND circuit 25 is turned on. As a result, during the period when the body diode of the low side switch 3 is flowing, the switching of the clock signal is prohibited, the inversion of the gate signals of the switches 2 and 3 is prohibited, and the on state of the low side switch 3 is held. Therefore, since the switch of the high side switch 2 is not turned on while the body diode of the low side switch 3 is flowing, the breakdown of the low side switch 3 due to di / dt can be prevented.

なお、本実施例に示した制御回路10は集積回路で一回路として組み込むことが可能である。   Note that the control circuit 10 shown in this embodiment can be integrated as an integrated circuit.

図4に本発明共振回路に係る制御回路10の第二実施例の回路図を示す。この制御回路10は、位相制御回路11と発振器12とパルス形成回路13とを備えてある。先ず、この実施例では、位相制御回路11の構成が前記実施例と異なり、2つの検出レベルを等しくし(例えば、検出レベルをゼロに設定し)、単純に比較器21で共振回路を流れる電流の方向を検出する。ハイサイドスイッチ2がオンしている場合と、ローサイドスイッチ3がオンしている場合とでは、電流の方向が逆になるため、AND回路24の入力には比較器21の出力を直接に接続し、AND回路25の入力にはNOT回路23を介して比較器21の出力を接続する。具体的構成については以下の通りである。   FIG. 4 shows a circuit diagram of a second embodiment of the control circuit 10 according to the resonance circuit of the present invention. The control circuit 10 includes a phase control circuit 11, an oscillator 12, and a pulse forming circuit 13. First, in this embodiment, the configuration of the phase control circuit 11 is different from that in the above embodiment, and the two detection levels are made equal (for example, the detection level is set to zero), and the current flowing through the resonance circuit by the comparator 21 is simply set. Detect the direction of. Since the direction of the current is reversed between when the high-side switch 2 is on and when the low-side switch 3 is on, the output of the comparator 21 is directly connected to the input of the AND circuit 24. The output of the comparator 21 is connected to the input of the AND circuit 25 via the NOT circuit 23. The specific configuration is as follows.

位相制御回路11は、比較器21とNOT回路23とAND回路24,25とを備えてある。比較器21は、電流検出抵抗8で検出した電流はハイサイドスイッチ2のボディーダイオードに流れたものか否かと、またローサイドスイッチ3のボディーダイオードに流れたものか否かとを検出するものである。この比較器21の出力端子はAND回路24の入力端子に接続してあり、ハイサイドスイッチ2のボディーダイオードに電流が流れると比較器21から信号がAND回路24に発信する。このAND回路24の入力端子は、パルス形成回路13のハイサイド側の出力端子に接続し、ハイサイド側のクロック信号と比較器21の出力信号が共にオンした場合に、AND回路24は出力する回路である。このAND回路24の出力端子をOR回路26の入力端子に接続してある。   The phase control circuit 11 includes a comparator 21, a NOT circuit 23, and AND circuits 24 and 25. The comparator 21 detects whether or not the current detected by the current detection resistor 8 flows through the body diode of the high-side switch 2 and whether or not the current flows through the body diode of the low-side switch 3. The output terminal of the comparator 21 is connected to the input terminal of the AND circuit 24. When a current flows through the body diode of the high side switch 2, a signal is transmitted from the comparator 21 to the AND circuit 24. The input terminal of the AND circuit 24 is connected to the high-side output terminal of the pulse forming circuit 13, and the AND circuit 24 outputs when both the high-side clock signal and the output signal of the comparator 21 are turned on. Circuit. The output terminal of the AND circuit 24 is connected to the input terminal of the OR circuit 26.

比較器21の出力端子はNOT回路23に接続し、信号を反転させる。即ち、このNOT回路23は、ローサイドスイッチ3のボディーダイオードに電流が流れると信号が発信する。このNOT回路23の出力端子はAND回路25の入力端子に接続してある。このAND回路25の入力端子は、パルス形成回路13のローサイド側の出力端子に接続し、ローサイド側のクロック信号とNOT回路23からの出力信号が共にオンした場合に、AND回路25は出力する回路である。このAND回路25の出力端子をOR回路26の入力端子に接続してある。   The output terminal of the comparator 21 is connected to the NOT circuit 23 and inverts the signal. That is, the NOT circuit 23 transmits a signal when a current flows through the body diode of the low-side switch 3. The output terminal of the NOT circuit 23 is connected to the input terminal of the AND circuit 25. The input terminal of the AND circuit 25 is connected to the output terminal on the low side of the pulse forming circuit 13, and the AND circuit 25 outputs when both the low side clock signal and the output signal from the NOT circuit 23 are turned on. It is. The output terminal of the AND circuit 25 is connected to the input terminal of the OR circuit 26.

OR回路26の出力端子をパルス形成回路13に接続し、このOR回路26に接続するAND回路24,25のいずれかの出力信号がオンしている場合にパルス形成回路13に信号を発信するようにしてある。   The output terminal of the OR circuit 26 is connected to the pulse forming circuit 13, and a signal is transmitted to the pulse forming circuit 13 when any of the output signals of the AND circuits 24 and 25 connected to the OR circuit 26 is on. It is.

発振器12はフォトトランジスタ31を備え、フォトトランジスタ31は直流電源端子とグランドとの間にトランジスタ33とを介して接続してある。このトランジスタ33とは別にトランジスタ34を備えてあり、このトランジスタ34のエミッタを電源端子に接続し、コレクタは三角波発生用のコンデンサ35を介してグランドに接続してある。フォトトランジスタ31と並列に抵抗32を接続してある。   The oscillator 12 includes a phototransistor 31, and the phototransistor 31 is connected via a transistor 33 between a DC power supply terminal and the ground. In addition to the transistor 33, a transistor 34 is provided. The emitter of the transistor 34 is connected to a power supply terminal, and the collector is connected to the ground via a capacitor 35 for generating a triangular wave. A resistor 32 is connected in parallel with the phototransistor 31.

パルス形成回路13は比較器41と、OR回路42と、フリップフロップ回路44と、AND回路45,46と、NOT回路48と、スイッチ49を備え、発振器12に比較器41の検出端子を接続してある。この比較器41の検出端子にはスイッチ43を接続してあり、このスイッチ43は電位差が異なる基準電圧部V1,V2をそれぞれ接続してある。比較器41の出力端子にはOR回路42の入力端子を接続してある。このOR回路42の他方の入力端子には、位相制御回路11に設けたOR回路26の出力端子に接続してある。   The pulse forming circuit 13 includes a comparator 41, an OR circuit 42, a flip-flop circuit 44, AND circuits 45 and 46, a NOT circuit 48, and a switch 49, and connects the detection terminal of the comparator 41 to the oscillator 12. It is. A switch 43 is connected to the detection terminal of the comparator 41, and the switch 43 is connected to reference voltage portions V1 and V2 having different potential differences. The input terminal of the OR circuit 42 is connected to the output terminal of the comparator 41. The other input terminal of the OR circuit 42 is connected to the output terminal of the OR circuit 26 provided in the phase control circuit 11.

OR回路42の出力端子は、NOT回路48の入力端子、フロップフリップ回路44のトリガ端子、及びスイッチ43の制御端子に接続してある。また、NOT回路48の出力端子はスイッチ49のベースに接続してある。このスイッチ49のコレクタは電流源40を介して比較器41の基準端子に接続してある。また、OR回路42の出力端子はAND回路45,46の一方の端子に接続してある。第一のAND回路45の他方の端子にはフリップフロップ回路44の出力端子を接続し、第二のAND回路46の他方の端子にはフリップフロップ回路44の位相反転出力端子を接続してある。第一のAND回路45の出力端子にはレベルシフト回路9を介してハイサイドスイッチ2を接続し、第二のAND回路46の出力端子にはローサイドスイッチ3を接続してある。   The output terminal of the OR circuit 42 is connected to the input terminal of the NOT circuit 48, the trigger terminal of the flop flip circuit 44, and the control terminal of the switch 43. The output terminal of the NOT circuit 48 is connected to the base of the switch 49. The collector of the switch 49 is connected to the reference terminal of the comparator 41 via the current source 40. The output terminal of the OR circuit 42 is connected to one terminal of the AND circuits 45 and 46. The other terminal of the first AND circuit 45 is connected to the output terminal of the flip-flop circuit 44, and the other terminal of the second AND circuit 46 is connected to the phase inversion output terminal of the flip-flop circuit 44. The high-side switch 2 is connected to the output terminal of the first AND circuit 45 via the level shift circuit 9, and the low-side switch 3 is connected to the output terminal of the second AND circuit 46.

以上のように構成してある共振回路は以下のように作用する。この共振回路のタイミングチャートを図3に示す。先ず、ハイサイドスイッチ2がオンし、電流検出抵抗8にハイサイドスイッチ2のボディーダイオードに電流が流れると、この比較器21の信号がAND回路24に送信され、AND回路24がオンする。これにより、ハイサイドスイッチ2のボディーダイオードを流れている期間、クロック信号の切り替えを禁止して、スイッチ2,3のゲート信号の反転を禁止し、ハイサイドスイッチ2のオン状態を保持する。よって、ハイサイドスイッチ2のボディーダイオードを流れている最中に、ローサイドスイッチ3のスイッチがオンすることがないので、ハイサイドスイッチ2のdi/dtによる破壊を防止することができる。   The resonant circuit configured as described above operates as follows. A timing chart of this resonance circuit is shown in FIG. First, when the high-side switch 2 is turned on and a current flows through the body diode of the high-side switch 2 through the current detection resistor 8, the signal of the comparator 21 is transmitted to the AND circuit 24, and the AND circuit 24 is turned on. As a result, during the period in which the body diode of the high-side switch 2 is flowing, the switching of the clock signal is prohibited, the inversion of the gate signals of the switches 2 and 3 is prohibited, and the ON state of the high-side switch 2 is maintained. Therefore, since the switch of the low-side switch 3 is not turned on while flowing through the body diode of the high-side switch 2, it is possible to prevent the high-side switch 2 from being damaged due to di / dt.

一方、ローサイドスイッチ3がオンすると、電流検出抵抗8にはハイサイドスイッチ2がオンした場合と逆の電流が流れる。先ず、ローサイドスイッチ3がオンし、ローサイドスイッチ3のボディーダイオードに電流が流れると、比較器22はオフし、NOT回路23がオンする。これによりNOT回路23の信号がAND回路25に送信され、AND回路25がオンする。これにより、ローサイドスイッチ3のボディーダイオードを流れている期間、クロック信号の切り替えを禁止して、スイッチ2,3のゲート信号の反転を禁止し、ローサイドスイッチ3のオン状態を保持する。よって、ローサイドスイッチ3のボディーダイオードを流れている最中に、ハイサイドスイッチ2のスイッチがオンすることがないので、ローサイドスイッチ3のdi/dtによる破壊を防止することができる。   On the other hand, when the low-side switch 3 is turned on, a current opposite to that when the high-side switch 2 is turned on flows through the current detection resistor 8. First, when the low side switch 3 is turned on and a current flows through the body diode of the low side switch 3, the comparator 22 is turned off and the NOT circuit 23 is turned on. As a result, the signal of the NOT circuit 23 is transmitted to the AND circuit 25, and the AND circuit 25 is turned on. As a result, during the period when the body diode of the low side switch 3 is flowing, the switching of the clock signal is prohibited, the inversion of the gate signals of the switches 2 and 3 is prohibited, and the on state of the low side switch 3 is held. Therefore, since the switch of the high side switch 2 is not turned on while the body diode of the low side switch 3 is flowing, the breakdown of the low side switch 3 due to di / dt can be prevented.

なお、本実施例に示した制御回路10は集積回路で一回路として組み込むことが可能である。   Note that the control circuit 10 shown in this embodiment can be integrated as an integrated circuit.

本発明の共振回路は、共振はずれをした場合であっても、スイッチのドレイン電流がスイッチのボディーダイオードを流れ始めると、スイッチのゲート信号の反転を禁止し、逆にスイッチのドレイン電流がスイッチのボディーダイオードを流れ終わると、スイッチのゲート信号を反転させるようにしたことで、ボディーダイオードを流れている最中に、他方のスイッチがオンすることがないので、スイッチのdi/dtによる破壊を防止することができる。   The resonant circuit of the present invention prohibits inversion of the gate signal of the switch when the drain current of the switch starts to flow through the body diode of the switch even when the resonance is off, and conversely, the drain current of the switch When the body diode is finished flowing, the gate signal of the switch is inverted so that the other switch does not turn on while it flows through the body diode, preventing the switch from being damaged by di / dt. can do.

本発明に係る共振回路の回路図である。It is a circuit diagram of the resonant circuit which concerns on this invention. 本発明共振回路に係る第一実施例の要部を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed the principal part of 1st Example which concerns on this invention resonant circuit. 図2図示実施例におけるタイミングチャートである。2 is a timing chart in the embodiment shown in FIG. 本発明共振回路に係る第一実施例の要部を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed the principal part of 1st Example which concerns on this invention resonant circuit. 図4図示実施例におけるタイミングチャートである。4 is a timing chart in the embodiment shown in FIG. 本発明共振回路における従来例の要部を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed the principal part of the prior art example in this invention resonant circuit. 図6図示従来例のタイミングチャートである。7 is a timing chart of the conventional example shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 直流電源
2 ハイサイドスイッチ
3 ローサイドスイッチ
4 トランス
5 トランス4の一次巻線
6 トランス4の二次巻線
7 共振コンデンサ
8 電流検出抵抗
9 レベルシフト回路
10 制御回路
11 位相制御回路
12 発振器
13 パルス形成回路
21,22 比較器
23 NOT回路
24,25 AND回路
26 OR回路
31 フォトトランジスタ
32 抵抗
33,34 トランジスタ
35 三角波発生用コンデンサ
40 電流源
41 比較器
42 OR回路
43 スイッチ
44 フリップフロップ回路
45,46 AND回路
48 NOT回路
49 スイッチ
61,62 比較器
63,64 NOT回路
65,66 フリップフロップ回路
67,68 AND回路
69 OR回路
70 スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DC power supply 2 High side switch 3 Low side switch 4 Transformer 5 Primary winding 6 of transformer 4 Secondary winding 7 of transformer 4 Resonant capacitor 8 Current detection resistor 9 Level shift circuit 10 Control circuit 11 Phase control circuit 12 Oscillator 13 Pulse formation Circuits 21, 22 Comparator 23 NOT circuit 24, 25 AND circuit 26 OR circuit 31 Phototransistor 32 Resistor 33, 34 Transistor 35 Triangle wave generating capacitor 40 Current source 41 Comparator 42 OR circuit 43 Switch 44 Flip-flop circuit 45, 46 AND Circuit 48 NOT circuit 49 switch 61, 62 comparator 63, 64 NOT circuit 65, 66 flip-flop circuit 67, 68 AND circuit 69 OR circuit 70 switch

Claims (4)

直流電源の両端を、MOSFETで構成したハイサイドスイッチとローサイドスイッチとの直列回路に接続し、これらスイッチのゲート端子に制御回路を接続し、前記ローサイドスイッチに並列に、一次・二次間が絶縁されたトランスの一次巻線と共振コンデンサとの直列回路を接続して、前記ハイサイドスイッチとローサイドスイッチが交互にオン・オフする共振回路であって、前記スイッチを流れる電流がこれらスイッチのどちらか一方のボディーダイオードを流れている期間、この電流の流れている方のスイッチのオン状態を保持するように、前記制御回路から発信される信号の切り替えを禁止して、前記スイッチのゲート信号の反転を禁止し、前記スイッチを流れる電流がスイッチのボディーダイオードを流れ終わると前記制御回路から発信される信号を切り替えて、前記スイッチのゲート信号を反転させるように構成してあることを特徴とする共振回路。 Both ends of the DC power supply are connected to a series circuit of a high-side switch and a low-side switch composed of MOSFETs, a control circuit is connected to the gate terminals of these switches, and the primary and secondary are insulated in parallel with the low-side switch. A resonant circuit in which a high-side switch and a low-side switch are alternately turned on / off by connecting a series circuit of a primary winding of the transformer and a resonant capacitor, and the current flowing through the switch is one of these switches Inversion of the gate signal of the switch is prohibited while switching the signal transmitted from the control circuit so as to maintain the ON state of the switch through which the current flows while the body diode is flowing. The control circuit when the current flowing through the switch finishes flowing through the body diode of the switch. Switching the signals et outgoing resonant circuit, characterized in that are configured to invert the gate signal of the switch. 前記制御回路は、前記ハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチのオン・オフをする制御パルスを形成するパルス形成手段と、電流検出手段で検出した前記共振回路を流れる電流が検出レベルより大きいか否かを検出し、前記スイッチを流れる電流がこれらスイッチのどちらか一方のボディーダイオードを流れている期間、この電流の流れている方のスイッチのオン状態を保持するように、前記パルス形成手段から発信される信号の切り替えを禁止し、前記スイッチを流れる電流がスイッチのボディーダイオードを流れ終わると前記パルス形成手段から発信される信号を切り替えて、前記スイッチのゲート信号を反転させる位相制御手段とを設けてあることを特徴とする請求項1記載の共振回路。 The control circuit detects whether or not the current flowing through the resonance circuit detected by the current detection means is higher than a detection level, and pulse forming means for forming a control pulse for turning on and off the high-side switch and the low-side switch And a signal transmitted from the pulse forming means so as to maintain the ON state of the switch through which the current flows while the current flowing through the switch flows through the body diode of one of the switches. Phase control means for switching the signal transmitted from the pulse forming means when the current flowing through the switch finishes flowing through the body diode of the switch and inverting the gate signal of the switch is provided. The resonance circuit according to claim 1. 前記位相制御手段は、前記電流検出手段で検出した前記共振回路を流れる電流とゼロ以上の検出レベルとを比較し、前記検出電流が検出レベルを超えたか否かを検出する第一の比較器と、この第一の比較器の出力端子、及び前記パルス形成手段のハイサイドクロック信号を出力する端子そにそれぞれの入力端子が接続する第一のAND回路と、前記電流検出手段で検出した前記共振回路を流れる電流とゼロ以下の検出レベルとを比較し、前記検出電流が検出レベルを超えたか否かを検出する第二の比較器と、この第二の比較器の出力端子、及び前記パルス形成手段のローサイドクロック信号を出力する端子にそれぞれの入力端子が接続する第二のAND回路とを備え、前記第一のAND回路及び第二のAND回路の出力端子をOR回路のそれぞれの入力端子に接続し、このOR回路の出力端子を前記パルス形成手段に接続してあることを特徴とする請求項2記載の共振回路。 The phase control unit compares a current flowing through the resonance circuit detected by the current detection unit with a detection level of zero or more, and detects whether or not the detection current exceeds a detection level; An output terminal of the first comparator, a terminal for outputting a high-side clock signal of the pulse forming means, and a first AND circuit connected to each input terminal, and the resonance detected by the current detecting means A second comparator for comparing a current flowing through the circuit with a detection level of zero or less and detecting whether the detection current exceeds a detection level; an output terminal of the second comparator; and the pulse formation And a second AND circuit to which each input terminal is connected to a terminal for outputting a low-side clock signal of the means, and the output terminals of the first AND circuit and the second AND circuit are those of the OR circuit. Resonance circuit according to claim 2, wherein connected to the input terminal, characterized in that the output terminal of the OR circuit is connected to said pulse forming means les. 前記位相制御手段は、前記電流検出手段で検出した前記共振回路を流れる電流と検出レベルとを比較し、前記検出電流が検出レベルを超えたか否かを検出する比較器と、この比較器の出力端子、及び前記パルス形成手段のハイサイドクロック信号を出力する端子にそれぞれの入力端子が接続する第一のAND回路と、前記比較器から出力される信号を反転させるNOT回路と、このNOT回路の出力端子、及び前記パルス形成手段のローサイドクロック信号を出力する端子にそれぞれの入力端子が接続する第二のAND回路とを備え、前記第一のAND回路及び第二のAND回路の出力端子をOR回路のそれぞれの入力端子に接続し、このOR回路の出力端子を前記パルス形成手段に接続してあることを特徴とする請求項2記載の共振回路。 The phase control means compares the current flowing through the resonance circuit detected by the current detection means with a detection level, detects whether the detection current exceeds the detection level, and an output of the comparator A first AND circuit whose respective input terminals are connected to a terminal and a terminal for outputting a high-side clock signal of the pulse forming means, a NOT circuit for inverting the signal output from the comparator, and a And an output terminal and a second AND circuit connected to each input terminal to a terminal for outputting the low-side clock signal of the pulse forming means, and the output terminals of the first AND circuit and the second AND circuit are ORed 3. The resonance circuit according to claim 2, wherein the circuit is connected to each input terminal of the circuit, and an output terminal of the OR circuit is connected to the pulse forming means.
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