JP2006223021A - Switching power supply device - Google Patents
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Abstract
Description
スイッチング素子のデューティ比(オン・オフの時間比)を制御することにより、入力電力を所望の電圧値を有する出力電力に変換するスイッチング電源装置に関する。 The present invention relates to a switching power supply device that converts input power into output power having a desired voltage value by controlling a duty ratio (on / off time ratio) of the switching element.
従来のスイッチング電源装置としては、特許文献1に開示されるような2石フォワード方式のもの、いわゆるカスケードフォワードコンバータが広く知られている。図3に一般的なカスケードフォワードコンバータの回路構成を示す。 As a conventional switching power supply device, a so-called cascade forward converter of a two-stone forward type as disclosed in Patent Document 1 is widely known. FIG. 3 shows a circuit configuration of a general cascade forward converter.
2はカスケードフォワードコンバータ1に入力電圧Viを入力する直流電源であり、その正極側には例えばMOS型FETからなるスイッチング素子6のドレインが接続され、一方、負極側には例えばMOS型FETからなるスイッチング素子7のソースが接続される。スイッチング素子6のソースは一次巻線10aのドット側と接続され、スイッチング素子7のドレインは一次巻線10aの非ドット側と接続されている。また、スイッチング素子6のドレインと一次巻線10aの非ドット側との間にはダイオード8が接続され、スイッチング素子6のドレイン側がダイオード8のカソード、一次巻線10aの非ドット側がダイオード8のアノードとなっている。同様に、スイッチング素子7のソースと一次巻線10aのドット側との間にはダイオード9が接続され、スイッチング素子7のソース側がダイオード9のアノード、一次巻線10aのドット側がダイオード9のカソードとなっている。スイッチング素子6,7のゲートには、パルス駆動信号を供給するスイッチング制御手段11が接続されている。スイッチング制御手段11は、出力電圧Voを安定化させるために、出力電圧Voの変動に応じてスイッチング素子6,7に供給するパルス駆動信号のパルス導通幅を可変制御するものである。5は入力電圧Viの脈流を除去するためのコンデンサであり、直流電源2に並列接続される。
トランス10の二次巻線10bには、該二次巻線10bに誘起された誘起電圧を整流平滑するための、整流ダイオード15と、フライホイールダイオード16と、チョークコイル17と、平滑コンデンサ18とからなる整流平滑回路が接続される。より詳細には、二次巻線10bのドット側に整流ダイオード15のアノードが接続され、二次巻線10bの非ドット側にフライホイールダイオード16のアノードが接続され、そして整流ダイオード15のカソードとフライホイールダイオード16のカソードとが接続されている。フライホイールダイオード16の両端間には、チョークコイル17と平滑コンデンサ18とが逆L形に接続されており、この平滑コンデンサ18の両端間に、負荷21に出力電圧Voを供給するための一対の出力端子19,20が設けられている。
The
カスケードフォワードコンバータ1では、スイッチング素子6,7が同時にオン・オフすることにより出力電圧Voが負荷21へ出力される。すなわち、カスケードフォワードコンバータ1の運転時には、スイッチング制御手段11が同期したパルス駆動信号をスイッチング素子6,7のゲートにそれぞれ供給し、スイッチング素子6,7を同時にスイッチングさせることにより、直流電源2から入力電圧Viがトランス10の一次巻線10aに断続的に印加される。そして、トランス10の二次巻線10bに誘起された電圧は、整流ダイオード15とフライホイールダイオード16で整流された後、チョークコイル17と平滑コンデンサ18とにより平滑され、出力端子19,20間に接続された負荷21へ直流出力電圧Voとして出力される。
In the cascade forward converter 1, the
図4は、カスケードフォワードコンバータ1が運転している際に、ローサイド側のスイッチング素子7のドレイン−ソース間電圧Vdsと、ハイサイド側のダイオード8に流れるリセット電流Irとを示した波形図である。スイッチング素子6,7がオンしているオン期間Tonでは、ドレイン−ソース間電圧Vdsが略0Vとなり、すなわちスイッチング素子6,7のドレイン−ソース間が導通し、直流電源2から入力電圧Viがトランス10の一次巻線10aに印加される。一方、スイッチング素子6,7がオフしているオフ期間Toffでは、一次巻線10a間にはトランス10に蓄えられた磁気エネルギーによる電圧が発生し、ドレイン−ソース間電圧Vdsが急激に上昇する。ドレイン−ソース間電圧Vdsが入力電圧Viに達すると、ダイオード8,9がターンオンし、直流電源2の負極側→ダイオード9→一次巻線10a→ダイオード8→直流電源2の正極側に至る経路をリセット電流Irが流れ、トランス10の磁気エネルギーが直流電源2に回生される。このとき、ドレイン−ソース間電圧Vdsは入力電圧Viにクランプされており、リセット電流Irによるトランス10の磁気エネルギーの回生が進むと、当該磁気エネルギーの減少に伴いリセット電流Irが時間と共に減少していく。そして、リセット電流が0になると、ドレイン−ソース間電圧Vdsが次第に減少していき、最終的には、ダイオード8,9の寄生容量等のバランスによりドレイン−ソース間電圧Vdsが入力電圧Viの1/2付近まで減少することとなる。
しかし、カスケードフォワードコンバータ1のような従来のスイッチング電源装置では、通常、スイッチング素子6,7に供給されるパルス駆動信号の最大デューティDmax(1周期における最大オン比率)が50%までに制限されるため、図5で示すような入力電圧Viが低い低入力時(又は入力遮断時等)に、出力電圧Voの定格値が保持できなくなるという問題があった。一般に、カスケードフォワードコンバータ1などのコンバータでは、トランス10へ印加する電圧が一方向であるため、スイッチング素子6,7のオフ期間Toffにトランス10の磁束をリセットしないとコアが磁気飽和を起こして、一次側回路に過電流が流れてしまう。そこで、トランスの磁束密度を表すET積(印加電圧とその印加時間との積)から導き出されるリセット条件Vi・Dmax<Vr(1−Dmax)を満たす必要がある。なお、Vrはスイッチング素子6,7のオフ時に一次巻線10aに発生するリセット電圧である。カスケードフォワードコンバータ1では、リセット電圧Vrがスイッチング素子6,7のオフ期間Toffにおけるドレイン−ソース間電圧Vdsとなるが、前述したようにドレイン−ソース間電圧Vdsが入力電圧Viでクランプされてしまうため、リセット電圧Vrを入力電圧Vi以上にすることができない。従って、当該リセット条件においてVr=ViとするとDmax<0.5となり、最大デューティDmaxが50%までに制限されていた。低入力時には出力電圧Voを維持するために、当該デューティを高くする必要があるが、当該デューティを50%以上にすることができず、出力電圧Voを維持することが困難であった。
However, in the conventional switching power supply device such as the cascade forward converter 1, the maximum duty Dmax (maximum ON ratio in one cycle) of the pulse drive signal supplied to the
そこで本発明は上記問題点に鑑み、最大デューティの制限を緩和して、出力電圧の保持時間を長く延ばすことが可能なスイッチング電源装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a switching power supply device that can relax the maximum duty limit and extend the output voltage holding time.
本発明における請求項1のスイッチング電源装置では、一次巻線と二次巻線を有するトランスと、前記一次巻線とこの一次巻線の一端に接続された第1のスイッチング素子と前記一次巻線の他端に接続された第2のスイッチング素子とからなる直列回路と、正極側が前記第1のスイッチング素子となる一方、負極側が前記第2のスイッチング素子となり、前記直列回路に入力電圧を供給する直流電源と、前記一次巻線の他端から前記直流電源の正極側へ電流をバイパスする第1の整流素子と、前記直流電源の負極側から前記一次巻線の一端へ電流をバイパスする第2の整流素子とを備え、前記第1のスイッチング素子及び前記第2のスイッチング素子をオン・オフ動作させることにより前記一次巻線に断続的に前記入力電圧を印加し、前記二次巻線から出力電圧を取り出すスイッチング電源装置において、前記第1のスイッチング素子及び前記第2のスイッチング素子のオフ時に前記一次巻線に発生するリセット電圧のクランプ電圧値を、前記入力電圧に所望の電圧を加えた電圧値に移すクランプ電圧シフト手段を設けている。 In the switching power supply device according to claim 1 of the present invention, a transformer having a primary winding and a secondary winding, the primary winding, a first switching element connected to one end of the primary winding, and the primary winding And a positive electrode side serves as the first switching element, while a negative electrode side serves as the second switching element and supplies an input voltage to the series circuit. A DC power source, a first rectifying element that bypasses current from the other end of the primary winding to the positive side of the DC power source, and a second that bypasses current from the negative side of the DC power source to one end of the primary winding. The input voltage is intermittently applied to the primary winding by turning on and off the first switching element and the second switching element. In the switching power supply apparatus for extracting an output voltage from a winding, a clamp voltage value of a reset voltage generated in the primary winding when the first switching element and the second switching element are turned off is set to a desired voltage as the input voltage. Clamp voltage shift means for shifting to a voltage value obtained by adding is provided.
本発明は、リセット電圧を高くすることにより、最大デューティの制限を緩和できることに着目してなされたものであり、クランプ電圧シフト手段がリセット電圧のクランプ電圧値を入力電圧より高い電圧値にシフトさせることにより、当該リセット電圧を入力電圧以上とすることができるため、スイッチング素子の最大デューティが50%に制限されず、低入力時でも出力電圧の保持時間を長く延ばすことができる。 The present invention has been made in view of the fact that the maximum duty limit can be relaxed by increasing the reset voltage, and the clamp voltage shift means shifts the clamp voltage value of the reset voltage to a voltage value higher than the input voltage. As a result, the reset voltage can be made equal to or higher than the input voltage, so that the maximum duty of the switching element is not limited to 50%, and the holding time of the output voltage can be extended even at low input.
本発明における請求項2のスイッチング電源装置では、前記クランプ電圧シフト手段が定電圧素子である。 In the switching power supply device according to the second aspect of the present invention, the clamp voltage shifting means is a constant voltage element.
このようにすると、簡単な回路構成でリセット電圧のクランプ電圧値を所定の値に容易に調整することができ、リセット電圧がスイッチング素子の耐圧を超えることによる破損を防止することができる。 In this way, the clamp voltage value of the reset voltage can be easily adjusted to a predetermined value with a simple circuit configuration, and damage due to the reset voltage exceeding the withstand voltage of the switching element can be prevented.
本発明における請求項3のスイッチング電源装置では、前記入力電圧の定常時にオンし、低入力時にオフするスイッチ素子が前記クランプ電圧シフト手段に並列接続されている。 According to a third aspect of the present invention, a switching element that is turned on when the input voltage is steady and turned off when the input voltage is low is connected in parallel to the clamp voltage shift means.
このようにすると、大きなディーティを必要としない入力電圧の定常時には、スイッチ素子がオンすることでクランプ電圧シフト手段が短絡されるため、クランプ電圧シフト手段における損失を少なくすることができる。 In this way, when the input voltage does not require a large duty, the clamp voltage shift means is short-circuited by turning on the switch element, so that the loss in the clamp voltage shift means can be reduced.
本発明の請求項1によると、最大デューティの制限を緩和して、出力電圧の保持時間を長く延ばすことが可能なスイッチング電源装置を提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to provide a switching power supply device that can relax the limitation on the maximum duty and extend the holding time of the output voltage.
本発明の請求項2によると、スイッチング素子が破損しない範囲内でリセット電圧を上昇させて、最大デューティの制限を緩和することができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to relax the limit of the maximum duty by raising the reset voltage within a range where the switching element is not damaged.
本発明の請求項3によると、低入力時にのみ定電圧素子を機能させて、無駄な損失を抑えることができる。 According to the third aspect of the present invention, it is possible to suppress the useless loss by causing the constant voltage element to function only at the time of low input.
以下、添付図面を参照しながら、本発明におけるスイッチング電源装置の好ましい実施例を説明する。なお、従来例と同一箇所には同一符号を付し、共通する部分の説明は重複するため極力省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of a switching power supply device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same location as a prior art example, and since description of a common part overlaps, it abbreviate | omits as much as possible.
図1は、本実施例におけるカスケードフォワードコンバータ1の回路構成を示したものである。本実施例においてもスイッチング電源装置としての基本構成は従来のものと同じである。すなわち、カスケードフォワードコンバータ1に入力電圧Viを入力する直流電源2の両端間には、ハイサイド側となるスイッチング素子6とトランス10の一次巻線10aとローサイド側となるスイッチング素子7とからなる直列回路が接続されると共に、コンデンサ5が並列接続されており、スイッチング素子6,7のゲートには、パルス駆動信号を供給するスイッチング制御手段11が接続されている。また、トランス10の二次巻線10bには、該二次巻線10bに誘起された誘起電圧を整流平滑するための、整流ダイオード15と、フライホイールダイオード16と、チョークコイル17と、平滑コンデンサ18とからなる整流平滑回路が接続され、この平滑コンデンサ18の両端間に、負荷21に出力電圧Voを供給するための一対の出力端子19,20が設けられている。
FIG. 1 shows a circuit configuration of a cascade forward converter 1 in this embodiment. Also in this embodiment, the basic configuration as a switching power supply device is the same as the conventional one. That is, a series of a
本実施例においても、スイッチング素子6のドレインと一次巻線10aの非ドット側との間には、スイッチング素子6のドレイン側がダイオード8のカソード、一次巻線10aの非ドット側がダイオード8のアノードとなるよう、ダイオード8が接続されると共に、スイッチング素子7のソースと一次巻線10aのドット側との間には、スイッチング素子7のソース側がダイオード9のアノード、一次巻線10aのドット側がダイオード9のカソードとなるよう、ダイオード9が接続されるが、本実施例ではスイッチング素子6のドレインとダイオード8のカソードとの間に、クランプ電圧シフト手段としてのツェナーダイオード30とスイッチ素子31とからなる並列回路が挿入されている。
Also in this embodiment, between the drain of the
ツェナーダイオード30は、アノードがスイッチング素子6のドレインと、カソードがダイオード8のカソードとそれぞれ接続されており、後述するようにダイオード8をリセット電流Irが流れると所定のツェナー電圧Vzを生じる。スイッチ素子31は、例えばトランジスタやリレーなどであり、低入力電圧検知手段32からのオン・オフ信号に応じてオン・オフ動作を行う。この低入力電圧検知手段32は、直流電源2の両端間に接続され、入力電圧Viの電圧監視を行うものであり、通常時にはスイッチ素子31へオン信号を出力する一方、入力電圧Viが所定の値まで低下した低入力時にはスイッチ素子31へオフ信号を出力する。すなわち、入力電圧Viが高い通常時にはスイッチ素子31がオン(導通)し、ツェナーダイオード30が短絡状態となる一方、入力電圧Viが低い低入力時にはスイッチ素子31がオフ(開放)し、ツェナーダイオード30が機能することとなる。
The
次に上記構成についてカスケードフォワードコンバータ1の動作と共にその作用を説明する。 Next, the operation of the cascade forward converter 1 will be described with respect to the above configuration.
カスケードフォワードコンバータ1の運転時には、スイッチング制御手段11が同期したパルス駆動信号をスイッチング素子6,7のゲートにそれぞれ供給し、スイッチング素子6,7を同時にスイッチングさせることにより、直流電源2から入力電圧Viがトランス10の一次巻線10aに断続的に印加される。そして、トランス10の二次巻線10bに誘起された電圧は、整流ダイオード15とフライホイールダイオード16で整流された後、チョークコイル17と平滑コンデンサ18とにより平滑され、出力端子19,20間に接続された負荷21へ直流出力電圧Voとして出力される。
When the cascade forward converter 1 is operated, a pulse drive signal synchronized by the switching control means 11 is supplied to the gates of the
入力電圧Viが高い通常時にはツェナーダイオード30が短絡状態となっているため、トランス10のリセット動作は従来例で示した図4と同様となる。すなわち、オフ期間Toffでは、オン期間Tonにトランス10に蓄えられた磁気エネルギーによるリセット電圧Vr(ドレイン−ソース間電圧Vds)が発生し、直流電源2の負極側→ダイオード9→一次巻線10a→ダイオード8→直流電源2の正極側に至る経路をリセット電流Irが流れ、トランス10の磁気エネルギーが直流電源2に回生される。このとき、リセット電圧Vrとなるドレイン−ソース間電圧Vdsは入力電圧Viにクランプされているため、最大デューティが50%に制限されている。
Since the
何らかの原因で入力電圧Viが所定の値まで低下して低入力時になると、当該低入力状態を低入力電圧検知手段32が検知し、スイッチ素子31へオフ信号を出力する。このオフ信号によりスイッチ素子31がオフし、ツェナーダイオード30へリセット電流Irが流れるようになる。オフ期間Toffにリセット電流Irが流れると、ツェナーダイオード30にツェナー電圧Vzが発生するが、このツェナー電圧Vzは、一次巻線10aの非ドット側に対して、入力電圧Viに重畳する方向に発生するため、図2に示すように、ドレイン−ソース間電圧Vdsは入力電圧Viとツェナー電圧Vzの和(Vds=Vi+Vz)となる。すなわち、ツェナーダイオード30は、リセット電圧Vrをクランプするクランプ電圧値を入力電圧Viから、それより高い電圧値となる電圧値Vi+Vzにシフトさせる作用をする。従って、ドレイン−ソース間電圧Vdsが入力電圧Vi以上となり、トランス10の一次巻線10aに入力電圧Vi以上のリセット電圧Vrを印加することができる。ここで、リセット条件Vi・Dmax<Vr(1−Dmax)を検討する。当該条件式をDmaxについて変形すると、Vr=Vds=Vi+Vzを用いて、Dmax<(Vi+Vz)/(2Vi+Vz)と表される。図2の場合では、Vi=270V,Vz=80Vであるため、Dmax<350/620≒0.565となり、理論的には最大デューティDmaxを約56.5%まで広くとることができる。なお、図2での実際のデューティは約53.7%となっている。よって、50%までとなる最大デューティDmaxの制限を緩和して、出力電圧Voの保持時間を長く延ばすことが可能となる。
When the input voltage Vi decreases to a predetermined value for some reason and the input is low, the low input
本実施例におけるスイッチング素子6,7の耐圧は、通常時では入力電圧Viでよいが、低入力時には大きく変化することとなる。すなわち、スイッチング素子6の電圧ストレスは変化しないため同じ耐圧でよいが、スイッチング素子7にはVds=Vi+Vzの電圧が印加されるため、それに応じた耐圧が必要となる。そのため、スイッチング素子7の耐圧を考慮してそれに応じたツェナー電圧Vzを有するツェナーダイオード30を選定しなければならない。
The withstand voltage of the
本実施例の変形例としては、ツェナーダイオード30の代わりに例えばトランジスタなどを用いてリセット電圧Vrのクランプ電圧値をリニアに制御するものも考えられる。要するに、リセット電圧Vrのクランプ電圧値をシフトさせるクランプ電圧シフト手段としては、リセット電流Irを通し、所望の電圧を発生させることが可能なものであればよい。この場合でも、スイッチング素子7の耐圧を考慮して、リセット電圧Vrとなるドレイン−ソース間電圧Vdsを破損しない程度のレベルに抑える必要がある。その点、本実施例のようにツェナーダイオード30をクランプ電圧シフト手段として用いた場合には、簡単な回路構成でリセット電圧Vrのクランプ電圧値を所定の値Vi+Vzに容易に調整することができ、リセット電圧Vrがスイッチング素子7の耐圧を超えることによる破損を防止することができる。
As a modification of the present embodiment, there may be considered one that linearly controls the clamp voltage value of the reset voltage Vr using, for example, a transistor or the like instead of the
また、本実施例では、ツェナーダイオード30に並列にスイッチ素子31を接続することで、低入力時にのみ最大デューティDmaxの制限を緩和するようにしているが、通常時でも最大デューティDmaxを50%以上にする必要がある場合には、スイッチ素子31を設けなくても良い。但し、この場合、デューティは広くとれるがダイオード8とツェナーダイオード30での損失が大きくなる。言い換えれば、スイッチ素子31を設けて、入力電圧の定常時にツェナーダイオード30を短絡することにより、ツェナーダイオード30における損失を少なくすることができる。
In this embodiment, the
以上のように本実施例では、一次巻線10aと二次巻線10bを有するトランス10と、一次巻線10aとこの一次巻線10aの一端に接続された第1のスイッチング素子6と一次巻線10aの他端に接続された第2のスイッチング素子7とからなる直列回路と、正極側がスイッチング素子6となる一方、負極側がスイッチング素子7となり、前記直列回路に入力電圧Viを供給する直流電源2と、一次巻線10aの他端から直流電源2の正極側へリセット電流Irをバイパスする第1の整流素子たるダイオード8と、直流電源2の負極側から一次巻線10aの一端へリセット電流Irをバイパスする第2の整流素子たるダイオード9とを備え、スイッチング素子6及びスイッチング素子7をオン・オフ動作させることにより一次巻線10aに断続的に入力電圧Viを印加し、二次巻線10bから出力電圧Voを取り出すスイッチング電源装置たるカスケードフォワードコンバータ1において、スイッチング素子6,7のオフ時に一次巻線10aに発生するリセット電圧Vrのクランプ電圧値を、入力電圧Viに所望の電圧としてのツェナー電圧Vzを加えた電圧値に移すクランプ電圧シフト手段としてのツェナーダイオード30を設けている。
As described above, in this embodiment, the
本発明は、リセット電圧Vrを高くすることにより、最大デューティDmaxの制限を緩和できることに着目してなされたものであり、ツェナーダイオード30がリセット電圧Vrのクランプ電圧値を入力電圧Viより高い電圧値にシフトさせることにより、当該リセット電圧Vrを入力電圧Vi以上とすることができるため、スイッチング素子6,7の最大デューティDmaxが50%に制限されず、低入力時でも出力電圧Voの保持時間を長く延ばすことができる。従って、最大デューティDmaxの制限を緩和して、出力電圧Voの保持時間を長く延ばすことが可能なスイッチング電源装置を提供することができる。
The present invention has been made by paying attention to the fact that the limit of the maximum duty Dmax can be relaxed by increasing the reset voltage Vr. The
また本実施例のカスケードフォワードコンバータ1では、前記クランプ電圧シフト手段が定電圧素子としてのツェナーダイオード30である。
In the cascade forward converter 1 of this embodiment, the clamp voltage shift means is a
このようにすると、簡単な回路構成でリセット電圧Vrのクランプ電圧値を所定の値Vi+Vzに容易に調整することができ、リセット電圧Vrがスイッチング素子7の耐圧を超えることによる破損を防止することができる。従って、スイッチング素子7が破損しない範囲内でリセット電圧Vrを上昇させて、最大デューティDmaxの制限を緩和することができる。
In this way, the clamp voltage value of the reset voltage Vr can be easily adjusted to the predetermined value Vi + Vz with a simple circuit configuration, and damage due to the reset voltage Vr exceeding the withstand voltage of the
さらに本実施例のカスケードフォワードコンバータ1では、入力電圧Viの定常時にオンし、低入力時にオフするスイッチ素子31がツェナーダイオード30に並列接続されている。
Further, in the cascade forward converter 1 of this embodiment, a switching
このようにすると、大きなディーティを必要としない入力電圧Viの定常時には、スイッチ素子31がオンすることでツェナーダイオード30が短絡されるため、ツェナーダイオード30における損失を少なくすることができる。従って、低入力時にのみツェナーダイオード30を機能させて、無駄な損失を抑えることができる。
In this way, when the input voltage Vi does not require large duty, the
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。クランプ電圧シフト手段は、リセット電圧Vrの基準電位となる一次巻線10aの一端から見た相対的なクランプ電圧値をシフトさせることができればよく、例えばローサイド側などリセット電流Irが流れる経路上にツェナーダイオード30を設けてもよい。ツェナーダイオード30をローサイド側に設ける場合には、例えば、ツェナーダイオード30のカソードを直流電源2の負極側に接続し、ツェナーダイオード30のアノードをダイオード9のアノードに接続すればよい。
In addition, this invention is not limited to the said Example, It can change in the range which does not deviate from the meaning of this invention. The clamp voltage shift means only needs to be able to shift the relative clamp voltage value viewed from one end of the primary winding 10a, which is the reference potential of the reset voltage Vr. For example, a Zener on a path through which the reset current Ir flows, such as the low side. A
1 カスケードフォワードコンバータ(スイッチング電源装置)
2 直流電源
6 スイッチング素子(第1のスイッチング素子)
7 スイッチング素子(第2のスイッチング素子)
8 ダイオード(第1の整流素子)
9 ダイオード(第2の整流素子)
10 トランス
10a 一次巻線
10b 二次巻線
30 ツェナーダイオード(クランプ電圧シフト手段,定電圧素子)
31 スイッチ素子
1 Cascade forward converter (switching power supply)
2
7 Switching element (second switching element)
8 Diode (first rectifier)
9 Diode (second rectifier)
10 transformer
10a Primary winding
10b Secondary winding
30 Zener diode (clamp voltage shift means, constant voltage element)
31 Switch element
Claims (3)
正極側が前記第1のスイッチング素子となる一方、負極側が前記第2のスイッチング素子となり、前記直列回路に入力電圧を供給する直流電源と、
前記一次巻線の他端から前記直流電源の正極側へ電流をバイパスする第1の整流素子と、前記直流電源の負極側から前記一次巻線の一端へ電流をバイパスする第2の整流素子とを備え、前記第1のスイッチング素子及び前記第2のスイッチング素子をオン・オフ動作させることにより前記一次巻線に断続的に前記入力電圧を印加し、前記二次巻線から出力電圧を取り出すスイッチング電源装置において、前記第1のスイッチング素子及び前記第2のスイッチング素子のオフ時に前記一次巻線に発生するリセット電圧のクランプ電圧値を、前記入力電圧に所望の電圧を加えた電圧値に移すクランプ電圧シフト手段を設けたことを特徴とするスイッチング電源装置。 A transformer having a primary winding and a secondary winding; a primary switching element connected to one end of the primary winding; and a second switching element connected to the other end of the primary winding. A series circuit consisting of
A DC power supply for supplying an input voltage to the series circuit, with a positive electrode side serving as the first switching element and a negative electrode side serving as the second switching element;
A first rectifying element that bypasses current from the other end of the primary winding to the positive electrode side of the DC power supply; and a second rectifying element that bypasses current from the negative electrode side of the DC power supply to one end of the primary winding; A switching circuit for intermittently applying the input voltage to the primary winding and extracting the output voltage from the secondary winding by turning on and off the first switching element and the second switching element. In the power supply apparatus, a clamp that shifts a clamp voltage value of a reset voltage generated in the primary winding when the first switching element and the second switching element are turned off to a voltage value obtained by adding a desired voltage to the input voltage A switching power supply comprising a voltage shift means.
3. The switching power supply device according to claim 1, wherein a switching element that is turned on when the input voltage is steady and turned off when the input voltage is low is connected in parallel to the clamp voltage shift means.
Priority Applications (1)
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