JP2008178170A - 絶縁型dc−dcコンバータ - Google Patents
絶縁型dc−dcコンバータ Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】主脚部6bに巻回した電力伝達用の巻線Aおよび副脚部6a,6cに巻回した信号伝達用の巻線Bを備えたトランスTを用い、巻線Aに発生する磁束により巻線Bに発生する電圧の極性が、パルス信号発生回路21により主スイッチ素子Q1の駆動電圧が印加された時に巻線Bへ出力される電圧の極性と同じになるように2つの副脚部6a,6cの断面積を異ならせる。または巻線の巻回数を異ならせる。その上で、パルス信号発生回路21の電源端(VDD)と巻線Bとの間に第1のクランプ用ダイオードD1を設け、巻線Bの両端に、カソードが該パルス信号発生回路21に接続されるように、第2のクランプ用ダイオードD2を設ける。
【選択図】図7
Description
(1)コアとこのコアに結合する電力伝達用巻線および信号伝達用巻線を備え、前記電力伝達用巻線が前記コアの主脚部に結合する電力伝達用1次側巻線および電力伝達用2次側巻線からなり、前記信号伝達用巻線が前記コアの少なくとも2つの副脚部に結合して、前記電力伝達用巻線が発生する磁束を受けて発生する起電力を打ち消すようにそれぞれ結線した信号伝達用1次側巻線および信号伝達用2次側巻線からなるトランスと、
前記電力伝達用1次側巻線に直列に接続した主スイッチ素子(Q1)と、
前記主スイッチ素子(Q1)をパルス信号で制御するとともに前記信号伝達用1次側巻線(B)に前記主スイッチ素子の駆動電圧の立ち上がり信号を印加するパルス信号発生回路(21)と、
前記トランスの電力伝達用2次側巻線(C)に接続され、前記主スイッチ素子(Q1)のオン・オフに同期して整流する同期整流器(Q2,Q3)と、
前記信号伝達用2次側巻線の出力信号によって前記同期整流器を駆動する同期整流器駆動回路(23)と、
前記電力伝達用巻線が発生する磁束により前記信号伝達用1次側巻線(B)に発生する電圧の極性が、前記パルス信号発生回路(21)により前記主スイッチ素子(Q1)の駆動電圧が印加されたときの前記信号伝達用1次側巻線(B)への出力電圧の極性と同じになるように、前記信号伝達用巻線が結合する前記少なくとも2つの副脚部(6a,6c)の断面積を異ならせ、または前記信号伝達用巻線が結合する前記少なくとも2つの副脚部(6a,6c)に対する巻線の巻回数を異ならせ、
前記信号伝達用1次側巻線(B)に入力する前記主スイッチ素子(Q1)に対する駆動電圧を供給する前記パルス信号発生回路(21)の電源端(VDD)と前記信号伝達用1次側巻線(B)との間に逆バイアス方向に第1のクランプ用ダイオード(D1)を接続する。
第1の実施形態に係る絶縁型DC−DCコンバータの構成および動作について図6〜図8を参照して説明する。
図6は第1の実施形態に係る絶縁型DC−DCコンバータの回路図である。図6において、トランスT1は電力伝達用トランス、トランスT2は信号伝達用トランスである。電力伝達用トランスT1の巻線A(この発明に係る電力伝達用1次側巻線)には直列に主スイッチ素子Q1を接続し、この直列回路を入力端子+Vin・−Vinの間に接続している。電力伝達用トランスT1の巻線C(この発明に係る電力伝達用2次側巻線)には整流スイッチ素子Q2、転流スイッチ素子Q3、チョークコイルL1およびコンデンサC2からなる同期整流回路を接続している。ここで、整流スイッチ素子Q2および転流スイッチ素子Q3が同期整流器である。同期整流器駆動回路23は整流スイッチ素子Q2および転流スイッチ素子Q3をオン・オフ制御する。信号伝達用トランスT2の巻線B(この発明に係る信号伝達用1次側巻線)には、主スイッチ素子Q1のゲートおよび信号伝達用トランスT2の巻線Bに対して与えるパルス信号を発生するパルス信号発生回路21を設けている。また、この巻線BにはコンデンサC1を直列に接続して、Q1へ与えられるパルス信号の微分信号を供給するように構成している。さらに巻線Bには第2のクランプ用ダイオードD2を並列に接続して、信号伝達用トランスT2の巻線D(この発明に係る信号伝達用2次側巻線)にQ1の立ち上がりタイミングのパルス信号のみが発生するように構成している。
第2の実施形態に係る絶縁型DC−DCコンバータについて図9〜図11を参照して説明する。
図9は第2の実施形態に係る絶縁型DC−DCコンバータの回路図である。この例では、第1の実施形態として示した図6のダイオードD2を取り除き、ダイオードD1のアノード(巻線Bとの接続点)とパルス信号発生回路21のグランドGNDとの間にダイオードD3を設けている。
図12は第3の実施形態に係る絶縁型DC−DCコンバータの回路図である。
第2の実施形態として図9に示した回路と異なるのは、コンデンサC1を備えていない点と、ダイオードD1,D3の接続関係である。すなわち、図12に示す例では、主スイッチ素子Q1のソースをグランドに接続し、ゲートを第1のクランプ用ダイオードD1と巻線Bとの接続部に接続している。また第3のクランプ用ダイオードD3を図9の場合と同様にダイオードD1と巻線Bとの接続部とグランドGNDとの間に設けている。
6b−主脚部
6c−第2副脚部
21−パルス信号発生回路
22,24−パルス信号再生回路
23−同期整流器駆動回路
Q1−主スイッチ素子
Q2−整流スイッチ素子
Q3−転流スイッチ素子
L1−チョークコイル
T−トランス
T1−電力伝達用トランス
T2−信号伝達用トランス
D1−第1のクランプ用ダイオード
D2−第2のクランプ用ダイオード
D3−第3のクランプ用ダイオード
Claims (4)
- コアとこのコアに結合する電力伝達用巻線および信号伝達用巻線を備え、前記電力伝達用巻線が前記コアの主脚部に結合する電力伝達用1次側巻線および電力伝達用2次側巻線からなり、前記信号伝達用巻線が前記コアの少なくとも2つの副脚部に結合して、前記電力伝達用巻線が発生する磁束を受けて発生する起電力を打ち消すようにそれぞれ結線した信号伝達用1次側巻線および信号伝達用2次側巻線からなるトランスと、
前記電力伝達用1次側巻線に直列に接続した主スイッチ素子と、
前記主スイッチ素子をパルス信号で制御するとともに前記信号伝達用1次側巻線に前記主スイッチ素子の駆動電圧の立ち上がり信号を印加するパルス信号発生回路と、
前記トランスの電力伝達用2次側巻線に接続され、前記主スイッチ素子のオン・オフに同期して整流する同期整流器と、
前記信号伝達用2次側巻線の出力信号によって前記同期整流器を駆動する同期整流器駆動回路と、
前記電力伝達用巻線が発生する磁束により前記信号伝達用1次側巻線に発生する電圧の極性が、前記パルス信号発生回路により前記主スイッチ素子の駆動電圧が印加されたときの前記信号伝達用1次側巻線への出力電圧の極性と同じになるように、前記信号伝達用巻線が結合する前記少なくとも2つの副脚部の断面積を異ならせ、または前記信号伝達用巻線が結合する前記少なくとも2つの副脚部に対する巻線の巻回数を異ならせ、
前記信号伝達用1次側巻線に入力する前記主スイッチ素子に対する駆動電圧を供給する前記パルス信号発生回路の電源端と前記信号伝達用1次側巻線との間に逆バイアス方向に第1のクランプ用ダイオードを接続したことを特徴とする絶縁型DC−DCコンバータ。 - 両端が前記信号伝達用1次側巻線の両端に接続され、カソードが前記パルス信号発生回路の出力端に接続された第2のクランプ用ダイオードを設けたことを特徴とする請求項1に記載の絶縁型DC−DCコンバータ。
- 前記信号伝達用1次側巻線と前記パルス信号発生回路のグランドとの間に容量負荷を設け、前記パルス信号発生回路のグランドと前記信号伝達用1次側巻線との間に、前記主スイッチ素子の駆動電圧の立ち下がり信号を導通させる第3のクランプ用ダイオードを設けたことを特徴とする請求項1に記載の絶縁型DC−DCコンバータ。
- 前記主スイッチ素子はMOS−FETであり、該MOS−FETのソースを前記グランドに接続し、ゲートを前記第1のクランプ用ダイオードと前記信号伝達用1次側巻線との接続部に接続し、前記パルス信号発生回路のグランドと前記信号伝達用1次側巻線との間に、前記主スイッチ素子の駆動電圧の立ち下がり信号を導通させる第3のクランプ用ダイオードを設けたことを特徴とする請求項1に記載の絶縁型DC−DCコンバータ。
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JP2018126058A (ja) * | 2013-01-22 | 2018-08-09 | パワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッド | 同期フライバック変換器における使用のための二次コントローラ、電力変換器、および同期フライバック変換器を制御する方法 |
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JPS62135418A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-06-18 | ザ ブ−ツ カンパニ− ピ−エルシ− | 薬用組成物 |
JP2000260639A (ja) * | 1999-03-11 | 2000-09-22 | Murata Mfg Co Ltd | コイル装置およびこれを用いたスイッチング電源装置 |
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2007
- 2007-01-16 JP JP2007007359A patent/JP4867668B2/ja not_active Expired - Fee Related
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