JP2010124613A - Switching power supply unit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small switching power supply unit which can quickly converge the self-oscillating phenomenon of a synchronous rectifying circuit to be stopped, regardless of the operation state, immediately prior to stoppage of the on/off operation of a main switching element, even if it is stopped, the setting of an output smoothing circuit and other conditions. <P>SOLUTION: The switching power supply unit includes a first diode DB6 in which a cathode terminal is connected to the gate terminal of a commutation-side switching element TR2 and an anode terminal is connected to a source terminal. The unit further includes a third auxiliary switching element TR5, which is inserted into the connection point between an auxiliary winding T1c and the source terminal of the commutation side switching element TR2, wherein a drain terminal is connected to one end of the auxiliary winding side T1c and the source terminal is connected to the source terminal side of the commutation side switching element TR2. The output from an auxiliary pulse generation circuit DRV is connected between the gate and source of the third auxiliary switching element TR5. A discharge resistor Rg2 is provided for forming the charge/discharging channel of the capacitor C2, connected between the auxiliary winding T1c and the gate terminal of the commutation-side switching element TR2. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、入力電圧を所望の直流電圧に変換して電子機器に電力供給するスイッチング電源装置に関し、特に、同期整流回路を備えたシングルフォワード方式のスイッチング電源装置に関する。   The present invention relates to a switching power supply apparatus that converts an input voltage into a desired DC voltage and supplies electric power to an electronic device, and more particularly to a single forward switching power supply apparatus that includes a synchronous rectifier circuit.

従来から、スイッチング電源装置では、出力整流回路の損失を低減するため、整流素子として導通抵抗の小さなNチャネルのMOS型電界効果トランジスタ(以下、FETと称す)等を用い、整流素子を主スイッチング素子と同期をとってオン・オフする同期整流回路が使用されている。   Conventionally, in a switching power supply device, in order to reduce the loss of the output rectifier circuit, an N-channel MOS field effect transistor (hereinafter referred to as FET) having a small conduction resistance is used as the rectifier element, and the rectifier element is used as the main switching element. Synchronous rectifier circuits that are turned on and off in synchronization with each other are used.

近年、主スイッチング素子を主トランスの一次側に配置し、整流素子を二次側に配置したシングルフォワード方式の絶縁型スイッチング電源装置においても、同期整流回路を用いて、整流素子である整流側スイッチ素子及び転流側スイッチ素子の駆動回路をシンプルに構成したものや、電源停止時に異常動作を防止した駆動回路等が盛り込まれたスイッチング電源装置が盛んに提案されている。   In recent years, a rectifying switch that is a rectifying element using a synchronous rectifier circuit also in a single forward type isolated switching power supply device in which a main switching element is arranged on the primary side of a main transformer and a rectifying element is arranged on a secondary side. A switching power supply device in which a drive circuit for the element and the commutation side switch element is simply configured and a drive circuit that prevents an abnormal operation when the power supply is stopped have been actively proposed.

この種のシングルフォワード方式のスイッチング電源装置として、例えば、特許文献1に開示されているように、整流スイッチのドレイン・ゲートをトランスの二次巻線に接続し、転流スイッチのドレインとトランス二次巻線の一端とを接続し、転流スイッチのソースを整流スイッチのソースに接続し、転流スイッチのゲート・ソース間にトランスの三次巻線を接続し、転流スイッチのゲート・ソース間に第一補助スイッチのドレイン・ソースを接続し、この補助スイッチのゲート・ソース間にドライブ回路を接続し、転流スイッチのゲートから三次巻線を介してチャージポンプ用コンデンサを接続し、整流スイッチのゲート・ソース間に第二補助スイッチを設け、この補助スイッチのゲートと転流スイッチのゲートとを接続し、転流スイッチのオン期間に整流スイッチのゲート・ソース間を短絡させ、第二補助スイッチのソース・ドレイン間に第三の補助スイッチのソース・ゲートを接続し、この第三の補助スイッチのドレインを三次巻線に接続してある同期整流駆動回路を備えたスイッチング電源装置がある。   As this type of single forward switching power supply, for example, as disclosed in Patent Document 1, the drain and gate of a rectifying switch are connected to a secondary winding of a transformer, and the drain and transformer of a commutation switch are connected. Connect one end of the secondary winding, connect the source of the commutation switch to the source of the rectification switch, connect the tertiary winding of the transformer between the gate and source of the commutation switch, and between the gate and source of the commutation switch Connect the drain and source of the first auxiliary switch to the gate, connect the drive circuit between the gate and source of this auxiliary switch, connect the capacitor for the charge pump through the tertiary winding from the gate of the commutation switch, A second auxiliary switch is provided between the gate and source of this switch, and the gate of this auxiliary switch is connected to the gate of the commutation switch. During the ON period, the gate and source of the rectifying switch are short-circuited, the source and gate of the third auxiliary switch are connected between the source and drain of the second auxiliary switch, and the drain of this third auxiliary switch is connected to the tertiary winding. There is a switching power supply device provided with a synchronous rectification drive circuit connected to.

この同期整流駆動回路によれば、一次側の主スイッチがオン・オフ動作する通常動作中は、そのオン時に三次巻線電圧によってチャージポンプ用コンデンサを充電する動作が繰り返し行うが、一次側の主スイッチがオフを継続するとき(例えば、入力電源が遮断されて電源が停止するとき)は、第三の補助スイッチを継続的にオフさせることによって、チャージポンプ用コンデンサを充電する動作が停止する。結果、転流スイッチのゲート・ソース間電圧の低下が早まり、同期整流回路の自己発振現象が継続しにくくなる。
特開2007−49800号公報
According to this synchronous rectification drive circuit, during the normal operation in which the primary side main switch is turned on / off, the charge pump capacitor is repeatedly charged by the tertiary winding voltage when the primary side main switch is turned on. When the switch continues to be turned off (for example, when the input power is shut off and the power is stopped), the operation of charging the charge pump capacitor is stopped by continuously turning off the third auxiliary switch. As a result, the voltage between the gate and the source of the commutation switch is quickly lowered, and the self-oscillation phenomenon of the synchronous rectifier circuit is difficult to continue.
JP 2007-49800 A

しかし、特許文献1のスイッチング電源装置の同期整流駆動回路は、一次側の主スイッチのオン・オフ動作が停止する直前の動作状態や出力平滑回路等の定数の設定等の条件よっては、同期整流回路の自己発振現象を速やかに抑制することができない場合があった。   However, the synchronous rectification driving circuit of the switching power supply device disclosed in Patent Document 1 is dependent on the operation state immediately before the primary-side main switch on / off operation is stopped and the conditions such as the setting of constants of the output smoothing circuit and the like. In some cases, the self-oscillation phenomenon of the circuit cannot be quickly suppressed.

主スイッチがオン・オフする通常動作中、転流側スイッチがオン状態で主スイッチのオフのまま維持されると、転流スイッチは、そのゲート電圧が放電抵抗により放電され、オンからオフへ移行する。オフの直前に出力インダクタの電流が転流スイッチのドレイン端子からソース端子の方向へ流れていた場合、出力インダクタの磁気的作用によって、転流スイッチのドレイン電圧が上昇する。特に、転流スイッチのオフへの変化が急峻なときは、転流スイッチのドレイン電圧は大きなサージを伴って上昇する。一方、第三の補助スイッチのゲートは第二の補助スイッチのドレインに接続され、さらにコンデンサを介して転流スイッチのドレインに接続されている。従って、大きなサージを伴う転流スイッチのドレイン電圧は、第三の補助スイッチのゲート電圧を大きく上昇させ、やがて、ゲートの閾値を超え、第三の補助スイッチがオンする。すると、チャージポンプ用コンデンサへの充電動作が行われ、オフしている転流スイッチに対して次のターン・オンを誘発し、結果、同期整流回路の自己発振現象が継続してしまう場合があった。   During normal operation when the main switch turns on and off, if the commutation side switch is on and the main switch is kept off, the commutation switch will go from on to off because its gate voltage is discharged by the discharge resistor. To do. When the current of the output inductor flows from the drain terminal to the source terminal of the commutation switch immediately before turning off, the drain voltage of the commutation switch increases due to the magnetic action of the output inductor. In particular, when the commutation switch is turned off sharply, the drain voltage of the commutation switch increases with a large surge. On the other hand, the gate of the third auxiliary switch is connected to the drain of the second auxiliary switch, and is further connected to the drain of the commutation switch via a capacitor. Therefore, the drain voltage of the commutation switch accompanied by a large surge greatly increases the gate voltage of the third auxiliary switch, and eventually exceeds the gate threshold, and the third auxiliary switch is turned on. Then, the charge pump capacitor is charged, and the next turn-on is induced for the commutation switch that is turned off. As a result, the self-oscillation phenomenon of the synchronous rectifier circuit may continue. It was.

この自己発振現象が継続すると、抑制困難な大電流が発生したり、通常のスイッチング周波数よりも低い周波数で主トランスが励磁されるため磁気飽和を起こしたりして、スイッチング電源装置の内部素子を破損させる恐れがあった。   If this self-oscillation phenomenon continues, a large current that is difficult to suppress is generated, or the main transformer is excited at a frequency lower than the normal switching frequency, causing magnetic saturation, thereby damaging the internal elements of the switching power supply device There was a fear.

さらに、この自己発振現象は、出力インダクタを小さくするほど発生しやすく、また、スイッチング電源装置の出力端や負荷端に接続される一般的なリップル・リップルノイズ吸収用のコンデンサ容量が大きいほど、自己発振現象が継続しやすい。従って、自己発振現象を回避するため、出力インダクタが大型化したり、負荷に対するノイズ対策等にも一定の制約を与えてしまうという問題があった。   Furthermore, this self-oscillation phenomenon is more likely to occur as the output inductor is made smaller, and the self-oscillation phenomenon is more likely to occur as the capacitor capacity for absorbing general ripple / ripple noise connected to the output end or load end of the switching power supply increases. The oscillation phenomenon tends to continue. Therefore, in order to avoid the self-oscillation phenomenon, there is a problem that the output inductor is enlarged and certain restrictions are imposed on noise countermeasures for the load.

この発明は、上記背景技術に鑑みて成されたものであり、一次側の主スイッチング素子のオン・オフ動作が停止したとき、その直前の動作状態や出力平滑回路の設定その他の条件によらず、同期整流回路の自己発振現象を速やかに収束・停止させることが可能な、小型のスイッチング電源装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described background art, and when the on / off operation of the primary-side main switching element is stopped, regardless of the operation state immediately before that, the setting of the output smoothing circuit, and other conditions. An object of the present invention is to provide a small switching power supply device capable of quickly converging and stopping the self-oscillation phenomenon of a synchronous rectifier circuit.

この発明は、入力電源に直列接続され、入力電圧を断続する主スイッチング素子と、前記主スイッチング素子をオン・オフさせる制御パルスを生成する制御回路と、前記主スイッチング素子と直列に接続され、前記主スイッチング素子の断続によって発生した断続電圧が印加される一次巻線が設けられ、さらに前記断続電圧を変圧した交流電圧が発生する二次巻線が設けられた主トランスと、前記二次巻線の出力端のうち、前記主スイッチング素子がオンの期間に低電位側となる一端にドレイン端子が接続され、他の一端にゲート端子接続された整流側スイッチ素子と、前記二次巻線の出力端の他の一端にドレイン端子が接続され、ソース端子が前記整流側スイッチ素子のソース端子に接続された転流側スイッチ素子と、平滑用インダクタと平滑用コンデンサとで成る分圧回路であって、その入力端が前記転流側スイッチ素子のドレイン・ソース間に接続され、前記平滑用コンデンサの両端を出力端とする平滑回路とを備えたスイッチング電源装置である。さらに、前記制御回路が生成する制御パルスがローレベルの期間はローレベルを示し、制御パルスがハイレベルに反転する直前に、可及的に短い時間差をもってハイレベルに反転する補助パルスを発生する補助パルス発生回路と、前記主トランスに設けられた第三の巻線であって、前記主スイッチング素子がオンの期間に低電位側となる一端が、コンデンサを介して前記転流側スイッチ素子のゲート端子に接続され、他の一端が、前記転流側スイッチ素子のソース端子に接続された補助巻線と、ドレイン端子が前記整流側スイッチ素子のゲート端子に接続され、ソース端子が前記整流側スイッチ素子のソース端子に接続された第一の補助スイッチ素子と、カソード端子が前記第一の補助スイッチ素子のゲート端子に接続され、アノード端子が前記転流側スイッチ素子のゲート端子に接続された逆流防止ダイオードと、ドレイン端子が前記第一の補助スイッチ素子のゲート端子に接続され、ソース端子が前記第一の補助スイッチ素子のソース端子に接続され、ゲート端子とソース端子間に前記補助パルス発生回路の出力が接続された第二の補助スイッチ素子と、カソード端子が前記転流側スイッチ素子のゲート端子に接続され、アノード端子が前記転流側スイッチ素子のソース端子に接続された第一のダイオードとを備え、前記主スイッチング素子及び前記整流側スイッチ素子と、前記転流側スイッチ素子とが相補的にオン・オフする同期整流型のスイッチング電源装置である。そして、前記補助巻線と前記転流側スイッチ素子のソース端子との接続点に挿入され、ドレイン端子が前記補助巻線側の一端に接続され、ソース端子が前記転流側スイッチ素子のソース端子側に接続され、ゲート・ソース間に前記補助パルス発生回路の出力が接続された第三の補助スイッチ素子を備え、カソード端子が前記第三の補助スイッチ素子のドレイン端子に接続され、アノード端子が前記第三の補助スイッチ素子のソース端子に接続された第二のダイオードと、前記補助巻線と前記転流側スイッチ素子のゲート端子との間に接続された前記コンデンサの電荷の放電経路を形成する放電用抵抗とを備えたスイッチング電源装置である。   The present invention is connected in series to an input power source, a main switching element for intermittent input voltage, a control circuit for generating a control pulse for turning on and off the main switching element, and connected in series to the main switching element, A primary transformer provided with a primary winding to which an intermittent voltage generated by the interruption of the main switching element is applied, and a secondary winding for generating an AC voltage obtained by transforming the intermittent voltage, and the secondary winding Output terminal of the secondary winding, the drain terminal being connected to one end which is on the low potential side during the ON period of the main switching element and the gate terminal connected to the other end, and the output of the secondary winding A commutation side switch element having a drain terminal connected to the other end of the end and a source terminal connected to a source terminal of the rectifying side switch element; a smoothing inductor; A voltage dividing circuit comprising a slipping capacitor, a switching circuit including a smoothing circuit having an input end connected between a drain and a source of the commutation side switch element and having both ends of the smoothing capacitor as output ends It is a power supply device. Further, the control pulse generated by the control circuit shows a low level during the low level, and an auxiliary pulse for generating an auxiliary pulse that is inverted to a high level with a time difference as short as possible immediately before the control pulse is inverted to a high level. A pulse generator and a third winding provided in the main transformer, one end of which is on the low potential side when the main switching element is on, the gate of the commutation side switching element via a capacitor An auxiliary winding connected to the terminal, the other end connected to the source terminal of the commutation side switch element, a drain terminal connected to the gate terminal of the rectification side switch element, and a source terminal connected to the rectification side switch A first auxiliary switch element connected to the source terminal of the element; a cathode terminal connected to the gate terminal of the first auxiliary switch element; and an anode terminal A backflow prevention diode connected to the gate terminal of the commutation side switch element, a drain terminal connected to the gate terminal of the first auxiliary switch element, and a source terminal connected to the source terminal of the first auxiliary switch element A second auxiliary switch element in which the output of the auxiliary pulse generation circuit is connected between the gate terminal and the source terminal, a cathode terminal is connected to the gate terminal of the commutation side switch element, and an anode terminal is the commutation A first diode connected to the source terminal of the side switch element, and the main switching element, the rectifier side switch element, and the commutation side switch element are turned on and off in a complementary manner It is a power supply device. And it is inserted at the connection point between the auxiliary winding and the source terminal of the commutation side switch element, the drain terminal is connected to one end of the auxiliary winding side, and the source terminal is the source terminal of the commutation side switch element A third auxiliary switch element connected between the gate and the source, the cathode terminal being connected to the drain terminal of the third auxiliary switch element, and the anode terminal being A second diode connected to the source terminal of the third auxiliary switch element, and a discharge path for the capacitor charge connected between the auxiliary winding and the gate terminal of the commutation side switch element are formed. A switching power supply device including a discharging resistor.

さらに、前記逆流防止ダイオードと直列に接続された時定数設定用抵抗と、ドレイン端子が前記転流用スイッチ素子のゲート端子に接続され、ソース端子が前記転流用スイッチ素子のソース端子に接続され、ゲート端子とソース端子間に前記補助パルス発生回路の出力が接続された第四の補助スイッチ素子とが設けられ、前記制御回路が前記主スイッチング素子をオン・オフ可能な制御パルスを出力しているとき、前記時定数設定用抵抗は、前記第一の補助スイッチ素子のゲート・ソース間電圧の上昇速度を制限し、前記第一の補助スイッチ素子のオフを継続させるものである。   Further, a time constant setting resistor connected in series with the backflow prevention diode, a drain terminal is connected to a gate terminal of the commutation switch element, a source terminal is connected to a source terminal of the commutation switch element, and a gate A fourth auxiliary switch element having an output of the auxiliary pulse generation circuit connected between a terminal and a source terminal, and the control circuit outputs a control pulse capable of turning on and off the main switching element The time constant setting resistor limits the rate of rise of the gate-source voltage of the first auxiliary switch element and continues turning off the first auxiliary switch element.

また、前記第一のダイオードは、前記第四の補助スイッチ素子内のドレイン・ソース間に形成された寄生ダイオードである。前記第二のダイオードは、前記第三の補助スイッチ素子内のドレイン・ソース間に形成された寄生ダイオードである。   The first diode is a parasitic diode formed between a drain and a source in the fourth auxiliary switch element. The second diode is a parasitic diode formed between a drain and a source in the third auxiliary switch element.

この発明のスイッチング電源装置によれば、第三の補助スイッチ素子は、ゲート端子が補助パルス発生回路の出力に接続され、補助パルスによって駆動される構成を備えているので、電源停止時等に第三の補助スイッチ素子のオフが確実に維持され、転流側スイッチ素子のゲート端子に接続されたコンデンサへの充電動作が停止する。従って、転流側スイッチ素子のゲート・ソース間電圧の低下が加速され、同期整流回路の自己発振現象を速やかに収束・停止させることができる。   According to the switching power supply device of the present invention, the third auxiliary switch element has a configuration in which the gate terminal is connected to the output of the auxiliary pulse generation circuit and is driven by the auxiliary pulse. The three auxiliary switch elements are reliably kept off, and the charging operation to the capacitor connected to the gate terminal of the commutation side switch element is stopped. Therefore, the decrease in the gate-source voltage of the commutation side switch element is accelerated, and the self-oscillation phenomenon of the synchronous rectifier circuit can be quickly converged and stopped.

また、転流側スイッチ素子のゲート・ソース間を高速に短絡する第四の補助スイッチ素子を設けた上で、逆流防止ダイオードと直列に時定数設定用抵抗を挿入し、電源の通常動作中は第一の補助スイッチ素子を常にオフ状態とし、電源停止時にのみオン可能な構成とすれば、通常動作中の第一の補助スイッチ素子のターン・オフの遅れに起因する整流側スイッチ素子の動作不良の発生を容易に回避しつつ、電源停止時には第一の補助スイッチ素子がオンすることによって整流側スイッチ素子のターン・オンを抑制し、自己発振現象を速やかに収束・停止させることができる。   Also, after providing a fourth auxiliary switch element that short-circuits between the gate and source of the commutation side switch element at high speed, a time constant setting resistor is inserted in series with the reverse current prevention diode, and during normal operation of the power supply If the first auxiliary switch element is always turned off and can be turned on only when the power is stopped, the malfunction of the rectifying switch element due to the delay in turn-off of the first auxiliary switch element during normal operation While the power supply is stopped, the first auxiliary switch element is turned on to suppress the turn-on of the rectifying switch element, and the self-oscillation phenomenon can be quickly converged and stopped.

以下、この発明の第一の実施形態のスイッチング電源装置10について、図1、図2に基づいて説明する。スイッチング電源装置10は、図1の回路図に示すように、直流の入力電源Einの両端に、トランスT1の一次巻線T1aとFETである主スイッチング素子TR0の直列回路が接続されている。さらに、トランスT1には、主スイッチング素子TR0のオン・オフ動作によって一次巻線T1aに印加された矩形の断続電圧を変圧した交流電圧が発生する二次巻線T1bが設けられ、その両端には、上記交流電圧を整流する整流側スイッチ素子TR1と転流側スイッチ素子TR2が接続されている。整流側スイッチ素子TR1は、二次巻線T1bの出力端のうち、主スイッチング素子TR0のオン期間に低電位側となる一端にドレイン端子が接続されている。転流側スイッチ素子TR2は、二次巻線T1bの出力端の他の一端にドレイン端子が接続され、ソース端子が整流側スイッチ素子TR1のソース端子に接続されている。さらに、転流側スイッチ素子のドレイン・ソース間に平滑用インダクタLoと平滑用コンデンサCoの直列回路が接続されている。そして、平滑用コンデンサCoの両端には直流の出力電圧Voutが発生し、負荷LDが接続されて出力電流を供給する。すなわち、スイッチング電源装置10は、上記のように、電力変換方式がシングルフォワード方式であり、二次側の整流素子としてFETを用いた構成を備えている。   Hereinafter, a switching power supply device 10 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. As shown in the circuit diagram of FIG. 1, in the switching power supply device 10, a series circuit of a primary winding T1a of a transformer T1 and a main switching element TR0 that is an FET is connected to both ends of a DC input power supply Ein. Further, the transformer T1 is provided with a secondary winding T1b that generates an AC voltage obtained by transforming a rectangular intermittent voltage applied to the primary winding T1a by the on / off operation of the main switching element TR0, and both ends thereof are provided. The rectification side switch element TR1 and the commutation side switch element TR2 for rectifying the AC voltage are connected. The rectifying switch element TR1 has a drain terminal connected to one end that is on the low potential side during the ON period of the main switching element TR0 among the output ends of the secondary winding T1b. The commutation side switch element TR2 has a drain terminal connected to the other end of the output end of the secondary winding T1b, and a source terminal connected to the source terminal of the rectification side switch element TR1. Further, a series circuit of a smoothing inductor Lo and a smoothing capacitor Co is connected between the drain and source of the commutation side switch element. A DC output voltage Vout is generated at both ends of the smoothing capacitor Co, and a load LD is connected to supply an output current. That is, as described above, the switching power supply device 10 has a configuration in which the power conversion method is the single forward method and the FET is used as the rectifying element on the secondary side.

主スイッチング素子TR0のゲートには制御回路CONが接続され、制御回路CONは、制御パルスVCONを出力して主スイッチング素子TR0をオン・オフ制御する。この制御パルスVCONは、出力電圧Voutを所定の電圧値に安定化すべくパルス幅変調された矩形のパルス電圧であり、ハイレベルのときに主スイッチング素子TR0をオンさせ、ローレベルのときにオフさせることができる。   A control circuit CON is connected to the gate of the main switching element TR0, and the control circuit CON outputs a control pulse VCON to control the main switching element TR0 on and off. The control pulse VCON is a rectangular pulse voltage that is pulse width modulated to stabilize the output voltage Vout to a predetermined voltage value, and turns on the main switching element TR0 when it is at a high level and turns it off when it is at a low level. be able to.

シングルフォワード方式の整流動作を行うため、整流側スイッチ素子TR1は主スイッチング素子TR0とほぼ同位相にオン・オフし、転流側スイッチ素子TR2を、主スイッチ素子TR0と相補的にオン・オフするよう駆動する。以下、各スイッチ素子TR1,TR2の駆動に関わる回路部分の構成について説明する。   In order to perform the single forward type rectification operation, the rectification side switch element TR1 is turned on / off in substantially the same phase as the main switching element TR0, and the commutation side switch element TR2 is turned on / off complementarily with the main switching element TR0. Drive like so. Hereinafter, a configuration of a circuit portion related to driving of the switch elements TR1 and TR2 will be described.

スイッチング電源装置10は、補助パルス発生回路DRVを備え、図1に示すように、その入力端は制御回路CONに接続され、その出力端は後述する補助スイッチ素子TR4〜TR6のゲート・ソース間に接続されている。補助パルス発生回路DRVは、制御回路CONが発生した制御パルスVCONを受け、トランス等の絶縁手段を介して、一次側回路から絶縁された補助パルスVDRVを出力し、後述する補助スイッチ素子TR4〜TR6をオン・オフさせる働きをする。補助パルスVDRVは、制御パルスVCONがローレベルの期間はローレベルを示し、また、制御パルスVCONがハイレベルに反転する直前に、可及的に短い時間差をもってハイレベルに反転する矩形のパルス電圧である。   The switching power supply device 10 includes an auxiliary pulse generation circuit DRV, and as shown in FIG. 1, its input terminal is connected to the control circuit CON, and its output terminal is between the gates and sources of auxiliary switch elements TR4 to TR6 described later. It is connected. The auxiliary pulse generation circuit DRV receives the control pulse VCON generated by the control circuit CON, outputs an auxiliary pulse VDRV insulated from the primary side circuit via an insulating means such as a transformer, and outputs auxiliary switch elements TR4 to TR6 described later. It works to turn on and off. The auxiliary pulse VDRV is a rectangular pulse voltage that exhibits a low level during the period when the control pulse VCON is at a low level, and that is inverted to a high level with a time difference as short as possible immediately before the control pulse VCON is inverted to a high level. is there.

整流側スイッチ素子TR1のゲート端子は、二次巻線T1bの出力端のうち、前記主スイッチング素子がオンの期間に高電位側となる一端に、スピードアップ用のコンデンサC1とピーク電流制限用の抵抗R1の直列回路を介して接続されている。なお、コンデンサC1及び抵抗R1は本発明の基本動作には影響しないため、必要に応じて短絡除去しても構わない。   The gate terminal of the rectifying switch element TR1 is connected to one end of the output terminal of the secondary winding T1b which is on the high potential side while the main switching element is on, and the speed-up capacitor C1 and the peak current limiter. The resistors R1 are connected via a series circuit. Note that the capacitor C1 and the resistor R1 do not affect the basic operation of the present invention, and therefore may be short-circuited if necessary.

主トランスT1には、第三の巻線である補助巻線T1cが設けられ、主スイッチング素子TR0がオンの期間に低電位側となる一端が、コンデンサC2とサージ電流抑制用の抵抗R2の直列回路を介して転流側スイッチ素子TR2のゲート端子に接続され、他の一端は、後述する第三の補助スイッチTR4を介して転流側スイッチ素子TR2のソース端子に接続されている。なお、この抵抗R2は本発明の基本動作には影響しない程度の小さな抵抗値であり、必要に応じて短絡除去しても構わない。   The main transformer T1 is provided with an auxiliary winding T1c, which is a third winding, and one end on the low potential side during the period when the main switching element TR0 is on is connected in series with a capacitor C2 and a resistor R2 for suppressing surge current. The other terminal is connected to the source terminal of the commutation side switch element TR2 via a third auxiliary switch TR4 described later via a circuit. The resistor R2 has a small resistance value that does not affect the basic operation of the present invention, and may be removed as necessary.

整流側スイッチ素子TR1のゲート・ソース間には、第一の補助スイッチTR3のドレイン端子とソース端子が接続され、さらに、静電気等のノイズ吸収用の抵抗Rg1が接続されている。なお、この抵抗Rg1は本発明の基本動作には影響しない程度の大きな抵抗値であり、必要に応じて開放除去しても構わない。   A drain terminal and a source terminal of the first auxiliary switch TR3 are connected between the gate and source of the rectifying switch element TR1, and a resistor Rg1 for absorbing noise such as static electricity is further connected. The resistor Rg1 has a large resistance value that does not affect the basic operation of the present invention, and may be removed as needed.

転流用スイッチ素子TR2のゲート端子から第一の補助スイッチ素子TR3のゲート端子の向きに、逆流防止ダイオードD1と時定数設定用抵抗R3の直列回路が接続されている。時定数設定用抵抗R3は、第一の補助スイッチ素子TR3内のゲート・ソース間に形成された寄生コンデンサCg3を充電する電流の流路にあり、その抵抗値を調整することによって、第一の補助スイッチ素子TR3のゲート・ソース間電圧Vg3が上昇する速度を変化させることができる。   A series circuit of a backflow prevention diode D1 and a time constant setting resistor R3 is connected in the direction from the gate terminal of the commutation switch element TR2 to the gate terminal of the first auxiliary switch element TR3. The time constant setting resistor R3 is in a current flow path for charging a parasitic capacitor Cg3 formed between the gate and the source in the first auxiliary switch element TR3. By adjusting the resistance, The rate at which the gate-source voltage Vg3 of the auxiliary switch element TR3 rises can be changed.

第一の補助スイッチ素子TR3のゲート・ソース間には、第二の補助スイッチ素子TR4のドレイン端子とソース端子が接続され、さらに、第二の補助スイッチ素子TR4のゲート・ソース間には、補助パルス発生回路DRVの出力端が接続されている。   The drain terminal and the source terminal of the second auxiliary switch element TR4 are connected between the gate and source of the first auxiliary switch element TR3, and further, the auxiliary terminal is connected between the gate and source of the second auxiliary switch element TR4. The output terminal of the pulse generation circuit DRV is connected.

補助巻線T1cと転流側スイッチ素子TR2のソース端子の間には第三の補助スイッチ素子TR5が挿入されている。第三の補助スイッチ素子TR5は、そのドレイン端子が前記補助巻線T1cに接続され、ソース端子が前記転流側スイッチ素子TR2のソース端子側に接続され、ゲート・ソース間に、補助パルス発生回路DRVの出力端が接続されている。   A third auxiliary switch element TR5 is inserted between the auxiliary winding T1c and the source terminal of the commutation side switch element TR2. The third auxiliary switch element TR5 has a drain terminal connected to the auxiliary winding T1c, a source terminal connected to the source terminal side of the commutation side switch element TR2, and an auxiliary pulse generating circuit between the gate and the source. The output terminal of DRV is connected.

転流側スイッチ素子TR2のゲート・ソース間には、第四の補助スイッチ素子TR6と、コンデンサC2の電荷を放電する経路を形成する放電用抵抗Rg2が接続されている。第四の補助スイッチ素子TR6は、ドレイン端子がサージ電流抑制用の抵抗R4を介して転流用スイッチ素子TR2のゲート端子に接続され、ソース端子が転流用スイッチ素子TR2のソース端子に接続されており、ゲート・ソース間に、補助パルス発生回路DRVの出力端が接続されている。なお、放電用抵抗Rg2はコンデンサC2の放電経路を形成するものであればよく、例えばコンデンサC2の両端に接続した抵抗であってもよい。また、抵抗R4は本発明の基本動作には影響しない程度の小さな抵抗値であり、必要に応じて短絡除去しても構わない。   Between the gate and source of the commutation side switch element TR2, a fourth auxiliary switch element TR6 and a discharge resistor Rg2 that forms a path for discharging the charge of the capacitor C2 are connected. The fourth auxiliary switch element TR6 has a drain terminal connected to the gate terminal of the commutation switch element TR2 via a resistor R4 for suppressing surge current, and a source terminal connected to the source terminal of the commutation switch element TR2. The output terminal of the auxiliary pulse generating circuit DRV is connected between the gate and the source. The discharge resistor Rg2 may be any resistor that forms the discharge path of the capacitor C2, and may be a resistor connected to both ends of the capacitor C2, for example. The resistor R4 has a small resistance value that does not affect the basic operation of the present invention, and may be short-circuited if necessary.

また、主スイッチング素子TR0、整流側スイッチ素子TR1、転流側スイッチ素子TR2、第一の補助スイッチ素子TR3、第二の補助スイッチ素子TR4、第三の補助スイッチ素子TR5、第四の補助スイッチ素子TR6は全てFETであり、個々の素子内には、ソースからドレインの向きに寄生ダイオードDB0,DB2,DB3,DB4,DB5,DB6が形成されている。従って、この寄生ダイオードを利用すれば、例えば、寄生ダイオードDB5,DB6の箇所に、外部から専用ダイオードを付加する手間を省くことができる。なお、寄生ダイオードDB6が本願発明の第一のダイオード、寄生ダイオードDB5が第二のダイオードを指す。   The main switching element TR0, the rectifying side switching element TR1, the commutation side switching element TR2, the first auxiliary switching element TR3, the second auxiliary switching element TR4, the third auxiliary switching element TR5, and the fourth auxiliary switching element. All TR6 are FETs, and in each element, parasitic diodes DB0, DB2, DB3, DB4, DB5, DB6 are formed in the direction from the source to the drain. Therefore, if this parasitic diode is used, for example, the trouble of adding a dedicated diode from the outside to the locations of the parasitic diodes DB5 and DB6 can be saved. The parasitic diode DB6 indicates the first diode of the present invention, and the parasitic diode DB5 indicates the second diode.

次に、上記の構成を備えたスイッチング電源装置10の動作を、図2のタイムチャートに基づいて説明する。期間1は、制御回路CONが発生する制御パルスVCONがハイ/ローレベルを繰り返し、それによって主スイッチング素子TR1がオン・オフし、スイッチング電源装置10が通常の電力変換動作を行っている。補助パルス発生回路DRVは、制御パルスVCONがローレベルの期間はローレベルを示し、また、制御パルスVCONがハイレベルに反転するよりも僅かな時間だけ早く、ハイレベルに反転する。この僅かな時間差を設けることは、主スイッチング素子TR0と転流側スイッチ素子TR2とが同時にオン状態となることを防止する周知の技術である。また、ハイレベルを継続させる時間は、一定の時間以上であれば、さほど厳密に規定する必要はない。このハイレベルを継続させる時間については、後で説明する。   Next, the operation of the switching power supply device 10 having the above configuration will be described based on the time chart of FIG. In period 1, the control pulse VCON generated by the control circuit CON repeats high / low levels, whereby the main switching element TR1 is turned on / off, and the switching power supply device 10 performs a normal power conversion operation. The auxiliary pulse generation circuit DRV indicates a low level during a period in which the control pulse VCON is at a low level, and is inverted to a high level a little earlier than the control pulse VCON is inverted to a high level. Providing this slight time difference is a well-known technique for preventing the main switching element TR0 and the commutation side switching element TR2 from being turned on simultaneously. Further, the time for which the high level is continued does not need to be strictly defined as long as it is a certain time or longer. The time for which the high level is continued will be described later.

整流側スイッチ素子TR1のゲート・ソース間電圧Vg1は、二次巻線T1bに発生する矩形の交流電圧を用いて生成される。従って、整流側スイッチ素子TR1は、主スイッチング素子TR0とほぼ同じタイミングで、かつ、同位相でオン・オフする。   The gate-source voltage Vg1 of the rectifying switch element TR1 is generated using a rectangular AC voltage generated in the secondary winding T1b. Therefore, the rectifying switch element TR1 is turned on / off at substantially the same timing and in the same phase as the main switching element TR0.

一方、転流側スイッチ素子TR2のゲート・ソース間電圧Vg2は、ハイレベルからローレベルに反転するタイミングは、補助パルスVDRVがハイレベルを発生するタイミングに従って決定される。一方、ローレベルからハイレベルに反転するタイミングは、補助巻線T1cに発生する略矩形の電圧がコンデンサC2の側に高電位を発生させるタイミング、すなわち、主スイッチング素子TR0がオンするタイミングに従って決定される。   On the other hand, the timing at which the gate-source voltage Vg2 of the commutation side switch element TR2 is inverted from the high level to the low level is determined according to the timing at which the auxiliary pulse VDRV generates the high level. On the other hand, the timing of inversion from the low level to the high level is determined according to the timing at which the substantially rectangular voltage generated in the auxiliary winding T1c generates a high potential on the capacitor C2, that is, the timing at which the main switching element TR0 is turned on. The

補助パルスVDRVがローレベルからハイレベルに反転すると、第四の補助スイッチ素子TR6がオンし、転流側スイッチ素子TR4のゲート・ソース間を抵抗R4を介して短絡する。抵抗R4は十分小さな抵抗値であるため、ゲート・ソース間電圧Vg2はごく短時間のうちにローレベルに低下する。   When the auxiliary pulse VDRV is inverted from the low level to the high level, the fourth auxiliary switch element TR6 is turned on, and the gate and the source of the commutation side switch element TR4 are short-circuited via the resistor R4. Since the resistor R4 has a sufficiently small resistance value, the gate-source voltage Vg2 drops to a low level in a very short time.

また、補助パルスVDRVがローレベルからハイレベルに反転すると、第三の補助スイッチ素子TR5もオンし、補助巻線T1cの一端から転流側スイッチ素子のソース端子の向きの電流を流すこととが可能な状態になる。   In addition, when the auxiliary pulse VDRV is inverted from the low level to the high level, the third auxiliary switch element TR5 is also turned on, and a current in the direction of the source terminal of the commutation side switch element flows from one end of the auxiliary winding T1c. It becomes possible.

また、補助パルスVDRVがローレベルからハイレベルに反転すると、第二の補助スイッチ素子TR4もオンし、第一の補助スイッチ素子TR3のゲート・ソース間電圧Vg3は、瞬時にローレベルに低下する。   When the auxiliary pulse VDRV is inverted from the low level to the high level, the second auxiliary switch element TR4 is also turned on, and the gate-source voltage Vg3 of the first auxiliary switch element TR3 is instantaneously lowered to the low level.

補助パルスVDRVがローレベルからハイレベルに反転した後、僅かな時間を空けて制御パルスVCONがハイレベルに反転し、主スイッチング素子TR0がオンする。すると、整流側スイッチ素子TR1のゲート・ソース間電圧Vg1がハイレベルとなり、整流側スイッチ素子TR1がオンする。   After the auxiliary pulse VDRV is inverted from the low level to the high level, after a short time, the control pulse VCON is inverted to the high level, and the main switching element TR0 is turned on. Then, the gate-source voltage Vg1 of the rectifying switch element TR1 becomes high level, and the rectifying switch element TR1 is turned on.

それと同時に、補助巻線T1cの両端に、第三の補助スイッチ素子TR5のドレイン端子側を高電位とする電圧が発生する。すると、補助巻線T1c、第三の補助スイッチ素子TR5、第四の補助スイッチ素子TR6または寄生ダイオードDB6、抵抗R4、抵抗R2、コンデンサC2の経路に電流が流れ、コンデンサC2を充電する。充電動作はごく短時間のうちに終了し、コンデンサC2の両端には、補助巻線T1cの発生電圧とほぼ等しい電圧であって、転流側スイッチ素子TR2のゲート端子側を高電位とする電圧が発生する。   At the same time, a voltage is generated at both ends of the auxiliary winding T1c so that the drain terminal side of the third auxiliary switch element TR5 has a high potential. Then, current flows through the path of the auxiliary winding T1c, the third auxiliary switch element TR5, the fourth auxiliary switch element TR6 or the parasitic diode DB6, the resistor R4, the resistor R2, and the capacitor C2, and charges the capacitor C2. The charging operation is completed in a very short time, and the voltage at both ends of the capacitor C2 is approximately equal to the voltage generated by the auxiliary winding T1c and has a high potential on the gate terminal side of the commutation side switch element TR2. Will occur.

なお、上述した補助パルスVDRVのハイレベルの継続時間は、第三の補助スイッチ素子TR5のオンした後、少なくともコンデンサC2の上記充電動作が終了するまでの間、オン状態が維持されるように設定されている。そして、制御パルスVDVRのハイレベル時間が経過してローレベルに反転すると、各補助スイッチ素子TR4,TR5,TR6はオフに転じるが、これらがオフに転じたタイミングでその他のスイッチ素子の動作に変化は生じない。例えば、第三の補助スイッチ素子TR5がオフした場合、図2に示すように、ドレイン・ソース間電圧Vd5に所定の電圧が誘起するが、その他のスイッチ素子のオン又はオフの状態が反転する変化は起こらない
次に、制御パルスVCONがローレベルからハイレベルに反転すると、主スイッチング素子TR0がオフする。すると、整流側スイッチ素子TR1のゲート・ソース間電圧Vg1がローレベルとなり、整流側スイッチ素子TR1がオフする。
The above-described high level duration of the auxiliary pulse VDRV is set so that the on state is maintained at least until the charging operation of the capacitor C2 is completed after the third auxiliary switch element TR5 is turned on. Has been. Then, when the high level time of the control pulse VDVR elapses and the level is inverted to the low level, each auxiliary switch element TR4, TR5, TR6 turns off, but changes to the operation of other switch elements at the timing when they turn off. Does not occur. For example, when the third auxiliary switch element TR5 is turned off, as shown in FIG. 2, a predetermined voltage is induced in the drain-source voltage Vd5, but the on / off state of other switch elements is reversed. Next, when the control pulse VCON is inverted from the low level to the high level, the main switching element TR0 is turned off. Then, the gate-source voltage Vg1 of the rectifying switch element TR1 becomes low level, and the rectifying switch element TR1 is turned off.

それと同時に、補助巻線T1cの両端には、コンデンサC2側を高電位とする電圧が発生する。すると、補助巻線T1c、コンデンサC2、抵抗R2、転流側スイッチ素子TR2のゲート・ソース間、寄生ダイオードDB5の経路に電流が流れ、転流側スイッチ素子TR2は、ゲート・ソース間電圧Vg2がハイレベルになってオンする。ゲート・ソース間電圧Vg2は、瞬時に、補助巻線T1cに発生した電圧と、主スイッチング素子TR0がオンの期間に充電されたコンデンサC2の両端電圧とが加算された電圧にまで上昇する。その後、コンデンサC2の蓄積電荷が抵抗Rg2等によって徐々に放電され、ゲート・ソース間電圧Vg2は緩やかに低下するが、転流側スイッチ素子TR2のオン状態を継続するのに十分な電圧値を維持している。   At the same time, a voltage having a high potential on the capacitor C2 side is generated at both ends of the auxiliary winding T1c. Then, current flows between the auxiliary winding T1c, the capacitor C2, the resistor R2, the gate-source of the commutation side switch element TR2, and the path of the parasitic diode DB5, and the commutation side switch element TR2 has a gate-source voltage Vg2. High level turns on. The gate-source voltage Vg2 instantaneously rises to a voltage obtained by adding the voltage generated in the auxiliary winding T1c and the voltage across the capacitor C2 charged while the main switching element TR0 is on. Thereafter, the accumulated charge in the capacitor C2 is gradually discharged by the resistor Rg2 and the like, and the gate-source voltage Vg2 gradually decreases, but the voltage value sufficient to continue the ON state of the commutation side switch element TR2 is maintained. is doing.

なお、上述したように、整流側スイッチ素子TR1のゲート・ソース間電圧Vg1は、二次巻線T1bに発生する矩形の交流電圧を用いて生成されており、第一の補助スイッチ素子TR3は寄与していない。第一の補助スイッチ素子TR3は、転流側スイッチ素子TR2のゲート・ソース間電圧Vg2の上昇に伴い、逆流防止ダイオードD1、時定数設定用抵抗R3の経路で流れる電流によって寄生コンデンサCg3が充電され、ゲート・ソース間電圧Vg3が上昇する。しかし、時定数設定用抵抗R3と寄生コンデンサCg3とで定まる時定数は比較的大きな値に設定されており、それによってゲート・ソース間電圧Vg3の上昇速度が制限されている。従って、ゲート・ソース間電圧Vg3は、第二の補助スイッチ素子TR4がオンするまでの間に、第一の補助スイッチ素子TR3がオン可能なゲート閾値Vth3に達しない。すなわち、期間1の通常動作中は、第一の補助スイッチ素子TR3はオフ状態を継続し、整流側スイッチ素子TR1をオフさせる動作に関与しない。   As described above, the gate-source voltage Vg1 of the rectifying switch element TR1 is generated using a rectangular AC voltage generated in the secondary winding T1b, and the first auxiliary switch element TR3 contributes. Not done. In the first auxiliary switch element TR3, as the gate-source voltage Vg2 of the commutation side switch element TR2 increases, the parasitic capacitor Cg3 is charged by the current flowing through the path of the backflow prevention diode D1 and the time constant setting resistor R3. The gate-source voltage Vg3 increases. However, the time constant determined by the time constant setting resistor R3 and the parasitic capacitor Cg3 is set to a relatively large value, thereby limiting the rising speed of the gate-source voltage Vg3. Therefore, the gate-source voltage Vg3 does not reach the gate threshold value Vth3 at which the first auxiliary switch element TR3 can be turned on until the second auxiliary switch element TR4 is turned on. That is, during the normal operation in the period 1, the first auxiliary switch element TR3 continues to be in the off state and is not involved in the operation of turning off the rectifying side switch element TR1.

次に、期間2の動作について説明する。期間2は、例えば、スイッチング電源装置10の入力電源Einの供給が遮断され、制御回路CONが制御パルスVCONの発生を停止し(ローレベルを継続し)、併せて、補助パルスVCRVもローレベルを継続する期間である。期間2は、制御パルスVCONがハイレベルからローレベルに反転した状態から始まる。転流側スイッチ素子TR2は、ハイレベルのゲート・ソース間電圧Vg2が緩やかに放電されて低下を続ける。この間、平滑用インダクタの磁気的作用により、転流側スイッチ素子TR2に、ドレイン端子からソース端子の方向の大きなドレイン電流Id2が流れる。一方、第一の補助スイッチ素子TR3のゲート・ソース間電圧Vg3は緩やかに上昇を続け、低下を続けている転流側スイッチ素子TR2のゲート・ソース間電圧Vg2に達したところで上昇が止まる。そして、ゲート・ソース間電圧Vg2がさらに低下しても、逆流防止ダイオードD1の働きによって、ゲート・ソース間電圧Vg2は、その電圧値が保持される。   Next, an operation in the period 2 is described. In the period 2, for example, the supply of the input power source Ein of the switching power supply device 10 is interrupted, the control circuit CON stops generating the control pulse VCON (continues the low level), and the auxiliary pulse VCRV is also at the low level. It is a continuing period. Period 2 starts from a state in which the control pulse VCON is inverted from the high level to the low level. In the commutation side switch element TR2, the high-level gate-source voltage Vg2 is gradually discharged and continues to decrease. During this time, a large drain current Id2 in the direction from the drain terminal to the source terminal flows through the commutation side switch element TR2 due to the magnetic action of the smoothing inductor. On the other hand, the gate-source voltage Vg3 of the first auxiliary switch element TR3 continues to rise gently, and stops rising when it reaches the gate-source voltage Vg2 of the commutation side switch element TR2 that continues to fall. Even when the gate-source voltage Vg2 further decreases, the voltage value of the gate-source voltage Vg2 is maintained by the function of the backflow prevention diode D1.

ゲート・ソース間電圧Vg2が所定の電圧値まで低下すると、転流側スイッチ素子TR2はオンからオフに移行する。ここでは、オフの直前に転流側スイッチ素子TR2のドレイン端子からソース端子の方向へ大きなドレイン電流Id2が流れており、かつ、転流側スイッチ素子TR2による電流の遮断が急峻に行われるので、転流側スイッチ素子TR2のドレイン・ソース間電圧Vd2は、平滑用インダクタLoの磁気的作用によって大きなサージを伴って急峻に上昇する。そして、このサージを伴う電圧は、コンデンサC1と抵抗R1を介して整流側スイッチ素子TR1のゲート端子に伝達される。このとき、第一の補助スイッチTR3は、ゲート・ソース間電圧Vg3が未だ閾値Vth3に達していないのでオフしている。従って、整流側スイッチ素子TR1のゲート・ソース間電圧Vg1は容易に上昇し、整流側スイッチ素子TR1は、オフからオンに移行する。   When the gate-source voltage Vg2 drops to a predetermined voltage value, the commutation side switch element TR2 shifts from on to off. Here, a large drain current Id2 flows in the direction from the drain terminal to the source terminal of the commutation side switch element TR2 immediately before turning off, and the current is cut off sharply by the commutation side switch element TR2. The drain-source voltage Vd2 of the commutation side switch element TR2 rises sharply with a large surge due to the magnetic action of the smoothing inductor Lo. The voltage accompanying this surge is transmitted to the gate terminal of the rectifying switch element TR1 through the capacitor C1 and the resistor R1. At this time, the first auxiliary switch TR3 is turned off because the gate-source voltage Vg3 has not yet reached the threshold value Vth3. Therefore, the gate-source voltage Vg1 of the rectifying switch element TR1 easily rises, and the rectifying switch element TR1 shifts from off to on.

整流側スイッチ素子TR1がオンすると、平滑用インダクタLoの磁気的作用により、二次巻線T1b、整流側スイッチ素子TR1、平滑用コンデンサCoの経路に大きな電流が流れ、トランスT1を介して一次側に電流を放出する。   When the rectifying switch element TR1 is turned on, a large current flows through the path of the secondary winding T1b, the rectifying switch element TR1, and the smoothing capacitor Co due to the magnetic action of the smoothing inductor Lo, and the primary side via the transformer T1. To discharge current.

また、整流側スイッチ素子TR1がオンすると、補助巻線T1cの両端に第三の補助スイッチ素子TR5のドレイン端子側を高電位とする電圧が発生する。しかし、補助パルスVDRVは停止しているので第三の補助スイッチ素子TR5はオフを継続し、コンデンサC2は、補助巻線T1cによって充電されることはない。   Further, when the rectifying switch element TR1 is turned on, a voltage is generated at both ends of the auxiliary winding T1c with the drain terminal side of the third auxiliary switch element TR5 at a high potential. However, since the auxiliary pulse VDRV is stopped, the third auxiliary switch element TR5 continues to be turned off, and the capacitor C2 is not charged by the auxiliary winding T1c.

平滑用インダクタLoが上記のように電流を放出すると、やがて転流側スイッチ素子TR2のドレイン・ソース間電圧が低下し、それに伴って、整流側スイッチ素子TR1は、そのゲート・ソース間電圧Vg1が低下してオフする。それと同時に、補助巻線T1cの両端には、コンデンサC2側を高電位とする電圧が発生する。すると、補助巻線T1c、コンデンサC2、抵抗R2、転流側スイッチ素子TR2のゲート・ソース間、寄生ダイオードDB5の経路に電流が流れ、転流側スイッチ素子TR2は、ゲート・ソース間電圧Vg2がハイレベルになってオンする。ゲート・ソース間電圧Vg2は、補助巻線T1cに発生する電圧とコンデンサC2の両端電圧とが加算された電圧にまで上昇する。しかし、整流側スイッチ素子TR1がオフの期間にコンデンサC2は再充電されていないので、コンデンサC2の両端には低い電圧しか残っておらず、結果、ゲート・ソース間電圧Vg2は前周期よりも低い電圧値までしか上昇しない。従って、転流側スイッチ素子TR2に流れるドレイン端子からソース端子の方向のドレイン電流id2は、前周期からの増加が抑制される。その後、コンデンサC2の蓄積電荷が抵抗Rg2等によって徐々に放電され、ゲート・ソース間電圧Vg2は緩やかに下降する。一方、第一の補助スイッチ素子TR3のゲート・ソース間電圧Vg3は緩やかに上昇し、第一の補助スイッチ素子TR3のゲート閾値Vth3を超えて上昇を続け、低下を続ける転流側スイッチ素子TR2のゲート・ソース間電圧Vg2に達したところで上昇が止まる。第一の補助スイッチTR3がオンすると、整流側スイッチ素子TR1のゲート・ソース間は、ほぼ短絡された状態となる。   When the smoothing inductor Lo releases the current as described above, the drain-source voltage of the commutation side switch element TR2 eventually decreases, and accordingly, the rectification side switch element TR1 has its gate-source voltage Vg1 Decrease and turn off. At the same time, a voltage having a high potential on the capacitor C2 side is generated at both ends of the auxiliary winding T1c. Then, current flows between the auxiliary winding T1c, the capacitor C2, the resistor R2, the gate-source of the commutation side switch element TR2, and the path of the parasitic diode DB5, and the commutation side switch element TR2 has a gate-source voltage Vg2. High level turns on. The gate-source voltage Vg2 rises to a voltage obtained by adding the voltage generated in the auxiliary winding T1c and the voltage across the capacitor C2. However, since the capacitor C2 is not recharged while the rectifying switch element TR1 is off, only a low voltage remains at both ends of the capacitor C2. As a result, the gate-source voltage Vg2 is lower than the previous period. It only rises to a voltage value. Therefore, the drain current id2 flowing from the drain terminal to the source terminal flowing in the commutation side switch element TR2 is suppressed from increasing from the previous period. Thereafter, the accumulated charge in the capacitor C2 is gradually discharged by the resistor Rg2 and the like, and the gate-source voltage Vg2 gradually decreases. On the other hand, the gate-source voltage Vg3 of the first auxiliary switch element TR3 rises gently, exceeds the gate threshold value Vth3 of the first auxiliary switch element TR3, continues to increase, and continues to decrease. The rise stops when the gate-source voltage Vg2 is reached. When the first auxiliary switch TR3 is turned on, the gate and the source of the rectifying switch element TR1 are almost short-circuited.

ゲート・ソース間電圧Vg2が所定の電圧値まで低下すると、転流側スイッチ素子TR2はオンからオフに移行する。オフの直前に、転流側スイッチ素子TR2のドレイン端子からソース端子の方向に流れているドレイン電流Id2は、前周期と同様に、まだ大きい。従って、転流側スイッチ素子TR2のドレイン・ソース間電圧Vd2は、大きなサージを伴って急峻に上昇する。この大きなサージを伴う電圧は、コンデンサC1と抵抗R1を介して整流側スイッチ素子TR1のゲート端子に伝達される。しかし、第一の補助スイッチTR3は、ゲート・ソース間電圧Vg3が閾値Vth3に達してオンしている。従って、整流側スイッチ素子TR1は、ゲート・ソース間電圧Vg1は上昇が妨げられるので、オンするも、やや大きな導通抵抗が残る不完全なオンとなる。   When the gate-source voltage Vg2 drops to a predetermined voltage value, the commutation side switch element TR2 shifts from on to off. Just before turning off, the drain current Id2 flowing in the direction from the drain terminal to the source terminal of the commutation side switch element TR2 is still large as in the previous period. Therefore, the drain-source voltage Vd2 of the commutation side switch element TR2 rises sharply with a large surge. This voltage with a large surge is transmitted to the gate terminal of the rectifying switch element TR1 through the capacitor C1 and the resistor R1. However, the first auxiliary switch TR3 is turned on when the gate-source voltage Vg3 reaches the threshold value Vth3. Accordingly, since the gate-source voltage Vg1 is prevented from rising, the rectifying switch element TR1 is turned on incompletely, leaving a slightly large conduction resistance.

上記の自己発振現象が繰り返されると、やがて、整流側スイッチ素子TR1及び転流側スイッチ素子TR2のどちらもオン・オフ動作を継続することができなくなり、速やかに自己発振現象が収束・停止する。   When the above self-oscillation phenomenon is repeated, the rectification side switch element TR1 and the commutation side switch element TR2 cannot continue the on / off operation, and the self oscillation phenomenon converges and stops quickly.

次に、本実施形態に係るスイッチング電源装置10の動作と、本案発明の特徴となる構成を備えない構成のスイッチング電源装置20の動作とを比較する。比較例のスイッチング電源装置20は、図3に示すように、この実施形態の特徴的構成である第三の補助スイッチTR5及び寄生ダイオードDB5を備えず、第三の補助スイッチTR5のドレイン端子及びソース端子が各々接続されていた箇所が直結されている。その他の構成は同様であるので、この実施形態のスイッチング電源装置10と同一符号を付して説明を省略する。   Next, the operation of the switching power supply device 10 according to the present embodiment is compared with the operation of the switching power supply device 20 having a configuration that does not include the configuration that characterizes the present invention. As shown in FIG. 3, the switching power supply device 20 of the comparative example does not include the third auxiliary switch TR5 and the parasitic diode DB5, which are characteristic configurations of this embodiment, and the drain terminal and the source of the third auxiliary switch TR5. The locations where the terminals were connected are directly connected. Since the other configurations are the same, the same reference numerals as those of the switching power supply device 10 of this embodiment are given and the description thereof is omitted.

比較例のスイッチング電源装置20の動作波形を図4に示す。スイッチング電源装置20は、期間2(制御回路CONが制御パルスの発生を停止してローレベルを継続している期間)において、ゲート・ソース間電圧Vg2が所定の電圧値まで低下して転流側スイッチ素子TR2がオンからオフに移行し、整流側スイッチ素子TR1のゲート・ソース間電圧Vg1の上昇によって整流側スイッチ素子TR1がオン状態となる。それと同時に、補助巻線T1cの両端には、第三の補助スイッチ素子TR5のドレイン端子側を高電位とする電圧が発生する。このとき、スイッチング電源装置20は、第三の補助スイッチ素子TR5が設けられていないため、補助巻線T1c、第四の補助スイッチ素子TR6または寄生ダイオードDB6、抵抗R4、抵抗R2、コンデンサC2の経路に電流が流れ、コンデンサC2を充電する動作が行われてしまう。従って、自己発振現象が発生すると、転流側スイッチ素子TR2のゲート・ソース間には、補助巻線T1cに発生する電圧と上記の動作で充電されたコンデンサC2の両端電圧とが加算された電圧、すなわち、転流側スイッチ素子TR2の十分なオンを可能にする電圧が繰り返し供給され、ドレイン電流Id2の増加が加速する。そして、スイッチング電源装置20は、内部部品のいずれかが絶対最大定格を超え、やがて破損する。   FIG. 4 shows operation waveforms of the switching power supply device 20 of the comparative example. In the switching power supply 20, the gate-source voltage Vg <b> 2 decreases to a predetermined voltage value in the period 2 (the period in which the control circuit CON stops generating the control pulse and keeps the low level), and the commutation side The switch element TR2 shifts from on to off, and the rectifier side switch element TR1 is turned on by the rise of the gate-source voltage Vg1 of the rectifier side switch element TR1. At the same time, a voltage with a high potential on the drain terminal side of the third auxiliary switch element TR5 is generated at both ends of the auxiliary winding T1c. At this time, since the switching power supply device 20 is not provided with the third auxiliary switch element TR5, the path of the auxiliary winding T1c, the fourth auxiliary switch element TR6 or the parasitic diode DB6, the resistor R4, the resistor R2, and the capacitor C2 Current flows, and the operation of charging the capacitor C2 is performed. Therefore, when the self-oscillation phenomenon occurs, a voltage obtained by adding the voltage generated in the auxiliary winding T1c and the voltage across the capacitor C2 charged in the above operation is added between the gate and source of the commutation side switch element TR2. That is, a voltage that allows the commutation side switch element TR2 to be sufficiently turned on is repeatedly supplied, and the increase in the drain current Id2 is accelerated. In the switching power supply device 20, any of the internal components exceeds the absolute maximum rating and eventually breaks.

それに対して、本発明の第一の実施形態のスイッチング電源装置10は、期間2において、第三の補助スイッチ素子TR5のオフ動作及び第二のダイオードである寄生ダイオードDB5によって、補助巻線T1c、第四の補助スイッチ素子TR6または第一のダイオードである寄生ダイオードDB6、抵抗R4、抵抗R2、コンデンサC2を通る上記の電流経路を遮断し、コンデンサC2の充電動作を停止する。さらに、第一の補助スイッチTR3のオン動作も有効に機能し、たとえ自己発振現象は発生しても、整流側スイッチ素子TR1及び転流側スイッチ素子TR2のオン・オフ動作を抑制し、速やかに自己発振現象を収束・停止させることができる。   On the other hand, in the switching power supply device 10 of the first embodiment of the present invention, in the period 2, the auxiliary winding T1c, the off operation of the third auxiliary switch element TR5 and the parasitic diode DB5 as the second diode are provided. The current path passing through the fourth auxiliary switch element TR6 or the parasitic diode DB6 as the first diode, the resistor R4, the resistor R2, and the capacitor C2 is cut off, and the charging operation of the capacitor C2 is stopped. Further, the ON operation of the first auxiliary switch TR3 functions effectively, and even if the self-oscillation phenomenon occurs, the ON / OFF operation of the rectifying side switch element TR1 and the commutation side switch element TR2 is suppressed, and promptly The self-oscillation phenomenon can be converged and stopped.

次に、この発明の第二の実施形態のスイッチング電源装置30について、図5に基づいて説明する。スイッチング電源装置30は、第四の補助スイッチTR6(寄生ダイオードDB6を含む)と抵抗R4が開放除去され、転流側スイッチ素子TR2のゲート・ソース間に、ソース端子からゲート端子の向きにダイオードD2が接続され、さらに時定数設定用抵抗R3が短絡除去されている点で、スイッチング電源装置10と構成が異なる。すなわち、スイッチング電源装置10において、第一の補助スイッチTR3のゲート・ソース間を短絡する第二の補助スイッチ素子TR4が担う機能と、転流側スイッチ素子TR2のゲート・ソース間を短絡する第四の補助スイッチTR6が担う機能を、スイッチング電源装置30では、第二の補助スイッチ素子TR4に集約させている。さらに、スイッチング電源装置30では、時定数設定抵抗R3を短絡除去(又は十分小さな抵抗値にする)ことによって、転流側スイッチ素子TR2のターン・オフの高速性を維持した構成とし、また、削除された寄生ダイオードDB6が担う機能と同様の機能をダイオードD2を付加して担保している。なお、その他の構成は同様であるので、スイッチング電源装置10と同一符号を付して説明を省略する。   Next, a switching power supply device 30 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the switching power supply 30, the fourth auxiliary switch TR6 (including the parasitic diode DB6) and the resistor R4 are opened and removed, and the diode D2 extends from the source terminal to the gate terminal between the gate and source of the commutation side switch element TR2. Is connected, and the configuration of the switching power supply device 10 is different in that the time constant setting resistor R3 is short-circuit removed. That is, in the switching power supply device 10, the function of the second auxiliary switch element TR4 that short-circuits between the gate and source of the first auxiliary switch TR3 and the fourth that short-circuits between the gate and source of the commutation side switch element TR2. In the switching power supply device 30, the functions of the auxiliary switch TR6 are concentrated in the second auxiliary switch element TR4. Further, in the switching power supply device 30, the time constant setting resistor R3 is removed by short-circuiting (or made to have a sufficiently small resistance value), and the commutation side switch element TR2 is maintained at a high speed of turn-off and deleted. The same function as that performed by the parasitic diode DB6 is secured by adding the diode D2. In addition, since the other structure is the same, the same code | symbol as the switching power supply device 10 is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

一般的に、小型で安価なFETは、比較的導通抵抗Ronが大きなものが多いが、スイッチング電源装置10は、そのような一般的なFETを第一の補助スイッチTR3に用いた場合であっても、整流側スイッチ素子TR1が意図通りの動作を行えるよう回路が構成されている。従って、FETの選択自由度が高い。   In general, many small and inexpensive FETs have a relatively large conduction resistance Ron. However, the switching power supply 10 is a case where such a general FET is used for the first auxiliary switch TR3. In addition, the circuit is configured so that the rectifying switch element TR1 can operate as intended. Therefore, the degree of freedom in selecting the FET is high.

一方、スイッチング電源装置30は、第一の補助スイッチTR3として比較的導通抵抗Ronの低いFETを使用することによって、部品点数の削減を図ることが可能な回路構成を備えている。   On the other hand, the switching power supply 30 has a circuit configuration that can reduce the number of parts by using an FET having a relatively low conduction resistance Ron as the first auxiliary switch TR3.

スイッチング電源装置30の場合、通常動作中(図2における期間1に相当)、補助スイッチTR3にターン・オフに遅延が生じると、整流側スイッチ素子TR1のターン・オンが遅れ、電力変換動作に支障をきたすおそれがあるため、ゲート・ソース間電圧Vg3のハイレベルのピーク値を低めに制限する設計を行うことが多い。   In the case of the switching power supply 30, during normal operation (corresponding to period 1 in FIG. 2), if the auxiliary switch TR3 has a delay in turn-off, the turn-on of the rectifying switch element TR1 is delayed, which hinders the power conversion operation. In many cases, the high-level peak value of the gate-source voltage Vg3 is limited to a low level.

一方、FETには、ゲート・ソース間の印加電圧が低くなると導通抵抗Ronが相対的に大きくなるという一般的な性質がある。従って、例えば、補助スイッチTR3の導通抵抗Ronが大きすぎると、自己発振現象が生じたときに、整流側スイッチ素子TR1のゲート・ソース間の短絡が不十分となり、転流側スイッチ素子TR2のドレイン・ソース間に発生したサージ電圧によってゲート・ソース間電圧Vg1が上昇し、整流側スイッチ素子TR1がオンし易くなって自己発振現象の抑制効果が薄れてしまうおそれがある。   On the other hand, the FET has a general property that the conduction resistance Ron relatively increases as the applied voltage between the gate and the source decreases. Therefore, for example, if the conduction resistance Ron of the auxiliary switch TR3 is too large, when the self-oscillation phenomenon occurs, the short circuit between the gate and the source of the rectifying switch element TR1 becomes insufficient, and the drain of the commutation switch element TR2 The gate-source voltage Vg1 rises due to the surge voltage generated between the sources, and the rectifying switch element TR1 is likely to be turned on, and the effect of suppressing the self-oscillation phenomenon may be reduced.

従って、スイッチング電源装置30においては、ゲート・ソース間電圧Vg3の設定との関係で、ゲート・ソース間の印加電圧が低くても十分に導通抵抗Ronが小さいFETを選択すれば、回路構成を簡素化でき、通常動作中は、第一の補助スイッチ素子TR3のターン・オフの遅れに起因する整流側スイッチ素子TR1の動作不良を回避しつつ、電源停止時には、スイッチング電源装置10と同様の動作を行って、自己発振現象を速やかに収束・停止させることができる。   Therefore, in the switching power supply device 30, if a FET having a sufficiently small conduction resistance Ron is selected even if the gate-source voltage is low, the circuit configuration is simplified in relation to the setting of the gate-source voltage Vg 3. During normal operation, the same operation as that of the switching power supply device 10 is performed when the power supply is stopped while avoiding the malfunction of the rectifying switch element TR1 due to the turn-off delay of the first auxiliary switch element TR3. And self-oscillation can be quickly converged and stopped.

この発明のスイッチング電源装置の第一の実施形態を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a switching power supply device of the present invention. 第一の実施形態の動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows operation | movement of 1st embodiment. 第一実施形態のスイッチング電源装置の特徴的構成を備えない、比較例のスイッチング電源装置を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the switching power supply device of the comparative example which is not provided with the characteristic structure of the switching power supply device of 1st embodiment. 図3に示す比較例のスイッチング電源装置の動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows operation | movement of the switching power supply device of the comparative example shown in FIG. この発明のスイッチング電源装置の第二の実施形態を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows 2nd embodiment of the switching power supply device of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10,20,30 スイッチング電源装置
CON 制御回路
C1,C2 コンデンサ
Cg3 寄生コンデンサ
Co 平滑用コンデンサ
D1 逆流防止ダイオード
D2 ダイオード
DB1,DB2,DB3,DB4,DB5,DB6 寄生ダイオード
DRV 補正パルス発生回路
Ein 入力電源
Lo 平滑用インダクタ
LD 負荷
R1,R2,R4 抵抗
R3 時定数設定用抵抗
Rg2 放電用抵抗
T1 主トランス
T1a 一次巻線
T1b 二時巻線
T1c 補助巻線
TR0 主スイッチング素子
TR1 整流側スイッチ素子
TR2 転流側スイッチ素子
TR3 第一の補助スイッチ
TR4 第二の補助スイッチ
TR5 第三の補助スイッチ
TR6 第四の補助スイッチ
10, 20, 30 Switching power supply device CON Control circuit C1, C2 Capacitor Cg3 Parasitic capacitor Co Smoothing capacitor D1 Backflow prevention diode D2 Diode DB1, DB2, DB3, DB4, DB5, DB6 Parasitic diode DRV Correction pulse generation circuit Ein Input power supply Lo Smoothing inductor LD Load R1, R2, R4 Resistor R3 Time constant setting resistor Rg2 Discharging resistor T1 Main transformer T1a Primary winding T1b Secondary winding T1c Auxiliary winding TR0 Main switching element TR1 Rectification side switch element TR2 Commutation side Switch element TR3 First auxiliary switch TR4 Second auxiliary switch TR5 Third auxiliary switch TR6 Fourth auxiliary switch

Claims (4)

入力電源に直列接続され、入力電圧を断続する主スイッチング素子と、前記主スイッチング素子をオン・オフさせる制御パルスを生成する制御回路と、前記主スイッチング素子と直列に接続され、前記主スイッチング素子の断続によって発生した断続電圧が印加される一次巻線が設けられ、さらに前記断続電圧を変圧した交流電圧が発生する二次巻線が設けられた主トランスと、前記二次巻線の出力端のうち、前記主スイッチング素子がオンの期間に低電位側となる一端にドレイン端子が接続され、他の一端にゲート端子接続された整流側スイッチ素子と、前記二次巻線の出力端の他の一端にドレイン端子が接続され、ソース端子が前記整流側スイッチ素子のソース端子に接続された転流側スイッチ素子と、平滑用インダクタと平滑用コンデンサとで成る分圧回路であって、その入力端が前記転流側スイッチ素子のドレイン・ソース間に接続され、前記平滑用コンデンサの両端を出力端とする平滑回路と、前記制御回路が生成する制御パルスがローレベルの期間はローレベルを示し、制御パルスがハイレベルに反転する直前に、可及的に短い時間差をもってハイレベルに反転する補助パルスを発生する補助パルス発生回路と、前記主トランスに設けられた第三の巻線であって、前記主スイッチング素子がオンの期間に低電位側となる一端が、コンデンサを介して前記転流側スイッチ素子のゲート端子に接続され、他の一端が、前記転流側スイッチ素子のソース端子に接続された補助巻線と、ドレイン端子が前記整流側スイッチ素子のゲート端子に接続され、ソース端子が前記整流側スイッチ素子のソース端子に接続された第一の補助スイッチ素子と、カソード端子が前記第一の補助スイッチ素子のゲート端子に接続され、アノード端子が前記転流側スイッチ素子のゲート端子に接続された逆流防止ダイオードと、ドレイン端子が前記第一の補助スイッチ素子のゲート端子に接続され、ソース端子が前記第一の補助スイッチ素子のソース端子に接続され、ゲート端子とソース端子間に前記補助パルス発生回路の出力が接続された第二の補助スイッチ素子と、カソード端子が前記転流側スイッチ素子のゲート端子に接続され、アノード端子が前記転流側スイッチ素子のソース端子に接続された第一のダイオードとを備え、前記主スイッチング素子及び前記整流側スイッチ素子と、前記転流側スイッチ素子とが相補的にオン・オフする同期整流型のスイッチング電源装置において、
前記補助巻線と前記転流側スイッチ素子のソース端子との接続点に挿入され、ドレイン端子が前記補助巻線側の一端に接続され、ソース端子が前記転流側スイッチ素子のソース端子側に接続され、ゲート・ソース間に前記補助パルス発生回路の出力が接続された第三の補助スイッチ素子と、
カソード端子が前記第三の補助スイッチ素子のドレイン端子に接続され、アノード端子が前記第三の補助スイッチ素子のソース端子に接続された第二のダイオードと、
前記補助巻線と前記転流側スイッチ素子のゲート端子との間に接続された前記コンデンサの電荷の放電経路を形成する放電用抵抗とを備えたことを特徴とするスイッチング電源装置。
A main switching element connected in series to an input power source, and a control circuit for generating a control pulse for turning on and off the main switching element, and a main switching element connected in series. A primary winding to which an intermittent voltage generated by the intermittent is applied, a main transformer provided with a secondary winding for generating an AC voltage obtained by transforming the intermittent voltage, and an output terminal of the secondary winding. Among them, the drain terminal is connected to one end which is on the low potential side while the main switching element is on, and the rectifying side switch element connected to the gate terminal to the other end, and the other end of the output of the secondary winding A commutation-side switch element having a drain terminal connected to one end and a source terminal connected to the source terminal of the rectifying-side switch element, a smoothing inductor, and a smoothing capacitor A voltage dividing circuit including a smoothing circuit having an input end connected between a drain and a source of the commutation-side switch element and having both ends of the smoothing capacitor as output ends, and the control circuit generates An auxiliary pulse generating circuit that generates an auxiliary pulse that is inverted to a high level with a time difference as short as possible immediately before the control pulse is inverted to a high level. A third winding provided in the transformer, one end of which is on the low potential side while the main switching element is on is connected to the gate terminal of the commutation-side switch element via a capacitor; One end of the auxiliary winding connected to the source terminal of the commutation side switch element, the drain terminal connected to the gate terminal of the rectification side switch element, and the source terminal connected to the rectification side The first auxiliary switch element connected to the source terminal of the switch element, the cathode terminal is connected to the gate terminal of the first auxiliary switch element, and the anode terminal is connected to the gate terminal of the commutation side switch element A backflow prevention diode, a drain terminal is connected to a gate terminal of the first auxiliary switch element, a source terminal is connected to a source terminal of the first auxiliary switch element, and the auxiliary pulse is generated between the gate terminal and the source terminal A second auxiliary switch element connected to the output of the circuit; a cathode terminal connected to the gate terminal of the commutation side switch element; and an anode terminal connected to the source terminal of the commutation side switch element. A diode, and the main switching element, the rectifying side switching element, and the commutation side switching element are complementarily turned on / off In the synchronous rectification type switching power supply
Inserted at the connection point between the auxiliary winding and the source terminal of the commutation side switch element, the drain terminal is connected to one end of the auxiliary winding side, and the source terminal is connected to the source terminal side of the commutation side switch element A third auxiliary switch element connected and connected between the gate and source of the output of the auxiliary pulse generation circuit;
A second diode having a cathode terminal connected to a drain terminal of the third auxiliary switch element and an anode terminal connected to a source terminal of the third auxiliary switch element;
A switching power supply device comprising: a discharge resistor that forms a discharge path for the capacitor charge connected between the auxiliary winding and the gate terminal of the commutation-side switch element.
前記逆流防止ダイオードと直列に接続された時定数設定用抵抗と、
ドレイン端子が前記転流用スイッチ素子のゲート端子に接続され、ソース端子が前記転流用スイッチ素子のソース端子に接続され、ゲート端子とソース端子間に前記補助パルス発生回路の出力が接続された第四の補助スイッチ素子とが設けられ、
前記制御回路が前記主スイッチング素子をオン・オフ可能な制御パルスを出力しているとき、前記時定数設定用抵抗は、前記第一の補助スイッチ素子のゲート・ソース間電圧の上昇速度を制限し、前記第一の補助スイッチ素子のオフを継続させることを特徴とする請求項1記載のスイッチング電源装置。
A time constant setting resistor connected in series with the backflow prevention diode;
A drain terminal is connected to the gate terminal of the commutation switch element, a source terminal is connected to a source terminal of the commutation switch element, and an output of the auxiliary pulse generation circuit is connected between the gate terminal and the source terminal. Auxiliary switch elements are provided,
When the control circuit outputs a control pulse capable of turning on and off the main switching element, the time constant setting resistor limits the rate of rise of the gate-source voltage of the first auxiliary switch element. 2. The switching power supply device according to claim 1, wherein the first auxiliary switch element is continuously turned off.
前記第一のダイオードは、前記第四の補助スイッチ素子内のドレイン・ソース間に形成された寄生ダイオードであることを特徴とする請求項2記載のスイッチング電源装置。   3. The switching power supply device according to claim 2, wherein the first diode is a parasitic diode formed between a drain and a source in the fourth auxiliary switch element. 前記第二のダイオードは、前記第三の補助スイッチ素子内のドレイン・ソース間に形成された寄生ダイオードであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか記載のスイッチング電源装置。
4. The switching power supply device according to claim 1, wherein the second diode is a parasitic diode formed between a drain and a source in the third auxiliary switch element. 5.
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