JP2010220385A - スイッチング素子の損失低減回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 トランスTの1次側でハイサイド,ローサイドのスイッチング素子(MOSFET・S1,S2)を縦列に接続して交互にオン・オフ動作させるブリッジ回路において、MOSFETのドレイン側の配線にカレントトランス(CT1,CT2)を配置し、出力側端子をゲート側へ接続させ、ドレインから流出する逆向き電流を検出する。MOSFETのゲート,ソースにはバイアス抵抗(R1,R2)を渡して接続する。逆向き電流があるとき、カレントトランスの検出信号によりゲート電位が上がってMOSFETがターンオンする。逆向き電流(誘導電流)はオン抵抗を流通して速やかに消滅する。
【選択図】 図1
Description
ハイサイドのMOSFET・S1とローサイドのMOSFET・S2は交互にオン・オフ動作し、交互の切り替え動作では両者が同時にオフする期間(デッドタイム)を設ける動作になっている。MOSFET・S1がターンオンしてMOSFET・S2がオフ状態では図2(a)に示すように、電源V+から電流がMOSFET・S1,インダクタLr,トランスTの1次側,コンデンサCrの経路で接地へ流れる。次に、MOSFET・S1がターンオフしてMOSFET・S2がオフ状態のデッドタイム期間では図2(b)に示すように、トランスTの1次側で誘導起電力Viが誘起し、これによる誘導電流はコンデンサCr,寄生ダイオードDp2,インダクタLrの経路でトランスTの1次側へ戻り流れるが、このとき、カレントトランスCT2が誘導電流を検出するので、その検出信号によりゲート電位が上がってMOSFET・S2がターンオンする。このため、誘導電流はMOSFET・S2のオン抵抗を流通し、その結果、トランスTが蓄えたエネルギの放出が速やかに完了する動作になる。誘導電流の消滅によりMOSFET・S2がオフ状態に戻る。
Ploss = Ron×Is2 = 0.38×(2÷√3)2 = 0.51[W]
となる。従来の構成では寄生ダイオードDp1,Dp2に流通するので、寄生ダイオードDp1,Dp2の特性は順方向電圧Vsdが1.4[V]程度であり、このため誘導電流Is=2[A]ピーク値では電力損失Plossは、
Ploss = Vsd×Is = 1.4×2÷√3 = 1.62[W]
となり、従来との差が1.11[W]であることがわかる。すなわち、従来と比べて電力損失は約1/3以下に低減することができる。したがって本発明にあっては、電力損失を低減できることから高効率を得ることができ、MOSFET(スイッチング素子S1,S2)の発熱を減らすことができる。その結果、当該素子へ組み付ける放熱器を小型化あるいは不要にすることができ、これにより装置の小型化がよりさらに行える。
C 平滑コンデンサ
Cr コンデンサ
CT1,CT2 カレントトランス
D1,D2 整流ダイオード
Dg1,Dg2 ゲートダイオード
Lr インダクタ
R1,R2 バイアス抵抗
Rg11,Rg12,Rg21,Rg22 ゲート抵抗
S1,S2 スイッチング素子(MOSFET)
T トランス
Vi 誘導起電力
Claims (3)
- スイッチング動作に伴う逆向き電流による損失を抑制するためのスイッチング素子の損失低減回路であって、前記スイッチング素子がMOSFETであり、ハイサイドおよびローサイドのスイッチング素子を誘導性負荷へ接続して交互にオン・オフ動作させるブリッジ回路において、
前記MOSFETのドレインから流出する逆向き電流を検出するドレイン逆電流検出手段と、前記ドレイン逆電流検出手段から検出信号を受けて前記MOSFETをオン動作させるオン駆動手段とを備えることを特徴とするスイッチング素子の損失低減回路。 - 前記ドレイン逆電流検出手段は、カレントトランスを備えて電流の検出を行う構成であることを特徴とする請求項1に記載のスイッチング素子の損失低減回路。
- 前記ドレイン逆電流検出手段は、フォトカプラを備えて電流の検出を行う構成であることを特徴とする請求項1に記載のスイッチング素子の損失低減回路。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017002845A1 (ja) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | ダイハツ工業株式会社 | プラズマリアクタ用電源装置 |
CN112204865A (zh) * | 2018-05-29 | 2021-01-08 | 西门子股份公司 | 金属氧化物半导体场效应晶体管的驱控 |
CN114024432A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-02-08 | 西安电子科技大学 | 一种SiC MOSFET功率器件的栅极串扰抑制电路 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63185220A (ja) * | 1987-01-28 | 1988-07-30 | Mitsubishi Electric Corp | カスコ−ド形BiMOSの駆動回路 |
JPH09172775A (ja) * | 1995-12-20 | 1997-06-30 | Fujitsu Denso Ltd | 同期整流駆動回路 |
JP2001016872A (ja) * | 1999-06-24 | 2001-01-19 | Yokogawa Electric Corp | スイッチング制御回路 |
JP2002142447A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-05-17 | Sony Corp | 電源装置及び電子機器 |
JP2006311594A (ja) * | 2001-11-07 | 2006-11-09 | Internatl Rectifier Corp | Mosゲートトランジスタ用ドライバおよび高電圧mosfet |
JP2007014059A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Toyota Motor Corp | スイッチング回路 |
JP2007274789A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Densei Lambda Kk | スイッチング電源装置 |
JP2007312522A (ja) * | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Sony Corp | スイッチング電源回路 |
-
2009
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63185220A (ja) * | 1987-01-28 | 1988-07-30 | Mitsubishi Electric Corp | カスコ−ド形BiMOSの駆動回路 |
JPH09172775A (ja) * | 1995-12-20 | 1997-06-30 | Fujitsu Denso Ltd | 同期整流駆動回路 |
JP2001016872A (ja) * | 1999-06-24 | 2001-01-19 | Yokogawa Electric Corp | スイッチング制御回路 |
JP2002142447A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-05-17 | Sony Corp | 電源装置及び電子機器 |
JP2006311594A (ja) * | 2001-11-07 | 2006-11-09 | Internatl Rectifier Corp | Mosゲートトランジスタ用ドライバおよび高電圧mosfet |
JP2007014059A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Toyota Motor Corp | スイッチング回路 |
JP2007274789A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Densei Lambda Kk | スイッチング電源装置 |
JP2007312522A (ja) * | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Sony Corp | スイッチング電源回路 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
長谷川彰, 「現場技術者実践シリーズ 改訂 スイッチング・レギュレータ設計ノウハウ」, JPN6013031984, 10 February 1993 (1993-02-10), pages 214 - 215, ISSN: 0002778466 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017002845A1 (ja) * | 2015-06-30 | 2017-01-05 | ダイハツ工業株式会社 | プラズマリアクタ用電源装置 |
JP2017017851A (ja) * | 2015-06-30 | 2017-01-19 | ダイハツ工業株式会社 | プラズマリアクタ用電源装置 |
CN112204865A (zh) * | 2018-05-29 | 2021-01-08 | 西门子股份公司 | 金属氧化物半导体场效应晶体管的驱控 |
CN114024432A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-02-08 | 西安电子科技大学 | 一种SiC MOSFET功率器件的栅极串扰抑制电路 |
CN114024432B (zh) * | 2021-11-16 | 2023-10-27 | 西安电子科技大学 | 一种SiC MOSFET功率器件的栅极串扰抑制电路 |
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