JP2013078111A - ドライブ回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ノーマリオン型のハイサイドスイッチQ1とノーマリオフ型のローサイドスイッチQ2との直列回路が直流電源に並列に接続され、ハイサイドスイッチとローサイドスイッチとをオンオフドライブするドライブ回路であって、ハイサイドスイッチとローサイドスイッチとを制御信号によりオンオフさせる制御回路10と、ハイサイドスイッチとローサイドスイッチとの接続点に一端が接続された整流手段D2と、整流手段の他端と直流電源の一端とに接続され且つ制御回路に電源を供給するコンデンサC2と、制御回路からの制御信号とコンデンサからの電圧とに基づいてハイサイドスイッチとローサイドスイッチとをオンオフドライブするドライブ部A1,AND1,Q3,Q4とを備える。
【選択図】図1
Description
スイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧、IdD1はダイオードD1に流れる電流、A1出力はコンパレータA1の出力を示す。
図15は、本発明の実施例4の変形例1に係るドライブ回路を備えるスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。図15に示す実施例4の変形例1に係るドライブ回路は、図11に示すドライブ回路に対して、制御回路10の両端間に定電圧電源からなる電源REG17を設け、電源REG17からスイッチング素子Q1のゲートにゲート電圧を供給する。
図16は本発明の実施例1の変形例1に係るドライブ回路を備えるスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。図16に示す実施例1の変形例1に係るドライブ回路は、ダイオードD2を用いる代わりに、REG回路18を用いたことを特徴とする。
図17は本発明の実施例4の変形例2に係るドライブ回路を備えるスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。実施例4の変形例2に係るドライブ回路は、図11に示す実施例4に係るドライブ回路に対して、制御部電源供給用のノーマリオン型のスイッチング素子Q1Aとノーマリオン型のスイッチング用のスイッチング素子Q1Bとを設け、スイッチング素子Q1AのソースをダイオードD2のアノードに接続し、スイッチング素子Q1Bのソースをスイッチング素子Q2のドレインに接続している。スイッチング素子Q1Aのゲートとスイッチング素子Q1Bのゲートとは、グランドGNDに接続されている。
図18は、本発明の実施例1の変形例2に係るドライブ回路を備えるスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。実施例1の変形例2に係るドライブ回路は、図1に示す実施例1に係るドライブ回路に対して、制御部電源供給用のNチャネルのMOSFETからなるスイッチング素子Q1AとNチャネルのMOSFETからなるスイッチング用のスイッチング素子Q1Bとを設けたことを特徴とする。
図19は、本発明の実施例1の変形例3に係るドライブ回路を備えるスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。実施例1の変形例3に係るドライブ回路は、図1に示す実施例1に係るドライブ回路に対して、さらに、スイッチング素子Q1とスイッチング素子Q2との直列回路に並列にスイッチング素子Q1A(第2のノーマリオン型のハイサイドスイッチ)とスイッチング素子Q2A(第2のノーマリオフ型のローサイドスイッチ)との直列回路を接続したことを特徴とする。
図20は、本発明の実施例1の変形例4に係るドライブ回路を備えるスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。実施例1の変形例4に係るドライブ回路は、図1に示す実施例1に係るドライブ回路に対して、さらに、スイッチング素子Q1とスイッチング素子Q2との直列回路に並列に、ノーマリオフのスイッチング素子Q7を追加したことを特徴とする。
図21は、本発明の実施例1の変形例5に係るドライブ回路を備えるスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。実施例1の変形例5に係るドライブ回路は、図1に示す実施例1に係るドライブ回路に対して、さらに、ハイサイドと同じ回路構成をローサイドにも構成したもので、ハイサイド用のスイッチング素子Q2Hのソースにローサイド用のスイッチング素子Q2Lのドレインが直列に接続され、スイッチング素子Q2Lのソースは直流電源V1の負極に接続されている。このようなブリッジ構成のドライブ回路にも本発明は適用可能である。
12 電圧検出回路
15 UVLO回路
17 REG
18 REG回路
Q1,Q2,Q1A,Q1B,Q2B,Q7 スイッチング素子
Q3〜Q6 トランジスタ
T1 トランス
P1 一次巻線
S1 二次巻線
V1 直流電源
C1,C2,C3 コンデンサ
R1〜R5 抵抗
D1,D2,D5,D6 ダイオード
D3,D4 ツェナーダイオード
A1 コンパレータ
NOT1,NOT2 ノット回路
AND1,AND2 アンド回路
FF1 フリップフロップ
Claims (11)
- ノーマリオン型のハイサイドスイッチとノーマリオフ型のローサイドスイッチとの直列回路が直流電源に並列に接続され、前記ハイサイドスイッチと前記ローサイドスイッチとをオンオフドライブするドライブ回路であって、
前記ハイサイドスイッチと前記ローサイドスイッチとをパルス信号によりオンオフさせる制御回路と、
前記ハイサイドスイッチと前記ローサイドスイッチとの接続点に一端が接続された整流手段と、
前記整流手段の他端と前記直流電源の一端とに接続され且つ前記制御回路に電源を供給するコンデンサと、
前記制御回路からのパルス信号と前記コンデンサからの電圧とに基づいて前記ハイサイドスイッチと前記ローサイドスイッチとをオンオフドライブするドライブ部と、
を備えることを特徴とするドライブ回路。 - 前記ドライブ部は、
前記制御回路からのパルス信号により前記ハイサイドスイッチをオンオフさせるハイサイドスイッチ制御部と、
前記コンデンサの電圧と閾値電圧とを比較するコンパレータと、
前記コンパレータの出力と前記制御回路からのパルス信号とに基づいて前記ローサイドスイッチをオンオフさせるローサイドスイッチ制御部と、
を備えることを特徴とする請求項1記載のドライブ回路。 - 前記コンパレータは、ヒステリシスコンパレータであり、前記コンデンサの電圧が前記上限スレッシュ以上となると出力信号を反転し、前記コンデンサの電圧が前記下限スレッシュ以下となると出力信号を前記上限スレッシュ以上となる出力信号から反転させ、
前記ローサイドスイッチは、前記コンパレータの出力信号によりオンし、前記制御回路からのパルス信号によりオフすることを特徴とする請求項2記載のドライブ回路。 - 前記ドライブ部は、前記ハイサイドスイッチをオンドライブし、且つ前記ローサイドをオフドライブすることで前記コンデンサを充電することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載のドライブ回路。
- 前記ドライブ部は、前記コンデンサの充電電圧が所定の電圧以下になると、前記ハイサイドスイッチをオンドライブし、且つ前記ローサイドをオフドライブすることを特徴とする請求項4記載のドライブ回路。
- 前記ノーマリオン型のハイサイドスイッチと前記ノーマリオフ型のローサイドスイッチとの直列回路に並列に接続された第2のノーマリオン型のハイサイドスイッチと第2のノーマリオフ型のローサイドスイッチとの直列回路を備え、
各ハイサイドスイッチの制御端子間を接続し、各ローサイドスイッチの制御端子間を接続したことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載のドライブ回路。 - 前記ノーマリオン型のハイサイドスイッチとノーマリオフ型のローサイドスイッチとの直列回路に並列に接続されたノーマリオフ型のスイッチを備え、
前記ノーマリオフ型のスイッチの制御端子は、前記ローサイドスイッチの制御端子に接続されることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載のドライブ回路。 - ノーマリオン型のハイサイドスイッチとノーマリオフ型のローサイドスイッチとの直列回路が直流電源に並列に接続され、前記ハイサイドスイッチと前記ローサイドスイッチとをオンオフドライブするドライブ回路であって、
前記ローサイドスイッチをパルス信号によりオンオフさせる制御回路と、
前記ハイサイドスイッチと前記ローサイドスイッチとの接続点に一端が接続されたスイッチ手段と、
前記スイッチ手段の他端と前記直流電源の一端とに接続され且つ前記制御回路に電源を供給するコンデンサと、
前記制御回路からのパルス信号と前記コンデンサからの電圧とに基づいて前記ローサイドスイッチをオンオフドライブするドライブ部と、
前記制御回路からのパルス信号と前記コンデンサからの電圧とに基づいて前記スイッチ手段をオンオフ制御するスイッチ制御部とを備え、
前記ハイサイドスイッチの制御電極は、グランド又は所定の電位に接続されることを特徴とするドライブ回路。 - ノーマリオン型のハイサイドスイッチとノーマリオフ型のローサイドスイッチとの直列回路が直流電源に並列に接続され、前記ハイサイドスイッチと前記ローサイドスイッチとをオンオフドライブするドライブ回路であって、
前記ローサイドスイッチをパルス信号によりオンオフさせる制御回路と、
前記ノーマリオン型のハイサイドスイッチの高圧側主電極と制御電極とに接続された第2のノーマリオン型のハイサイドスイッチと、
前記第2のノーマリオン型のハイサイドスイッチの低電圧側主電極に一端が接続されたスイッチ手段と、
前記スイッチ手段の他端と前記直流電源の一端とに接続され且つ前記制御回路に電源を供給するコンデンサと、
前記制御回路からのパルス信号と前記コンデンサからの電圧とに基づいて前記ローサイドスイッチをオンオフドライブするドライブ部と、
前記制御回路からのパルス信号と前記コンデンサからの電圧とに基づいて前記スイッチ手段をオンオフ制御するスイッチ制御部とを備え、
前記ハイサイドスイッチの制御電極は、グランド又は所定の電位に接続されることを特徴とするドライブ回路。 - ノーマリオン型のハイサイドスイッチとノーマリオフ型のローサイドスイッチとの直列回路が直流電源に並列に接続され、前記ハイサイドスイッチと前記ローサイドスイッチとをオンオフドライブするドライブ回路であって、
前記ノーマリオン型のハイサイドスイッチの高圧側主電極と制御電極とに接続された第2のノーマリオン型のハイサイドスイッチと、
前記2つのハイサイドスイッチと前記ローサイドスイッチとをパルス信号によりオンオフさせる制御回路と、
前記第2のノーマリオン型のハイサイドスイッチの低圧側主電極に一端が接続された整流手段と、
前記整流手段の他端と前記直流電源の一端とに接続され且つ前記制御回路に電源を供給するコンデンサと、
前記制御回路からのパルス信号と前記コンデンサからの電圧とに基づいて前記ハイサイドスイッチと前記ローサイドスイッチとをオンオフドライブするドライブ部と、
を備えることを特徴とするドライブ回路。 - 前記整流手段に代えて、前記ハイサイドスイッチと前記ローサイドスイッチとの接続点から前記制御回路に電源を供給するコンデンサに電圧を供給する定電圧電源を設けたことを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項記載のドライブ回路。
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