JP2015195677A - Switching power unit - Google Patents

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大島 正樹
Masaki Oshima
正樹 大島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent element destruction caused by an excessive inverse gate bias voltage during turning-off of a first switching element that is a normally-on type (D type), and to reduce a surge power loss between a drain and a source of a second switching element that is a normally-off type (E type).SOLUTION: A step-up converter 80 is configured to supply output of a snubber circuit 70 provided in a second switching element Q2 to a feed line HH of IC power supply to a control IC 40, switches a third switching element Q3 on the basis of an on-duty that is adjusted in accordance with an error between a voltage of the feed line HH and an IC reference voltage, and performs stabilization control on the voltage of the feed line. A snubber voltage determination circuit 90 determines whether a snubber output voltage outputted from the snubber circuit 70 exceeds a specific voltage and if exceeding the specific voltage, the step-up converter 80 increases the on-duty to the third switching element Q3.

Description

本発明は、主スイッチ手段がノーマリオン型(D型)とノーマリオフ型(E型)の2つのスイッチング素子の縦続接続(カスケード接続)で構成され、コントロールICが出力電圧の増・減変化に応じてノーマリオフ型(E型)のスイッチング素子に対するオンデューティを減・増変化させるように構成されたスイッチング電源装置であって、ノーマリオフ型(E型)のスイッチング素子のスイッチング動作による高周波ノイズを吸収してコントロールICの給電ラインに回生するスナバ回路が接続されたスイッチング電源装置に関する。本明細書では、「ノーマリオン型」と「ノーマリオフ型」の区別を容易化するため、ノーマリオン型がデプレッション型であり、ノーマリオフ型がエンハンスメント型であることから、それぞれ「ノーマリオン型(D型)」と「ノーマリオフ型(E型)」のように記載している。   In the present invention, the main switch means is constituted by cascade connection of two switching elements of normally-on type (D type) and normally-off type (E type), and the control IC responds to an increase / decrease in output voltage. A switching power supply device configured to reduce or increase the on-duty for a normally-off type (E-type) switching element, and absorbs high-frequency noise caused by the switching operation of the normally-off type (E-type) switching element. The present invention relates to a switching power supply device in which a regenerative snubber circuit is connected to a power supply line of a control IC. In this specification, in order to facilitate the distinction between “normally-on type” and “normally-off type”, the normally-on type is a depression type and the normally-off type is an enhancement type. ) "And" Normally off type (E type) ".

図2は従来技術におけるスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。同図に示すように、一次側回路10と二次側回路20とがトランスT1を介してトランス結合されている。平滑コンデンサC1の正極端子に接続されたトランスT1の一次巻線N1にさらに縦続接続されたノーマリオン型(D型)である第1のスイッチング素子Q1およびノーマリオフ型(E型)である第2のスイッチング素子Q2の直列回路からなる主スイッチ回路30が接続されている。スイッチング電源装置の電源投入によって図示しないダイオードブリッジ整流回路を介して平滑コンデンサC1に充電が行われ、直流電圧が発生する。この平滑コンデンサC1に現れる一次側整流後の電圧から起動用抵抗素子R1を介してコントロールIC 40の電源入力端子(Vcc)にIC用電源の給電ラインHHの電圧が供給され、コントロールIC 40が起動される。第1のスイッチング素子Q1はデプレッション型(D型)のもので、電源投入前にゲート電圧をかけないときでも導通状態となるノーマリオン型のFET(電界効果トランジスタ)である。このため、第2のスイッチング素子Q2が導通すれば、トランスT1の一次巻線N1に電流が流れ、二次巻線N2、補助巻線N3にも電流が流れる。コントロールIC 40が起動されると、そのパルス信号出力端子(Out)からPWM(パルス幅変調)制御のスイッチング制御信号を送出して第2のスイッチング素子Q2を高周波でスイッチングし、トランスT1の一次巻線N1にスイッチング電流を流す。これによってトランスT1の二次巻線N2に逆位相の関係で電力が発生し、整流ダイオードD5と平滑コンデンサC6とによって整流平滑され生成された出力電圧Voが図示しない負荷へ供給される。同時に、二次巻線N2から同相の関係で補助巻線N3に誘起された電流を補助電源部60において整流ダイオードD3で整流し、平滑コンデンサC4で平滑化してコントロールIC 40の電源入力端子(Vcc)に給電する。この直後に起動用抵抗素子R1に代わって補助電源部60によってコントロールIC 40の電源入力端子に電源電圧Vccが供給される。   FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a switching power supply device in the prior art. As shown in the figure, the primary side circuit 10 and the secondary side circuit 20 are transformer-coupled via a transformer T1. A first switching element Q1 of normally-on type (D type) and a second type of normally-off type (E type) which are further cascade-connected to the primary winding N1 of the transformer T1 connected to the positive terminal of the smoothing capacitor C1. A main switch circuit 30 composed of a series circuit of the switching element Q2 is connected. When the switching power supply is turned on, the smoothing capacitor C1 is charged through a diode bridge rectifier circuit (not shown), and a DC voltage is generated. The voltage of the power supply line HH for the IC power supply is supplied to the power input terminal (Vcc) of the control IC 40 from the voltage after the primary side rectification appearing in the smoothing capacitor C1 via the starting resistance element R1, and the control IC 40 is activated. Is done. The first switching element Q1 is of a depletion type (D type), and is a normally-on type FET (field effect transistor) that is conductive even when no gate voltage is applied before the power is turned on. For this reason, if the second switching element Q2 becomes conductive, a current flows through the primary winding N1 of the transformer T1, and a current also flows through the secondary winding N2 and the auxiliary winding N3. When the control IC 40 is activated, a switching control signal for PWM (pulse width modulation) control is sent from the pulse signal output terminal (Out) to switch the second switching element Q2 at a high frequency, and the primary winding of the transformer T1. A switching current is passed through the line N1. As a result, electric power is generated in the secondary winding N2 of the transformer T1 in an antiphase relationship, and the output voltage Vo rectified and smoothed by the rectifier diode D5 and the smoothing capacitor C6 is supplied to a load (not shown). At the same time, the current induced in the auxiliary winding N3 from the secondary winding N2 in the same phase is rectified by the rectifier diode D3 in the auxiliary power supply 60, smoothed by the smoothing capacitor C4, and then supplied to the power input terminal (Vcc) of the control IC 40. ). Immediately after this, the power supply voltage Vcc is supplied to the power supply input terminal of the control IC 40 by the auxiliary power supply 60 in place of the starting resistance element R1.

二次側回路20の直流出力端子T2p,T2n間に接続した出力電圧検出回路50が検出した出力電圧Voの検出信号はコントロールIC 40のフィードバック端子FBに入力される。検出した出力電圧Voが基準電圧を上回るときは、コントロールIC 40は第2のスイッチング素子Q2に対して出力するPWM制御のスイッチング制御信号のオンデューティを減少させ、一次側回路10から二次側回路20への伝達電力を下げることによって出力電圧Voを規定電圧に安定化させる。逆に、出力電圧Voが基準電圧を下回るときは、PWM制御のスイッチング制御信号のオンデューティを増加させることによって出力電圧Voを規定電圧に安定化させる。   A detection signal of the output voltage Vo detected by the output voltage detection circuit 50 connected between the DC output terminals T2p and T2n of the secondary side circuit 20 is input to the feedback terminal FB of the control IC 40. When the detected output voltage Vo exceeds the reference voltage, the control IC 40 decreases the on-duty of the PWM control switching signal output to the second switching element Q2, and the primary side circuit 10 to the secondary side circuit. The output voltage Vo is stabilized at a specified voltage by lowering the transmission power to 20. Conversely, when the output voltage Vo is lower than the reference voltage, the output voltage Vo is stabilized at a specified voltage by increasing the on-duty of the switching control signal for PWM control.

コントロールIC 40の制御によって第2のスイッチング素子Q2がスイッチングするときに高周波ノイズが発生するが、この高周波ノイズは整流ダイオードD1とスナバコンデンサC2からなるスナバ回路70によって吸収され、逆流防止ダイオードD2を介して回生され、補助電源部60における平滑コンデンサC4の充電に利用される。   High-frequency noise is generated when the second switching element Q2 is switched by the control of the control IC 40. This high-frequency noise is absorbed by the snubber circuit 70 including the rectifier diode D1 and the snubber capacitor C2, and passes through the backflow prevention diode D2. And is used for charging the smoothing capacitor C4 in the auxiliary power source 60.

特開2009−76845号公報JP 2009-76845 A 特開2006−352839号公報JP 2006-352839 A

上記で説明した従来例のスイッチング電源装置にあっては、ノーマリオン型(D型)である第1のスイッチング素子Q1はデプレッション型で、例えばGaN(窒化ガリウム)トランジスタで構成される。そして、その場合のオフ時のゲート・ソース間電圧は−5Vもあれば良いとされている。ちなみに、図3はノーマリオン型(D型)のGaNトランジスタについて、特許文献1(特開2009−76845号公報)の図面(図5)に記載されたゲート電圧・ドレイン電流特性の例を転載したものである(段落[0038]参照)。これによれば、逆ゲートバイアス−5Vではドレイン電流をオフできることが分かる。(−3.4Vでドレイン・ソース電流Idsが0になっているので、−5Vであれば確実にオフ状態に保たれる)。   In the conventional switching power supply device described above, the first switching element Q1 of normally-on type (D type) is a depletion type, and is composed of, for example, a GaN (gallium nitride) transistor. In such a case, the gate-source voltage at the time of OFF should be -5V. Incidentally, FIG. 3 reprints an example of the gate voltage / drain current characteristics described in the drawing (FIG. 5) of Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-76845) for a normally-on type (D-type) GaN transistor. (See paragraph [0038]). This shows that the drain current can be turned off with a reverse gate bias of -5V. (Because the drain-source current Ids is 0 at -3.4 V, it is reliably kept off at -5 V).

これに対して、ノーマリオフ型(E型)である第2のスイッチング素子(電力MOSFET)Q2はエンハンスメント型で、印加するゲート電圧は10V以上とするのが普通である。そしてこのことが原因で、第1のスイッチング素子(GaN)Q1のオフ時のゲート・ソース間電圧を−10V以下とする場合が多い。しかし、第1のスイッチング素子Q1のオフ時のゲート・ソース間電圧(絶対値)をこれほど大きくするとなると、そのゲート電圧が過大となって第1のスイッチング素子Q1が破壊されてしまうおそれがある。   On the other hand, the normally-off type (E type) second switching element (power MOSFET) Q2 is an enhancement type, and the gate voltage to be applied is usually 10 V or more. For this reason, in many cases, the gate-source voltage when the first switching element (GaN) Q1 is off is set to −10V or less. However, if the gate-source voltage (absolute value) when the first switching element Q1 is turned off becomes too large, the gate voltage may become excessive and the first switching element Q1 may be destroyed. .

特許文献2(特開2006−352839号公報)のスイッチング波形(図3)を参照すると、第2のスイッチング素子Q2のゲート電圧は14Vにもなり、第1のスイッチング素子Q1のオフ時の逆ゲートバイアス電圧は−15V程度になる。その結果として、第2のスイッチング素子Q2のドレイン・ソース間のサージ電力損失が大きなものになってしまうという問題がある。   Referring to the switching waveform (FIG. 3) in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-352839), the gate voltage of the second switching element Q2 is as high as 14 V, and the reverse gate when the first switching element Q1 is off. The bias voltage is about -15V. As a result, there is a problem that the surge power loss between the drain and source of the second switching element Q2 becomes large.

本発明はこのような事情に鑑みて創作したものであり、ノーマリオン型(D型)である第1のスイッチング素子のオフ時の逆ゲートバイアス電圧が過大となることに起因する素子破壊を防止するとともに、ノーマリオフ型(E型)である第2のスイッチング素子のドレイン・ソース間のサージ電力損失を低減することを目的としている。   The present invention was created in view of such circumstances, and prevents element destruction caused by an excessively large reverse gate bias voltage when the first switching element of the normally-on type (D type) is turned off. In addition, an object is to reduce the surge power loss between the drain and the source of the normally-off type (E type) second switching element.

本発明は、次の手段を講じることにより上記の課題を解決する。   The present invention solves the above problems by taking the following measures.

本発明によるスイッチング電源装置は、
一対の直流入力端子間にトランスの一次巻線を介して接続される主スイッチ手段がノーマリオン型(D型)である第1のスイッチング素子とノーマリオフ型(E型)である第2のスイッチング素子の縦続接続で構成され、
前記第2のスイッチング素子をスイッチング制御するコントロールICは前記トランスの補助巻線で直流電圧を生成する補助電源部からIC用電源を給電され、かつ、出力電圧の変動に応じて前記第2のスイッチング素子に対するスイッチング制御信号のオンデューティを可変して前記出力電圧を安定化させるように構成され、
前記第2のスイッチング素子の両端間にはこの素子のスイッチング動作による高周波ノイズを吸収し、生成される電圧を前記補助電源部から前記コントロールICへの前記IC用電源の給電ラインに回生するスナバ回路が接続された構成をもつスイッチング電源装置において、
前記スナバ回路の出力電圧を昇圧した上で前記IC用電源の給電ラインに回生するもので、前記IC用電源の給電ラインの電圧を検出し、その検出したIC用電源の給電ラインの電圧とIC基準電圧との誤差に応じて調整されるオンデューティに基づいた第3のスイッチング素子のスイッチング動作により前記IC用電源の給電ラインの電圧の安定化制御を行う昇圧コンバータと、
前記スナバ回路が出力するスナバ出力電圧を監視し、規定電圧を超えるか否かを判定するスナバ電圧判定回路とを備え、
前記昇圧コンバータは前記スナバ電圧判定回路によって前記スナバ出力電圧が規定電圧を超えたと判定されたときに当該昇圧コンバータにおける前記第3のスイッチング素子に対するオンデューティを増加させるように構成されていることを特徴としている。
The switching power supply device according to the present invention includes:
A first switching element whose main switch means is connected between a pair of DC input terminals via a primary winding of a transformer is a normally-on type (D type) and a second switching element which is a normally-off type (E type) Consists of a cascade connection of
The control IC that controls the switching of the second switching element is supplied with power for the IC from an auxiliary power supply unit that generates a DC voltage by the auxiliary winding of the transformer, and the second switching element is controlled according to the fluctuation of the output voltage. The output voltage is stabilized by varying the on-duty of the switching control signal for the element,
Between both ends of the second switching element, a snubber circuit that absorbs high-frequency noise due to the switching operation of the element and regenerates the generated voltage to the power supply line of the IC power supply from the auxiliary power supply unit to the control IC. In a switching power supply device having a configuration in which
The output voltage of the snubber circuit is boosted and regenerated in the power supply line of the IC power supply, the voltage of the power supply line of the IC power supply is detected, and the detected voltage of the power supply line of the IC power supply and the IC A step-up converter that controls the stabilization of the voltage of the power supply line of the IC power supply by the switching operation of the third switching element based on the on-duty adjusted according to the error from the reference voltage;
A snubber voltage determination circuit that monitors a snubber output voltage output from the snubber circuit and determines whether or not a specified voltage is exceeded;
The boost converter is configured to increase an on-duty for the third switching element in the boost converter when the snubber voltage determination circuit determines that the snubber output voltage exceeds a specified voltage. It is said.

トランスを介して一次側回路から二次側回路への高力率の電圧変換を伴う電力伝達を行うために、トランスの一次巻線に直列に接続される主スイッチ手段としてノーマリオン型(D型)である第1のスイッチング素子とノーマリオフ型(E型)である第2のスイッチング素子との縦続接続を構成している。また、第2のスイッチング素子の両端間にスナバ回路を接続し、そのスナバ回路で生成される電圧をコントロールICへのIC用電源の給電ラインに回生することにより、第2のスイッチング素子の高周波スイッチング動作によって生じる高周波ノイズをコントロールICのIC用電源の給電ラインの電圧として利用し、効率の高いスイッチング電源装置を実現している。コントロールICは出力電圧が高くなるほど第2のスイッチング素子に対するスイッチング制御信号のオンデューティを減少させるので、出力電圧を安定化できる。   In order to transmit power with high power factor voltage conversion from the primary side circuit to the secondary side circuit via the transformer, normally-on type (D type) as the main switch means connected in series with the primary winding of the transformer ) And a normally-off type (E type) second switching element are connected in cascade. In addition, a snubber circuit is connected between both ends of the second switching element, and the voltage generated by the snubber circuit is regenerated to the power supply line of the IC power supply to the control IC, whereby high-frequency switching of the second switching element is performed. A high-efficiency switching power supply is realized by using high-frequency noise generated by operation as the voltage of the power supply line of the power supply for the control IC. Since the control IC decreases the on-duty of the switching control signal for the second switching element as the output voltage increases, the output voltage can be stabilized.

このような構成・機能を有するスイッチング電源装置において、第1のスイッチング素子のオフ時の逆ゲートバイアス電圧過大や第2のスイッチング素子のサージ電力損失の課題を解決すべく、本発明ではスナバ回路とコントロールICとの間にフィードバック制御系を構築している。そのフィードバック制御系は昇圧コンバータとスナバ電圧判定回路から構成されている。昇圧コンバータはスナバ回路とコントロールICへのIC用電源の給電ラインとの間に接続されて、IC用電源の給電ラインの電圧とIC基準電圧との誤差に応じて調整されるオンデューティに基づいた第3のスイッチング素子のスイッチング動作によりIC用電源の給電ラインの電圧の安定化制御を行う。そして、スナバ電圧判定回路ではスナバ回路が出力するスナバ出力電圧が規定電圧を超えるか否かを判定し、スナバ出力電圧が規定電圧を超えたと判定したときは、その判定結果を受けて昇圧コンバータは第3のスイッチング素子に対するオンデューティを増加させる。第3のスイッチング素子のオンデューティが増加すれば、スナバ回路の出力端子から第3のスイッチング素子の経路での放電量が増加するためスナバ出力電圧が低下し、規定電圧へと収束することになる。その結果として、第1および第2のスイッチング素子とスナバ回路との共通接続点の電圧もある一定の電圧レベルに安定化する。そして、この共通接続点の電圧レベルを低めのある一定電圧に設定すれば、ノーマリオン型(D型)である第1のスイッチング素子のオフ時の逆ゲートバイアス電圧を低く抑えることが可能となる。さらに、共通接続点の電圧レベルを低めのある一定電圧に制御することは、ノーマリオフ型(E型)である第2のスイッチング素子のドレイン・ソース間の電圧も低めに抑えることが可能となる。   In the switching power supply having such a configuration and function, in order to solve the problems of excessive reverse gate bias voltage when the first switching element is turned off and surge power loss of the second switching element, the present invention provides a snubber circuit and A feedback control system is constructed with the control IC. The feedback control system includes a boost converter and a snubber voltage determination circuit. The boost converter is connected between the snubber circuit and the power supply line of the IC power supply to the control IC, and is based on an on-duty adjusted according to an error between the voltage of the power supply line of the IC power supply and the IC reference voltage. Stabilization control of the voltage of the power supply line of the IC power supply is performed by the switching operation of the third switching element. Then, the snubber voltage determination circuit determines whether or not the snubber output voltage output from the snubber circuit exceeds the specified voltage. When it is determined that the snubber output voltage exceeds the specified voltage, the boost converter receives the determination result and The on-duty for the third switching element is increased. If the on-duty of the third switching element increases, the amount of discharge in the path of the third switching element from the output terminal of the snubber circuit increases, so that the snubber output voltage decreases and converges to the specified voltage. . As a result, the voltage at the common connection point between the first and second switching elements and the snubber circuit is also stabilized at a certain voltage level. If the voltage level of the common connection point is set to a low constant voltage, the reverse gate bias voltage when the first switching element which is normally on (D type) is turned off can be kept low. . Furthermore, controlling the voltage level of the common connection point to a constant voltage that is lower can suppress the voltage between the drain and the source of the normally-off type (E type) second switching element to be lower.

ここで、IC用電源の給電ラインの電圧とIC基準電圧との誤差には、IC用電源の給電ラインの電圧自体とIC基準電圧との誤差に限らず、IC用電源の給電ラインの電圧に比例する電圧とIC基準電圧との誤差も含まれる。この場合、IC基準電圧は、比較対象であるIC用電源の給電ラインの電圧に比例する電圧に応じて適宜、設定される。   Here, the error between the voltage of the IC power supply line and the IC reference voltage is not limited to the error between the IC power supply line voltage itself and the IC reference voltage. The error between the proportional voltage and the IC reference voltage is also included. In this case, the IC reference voltage is appropriately set according to a voltage proportional to the voltage of the power supply line of the IC power supply to be compared.

同様にして、スナバ出力電圧が規定電圧を超えたときとは、スナバ出力電圧自体が規定電圧を超えたときに限らず、スナバ出力電圧に比例する電圧が規定電圧を超えたときも含まれる。この場合、規定電圧は、比較対象であるスナバ出力電圧に比例する電圧に応じて適宜、設定される。   Similarly, when the snubber output voltage exceeds the specified voltage is not limited to when the snubber output voltage itself exceeds the specified voltage, but also includes when the voltage proportional to the snubber output voltage exceeds the specified voltage. In this case, the specified voltage is appropriately set according to a voltage proportional to the snubber output voltage to be compared.

本発明によれば、ノーマリオン型(D型)である第1のスイッチング素子のオフ時の逆ゲートバイアス電圧過大に起因する素子破壊を防止することができるとともに、ノーマリオフ型(E型)である第2のスイッチング素子のドレイン・ソース間のサージ電力損失を低減することができる。   According to the present invention, it is possible to prevent element breakdown due to excessive reverse gate bias voltage when the first switching element which is normally on (D type) is turned off, and is normally off (E type). The surge power loss between the drain and the source of the second switching element can be reduced.

本発明の実施例におけるスイッチング電源装置の構成を示す回路図The circuit diagram which shows the structure of the switching power supply device in the Example of this invention 従来例のスイッチング電源装置の構成を示す回路図Circuit diagram showing configuration of conventional switching power supply device 特許文献1に記載されたノーマリオン型(D型)のGaNトランジスタのゲート電圧・ドレイン電流特性の例示図Example of gate voltage / drain current characteristics of normally-on (D-type) GaN transistor described in Patent Document 1

上記構成の本発明のスイッチング電源装置には、次のような好ましい態様がある。   The switching power supply device of the present invention having the above configuration has the following preferred modes.

上記構成のスイッチング電源装置において、前記のスナバ電圧判定回路と昇圧コンバータとの間に検出電圧シフト回路を設ける構成がある。その検出電圧シフト回路はスナバ電圧判定回路によってスナバ出力電圧が規定電圧を超えたと判定されたときに昇圧コンバータが検出するIC用電源の給電ラインの電圧を跳躍的にアップシフトさせるものとして構成されている。上記した本発明によるスイッチング電源装置の基本の構成においては、その昇圧コンバータはスナバ電圧判定回路によってスナバ出力電圧が規定電圧を超えたと判定されたときに当該の昇圧コンバータにおける第3のスイッチング素子に対するオンデューティを増加させるように構成されている。この基本の制御態様について、上記の検出電圧シフト回路を有する本実施形態はより高次に調整されたものを提供する。   In the switching power supply having the above configuration, there is a configuration in which a detection voltage shift circuit is provided between the snubber voltage determination circuit and the boost converter. The detection voltage shift circuit is configured to jump upshift the voltage of the power supply line of the IC power supply detected by the boost converter when the snubber voltage determination circuit determines that the snubber output voltage exceeds the specified voltage. Yes. In the basic configuration of the switching power supply device according to the present invention, the boost converter is turned on with respect to the third switching element in the boost converter when the snubber voltage determination circuit determines that the snubber output voltage exceeds the specified voltage. It is configured to increase the duty. With respect to this basic control mode, this embodiment having the detection voltage shift circuit described above provides a higher-order adjustment.

すなわち、スナバ出力電圧が規定電圧を超えるときに検出電圧シフト回路は昇圧コンバータが検出するIC用電源の給電ラインの電圧を跳躍的にアップシフトさせる。検出されたIC用電源の給電ラインの電圧が一気にアップシフトすれば、昇圧コンバータは第3のスイッチング素子に対するオンデューティを跳躍的に増加させることになり、スナバ回路の出力端子から第3のスイッチング素子の経路での放電量を一気に増加させるため、スナバ出力電圧の規定電圧へ向けた降下収束も高速に応答することになる。   That is, when the snubber output voltage exceeds the specified voltage, the detection voltage shift circuit jumps up the voltage of the power supply line of the IC power supply detected by the boost converter. If the detected voltage of the power supply line of the IC power supply is upshifted at once, the boost converter dramatically increases the on-duty with respect to the third switching element, and the third switching element from the output terminal of the snubber circuit. In order to increase the amount of discharge in this path at once, the drop convergence toward the specified voltage of the snubber output voltage also responds at high speed.

また、前記のスナバ回路については、第2のスイッチング素子の両端間に接続された整流ダイオードとスナバコンデンサの直列回路から構成されているものとし、前記のスナバ電圧判定回路によってスナバコンデンサの両端電圧が規定電圧を超えたと判定されたときに昇圧コンバータにおける第3のスイッチング素子に対するオンデューティを増加させることで、スナバコンデンサの両端電圧を低下させるように構成されている実施形態もある。これは、スナバ回路とスナバ電圧判定回路をより具体的レベルで記述したものであり、回路構成の可及的な簡素化を図っている。   The snubber circuit is composed of a series circuit of a rectifier diode and a snubber capacitor connected between both ends of the second switching element, and the snubber voltage determination circuit determines the voltage across the snubber capacitor. In some embodiments, the voltage across the snubber capacitor is reduced by increasing the on-duty for the third switching element in the boost converter when it is determined that the specified voltage has been exceeded. This is a more specific description of the snubber circuit and the snubber voltage determination circuit, and simplifies the circuit configuration as much as possible.

以下、本発明にかかわるスイッチング電源装置の実施例を説明する。図1は本発明の実施例におけるスイッチング電源装置の構成を示す回路図である。図1において、10は一次側回路、20は二次側回路、T1p,T1nは一次側回路10における直流入力端子、T2p,T2nは二次側回路20における直流出力端子、T1は一次側回路10と二次側回路20の間に介在されたトランス、C1は平滑コンデンサ、R1は起動用抵抗素子、Q1はノーマリオン型(D型)の第1のスイッチング素子、Q2はノーマリオフ型(E型)の第2のスイッチング素子、30は主スイッチ回路、40はコントロールIC、50は出力電圧検出回路、60は補助電源部、70はスナバ回路、80は昇圧コンバータ、90はスナバ電圧判定回路、100は検出電圧シフト回路である。   Embodiments of a switching power supply apparatus according to the present invention will be described below. FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a switching power supply apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 10 is a primary side circuit, 20 is a secondary side circuit, T1p and T1n are DC input terminals in the primary side circuit 10, T2p and T2n are DC output terminals in the secondary side circuit 20, and T1 is a primary side circuit 10. , C1 is a smoothing capacitor, R1 is a starting resistance element, Q1 is a first switching element of a normally-on type (D type), and Q2 is a normally-off type (E type). Second switching element, 30 is a main switch circuit, 40 is a control IC, 50 is an output voltage detection circuit, 60 is an auxiliary power supply unit, 70 is a snubber circuit, 80 is a boost converter, 90 is a snubber voltage determination circuit, and 100 is This is a detection voltage shift circuit.

一次側回路10において、一対の直流入力端子T1p,T1nは図示しない全波整流回路(ダイオードブリッジ)の出力端子に接続されるが、平滑コンデンサC1の両端子も直流入力端子T1p,T1nに接続されている。この一対の直流入力端子T1p,T1n間にトランスT1の一次巻線N1を介して接続された主スイッチ回路30はノーマリオン型(D型)である第1のスイッチング素子Q1とノーマリオフ型(E型)である第2のスイッチング素子Q2の縦続接続で構成されている。トランスT1の二次巻線N2には整流ダイオードD5と平滑コンデンサC6の直列回路が接続されており、平滑コンデンサC6の両端に直流出力端子T2p,T2nが接続されている。平滑コンデンサC6の両端間に接続された出力電圧検出回路50は、その出力端子がコントロールIC 40のフィードバック端子FBに接続されている。この場合、一次二次間を絶縁する回路が記載されていないが、フォトカプラ等を用いて一次二次間を絶縁した回路とするのが通常である。トランスT1の補助巻線N3の両端間に整流ダイオードD3と平滑コンデンサC4の直列回路からなる補助電源部60が接続され、平滑コンデンサC4の正極端子がIC用電源の給電ラインHHを介してコントロールIC 40の電源入力端子(Vcc)に接続されている。トランスT1における二次巻線N2は一次巻線N1に対して逆極性の関係となっており、補助巻線N3は二次巻線N2に対して同極性の関係となっている。ノーマリオン型(D型)である第1のスイッチング素子Q1は例えばGaN(窒化ガリウム)トランジスタで構成される。ノーマリオフ型(E型)である第2のスイッチング素子Q2は例えばシリコンのMOS‐FETで構成される。   In the primary circuit 10, a pair of DC input terminals T1p and T1n are connected to the output terminal of a full wave rectifier circuit (diode bridge) (not shown), but both terminals of the smoothing capacitor C1 are also connected to the DC input terminals T1p and T1n. ing. The main switch circuit 30 connected between the pair of DC input terminals T1p and T1n via the primary winding N1 of the transformer T1 is a normally-on type (D type) first switching element Q1 and a normally-off type (E type). ) Is the cascade connection of the second switching elements Q2. A series circuit of a rectifier diode D5 and a smoothing capacitor C6 is connected to the secondary winding N2 of the transformer T1, and DC output terminals T2p and T2n are connected to both ends of the smoothing capacitor C6. The output voltage detection circuit 50 connected between both ends of the smoothing capacitor C6 has its output terminal connected to the feedback terminal FB of the control IC 40. In this case, although a circuit that insulates the primary and secondary is not described, it is usual to use a photocoupler or the like to insulate the primary and secondary. An auxiliary power source 60 comprising a series circuit of a rectifier diode D3 and a smoothing capacitor C4 is connected between both ends of the auxiliary winding N3 of the transformer T1, and the positive terminal of the smoothing capacitor C4 is connected to the control IC via a power supply line HH for the IC power source. It is connected to 40 power input terminals (Vcc). The secondary winding N2 in the transformer T1 has a reverse polarity relationship with the primary winding N1, and the auxiliary winding N3 has a same polarity relationship with the secondary winding N2. The first switching element Q1 which is a normally-on type (D type) is formed of, for example, a GaN (gallium nitride) transistor. The normally-off type (E type) second switching element Q2 is formed of, for example, a silicon MOS-FET.

正極側の直流入力端子T1pはIC用電源の給電ラインHHに対して起動用抵抗素子R1を介して接続されている。コントロールIC 40は、そのパルス信号出力端子(Out)が第2のスイッチング素子Q2のゲートに接続されている。この第2のスイッチング素子Q2はNチャンネル型MOSトランジスタで構成されている。コントロールIC 40によって第2のスイッチング素子Q2を高周波でスイッチングすることにより、トランスT1において一次側回路10から二次側回路20へ交流電力を伝達し、さらに整流ダイオードD5と平滑コンデンサC6で整流平滑し、得られた直流の出力電圧Voを直流出力端子T2p,T2nより図示しない負荷へ供給する。そして、二次巻線N2から補助巻線N3に誘起され、補助電源部60における整流ダイオードD3と平滑コンデンサC4で整流平滑して得られた直流電圧をIC用電源の給電ラインHHを介してコントロールIC 40の電源入力端子(Vcc)に供給する。出力電圧検出回路50は出力電圧Voを検出してコントロールIC 40のフィードバック端子FBに出力するが、コントロールIC 40は得られた出力電圧Voの増・減変化に応じて第2のスイッチング素子Q2に対するオンデューティを減・増変化させるように構成されている。   The DC input terminal T1p on the positive electrode side is connected to the power supply line HH of the IC power supply via the starting resistance element R1. The control IC 40 has its pulse signal output terminal (Out) connected to the gate of the second switching element Q2. The second switching element Q2 is composed of an N channel type MOS transistor. By switching the second switching element Q2 at a high frequency by the control IC 40, AC power is transmitted from the primary side circuit 10 to the secondary side circuit 20 in the transformer T1, and further rectified and smoothed by the rectifier diode D5 and the smoothing capacitor C6. The obtained DC output voltage Vo is supplied from a DC output terminal T2p, T2n to a load (not shown). Then, the DC voltage induced by the secondary winding N2 to the auxiliary winding N3 and rectified and smoothed by the rectifier diode D3 and the smoothing capacitor C4 in the auxiliary power supply unit 60 is controlled through the power supply line HH of the IC power supply. The power is supplied to the power input terminal (Vcc) of the IC 40. The output voltage detection circuit 50 detects the output voltage Vo and outputs it to the feedback terminal FB of the control IC 40. The control IC 40 controls the second switching element Q2 according to the increase / decrease change of the obtained output voltage Vo. It is configured to change the on-duty to decrease / increase.

第2のスイッチング素子Q2の両端間に整流ダイオードD1とスナバコンデンサC2の直列回路からなるスナバ回路70が接続されている。スナバ回路70の出力端子であるスナバコンデンサC2の正極端子が昇圧コンバータ80を介してコントロールIC 40への給電ラインHHに接続されている。昇圧コンバータ80はインダクタ(チョークコイル)L1、第3のスイッチング素子Q3、逆流防止ダイオードD2、抵抗素子R5とツェナーダイオードZD1からなる第1の基準電圧回路81、抵抗素子R3,R4の抵抗分割回路からなるIC用電源電圧検出回路82、オペアンプからなる第1の誤差増幅器83、コンデンサC3と抵抗素子R2からなる位相補償回路84および制御回路85から構成されている。第3のスイッチング素子Q3はNチャンネル型MOSトランジスタで構成されている。スナバ回路70の両端間にインダクタL1と第3のスイッチング素子Q3の直列回路が接続され、インダクタL1と第3のスイッチング素子Q3の接続点が逆流防止ダイオードD2を介してIC用電源の給電ラインHHに接続されている。IC用電源の給電ラインHHとグランドラインLLとの間に抵抗素子R5とツェナーダイオードZD1の直列回路からなる第1の基準電圧回路81が接続され、抵抗素子R5とツェナーダイオードZD1の接続点が第1の誤差増幅器83を構成するオペアンプの非反転入力端子(+)に接続されている。また、IC用電源の給電ラインHHとグランドラインLLとの間に抵抗素子R3,R4の抵抗分割回路からなるIC用電源電圧検出回路82が接続され、抵抗素子R3,R4の接続点が第1の誤差増幅器83を構成するオペアンプの反転入力端子(−)に接続されている。第1の誤差増幅器83を構成するオペアンプの出力端子と反転入力端子(−)との間にはコンデンサC3と抵抗素子R2の直列回路からなる位相補償回路84が接続されている。第1の誤差増幅器83は基準電圧Vref1と検出したIC用電源の給電ラインの電圧VHH(=Vcc)の分割値k1 ・VHHとの誤差をとって誤差電圧ΔV1 (=Vref1−k1 ・VHH)とし、その信号を制御回路85に出力するようになっている。ただし、抵抗分割比k1 は、k1 =R4/(R3+R4)で与えられる。制御回路85はその電源ラインがIC用電源の給電ラインHHとグランドラインLLとの間に接続され、第1の誤差増幅器83から入力した誤差電圧ΔV1 の振幅に応じたオンデューティにて第3のスイッチング素子Q3をスイッチング制御するようになっている。すなわち、検出したIC用電源の給電ラインHHの電圧VHH(=Vcc)の分割値k1 ・VHHが基準電圧Vref1より低く、誤差電圧ΔV1 がマイナスとなるときは第3のスイッチング素子Q3に対するオンデューティを増加させる制御信号を出力する。これで、インダクタL1への蓄積エネルギーを増やし、昇圧のレベルを上げてIC用電源の給電ラインHHへの印加電圧を上昇させ、給電ラインHHの電圧VHHの分割値k1 ・VHHが基準電圧に近づくように上昇させる。上記とは逆に、検出した給電ラインHHの電圧VHHの分割値k1 ・VHHが基準電圧Vref1より高く、誤差電圧ΔV1 がプラスとなるときは第3のスイッチング素子Q3に対するオンデューティを減少させる制御信号を出力する。これで、インダクタL1への蓄積エネルギーを減らし、昇圧のレベルを下げてIC用電源の給電ラインHHへの印加電圧を降下させ、給電ラインHHの電圧VHHの分割値k1 ・VHHが基準電圧に近づくように降下させる。 A snubber circuit 70 composed of a series circuit of a rectifier diode D1 and a snubber capacitor C2 is connected between both ends of the second switching element Q2. The positive terminal of the snubber capacitor C2, which is the output terminal of the snubber circuit 70, is connected to the power supply line HH to the control IC 40 via the boost converter 80. The step-up converter 80 includes an inductor (choke coil) L1, a third switching element Q3, a backflow prevention diode D2, a first reference voltage circuit 81 including a resistance element R5 and a Zener diode ZD1, and a resistance dividing circuit of resistance elements R3 and R4. The IC power supply voltage detection circuit 82, a first error amplifier 83 composed of an operational amplifier, a phase compensation circuit 84 composed of a capacitor C3 and a resistance element R2, and a control circuit 85. The third switching element Q3 is composed of an N channel type MOS transistor. A series circuit of the inductor L1 and the third switching element Q3 is connected between both ends of the snubber circuit 70, and the connection point of the inductor L1 and the third switching element Q3 is connected to the power supply line HH of the IC power supply via the backflow prevention diode D2. It is connected to the. A first reference voltage circuit 81 composed of a series circuit of a resistor element R5 and a Zener diode ZD1 is connected between the power supply line HH and the ground line LL of the IC power supply, and the connection point of the resistor element R5 and the Zener diode ZD1 is the first connection point. 1 is connected to a non-inverting input terminal (+) of an operational amplifier constituting one error amplifier 83. Further, an IC power supply voltage detection circuit 82 composed of a resistance dividing circuit of resistance elements R3 and R4 is connected between the power supply line HH of the IC power supply and the ground line LL, and the connection point of the resistance elements R3 and R4 is the first connection point. Are connected to the inverting input terminal (−) of the operational amplifier constituting the error amplifier 83. A phase compensation circuit 84 composed of a series circuit of a capacitor C3 and a resistance element R2 is connected between the output terminal and the inverting input terminal (−) of the operational amplifier constituting the first error amplifier 83. The first error amplifier 83 calculates an error voltage ΔV 1 (= V ref1) by taking an error between the reference voltage V ref1 and the divided value k 1 · V HH of the detected voltage V HH (= Vcc) of the IC power supply line. −k 1 · V HH ), and the signal is output to the control circuit 85. However, the resistance division ratio k 1 is given by k 1 = R4 / (R3 + R4). The control circuit 85 has a power supply line connected between the power supply line HH of the IC power supply and the ground line LL. The control circuit 85 has a third duty cycle with an on-duty according to the amplitude of the error voltage ΔV 1 input from the first error amplifier 83. The switching element Q3 is subjected to switching control. That is, the voltage V HH feed line HH of the power supply detected IC (= Vcc) divided value k 1 · V HH is lower than the reference voltage V ref1, when the error voltage [Delta] V 1 is negative and the third switching element A control signal for increasing the on-duty for Q3 is output. As a result, the energy stored in the inductor L1 is increased, the boosting level is increased to increase the voltage applied to the power supply line HH of the IC power supply, and the divided values k 1 and V HH of the voltage V HH of the power supply line HH are the reference. Raise it closer to the voltage. Contrary to the above, higher than the cutoff value k 1 · V HH reference voltage V ref1 of the voltage V HH of the detected power supply line HH, when the error voltage [Delta] V 1 is plus on-duty for the third switching element Q3 A control signal for reducing the output is output. As a result, the energy stored in the inductor L1 is reduced, the boosting level is lowered, the applied voltage to the power supply line HH of the IC power supply is lowered, and the divided values k 1 and V HH of the voltage V HH of the power supply line HH are the reference. Lower to approach the voltage.

スナバコンデンサC2の両端電圧すなわちスナバ回路70の出力電圧であるスナバ出力電圧Vsはスナバ電圧判定回路90に取り込まれる。スナバ電圧判定回路90は抵抗素子R6,R7,R8,R9、コンデンサC5、ツェナーダイオードZD2、オペアンプからなる第2の誤差増幅器93から構成されている。スナバ回路70の両端間に抵抗素子R6とツェナーダイオードZD2の直列回路からなる第2の基準電圧回路91が接続され、抵抗素子R6とツェナーダイオードZD2の接続点が第2の誤差増幅器93を構成するオペアンプの非反転入力端子(+)に接続されている。また、スナバ回路70の両端間に抵抗素子R7,R8の抵抗分割回路からなるスナバ出力電圧検出回路92が接続され、抵抗素子R7,R8の接続点が第2の誤差増幅器93を構成するオペアンプの反転入力端子(−)に接続されている。第2の誤差増幅器93を構成するオペアンプの出力端子と反転入力端子(−)との間にはコンデンサC5と抵抗素子R9の直列回路からなる位相補償回路94が接続されている。第2の誤差増幅器93は基準電圧Vref2と検出したスナバ出力電圧Vsの分割値k2 ・Vsとの誤差をとり、その誤差信号を“H”レベル、“L”レベルの2値信号として出力するようになっている。ただし、抵抗分割比k2 は、k2 =R8/(R7+R8)で与えられる。 The voltage across the snubber capacitor C 2, that is, the snubber output voltage Vs that is the output voltage of the snubber circuit 70 is taken into the snubber voltage determination circuit 90. The snubber voltage determination circuit 90 includes resistance elements R6, R7, R8, R9, a capacitor C5, a Zener diode ZD2, and a second error amplifier 93 including an operational amplifier. A second reference voltage circuit 91 composed of a series circuit of a resistor element R6 and a Zener diode ZD2 is connected between both ends of the snubber circuit 70, and a connection point between the resistor element R6 and the Zener diode ZD2 constitutes a second error amplifier 93. It is connected to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier. In addition, a snubber output voltage detection circuit 92 composed of a resistance dividing circuit of resistance elements R 7 and R 8 is connected between both ends of the snubber circuit 70, and a connection point of the resistance elements R 7 and R 8 is an operational amplifier constituting the second error amplifier 93. It is connected to the inverting input terminal (-). A phase compensation circuit 94 composed of a series circuit of a capacitor C5 and a resistor element R9 is connected between the output terminal and the inverting input terminal (−) of the operational amplifier constituting the second error amplifier 93. The second error amplifier 93 takes an error between the reference voltage V ref2 and the detected value k 2 · Vs of the detected snubber output voltage Vs, and outputs the error signal as a binary signal of “H” level and “L” level. It is supposed to be. However, the resistance division ratio k 2 is given by k 2 = R8 / (R7 + R8).

スナバ電圧判定回路90の出力端子すなわち第2の誤差増幅器93の出力端子は逆流防止ダイオードD4と抵抗素子R10からなる検出電圧シフト回路100を介して昇圧コンバータ80におけるIC用電源電圧検出回路82の抵抗素子R3,R4の抵抗分割点に接続されている。スナバ電圧判定回路90は検出したスナバ出力電圧Vsの分割値k2 ・Vsが基準電圧Vref2より低いときは“H”レベルを出力して検出電圧シフト回路100を不活性とする。逆に、検出したスナバ出力電圧Vsの分割値k2 ・Vsが基準電圧Vref2より高いときは“L”レベルを出力して検出電圧シフト回路100を活性化し、昇圧コンバータ80における第1の誤差増幅器83の反転入力端子(−)に接続された抵抗素子R4に対して抵抗素子R10を並列に接続し、反転入力端子(−)に印加されるIC用電源の給電ラインHHの電圧VHHを跳躍的にアップシフトさせる。 The output terminal of the snubber voltage determination circuit 90, that is, the output terminal of the second error amplifier 93 is connected to the resistance of the IC power supply voltage detection circuit 82 in the boost converter 80 via the detection voltage shift circuit 100 including the backflow prevention diode D4 and the resistance element R10. It is connected to the resistance dividing point of the elements R3 and R4. When the divided value k 2 · Vs of the detected snubber output voltage Vs is lower than the reference voltage V ref2, the snubber voltage determination circuit 90 outputs “H” level to inactivate the detection voltage shift circuit 100. Conversely, when the detected divided value k 2 · Vs of the snubber output voltage Vs is higher than the reference voltage V ref2 , the “L” level is output to activate the detection voltage shift circuit 100, and the first error in the boost converter 80 is detected. The resistor element R10 is connected in parallel to the resistor element R4 connected to the inverting input terminal (−) of the amplifier 83, and the voltage V HH of the power supply line HH of the IC power supply applied to the inverting input terminal (−) is obtained. Make a dramatic upshift.

次に、上記のように構成されたスイッチング電源装置の動作を説明する。   Next, the operation of the switching power supply device configured as described above will be described.

(1)スイッチング電源装置の電源投入によって平滑コンデンサC1に充電が行われ、平滑コンデンサC1に現れる一次側整流後の入力電圧Viから起動用抵抗素子R1を介してコントロールIC 40の電源入力端子(Vcc)にIC用電源の給電ラインHHの電圧VHH(=Vcc)が供給され、コントロールIC 40が起動される。コントロールIC 40はそのパルス信号出力端子(Out)からスイッチング制御信号(PWM制御信号)を第2のスイッチング素子Q2のゲートに対して出力し、第2のスイッチング素子Q2を高周波でスイッチング制御し、トランスT1の一次巻線N1にスイッチング電流を流す。これによってトランスT1の二次巻線N2に逆位相の関係で電力が発生し、二次側回路20における整流ダイオードD5と平滑コンデンサC6とによって整流平滑され生成された出力電圧Voが図示しない負荷へ供給される。同時に、二次巻線N2から同相の関係で補助巻線N3に誘起された電流を補助電源部60において整流ダイオードD3で整流し、平滑コンデンサC4で平滑化し、IC用電源の給電ラインHHを介してコントロールIC 40の電源入力端子(Vcc)に給電する。 (1) When the switching power supply is turned on, the smoothing capacitor C1 is charged. From the input voltage Vi after the primary side rectification appearing in the smoothing capacitor C1, the power input terminal (Vcc) of the control IC 40 through the starting resistance element R1. ) Is supplied with the voltage V HH (= Vcc) of the power supply line HH of the IC power supply, and the control IC 40 is activated. The control IC 40 outputs a switching control signal (PWM control signal) from the pulse signal output terminal (Out) to the gate of the second switching element Q2, performs switching control of the second switching element Q2 at a high frequency, A switching current is passed through the primary winding N1 of T1. As a result, power is generated in the secondary winding N2 of the transformer T1 in an antiphase relationship, and the output voltage Vo generated by rectification and smoothing by the rectifier diode D5 and the smoothing capacitor C6 in the secondary side circuit 20 is supplied to a load (not shown). Supplied. At the same time, the current induced in the auxiliary winding N3 in the same phase relationship from the secondary winding N2 is rectified by the rectifier diode D3 in the auxiliary power supply 60, smoothed by the smoothing capacitor C4, and passed through the power supply line HH of the IC power supply. Then, power is supplied to the power input terminal (Vcc) of the control IC 40.

(2)二次側回路20において出力電圧検出回路50が検出した出力電圧Voの検出信号はコントロールIC 40のフィードバック端子FBに入力される。検出した出力電圧Voが基準電圧を上回るときは、コントロールIC 40は第2のスイッチング素子Q2に対するパルス信号出力端子(Out)から出力するスイッチング制御信号のオンデューティを減少させ、トランスT1の一次巻線N1に蓄積される磁気エネルギーを少なくして、一次側回路から二次側回路への伝達電力を下げることによって出力電圧Voを低下させる。逆に、出力電圧検出回路50が検出した出力電圧Voが基準電圧を下回るときは、コントロールIC 40はスイッチング制御信号のオンデューティを増加させることによって出力電圧Voを上昇させる。いずれにしても、出力電圧検出回路50からコントロールIC 40へのフィードバック制御により二次側回路20の出力電圧Voを規定電圧に安定化させる。   (2) The detection signal of the output voltage Vo detected by the output voltage detection circuit 50 in the secondary side circuit 20 is input to the feedback terminal FB of the control IC 40. When the detected output voltage Vo exceeds the reference voltage, the control IC 40 decreases the on-duty of the switching control signal output from the pulse signal output terminal (Out) for the second switching element Q2, and the primary winding of the transformer T1. The output voltage Vo is lowered by reducing the magnetic energy stored in N1 and lowering the transmission power from the primary side circuit to the secondary side circuit. Conversely, when the output voltage Vo detected by the output voltage detection circuit 50 is lower than the reference voltage, the control IC 40 increases the output voltage Vo by increasing the on-duty of the switching control signal. In any case, the output voltage Vo of the secondary circuit 20 is stabilized at a specified voltage by feedback control from the output voltage detection circuit 50 to the control IC 40.

(3)コントロールIC 40の制御によって第2のスイッチング素子Q2がスイッチングするときに高周波ノイズが発生するが、この高周波ノイズは整流ダイオードD1とスナバコンデンサC2からなるスナバ回路70によって吸収され、さらにスナバ回路70から昇圧コンバータ80に出力される。昇圧コンバータ80において、第3のスイッチング素子Q3は制御回路85からのスイッチング制御信号により高周波でスイッチング制御される。第3のスイッチング素子Q3のオン期間ではスナバ回路70からの電流がインダクタL1と第3のスイッチング素子Q3の経路を流れ、インダクタL1に磁気エネルギーが蓄積される。第3のスイッチング素子Q3のオフ期間ではインダクタL1から放出される磁気エネルギーによる電流とスナバ回路70からの電流が合流した上で逆流防止ダイオードD2を介してIC用電源の給電ラインHHに給電が行われる。すなわち、スナバ出力電圧Vsの昇圧が行われた上でIC用電源の給電ラインHHに供給される。昇圧コンバータ80における詳しい動作は次のとおりである。   (3) High frequency noise is generated when the second switching element Q2 is switched by the control of the control IC 40. This high frequency noise is absorbed by the snubber circuit 70 including the rectifier diode D1 and the snubber capacitor C2, and further the snubber circuit. 70 to the boost converter 80. In step-up converter 80, third switching element Q3 is subjected to switching control at a high frequency by a switching control signal from control circuit 85. In the ON period of the third switching element Q3, the current from the snubber circuit 70 flows through the path between the inductor L1 and the third switching element Q3, and magnetic energy is accumulated in the inductor L1. During the OFF period of the third switching element Q3, the current due to the magnetic energy released from the inductor L1 and the current from the snubber circuit 70 merge, and then power is supplied to the power supply line HH of the IC power supply via the backflow prevention diode D2. Is called. That is, the snubber output voltage Vs is boosted and then supplied to the power supply line HH of the IC power supply. The detailed operation of boost converter 80 is as follows.

昇圧コンバータ80において、抵抗素子R3,R4の抵抗分割回路からなるIC用電源電圧検出回路82はIC用電源の給電ラインHHの電圧VHH(=Vcc)を検出する。第1の誤差増幅器83は抵抗素子R5とツェナーダイオードZD1からなる第1の基準電圧回路81による基準電圧Vref1と検出したIC用電源の給電ラインの電圧VHHの分割値k1 ・VHHとの誤差をとって誤差電圧ΔV1 (=Vref1−k1 ・VHH)とし、その信号を制御回路85に出力する。制御回路85は入力した誤差電圧ΔV1 の振幅に応じて第3のスイッチング素子Q3に対するオンデューティを制御する。すなわち、検出したIC用電源の給電ラインの電圧VHHの分割値k1 ・VHHが基準電圧Vref1より低くて誤差電圧ΔV1 がプラスとなるときは制御回路85は第3のスイッチング素子Q3に対するオンデューティを増加させる制御信号を出力する。これで、インダクタL1への蓄積エネルギーを増やし、昇圧のレベルを上げてIC用電源の給電ラインHHへの印加電圧を上昇させる。上記とは逆に、検出したIC用電源の給電ラインの電圧VHHの分割値k1 ・VHHが基準電圧Vref1よりも高くて誤差電圧ΔV1 がマイナスとなるときは制御回路85はオンデューティを減少させる制御信号を出力する。これで、インダクタL1への蓄積エネルギーを減らし、昇圧のレベルを下げてIC用電源の給電ラインHHへの印加電圧を降下させる。いずれにしても、昇圧コンバータ80内のフィードバック制御により給電ラインHHの電圧VHHの分割値k1 ・VHHは基準電圧Vref1に収束し、コントロールIC 40の電源電圧Vccが安定化される。 In step-up converter 80, an IC power supply voltage detection circuit 82 composed of a resistance dividing circuit of resistance elements R3 and R4 detects a voltage V HH (= Vcc) of power supply line HH of the IC power supply. The first error amplifier 83 includes a reference voltage V ref1 generated by the first reference voltage circuit 81 including the resistor element R5 and the Zener diode ZD1, and a divided value k 1 · V HH of the detected voltage V HH of the power supply line of the IC power supply. The error voltage ΔV 1 (= V ref1 −k 1 · V HH ) is taken and the signal is output to the control circuit 85. The control circuit 85 controls the on-duty for the third switching element Q3 according to the amplitude of the input error voltage ΔV 1 . That is, when the divided value k 1 · V HH of the detected voltage V HH of the power supply line of the IC power supply is lower than the reference voltage V ref1 and the error voltage ΔV 1 is positive, the control circuit 85 causes the third switching element Q3 to be positive. A control signal for increasing the on-duty with respect to is output. As a result, the energy stored in the inductor L1 is increased, the boosting level is increased, and the voltage applied to the power supply line HH of the IC power supply is increased. On the contrary, when the detected divided value k 1 · V HH of the power supply line V HH of the IC power supply is higher than the reference voltage V ref1 and the error voltage ΔV 1 is negative, the control circuit 85 is turned on. A control signal for decreasing the duty is output. As a result, the energy stored in the inductor L1 is reduced, the boosting level is lowered, and the voltage applied to the power supply line HH of the IC power supply is lowered. In any case, the divided value k 1 · V HH of the voltage V HH of the power supply line HH converges to the reference voltage V ref1 by feedback control in the boost converter 80, and the power supply voltage Vcc of the control IC 40 is stabilized.

(4)以上のようにして、スナバ回路70の出力をIC用電源の給電ラインHHに送ってスイッチングノイズ成分を有効に利用しながらも、コントロールIC 40の電源電圧Vccを安定させ、二次側回路20からの出力電圧Voも安定化させる制御を実行する。そして、このような制御動作において、スナバ回路70の出力電圧であるスナバ出力電圧Vsの変動に関して、スナバ電圧判定回路90、検出電圧シフト回路100、昇圧コンバータ80およびコントロールIC 40によるフィードバック制御の動作について以下に説明する。   (4) As described above, the output of the snubber circuit 70 is sent to the power supply line HH of the IC power supply to effectively use the switching noise component, while stabilizing the power supply voltage Vcc of the control IC 40, and the secondary side Control for stabilizing the output voltage Vo from the circuit 20 is also executed. In such a control operation, regarding the variation of the snubber output voltage Vs, which is the output voltage of the snubber circuit 70, the operation of feedback control by the snubber voltage determination circuit 90, the detection voltage shift circuit 100, the boost converter 80 and the control IC 40. This will be described below.

スナバ電圧判定回路90において、抵抗素子R7,R8の抵抗分割回路からなるスナバ出力電圧検出回路92はスナバ回路70の出力電圧であるスナバ出力電圧Vsを検出する。第2の誤差増幅器93は抵抗素子R6とツェナーダイオードZD2からなる第2の基準電圧回路91による基準電圧Vref2と検出されたスナバ出力電圧Vsの分割値k2 ・Vsとの誤差をとって誤差電圧ΔV2 (=Vref2−k2 ・Vs)として出力する。検出したスナバ出力電圧Vsの分割値k2 ・Vsが基準電圧Vref2より低いときは第2の誤差増幅器93の出力端子は“H”レベルとなるから、逆流防止ダイオードD4は導通せず、検出電圧シフト回路100は非活性のままであり、昇圧コンバータ80におけるIC用電源電圧検出回路82の構成は抵抗素子R3,R4のみの抵抗分割回路となる。このときの制御動作は上記したとおりである。 In the snubber voltage determination circuit 90, a snubber output voltage detection circuit 92 composed of a resistance dividing circuit of the resistance elements R 7 and R 8 detects a snubber output voltage Vs that is an output voltage of the snubber circuit 70. The second error amplifier 93 takes an error between the reference voltage V ref2 by the second reference voltage circuit 91 composed of the resistor element R6 and the Zener diode ZD2 and the divided value k 2 · Vs of the detected snubber output voltage Vs. Output as voltage ΔV 2 (= V ref2 −k 2 · Vs). When the divided value k 2 · Vs of the detected snubber output voltage Vs is lower than the reference voltage V ref2 , the output terminal of the second error amplifier 93 is at the “H” level, so that the backflow prevention diode D4 is not conducted and is detected. The voltage shift circuit 100 remains inactive, and the configuration of the IC power supply voltage detection circuit 82 in the boost converter 80 is a resistance dividing circuit including only the resistance elements R3 and R4. The control operation at this time is as described above.

一方、検出したスナバ出力電圧Vsの分割値k2 ・Vsが上昇して基準電圧Vref2より高くなったときは第2の誤差増幅器93の出力端子は“L”レベルとなって逆流防止ダイオードD4が導通し、検出電圧シフト回路100が活性化され、IC用電源電圧検出回路82の構成は抵抗素子R3,R4の抵抗分割点に対して抵抗素子R10が加わる。その結果、抵抗分割点である第1の誤差増幅器83の反転入力端子(−)の電位が下がり、第1の誤差増幅器83の出力電圧が上昇する。すると、制御回路85は第3のスイッチング素子Q3に対するオンデューティを増加させる。第3のスイッチング素子Q3のオンデューティが増加するということは、スナバ回路70におけるスナバコンデンサC2の正極端子からインダクタL1−第3のスイッチング素子Q3の経路での放電量が増加することである。その結果として、スナバコンデンサC2の両端電圧つまりスナバ出力電圧Vsを低下させ、分割値k2 ・Vsは基準電圧Vref2に収束することになる。 On the other hand, when the divided value k 2 · Vs of the detected snubber output voltage Vs rises and becomes higher than the reference voltage V ref2 , the output terminal of the second error amplifier 93 becomes “L” level and the backflow prevention diode D4. Is activated, the detection voltage shift circuit 100 is activated, and in the configuration of the IC power supply voltage detection circuit 82, the resistance element R10 is added to the resistance dividing points of the resistance elements R3 and R4. As a result, the potential of the inverting input terminal (−) of the first error amplifier 83, which is a resistance dividing point, decreases, and the output voltage of the first error amplifier 83 increases. Then, the control circuit 85 increases the on-duty for the third switching element Q3. The increase in the on-duty of the third switching element Q3 means that the amount of discharge in the path from the inductor L1 to the third switching element Q3 from the positive terminal of the snubber capacitor C2 in the snubber circuit 70 increases. As a result, the voltage across the snubber capacitor C2, that is, the snubber output voltage Vs is lowered, and the divided value k 2 · Vs converges to the reference voltage V ref2 .

スナバ電圧判定回路90における第2の基準電圧回路91による基準電圧Vref2を例えば2.25Vに設定し、R7=R8としておくと、上記のスナバ電圧判定回路90、検出電圧シフト回路100、昇圧コンバータ80およびコントロールIC 40によるフィードバック制御でスナバ回路70の出力電圧であるスナバ出力電圧Vsは4.5V以下に抑えられる。スナバ回路70における整流ダイオードD1の順方向電圧Vfを例えば0.5Vとすると、ノーマリオフ型(E型)である第2のスイッチング素子Q2のドレイン・ソース間電圧は5Vとなり、ノーマリオン型(D型)である第1のスイッチング素子Q1の逆ゲートバイアス電圧も−5Vに抑えることができる。以上の結果、第1のスイッチング素子Q1のオフ時の逆ゲートバイアス電圧過大に起因する素子破壊を防止することができるとともに、第2のスイッチング素子Q2のドレイン・ソース間のサージ電力損失を低減することができる。 When the reference voltage V ref2 by the second reference voltage circuit 91 in the snubber voltage determination circuit 90 is set to 2.25 V, for example, and R7 = R8, the above-described snubber voltage determination circuit 90, detection voltage shift circuit 100, boost converter The snubber output voltage Vs, which is the output voltage of the snubber circuit 70, is suppressed to 4.5V or less by feedback control by the control circuit 80 and the control IC 40. If the forward voltage Vf of the rectifier diode D1 in the snubber circuit 70 is, for example, 0.5V, the drain-source voltage of the normally-off type (E type) second switching element Q2 is 5V, and the normally on type (D type). ), The reverse gate bias voltage of the first switching element Q1 can also be suppressed to -5V. As a result, it is possible to prevent element breakdown due to excessive reverse gate bias voltage when the first switching element Q1 is OFF, and to reduce surge power loss between the drain and source of the second switching element Q2. be able to.

なお、上記実施例では昇圧コンバータ80はIC用電源の給電ラインHHの電圧VHH(=Vcc)の分割値k1 ・VHHとIC基準電圧(基準電圧Vref1)との誤差に応じて第3のスイッチング素子Q3のスイッチング動作のオンデューティを調整しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、IC用電源の給電ラインHHの電圧VHH(=Vcc)に比例する電圧とIC基準電圧との誤差に基づいて前記のオンデューティを調整すればよい。また、IC用電源の給電ラインHHの電圧VHH(=Vcc)自体とIC基準電圧との誤差に基づいて前記のオンデューティを調整してもよい。上記の場合、IC基準電圧は目的達成のため適宜、設定変更される。 In the above-described embodiment, the step-up converter 80 operates in accordance with an error between the divided value k 1 · V HH of the voltage V HH (= Vcc) of the power supply line HH of the IC power supply and the IC reference voltage (reference voltage V ref1 ). However, the present invention is not limited to this, and the voltage proportional to the voltage V HH (= Vcc) of the power supply line HH of the IC power supply is not limited to this. The on-duty may be adjusted based on an error from the IC reference voltage. The on-duty may be adjusted based on an error between the voltage V HH (= Vcc) of the power supply line HH of the IC power supply itself and the IC reference voltage. In the above case, the IC reference voltage is appropriately changed to achieve the purpose.

同様に、スナバ電圧判定回路90はスナバ出力電圧(スナバコンデンサC2の両端電圧)Vsの分割値k2 ・Vsが規定電圧(基準電圧Vref2)を超えるか否かを判定しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、スナバ出力電圧Vsに比例する電圧と規定電圧とを比較して判定すればよい。また、スナバ出力電圧Vs自体と規定電圧とを比較して判定してもよい。上記の場合、規定電圧は目的達成のため適宜、設定変更される。 Similarly, the snubber voltage determination circuit 90 determines whether or not the divided value k 2 · Vs of the snubber output voltage (voltage across the snubber capacitor C2) Vs exceeds the specified voltage (reference voltage V ref2 ). The invention is not limited to this, and a determination may be made by comparing a voltage proportional to the snubber output voltage Vs with a specified voltage. Alternatively, the determination may be made by comparing the snubber output voltage Vs itself with the specified voltage. In the above case, the specified voltage is appropriately changed to achieve the purpose.

本発明は、主スイッチ手段がノーマリオン型(D型)である第1のスイッチング素子とノーマリオフ型(E型)である第2のスイッチング素子の縦続接続で構成され、第2のスイッチング素子のスイッチング動作による高周波ノイズを吸収してコントロールICの給電ラインに回生するスナバ回路を有するスイッチング電源装置において、ノーマリオン型(D型)である第1のスイッチング素子のオフ時の逆ゲートバイアス電圧過大に起因する素子破壊を防止するとともに、ノーマリオフ型(E型)である第2のスイッチング素子のドレイン・ソース間のサージ電力損失を低減する技術として有用である。   The present invention comprises a first switching element whose main switch means is a normally-on type (D type) and a second switching element which is a normally-off type (E type) in cascade connection, and the switching of the second switching element. In a switching power supply device having a snubber circuit that absorbs high-frequency noise due to operation and regenerates to the power supply line of the control IC, due to an excessive reverse gate bias voltage when the first switching element that is normally on (D type) is off This is useful as a technique for preventing the element destruction and reducing the surge power loss between the drain and the source of the normally-off type (E type) second switching element.

10 一次側回路
20 二次側回路
30 主スイッチ回路
40 コントロールIC
50 出力電圧検出回路
60 補助電源部
70 スナバ回路
80 昇圧コンバータ
81 第1の基準電圧回路
82 IC用電源電圧検出回路
83 第1の誤差増幅器
85 制御回路
90 スナバ電圧判定回路
91 第2の基準電圧回路
92 スナバ出力電圧検出回路
93 第2の誤差増幅器
100 検出電圧シフト回路
C2 スナバコンデンサ
Q1 ノーマリオン型(D型)の第1のスイッチング素子
Q2 ノーマリオフ型(E型)の第2のスイッチング素子
Q3 第3のスイッチング素子
T1p,T1n 直流入力端子
T2p,T2n 直流出力端子
T1 トランス
ZD1,ZD2 ツェナーダイオード
10 Primary side circuit 20 Secondary side circuit 30 Main switch circuit 40 Control IC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 Output voltage detection circuit 60 Auxiliary power supply part 70 Snubber circuit 80 Boost converter 81 1st reference voltage circuit 82 IC power supply voltage detection circuit 83 1st error amplifier 85 Control circuit 90 Snubber voltage determination circuit 91 2nd reference voltage circuit 92 Snubber output voltage detection circuit 93 Second error amplifier 100 Detection voltage shift circuit C2 Snubber capacitor Q1 Normally-on type (D-type) first switching element Q2 Normally-off type (E-type) second switching element Q3 Third Switching element T1p, T1n DC input terminal T2p, T2n DC output terminal T1 transformer ZD1, ZD2 Zener diode

Claims (3)

一対の直流入力端子間にトランスの一次巻線を介して接続される主スイッチ手段がノーマリオン型である第1のスイッチング素子とノーマリオフ型である第2のスイッチング素子の縦続接続で構成され、
前記第2のスイッチング素子をスイッチング制御するコントロールICは前記トランスの補助巻線で直流電圧を生成する補助電源部からIC用電源を給電され、かつ、出力電圧の変動に応じて前記第2のスイッチング素子に対するスイッチング制御信号のオンデューティを可変して前記出力電圧を安定化させるように構成され、
前記第2のスイッチング素子の両端間にはこの素子のスイッチング動作による高周波ノイズを吸収し、生成される電圧を前記補助電源部から前記コントロールICへの前記IC用電源の給電ラインに回生するスナバ回路が接続された構成をもつスイッチング電源装置において、
前記スナバ回路の出力電圧を昇圧した上で前記IC用電源の給電ラインに回生するもので、前記IC用電源の給電ラインの電圧を検出し、その検出したIC用電源の給電ラインの電圧とIC基準電圧との誤差に応じて調整されるオンデューティに基づいた第3のスイッチング素子のスイッチング動作により前記IC用電源の給電ラインの電圧の安定化制御を行う昇圧コンバータと、
前記スナバ回路が出力するスナバ出力電圧を監視し、規定電圧を超えるか否かを判定するスナバ電圧判定回路とを備え、
前記昇圧コンバータは前記スナバ電圧判定回路によって前記スナバ出力電圧が規定電圧を超えたと判定されたときに当該昇圧コンバータにおける前記第3のスイッチング素子に対するオンデューティを増加させるように構成されているスイッチング電源装置。
The main switch means connected between the pair of DC input terminals via the primary winding of the transformer is composed of a cascade connection of a first switching element that is normally on and a second switching element that is normally off.
The control IC that controls the switching of the second switching element is supplied with power for the IC from an auxiliary power supply unit that generates a DC voltage by the auxiliary winding of the transformer, and the second switching element is controlled according to the fluctuation of the output voltage. The output voltage is stabilized by varying the on-duty of the switching control signal for the element,
Between both ends of the second switching element, a snubber circuit that absorbs high-frequency noise due to the switching operation of the element and regenerates the generated voltage to the power supply line of the IC power supply from the auxiliary power supply unit to the control IC. In a switching power supply device having a configuration in which
The output voltage of the snubber circuit is boosted and regenerated in the power supply line of the IC power supply, the voltage of the power supply line of the IC power supply is detected, and the detected voltage of the power supply line of the IC power supply and the IC A step-up converter that controls the stabilization of the voltage of the power supply line of the IC power supply by the switching operation of the third switching element based on the on-duty adjusted according to the error from the reference voltage;
A snubber voltage determination circuit that monitors a snubber output voltage output from the snubber circuit and determines whether or not a specified voltage is exceeded;
The boost converter is configured to increase an on-duty with respect to the third switching element in the boost converter when the snubber voltage determination circuit determines that the snubber output voltage exceeds a specified voltage. .
前記スナバ電圧判定回路と前記昇圧コンバータとの間に、前記スナバ電圧判定回路によって前記スナバ出力電圧が規定電圧を超えたと判定されたときに前記昇圧コンバータが検出する前記IC用電源の給電ラインの電圧を跳躍的にアップシフトさせる検出電圧シフト回路を備えている請求項1に記載のスイッチング電源装置。   The voltage of the power supply line of the IC power supply detected by the boost converter when the snubber voltage determination circuit determines that the snubber output voltage exceeds a specified voltage between the snubber voltage determination circuit and the boost converter. The switching power supply device according to claim 1, further comprising a detection voltage shift circuit that jumps up and down. 前記スナバ回路は、前記第2のスイッチング素子の両端間に接続された整流ダイオードとスナバコンデンサの直列回路から構成され、
前記スナバ電圧判定回路によって前記スナバコンデンサの両端電圧が規定電圧を超えたと判定されたときに前記昇圧コンバータにおける前記第3のスイッチング素子に対するオンデューティを増加させることで、前記スナバコンデンサの両端電圧を低下させるように構成されている請求項1または請求項2に記載のスイッチング電源装置。
The snubber circuit includes a series circuit of a rectifier diode and a snubber capacitor connected between both ends of the second switching element,
When the snubber voltage determination circuit determines that the voltage across the snubber capacitor has exceeded a specified voltage, the voltage across the snubber capacitor is decreased by increasing the on-duty for the third switching element in the boost converter. The switching power supply device according to claim 1, wherein the switching power supply device is configured to cause the switching power supply to be
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106899218A (en) * 2015-12-18 2017-06-27 英飞凌科技奥地利有限公司 For the accessory power supply of the switch mode power controller using relay system rule
JP2018147951A (en) * 2017-03-02 2018-09-20 住友重機械工業株式会社 Power source controller for radio frequency power source, control method of radio frequency power source, and light source for laser processing system
JP2019004686A (en) * 2017-06-12 2019-01-10 パワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッド Multiple stage gate drive for cascode current sensing

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106899218A (en) * 2015-12-18 2017-06-27 英飞凌科技奥地利有限公司 For the accessory power supply of the switch mode power controller using relay system rule
CN106899218B (en) * 2015-12-18 2019-08-23 英飞凌科技奥地利有限公司 For using the accessory power supply of the switch mode power controller of relay system rule
JP2018147951A (en) * 2017-03-02 2018-09-20 住友重機械工業株式会社 Power source controller for radio frequency power source, control method of radio frequency power source, and light source for laser processing system
JP2019004686A (en) * 2017-06-12 2019-01-10 パワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッド Multiple stage gate drive for cascode current sensing
JP7121507B2 (en) 2017-06-12 2022-08-18 パワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッド Multistage gate drive for cascode current sensing
US11444545B2 (en) 2017-06-12 2022-09-13 Power Integrations, Inc. Multiple stage gate drive for cascode current sensing

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