JP2604668B2 - スイッチング回路のスナバー回路 - Google Patents

スイッチング回路のスナバー回路

Info

Publication number
JP2604668B2
JP2604668B2 JP4129460A JP12946092A JP2604668B2 JP 2604668 B2 JP2604668 B2 JP 2604668B2 JP 4129460 A JP4129460 A JP 4129460A JP 12946092 A JP12946092 A JP 12946092A JP 2604668 B2 JP2604668 B2 JP 2604668B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
switching element
capacitor
switching
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP4129460A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05300753A (ja
Inventor
徹二 北村
勇美 乗越
Original Assignee
株式会社電設
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社電設 filed Critical 株式会社電設
Priority to JP4129460A priority Critical patent/JP2604668B2/ja
Publication of JPH05300753A publication Critical patent/JPH05300753A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2604668B2 publication Critical patent/JP2604668B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スイッチングレギュレ
ータなどのスイッチング回路において、スイッチング素
子がターンオフした瞬間の急激な電圧の上昇を防ぐとと
もに、ターンオンしたときの電力損失を可能な限り無く
ようにしたスイッチング回路のスナバー回路に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】図4に示すような、直流電源端子10、
11との間に、トランス、負荷などのインダクタ12と
MOS−FETなどのスイッチング素子13とを直列に
接続したスイッチング回路において、前記スイッチング
素子13の両端間に、このスイッチング素子13のター
オフ時に発生する時間の短いサージを抑制するため、
スナバ回路14が接続される。このスナバ回路14は、
従来は、主にフォワードタイプのインバータでは、抵抗
15とコンデンサ16とを直列に接続するとともに、抵
抗15と並列にダイオード17を接続してなるものが用
いられていた。
【0003】このようなスナバ回路14において、スイ
ッチング素子13がオフした瞬間、ダイオード17を介
してコンデンサ16にサージ電流を流し、スイッチング
素子13のD−S間の電圧Vdsの立上りを下げる。ま
た、抵抗15は、スイッチング素子13がオンした瞬
間、コンデンサ16の電荷を急速に放電し、MOS−F
ETなどのスイッチング素子13のD(ドレイン)電流
Idが上昇し過ぎるのを防止する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】回路中に、トランス、
負荷などのインダクタ12を有するものでは、特に、こ
のインダクタ12の大きなエネルギーが、スイッチング
素子13のオフした瞬間に急激にきわめて高電圧に跳ね
上がるが、この電圧はダイオード17を介してコンデン
サ16に充電して吸収される。このとき、跳ね上りの高
電圧がスイッチング素子13の耐圧を越えないようにす
るには、容量の大きなコンデンサ16を用いることが望
ましい。ところが、このコンデンサ16に容量の大きな
ものを用いると、スイッチング素子13のオンしたとき
に抵抗15で消費される電力が大きくなって無視できな
くなる。
【0005】特に、スイッチング素子13としてMOS
−FETを用いて、100KHzから数MHzという高
周波数化された回路では、耐圧の目的からは、コンデン
サ16の容量は大きければ大きい程よいが、大きすぎる
と逆にMOS−FETなどのスイッチング素子13のオ
ンしたときに抵抗15で消費される電力が大きくなり、
高周波数化に対応できなくなるという問題があった。ち
なみに、スイッチング素子13のオン、オフ時のD電
Idと、D−S間電圧Vds(Vds=220ボルトと
する)との特性は、図3(d)に示すように、これらの
交差時の電圧vは、v=90ボルトにも達する。
【0006】本発明は、電力損失が少なく、しかも、効
率を低下させることなく高周波数化ができるものを得る
ことを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、直流電源に、
インダクタ12とスイッチング素子13とを直列に接続
し、前記スイッチング素子13の両端に、並列にスナバ
回路24を接続してなるスイッチング回路において、前
記スナバ回路24は、前記スイッチング素子13のオフ
時に発生するサージエネルギーを吸収する第1コンデン
サ25(C1)とこの第1コンデンサ25(C1)と略
等しいかやや小さい容量の第2コンデンサ26(C2)
の直列回路と、他方の第2コンデンサ26と並列で、
かつ前記スイッチング素子13の導通方向と同一導通方
向に接続されたダイオード27とからなり、第1コンデ
ンサ25(C1)>第2コンデンサ26(C2)、好ま
しくは、C1≒2×C2とし、スイッチング素子13
は、MOS−FETを用い、100KHz以上の高周波
数化したスイッチング回路からなるスイッチング回路の
スナバー回路である。
【0008】
【作用】トランス、負荷などのインダクタ12の大きな
エネルギーが、スイッチング素子13のオフした瞬間
に、急激にきわめて高電圧に跳ね上がるので、この電圧
がダイオード27を介して第1コンデンサ25に充電し
て吸収される。スイッチング素子13がオフからオンし
た瞬間、第1コンデンサ25、第2コンデンサ26、ス
イッチング素子13、第1コンデンサ25の閉回路が形
成されて、第1コンデンサ25の電荷を第2コンデンサ
26を通り放電するので、損失なしで充電電荷が放出さ
れる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図1において、交流電源28は、整流回路29を介
して直流電源端子10、11に接続され、この直流電源
端子10、11間には、トランス、負荷などのインダク
タ12の1次巻線30と、MOS−FETなどのスイッ
チング素子13とが直列に接続されている。前記インダ
クタ12の補助巻線32の一端には、スイッチング素子
18を介して直流電源端子10に接続され、また、補助
巻線32の他端には、クランプコンデンサ19とダイオ
ード22とが接続されている。前記スイッチング素子1
3とスイッチング素子18のG(ゲート)には、スイッ
チング制御回路23が接続されている。
【0010】前記スイッチング素子13のD(ドレイ
ン)−S(ソース)間には、本発明によるスナバ回路2
4が並列に接続されている。このスナバ回路24は、第
1コンデンサ25(容量C1)と第2コンデンサ26
(容量C2)との直列回路と、他方の第2コンデンサ2
6と並列なダイオード27とからなる。このスナバ回路
24における第1コンデンサ25(C1)と第2コンデ
ンサ26(C2)との容量の比は、C1≒2×C2 で
あるときが最も特性が優れている。その特性データにつ
いては後述する。なお、20は出力端子、21は出力端
子、31は2次巻線である。
【0011】以上のような構成における動作を説明す
る。 A.スイッチング素子13がオンからオフした瞬間 このときの動作は、図4に示した従来回路と同様、スイ
ッチング素子13がオフした瞬間、スナバ回路24のダ
イオード27を介して第1コンデンサ25にサージ電流
を流し、スイッチング素子13のD−S間の電圧Vds
の立上りを下げる。すなわち、トランス、負荷などのイ
ンダクタ12の大きなエネルギーが、スイッチング素子
13のオフした瞬間に急激にきわめて高電圧に跳ね上が
るので、この電圧Vdsがダイオード27を介して第1
コンデンサ25に充電して吸収される。なお、この場
合、第1コンデンサ25の容量C1が大きければ大きい
程、電圧Vdsの立上り(dVds/dt)がゆるやか
になる。
【0012】B.スイッチング素子13がオフからオン
した瞬間 スイッチング素子18がオフした後、わかずかなタイム
ラグをもってスイッチング素子13がオンする。する
と、第1コンデンサ25、第2コンデンサ26、スイッ
チング素子13、第1コンデンサ25の閉回路が形成さ
れて、第1コンデンサ25の電荷を放電する。このと
き、第1、第2コンデンサ25、26の直列回路の容量
Cは C=1/(1/C1+1/C2)=C1・C2/(C1+C2) となり、総容量は少なくなる。また、図1において、ス
イッチング素子13のS側(C1の下端)の電圧をv
0、C1とC2の接続点の電圧をv1、スイッチング素
子13のD側(C2の上端)の電圧をv2とすると、V
dsの変化に対するC1の電圧Vc1変化が、従来回
路より充分小さく、したがって、少ない電荷の移動で済
み、損失なしで充電電荷が放出される。
【0013】前記第1コンデンサ25と第2コンデンサ
26の容量C1とC2との比が、本発明の最も優れた特
性となる場合について、図3により説明する。 図3(a): C1≒2×C2であるとき、スイッチング素子13のオ
ン、オフ時のD電流Idと、D−S間電圧Vds(V=
220ボルトとする)との交差時の電圧vは、v≒20
ボルトと、従来の約4分の1となり、スイッチング素子
13での消費電力は最も少なくなった。このとき、Vc
1はVdsの約2/3となった。なお、C1≒2×C2
であることが必須ではなく、少なくとも、C1>C2で
あることが望ましい。ただし、C1≫C2のように、C
1が大きすぎると点線のように、電圧が大きく振動する
ので好ましくない。 図3(b): C2=C1であるとき、交差時の電圧vは、従来の約2
分の1となり、この場合でもスイッチング素子13での
消費電力は、充分少なくなった。また、Vc1はVds
の約1/2となった。 図3(c): C1<C2であるとき、すなわち、C1が小さいと、d
Vds/dtが急激に立ち上がるので、従来の抵抗15
の場合と同様消費電力は、大きくなった。 図3(d): 従来の回路による特性を示し、電流と電圧の交差する電
圧v値が高く、スイッチング素子13で無駄な電力を消
費していることを示している。
【0014】前記実施例では、スイッチング素子13
と、スイッチング素子18をそれぞれ1個ずつ用いた例
で説明したが、図2に示すように、スイッチング素子1
3と、スイッチング素子18をそれぞれ2個ずつ用いた
全波ブリッジ型の場合であってもそのまま適用できる。
【0015】
【発明の効果】本発明は、上述のように構成したので、
MOS−FETなどのスイッチング素子13のオン時の
電圧の跳上りに対する過大な電圧ストレスの防止はもち
ろんのこと、スイッチング回路が高周波数化された場合
に特に問題となっていたスナバ回路14の抵抗による電
力損失がなく、従来回路に比較して、第1コンデンサ2
5のTanδでの損失だけとなり、効率が格段に良好で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるスイッチング回路のスナバー回路
の第1実施例を示す電気回路図である。
【図2】本発明によるスイッチング回路のスナバー回路
の第2実施例を示す電気回路図である。
【図3】動作特性図である。
【図4】従来のスイッチング回路のスナバー回路を示す
電気回路図である。である。
【符号の説明】
10…直流電源端子、11…直流電源端子、12…トラ
ンス、負荷などのインダクタ、13…MOS−FETな
どのスイッチング素子、14 従来のスナバ回路、15
…抵抗、16…コンデンサ、17…ダイオード、18…
スイッチング素子、19…クランプコンデンサ、20…
出力端子、21…出力端子、22…ダイオード、23…
スイッチング制御回路、24…本発明のスナバ回路、2
5…第1コンデンサ、26…第2コンデンサ、27…ダ
イオード、28…交流電源、29…整流回路、30…1
次巻線、31…2次巻線、32…補助巻線。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流電源に、インダクタ12とスイッチ
    ング素子13とを直列に接続し、前記スイッチング素子
    13の両端に、並列にスナバ回路24を接続してなるス
    イッチング回路において、前記スナバ回路24は、前記
    スイッチング素子13のオフ時に発生するサージエネル
    ギーを吸収する第1コンデンサ25(C1)とこの第1
    コンデンサ25(C1)と略等しいかやや小さい容量の
    第2コンデンサ26(C2)の直列回路と、他方の第
    2コンデンサ26と並列で、かつ前記スイッチング素子
    13の導通方向と同一導通方向に接続されたダイオード
    27とからなることを特徴とするスイッチング回路のス
    ナバー回路。
  2. 【請求項2】 第1コンデンサ25(C1)>第2コン
    デンサ26(C2)、好ましくは、C1≒2×C2とし
    た請求項1記載のスイッチング回路のスナバー回路。
  3. 【請求項3】 スイッチング素子13は、MOS−FE
    Tを用い、100KHz以上の高周波数化したスイッチ
    ング回路からなる請求項1記載のスイッチング回路のス
    ナバー回路。
JP4129460A 1992-04-22 1992-04-22 スイッチング回路のスナバー回路 Expired - Fee Related JP2604668B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4129460A JP2604668B2 (ja) 1992-04-22 1992-04-22 スイッチング回路のスナバー回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4129460A JP2604668B2 (ja) 1992-04-22 1992-04-22 スイッチング回路のスナバー回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05300753A JPH05300753A (ja) 1993-11-12
JP2604668B2 true JP2604668B2 (ja) 1997-04-30

Family

ID=15010044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4129460A Expired - Fee Related JP2604668B2 (ja) 1992-04-22 1992-04-22 スイッチング回路のスナバー回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2604668B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000333439A (ja) * 1999-05-21 2000-11-30 Toshiba Corp スナバ回路及び電力変換装置
JP4844007B2 (ja) * 2005-05-18 2011-12-21 富士電機株式会社 複合型半導体装置
JP4760256B2 (ja) * 2005-09-21 2011-08-31 富士電機株式会社 複数個直列接続される電圧駆動型半導体素子の電圧分担のばらつき低減方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH051154Y2 (ja) * 1987-05-13 1993-01-13

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05300753A (ja) 1993-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0336725B1 (en) Switching power supply
US5027263A (en) Switching power source means
JP3512540B2 (ja) スイッチング電源及びその制御方法
JP3475892B2 (ja) スイッチング電源装置
US5063488A (en) Switching power source means
US6930896B2 (en) Power regeneration circuit and power conversion system
US5548503A (en) Snubber circuit for switching power supply
JPH08111635A (ja) 半導体スイッチの制御回路
JP3280602B2 (ja) 放電灯の点灯回路
JP2604668B2 (ja) スイッチング回路のスナバー回路
JPH0435994B2 (ja)
US20020000923A1 (en) Switching power supply circuit
JP2002119055A (ja) Dc−dcコンバータ
JPH0681498B2 (ja) スナバ回路
JPH1198832A (ja) 低損失スナバ回路付きスイッチング電源装置
KR970003237B1 (ko) 전류 불연속모드의 타려식 스위칭전원의 소프트 스위칭회로
JPS6215023B2 (ja)
JP4304751B2 (ja) ターンオンロスを改善したリンギングチョークコンバータ
JP2000184710A (ja) トランス絶縁型dc−dcコンバータ
JPH09312973A (ja) 直流−直流変換装置
JPH07284271A (ja) スイッチング電源装置
JP3993704B2 (ja) アクティブフィルタ装置
JPH0320046Y2 (ja)
JP3306542B2 (ja) 部分共振型自励式スイッチング電源の低損失化回路
JPH09252576A (ja) 直流−直流変換装置のスナバ回路

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080129

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090129

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100129

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100129

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110129

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110129

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120129

Year of fee payment: 15

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees