JP2652584B2 - Switching power supply - Google Patents

Switching power supply

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JP2652584B2
JP2652584B2 JP14658490A JP14658490A JP2652584B2 JP 2652584 B2 JP2652584 B2 JP 2652584B2 JP 14658490 A JP14658490 A JP 14658490A JP 14658490 A JP14658490 A JP 14658490A JP 2652584 B2 JP2652584 B2 JP 2652584B2
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浩一 森田
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、一般に降圧型のスイッチングレギュレータ
と呼ばれているスイッチング電源装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a switching power supply device generally called a step-down switching regulator.

[従来の技術] 従来の降圧型のスイッチングレギュレータはラインに
直列に接続されたスイッチと、このスイッチの出力段に
設けられた平滑用リアクトルと平滑用コンデンサとフラ
イホイールダイオードとから成る平滑回路とで構成され
ている。
[Prior Art] A conventional step-down switching regulator includes a switch connected in series to a line, and a smoothing circuit provided at an output stage of the switch and including a smoothing reactor, a smoothing capacitor, and a flywheel diode. It is configured.

[発明が解決しようとする課題] ところで、スイッチをオンからオフに転換すると、リ
アクトルに高い電圧(サージ電圧)が発生し、これがス
イッチに加わる。このサージ電圧を吸収し、且つターン
オフ時のスイッチの電圧の立上りを緩やかにするため
に、スイッチに並列にコンデンサを接続するか又は浮遊
容量を与えることが考えられる。しかし、このコンデン
サ又は浮遊容量の電荷はスイッチのオン時にここを通っ
て放出されるために損失になる。
[Problem to be Solved by the Invention] By the way, when the switch is turned off from on, a high voltage (surge voltage) is generated in the reactor, and this voltage is applied to the switch. In order to absorb this surge voltage and moderate the rise of the voltage of the switch at the time of turning off, it is conceivable to connect a capacitor in parallel to the switch or provide a stray capacitance. However, the charge of this capacitor or stray capacitance is lost because it is discharged therethrough when the switch is turned on.

そこで、本発明の目的はスイッチのターンオン時とタ
ーンオフ時との両方におけるスイッチング損失を低減さ
せることができるスイッチング電源装置を提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a switching power supply device that can reduce the switching loss both when the switch is turned on and when the switch is turned off.

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するための本発明は、直流電源と、前
記直流電源と出力端子との間に直列に接続された第1の
スイッチと、前記第1のスイッチの後段に設けられたリ
アクトルと第1のコンデンサとフライホイールダイオー
ドとから成る平滑回路と、前記リアクトルと電圧共振回
路を形成するように接続されている共振用コンデンサ又
は浮遊容量と、前記フライホイールダイオードに対して
並列に接続された第2のコンデンサと第2のスイッチと
の直列回路と、前記第1のスイッチをオン・オフ制御す
る第1の制御回路と、前記第1のスイッチがオンに転換
する前に前記第1のスイッチの電圧が前記リアクトルと
前記共振用コンデンサ又は浮遊容量との共振動作に基づ
いて徐々に立下ることができるように前記第2のスイッ
チを制御する第2の制御回路とから成るスイッチング電
源装置に係わるものである。
Means for Solving the Problems To achieve the above object, the present invention provides a DC power supply, a first switch connected in series between the DC power supply and an output terminal, and the first switch. A smoothing circuit including a reactor, a first capacitor, and a flywheel diode provided at a subsequent stage, a resonance capacitor or stray capacitance connected to form a voltage resonance circuit with the reactor, and a flywheel diode. , A series circuit of a second capacitor and a second switch connected in parallel with each other, a first control circuit for controlling on / off of the first switch, and switching of the first switch to on The first switch so that the voltage of the first switch can gradually fall based on the resonance operation between the reactor and the resonance capacitor or the stray capacitance. And a second control circuit for controlling the second switch.

なお、請求項5に示すように、リアクトルにエネルギ
ー放出用巻線を電磁結合し、この巻線を第1のコンデン
サにフライホイールダイオードを介して並列接続するス
イッチング電源装置において、フライホイールダイオー
ドに対して並列に第2のコンデンサと第2のスイッチの
直列回路を接続することができる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a switching power supply device in which a winding for energy release is electromagnetically coupled to a reactor and this winding is connected in parallel to a first capacitor via a flywheel diode. Thus, a series circuit of the second capacitor and the second switch can be connected in parallel.

また、請求項2及び6に示すように、第2のスイッチ
は制御スイッチとダイオードとの組み合せから成ること
が望ましい。
It is desirable that the second switch is composed of a combination of a control switch and a diode.

また、請求項3又は7に示すように、第2のコンデン
サの電圧を検出して第2のスイッチを制御することが望
ましい。
It is desirable that the second switch be controlled by detecting the voltage of the second capacitor.

また、請求項4及び6に示すように、第2のコンデン
サの電圧の検出レベルを変えることによって出力電圧を
制御することができる。
Further, as described in claims 4 and 6, the output voltage can be controlled by changing the detection level of the voltage of the second capacitor.

[作 用] 本発明によれば、第1のスイッチのオフ期間の終り近
くにおいて第2のコンデンサが第1のコンデンサの電圧
によって充電される。この時、共振用コンデンサ又は浮
遊容量とリアクトルのインダクタンスとの共振を助ける
向きのエネルギーの蓄積がリアクトルに生じる。これに
より、共振用コンデンサ又は浮遊容量の電荷は共振によ
って放出される。従って、第1のスイッチがオンになっ
た時に共振用コンデンサ又は浮遊容量に基づく電力損失
が生じない。
[Operation] According to the present invention, the second capacitor is charged by the voltage of the first capacitor near the end of the off period of the first switch. At this time, energy is accumulated in the reactor in a direction that helps the resonance between the resonance capacitor or the stray capacitance and the inductance of the reactor. Thereby, the charge of the resonance capacitor or the stray capacitance is released by resonance. Therefore, when the first switch is turned on, power loss due to the resonance capacitor or the stray capacitance does not occur.

[第1の実施例] 次に、第1図〜第3図を参照して本発明の第1の実施
例に係わる降圧型スイッチング電源装置を説明する。
First Embodiment Next, a step-down switching power supply according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

直流電源1が接続されている第1及び第2の電源端子
2、3間には第1のスイッチ4とリアクトル5と第1の
コンデンサ6との直列回路が接続されている。第1のス
イッチ4はソースをサブストレートに接続した形式のチ
ャンネル絶縁ゲート型電解効果トランジスタから成り、
第1の制御スイッチ4aとこれに逆並列接続された第1の
ダイオード4bとで等価的に示すことができる。この第1
のスイッチ4はドレイン・ソース間に点線で示す浮遊容
量7を有している。
A series circuit of a first switch 4, a reactor 5, and a first capacitor 6 is connected between the first and second power supply terminals 2, 3 to which the DC power supply 1 is connected. The first switch 4 comprises a channel insulated gate field effect transistor having a source connected to the substrate,
This can be equivalently represented by the first control switch 4a and the first diode 4b connected in anti-parallel to the first control switch 4a. This first
The switch 4 has a stray capacitance 7 indicated by a dotted line between the drain and the source.

フライホイールダイオード8はリアクトル5と第1の
コンデンサ8とから成る直列回路に対して並列に接続さ
れている。フライホイールダイオード8はリアクトル5
と第1のコンデンサ6と共に出力平滑回路を構成する。
第1のコンデンサ6に接続された一対の出力端子9、10
間には負荷11が接続されている。
The flywheel diode 8 is connected in parallel to a series circuit including the reactor 5 and the first capacitor 8. Flywheel diode 8 is reactor 5
And the first capacitor 6 to form an output smoothing circuit.
A pair of output terminals 9 and 10 connected to the first capacitor 6
A load 11 is connected between them.

第1の制御スイッチ4aの制御端子(ゲート)に接続さ
れた第1の制御回路12は、第1の制御スイッチ4aにオン
・オフ制御信号を供給するものであって、出力端子9、
10に接続された電圧検出回路13で検出した電圧と第1の
スイッチ5の両端電圧検出回路14で検出した電圧とに基
づいて所望の制御パルスを出力する。第2図はこの第1
の制御回路12を具体的に示すものであり、スイッチ電圧
検出回路14から与えられるトリガ信号に応答してパルス
を発生する可変モノマルチバイブレータ15と駆動回路16
とから成る。可変モノマルチバイブレータ15は出力電圧
検出回路13によって制御され、パルス幅が出力電圧に対
して反比例的に変化する出力パルスを送出する。
The first control circuit 12 connected to the control terminal (gate) of the first control switch 4a supplies an on / off control signal to the first control switch 4a.
A desired control pulse is output based on the voltage detected by the voltage detection circuit 13 connected to 10 and the voltage detected by the voltage detection circuit 14 across the first switch 5. FIG. 2 shows the first
The variable mono multivibrator 15 that generates a pulse in response to a trigger signal given from a switch voltage detection circuit 14 and a drive circuit 16
Consisting of The variable mono multivibrator 15 is controlled by the output voltage detection circuit 13 and sends out an output pulse whose pulse width changes in inverse proportion to the output voltage.

第1図において、フライホイールダイオード8に対し
て並列に本発明に係わる第2のコンデンサ17と第2のス
イッチ18との直列回路が接続されている。第2のスイッ
チ18はN型トランジスタから成る第2の制御スイッチ18
aと第2のダイオード18bとの逆並列回路から成る。この
第2のスイッチ18はソースをサブストレートに接続した
形式の絶縁ゲート型トランジスタ(FET)に置き換える
ことができる。
In FIG. 1, a series circuit of a second capacitor 17 and a second switch 18 according to the present invention is connected in parallel with the flywheel diode 8. The second switch 18 is a second control switch 18 comprising an N-type transistor.
a and an anti-parallel circuit of the second diode 18b. The second switch 18 can be replaced with an insulated gate transistor (FET) having a source connected to the substrate.

第2の制御スイッチ18aを制御するための第2の制御
回路19は、抵抗20とツエナーダイオード21と比較器22か
ら成る。ツエナーダイオード21から参照電圧(基準電
圧)を得るために、ツエナーダイオード21は抵抗20を介
して第1のコンデンサ6に並列に接続されている。比較
器22の一方の入力端子はツエナーダイオード21のカソー
ドに接続され、他方の入力端子は第2のコンデンサ17の
上端即ち第2のダイオード18bのアノードに接続されて
いる。
A second control circuit 19 for controlling the second control switch 18a includes a resistor 20, a Zener diode 21, and a comparator 22. In order to obtain a reference voltage (reference voltage) from the Zener diode 21, the Zener diode 21 is connected in parallel to the first capacitor 6 via a resistor 20. One input terminal of the comparator 22 is connected to the cathode of the Zener diode 21, and the other input terminal is connected to the upper end of the second capacitor 17, ie, the anode of the second diode 18b.

[動 作] 第1図の回路において、第1の制御スイッチ4aのオン
の期間には、電源1と第1の制御スイッチ4aとリアクト
ル5と第1のコンデンサ6とから成る閉回路が形成され
る。これにより、リアクトル5を介して第3図(G)に
示す電流Iqが流れる。第1の制御スイッチ4aが第3図の
t0時点で制御回路12によってオフ制御されると、リアク
トル5に蓄積されているエネルギーに基づいて第1のコ
ンデンサ6及び負荷11に電流が流れる。ターンオフ時に
は、まずリアクトル5で発生したサージ電圧は浮遊容量
7で吸収され、第1のスイッチ4の電圧Vqは第3図
(C)のt0〜t1期間に示すように徐々に増大する。これ
により、第1のスイッチ4のスイッチング損失が小さく
なる。
[Operation] In the circuit of FIG. 1, a closed circuit including the power supply 1, the first control switch 4a, the reactor 5, and the first capacitor 6 is formed while the first control switch 4a is on. You. As a result, a current Iq shown in FIG. 3 (G) flows through the reactor 5. The first control switch 4a is
When the control circuit 12 turns off the power at time t0, a current flows through the first capacitor 6 and the load 11 based on the energy stored in the reactor 5. At the time of turn-off, first, the surge voltage generated in the reactor 5 is absorbed by the stray capacitance 7, and the voltage Vq of the first switch 4 gradually increases as shown in the period t0 to t1 in FIG. Thereby, the switching loss of the first switch 4 is reduced.

t1時点で第2のダイオード18bに順方向立上り電圧以
上の電圧が印加されると、これがオン状態となり、第2
のコンデンサ17に第3図(F)のt1〜t2期間に示す電流
Ic2が流れ、第2のコンデンサ17が逆放電(放電)され
る。第2のコンデンサ17の放電によってこの電圧が低下
すると、比較器22の反転入力端子の電位が非反転入力端
子の電位よりも低くなり、比較器22の出力が高レベル電
圧になり、第2の制御スイッチ18aがオン制御される。
第2のコンデンサ17の充電電圧の極性が第1図と反対に
なると、第2のダイオード18bはオフになる。これとほ
ぼ同時にフライホイールダイオード8がオンになり、こ
こを通って第3図(E)に示す電流Id1が流れる。な
お、第2のダイオード18bは第2のコンデンサ17でバイ
アスされているのでフライホイールダイオード8よりも
先にオンになる。
When a voltage equal to or higher than the forward rising voltage is applied to the second diode 18b at the time t1, this is turned on, and the second diode 18b is turned on.
The current shown in the period of t1 to t2 in FIG.
Ic2 flows, and the second capacitor 17 is reversely discharged (discharged). When this voltage decreases due to the discharge of the second capacitor 17, the potential of the inverting input terminal of the comparator 22 becomes lower than the potential of the non-inverting input terminal, and the output of the comparator 22 becomes a high level voltage. The control switch 18a is turned on.
When the polarity of the charging voltage of the second capacitor 17 is opposite to that in FIG. 1, the second diode 18b is turned off. Almost simultaneously with this, the flywheel diode 8 is turned on, and a current Id1 shown in FIG. The second diode 18b is turned on before the flywheel diode 8 because it is biased by the second capacitor 17.

リアクトル5のエネルギーの放出動作が終了してt3で
フライホイールダイオード8の電流が零になると、第1
のコンデンサ8とリアクトル5と第2の制御スイッチ18
aと第2のコンデンサ17とから成る閉回路が形成され、
第3図(F)のt3〜t4に示すように第2のコンデンサ17
の充電電流が流れる。これにより、第2のコンデンサ17
の電圧Vcは再び比較器22の出力を低レベルにするレベル
に戻り、t4時点での第2の制御スイッチ18aがオフに転
換する。
When the operation of releasing the energy of the reactor 5 ends and the current of the flywheel diode 8 becomes zero at t3, the first
Capacitor 8, reactor 5 and second control switch 18
a and a second capacitor 17 form a closed circuit,
As shown at t3 to t4 in FIG.
Charging current flows. As a result, the second capacitor 17
The voltage Vc returns to a level that causes the output of the comparator 22 to go low again, and the second control switch 18a at time t4 is turned off.

t3〜t4期間にリアクトル5に蓄積されたエネルギーに
基づいてリアクトル5と浮遊容量7との共振動作が生
じ、浮遊容量7の電荷は浮遊容量7と電源1と第1のコ
ンデンサ6とリアクトル5とから成る閉回路で放出さ
れ、この電圧及び第1のスイッチ4の電圧Vqは第3図
(C)のt4〜t5期間に示すように徐々に低下する。これ
により、ターンオン時のスイッチング損失が小さくな
る。
A resonance operation between the reactor 5 and the floating capacitor 7 occurs based on the energy stored in the reactor 5 during the period from t3 to t4, and the electric charge of the floating capacitor 7 is changed to the floating capacitor 7, the power supply 1, the first capacitor 6, the reactor 5, This voltage and the voltage Vq of the first switch 4 gradually decrease as shown in the period t4 to t5 in FIG. 3 (C). Thereby, the switching loss at the time of turn-on is reduced.

第1のスイッチ7の電圧零点はスイッチ電圧検出回路
14で検出され、第3図(A)に示すトリガパルスがt5で
発生し、第2図の可変モノマルチバイブレータ15がトリ
ガされ、所望幅(t5〜t6)の制御パルスが第3図(B)
に示すように発生し、第1の制御スイッチ4aがオンにな
る。第1の制御スイッチ4aがオンになる前に浮遊容量7
の電荷の放出が終了しているので、第1の制御スイッチ
4aと浮遊容量7とから成る閉回路でのエネルギー損失は
生じない。第1の制御スイッチ4aがオンになると、再び
リアクトル5を通って電流が流れる。しかる後、t6時点
で第1の制御スイッチ4aがオフ制御されると、t0〜t6期
間と同一の動作が繰返して生じる。
The voltage zero of the first switch 7 is a switch voltage detection circuit.
14, the trigger pulse shown in FIG. 3A is generated at t5, the variable monomultivibrator 15 shown in FIG. 2 is triggered, and the control pulse having the desired width (t5 to t6) is generated as shown in FIG. )
And the first control switch 4a is turned on. Before the first control switch 4a is turned on, the stray capacitance 7
Has been released, the first control switch
No energy loss occurs in the closed circuit composed of 4a and the stray capacitance 7. When the first control switch 4a is turned on, current flows again through the reactor 5. Thereafter, when the first control switch 4a is turned off at time t6, the same operation as in the period from t0 to t6 is repeatedly performed.

出力電圧を制御する時には第3図(B)のt5〜t6期間
のパルスの幅を可変モノマルチバイブレータ15で変え
る。
When controlling the output voltage, the width of the pulse in the period from t5 to t6 in FIG.

上述から明らかなようにこの実施例によれば第1の制
御スイッチ4aのターンオン時とターンオフ時との両方で
スイッチング損失を低減させることができる。
As is apparent from the above description, according to this embodiment, the switching loss can be reduced both when the first control switch 4a is turned on and when it is turned off.

[第2の実施例] 次に、第4図に示す第2の実施例のスイッチング電源
装置を説明する。但し、第4図及び後で説明する第5図
において第1図と共通する部分には同一の符合を付して
その説明を省略する。
Second Embodiment Next, a switching power supply according to a second embodiment shown in FIG. 4 will be described. However, in FIG. 4 and FIG. 5, which will be described later, portions common to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

第4図の回路では、リアクトル5が電源1と第1のス
イッチ4との間に接続されている。そして、このリアク
トル5にエネルギー放出用巻線5aが電磁結合されてい
る。エネルギー放出用巻線5aはフライホイールダイオー
ド8を介して第1のコンデンサ6に並列に接続されてい
る。フライホイールダイオード8に対して並列に第2の
スイッチ18と第2のコンデンサ17との直列回路が接続さ
れていることは第1図と同様である。
In the circuit of FIG. 4, the reactor 5 is connected between the power supply 1 and the first switch 4. The energy emitting winding 5a is electromagnetically coupled to the reactor 5. The energy emitting winding 5a is connected in parallel to the first capacitor 6 via a flywheel diode 8. A series circuit of a second switch 18 and a second capacitor 17 is connected in parallel with the flywheel diode 8 as in FIG.

第2の制御スイッチ18aをオン・オフ制御するための
第2の制御回路19は2つの抵抗20、21の分圧回路で構成
されている。この回路では第1のスイッチ4のオン期間
にリアクトル5に蓄積されたエネルギーが第1のスイッ
チ4のオフ期間に巻線5aを介して放出される。第4図の
各部の動作波形は第3図と実質的に同一であるので、第
1の実施例と実質的に同一の作用効果を得ることができ
る。
A second control circuit 19 for turning on / off the second control switch 18a is configured by a voltage dividing circuit of two resistors 20 and 21. In this circuit, energy stored in the reactor 5 during the ON period of the first switch 4 is released via the winding 5a during the OFF period of the first switch 4. The operation waveforms of the respective parts in FIG. 4 are substantially the same as those in FIG. 3, so that substantially the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained.

[第3の実施例] 第5図に示す第3の実施例のスイッチング電源装置に
おいては、第1図のツエナーダイオード21の代りに可変
参照電圧源21aが設けられ、これが出力電圧検出回路13
の出力によって制御されている。これにより、第3図の
t3〜t4期間を制御してオフ期間を変え、出力電圧を制御
することが可能になる。
Third Embodiment In the switching power supply according to the third embodiment shown in FIG. 5, a variable reference voltage source 21a is provided instead of the Zener diode 21 shown in FIG.
Is controlled by the output. As a result, in FIG.
It is possible to control the output voltage by changing the off period by controlling the period from t3 to t4.

[変形例] 本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、例
えば次の変形が可能なものである。
[Modifications] The present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the following modifications are possible.

(1) 第1のスイッチ4をバイポーラトランジスタと
ダイオードとの逆並列回路で構成してもい。また、第2
のスイッチ18を第1のスイッチ4と同様にダイオード内
蔵の絶縁ゲート型FETとしてもよい。また、第1及び第
2のスイッチ4、18のダイオード4b、18bの代りに制御
スイッチを接続し、この制御スイッチをダイオード4b、
18bが導通する期間に対応するようにオン制御してもよ
い。
(1) The first switch 4 may be configured by an anti-parallel circuit of a bipolar transistor and a diode. Also, the second
The switch 18 may be an insulated gate FET with a built-in diode as in the case of the first switch 4. A control switch is connected in place of the diodes 4b and 18b of the first and second switches 4 and 18, and this control switch is connected to the diodes 4b and 4b.
On-control may be performed so as to correspond to a period during which the 18b is conducting.

(2) 浮遊容量7を個別のコンデンサに置き換えるこ
とができる。
(2) The stray capacitance 7 can be replaced with an individual capacitor.

(3) 第1のスイッチ4の電圧が零になるt5時点を直
接に検出せず、t3時点、t4時点等から予測して検知して
もよい。
(3) The time point t5 at which the voltage of the first switch 4 becomes zero may not be directly detected, but may be detected from the time points t3, t4 and the like.

(4) 第2の制御スイッチ18aをt3〜t4期間のみでオ
ン制御するように構成してもよい。
(4) The second control switch 18a may be configured to be turned on only during the period from t3 to t4.

(5) 第4図の第2の制御回路19を第1図又は第5図
と同様な構成にすることができる。また第1図の第2の
制御回路19を第4図と同様な構成にすることができる。
(5) The second control circuit 19 in FIG. 4 can be configured similarly to FIG. 1 or FIG. Further, the second control circuit 19 in FIG. 1 can have the same configuration as that in FIG.

(6) 第1図において、リアクトル5をフライホイー
ルダイオード8の位置に移し、フライホイールダイオー
ド8及びこれに並列の第2のスイッチ18及び第2のコン
デンサ17をリアクトル5の位置に移してもよい。即ち、
極性逆転型DC−DCコンバータと呼ばれる回路にも本発明
を適用することができる。また、第1のスイッチ4を電
源端子3と出力端子10との間に接続することもできる。
(6) In FIG. 1, the reactor 5 may be moved to the position of the flywheel diode 8, and the flywheel diode 8 and the second switch 18 and the second capacitor 17 parallel thereto may be moved to the position of the reactor 5. . That is,
The present invention can be applied to a circuit called a polarity reversal type DC-DC converter. Further, the first switch 4 can be connected between the power supply terminal 3 and the output terminal 10.

[発明の効果] 上述のように、各請求項の発明によれば、第1のスイ
ッチのターンオフ時とターンオン時との両方において共
振動作を生じさせてスイッチング損失を低減させること
ができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the invention of each claim, it is possible to reduce the switching loss by causing a resonance operation both at the time of turning off and at the time of turning on the first switch.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の第1の実施例に係わるスイッチング電
源装置を示す回路図、 第2図は第1の制御回路を示すブロック図、 第3図は第1図の各部の状態を原理的に示す波形図、 第4図は第2の実施例のスイッチング電源装置を示す回
路図、 第5図は第3の実施例のスイッチング電源装置を示す回
路図、 1……電源、4……第1のスイッチ、5……リアクト
ル、6……第1のコンデンサ、7……浮遊容量、8……
フライホイールダイオード、9,10……出力端子、12……
第1の制御回路、17……第2のコンデンサ、18……第2
のスイッチ。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a switching power supply unit according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a first control circuit, and FIG. , FIG. 4 is a circuit diagram showing the switching power supply device of the second embodiment, FIG. 5 is a circuit diagram showing the switching power supply device of the third embodiment, 1... Power supply, 4. 1 switch, 5 ... reactor, 6 ... first capacitor, 7 ... floating capacitance, 8 ...
Flywheel diode, 9,10 …… Output terminal, 12 ……
1st control circuit, 17 ... second capacitor, 18 ... second
Switch.

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】直流電源と、 前記直流電源と出力端子との間に直列に接続された第1
のスイッチと、 前記第1のスイッチの後段に設けられたリアクトルと第
1のコンデンサとフライホイールダイオードとから成る
平滑回路と、 前記リアクトルと電圧共振回路を形成するように接続さ
れている共振用コンデンサ又は浮遊容量と、 前記フライホイールダイオードに対して並列に接続され
た第2のコンデンサと第2のスイッチとの直列回路と、 前記第1のスイッチをオン・オフ制御する第1の制御回
路と、 前記第1のスイッチがオンに転換する前に前記第1のス
イッチの電圧が前記リアクトルと前記共振用コンデンサ
又は浮遊容量との共振動作に基づいて徐々に立下ること
ができるように前記第2のスイッチを制御する第2の制
御回路と から成るスイッチング電源装置。
A first DC power supply connected in series between the DC power supply and an output terminal;
A smoothing circuit including a reactor, a first capacitor, and a flywheel diode provided at a stage subsequent to the first switch; and a resonance capacitor connected to form a voltage resonance circuit with the reactor. Or a stray capacitance; a series circuit of a second capacitor and a second switch connected in parallel to the flywheel diode; a first control circuit for controlling on / off of the first switch; Before the first switch is turned on, the second switch is set so that the voltage of the first switch can gradually fall based on the resonance operation between the reactor and the resonance capacitor or the stray capacitance. And a second control circuit for controlling the switch.
【請求項2】前記第2のスイッチは、制御スイッチと、
前記制御スイッチに内蔵又は外部接続され且つ前記制御
スイッチに逆並列に接続されているダイオードとから成
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。
2. The control device according to claim 1, wherein the second switch includes a control switch;
2. The switching power supply device according to claim 1, further comprising a diode built in or externally connected to the control switch and connected in anti-parallel to the control switch.
【請求項3】前記第2の制御回路は、前記第2のコンデ
ンサの電圧を検出し、この電圧が一定値以上の期間のみ
前記第2のスイッチに含まれている前記制御スイッチを
オン制御するものである請求項3記載のスイッチング電
源装置。
3. The second control circuit detects a voltage of the second capacitor, and turns on the control switch included in the second switch only during a period when the voltage is equal to or more than a predetermined value. 4. The switching power supply according to claim 3, wherein
【請求項4】前記第2のコンデンサの検出レベルを変え
て前記第2のスイッチに含まれる前記制御スイッチのオ
ン時間幅を変えるようにしたことを特徴とする請求項3
記載のスイッチング電源装置。
4. An on-time width of said control switch included in said second switch by changing a detection level of said second capacitor.
A switching power supply as described.
【請求項5】直流電源と、 前記直流電源の一端と他端との間に接続されたリアクト
ルと第1のスイッチと第1のコンデンサとから成る直列
回路と、 前記リアクトルに電磁結合され且つ前記第1のコンデン
サに並列に接続されたエネルギー放出用巻線と、 前記エネルギー放出用巻線に直列に接続されたフライホ
イールダイオードと、 前記リアクトルと電圧共振回路を形成するように接続さ
れている共振用コンデンサ又は浮遊容量と、 前記フライホイールダイオードに対して並列に接続され
た第2のコンデンサと第2のスイッチとの直列回路と、 前記第1のスイッチをオン・オフ制御する第1の制御回
路と、 前記第1のスイッチがオンに転換する前に前記第1のス
イッチの電圧が前記リアクトルと前記共振用コンデンサ
又は浮遊容量との共振動作に基づいて徐々に立下ること
ができるように前記第2のスイッチを制御する第2の制
御回路と から成るスイッチング電源装置。
5. A DC power supply, a series circuit including a reactor connected between one end and the other end of the DC power supply, a first switch, and a first capacitor; An energy emitting winding connected in parallel to the first capacitor; a flywheel diode connected in series to the energy emitting winding; and a resonance connected to form a voltage resonance circuit with the reactor. Capacitor or stray capacitance, a series circuit of a second capacitor and a second switch connected in parallel to the flywheel diode, and a first control circuit for controlling on / off of the first switch And before the first switch is turned on, the voltage of the first switch causes a resonance between the reactor and the resonance capacitor or the stray capacitance. And a second control circuit for controlling the second switch so that the second switch can gradually fall based on the operation.
【請求項6】前記第1及び第2のスイッチは、一方向性
の制御スイッチと、前記制御スイッチに内蔵又は外部接
続され且つ前記制御スイッチに逆並列に接続されている
ダイオードとから夫々成ることを特徴とする請求項5記
載のスイッチング電源装置。
6. The first and second switches each comprise a one-way control switch, and a diode built-in or externally connected to the control switch and connected in anti-parallel to the control switch. The switching power supply according to claim 5, characterized in that:
【請求項7】前記第2の制御回路は、前記第2のコンデ
ンサの電圧を検出し、この電圧が一定値以上の期間のみ
前記第2のスイッチに含まれている前記制御スイッチを
オン制御するものである請求項6記載のスイッチング電
源装置。
7. The second control circuit detects a voltage of the second capacitor, and turns on the control switch included in the second switch only during a period when the voltage is equal to or more than a predetermined value. 7. The switching power supply device according to claim 6, wherein
【請求項8】前記第2のコンデンサの検出レベルを変え
て前記第2のスイッチに含まれている前記制御スイッチ
のオン時間幅を変えるようにしたことを特徴とする請求
項7記載のスイッチング電源装置。
8. A switching power supply according to claim 7, wherein a detection level of said second capacitor is changed to change an on-time width of said control switch included in said second switch. apparatus.
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