JP2856087B2 - スイッチング電源 - Google Patents
スイッチング電源Info
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- JP2856087B2 JP2856087B2 JP6326279A JP32627994A JP2856087B2 JP 2856087 B2 JP2856087 B2 JP 2856087B2 JP 6326279 A JP6326279 A JP 6326279A JP 32627994 A JP32627994 A JP 32627994A JP 2856087 B2 JP2856087 B2 JP 2856087B2
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- Japan
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- switching
- transformer
- voltage
- power supply
- switching element
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
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- Power Conversion In General (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、負荷に直流高圧電力を
供給できるスイッチング電源に関する。
供給できるスイッチング電源に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のスイッチング電源は、直流電圧
を一次巻線に印加したトランスと、トランスの一次巻線
の他端に接続したスイッチング素子と、トランスの二次
巻線に接続した整流回路と、スイッチング素子にドライ
ブ信号を与えるドライブ回路とを備え、スイッチング素
子によりスイッチングして一次巻線に電流を流し、この
トランスで昇圧した電圧を整流回路で整流して高圧直流
電圧を得るようにしたものとして知られている。
を一次巻線に印加したトランスと、トランスの一次巻線
の他端に接続したスイッチング素子と、トランスの二次
巻線に接続した整流回路と、スイッチング素子にドライ
ブ信号を与えるドライブ回路とを備え、スイッチング素
子によりスイッチングして一次巻線に電流を流し、この
トランスで昇圧した電圧を整流回路で整流して高圧直流
電圧を得るようにしたものとして知られている。
【0003】第4図は、従来のスイッチング電源を進行
波管電力増幅器用電源として用いた場合の例を示す回路
図である。
波管電力増幅器用電源として用いた場合の例を示す回路
図である。
【0004】このスイッチング電源は、直流電源101
と、一次巻線102,103および二次巻線104を有
するトランス105と、一次巻線102,103の他端
にそれぞれ接続されたスイッチング素子(スイッチング
トランジスタ)106,107と、トランス105の二
次巻線104に接続された整流回路108とから構成さ
れている。直流電源101は、プラス極をトランス10
5の一次巻線102,103の共通一端に、マイナス極
を共通ラインに、それぞれ接続している。また、整流回
路108は、ダイオード151〜154をブリッジ接続
し、そのブリッジ回路の二つの交流端子を二次巻線10
4の両端に、そのブリッジ回路の直流端子に平滑コンデ
ンサ155を接続して構成されている。また、平滑コン
デンサ155の両端には負荷110が接続されている。
また、符号111はトランス105の二次巻線104の
浮遊容量である。
と、一次巻線102,103および二次巻線104を有
するトランス105と、一次巻線102,103の他端
にそれぞれ接続されたスイッチング素子(スイッチング
トランジスタ)106,107と、トランス105の二
次巻線104に接続された整流回路108とから構成さ
れている。直流電源101は、プラス極をトランス10
5の一次巻線102,103の共通一端に、マイナス極
を共通ラインに、それぞれ接続している。また、整流回
路108は、ダイオード151〜154をブリッジ接続
し、そのブリッジ回路の二つの交流端子を二次巻線10
4の両端に、そのブリッジ回路の直流端子に平滑コンデ
ンサ155を接続して構成されている。また、平滑コン
デンサ155の両端には負荷110が接続されている。
また、符号111はトランス105の二次巻線104の
浮遊容量である。
【0005】このようなスイッチング電源の動作を図5
を参照して説明する。図5では、横軸に時間を、縦軸に
はゲート信号VG1,VG2、スイッチングトランジスタ1
06,107のドレイン印加される電圧VD1,VD2、お
よび一次巻線102,103に流れる電流ID1,ID2が
示されている。
を参照して説明する。図5では、横軸に時間を、縦軸に
はゲート信号VG1,VG2、スイッチングトランジスタ1
06,107のドレイン印加される電圧VD1,VD2、お
よび一次巻線102,103に流れる電流ID1,ID2が
示されている。
【0006】この図に示すように、ゲート信号VG1,V
G2がスイッチングトランジスタ106,107の各ゲー
トに印加されると、スイッチングトランジスタ106,
107がオンオフ制御される。これにより、トランス1
05の一次巻線102,103には、図5に示すように
な電流ID1,ID2が流れる。その結果、トランス105
の二次巻線104には高圧電圧が発生し、これを整流回
路108のダイオード151〜154で構成したブリッ
ジ整流器で整流し、平滑コンデンサ155で平滑して負
荷110に直流高圧電力を供給する。
G2がスイッチングトランジスタ106,107の各ゲー
トに印加されると、スイッチングトランジスタ106,
107がオンオフ制御される。これにより、トランス1
05の一次巻線102,103には、図5に示すように
な電流ID1,ID2が流れる。その結果、トランス105
の二次巻線104には高圧電圧が発生し、これを整流回
路108のダイオード151〜154で構成したブリッ
ジ整流器で整流し、平滑コンデンサ155で平滑して負
荷110に直流高圧電力を供給する。
【0007】ところで、図5に示すように、スイッチン
グトランジスタ106,107がオンからオフあるいは
オフからオンに切り換わるときに、スイッチングトラン
ジスタ106,107に印加される電圧VD1、VD2と、
これらに流れる電流ID1、I D2とが重なり合うため、ス
ッチング損失が発生することが知られている。
グトランジスタ106,107がオンからオフあるいは
オフからオンに切り換わるときに、スイッチングトラン
ジスタ106,107に印加される電圧VD1、VD2と、
これらに流れる電流ID1、I D2とが重なり合うため、ス
ッチング損失が発生することが知られている。
【0008】スイッチング電源のスイッチング周波数が
数〔KHz〕が数十〔KHz〕と低い場合は、この電力
損(スイッチング損失)は、それ程問題とならない。し
かしながら、スイッチング電源を小型にするために、ス
イッチング周波数を数百〔KHz〕以上に上げると、こ
の電力損はスイッチング周波数に比例して増大するため
電源の効率は低下することが知られている。
数〔KHz〕が数十〔KHz〕と低い場合は、この電力
損(スイッチング損失)は、それ程問題とならない。し
かしながら、スイッチング電源を小型にするために、ス
イッチング周波数を数百〔KHz〕以上に上げると、こ
の電力損はスイッチング周波数に比例して増大するため
電源の効率は低下することが知られている。
【0009】そこで、前述した電圧VD1、VD2と電流I
D1、ID2が重なり合うことを解消するため、例えば特開
平4−17575号、特開平2−51356号、特開平
1−157274号、特開昭63−43567号、特開
昭61─500298号、実開平4─128088号、
あるいは実開平4─61489号の各公報に記載されて
いるように、各種手段を用いてデットタイムを設けて電
力損失をなくしたスイッチング電源が提案されている。
D1、ID2が重なり合うことを解消するため、例えば特開
平4−17575号、特開平2−51356号、特開平
1−157274号、特開昭63−43567号、特開
昭61─500298号、実開平4─128088号、
あるいは実開平4─61489号の各公報に記載されて
いるように、各種手段を用いてデットタイムを設けて電
力損失をなくしたスイッチング電源が提案されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の前者
のスイッチング電源では、小型軽量化するために、スイ
ッチング周波数を上げると電源効率が低下し、逆に、電
源効率を高い状態に維持しようとするとスイッチング周
波数が上げられないので大型の電源となってしまうとい
う欠点があった。
のスイッチング電源では、小型軽量化するために、スイ
ッチング周波数を上げると電源効率が低下し、逆に、電
源効率を高い状態に維持しようとするとスイッチング周
波数が上げられないので大型の電源となってしまうとい
う欠点があった。
【0011】また、デットタイムを設けて電力損失を少
なくした従来のスイッチング電源では、スイッチングト
ランジスタに印加される電圧を直接検出してデットタイ
ムを設けたものではないため、必要最小限のデットタイ
ムとすることができず、スイッチング効率がやはり低下
してしまうという欠点があった。
なくした従来のスイッチング電源では、スイッチングト
ランジスタに印加される電圧を直接検出してデットタイ
ムを設けたものではないため、必要最小限のデットタイ
ムとすることができず、スイッチング効率がやはり低下
してしまうという欠点があった。
【0012】そこで本発明の目的は、スイッチング素子
のスイッチングロスを低減したスイッチング電源を提供
することにある。
のスイッチングロスを低減したスイッチング電源を提供
することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、直流電圧を一次巻線に印加したトランスと、トラン
スの一次巻線の他端に接続したスイッチング素子と、ト
ランスの二次巻線に接続した整流回路と、スイッチング
素子にドライブ信号を与えるドライブ回路とを備え、ス
イッチング素子によりスイッチングして一次巻線に電流
を流し、このトランスで昇圧した電圧を整流回路で整流
して高圧直流電圧を得るスイッチング電源において、ス
イッチング素子に印加される電圧を検出する電圧検出回
路と、電圧検出回路の検出した検出信号が零より高いと
きにはスイッチ素子にドライブ信号を与えないようにし
てその駆動を阻止し検出信号がほぼ零になるとスイッチ
ング素子にドライブ信号を与えてこれを駆動するインヒ
ビット回路とを具備し、スイッチング素子が休止してい
る状態でトランスの一次巻線に貯えられた励磁エネルギ
がこのトランスの二次巻線側の浮遊容量を充電するよう
に一次巻線の励磁インダクタンスをこの浮遊容量の静電
容量の値に見合って設定しておき、トランスのパラメー
タとの相互作用で零電圧スイッチングするようにしたこ
とを特徴とする。
は、直流電圧を一次巻線に印加したトランスと、トラン
スの一次巻線の他端に接続したスイッチング素子と、ト
ランスの二次巻線に接続した整流回路と、スイッチング
素子にドライブ信号を与えるドライブ回路とを備え、ス
イッチング素子によりスイッチングして一次巻線に電流
を流し、このトランスで昇圧した電圧を整流回路で整流
して高圧直流電圧を得るスイッチング電源において、ス
イッチング素子に印加される電圧を検出する電圧検出回
路と、電圧検出回路の検出した検出信号が零より高いと
きにはスイッチ素子にドライブ信号を与えないようにし
てその駆動を阻止し検出信号がほぼ零になるとスイッチ
ング素子にドライブ信号を与えてこれを駆動するインヒ
ビット回路とを具備し、スイッチング素子が休止してい
る状態でトランスの一次巻線に貯えられた励磁エネルギ
がこのトランスの二次巻線側の浮遊容量を充電するよう
に一次巻線の励磁インダクタンスをこの浮遊容量の静電
容量の値に見合って設定しておき、トランスのパラメー
タとの相互作用で零電圧スイッチングするようにしたこ
とを特徴とする。
【0014】
【0015】請求項2記載のトランスのパラメータは、
トランスの一次巻線インダクタンスおよびトランスの浮
遊容量とであり、これら値をスイッチング素子に流れる
電流とスイッチング素子に印加される電圧とが重ならな
いような値に設定したことを特徴とするものである。
トランスの一次巻線インダクタンスおよびトランスの浮
遊容量とであり、これら値をスイッチング素子に流れる
電流とスイッチング素子に印加される電圧とが重ならな
いような値に設定したことを特徴とするものである。
【0016】請求項3記載のスイッチング素子は、スイ
ッチングトランジスタであることを特徴とするものであ
る。
ッチングトランジスタであることを特徴とするものであ
る。
【0017】
【0018】本発明では、トランスの浮游容量への巻線
の励磁エネルギーによる充電作用を利用して零電圧スイ
ッチングを行わせており、この電圧を検出するために、
電圧検出回路を設け、かつドライブ回路からのドライブ
信号をインヒビット回路に取込み、電圧検出回路からの
検出信号でドライブ信号からスイッチング素子の駆動信
号を形成し、この駆動信号でスイッチング素子を零電圧
スイッチングを行わせている。
の励磁エネルギーによる充電作用を利用して零電圧スイ
ッチングを行わせており、この電圧を検出するために、
電圧検出回路を設け、かつドライブ回路からのドライブ
信号をインヒビット回路に取込み、電圧検出回路からの
検出信号でドライブ信号からスイッチング素子の駆動信
号を形成し、この駆動信号でスイッチング素子を零電圧
スイッチングを行わせている。
【0019】
【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【0020】図1は、本発明のスイッチング電源の一実
施例を進行波管電力増幅器用電源として用いた例を示す
ブロック図である。
施例を進行波管電力増幅器用電源として用いた例を示す
ブロック図である。
【0021】この図に示すスイッチング電源は、直流電
源11と、一次巻線12,13および二次巻線14を有
し、一次巻線12,13の共通一端子に直流電源11を
接続したトランス15と、一次巻線12,13の各他端
にそれぞれ接続してなるスイッチング素子(スイッチン
グトランジスタ)16,17と、トランス15の二次巻
線14に接続された整流回路18と、スイッチングトラ
ンジスタ16,17に印加される電圧を検出し、検出電
圧に基づいてスイッチングトランジスタ16,17に供
給するドライブ信号を制御する制御手段19とから構成
されている。
源11と、一次巻線12,13および二次巻線14を有
し、一次巻線12,13の共通一端子に直流電源11を
接続したトランス15と、一次巻線12,13の各他端
にそれぞれ接続してなるスイッチング素子(スイッチン
グトランジスタ)16,17と、トランス15の二次巻
線14に接続された整流回路18と、スイッチングトラ
ンジスタ16,17に印加される電圧を検出し、検出電
圧に基づいてスイッチングトランジスタ16,17に供
給するドライブ信号を制御する制御手段19とから構成
されている。
【0022】さらに説明すると、直流電源11は、プラ
ス極をトランス15の一次巻線12,13の共通一端
に、マイナス極を共通ラインに、それぞれ接続してい
る。また、スイッチングトランジスタ16,17は、各
ドレイがトランス15の各他端子に、各ソースが共通ラ
インに、それぞれ接続されている。整流回路18は、ダ
イオード51〜54をブリッジ接続し、そのブリッジ回
路の二つの交流端子を二次巻線14の両端に、そのブリ
ッジ回路の直流端子に平滑コンデンサ55を接続して構
成されている。また、平滑コンデンサ55の両端には負
荷20が接続されている。また、符号21はトランス1
5の二次巻線14の浮遊容量である。
ス極をトランス15の一次巻線12,13の共通一端
に、マイナス極を共通ラインに、それぞれ接続してい
る。また、スイッチングトランジスタ16,17は、各
ドレイがトランス15の各他端子に、各ソースが共通ラ
インに、それぞれ接続されている。整流回路18は、ダ
イオード51〜54をブリッジ接続し、そのブリッジ回
路の二つの交流端子を二次巻線14の両端に、そのブリ
ッジ回路の直流端子に平滑コンデンサ55を接続して構
成されている。また、平滑コンデンサ55の両端には負
荷20が接続されている。また、符号21はトランス1
5の二次巻線14の浮遊容量である。
【0023】また、制御手段19は、第1のドライブ信
号D1 と第2のドライブ信号D2 を発生するドライブ回
路61と、スイッチングトランジスタ16,17のドレ
イン電圧VD1,VD2を検出して各検出信号を出力する電
圧検出回路62,63と、ドライブ回路61からの第1
のドライブ信号D1 および第2のドライブ信号D2 を取
込み、各検出信号を基にゲート信号VG1,VG2を形成す
るインヒビット回路64,65とからなる。
号D1 と第2のドライブ信号D2 を発生するドライブ回
路61と、スイッチングトランジスタ16,17のドレ
イン電圧VD1,VD2を検出して各検出信号を出力する電
圧検出回路62,63と、ドライブ回路61からの第1
のドライブ信号D1 および第2のドライブ信号D2 を取
込み、各検出信号を基にゲート信号VG1,VG2を形成す
るインヒビット回路64,65とからなる。
【0024】このような実施例の動作を図2および図3
を参照して説明する。図2は、本発明の実施例の動作を
示すものであって、横軸に時間を、縦軸にドライブ信号
D1,D2 、ゲート信号VG1,VG2、ドレイン電圧
VD1,VD2、ドレイン電流ID1,ID2を示している。図
3は、同実施例のトランスの一次巻線インダクタンスと
浮遊容量との関係を拡大して示したものである。
を参照して説明する。図2は、本発明の実施例の動作を
示すものであって、横軸に時間を、縦軸にドライブ信号
D1,D2 、ゲート信号VG1,VG2、ドレイン電圧
VD1,VD2、ドレイン電流ID1,ID2を示している。図
3は、同実施例のトランスの一次巻線インダクタンスと
浮遊容量との関係を拡大して示したものである。
【0025】まず、直流電源11から供給される直流電
圧は、トランス15の一次巻線12,13を介してスイ
ッチングトランジスタ16,17のドレインに供給され
る。ここで、スイッチングトランジスタ16,17がゲ
ート信号VG1,VG2でスイッチングされると、トランス
15の一次巻線12,13に矩形波交流が流れる。トラ
ンス15の二次巻線14に誘起昇圧された電圧は、整流
回路18のダイオード51〜54からなるダイオードブ
リッジ回路で整流され、平滑コンデンサ55で平滑され
るて高圧直流電圧となる。この高圧直流電圧は、負荷2
0に供給される。
圧は、トランス15の一次巻線12,13を介してスイ
ッチングトランジスタ16,17のドレインに供給され
る。ここで、スイッチングトランジスタ16,17がゲ
ート信号VG1,VG2でスイッチングされると、トランス
15の一次巻線12,13に矩形波交流が流れる。トラ
ンス15の二次巻線14に誘起昇圧された電圧は、整流
回路18のダイオード51〜54からなるダイオードブ
リッジ回路で整流され、平滑コンデンサ55で平滑され
るて高圧直流電圧となる。この高圧直流電圧は、負荷2
0に供給される。
【0026】ここで使用されるトランス15は、高電圧
を発生させるため、二次巻線14の巻数は多くなる。し
たがって、二次巻線104の間に発生する浮遊容量21
は、低圧用のものに比べると比較的大きな値となる。
を発生させるため、二次巻線14の巻数は多くなる。し
たがって、二次巻線104の間に発生する浮遊容量21
は、低圧用のものに比べると比較的大きな値となる。
【0027】ここで、電圧VD1あるいはVD2は、図
3に示すように、浮遊容量21の静電容量値Csおよび
トランス15の一次巻線12,13のインダクタンスL
pが大きいと、電圧VD1,VD2の立ち上がりあるい
は立ち下がりの傾斜が大きくなり、逆に静電容量値Cs
あるいはインダクタンスLpが小さいと、立ち上がり等
の傾斜が小さくなる。このように電圧VD1,VD2の
立ち上がり等の傾斜は、静電容量値Csおよびインダク
タンスLpによって決定されてしまうことになる。そこ
で、電圧VD1,VD2と電流ID1,ID2の関係が
重ならないように、トランス15の一次巻線12,13
の励磁インダクタンスLpを浮遊容量21の静電容量C
sの値に見合って適当に決めてやる。これにより、スイ
ッチングトランジスタ16,17の両方が休止している
期間に、トランス15の一次巻線12,13に蓄えられ
た励磁エネルギーが浮遊容量21を充電する。このよう
な状態を検出するために、スイッチングトランジスタ1
6,17の電圧波形VD1、VD2を、制御手段19の
電圧検出回路62,63で検出する。電圧検出回路6
2,63は、入力電圧(電圧VD1,VD2)が零より
高いときには、インヒビット回路64,65がドライブ
信号D1,D2を阻止するための信号を出力し、入力電
圧(電圧VD1,VD2)がほぼ零になるとインヒビッ
ト回路64,65のドライブ信号阻止状態を解除する信
号を出力する。インヒビット回路64,65は、ほぼデ
ューティ50%で出力されるドライブ回路61のドライ
ブ信号D1,D2の一部の通過を阻止した、図2に示す
ようなゲート信号VG1、VG2を形成する。
3に示すように、浮遊容量21の静電容量値Csおよび
トランス15の一次巻線12,13のインダクタンスL
pが大きいと、電圧VD1,VD2の立ち上がりあるい
は立ち下がりの傾斜が大きくなり、逆に静電容量値Cs
あるいはインダクタンスLpが小さいと、立ち上がり等
の傾斜が小さくなる。このように電圧VD1,VD2の
立ち上がり等の傾斜は、静電容量値Csおよびインダク
タンスLpによって決定されてしまうことになる。そこ
で、電圧VD1,VD2と電流ID1,ID2の関係が
重ならないように、トランス15の一次巻線12,13
の励磁インダクタンスLpを浮遊容量21の静電容量C
sの値に見合って適当に決めてやる。これにより、スイ
ッチングトランジスタ16,17の両方が休止している
期間に、トランス15の一次巻線12,13に蓄えられ
た励磁エネルギーが浮遊容量21を充電する。このよう
な状態を検出するために、スイッチングトランジスタ1
6,17の電圧波形VD1、VD2を、制御手段19の
電圧検出回路62,63で検出する。電圧検出回路6
2,63は、入力電圧(電圧VD1,VD2)が零より
高いときには、インヒビット回路64,65がドライブ
信号D1,D2を阻止するための信号を出力し、入力電
圧(電圧VD1,VD2)がほぼ零になるとインヒビッ
ト回路64,65のドライブ信号阻止状態を解除する信
号を出力する。インヒビット回路64,65は、ほぼデ
ューティ50%で出力されるドライブ回路61のドライ
ブ信号D1,D2の一部の通過を阻止した、図2に示す
ようなゲート信号VG1、VG2を形成する。
【0028】このようなゲート信号VG1,VG2によりス
イッチングトランジスタ16,17はスイッチング動作
をする。そして、スイッチングトランジスタ16,17
は、図2に示すように、ドレイン電圧VD1,VD2が零に
なってから(時刻t11,t13,…、時刻t21,t22,
…)、オンとなって(時刻t31,t33,…、時刻t41,
t43,…)、電流ID1,ID2を流し始めるので(時刻t
51,t53,…、時刻t61,t63,…)、スイッチングト
ランジスタ16,17はスイッチングの開始時にスイッ
チングロスを発生しないことになる。また、スイッチン
グトランジスタ16,17は、オフになるときにも、図
2に示すように、電流ID1,ID2が遮断してから(時刻
t52,t54,…、時刻t62,t64,…)、電圧VD1,V
D2が立ち上がっていくため(時刻t12,t14,…、時刻
t22,t24,…)、やはりスイッチングロスは発生しな
い。
イッチングトランジスタ16,17はスイッチング動作
をする。そして、スイッチングトランジスタ16,17
は、図2に示すように、ドレイン電圧VD1,VD2が零に
なってから(時刻t11,t13,…、時刻t21,t22,
…)、オンとなって(時刻t31,t33,…、時刻t41,
t43,…)、電流ID1,ID2を流し始めるので(時刻t
51,t53,…、時刻t61,t63,…)、スイッチングト
ランジスタ16,17はスイッチングの開始時にスイッ
チングロスを発生しないことになる。また、スイッチン
グトランジスタ16,17は、オフになるときにも、図
2に示すように、電流ID1,ID2が遮断してから(時刻
t52,t54,…、時刻t62,t64,…)、電圧VD1,V
D2が立ち上がっていくため(時刻t12,t14,…、時刻
t22,t24,…)、やはりスイッチングロスは発生しな
い。
【0029】したがって、本実施例によれば、スイッチ
ングトランジスタ16,17のスイッチングロスをほぼ
零にすることができる。
ングトランジスタ16,17のスイッチングロスをほぼ
零にすることができる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、トランスのパラメータとの相互作用で零電圧
スイッチングするようにしたので、電源のスイッチング
周波数を上げてもスイッチング素子のスイッチングロス
の増加はないので、高効率で小型軽量な電源を得ること
ができる。しかも、本発明の場合にはトランスの一次イ
ンダクタンスに蓄積したエネルギを浮遊容量の充電に使
用しており、またトランスを電圧変成器としてでなく波
形を整形する回路としても使用しているので、全体的な
回路の構成が簡単になるという効果もある。
によれば、トランスのパラメータとの相互作用で零電圧
スイッチングするようにしたので、電源のスイッチング
周波数を上げてもスイッチング素子のスイッチングロス
の増加はないので、高効率で小型軽量な電源を得ること
ができる。しかも、本発明の場合にはトランスの一次イ
ンダクタンスに蓄積したエネルギを浮遊容量の充電に使
用しており、またトランスを電圧変成器としてでなく波
形を整形する回路としても使用しているので、全体的な
回路の構成が簡単になるという効果もある。
【0031】
【0032】請求項2記載の発明によれば、トランスの
一次巻線インダクタンスおよびトランスの浮遊容量と
を、スイッチング素子に流れる電流とスイッチング素子
に印加される電圧とが重ならないような値に設定したの
で、スイッチング素子を零電圧スイッチングさせうる状
態にすることができる。
一次巻線インダクタンスおよびトランスの浮遊容量と
を、スイッチング素子に流れる電流とスイッチング素子
に印加される電圧とが重ならないような値に設定したの
で、スイッチング素子を零電圧スイッチングさせうる状
態にすることができる。
【0033】請求項3記載の発明では、スイッチング素
子をスイッチングトランジスタで構成したので、スイッ
チング駆動信号を簡単に得ることができる。
子をスイッチングトランジスタで構成したので、スイッ
チング駆動信号を簡単に得ることができる。
【0034】
【図1】本発明に係るスイッチング電源の一実施例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図2】同実施例の動作を説明するための各種信号波形
図である。
図である。
【図3】同実施例のスイッチング電圧を拡大して示す説
明図である。
明図である。
【図4】従来のスイッチング電源を示すブロック図であ
る。
る。
【図5】従来のスイッチング電源の動作を説明するため
の各種信号波形図である。
の各種信号波形図である。
11 直流電源 12、13 一次巻線 14 二次巻線 15 トランス 16、17 スイッチングトランジスタ 18 整流回路 19 制御手段 51〜54 ダイオード 55 平滑コンデンサ 61 ドライブ回路 62、63 電圧検出回路 64、65 インヒビット回路
Claims (3)
- 【請求項1】 直流電圧を一次巻線に印加したトランス
と、トランスの一次巻線の他端に接続したスイッチング
素子と、トランスの二次巻線に接続した整流回路と、ス
イッチング素子にドライブ信号を与えるドライブ回路と
を備え、スイッチング素子によりスイッチングして前記
一次巻線に電流を流し、このトランスで昇圧した電圧を
整流回路で整流して高圧直流電圧を得るスイッチング電
源において、前記スイッチング素子に印加される電圧を検出する電圧
検出回路と、 前記電圧検出回路の検出した検出信号が零より高いとき
には前記スイッチ素子にドライブ信号を与えないように
してその駆動を阻止し前記検出信号がほぼ零になると前
記スイッチング素子にドライブ信号を与えてこれを駆動
するインヒビット回路とを具備し、前記スイッチング素
子が休止している状態で前記トランスの一次巻線に貯え
られた励磁エネルギがこのトランスの二次巻線側の浮遊
容量を充電するように一次巻線の励磁インダクタンスを
この浮遊容量の静電容量の値に見合って設定しておき、
トランスのパラメータとの相互作用で零電圧スイッチン
グするようにしたことを特徴とするスイッチング電源。 - 【請求項2】 トランスのパラメータは、トランスの一
次巻線インダクタンスおよびトランスの浮遊容量とを、
スイッチング素子に流れる電流とスイッチング素子に印
加される電圧とが重ならないような値に設定したことを
特徴とする請求項1記載のスイッチング電源。 - 【請求項3】 スイッチング素子は、スイッチングトラ
ンジスタであることを特徴とする請求項1記載のスイッ
チング電源。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6326279A JP2856087B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | スイッチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6326279A JP2856087B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | スイッチング電源 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08182318A JPH08182318A (ja) | 1996-07-12 |
JP2856087B2 true JP2856087B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=18185996
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6326279A Expired - Lifetime JP2856087B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | スイッチング電源 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2856087B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69826172T2 (de) * | 1997-04-30 | 2005-02-03 | Fidelix Y.K., Kiyose | Stromversorgungsgerät |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0270266A (ja) * | 1988-09-05 | 1990-03-09 | Matsueda Shinsuke | 共振式スイッチング電圧変換装置 |
-
1994
- 1994-12-27 JP JP6326279A patent/JP2856087B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08182318A (ja) | 1996-07-12 |
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