JP3166149B2 - DC converter device - Google Patents

DC converter device

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JP3166149B2
JP3166149B2 JP30024096A JP30024096A JP3166149B2 JP 3166149 B2 JP3166149 B2 JP 3166149B2 JP 30024096 A JP30024096 A JP 30024096A JP 30024096 A JP30024096 A JP 30024096A JP 3166149 B2 JP3166149 B2 JP 3166149B2
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泰也 村川
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、直流コンバータ装
置を構成する複数個の同期整流型DC−DCコンバータ
の並列運転に関するものである。
The present invention relates to a parallel operation of a plurality of synchronous rectification type DC-DC converters constituting a DC converter device.

【0002】[0002]

【従来の技術】低出力電圧のDC−DCコンバータの出
力整流回路には従来から一般にショットキ・バリア・ダ
イオード(SBD)等のダイオード整流器が使用されて
いるが、ダイオード整流器のオフセット電圧のために導
通時の電力損失が大きくなり、効率低下の原因となって
いる。このため、出力整流回路に導通時の電気抵抗が低
くかつオフセット電圧のないMOS-FET等のスイッ
チング素子を同期整流器として使用して、効率の改善を
図った同期整流型DC−DCコンバータが提案されてい
る。例えば、図6に示す同期整流型DC−DCコンバー
タは、直流電源1の両端に接続される入力コンデンサ2
と、入力コンデンサ2の両端に直列接続されたトランス
3の1次巻線3a及び主スイッチング素子としてのMO
S-FET4と、トランス3の1次巻線3aと同極性で磁
気結合された2次巻線3bの両端に直列接続された同期
整流用スイッチング素子としての同期整流用MOS-F
ET5及びフライホイール用整流素子としてのフライホ
イールダイオード6と、フライホイールダイオード6の
両端に接続された出力リアクトル7及び出力コンデンサ
8から成るフィルタ回路とを備えている。図6におい
て、5aは同期整流用MOS-FET5のドレイン−ソー
ス間に存在する寄生ダイオードを示す。トランス3の2
次巻線3bの両端には抵抗9、10が接続され、2次巻
線3bの電圧VTが抵抗9を介して同期整流用MOS-F
ET5のゲート端子(制御端子)に付与され、同期整流
用MOS-FET5がオン・オフ動作される。ここで、
抵抗9は同期整流用MOS-FET5のゲート−ソース
間容量に流れる突入電流を抑制する抵抗であり、抵抗1
0は同期整流用MOS-FET5のゲート−ソース間容
量の放電用の抵抗である。実際には、抵抗9の抵抗値は
数Ωであり、抵抗10の抵抗値は数kΩ〜数10kΩであ
る。
2. Description of the Related Art A diode rectifier such as a Schottky barrier diode (SBD) is generally used in an output rectifier circuit of a low output voltage DC-DC converter. The power loss at the time increases, which causes a reduction in efficiency. For this reason, a synchronous rectification type DC-DC converter has been proposed in which an efficiency is improved by using a switching element such as a MOS-FET having a low electric resistance when conducting to an output rectifier circuit and having no offset voltage as a synchronous rectifier. ing. For example, the synchronous rectification type DC-DC converter shown in FIG.
And a primary winding 3a of a transformer 3 connected in series to both ends of the input capacitor 2 and an MO as a main switching element.
Synchronous rectification MOS-F as a synchronous rectification switching element connected in series to both ends of an S-FET 4 and a secondary winding 3b magnetically coupled with the same polarity as the primary winding 3a of the transformer 3
The ET 5 includes a flywheel diode 6 as a rectifying element for a flywheel, and a filter circuit including an output reactor 7 and an output capacitor 8 connected to both ends of the flywheel diode 6. In FIG. 6, reference numeral 5a denotes a parasitic diode existing between the drain and the source of the synchronous rectification MOS-FET 5. Transformer 3 2
The two ends of the winding 3b resistors 9 and 10 is connected, the secondary winding 3b voltage V T is synchronized via the resistor 9 rectification MOS-F of
The gate is applied to the gate terminal (control terminal) of ET5, and the synchronous rectification MOS-FET 5 is turned on and off. here,
The resistor 9 is a resistor for suppressing an inrush current flowing through the gate-source capacitance of the synchronous rectification MOS-FET 5.
0 is a resistor for discharging the gate-source capacitance of the MOS-FET 5 for synchronous rectification. Actually, the resistance value of the resistor 9 is several Ω, and the resistance value of the resistor 10 is several kΩ to several tens kΩ.

【0003】また、出力コンデンサ8の両端とMOS-
FET4のゲート端子との間には、出力コンデンサ8の
両端に接続される負荷11に供給される直流出力電圧V
Oに応じてMOS-FET4のゲート端子に付与する制御
パルス信号のパルス幅を制御することによりMOS-F
ET4のオン・オフ期間を制御する定電圧制御回路12
が設けられている。定電圧制御回路12は、直流出力電
圧VOを分圧する分圧用抵抗13、14と、出力電圧値
を規定する基準電圧VRを発生する基準電源15と、分
圧用抵抗13、14の分圧点の電圧及び基準電源15の
基準電圧Vを比較してその差分に応じた電圧を出力す
る誤差増幅器16と、誤差増幅器16の出力により駆動
される発光部17a及び発光部17aの光出力に応じて
自身に流れる電流を制御する受光部17bからなるフォ
トカプラ17と、MOS-FET4のゲート端子に付与
する制御パルス信号のパルス幅をフォトカプラ17の受
光部17bに流れる電流に応じて制御するPWM変調回
路18とから構成されている。PWM変調回路18は、
フォトカプラ17の発光部17aの光出力が増加して受
光部17bに流れる電流が増加し、受光部17bのコレク
タ−エミッタ間の電圧が低下するときに制御パルス信号
出力のパルス幅を狭める動作をし、フォトカプラ17の
発光部17aの光出力が減少して受光部17bに流れる電
流が減少し、受光部17bのコレクタ−エミッタ間の電
圧が上昇するときに制御パルス信号出力のパルス幅を広
げる動作をする。
Further, both ends of the output capacitor 8 and the MOS-
The DC output voltage V supplied to the load 11 connected between both ends of the output capacitor 8 is provided between the output terminal and the gate terminal of the FET 4.
By controlling the pulse width of the control pulse signal applied to the gate terminal of the MOS-FET 4 according to O , the MOS-F
Constant voltage control circuit 12 for controlling ON / OFF period of ET4
Is provided. Constant voltage control circuit 12 includes a voltage dividing resistor 13 for dividing the DC output voltage V O, a reference power source 15 for generating a reference voltage V R which defines the output voltage value, the partial pressure of dividing resistor 13 comparing the reference voltage V R of the voltage and the reference power source 15 of the point and the error amplifier 16 which outputs a voltage corresponding to the difference, the optical output of the light emitting portion 17a and the light emitting portion 17a is driven by the output of the error amplifier 16 The pulse width of the control pulse signal applied to the gate terminal of the MOS-FET 4 is controlled according to the current flowing through the light receiving unit 17b of the photocoupler 17. And a PWM modulation circuit 18. The PWM modulation circuit 18
The operation of narrowing the pulse width of the control pulse signal output when the light output of the light emitting unit 17a of the photocoupler 17 increases and the current flowing in the light receiving unit 17b increases, and the voltage between the collector and the emitter of the light receiving unit 17b decreases. Then, the light output of the light emitting portion 17a of the photocoupler 17 decreases, the current flowing in the light receiving portion 17b decreases, and the pulse width of the control pulse signal output increases when the voltage between the collector and the emitter of the light receiving portion 17b increases. Work.

【0004】図6に示す同期整流型DC−DCコンバー
タの主回路の動作は次の通りである。定電圧制御回路1
2内のPWM変調回路18から制御パルス信号が付与さ
れ、MOS-FET4がオン状態になると、直流電源1
の直流入力電圧が入力コンデンサ2を介してトランス3
の1次巻線3aに印加され、トランス3の1次巻線3aに
電流が流れる。これにより、図7(A)に示すようにトラ
ンス3の2次巻線3bに1次巻線3aと同極性の電圧(こ
れを正方向の電圧とする)VTが発生し、この電圧VT
抵抗9を介して同期整流用MOS-FET5のゲート端
子に印加される。このとき、同期整流用MOS-FET
5のゲート−ソース端子間の電圧VGSが図7(B)に示す
ように高レベルとなり、同期整流用MOS-FET5が
オン状態となる。また、フライホイールダイオード6は
逆バイアスされ非導通状態であるから、トランス3の2
次巻線3b−出力リアクトル7−出力コンデンサ8及び
負荷11−同期整流用MOS-FET5の経路で電流が
流れる。次に、MOS-FET4がオン状態からオフ状
態になると、図7(A)に示すようにトランス3の2次巻
線3bに1次巻線3aと逆極性の電圧(これを負方向の電
圧とする)−VTが発生する。トランス3の2次巻線3b
に発生した負方向の電圧−VTにより、同期整流用MO
S-FET5のゲート−ソース間の電荷が抵抗9、トラ
ンス3の2次巻線3b及び同期整流用MOS-FET5を
介して急速に放電されるので、同期整流用MOS-FE
T5のゲート−ソース端子間の電圧VGSが低下して同期
整流用MOS-FET5がオフ状態となる。したがっ
て、同期整流用MOS-FET5のドレイン−ソース端
子間の電圧VDSは図7(C)に示すようになる。このと
き、フライホイールダイオード6が順バイアスされ導通
状態となるので、図7(B)に示すように同期整流用MO
S-FET5のゲート−ソース端子間の電圧VGSが0V
となり、出力リアクトル7−出力コンデンサ8及び負荷
11−フライホイールダイオード6の経路で電流が流れ
る。
The operation of the main circuit of the synchronous rectification type DC-DC converter shown in FIG. 6 is as follows. Constant voltage control circuit 1
When a control pulse signal is given from the PWM modulation circuit 18 in the MOS-FET 2 and the MOS-FET 4 is turned on, the DC power supply 1
Of the transformer 3 via the input capacitor 2
And the current flows through the primary winding 3a of the transformer 3. As a result, as shown in FIG. 7A, a voltage V T having the same polarity as the primary winding 3a (which is referred to as a positive voltage) is generated in the secondary winding 3b of the transformer 3, and this voltage V T is applied to the gate terminal of the synchronous rectification MOS-FET 5 via the resistor 9. At this time, MOS-FET for synchronous rectification
As shown in FIG. 7B, the voltage V GS between the gate and source terminals of the MOS FET 5 becomes high level, and the synchronous rectification MOS-FET 5 is turned on. Also, the flywheel diode 6 is reverse-biased and is in a non-conductive state.
A current flows through the path of the next winding 3b, the output reactor 7, the output capacitor 8, and the load 11-the synchronous rectification MOS-FET 5. Next, when the MOS-FET 4 changes from the on state to the off state, as shown in FIG. 7A, a voltage having a polarity opposite to that of the primary winding 3a is applied to the secondary winding 3b of the transformer 3 (this is a negative voltage). -V T occurs. Secondary winding 3b of transformer 3
The negative voltage -V T generated in the synchronous rectification MO
Since the charge between the gate and the source of the S-FET 5 is rapidly discharged through the resistor 9, the secondary winding 3b of the transformer 3, and the synchronous rectification MOS-FET 5, the synchronous rectification MOS-FE is discharged.
The voltage V GS between the gate and source terminals of T5 decreases, and the synchronous rectification MOS-FET 5 is turned off. Accordingly, the voltage V DS between the drain and source terminals of the synchronous rectification MOS-FET 5 is as shown in FIG. At this time, the flywheel diode 6 is forward-biased and becomes conductive, so that the synchronous rectification MO as shown in FIG.
The voltage V GS between the gate and source terminals of S-FET5 is 0V
Thus, a current flows through the path of the output reactor 7-the output capacitor 8 and the load 11-the flywheel diode 6.

【0005】また、図6に示す同期整流型DC−DCコ
ンバータの定電圧制御動作は次の通りである。例えば、
負荷11が軽負荷状態となり直流出力電圧VOが上昇す
ると、分圧用抵抗13、14の分圧点の電圧が上昇して
誤差増幅器16の出力電圧が低下し、フォトカプラ17
の発光部17aに流れる順方向電流が増加する。したが
って、フォトカプラ17の発光部17aの光出力が増加
して受光部17bに流れる電流が増加するので、受光部
17bのコレクタ−エミッタ間の電圧が低下する。これ
により、PWM変調回路18からMOS-FET4のゲ
ート端子に付与される制御パルス信号のパルス幅が狭く
なり、MOS-FET4のオン期間が短くなるので直流
出力電圧VOが低下する。これとは逆に、負荷11が過
負荷状態となり直流出力電圧VOが低下すると、分圧用
抵抗13、14の分圧点の電圧が低下して誤差増幅器1
6の出力電圧が上昇し、フォトカプラ17の発光部17
aに流れる順方向電流が減少する。したがって、フォト
カプラ17の発光部17aの光出力が減少して受光部1
7bに流れる電流が減少するので、受光部17bのコレク
タ−エミッタ間の電圧が上昇する。これにより、PWM
変調回路18からMOS-FET4のゲート端子に付与
される制御パルス信号のパルス幅が広くなり、MOS-
FET4のオン期間が長くなるので直流出力電圧VO
上昇する。以上の動作により、図6に示す同期整流型D
C−DCコンバータの直流出力電圧VOが一定値に制御
され、負荷11に定電圧の直流出力が供給される。
The constant voltage control operation of the synchronous rectification type DC-DC converter shown in FIG. 6 is as follows. For example,
When the load 11 is in a light load state and the DC output voltage V O increases, the voltage at the voltage dividing point of the voltage dividing resistors 13 and 14 increases, and the output voltage of the error amplifier 16 decreases.
The forward current flowing through the light emitting section 17a increases. Therefore, the light output of the light emitting portion 17a of the photocoupler 17 increases and the current flowing to the light receiving portion 17b increases, so that the voltage between the collector and the emitter of the light receiving portion 17b decreases. As a result, the pulse width of the control pulse signal applied from the PWM modulation circuit 18 to the gate terminal of the MOS-FET 4 becomes narrower, and the ON period of the MOS-FET 4 becomes shorter, so that the DC output voltage V O decreases. Conversely, when the load 11 is overloaded and the DC output voltage V O decreases, the voltage at the voltage dividing points of the voltage dividing resistors 13 and 14 decreases and the error amplifier 1
6, the output voltage of the light emitting section 17 of the photocoupler 17 increases.
The forward current flowing through a decreases. Therefore, the light output of the light emitting portion 17a of the photocoupler 17 decreases, and the light receiving portion 1
Since the current flowing through 7b decreases, the voltage between the collector and the emitter of the light receiving section 17b increases. With this, PWM
The pulse width of the control pulse signal applied from the modulation circuit 18 to the gate terminal of the MOS-FET 4 is increased,
Since the ON period of the FET 4 becomes longer, the DC output voltage V O increases. By the above operation, the synchronous rectification type D shown in FIG.
The DC output voltage V O of the C-DC converter is controlled to a constant value, and a constant-voltage DC output is supplied to the load 11.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図6に示す
同期整流型DC−DCコンバータを図8に示すように直
流電源1と負荷11との間に2個並列に接続して大容量
の直流コンバータ装置を構成する場合において、例えば
同期整流型DC−DCコンバータAの直流出力電圧VO
の設定値より同期整流型DC−DCコンバータBの直流
出力電圧VOの設定値が高く、負荷11に必要な電力が
コンバータ1個分で賄える軽負荷状態のときは、同期整
流型DC−DCコンバータBからのみ負荷11に直流出
力が供給され、同期整流型DC−DCコンバータAから
負荷11には直流出力が供給されない。このとき、同期
整流型DC−DCコンバータA内において、出力コンデ
ンサ8の両端の電圧が直流出力電圧VOの設定値よりも
大きくなるので、定電圧制御回路12によりMOS-F
ET4のゲート端子に付与される制御パルス信号のパル
ス幅が狭められ、同期整流型DC−DCコンバータA内
のMOS-FET4のオン期間が極めて短くなる。負荷
11が更に軽負荷状態となり、同期整流型DC−DCコ
ンバータBの直流出力電圧VOが更に上昇すると、同期
整流型DC−DCコンバータA内における出力コンデン
サ8の電圧も更に上昇するので、定電圧制御回路12に
よりMOS-FET4のゲート端子に付与される制御パ
ルス信号のパルス幅が更に狭められ、最終的にはパルス
幅が0となる。これにより、同期整流型DC−DCコン
バータAのMOS-FET4は完全にオフ状態となり、
トランス3の2次巻線3bの電圧VTが0Vとなる。この
とき、同期整流型DC−DCコンバータBの直流出力電
圧VOにより同期整流型DC−DCコンバータA内にお
ける同期整流用MOS-FET5のゲート−ソース端子
間に直流電圧が印加されてオン状態となり、同期整流型
DC−DCコンバータAの出力側からトランス3の2次
巻線3bに逆方向の直流電流が流れ始める。この逆方向
の直流電流の増加により、同期整流型DC−DCコンバ
ータAのトランス3が飽和状態となり、直流出力電圧V
Oが低下する。このため、同期整流型DC−DCコンバ
ータAのMOS-FET4がオン状態となり、ドレイン
−ソース間に過大な電流が流れてMOS-FET4が破
損する。また、場合によっては同期整流用MOS-FE
T5も破損することがある。したがって、直流コンバー
タ装置を構成する複数個の同期整流型DC−DCコンバ
ータの直流出力電圧VOのそれぞれの設定値にばらつき
がある場合、直流出力電圧VOの設定値の最も低い同期
整流型DC−DCコンバータ内の主スイッチング素子で
あるMOS-FETが破損し、複数個の同期整流型DC
−DCコンバータの並列運転が困難となる欠点があっ
た。
By the way, two synchronous rectification type DC-DC converters shown in FIG. 6 are connected in parallel between a DC power supply 1 and a load 11 as shown in FIG. In the case of configuring a converter device, for example, the DC output voltage V O of the synchronous rectification type DC-DC converter A
When the set value of the DC output voltage V O of the synchronous rectification type DC-DC converter B is higher than the set value of the synchronous rectification type DC-DC converter B, and the power required for the load 11 is in a light load state that can be covered by one converter, The DC output is supplied only to the load 11 from the converter B, and the DC output is not supplied to the load 11 from the synchronous rectification type DC-DC converter A. At this time, in the synchronous rectification type DC-DC converter A, since the voltage across the output capacitor 8 becomes larger than the set value of the DC output voltage V O , the MOS-F
The pulse width of the control pulse signal applied to the gate terminal of the ET4 is narrowed, and the ON period of the MOS-FET 4 in the synchronous rectification type DC-DC converter A becomes extremely short. When the load 11 is further lightly loaded and the DC output voltage V O of the synchronous rectification type DC-DC converter B further increases, the voltage of the output capacitor 8 in the synchronous rectification type DC-DC converter A further increases. The pulse width of the control pulse signal applied to the gate terminal of the MOS-FET 4 by the voltage control circuit 12 is further narrowed, and finally the pulse width becomes zero. Thereby, the MOS-FET 4 of the synchronous rectification type DC-DC converter A is completely turned off,
Voltage V T of the secondary winding 3b of the transformer 3 becomes 0V. At this time, a DC voltage is applied between the gate and source terminals of the synchronous rectification MOS-FET 5 in the synchronous rectification type DC-DC converter A by the DC output voltage V O of the synchronous rectification type DC-DC converter B to be turned on. Then, a direct current in the opposite direction starts to flow from the output side of the synchronous rectification type DC-DC converter A to the secondary winding 3b of the transformer 3. Due to the increase of the DC current in the reverse direction, the transformer 3 of the synchronous rectification type DC-DC converter A becomes saturated, and the DC output voltage V
O decreases. Therefore, the MOS-FET 4 of the synchronous rectification type DC-DC converter A is turned on, an excessive current flows between the drain and the source, and the MOS-FET 4 is damaged. In some cases, synchronous rectification MOS-FE
T5 may also be damaged. Therefore, when there are variations in the respective set values of the DC output voltage V O of the plurality of synchronous rectification type DC-DC converters constituting the DC converter device, the synchronous rectification type DC having the lowest set value of the DC output voltage V O is provided. -The MOS-FET which is the main switching element in the DC converter is damaged, and a plurality of synchronous rectification type DC
-There is a disadvantage that parallel operation of the DC converter becomes difficult.

【0007】そこで、本発明は複数個の同期整流型DC
−DCコンバータの直流出力電圧のそれぞれの設定値に
ばらつきがある場合でも主スイッチング素子の破損を防
止して各同期整流型DC−DCコンバータを良好に並列
運転できる直流コンバータ装置を提供することを目的と
する。
Therefore, the present invention provides a plurality of synchronous rectification type DCs.
The object of the present invention is to provide a DC converter device capable of preventing breakage of a main switching element and satisfactorily operating the synchronous rectification type DC-DC converters in parallel even when there are variations in the respective set values of the DC output voltage of the DC converter. And

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明による直流コンバ
ータ装置は、直流電源(1)の両端に直列接続されるトラ
ンス(3)の1次巻線(3a)及び主スイッチング素子(4)と、
トランス(3)の1次巻線(3a)と同極性で磁気結合された
2次巻線(3b)の両端に直列接続された同期整流用FET
(5)及びフライホイール用整流素子(6)と、フライホイー
ル用整流素子(6)の両端に接続されたフィルタ回路(7,
8)とを備え、主スイッチング素子(4)のオン・オフ動作
によりトランス(3)の2次巻線(3b)に電圧を発生させ、
2次巻線(3b)に発生した電圧により同期整流用FET
(5)をオン・オフ動作させると共に、フィルタ回路(7,
8)の出力電圧に応じて主スイッチング素子(4)をオン・
オフ制御することにより、フィルタ回路(7, 8)に接続さ
れる負荷(11)に定電圧の直流出力をそれぞれ供給する複
数の同期整流型DC−DCコンバータ(A, B)を直流電源
(1)と負荷(11)との間に並列に接続している。この直流
コンバータ装置では、複数の同期整流型DC−DCコン
バータ(A, B)の各々内で、直流電圧阻止用コンデンサ(2
1)及び突入電流抑制抵抗(9)の直列回路を同期整流用F
ET(5)のゲート端子と2次巻線(3b)との間に接続して
いる。また、各同期整流型DC−DCコンバータ(A, B)
内の同期整流用FET(5)のゲート端子と一方の主端子
との間にそれぞれクランプ用整流素子(22)を接続しても
よく、更にクランプ用整流素子(22)と直列に抵抗(23)を
接続してもよい。
A DC converter according to the present invention comprises a primary winding (3a) and a main switching element (4) of a transformer (3) connected in series to both ends of a DC power supply (1);
FET for synchronous rectification connected in series to both ends of a secondary winding (3b) magnetically coupled with the same polarity as the primary winding (3a) of the transformer (3)
(5) and a flywheel rectifier (6), and a filter circuit (7,
8), a voltage is generated in the secondary winding (3b) of the transformer (3) by the on / off operation of the main switching element (4),
FET for synchronous rectification by voltage generated in secondary winding (3b)
(5) is turned on and off, and the filter circuit (7,
Turn on the main switching element (4) according to the output voltage of (8).
By turning off the power supply, a plurality of synchronous rectification type DC-DC converters (A, B) for supplying a constant-voltage DC output to the load (11) connected to the filter circuits (7, 8) are connected to the DC power supply.
It is connected in parallel between (1) and load (11). In this DC converter device, in each of the plurality of synchronous rectification type DC-DC converters (A, B), a DC voltage blocking capacitor (2
The series circuit of 1) and the inrush current suppression resistor (9) is
It is connected between the gate terminal of ET (5) and the secondary winding (3b). In addition, each synchronous rectification type DC-DC converter (A, B)
A rectifying element for clamping (22) may be connected between the gate terminal of the synchronous rectifying FET (5) and one of the main terminals, and a resistor (23) is connected in series with the rectifying element for clamping (22). ) May be connected.

【0009】複数個の同期整流型DC−DCコンバータ
(A, B)の並列運転時に、他方の同期整流型DC−DCコ
ンバータ(B)が直流出力を生ずるため、一方の同期整流
型DC−DCコンバータ(A)内の同期整流用FET(5)の
ゲート端子に直流電圧が印加されるが、各直流電圧阻止
用コンデンサ(21)は同期整流用FET(5)のゲート端子
に直流出力が印加されることを阻止して、同期整流用F
ET(5)の誤動作を防止することができる。また、他方
の同期整流型DC−DCコンバータ(B)の出力側から一
方の同期整流型DC−DCコンバータ(A)の2次側回路
に流れる逆方向の直流電流の増加によるトランス(3)の
飽和を防止して、一方の同期整流型DC−DCコンバー
タ(A)内の主スイッチング素子(4)の破損を防止できる。
したがって、複数個の同期整流型DC−DCコンバータ
(A, B)の直流出力電圧の各設定値にばらつきが生じても
主スイッチング素子(4)の破損を防止して各同期整流型
DC−DCコンバータ(A, B)を良好に並列運転できる。
更に、各同期整流型DC−DCコンバータ(A, B)の各々
内で、直流電圧阻止用コンデンサ(21)及び突入電流抑制
抵抗(9)の直列回路を同期整流用FET(5)のゲート端子
と2次巻線(3b)との間に接続したので、2次巻線(3b)か
ら同期整流用FET(5)のゲート−ソース間容量に流れ
る突入電流を抑制することができる。また、各同期整流
型DC−DCコンバータ(A, B)内の同期整流用FET
(5)のゲート端子と一方の主端子との間にそれぞれクラ
ンプ用整流素子(22)を接続した場合には、同期整流用F
ET(5)のオフ期間にゲート端子に付与される負方向の
電圧をクランプ用整流素子(22)によりクランプし、同期
整流用FET(5)のオン期間にゲート端子に付与される
正方向の電圧のレベルが高くなるので、同期整流用FE
T(5)を確実にオン・オフ動作させることができる。更
に、クランプ用整流素子(22)と直列に抵抗(23)を接続し
た場合には、同期整流用FET(5)のオフ期間にゲート
端子に付与される電圧が抵抗(23)により負側にバイアス
されるので、同期整流用FET(5)のオフ期間中に外来
ノイズ等によりゲート端子に正極性のサージ電圧が印加
された場合に、同期整流用FET(5)の誤動作を防止す
ることができる。
A plurality of synchronous rectification type DC-DC converters
During the parallel operation of (A, B), since the other synchronous rectification type DC-DC converter (B) generates a DC output, the synchronous rectification FET (5) in one synchronous rectification type DC-DC converter (A) The DC voltage is applied to the gate terminal of the synchronous rectification FET (5), while the DC voltage blocking capacitors (21) prevent the DC output from being applied to the gate terminal of the synchronous rectification FET (5).
A malfunction of the ET (5) can be prevented. Also, the transformer (3) is increased due to an increase in the reverse DC current flowing from the output side of the other synchronous rectification type DC-DC converter (B) to the secondary circuit of the one synchronous rectification type DC-DC converter (A). By preventing the saturation, the main switching element (4) in one of the synchronous rectification type DC-DC converters (A) can be prevented from being damaged.
Therefore, a plurality of synchronous rectification type DC-DC converters
Even if the set values of the DC output voltages of (A, B) vary, the main switching element (4) is prevented from being damaged and the synchronous rectification type DC-DC converters (A, B) can be operated in parallel well. .
Further, in each of the synchronous rectification type DC-DC converters (A, B), a series circuit of a DC voltage blocking capacitor (21) and an inrush current suppression resistor (9) is connected to a gate terminal of a synchronous rectification FET (5). And the secondary winding (3b), the inrush current flowing from the secondary winding (3b) to the gate-source capacitance of the synchronous rectification FET (5) can be suppressed. In addition, synchronous rectification FETs in each synchronous rectification type DC-DC converter (A, B)
In the case where a rectifying element for clamping (22) is connected between the gate terminal of (5) and one main terminal, respectively,
The negative voltage applied to the gate terminal during the OFF period of ET (5) is clamped by the rectifying element for clamping (22), and the positive voltage applied to the gate terminal during the ON period of the synchronous rectification FET (5). Since the voltage level increases, the FE for synchronous rectification
T (5) can be reliably turned on / off. Further, when a resistor (23) is connected in series with the clamp rectifier (22), the voltage applied to the gate terminal during the off period of the synchronous rectifier FET (5) is shifted to the negative side by the resistor (23). Since the bias is biased, it is possible to prevent the malfunction of the synchronous rectification FET (5) when a positive surge voltage is applied to the gate terminal due to external noise or the like during the off period of the synchronous rectification FET (5). it can.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明による直流コンバー
タ装置の一実施形態を図1及び図2に基づいて説明す
る。但し、図1では図8に示す箇所と同一の部分には同
一の符号を付し、その説明を省略する。本実施形態の直
流コンバータ装置は、図1に示すように、図8に示す直
流コンバータ装置における各同期整流型DC−DCコン
バータA、B内の抵抗9と直列にそれぞれ直流阻止用コ
ンデンサ21を接続したものである。その他の回路構成
は、図8の直流コンバータ装置と略同一である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a DC converter according to the present invention will be described below with reference to FIGS. However, in FIG. 1, the same portions as those shown in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. As shown in FIG. 1, the DC converter of this embodiment has a DC blocking capacitor 21 connected in series with the resistor 9 in each of the synchronous rectification type DC-DC converters A and B in the DC converter shown in FIG. It was done. Other circuit configurations are substantially the same as the DC converter device of FIG.

【0011】図1に示す構成において、各同期整流型D
C−DCコンバータA、Bの主回路の基本的な動作は、
前述の図6に示す同期整流型DC−DCコンバータの主
回路の動作と略同様であるので説明は省略する。但し、
図1に示す各同期整流型DC−DCコンバータA、Bで
は、トランス3の2次巻線3bに発生する電圧VTを直流
電圧阻止用コンデンサ21及び同期整流用MOS-FE
T5のゲート−ソース間容量で分圧し、その分圧電圧を
同期整流用MOS-FET5のゲート端子に付与するた
め、同期整流用MOS-FET5のゲート−ソース端子
間の電圧VGSの波形は正負対称の矩形波交流電圧波形
(図3(B))となる点が、前述の図6に示す同期整流型
DC−DCコンバータの場合(図7(B))と異なる。ま
た、図1に示す各同期整流型DC−DCコンバータA、
Bのトランス3の2次巻線3bに発生する電圧VT及び同
期整流用MOS-FET5のドレイン−ソース端子間の
電圧VDSの各波形(図3(A)及び(C))は、それぞれ前
述の図6に示す同期整流型DC−DCコンバータの場合
の同波形(図7(A)及び(C))と略同様である。
In the configuration shown in FIG. 1, each synchronous rectification type D
The basic operation of the main circuit of the C-DC converters A and B is as follows.
The operation of the main circuit of the synchronous rectification type DC-DC converter shown in FIG. However,
Each synchronous rectification type DC-DC converter shown in FIG. 1 A, B in, MOS-FE for the secondary winding 3b into a DC voltage blocking capacitor 21 and the synchronous rectification voltage V T generated by the transformer 3
Since the voltage is divided by the gate-source capacitance of T5 and the divided voltage is applied to the gate terminal of the synchronous rectification MOS-FET 5, the waveform of the voltage V GS between the gate and source terminals of the synchronous rectification MOS-FET 5 is positive or negative. A point of a symmetrical rectangular wave AC voltage waveform (FIG. 3B) is different from the case of the synchronous rectification type DC-DC converter shown in FIG. 6 (FIG. 7B). Each synchronous rectification type DC-DC converter A shown in FIG.
Drain voltage V T and the synchronous rectification MOS-FET 5 which is generated at the secondary winding 3b of the transformer 3 B - the waveform of the voltage V DS between the source terminal (FIG. 3 (A) and 3 (C)), respectively The waveforms are substantially the same as those of the synchronous rectification type DC-DC converter shown in FIG. 6 (FIGS. 7A and 7C).

【0012】ここで、図1に示す同期整流型DC−DC
コンバータBの直流出力電圧VOの設定値が同期整流型
DC−DCコンバータAの直流出力電圧VOの設定値よ
り高く、負荷11に必要な電力がコンバータ1個分で賄
える軽負荷状態のときは、同期整流型DC−DCコンバ
ータBからのみ負荷11に直流出力が供給され、同期整
流型DC−DCコンバータAから負荷11には直流出力
が供給されない。このとき、同期整流型DC−DCコン
バータAの出力コンデンサ8の両端の電圧が直流出力電
圧VOの設定値よりも大きくなるので、定電圧制御回路
12によりMOS-FET4のゲート端子に付与される
制御パルス信号のパルス幅が狭められ、同期整流型DC
−DCコンバータA内のMOS-FET4のオン期間が
極めて短くなる。負荷11が更に軽負荷状態となり、同
期整流型DC−DCコンバータBの直流出力電圧VO
更に上昇すると、同期整流型DC−DCコンバータAの
出力コンデンサ8の電圧も更に上昇するので、定電圧制
御回路12によりMOS-FET4のゲート端子に付与
される制御パルス信号のパルス幅が更に狭められ、最終
的にはパルス幅が0となる。これにより、同期整流型D
C−DCコンバータAのMOS-FET4は完全にオフ
状態となり、トランス3の2次巻線3bの電圧VTが0V
となる。このとき、同期整流型DC−DCコンバータB
の出力側から同期整流型DC−DCコンバータAの2次
側回路に印加される直流電圧は同期整流型DC−DCコ
ンバータA内の直流電圧阻止用コンデンサ21により阻
止される。このため、同期整流型DC−DCコンバータ
Bの直流出力電圧VOにより同期整流型DC−DCコン
バータA内の同期整流用MOS-FET5がオン状態と
なることを防止できる。これにより、同期整流型DC−
DCコンバータAの出力側からトランス3の2次巻線3
bに流れる逆方向の直流電流を阻止し、トランス3の飽
和を防止してMOS-FET4の破損を防止することが
できる。なお、図1に示す各同期整流型DC−DCコン
バータA、Bの定電圧動作については前述の図6に示す
同期整流型DC−DCコンバータの定電圧動作と略同様
であるので説明は省略する。
Here, the synchronous rectification type DC-DC shown in FIG.
When the set value of the DC output voltage V O of the converter B is higher than the set value of the DC output voltage V O of the synchronous rectification type DC-DC converter A, and in a light load state where the power required for the load 11 can be covered by one converter. The DC output is supplied to the load 11 only from the synchronous rectification type DC-DC converter B, and the DC output is not supplied to the load 11 from the synchronous rectification type DC-DC converter A. At this time, since the voltage across the output capacitor 8 of the synchronous rectification type DC-DC converter A becomes larger than the set value of the DC output voltage V O , the voltage is applied to the gate terminal of the MOS-FET 4 by the constant voltage control circuit 12. The pulse width of the control pulse signal is narrowed, and the synchronous rectification DC
-The ON period of the MOS-FET 4 in the DC converter A becomes extremely short. When the load 11 further enters a light load state and the DC output voltage V O of the synchronous rectification type DC-DC converter B further increases, the voltage of the output capacitor 8 of the synchronous rectification type DC-DC converter A further increases. The pulse width of the control pulse signal applied to the gate terminal of the MOS-FET 4 by the control circuit 12 is further reduced, and finally the pulse width becomes zero. Thereby, synchronous rectification type D
MOS-FET 4 of C-DC converter A is completely turned off, the voltage V T of the secondary winding 3b of the transformer 3 is 0V
Becomes At this time, the synchronous rectification type DC-DC converter B
Of the synchronous rectification type DC-DC converter A is blocked by the DC voltage blocking capacitor 21 in the synchronous rectification type DC-DC converter A. Therefore, it is possible to prevent the synchronous rectification type MOS-FET 5 in the synchronous rectification type DC-DC converter A from being turned on by the DC output voltage V O of the synchronous rectification type DC-DC converter B. Thereby, the synchronous rectification type DC-
From the output side of the DC converter A to the secondary winding 3 of the transformer 3
The direct current flowing in the reverse direction b is prevented, and the saturation of the transformer 3 can be prevented, so that the damage of the MOS-FET 4 can be prevented. The constant voltage operation of each of the synchronous rectification type DC-DC converters A and B shown in FIG. 1 is substantially the same as the constant voltage operation of the synchronous rectification type DC-DC converter shown in FIG. .

【0013】図1に示す実施形態の直流コンバータ装置
では、各同期整流型DC−DCコンバータA、Bの直流
出力電圧VOのそれぞれの設定値にばらつきがある場合
において、同期整流型DC−DCコンバータA内の直流
電圧阻止用コンデンサ21により、同期整流型DC−D
CコンバータA内の同期整流用MOS-FET5が同期
整流型DC−DCコンバータBの直流出力電圧VOによ
りオン状態となることが防止される。したがって、同期
整流型DC−DCコンバータAの出力側からトランス3
の2次巻線3bに流れる逆方向の直流電流が阻止される
ので、直流出力電圧VOの設定値が低い方の同期整流型
DC−DCコンバータA内におけるMOS-FET4の
破損を防止でき、各同期整流型DC−DCコンバータ
A、Bを良好に並列運転することが可能となる。
In the DC converter device of the embodiment shown in FIG. 1, when the DC output voltages V O of the synchronous rectification type DC-DC converters A and B vary, the synchronous rectification type DC-DC Synchronous rectification type DC-D is provided by DC voltage blocking capacitor 21 in converter A.
The synchronous rectification MOS-FET 5 in the C converter A is prevented from being turned on by the DC output voltage V O of the synchronous rectification type DC-DC converter B. Therefore, the output of the synchronous rectification type DC-DC converter A
The DC current in the reverse direction flowing through the secondary winding 3b is blocked, so that the damage of the MOS-FET 4 in the synchronous rectification type DC-DC converter A having the lower set value of the DC output voltage V O can be prevented, The synchronous rectification type DC-DC converters A and B can be favorably operated in parallel.

【0014】ところで、図1に示す実施形態の直流コン
バータ装置では、前述のように各同期整流型DC−DC
コンバータA、B内の同期整流用MOS-FET5のゲ
ート−ソース端子間の電圧VGSの波形が正負対称の矩形
波交流電圧波形(図3(B))となるため、トランス3の
2次巻線3bの電圧VT又は同期整流用MOS-FET5
の電気的特性によっては前記電圧VGSの正側の電圧レベ
ルが同期整流用MOS-FET5の閾値電圧レベルを越
えない場合がある。したがって、同期整流用MOS-F
ET5を十分にオン状態にすることができず、同期整流
用MOS-FET5のオン・オフ動作が不確実になるこ
とがある。この現象は、図1に示す各同期整流型DC−
DCコンバータA、Bの何れかを単体で動作させた場合
にも発生する。そこで、図2に示す実施形態の直流コン
バータ装置では、図1に示す各同期整流型DC−DCコ
ンバータA、B内の同期整流用MOS-FET5のゲー
ト端子とソース端子(一方の主端子)との間にそれぞれ
クランプ用整流素子としてのクランプダイオード22を
追加接続している。ここで、図1に示す直流コンバータ
装置を構成する各同期整流型DC−DCコンバータA、
B内におけるトランス3の2次巻線3bの電圧VT、同期
整流用MOS-FET5のゲート−ソース端子間の電圧
GS及び同期整流用MOS-FET5のドレイン−ソー
ス端子間の電圧VDSの各波形をそれぞれ図3(A)、(B)
及び(C)に示す。同様に、図2に示す直流コンバータ装
置を構成する各同期整流型DC−DCコンバータA、B
内におけるトランス3の2次巻線3bの電圧VT、同期整
流用MOS-FET5のゲート−ソース端子間の電圧V
GS及び同期整流用MOS-FET5のドレイン−ソース
端子間の電圧VDSの各波形をそれぞれ図4(A)、(B)及
び(C)に示す。
By the way, in the DC converter of the embodiment shown in FIG. 1, each of the synchronous rectification type DC-DC
Since the waveform of the voltage V GS between the gate and the source terminal of the synchronous rectification MOS-FET 5 in the converters A and B is a positive / negative symmetric rectangular wave AC voltage waveform (FIG. 3B), the secondary winding of the transformer 3 is used. line 3b voltage V T or synchronous rectification MOS-FET 5
Depending electrical characteristics of some cases the voltage level of the positive side of the voltage V GS does not exceed the threshold voltage level of the synchronous rectification MOS-FET 5. Therefore, synchronous rectification MOS-F
The ET5 cannot be sufficiently turned on, and the on / off operation of the synchronous rectification MOS-FET 5 may become uncertain. This phenomenon is caused by the synchronous rectification type DC-
This also occurs when any one of the DC converters A and B is operated alone. Therefore, in the DC converter of the embodiment shown in FIG. 2, the gate terminal and the source terminal (one main terminal) of the synchronous rectification MOS-FET 5 in each of the synchronous rectification type DC-DC converters A and B shown in FIG. Between them, a clamp diode 22 as a rectifying element for clamping is additionally connected. Here, each synchronous rectification type DC-DC converter A constituting the DC converter device shown in FIG.
B, the voltage V T of the secondary winding 3 b of the transformer 3, the voltage V GS between the gate and source terminals of the synchronous rectification MOS-FET 5 and the voltage V DS between the drain and source terminals of the synchronous rectification MOS-FET 5. Each waveform is shown in FIGS.
And (C). Similarly, each of the synchronous rectification type DC-DC converters A and B constituting the DC converter device shown in FIG.
, The voltage V T of the secondary winding 3b of the transformer 3 and the voltage V between the gate and source terminals of the synchronous rectification MOS-FET 5
Drains of GS and the synchronous rectification MOS-FET 5 - views, respectively of each waveform of the voltage V DS between the source terminal 4 (A), shown in (B) and (C).

【0015】図2に示す直流コンバータ装置では、各同
期整流型DC−DCコンバータA、B内において、トラ
ンス3の2次巻線3bに負方向の電圧−VTが発生して同
期整流用MOS-FET5のゲート−ソース端子間の電
圧VGSが負方向となり同期整流用MOS-FET5がオ
フ状態となるとき、クランプダイオード22が導通状態
となるので、同期整流用MOS-FET5のゲート−ソ
ース端子間の負方向の電圧−VGSが図4(B)に示すよう
に0V近傍にクランプされる。これにより、図4(B)に
示すように同期整流用MOS-FET5のゲート−ソー
ス端子間の電圧VGSの波形が図3(B)に示す同電圧VGS
の波形を正側に移動した電圧波形となるので、同期整流
用MOS-FET5のオン期間におけるゲート−ソース
端子間の電圧VGSの正側の電圧レベルが閾値電圧レベル
を越え、同期整流用MOS-FET5を確実にオン・オ
フ動作させることができる。
[0015] In DC converter apparatus shown in FIG. 2, each synchronous rectification type DC-DC converter A, in the B, MOS synchronous rectification negative voltage -V T at the secondary winding 3b of the transformer 3 is generated When the voltage V GS between the gate and source terminals of the FET 5 becomes negative and the synchronous rectification MOS-FET 5 is turned off, the clamp diode 22 becomes conductive, so that the gate-source terminal of the synchronous rectification MOS-FET 5 The negative voltage −V GS is clamped near 0 V as shown in FIG. Thus, as shown in FIG. 4B, the waveform of the voltage V GS between the gate and the source terminal of the synchronous rectification MOS-FET 5 changes to the same voltage V GS shown in FIG.
Is shifted to the positive side, the voltage level on the positive side of the voltage V GS between the gate and source terminals during the ON period of the synchronous rectification MOS-FET 5 exceeds the threshold voltage level, -The FET 5 can be reliably turned on and off.

【0016】また、図5に示す実施形態の直流コンバー
タ装置は、図2に示す各同期整流型DC−DCコンバー
タA、B内のクランプダイオード22と直列に抵抗23
を追加接続したものである。図5に示す直流コンバータ
装置では、各同期整流型DC−DCコンバータA、B内
において、同期整流用MOS-FET5がオフ状態とな
りクランプダイオード22が導通状態になったとき、抵
抗23により同期整流用MOS-FET5のゲート−ソ
ース端子間の電圧VGSが負側にバイアスされる。抵抗2
3の抵抗値を大きくすれば、前記電圧VGSの負側へのバ
イアスが更に深くかかり、負方向の電圧−VGSを更に大
きくすることができる。このため、同期整流用MOS-
FET5のオフ期間中において、例えば外来ノイズ等に
よりゲート端子に正極性のサージ電圧が印加された場合
に、同期整流用MOS-FET5の誤動作を防止するこ
とができる。
The DC converter of the embodiment shown in FIG. 5 has a resistor 23 connected in series with the clamp diode 22 in each of the synchronous rectification type DC-DC converters A and B shown in FIG.
Is additionally connected. In the DC converter shown in FIG. 5, in each of the synchronous rectification type DC-DC converters A and B, when the synchronous rectification MOS-FET 5 is turned off and the clamp diode 22 is turned on, the resistor 23 is used for synchronous rectification. The voltage V GS between the gate and source terminals of the MOS-FET 5 is biased to the negative side. Resistance 2
By increasing the resistance value of 3, the bias on the negative side of the voltage V GS is applied more deeply, and the negative voltage −V GS can be further increased. Therefore, the MOS-
During the OFF period of the FET 5, for example, when a positive surge voltage is applied to the gate terminal due to external noise or the like, malfunction of the synchronous rectification MOS-FET 5 can be prevented.

【0017】本発明の実施態様は前記の各実施形態に限
定されず、更に種々の変更が可能である。例えば、上記
の各実施形態では主スイッチング素子としてMOS-F
ETを使用したが、バイポーラトランジスタ、J-FE
T(接合型電界効果トランジスタ)、IGBT(絶縁ゲ
ート型トランジスタ)又はサイリスタ等の他のスイッチ
ング素子も使用可能である。また、上記の各実施形態で
は各同期整流型DC−DCコンバータA、Bの直流出力
電圧VOの定電圧制御方式として、制御パルス信号の周
波数を一定にしてパルス幅を制御するPWM(パルス幅
変調)方式を採用したが、制御パルス信号のオン期間を
一定にしてオフ期間を制御するPFM(パルス周波数変
調)方式を採用することも可能である。この場合、上記
の各実施形態におけるPWM変調回路18の代わりに、
フォトカプラ17の発光部17aの光出力が増加して受
光部17bに流れる電流が増加し、受光部17bのコレク
タ−エミッタ間の電圧が低下するときに制御パルス信号
出力のオフ期間を広げる動作をし、フォトカプラ17の
発光部17aの光出力が減少して受光部17bに流れる電
流が減少し、受光部17bのコレクタ−エミッタ間の電
圧が上昇するときに制御パルス信号出力のオフ期間を狭
める動作をするPFM変調回路を使用すればよい。更
に、上記の各実施形態における直流電源1として、一般
的には商用交流電源の交流電圧を直流電圧に変換する整
流回路を使用する場合が多いが、勿論乾電池やバッテリ
(蓄電池)等を直流電源1として使用することも可能で
ある。この場合は、リプル成分のない高安定な直流電圧
が得られるので、入力コンデンサ2を省略できる。
The embodiments of the present invention are not limited to the above embodiments, and various modifications are possible. For example, in each of the above embodiments, the MOS-F is used as the main switching element.
ET used, but bipolar transistor, J-FE
Other switching elements such as T (junction field effect transistor), IGBT (insulated gate transistor) or thyristor can also be used. In each of the above embodiments, a PWM (pulse width) that controls the pulse width by keeping the frequency of the control pulse signal constant is used as a constant voltage control method of the DC output voltage V O of each of the synchronous rectification type DC-DC converters A and B. Although the modulation (modulation) method is adopted, a PFM (pulse frequency modulation) method in which the on-period of the control pulse signal is kept constant and the off-period is controlled may be adopted. In this case, instead of the PWM modulation circuit 18 in each of the above embodiments,
When the light output of the light emitting portion 17a of the photocoupler 17 increases and the current flowing to the light receiving portion 17b increases, and the voltage between the collector and the emitter of the light receiving portion 17b decreases, the operation of extending the off period of the control pulse signal output is performed. Then, the light output of the light emitting portion 17a of the photocoupler 17 decreases, the current flowing in the light receiving portion 17b decreases, and the off period of the control pulse signal output is reduced when the voltage between the collector and the emitter of the light receiving portion 17b increases. What is necessary is just to use the PFM modulation circuit which operates. Further, a rectifier circuit for converting an AC voltage of a commercial AC power supply into a DC voltage is often used as the DC power supply 1 in each of the above embodiments. It is also possible to use as 1. In this case, a stable DC voltage having no ripple component can be obtained, so that the input capacitor 2 can be omitted.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明によれば、直流コンバータ装置を
構成する複数個の同期整流型DC−DCコンバータの直
流出力電圧のそれぞれの設定値にばらつきがある場合に
おいても、主スイッチング素子の破損を防止して各同期
整流型DC−DCコンバータを良好に並列運転できるの
で、高効率の同期整流型DC−DCコンバータを多数個
並列に接続して低電圧・大電流出力でかつ高効率の直流
コンバータ装置を容易に得ることが可能となる。
According to the present invention, the main switching element can be prevented from being damaged even when the set values of the DC output voltages of the plurality of synchronous rectification type DC-DC converters constituting the DC converter device vary. The DC-DC converters of high efficiency can be connected in parallel by connecting a number of high-efficiency synchronous rectification type DC-DC converters in parallel so that the DC-DC converters of low voltage, large current output and high efficiency can be connected. The device can be easily obtained.

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

【図1】 本発明による直流コンバータ装置の一実施形
態を示す電気回路図
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing an embodiment of a DC converter device according to the present invention.

【図2】 図1の直流コンバータ装置の変更実施形態を
示す電気回路図
FIG. 2 is an electric circuit diagram showing a modified embodiment of the DC converter device of FIG. 1;

【図3】 図1の回路の各部の電圧を示す波形図FIG. 3 is a waveform chart showing voltages at various parts of the circuit of FIG. 1;

【図4】 図3の回路の各部の電圧を示す波形図FIG. 4 is a waveform chart showing voltages of respective parts of the circuit of FIG. 3;

【図5】 図3の直流コンバータ装置の変更実施形態を
示す電気回路図
FIG. 5 is an electric circuit diagram showing a modified embodiment of the DC converter device of FIG. 3;

【図6】 従来の同期整流型DC−DCコンバータを示
す電気回路図
FIG. 6 is an electric circuit diagram showing a conventional synchronous rectification type DC-DC converter.

【図7】 図6の回路の各部の電圧を示す波形図FIG. 7 is a waveform chart showing voltages at respective parts of the circuit of FIG. 6;

【図8】 従来の直流コンバータ装置を示す電気回路図FIG. 8 is an electric circuit diagram showing a conventional DC converter device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1...直流電源、2...入力コンデンサ、3...
トランス、3a...1次巻線、3b...2次巻線、
4...MOS-FET(主スイッチング素子)、
5...同期整流用MOS-FET(同期整流用スイッ
チング素子)、5a...寄生ダイオード、6...フ
ライホイールダイオード(フライホイール用整流素
子)、7...出力リアクトル、8...出力コンデン
サ、9,10...抵抗、11...負荷、12...
定電圧制御回路、13,14...分圧用抵抗、1
5...基準電源、16...誤差増幅器、17...
フォトカプラ、17a...発光部、17b...受光
部、18...PWM変調回路、21...直流電圧阻
止用コンデンサ、22...クランプダイオード(クラ
ンプ用整流素子)、23...抵抗、A,B...同期
整流型DC−DCコンバータ
1. . . DC power supply, 2. . . Input capacitor, 3. . .
Transformer, 3a. . . Primary winding, 3b. . . Secondary winding,
4. . . MOS-FET (main switching element),
5. . . MOS-FET for synchronous rectification (switching element for synchronous rectification), 5a. . . 5. parasitic diode; . . 6. Flywheel diode (rectifier for flywheel); . . 7. Output reactor, . . Output capacitor, 9,10. . . Resistance, 11. . . Load, 12. . .
Constant voltage control circuit, 13, 14. . . Voltage dividing resistor, 1
5. . . Reference power supply, 16. . . Error amplifier, 17. . .
Photocoupler, 17a. . . Light emitting section, 17b. . . Light receiving section, 18. . . 21. PWM modulation circuit; . . 22. DC voltage blocking capacitor, . . 23. clamp diodes (rectifying elements for clamping); . . Resistance, A, B. . . Synchronous rectification type DC-DC converter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 3/28 H02J 3/38 H02M 7/21 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 3/28 H02J 3/38 H02M 7/21

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 直流電源の両端に直列接続されるトラン
スの1次巻線及び主スイッチング素子と、前記トランス
の1次巻線と同極性で磁気結合された2次巻線の両端に
直列接続された同期整流用FET及びフライホイール用
整流素子と、前記フライホイール用整流素子の両端に接
続されたフィルタ回路とを備え、前記主スイッチング素
子のオン・オフ動作により前記トランスの2次巻線に電
圧を発生させ、前記2次巻線に発生した電圧により前記
同期整流用FETをオン・オフ動作させると共に、前記
フィルタ回路の出力電圧に応じて前記主スイッチング素
子をオン・オフ制御することにより、前記フィルタ回路
に接続される負荷に定電圧の直流出力をそれぞれ供給す
る複数の同期整流型DC−DCコンバータを前記直流電
源と前記負荷との間に並列に接続した直流コンバータ装
置において、 複数の前記同期整流型DC−DCコンバータの各々内
で、直流電圧阻止用コンデンサ及び突入電流抑制抵抗の
直列回路を前記同期整流用FETのゲート端子と前記2
次巻線との間に接続したことを特徴とする直流コンバー
タ装置。
1. A primary winding and a main switching element of a transformer connected in series to both ends of a DC power supply, and a series connection to both ends of a secondary winding magnetically coupled to the primary winding of the transformer with the same polarity. A synchronous rectification FET and a flywheel rectifier, and a filter circuit connected to both ends of the flywheel rectifier. The secondary winding of the transformer is turned on and off by the main switching element. A voltage is generated, and the synchronous rectification FET is turned on and off by the voltage generated in the secondary winding, and the main switching element is turned on and off in accordance with the output voltage of the filter circuit. A plurality of synchronous rectification type DC-DC converters each supplying a constant-voltage DC output to a load connected to the filter circuit are provided between the DC power supply and the load. In the DC converter device connected in parallel to the above, in each of the plurality of synchronous rectification type DC-DC converters, a series circuit of a DC voltage blocking capacitor and an inrush current suppression resistor is connected to a gate terminal of the synchronous rectification FET and the second terminal.
A DC converter device connected between a secondary winding and a secondary winding.
【請求項2】 前記各同期整流型DC−DCコンバータ
内の前記同期整流用FETのゲート端子と一方の主端子
との間にそれぞれクランプ用整流素子を接続した請求項
1に記載の直流コンバータ装置。
2. The DC converter according to claim 1, wherein a clamp rectifying element is connected between a gate terminal of the synchronous rectification FET and one main terminal in each of the synchronous rectification type DC-DC converters. .
【請求項3】 前記クランプ用整流素子と直列に抵抗を
接続した請求項2に記載の直流コンバータ装置。
3. The DC converter according to claim 2, wherein a resistor is connected in series with the rectifying element for clamping.
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