JP3346543B2 - Switching power supply - Google Patents

Switching power supply

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JP3346543B2
JP3346543B2 JP24059399A JP24059399A JP3346543B2 JP 3346543 B2 JP3346543 B2 JP 3346543B2 JP 24059399 A JP24059399 A JP 24059399A JP 24059399 A JP24059399 A JP 24059399A JP 3346543 B2 JP3346543 B2 JP 3346543B2
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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、同期整流型のスイ
ッチング電源装置に関する。
The present invention relates to a synchronous rectification type switching power supply.

【0002】[0002]

【従来技術】スイッチング電源装置は、電力変換用変圧
器の入力巻線を通して供給される直流入力電圧を、スイ
ッチ回路に含まれるスイッチ素子によってスイッチング
し、スイッチング出力を、電力変換用変圧器の出力巻線
に接続された出力整流回路及び出力平滑回路によって任
意の直流出力電圧に変換するようになっている。
2. Description of the Related Art In a switching power supply, a DC input voltage supplied through an input winding of a power conversion transformer is switched by a switch element included in a switch circuit, and a switching output is output from the output winding of the power conversion transformer. The output rectifier circuit and the output smoothing circuit connected to the line convert the output voltage into an arbitrary DC output voltage.

【0003】出力整流回路の損失を低減する手段とし
て、整流ダイオードに代えて、それよりも電圧降下が低
く、損失の少ないスイッチ素子、典型的には電界効果ト
ランジスタ(以下FETと称する)を整流素子として用
いる同期整流回路が知られている。
As means for reducing the loss of the output rectifier circuit, a switch element having a lower voltage drop and a smaller loss, typically a field effect transistor (hereinafter referred to as FET), is used instead of the rectifier diode. There is known a synchronous rectifier circuit used as a rectifier.

【0004】FETを整流素子として用いる同期整流回
路においては、整流用FETに対して、動作に必要な直
流電圧を供給しなければならない。その手段として、従
来より、次に述べる第1〜第4の回路方式が知られてい
る。
In a synchronous rectifier circuit using an FET as a rectifying element, a DC voltage required for operation must be supplied to the rectifying FET. Conventionally, the following first to fourth circuit systems are known as such means.

【0005】第1の回路方式では、整流用FETのオ
ン、オフのタイミングと駆動電力とを、電力変換用トラ
ンスの二次巻線から供給する回路方式を採用する。
The first circuit system employs a circuit system in which the ON / OFF timing of the rectifying FET and the driving power are supplied from the secondary winding of the power conversion transformer.

【0006】第2の回路方式では、電力変換用変圧器に
第3の巻線を設け、第3の巻線により、整流用FETの
オン、オフのタイミングと駆動電力を得る回路方式を採
用する。
The second circuit system employs a circuit system in which a third winding is provided on a power conversion transformer, and the third winding obtains ON / OFF timing of a rectifying FET and driving power. .

【0007】第3の回路方式では、特公昭58ー409
15号公報等に開示されているように、電力変換用変圧
器の二次巻線と直列に接続された磁気素子、具体的には
出力平滑回路を構成するチョークコイルに第2の巻線を
設け、この第2の巻線から、整流用FETのオン、オフ
のタイミングと駆動電力を得る方法である。電力変換用
変圧器の二次側に制御回路がある場合も、同様に磁気素
子の第2の巻線から電力を得る。
A third circuit system is disclosed in Japanese Patent Publication No. 58-409.
As disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 15-2005, etc., a second winding is connected to a magnetic element connected in series with a secondary winding of a power conversion transformer, specifically, a choke coil constituting an output smoothing circuit. This is a method of obtaining the ON / OFF timing and drive power of the rectifying FET from the second winding. Even when a control circuit is provided on the secondary side of the power conversion transformer, power is similarly obtained from the second winding of the magnetic element.

【0008】第4の回路方式は、別の電源から駆動電力
および二次側制御回路の電力を供給する回路方式を採用
する。
The fourth circuit system employs a circuit system for supplying driving power and power for the secondary side control circuit from another power source.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】第1及び第2の回路方
式の問題点は、入力電圧が変化すると、電力変換用トラ
ンスの二次巻線に発生する電圧が変化するため、整流用
FETの駆動電圧が入力電圧に比例して変化してしまう
ことである。
A problem with the first and second circuit systems is that, when the input voltage changes, the voltage generated in the secondary winding of the power conversion transformer changes, so that That is, the drive voltage changes in proportion to the input voltage.

【0010】第3の回路方式の問題点は、スイッチング
電源装置としての出力端間を短絡したとき、整流用FE
Tを駆動する電圧が低下してしまうこと、及び、出力電
圧を変化させたとき、整流用FETを駆動する電圧が変
化することである。整流用FETを駆動する電圧が変化
したときの問題は、整流用FETを最も効率良く駆動す
る電圧から外れてしまい、整流用FETの損失が増加す
ること、駆動電圧が上がりすぎると、整流用FETのゲ
ート.ソース耐電圧を超えてしまい、整流用FETが破
損すること、ゲート電圧が低くなりすぎると、整流用F
ETが導通できなくなり、整流用FETの寄生ダイオー
ドに電流が流れてしまい、整流用FETの損失が大きく
なること等である。
A problem with the third circuit system is that when the output terminals of the switching power supply are short-circuited, the rectifying FE
That is, the voltage for driving the rectifying FET changes when the voltage for driving the T decreases and when the output voltage is changed. The problem when the voltage for driving the rectifying FET changes is that it deviates from the voltage for driving the rectifying FET most efficiently, and the loss of the rectifying FET increases. Gate. If the source withstand voltage is exceeded and the rectifying FET is damaged, and if the gate voltage is too low, the rectifying F
ET cannot be conducted, current flows through the parasitic diode of the rectifying FET, and the loss of the rectifying FET increases.

【0011】また、第4の回路方式の問題点は、別電源
を備える必要があるため、部品点数が増え、小型化及び
コストダウンが困難になることである。
A problem of the fourth circuit system is that since it is necessary to provide a separate power supply, the number of components increases, and it is difficult to reduce the size and cost.

【0012】本発明の課題は、入力電圧や出力電圧が変
動した場合にも、同期整流回路に含まれる整流用スイッ
チ素子を駆動する回路に対し、安定した駆動電圧を供給
し得るスイッチング電源装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a switching power supply device capable of supplying a stable drive voltage to a circuit for driving a rectifying switch element included in a synchronous rectifier circuit even when an input voltage or an output voltage fluctuates. To provide.

【0013】本発明のもう一つの課題は、出力短絡を生
じた場合にも、同期整流回路に含まれる整流用スイッチ
素子を駆動する回路に対し、安定した駆動電圧を供給し
得るスイッチング電源装置を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a switching power supply capable of supplying a stable drive voltage to a circuit for driving a rectifying switch element included in a synchronous rectifier circuit even when an output short circuit occurs. To provide.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係るスイッチング電源装置は、変圧器
と、スイッチ回路と、同期整流回路と、平滑回路と、制
御回路と、絶縁結合回路と、駆動回路と、補助電源回路
とを含む。前記変圧器は、入力巻線と、出力巻線とを含
んでいる。前記スイッチ回路は、少なくとも1つのスイ
ッチ素子を含み、前記スイッチ素子は、前記入力巻線を
通して供給される直流入力電圧をスイッチングする。
In order to solve the above-mentioned problems, a switching power supply according to the present invention comprises a transformer, a switch circuit, a synchronous rectifier circuit, a smoothing circuit, a control circuit, and an insulating coupling circuit. , A drive circuit, and an auxiliary power supply circuit. The transformer includes an input winding and an output winding. The switch circuit includes at least one switch element, and the switch element switches a DC input voltage supplied through the input winding.

【0015】前記同期整流回路は、整流素子として、制
御電極を有する少なくとも1つの整流用スイッチ素子を
含み、前記変圧器の前記出力巻線に誘起する電圧を整流
して出力する。前記平滑回路は、前記同期整流回路から
出力される整流電圧を平滑して出力する。
[0015] The synchronous rectifier circuit includes at least one rectifying switch element having a control electrode as a rectifier element, and rectifies and outputs a voltage induced in the output winding of the transformer. The smoothing circuit smoothes and outputs a rectified voltage output from the synchronous rectification circuit.

【0016】前記制御回路は、前記スイッチ素子に制御
信号を与えてそのスイッチング動作を制御する。
The control circuit supplies a control signal to the switch element to control the switching operation.

【0017】前記駆動回路は、前記制御回路から前記絶
縁結合回路を介して供給される前記制御信号に基づいて
生成された駆動信号を、前記整流用スイッチ素子の前記
制御電極に供給して、前記整流用スイッチ素子を、前記
スイッチ回路の前記スイッチ素子と同期して制御する。
The drive circuit supplies a drive signal generated based on the control signal supplied from the control circuit via the insulating coupling circuit to the control electrode of the rectifying switch element, The rectifying switch element is controlled in synchronization with the switch element of the switch circuit.

【0018】前記補助電源回路は、前記制御回路から前
記絶縁結合回路を介して供給される前記制御信号を整流
平滑して直流電圧を生成し、前記直流電圧を、動作電圧
として、前記駆動回路に供給する。
The auxiliary power supply circuit rectifies and smoothes the control signal supplied from the control circuit via the insulating coupling circuit to generate a DC voltage, and uses the DC voltage as an operating voltage to supply the drive circuit with the DC voltage. Supply.

【0019】上述したスイッチング電源装置において、
変圧器の入力巻線を通して供給される直流入力電圧を、
スイッチ回路に含まれるスイッチ素子によってスイッチ
ングし、スイッチング出力を、変圧器の出力巻線に備え
られた同期整流回路及び出力平滑回路によって直流出力
電圧に変換することができる。スイッチ素子は、制御回
路から供給される制御信号によって、そのスイッチング
動作が制御される。この制御動作によって、安定化され
た任意の直流出力電圧が得られる。直流出力電圧は負荷
に供給される。
In the above switching power supply,
DC input voltage supplied through the input winding of the transformer,
Switching is performed by a switch element included in the switch circuit, and a switching output can be converted to a DC output voltage by a synchronous rectification circuit and an output smoothing circuit provided in an output winding of the transformer. The switching operation of the switch element is controlled by a control signal supplied from a control circuit. By this control operation, a stabilized DC output voltage can be obtained. The DC output voltage is supplied to a load.

【0020】駆動回路は、制御回路から絶縁結合回路を
介して供給される制御信号に基づいて生成された駆動信
号により、整流用スイッチ素子を、スイッチ回路のスイ
ッチ素子と同期して制御する。この同期整流により、整
流ダイオードによる整流回路よりも損失を低減させた同
期整流型スイッチング電源装置が得られる。
The drive circuit controls the rectifying switch element in synchronization with the switch element of the switch circuit by a drive signal generated based on a control signal supplied from the control circuit via the insulating coupling circuit. By this synchronous rectification, a synchronous rectification type switching power supply device in which the loss is reduced as compared with a rectifier circuit using a rectifier diode can be obtained.

【0021】上述したスイッチング動作及び同期整流動
作等は、従来より知られている。本発明に係るスイッチ
ング電源装置の特徴は、補助電源回路を含んでいること
である。この補助電源回路は、制御回路から絶縁結合回
路を介して供給される制御信号を整流平滑して直流電圧
を生成し、直流電圧を、動作電圧として、駆動回路に供
給する。即ち、整流用スイッチ素子を制御するための制
御信号を利用して、駆動回路のための動作電圧を生成す
る。このため、入力電圧や出力電圧が変動した場合に
も、駆動回路に安定した駆動電圧を供給し得る。
The above-described switching operation, synchronous rectification operation, and the like are conventionally known. A feature of the switching power supply according to the present invention is that it includes an auxiliary power supply circuit. The auxiliary power supply circuit rectifies and smoothes a control signal supplied from the control circuit via the insulating coupling circuit to generate a DC voltage, and supplies the DC voltage to the drive circuit as an operating voltage. That is, an operation voltage for the drive circuit is generated using a control signal for controlling the rectifying switch element. Therefore, even when the input voltage or the output voltage fluctuates, a stable drive voltage can be supplied to the drive circuit.

【0022】また、スイッチ回路のある一次側から、絶
縁結合回路を介して、同期整流回路及び駆動回路のある
二次側に電力を供給することができるから、起動時ある
いは出力短絡時にも、駆動回路に安定した駆動電圧を供
給し得る。
Further, since power can be supplied from the primary side having the switch circuit to the secondary side having the synchronous rectification circuit and the drive circuit via the insulating coupling circuit, the drive can be performed even at the time of start-up or output short-circuit. A stable drive voltage can be supplied to the circuit.

【0023】本発明に係るスイッチング電源装置におい
て、同期整流回路としては種々の回路構成を採用でき
る。例えば、同期整流回路を2つの整流素子を含む構成
とし、2つの整流素子の両者を、スイッチ素子で構成し
てもよいし、2つの整流素子の一方はスイッチ素子と
し、他方は整流ダイオードとしてもよい。同期整流回路
は、全波整流方式及び半波整流方式の何れであってもよ
い。また、平滑回路はチョークインプット型及びコンデ
ンサインプット型の何れであってもよい。
In the switching power supply according to the present invention, various circuit configurations can be adopted as the synchronous rectifier circuit. For example, the synchronous rectifier circuit may be configured to include two rectifier elements, and both of the two rectifier elements may be configured as switch elements. One of the two rectifier elements may be a switch element, and the other may be a rectifier diode. Good. The synchronous rectification circuit may be either a full-wave rectification system or a half-wave rectification system. Further, the smoothing circuit may be either a choke input type or a capacitor input type.

【0024】更に、同期整流回路が1つの整流素子を含
むだけであってよい。この場合、1つ備えられた整流素
子が、整流用スイッチ素子となることは自明である。こ
の構成の場合には、同期整流回路は、変圧器の二次巻線
に誘起するフライバック電圧を整流して出力するフライ
バック整流方式となる。
Further, the synchronous rectifier circuit may include only one rectifier. In this case, it is obvious that one provided rectifying element becomes a rectifying switch element. In the case of this configuration, the synchronous rectification circuit is of a flyback rectification type that rectifies and outputs a flyback voltage induced in the secondary winding of the transformer.

【0025】本発明に係るスイッチング電源装置は、1
つの態様として、第2の補助電源回路を含んでいてもよ
い。この構成によれば、定常時は、第2の補助電源回路
を通して、駆動回路に動作電圧を供給できる。この場
合、第2の補助電源回路から出力される直流電圧が、補
助電源回路から出力される直流電圧よりも高くなるよう
に設定する。
The switching power supply according to the present invention comprises:
As one mode, a second auxiliary power supply circuit may be included. According to this configuration, in the normal state, the operating voltage can be supplied to the drive circuit through the second auxiliary power supply circuit. In this case, the DC voltage output from the second auxiliary power supply circuit is set to be higher than the DC voltage output from the auxiliary power supply circuit.

【0026】別の態様として、本発明に係るスイッチン
グ電源装置は、遅延回路を含んでいてもよい。遅延回路
は、制御回路から、スイッチ素子の制御電極に供給され
る制御信号の立ち上がりを遅延させる。この場合には、
スイッチ回路において、メインスイッチとなるスイッチ
素子のオン.パルス幅が微小になった場合にも、駆動回
路に対して安定した電圧を供給し得る。
As another aspect, the switching power supply according to the present invention may include a delay circuit. The delay circuit delays a rise of a control signal supplied from the control circuit to a control electrode of the switch element. In this case,
In a switch circuit, a switch element serving as a main switch is turned on. Even when the pulse width becomes small, a stable voltage can be supplied to the drive circuit.

【0027】本発明の他の目的、特徴及び利点等につい
ては、実施例である添付図面を参照し、更に詳しく説明
する。添付図面は、単なる例示に過ぎない。
Other objects, features, advantages, and the like of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings which are embodiments. The accompanying drawings are merely examples.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】図1は本発明に係るスイッチング
電源装置の電気回路図である。図示されたスイッチング
電源装置は、変圧器1と、スイッチ回路3と、同期整流
回路5と、平滑回路7と、制御回路9と、絶縁結合回路
11と、駆動回路13と、補助電源回路15とを含む。
FIG. 1 is an electric circuit diagram of a switching power supply according to the present invention. The illustrated switching power supply includes a transformer 1, a switch circuit 3, a synchronous rectifier circuit 5, a smoothing circuit 7, a control circuit 9, an insulating coupling circuit 11, a drive circuit 13, an auxiliary power supply circuit 15, including.

【0029】変圧器1は、入力巻線101と、出力巻線
102とを含んでいる。スイッチ回路3は、少なくとも
1つのスイッチ素子31を含む。スイッチ素子31は、
入力巻線101を通して供給される直流入力電圧Vin
をスイッチングする。直流入力電圧Vinは、直流電源
17から入力端子T1、T2に供給される。直流電源1
7は、バッテリ等の直流電源または交流を直流に変換す
る各種のAC/DC電源装置等によって構成される。
The transformer 1 includes an input winding 101 and an output winding 102. The switch circuit 3 includes at least one switch element 31. The switch element 31 is
DC input voltage Vin supplied through input winding 101
Switching. The DC input voltage Vin is supplied from the DC power supply 17 to the input terminals T1 and T2. DC power supply 1
Reference numeral 7 includes a DC power supply such as a battery or various AC / DC power supplies for converting AC to DC.

【0030】スイッチ素子31はFETまたはバイポー
ラトランジスタ等によって構成される。スイッチ素子3
1の主電極311は変圧器1の入力巻線101の一端に
接続され、変圧器1の入力巻線101の他端は入力端子
T1に導かれている。スイッチ素子31のもう一方の主
電極312は入力端子T2に接続されている。
The switch element 31 is constituted by an FET, a bipolar transistor or the like. Switch element 3
One main electrode 311 is connected to one end of the input winding 101 of the transformer 1, and the other end of the input winding 101 of the transformer 1 is led to the input terminal T <b> 1. The other main electrode 312 of the switch element 31 is connected to the input terminal T2.

【0031】図示実施例とは異なって、スイッチ回路3
は、複数のスイッチ素子を含んでいてもよい。例えば、
4つのスイッチ素子をブリッジ接続し、2つのスイッチ
素子を1組として、交互にスイッチング動作をさせる回
路構成であってもよい。
Unlike the illustrated embodiment, the switching circuit 3
May include a plurality of switch elements. For example,
A circuit configuration may be used in which four switch elements are bridge-connected and two switch elements are set as one set to perform switching operation alternately.

【0032】同期整流回路5は、少なくとも1つの整流
用スイッチ素子51を含み、変圧器1の出力巻線101
に誘起する電圧を整流して出力する。整流用スイッチ素
子51は、制御電極513を有する。このような整流用
スイッチ素子51は、FETまたはバイポーラトランジ
スタ等によって構成される。
The synchronous rectifier circuit 5 includes at least one rectifying switch element 51, and the output winding 101 of the transformer 1.
Rectifies and outputs the voltage induced in the circuit. The rectifying switch element 51 has a control electrode 513. Such a rectifying switch element 51 is configured by an FET, a bipolar transistor, or the like.

【0033】平滑回路7は、同期整流回路5から出力さ
れる整流電圧を平滑して出力する。平滑回路7は周知の
回路構成によって実現できる。
The smoothing circuit 7 smoothes the rectified voltage output from the synchronous rectification circuit 5 and outputs the rectified voltage. The smoothing circuit 7 can be realized by a known circuit configuration.

【0034】制御回路9は、スイッチ素子31に制御信
号CS11を与えてそのスイッチング動作を制御する。
図示の制御回路9は、スイッチ素子31の制御電極31
3に制御信号CS11を与える。制御信号CS11はパ
ルス幅の制御されたパルス列信号である。実施例におい
て、制御回路9とスイッチ素子31の制御電極313と
の間に、制御電極313を適切に駆動するための信号伝
送回路19が備えられている。信号伝送回路19は、制
御回路9から供給された制御信号CS1のパルス幅(オ
ン.デューティ)と実質的に同じパルス幅を持つ制御信
号CS11を、制御電極313に供給する。従って、ス
イッチ素子31の駆動に関しては、制御信号CS1と制
御信号CS11とは実質的に同じ信号とみなすことがで
きる。
The control circuit 9 supplies a control signal CS11 to the switch element 31 to control the switching operation.
The illustrated control circuit 9 includes a control electrode 31 of the switch element 31.
3 is given a control signal CS11. The control signal CS11 is a pulse train signal with a controlled pulse width. In the embodiment, a signal transmission circuit 19 for appropriately driving the control electrode 313 is provided between the control circuit 9 and the control electrode 313 of the switch element 31. The signal transmission circuit 19 supplies the control electrode 313 with a control signal CS11 having a pulse width substantially equal to the pulse width (ON duty) of the control signal CS1 supplied from the control circuit 9. Therefore, regarding the driving of the switch element 31, the control signal CS1 and the control signal CS11 can be regarded as substantially the same signal.

【0035】制御回路9は、更に、出力端子T3、T4
に現れる直流出力電圧V0を監視し、スイッチ素子31
の制御電極313に、直流出力電圧V0を安定化するた
めのパルス幅変調制御を与える。図1の参照符号CS3
は直流出力電圧V0の監視信号を示している。図示はさ
れていないが、制御回路9は、二次側から電気的に絶縁
される。
The control circuit 9 further includes output terminals T3, T4
Monitor the DC output voltage V0 appearing at the switch element 31
Is given pulse width modulation control for stabilizing the DC output voltage V0. Reference numeral CS3 in FIG.
Indicates a monitoring signal of the DC output voltage V0. Although not shown, the control circuit 9 is electrically insulated from the secondary side.

【0036】駆動回路13は、制御回路9から絶縁結合
回路11を介して供給される制御信号CS12に基づい
て生成された駆動信号CS2を、整流用スイッチ素子5
1の制御電極513に供給して、整流用スイッチ素子5
1を、スイッチ回路3のスイッチ素子31と同期して制
御する。駆動信号CS2はパルス列信号である。
The drive circuit 13 converts the drive signal CS2 generated based on the control signal CS12 supplied from the control circuit 9 via the insulating coupling circuit 11 into a rectifying switch element 5.
Rectifying switch element 5
1 is controlled in synchronization with the switch element 31 of the switch circuit 3. The drive signal CS2 is a pulse train signal.

【0037】絶縁結合回路11は、典型的には、パルス
トランスを含む。パルストランス以外の絶縁結合手段を
用いてもよい。絶縁結合回路11は、制御回路9から供
給された制御信号CS1のパルス幅(オン.デューテ
ィ)と実質的に同じパルス幅を持つ制御信号CS12を
出力する。従って、パルス列信号としては、制御信号C
S1と制御信号CS12とは実質的に同じ信号とみなす
ことができる。
The insulated coupling circuit 11 typically includes a pulse transformer. Insulation coupling means other than the pulse transformer may be used. The insulating coupling circuit 11 outputs a control signal CS12 having a pulse width substantially equal to the pulse width (ON duty) of the control signal CS1 supplied from the control circuit 9. Therefore, as the pulse train signal, the control signal C
S1 and control signal CS12 can be regarded as substantially the same signal.

【0038】補助電源回路15は、制御回路9から絶縁
結合回路11を介して供給される制御信号CS12を整
流平滑して直流電圧Vc1を生成し、直流電圧Vc1
を、動作電圧として、駆動回路13に供給する。
The auxiliary power supply circuit 15 rectifies and smoothes the control signal CS12 supplied from the control circuit 9 via the insulating coupling circuit 11, generates a DC voltage Vc1, and generates a DC voltage Vc1.
Is supplied to the drive circuit 13 as an operating voltage.

【0039】上述したスイッチング電源装置において、
変圧器1の入力巻線101を通して供給される直流入力
電圧Vinを、スイッチ回路3に含まれるスイッチ素子
31によってスイッチングして高周波電圧を生成させ、
スイッチング出力を、変圧器1の入力巻線101から出
力巻線102に伝送し、出力巻線102に接続された同
期整流回路5及び出力平滑回路7によって直流出力電圧
V0に変換する。直流出力電圧V0は、出力端子T3、
T4から、負荷Lに供給される。
In the switching power supply device described above,
The DC input voltage Vin supplied through the input winding 101 of the transformer 1 is switched by the switch element 31 included in the switch circuit 3 to generate a high-frequency voltage,
The switching output is transmitted from the input winding 101 of the transformer 1 to the output winding 102, and is converted into a DC output voltage V0 by the synchronous rectification circuit 5 and the output smoothing circuit 7 connected to the output winding 102. The DC output voltage V0 is applied to the output terminal T3,
From T4, it is supplied to the load L.

【0040】スイッチ素子31は、制御回路9から、信
号伝送回路19を介して、制御電極313に供給される
制御信号CS11によって、そのスイッチング動作が制
御される。この制御動作によって、安定化された任意の
直流出力電圧V0が得られる。
The switching operation of the switch element 31 is controlled by the control signal CS11 supplied from the control circuit 9 to the control electrode 313 via the signal transmission circuit 19. By this control operation, a stabilized DC output voltage V0 can be obtained.

【0041】駆動回路13は、制御回路9から絶縁結合
回路11を介して供給される制御信号CS11に基づい
て生成された駆動信号CS2により、同期整流回路5に
含まれる整流用スイッチ素子51を、スイッチ回路3に
含まれるスイッチ素子31と同期して制御する。上述し
た同期整流回路5を備えることにより、整流ダイオード
による整流回路よりも損失を低減させた同期整流型スイ
ッチング電源装置が得られる。
The drive circuit 13 drives the rectifying switch element 51 included in the synchronous rectifier circuit 5 by the drive signal CS2 generated based on the control signal CS11 supplied from the control circuit 9 via the insulating coupling circuit 11. Control is performed in synchronization with the switch element 31 included in the switch circuit 3. By providing the synchronous rectifier circuit 5 described above, a synchronous rectification type switching power supply device in which loss is reduced as compared with a rectifier circuit using a rectifier diode can be obtained.

【0042】上述したスイッチング動作及び同期整流動
作等は、従来より知られている。本発明の特徴は、補助
電源回路15を含むことである。補助電源回路15は、
制御回路9から絶縁結合回路11を介して供給される制
御信号CS12を整流平滑して直流電圧Vc1を生成
し、直流電圧Vc1を、動作電圧として、駆動回路13
に供給する。即ち、同期整流回路5に含まれる整流用ス
イッチ素子51を制御するための制御信号CS12を利
用して、駆動回路13を動作させるための直流電圧Vc
1を生成する。このため、入力電圧Vinや出力電圧V
0が変動した場合にも、駆動回路13に安定した駆動電
圧を供給し得る。
The above-described switching operation, synchronous rectification operation and the like are conventionally known. A feature of the present invention is to include the auxiliary power supply circuit 15. The auxiliary power supply circuit 15
The control signal CS12 supplied from the control circuit 9 via the insulating coupling circuit 11 is rectified and smoothed to generate a DC voltage Vc1.
To supply. That is, the DC voltage Vc for operating the drive circuit 13 using the control signal CS12 for controlling the rectifying switch element 51 included in the synchronous rectifier circuit 5 is used.
1 is generated. Therefore, the input voltage Vin and the output voltage V
Even when 0 fluctuates, a stable drive voltage can be supplied to the drive circuit 13.

【0043】また、スイッチ素子31のある一次側か
ら、絶縁結合回路11を介して、同期整流回路5、駆動
回路13及び補助電源回路15のある二次側に電力を供
給することができるから、起動時あるいは出力短絡時に
も、駆動回路13に安定した駆動電圧Vc1を供給し得
る。
Further, since power can be supplied from the primary side of the switch element 31 to the secondary side of the synchronous rectifier circuit 5, the drive circuit 13, and the auxiliary power supply circuit 15 via the insulating coupling circuit 11, The stable drive voltage Vc1 can be supplied to the drive circuit 13 even at the time of start-up or output short-circuit.

【0044】図2は図1に示した本発明に係るスイッチ
ング電源装置の更に具体的な回路図を示している。図に
おいて、図1に現れた構成部分と同一の構成部分につい
ては、同一の参照符号を付してある。図2の実施例で
は、同期整流回路5は、第1の整流用スイッチ素子51
と、第2の整流用スイッチ素子52とを含む。第1及び
第2の整流用スイッチ素子51、52は、FETまたは
バイポーラトランジスタ等によって構成される。第1の
整流用スイッチ素子51は、主電極511が変圧器1の
出力巻線102の一端に接続されている。第2の整流用
スイッチ素子52は、主電極521が変圧器1の出力巻
線102の他端に接続され、主電極522が第1の整流
用スイッチ素子51の主電極512と接続されている。
FIG. 2 is a more specific circuit diagram of the switching power supply according to the present invention shown in FIG. In the figure, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In the embodiment of FIG. 2, the synchronous rectification circuit 5 includes a first rectification switch element 51.
And a second rectifying switch element 52. The first and second rectifying switch elements 51 and 52 are constituted by FETs or bipolar transistors or the like. The first rectifying switch element 51 has a main electrode 511 connected to one end of the output winding 102 of the transformer 1. The second rectifying switch element 52 has a main electrode 521 connected to the other end of the output winding 102 of the transformer 1, and a main electrode 522 connected to a main electrode 512 of the first rectifying switch element 51. .

【0045】図示実施例と異なって、第1の整流用スイ
ッチ素子51及び第2の整流用スイッチ素子52のう
ち、何れか一方を、整流ダイオードによって構成しても
よい。
Unlike the illustrated embodiment, one of the first rectifying switch element 51 and the second rectifying switch element 52 may be constituted by a rectifying diode.

【0046】平滑回路7は、入力側が、第2の整流用ス
イッチ素子52の主電極521、522に接続されてい
る。
The input side of the smoothing circuit 7 is connected to the main electrodes 521 and 522 of the second rectifying switch element 52.

【0047】駆動回路13は、制御回路9から絶縁結合
回路11を介して供給される制御信号CS12に基づい
て生成された駆動信号CS21、CS22により、第1
の整流用スイッチ素子51及び第2の整流用スイッチ素
子52を、スイッチ素子31と同期して制御する。駆動
信号CS21、CS22はパルス列信号である。
The drive circuit 13 uses the drive signals CS21 and CS22 generated based on the control signal CS12 supplied from the control circuit 9 via the insulating coupling circuit 11 to generate a first signal.
The rectifying switch element 51 and the second rectifying switch element 52 are controlled in synchronization with the switch element 31. The drive signals CS21 and CS22 are pulse train signals.

【0048】上述したスイッチング電源装置の同期整流
回路5において、駆動回路13から供給される駆動信号
CS21、CS22により、第1及び第2の整流用スイ
ッチ素子51、52は、スイッチ素子31がオンのと
き、第1の整流用スイッチ素子51がオンとなり、第2
の整流用スイッチ素子52がオフとなるように制御され
る。また、スイッチ素子31がオフのとき、第1の整流
用スイッチ素子51がオフとなり、第2の整流用スイッ
チ素子52がオンとなるように制御される。上述した同
期整流回路5を備えることにより、整流ダイオードによ
る整流回路よりも損失を低減させた同期整流型スイッチ
ング電源装置が得られる。
In the synchronous rectifier circuit 5 of the switching power supply device described above, the first and second rectifying switch elements 51 and 52 are turned on by the drive signals CS21 and CS22 supplied from the drive circuit 13. At this time, the first rectifying switch element 51 is turned on, and the second
Is controlled so that the rectifying switch element 52 is turned off. When the switch element 31 is off, control is performed so that the first rectification switch element 51 is turned off and the second rectification switch element 52 is turned on. By providing the synchronous rectifier circuit 5 described above, a synchronous rectification type switching power supply device in which loss is reduced as compared with a rectifier circuit using a rectifier diode can be obtained.

【0049】補助電源回路15は、制御回路9から絶縁
結合回路11を介して供給される制御信号CS12を整
流平滑して直流電圧Vc1を生成し、直流電圧Vc1
を、動作電圧として、駆動回路13に供給する。即ち、
第1及び第2の整流用スイッチ素子51、52を制御す
るための制御信号CS12を利用して、駆動回路13を
動作させるための直流電圧Vc1を生成する。このた
め、入力電圧Vinや出力電圧V0が変動した場合に
も、駆動回路13に安定した駆動電圧を供給し得る。
The auxiliary power supply circuit 15 rectifies and smoothes the control signal CS12 supplied from the control circuit 9 via the insulating coupling circuit 11, generates a DC voltage Vc1, and generates a DC voltage Vc1.
Is supplied to the drive circuit 13 as an operating voltage. That is,
A DC voltage Vc1 for operating the drive circuit 13 is generated using a control signal CS12 for controlling the first and second rectifying switch elements 51 and 52. Therefore, even when the input voltage Vin or the output voltage V0 fluctuates, a stable drive voltage can be supplied to the drive circuit 13.

【0050】また、スイッチ素子31のある一次側か
ら、絶縁結合回路11を介して、第1の整流用スイッチ
素子51及び第2の整流用スイッチ素子52のある二次
側に電力を供給することができるから、起動時あるいは
出力短絡時にも、同期整流回路5を構成する第1及び第
2の整流用スイッチ素子51、52に安定した駆動電圧
を供給し得る。
Power is supplied from the primary side having the switch element 31 to the secondary side having the first rectifying switch element 51 and the second rectifying switch element 52 via the insulating coupling circuit 11. Accordingly, a stable drive voltage can be supplied to the first and second rectifying switch elements 51 and 52 constituting the synchronous rectifier circuit 5 even at the time of startup or when the output is short-circuited.

【0051】図3は図2に示した本発明に係るスイッチ
ング電源装置の更に具体的な回路構成を示す電気回路図
である。図において、図1、2に現れた構成部分と同一
の構成部分については、同一の参照符号を付してある。
実施例において、スイッチ回路3に含まれるスイッチ素
子31と、第1及び第2の整流用スイッチ素子51、5
2はFETで構成されている。スイッチ素子31の主電
極311は変圧器1の入力巻線101の一端に接続さ
れ、変圧器1の入力巻線101の他端は入力端子T1に
導かれている。スイッチ素子31の主電極312は入力
端子T2に接続されている。
FIG. 3 is an electric circuit diagram showing a more specific circuit configuration of the switching power supply according to the present invention shown in FIG. In the drawings, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
In the embodiment, the switch element 31 included in the switch circuit 3 and the first and second rectifying switch elements 51, 5
Reference numeral 2 denotes an FET. The main electrode 311 of the switch element 31 is connected to one end of the input winding 101 of the transformer 1, and the other end of the input winding 101 of the transformer 1 is led to the input terminal T1. The main electrode 312 of the switch element 31 is connected to the input terminal T2.

【0052】同期整流回路5において、第1の整流用ス
イッチ素子51は、主電極511が変圧器1の出力巻線
102の一端に接続されている。第2の整流用スイッチ
素子52は、主電極521が変圧器1の出力巻線102
の他端に接続され、主電極522が第1の整流用スイッ
チ素子51の主電極512と接続されている。
In the synchronous rectifier circuit 5, the first rectifying switch element 51 has a main electrode 511 connected to one end of the output winding 102 of the transformer 1. The second rectifying switch element 52 is configured such that the main electrode 521 is connected to the output winding 102 of the transformer 1.
The main electrode 522 is connected to the main electrode 512 of the first rectifying switch element 51.

【0053】平滑回路7は、磁気素子であるチョークコ
イル71と、コンデンサ72とを含むチョークインプッ
ト型である。チョークコイル71の一端は、変圧器1の
出力巻線102と、第2の整流用スイッチ素子52の主
電極521との接続点に接続されている。コンデンサ7
2は、チョークコイル71の他端と、第1の整流用スイ
ッチ素子51及び第2の整流用スイッチ素子52の主電
極512、522に接続されている。直流出力電圧V0
は、コンデンサ72の両端から取り出される。
The smoothing circuit 7 is of a choke input type including a choke coil 71 as a magnetic element and a capacitor 72. One end of the choke coil 71 is connected to a connection point between the output winding 102 of the transformer 1 and the main electrode 521 of the second rectifying switch element 52. Capacitor 7
2 is connected to the other end of the choke coil 71 and the main electrodes 512 and 522 of the first rectifying switch element 51 and the second rectifying switch element 52. DC output voltage V0
Is taken out from both ends of the capacitor 72.

【0054】絶縁結合回路11は、信号伝送回路111
と、絶縁トランス112とを含む。信号伝送回路111
及び絶縁トランス112は、変圧器1の二次側にある駆
動回路13及び補助電源回路15を、一次側に備えられ
たスイッチ素子31及び制御回路9から電気的に絶縁す
るため、及び、駆動回路13及び補助電源回路15に対
し、制御回路9から供給された制御信号CS1と実質的
に同じパルス幅を持つ制御信号CS12を供給するため
に備えられている。
The insulating coupling circuit 11 includes a signal transmission circuit 111
And an insulating transformer 112. Signal transmission circuit 111
And an insulating transformer 112 for electrically insulating the drive circuit 13 and the auxiliary power supply circuit 15 on the secondary side of the transformer 1 from the switch element 31 and the control circuit 9 provided on the primary side, and 13 and an auxiliary power supply circuit 15 for supplying a control signal CS12 having substantially the same pulse width as the control signal CS1 supplied from the control circuit 9.

【0055】駆動回路13は、第1の駆動回路131
と、第2の駆動回路132とを含んでいる。第1の駆動
回路131は第1の整流用スイッチ素子51の制御電極
513を駆動する。第2の駆動回路132は、第2の整
流用スイッチ素子52の制御電極523を駆動する。第
1の駆動回路131及び第2の駆動回路132は、入力
側が共通に接続されており、制御信号CS12が共通に
供給される。第1の駆動回路131は入力される制御信
号CS12に対して、非反転論理動作を行う論理ゲート
である。即ち、第1の駆動回路131は入力される制御
信号CS12が論理値1(高レベル)のとき、出力信号
が論理値1(高レベル)となる。第2の駆動回路132
は入力される制御信号CS12に対して、反転論理動作
を行う論理ゲートである。即ち、入力される制御信号C
S12が論理値1(高レベル)のとき、出力信号が論理
値0(低レベル)となる。
The drive circuit 13 includes a first drive circuit 131
And a second drive circuit 132. The first drive circuit 131 drives the control electrode 513 of the first rectifying switch element 51. The second drive circuit 132 drives the control electrode 523 of the second rectifying switch element 52. The first drive circuit 131 and the second drive circuit 132 are commonly connected on the input side, and the control signal CS12 is commonly supplied. The first drive circuit 131 is a logic gate that performs a non-inverted logic operation on the input control signal CS12. That is, when the input control signal CS12 has the logical value 1 (high level), the output signal of the first drive circuit 131 has the logical value 1 (high level). Second drive circuit 132
Is a logic gate that performs an inversion logic operation on the input control signal CS12. That is, the input control signal C
When S12 has the logical value 1 (high level), the output signal has the logical value 0 (low level).

【0056】補助電源回路15は、整流ダイオード15
1と、平滑用コンデンサ152とを含む。絶縁結合回路
11に含まれる絶縁変圧器112の出力巻線に生じた制
御信号CS12は、整流ダイオード151によって整流
され、平滑用コンデンサ152によって平滑される。こ
れにより、直流電圧Vc1が生成される。この直流電圧
Vc1は、第1の駆動回路131及び第2の駆動回路1
32に、動作電圧として供給されるので、第1の駆動回
路131及び第2の駆動回路132が、安定して所定の
論理動作を行う。
The auxiliary power supply circuit 15 includes a rectifier diode 15
1 and a smoothing capacitor 152. The control signal CS12 generated in the output winding of the insulating transformer 112 included in the insulating coupling circuit 11 is rectified by the rectifier diode 151 and smoothed by the smoothing capacitor 152. As a result, the DC voltage Vc1 is generated. This DC voltage Vc1 is supplied to the first drive circuit 131 and the second drive circuit 1
The first drive circuit 131 and the second drive circuit 132 stably perform a predetermined logic operation because the operation voltage is supplied to the drive circuit 32.

【0057】補助電源回路15は、図示実施例に限定さ
れない。例えば、安定化した電圧を生成する電圧安定化
回路を含んでいてもよい。具体的には、変圧器112に
第三の巻線を設け、その巻線から電圧安定化回路を介し
て供給する回路構成等を挙げることができる。
The auxiliary power supply circuit 15 is not limited to the illustrated embodiment. For example, a voltage stabilizing circuit that generates a stabilized voltage may be included. Specifically, a circuit configuration in which a third winding is provided in the transformer 112 and supplied from the winding via a voltage stabilizing circuit can be given.

【0058】第1及び第2の駆動回路131、132に
よる第1及び第2の整流用スイッチ素子51、52の制
御動作は次の通りである。まず、制御信号CS1、CS
11が論理値1(高レベル)であって、スイッチ回路3
に含まれるスイッチ素子31がオンのとき、第1の駆動
回路131から第1の整流用スイッチ素子51に供給さ
れる駆動信号CS21が論理値1(高レベル)となるの
で、第1の整流用スイッチ素子51がオンとなる。第2
の整流用スイッチ素子52は、第2の駆動回路132の
反転論理動作により、駆動信号CS22が論理値0(低
レベル)となるので、オフとなる。
The control operation of the first and second rectifying switch elements 51 and 52 by the first and second drive circuits 131 and 132 is as follows. First, control signals CS1, CS
11 is a logical value 1 (high level) and the switch circuit 3
Is turned on, the driving signal CS21 supplied from the first driving circuit 131 to the first rectifying switch element 51 has a logical value of 1 (high level). The switch element 51 turns on. Second
The rectifying switch element 52 is turned off because the drive signal CS22 has the logical value 0 (low level) by the inverted logic operation of the second drive circuit 132.

【0059】次に、制御信号CS1、CS11が論理値
0(低レベル)であって、スイッチ回路3に含まれるス
イッチ素子31がオフのとき、第1の駆動回路131か
ら第1の整流用スイッチ素子51に供給される駆動信号
CS21が論理値0(低レベル)となるので、第1の整
流用スイッチ素子51がオフとなる。第2の整流用スイ
ッチ素子52は、第2の駆動回路132の反転論理動作
により、駆動信号CS22が論理値1(高レベル)とな
るので、オンとなる。上述した同期整流動作により、整
流ダイオードによる整流回路よりも損失を低減させた同
期整流型スイッチング電源装置が得られる。
Next, when the control signals CS1 and CS11 have the logical value 0 (low level) and the switch element 31 included in the switch circuit 3 is off, the first drive circuit 131 outputs the first rectifying switch. Since the drive signal CS21 supplied to the element 51 has the logical value 0 (low level), the first rectifying switch element 51 is turned off. The second rectifying switch element 52 is turned on because the drive signal CS22 has the logical value 1 (high level) due to the inverted logic operation of the second drive circuit 132. By the synchronous rectification operation described above, a synchronous rectification type switching power supply device in which the loss is reduced as compared with a rectifier circuit using a rectifier diode is obtained.

【0060】図示された補助電源回路15は、整流ダイ
オード151と、平滑用コンデンサ152とを有するの
で、一種のピークホールド回路として動作する。制御信
号CS12は、ピーク値の一定なパルス信号であるか
ら、直流電圧Vc1はほぼ一定の電圧値となる。このた
め、入力電圧や出力電圧が変動した場合にも、同期整流
回路5を構成する第1及び第2の整流用スイッチ素子5
1、52に安定した駆動電圧を供給し得る。
The illustrated auxiliary power supply circuit 15 has a rectifier diode 151 and a smoothing capacitor 152, and thus operates as a kind of peak hold circuit. Since the control signal CS12 is a pulse signal having a constant peak value, the DC voltage Vc1 has a substantially constant voltage value. Therefore, even when the input voltage or the output voltage fluctuates, the first and second rectifying switch elements 5 constituting the synchronous rectifier circuit 5
A stable drive voltage can be supplied to the first and the second 52.

【0061】また、スイッチ素子31のある一次側か
ら、絶縁結合回路11を介して、第1及び第2の整流用
スイッチ素子51、52のある二次側に電力を供給する
ことができるから、起動時あるいは出力短絡時にも、第
1及び第2の駆動回路131、132に安定した駆動電
圧を供給し得る。
Since power can be supplied from the primary side of the switch element 31 to the secondary side of the first and second rectifying switch elements 51 and 52 via the insulating coupling circuit 11, A stable drive voltage can be supplied to the first and second drive circuits 131 and 132 even at the time of startup or output short-circuit.

【0062】図4は図2に示した本発明に係るスイッチ
ング電源装置の更に別の具体的実施例を示す電気回路図
である。図において、図1〜3に現れた構成部分と同一
の構成部分については、同一の参照符号を付してある。
この実施例の特徴は、二次側制御回路21を備え、この
二次側制御回路21に対しても、補助電源回路15で生
成された直流電圧Vc1を、動作電圧として供給するよ
うになっていることである。二次側制御回路21は、例
えば、出力電圧検出回路等を含んでいる。二次側制御回
路21と、制御回路9との間には、変圧器等でなる絶縁
結合器22が備えられ、制御回路9のある一次側と、二
次側制御回路21とを電気的に絶縁した状態で、監視信
号CS3が、制御回路9に供給される。
FIG. 4 is an electric circuit diagram showing still another specific embodiment of the switching power supply according to the present invention shown in FIG. In the drawings, the same components as those shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals.
The feature of this embodiment is that a secondary side control circuit 21 is provided, and the DC voltage Vc1 generated by the auxiliary power supply circuit 15 is supplied to the secondary side control circuit 21 as an operation voltage. It is that you are. The secondary side control circuit 21 includes, for example, an output voltage detection circuit and the like. An insulating coupler 22 such as a transformer is provided between the secondary side control circuit 21 and the control circuit 9, and electrically connects the primary side with the control circuit 9 and the secondary side control circuit 21 to each other. The monitoring signal CS3 is supplied to the control circuit 9 in the insulated state.

【0063】図5は図2に示した本発明に係るスイッチ
ング電源装置の更に別の具体的実施例を示す電気回路図
である。図において、図1〜4に現れた構成部分と同一
の構成部分については、同一の参照符号を付してある。
この実施例の特徴は、第2の補助電源回路23を含んで
いることである。第2の補助電源回路23を構成する手
段として、実施例では、平滑回路7のチョークコイル7
1は、第1の巻線73と、第2の巻線74とを含む。第
1の巻線73は、変圧器1の出力巻線102と直列に接
続される。
FIG. 5 is an electric circuit diagram showing still another specific embodiment of the switching power supply according to the present invention shown in FIG. In the drawings, the same components as those shown in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals.
The feature of this embodiment is that a second auxiliary power supply circuit 23 is included. As means for configuring the second auxiliary power supply circuit 23, in the embodiment, the choke coil 7 of the smoothing circuit 7 is used.
1 includes a first winding 73 and a second winding 74. First winding 73 is connected in series with output winding 102 of transformer 1.

【0064】第2の補助電源回路23は、チョークコイ
ル71の第2の巻線74に誘起する電圧から直流電圧V
c2を生成する。チョークコイル71の第2の巻線74
に誘起する電圧は、直流出力電圧V0に比例する。第2
の補助電源回路23はこの誘起電圧を利用して、直流電
圧Vc2を生成する。
The second auxiliary power supply circuit 23 converts the voltage induced in the second winding 74 of the choke coil 71 into a DC voltage V
Generate c2. Second winding 74 of choke coil 71
Is proportional to the DC output voltage V0. Second
The auxiliary power supply circuit 23 generates a DC voltage Vc2 using the induced voltage.

【0065】図示された第2の補助電源回路23は、整
流ダイオード25を含み、整流ダイオード25のアノ−
ドを、第2の巻線74の一端に接続し、カソードを補助
電源回路15の整流ダイオード151のカソードに接続
してある。補助電源回路15に含まれる平滑コンデンサ
152は、第2の補助電源回路23においても、平滑用
コンデンサとして利用されている。この構成によれば、
定常時は、第2の補助電源回路23を通して、駆動回路
13に動作電圧Vc2を供給できる。
The illustrated second auxiliary power supply circuit 23 includes a rectifier diode 25, and an anode of the rectifier diode 25.
Is connected to one end of the second winding 74, and the cathode is connected to the cathode of the rectifier diode 151 of the auxiliary power supply circuit 15. The smoothing capacitor 152 included in the auxiliary power supply circuit 15 is also used as a smoothing capacitor in the second auxiliary power supply circuit 23. According to this configuration,
Under normal conditions, the operating voltage Vc2 can be supplied to the drive circuit 13 through the second auxiliary power supply circuit 23.

【0066】第2の補助電源回路23から出力される直
流電圧Vc2は、補助電源回路15から出力される直流
電圧Vc1よりも高くなるように設定する。この構成に
よれば、定常動作時は整流用ダイオード151が導通せ
ず、絶縁結合回路11を通る電力を低減できるため、絶
縁結合回路11を構成する信号伝送回路111及び変圧
器112による損失が軽減され、小型化が達成できる。
The DC voltage Vc2 output from the second auxiliary power supply circuit 23 is set to be higher than the DC voltage Vc1 output from the auxiliary power supply circuit 15. According to this configuration, the rectifier diode 151 does not conduct during the normal operation, and the power passing through the insulating coupling circuit 11 can be reduced, so that the loss due to the signal transmission circuit 111 and the transformer 112 constituting the insulating coupling circuit 11 is reduced. Thus, downsizing can be achieved.

【0067】図示はされていないが、第2の補助電源回
路23を構成する手段として、変圧器1に第3の巻線を
設け、第3の巻線に誘起する電圧を整流平滑して、動作
電圧Vc2を生成してもよい。
Although not shown, as means for constituting the second auxiliary power supply circuit 23, a third winding is provided in the transformer 1, and a voltage induced in the third winding is rectified and smoothed. The operating voltage Vc2 may be generated.

【0068】図6は図2に図示された本発明に係るスイ
ッチング電源装置の更に別の具体的実施例を示す電気回
路図である。図において、図1〜5に現れた構成部分と
同一の構成部分については、同一の参照符号を付してあ
る。この実施例の特徴は、遅延回路27を含んでいるこ
とである。遅延回路27は、スイッチ素子31の制御電
極313に供給される制御信号CS11の立ち上がりを
遅延させる。
FIG. 6 is an electric circuit diagram showing still another specific embodiment of the switching power supply according to the present invention shown in FIG. In the drawings, the same components as those shown in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals. The feature of this embodiment is that a delay circuit 27 is included. The delay circuit 27 delays the rise of the control signal CS11 supplied to the control electrode 313 of the switch element 31.

【0069】図7は遅延回路27による遅延動作を説明
するタイムチャートである。図7(a)は、制御回路9
から出力され、遅延回路27及び絶縁結合回路11に供
給される制御信号CS1、並びに、絶縁結合回路11か
ら出力される制御信号C12の波形図、図7(b)は遅
延回路27から出力される制御信号CS10及びスイッ
チ素子31の制御電極313に供給される制御信号CS
11の波形図を示す。
FIG. 7 is a time chart for explaining the delay operation by the delay circuit 27. FIG. 7A shows the control circuit 9.
7B is a waveform diagram of the control signal CS1 output from the delay circuit 27 and supplied to the delay circuit 27 and the insulating coupling circuit 11, and the control signal C12 output from the insulating coupling circuit 11, and FIG. Control signal CS10 and control signal CS supplied to control electrode 313 of switch element 31
11 shows a waveform diagram of FIG.

【0070】図示するように、制御回路9から、パルス
幅TWで、周期Tfのパルス信号である制御信号CS1
が供給(図7(a)参照)されたとき、遅延回路27
は、その立ち上がりを遅延時間Tdだけ遅延(オン.デ
ィレイ)させ(図7(b)参照)た制御信号CS10を
生成する。制御信号CS10の立ち下がりは、制御信号
CS1と同じである。この遅延動作により、スイッチ素
子31の制御電極313を駆動するのに適した狭いオ
ン.パルス幅Tsを持つ制御信号CS11が得られる。
As shown in the figure, the control circuit 9 outputs a control signal CS1 which is a pulse signal having a pulse width TW and a period Tf.
Is supplied (see FIG. 7A), the delay circuit 27
Generates a control signal CS10 whose rising is delayed by a delay time Td (ON delay) (see FIG. 7B). The fall of the control signal CS10 is the same as the control signal CS1. Due to this delay operation, a narrow ON-state suitable for driving the control electrode 313 of the switch element 31 is obtained. The control signal CS11 having the pulse width Ts is obtained.

【0071】制御回路9から、絶縁結合回路11を介し
て、二次側の補助電源回路15に供給される制御信号C
S12は、制御回路9から出力される制御信号CS1と
同じパルス幅TWを有する(図7(a)参照)。このた
め、主スイッチであるスイッチ素子31のオン.パルス
幅が微小になった場合にも、同期整流回路5を構成する
第1及び第2の整流用スイッチ素子51、52に安定し
た駆動電圧Vc1を供給し得る。
The control signal C supplied from the control circuit 9 to the secondary-side auxiliary power supply circuit 15 through the insulating coupling circuit 11
S12 has the same pulse width TW as the control signal CS1 output from the control circuit 9 (see FIG. 7A). Therefore, the switch element 31 which is the main switch is turned on. Even when the pulse width becomes very small, a stable drive voltage Vc1 can be supplied to the first and second rectifying switch elements 51 and 52 constituting the synchronous rectifier circuit 5.

【0072】図示はしないが、この明細書で述べた構
成、及び、図3〜6に示した実施例を、任意に組み合わ
せることができる。
Although not shown, the configuration described in this specification and the embodiments shown in FIGS. 3 to 6 can be arbitrarily combined.

【0073】図8は図1に図示された本発明に係るスイ
ッチング電源装置の更に別の実施例を示す電気回路図で
ある。図において、先に説明した図面に現れた構成部分
と同一の構成部分については、同一の参照符号を付して
ある。
FIG. 8 is an electric circuit diagram showing still another embodiment of the switching power supply according to the present invention shown in FIG. In the figure, the same components as those described above in the drawings are denoted by the same reference numerals.

【0074】図8の実施例は、同期整流回路5は、第1
の整流用スイッチ素子51と、第2の整流用スイッチ素
子52とを含む。第1の整流用スイッチ素子51は、主
電極511が変圧器1の出力巻線102の一端に接続さ
れている。第2の整流用スイッチ素子52は、主電極5
21が変圧器1の出力巻線102の他端に接続され、主
電極522が第1の整流用スイッチ素子51の主電極5
12と接続されている。
In the embodiment shown in FIG. 8, the synchronous rectifier circuit 5
Rectifying switch element 51 and a second rectifying switch element 52. The first rectifying switch element 51 has a main electrode 511 connected to one end of the output winding 102 of the transformer 1. The second rectifying switch element 52 is connected to the main electrode 5.
21 is connected to the other end of the output winding 102 of the transformer 1, and the main electrode 522 is connected to the main electrode 5 of the first rectifying switch element 51.
12 is connected.

【0075】変圧器1は、出力巻線102が中間タップ
CTを有している。同期整流回路5は、第1及び第2の
整流用スイッチ素子51、52の主電極のうち、互いに
接続された主電極512、522と、中間タップCTと
が、平滑回路7の入力側に導かれている。この同期整流
回路5の回路方式は、全波整流方式である。
In the transformer 1, the output winding 102 has an intermediate tap CT. In the synchronous rectification circuit 5, the main electrodes 512 and 522 connected to each other and the intermediate tap CT among the main electrodes of the first and second rectification switch elements 51 and 52 are connected to the input side of the smoothing circuit 7. Has been. The circuit system of the synchronous rectifier circuit 5 is a full-wave rectifier system.

【0076】上述したスイッチング電源装置において、
駆動回路13による第1及び第2の整流用スイッチ素子
51、52の制御動作は、図2を参照した説明とほぼ同
じである。即ち、第1及び第2の整流用スイッチ素子5
1、52は、スイッチ素子31がオンのとき、第1の整
流用スイッチ素子51がオンとなり、第2の整流用スイ
ッチ素子52がオフとなるように、スイッチ素子31に
同期して制御される。また、スイッチ素子31がオフの
とき、第1の整流用スイッチ素子51がオフとなり、第
2の整流用スイッチ素子52がオンとなるように、スイ
ッチ素子31に同期して制御する。上述した同期整流回
路5を備えることにより、整流ダイオードによる整流回
路よりも損失を低減させた同期整流型スイッチング電源
装置が得られる。
In the switching power supply described above,
The control operation of the first and second rectifying switch elements 51 and 52 by the drive circuit 13 is substantially the same as that described with reference to FIG. That is, the first and second rectifying switch elements 5
1 and 52 are controlled in synchronization with the switch element 31 such that when the switch element 31 is on, the first rectifying switch element 51 is on and the second rectifying switch element 52 is off. . In addition, when the switch element 31 is off, control is performed in synchronization with the switch element 31 so that the first rectification switch element 51 is turned off and the second rectification switch element 52 is turned on. By providing the synchronous rectifier circuit 5 described above, a synchronous rectification type switching power supply device in which loss is reduced as compared with a rectifier circuit using a rectifier diode can be obtained.

【0077】図示は省略するが、図8に示した実施例に
おいても、第1及び第2の整流用スイッチ素子51、5
2の何れか一方は整流用ダイオードで置換できるし、図
3〜図6に示したような回路構成を採用することができ
る。
Although not shown, in the embodiment shown in FIG. 8, the first and second rectifying switch elements 51, 5
Either one of the two can be replaced with a rectifying diode, and the circuit configuration as shown in FIGS. 3 to 6 can be adopted.

【0078】図9は図1に示した本発明に係るスイッチ
ング電源装置の更に別の実施例を示す電気回路図であ
る。図において、先に説明した図面に現れた構成部分と
同一の構成部分については、同一の参照符号を付してあ
る。
FIG. 9 is an electric circuit diagram showing still another embodiment of the switching power supply according to the present invention shown in FIG. In the figure, the same components as those described above in the drawings are denoted by the same reference numerals.

【0079】図示実施例において、同期整流回路5は、
1つの整流用スイッチ素子51を含むだけであり、この
整流用スイッチ素子51によって、変圧器1の二次巻線
102に誘起するフライバック電圧を整流して出力す
る。整流用スイッチ素子51は、FETまたはバイポー
ラトランジスタ等によって構成される。整流用スイッチ
素子51は、主電極511が変圧器1の出力巻線102
の一端に接続されている。平滑回路7は、入力側が、第
1の整流用スイッチ素子51の主電極512と、変圧器
1の出力巻線102の他端との間に接続されている。
In the illustrated embodiment, the synchronous rectifier circuit 5
Only one rectifying switch element 51 is included, and the rectifying switch element 51 rectifies and outputs a flyback voltage induced in the secondary winding 102 of the transformer 1. The rectifying switch element 51 is configured by an FET, a bipolar transistor, or the like. The rectifying switch element 51 is configured such that the main electrode 511 has the output winding 102 of the transformer 1.
Is connected to one end. The input side of the smoothing circuit 7 is connected between the main electrode 512 of the first rectifying switch element 51 and the other end of the output winding 102 of the transformer 1.

【0080】駆動回路13は、制御回路9から絶縁結合
回路11を介して供給される制御信号CS12に基づい
て生成された駆動信号CS2により、整流用スイッチ素
子51を、スイッチ素子31と同期して制御する。駆動
信号CS2はパルス列信号である。
The drive circuit 13 synchronizes the rectifying switch element 51 with the switch element 31 by the drive signal CS2 generated based on the control signal CS12 supplied from the control circuit 9 via the insulating coupling circuit 11. Control. The drive signal CS2 is a pulse train signal.

【0081】より詳しくは、整流用スイッチ素子51
は、スイッチ回路3に含まれるスイッチ素子31がオン
のときオフとなり、スイッチ素子31がオフのときオン
となるように、スイッチ素子31に同期して制御され
る。そして、スイッチ素子31のオン期間に変圧器1に
蓄えられたエネルギーを、スイッチ素子31がオフとな
り、整流用スイッチ素子51がオンとなったときに放出
する。上述した同期整流回路5を備えることにより、整
流ダイオードによる整流回路よりも損失を低減させた同
期整流型スイッチング電源装置が得られる。
More specifically, the rectifying switch element 51
Is controlled in synchronization with the switch element 31 so that the switch element 31 included in the switch circuit 3 is turned off when the switch element 31 is on and turned on when the switch element 31 is off. The energy stored in the transformer 1 during the ON period of the switch element 31 is released when the switch element 31 is turned off and the rectifying switch element 51 is turned on. By providing the synchronous rectifier circuit 5 described above, a synchronous rectification type switching power supply device in which loss is reduced as compared with a rectifier circuit using a rectifier diode can be obtained.

【0082】図9の実施例においても、補助電源回路1
5は、制御回路9から絶縁結合回路11を介して供給さ
れる制御信号CS12を整流平滑して直流電圧Vc1を
生成し、直流電圧Vc1を、動作電圧として、駆動回路
13に供給する。このため、入力電圧Vinや出力電圧
V0が変動した場合にも、駆動回路13に安定した駆動
電圧を供給し得る。
In the embodiment shown in FIG.
5 generates a DC voltage Vc1 by rectifying and smoothing the control signal CS12 supplied from the control circuit 9 via the insulating coupling circuit 11, and supplies the DC voltage Vc1 to the drive circuit 13 as an operating voltage. Therefore, even when the input voltage Vin or the output voltage V0 fluctuates, a stable drive voltage can be supplied to the drive circuit 13.

【0083】また、スイッチ素子31のある一次側か
ら、絶縁結合回路11を介して、第1の整流用スイッチ
素子51及び第2の整流用スイッチ素子52のある二次
側に電力を供給することができるから、起動時あるいは
出力短絡時にも、駆動回路13に安定した駆動電圧を供
給し得る。
Power is supplied from the primary side having the switch element 31 to the secondary side having the first rectifying switch element 51 and the second rectifying switch element 52 via the insulating coupling circuit 11. Therefore, a stable drive voltage can be supplied to the drive circuit 13 even at the time of start-up or output short-circuit.

【0084】図10は図9に示したスイッチング電源装
置の更に具体的な実施例を示す電気回路図である。図に
おいて、図9に現れた構成部分と同一の構成部分につい
ては、同一の参照符号を付してある。同期整流回路5に
おいて、整流用スイッチ素子51は、主電極511が変
圧器1の出力巻線102の一端に接続されている。
FIG. 10 is an electric circuit diagram showing a more specific embodiment of the switching power supply device shown in FIG. In the figure, the same components as those shown in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals. In the synchronous rectifier circuit 5, the main electrode 511 of the rectifying switch element 51 is connected to one end of the output winding 102 of the transformer 1.

【0085】駆動回路13は整流用スイッチ素子51の
制御電極513を駆動する。駆動回路13は入力される
制御信号CS12に対して、反転論理動作を行う論理ゲ
ートである。即ち、駆動回路13は入力される制御信号
CS12が論理値1(高レベル)のとき、論理値0(低
レベル)の駆動信号CS2を出力し、制御信号CS12
が論理値0(低レベル)のとき、論理値1(高レベル)
の駆動信号CS2を出力する。
The drive circuit 13 drives the control electrode 513 of the rectifying switch element 51. The drive circuit 13 is a logic gate that performs an inversion logic operation on the input control signal CS12. That is, when the input control signal CS12 has the logical value 1 (high level), the drive circuit 13 outputs the drive signal CS2 having the logical value 0 (low level), and outputs the control signal CS12.
Is a logical value 0 (low level) and a logical value 1 (high level)
Is output.

【0086】補助電源回路15は、整流ダイオード15
1と、平滑用コンデンサ152とを含む。絶縁結合回路
11に含まれる絶縁変圧器112の出力巻線に生じた制
御信号CS12は、整流ダイオード151によって整流
され、平滑用コンデンサ152によって平滑される。こ
れにより、直流電圧Vc1が生成される。この直流電圧
Vc1は、駆動回路13に、動作電圧として供給され
る。
The auxiliary power supply circuit 15 includes a rectifier diode 15
1 and a smoothing capacitor 152. The control signal CS12 generated in the output winding of the insulating transformer 112 included in the insulating coupling circuit 11 is rectified by the rectifier diode 151 and smoothed by the smoothing capacitor 152. As a result, the DC voltage Vc1 is generated. This DC voltage Vc1 is supplied to the drive circuit 13 as an operation voltage.

【0087】補助電源回路15は、図示実施例に限定さ
れない。例えば、安定化した電圧を生成する電圧安定化
回路を含んでいてもよい。具体的には、変圧器112に
第三の巻線を設け、その巻線から電圧安定化回路を介し
て供給する回路構成等を挙げることができる。
The auxiliary power supply circuit 15 is not limited to the illustrated embodiment. For example, a voltage stabilizing circuit that generates a stabilized voltage may be included. Specifically, a circuit configuration in which a third winding is provided in the transformer 112 and supplied from the winding via a voltage stabilizing circuit can be given.

【0088】図示された補助電源回路15は、整流ダイ
オード151と、平滑用コンデンサ152とを有するの
で、一種のピークホールド回路として動作する。制御信
号CS12は、ピーク値の一定なパルス信号であるか
ら、直流電圧Vc1はほぼ一定の電圧値となる。このた
め、入力電圧や出力電圧が変動した場合にも、同期整流
回路5を構成する整流用スイッチ素子51に安定した駆
動電圧を供給し得る。
Since the illustrated auxiliary power supply circuit 15 has the rectifier diode 151 and the smoothing capacitor 152, it operates as a kind of peak hold circuit. Since the control signal CS12 is a pulse signal having a constant peak value, the DC voltage Vc1 has a substantially constant voltage value. Therefore, even when the input voltage or the output voltage fluctuates, a stable drive voltage can be supplied to the rectifying switch element 51 included in the synchronous rectifier circuit 5.

【0089】また、スイッチ回路3のある一次側から、
絶縁結合回路11を介して、同期整流回路5、駆動回路
13及び補助電源回路15のある二次側に電力を供給す
ることができるから、起動時あるいは出力短絡時にも、
駆動回路13に安定した駆動電圧を供給し得る。
Also, from the primary side of the switch circuit 3,
Since power can be supplied to the secondary side including the synchronous rectifier circuit 5, the drive circuit 13, and the auxiliary power supply circuit 15 via the insulating coupling circuit 11, even at the time of startup or output short-circuit,
A stable drive voltage can be supplied to the drive circuit 13.

【0090】図11は図9に示したスイッチング電源装
置の更に別の実施例を示す図である。図において、図
9、10に現れた構成部分と同一の構成部分について
は、同一の参照符号を付してある。
FIG. 11 is a diagram showing still another embodiment of the switching power supply device shown in FIG. In the drawings, the same components as those shown in FIGS. 9 and 10 are denoted by the same reference numerals.

【0091】この実施例では第2の補助電源回路23を
含む。第2の補助電源回路23を構成する手段として、
変圧器1が第3の巻線103を含んでいる。第2の補助
電源回路23は、変圧器1の第3の巻線103に誘起す
る電圧から直流電圧Vc2を生成する。第2の補助電源
回路23の出力端は、補助電源回路15の出力端に接続
されている。
In this embodiment, a second auxiliary power supply circuit 23 is included. As means for configuring the second auxiliary power supply circuit 23,
Transformer 1 includes third winding 103. The second auxiliary power supply circuit 23 generates a DC voltage Vc2 from a voltage induced in the third winding 103 of the transformer 1. The output terminal of the second auxiliary power supply circuit 23 is connected to the output terminal of the auxiliary power supply circuit 15.

【0092】図示された第2の補助電源回路23は、整
流ダイオード25を含み、整流ダイオード25のアノ−
ドを、第3の巻線103の一端に接続し、カソードを補
助電源回路15の整流ダイオード151のカソードに接
続してある。補助電源回路15に含まれる平滑コンデン
サ152は、第2の補助電源回路23においても、平滑
用コンデンサとして利用されている。この構成によれ
ば、定常時は、第2の補助電源回路23を通して、駆動
回路13に動作電圧Vc2を供給できる。
The illustrated second auxiliary power supply circuit 23 includes a rectifier diode 25,
Is connected to one end of the third winding 103, and the cathode is connected to the cathode of the rectifier diode 151 of the auxiliary power supply circuit 15. The smoothing capacitor 152 included in the auxiliary power supply circuit 15 is also used as a smoothing capacitor in the second auxiliary power supply circuit 23. According to this configuration, the operating voltage Vc2 can be supplied to the drive circuit 13 through the second auxiliary power supply circuit 23 in a normal state.

【0093】第2の補助電源回路23から出力される直
流電圧Vc2は、補助電源回路15から出力される直流
電圧Vc1よりも高くなるように設定する。この構成に
よれば、定常動作時は整流用ダイオード151が導通せ
ず、絶縁結合回路11を通る電力を低減できるため、絶
縁結合回路11を構成する信号伝送回路111及び変圧
器112による損失が軽減され、小型化が達成できる。
The DC voltage Vc2 output from the second auxiliary power supply circuit 23 is set to be higher than the DC voltage Vc1 output from the auxiliary power supply circuit 15. According to this configuration, the rectifier diode 151 does not conduct during the normal operation, and the power passing through the insulating coupling circuit 11 can be reduced, so that the loss due to the signal transmission circuit 111 and the transformer 112 constituting the insulating coupling circuit 11 is reduced. Thus, downsizing can be achieved.

【0094】図12は図9に示した本発明に係るスイッ
チング電源装置の更に別の具体的実施例を示す電気回路
図である。図において、図9〜11に現れた構成部分と
同一の構成部分については、同一の参照符号を付してあ
る。この実施例の特徴は、遅延回路27を含んでいるこ
とである。遅延回路27は、スイッチ素子31の制御電
極313に供給される制御信号CS11の立ち上がりを
遅延させる。
FIG. 12 is an electric circuit diagram showing still another specific embodiment of the switching power supply according to the present invention shown in FIG. In the drawings, the same components as those shown in FIGS. 9 to 11 are denoted by the same reference numerals. The feature of this embodiment is that a delay circuit 27 is included. The delay circuit 27 delays the rise of the control signal CS11 supplied to the control electrode 313 of the switch element 31.

【0095】遅延回路27の動作の詳細は、図7に示し
た動作特性とほぼ同じである。従って、主スイッチであ
るスイッチ素子31のオン.パルス幅が微小になった場
合にも、同期整流回路5を構成する第1の整流用スイッ
チ素子51に安定した駆動電圧Vc1を供給し得る。
The details of the operation of delay circuit 27 are almost the same as the operation characteristics shown in FIG. Therefore, when the switch element 31 which is the main switch is turned on. Even when the pulse width becomes small, a stable drive voltage Vc1 can be supplied to the first rectifying switch element 51 constituting the synchronous rectifier circuit 5.

【0096】図示はしないが、この明細書で述べた構
成、及び、図10〜12に示した実施例を、任意に組み
合わせることができる。
Although not shown, the configuration described in this specification and the embodiments shown in FIGS. 10 to 12 can be arbitrarily combined.

【0097】[0097]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果を得ることができる。 (a)入力電圧や出力電圧が変動した場合にも、同期整
流回路に含まれる整流用スイッチ素子を駆動する回路に
対し、安定した駆動電圧を供給し得るスイッチング電源
装置を提供することができる。 (b)出力短絡を生じた場合にも、同期整流回路に含ま
れる整流用スイッチ素子を駆動する回路に対し、安定し
た駆動電圧を供給し得るスイッチング電源装置を提供す
ることができる。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. (A) It is possible to provide a switching power supply device capable of supplying a stable drive voltage to a circuit for driving a rectifying switch element included in a synchronous rectifier circuit even when an input voltage or an output voltage fluctuates. (B) It is possible to provide a switching power supply device capable of supplying a stable drive voltage to a circuit for driving a rectifying switch element included in a synchronous rectification circuit even when an output short circuit occurs.

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

【図1】本発明に係るスイッチング電源装置の電気回路
図である。
FIG. 1 is an electric circuit diagram of a switching power supply device according to the present invention.

【図2】図1に示した本発明に係るスイッチング電源装
置の更に具体的な電気回路図である。
FIG. 2 is a more specific electric circuit diagram of the switching power supply according to the present invention shown in FIG.

【図3】図2に示した本発明に係るスイッチング電源装
置の更に具体的な電気回路図である。
FIG. 3 is a more specific electric circuit diagram of the switching power supply according to the present invention shown in FIG. 2;

【図4】図2に示した本発明に係るスイッチング電源装
置の更に別の具体的な電気回路図である。
FIG. 4 is still another specific electric circuit diagram of the switching power supply device according to the present invention shown in FIG. 2;

【図5】図2に示した本発明に係るスイッチング電源装
置の更に別の具体的な電気回路図である。
FIG. 5 is still another specific electric circuit diagram of the switching power supply according to the present invention shown in FIG. 2;

【図6】図2に示した本発明に係るスイッチング電源装
置の更に別の具体的な電気回路図である。
FIG. 6 is still another specific electric circuit diagram of the switching power supply according to the present invention shown in FIG. 2;

【図7】図6に図示されたスイッチング電源装置におい
て、遅延回路による遅延動作を説明するタイムチャート
である。
FIG. 7 is a time chart for explaining a delay operation by a delay circuit in the switching power supply device shown in FIG. 6;

【図8】図1に図示された本発明に係るスイッチング電
源装置の更に別の具体的実施例を示す電気回路図であ
る。
FIG. 8 is an electric circuit diagram showing still another specific embodiment of the switching power supply according to the present invention shown in FIG. 1;

【図9】図1に図示された本発明に係るスイッチング電
源装置の更に別の具体的実施例を示す電気回路図であ
る。
FIG. 9 is an electric circuit diagram showing still another specific embodiment of the switching power supply according to the present invention shown in FIG. 1;

【図10】図9に示したスイッチング電源装置の更に具
体的な実施例を示す電気回路図である。
FIG. 10 is an electric circuit diagram showing a more specific embodiment of the switching power supply device shown in FIG.

【図11】図9に示したスイッチング電源装置の更に別
の具体的な実施例を示す電気回路図である。
11 is an electric circuit diagram showing still another specific embodiment of the switching power supply device shown in FIG.

【図12】図9に示したスイッチング電源装置の更に別
の具体的な実施例を示す電気回路図である。
FIG. 12 is an electric circuit diagram showing still another specific embodiment of the switching power supply device shown in FIG. 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 変圧器 3 スイッチ素子 5 同期整流回路 51 第1の整流用スイッチ素子 52 第2の整流用スイッチ素子 7 平滑回路 9 制御回路 11 絶縁結合回路 13 駆動回路 15 補助電源回路 21 二次側制御回路 23 第2の補助電源回路 25 整流用ダイオード 27 遅延回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transformer 3 Switch element 5 Synchronous rectifier circuit 51 1st rectifier switch element 52 2nd rectifier switch element 7 Smoothing circuit 9 Control circuit 11 Insulation coupling circuit 13 Drive circuit 15 Auxiliary power supply circuit 21 Secondary side control circuit 23 Second auxiliary power supply circuit 25 Rectifier diode 27 Delay circuit

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−322245(JP,A) 特開 平6−78526(JP,A) 特開 昭64−57820(JP,A) 特開 平6−113540(JP,A) 特開 平11−178335(JP,A) 特開 平11−69802(JP,A) 特開 平10−191629(JP,A) 特開 平11−55944(JP,A) 実開 平5−18292(JP,U) 実開 昭55−158685(JP,U) 実開 昭54−104029(JP,U) 実開 平3−124779(JP,U) 実開 平4−97478(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 3/28 H02M 7/21 Continuation of the front page (56) References JP-A-8-322245 (JP, A) JP-A-6-78526 (JP, A) JP-A-64-57820 (JP, A) JP-A-6-113540 (JP, A) JP-A-11-178335 (JP, A) JP-A-11-69802 (JP, A) JP-A-10-191629 (JP, A) JP-A-11-55944 (JP, A) 5-18292 (JP, U) Japanese Utility Model 55-158685 (JP, U) Japanese Utility Model Application 54-104029 (JP, U) Japanese Utility Model Application No. 3-124779 (JP, U) Japanese Utility Model Application No. 4-97478 (JP, U.S.A.) U) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 3/28 H02M 7/21

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 変圧器と、スイッチ回路と、同期整流回
路と、平滑回路と、制御回路と、絶縁結合回路と、駆動
回路と、補助電源回路と、遅延回路とを含むスイッチン
グ電源装置であって、 前記変圧器は、入力巻線と、出力巻線とを含んでおり、 前記スイッチ回路は、少なくとも1つのスイッチ素子を
含み、前記スイッチ素子は、前記入力巻線を通して供給
される直流入力電圧をスイッチングし、 前記同期整流回路は、制御電極を有する少なくとも1つ
の整流用スイッチ素子を含み、前記変圧器の前記出力巻
線に誘起する電圧を整流して出力し、 前記平滑回路は、前記同期整流回路から出力される整流
電圧を平滑して出力し、 前記制御回路は、前記スイッチ素子に制御信号を与えて
そのスイッチング動作を制御し、 前記駆動回路は、前記制御回路から前記絶縁結合回路を
介して供給される前記制御信号に基づいて生成された駆
動信号を、前記整流用スイッチ素子の前記制御電極に供
給して、前記整流用スイッチ素子を、前記スイッチ回路
の前記スイッチ素子と同期して制御し、 前記補助電源回路は、前記制御回路から前記絶縁結合回
路を介して供給される前記制御信号を整流平滑して直流
電圧を生成し、前記直流電圧を、動作電圧として、前記
駆動回路に供給し、前記補助電源回路に供給される前記
制御信号(CS12)のパルス幅は、前記制御回路から
出力される制御信号(CS1)の前記パルス幅(TW)
と同じであり、 前記遅延回路は、前記制御回路から、前記スイッチ回路
に含まれる前記スイッチ素子の前記制御電極に供給され
る前記制御信号の立ち上がりを、遅延時間(Td)だけ
遅延させ、 前記スイッチ素子の前記制御電極に供給される前記制御
信号(CS11)のパルス幅(Ts)は、前記制御回路
から前記補助電源回路に供給される前記制御信号(CS
12)のパルス幅TWより前記遅延時間(Td)の分だ
け狭い スイッチング電源装置。
1. A switching power supply device including a transformer, a switch circuit, a synchronous rectifier circuit, a smoothing circuit, a control circuit, an insulation coupling circuit, a drive circuit, an auxiliary power supply circuit, and a delay circuit. Wherein the transformer includes an input winding and an output winding; the switch circuit includes at least one switch element, wherein the switch element is a DC input voltage supplied through the input winding. Wherein the synchronous rectifier circuit includes at least one rectifying switch element having a control electrode, rectifies and outputs a voltage induced in the output winding of the transformer, and wherein the smoothing circuit performs the synchronization. A rectifying circuit that smoothes and outputs a rectified voltage output from the rectifier circuit; the control circuit supplies a control signal to the switch element to control a switching operation thereof; A drive signal generated based on the control signal supplied from the control circuit via the insulating coupling circuit is supplied to the control electrode of the rectifying switch element, and the rectifying switch element is connected to the switch circuit. The auxiliary power supply circuit generates a DC voltage by rectifying and smoothing the control signal supplied from the control circuit via the insulating coupling circuit, and generates the DC voltage. The operating voltage is supplied to the drive circuit and supplied to the auxiliary power circuit.
The pulse width of the control signal (CS12)
The pulse width (TW) of the output control signal (CS1)
And the delay circuit is provided from the control circuit to the switch circuit.
Supplied to the control electrode of the switch element included in
The rise of the control signal by the delay time (Td)
The control being delayed and supplied to the control electrode of the switch element
The pulse width (Ts) of the signal (CS11) is determined by the control circuit
From the control signal (CS
12) The pulse width TW is equal to the delay time (Td).
Narrow switching power supply.
【請求項2】 請求項1に記載されたスイッチング電源
装置であって、 前記同期整流回路は、第1の整流用スイッチ素子及び第
2の整流用スイッチ素子を含み、 前記第1の整流用スイッチ素子は、主電極の一方が前記
変圧器の前記出力巻線の一端に接続されており、 前記第2の整流用スイッチ素子は、主電極の一方が前記
変圧器の前記出力巻線の他端に接続され、主電極の他方
が前記第1の整流用スイッチ素子の主電極の他方に接続
されているスイッチング電源装置。
2. The switching power supply device according to claim 1, wherein the synchronous rectifier circuit includes a first rectifying switch element and a second rectifying switch element, and the first rectifying switch. In the element, one of the main electrodes is connected to one end of the output winding of the transformer, and the second rectifying switch element has one of the main electrodes connected to the other end of the output winding of the transformer. And the other of the main electrodes is connected to the other of the main electrodes of the first rectifying switch element.
【請求項3】 請求項2に記載されたスイッチング電源
装置であって、 前記同期整流回路は、前記第1の整流用スイッチ素子ま
たは前記第2の整流用スイッチ素子の何れか一方の両主
電極が、前記平滑回路の入力側に導かれているスイッチ
ング電源装置。
3. The switching power supply device according to claim 2, wherein the synchronous rectifier circuit includes one main electrode of one of the first rectifier switch element and the second rectifier switch element. Is a switching power supply device guided to the input side of the smoothing circuit.
【請求項4】 請求項2に記載されたスイッチング電源
装置であって、 前記変圧器は、前記出力巻線が中間タップを有してお
り、 前記同期整流回路は、前記第1及び第2の整流用スイッ
チ素子の主電極のうち、互いに接続された主電極と、前
記中間タップとが、前記平滑回路の入力側に導かれてい
るスイッチング電源装置。
4. The switching power supply device according to claim 2, wherein the transformer has the output winding having an intermediate tap, and the synchronous rectifier circuit has the first and second windings. A switching power supply device wherein, among main electrodes of a rectifying switch element, a main electrode connected to each other and the intermediate tap are guided to an input side of the smoothing circuit.
【請求項5】 請求項1に記載されたスイッチング電源
装置であって、 前記同期整流回路は、2つの整流素子を含み、前記2つ
の整流素子の一方は、整流用スイッチ素子であり、他方
は整流ダイオードであるスイッチング電源装置。
5. The switching power supply device according to claim 1, wherein the synchronous rectification circuit includes two rectification elements, one of the two rectification elements is a rectification switch element, and the other is a rectification switch element. A switching power supply that is a rectifier diode.
【請求項6】 請求項1乃至5の何れかに記載されたス
イッチング電源装置であって、 更に、第2の補助電源回路を含み、 前記平滑回路は、少なくとも1つの磁気素子を含み、前
記磁気素子は第1の巻線と、第2の巻線とを含み、 前記第1の巻線は、前記変圧器の前記出力巻線と直列に
接続されており、 前記第2の補助電源回路は、前記磁気素子の前記第2の
巻線に誘起する電圧から直流電圧を生成し、出力端が前
記補助電源回路の出力端に接続されているスイッチング
電源装置。
6. The switching power supply device according to claim 1, further comprising: a second auxiliary power supply circuit; wherein the smoothing circuit includes at least one magnetic element; The element includes a first winding and a second winding, wherein the first winding is connected in series with the output winding of the transformer, and wherein the second auxiliary power supply circuit A switching power supply device that generates a DC voltage from a voltage induced in the second winding of the magnetic element and has an output terminal connected to an output terminal of the auxiliary power supply circuit.
【請求項7】 請求項1乃至5の何れかに記載されたス
イッチング電源装置であって、 更に、第2の補助電源回路を含み、 前記変圧器は、第3の巻線を含み、 前記第2の補助電源回路は、前記変圧器の前記第3の巻
線に誘起する電圧から直流電圧を生成し、出力端が前記
補助電源回路の出力端に接続されているスイッチング電
源装置。
7. The switching power supply device according to claim 1, further comprising: a second auxiliary power supply circuit; wherein the transformer includes a third winding; The switching power supply device according to claim 2, wherein the auxiliary power supply circuit generates a DC voltage from a voltage induced in the third winding of the transformer, and has an output terminal connected to the output terminal of the auxiliary power supply circuit.
【請求項8】 請求項1に記載されたスイッチング電源
装置であって、 前記同期整流回路は、1つの整流素子を含み、前記整流
素子は前記整流用スイッチ素子であって、前記変圧器の
前記二次巻線に誘起するフライバック電圧を整流して出
力するスイッチング電源装置。
8. The switching power supply according to claim 1, wherein the synchronous rectifier circuit includes one rectifier element, wherein the rectifier element is the rectifying switch element, A switching power supply that rectifies and outputs the flyback voltage induced in the secondary winding.
【請求項9】 請求項8に記載されたスイッチング電源
装置であって、 更に、第2の補助電源回路を含み、 前記変圧器は、第3の巻線を含み、 前記第2の補助電源回路は、前記変圧器の前記第3の巻
線に誘起する電圧から直流電圧を生成し、出力端が前記
補助電源回路の出力端に接続されているスイッチング電
源装置。
9. The switching power supply device according to claim 8, further comprising: a second auxiliary power supply circuit; wherein the transformer includes a third winding; Is a switching power supply device that generates a DC voltage from a voltage induced in the third winding of the transformer, and has an output terminal connected to an output terminal of the auxiliary power supply circuit.
【請求項10】 請求項6乃至9の何れかに記載された
スイッチング電源装置であって、 前記第2の補助電源回路から出力される直流電圧が、前
記補助電源回路から出力される直流電圧よりも高いスイ
ッチング電源装置。
10. The switching power supply device according to claim 6, wherein a DC voltage output from the second auxiliary power supply circuit is lower than a DC voltage output from the auxiliary power supply circuit. High switching power supply.
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