JP3456839B2 - スイッチング電源 - Google Patents
スイッチング電源Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、他励フライバック
方式スイッチング電源の高効率化、低ノイズ化に関す
る。
方式スイッチング電源の高効率化、低ノイズ化に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図１は、従来のフライバック方式スイッ
チング電源の一実施例である。図において、１は直流電
源、２は主トランス、３、４はそれぞれ主トランスの１
次巻き線及び２次巻き線、５、６、７はそれぞれスナバ
用のコンデンサ、抵抗及びダイオ−ドである。８は主ス
イッチ素子例えばＭＯＳＦＥＴ、９は主スイッチ素子の
寄生ダイオ−ド、１０は主スイッチ素子の寄生コンデン
サ、１１は整流用ダイオ−ド、１２は平滑コンデンサ、
１３は負荷抵抗、１４は出力電圧検出用コンパレ−タ、
１５は基準電圧、１６は発振器、１７は駆動回路であ
る。
チング電源の一実施例である。図において、１は直流電
源、２は主トランス、３、４はそれぞれ主トランスの１
次巻き線及び２次巻き線、５、６、７はそれぞれスナバ
用のコンデンサ、抵抗及びダイオ−ドである。８は主ス
イッチ素子例えばＭＯＳＦＥＴ、９は主スイッチ素子の
寄生ダイオ−ド、１０は主スイッチ素子の寄生コンデン
サ、１１は整流用ダイオ−ド、１２は平滑コンデンサ、
１３は負荷抵抗、１４は出力電圧検出用コンパレ−タ、
１５は基準電圧、１６は発振器、１７は駆動回路であ
る。
【０００３】この回路は周知の技術であるので、スイッ
チング動作の詳細説明は省略するが、自励式ではなく他
励式である事に注目する。
チング動作の詳細説明は省略するが、自励式ではなく他
励式である事に注目する。
【０００４】この回路は、主スイッチ素子がＯＮ時のエ
ネルギ−を主トランス２に蓄え、ＯＦＦ時に負荷抵抗１
３にエネルギ−を放出する。そして、主スイッチ素子８
がタ−ンオン時のサ−ジエネルギ−はスナバ−回路５、
６、７によって、タ−ンオフ時のサ−ジエネルギ−は寄
生コンデンサ１０によって吸収する様に構成されている
が、このようなスナバ−回路では完全にサ−ジを吸収す
る事ができない。また、スナバ−回路の抵抗６によって
熱ロスとなり、効率低下の原因となる。又、タ−ンオフ
時のサ−ジエネルギ−は、寄生コンデンサ−１０では吸
収しきれない。
ネルギ−を主トランス２に蓄え、ＯＦＦ時に負荷抵抗１
３にエネルギ−を放出する。そして、主スイッチ素子８
がタ−ンオン時のサ−ジエネルギ−はスナバ−回路５、
６、７によって、タ−ンオフ時のサ−ジエネルギ−は寄
生コンデンサ１０によって吸収する様に構成されている
が、このようなスナバ−回路では完全にサ−ジを吸収す
る事ができない。また、スナバ−回路の抵抗６によって
熱ロスとなり、効率低下の原因となる。又、タ−ンオフ
時のサ−ジエネルギ−は、寄生コンデンサ−１０では吸
収しきれない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題を
解決するために、他励フライバック方式スイッチング電
源に於いて、特に電流連続モ−ドに於けるスイッチング
ロスの低減を図る事を目的とするものである。
解決するために、他励フライバック方式スイッチング電
源に於いて、特に電流連続モ−ドに於けるスイッチング
ロスの低減を図る事を目的とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】図２に本発明の一つの実施例を示
す。図において１〜１７は従来の回路と同じである。本
発明に関わる部分は、１０の替わりの１０′は主スイッ
チ素子の寄生コンデンサと外付けコンデンサとを並列接
続したものである。さらに、インダクタンス１８、逆流
防止ダイオ−ド１９、主トランス２の３次巻き線２０及
び第２のスイッチ素子２１が追加されている。
す。図において１〜１７は従来の回路と同じである。本
発明に関わる部分は、１０の替わりの１０′は主スイッ
チ素子の寄生コンデンサと外付けコンデンサとを並列接
続したものである。さらに、インダクタンス１８、逆流
防止ダイオ−ド１９、主トランス２の３次巻き線２０及
び第２のスイッチ素子２１が追加されている。
【０００７】インダクタンス１８と逆流防止ダイオード
１９のアノードを接続し、同ダイオード１９のカソード
を主トランス２の３次巻き線のドットが図示してある側
に接続する。尚、３次巻き線２０と１次巻き線３は同じ
極性に巻き、２次巻き線４は逆極性に巻く。主トランス
２の巻き線３，４，２０のドットが指示してある側が巻
き始めである。３次巻き線２０の他端は第２のスイッチ
素子２１に接続し、これらの直列回路を第１のスイッチ
素子８と並列に接続する。
１９のアノードを接続し、同ダイオード１９のカソード
を主トランス２の３次巻き線のドットが図示してある側
に接続する。尚、３次巻き線２０と１次巻き線３は同じ
極性に巻き、２次巻き線４は逆極性に巻く。主トランス
２の巻き線３，４，２０のドットが指示してある側が巻
き始めである。３次巻き線２０の他端は第２のスイッチ
素子２１に接続し、これらの直列回路を第１のスイッチ
素子８と並列に接続する。
【０００８】本発明に関わる所を中心に、本発明の動作
を、図３の各部動作波形を用いて詳細に説明する。図に
おいて、（ａ）は主スイッチ素子８の電流、（ｂ）は主
スイッチ素子８の両端電圧、（ｃ）はインダクタンス１
８の電流、（ｄ）は主スイッチ素子８のゲ−ト信号、
（ｅ）は第２のスイッチ素子２１のゲ−ト信号である。
を、図３の各部動作波形を用いて詳細に説明する。図に
おいて、（ａ）は主スイッチ素子８の電流、（ｂ）は主
スイッチ素子８の両端電圧、（ｃ）はインダクタンス１
８の電流、（ｄ）は主スイッチ素子８のゲ−ト信号、
（ｅ）は第２のスイッチ素子２１のゲ−ト信号である。
【０００９】主スイッチ素子８のゲ−ト信号（ｄ）をオ
フし、主スイッチ素子８がタ−ンオフすると（ｔ１）、
主スイッチ素子８の電流（ａ）は急激に立ち上がるが、
コンデンサ１０′を充電するため主スイッチ素子８の両
端電圧（ｂ）はゆっくりと上昇する。このため、主スイ
ッチ素子８のタ−ンオフ時のスイッチング損失は極めて
少ない。
フし、主スイッチ素子８がタ−ンオフすると（ｔ１）、
主スイッチ素子８の電流（ａ）は急激に立ち上がるが、
コンデンサ１０′を充電するため主スイッチ素子８の両
端電圧（ｂ）はゆっくりと上昇する。このため、主スイ
ッチ素子８のタ−ンオフ時のスイッチング損失は極めて
少ない。
【００１０】次ぎに、主スイッチ素子８をタ−ンオンす
る前に、第２のスイッチ素子２１のゲ−ト信号をオンし
（ｅ）、第２のスイッチ素子２１をタ−ンオンすると
(ｔ２)、インダクタンス１８の電流（ｃ）は図のように
上昇し、逆流防止ダイオ−ド１９、主トランス２の３次
巻き線２０、第２のスイッチ素子２１を通って流れる。
る前に、第２のスイッチ素子２１のゲ−ト信号をオンし
（ｅ）、第２のスイッチ素子２１をタ−ンオンすると
(ｔ２)、インダクタンス１８の電流（ｃ）は図のように
上昇し、逆流防止ダイオ−ド１９、主トランス２の３次
巻き線２０、第２のスイッチ素子２１を通って流れる。
【００１１】インダクタンス１８の電流（ｃ）、従って
第２のスイッチ素子２１の電流が増加するにしたがっ
て、主トランス２の２次巻き線４に流れる電流は減少
し、最後にゼロになる。すると、コンデンサ１０’とイ
ンダクタンス１８の共振電流が流れ始め、主スイッチ素
子８の両端電圧（ｂ）が低下し始める（ｔ３）。
第２のスイッチ素子２１の電流が増加するにしたがっ
て、主トランス２の２次巻き線４に流れる電流は減少
し、最後にゼロになる。すると、コンデンサ１０’とイ
ンダクタンス１８の共振電流が流れ始め、主スイッチ素
子８の両端電圧（ｂ）が低下し始める（ｔ３）。
【００１２】主スイッチ素子８の両端電圧がゼロになる
と（ｔ４）、共振作用によってインダクタンス１８の電
流は逆向きに流れようとするが、逆流防止ダイオ−ド１
９によって阻止される。そこで、インダクタンス１８に
蓄えられていたエネルギ−（電流）は、主スイッチ素子
８の寄生ダイオ−ド９を通って、主スイッチ素子の電流
は前とは逆向きに流れる（ａ）。（期間ｔ４からｔ５）
と（ｔ４）、共振作用によってインダクタンス１８の電
流は逆向きに流れようとするが、逆流防止ダイオ−ド１
９によって阻止される。そこで、インダクタンス１８に
蓄えられていたエネルギ−（電流）は、主スイッチ素子
８の寄生ダイオ−ド９を通って、主スイッチ素子の電流
は前とは逆向きに流れる（ａ）。（期間ｔ４からｔ５）
【００１３】インダクタンスの残存エネルギ−が寄生ダ
イオ−ド９に流れている期間中（ｔ４からｔ５の期間）
に主スイッチ素子をタ−ンオンすると（ｄ）、すでに主
スイッチ素子の両端電圧はゼロになっているので、タ−
ンオン時のスイッチングサ−ジは発生することは無い。
イオ−ド９に流れている期間中（ｔ４からｔ５の期間）
に主スイッチ素子をタ−ンオンすると（ｄ）、すでに主
スイッチ素子の両端電圧はゼロになっているので、タ−
ンオン時のスイッチングサ−ジは発生することは無い。
【００１４】
【発明の効果】本発明によって、電流連続型の他励フラ
イバック方式のスイッチング電源において、スイッチン
グロスの低減による高効率化が実現出来る。又、スイッ
チングロスが発生しない為、低ノイズ化が実現出来、電
源の入力部のフィルタが小さくなり、結果的に、小型、
低コスト化されたスイッチング電源が実現できる。
イバック方式のスイッチング電源において、スイッチン
グロスの低減による高効率化が実現出来る。又、スイッ
チングロスが発生しない為、低ノイズ化が実現出来、電
源の入力部のフィルタが小さくなり、結果的に、小型、
低コスト化されたスイッチング電源が実現できる。
【図１】従来の他励フライバック方式スイッチング電源
の一実施例回路図。
の一実施例回路図。
【図２】本発明の他励フライバック方式スイッチング電
源の一実施例回路図。
源の一実施例回路図。
【図３】本発明のスイッチング電源の各部動作波形。
１ 直流電源
２ 主トランス
３ 主スイッチ素子の１次巻き線
４ 主スイッチ素子の２次巻き線
５ スナバ用コンデンサ
６ スナバ用抵抗
７ スナバ用ダイオード
８ 主スイッチ素子
９ 主スイッチ素子の寄生ダイオード
１０ 主スイッチ素子の寄生コンデンサ
１０’寄生コンデンサ＋外付けコンデンサ
１１ 整流用ダイオード
１２ 平滑コンデンサ
１３ 負荷抵抗
１４ 出力電圧検出用コンパレータ
１５ 基準電圧
１６ 発振器
１７ 駆動回路
１８ インダクタンス
１９ 逆流防止ダイオード
２０ 主トランス２の３次巻き線
２１ 第２のスイッチ素子
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
H03K 17/16
H03K 17/695
Claims (2)
- 【請求項１】 トランスの１次巻き線と寄生ダイオード
を有する主スイッチ素子との直列回路が、直流電源に並
列接続されて成る他励フライバック方式スイッチング電
源に於いて、前記主スイッチ素子の両端に、インダクタ
ンスと順方向の逆流防止ダイオードと前記トランスの１
次巻き線に同一極性である３次巻き線と第２のスイッチ
素子との直列回路、及びコンデンサが、並列接続されて
いる事を特徴とするスイッチング電源。 - 【請求項２】 請求項１記載の他励フライバック方式ス
イッチング電源に於いて、前記コンデンサが、前記主ス
イッチ素子の寄生容量を含む事を特徴とする他励フライ
バック方式スイッチング電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17297196A JP3456839B2 (ja) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | スイッチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17297196A JP3456839B2 (ja) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | スイッチング電源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH104679A JPH104679A (ja) | 1998-01-06 |
| JP3456839B2 true JP3456839B2 (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=15951760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17297196A Expired - Fee Related JP3456839B2 (ja) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | スイッチング電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3456839B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10002699B2 (en) | 2013-04-25 | 2018-06-19 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Electromagnetic coil driving control device |
-
1996
- 1996-06-12 JP JP17297196A patent/JP3456839B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH104679A (ja) | 1998-01-06 |
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