JP5588393B2 - Synchronous rectifier converter and its test system - Google Patents

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Description

本発明は、同期整流素子を用いた同期整流型コンバータ、その試験システムおよびその試験方法に関する。   The present invention relates to a synchronous rectifier converter using a synchronous rectifier, a test system thereof, and a test method thereof.

電源装置の過電圧保護回路の動作試験方法として、可変電圧を生成するボリュームを搭載し、電源装置の出力電圧を自己上昇させて試験する方法がある。この方法では、内部搭載ボリュームによる電圧の調整が必要であるが、ボリュームによる調整は手動が一般的であり、自動試験に向いていない。   As a method for testing the operation of the overvoltage protection circuit of the power supply device, there is a method in which a volume for generating a variable voltage is mounted and the output voltage of the power supply device is self-raised and tested. In this method, voltage adjustment using an internal volume is necessary, but manual adjustment is generally not appropriate for automatic testing.

また、電源装置の過電圧保護回路の動作試験方法として、電源装置の出力端子に外部電圧を印加して試験する方法がある(たとえば、特許文献1参照)。この方法では、電源装置の出力端子に印加する電圧をコンピュータ制御することも可能であり、自動試験が可能である。   Further, as an operation test method for the overvoltage protection circuit of the power supply device, there is a method of applying an external voltage to the output terminal of the power supply device for testing (see, for example, Patent Document 1). In this method, the voltage applied to the output terminal of the power supply device can be controlled by a computer, and an automatic test can be performed.

ところで、AC−DCコンバータやDC−DCコンバータの転流素子に同期整流素子が多く用いられている。転流素子に同期整流素子を用いる場合、ダイオードを用いる場合と比較し、電源の変換効率を高めることができる。一般的に、同期整流素子にはFETが用いられる。   By the way, many synchronous rectifiers are used for commutation elements of AC-DC converters and DC-DC converters. When a synchronous rectifying element is used for the commutation element, the conversion efficiency of the power source can be increased as compared with the case where a diode is used. Generally, an FET is used as the synchronous rectifier element.

特開平5−126887号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-126887

FETは双方向に電流を流す性質があるため、電源装置の出力端子に外部から高電圧を印加すると、同期整流素子であるFETに電流が流れ、外部電源による電流が逆流してしまう。電流が逆流すると電源装置の出力電圧が上昇しなくなり、過電圧保護回路の動作試験が困難になる。   Since the FET has a property of flowing a current in both directions, when a high voltage is applied from the outside to the output terminal of the power supply device, a current flows through the FET that is a synchronous rectifier, and the current from the external power supply flows backward. When the current flows backward, the output voltage of the power supply device does not increase, and the operation test of the overvoltage protection circuit becomes difficult.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、同期整流素子を用いた電源装置の過電圧保護回路の動作試験を、出力端子から外部電圧を印加する方法で実現できるようにする技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to realize an operation test of an overvoltage protection circuit of a power supply device using a synchronous rectifying element by a method of applying an external voltage from an output terminal. To provide technology.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の同期整流型コンバータは、入出力を絶縁するトランスと、トランスの二次側に接続されるスイッチング素子と、スイッチング素子に接続されるLCフィルタと、スイッチング素子とLCフィルタとの間のノードに接続される同期整流素子と、本同期整流型コンバータの出力電圧を監視して過電圧を検出する過電圧保護回路と、同期整流素子の動作を停止させるための同期整流停止回路と、を備える。たとえば、同期整流素子にはFETが用いられてもよい。その場合、同期整流停止回路はFETをオフするための信号を供給する。   In order to solve the above problems, a synchronous rectification converter according to an aspect of the present invention includes a transformer that isolates input and output, a switching element connected to a secondary side of the transformer, an LC filter connected to the switching element, A synchronous rectifying element connected to a node between the switching element and the LC filter, an overvoltage protection circuit for detecting an overvoltage by monitoring an output voltage of the synchronous rectifying converter, and for stopping the operation of the synchronous rectifying element A synchronous rectification stop circuit. For example, an FET may be used as the synchronous rectifier element. In that case, the synchronous rectification stop circuit supplies a signal for turning off the FET.

この態様によると、同期整流型コンバータの過電圧保護回路の動作試験を、同期整流型コンバータの出力端子から外部電圧を印加する方法で行うことができる。   According to this aspect, the operation test of the overvoltage protection circuit of the synchronous rectification converter can be performed by a method of applying an external voltage from the output terminal of the synchronous rectification converter.

同期整流停止回路は、トランスの2次側の入力電圧を整流する第1ダイオードと、第1ダイオードにより整流された電圧を平滑化するRCフィルタと、RCフィルタの出力電圧を検出する検出回路と、を含んでもよい。検出回路は、出力電圧の低下に応じて、FETのゲート電圧を低下させてもよい。   The synchronous rectification stop circuit includes a first diode that rectifies the input voltage on the secondary side of the transformer, an RC filter that smoothes the voltage rectified by the first diode, a detection circuit that detects an output voltage of the RC filter, May be included. The detection circuit may decrease the gate voltage of the FET according to the decrease in the output voltage.

同期整流停止回路は、転流用FETのゲート端子に接続されるテスト端子を含んでもよい。テスト端子には、同期整流型コンバータの出力端子に試験用の電圧を印加して過電圧試験するとき、グラウンド電位が印加されてもよい。   The synchronous rectification stop circuit may include a test terminal connected to the gate terminal of the commutation FET. A ground potential may be applied to the test terminal when an overvoltage test is performed by applying a test voltage to the output terminal of the synchronous rectification converter.

本発明の別の態様は、同期整流型コンバータの試験システムである。この同期整流型コンバータの試験システムは、上述の同期整流型コンバータと、同期整流型コンバータの出力端子に試験用の電圧を印加する外部電源装置と、過電圧保護回路の動作を試験する過電圧試験装置と、を備える。   Another aspect of the present invention is a test system for a synchronous rectifier converter. This synchronous rectifier converter test system includes the above-described synchronous rectifier converter, an external power supply device that applies a test voltage to the output terminal of the synchronous rectifier converter, and an overvoltage test device that tests the operation of the overvoltage protection circuit. .

本発明のさらに別の態様は、同期整流型コンバータの試験方法である。この方法は、同期整流型コンバータの出力端子に試験用の電圧を印加して過電圧試験するとき、同期整流素子の動作を停止させる。   Yet another embodiment of the present invention is a method for testing a synchronous rectifier converter. In this method, when an overvoltage test is performed by applying a test voltage to the output terminal of the synchronous rectification converter, the operation of the synchronous rectification element is stopped.

本発明によれば、同期整流素子を用いた電源装置の過電圧保護回路の動作試験を、出力端子から外部電圧を印加する方法で実現できるようになる。   According to the present invention, an operation test of an overvoltage protection circuit of a power supply device using a synchronous rectifying element can be realized by a method of applying an external voltage from an output terminal.

比較例に係る、同期整流型コンバータの試験システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the test system of the synchronous rectification type converter based on a comparative example. 本発明の実施の形態に係る、同期整流型コンバータの試験システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the test system of a synchronous rectification type | mold converter based on embodiment of this invention. 実施例1に係る、同期整流型コンバータの試験システムの構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of a test system for a synchronous rectification converter according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係る、同期整流型コンバータの試験システムの動作を説明するためのタイミングチャートを示す図である。It is a figure which shows the timing chart for demonstrating operation | movement of the test system of a synchronous rectification type converter based on Example 1. FIG. 実施例2に係る、同期整流型コンバータの試験システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the test system of the synchronous rectification type converter based on Example 2. FIG.

図1は、比較例に係る、同期整流型コンバータの試験システム500の構成を示す図である。試験システム500は、DC−DCコンバータ100、外部電源装置200および過電圧試験装置300を備える。図1に示すDC−DCコンバータ100は、ステップダウンDC−DCコンバータであり、直流電源から入力される直流電力を降圧して出力する。なお、交流電源が用いられる場合、交流電源とDC−DCコンバータ100との間にダイオードブリッジ回路などで構成される整流回路が挿入される。この場合、整流回路を含めた回路全体ではAC−DCコンバータとなる。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a test system 500 for a synchronous rectification converter according to a comparative example. The test system 500 includes a DC-DC converter 100, an external power supply device 200, and an overvoltage test device 300. A DC-DC converter 100 shown in FIG. 1 is a step-down DC-DC converter, and steps down and outputs DC power input from a DC power supply. When an AC power supply is used, a rectifier circuit including a diode bridge circuit or the like is inserted between the AC power supply and the DC-DC converter 100. In this case, the entire circuit including the rectifier circuit is an AC-DC converter.

図1に示すDC−DCコンバータ100は絶縁型でフルブリッジ型で同期整流型のコンバータである。DC−DCコンバータ100は、Hブリッジ回路、トランスT1、第1抵抗R1、第2抵抗R2、第1FETQ1、第2FETQ2、LCフィルタ、第3抵抗R3、第4抵抗R4、コンパレータCP1、誤差増幅部12およびPWM制御部11を備える。   A DC-DC converter 100 shown in FIG. 1 is an isolated, full-bridge, and synchronous rectification type converter. The DC-DC converter 100 includes an H bridge circuit, a transformer T1, a first resistor R1, a second resistor R2, a first FET Q1, a second FET Q2, an LC filter, a third resistor R3, a fourth resistor R4, a comparator CP1, and an error amplifying unit 12. And a PWM control unit 11.

Hブリッジ回路は、第1スイッチS1、第2スイッチS2、第3スイッチS3および第4スイッチS4を含む。第1スイッチS1および第2スイッチS2の高電位側端子は、プラスの入力端子に接続される。第3スイッチS3および第4スイッチS4の低電位側端子は、マイナスの入力端子に接続される。第1スイッチS1の低電位側端子と第3スイッチS3の高電位側端子とが接続され、そのノードはトランスT1の一次巻線の一方の端子に接続される。第2スイッチS2の低電位側端子と第4スイッチS4の高電位側端子とが接続され、そのノードはトランスT1の一次巻線の他方の端子に接続される。   The H bridge circuit includes a first switch S1, a second switch S2, a third switch S3, and a fourth switch S4. The high potential side terminals of the first switch S1 and the second switch S2 are connected to a positive input terminal. The low potential side terminals of the third switch S3 and the fourth switch S4 are connected to the negative input terminal. The low potential side terminal of the first switch S1 and the high potential side terminal of the third switch S3 are connected, and the node is connected to one terminal of the primary winding of the transformer T1. The low potential side terminal of the second switch S2 and the high potential side terminal of the fourth switch S4 are connected, and the node is connected to the other terminal of the primary winding of the transformer T1.

第1スイッチS1、第2スイッチS2、第3スイッチS3および第4スイッチS4のオンオフは、PWM制御部11により制御される。PWM制御部11により第1スイッチS1および第4スイッチS4がオン、第2スイッチS2および第3スイッチS3がオフに制御されるとトランスT1の一次巻線に順方向電流が流れる。一方、PWM制御部11により第1スイッチS1および第4スイッチS4がオフ、第2スイッチS2および第3スイッチS3がオンに制御されるとトランスT1の一次巻線に逆方向電流が流れる。トランスT1の一次巻線に流れる電流量は、PWM制御部11により制御されるデューティ比により決定される。   On / off of the first switch S1, the second switch S2, the third switch S3, and the fourth switch S4 is controlled by the PWM control unit 11. When the PWM control unit 11 controls the first switch S1 and the fourth switch S4 to be on and the second switch S2 and the third switch S3 to be off, a forward current flows through the primary winding of the transformer T1. On the other hand, when the PWM controller 11 controls the first switch S1 and the fourth switch S4 to be turned off and the second switch S2 and the third switch S3 to be turned on, a reverse current flows through the primary winding of the transformer T1. The amount of current flowing through the primary winding of the transformer T1 is determined by the duty ratio controlled by the PWM control unit 11.

トランスT1は入出力(すなわち、一次側と二次側)を絶縁する。トランスT1の二次巻線には、一次巻線と二次巻線との巻数比および一次巻線に流れる電流に応じた電流が流れる。図1に示す構成では二次巻線上の二つのノードから二次側のプラスの入力端子とマイナスの入力端子が取り出される。二次巻線の二つのノードは、所定の分圧比で分圧される地点に設けられる。   The transformer T1 insulates the input / output (that is, the primary side and the secondary side). A current according to the turn ratio between the primary winding and the secondary winding and the current flowing through the primary winding flows through the secondary winding of the transformer T1. In the configuration shown in FIG. 1, a positive input terminal and a negative input terminal on the secondary side are taken out from two nodes on the secondary winding. Two nodes of the secondary winding are provided at points where voltage is divided at a predetermined voltage dividing ratio.

第1FETQ1はトランスT1の二次側に接続される。より具体的には、第1FETQ1にはnチャネルのMOSFETやパワーMOSFETが採用され、第1FETQ1のソース端子は二次側のプラスの入力端子に接続され、そのゲート端子は第1抵抗R1を介してトランスT1の二次巻線の一端と接続され、そのドレイン端子はLCフィルタに接続される。第1FETQ1は二次側の入力電圧を降圧するスイッチング素子として機能する。   The first FET Q1 is connected to the secondary side of the transformer T1. More specifically, an n-channel MOSFET or a power MOSFET is employed for the first FET Q1, the source terminal of the first FET Q1 is connected to the positive input terminal on the secondary side, and the gate terminal thereof is connected via the first resistor R1. It is connected to one end of the secondary winding of the transformer T1, and its drain terminal is connected to the LC filter. The first FET Q1 functions as a switching element that steps down the input voltage on the secondary side.

LCフィルタは第1FETQ1に接続される。LCフィルタはインダクタL1および第1容量C1により構成される。インダクタL1の一端は第1FETQ1のドレイン端子に接続され、その他端はDC−DCコンバータ100のプラスの出力端子に接続される。第1容量C1はインダクタL1より後段に設けられ、DC−DCコンバータ100のプラスの出力端子とマイナスの出力端子との間に接続される。LCフィルタは、DC−DCコンバータ100の出力電圧を平滑化する。   The LC filter is connected to the first FET Q1. The LC filter includes an inductor L1 and a first capacitor C1. One end of the inductor L1 is connected to the drain terminal of the first FET Q1, and the other end is connected to the positive output terminal of the DC-DC converter 100. The first capacitor C1 is provided after the inductor L1, and is connected between the positive output terminal and the negative output terminal of the DC-DC converter 100. The LC filter smoothes the output voltage of the DC-DC converter 100.

第2FETQ2は、第1FETQ1とLCフィルタとの間のノードに接続される。より具体的には、第2FETQ2にはnチャネルのMOSFETやパワーMOSFETが採用され、第2FETQ2のソース端子は二次側のマイナスの入力端子に接続され、そのゲート端子は第2抵抗R2を介してトランスT1の二次巻線の他端と接続され、そのドレイン端子は第1FETQ1とLCフィルタとの間のノードに接続される。   The second FET Q2 is connected to a node between the first FET Q1 and the LC filter. More specifically, the second FET Q2 employs an n-channel MOSFET or power MOSFET, the source terminal of the second FET Q2 is connected to the negative input terminal on the secondary side, and the gate terminal thereof is connected via the second resistor R2. The other end of the secondary winding of the transformer T1 is connected, and its drain terminal is connected to a node between the first FET Q1 and the LC filter.

第2FETQ2は同期整流型の転流素子である。第2FETQ2は第1FETQ1がオフのときオンする。第2FETQ2がオンするとインダクタL1に蓄積されたエネルギが出力端子に転流する。なお、転流素子にダイオードではなくFETを用いることにより、電源の変換ロスを小さくできる。   The second FET Q2 is a synchronous rectification type commutation element. The second FET Q2 is turned on when the first FET Q1 is off. When the second FET Q2 is turned on, the energy stored in the inductor L1 is commutated to the output terminal. Note that the conversion loss of the power supply can be reduced by using an FET instead of a diode as the commutation element.

DC−DCコンバータ100の出力電圧は誤差増幅部12に入力される。誤差増幅部12は、当該出力電圧と目標電圧とを比較し、その誤差を増幅してPWM制御部11に出力する。PWM制御部11は、当該出力電圧が当該目標電圧より低い場合、デューティ比を大きくしてトランスT1の一次巻線に流れる電流量が増大するよう制御する。一方、当該出力電圧が当該目標電圧より高い場合、デューティ比を小さくしてトランスT1の一次巻線に流れる電流量が減少するよう制御する。このフィードバック制御によりDC−DCコンバータ100の出力電圧を安定化させることができる。   The output voltage of the DC-DC converter 100 is input to the error amplifier 12. The error amplifier 12 compares the output voltage with the target voltage, amplifies the error, and outputs the amplified error to the PWM controller 11. When the output voltage is lower than the target voltage, the PWM control unit 11 increases the duty ratio so as to increase the amount of current flowing through the primary winding of the transformer T1. On the other hand, when the output voltage is higher than the target voltage, control is performed so that the amount of current flowing through the primary winding of the transformer T1 is reduced by decreasing the duty ratio. With this feedback control, the output voltage of the DC-DC converter 100 can be stabilized.

DC−DCコンバータ100の出力電圧は第3抵抗R3および第4抵抗R4により分圧され、コンパレータCP1にも入力される。コンパレータCP1は、分圧電圧が参照電圧Vrefを超えると有意な信号(たとえば、ハイレベル信号)を出力する。コンパレータCP1は過電圧保護回路として機能する。図示しないが、DC−DCコンバータ100の実使用時にはコンパレータCP1が過電圧を検出すると、トランスT1の一次巻線への電圧印加が停止されるよう構成される。また、コンパレータCP1が過電圧を検出するとアラームが鳴るよう構成されてもよい。   The output voltage of the DC-DC converter 100 is divided by the third resistor R3 and the fourth resistor R4 and is also input to the comparator CP1. The comparator CP1 outputs a significant signal (for example, a high level signal) when the divided voltage exceeds the reference voltage Vref. The comparator CP1 functions as an overvoltage protection circuit. Although not shown, when the DC-DC converter 100 is actually used, when the comparator CP1 detects an overvoltage, the voltage application to the primary winding of the transformer T1 is stopped. Further, an alarm may sound when the comparator CP1 detects an overvoltage.

DC−DCコンバータ100の実使用時にはDC−DCコンバータ100の出力端子には負荷が接続されるが、試験時には外部電源装置200が接続される。外部電源装置200は、DC−DCコンバータ100の出力端子に試験用の電圧を印加する。この電圧は過電圧試験装置300の制御にしたがい漸次的に上昇していく電圧である。   When the DC-DC converter 100 is actually used, a load is connected to the output terminal of the DC-DC converter 100, but the external power supply device 200 is connected during the test. The external power supply apparatus 200 applies a test voltage to the output terminal of the DC-DC converter 100. This voltage gradually increases according to the control of the overvoltage test apparatus 300.

過電圧試験装置300は、コンパレータCP1の出力端子に接続され、コンパレータCP1の出力が反転するタイミングを検出する。過電圧試験装置300は、このタイミングで外部電源装置200がDC−DCコンバータ100の出力端子に印加している電圧を検出する。過電圧試験装置300は、たとえば、PCと電圧検出装置で構成することができる。   The overvoltage test apparatus 300 is connected to the output terminal of the comparator CP1, and detects the timing at which the output of the comparator CP1 is inverted. The overvoltage test apparatus 300 detects the voltage applied to the output terminal of the DC-DC converter 100 by the external power supply apparatus 200 at this timing. The overvoltage test apparatus 300 can be composed of, for example, a PC and a voltage detection apparatus.

しかしながら、比較例に係る試験システム500では、外部電源装置200からDC−DCコンバータ100の出力端子に印加する電圧を上昇させていくと、第1FETQ1のオン期間が短くなり、第2FETQ2のオン期間が長くなる。これにより、インダクタL1、第2FETQ2を通じで電流が逆流してしまい、DC−DCコンバータ100の出力端子の電圧が上昇しないという問題がある。   However, in the test system 500 according to the comparative example, when the voltage applied from the external power supply apparatus 200 to the output terminal of the DC-DC converter 100 is increased, the ON period of the first FET Q1 is shortened, and the ON period of the second FET Q2 is increased. become longer. As a result, the current flows backward through the inductor L1 and the second FET Q2, and the voltage at the output terminal of the DC-DC converter 100 does not rise.

図2は、本発明の実施の形態に係る、同期整流型コンバータの試験システム500の構成を示す図である。図2に示す構成は、図1に示す構成と比較し、同期整流停止回路20が追加された構成である。同期整流停止回路20は、同期整流素子の動作を停止させるための回路である。本実施の形態では、同期整流素子として第2FETQ2が用いられるため、同期整流停止回路20は、第2FETQ2をオフするための信号を供給する回路である。以下、同期整流停止回路20の具体的な構成例を説明する。   FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a synchronous rectification converter test system 500 according to an embodiment of the present invention. The configuration shown in FIG. 2 is a configuration in which a synchronous rectification stop circuit 20 is added compared to the configuration shown in FIG. The synchronous rectification stop circuit 20 is a circuit for stopping the operation of the synchronous rectification element. In the present embodiment, since the second FET Q2 is used as the synchronous rectification element, the synchronous rectification stop circuit 20 is a circuit that supplies a signal for turning off the second FET Q2. Hereinafter, a specific configuration example of the synchronous rectification stop circuit 20 will be described.

図3は、実施例1に係る、同期整流型コンバータの試験システム500の構成を示す図である。実施例1では、同期整流停止回路20は、第1ダイオードD1、第2ダイオードD2、RCフィルタおよび検出回路M1により構成される。   FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a test system 500 for a synchronous rectification converter according to the first embodiment. In the first embodiment, the synchronous rectification stop circuit 20 includes a first diode D1, a second diode D2, an RC filter, and a detection circuit M1.

第1ダイオードD1のアノード端子は二次側のプラスの入力端子に接続され、そのカソード端子はRCフィルタに接続される。第1ダイオードD1はトランスT1の二次側の入力電圧を整流する。RCフィルタは第5抵抗R5および第2容量C2により構成される。第5抵抗R5の一端は第1ダイオードD1のカソード端子と接続され、その他端は第2容量C2の一端に接続される。第2容量C2の他端はグラウンドに接続される。RCフィルタは、第1ダイオードD1により整流された電圧を平滑化する。   The anode terminal of the first diode D1 is connected to the positive input terminal on the secondary side, and its cathode terminal is connected to the RC filter. The first diode D1 rectifies the input voltage on the secondary side of the transformer T1. The RC filter includes a fifth resistor R5 and a second capacitor C2. One end of the fifth resistor R5 is connected to the cathode terminal of the first diode D1, and the other end is connected to one end of the second capacitor C2. The other end of the second capacitor C2 is connected to the ground. The RC filter smoothes the voltage rectified by the first diode D1.

第5抵抗R5と第2容量C2との間のノードに検出回路M1が接続される。第2ダイオードD2のアノード端子は第2FETQ2のゲート端子と第2抵抗R2との間のノードに接続され、そのカソード端子は検出回路M1に接続される。検出回路M1は、RCフィルタの出力電圧を検出し、その出力電圧の低下に応じて第2FETQ2のゲート電圧を低下させる。すなわち、その出力電圧の低下に応じて、第2ダイオードD2のカソード端子の電圧を下げることにより、第2FETQ2のゲート端子から電流を引き抜いて、当該ゲート端子の電圧を低下させる。   The detection circuit M1 is connected to a node between the fifth resistor R5 and the second capacitor C2. The anode terminal of the second diode D2 is connected to a node between the gate terminal of the second FET Q2 and the second resistor R2, and the cathode terminal thereof is connected to the detection circuit M1. The detection circuit M1 detects the output voltage of the RC filter, and reduces the gate voltage of the second FET Q2 in accordance with the decrease in the output voltage. That is, in accordance with the decrease in the output voltage, the voltage at the cathode terminal of the second diode D2 is decreased to draw the current from the gate terminal of the second FET Q2, thereby decreasing the voltage at the gate terminal.

検出回路M1は、たとえば、コンパレータとスイッチで構成することができる。当該スイッチは第2ダイオードD2のカソード端子とグラウンドとの間に挿入される。当該コンパレータはRCフィルタの出力電圧が参照電圧を超えると当該スイッチをオンさせる。これにより、第2ダイオードD2が導通し、第2FETQ2のゲート端子の電圧がゼロになり、第2FETQ2がオフする。   The detection circuit M1 can be composed of, for example, a comparator and a switch. The switch is inserted between the cathode terminal of the second diode D2 and the ground. The comparator turns on the switch when the output voltage of the RC filter exceeds the reference voltage. As a result, the second diode D2 becomes conductive, the voltage at the gate terminal of the second FET Q2 becomes zero, and the second FET Q2 is turned off.

図4は、実施例1に係る、同期整流型コンバータの試験システム500の動作を説明するためのタイミングチャートを示す図である。外部電源装置200からDC−DCコンバータ100の出力端子に外部電圧を印加すると、PWM制御によりトランスT1に印加されるパルス波形のオン幅Tonが狭くなる。これに伴い、トランスT1の二次側の入力端子に接続されている第2ダイオードD2のアノード側のパルス波形のオン幅Tonも狭くなる。   FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the synchronous rectification converter test system 500 according to the first embodiment. When an external voltage is applied from the external power supply device 200 to the output terminal of the DC-DC converter 100, the ON width Ton of the pulse waveform applied to the transformer T1 by the PWM control is narrowed. Accordingly, the ON width Ton of the pulse waveform on the anode side of the second diode D2 connected to the input terminal on the secondary side of the transformer T1 is also narrowed.

第1ダイオードD1のカソード端子の電圧はRCフィルタにより平滑化され、直流電圧に変換される。この直流電圧はオン幅Tonの減少とともに低下する。検出回路M1はこの直流電圧の低下を検出し、第2ダイオードD2のカソード端子をグラウンドに引き込むことにより、同期整流素子である第2FETQ2の動作を停止させる。これにより、第2FETQ2に電流が逆流することなく、DC−DCコンバータ100の出力端子に印加される外部電圧が上昇し、過電圧保護回路の試験が的確に実施できる。   The voltage at the cathode terminal of the first diode D1 is smoothed by an RC filter and converted to a DC voltage. This DC voltage decreases as the ON width Ton decreases. The detection circuit M1 detects the drop in the DC voltage, and pulls the cathode terminal of the second diode D2 to the ground, thereby stopping the operation of the second FET Q2 that is a synchronous rectifier. As a result, the external voltage applied to the output terminal of the DC-DC converter 100 increases without causing a current to flow back through the second FET Q2, and the overvoltage protection circuit can be accurately tested.

図5は、実施例2に係る、同期整流型コンバータの試験システム500の構成を示す図である。実施例2では、同期整流停止回路20は第2ダイオードD2およびテスト端子により構成される。当該テスト端子は、第2ダイオードD2を介して第2FETQ2のゲート端子に接続される。より具体的には、第2ダイオードD2のアノード端子は第2FETQ2のゲート端子と第2抵抗R2との間のノードに接続され、そのカソード端子は当該テスト端子に接続される。当該テスト端子には、DC−DCコンバータ100の出力端子に試験用の電圧を印加して過電圧試験するとき、グラウンド電位が印加される。図5に示す例では外部電源装置200からグラウンド電位を印加する例を描いているが、外部電源装置200以外からグラウンド電位が印加されてもよい。これにより、同期整流素子である第2FETQ2の動作を停止させることができる。よって、第2FETQ2に電流が逆流することなく、DC−DCコンバータ100の出力端子に印加される外部電圧が上昇し、過電圧保護回路の試験が的確に実施できる。   FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a test system 500 for a synchronous rectification converter according to the second embodiment. In the second embodiment, the synchronous rectification stop circuit 20 includes a second diode D2 and a test terminal. The test terminal is connected to the gate terminal of the second FET Q2 via the second diode D2. More specifically, the anode terminal of the second diode D2 is connected to a node between the gate terminal of the second FET Q2 and the second resistor R2, and its cathode terminal is connected to the test terminal. A ground potential is applied to the test terminal when an overvoltage test is performed by applying a test voltage to the output terminal of the DC-DC converter 100. In the example illustrated in FIG. 5, an example in which the ground potential is applied from the external power supply device 200 is illustrated, but the ground potential may be applied from other than the external power supply device 200. Thereby, operation | movement of 2nd FETQ2 which is a synchronous rectification element can be stopped. Therefore, the external voltage applied to the output terminal of the DC-DC converter 100 rises without causing the current to flow back through the second FET Q2, and the overvoltage protection circuit can be accurately tested.

以上説明したように本実施の形態によれば、同期整流素子の動作を停止させる同期整流停止回路20を設けたことにより、同期整流素子を用いた電源装置の過電圧保護回路の動作試験を、出力端子から外部電圧を印加する方法で的確に実施できるようになる。ボリュームを誤差増幅部12の入力に接続して、手動で電圧を調整する必要がないため、過電圧保護回路の動作試験を自動試験機にて容易に実行できる。   As described above, according to the present embodiment, by providing the synchronous rectification stop circuit 20 for stopping the operation of the synchronous rectifier element, an operation test of the overvoltage protection circuit of the power supply device using the synchronous rectifier element is output. The method can be implemented accurately by applying an external voltage from the terminal. Since it is not necessary to manually adjust the voltage by connecting the volume to the input of the error amplifying unit 12, the operation test of the overvoltage protection circuit can be easily executed by an automatic testing machine.

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are also within the scope of the present invention. is there.

上述した実施の形態では、DC−DCコンバータ100として、フルブリッジ方式を採用した例を説明した。この点、ハーフブリッジ方式、プッシュプル方式を採用してもよい。また、フォワード方式やフライバック方式を採用してもよい。また、自己駆動型の第1FETQ1および第2FETQ2を用いる例を説明したが、第1FETQ1および第2FETQ2をPWM制御部11により駆動する構成であってもよい。   In the above-described embodiment, the example in which the full bridge method is adopted as the DC-DC converter 100 has been described. In this respect, a half-bridge method or a push-pull method may be employed. Moreover, you may employ | adopt a forward system and a flyback system. Further, the example using the self-driven first FET Q1 and the second FET Q2 has been described, but the first FET Q1 and the second FET Q2 may be driven by the PWM control unit 11.

100 DC−DCコンバータ、 11 PWM制御部、 12 誤差増幅部、 S1 第1スイッチ、 S2 第2スイッチ、 S3 第3スイッチ、 S4 第4スイッチ、 T1 トランス、 R1 第1抵抗、 R2 第2抵抗、 Q1 第1FET、 Q2 第2FET、 L1 インダクタ、 C1 第1容量、 R3 第3抵抗、 R4 第4抵抗、 CP1 コンパレータ、 20 同期整流停止回路、 D1 第1ダイオード、 D2 第2ダイオード、 R5 第5抵抗、 C2 第2容量、 M1 検出回路、 D3 第3ダイオード、 200 外部電源装置、 300 過電圧試験装置、 500 試験システム。   100 DC-DC converter, 11 PWM control unit, 12 error amplification unit, S1 first switch, S2 second switch, S3 third switch, S4 fourth switch, T1 transformer, R1 first resistor, R2 second resistor, Q1 1st FET, Q2 2nd FET, L1 inductor, C1 1st capacitor, R3 3rd resistor, R4 4th resistor, CP1 comparator, 20 Synchronous rectification stop circuit, D1 1st diode, D2 2nd diode, R5 5th resistor, C2 2nd capacity | capacitance, M1 detection circuit, D3 3rd diode, 200 External power supply device, 300 Overvoltage test device, 500 Test system.

Claims (2)

入出力を絶縁するトランスと、
前記トランスの二次側に接続されるスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に接続されるLCフィルタと、
前記スイッチング素子と前記LCフィルタとの間のノードに接続されるFETと、
本同期整流型コンバータの出力電圧を監視して過電圧を検出する過電圧保護回路と、
前記FETをオフするための信号を供給する同期整流停止回路と、を備え、
前記同期整流停止回路は、
前記トランスの2次側の入力電圧を整流する第1ダイオードと、
前記第1ダイオードにより整流された電圧を平滑化するRCフィルタと、
前記RCフィルタの出力電圧を検出する検出回路と、を含み、
前記検出回路は、前記出力電圧の低下に応じて、前記FETのゲート電圧を低下させることを特徴とする同期整流型コンバータ。
A transformer that isolates the input and output;
A switching element connected to the secondary side of the transformer;
An LC filter connected to the switching element;
An FET connected to a node between the switching element and the LC filter;
An overvoltage protection circuit that detects the overvoltage by monitoring the output voltage of the synchronous rectification type converter;
A synchronous rectification stop circuit for supplying a signal for turning off the FET ,
The synchronous rectification stop circuit is
A first diode for rectifying the input voltage on the secondary side of the transformer;
An RC filter for smoothing the voltage rectified by the first diode;
A detection circuit for detecting an output voltage of the RC filter,
The synchronous rectification type converter , wherein the detection circuit reduces the gate voltage of the FET in response to a decrease in the output voltage .
請求項1に記載の同期整流型コンバータと、
前記同期整流型コンバータの出力端子に試験用の電圧を印加する外部電源装置と、
前記過電圧保護回路の動作を試験する過電圧試験装置と、
を備えることを特徴とする同期整流型コンバータの試験システム。
A synchronous rectifier converter according to claim 1 ;
An external power supply for applying a test voltage to the output terminal of the synchronous rectifier converter;
An overvoltage test device for testing the operation of the overvoltage protection circuit;
A test system for a synchronous rectifier converter, comprising:
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