JP5795927B2 - スイッチング電源装置 - Google Patents
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- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Description
12 主スイッチング素子
14 主スイッチング素子制御回路
14a パルス出力端子
16 主トランス
16a 入力巻線
16b 出力巻線
16c 補助巻線
18 同期整流回路
20 平滑回路
22,58,66 信号伝達トランス
22a,58a,66a 一次巻線
22b,58b,66b 二次巻線
26 整流側FET
28 転流側FET
36 異常発振防止回路
38 第一補助FET
40 第二補助FET
42 プルアップ抵抗
44 直流電源
46 タイミングFET
50 多層基板
52 導体層
52(1),52(8) 配線パターン
52(2),52(7) 閉鎖パターン
52(3),52(4),52(5),52(6), コイルパターン
54,54(1)〜54(7) 絶縁層
60 多層基板
62 導体層
62(1),62(6) 配線パターン
62(2),62(5) 閉鎖パターン
62(3−1),62(3−2) コイルパターン
62(4−1),62(4−2) 引出パターン
64,64(1)〜64(5) 絶縁層
68 多層基板
70 導体層
70(1) 配線パターン
70(2),70(4−3) 閉鎖パターン
70(3−1),70(3−2) コイルパターン
70(4−1),70(4−2) 引出パターン
72,72(1)〜72(3) 絶縁層
Claims (4)
- 回路素子の配線に使用される複数の導体層と前記複数の導体層間に設けられた複数の絶縁層とを有し、前記回路素子が実装されてスイッチング電源回路が構成された多層基板内に形成される信号伝達トランスを有したスイッチング電源装置であって、
前記導体層に形成された同心状の複数のコイルパターンと、前記複数のコイルパターンを挟む外側の前記導体層により形成され、少なくとも前記コイルパターンの最内周の1ターン及びその内側領域を閉鎖するよう形成された一対の閉鎖パターンとを備え、前記コイルパターンに電流が流れたとき、前記最内周の1ターンの内側領域に発生する磁束の一部が、前記閉鎖パターンに吸収される前記信号伝達トランスと、
入力電源に直列接続され、入力電圧を所定のスイッチング周期で断続する主スイッチング素子と、
パルス出力端子が前記主スイッチング素子の駆動端子に接続され、前記パルス出力端子から出力する矩形波状の駆動パルスによって前記主スイッチング素子のオン・オフを制御する主スイッチング素子制御回路と、
前記主スイッチング素子と直列に接続され前記主スイッチング素子の断続によって発生する断続電圧が両端に印加される入力巻線と、前記断続電圧を変圧した交流電圧が発生する出力巻線とを有する主トランスと、
前記出力巻線に接続され、前記出力巻線に発生する電圧を整流する一又は二以上の同期整流FETを有し、各ゲート端子が前記主トランスの前記出力巻線又は前記主トランスの他の巻線を用いたトランス巻線駆動方式により駆動される同期整流回路と、
前記同期整流回路の出力に接続され、整流された電圧を平滑して直流の出力電圧を出力する平滑回路と、
前記同期整流FETごとに設けられ、当該ゲート・ソース端子間を短絡・開放可能な補助FETと、
対応する前記補助FETのゲート閾値電圧よりも高い電源電圧を出力する直流電源と、
前記直流電源と対応する前記補助FETのゲート端子との間に接続され、当該補助FETのゲート・ソース端子間を当該電源電圧にプルアップするプルアップ抵抗と、
前記プルアップ抵抗ごとに設けられ、当該プルアップ抵抗が接続されている前記補助FETのゲート・ソース端子間を短絡・開放可能なタイミングトランジスタ素子とを備え、
前記信号伝達トランスには、前記複数のコイルパターンで成る一次巻線と一又は二以上の二次巻線とが設けられ、前記一次巻線が、前記主スイッチング素子制御回路の前記パルス出力端子と前記主スイッチング素子の前記駆動端子との接続点に直列に挿入され、前記タイミングトランジスタ素子の駆動端子に、対応する前記二次巻線が接続され、
前記タイミングトランジスタ素子は、前記信号伝達トランスの前記一次巻線側に前記駆動パルスが入力されることにより前記二次巻線に発生するタイミング信号パルスを受けてオン・オフし、
前記タイミングトランジスタ素子のオフの期間、前記補助FETのゲート・ソース間の入力容量が前記プルアップ抵抗を介して流れ込む前記直流電源からの電流によって充電され、
前記プルアップ抵抗は、前記タイミングトランジスタ素子のオフが前記スイッチング周期よりも長い所定の時間を超えて継続したとき、前記補助FETのゲート・ソース端子間の電圧が前記ゲート閾値電圧を超えるように、前記充電電流を制限することを特徴とするスイッチング電源装置。 - 前記信号伝達トランスの前記閉鎖パターンは、複数の小パターンが集合して成る請求項1記載のスイッチング電源装置。
- 前記信号伝達トランスの前記閉鎖パターンは、安定電位に接続されている請求項1又は2記載のスイッチング電源装置。
- 前記信号伝達トランスの前記閉鎖パターンは、回路素子が実装される最外層を除く内側の前記導体層に形成されている請求項1又は2記載のスイッチング電源装置。
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