JP7344183B2 - power supply - Google Patents
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Description
本発明は、電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device.
スイッチング電源装置では、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）などのスイッチング素子を高速にオンオフすることで、コイルに流す電流の制御が行われる。このとき、スイッチング素子がオンオフしたタイミングでは、急に電流が導通遮断されるため、コイルにはスパイク状の過渡的なリンギング電圧が発生する。さらに、フライバック方式のスイッチング電源装置では、出力電圧側にも同様のタイミングでリンギングが発生する。
ここで発生するリンギングの電圧および周波数は、電源装置の雑音端子電圧性能や不要輻射性能に悪影響を及ぼす場合が多く、波形を鈍らせるなどの対策が必須となっている。
このようなリンギング対策として、例えば、特許文献にあるようにフライバック方式の電源装置では１次側および２次側に配設するスナバ回路が提案されている。
In a switching power supply device, current flowing through a coil is controlled by rapidly turning on and off a switching element such as an FET (Field Effect Transistor). At this time, at the timing when the switching element turns on and off, the current is suddenly turned on and off, so that a spike-like transient ringing voltage is generated in the coil. Furthermore, in a flyback type switching power supply device, ringing occurs on the output voltage side at a similar timing.
The voltage and frequency of the ringing that occurs here often has a negative effect on the noise terminal voltage performance and unnecessary radiation performance of the power supply device, and countermeasures such as blunting the waveform are essential.
As a countermeasure against such ringing, for example, a snubber circuit disposed on the primary side and the secondary side of a flyback type power supply device has been proposed as described in a patent document.
しかしながら、電圧波形を鈍らせるなどの対策では、発生するリンギングには有効に作用するが、ＦＥＴの応答が遅くなり、ＦＥＴのドレイン－ソース間の電圧が上昇するなどの問題が発生してしまうことがある。
また、リンギング対策するための部品点数が増加し、コストアップしてしまう課題もあった。
However, countermeasures such as blunting the voltage waveform are effective against the ringing that occurs, but they also slow down the response of the FET and cause problems such as an increase in the voltage between the drain and source of the FET. There is.
There was also the problem that the number of parts required to counteract ringing increased, leading to increased costs.
そこで、本発明は上記事実を考慮して、少ない追加部品で雑音端子電圧性能や不要輻射性能が向上された電源装置を提供する。 Therefore, in consideration of the above facts, the present invention provides a power supply device with improved noise terminal voltage performance and unnecessary radiation performance with a small number of additional components.
形態１；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、互いに電磁結合する１次巻き線と２次巻き線とを有するトランスと、前記１次巻き線に流れる電流を導通遮断するスイッチ部と、前記スイッチ部を制御する制御部と、前記２次巻き線の一端に第１の整流ダイオードのアノード電極が接続され、前記第１の整流ダイオードのカソード電極が平滑コンデンサの一端に接続され、前記平滑コンデンサの他端が前記２次巻き線の他端に接続され、第２の整流ダイオードとインダクタとが直列に接続された整流回路が前記第１の整流ダイオードに並列に接続され、前記２次巻き線に発生する電圧を整流平滑して出力電圧を生成する出力部と、を備えていることを特徴とする電源装置を提案している。 Form 1: One or more embodiments of the present invention include a transformer having a primary winding and a secondary winding that are electromagnetically coupled to each other, and a switch unit that conducts and interrupts current flowing through the primary winding. a control unit that controls the switch unit; an anode electrode of a first rectifier diode is connected to one end of the secondary winding; a cathode electrode of the first rectifier diode is connected to one end of the smoothing capacitor; The other end of the capacitor is connected to the other end of the secondary winding, a rectifier circuit in which a second rectifier diode and an inductor are connected in series is connected in parallel to the first rectifier diode, and the secondary winding The present invention proposes a power supply device characterized by comprising: an output section that rectifies and smoothes a voltage generated in a line to generate an output voltage.
すなわち、第１整流ダイオード、第２整流ダイオードおよびインダクタによりスナバ回路が構成され、スイッチ部がオンオフするタイミングで発生するリンギングの電圧抑制および高周波成分の除去をすることができる。
したがって、この構成によれば、少ない追加部品で雑音端子電圧性能や不要輻射性能が向上された電源装置を提供することができる。
That is, a snubber circuit is configured by the first rectifier diode, the second rectifier diode, and the inductor, and it is possible to suppress the voltage of ringing and remove high frequency components that occur at the timing when the switch section is turned on and off.
Therefore, according to this configuration, it is possible to provide a power supply device with improved noise terminal voltage performance and unnecessary radiation performance with a small number of additional components.
形態２；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、整流回路は第２の整流ダイオードのカソード電極とインダクタの一端とが接続され、第２の整流ダイオードのアノード電極が第１の整流ダイオードのアノード電極に接続され、インダクタの他端が第１の整流ダイオードのカソード電極に接続されたことを特徴とする電源装置を提案している。 Form 2: In one or more embodiments of the present invention, the rectifier circuit has a cathode electrode of the second rectifier diode connected to one end of the inductor, and an anode electrode of the second rectifier diode connected to the first rectifier diode. The present invention proposes a power supply device characterized in that the inductor is connected to an anode electrode, and the other end of the inductor is connected to a cathode electrode of a first rectifier diode.
形態３；本発明の１またはそれ以上の実施形態は、整流回路は第２の整流ダイオードのアノードとインダクタの一端とが接続され、インダクタの他端が第１の整流ダイオードのアノードに接続され、第２の整流ダイオードのカソードが第１の整流ダイオードのカソードに接続されたことを特徴とする電源装置を提案している。 Form 3: In one or more embodiments of the present invention, the rectifier circuit has the anode of the second rectifier diode connected to one end of the inductor, and the other end of the inductor connected to the anode of the first rectifier diode, The present invention proposes a power supply device characterized in that the cathode of the second rectifier diode is connected to the cathode of the first rectifier diode.
形態４：本発明の１またはそれ以上の実施形態は、インダクタがフェライトビーズであることを特徴とする電源装置を提案している。 Form 4: One or more embodiments of the invention propose a power supply device characterized in that the inductor is a ferrite bead.
本発明の実施形態によれば、少ない追加部品で雑音端子電圧性能や不要輻射性能が向上された電源装置を提供することができる。 According to the embodiments of the present invention, it is possible to provide a power supply device with improved noise terminal voltage performance and unnecessary radiation performance with a small number of additional components.
［第１実施の形態］
本実施形態に係る電源装置１について、ＤＣ電圧を入力とした絶縁型フライバック方式のスイッチング電源を例示し、以下、説明する。
[First embodiment]
The
（電源装置１の全体構成）
図１に示すように、本実施形態に係る電源装置１は、１次側電源回路１００と、トランス２００と、出力部３００と、を含んで構成されている。
(Overall configuration of power supply device 1)
As shown in FIG. 1, the
（１次側電源回路１００の構成）
１次側電源回路１００は、入力電源となる直流電源１０に接続される第１入力端子１１と、第２入力端子１２と、を備える。
第１入力端子１１は直流電源１０の正極に接続され、第２入力端子１２は直流電源１０の負極に接続される。
第１入力端子１１は、トランス２００の１次側巻き線の一端にも接続されている。
(Configuration of primary side power supply circuit 100)
The primary power supply circuit 100 includes a first input terminal 11 and a second input terminal 12 connected to a DC power supply 10 serving as an input power supply.
The first input terminal 11 is connected to the positive pole of the DC power supply 10 , and the second input terminal 12 is connected to the negative pole of the DC power supply 10 .
The first input terminal 11 is also connected to one end of the primary winding of the transformer 200.
ダイオード１０１、１０２、１０３およびコンデンサ１０４は、１次側電源回路のスナバ回路を構成している。
ダイオード１０１のアノード電極がトランス２００の１次側巻き線の一端に接続され、ダイオード１０１のカソード電極はダイオード１０２のアノード電極に接続されている。
ダイオード１０２のカソード電極は、ダイオード１０３のカソード電極に接続され、ダイオード１０３のアノード電極はトランス２００の１次側巻き線の他端に接続されている。
Diodes 101, 102, 103 and capacitor 104 constitute a snubber circuit of the primary power supply circuit.
The anode electrode of diode 101 is connected to one end of the primary winding of transformer 200, and the cathode electrode of diode 101 is connected to the anode electrode of diode 102.
The cathode electrode of diode 102 is connected to the cathode electrode of diode 103, and the anode electrode of diode 103 is connected to the other end of the primary winding of transformer 200.
ここで、ダイオード１０１およびダイオード１０２は、例えば、サージ吸収素子であるＴＶＳ（Transient Voltage Suppressor）ダイオードで構成され、過渡的に発生するスパイクノイズをクランプする。
また、ダイオード１０３は、例えばＦＲＤ（Fast Recovery Diode）で構成され、高速スイッチングで発生するノイズを抑制する。
Here, the diode 101 and the diode 102 are constituted by, for example, TVS (Transient Voltage Suppressor) diodes that are surge absorbing elements, and clamp spike noise that occurs transiently.
Further, the diode 103 is formed of, for example, an FRD (Fast Recovery Diode), and suppresses noise generated during high-speed switching.
また、コンデンサ１０４の一端はトランス２００の１次側巻き線の一端に接続され、コンデンサ１０４の他端はダイオード１０３のカソード電極と、ダイオード１０２のカソード電極と、に接続されている。
ここで説明したスナバ回路は一例であり、電源装置の要求性能に合わせ、回路構成は変更してもよい。
Further, one end of the capacitor 104 is connected to one end of the primary winding of the transformer 200, and the other end of the capacitor 104 is connected to the cathode electrode of the diode 103 and the cathode electrode of the diode 102.
The snubber circuit described here is an example, and the circuit configuration may be changed according to the required performance of the power supply device.
本実施形態の電源装置１では、トランジスタ１０５はｎチャネル導電型絶縁ゲート電界効果トランジスタ（IGFET：Insulated Gate Field Effect Transistor）を用いて構成された電源装置を例示している。
ここで、絶縁ゲート電界効果トランジスタとは、金属－酸化膜－半導体型電界効果トランジスタ（MOSFET：Metal Oxide Semiconductor FET）、特に、金属－絶縁体－半導体型電界効果トランジスタ（MISFET：Metal Insulator Semiconductor FET）をいう。
なお、トランジスタ１０５としてバイポーラ型トランジスタを用いてもよい。
In the
Here, an insulated gate field effect transistor refers to a metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET: Metal Oxide Semiconductor FET), particularly a metal-insulator-semiconductor field-effect transistor (MISFET: Metal Insulator Semiconductor FET). means.
Note that a bipolar transistor may be used as the transistor 105.
トランジスタ１０５の主電極（ドレイン電極）は、トランス２００の１次側巻き線の他端に接続されている。トランジスタ１０５の他端の主電極（ソース電極）は、抵抗１０９の一端に接続され、抵抗１０９の他端は第２入力端子１２に接続されている。 A main electrode (drain electrode) of the transistor 105 is connected to the other end of the primary winding of the transformer 200. The main electrode (source electrode) at the other end of the transistor 105 is connected to one end of a resistor 109, and the other end of the resistor 109 is connected to the second input terminal 12.
トランジスタ１０５の制御電極（ゲート電極）には、制御回路１０６からのコントロール信号が入力される。そして、トランジスタ１０５が制御回路１０６のコントロール信号によって、オンオフ制御されることにより、トランス２００の１次側巻き線に流す電流が制御される。 A control signal from a control circuit 106 is input to a control electrode (gate electrode) of the transistor 105 . The transistor 105 is turned on and off by a control signal from the control circuit 106, thereby controlling the current flowing through the primary winding of the transformer 200.
制御回路１０６のコントロール信号が出力される端子は、抵抗１０７の一端に接続され、抵抗１０７の他端はトランジスタ１０５の制御電極（ゲート電極）に接続されている。
そして、トランジスタ１０５の制御電極（ゲート電極）は、抵抗１０８の一端に接続され、抵抗１０８の他端はトランジスタ１０５の他端の主電極（ソース電極）に接続されている。
さらに、制御回路１０６には、電源装置１の目標出力電圧と実際の出力電圧との誤差を検出する誤差検出回路１１２の検出信号が入力されている。
A terminal of the control circuit 106 from which a control signal is output is connected to one end of a resistor 107, and the other end of the resistor 107 is connected to a control electrode (gate electrode) of a transistor 105.
The control electrode (gate electrode) of the transistor 105 is connected to one end of the resistor 108, and the other end of the resistor 108 is connected to the main electrode (source electrode) at the other end of the transistor 105.
Furthermore, a detection signal from an error detection circuit 112 that detects an error between the target output voltage and the actual output voltage of the
制御回路１０６は、例えばマイコンや専用ＩＣで構成されている。制御回路１０６には、誤差検出回路１１２の検出信号が入力され、制御回路１０６は、出力電圧が一定になるように、トランジスタ１０５を制御する。本実施形態では、制御回路１０６は、ＰＷＭ制御を用いて出力電圧が目標電圧一定になるように制御する。 The control circuit 106 is composed of, for example, a microcomputer or a dedicated IC. A detection signal from the error detection circuit 112 is input to the control circuit 106, and the control circuit 106 controls the transistor 105 so that the output voltage is constant. In this embodiment, the control circuit 106 uses PWM control to control the output voltage to be constant at the target voltage.
（出力部３００の構成）
出力部３００は、２次側回路３００ａとコンデンサ３０４と、を含んで構成されている。
電源装置１の出力電圧ＶＯＵＴは、第２出力端子１４（ＧＮＤ）をグランドとし、第１出力端子１３に出力され、負荷４００に接続されている。
(Configuration of output section 300)
The output section 300 includes a secondary circuit 300a and a capacitor 304.
The output voltage VOUT of the
２次側回路３００ａはダイオード３０１（第１の整流ダイオード）と、ダイオード３０２（第２の整流ダイオード）と、フェライトビーズ３０３（インダクタ）と、を含んで構成されている。 The secondary circuit 300a includes a diode 301 (first rectifier diode), a diode 302 (second rectifier diode), and a ferrite bead 303 (inductor).
ダイオード３０１（第１の整流ダイオード）のアノード電極は、トランス２００の２次側巻き線の一端に接続され、カソード電極は第１出力端子１３とコンデンサ３０４の正極端子とに接続されている。コンデンサ３０４の負極端子は、第２出力端子１４と、トランス２００の２次側巻き線の他端と、に接続されている。 The anode electrode of the diode 301 (first rectifier diode) is connected to one end of the secondary winding of the transformer 200, and the cathode electrode is connected to the first output terminal 13 and the positive terminal of the capacitor 304. A negative terminal of the capacitor 304 is connected to the second output terminal 14 and the other end of the secondary winding of the transformer 200.
さらに、ダイオード３０１（第１の整流ダイオード）の両端には、ダイオード３０２（第２の整流ダイオード）とフェライトビーズ３０３が直列に接続された整流回路が接続されている。
ダイオード３０１（第１の整流ダイオード）のアノード電極にはフェライトビーズ３０３の一端が接続されている。そして、フェライトビーズ３０３の他端はダイオード３０２（第２の整流ダイオード）のアノード電極に接続され、ダイオード３０２（第２の整流ダイオード）のカソード電極は、ダイオード３０１（第１の整流ダイオード）のカソード電極に接続されている。
Further, a rectifier circuit in which a diode 302 (second rectifier diode) and a
One end of a
そして、トランス２００の１次側巻き線にスイッチング電流を供給することで発生する２次側巻き線の誘起電圧が、２次側回路３００ａとコンデンサ３０４とにより、整流平滑され、第１出力端子１３と第２出力端子１４との間に、出力電圧ＶＯＵＴが出力される。 Then, the induced voltage in the secondary winding generated by supplying a switching current to the primary winding of the transformer 200 is rectified and smoothed by the secondary circuit 300a and the capacitor 304, and the voltage is rectified and smoothed at the first output terminal 13. An output voltage VOUT is output between the second output terminal 14 and the second output terminal 14 .
（２次側回路３００ａによる電圧波形の変化）
図２～図５を用いて、本実施形態に係る電源装置１における、２次側回路３００ａを置き換えたときの電圧波形の変化について説明する。
(Change in voltage waveform due to secondary circuit 300a)
With reference to FIGS. 2 to 5, changes in the voltage waveform when the secondary circuit 300a is replaced in the
図２は、（ａ）～（ｃ）の３種類の回路を例示している。
回路（ａ）は、本実施形態に係る電源装置１に配設されているスナバ回路である。
回路（ａ）のスナバ回路は、上記のように、ダイオード３０１（第１整流ダイオード）にダイオード３０２（第２整流ダイオード）とフェライトビーズ３０３とが直列接続された整流回路が並列に接続されている回路構成となっている。
FIG. 2 illustrates three types of circuits (a) to (c).
Circuit (a) is a snubber circuit provided in the
As described above, in the snubber circuit of circuit (a), a rectifier circuit in which a diode 301 (first rectifier diode), a diode 302 (second rectifier diode), and a
回路（ｂ）のスナバ回路は、フェライトビーズが配設された従来回路を例示するものであり、回路（ａ）のスナバ回路におけるダイオード３０１にさらに直列にフェライトビーズが接続された回路構成となっている。
回路（ｂ）のスナバ回路では、フェライトビーズ３０３ａの一端とフェライトビーズ３０３ｂの一端とが接続されている。さらに、ダイオード３０１およびダイオード３０２のカソード電極同士が接続されている。そして、ダイオード３０１のアノード電極は、フェライトビーズ３０３ａの他端に接続され、ダイオード３０２のアノード電極は、フェライトビーズ３０３ｂの他端に接続されている。
The snubber circuit of circuit (b) is an example of a conventional circuit in which ferrite beads are arranged, and has a circuit configuration in which a ferrite bead is further connected in series to the
In the snubber circuit of circuit (b), one end of
回路（ｃ）は、回路（ｂ）のスナバ回路から、２つのフェライトビーズを削除した回路構成となっている。
ここで、回路（ｃ）は、フェライトビーズの効果を示すために比較用として例示したものである。
Circuit (c) has a circuit configuration in which two ferrite beads are removed from the snubber circuit of circuit (b).
Here, circuit (c) is exemplified as a comparative example to show the effect of ferrite beads.
（ＶＤＳおよびＶＲＲＭの電圧波形）
図３は、トランジスタ１０５のドレイン－ソース間の電圧ＶＤＳ波形および、スナバ回路の両端に発生する電圧ＶＲＲＭの波形を例示したものである。
図３に示すように、制御回路１０６のコントロール信号によりトランジスタ１０５がオンされると、トランス２００の１次側巻き線に電流が流れ、２次側巻き線に電力が蓄積される。
そして、制御回路１０６のコントロール信号によりトランジスタ１０５がオフされると、トランス２００の１次側巻き線の電流が遮断され、２次側巻き線の逆起電力により２次側巻き線に蓄えられた電力が出力される。
(VDS and VRRM voltage waveforms)
FIG. 3 illustrates the waveform of the voltage VDS between the drain and source of the transistor 105 and the waveform of the voltage VRRM generated across the snubber circuit.
As shown in FIG. 3, when the transistor 105 is turned on by a control signal from the control circuit 106, current flows through the primary winding of the transformer 200, and power is stored in the secondary winding.
When the transistor 105 is turned off by the control signal of the control circuit 106, the current in the primary winding of the transformer 200 is cut off, and the current is stored in the secondary winding due to the back electromotive force of the secondary winding. Power is output.
ここで、トランジスタ１０５がオンするポイントをＡ点、トランジスタ１０５がオフするポイントをＢ点とすると、当該ポイントでは、大きな電流変動が発生するため、図３に示すように、ＶＤＳおよびＶＲＲＭの電圧には、リンギングが発生する。 Here, if the point at which the transistor 105 turns on is point A, and the point at which the transistor 105 turns off is point B, a large current fluctuation occurs at that point, so the voltages of VDS and VRRM change as shown in FIG. , ringing occurs.
図４は上記Ａ点におけるＶＲＲＭの電圧波形を拡大したものである。ここでは、リンギングが発生したＶＲＲＭ電圧の一つ目の山の電圧波形に着目して比較を行う。 FIG. 4 is an enlarged view of the voltage waveform of VRRM at the above point A. Here, a comparison will be made focusing on the voltage waveform of the first peak of the VRRM voltage where ringing has occurred.
図４に示すように、本実施形態に係る電源装置１の２次側スナバ回路である回路（ａ）では、リンギング波形の山の形が丸くなっていることが確認でき、ピーク電圧（Ｖａ）は、回路（ｂ）のピーク電圧（Ｖｂ）と比較して、電圧が抑えられていることが確認できる。
また、従来の２次側スナバ回路である回路（ｂ）では、山の形が先細りしていてピーク電圧（Ｖｂ）が伸びる傾向が見られる。
さらに、比較用として例示した回路（ｃ）では、山の形が先割れした波形になっている。
そして、回路（ａ）、回路（ｂ）と比較して、短い周波数のリンギング波形となっている。
つまり、フェライトビーズが挿入されていない回路（ｃ）では、当該短い周波数のリンギングにより、電源装置の雑音端子電圧性能や不要輻射性能が悪化する。
As shown in FIG. 4, in the circuit (a) which is the secondary side snubber circuit of the
Furthermore, in circuit (b), which is a conventional secondary snubber circuit, the shape of the peaks is tapered, and the peak voltage (Vb) tends to increase.
Furthermore, in the circuit (c) exemplified for comparison, the peak shape is a waveform with a broken tip.
The ringing waveform has a shorter frequency than the circuits (a) and (b).
That is, in the circuit (c) in which the ferrite bead is not inserted, the short frequency ringing deteriorates the noise terminal voltage performance and unnecessary radiation performance of the power supply device.
図５は、上記した図３および図４で例示した波形を数値化し、比較した表である。
ＶＲＲＭのＡ点およびＢ点の数値は、ＶＲＲＭのプラス側およびマイナス側のピーク電圧値である。
また、トランジスタ１０５のＶＤＳのＢ点の数値は、ソース－ドレイン間に発生した電圧のピーク電圧値である。
ここで、Ａ点におけるＶＲＲＭ電圧は、電圧値が低く、さらに、リンギングの周波数が低いことが望まれる。Ｂ点における電圧も同様である。また、トランジスタ１０５のＶＤＳの電圧波形に関しても、同様に低い電圧であることが望まれる。
FIG. 5 is a table in which the waveforms illustrated in FIGS. 3 and 4 described above are digitized and compared.
The values at point A and point B of VRRM are the peak voltage values on the plus side and minus side of VRRM.
Further, the value at point B of VDS of the transistor 105 is the peak voltage value of the voltage generated between the source and drain.
Here, it is desired that the VRRM voltage at point A has a low voltage value and further has a low ringing frequency. The same applies to the voltage at point B. Furthermore, it is desired that the voltage waveform of VDS of the transistor 105 is similarly low.
図５に示すように、フェライトビーズはリンギング周波数を低くする効果があり、従来の２次側スナバ回路である回路（ｂ）では、リンギング周波数を低くすることができている。しかながら、一方で、特にＢ点におけるＶＲＲＭ電圧およびＶＤＳ電圧の値が大きくなっている。
そのため、さらに輻射性能などを改善するためには、リンギング周波数をそのままに維持しつつ、リンギング電圧を低下させることが必要となっていた。
本実施形態に係る電源装置１の２次側スナバ回路である回路（ａ）では、リンギング周波数を低くすることおよびリンギング波形の電圧を低くすることができるため、雑音端子電圧性能や不要輻射性能を従来回路と比較して改善することができる。
As shown in FIG. 5, ferrite beads have the effect of lowering the ringing frequency, and in the circuit (b), which is a conventional secondary side snubber circuit, the ringing frequency can be lowered. However, on the other hand, the values of the VRRM voltage and VDS voltage especially at point B are large.
Therefore, in order to further improve radiation performance, etc., it has been necessary to reduce the ringing voltage while maintaining the ringing frequency as it is.
In the circuit (a) which is the secondary side snubber circuit of the
（作用効果）
以上、説明したように、本実施形態に係る電源装置１は、互いに電磁結合する１次巻き線と２次巻き線とを有するトランス２００と、１次巻き線に流れる電流を導通遮断するトランジスタ１０５（スイッチ部）と、トランジスタ１０５（スイッチ部）を制御する制御回路１０６と、２次巻き線の一端にダイオード３０１（第１の整流ダイオード）のアノード電極が接続され、ダイオード３０１（第１の整流ダイオード）のカソード電極がコンデンサ３０４の一端に接続され、コンデンサ３０４の他端が２次巻き線の他端に接続され、ダイオード３０２（第２の整流ダイオード）とフェライトビーズ３０３（インダクタ）とが直列に接続された整流回路がダイオード３０１（第１の整流ダイオード）に並列に接続され、２次巻き線に発生する電圧を整流平滑して出力電圧を生成する出力部３００と、を備えている。
(effect)
As described above, the
そして、当該出力部３００は、２次側回路３００ａと、コンデンサ３０４とを含んで構成されている。また、２次側回路３００ａは、ダイオード３０２（第２の整流ダイオード）のアノード電極とフェライトビーズ３０３（インダクタ）の一端とが接続され、フェライトビーズ３０３（インダクタ）の他端がダイオード３０１（第１の整流ダイオード）のアノード電極に接続され、ダイオード３０２（第２の整流ダイオード）のカソード電極がダイオード３０１（第１の整流ダイオード）のカソード電極に接続されている。 The output section 300 includes a secondary circuit 300a and a capacitor 304. Further, in the secondary side circuit 300a, the anode electrode of the diode 302 (second rectifier diode) and one end of the ferrite bead 303 (inductor) are connected, and the other end of the ferrite bead 303 (inductor) is connected to the anode electrode of the diode 302 (second rectifier diode). The cathode electrode of diode 302 (second rectifier diode) is connected to the cathode electrode of diode 301 (first rectifier diode).
この構成によれば、トランジスタ１０５がオンオフするタイミングで発生するリンギングの電圧抑制および高周波成分の除去をすることができる。
そのため、少ない追加部品で雑音端子電圧性能や不要輻射性能が向上された電源装置を提供することができる。
また、この構成によれば、カソードコモンの２個入りダイオード部品を２次側回路３００ａに使用することができる。２個入りダイオードを使用することで、２つのダイオード間の特性バラツキを抑制することができる（同一ウエハで製造されるため）。しかも、カソードコモンの２個入りダイオードは汎用的で入手容易なため、コスト低減にも寄与する。
According to this configuration, it is possible to suppress the voltage of ringing that occurs at the timing when the transistor 105 turns on and off, and to remove high frequency components.
Therefore, it is possible to provide a power supply device with improved noise terminal voltage performance and unnecessary radiation performance with a small number of additional components.
Moreover, according to this configuration, a two-piece diode component with a common cathode can be used in the secondary side circuit 300a. By using two diodes, it is possible to suppress variations in characteristics between the two diodes (because they are manufactured on the same wafer). Moreover, since the two-piece common cathode diode is versatile and easily available, it also contributes to cost reduction.
［第２実施の形態］
図６を用いて、本発明の第２実施の形態に係る電源装置２について、説明する。
第２実施の形態に係る電源装置２は、第１実施の形態に係る電源装置１の２次側回路３００ａを変形した２次側回路３００ｂが配設された電源装置である。
なお、第２実施の形態において、第１実施の形態に係る電源装置１の構成要素と同一の構成要素または実質的に同一の構成要素には、同一符号を付し、重複する説明は省略する。
[Second embodiment]
A power supply device 2 according to a second embodiment of the present invention will be described using FIG. 6.
The power supply device 2 according to the second embodiment is a power supply device in which a secondary circuit 300b that is a modification of the secondary circuit 300a of the
In addition, in the second embodiment, the same or substantially the same components as those of the
（２次側回路３００ｂの構成）
２次側回路３００ｂはダイオード３０１（第１の整流ダイオード）と、ダイオード３０２（第２の整流ダイオード）と、フェライトビーズ３０３（インダクタ）と、を含んで構成されている。
ダイオード３０１（第１の整流ダイオード）のアノード電極は、トランス２００の２次側巻き線の一端に接続され、カソード電極は第１出力端子１３とコンデンサ３０４の正極端子とに接続されている。
(Configuration of secondary side circuit 300b)
The secondary circuit 300b includes a diode 301 (first rectifier diode), a diode 302 (second rectifier diode), and a ferrite bead 303 (inductor).
The anode electrode of the diode 301 (first rectifier diode) is connected to one end of the secondary winding of the transformer 200, and the cathode electrode is connected to the first output terminal 13 and the positive terminal of the capacitor 304.
さらに、ダイオード３０１（第１の整流ダイオード）の両端には、ダイオード３０２（第２の整流ダイオード）とフェライトビーズ３０３が直列に接続された整流回路が接続されている。また、ダイオード３０１（第１の整流ダイオード）のアノード電極には、ダイオード３０２（第２の整流ダイオード）のアノード電極が接続されている。
さらに、ダイオード３０２（第２の整流ダイオード）のカソード電極はフェライトビーズ３０３の一端に接続されている。そして、フェライトビーズ３０３の他端はダイオード３０１（第１の整流ダイオード）のカソード電極に接続されている。
従って、２次側回路３００ｂは、第１実施の形態の電源装置１の２次側回路３００ａを構成するダイオード３０２とフェライトビーズ３０３との位置を入れ替えたスナバ回路である。この場合、アノードコモンの２個入りダイオード部品を２次側回路３００ｂに使用することができる。
Further, a rectifier circuit in which a diode 302 (second rectifier diode) and a
Furthermore, the cathode electrode of diode 302 (second rectifier diode) is connected to one end of
Therefore, the secondary circuit 300b is a snubber circuit in which the positions of the
本実施の形態に係る電源装置２には２次側回路３００ｂが配設され、上記した電源装置１における２次側回路３００ａと同様の効果を得ることができる。
従って、この構成によれば、トランジスタ１０５がオンオフするタイミングで発生するリンギングの電圧抑制および高周波成分の除去をすることができる。
そのため、少ない追加部品で雑音端子電圧性能や不要輻射性能が向上された電源装置を提供することができる。
A secondary circuit 300b is provided in the power supply device 2 according to the present embodiment, and the same effects as the secondary circuit 300a in the
Therefore, according to this configuration, it is possible to suppress the voltage of ringing that occurs at the timing when the transistor 105 turns on and off, and to remove high frequency components.
Therefore, it is possible to provide a power supply device with improved noise terminal voltage performance and unnecessary radiation performance with a small number of additional components.
［その他の実施の形態］
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲において、種々変形可能である。
例えば、上記した実施形態は、フライバック方式の絶縁型のスイッチング電源装置を例示して説明したが、非絶縁型のスイッチング電源装置に適用してもよい。
また、上記した実施形態は、直流電源を入力とした電源装置を例示して説明したが、交流電源に整流器を配設した電源を入力として電源装置を構成してもよい。この場合、１次側に配置したスナバ回路に２次側回路３００ａ、３００ｂと同様な構成の回路を採用してもよい。
また、上記した実施形態では、インダクタとしてフェライトビーズを適用したが、フェライトビーズに代わるインダクタを適用してもよい。
[Other embodiments]
The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be modified in various ways without departing from the scope of the invention.
For example, although the above-described embodiments have been described by exemplifying a flyback type insulated switching power supply device, the present invention may also be applied to a non-insulated switching power supply device.
Moreover, although the above-described embodiment has been described by exemplifying a power supply device that uses a DC power source as an input, the power source device may be configured using a power source that is an AC power source provided with a rectifier as an input. In this case, a circuit having the same configuration as the secondary side circuits 300a and 300b may be adopted as the snubber circuit arranged on the primary side.
Furthermore, in the above-described embodiments, ferrite beads are used as inductors, but an inductor may be used instead of ferrite beads.
１；電源装置
２：電源装置
１０；直流電源
１００；１次側電源回路
１０５；トランジスタ
２００；トランス
３００；出力部
３００ａ；２次側回路
３００ｂ；２次側回路
３０１；ダイオード
３０２；ダイオード
３０３；フェライトビーズ（インダクタ）
３０３ａ；フェライトビーズ
３０３ｂ；フェライトビーズ
３０４；コンデンサ
４００；負荷
1; Power supply device 2: Power supply device 10; DC power supply 100; Primary side power supply circuit 105; Transistor 200; Transformer 300; Output section 300a; Secondary side circuit 300b;
303a;
Claims (4)
前記１次巻き線に流れる電流を導通遮断するスイッチ部と、
前記スイッチ部を制御する制御部と、
前記２次巻き線の一端に第１の整流ダイオードのアノード電極が接続され、前記第１の整流ダイオードのカソード電極が平滑コンデンサの一端に接続され、前記平滑コンデンサの他端が前記２次巻き線の他端に接続され、第２の整流ダイオードとインダクタとが直列に接続された整流回路が前記第１の整流ダイオードに並列に接続され、前記２次巻き線に発生する電圧を整流平滑して出力電圧を生成する出力部と、
を備えていることを特徴とする電源装置。 a transformer having a primary winding and a secondary winding that are electromagnetically coupled to each other;
a switch unit that conducts and interrupts the current flowing through the primary winding;
a control section that controls the switch section;
An anode electrode of a first rectifier diode is connected to one end of the secondary winding, a cathode electrode of the first rectifier diode is connected to one end of a smoothing capacitor, and the other end of the smoothing capacitor is connected to the secondary winding. A rectifier circuit connected to the other end and having a second rectifier diode and an inductor connected in series is connected in parallel to the first rectifier diode, and rectifies and smoothes the voltage generated in the secondary winding. an output section that generates an output voltage;
A power supply device comprising:
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