JPH04150777A - 同期整流回路 - Google Patents
同期整流回路Info
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- JPH04150777A JPH04150777A JP27256790A JP27256790A JPH04150777A JP H04150777 A JPH04150777 A JP H04150777A JP 27256790 A JP27256790 A JP 27256790A JP 27256790 A JP27256790 A JP 27256790A JP H04150777 A JPH04150777 A JP H04150777A
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 12
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract description 7
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
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- Rectifiers (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は同期整流回路に関し、特に、スイッチング電源
の2次側に設けられる同期整流回路に関する。
の2次側に設けられる同期整流回路に関する。
従来のスイッチング電源の2次側に設けられる同期整流
回路は、第4図に示されるように、トランス26に対応
して、ダイオード27および28と、インダクタ29と
、平滑用コンデンサ30とを備えて構成されており、ト
ランス26の出力端子電圧v4に対応して、トランス2
6がONする期ratt□においては、ダイオード27
が導通し、トランス26からの出力電力は、インダクタ
29および平滑用コンデンサ30からなるフィルタ回路
に伝達される。また、トランス26がOFFする期IW
It2においては、ダイオード27はカットオフされ、
インダクタ29の慣性誘導により、ダイオード28が導
通状態となり、出力側に電力が供給される。
回路は、第4図に示されるように、トランス26に対応
して、ダイオード27および28と、インダクタ29と
、平滑用コンデンサ30とを備えて構成されており、ト
ランス26の出力端子電圧v4に対応して、トランス2
6がONする期ratt□においては、ダイオード27
が導通し、トランス26からの出力電力は、インダクタ
29および平滑用コンデンサ30からなるフィルタ回路
に伝達される。また、トランス26がOFFする期IW
It2においては、ダイオード27はカットオフされ、
インダクタ29の慣性誘導により、ダイオード28が導
通状態となり、出力側に電力が供給される。
この動作状態における電圧波形図を、トランス26の出
力電圧Vl、およびダイオード27および28のそれぞ
れの両端電圧v2およびv3について、第5図(a)、
(b)および(c)に示す。
力電圧Vl、およびダイオード27および28のそれぞ
れの両端電圧v2およびv3について、第5図(a)、
(b)および(c)に示す。
この従来の同期整流回路の場合、ダイオード27および
28の順方向電圧降下は、PN接合ダイオードで1v、
ショットキバリア・ダイオードで帆5vであるため、整
流回路の出力電圧が低い場合には、ダイオードの順方向
電圧降下が支配的になり、効率が上らないという問題点
がある。この対応策として、第6図に示される、パワー
MO3FETを用いた同期整流回路が用いられる。
28の順方向電圧降下は、PN接合ダイオードで1v、
ショットキバリア・ダイオードで帆5vであるため、整
流回路の出力電圧が低い場合には、ダイオードの順方向
電圧降下が支配的になり、効率が上らないという問題点
がある。この対応策として、第6図に示される、パワー
MO3FETを用いた同期整流回路が用いられる。
第6図において、トランス33に補助巻線N1およびN
2を設け、補助巻線N、の出力端にはパワーMO8FE
T31のゲートが接続され、補助巻線N2の出力端には
パワーMO3FET32のゲートが接続される。トラン
ス33の出力電圧v7に対応して、トランス33がON
の期間t1においては、パワーMO3FET31は、ゲ
ート電圧v8が正になるため導通し、インダクタ34お
よび平滑用コンデンサ35よりなるフィルタを通して、
負荷に電力が供給される。また、トランス33がOFF
の期間t2においては、パワーMO3FET31は、ゲ
ート電圧v8は逆バイアスとなるためカットオフされ、
代りに、パワーMOSFET32が、ゲート電圧v9が
正となるため導通し、前記負荷に対して電力を供給し続
ける。
2を設け、補助巻線N、の出力端にはパワーMO8FE
T31のゲートが接続され、補助巻線N2の出力端には
パワーMO3FET32のゲートが接続される。トラン
ス33の出力電圧v7に対応して、トランス33がON
の期間t1においては、パワーMO3FET31は、ゲ
ート電圧v8が正になるため導通し、インダクタ34お
よび平滑用コンデンサ35よりなるフィルタを通して、
負荷に電力が供給される。また、トランス33がOFF
の期間t2においては、パワーMO3FET31は、ゲ
ート電圧v8は逆バイアスとなるためカットオフされ、
代りに、パワーMOSFET32が、ゲート電圧v9が
正となるため導通し、前記負荷に対して電力を供給し続
ける。
この動作状態における電圧波形図を、トランス33の出
力電圧v7、およびパワーMOSFET31および32
のそれぞれのゲート電圧v8およびV9について、第7
図(a)、(b)および(c)に示す。
力電圧v7、およびパワーMOSFET31および32
のそれぞれのゲート電圧v8およびV9について、第7
図(a)、(b)および(c)に示す。
この従来例の場合には、パワーMO3FETのON電圧
を、ダイオードの順方向電圧降下に比較して小さくする
ことができるため、整流回路の出力電圧が低い場合にお
いても、効率を維持することができる。
を、ダイオードの順方向電圧降下に比較して小さくする
ことができるため、整流回路の出力電圧が低い場合にお
いても、効率を維持することができる。
上述した、従来のスイッチング電源の2次側に設けられ
る同期整流回路(第6図)においては、パワーMO3F
ET31および32のゲートを駆動するための補助巻線
をトランスに付加する必要があり、また、整流回路の出
力電圧が低い場合に、パワーMO8FETのゲートを十
分に駆動するためには、この補助巻線N1およびN2の
巻線数を多くしなければならないという欠点がある。
る同期整流回路(第6図)においては、パワーMO3F
ET31および32のゲートを駆動するための補助巻線
をトランスに付加する必要があり、また、整流回路の出
力電圧が低い場合に、パワーMO8FETのゲートを十
分に駆動するためには、この補助巻線N1およびN2の
巻線数を多くしなければならないという欠点がある。
また、トランスのデユーティ比が変ると、これに対応し
て、パワーMO3FET31および32のゲートを駆動
する電圧も変るため、整流回路としての融通性に欠ける
という欠点がある。
て、パワーMO3FET31および32のゲートを駆動
する電圧も変るため、整流回路としての融通性に欠ける
という欠点がある。
本発明の同期整流回路は、スイッチング電源の2次側に
設けられる同期整流回路において、トランスから出力さ
れるON/OFF信号に同期したデユーティ比50%の
矩形波信号を出力する発振器と、前記発振器の発振出力
の立上りおよびトランスの立下りを受けて、トランスの
ON信号に対応する第1の相補信号、およびトランスの
OFF信号に対応する第2の相補信号とを出力するフリ
ップフロップと、トランスの高電位側の出力端と、平滑
用のインダクタとの間に挿入接続され、ゲートに入力さ
れる前記第1の相補信号によって導通状態となり、トラ
ンス出力ONの期間に対応して整流素子として作用する
第1のパワーMO5FETと、トランスの低電位側の出
力端と、平滑用の前記インダクタとの間に挿入接続され
、ゲートに入力される前記第2の相補信号によって導通
状態となり、トランス出力OFFの期間に対応して整流
素子として作用する第1のパワーMOSFETと、を備
えて構成される。
設けられる同期整流回路において、トランスから出力さ
れるON/OFF信号に同期したデユーティ比50%の
矩形波信号を出力する発振器と、前記発振器の発振出力
の立上りおよびトランスの立下りを受けて、トランスの
ON信号に対応する第1の相補信号、およびトランスの
OFF信号に対応する第2の相補信号とを出力するフリ
ップフロップと、トランスの高電位側の出力端と、平滑
用のインダクタとの間に挿入接続され、ゲートに入力さ
れる前記第1の相補信号によって導通状態となり、トラ
ンス出力ONの期間に対応して整流素子として作用する
第1のパワーMO5FETと、トランスの低電位側の出
力端と、平滑用の前記インダクタとの間に挿入接続され
、ゲートに入力される前記第2の相補信号によって導通
状態となり、トランス出力OFFの期間に対応して整流
素子として作用する第1のパワーMOSFETと、を備
えて構成される。
次に、本発明について図面を参照して説明する。第1図
は、本発明の第1の実施例を示すブロック図である。第
1図に示されるように、本実施例は、パワーMO8FE
TIおよび2と、ドライバー3および9と、フリップフ
ロップ4および8と、時間遅れ要素5および7と、発振
器6と、トランス10と、インダクタ11と、平滑用コ
ンデンサ12とを備えて構成される。
は、本発明の第1の実施例を示すブロック図である。第
1図に示されるように、本実施例は、パワーMO8FE
TIおよび2と、ドライバー3および9と、フリップフ
ロップ4および8と、時間遅れ要素5および7と、発振
器6と、トランス10と、インダクタ11と、平滑用コ
ンデンサ12とを備えて構成される。
第1図において、スイッチング電源に入力に対応して、
トランス10のON/OFFにより昇圧された電源を内
蔵するドライバー3および9は、それぞれパワーMOS
FETIおよび2のゲートを駆動する。トランス10の
ON/OFFに同期し、デユーティ比50%の方形波を
発生する発振器6の発振出力は、時間遅れ要素5におい
て所定の時間遅れにてフリップフロップ4のS端子に入
力される。S方、フリップフロップ4のR端子にはトラ
ンス10の一端が接続されており、このR端子は、トラ
ンス10の出力電圧v1の立下りによりトリガされる。
トランス10のON/OFFにより昇圧された電源を内
蔵するドライバー3および9は、それぞれパワーMOS
FETIおよび2のゲートを駆動する。トランス10の
ON/OFFに同期し、デユーティ比50%の方形波を
発生する発振器6の発振出力は、時間遅れ要素5におい
て所定の時間遅れにてフリップフロップ4のS端子に入
力される。S方、フリップフロップ4のR端子にはトラ
ンス10の一端が接続されており、このR端子は、トラ
ンス10の出力電圧v1の立下りによりトリガされる。
これにより、トランス10のデユーティ比に対応した相
補出力が、それぞれA端子およびX端子から出力される
。
補出力が、それぞれA端子およびX端子から出力される
。
A端子からの相補出力はドライバー3にクロックとして
入力され、また、A端子からの相補出力は、時間遅れ要
素7を経由してフリップフロップ8のS端子に入力され
るとともに、直接、フリップフロップ8のR端子にも入
力され、フリップフロップ8のS端子の出力は、ドライ
バー9に入力される。ドライバー3の出力電圧v2がパ
ワーMO8FETIのゲートに入力されると、パワーM
OSFETIは導通状態となり、また、ドライバー9の
出力電圧v3がパワーMO8FET277)ゲートに入
力されると、同様に、パワーMOSFET2は導通状態
となる。
入力され、また、A端子からの相補出力は、時間遅れ要
素7を経由してフリップフロップ8のS端子に入力され
るとともに、直接、フリップフロップ8のR端子にも入
力され、フリップフロップ8のS端子の出力は、ドライ
バー9に入力される。ドライバー3の出力電圧v2がパ
ワーMO8FETIのゲートに入力されると、パワーM
OSFETIは導通状態となり、また、ドライバー9の
出力電圧v3がパワーMO8FET277)ゲートに入
力されると、同様に、パワーMOSFET2は導通状態
となる。
上記における、トランスlOの両端電圧Vl、ドライバ
ー3および9の出力電圧v2およびv3の動作波形図を
、第2図(a)、(b)および(c)に示す。第2図(
a)、(b)および(C)より明らかなように、トラン
スlOがONする期fatlにおいては、パワーMOS
FETIが、時間遅れ要素5による遅延時間に対応して
tdの遅れにて導通状態となり、また、トランス10が
OFFする期間t2においては、パワーMOSFET2
が、時間遅れ要素7による遅延時間に対応してt6の遅
れにて導通状態となる。
ー3および9の出力電圧v2およびv3の動作波形図を
、第2図(a)、(b)および(c)に示す。第2図(
a)、(b)および(C)より明らかなように、トラン
スlOがONする期fatlにおいては、パワーMOS
FETIが、時間遅れ要素5による遅延時間に対応して
tdの遅れにて導通状態となり、また、トランス10が
OFFする期間t2においては、パワーMOSFET2
が、時間遅れ要素7による遅延時間に対応してt6の遅
れにて導通状態となる。
この結果、トランスIOからの出力電力は、トランス1
0がONする期間t1においては、パワーMO8FET
Iを介して、インダクタ11および平滑用コンデシサ1
2を含むフィルタ回路を経由して負荷に供給され、また
、トランス10がOFFする期ffff1tzにおいて
は、インダクタ11の慣性誘導により、パワーMOSF
ET2を介して、同様に、電力がインダクタ11および
平滑用コンデンサ12を含むフィルタ回路を経由して負
荷に供給される。
0がONする期間t1においては、パワーMO8FET
Iを介して、インダクタ11および平滑用コンデシサ1
2を含むフィルタ回路を経由して負荷に供給され、また
、トランス10がOFFする期ffff1tzにおいて
は、インダクタ11の慣性誘導により、パワーMOSF
ET2を介して、同様に、電力がインダクタ11および
平滑用コンデンサ12を含むフィルタ回路を経由して負
荷に供給される。
第3図は、本発明の第2の実施例を示すブロック図であ
る。第3図に示されるように、本実施例は、パワーMO
SFET13および14と、ドライバー15および22
と、AND回路16および21と、フリップフロラ71
7と、時間遅れ要素18および20と、発振器19と、
トランス23と、インダクタ24と、平滑用コンデンサ
25とを備えて構成される。
る。第3図に示されるように、本実施例は、パワーMO
SFET13および14と、ドライバー15および22
と、AND回路16および21と、フリップフロラ71
7と、時間遅れ要素18および20と、発振器19と、
トランス23と、インダクタ24と、平滑用コンデンサ
25とを備えて構成される。
第1図との対応において明らかなように、本実施例は、
第1の実施例に対して、フリップフロップを1個のみと
し、AND回路を2個付加した回路構成となっている0
本実施例においては、第1の実施例の場合と同様に、フ
リップフロラ117のA端子およびX端子からは、それ
ぞれ相補信号が出力されるが、これらのA端子およびA
端子は、それぞれ時間遅れ要素18およびAND回路1
6と、時間遅れ要素20およびAND回路21を含む論
理回路に接続されており、それぞれのAND回路出力と
しては、時間遅れ要素による遅延時間が加味されて、結
果的には、AND回路16および21の出力は、それぞ
れ、第1図におけるフリップフロップ4のA端子から出
力される信号、およびフリップフロップ8のS端子から
出力される信号と同等の信号となる。
第1の実施例に対して、フリップフロップを1個のみと
し、AND回路を2個付加した回路構成となっている0
本実施例においては、第1の実施例の場合と同様に、フ
リップフロラ117のA端子およびX端子からは、それ
ぞれ相補信号が出力されるが、これらのA端子およびA
端子は、それぞれ時間遅れ要素18およびAND回路1
6と、時間遅れ要素20およびAND回路21を含む論
理回路に接続されており、それぞれのAND回路出力と
しては、時間遅れ要素による遅延時間が加味されて、結
果的には、AND回路16および21の出力は、それぞ
れ、第1図におけるフリップフロップ4のA端子から出
力される信号、およびフリップフロップ8のS端子から
出力される信号と同等の信号となる。
従って、本実施例における、トランス23の両端電圧、
ドライバー15および22の出力電圧に関する動作波形
図は、第1の実施例における第2図(a)。
ドライバー15および22の出力電圧に関する動作波形
図は、第1の実施例における第2図(a)。
(b)および(e)と同様になる。
以上説明したように、本発明は、スイッチング電源のト
ランス出力に同期した発振出力に対応して、所定の時間
遅れ要素によるデッド・タイムを付与して生成される相
補信号を、ON/OFF制御のゲート入力とするパワー
MOSFETを整流素子として備えることにより、トラ
ンスの補助巻線を不要とするとともに、トランスのデユ
ーティ比の如何に関せず使用が可能であり、且つ低損失
の同期整流回路を提供することができるという効果があ
る。
ランス出力に同期した発振出力に対応して、所定の時間
遅れ要素によるデッド・タイムを付与して生成される相
補信号を、ON/OFF制御のゲート入力とするパワー
MOSFETを整流素子として備えることにより、トラ
ンスの補助巻線を不要とするとともに、トランスのデユ
ーティ比の如何に関せず使用が可能であり、且つ低損失
の同期整流回路を提供することができるという効果があ
る。
第1図および第3図は、それぞれ本発明の第1および第
2の実施例を示すブロック図、第2図(a)、(b)お
よび(C)は、前記第1の実施例における動作電圧波形
図、第4図および第6図は、それぞれ従来例を示すブロ
ック図、第5図および第7図は、それぞれ前記従来例に
おける動作電圧波形図である。 図において、1 、2 、13.14.31.32・・
・・・・パワーMO3FET、3.9.15.22・・
・・・・ドライバー、4.8.17・・・・・・フリッ
プフロップ、5.7゜1820・・・・・・時間遅れ要
素、6,19・・・・−・発振器、10、23.26.
33−−・−・・トランス、11.24.29.34・
・・2.、インダクタ、12.25.30.35・・・
・・・平滑用コンデンサ、16.21・・・・・・AN
D回路、27.28・・・・・・ダイオード。
2の実施例を示すブロック図、第2図(a)、(b)お
よび(C)は、前記第1の実施例における動作電圧波形
図、第4図および第6図は、それぞれ従来例を示すブロ
ック図、第5図および第7図は、それぞれ前記従来例に
おける動作電圧波形図である。 図において、1 、2 、13.14.31.32・・
・・・・パワーMO3FET、3.9.15.22・・
・・・・ドライバー、4.8.17・・・・・・フリッ
プフロップ、5.7゜1820・・・・・・時間遅れ要
素、6,19・・・・−・発振器、10、23.26.
33−−・−・・トランス、11.24.29.34・
・・2.、インダクタ、12.25.30.35・・・
・・・平滑用コンデンサ、16.21・・・・・・AN
D回路、27.28・・・・・・ダイオード。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 スイッチング電源の2次側に設けられる同期整流回路に
おいて、 トランスから出力されるON/OFF信号に同期したデ
ューティ比50%の矩形波信号を出力する発振器と、 前記発振器の発振出力の立上りおよびトランスの立下り
を受けて、トランスのOH信号に対応する第1の相補信
号、およびトランスのOFF信号に対応する第2の相補
信号とを出力するフリップフロップと、 トランスの高電位側の出力端と、平滑用のインダクタと
の間に挿入接続され、ゲートに入力される前記第1の相
補信号によつて導通状態となり、トランス出力ONの期
間に対応して整流素子として作用する第1のパワーMO
SFETと、 トランスの低電位側の出力端と、平滑用の前記インダク
タとの間に挿入接続され、ゲートに入力される前記第2
の相補信号によって導通状態となり、トランス出力OF
Fの期間に対応して整流素子として作用する第1のパワ
ーMOSFETと、を備えることを特徴とする同期整流
回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27256790A JP2867676B2 (ja) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | 同期整流回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27256790A JP2867676B2 (ja) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | 同期整流回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04150777A true JPH04150777A (ja) | 1992-05-25 |
JP2867676B2 JP2867676B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=17515709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27256790A Expired - Fee Related JP2867676B2 (ja) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | 同期整流回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2867676B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5631810A (en) * | 1994-11-28 | 1997-05-20 | Nec Corporation | Control of switching devices in synchronized-rectification system |
-
1990
- 1990-10-11 JP JP27256790A patent/JP2867676B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5631810A (en) * | 1994-11-28 | 1997-05-20 | Nec Corporation | Control of switching devices in synchronized-rectification system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2867676B2 (ja) | 1999-03-08 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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