JPH04299064A - Ｄｃ／ｄｃコンバータおよびスイッチング電源 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＤＣ／ＤＣコンバータ
およびスイッチング電源に関り、特にスイッチング周波
数の高周波数化に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のスイッチング電源として
は、例えば図３に示すようなものがある。

【０００３】図３は、フォワード形の一般的なスイッチ
ング電源である。

【０００４】本スイッチング電源は、整流器ＲＥＣＴと
、平滑回路ＳＭＣと、フォワード形のＤＣ／ＤＣコンバ
ータＤＤＣ２とを有し、ＡＣ入力を受けて、直流出力を
負荷ＬＤに供給する。

【０００５】ＤＣ／ＤＣコンバータＤＤＣ２は、トラン
スＴ１と、スイッチング素子Ｑ１と、ＰＷＭコントロー
ル回路ＩＣ１と、フィ−ドバック回路ＦＢと、スナバ回
路ＳＮＢを構成するコンデンサＣ１、抵抗Ｒ１、ダイオ
ードＣＲ１と、ダイオードＣＲ２と、整流ダイオードＣ
Ｒ３と、ＬＣフィルタを構成するチョークコイルＬ１お
よびコンデンサＣ２とを有する。

【０００６】図３の動作説明を図２のタイミングチャー
トにより説明する。

【０００７】今トランスＴ１の１次側（Ｑ１接続）巻数
と２次側（ＣＲ２接続）巻数の比をｎ＝（１次側巻数／
２次側巻数）とする。

【０００８】スイッチング素子Ｑ１をＡ信号（矩形波）
によりＯＮ，ＯＦＦ動作させる。Ｑ１をＯＮすることに
より、トランスＴ１の一次側に電流Ｉ１が流れ、トラン
スＴ１の２次側に電圧が発生する。２次側電流は、ダイ
オードＣＲ２　とチョークコイルＬ１を流れ負荷ＬＤに
電流を流す。Ｃ２は平滑用コンデンサである。スイッチ
ング素子Ｑ１がＯＦＦになると、２次側はダイオードＣ
Ｒ２　が非導通となり、チョークコイルＬ１に蓄積され
たエネルギーがダイオードＣＲ３　→チョークコイルＬ
１を流れ負荷ＬＤに電流を流す。 一次側のスイッチング素子Ｑ１を流れる電流は０になる
。 ダイオードＣＲ１　、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１は、ス
ナーバー回路でＶ１の上限電圧をおさえている。この動
作状態で、スイッチング素子Ｑ１の損失は、スイッチン
グ素子Ｑ１のＯＮ時には、Ｖ１＝ＥＩＮ　であり、また
、このスイッチング素子Ｑ１が完全にＯＮするまでには
ある遅れ時間がかかるために生じる。ＯＦＦ時の電流Ｉ
１については、Ｉ１＝ＩＳ／ｎであり、完全にＯＦＦに
なるまでにもある遅れ時間があるために損失が生じる。

【０００９】したがって、この種のスイッチング電源に
おいては、スイッチング素子がＯＮ，ＯＦＦする時点に
非常に過大な損失を発生する。しかも、この損失はＯＮ
，ＯＦＦのたびに生じるので、ＯＮ，ＯＦＦの繰返しの
回数すなわち、周波数に比列する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のス
イッチング電源にあっては、スイッチング素子のＯＮ，
ＯＦＦ時点のスイッチング素子による損失が周波数に比
列するため、周波数を高くして、トランスを小さくし、
小型化を図るのに限界がある。

【００１１】なお、この種の従来のスイッチング電源の
スイッチング素子の損失を低減する方法としてＯＮ，Ｏ
ＦＦ時点に電圧を０Ｖ、または電流を０Ａにして損失を
低減する電圧共振形、と電源共振形が発表されている。 この従来の方式のコントロールは、周波数を可変にして
、出力電圧を一定値にする方法である。周波数を可変に
する方式は、系の安定性を、周波数の全可変範囲で達成
する必要があるため、コントロールが困難である。また
、周波数の全可変範囲でのＥＭＩ対策が必要である。

【００１２】本発明の目的は、スイッチング素子の損失
を低減して、スイッチング動作の高周波数化を図ったＤ
Ｃ／ＤＣコンバータを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の問題点に着目してなされたもので、第１のスイッチ
ング手段と、第１のインダクタンスとを有するＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータにおいて、第１のスイッチング手段に直列
に接続される第２のインダクタンスと、第２のインダク
タンスと直接または間接に、閉ル−プを形成する第２の
スイッチング手段と、第２のスイッチング手段のＯＮ，
ＯＦＦを制御する制御手段と、第２のインダクタンスと
直列に接続され、第１のスイッチング手段とは並列に接
続されるコンダクタンスとを有することとしたものであ
る。

【００１４】

【作用】第２のインダクタンスは、第１のスイッチング
手段がＯＮ時に通電されることにより、エネルギを蓄積
する。

【００１５】第２のスイッチング手段は、第１のスイッ
チング手段がＯＦＦ後、一定時刻まで、上記の制御手段
により制御されて、ＯＮ状態を継続し、第２のインダク
タンスの有するエネルギをその間保持する。

【００１６】第２のスイッチング手段がＯＦＦ後、第２
のインダクタンスと上記のコンダクタンスとは共振して
、一定時間後にコンダクタンスの両端電圧をゼロにする
。

【００１７】こうして、第１のスイッチング手段のゼロ
電圧スイッチングを行なうことができる。

【００１８】

【実施例】本実施例は、スイッチング手段であるスイッ
チング素子のコントロール方式としては、ＰＷＭ方式を
使い、インダクタンスＬとコンデンサＣとの共振動作を
利用し、スイッチング素子がＯＮ，ＯＦＦする時点のこ
のスイッチング素子の両端電圧を０Ｖにして損失を低減
させる方法である。

【００１９】その手段としては、従来のＰＷＭ方式（固
定周期時間、可変ＯＮ時間）の回路に、直列共振のイン
ダクタンスＬとコンデンサＣを追加し、さらに前記周期
と同期した固定ＯＮ時間（すなわち、固定ＯＦＦ時間）
で動作するスイッチング素子を前記共振のインダクタン
スＬと並列に追加する。

【００２０】基本動作は、可変ＯＮ時間の間に共振のイ
ンダクタンスＬにエネルギを蓄積する。可変ＯＮ時間が
過ぎて、ＯＦＦになった後は、固定ＯＮ時間の間ＯＮで
ある追加のスイッチング素子が導通し、共振のインダク
タンスＬのエネルギーを固定ＯＮ時間の間、保持させる
。固定ＯＮ時間がおわって、固定ＯＦＦ時間になると、
追加のスイッチング素子がＯＦＦとなり、共振のインダ
クタンスＬとコンデンサＣが共振する。また共振時は、
固定時間（固定ＯＦＦ時間）であるから、この共振作用
により、共振時間も一定値に設定し、可変ＯＮ時間がス
タート時に、ＰＷＭ方式のスイッチング素子の両端電圧
を０Ｖにさせることができる。すなわち、入力電圧変化
や出力負荷の変動に対して出力電圧を一定値にするため
可変ＯＮ時間が変化した場合、インダクタンスＬへの蓄
積エネルギー量も変わり、コンデンサＣの電圧は変わる
が、共振時間Ｔは、下式で与えられるように、は一定で
ある。

【００２１】

【数１】

【００２２】したがって、固定ＯＮ時間の作用により、
ＰＷＭの可変ＯＮ時間変化に関係なく、ＰＷＭコントロ
ール方式のＺＥＲＯ電圧スイッチングが実現できる。　
　以下、本発明を図面に基づいて説明する。

【００２３】図１は、本発明の一実施例を示す図である
。

【００２４】本スイッチング電源は、整流器ＲＥＣＴと
、平滑回路ＳＭＣと、フォワード形のＤＣ／ＤＣコンバ
ータＤＤＣ１とを有し、ＡＣ入力を受けて、直流出力を
負荷ＬＤに供給する。

【００２５】ＤＣ／ＤＣコンバータＤＤＣ１は、第１の
インダクタンスであるトランスＴ１と、第１のスイッチ
ング手段であるスイッチング素子Ｑ１と、ダイオードＣ
Ｒ２と、第２のインダクタンスであるチョ−クコイルＬ
１と、第２のスイッチング手段であるスイッチング素子
Ｑ２と、コンダクタンスであるコンデンサＣ１と、ダイ
オードＣＲ１と、制御手段であるＰＷＭコントロール回
路ＩＣ１と、パルス巾変調された信号の出力手段である
ＰＷＭコントロール回路ＩＣ２と、フィ−ドバック回路
ＦＢと、ダイオードＣＲ３と、ダイオードＣＲ４と、Ｌ
Ｃフィルタを構成するチョークコイルＬ２およびコンデ
ンサＣ２とを有する。

【００２６】ＰＷＭコントロール回路ＩＣ２からは、周
期が一定（Ｔ）の矩形波で、スイッチング素子Ｑ１のＯ
Ｎ時間が可変であるスイッチング素子Ｑ１を駆動する信
号（Ａ）が出力される。

【００２７】スイッチング素子Ｑ１は、ＰＷＭコントロ
ール回路ＩＣ２の信号を受け付ける入力手段である入力
端子Ｇを有する。

【００２８】ＰＷＭコントロール回路ＩＣ１からは、周
期が一定（Ｔ）の矩形波で、ＯＮ時間が固定である、ス
イッチング素子Ｑ２を駆動する信号（Ｂ）が出力される
。

【００２９】ＥＩＮ　は入力ＤＣ電圧、Ａは、矩形波信
号、Ｂは、矩形波信号、Ｑ１はスイッチング素子（ＦＥ
Ｔ）、Ｑ２はスイッチング素子（ＦＥＴ）、Ｃ１は、Ｑ
１のストレージ容量も含めたコンデンサ、Ｃ２は平滑用
コンデンサ、Ｌ２は平滑用チョークコイル、Ｔ１はスイ
ッチングトランスである。

【００３０】次に、上記の実施例の作用を説明する。

【００３１】動作説明を図１と図４により行なう。

【００３２】（１）　　ｔ０〜ｔ１間の動作スイッチン
グ素子Ｑ１がＯＮ状態、スイッチング素子Ｑ２がＯＮ状
態（スイッチング素子Ｑ２は、図４では、ｔ０でＯＮ状
態になっているが、これに限るものではなく、ｔ０〜ｔ
１間でＯＮ状態にすればよい）であり、ダイオードＣＲ
２が、逆方向のため、スイッチング素子Ｑ２が非導通で
ある。

【００３３】したがって、Ｖ１＝０Ｖ，Ｖ２＝ＥＩＮ　
，Ｉ１＝（ＥＩＮ／Ｌ１）・ｔ＋Ｉ（ｔ０） Ｉ２＝Ｉｓ／ｎ となる。ここで、Ｉｓは負荷を流れる電流であり、また
、Ｉ（ｔ０）は、ｔ０時のＩ１の電流である。 （２）　　ｔ１〜ｔ２間の動作　　（Ｖ１がＥＩＮ　に
達した時間をｔ２とした） スイッチング素子Ｑ１はＯＦＦ状態、スイッチング素子
Ｑ２はＯＮ状態ではあるがｔ０〜ｔ１と同じく非導通で
ある。チョ−クコイル１とコンデンサＣ１の共振により
Ｖ１はｔ２でＥＩＮ　まで上昇する。Ｉ１は増加、Ｉ２
はほぼ一定値となる。Ｉ１とＩ２はＣ１に流れこむため
、Ｖ１は、急に上昇することはなく、スイッチング素子
Ｑ２のＯＦＦ時の損失は、少ない。

【００３４】（３）　　ｔ２〜ｔ３間の動作スイッチン
グ素子Ｑ１はＯＦＦ状態、スイッチング素子Ｑ２はＯＮ
状態のまま、非導通から導通に変わる。

【００３５】これは、ダイオ−ドＣＲ２の両端の電圧が
０になり、ダイオ−ドＣＲ２が導通になるためである。 Ｖ１＝ＥＩＮ　であるからＶ２＝０Ｖとなる。

【００３６】したがって、Ｉ１は、チョ−クコイルＬ１
の電流保持作用により、ｔ２時の電流値Ｉ１ｐ　を保持
している。

【００３７】Ｉ２は、ほぼ０Ａであり、Ｉ１はスイッチ
ング素子Ｑ２ダイオードＣＲ２　を通りチョ−クコイル
１にもどる。

【００３８】（４）　　ｔ３〜ｔ４間の動作この時は、
スイッチング素子Ｑ１，スイッチング素子Ｑ２、共にＯ
ＦＦ状態である。チョークコイルＬ１とコンデンサＣ１
の共振により、Ｖ１は上昇する。ｔ４時は、チョークコ
イルＬ１に蓄積されたエネルギ（１／２）・Ｌ１・（Ｉ
１ｐ）２がすべて、コンデンサＣ１に移行し、Ｉ１＝０
となった時点である。この時Ｉ１は、コンデンサＣ１に
流れこむ。

【００３９】（５）　　ｔ４〜ｔ５間の動作　　（Ｖ１
がＥＩＮ　に達した時をｔ６とした） この時、スイッチング素子Ｑ１、スイッチング素子Ｑ２
、共にＯＦＦ状態である。

【００４０】コンデンサＣ１に蓄積されたエネルギーが
チョークコイルＬ１を通り、入力電源ＥＩＮ　にもどる
。ｔ５時は、コンデンサＣ１に蓄積されたエネルギー（
１／２）・Ｃ１・（Ｖ１ｐ）２の内、（１／２）・Ｃ１
・（Ｖ１ｐ２−ＥＩＮ２）がチョークコイルＬ１に移行
する。

【００４１】（６）　　ｔ５〜ｔ６間の動作スイッチン
グ素子Ｑ１、スイッチング素子Ｑ２、共にＯＦＦ状態で
ある。

【００４２】Ｖ１＜ＥＩＮ　となり、トランスＴ１の２
次側ダイオードＣＲ３　が導通状態となり、Ｉ１は、チ
ョークコイルＬ１、トランスＴ１の一次側を流れる。一
部はコンデンサＣ１からチョークコイルＬ１を通り入力
電源ＥＩＮ　に流れる。

【００４３】ゼロ電圧スイッチングの条件を実現するた
めには、ｔ６時において、Ｉ２がすべて、Ｉ１に流れて
、コンデンサＣ１の電圧が上昇するの防げば良い。その
ために、ｔ６時のＩ１＝Ｉ１ＰＮを｜Ｉ１ＰＮ｜≧Ｉｓ
／ｎになるようにチョークコイルＬ１とコンデンサＣ１
の定数を設定してあるため、ｔ６時のＶ１は０Ｖである
。ダイオードＣＲ１　、チョークコイルＬ１入力電源Ｅ
ＩＮ　の順で電流が流れている。

【００４４】以後は、同じ繰り返しを行なう。ｔ６がｔ
０に相当する。

【００４５】入力電圧変化、及び負荷変動に対しては、
ｔ０〜ｔ１時間（スイッチング素子Ｑ１がＯＮの時）が
可変し、出力電圧を一定値にする。

【００４６】またｔ０〜ｔ３およびｔ３〜ｔ６時間は固
定時間であるため、チョークコイルＬ１とコンデンサＣ
１の共振により決まる時間は、ｔ０〜ｔ１時間が変化し
ても固定時間が維時できる。

【００４７】以上の説明により、スイッチング素子Ｑ１
のＯＮ時ｔ０（＝ｔ６）、およびＯＦＦ時ｔ１には、Ｖ
１＝０Ｖである。

【００４８】またスイッチング素子Ｑ２がＯＮ時（ｔ０
〜ｔ１の間でＯＮ状態）には、Ｖ１＝０Ｖ、Ｖ２＝ＥＩ
Ｎ　であるが、ダイオードＣＲ２　があるためスイッチ
ング素子Ｑ２を流れる電流は０Ａである。

【００４９】また、スイッチング素子Ｑ２がＯＦＦ時は
、チョ−クコイルＬ１、ダイオ−ドＣＲ２の働きにより
、Ｖ２＝０Ｖである。

【００５０】したがって、スイッチング素子Ｑ１、スイ
ッチング素子Ｑ２は共に、ＯＮ，ＯＦＦする時点での損
失に関して、ほぼ０Ｗとなる。

【００５１】なお、本方式においては｜Ｉ１ｐ｜＞Ｉｓ
／ｎの条件が必要であるが、２次側ダイオードＣＲ４　
と直列にインダクタンスを挿入する事により、ｔ５〜ｔ
６時のチョークコイルＬ１のエネルギーがトランスＴ１
に移行することを押えて、Ｖ１のピ−ク値Ｖ１ｐを小さ
くできる。

【００５２】これを実施した例を、図７に示す。

【００５３】図７にはトランスＴ１の２次側のみを示す
。 Ｌ７が追加のチョークコイルである。この時の電流Ｉ２
を図８に示す。

【００５４】図５，６には、他の実施例を示す。

【００５５】第２の実施例の回路を図５に示す。

【００５６】スイッチング信号Ａ，Ｂは図４と同じであ
る。

【００５７】Ｖ１も図４と同じである。Ｖ２は、スイッ
チング素子Ｑ１がＯＮ時にチョークコイルＬ１とコンデ
ンサＣ３の共振回路によって決定され、図９のｔ１〜ｔ
２及びｔ３〜ｔ４時間は、チョークコイルＬ１とコンデ
ンサＣ＝（Ｃ１・Ｃ３）／（Ｃ１＋Ｃ３）の共振回路に
よって決定される。

【００５８】本スイッチング電源は、整流器ＲＥＣＴと
、平滑回路ＳＭＣと、フォワード形のＤＣ／ＤＣコンバ
ータＤＤＣ３とを有し、ＡＣ入力を受けて、直流出力を
負荷ＬＤに供給する。

【００５９】ＤＣ／ＤＣコンバータＤＤＣ３は、第１の
インダクタンスであるトランスＴ１と、第１のスイッチ
ング手段であるスイッチング素子Ｑ１と、ダイオードＣ
Ｒ２と、第２のインダクタンスであるチョ−クコイルＬ
１と、第２のスイッチング手段であるスイッチング素子
Ｑ２と、コンダクタンスであるコンデンサＣ１、Ｃ３と
、ダイオードＣＲ１と、制御手段であるＰＷＭコントロ
ール回路ＩＣ１と、パルス巾変調された信号の出力手段
であるＰＷＭコントロール回路ＩＣ１と、フィ−ドバッ
ク回路ＦＢと、ダイオードＣＲ３と、ダイオードＣＲ４
と、ＬＣフィルタを構成するチョークコイルＬ２および
コンデンサＣ２とを有する。

【００６０】ＰＷＭコントロール回路ＩＣ２からは、周
期が一定（Ｔ）の矩形波で、ＯＮ時間が可変である、ス
イッチング素子Ｑ１を駆動する信号（Ａ）が出力される
。　　スイッチング素子Ｑ１は、ＰＷＭコントロール回
路ＩＣ２の信号を受け付ける入力手段である入力端子Ｇ
を有する。

【００６１】ＰＷＭコントロール回路ＩＣ１からは、周
期が一定（Ｔ）の矩形波で、ＯＮ時間が固定である、ス
イッチング素子Ｑ２を駆動する信号（Ｂ）が出力される
。　　ＥＩＮは入力ＤＣ電圧、Ａは、矩形波信号、Ｂは
、矩形波信号、Ｑ１はスイッチング素子（ＦＥＴ）、Ｑ
２はスイッチング素子（ＦＥＴ）、Ｃ１は、Ｑ１のスト
レージ容量も含めたコンデンサ、Ｃ２は平滑用コンデン
サ、Ｌ２は平滑用チョークコイル、Ｔ１はスイッチング
トランスである。

【００６２】ｔ４〜ｔ６時間はチョークコイルＬ１とコ
ンデンサＣ３の共振となる回路によって決定される。　
　動作説明を図５と図９により行う。

【００６３】（１）ｔ０〜ｔ１間の動作ｔ０時点でのチ
ョークコイルＬ１の電流は、入力電源ＥＩＮ側に流れて
いるので、Ｉ１≦０である。

【００６４】Ｉ１＜０の状態は、チョークコイルＬ１に
蓄積されているエネルギが入力電源側に帰還している状
態である。この状態はｔ０〜ｔ１′間、続く。

【００６５】Ｉ１＝０でＶ２は負の最大電圧になる。こ
の時がｔ１′である。

【００６６】Ｉ１＞０になった時から電源側からエネル
ギーがチョークコイルＬ１、コンデンサＣ３に供給され
る。そして、Ｖ２電圧は、増加していく。この状態は、
ｔ１′〜ｔ１間、続く。もちろん、Ｖ１はｔ０〜ｔ１で
は０Ｖである。

【００６７】（２）ｔ１〜ｔ２間の動作（スイッチング
素子Ｑ１がＯＦＦの状態） ｔ１′〜ｔ１間で流れていた電流Ｉ１がスイッチング素
子Ｑ１がＯＦＦ状態になるため、コンデンサＣ１に流れ
、コンデンサＣ１の電圧Ｖ１が上昇していく。　　ｔ２
時点のＶ１については、Ｖ１＝ＥＩＮである。

【００６８】ｔ１〜ｔ２間も入力電源側からエネルギー
が供給されている。

【００６９】（３）ｔ２〜ｔ３間の動作スイッチング素
子Ｑ１はＯＦＦ状態、スイッチング素子Ｑ２はＯＮ状態
であるから、Ｉ１はチョークコイルＬ１やコンデンサＣ
３→スイッチング素子Ｑ１→ダイオードＣＲ２を流れる
。

【００７０】ｔ２〜ｔ３間では、入力電源側ＥＩＮから
は、エネルギは供給されず、チョークコイルＬ１に蓄積
されているエネルギが流れる。

【００７１】Ｖ１は、スイッチング素子Ｑ２が導通状態
であるから、ＥＩＮの電圧そのものである。

【００７２】（４）ｔ３〜ｔ４間の動作スイッチング素
子Ｑ１，Ｑ２、共にＯＦＦ状態である。

【００７３】ｔ３時点でスイッチング素子Ｑ２もＯＦＦ
状態になるから、チョークコイルＬ１の蓄積エネルギに
よりＩ１はチョークコイルＬ１→コンデンサＣ３→コン
デンサＣ１→ＥＩＮに流れる。

【００７４】ｔ４時点でチョークコイルＬ１の蓄積エネ
ルギは０になる。

【００７５】この時Ｉ１＝０Ａ、Ｖ２は正電圧最大値と
なる。

【００７６】Ｖ１も正の最大電圧値となる。

【００７７】（５）ｔ４〜ｔ５間の動作スイッチング素
子Ｑ１、スイッチング素子Ｑ２共にＯＦＦ状態である。

【００７８】コンデンサＣ３、コンデンサＣ１に蓄積さ
れた、エネルギがチョークコイルＬ１を通して入力電源
側に帰還される。

【００７９】Ｉ１は負（入力電源に供給）方向となる。

【００８０】Ｖ１，Ｖ２共に減少していく。

【００８１】ｔ５時点がコンデンサＣ３，Ｃ１からの入
力電源側への電流Ｉ１が０の時点である。Ｉ１は負の最
大値である。

【００８２】（６）ｔ５〜ｔ６間の動作チョークコイル
Ｌ１は、逆方向の蓄積エネルギ（１／２）・Ｌ１・Ｉ１
２を入力電源側に供給する。Ｉ１は負の最大値から減少
していく。ｔ６時点でもＩ１≦０でＶ１＝０Ｖになる条
件にチョークコイルＬ１、コンデンサＣ３，コンデンサ
Ｃ１を設定してある。

【００８３】ｔ６時点でＶ１＝０Ｖであるから、スイッ
チング素子Ｑ１がＯＮ（ｔ６時点）の時ＺＥＲＯ電圧ス
イッチが実現できる。

【００８４】ここでｔ０〜ｔ１，ｔ２〜ｔ３，ｔ４〜ｔ
６間はチョークコイルＬ１とコンデンサＣ３の共振動作
が行なわれる。

【００８５】ｔ１〜ｔ２とｔ３〜ｔ４間はチョークコイ
ルＬ１と（Ｃ１×Ｃ３）／（Ｃ１＋Ｃ３）の共振動作が
行なわれる。

【００８６】Ｖ２電圧は、共振動作により正、負の電圧
が発生するため、二次側は、ダイオードＣＲ３とダイオ
ードＣＲ４で両波整流で平滑した直流電圧を出力できる
。

【００８７】また、ｔ０〜ｔ３＝ｔ３〜ｔ６＝Ｔ／２に
する事により、Ｖ２はほぼ正弦波となる。したがってト
ランスＴ１の２次側は、両波整流が可能である。

【００８８】第３の実施例を図６に示す。

【００８９】図６は、トランスを使用しない回路である
。図６は、図５のトランスＴ１の機能をチョ−クコイル
Ｌ３でおきかえた応用例であり、一次側動作波形は、図
６と同じである。

【００９０】本スイッチング電源は、整流器ＲＥＣＴと
、平滑回路ＳＭＣと、フォワード形のＤＣ／ＤＣコンバ
ータＤＤＣ４とを有し、ＡＣ入力を受けて、直流出力を
負荷ＬＤに供給する。

【００９１】ＤＣ／ＤＣコンバータＤＤＣ４は、第１の
インダクタンスであるチョ−クコイルＬ３と、第１のス
イッチング手段であるスイッチング素子Ｑ１と、ダイオ
ードＣＲ２と、第２のインダクタンスであるチョ−クコ
イルＬ１と、第２のスイッチング手段であるスイッチン
グ素子Ｑ２と、コンダクタンスであるコンデンサＣ１、
Ｃ３と、ダイオードＣＲ１と、制御手段であるＰＷＭコ
ントロール回路ＩＣ１と、パルス巾変調された信号の出
力手段であるＩＣ２と、フィ−ドバック回路ＦＢと、ダ
イオードＣＲ３、ＣＲ４、ＣＲ５、ＣＲ６と、ＬＣフィ
ルタを構成するチョークコイルＬ２およびコンデンサＣ
２とを有する。

【００９２】ＰＷＭコントロール回路ＩＣ２からは、周
期が一定（Ｔ）の矩形波で、ＯＮ時間が可変である、ス
イッチング素子Ｑ１を駆動する信号（Ａ）が出力される
。　　スイッチング素子Ｑ１は、ＰＷＭコントロール回
路ＩＣ２の信号を受け付ける入力手段である入力端子Ｇ
を有する。

【００９３】ＰＷＭコントロール回路ＩＣ１からは、周
期が一定（Ｔ）の矩形波で、ＯＮ時間が固定である、ス
イッチング素子Ｑ２を駆動する信号（Ｂ）が出力される
。　　ＥＩＮは入力ＤＣ電圧、Ａは、矩形波信号、Ｂは
、矩形波信号、Ｑ１はスイッチング素子（ＦＥＴ）、Ｑ
２はスイッチング素子（ＦＥＴ）、Ｃ１は、Ｑ１のスト
レージ容量も含めたコンデンサ、Ｃ２は平滑用コンデン
サ、Ｌ２は平滑用チョークコイルである。

【００９４】チョークコイルＬ３＞チョークコイルＬ１
で、チョークコイルＬ３はコンデンサＣ３両端電圧の平
均値を０にする動作のやくめをする。ＣＲ３　〜ＣＲ６
　は両波整流用ダイオードである。基本動作は、図５の
動作と同じである。

【００９５】以上説明してきたように、本発明によれば
、以下に列挙する効果が得られる。

【００９６】スイッチング素子の損失が低減できるため
、高周波数化により、小型化が可能である。

【００９７】コントロール方式が従来のＰＷＭ方式を使
用しているため、コントロールが簡単である。

【００９８】Ｎ１チョークコイルとコンデンサを用いた
共振回路を利用しているため、スイッチングノイズが低
減できる。

【００９９】

【効果】本発明によれば、スイッチング素子の損失を低
減して、スイッチングの動作の高周波数化を図ったＤＣ
／ＤＣコンバータを提供出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例であるスイッチング電源
のブロック図。

【図２】従来技術に係るスイッチング電源（フオワード
形電源）の動作タイミング図。

【図３】従来技術に係るスイッチング電源のブロック図
。

【図４】本発明の第２の実施例のスイッチング電源の動
作タイミング図。

【図５】本発明の第２の実施例であるスイッチング電源
のブロック図。

【図６】本発明の第３の実施例であるスイッチング電源
のブロック図。

【図７】本発明の第１の実施例に、チョークコイルＬ７
を通加したブロック図。

【図８】図７の回路のＩ２を示すグラフ。

【図９】本発明の第２の実施例のスイッチング電源の動
作タイミング図。

【符号の説明】

ＲＥＣＴ…整流器、ＳＭＣ…平滑回路、ＤＤＣ２…ＤＣ
／ＤＣコンバータ、ＬＤ…負荷、Ｔ１…トランス、Ｑ１
…スイッチング素子、Ｃ１…コンデンサ、ＣＲ１…ダイ
オード。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１のスイッチング手段と、第１のインダ
   クタンスとを有するＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、第
   １のスイッチング手段に直列に接続される第２のインダ
   クタンスと、第２のインダクタンスと直接または間接に
   、閉ル−プを形成する第２のスイッチング手段と、第２
   のスイッチング手段のＯＮ，ＯＦＦを制御する制御手段
   と、第２のインダクタンスと直列に接続され、第１のス
   イッチング手段とは並列に接続されるコンダクタンスと
   を有し、第１のスイッチング手段のゼロ電圧スイッチン
   グを行なうことを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータ。
2. 【請求項２】第１のスイッチング手段と、第１のインダ
   クタンスとを有するＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、第
   １のスイッチング手段に接続されて、第１のスイッチン
   グ手段がＯＮ中に、通電されることにより、エネルギを
   蓄積する第２のインダクタンスと、第２のインダクタン
   スに接続されて、第１のスイッチング手段のＯＦＦ後の
   一定時刻まで、ＯＮ状態を継続して、第２のインダクタ
   ンスに、その有するエネルギをその間保持させる第２の
   スイッチング手段と、第２のスイッチング手段のＯＮ，
   ＯＦＦを制御する制御手段と、第１のスイッチング手段
   と接続され、第２のスイッチング手段がＯＦＦ後、第２
   のインダクタンスと共振して、一定時間後に、両端電圧
   がゼロになるコンダクタンスとを有し、第１のスイッチ
   ング手段のゼロ電圧スイッチングを行なうことを特徴と
   するＤＣ／ＤＣコンバータ。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の第１のインダクタ
   ンスは、トランスであり、コンダクタンスは、コンデン
   サであることを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータ。
4. 【請求項４】請求項１または２記載の第１のインダクタ
   ンスは、コイルであり、コンダクタンスは、コンデンサ
   であることを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータ。
5. 【請求項５】請求項１、２、３または４記載の第２のス
   イッチング手段のＯＮ時間及びＯＦＦ時間は、固定時間
   であることを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータ。
6. 【請求項６】請求項１、２、３、４または５記載のＤＣ
   ／ＤＣコンバータにおいて、パルス巾変調（ＰＷＭ）さ
   れた信号の出力手段を有し、第１のスイッチング手段は
   、上記信号を受け付ける入力手段を有し、第１のスイッ
   チング手段のＯＮ時間及びＯＦＦ時間は、上記の出力手
   段により、制御されることを特徴とするＤＣ／ＤＣコン
   バータ。
7. 【請求項７】請求項１、２、３、４、５または６記載の
   ＤＣ／ＤＣコンバータを有することを特徴とするスイッ
   チング電源。