JPH05300735A - Voltage-resonant switching power supply - Google Patents

Voltage-resonant switching power supply

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JPH05300735A
JPH05300735A JP10107592A JP10107592A JPH05300735A JP H05300735 A JPH05300735 A JP H05300735A JP 10107592 A JP10107592 A JP 10107592A JP 10107592 A JP10107592 A JP 10107592A JP H05300735 A JPH05300735 A JP H05300735A
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Masaki Shiotani
政樹 塩谷
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Yokogawa Electric Corp
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Abstract

PURPOSE:To make zero-voltage switching of a main switching element possible over the wide range of input voltage to contrive to improve a power efficiency by connecting the reset winding of a saturable reactor between the output ends of rectifier circuit and smoothing circuit and by supplying a reset current by means of a constant voltage determined by output voltage. CONSTITUTION:In a voltage-resonant switching power supply using a saturable reactor SR, the positive electrode side of the reset winding Lr of the saturable reactor SR is connected with the butt terminal of diodes D1 and D2 so that a reset current is supplied. A reset current-supply circuit is constituted from a diode D4 and current-limiting resistor R4 and the anode side of the diode D4 is connected with a smoothing capacitor Co. Thus, a reset voltage is maintained almost at a constant value corresponding to output voltage regardless of input voltage so that the reset current is constant even if the input voltage increases and therefore zero-voltage switching is made possible over the wide range of input voltage.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電圧共振型スイッチング
電源に係り、特に可飽和インダクタにより主スイッチが
零電圧スイッチングを行う構造の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voltage resonance type switching power supply, and more particularly to improvement of a structure in which a main switch performs zero voltage switching by a saturable inductor.

【0002】[0002]

【従来の技術】可飽和インダクタを用いた電圧共振型ス
イッチング電源は、例えば"CONSTANTFREQUENCY, FORWAR
D CONVERTER WITH RESONANT TRANSITION" HFPC・JUNE 19
91 PROCEEDINGS P.282 に開示されている。図7はこの
文献に開示された従来装置の回路図である。図におい
て、直流電源Vinより供給される直流電圧は、トランス
Tを有するコンバータ部によって電圧Voの直流出力に
変換される。出力電圧を安定化するための帰還回路とし
て、出力電圧Voを所定の基準電圧と比較して誤差電圧
を求める誤差増幅部20と、誤差信号をトランスTの一
次側と二次側で絶縁するフォトカプラ30と、一次側に
送られた誤差信号を小さくする方向の制御信号をコンバ
ータ部のスイッチング素子に送るPWM(パルス幅)制
御回路40を有している。
2. Description of the Related Art A voltage resonance type switching power supply using a saturable inductor is known as, for example, "CONSTANT FREQUENCY, FORWAR".
D CONVERTER WITH RESONANT TRANSITION "HFPC ・ JUNE 19
91 PROCEEDINGS P.282. FIG. 7 is a circuit diagram of the conventional device disclosed in this document. In the figure, a DC voltage supplied from a DC power source Vin is converted into a DC output of a voltage Vo by a converter unit having a transformer T. As a feedback circuit for stabilizing the output voltage, an error amplifying section 20 for calculating an error voltage by comparing the output voltage Vo with a predetermined reference voltage, and a photo isolation circuit for insulating the error signal between the primary side and the secondary side of the transformer T. It has a coupler 30 and a PWM (pulse width) control circuit 40 for sending a control signal in the direction of reducing the error signal sent to the primary side to the switching element of the converter section.

【0003】コンバータ部は、トランスTの一次巻線n
1に直流電圧Vinが印加されるとともに、主スイッチン
グ素子Q1によりオンオフされている。この主スイッチ
ング素子Q1と並列にスナバ用コンデンサCsと補助ス
イッチング素子Q2よりなるリセット回路が接続されて
いる。主スイッチング素子Q1と補助スイッチング素子
Q2は相補的にオンオフされる(complementary logic s
witch)もので、両者のスイッチングの間にデッドタイム
が設けられている。両者の駆動電位が相違していること
から補助スイッチング素子Q2に送られるPWM制御回
路40からの制御信号は絶縁トランスTrにより直流絶
縁されている。
The converter section includes a primary winding n of the transformer T.
1 is applied with a DC voltage Vin and is turned on / off by the main switching element Q1. A reset circuit including a snubber capacitor Cs and an auxiliary switching element Q2 is connected in parallel with the main switching element Q1. The main switching element Q1 and the auxiliary switching element Q2 are turned on / off in a complementary manner (complementary logic s).
(witch), there is a dead time between the two switching. Since the drive potentials of the two are different, the control signal from the PWM control circuit 40 sent to the auxiliary switching element Q2 is DC-insulated by the insulating transformer Tr.

【0004】トランスTの二次巻線n2にはスイッチン
グ信号が誘起されるので、整流回路により整流する。こ
こでは二次巻線n2の正極側にフォワードダイオードD
1が接続され、コモン側にフライホイールダイオードD
2が接続されると共に、これらダイオードD1,D2の
カソード側は突き合わせられている。平滑回路は整流回
路で整流された電流を平滑化するフィルタ回路で、チョ
ークコイルL1で高周波数成分を除去してコンデンサC
oで平滑化して、直流出力電圧Voを負荷側に供給して
いる。可飽和リアクトルSRは二次巻線n2とダイオー
ドD1のアノード端子との間に装着されたものである。
リセット巻線Lrは可飽和リアクトルSRをリセットす
るもので、一端が二次巻線n2と可飽和リアクトルSR
との共通接続点に接続され、他端がダイオードD3と抵
抗R1を介して二次巻線n2のコモン側に接続されてい
る。
Since a switching signal is induced in the secondary winding n2 of the transformer T, it is rectified by a rectifying circuit. Here, the forward diode D is provided on the positive side of the secondary winding n2.
1 is connected to the flywheel diode D on the common side
2 are connected and the cathode sides of these diodes D1, D2 are butted. The smoothing circuit is a filter circuit that smoothes the current rectified by the rectifying circuit, and the choke coil L1 removes high-frequency components to form a capacitor C.
It is smoothed by o, and the DC output voltage Vo is supplied to the load side. The saturable reactor SR is mounted between the secondary winding n2 and the anode terminal of the diode D1.
The reset winding Lr is for resetting the saturable reactor SR, and has one end with the secondary winding n2 and the saturable reactor SR.
And the other end is connected to the common side of the secondary winding n2 via the diode D3 and the resistor R1.

【0005】図8は可飽和リアクトルSRのリセット電
圧VBと入力電圧Vinとの関係図である。リセット巻線
L2は可飽和リアクトルSRのコアをリセットする為
に、トランスTのフライバック電圧VBを用いている。
他方、フライバック電圧VBは入力電圧Vinに反比例す
ることから、リセット電圧VBも入力電圧Vinに反比例
して減少する。ところが、可飽和リアクトルSRが飽和
するときにかかる電圧Vsrは入力電圧Vinに比例して増
大する。従って、低入力電圧時には可飽和リアクトルS
Rのリセットは十分行われるが、高入力電圧時にはリセ
ット電圧が不足し、リセットが不十分となる。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the reset voltage V B of the saturable reactor SR and the input voltage Vin. The reset winding L2 uses the flyback voltage V B of the transformer T to reset the core of the saturable reactor SR.
On the other hand, since the flyback voltage V B is inversely proportional to the input voltage Vin, the reset voltage V B also decreases in inverse proportion to the input voltage Vin. However, the voltage Vsr applied when the saturable reactor SR is saturated increases in proportion to the input voltage Vin. Therefore, when the input voltage is low, the saturable reactor S
Although R is sufficiently reset, the reset voltage becomes insufficient at a high input voltage and the reset becomes insufficient.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来回路によれば高入
力電圧時のリセット巻線Lrによる可飽和リアクトルS
Rのリセットができなくなる結果、零電圧スイッチング
ができず、電源の高入力電圧時の効率が低下するという
課題があった。また低入力電圧時は、可飽和リアクトル
のリセット量が大きすぎてデューティ比が広がってしま
うので、制御性や素子のストレス等の観点から入力電圧
範囲が広くとれないという課題があった。
According to the conventional circuit, the saturable reactor S by the reset winding Lr at high input voltage is used.
As a result of not being able to reset R, there is a problem in that zero voltage switching cannot be performed and the efficiency of the power supply at a high input voltage decreases. Further, when the input voltage is low, the reset amount of the saturable reactor is too large and the duty ratio is widened, so that there is a problem that the input voltage range cannot be widened from the viewpoint of controllability, stress of the element, and the like.

【0007】本発明はこのような課題を解決したもの
で、広い入力電圧範囲にわたって主スイッチング素子の
零電圧スイッチングができ、電源の効率が高い電圧共振
型スイッチング電源を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a voltage resonance type switching power supply capable of performing zero voltage switching of a main switching element over a wide input voltage range and having high power supply efficiency.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明は、コンバータ部として、直流電流の供給され
る一次巻線を有するトランスTと、この一次巻線に流れ
る電流をオンオフする主スイッチング素子Q1と、この
主スイッチング素子若しくは一次巻線と並列に接続され
たスナバ用コンデンサCsと補助スイッチング素子Q2
を有するリセット回路と、当該トランスの二次巻線に誘
起されるスイッチング信号を整流する整流回路と、この
整流回路で整流された電流を平滑化して所定電圧の直流
電流を出力する平滑回路と、この二次巻線と整流回路と
の間に装着された可飽和リアクトルSRを有している。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention which achieves the above object includes a transformer T having a primary winding to which a direct current is supplied, as a converter unit, and a main unit for turning on / off a current flowing through the primary winding. Switching element Q1, snubber capacitor Cs and auxiliary switching element Q2 connected in parallel with the main switching element or primary winding.
A reset circuit, a rectifier circuit that rectifies a switching signal induced in the secondary winding of the transformer, a smoothing circuit that smoothes the current rectified by the rectifier circuit and outputs a direct current of a predetermined voltage, It has a saturable reactor SR mounted between this secondary winding and the rectifier circuit.

【0009】また、出力電圧安定化回路として、この平
滑回路の出力電圧を入力し、基準電圧と比較して誤差信
号を出力する誤差増幅回路と、この誤差信号が小さくな
る方向のオンオフ制御信号を主スイッチング素子に供給
するとともに、このオンオフ制御信号と相補的なオンオ
フ信号を補助スイッチング素子に供給するパルス幅制御
回路とを有する電圧共振型スイッチング電源において、
次の構成としたものである。
Further, as an output voltage stabilizing circuit, an error amplifier circuit for inputting the output voltage of the smoothing circuit and comparing it with a reference voltage and outputting an error signal, and an on / off control signal for decreasing the error signal are provided. In a voltage resonance type switching power supply having a pulse width control circuit which supplies an on / off control signal complementary to this on / off control signal to an auxiliary switching element while being supplied to a main switching element,
It has the following configuration.

【0010】即ち、一端が前記整流回路の出力端と接続
される前記可飽和リアクトルに巻かれたリセット巻線L
rと、このリセット巻線の他端と前記平滑回路の出力端
との間に装着され、当該リセット巻線にリセット電流を
供給する回路とを設けたことを特徴としている。
That is, a reset winding L wound around the saturable reactor, one end of which is connected to the output end of the rectifier circuit.
r, and a circuit that is mounted between the other end of the reset winding and the output end of the smoothing circuit and that supplies a reset current to the reset winding.

【0011】尚、上記リセット電流供給回路にかえて、
前記整流回路のピーク電圧を保持するビーク電圧保持回
路と、このピーク電圧保持回路の保持電圧を前記リセッ
ト巻線に供給する回路としても差し支えない。
In addition, instead of the reset current supply circuit,
A beak voltage holding circuit that holds the peak voltage of the rectifier circuit and a circuit that supplies the holding voltage of the peak voltage holding circuit to the reset winding may be used.

【0012】[0012]

【作用】主スイッチング素子がオフし、補助スイッチン
グ素子の寄生ダイオードがオンしてる間に補助スイッチ
ング素子がオンすると、零電圧スイッチングが実現して
ターンオンによる損失が生じない。次に補助スイッチン
グ素子がオフすると、トランスの励磁インダクタンスと
主スイッチング素子の出力容量による共振が起きて、主
スイッチング素子の両端電圧を零まで引き下げて主スイ
ッチング素子がオンする。このとき、可飽和リアクトル
は主スイッチング素子がターンオンするまでの間、整流
回路に二次巻線から電流が流れるのをせき止めて、零電
圧スイッチングを実現させてターンオンによる損失を防
止する。リセット巻線及びリセット電流供給回路は、可
飽和リアクトルにリセット電流を送り、せき止め時間を
入力電圧によらず確保する。
If the auxiliary switching element is turned on while the main switching element is turned off and the parasitic diode of the auxiliary switching element is turned on, zero voltage switching is realized and no turn-on loss occurs. Next, when the auxiliary switching element is turned off, resonance occurs due to the exciting inductance of the transformer and the output capacitance of the main switching element, the voltage across the main switching element is reduced to zero, and the main switching element is turned on. At this time, the saturable reactor blocks the flow of current from the secondary winding in the rectifier circuit until the main switching element is turned on, thereby realizing zero voltage switching and preventing loss due to turn-on. The reset winding and the reset current supply circuit send the reset current to the saturable reactor to secure the damming time regardless of the input voltage.

【0013】[0013]

【実施例】以下、図面を用いて本発明を詳細に説明す
る。図1は第1発明の一実施例を示す回路図である。
尚、図1において前記図7と同一作用をするものには同
一符号をつけ、説明を省略する。図において、リセット
巻線Lrは正極側がダイオードD1,D2の突き合わせ
端子に接続され、コモン側からリセット電流が送られ
る。リセット電流供給回路はダイオードD4と電流制限
抵抗R4よりなり、ダイオードD4のアノード側がコン
デンサCoと接続されている。
The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the first invention.
In FIG. 1, components having the same functions as those in FIG. 7 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the figure, the positive side of the reset winding Lr is connected to the abutting terminals of the diodes D1 and D2, and the reset current is sent from the common side. The reset current supply circuit includes a diode D4 and a current limiting resistor R4, and the anode side of the diode D4 is connected to the capacitor Co.

【0014】このように構成された装置の動作を次に説
明する。図2は共振波形の説明図で、(A)は主スイッ
チング素子Q1のゲートソース間電圧Vgs、(B)は補
助スイッチング素子Q2のゲートソース間電圧Vgs、
(C)は主スイッチング素子Q1のドレインソース間電
圧Vds、(D)は主スイッチング素子Q1のドレインソ
ース間に流れる電流IQ1、(E)は補助スイッチング素
子Q2に流れる電流IQ2、(F)はトランスTの磁束
Φ、(G)はトランスの一次巻線にかかるスイッチング
電圧VT、(H)はフライホイールダイオードD2に生
ずる電圧VD2、(I)はフォワードダイオードD1に生
ずる電圧VD1で、フライバック電圧VBと等しくなって
おり、(J)は可飽和リアクトルにかかる電圧Vsrであ
る。
The operation of the thus constructed apparatus will be described below. 2A and 2B are explanatory diagrams of resonance waveforms. FIG. 2A is a gate-source voltage Vgs of the main switching element Q1, and FIG. 2B is a gate-source voltage Vgs of the auxiliary switching element Q2.
(C) is the drain-source voltage Vds of the main switching element Q1, (D) is the current IQ1 flowing between the drain and source of the main switching element Q1 , (E) is the current IQ2 flowing through the auxiliary switching element Q2, and (F). Is the magnetic flux Φ of the transformer T, (G) is the switching voltage V T applied to the primary winding of the transformer, (H) is the voltage V D2 generated in the flywheel diode D2, and (I) is the voltage V D1 generated in the forward diode D1. , And the flyback voltage V B, and (J) is the voltage Vsr applied to the saturable reactor.

【0015】図中、時刻t0は主スイッチング素子Q1
のオフ時刻、時刻t1は補助スイッチング素子Q2のオ
ン時刻、時刻t2は電流IQ2が正から負に反転する時
刻、時刻t3は補助スイッチング素子Q2のオフ時刻、
時刻t4は電圧Vdsが零となる時刻、時刻t5は主スイ
ッチング素子Q1のオン時刻、時刻t6は電流IQ1が流
れ出す時刻である。期間tdは時刻t3からダイオード
D2がオンするまでの時間遅れで、可飽和リアクトルS
Rを飽和させる時間に相当している。更に、オン電圧の
値に関して述べると、電圧Vdsは{Vin2/(Vin−nV
o)}となる。電圧VTは、正側がVin、負側が{nVo
/(Vin−nVo)}・Vinになっている。電圧VD2は、V
in/nである。最後に、電圧VD1はVo/(Vin−nV
o)・Vinになっている。ここで、nは一次巻線と二次巻
線の巻数比n1/n2である。
In the figure, time t0 is the main switching element Q1.
Off time, time t1 on the time of the auxiliary switching element Q2, time t2 current time I Q2 is inverted from positive to negative, the time t3 off time of the auxiliary switching element Q2 of
Time t4 is the time when the voltage Vds becomes zero, time t5 is the on time of the main switching element Q1, and time t6 is the time when the current IQ1 starts to flow. The period td is a time delay from the time t3 until the diode D2 is turned on, and the saturable reactor S
This corresponds to the time required to saturate R. Further, regarding the value of the ON voltage, the voltage Vds is {Vin 2 / (Vin-nV
o)}. The voltage V T is Vin on the positive side and {nVo on the negative side.
/ (Vin-nVo)} · Vin. The voltage V D2 is V
in / n. Finally, the voltage V D1 is Vo / (Vin-nV
o) ・ Vin. Here, n is the turn ratio n1 / n2 of the primary winding and the secondary winding.

【0016】主スイッチング素子Q1と補助スイッチン
グ素子Q2はデッドタイムを間に挟んで、交互にオンオ
フしている。時刻t0で主スイッチング素子Q1がオフ
すると、主スイッチング素子Q1に流れていた励磁電流
がコンデンサCsと補助スイッチング素子Q2の寄生ダ
イオードに流れる。寄生ダイオードがオンしている期間
中(時刻t0〜t2)の任意の時刻t1で補助スイッチ
ング素子Q2がオンすれば、補助スイッチング素子Q2
での零電圧スイッチングが実現され、ターンオン損失は
発生しない。時刻t2でトランスの励磁電流が転流し、
補助スイッチング素子Q2を通って入力側に回生され
る。時刻t3で補助スイッチング素子Q2がオフする
と、励磁電流が再び主スイッチング素子Q1に移行し、
主スイッチング素子Q1の出力容量に蓄電されていた電
荷を引抜き、主スイッチング素子Q1の両端電圧を零ま
で引き下げる。時刻t3〜t4では、トランスの励磁イ
ンダクタンスと主スイッチング素子Q1の出力容量によ
る共振が起こっている。ここで、電圧Vdsを零に至らし
める為には、ある程度の励磁電流が必要になるため、ト
ランスTの主インダクタンスは通常のフォワード型電源
に用いられるトランスに比較して小さく選定されてい
る。
The main switching element Q1 and the auxiliary switching element Q2 are alternately turned on and off with a dead time in between. When the main switching element Q1 is turned off at time t0, the exciting current flowing through the main switching element Q1 flows through the capacitor Cs and the parasitic diode of the auxiliary switching element Q2. If the auxiliary switching element Q2 is turned on at any time t1 during the period when the parasitic diode is on (time t0 to t2), the auxiliary switching element Q2
Zero voltage switching is realized at and no turn-on loss occurs. At time t2, the exciting current of the transformer commutates,
It is regenerated to the input side through the auxiliary switching element Q2. When the auxiliary switching element Q2 is turned off at time t3, the exciting current moves to the main switching element Q1 again,
The electric charge stored in the output capacitance of the main switching element Q1 is extracted to reduce the voltage across the main switching element Q1 to zero. At times t3 to t4, resonance occurs due to the exciting inductance of the transformer and the output capacitance of the main switching element Q1. Here, in order to bring the voltage Vds to zero, a certain amount of exciting current is required, so the main inductance of the transformer T is selected to be smaller than that of a transformer used in a normal forward power supply.

【0017】可飽和リアクトルSRは、共振のための時
間を十分に確保して、主スイッチング素子Q1が零電圧
でターンオンできるようにするため、時刻t3〜t6だ
け負荷電流をせき止める働きをする。もし、可飽和リア
クトルSRが存在しなければ、電圧Vdsが零になる前に
ダイオードD1がオンして負荷電流が流れ始めるので、
零電圧スイッチングが不可能になる。時刻t3〜t6で
は可飽和リアクトルSRが不飽和状態であり、時刻t6
以降飽和して負荷電流をながす。コンデンサCsと補助
スイッチング素子Q2の働きによりトランスの磁束は正
負反対に励磁されるため、定格上で入力電圧が一定であ
るならばリセット巻線Lrを設ける必要はない。
The saturable reactor SR has a function of blocking the load current from the time t3 to t6 so that the main switching element Q1 can be turned on at zero voltage by ensuring a sufficient time for resonance. If the saturable reactor SR does not exist, the diode D1 is turned on and the load current starts flowing before the voltage Vds becomes zero.
Zero voltage switching becomes impossible. From time t3 to t6, saturable reactor SR is in an unsaturated state, and time t6
After that, it saturates and the load current flows. Since the magnetic flux of the transformer is excited in the positive and negative directions by the action of the capacitor Cs and the auxiliary switching element Q2, it is not necessary to provide the reset winding Lr if the input voltage is constant on the rating.

【0018】続いて、リセット電流供給回路について説
明する。可飽和リアクトルSRは、巻線にかかる電圧が
大きいほど短い時間で飽和する。補助スイッチング素子
Q2がオフした後に、可飽和リアクトルSRにかかる電
圧はVin/nであり、入力電圧に比例する。図3は可飽
和リアクトルのB−H曲線上での動作説明図である。あ
るリセット電流IRでリセットされた後、巻線に電圧Vi
n/nが印加されると、可飽和リアクトルは次の時間t
d遅延して飽和する。 td=nSR・Δφ/(Vin/n) (1) ここで、nSRは可飽和リアクトルの巻数である。この遅
延時間tdが図2の時刻t3〜t6に対応している。従
来回路では、入力電圧が増大するとともにリセット電流
Rが減少して磁束変化量Δφも小さくなるから、(1)式
で明らかなように高入力電圧における遅延時間tdが十
分にはとれなくなる。
Next, the reset current supply circuit will be described. The saturable reactor SR is saturated in a shorter time as the voltage applied to the winding is higher. After the auxiliary switching element Q2 is turned off, the voltage applied to the saturable reactor SR is Vin / n, which is proportional to the input voltage. FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the saturable reactor on the BH curve. After being reset with a certain reset current I R , the voltage Vi
When n / n is applied, the saturable reactor is next time t
d Delay and saturate. td = n SR · Δφ / (Vin / n) (1) where n SR is the number of turns of the saturable reactor. This delay time td corresponds to the times t3 to t6 in FIG. In the conventional circuit, as the input voltage increases, the reset current I R decreases and the magnetic flux change amount Δφ also decreases, so that the delay time td at a high input voltage cannot be sufficiently taken as is apparent from the equation (1).

【0019】図4は図2のリセット電流供給回路の動作
説明図である。入力電圧によらずリセット電圧は出力電
圧に見合うほぼ一定値に保持される。そこで、入力電圧
が増大してもリセット電流IRが一定であるから、高入
力電圧における遅延時間tdが従来例に比較して十分に
とれる。従って、広い入力電圧の範囲に渡って零電圧ス
イッチングができる。
FIG. 4 is an operation explanatory diagram of the reset current supply circuit of FIG. The reset voltage is held at a substantially constant value corresponding to the output voltage regardless of the input voltage. Therefore, since the reset current I R is constant even if the input voltage is increased, the delay time td at a high input voltage can be taken sufficiently as compared with the conventional example. Therefore, zero voltage switching can be performed over a wide input voltage range.

【0020】図5は第2発明の一実施例の回路図であ
る。リセット巻線Lrにリセット電流を供給する回路と
して、ピーク電圧保持回路とリセット電流供給回路を備
えている。ピーク電圧保持回路はダイオードD5のアノ
ード端子がダイオードD1,D2の突き合わせ点に接続
され、カソード端子がコンデンサC5に接続されてお
り、整流後の脈流のピーク電圧をコンデンサC5に保持
している。リセット電流供給回路は、ダイオードD6の
アノード端子がコンデンサC5と接続され,カソード端
子が電流制限抵抗R6を介してリセット巻線Lrに接続
されている。
FIG. 5 is a circuit diagram of an embodiment of the second invention. A peak voltage holding circuit and a reset current supply circuit are provided as circuits for supplying a reset current to the reset winding Lr. In the peak voltage holding circuit, the anode terminal of the diode D5 is connected to the abutting point of the diodes D1 and D2, and the cathode terminal is connected to the capacitor C5, and the peak voltage of the rectified pulsating current is held in the capacitor C5. In the reset current supply circuit, the anode terminal of the diode D6 is connected to the capacitor C5, and the cathode terminal is connected to the reset winding Lr via the current limiting resistor R6.

【0021】このように構成された回路では、ピーク電
圧保持回路により入力電圧に比例した電圧Vin/nが蓄
電される。従って、可飽和リアクトルSRのリセット量
は入力電圧に比例するから、入力電圧が増大するととも
にリセット電流IRが増大して磁束変化量Δφも大きく
なるから、高入力電圧における遅延時間tdが十分にと
れ、図1の実施例に比較してさらに広い入力電圧範囲で
零電圧スイッチングができる。
In the circuit thus constructed, the peak voltage holding circuit stores the voltage Vin / n proportional to the input voltage. Therefore, since the reset amount of the saturable reactor SR is proportional to the input voltage, the reset current I R increases and the magnetic flux change amount Δφ also increases as the input voltage increases, so that the delay time td at a high input voltage becomes sufficient. Therefore, the zero voltage switching can be performed in a wider input voltage range as compared with the embodiment of FIG.

【0022】図6は本発明の変形実施例の回路図であ
る。図1の回路図と比較すると、リセット回路が主スイ
ッチング素子Q1に代えて一次巻線n1と並列に接続さ
れた点が異なっている。このように接続しても、図1の
回路と同様の働きをする。
FIG. 6 is a circuit diagram of a modified embodiment of the present invention. Compared with the circuit diagram of FIG. 1, the reset circuit is different in that it is connected in parallel with the primary winding n1 instead of the main switching element Q1. Even if the connection is made in this way, the same operation as the circuit of FIG. 1 is performed.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように、第1発明によれば
出力電圧により定められる一定電圧でリセット電流を送
っているので、可飽和リアクトルの遅延時間が入力電圧
が高くても十分確保でき、零電圧スイッチングが可能に
なるから電源の効率が高くなる。また部品点数も少なく
てすむから、低コストで実現できるという効果もある。
更に、第2発明によれば入力電圧に比例してリセット電
流を大きくしているので、更に広い範囲の入力電圧に対
して高い効率の電源が得られる。
As described above, according to the first aspect of the invention, since the reset current is sent at a constant voltage determined by the output voltage, the delay time of the saturable reactor can be sufficiently secured even if the input voltage is high, Since the zero voltage switching is possible, the efficiency of the power supply is increased. Further, since the number of parts is small, it is possible to realize at low cost.
Furthermore, according to the second aspect of the invention, since the reset current is increased in proportion to the input voltage, a power supply with high efficiency can be obtained for a wider range of input voltage.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1発明の一実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a first invention.

【図2】共振波形の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a resonance waveform.

【図3】可飽和リアクトルのB−H曲線上での動作説明
図である。
FIG. 3 is an operation explanatory diagram of a saturable reactor on a BH curve.

【図4】図2のリセット電流供給回路の動作説明図であ
る。
FIG. 4 is an operation explanatory diagram of the reset current supply circuit of FIG.

【図5】第2発明の一実施例の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of an embodiment of the second invention.

【図6】本発明の変形実施例の回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a modified example of the present invention.

【図7】従来装置の回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram of a conventional device.

【図8】従来装置のリセット電圧と入力電圧の関係図で
ある。
FIG. 8 is a relationship diagram between a reset voltage and an input voltage of a conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 誤差増幅回路 30 フォトカプラ 40 PWM制御回路 Q1 主スイッチング素子 Q2 補助スイッチング素子 SR 可飽和リアクトル 20 Error amplification circuit 30 Photocoupler 40 PWM control circuit Q1 Main switching element Q2 Auxiliary switching element SR Saturable reactor

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】直流電流の供給される一次巻線を有するト
ランスTと、 この一次巻線に流れる電流をオンオフする主スイッチン
グ素子Q1と、 この主スイッチング素子若しくは一次巻線と並列に接続
されたスナバ用コンデンサCsと補助スイッチング素子
Q2を有するリセット回路と、 当該トランスの二次巻線に誘起されるスイッチング信号
を整流する整流回路と、この整流回路で整流された電流
を平滑化して所定電圧の直流電流を出力する平滑回路
と、 この二次巻線と整流回路との間に装着された可飽和リア
クトルSRと、 この平滑回路の出力電圧を入力し、基準電圧と比較して
誤差信号を出力する誤差増幅回路と、 この誤差信号が小さくなる方向のオンオフ制御信号を主
スイッチング素子に供給するとともに、このオンオフ制
御信号と相補的なオンオフ信号を補助スイッチング素子
に供給するパルス幅制御回路と、 を有する電圧共振型スイッチング電源において、 一端が前記整流回路の出力端と接続される前記可飽和リ
アクトルに巻かれたリセット巻線Lrと、 このリセット巻線の他端と前記平滑回路の出力端との間
に装着され、当該リセット巻線にリセット電流を供給す
る回路と、 を設けたことを特徴とする電圧共振型スイッチング電
源。
1. A transformer T having a primary winding to which a direct current is supplied, a main switching element Q1 for turning on / off a current flowing through the primary winding, and a main switching element or a primary winding connected in parallel. A reset circuit having a snubber capacitor Cs and an auxiliary switching element Q2, a rectifier circuit that rectifies a switching signal induced in the secondary winding of the transformer, and a current rectified by the rectifier circuit is smoothed to obtain a predetermined voltage. A smoothing circuit that outputs a direct current, a saturable reactor SR mounted between this secondary winding and a rectifier circuit, and the output voltage of this smoothing circuit are input, and an error signal is output by comparing with the reference voltage. And an on / off control signal for reducing the error signal to the main switching element. In a voltage resonance type switching power supply having a pulse width control circuit for supplying a complementary on / off signal to an auxiliary switching element, a reset winding wound around the saturable reactor, one end of which is connected to an output end of the rectifier circuit. A voltage resonance type switching power supply, comprising: Lr, and a circuit which is mounted between the other end of the reset winding and the output end of the smoothing circuit and which supplies a reset current to the reset winding. ..
【請求項2】請求項1記載のリセット電流供給回路にか
えて、前記整流回路のピーク電圧を保持するビーク電圧
保持回路と、このピーク電圧保持回路の保持電圧を前記
リセット巻線に供給する回路よりなることを特徴とする
電圧共振型スイッチング電源。
2. A beak voltage holding circuit for holding the peak voltage of the rectifier circuit in place of the reset current supply circuit according to claim 1, and a circuit for supplying the holding voltage of the peak voltage holding circuit to the reset winding. A voltage resonance type switching power supply characterized by comprising:
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