JPH0670491U - Ringing choke converter - Google Patents
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- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 少数の電流容量の小さな部品からなる簡単な
回路を追加するだけで、電力損失を低減でき、雑音の発
生を抑制できるようにする。
【構成】 自励発振によって直流入力をスイッチングす
るスイッチング部１０と、変圧器Ｔの二次側出力を整流
平滑化する出力部１２と、その出力を安定化させる制御
部１４を備える。そして前記変圧器Ｔの一次側に放電回
路１６を配置し、変圧器Ｔの駆動巻線Ｎ3 に時定数回路
１８を設ける。放電回路１６は、コンデンサＣ3 、電界
効果トランジスタの放電用スイッチング素子Ｑ3 、抵抗
Ｒ3 、ダイオードＤ1 からなる。時定数回路１８は、駆
動巻線Ｎ3 に並列接続したコンデンサＣ4 と、直列接続
した電流制限抵抗Ｒ4 からなる。
(57) [Abstract] [Purpose] The power loss can be reduced and the generation of noise can be suppressed only by adding a simple circuit composed of a small number of small current capacity components. [Structure] A switching unit 10 that switches a DC input by self-excited oscillation, an output unit 12 that rectifies and smoothes a secondary output of a transformer T, and a control unit 14 that stabilizes the output. A discharge circuit 16 is arranged on the primary side of the transformer T, and a time constant circuit 18 is provided in the drive winding N 3 of the transformer T. The discharge circuit 16 includes a capacitor C 3 , a discharging switching element Q 3 of a field effect transistor, a resistor R 3 , and a diode D 1 . The time constant circuit 18 includes a capacitor C 4 connected in parallel with the drive winding N 3 and a current limiting resistor R 4 connected in series.
Description
【０００１】[0001]
本考案は、電子機器等で使用する自励式スイッチング電源であるリンギングチ ョークコンバータに関するものである。更に詳しく述べると、主スイッチング素 子として電界効果トランジスタを使用し、変圧器の一次側又は二次側に放電回路 を設け、駆動巻線に時定数回路を設けて、前記主スイッチング素子をゼロボルト スイッチングさせることにより、電力損失及び雑音の低減を図ったリンギングチ ョークコンバータに関するものである。 The present invention relates to a ringing cheek converter which is a self-excited switching power supply used in electronic devices and the like. More specifically, a field effect transistor is used as the main switching element, a discharge circuit is provided on the primary side or secondary side of the transformer, and a time constant circuit is provided on the drive winding to switch the main switching element to zero volt switching. The present invention relates to a ringing cheek converter that reduces power loss and noise.
【０００２】[0002]
一般にリンギングチョークコンバータと呼ばれる自励式スイッチング電源は、 構成が簡単になるために、電子機器内の小型電源として広く使用されている。直 流入力をスイッチングする主スイッチング素子には、従来、バイポーラトランジ スタを使用していたが、 電界効果トランジスタはスイッチングスピードが速く、オフする時間を速く してその損失を低減できること、 電界効果トランジスタは駆動電力が少なく駆動回路が簡単になること、 等の理由により、最近では、電界効果トランジスタを使用することが多い。 A self-excited switching power supply, generally called a ringing choke converter, is widely used as a small power supply in electronic devices because of its simple structure. Conventionally, a bipolar transistor has been used as a main switching element for switching a direct current input.However, a field effect transistor has a high switching speed and can be turned off quickly to reduce its loss. Recently, field effect transistors are often used for reasons such as a low driving power and a simple driving circuit.
【０００３】 図４は、主スイッチング素子として電界効果トランジスタを使用した従来の代 表的なリンギングチョークコンバータの一例を示す回路図である。このリンギン グチョークコンバータは、自励発振によって直流入力をスイッチングするスイッ チング部１０と、変圧器Ｔの二次側出力を整流平滑化する出力部１２と、その出 力を安定化させる制御部１４からなる。スイッチング部１０は、直流入力Ｖinに 対して変圧器Ｔの一次巻線Ｎ1 と主スイッチング素子Ｓとを直列に接続し、前記 変圧器Ｔの駆動巻線Ｎ3 に誘起する電圧を主スイッチング素子Ｓのゲートに印加 する構成である。ここで起動抵抗Ｒ1 を通して主スイッチング素子Ｓのゲートに 正電圧が加わると、変圧器Ｔの一次巻線Ｎ1 を通してドレイン電流が流れ、同時 に駆動巻線Ｎ3 に誘起電圧が発生し、主スイッチング素子Ｓのゲートに正帰還が かかる。これによって主スイッチング素子Ｓは急速にオンし、ドレイン電流は増 大する。やがて飽和領域から外れて変圧器Ｔの駆動巻線Ｎ3 の誘起電圧が減少す ると、ドレイン電流も減少し始め、主スイッチング素子Ｓは急速にカットオフ状 態になる。一方、主スイッチング素子Ｓのオン期間中に変圧器Ｔに蓄積しされた エネルギーは、オフ期間中に二次巻線Ｎ2 を通して放出され、整流ダイオードＤ と平滑コンデンサＣからなる出力部１２で整流平滑化されて出力する。そして再 び主スイッチング素子Ｓのゲートに正電圧が印加され、上記の動作が繰り返され る。FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a conventional representative ringing choke converter using a field effect transistor as a main switching element. This ringing choke converter includes a switching unit 10 for switching a DC input by self-excited oscillation, an output unit 12 for rectifying and smoothing the secondary side output of a transformer T, and a control unit 14 for stabilizing its output. Consists of. The switching unit 10 connects the primary winding N 1 of the transformer T and the main switching element S in series to the DC input Vin, and applies the voltage induced in the drive winding N 3 of the transformer T to the main switching element. In this configuration, the voltage is applied to the S gate. Here, when a positive voltage is applied to the gate of the main switching element S through the starting resistor R 1, a drain current flows through the primary winding N 1 of the transformer T, and at the same time an induced voltage is generated in the drive winding N 3 Positive feedback is applied to the gate of the switching element S. As a result, the main switching element S turns on rapidly and the drain current increases. When the induced voltage in the drive winding N 3 of the transformer T decreases eventually outside the saturation region, the drain current also starts to decrease, and the main switching element S rapidly enters the cutoff state. On the other hand, the energy stored in the transformer T during the ON period of the main switching element S is released through the secondary winding N 2 during the OFF period, and is rectified by the output section 12 including the rectifying diode D and the smoothing capacitor C. The output is smoothed. Then, a positive voltage is again applied to the gate of the main switching element S, and the above operation is repeated.
【０００４】 図４において、トランジスタＱ1 は過電流保護用であり、過負荷などによりド レイン電流が過大になった場合、主スイッチング素子Ｓをオフして該主スイッチ ング素子Ｓ及びその他の装置を保護するものである。過電流状態の発生を、主ス イッチング素子Ｓのソースに接続した過電流検出抵抗Ｒ2 で検知し、その電圧降 下がベース−エミッタ間電圧を超えると、過電流保護用のトランジスタＱ1 が導 通する。制御部１４は、出力電圧Ｖout が設定値を超えた場合に出力制御トラン ジスタＱ2 をオンして主スイッチング素子Ｓのゲート電圧を下げ、該主スイッチ ング素子Ｓをオフすることで、出力電圧を安定化させる。In FIG. 4, the transistor Q 1 is for overcurrent protection, and when the drain current becomes excessive due to overload or the like, the main switching element S is turned off to turn off the main switching element S and other devices. Is to protect. The occurrence of the overcurrent condition, detected by Schuss switching element overcurrent detection resistor R 2 connected to the source of S, voltage drops its base - exceeds the emitter voltage, the transistor to Q 1 for overcurrent protection To communicate. When the output voltage Vout exceeds the set value, the control unit 14 turns on the output control transistor Q 2 to lower the gate voltage of the main switching element S, and turns off the main switching element S to turn off the output voltage. Stabilize.
【０００５】[0005]
さて上記のように、主スイッチング素子Ｓとして使用するパワー電界効果トラ ンジスタでは、その構造上、ドレイン−ソース間には非常に大きな寄生容量が存 在している（図４に符号Ｃ1 として示す）。このため主スイッチング素子Ｓがオ フのときに寄生容量Ｃ1 に充電され、オンした瞬間に、それに蓄積されている電 荷が主スイッチング素子Ｓに流れ込む現象が生じる。そのため主スイッチング素 子Ｓの電力損失が増大し、且つその時の急峻な電流によって多大な雑音が発生す ることになり、電界効果トランジスタを使用した利点が半減してしまうことにな る。As described above, in the power field effect transistor used as the main switching element S, due to its structure, a very large parasitic capacitance exists between the drain and the source (indicated by symbol C 1 in FIG. 4). ). Therefore, when the main switching element S is off, the parasitic capacitance C 1 is charged, and at the moment when the main switching element S is turned on, the charge accumulated therein flows into the main switching element S. Therefore, the power loss of the main switching element S is increased, and a large amount of noise is generated by the steep current at that time, and the advantage of using the field effect transistor is halved.
【０００６】 他励制御方式の場合には、変圧器の一次巻線の両端に、コンデンサと補助スイ ッチング素子（電界効果トランジスタ）を直列に挿入することが考えられる。主 スイッチング素子がオフの時に、この補助スイッチング素子をオンさせることに よって、主スイッチング素子がオンとなる前に寄生容量の電荷を放電させるので ある。こうすると、主スイッチング素子がオンするときは、ほぼゼロボルトで電 流が流れ始めることになる。In the case of the separately excited control method, it is possible to insert a capacitor and an auxiliary switching element (field effect transistor) in series at both ends of the primary winding of the transformer. By turning on the auxiliary switching element when the main switching element is off, the electric charge of the parasitic capacitance is discharged before the main switching element is turned on. In this way, when the main switching device turns on, the current starts to flow at almost zero volts.
【０００７】 ところがこの回路では、主スイッチング素子と補助スイッチング素子を微妙な タイミングで交互にオン・オフさせなければならず、複雑な制御回路が必要とな る。つまりリンギングチョークコンバータのような自励方式には適用できない。 また上記の回路では、主スイッチング素子がオフの期間中ずっと補助スイッチン グ素子とコンデンサに電流が流れ、しかも、この電流は主スイッチング素子がオ ンのときに流れる電流とほぼ同等の値である。そのため、補助スイッチング素子 には主スイッチング素子と同等の定格のもの、またコンデンサも大きな電流定格 のものを使う必要があり、新たに主スイッチング素子と同程度の電力損失や雑音 が発生することになってしまう。これでは、主スイッチング素子の電力損失を低 減しても、電源全体としての損失は大きく低減できない。However, in this circuit, the main switching element and the auxiliary switching element must be turned on / off alternately at delicate timings, and a complicated control circuit is required. In other words, it cannot be applied to a self-excited system such as a ringing choke converter. In the above circuit, current flows through the auxiliary switching element and capacitor during the period when the main switching element is off, and this current is almost the same value as the current flowing when the main switching element is on. . Therefore, it is necessary to use the auxiliary switching element with the same rating as the main switching element and the capacitor with a large current rating, which will cause power loss and noise to the same extent as the main switching element. Will end up. With this, even if the power loss of the main switching element is reduced, the loss of the power supply as a whole cannot be significantly reduced.
【０００８】 本考案の目的は、少数の電流容量の小さな部品からなる簡単な回路を追加する だけで、電力損失を低減でき、雑音の発生を抑制できるリンギングチョークコン バータを提供することである。An object of the present invention is to provide a ringing choke converter that can reduce power loss and suppress noise generation by simply adding a simple circuit composed of a small number of small current capacity components.
【０００９】[0009]
本考案は、直流入力に対して変圧器の一次巻線と電界効果トランジスタからな る主スイッチング素子を直列に接続し、前記変圧器の駆動巻線に誘起する電圧を 主スイッチング素子のゲートに印加することにより自励発振するスイッチング部 と、該スイッチング部の自励発振に伴い変圧器の二次巻線に発生するフライバッ ク電圧を整流平滑化する出力部を備えたリンギングチョークコンバータである。 上記目的を達成するため本考案は、コンデンサと放電用スイッチング素子と抵抗 とダイオードからなり変圧器の一次側もしくは二次側に設ける放電回路と、抵抗 とコンデンサからなり変圧器の駆動巻線に接続する時定数回路を具備しており、 この点に特徴がある。 The present invention connects a primary winding of a transformer and a main switching element consisting of a field effect transistor in series to a DC input, and applies a voltage induced in the drive winding of the transformer to the gate of the main switching element. By doing so, the ringing choke converter includes a switching unit that oscillates by self-excitation and an output unit that rectifies and smoothes the flyback voltage generated in the secondary winding of the transformer due to the self-excited oscillation of the switching unit. In order to achieve the above-mentioned object, the present invention comprises a discharge circuit consisting of a capacitor, a switching element for discharging, a resistor and a diode provided on the primary side or secondary side of the transformer, and a resistor and a capacitor connected to the drive winding of the transformer. It is equipped with a time constant circuit that
【００１０】 放電回路を変圧器の一次側に設ける場合は、直流入力のプラス側に接続した変 圧器の一次巻線の一端にコンデンサを接続し、該コンデンサに直列に抵抗を接続 し、該抵抗に放電用スイッチング素子Ｑ3 のドレインを接続し、ソースを変圧器 の一次巻線に接続し、ゲートを一次巻線の他端に巻線を巻き足したタップに接続 し、前記放電用スイッチング素子のソースにダイオードのアノードを接続し、前 記コンデンサの抵抗接続側にダイオードのカソードを接続する構成とする。また 放電回路を変圧器の二次側に設ける場合には、直流出力Ｖout のマイナス側に変 圧器の二次巻線の一端にコンデンサを接続し、該コンデンサに直列に抵抗を接続 し、該抵抗に放電用スイッチング素子のドレインを接続し、ソースを変圧器の二 次巻線の他端に接続し、ゲートを二次巻線の他端に巻線を巻き足したタップに接 続し、前記放電用スイッチング素子のソースにダイオードのアノードを接続し、 前記コンデンサの抵抗接続側にダイオードのカソードを接続した構成とする。更 に時定数回路は、前記変圧器の駆動巻線に抵抗を直列接続し、コンデンサを並列 接続した構成である。When the discharge circuit is provided on the primary side of the transformer, a capacitor is connected to one end of the primary winding of the transformer connected to the positive side of the direct current input, and a resistor is connected in series to the capacitor. The drain of the switching element for discharge Q 3 is connected to the source, the source is connected to the primary winding of the transformer, and the gate is connected to the tap formed by winding the other end of the primary winding. The anode of the diode is connected to the source of and the cathode of the diode is connected to the resistor connection side of the capacitor. When the discharge circuit is provided on the secondary side of the transformer, a capacitor is connected to one end of the secondary winding of the transformer on the negative side of the DC output Vout, and a resistor is connected in series with the capacitor. Connect the drain of the switching element for discharge to the other end, connect the source to the other end of the secondary winding of the transformer, connect the gate to the other end of the secondary winding, and connect the tap to the winding. The anode of the diode is connected to the source of the switching element for discharging, and the cathode of the diode is connected to the resistor connection side of the capacitor. Furthermore, the time constant circuit has a configuration in which a resistor is connected in series to the drive winding of the transformer and a capacitor is connected in parallel.
【００１１】[0011]
主スイッチング素子がオフした直後は、ドレイン電流が零となり、ドレイン電 圧はドレイン−ソース間の寄生容量に充電をしながら増加し始める。同時に、放 電回路では、電流がダイオードを通じて流れて、コンデンサは充電される。変圧 器に蓄積されたエネルギーが二次側に放出されるにつれて、主スイッチング素子 のドレイン電圧は減少する。やがて、放電回路のコンデンサに蓄積されていた電 荷が、抵抗と放電用スイッチング素子と一次巻線を通って瞬間的に流れ、その電 流がインダクタンスにより継続する。そのためドレイン電圧は急激に零あるいは マイナスにまで低下すると共に、ドレイン−ソース間の寄生容量の電荷が放電す る。ドレイン電圧が低下する途中で、変圧器の駆動巻線は主スイッチング素子を 駆動すべく立ち上がるが、時定数回路により遅延され、ドレイン電圧が零になっ てはじめて、主スイッチング素子を駆動することになる。 Immediately after the main switching element is turned off, the drain current becomes zero, and the drain voltage begins to increase while charging the drain-source parasitic capacitance. At the same time, in the discharge circuit, current flows through the diode and the capacitor is charged. As the energy stored in the transformer is released to the secondary side, the drain voltage of the main switching element decreases. Eventually, the charge accumulated in the capacitor of the discharge circuit momentarily flows through the resistor, the discharge switching element and the primary winding, and the current continues due to the inductance. Therefore, the drain voltage sharply drops to zero or minus, and the charge in the drain-source parasitic capacitance is discharged. While the drain voltage is decreasing, the drive winding of the transformer rises to drive the main switching element, but it is delayed by the time constant circuit and the main switching element is driven only when the drain voltage becomes zero. .
【００１２】 また放電回路が変圧器の二次側に配置されている場合も、基本的には同様であ り、主スイッチング素子のドレイン−ソース間に存在する寄生容量の電荷を、主 スイッチング素子がオンする以前に放電させて、該主スイッチング素子にかかる 電圧がゼロボルトの時に電流が流れ始めるようになっている。Also, when the discharge circuit is arranged on the secondary side of the transformer, the same is basically the case, and the charge of the parasitic capacitance existing between the drain and the source of the main switching element is changed to the main switching element. Is discharged before turning on, and current starts to flow when the voltage applied to the main switching element is zero volt.
【００１３】[0013]
図１は、本考案に係るリンギングチョークコンバータの一実施例を示す回路図 である。このリンギングチョークコンバータの本体部分は、基本的には図４に示 した従来技術とほぼ同様であってよいので、説明を簡略化するため対応する部品 には同一符号を付す。自励発振によって直流入力をスイッチングするスイッチン グ部１０と、変圧器Ｔの二次側出力を整流平滑化する出力部１２と、その出力を 安定化させる制御部１４からなる。スイッチング部１０は、直流入力Ｖinに対し て変圧器Ｔの一次巻線Ｎ1 と主スイッチング素子Ｓとを直列に接続し、前記変圧 器Ｔの駆動巻線Ｎ3 に誘起する電圧を主スイッチング素子Ｓのゲートに印加する 構成である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a ringing choke converter according to the present invention. Since the main body of this ringing choke converter may be basically similar to the prior art shown in FIG. 4, corresponding parts are designated by the same reference numerals to simplify the description. It comprises a switching unit 10 for switching a DC input by self-excited oscillation, an output unit 12 for rectifying and smoothing the secondary side output of the transformer T, and a control unit 14 for stabilizing the output. The switching unit 10 connects the primary winding N 1 of the transformer T and the main switching element S in series with respect to the DC input Vin, and applies the voltage induced in the drive winding N 3 of the transformer T to the main switching element. In this configuration, the voltage is applied to the S gate.
【００１４】 さて本実施例では、変圧器Ｔの一次側に放電回路１６を配置し、変圧器Ｔの駆 動巻線Ｎ3 に時定数回路１８を設けている。放電回路１６は、コンデンサＣ3 、 電界効果トランジスタの放電用スイッチング素子Ｑ3 、抵抗Ｒ3 、ダイオードＤ 1 からなる。コンデンサＣ3 は直流入力のプラス側に接続した変圧器の一次巻線 の一端に接続し、このコンデンサＣ3 に直列に抵抗Ｒ3 を接続する。放電用スイ ッチング素子Ｑ3 は、ドレインを抵抗Ｒ3 に接続し、ソースを変圧器Ｔの一次巻 線Ｎ1 に接続し、ゲートを一次巻線Ｎ1 の他端に巻線を巻き足したタップｔ1 に 接続している。ダイオードＤ1 は、放電用スイッチング素子Ｑ3 のソースにアノ ードを接続し、コンデンサＣ3 の抵抗接続側にカソードを接続する。時定数回路 １８は、駆動巻線Ｎ3 に並列接続したコンデンサＣ4 と、直列接続した電流制限 抵抗Ｒ4 からなる。In this embodiment, the discharge circuit 16 is arranged on the primary side of the transformer T, and the driving winding N of the transformer T is arranged.3Is provided with a time constant circuit 18. The discharge circuit 16 includes a capacitor C3, Switching element Q for discharge of field effect transistor3, Resistance R3, Diode D 1 Consists of. Capacitor C3Is connected to one end of the primary winding of the transformer connected to the positive side of the DC input, and this capacitor C3In series with resistor R3Connect. Switching element Q for discharge3R is the drain3And the source is the primary winding N of the transformer T.1And the gate is connected to the primary winding N1The tap t with a wire wound around the other end1Connected to. Diode D1Is a switching element Q for discharging3Connect the node to the source of3Connect the cathode to the resistor connection side of. The time constant circuit 18 includes a drive winding N3C connected in parallel withFourAnd a current limiting resistor R connected in seriesFourConsists of.
【００１５】 このリンギングチョークコンバータの基本的動作は、従来技術で説明した通り であるので、ここでは放電回路１６と時定数回路１８の動作を中心に説明する。 図２は、主スイッチング素子Ｓのドレイン電圧Ｖds、ドレイン電流Ｉd 、及び放 電回路１６のコンデンサＣ3 を流れる電流Ｉc の波形図である。主スイッチング 素子Ｓがオフした直後は、図２に示すように、ドレイン電流Ｉｄが急減して零と なり、ドレイン電圧Ｖdsは寄生容量Ｃ1 及び等価的に付加したコンデンサＣ2 を 充電しながら増大する。同時に、放電回路１６のコンデンサＣ3 には、ダイオー ドＤ1 を通って電流が流れ、充電される。Since the basic operation of this ringing choke converter is as described in the prior art, the operation of the discharge circuit 16 and the time constant circuit 18 will be mainly described here. FIG. 2 is a waveform diagram of the drain voltage Vds of the main switching device S, the drain current Id, and the current Ic flowing through the capacitor C 3 of the discharge circuit 16. Immediately after the main switching element S is turned off, as shown in FIG. 2, the drain current Id suddenly decreases to zero, and the drain voltage Vds increases while charging the parasitic capacitance C 1 and the equivalently added capacitor C 2. To do. At the same time, a current flows in the capacitor C 3 of the discharging circuit 16 through the diode D 1 and is charged.
【００１６】 変圧器Ｔに蓄積されたエネルギーが二次側に放出されると、主スイッチング素 子Ｓのドレイン電圧Ｖdsは下がり始める。そして放電用スイッチング素子Ｑ3 が 導通して、コンデンサＣ3 に蓄積されている電荷が抵抗Ｒ3 を通して放電する。 この電流は、一次巻線Ｎ1 に瞬間的に流れ、それが一次巻線Ｎ1 のインダクタン スにより継続する。そのため、ドレイン電圧Ｖdsは急激に零あるいはマイナスに まで落ちると同時に、ドレイン−ソース間の寄生容量Ｃ1 とコンデンサＣ2 に蓄 積されている電荷が放電する。ドレイン電圧Ｖdsが落ちる途中で、変圧器Ｔの駆 動巻線Ｎ3 の誘起電圧は、主スイッチング素子Ｓを駆動すべく立ち上がるが、時 定数回路１８により遅延されるため、ドレイン電圧Ｖdsが零になってはじめて、 主スイッチング素子Ｓが駆動される。こうして主スイッチング素子Ｓがオンし、 ドレイン電流Ｉd が増加し始める。When the energy stored in the transformer T is released to the secondary side, the drain voltage Vds of the main switching element S starts to drop. Then, the discharging switching element Q 3 becomes conductive and the electric charge accumulated in the capacitor C 3 is discharged through the resistor R 3 . This current instantaneously flows through the primary winding N 1, it continues by inductance of the primary winding N 1. Therefore, the drain voltage Vds rapidly drops to zero or minus, and at the same time, the electric charge accumulated in the drain-source parasitic capacitance C 1 and the capacitor C 2 is discharged. While the drain voltage Vds drops, the induced voltage in the drive winding N 3 of the transformer T rises to drive the main switching element S, but it is delayed by the time constant circuit 18, so the drain voltage Vds becomes zero. Only then can the main switching element S be driven. In this way, the main switching element S is turned on, and the drain current Id starts to increase.
【００１７】 図３は、本考案に係るリンギングチョークコンバータの他の実施例を示す回路 図である。これは、放電回路２０を変圧器Ｔの二次側に配置した例である。この 放電回路２０は、直流出力Ｖout のマイナス側に変圧器Ｔの二次巻線Ｎ2 の一端 にコンデンサＣ5 を接続し、該コンデンサＣ5 に直列に抵抗Ｒ5 を接続し、該抵 抗Ｒ5 に放電用スイッチング素子Ｑ4 のドレインを接続し、ソースを変圧器Ｔの 二次巻線Ｎ2 の他端に接続し、ゲートを二次巻線Ｎ2 の他端に巻線を巻き足した タップｔ2 に接続し、放電用スイッチング素子Ｑ4 のソースにダイオードＤ2 の アノードを接続し、コンデンサＣ5 の抵抗接続側にダイオードＤ2 のカソードを 接続した構成である。なお時定数回路１８は、前記実施例と同じ構成であり、変 圧器Ｔの駆動巻線Ｎ3 に接続している。FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment of the ringing choke converter according to the present invention. This is an example in which the discharge circuit 20 is arranged on the secondary side of the transformer T. In this discharge circuit 20, a capacitor C 5 is connected to one end of the secondary winding N 2 of the transformer T on the negative side of the DC output Vout, and a resistor R 5 is connected in series to the capacitor C 5 to The drain of the discharge switching element Q 4 is connected to R 5 , the source is connected to the other end of the secondary winding N 2 of the transformer T, and the gate is wound to the other end of the secondary winding N 2. plus connected to the tap t 2 has to connect the anode of the discharge switching element Q source to the diode D 2 of 4, a structure in which a cathode connected resistor connection side to the diode D 2 of the capacitor C 5. The time constant circuit 18 has the same configuration as that of the above-mentioned embodiment and is connected to the drive winding N 3 of the voltage transformer T.
【００１８】 この構成でも、主スイッチング素子Ｓがオンからオフに変わると、変圧器Ｔに 蓄積されているエネルギーは二次側に放出され、出力部１２を通じて整流平滑化 された直流出力Ｖout を生じる。同時に放電回路２０のコンデンサＣ5 にも、ダ イオードＤ2 及び放電用スイッチング素子Ｑ4 を通して電流が流れ、充電する。 やがて二次巻線Ｎ2 の出力電圧が減少してくると放電用スイッチング素子Ｑ4 が 導通し、コンデンサＣ5 に蓄積されている電荷が抵抗Ｒ5 を通じて放電し、二次 巻線Ｎ2 に電流が瞬間的に流れる。それによって一次巻線Ｎ1 にも電圧が誘起さ れ、ドレイン−ソース間の寄生容量Ｃ1 とコンデンサＣ2 の蓄積電荷が放電され ることになる。この場合もドレイン電圧が落ちる途中で、変圧器Ｔの駆動巻線Ｎ 3 の誘起電圧は主スイッチング素子Ｓを駆動すべく立ち上がるが、時定数回路１ ８により遅延され、ドレイン電圧が零になってはじめて、主スイッチング素子Ｓ を駆動することになる。このようにしてゼロボルトスイッチングが行われる。Also in this configuration, when the main switching element S changes from on to off, the energy stored in the transformer T is released to the secondary side, and a rectified and smoothed DC output Vout is generated through the output section 12. . At the same time, the capacitor C of the discharge circuit 20FiveAlso, D2And discharge switching element QFourA current flows through the battery to charge it. Eventually the secondary winding N2When the output voltage of the device decreases, the switching element Q for dischargeFourConducts and capacitor CFiveThe charge stored in theFiveThrough the secondary winding N2An electric current flows instantaneously. Thereby the primary winding N1A voltage is also induced in the parasitic capacitance C between the drain and source.1And capacitor C2The accumulated charge of will be discharged. Also in this case, the drive winding N of the transformer T is being dropped while the drain voltage is dropping. 3 The induced voltage of 1 rises to drive the main switching element S, but is delayed by the time constant circuit 18 and the main switching element S 1 is driven only when the drain voltage becomes zero. In this way, zero volt switching is performed.
【００１９】[0019]
本考案は上記のように、主スイッチング素子の寄生容量の放電回路と、主スイ ッチング素子の立ち上がりを遅延する時定数回路を付設したので、主スイッチン グ素子がオンになる直前にドレイン−ソース間の寄生容量の電荷を放電し、ゼロ ボルトスイッチングを行うことができる。そのため主スイッチング素子に発生す る電力損失を低減でき、且つ主スイッチング素子に流れ込む急峻な電流や電圧を 抑えることができ、雑音の発生を抑制できる。 As described above, the present invention is provided with the discharge circuit for the parasitic capacitance of the main switching element and the time constant circuit for delaying the rising of the main switching element. Zero-volt switching can be performed by discharging the electric charge of the parasitic capacitance between them. Therefore, the power loss generated in the main switching element can be reduced, the steep current and voltage flowing into the main switching element can be suppressed, and the generation of noise can be suppressed.
【００２０】 また本考案では、放電回路の放電用スイッチング素子やコンデンサ等に流れる 電流は小さく、且つ流れる時間も非常に短いため、電流定格の小さいものが使用 できる。また追加する回路は簡単な構成である。これらのため、コンバータが大 型化することはなく、コスト上昇も極く僅かで済む。Further, in the present invention, since the current flowing through the discharging switching element and the capacitor of the discharging circuit is small and the flowing time is very short, the one having a small current rating can be used. The circuit to be added has a simple structure. For these reasons, the converter does not become large, and the cost rise is extremely small.
【図１】本考案に係るリンギングチョークコンバータの
一実施例を示す回路図。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a ringing choke converter according to the present invention.
【図２】主スイッチング素子と放電回路のコンデンサの
動作波形図。FIG. 2 is an operation waveform diagram of a main switching element and a capacitor of a discharge circuit.
【図３】本考案に係るリンギングチョークコンバータの
他の実施例を示す回路図。FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment of the ringing choke converter according to the present invention.
【図４】従来のリンギングチョークコンバータの一例を
示す回路図。FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a conventional ringing choke converter.
１０ スイッチング部 １２ 出力部 １６ 放電回路 １８ 時定数回路 Ｃ1 寄生容量 Ｃ3 ，Ｃ4 ，Ｃ5 コンデンサ Ｄ1 ，Ｄ2 ダイオード Ｎ1 一次巻線 Ｎ2 二次巻線 Ｎ3 駆動巻線 Ｑ3 ，Ｑ4 放電用スイッチング素子 Ｒ3 ，Ｒ4 ，Ｒ5 抵抗 Ｓ 主スイッチング素子 Ｔ 変圧器 ｔ1 ，ｔ2 タップ10 switching unit 12 output unit 16 discharge circuit 18 time constant circuit C 1 parasitic capacitance C 3 , C 4 , C 5 capacitors D 1 , D 2 diode N 1 primary winding N 2 secondary winding N 3 drive winding Q 3 , Q 4 Discharge switching element R 3 , R 4 , R 5 Resistance S Main switching element T Transformer t 1 , t 2 Tap
Claims (2)
界効果トランジスタからなる主スイッチング素子とを直
列に接続し、前記変圧器の駆動巻線に誘起する電圧を主
スイッチング素子のゲートに印加することにより自励発
振するスイッチング部と、該スイッチング部の自励発振
に伴い変圧器の二次巻線に発生するフライバック電圧を
整流平滑化する出力部を備えたリンギングチョークコン
バータにおいて、直流入力のプラス側に接続した変圧器
の一次巻線の一端に接続したコンデンサと、該コンデン
サに直列に接続した抵抗と、該抵抗に直列にドレインを
接続し前記変圧器の一次巻線の他端にソースを接続し前
記一次巻線の他端に巻線を巻き足したタップにゲートを
接続した電界効果トランジスタからなる放電用スイッチ
ング素子と、前記放電用スイッチング素子のソースにア
ノードを接続し前記コンデンサの抵抗接続側にカソード
を接続したダイオードからなる放電回路を備え、且つ前
記変圧器の駆動巻線に直列接続した抵抗と並列接続した
コンデンサからなる時定数回路を備えたリンギングチョ
ークコンバータ。1. A primary winding of a transformer and a main switching element composed of a field effect transistor are connected in series to a DC input, and a voltage induced in a drive winding of the transformer is applied to a gate of the main switching element. In a ringing choke converter that includes a switching unit that self-oscillates when applied, and an output unit that rectifies and smoothes the flyback voltage that is generated in the secondary winding of the transformer due to self-oscillation of the switching unit, A capacitor connected to one end of the primary winding of the transformer connected to the positive side of the input, a resistor connected in series with the capacitor, and a drain connected in series with the resistor, and the other end of the primary winding of the transformer. A discharge switching element comprising a field effect transistor having a source connected to the other end of the primary winding and a gate connected to the tap formed by adding a winding to the other end of the primary winding; The switching circuit for electrical use has an anode connected to the source and a cathode connected to the resistance connection side of the capacitor, and has a discharge circuit composed of a diode, and a capacitor connected in parallel with a resistor connected in series to the drive winding of the transformer. Ringing choke converter with time constant circuit.
界効果トランジスタからなる主スイッチング素子とを直
列に接続し、前記変圧器の駆動巻線に誘起する電圧を主
スイッチング素子のゲートに印加することにより自励発
振するスイッチング部と、該スイッチング部の自励発振
に伴い変圧器の二次巻線に発生するフライバック電圧を
整流平滑化する出力部を備えたリンギングチョークコン
バータにおいて、前記出力部のマイナス側に接続した変
圧器の二次巻線の一端に接続したコンデンサと、該コン
デンサに直列に接続した抵抗と、該抵抗に直列にドレイ
ンを接続し前記変圧器の二次巻線の他端にソースを接続
し前記二次巻線の他端に巻線を巻き足したタップにゲー
トを接続した電界効果トランジスタからなる放電用スイ
ッチング素子と、前記放電用スイッチング素子のソース
にアノードを接続し前記コンデンサの抵抗接続側にカソ
ードを接続したダイオードからなる放電回路を備え、且
つ前記変圧器の駆動巻線に直列接続した抵抗と並列接続
したコンデンサからなる時定数回路を備えたリンギング
チョークコンバータ。2. A primary winding of a transformer and a main switching element composed of a field effect transistor are connected in series to a DC input, and a voltage induced in a drive winding of the transformer is applied to a gate of the main switching element. A ringing choke converter comprising: a switching section that oscillates by self-excitation when applied; and an output section that rectifies and smoothes a flyback voltage generated in a secondary winding of a transformer due to self-excited oscillation of the switching section. A secondary winding of the transformer having a capacitor connected to one end of the secondary winding of the transformer connected to the negative side of the output section, a resistor connected in series to the capacitor, and a drain connected in series to the resistor. A discharge switching element comprising a field effect transistor having a source connected to the other end of the secondary winding and a gate connected to the tap formed by adding a winding to the other end of the secondary winding; A discharge circuit comprising a diode having an anode connected to the source of the discharge switching element and a cathode connected to the resistor connection side of the capacitor, and a capacitor connected in parallel with a resistor connected in series to the drive winding of the transformer. Ring choke converter with a time constant circuit.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP016031U JPH0670491U (en) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | Ringing choke converter |
| KR2019940004248U KR970002431Y1 (en) | 1993-03-09 | 1994-03-07 | Ringing choke converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP016031U JPH0670491U (en) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | Ringing choke converter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0670491U true JPH0670491U (en) | 1994-09-30 |
Family
ID=11905208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP016031U Pending JPH0670491U (en) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | Ringing choke converter |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0670491U (en) |
| KR (1) | KR970002431Y1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997045948A1 (en) * | 1996-05-28 | 1997-12-04 | Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. | Rcc switching power supply |
| JP4725697B2 (en) * | 2001-06-29 | 2011-07-13 | サンケン電気株式会社 | Switching power supply |
-
1993
- 1993-03-09 JP JP016031U patent/JPH0670491U/en active Pending
-
1994
- 1994-03-07 KR KR2019940004248U patent/KR970002431Y1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997045948A1 (en) * | 1996-05-28 | 1997-12-04 | Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. | Rcc switching power supply |
| JP4725697B2 (en) * | 2001-06-29 | 2011-07-13 | サンケン電気株式会社 | Switching power supply |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR940023656U (en) | 1994-10-22 |
| KR970002431Y1 (en) | 1997-03-24 |
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