JPH09233815A - スイッチング電源の駆動回路 - Google Patents
スイッチング電源の駆動回路Info
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- JPH09233815A JPH09233815A JP3819496A JP3819496A JPH09233815A JP H09233815 A JPH09233815 A JP H09233815A JP 3819496 A JP3819496 A JP 3819496A JP 3819496 A JP3819496 A JP 3819496A JP H09233815 A JPH09233815 A JP H09233815A
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Abstract
ス1次側のコンデンサで吸収し電源側に放電してクラン
プすることにより、スイッチング損失を減じスイッチン
グ電源の変換効率を向上させる。 【解決手段】制御回路10からの出力信号をトランジス
タ11とトランス18とで電圧変換し駆動パルスとしス
イッチングFET3に加える。駆動パルスがオンサイク
ル時はFET20はオフ、ダイオード19はオンとなり
スイッチングFET3はゲート・ソース間が短絡されオ
フとなる。オフサイクル時にトランス18に発生するフ
ライバック電力はコンデンサ17に吸収され、トランジ
スタ15がオンの時に電源側に放電される。
Description
の駆動回路に関し、特にスイッチング素子にFETを用
いたスイッチング電源の駆動回路に関する。
回路は、例えば図1に示すものがある。図1は特開平1
−170114号公報:電界効果トランジスタ駆動回路
に記載されたものである。
力コンデンサ13,スイッチングFET3,トランス
4,整流ダイオード5,フライホールダイオード6,平
滑用のチョークコイル7とコンデンサ8,出力電圧安定
化用の制御回路10とから構成されるフォワード型のス
イッチング電源に用いられる。
でオン/オフ動作するトランジスタ201,1次巻線N
pの一端、及びトランジスタ201を介して他端が駆動
回路電源11に接続され1次巻線Npに生ずる電圧を巻
数比に応じて2次巻線Ns2,Ns3に駆動パルスとし
て出力するトランス202、2次巻線Ns2に発生する
オンサイクル時の駆動パルスをスイッチングFET3に
伝えるダイオード203,駆動パルスのオフサイクル時
にスイッチングFET3のゲート・ソース間を短絡しこ
の間の蓄積電荷を放出しスイッチングFET3を強制的
にオフさせるFET204、2次巻線Ns3の両端に発
生する電圧をクランプするツェナーダイオード205,
206とから構成されている。
次の通りである。制御回路10からの出力信号はトラン
ジスタ201とトランス202とにより所定電圧の駆動
パルスに変換され、トランス202の2次巻線Ns2か
らダイオード203を介しスイッチングFET3のゲー
トソース間に加えられる。トランジスタ201がオンす
るオンサイクル時には、トランス202の2次巻線Ns
2,Ns3には正方向の電圧が発生し、FET204は
オフ,ダイオード203はオンしてスイッチングFET
3はオンする。またトランジスタ201がオフするオフ
サイクル時には2次巻線Ns2,Ns3には逆方向のフ
ライバック電圧が発生しFET204はオンしてスイッ
チングFET3のゲート・ソース間を短絡する。これに
よりゲート・ソース間の蓄積電荷が放出されスイッチン
グFETはオフとなる。
2,Ns3に発生するフライバック電圧を制限しFET
204に過電圧が加わるのを防止するなどで所定の電圧
にクランプする。ツェナーダイオード206もオンサイ
クル時の駆動パルス電圧を所定値にクランプする。
ッチング電源の駆動回路は、駆動トランスのオフサイク
ル時に発生するフライバック電圧をツェナーダイオード
を用いてクランプしているので、このツェナーダイオー
ドの電力損失が発生する。またツェナーダイオードの高
周波インピーダンスが影響し、特に駆動パルスの立下が
り特性が傾斜を持ちスイッチングFETのスイッチング
損失が増加するなどでスイッチング電源全体の変換効率
が低下するという問題がある。
源の駆動回路は、出力電圧安定化用の制御回路の出力す
るパルス信号を入力し主スイッチングFETを駆動する
駆動パルスを出力する駆動回路において、前記パルス信
号をベースに加えエミッタを接地し前記パルス信号に応
じてオン・オフ動作をする第1のトランジスタと、1次
巻線の巻始め端を正電源に他端を前記第1のトランジス
タのコレクタにそれぞれ接続し2つの巻線を直列に接続
した2次巻線を有するトランスと、前記トランスの1次
巻線の巻始め端に一端を接続したクランプ用のコンデン
サと、前記パルス信号をベースに加えエミッタを前記第
1のトランジスタのコレクタにコレクタを前記コンデン
サの他端にそれぞれ接続し前記第1のトランジスタと交
互にオン・オフ動作をするクランプ放電用の第2のトラ
ンジスタと、前記第2のトランジスタのエミッタとコレ
クタ間にアノードをコレクタ側にして並列に接続したク
ランプ充電用の第1のダイオードと、カソードを前記ト
ランスの2次巻線の巻始め端にアノードを前記主スケッ
チングFETのゲートにそれぞれ接続し前記駆動パルス
を出力する第2のダイオードと、ゲートを前記トランス
の2次巻線の他端にドレインを前記第2のダイオードの
アノードにソースを前記トランスの2次巻線の中間接続
点と前記主スイッチングFETのソースとにそれぞれ接
続した前記主スイッチFETの蓄積電荷放出用のFET
とを備えている。
のダイオードと前記FETとで構成される前記駆動パル
スの出力回路は、前記2次巻線を1つの巻線としたトラ
ンスと、アノードを前記トランスの2次巻線の巻始め端
にカソードを前記主スイッチングFETのゲートにそれ
ぞえ接続した第2のダイオードとアノードを前記トラン
スの2次巻線の他端にカソードを前記主スイッチングF
ETのソースにそれぞれ接続した第3のダイオードと、
ゲートを前記第3のダイオードのアノードにソースを前
記第3のダイオードのカソードにそれぞれ接続したFE
Tと一端を前記FETのゲートに他端を前記第2のダイ
オードのアノードにそれぞれ接続した第1の抵抗器と、
一端を前記FETのドレインに他端を前記第2のダイオ
ードのカソードにそれぞれ接続した第2の抵抗器とから
構成されることでも良い。
はそれぞれFETに置換しても良い。
て図面を参照して説明する。図1は実施の形態例を示す
回路図である。
入力とし、入力コンデンサ13,スイッチングFET
3,トランス4,整流用のダイオード5,フライホール
用のダイオード6,平滑用のチョークコイル7とコンデ
ンサ8,出力電圧安定化用の制御回路10とから構成さ
れるフォワード型のスイッチング電源に用いられる。
号でオン・オフ動作するトランジスタ11,トランジス
タ11の出力パルスを中継し、駆動パルスとして出力す
るトランス18,トランス18の出力するオンサイクの
駆動パルスをスイッチングFET3に加えるダイオード
9,トランス18の出力するオフサイクルの駆動パルス
でオンしてスイッチングFET3のゲート・ソース間を
短絡し、これをオフさせるFET20,トランス18が
オフサイクル動作時に発生させるフライバック電流を吸
収するためのコンデンサ17,フライバック電流をコン
デンサ17に流入させるためのダイオード16,コンデ
ンサ17を放電させるためのトランジスタ15,制御回
路10からの出力信号を反転させてトランジスタ15に
加えるためのトランス11,コンデンサ12,14の反
転回路とで構成されている。
参照して説明する。図3は図1における各部の動作の波
形を示す波形図である。制御回路10の出力信号VCL
は図示のパルス信号である。この出力信号VCLはトラ
ンジスタ11に加えられ、トランジスタ11はオン・オ
フ動作するが、そのコレクタ・エミッタ間電圧VDSP
は図5に示す波形となる。即ちオフサイクル時の電圧は
電源電圧のViにトランス18のクランプされたフライ
バック電圧が加わり略2Viとなる。
8の2つの2次巻線には図5に示す電圧VNSの駆動パ
ルスが発生する。このVNSのオンサイクル時はFET
20はオフ、ダイオード19はオンとなりスイッチング
FET3に正方向の駆動パルスが加えられ、これをオン
とする。またVNSのオフサイクル時はFET20はオ
ンとなり、スイッチングFET3のゲーソ・ソース間を
短絡し、オン動作でこの間に蓄積された電荷を放出させ
これをオフとする。この時のスイッチングFET3とF
ET20のゲート・ソース間の電圧はそれぞれ図5に示
すVg1,Vg2の波形となる。
にトランス18に発生するフライバック電圧はコンデン
サ17でクランプしている。即ちトランス18の1次巻
線に接続されたコンデンサ17にオフサイクル時に発生
するフライバック電流がダイオード15を介し流入す
る。またこれをトランジスタ15が動作することにより
放電し、電源側に回生している。クランプ電圧は電源電
圧Viに略等しく設定されている。尚、コンデンサ17
に流入,流出する電流icは図5に示す波形をしてい
る。
他の実施の形態例を示す回路図である。図1とは駆動ト
ランス28の2次側回路が相違する。即ちトランス28
の2次巻線に発生する駆動パルスがオンサイクル時に
は、FET33はオフとなり抵抗32を介し正方向の駆
動パルスがスイッチングFET3に加えられこれをオン
とする。またオフサイクル時にはFET33はオフとな
り抵抗31を介してスイッチングFET3のゲート・ソ
ース間が短絡されこれをオフとする。このように抵抗器
を駆動回路が挿入することによりスイッチング時の波形
を改善し、これによりスイッチング損失を減じている。
れぞれ2ケのトランジスタが用いられているが、これを
それぞれFETに置換しても良い。
グ電源の駆動回路は、駆動トランスに発生するフライバ
ックを駆動トランスの一次側でコンデンサに吸収し、こ
れを電源側に放電してフライバック電圧をクランプして
いるので、フライバック電力の損失が発生せず、かつ駆
動パルスの立下がり時の波形が改善されスイッチングF
ETの損失が減少するなどで、スイッチング電源の変換
効率を向上させる効果がある。
る。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 出力電圧安定化用の制御回路の出力する
パルス信号を入力し主スイッチングFETを駆動する駆
動パルスを出力する駆動回路において、前記パルス信号
をベースに加えエミッタを接地し前記パルス信号に応じ
てオン・オフ動作をする第1のトランジスタと、1次巻
線の巻始め端を正電源に他端を前記第1のトランジスタ
のコレクタにそれぞれ接続し2つの巻線を直列に接続し
た2次巻線を有するトランスと、前記トランスの1次巻
線の巻始め端に一端を接続したクランプ用のコンデンサ
と、前記パルス信号をベースに加えエミッタを前記第1
のトランジスタのコレクタにコレクタを前記コンデンサ
の他端にそれぞれ接続し前記第1のトランジスタと交互
にオン・オフ動作をするクランプ放電用の第2のトラン
ジスタと、前記第2のトランジスタのエミッタとコレク
タ間にアノードをコレクタ側にして並列に接続したクラ
ンプ充電用の第1のダイオードと、カソードを前記トラ
ンスの2次巻線の巻始め端にアノードを前記主スイッチ
ングFETのゲートにそれぞれ接続し前記駆動パルスを
出力する第2のダイオードと、ゲートを前記トランスの
2次巻線の他端にドレインを前記第2のダイオードのア
ノードにソースを前記トランスの2次巻線の中間接続点
と前記主スケッチングFETのソースとにそれぞれ接続
した前記主スイッチFETの蓄積電荷放出用のFETと
を備えることを特徴とするスイッチング電源の駆動回
路。 - 【請求項2】 前記トランスの2次巻線と前記第2のダ
イオードと前記FETとで構成される前記駆動パルスの
出力回路は、前記2次巻線を1つの巻線としたトランス
と、アノードを前記トランスの2次巻線の巻始め端にカ
ソードを前記主スイッチングFETのゲートにそれぞえ
接続した第2のダイオードとアノードを前記トランスの
2次巻線の他端にカソードを前記主スイッチングFET
のソースにそれぞれ接続した第3のダイオードと、ゲー
トを前記第3のダイオードのアノードにソースを前記第
3のダイオードのカソードにそれぞれ接続したFETと
一端を前記FETのゲートに他端を前記第2のダイオー
ドのアノードにそれぞれ接続した第1の抵抗器と、一端
を前記FETのドレインに他端を前記第2のダイオード
のカソードにそれぞれ接続した第2の抵抗器とから構成
されることを特徴とする請求項1記載とスイッチング電
源の駆動回路。 - 【請求項3】 前記第1および第2のトランジスタはそ
れぞれFETに置換することを特徴とする請求項1およ
び2記載のスイッチング電源の駆動回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03819496A JP3260617B2 (ja) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | スイッチング電源の駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03819496A JP3260617B2 (ja) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | スイッチング電源の駆動回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09233815A true JPH09233815A (ja) | 1997-09-05 |
JP3260617B2 JP3260617B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=12518559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03819496A Expired - Fee Related JP3260617B2 (ja) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | スイッチング電源の駆動回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3260617B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112368928A (zh) * | 2018-08-02 | 2021-02-12 | 株式会社日立产机系统 | 开关电源电路和具有开关电源电路的电力转换装置 |
-
1996
- 1996-02-26 JP JP03819496A patent/JP3260617B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112368928A (zh) * | 2018-08-02 | 2021-02-12 | 株式会社日立产机系统 | 开关电源电路和具有开关电源电路的电力转换装置 |
CN112368928B (zh) * | 2018-08-02 | 2023-08-29 | 株式会社日立产机系统 | 开关电源电路和具有开关电源电路的电力转换装置 |
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