JPH0974745A - 同期整流回路 - Google Patents
同期整流回路Info
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- JPH0974745A JPH0974745A JP7224956A JP22495695A JPH0974745A JP H0974745 A JPH0974745 A JP H0974745A JP 7224956 A JP7224956 A JP 7224956A JP 22495695 A JP22495695 A JP 22495695A JP H0974745 A JPH0974745 A JP H0974745A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
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- Rectifiers (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
整流回路に関し、電力損失を低減する。 【解決手段】 ブリッジ型又はプッシュプル型のインバ
ータのメイントランスT1の二次巻線N2a,N2bに
接続して交互にオン,オフし、二次巻線N2a,N2b
の誘起電圧を整流出力する第1,第2の同期整流用トラ
ンジスタQ2,Q3と、これらのトランジスタQ2,Q
3の出力電圧を加えるチョークコイルL1とコンデンサ
C1とからなる平滑回路と、第1,第2の同期整流用ト
ランジスタQ2,Q3のオン期間にオフとし、オフ期間
にオンとするフライホイール用トランジスタQ4と、こ
のトランジスタQ4を駆動するトランジスタQ5〜Q8
からなる駆動回路と、メイントランスT1の二次巻線N
2aの誘起電圧を整流して充電し、駆動回路の動作電源
とするコンデンサC2とを備えている。
Description
スタ(MOS FET)を整流器として用いる同期整流
回路に関する。ダイオードの順方向電圧は約0.5V程
度であり、これに対して電界効果トランジスタのオン抵
抗は10mΩ程度以下のものが開発されているから、例
えば、20A程度の電流が流れる場合、ダイオードに於
ける電力損失は約10Wとなるが、電界効果トランジス
タに於ける電力損失は約4Wとなり、電界効果トランジ
スタを用いることにより、この場合は約40%に電力損
失を低減できる。従って、メイントランスの二次巻線に
接続する整流用のダイオードの代わりに電界効果トラン
ジスタを接続し、その二次巻線の誘起電圧のタイミング
に対応してオン,オフ制御する同期整流回路が知られて
いる。
ランスT11の一次巻線の中点に直流電源Eを接続し、
その一次巻線の両端にスイッチングトランジスタQ1
1,Q11’を接続し、パルス幅制御回路PWMによっ
てスイッチングトランジスタQ11,Q11’を交互に
オン,オフ制御し、メイントランスT11の二次巻線に
誘起した電圧を全波整流するように、第1,第2の同期
整流用トランジスタQ12,Q13のソースSを接続
し、メイントランスT11の補助巻線の誘起電圧を同期
整流用トランジスタQ12,Q13のゲートGに加える
ように接続し、ドレインDを共通に接続して、フライホ
イールダイオードD11を接続し、又チョークコイルL
11とコンデンサC11とからなる平滑回路を接続す
る。
御回路PWMによって検出し、設定基準電圧と比較し、
誤差電圧に対応してパルス幅の駆動信号を形成してスイ
ッチングトランジスタQ11,Q11’のゲートに加
え、出力直流電圧を一定化するように、スイッチングト
ランジスタQ11,Q11’のオン期間を制御する。
1’のオン,オフに対応してメイントランスT11の二
次巻線及び補助巻線に電圧が誘起する。例えば、第1の
同期整流用トランジスタQ12のソースS側が+極性の
場合、そのソースSに対してゲートGが+極性となり、
第1の同期整流用トランジスタQ12はオンとなる。そ
の時、第2の同期整流用トランジスタQ13のゲートG
はソースSに対して−極性となり、第2の同期整流用ト
ランジスタQ13はオフとなる。この二次巻線の誘起電
圧の極性が反転すると、第1の同期整流用トランジスタ
Q12はオフ、第2の同期整流用トランジスタQ13は
オンとなり、二次巻線の誘起電圧を全波整流することが
できる。そして、チョークコイルL11とコンデンサC
11とからなる平滑回路によって平滑化して、図示を省
略した負荷に安定化した直流電圧を供給する。
12,Q13が共にオフの期間に於いて、フライホイー
ルダイオード(転流用ダイオード)D11を介してチョ
ークコイルL11に継続して電流が流れる。この場合も
ダイオードD11に電流が流れて電力が消費されるか
ら、順方向電圧の低いショットキーダイオードを用いる
場合がある。
ュプル型のインバータに於いても、フライホイールダイ
オード(転流用ダイオード)D11を、電界効果トラン
ジスタに置換して同期動作を行わせて、電力損失を低減
することが考えられる。しかし、第1,第2の同期整流
用トランジスタQ12,Q13がオフの期間は、メイン
トランスT11の二次側の誘起電圧は零となるから、フ
ライホイール用トランジスタの駆動電圧を得ることがで
きないものである。従って、図2に示すように、フライ
ホイールダイオード(転流用ダイオード)D11を接続
し、チョークコイルL11の転流を行うものであった。
本発明は、簡単な構成により動作電源を確保し、且つフ
ライホイール用トランジスタを設けて、フライホイール
期間も同期整流を行って整流の電力損失を低減すること
を目的とする。
は、ブリッジ型又はプッシュプル型のインバータのメイ
ントランスT1の二次巻線N2a,N2bに接続し、交
互にオン,オフして二次巻線の誘起電圧を整流出力する
第1,第2の同期整流用トランジスタQ2,Q3と、こ
の第1,第2の同期整流用トランジスタQ2,Q3の出
力電圧を加えるチョークコイルL1とコンデンサC1と
からなる平滑回路と、第1,第2の同期整流用トランジ
スタQ2,Q3のオン期間にオフとし、オフ期間にオン
とするフライホイール用トランジスタQ4と、このフラ
イホイール用トランジスタQ4を駆動する駆動回路と、
メイントランスT1の二次巻線の誘起電圧を整流して充
電し、駆動回路の動作電源とするコンデンサC2とを備
えている。
ランスT1の二次巻線N2aの誘起電圧をダイオードD
3によって整流して充電する場合を示し、このコンデン
サC2の端子電圧が、トランジスタQ5〜Q8を含む駆
動回路に印加される。そして、メイントランスTの二次
巻線N2a,N2bの誘起電圧が零で、第1,第2の同
期整流用トランジスタQ2,Q3が共にオフの場合、駆
動回路を構成するトランジスタQ5はオフ、トランジス
タQ6はオン、トランジスタQ7はオン、トランジスタ
Q8はオフとなるから、フライホイール用トランジスタ
Q4はオンとなり、チョークコイルL1の転流が行われ
る。
T1はメイントランス、N1は一次巻線、N2a,N2
bは二次巻線、N3a,N3bは補助巻線、Q1,Q
1’はスイッチングトランジスタ、Eは直流電源、Q
2,Q3は第1,第2の同期整流用トランジスタ、Q4
は同期整流用のフライホイール用トランジスタ、Q5〜
Q8は駆動回路を構成するトランジスタ、D1〜D3は
ダイオード、ZDはツェナーダイオード、PWMはパル
ス幅制御回路、R1〜R4は抵抗、C1,L1は平滑回
路を構成するコンデンサとチョークコイル、C2は動作
電源用のコンデンサである。
グトランジスタQ1,Q1’のオン,オフ動作や、第
1,第2の同期整流用トランジスタQ2,Q3の動作
は、図2に示す従来例と同様であり、重複した説明は省
略する。この実施例に於けるフライホイール用トランジ
スタQ4は、第1,第2の同期整流用トランジスタQ
2,Q3と同様に、オン抵抗の小さいnチャネル電界効
果トランジスタにより構成した場合を示す。
ル電界効果トランジスタ、トランジスタQ8はnチャネ
ル電界効果トランジスタの相補型の場合を示し、ダイオ
ードD1,D2を介してゲートに+極性の電圧を印加す
ると、トランジスタQ7はオフ、トランジスタQ8はオ
ンとなり、又ゲート印加電圧を零とすると、トランジス
タQ7はオン、トランジスタQ8はオフとなる。
ランジスタQ7がオンとなって、コンデンサC2の端子
電圧がゲートに印加されるとオンとなる。又トランジス
タQ5は、ダイオードD1,D2を介してベースに電圧
が印加されるとオンとなり、トランジスタQ6はオフと
なる。又トランジスタQ5がオフとなると、トランジス
タQ6のベースにツェナーダイオードZDと抵抗R2と
を介してコンデンサC2の端子電圧が印加され、ツェナ
ーダイオードZDがオンとなる場合に、トランジスタQ
6はオンとなる。即ち、トランジスタQ6の閾値電圧を
高くして誤動作が生じないようにした場合を示す。この
トランジスタQ6がオンとなると、トランジスタQ7が
オン、トランジスタQ8がオフとなって、フライホイー
ル用トランジスタQ4はオンとなる。
誘起電圧が抵抗R4とダイオードD3とを介してコンデ
ンサC2に印加され、コンデンサC2が充電される。こ
のコンデンサC2の端子電圧が抵抗R2を介してトラン
ジスタQ5のコレクタと、更にツェナーダイオードZD
を介してトランジスタQ6のベースに印加され、又相補
型のトランジスタQ7,Q8に印加される。即ち、コン
デンサC2は駆動回路の電源として作用する。
1の補助巻線N3aの誘起電圧により、第1の同期整流
用トランジスタQ2のゲートに+極性の電圧が印加さ
れ、補助巻線N3bの誘起電圧により、第2の同期整流
用トランジスタQ3のゲートに−極性の電圧が印加され
ると、第1の同期整流用トランジスタQ2はオンとな
り、二次巻線N2aの誘起電圧が整流出力として平滑回
路に加えられる。又第2の同期整流用トランジスタQ3
はオフとなる。
ンデンサC2が充電される。又ダイオードD1を介し
て、トランジスタQ5のベース及びトランジスタQ7,
Q8のゲートに+極性の電圧が印加され、トランジスタ
Q5はオン、トランジスタQ6はオフ、トランジスタQ
7はオフ、トランジスタQ8はオンとなり、フライホイ
ール用トランジスタQ4はオフとなる。
N2b及び補助巻線N3a,N3bの誘起電圧が反転す
ると、第1の同期整流用トランジスタQ2はオフ、第2
の同期整流用トランジスタQ3はオンとなり、二次巻線
N2bの誘起電圧が整流出力しとて平滑回路に加えられ
る。その時、ダイオードD2を介して、トランジスタQ
5のベース及びトランジスタQ7,Q8のゲートに+極
性の電圧が印加され、トランジスタQ5はオン、トラン
ジスタQ6はオフ、トランジスタQ7はオフ、トランジ
スタQ8はオンとなり、フライホイール用トランジスタ
Q4はオフとなる。
零となると、第1,第2の同期整流用トランジスタQ
2,Q3はオフとなり、又ダイオードD1,D2の出力
電圧は零となるから、トランジスタQ5はオフとなる。
それによって、トランジスタQ6のベースに、コンデン
サC2の端子電圧が抵抗R2とツェナーダイオードZD
とを介して印加され、コンデンサC2の端子電圧がツェ
ナーダイオードZDのツェナー電圧を超えていると、ト
ランジスタQ6はオンとなり、トランジスタQ7がオン
となるから、コンデンサC2の端子電圧がこのトランジ
スタQ7を介してフライホイール用トランジスタQ4の
ゲートに加えられ、フライホイール用トランジスタQ4
はオンとなり、チョークコイルL1の転流が行われる。
又この時に流れる電流は、オン抵抗の小さいフライホイ
ール用トランジスタQ4を介して流れるから、電力損失
が小さいものとなる。
ものではなく、種々付加変更することができるものであ
り、トランジスタQ5〜Q8を含む駆動回路は、フライ
ホイール用トランジスタQ4を駆動する構成であれば、
他の構成を適用することもできる。又動作電源としての
コンデンサC2は、一方の二次巻線N2aの誘起電圧を
ダイオードD3を介して充電する場合を示すが、他方の
二次巻線N2bの誘起電圧を用いることも可能であり、
又両方の二次巻線の誘起電圧を用いて充電する構成とす
ることも可能である。又プッシュプル型又はブリッジ型
のインバータ等の多石インバータにも適用可能である。
ジ型又はプッシュプル型のインバータのメイントランス
T1の二次巻線N2a,N2bに接続して、交互にオ
ン,オフし、二次巻線N2a,N2bの誘起電圧を整流
出力して平滑回路に加える第1,第2の同期整流用トラ
ンジスタQ2,Q3と、フライホイール用トランジスタ
Q4と、このフライホイール用トランジスタQ4の駆動
回路の動作電源としてのコンデンサC2とを有するもの
で、第1,第2の同期整流用トランジスタQ2,Q3が
共にオフとなる期間に於いて、メイントランスT1の二
次側の誘起電圧が零となるが、コンデンサC2の端子電
圧を駆動回路に加えることにより、フライホイール用ト
ランジスタQ4をオンとして、チョークコイルL1の転
流を行うことが可能となり、オン抵抗の小さい同期整流
用の電界効果トランジスタ(FET)を使用することに
より、電力損失を低減し、全体としての効率を向上する
ことができる利点がある。
Claims (1)
- 【請求項1】 ブリッジ型又はプッシュプル型のインバ
ータのメイントランスの二次巻線に接続し、交互にオ
ン,オフして前記二次巻線の誘起電圧を整流出力する第
1,第2の同期整流用トランジスタと、 該第1,第2の同期整流用トランジスタの出力電圧を加
えるチョークコイルとコンデンサとからなる平滑回路
と、 前記第1,第2の同期整流用トランジスタのオン期間に
オフとし、オフ期間にオンとするフライホイール用トラ
ンジスタと、 該フライホイール用トランジスタを駆動する駆動回路
と、 前記メイントランスの二次巻線の誘起電圧を整流して充
電し、前記駆動回路の動作電源とするコンデンサとを備
えたことを特徴とする同期整流回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7224956A JP3066720B2 (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 同期整流回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7224956A JP3066720B2 (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 同期整流回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0974745A true JPH0974745A (ja) | 1997-03-18 |
JP3066720B2 JP3066720B2 (ja) | 2000-07-17 |
Family
ID=16821833
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7224956A Expired - Fee Related JP3066720B2 (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 同期整流回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3066720B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6185111B1 (en) | 1999-03-25 | 2001-02-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Switching power supply apparatus |
DE102017212228A1 (de) * | 2017-07-18 | 2019-01-24 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Potentialfreie Stromversorgung |
CN110350808A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-10-18 | 广州宝善电子科技有限公司 | 一种高效同步整流电路 |
-
1995
- 1995-09-01 JP JP7224956A patent/JP3066720B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6185111B1 (en) | 1999-03-25 | 2001-02-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Switching power supply apparatus |
DE102017212228A1 (de) * | 2017-07-18 | 2019-01-24 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Potentialfreie Stromversorgung |
DE102017212228B4 (de) * | 2017-07-18 | 2020-12-17 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Potentialfreie Stromversorgung |
CN110350808A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-10-18 | 广州宝善电子科技有限公司 | 一种高效同步整流电路 |
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JP3066720B2 (ja) | 2000-07-17 |
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