JPH10178777A - スイッチング電源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電流連続型他励フライバック型スイッチング電
源に於いて、スイッチング損失と高周波雑音の低減を図
ることを目的とする。 【解決手段】主スイッチ素子８と並列にインダクタ１
８、逆流防止ダイオード１９、第２のトランス２１の２
次巻線２０、及び第２のスイッチ素子２３から成る直列
回路が接続し、直流電源１と並列に逆流防止ダイオード
２４、第２のトランスの１次巻線２２から成る直列回路
を接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、他励フライバックスイ
ッチング電源の高効率化、低ノイズ化に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の他励フライバック方式電源
の一実施例である。図に於いて、１は直流電源、２は主
トランス、３、４はそれぞれ主トランスの１次巻線及び
２次巻線、５、６、７はそれぞれスナバ用コンデンサ、
抵抗及びダイオードである。８は主スイッチ素子例えば
ＭＯＳＦＥＴ、９は主スイッチ素子の寄生ダイオード、
１０は主スイッチ素子の寄生コンデンサ、１１は整流ダ
イオード、１２は平滑用コンデンサ、１３は負荷抵抗、
１４は出力電圧検出用誤差増幅器、１５は基準電圧、１
６は発振器、１７は駆動回路である。 （２）

【０００３】この回路は、主スイッチ素子８がオンの時
はエネルギを主トランス２に蓄え、主スイッチ８がオフ
の期間に負荷抵抗１３に放出する。この回路では、主ス
イッチ素子８がターンオフした時に主トランス２の漏れ
インダクタンスにより、主スイッチ素子８の両端に電圧
サージが発生するが、これは、スナバ回路５、６、７に
よって吸収される。しかし、主スイッチ素子８がターン
オンしたときには、整流ダイオード１１とスナバ回路の
ダイオード７のリカバリー電流及び主主スイッチ素子９
の寄生コンデンサ１０を充電するための電流が主スイッ
チ素子８に流れて、高いピーク状の電流となりスイッチ
ング損失を増大させるとともに高周波雑音の発生原因と
な成っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題を
解決するために、他励フライバック方式スイッチング電
源に於いて、特に電流連続モードに於けるスイッチング
損失と高周は雑音の低減を図ることを目的とするもので
ある。

【０００５】

【本発明の実施形態】図１に本発明の一つの実施例を示
す。図に於いて、１〜１７は従来回路と同じである。本
発明に関わる部分は、主スイッチの寄生コンデンサ１０
が、それと並列に接続されたコンデンサと合わせて１０
ａとなったこと。さらに、主スイッチ素子８と並列にイ
ンダクタ１８、逆流防止ダイオード１９、第２のトラン
ス２１の２次巻線２０と、第２のスイッチ素子２３から
成る直列回路が接続されたこと。また、直流電源と並列
に逆流防止ダイオード２４、第２のトランスの１次巻線
２２から成る直列回路が接続されたこと。また、駆動回
路１７から第２のスイッチ素子２３の駆動信号が与えら
れることである。なお、主トランス２と第２のトランス
２１に於いて、巻線にドットの付いている方が巻き始め
である。 （３）

【０００６】本発明に関わる部分を中心に本発明の動作
を、図２の各部波形を使って詳細に説明する。図に於い
て、（ａ）は主スイッチ素子８の両端の電圧。（ｂ）は
主スイッチ素子８の電流。（ｃ）は第２のスイッチ素子
２３の電流。（ｄ）は第２のスイッチ素子２３のゲート
信号。（ｅ）は主スイッチ素子８のゲート信号である。

【０００７】主スイッチ素子８がターンオンする前に第
２のスイッチ素子２３のゲート信号（ｄ）をオンにする
と（ｔ１）、第２のスイッチ素子２３がターンオンす
る。この時、第２のスイッチ素子２３は、インダクタ１
８により零電流でオンするため、損失は極めて少ない。
また、この時、逆流防止ダイオード２４に正方向の電圧
が印加され、逆流防止ダイオード２４が導通し、第２の
トランスの２次巻線２０には巻数に比例した電圧が発生
する。第２のスイッチ素子２３に流れる電流が徐々に増
加していくに従って、主トランスの２次巻線４に流れる
電流は徐々に減少し、最後には零になる（ｔ２）。する
と、インダクタ１８とコンデンサ１０ａの共振電流が流
れ初めて主スイッチ素子８の両端の電圧が低下し始め、
最後には零になる（ｔ３）。この時、インダクタ１８の
電流は逆向きに流れようとするが、逆流防止用のダイオ
ード１９によって阻止され、主スイッチ素子８の寄生ダ
イオード９を通って流れる（ｔ３〜ｔ５）。この期間
（ｔ３〜ｔ５）に主スイッチ素子８のゲートにオン信号
（ｅ）を与え主スイッチ素子８をターンオン（ｔ４）さ
せると、主スイッチ素子８は零電圧でスイッチングさ
れ、スイッチング損失、高周波雑音の発生を防ぐことが
出来る。

【０００８】また、主スイッチ素子８のゲート信号
（ｅ）がオフし、主スイッチ素子８がターンオフする時
には、コンデンサ１０ａがスナバとなり、主スイッチ素
子８の両端のサージ電圧を抑制することが出来る。この
ため、図１中の５、６、７で構成されるスナバ回路を省
略する事も可能である。（４）

【０００９】

【発明の効果】本発明によって、電流連続型の他励フラ
イバック型スイッチング電源に於いて、スイッチング損
失の低減による高効率化が実現できる。また、高周波雑
音の発生も抑えられることから、電源入力部のフィルタ
回路が小型化でき、結果的に小型、低コスト化されたス
イッチング電源が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の他励フライバック型スイッチング電源
の一実施例回路図。

【図２】本発明のスイッチング電源の各部動作波形。

【図３】従来の他励フライバック型スイッチング電源の
一実施例回路図。

【符号の説明】

１ 直流電源 ２ 主トランス ３ 主トランスの１次巻線 ４ 主トランスの２次巻線 ５ スナバ用コンデンサ ６ スナバ用抵抗 ７ スナバ用ダイオード ８ 主スイッチ素子 ９ 主スイッチ素子の寄生ダイオード １０ 主スイッチ素子の寄生コンデンサ １０ａ主スイッチ素子の寄生コンデンサを含む外付けコ
ンデンサ １１ 整流用ダイオード １２ 平滑用コンデンサ １３ 負荷抵抗 （５） １４ 誤差増幅器 １５ 基準電圧 １６ 発振器 １７ 駆動回路 １８ インダクタ １９ 逆流防止ダイオード ２０ 第２のトランスの２次巻線 ２１ 第２のトランス ２２ 第２のトランスの１次巻線 ２３ 第２のスイッチ素子 ２４ 逆流防止ダイオード

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主トランスの１次巻線３と寄生ダイオード
   ９を有する主スイッチ素子８との直列回路が、直流電源
   １に並列接続されて成る他励フライバック方式電源に於
   いて、前期直流電源１に逆方向ダイオード２４と第２の
   トランス２１の１次巻線２２の直列回路が並列に接続さ
   れ、前期主スイッチ素子８の両端に、インダクタンス１
   ８と順方向ダイオード１９と第２のトランス２１の１次
   巻線２０と同一極性の２次巻線２０と第２のスイッチ素
   子２３との直列回路、及びコンデンサ１０ａが並列接続
   されていることを特徴とするスイッチング電源。
2. 【請求項２】請求項１記載の他励フライバック方式電源
   に於いて、前記コンデンサ１０ａが、前記主スイッチ素
   子８の寄生容量１０を含むことを特徴とするスイッチン
   グ電源。