JPH11103573A - 自己同期化駆動回路、同期整流器を駆動する方法及びパワーコンバータ - Google Patents

自己同期化駆動回路、同期整流器を駆動する方法及びパワーコンバータ

Info

Publication number
JPH11103573A
JPH11103573A JP10213186A JP21318698A JPH11103573A JP H11103573 A JPH11103573 A JP H11103573A JP 10213186 A JP10213186 A JP 10213186A JP 21318698 A JP21318698 A JP 21318698A JP H11103573 A JPH11103573 A JP H11103573A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drive
switch
power converter
control terminal
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10213186A
Other languages
English (en)
Inventor
J Boiran Jeffrey
ジェイ.ボイラン ジェフリー
F Rosman Allen
エフ.ロズマン アレン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nokia of America Corp
Original Assignee
Lucent Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lucent Technologies Inc filed Critical Lucent Technologies Inc
Publication of JPH11103573A publication Critical patent/JPH11103573A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33576Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • H02M3/33592Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer having a synchronous rectifier circuit or a synchronous freewheeling circuit at the secondary side of an isolation transformer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動巻き線を有する自己駆動同期整流器を有
するパワーコンバータ用の駆動回路を提供すること。 【解決手段】 パワーコンバータの同期整流器と共に使
用される自己同期化駆動回路において、前記パワーコン
バータの絶縁変圧器に設けられ、前記同期整流器内の整
流スイッチQ4に接続され、前記整流スイッチの制御端
末を前記絶縁変圧器の電圧でもって同期しながらチャー
ジするために、前記電圧に基づいた駆動信号を前記制御
端末に与える駆動巻き線nsdriveと、前記駆動巻き線
と前記制御端末の間に配置され、前記制御端末上の負電
位の生成を周期的に抑える駆動スイッチD1と、前記駆
動巻回に接続され、前記駆動信号を受領し前記駆動端末
を前記電圧と同期しながら放電する放電デバイスQ5と
からなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パワーコンバータ
に関し、特に同期整流器用駆動回路とこの駆動回路を採
用したパワーコンバータとその動作方法に関する。
【0002】
【従来の技術】パワーコンバータの効率を改善するため
に、同期整流器を採用することは公知である。しかし、
この同期整流器を採用したパワーコンバータは、ダイオ
ード整流器を採用した従来のパワーコンバータよりも複
雑である。同期整流器は複数の整流スイッチを有する。
そのため整流スイッチの制御端末を駆動するための駆動
信号を生成することにより複雑さが増している。制御端
末を駆動する多くの技術が公知である。このような公知
の技術は、2つのカテゴリ即ち制御駆動方式と自己駆動
方式に分けることができる。
【0003】制御駆動方式は、半導体ベースの制御回路
を用いて駆動信号を生成させ同期化している。この制御
回路は例えばパルサーバ変調(pulse Width Modulatio
n−PWM)の制御集積回路(ニューハンプシャ州マリ
マックのユニトローダ社により製造されているUC18
42)あるいはMOSFETドライバ集積回路(テキサ
ス州ダラスのテキサスインストルメン社により製造され
ているTPS2812)を有している。
【0004】駆動信号は、絶縁変圧器の一次側のパワー
スイッチまたは絶縁変圧器の二次側の電圧のいずれかに
適宜同期化しなければならない。この駆動信号の適切な
同期化は非常に難しく、その理由は整流スイッチが不適
切な時にターンオン(またはターンオフ)する場合ある
いは同時にターンオンする場合にパワーコンバータの過
剰な電力消費あるいは破損が発生してしまうからであ
る。
【0005】これに対し自己駆動同期整流器は、絶縁変
圧器の二次側巻き線を使用して駆動信号を生成し同期化
している。この自己駆動方式の利点は、その構成が単純
であることである。別の利点は駆動信号は自己同期化さ
れる点である。そして余分の回路は、駆動信号をパワー
コンバータの他の部分と適切に同期化するためには必要
ではない。
【0006】自己駆動同期整流器を用いるパワーコンバ
ータの例が、米国特許第5,303,138号と第5,
528,482号に開示されている。さらに別の例が米
国特許第5,590,032号と米国特許第5,27
4,543号と米国特許第5,434,768号と米国
特許第5,535,112号に開示されている。
【0007】従来の活性クランプ自己駆動同期整流器を
採用したパワーコンバータは、絶縁変圧器の一次側に駆
動トレインを有している。このパワーコンバータはさら
に同期整流器を有し、この整流器は絶縁変圧器の一次巻
き線と二次巻き線にそれぞれ接続された第1整流スイッ
チと第2整流スイッチとからなる。
【0008】この駆動トレインは、絶縁変圧器の一次巻
き線に接続されたパワースイッチを有する。さらにこの
駆動トレインは、活性クランプ回路を有し、絶縁変圧器
のリセット間隔の間絶縁変圧器の一次巻き線と二次巻き
線にかかるリセット電圧を制限している。そのため整流
スイッチへの駆動信号にはデッドタイムが存在しない。
絶縁変圧器のリセット間隔の間、1つの整流スイッチへ
の駆動信号を一定に維持することにより、この活性クラ
ンプ回路は、パワーコンバータの効率を増加させること
ができる。しかし、実際にはこのリセット電圧は、変圧
器の構成部品の性能変動とその組立誤差の変動により一
定ではない。
【0009】この自己駆動同期整流器を用いたパワーコ
ンバータの欠点は、パワーコンバータの出力電圧に比例
する駆動信号の電位である。そのため低出力電圧が必要
とされるような(例、出力電圧が3.3V以下)のアプ
リケーションにおいては、この電位は整流スイッチを駆
動するには不十分である。駆動信号の電位を正側で増加
させるために、絶縁変圧器の二次側に余分の駆動巻き線
を付属させることが提案されている。しかし、この付属
の駆動巻き線は、その電位を(整流スイッチのソース電
圧に対し)負にも正にもさせてしまう。整流スイッチを
負側に駆動することは、電流損失が大幅に増加するため
に電位を増加させる利点が損なわれてしまう。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、従来技術の欠点を解決するような余分の駆動巻き
線(例、駆動信号の正側の電位を増加させる)の利点を
有する自己駆動同期整流器を有するパワーコンバータ用
の駆動回路を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の一実施例におい
ては、本発明の回路は請求項1に記載した特徴を有す
る。そのため本発明は整流スイッチの制御端末に入力さ
れる駆動信号の正の電位を増加させるために駆動巻き線
を採用し、これによりスイッチサイクルの適切な時期に
整流スイッチを導通状態にする技術思想を導入するもの
である。
【0012】放電デバイスを用いて整流スイッチの制御
端末を放電し、これによりスイッチサイクルの適切な時
間整流スイッチを非導通状態にする。この放電デバイス
は、変圧器巻き線から制御信号と同期信号を直接取り出
し、非導通状態の時間間隔の間整流スイッチの制御端末
が負側に駆動されないように阻止する。さらにまた本発
明の自己同期駆動回路は、変圧器巻き線から直接駆動信
号と同期信号を取り出し、これにより別の制御回路を必
要としなくなる。
【0013】本発明の一実施例においては、請求項2に
記載したように駆動スイッチはダイオードである。当然
のことながら、駆動スイッチ用の他のデバイスを使用す
ることも本発明の範囲内に入る。
【0014】本発明の一実施例ではこの駆動スイッチは
請求項3に記載した特徴を有する。好ましい実施例にお
いては、このチャージポンプは少なくとも1つのキャパ
シタと少なくとも2個のダイオードとを有する。このチ
ャージポンプは整流スイッチの駆動巻き線と制御端末に
接続される。このチャージポンプは、負の電位を反転さ
せそれを正の電位として適当な時間に整流スイッチの制
御端末に入力することにより駆動巻き線の負の電位の利
点を利用できる。
【0015】本発明の一実施例においては、この自己同
期駆動回路はチャージポンプを有し、負荷電流がある整
流スイッチから別の整流スイッチに切り替わる間に、整
流スイッチの一体回路内ダイオード(integral body di
ode) の電流を低減させる。このチャージポンプは、切
り換え遷移期間の間整流スイッチの制御端末に正の駆動
電圧を加え、チャネルが公称上非導通状態の間にこの整
流スイッチのチャネルを導通状態にすることにより集積
回路内のダイオードの電流の流れを低減させる。
【0016】本発明の一実施例においては、この駆動巻
き線は請求項4に記載した特徴を有する。当然のことな
がら本発明は駆動巻き線のこのような配置にのみ限定さ
れるものではない。
【0017】本発明の一実施例においては、放電デバイ
スは請求項5に記載した特徴を有する。一実施例におい
ては、この放電デバイスは、駆動巻き線に接続された
(例えば、ダイオードまたはインピーダンスデバイスを
介して)制御端末を有する。この放電デバイスは、整流
スイッチの制御端末にも接続される。このようにしてこ
の放電デバイスは、自己駆動方式で制御され、適当な時
間に整流スイッチの制御端末を放電する。さらにまたこ
の放電デバイスは、端末に接続される外部インピーダン
スと共にあるいは放電デバイスの端末に接続されるダイ
オードと共に使用することができる。
【0018】本発明の一実施例においては、放電デバイ
スは請求項6に記載した特徴を有する。本発明の一実施
例においては、このPNPトランジスタは自己駆動方式
で制御され、適当な時間に整流スイッチの制御端末を放
電する。当然のことながらこのPNPトランジスタは、
チャージポンプと組み合わせて用いることもできる。さ
らにまたこのPNPトランジスタは、PNPトランジス
タの端末に接続された電流制限インピーダンスまたはP
NPトランジスタの端末に接続されたダイオードまたは
電圧オフセットデバイスと共に使用することができる。
【0019】本発明の一実施例においては、この駆動ス
イッチにより、整流スイッチの制御端末は駆動巻き線に
より印加される正のピーク電圧にまでチャージできるよ
うになる。本発明の一実施例においては駆動巻き線によ
り加えられる正のピーク電圧は、変圧器の漏れインダク
タンスのようなパワーコンバータの浮遊回路要素により
生成される。
【0020】本発明の一実施例おいては、本発明のパワ
ーコンバータは、請求項7に記載した特徴を有する。当
然のことながら本発明は特定のコンバータ技術に限定さ
れるものではない。
【0021】
【発明の実施の形態】図1は、従来技術に係る活性クラ
ンプ自己駆動同期整流器パワーコンバータ100の一実
施例を表す。このパワーコンバータ100は、入力パワ
ー110の電源に接続された入力(入力電圧Vin)と負
荷(図示せず)に接続可能な出力(出力電圧Vout)と
を有する。このパワーコンバータ100は、一次巻き線
npと第1二次巻き線ns1と第2二次巻き線ns2と
を有する絶縁変圧器を有する。このパワーコンバータ1
00は、さらに入力を一次巻き線npに結合する駆動ト
レイン120を有する。
【0022】この実施例においては、この駆動トレイン
120は主パワースイッチQ1と、相補パワースイッチ
Q2と、活性クランプ回路(クランプキャパシタCcl
ampと相補パワースイッチQ2とからなる)からな
る。この活性クランプ回路は、パワーコンバータ100
の巻き線に跨って配置されている。パワーコンバータ1
00は、さらに第1と第2の二次巻き線ns1,ns2
に接続される同期整流器150を有する。このパワーコ
ンバータ100は、さらにまた出力間に接続される出力
インダクタLoutと出力キャパシタCoutとを有す
る。
【0023】同期整流器150は、第1整流スイッチQ
3と第2整流スイッチQ4とを有し、これらはそれぞれ
第1と第2の二次巻き線ns1,ns2に接続されてい
る。第1整流スイッチQ3の第1制御端末160は、第
2二次巻き線ns2に接続される。第2整流スイッチQ
4の第2制御端末170は、第1二次巻き線ns1に接
続される。
【0024】第1と第2の二次巻き線ns1,ns2に
係る第1ゲート駆動電圧VgsQ3を用いて、第1整流
スイッチQ3を駆動する。第1と第2の二次巻き線ns
1,ns2に係る第2ゲート駆動電圧VgsQ4を用い
て、第2整流スイッチQ4を駆動する。この実施例にお
いては、第1と第2の整流スイッチQ3,Q4はMOS
FETである。パワーコンバータ100の構成と動作に
ついては、公知であるのでここでは詳述しない。
【0025】第1と第2のゲート駆動電圧VgsQ3,
VgsQ4は、パワーコンバータ100の効率に関し重
要な役目をする。第1と第2のゲート駆動電圧VgsQ
3,VgsQ4の振幅は、それぞれオン状態の間第1と
第2の整流スイッチQ3,Q4のチャネル抵抗を決定
し、それ故に同期整流器150の電力消費を決定する。
第1時間間隔Dの間第1整流スイッチQ3は導通し、第
1ゲート駆動電圧VgsQ3は次式で表される。
【数1】
【0026】第1時間間隔Dの間、第2整流スイッチQ
4はオフ状態にあり、第2ゲート駆動電圧VgsQ4は
ゼロである。次にそれ以外の時間間隔である相補時間
(1−D)の間では、第1整流スイッチQ3はターンオ
フし、第2整流スイッチQ4はターンオンする。次に、
第1ゲート駆動電圧VgsQ3はゼロとなり、第2ゲー
ト駆動電圧VgsQ4は次式で表される。
【数2】
【0027】かくして第2ゲート駆動電圧VgsQ4
は、出力電圧Voutに比例する。実際には、第1ゲート
駆動電圧VgsQ3も出力電圧Voutに比例するが、理
由は一次巻き線np,第1と第2の二次巻き線ns1,
ns2の巻き線比率は出力電圧Voutに依存しているか
らである。
【0028】整流スイッチとして用いるMOSFETデ
バイスは、様々な会社(例、International Rectifier,
Motorola, Siliconix)で製造され、様々な種類のゲー
トしきい値電圧(例えば、2.5V,4.5V,10
V)構成のものが市販されている。そのため第1と第2
のゲート駆動電圧VgsQ3,VgsQ4は、MOSF
ETチャネル抵抗を最少にし、その結果同期整流器15
0の電力消費を低減するためにゲートしきい値電圧に適
合しなければならない。しかし、低い出力電圧Voutを
必要とするアプリケーションにおいては、第1と第2の
ゲート駆動電圧VgsQ3,VgsQ4は、第1と第2
の整流スイッチQ3,Q4を駆動するのに十分なほど大
きいものであってはならない。
【0029】次に図2を参照する。この図2は第1の時
間間隔Dの間、図1のパワーコンバータ100の第1ゲ
ート駆動電圧VgsQ3を表すグラフ200である。同
時にまた図3を参照する。同図は第1の時間間隔以外の
時間である相補時間(1−D)の間、図1のパワーコン
バータ100の第2ゲート駆動電圧VgsQ4を表すグ
ラフ300である。
【0030】グラフ200,300では、入力電圧Vin
は36Vから76Vの範囲にあり、出力電圧Voutは
1.5Vで、一次巻き線npは12巻回で、第1と第2
の二次巻き線ns1,ns2はそれぞれ1巻回であると
仮定している。グラフ200,300が示すように、第
1ゲート駆動電圧VgsQ3(6Vから12.6Vの間
で変動する)は、市販のMOSFETデバイスに対して
十分である。しかし、第2ゲート駆動電圧VgsQ4
(2Vから1.7Vの間で変動する)は、MOSFET
デバイスを動かすには低すぎる。
【0031】次に図4を参照する。図4は、従来技術に
係る活性クランプ自己駆動同期整流器パワーコンバータ
400の別の実施例を示している。このパワーコンバー
タ400は、図1のパワーコンバータ100と類似構成
であるが、第2ゲート駆動電圧VgsQ4を昇圧するた
めに駆動巻き線nsdriveを有している。この実施例に
おいては、駆動巻き線nsdriveは、第1二次巻き線n
s1に直列に接続され、第2整流スイッチQ4を駆動す
るために用いられる。当然のことながら、駆動巻き線n
sdriveは、第2二次巻き線ns2にも直列に接続さ
れ、第1整流スイッチQ3を駆動するために用いられ
る。
【0032】第1ゲート駆動電圧VgsQ3(第1時間
間隔Dの間)は、図1について説明したのと同一であ
る。しかし、第2ゲート駆動電圧VgsQ4(相補時間
間隔1−Dの間)は駆動巻き線nsdriveの関数であ
り、次式で表される。
【数3】
【0033】第2ゲート駆動電圧VgsQ4は、第2整
流スイッチの導通期間の間は正であるが、非導通期間の
間は第2ゲート駆動電圧VgsQ4は負である。非導通
期間の間に表れる負の電圧は、切り換え遷移位置(例え
ば、第1時間間隔Dからそれ以外の相補時間間隔1−D
に移り変わるとき)には大きな損失の原因である。
【0034】次に図5,6,7を参照する。これらは図
4のパワーコンバータ400の第2ゲート駆動電圧Vg
sQ4のグラフ500,600,700を示す。具体的
に説明すると、図5は第2ゲート駆動電圧VgsQ4と
第1パワースイッチQ1のドレイン−ソース電圧Vds
Q1のオシロスコープの写真のグラフ500を示す。図
6は、第1時間間隔D(この期間は第2整流スイッチQ
4は非導通状態)の間の第2ゲート駆動電圧VgsQ4
のグラフ600を表す。
【0035】図7は、それ以外の相補時間間隔1−D
(この期間は第2整流スイッチQ4は導通状態)の間の
第2ゲート駆動電圧VgsQ4のグラフ700を表す。
これらのグラフ600,700は、入力電圧Vinが36
Vから76Vの間で変化し、出力電圧Voutが1.5V
で、一次巻き線npが12巻回で、第1と第2の二次巻
き線ns1,ns2が1巻回で、駆動巻き線が1巻回で
あると仮定している。
【0036】グラフ500,600,700が示すよう
に第2ゲート駆動電圧VgsQ4は、第1時間間隔Dの
間は負の電位であり、それ以外の時間間隔(相補時間)
1−Dの間は正の電位である。第2ゲート駆動電圧Vg
sQ4が負電位であるために、切り換え損失が増加し、
パワーコンバータ400の全体効率が落ちることにな
る。さらにまた図7に示された第2ゲート駆動電圧Vg
sQ4は、図3について説明したのよりも大きいが、当
業者はこの正電位は第2整流スイッチQ4を適切に駆動
するのには不十分であることを理解できるであろう。第
2ゲート駆動電圧VgsQ4の正電位を増加させるため
に、さらに多くの巻回を駆動巻き線nsdriveに付加し
てもよい。
【0037】次に図8を参照する。同図は、第1の時間
間隔D(この期間は第2整流スイッチQ4は導通状態で
はない)における図4のパワーコンバータの第2ゲート
駆動電圧VgsQ4のグラフ800を表す。さらにまた
図9を参照する。同図は、それ以外の時間間隔(相補時
間)1−D(この期間は第2整流スイッチQ4は導通状
態である)における図4のパワーコンバータの第2ゲー
ト駆動電圧VgsQ4のグラフ900を表す。
【0038】グラフ800,900は、駆動巻き線ns
driveが3巻回であることを仮定している。駆動巻き線
nsdriveを1から3に巻回数を増加させることによ
り、第2ゲート駆動電圧VgsQ4の正電位を入力電圧
Vinによって4.5Vから5Vに増加させることができ
る。しかし、第2ゲート駆動電圧VgsQ4の負電位も
同様に増加する。このように負電位が増加することによ
り、余分の切り換え損失を導入することによってパワー
コンバータ400の全体効率が大幅に低下することにな
る。
【0039】パワーコンバータの効率を増加させること
は、パワーコンバータの設計において永久的な目標であ
る。効率を増加させる1つの方法は、第1時間間隔D
(この間に第2整流スイッチQ4は非導通状態)の間第
2ゲート駆動電圧VgsQ4の負電位を低下させること
である。
【0040】次に図10を参照する。同図は、本発明に
より構成されたパワーコンバータ1000の一実施例を
表す。このパワーコンバータ1000は、入力パワー1
010のソースに接続された入力(入力電圧Vin)と負
荷(図示せず)に接続可能な出力(出力電圧Vout)と
を有する。このパワーコンバータ1000は、一次巻き
線npと第1二次巻き線ns1と第2二次巻き線ns2
とを有する絶縁変圧器を有する。このパワーコンバータ
1000は、さらに入力パワーを一次巻き線npに加え
る駆動トレイン1020を有する。この実施例において
は、この駆動トレイン1020は主パワースイッチQ1
と、相補パワースイッチQ2と、活性クランプ回路(ク
ランプキャパシタCclamp)からなる。
【0041】パワーコンバータ1000は、さらに絶縁
変圧器の二次側に接続された同期整流器を有する。この
パワーコンバータ1000は、さらに絶縁変圧器と同期
整流器との間に接続される自己同期化駆動回路1060
を有する。このパワーコンバータ1000は、さらにま
た出力間に接続される出力インダクタLoutと出力キ
ャパシタCoutとを有する。
【0042】この実施例において同期整流器は、第1整
流スイッチQ3と第2整流スイッチQ4とを有し、これ
らはそれぞれ第1と第2の二次巻き線ns1,ns2に
接続されている。第2二次巻き線ns2は第1整流スイ
ッチQ3の第1制御端末に接続され、そこに駆動信号を
与える。第1と第2の整流スイッチQ3,Q4はMOS
FETであるが他の種類の切り換えデバイスを用いても
本発明の範囲内に含まれる。
【0043】自己同期化駆動回路1060は、絶縁変圧
器の二次側に駆動巻き線nsdriveを有する。この実施
例においては、駆動巻き線nsdriveは第1二次巻き線
ns1に直列接続され、絶縁変圧器の二次側の電圧に基
づいて駆動信号を第2整流スイッチQ4の第2制御端末
に与える。同様に駆動巻き線nsdriveはまた第2二次
巻き線ns2に直列接続され、駆動信号を第1整流スイ
ッチQ3の第1制御端末に与える。
【0044】自己同期化駆動回路1060は、さらに駆
動巻き線nsdriveと第2制御端末との間に配置される
駆動スイッチD1を有する。この実施例においては、こ
の駆動スイッチD1はダイオードである。当然のことな
がら他の種類のスイッチも用いることができる。
【0045】自己同期化駆動回路1060は、さらにま
た駆動巻き線nsdriveに接続された放電デバイスQ5
を有する。この放電デバイスQ5は、P−チャネルのM
OSFETとして示しているが、他の種類の放電デバイ
スを用いても本発明の範囲内に入る。例えば、PNPト
ランジスタおよび他の要素と組み合わせてPNPトラン
ジスタも放電デバイスQ5として用いることができる。
他の素子(例えば、抵抗,キャパシタ,ダイオード,ツ
ェナーダイオード)を用いてパワーコンバータ1000
の性能を向上させるためにあるいは回路浮遊容量の影響
を解決することもできる。
【0046】次に自己同期化駆動回路1060の動作を
説明する。放電デバイスQ5が駆動巻き線nsdriveか
ら駆動信号を受領し、絶縁変圧器の二次側の電圧と同期
して第2制御信号を放出する。この放電デバイスQ5
は、第2整流スイッチQ4のチャネルを第1時間間隔D
の間非導通状態にする。当然のことながら第2整流スイ
ッチQ4内の本体ダイオード電流は流れ続ける。そのた
め駆動スイッチD1は、周期的に第2制御端末上に負の
電位の生成に抵抗する。第1時間間隔Dの間、負電位を
低減することにより駆動スイッチD1は、負電位に関連
する切り換え損失を低減させパワーコンバータ1000
の全体効率を向上させる。
【0047】パワーコンバータ1000が第2制御端末
上の負電位を除去している間、正電位は駆動巻き線ns
driveから得られた電圧に制限される。さらにまた駆動
スイッチD1は、正電位を低減させる。その理由は駆動
スイッチD1の電圧ドロップが、正電位から減算される
からである。しかし実際には浮遊電圧スパイクが駆動信
号上には存在する。そのため駆動スイッチD1は、第2
制御端末を浮遊電圧スパイクの電位(または他のピーク
電圧)にピークチャージする。このように第2制御端末
を駆動するために駆動巻き線nsdriveから得られた正
電位と負電位の両方を用いるのが好ましい。
【0048】次に図11について説明する。図11は、
本発明により構成されたパワーコンバータ1100の他
の実施例を表す。このパワーコンバータ1100は、一
次巻き線npと第1二次巻き線ns1と第2二次巻き線
ns2とを有する絶縁変圧器を有する。このパワーコン
バータ1100は、主パワースイッチQ1と相補パワー
スイッチQ2を有する駆動トレインを有する。パワーコ
ンバータ1100はさらに変圧器の二次側に接続された
第1整流スイッチQ3と第2整流スイッチQ4からなる
同期整流器を有する。パワーコンバータ1100は、図
10のパワーコンバータ1000と類似であるために、
詳細な説明は割愛する。
【0049】パワーコンバータ1100は、さらに駆動
巻き線nsdriveと駆動スイッチD1と放電デバイスQ
10とチャージポンプ1170からなる自己同期化駆動
回路1160を有する。この駆動巻き線nsdriveは、
第1二次巻き線ns1に直列接続され絶縁変圧器の二次
側の電圧に基づいく駆動信号を第2整流スイッチQ4の
第2制御端末に与える。この実施例のおいては、駆動ス
イッチD1はダイオードであり、チャージポンプ117
0の一部を構成する。
【0050】当然のことながら駆動スイッチD1用に他
の種類のデバイスを用いても本発明の範囲に入るもので
ある。放電デバイスQ10はPNPトランジスタで説明
している。当然のことながら放電デバイスQ10はPN
Pトランジスタである必要はなく他のデバイスを用いる
こともできる。この実施例においては、チャージポンプ
1170はキャパシタC1と、駆動スイッチD1と、ダ
イオードD2からなる。
【0051】チャージポンプ1170は、第1時間間隔
Dの間キャパシタC1を駆動巻き線nsdriveの負電位
までチャージする。その後、それ以外の時間間隔(相補
時間)1−Dの間キャパシタC1の電位が駆動巻き線n
sdriveからの正電位に加えられる。第2制御端末は、
かくして正電位と負電位の和でもって駆動される。放電
デバイスQ10は、第1時間間隔Dの間第2制御端末を
放電する。
【0052】かくしてチャージポンプ1170は、自己
同期化駆動回路1160が第2整流スイッチQ4を駆動
する際に、駆動巻き線nsdriveの負電位と正電位の両
方を用いることができる。これに対し、図10の自己同
期化駆動回路1060は、駆動巻き線nsdriveの負電
位をブロックしてそれを使用しない利点がある。
【0053】次に図12を説明する。同図は、第1の時
間間隔Dにおける図11のパワーコンバータ1100の
第2ゲート駆動電圧VgsQ4のグラフ1200を表
す。グラフ1200は、駆動巻き線nsdriveが1巻回
であると仮定している。このためチャージポンプ117
0により図11のパワーコンバータ1100は、図9に
関して説明したように3巻回の駆動巻き線nsdriveを
有する駆動信号よりも高い正電位を有する駆動信号を与
えることができる。
【0054】チャージポンプ1170により第2ゲート
駆動電圧VgsQ4は、高入力電圧で最大にすることが
できる。これとは対照的に図3,7に示した第2ゲート
駆動電圧VgsQ4は、低入力電圧で最大になり、高入
力電圧で最少となる。第2整流スイッチQ4は、低入力
電圧で短期間動作し、高入力電圧期間で長期間動作す
る。高入力電圧時に第2ゲート駆動電圧VgsQ4は低
い。そのためチャネル抵抗は、整流スイッチが長期に亘
ってオン状態の時に高い。ゲート電圧が可変(これは自
己駆動系の属性である)の場合には整流スイッチが長期
に亘って動作しているときに最高のゲート電圧を得るの
が好ましい。
【0055】次に図13を説明する。同図は、図11の
パワーコンバータ1100の第2ゲート駆動電圧Vgs
Q4と第1パワースイッチQ1のドレイン−ソース間電
圧VdsQ1のオシロスコープ1300の写真を表す。
チャージポンプ1170により第2ゲート駆動電圧Vg
sQ4は、残りの時間間隔(相補時間)1−Dの間正電
位を維持し、第1時間間隔Dの間でも負電位を有さな
い。
【0056】切り換え遷移期間の間、第1と第2の整流
スイッチns1,ns2に係る電圧は、ゼロにまで減少
する。その後キャパシタC1に係る電位が第2整流スイ
ッチQ4の制御端末に印加され、それにより図11のパ
ワーコンバータ1100の全体効率が向上する。
【0057】本発明の原理は、電圧制限デバイスを用い
ることと組み合わせてさらに整流スイッチの制御端末に
係る電位を制御できる。例えば、電圧制限デバイスは、
図10,11のパワーコンバータ1000と1100の
駆動スイッチD1に直列接続され、入力電圧の変動範囲
に亘って一定の駆動信号を与える。電圧制限デバイスを
用いて整流スイッチの制御端末の動作を制御することも
できる。この電圧制限デバイスは、米国特許第5,27
4,543号と第5,590,032号と第5,30
3,138号に記載されている。
【0058】以上の説明は、本発明を説明した実施例を
示すもので同期整流器の整流スイッチの制御端末用の負
電位の形成を押さえる他の構成の実施例も本発明の範囲
内にある。以上の説明で電子部品を説明しているが、所
望の結果を生成するような複数の素子を単一の素子に分
割あるいはその逆を行うこともできる。本発明は様々な
種類のパワー回路に適用でき、これらには活性クランプ
を採用しないような回路も含まれる。
【0059】さらにまた本発明の自己同期化駆動回路
は、パワーコンバータ内の複数の整流スイッチと共に使
用することができ、さらにまた複数の駆動巻き線(例え
ば、様々な種類の変圧器リセット系、例えば共鳴リセッ
トを採用するような順方向コンバータ)を用いたコンバ
ータも本発明の範囲内に入る。さらにまた本発明は、デ
ィスクリート磁気部品、あるいは集積型の磁気部品を採
用した様々な種類のハーフブリッジ,フルブリッジ,フ
ライバック,ブーストコンバータにも適応できる。ディ
スクリートの磁気部品および集積回路磁気部品を用いた
パワーコンバータは、Modern DC-to-DC Switchmode Pow
er Converter Circuits, by Rudolph P. Severns and G
ordon Bloom, Van Nostrand Reinhold Company, New Yo
rk, New York (1985) に開示されている。
【0060】自己駆動同期整流器を採用する回路構成、
および本発明をさらに採用する回路構成は、米国特許第
5,291,382号に開示された活性クランプにトラ
ンスフォーマコンバータと、米国特許第4,899,2
71号に開示されたハイブリッドあるいは電流ダブラー
(current doubler)構成と、米国特許第5,434,
768号に開示された活性クランプハイブリッド回路を
含むこともできる。
【0061】米国特許第5,541,828に開示され
た多重出力構成と、米国特許第5,274,543号に
開示されたハーフブリッジ構成も本発明を利用すること
ができる。
【0062】MOSFET(例えば、GaAsFET)
以外の整流器を用いた自己駆動同期整流技術を採用した
様々な種類の活性クランプ構成は、米国特許第5,59
0,032号に開示され、さらにまた米国特許第5,3
03,138号に開示された回路も本発明を用いること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術に係る活性クランプ自己駆動同期整流
器パワーコンバータの一実施例を表す図
【図2】第1の時間間隔の間図1のパワーコンバータの
第1ゲート駆動電圧を表すグラフ
【図3】第1の時間間隔以外の相補時間間隔の間図1の
パワーコンバータの第2ゲート駆動電圧を表すグラフ
【図4】従来技術に係る活性クランプ自己駆動同期整流
器パワーコンバータの別の実施例を表す図
【図5】図4のパワーコンバータの第2ゲート駆動電圧
と第1パワースイッチのドレイン−ソース間電圧のオシ
ロスコープの写真を表す図
【図6】第1の時間間隔(この期間は第2整流スイッチ
は導通状態ではない)における図4のパワーコンバータ
の第2ゲート駆動電圧を表すグラフ
【図7】第1の時間間隔以外の相補間間隔(この期間は
第2整流スイッチは導通状態である)における図4のパ
ワーコンバータの第2ゲート駆動電圧を表すグラフ
【図8】第1の時間間隔(この期間は第2整流スイッチ
は導通状態ではない)における図4のパワーコンバータ
の第2ゲート駆動電圧を表すグラフ
【図9】第1の時間間隔以外の相補間間隔(この期間は
第2整流スイッチは導通状態である)における図4のパ
ワーコンバータの第2ゲート駆動電圧を表すグラフ
【図10】本発明により構成されたパワーコンバータの
一実施例を表す図
【図11】本発明により構成されたパワーコンバータの
他の実施例を表す図
【図12】第1の時間間隔における図11のパワーコン
バータの第2ゲート駆動電圧を表すグラフ
【図13】図11のパワーコンバータの第2ゲート駆動
電圧と第1パワースイッチのドレイン−ソース間電圧の
オシロスコープの写真を表す図
【符号の説明】
np 一次巻き線 ns1 第1二次巻き線 ns2 第2二次巻き線 Q1 主パワースイッチ Q2 相補パワースイッチ Q3 第1整流スイッチ Q4 第2整流スイッチ Q5 放電デバイス VgsQ3 第1ゲート駆動電圧 VgsQ4 第2ゲート駆動電圧 110 入力パワー 120 駆動トレイン 150 同期整流器 160 第1制御端末 170 第2制御端末 1000 パワーコンバータ 1010 入力パワー 1020 駆動トレイン 1060 自己同期化駆動回路 1070 チャージポンプ Cclamp クランプキャパシタ Lout 出力インダクタ Cout 出力キャパシタ Vin 入力電圧 Vout 出力電圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Mountain Avenue, Murray Hill, New Je rsey 07974−0636U.S.A. (72)発明者 アレン エフ.ロズマン アメリカ合衆国,75082 テキサス,リチ ャードソン,ウェイヴァリー コート 1702

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パワーコンバータの同期整流器と共に使
    用される自己同期化駆動回路において、 (A) 前記パワーコンバータの絶縁変圧器に設けら
    れ、前記同期整流器内の整流スイッチ(Q4)に接続さ
    れ、前記整流スイッチの制御端末を前記絶縁変圧器の電
    圧でもって同期しながらチャージするために、前記電圧
    に基づいた駆動信号を前記制御端末に与える駆動巻き線
    (nsdrive)と、 (B) 前記駆動巻き線と前記制御端末の間に配置さ
    れ、前記制御端末上の負電位の生成を周期的に抑える駆
    動スイッチ(D1)と、 (C) 前記駆動巻き線に接続され、前記駆動信号を受
    領し前記制御端末を前記電圧と同期しながら放電する放
    電デバイス(Q5)とからなることを特徴とする自己同
    期化駆動回路。
  2. 【請求項2】 前記駆動スイッチは、ダイオードを含む
    ことを特徴とする請求項1記載の回路。
  3. 【請求項3】 前記駆動スイッチは、前記駆動巻き線と
    前記制御端末との間に配置されたチャージポンプ(11
    70)の一部を形成することを特徴とする請求項1記載
    の回路。
  4. 【請求項4】 前記駆動巻き線は、前記絶縁変圧器の二
    次側に配置されることを特徴とする請求項1記載の回
    路。
  5. 【請求項5】 前記放電デバイスは、PチャネルMOS
    FETであることを特徴とする請求項1記載の回路。
  6. 【請求項6】 前記放電デバイスは、PNPトランジス
    タであることを特徴とする請求項1記載の回路。
  7. 【請求項7】 前記パワーコンバータは、 フォワードコンバータと、 ハーフブリッジコンバータと、 フルブリッジコンバータと、 フライバックコンバータと、 ブーストコンバータとからなるグループから選択された
    ものであることを特徴とする請求項1記載の回路。
  8. 【請求項8】 パワーコンバータの同期整流器を駆動す
    る方法において、 (A) 前記パワーコンバータの絶縁変圧器に設けら
    れ、前記同期整流器内の整流スイッチに接続される駆動
    巻き線により、前記整流スイッチの制御端末を前記絶縁
    変圧器の電圧でもって同期しながらチャージするため
    に、前記電圧に基づいた駆動信号を前記制御端末に与え
    るステップと、 (B) 前記駆動巻き線と前記制御端末の間に配置され
    る駆動スイッチにより、前記制御端末上の負電位の生成
    を周期的に抑えるステップと、 (C) 前記駆動巻き線に接続される放電デバイスによ
    り、前記駆動端末を前記電圧と同期しながら放電するス
    テップとからなることを特徴とする同期整流器を駆動す
    る方法。
  9. 【請求項9】 前記駆動スイッチは、ダイオードを含む
    ことを特徴とする請求項8記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記駆動スイッチは、前記駆動巻き線
    と前記制御端末との間に配置されたチャージポンプの一
    部を形成することを特徴とする請求項8記載の方法。
  11. 【請求項11】 前記駆動巻き線は、前記絶縁変圧器の
    二次側に配置されることを特徴とする請求項8記載の方
    法。
  12. 【請求項12】 前記放電デバイスは、PチャネルMO
    SFETであることを特徴とする請求項8記載の方法。
  13. 【請求項13】 前記放電デバイスは、PNPトランジ
    スタであることを特徴とする請求項8記載の方法。
  14. 【請求項14】 前記パワーコンバータは、 フォワードコンバータと、 ハーフブリッジコンバータと、 フルブリッジコンバータと、 フライバックコンバータと、 ブーストコンバータとからなるグループから選択された
    ものであることを特徴とする請求項8記載の方法。
  15. 【請求項15】 (A) 駆動トレイン(1020)
    と、 (B) 自己同期化駆動回路(1060)とからなるパ
    ワーコンバータにおいて、 前記(A)駆動トレインは、 (A1) 少なくとも1つの主パワースイッチと、 (A2) 前記少なくとも1つの主パワースイッチに接
    続される絶縁変圧器と、 (A3) 前記絶縁変圧器の二次側に接続され、少なく
    とも1つの整流スイッチを有する同期整流器とを有し、 前記(B)の自己同期化駆動回路は、前記絶縁変圧器と
    前記同期整流器との間に配置され、 (B1) 前記パワーコンバータの絶縁変圧器に設けら
    れ、前記同期整流器内の整流スイッチに接続され、前記
    整流スイッチの制御端末を前記絶縁変圧器の電圧でもっ
    て同期しながらチャージするために、前記電圧に基づい
    た駆動信号を前記制御端末に与える駆動巻き線と、 (B2) 前記駆動巻き線と、前記制御端末の間に配置
    され、前記制御端末上の負電位の生成を周期的に抑える
    駆動スイッチと、 (B3) 前記駆動巻き線に接続され、前記駆動信号を
    受領し前記駆動端末を前記電圧と同期しながら放電する
    放電デバイスとを有することを特徴とするパワーコンバ
    ータ。
  16. 【請求項16】 前記駆動スイッチは、ダイオードを含
    むことを特徴とする請求項15記載のパワーコンバー
    タ。
  17. 【請求項17】 前記駆動スイッチは、前記駆動巻き線
    と前記制御端末との間に配置されたチャージポンプの一
    部を形成することを特徴とする請求項15記載のパワー
    コンバータ。
  18. 【請求項18】 前記放電デバイスは、PチャネルMO
    SFETであることを特徴とする請求項15記載のパワ
    ーコンバータ。
  19. 【請求項19】 前記放電デバイスは、PNPトランジ
    スタであることを特徴とする請求項15記載のパワーコ
    ンバータ。
  20. 【請求項20】 前記パワーコンバータは、 フォワードコンバータと、 ハーフブリッジコンバータと、 フルブリッジコンバータと、 フライバックコンバータと、 ブーストコンバータとからなるグループから選択された
    ものであることを特徴とする請求項15記載のパワーコ
    ンバータ。
JP10213186A 1997-07-30 1998-07-28 自己同期化駆動回路、同期整流器を駆動する方法及びパワーコンバータ Pending JPH11103573A (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US5418297P 1997-07-30 1997-07-30
US09/065,807 US6011703A (en) 1997-07-30 1998-04-23 Self-synchronized gate drive for power converter employing self-driven synchronous rectifier and method of operation thereof
US60/054182 1998-04-23
US09/065807 1998-04-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11103573A true JPH11103573A (ja) 1999-04-13

Family

ID=26732739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10213186A Pending JPH11103573A (ja) 1997-07-30 1998-07-28 自己同期化駆動回路、同期整流器を駆動する方法及びパワーコンバータ

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6011703A (ja)
JP (1) JPH11103573A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007037377A (ja) * 2005-07-29 2007-02-08 Pioneer Electronic Corp スイッチング電源のチャージポンプ回路
JP2010073209A (ja) * 2008-09-19 2010-04-02 Power Integrations Inc 電源および電源における磁束を管理するための方法
US8837174B2 (en) 2010-01-29 2014-09-16 Murata Manufacturing Co., Ltd. Switching power-supply apparatus including switching elements having a low threshold voltage
CN109995250A (zh) * 2019-03-26 2019-07-09 安徽贵博新能科技有限公司 基于车载dc/dc变换器的自驱动同步整流电路

Families Citing this family (95)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7272021B2 (en) * 1997-01-24 2007-09-18 Synqor, Inc. Power converter with isolated and regulated stages
US7269034B2 (en) 1997-01-24 2007-09-11 Synqor, Inc. High efficiency power converter
US6091616A (en) 1998-10-21 2000-07-18 Lucent Technologies Inc. Drive compensation circuit for synchronous rectifier and method of operating the same
US6674107B1 (en) * 1998-12-07 2004-01-06 Lovoltech, Inc. Enhancement mode junction field effect transistor with low on resistance
JP3339452B2 (ja) * 1999-03-05 2002-10-28 株式会社村田製作所 絶縁型dcーdcコンバータ
US6130828A (en) * 1999-08-26 2000-10-10 Lucent Technologies, Inc. Multiple output converter having self-synchronized pulse width modulation regulation
US6961253B1 (en) 1999-10-08 2005-11-01 Lambda Electronics Drive circuits for synchronous rectifiers
US6104623A (en) * 1999-10-21 2000-08-15 Lucent Technologies, Inc. Multiple output converter having secondary regulator using self-driven synchronous rectifiers
US6734715B1 (en) 1999-11-29 2004-05-11 Lovoltech, Inc. Two terminal rectifier using normally off JFET
US6652249B2 (en) * 1999-12-13 2003-11-25 Parker-Hannifin Corporation Brushless DC wet motor fuel pump with integral controller
US6243278B1 (en) 2000-04-04 2001-06-05 Tyco Electronics Logistics A.G. Drive circuit for synchronous rectifier and method of operating the same
US6181578B1 (en) * 2000-04-06 2001-01-30 Astec International Limited Synchronous rectifier drive mechanism for resonant reset forward converters
JP3626072B2 (ja) * 2000-05-31 2005-03-02 松下電器産業株式会社 スイッチング電源装置
US6218891B1 (en) 2000-07-28 2001-04-17 Lucent Technologies Inc. Integrated circuit including a driver for a metal-semiconductor field-effect transistor
US6396725B1 (en) 2000-07-31 2002-05-28 Mark E. Jacobs System and method for improving control loop response of a power supply
US6628532B1 (en) 2000-08-08 2003-09-30 Artesyn Technologies, Inc Drive circuit for a voltage-controlled switch
CN1144346C (zh) * 2000-08-17 2004-03-31 伊博电源(杭州)有限公司 同步整流管的自驱动电路
JP4395881B2 (ja) * 2000-09-06 2010-01-13 Tdkラムダ株式会社 スイッチング電源装置の同期整流回路
US6400580B1 (en) 2000-10-10 2002-06-04 Wayne C. Bowman System and method for reducing a DC magnetic flux bias in a transformer and power converter employing the same
US6831847B2 (en) * 2000-11-20 2004-12-14 Artesyn Technologies, Inc. Synchronous rectifier drive circuit and power supply including same
US6570268B1 (en) 2000-11-20 2003-05-27 Artesyn Technologies, Inc. Synchronous rectifier drive circuit and power supply including same
US7088602B2 (en) * 2001-01-25 2006-08-08 Texas Instruments Incorporated Active gate clamp circuit for self driven synchronous rectifiers
DE10109768A1 (de) * 2001-03-01 2002-09-05 Power One Ag Uster Spannungskonverter
US6807073B1 (en) 2001-05-02 2004-10-19 Oltronics, Inc. Switching type power converter circuit and method for use therein
US6650550B2 (en) * 2002-02-12 2003-11-18 Technical Witts, Inc. Synchronous rectifier self gate drive for zero voltage switching power conversion circuits
US6549436B1 (en) * 2002-02-21 2003-04-15 Innovative Technology Licensing Llc Integrated magnetic converter circuit and method with improved filtering
US6900506B1 (en) 2002-04-04 2005-05-31 Lovoltech, Inc. Method and structure for a high voltage junction field effect transistor
US6563719B1 (en) 2002-04-09 2003-05-13 Bel-Fuse, Inc. Self-driven synchronous rectification scheme
US7280026B2 (en) * 2002-04-18 2007-10-09 Coldwatt, Inc. Extended E matrix integrated magnetics (MIM) core
US7262461B1 (en) 2002-05-20 2007-08-28 Qspeed Semiconductor Inc. JFET and MESFET structures for low voltage, high current and high frequency applications
US6921932B1 (en) 2002-05-20 2005-07-26 Lovoltech, Inc. JFET and MESFET structures for low voltage, high current and high frequency applications
US7268378B1 (en) 2002-05-29 2007-09-11 Qspeed Semiconductor Inc. Structure for reduced gate capacitance in a JFET
JP2004015886A (ja) * 2002-06-05 2004-01-15 Shindengen Electric Mfg Co Ltd 同期整流の駆動回路
US6777722B1 (en) 2002-07-02 2004-08-17 Lovoltech, Inc. Method and structure for double dose gate in a JFET
JP2004072826A (ja) * 2002-08-01 2004-03-04 Shindengen Electric Mfg Co Ltd 同期整流回路
US6912138B2 (en) 2002-09-03 2005-06-28 Artesyn Technologies, Inc. Synchronous rectifier control circuit
KR100508208B1 (ko) * 2002-09-26 2005-08-17 동양이엔피 주식회사 스위칭 전원 장치용 동기 정류 회로
US6696706B1 (en) 2002-10-22 2004-02-24 Lovoltech, Inc. Structure and method for a junction field effect transistor with reduced gate capacitance
US7075132B1 (en) 2002-12-30 2006-07-11 Lovoltech, Inc. Programmable junction field effect transistor and method for programming the same
US7038260B1 (en) 2003-03-04 2006-05-02 Lovoltech, Incorporated Dual gate structure for a FET and method for fabricating same
US7427910B2 (en) * 2004-08-19 2008-09-23 Coldwatt, Inc. Winding structure for efficient switch-mode power converters
US7321283B2 (en) * 2004-08-19 2008-01-22 Coldwatt, Inc. Vertical winding structures for planar magnetic switched-mode power converters
JP4434011B2 (ja) * 2004-12-28 2010-03-17 サンケン電気株式会社 直流変換装置
US7196920B2 (en) * 2004-12-29 2007-03-27 Astec International Limited Synchronous rectifier drive circuit for low output voltage active clamp forward converter
US7417875B2 (en) 2005-02-08 2008-08-26 Coldwatt, Inc. Power converter employing integrated magnetics with a current multiplier rectifier and method of operating the same
KR101152118B1 (ko) * 2005-02-16 2012-06-15 삼성전자주식회사 표시 장치용 구동 장치 및 dc-dc 변환 장치
US7176662B2 (en) * 2005-02-23 2007-02-13 Coldwatt, Inc. Power converter employing a tapped inductor and integrated magnetics and method of operating the same
US7385375B2 (en) * 2005-02-23 2008-06-10 Coldwatt, Inc. Control circuit for a depletion mode switch and method of operating the same
US7876191B2 (en) * 2005-02-23 2011-01-25 Flextronics International Usa, Inc. Power converter employing a tapped inductor and integrated magnetics and method of operating the same
US7173831B1 (en) * 2005-09-23 2007-02-06 Intel Corporation Power converter having a primary side switching circuit
US8595041B2 (en) * 2006-02-07 2013-11-26 Sap Ag Task responsibility system
JP4456569B2 (ja) * 2006-02-21 2010-04-28 株式会社デンソー パワースイッチング素子の駆動回路
US20070211500A1 (en) * 2006-03-02 2007-09-13 Hipro Electronic Co., Ltd DC-DC converter with direct driven synchronous rectifier
US8125205B2 (en) * 2006-08-31 2012-02-28 Flextronics International Usa, Inc. Power converter employing regulators with a coupled inductor
US7675758B2 (en) * 2006-12-01 2010-03-09 Flextronics International Usa, Inc. Power converter with an adaptive controller and method of operating the same
US7667986B2 (en) * 2006-12-01 2010-02-23 Flextronics International Usa, Inc. Power system with power converters having an adaptive controller
US7675759B2 (en) * 2006-12-01 2010-03-09 Flextronics International Usa, Inc. Power system with power converters having an adaptive controller
US7889517B2 (en) * 2006-12-01 2011-02-15 Flextronics International Usa, Inc. Power system with power converters having an adaptive controller
US9197132B2 (en) 2006-12-01 2015-11-24 Flextronics International Usa, Inc. Power converter with an adaptive controller and method of operating the same
US7468649B2 (en) * 2007-03-14 2008-12-23 Flextronics International Usa, Inc. Isolated power converter
US7906941B2 (en) * 2007-06-19 2011-03-15 Flextronics International Usa, Inc. System and method for estimating input power for a power processing circuit
CN101359873B (zh) * 2007-08-02 2010-09-08 洋鑫科技股份有限公司 具有自驱式同步整流器的回扫电压变换器
WO2009049076A1 (en) * 2007-10-09 2009-04-16 Particle Drilling Technologies, Inc. Injection system and method
US8942018B2 (en) * 2008-08-20 2015-01-27 ConvenientPower HK Ltd. Single-phase self-driven full-bridge synchronous rectification
US8711593B2 (en) * 2008-08-20 2014-04-29 ConvenientPower HK Ltd. Generalized AC-DC synchronous rectification techniques for single- and multi-phase systems
US8520414B2 (en) * 2009-01-19 2013-08-27 Power Systems Technologies, Ltd. Controller for a power converter
US9088216B2 (en) 2009-01-19 2015-07-21 Power Systems Technologies, Ltd. Controller for a synchronous rectifier switch
US8711581B2 (en) * 2009-01-29 2014-04-29 Fairchild Korea Semiconductor Ltd. Synchronous rectifier network unit circuit and method
CN102356438B (zh) * 2009-03-31 2014-08-27 伟创力国际美国公司 使用u形芯件形成的磁器件以及运用该器件的功率转换器
US8643222B2 (en) 2009-06-17 2014-02-04 Power Systems Technologies Ltd Power adapter employing a power reducer
US8514593B2 (en) * 2009-06-17 2013-08-20 Power Systems Technologies, Ltd. Power converter employing a variable switching frequency and a magnetic device with a non-uniform gap
US9077248B2 (en) 2009-06-17 2015-07-07 Power Systems Technologies Ltd Start-up circuit for a power adapter
US8638578B2 (en) 2009-08-14 2014-01-28 Power System Technologies, Ltd. Power converter including a charge pump employable in a power adapter
US8976549B2 (en) * 2009-12-03 2015-03-10 Power Systems Technologies, Ltd. Startup circuit including first and second Schmitt triggers and power converter employing the same
US8520420B2 (en) * 2009-12-18 2013-08-27 Power Systems Technologies, Ltd. Controller for modifying dead time between switches in a power converter
US8787043B2 (en) * 2010-01-22 2014-07-22 Power Systems Technologies, Ltd. Controller for a power converter and method of operating the same
US9246391B2 (en) 2010-01-22 2016-01-26 Power Systems Technologies Ltd. Controller for providing a corrected signal to a sensed peak current through a circuit element of a power converter
WO2011116225A1 (en) 2010-03-17 2011-09-22 Power Systems Technologies, Ltd. Control system for a power converter and method of operating the same
CN102834817B (zh) * 2010-03-26 2016-08-03 电力系统技术有限公司 具有通用串行总线集线器的功率适配器
TWI401866B (zh) * 2010-07-20 2013-07-11 Niko Semiconductor Co Ltd 預測式同步整流控制器、具有該預測式同步整流控制器之交換式電源轉換電路以及其控制方法
US8792257B2 (en) 2011-03-25 2014-07-29 Power Systems Technologies, Ltd. Power converter with reduced power dissipation
KR101310551B1 (ko) * 2011-11-11 2013-09-23 성균관대학교산학협력단 컨버터, 컨버터 제어방법 및 인버터
US8792256B2 (en) 2012-01-27 2014-07-29 Power Systems Technologies Ltd. Controller for a switch and method of operating the same
US9190898B2 (en) 2012-07-06 2015-11-17 Power Systems Technologies, Ltd Controller for a power converter and method of operating the same
US9099232B2 (en) 2012-07-16 2015-08-04 Power Systems Technologies Ltd. Magnetic device and power converter employing the same
US9106130B2 (en) 2012-07-16 2015-08-11 Power Systems Technologies, Inc. Magnetic device and power converter employing the same
US9379629B2 (en) 2012-07-16 2016-06-28 Power Systems Technologies, Ltd. Magnetic device and power converter employing the same
US9214264B2 (en) 2012-07-16 2015-12-15 Power Systems Technologies, Ltd. Magnetic device and power converter employing the same
US9240712B2 (en) 2012-12-13 2016-01-19 Power Systems Technologies Ltd. Controller including a common current-sense device for power switches of a power converter
US10199950B1 (en) 2013-07-02 2019-02-05 Vlt, Inc. Power distribution architecture with series-connected bus converter
US9077254B2 (en) * 2013-07-12 2015-07-07 Solantro Semiconductor Corp. Switching mode power supply using pulse mode active clamping
US9300206B2 (en) 2013-11-15 2016-03-29 Power Systems Technologies Ltd. Method for estimating power of a power converter
CN107534389B (zh) * 2015-10-30 2020-04-17 三垦电气株式会社 切换输出电压的设定的开关电源装置和开关电源装置用集成电路
US10491097B2 (en) * 2017-04-03 2019-11-26 Texas Instruments Incorporated Switching time optimizer for soft switching of an isolated converter
CN116436298A (zh) * 2023-06-12 2023-07-14 广汽埃安新能源汽车股份有限公司 一种直流变换器电路及电动车辆

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK382687A (da) * 1987-07-22 1989-04-14 Scanpower Stroemforsyningskredsloeb
JP2682202B2 (ja) * 1990-06-08 1997-11-26 日本電気株式会社 電界効果トランジスタを用いた整流回路
US5291382A (en) * 1991-04-10 1994-03-01 Lambda Electronics Inc. Pulse width modulated DC/DC converter with reduced ripple current coponent stress and zero voltage switching capability
US5274543A (en) * 1992-04-20 1993-12-28 At&T Bell Laboratories Zero-voltage switching power converter with lossless synchronous rectifier gate drive
EP0602835B1 (en) * 1992-12-15 1996-05-01 AT&T Corp. Voltage control circuits
US5434768A (en) * 1993-02-12 1995-07-18 Rompower Fixed frequency converter switching at zero voltage
ES2056747B1 (es) * 1993-03-31 1997-10-16 Alcatel Standard Electrica Circuito de conversion de continua-continua.
US5303138A (en) * 1993-04-29 1994-04-12 At&T Bell Laboratories Low loss synchronous rectifier for application to clamped-mode power converters
US5502610A (en) * 1993-09-02 1996-03-26 Micrel, Inc. Switching regulator having high current prevention features
US5590032A (en) * 1995-05-25 1996-12-31 Lucent Technologies Inc. Self-synchronized drive circuit for a synchronous rectifier in a clamped-mode power converter
US5870299A (en) * 1997-05-28 1999-02-09 Lucent Technologies Inc. Method and apparatus for damping ringing in self-driven synchronous rectifiers

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007037377A (ja) * 2005-07-29 2007-02-08 Pioneer Electronic Corp スイッチング電源のチャージポンプ回路
JP4669341B2 (ja) * 2005-07-29 2011-04-13 パイオニア株式会社 スイッチング電源のチャージポンプ回路
JP2010073209A (ja) * 2008-09-19 2010-04-02 Power Integrations Inc 電源および電源における磁束を管理するための方法
US8837174B2 (en) 2010-01-29 2014-09-16 Murata Manufacturing Co., Ltd. Switching power-supply apparatus including switching elements having a low threshold voltage
CN109995250A (zh) * 2019-03-26 2019-07-09 安徽贵博新能科技有限公司 基于车载dc/dc变换器的自驱动同步整流电路

Also Published As

Publication number Publication date
US6011703A (en) 2000-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH11103573A (ja) 自己同期化駆動回路、同期整流器を駆動する方法及びパワーコンバータ
USRE37510E1 (en) Self-synchronized drive circuit for a synchronized rectifier in a clamped-mode power converter
KR100691929B1 (ko) 플로팅 게이트를 가진 동기 정류기에 대한 일반적인 자기 구동 동기 정류 방식
US6278621B1 (en) Single ended forward DC-to-DC converter providing enhanced resetting for synchronous rectification
US6058026A (en) Multiple output converter having a single transformer winding and independent output regulation
US6831847B2 (en) Synchronous rectifier drive circuit and power supply including same
JP4574930B2 (ja) 同期整流器のための共振ゲート駆動装置
US5872705A (en) Low loss synchronous rectifier for application to clamped-mode power converters
US6304463B1 (en) Single-ended forward converter circuit with quasi-optimal resetting for synchronous rectification
US6473317B1 (en) Forward DC/DC converter with semi-synchronous rectification and improved efficiency
US6836414B1 (en) PWM half-bridge converter with dual-equally adjustable control signal dead-time
US6452818B1 (en) Self driven active clamp
US6906930B2 (en) Structure and method for an isolated boost converter
EP0996219A2 (en) Drive compensation circuit for synchronous rectifier and method of operating the same
US7092259B2 (en) Active clamp DC/DC converter with resonant transition system
JP2003513606A (ja) 同期整流の外部駆動方式
US7423888B2 (en) Voltage conversion circuit and switching power supply device
TW548892B (en) Synchronous rectification circuit
US6859372B2 (en) Bridge-buck converter with self-driven synchronous rectifiers
JP3097886B2 (ja) 昇圧チョッパ型スイッチング電源
US10263516B1 (en) Cascaded voltage converter with inter-stage magnetic power coupling
JP2837147B2 (ja) 電力用分離型フォワードコンバータ
JP4409076B2 (ja) 多出力同期整流式スイッチング電源装置
JP2596143Y2 (ja) 昇圧コンバータ
JP2001037214A (ja) 電源回路