JPH11252911A - Composite output switching power unit - Google Patents

Composite output switching power unit

Info

Publication number
JPH11252911A
JPH11252911A JP4370598A JP4370598A JPH11252911A JP H11252911 A JPH11252911 A JP H11252911A JP 4370598 A JP4370598 A JP 4370598A JP 4370598 A JP4370598 A JP 4370598A JP H11252911 A JPH11252911 A JP H11252911A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
circuit
flywheel
rectifier
switching power
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.)
Granted
Application number
JP4370598A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4167311B2 (en
Inventor
Kiyotaka Tsunoda
清隆 角田
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP04370598A priority Critical patent/JP4167311B2/en
Publication of JPH11252911A publication Critical patent/JPH11252911A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4167311B2 publication Critical patent/JP4167311B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the generation of short-circuit current of output rectifier elements and improve efficiency in a composite output switching power unit outputting a plurality of output voltages, by using a magnetic amplifier circuit or the like using a saturable reactor. SOLUTION: As a forward system, this power unit is at least provided with an output circuit which switches an input voltage by switching operation controlling the on/off time of a main switch (main switching element) Q1, supplies the voltage to the primary side of a transformer T0, uses a magnetic amplifier circuit on the secondary side of the transformer T0 and output rectifier elements Q1, Q2 on the forward side and the wheel side, and obtains a rectified output. In this case, the on-state of a main switch Q1 is detected from the output of the magnetic amplifier circuit by an output rectifier element control circuit 4. An off signal which turns on the output rectifier element Q3 on the flywheel side prior to the on-time of the output rectifier element Q2 on the forward side is supplied to the output rectifier element Q3 on the flywheel side.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複合出力スイッチ
ング電源装置に関し、より詳しくは、高効率化を図った
複合出力スイッチング電源装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite output switching power supply, and more particularly, to a composite output switching power supply with high efficiency.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、フォワード方式のスイッチング電
源装置の効率向上対策として同期整流方式が検討されて
きている。
2. Description of the Related Art Conventionally, synchronous rectification has been studied as a measure for improving the efficiency of a forward switching power supply.

【0003】例えば、図4に示す同期整流方式のスイッ
チング電源装置が代表的なものである。
For example, a synchronous rectification type switching power supply device shown in FIG. 4 is a typical example.

【0004】即ち、図4に示すスイッチング電源装置
は、電源1からの直流電圧Vinを、PWM(パルス幅変
調)制御部21により所定のタイミングでゲートが駆動
制御される主スイッチング素子(以下「主スイッチ」と
いう)Q11によりスイッチングして、トランスTの一次
側に供給し、トランスTの二次側に誘起するパルス電圧
(VT )を、フォワード側のダイオードD11、フライホ
イール側のダイオードD12により整流し、さらに、平滑
用のインダクタLの主巻線L11及び平滑コンデンサC0
により平滑して、所定の直流電圧として負荷Rに印加す
るようになっている。
That is, in the switching power supply device shown in FIG. 4, a DC (Vin) voltage from the power supply 1 is controlled by a PWM (pulse width modulation) control section 21 at a predetermined timing to control the gate of the main switching element (hereinafter referred to as “main switching element”). The switch is switched by Q11, supplied to the primary side of the transformer T, and the pulse voltage (VT) induced on the secondary side of the transformer T is rectified by the diode D11 on the forward side and the diode D12 on the flywheel side. , And a main winding L11 of a smoothing inductor L and a smoothing capacitor C0.
, And is applied to the load R as a predetermined DC voltage.

【0005】前記PWM制御部21には、負荷Rに印加
される直流電圧を、抵抗R10、フォトカプラPH1 、ツ
ェナーダイオード(ツェナー電圧VZ )ZDからなる帰
還回路により帰還し、これにより、PWM制御部21に
より主スイッチQ11のゲートを所定のタイミングで駆動
制御し、この主スイッチQ11をスイッチングさせるよう
になっている。
The DC voltage applied to the load R is fed back to the PWM control unit 21 by a feedback circuit including a resistor R10, a photocoupler PH1, and a Zener diode (Zener voltage VZ) ZD. The drive of the gate of the main switch Q11 is controlled by a predetermined timing by the switch 21 so that the main switch Q11 is switched.

【0006】前記フオトカプラPH1 は、発光ダイオー
ドPDと、フォトランジスタPT0とを具備している。
[0006] The photocoupler PH1 has a light emitting diode PD and a phototransistor PT0.

【0007】また、前記スイッチング電源装置は、前記
フライホイール側のダイオードD12補助スイッチング素
子(以下「補助スイッチ」という)Q12を用い又は代替
するようにしている。
Further, the switching power supply uses or substitutes a diode D12 auxiliary switching element (hereinafter referred to as "auxiliary switch") Q12 on the flywheel side.

【0008】この補助スイッチQ12のゲートの駆動信号
は、インダクタLの補助巻線L12の誘起電圧をそのゲー
トに供給することにより得ている。
The driving signal for the gate of the auxiliary switch Q12 is obtained by supplying the induced voltage of the auxiliary winding L12 of the inductor L to the gate.

【0009】前記スイッチング電源装置によれば、トラ
ンスTの2次側のフライホイール側のダイオードD12
を、MOSFETからなる補助スイッチQ12に置き換え
ることにより、ダイオードD12では避けられない順電圧
降下(ショットキーバリヤダイオードで0.5V)を原
理的にはいくらでも小さくすることが可能となる。
According to the switching power supply device, the diode D12 on the flywheel side on the secondary side of the transformer T
Is replaced by an auxiliary switch Q12 composed of a MOSFET, it is possible in principle to reduce the forward voltage drop (0.5 V with a Schottky barrier diode) inevitable in the diode D12 as much as possible.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のスイッチング電源装置においては、主スイッチ
Q11のオン時間、オフ時間とも一定ではない。
However, in the above-described conventional switching power supply, neither the ON time nor the OFF time of the main switch Q11 is constant.

【0011】このため、フライホイール側のダイオード
D12(カソードアノード間電圧VK-A )、フォワード側
のダイオードD11を、MOSFETからなる補助スイッ
チQ12のような素子に置き換えるためにはこの素子をト
ランスTの巻線電圧、インダクタLの巻線電圧又は主ス
イッチQ11のゲートの駆動信号を用いて駆動することと
なる。
Therefore, in order to replace the flywheel-side diode D12 (cathode-anode voltage VK-A) and the forward-side diode D11 with an element such as an auxiliary switch Q12 composed of a MOSFET, this element must be replaced by a transformer T. The drive is performed using the winding voltage, the winding voltage of the inductor L, or the drive signal of the gate of the main switch Q11.

【0012】このことを単純な駆動回路で実現しようと
する一例が図4に示すような回路構成であるが、この場
合の課題は図5に示すように、主スイッチQ11がターン
オンし、ダイオードD11が導通を開始するタイミング
と、補助スイッチQ12のゲートの駆動信号(VG-S )が
立ち下がるタイミングとが同時である点である。
One example of realizing this with a simple driving circuit is a circuit configuration as shown in FIG. 4, but the problem in this case is that as shown in FIG. 5, the main switch Q11 is turned on and the diode D11 is turned on. Is the same as the timing at which the switch starts conducting and the timing at which the drive signal (VG-S) of the gate of the auxiliary switch Q12 falls.

【0013】補助スイッチQ12は、ゲートの駆動信号が
立ち下がっても直ちにターンオフすることはできない。
このため、主スイッチQ11がターンオン直後に補助スイ
ッチQ12はまだオン状態となっており、この結果、ダイ
オードD11、補助スイッチQ12に、図5に示すような大
きな短絡電流Ik が流れ、大きな損失が発生しまうこと
になる。
The auxiliary switch Q12 cannot be turned off immediately even when the gate drive signal falls.
Therefore, immediately after the main switch Q11 is turned on, the auxiliary switch Q12 is still in the on state. As a result, a large short-circuit current Ik flows through the diode D11 and the auxiliary switch Q12 as shown in FIG. Will be lost.

【0014】また、最近では、過飽和リアクトルを用い
たマグアンプ回路等を使用し、複数の出力電圧を負荷に
供給可能な複合出力スイッチング電源装置も実用化され
ているが、このような複合出力スイッチング電源装置に
おいても短絡電流の発生を防止し、効率向上を図ること
が要請されている。
Further, recently, a composite output switching power supply which can supply a plurality of output voltages to a load by using a mag-amp circuit using a saturable reactor has been put to practical use. There is also a demand for a device to prevent short-circuit current from occurring and to improve efficiency.

【0015】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、過飽和リアクトルを用いたマグアンプ回路等を
使用し、複数の出力電圧を負荷に供給可能な複合出力ス
イッチング電源装置において、フォワード側の出力整流
素子からフライホイール側の出力整流素子への短絡電流
の発生を防止し、効率向上を図ることを目的とするもの
である。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a composite output switching power supply device capable of supplying a plurality of output voltages to a load using a mag amplifier circuit using a saturable reactor, It is an object of the present invention to prevent short-circuit current from being generated from an output rectifying element to an output rectifying element on the flywheel side and to improve efficiency.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
主スイッチのオン、オフ時間を制御するスイッチング動
作により入力電圧のスイッチングを行ってトランスの一
次側に供給し、トランスの二次側には、マグアンプ回路
と、フォワード側及びフライホイール側の出力整流素子
とを用いて整流出力を得る出力回路を少なくとも備えた
フォワード方式の複合出力スイッチング電源装置におい
て、前記マグアンプ回路の出力から主スイッチのオン状
態を検出し、フライホイール側の出力整流素子をフォワ
ード側の出力整流素子のオン時点より前にオフさせるオ
フ信号を前記フライホイール側の出力整流素子に供給す
る出力整流素子制御回路を有することを特徴とするもの
である。
According to the first aspect of the present invention,
The input voltage is switched by the switching operation that controls the ON and OFF times of the main switch and supplied to the primary side of the transformer.The secondary side of the transformer has a mag amplifier circuit and output rectifiers on the forward and flywheel sides. In the composite output switching power supply of the forward type, at least comprising an output circuit that obtains a rectified output using the same, detects the ON state of the main switch from the output of the mag amplifier circuit, and sets the output rectifying element on the flywheel side to the forward side. An output rectifying element control circuit for supplying an off signal for turning off the output rectifying element before the on time of the output rectifying element to the output rectifying element on the flywheel side is provided.

【0017】この発明によれば、前記出力整流素子制御
回路により、トランスの二次側に備えたマグアンプ回路
の出力から主スイッチのオン状態を検出し、フライホイ
ール側の出力整流素子をフォワード側の出力整流素子の
オン時点より前にオフさせるオフ信号を前記フライホイ
ール側の出力整流素子に供給するようにしたものである
から、フォワード側の出力整流素子がオンする時点では
フライホイール側の出力整流素子が必ずオフとなってお
り、これにより、フォワード側の整流素子、フライホイ
ール側の整流素子間に短絡電流が流れることを確実に防
止し、この複合出力スイッチング電源装置の効率向上を
図ることができる。
According to the present invention, the output rectifier control circuit detects the ON state of the main switch from the output of the mag amplifier circuit provided on the secondary side of the transformer, and switches the flywheel output rectifier to the forward side. Since the off signal for turning off the output rectifying element is supplied to the flywheel side output rectifying element before the on time of the output rectifying element, the flywheel output rectifying element is turned on when the forward side output rectifying element is turned on. The elements are always turned off, thereby reliably preventing short-circuit current from flowing between the rectifier on the forward side and the rectifier on the flywheel side, and improving the efficiency of this combined output switching power supply. it can.

【0018】請求項2記載の発明は、主スイッチのオ
ン、オフ時間を制御するスイッチング動作により入力電
圧のスイッチングを行ってトランスの一次側に供給し、
トランスの二次側には、フォワード側及びフライホイー
ル側の出力整流素子を用いて整流出力を得る第1の出力
回路と、マグアンプ回路と、フォワード側及びフライホ
イール側の出力整流素子とを用いて整流出力を得る整流
回路とを備えた第2の出力回路とを有するフォワード方
式の複合出力スイッチング電源装置において、前記第1
の出力回路のフォワード側及びフライホイール側の出力
整流素子の接続点に接続され、前記フォワード側及びフ
ライホイール側の出力整流素子の出力から主スイッチの
オン状態を検出し、第2の出力回路におけるフライホイ
ール側の出力整流素子をフォワード側の出力整流素子の
オン時点より前にオフさせるオフ信号をこの第2の出力
回路における前記フライホイール側の出力整流素子に供
給する出力整流素子制御回路を有することを特徴とする
ものである。
According to a second aspect of the present invention, the input voltage is switched by a switching operation for controlling the on / off time of the main switch and supplied to the primary side of the transformer.
On the secondary side of the transformer, a first output circuit that obtains a rectified output using forward and flywheel output rectifiers, a mag amplifier circuit, and a forward and flywheel output rectifier are used. And a second output circuit having a rectifier circuit for obtaining a rectified output.
Is connected to the connection point of the output rectifying element on the forward side and the flywheel side of the output circuit, and detects the ON state of the main switch from the output of the output rectifying element on the forward side and the flywheel side. An output rectifying element control circuit that supplies an off signal for turning off the flywheel side output rectifying element before the forward side output rectifying element is turned on to the flywheel side output rectifying element in the second output circuit; It is characterized by the following.

【0019】この発明によれば、前記出力整流素子制御
回路により、前記第1の出力回路のフォワード側及びフ
ライホイール側の出力整流素子の出力から前記主スイッ
チのオン状態を検出し、第2の出力回路におけるフライ
ホイール側の出力整流素子をフォワード側の出力整流素
子のオン時点より前にオフさせるオフ信号をこの第2の
出力回路における前記フライホイール側の出力整流素子
に供給するようにしたものであるから、第2の出力回路
におけるフォワード側の出力整流素子がオンする時点で
は、フライホイール側の出力整流素子が必ずオフとなっ
ており、これにより、フォワード側の整流素子、フライ
ホイール側の整流素子間に短絡電流が流れることを確実
に防止し、この複合出力スイッチング電源装置の効率向
上を図ることができる。
According to the present invention, the ON state of the main switch is detected by the output rectifier control circuit from the outputs of the forward rectifier and the flywheel output rectifier of the first output circuit. An off signal for turning off the flywheel output rectifier in the output circuit before the forward output rectifier is turned on is supplied to the flywheel output rectifier in the second output circuit. Therefore, at the time when the forward-side output rectifier in the second output circuit is turned on, the flywheel-side output rectifier is always turned off, whereby the forward-side rectifier and the flywheel-side output rectifier are turned off. It is possible to reliably prevent short-circuit current from flowing between the rectifier elements, and to improve the efficiency of this composite output switching power supply. That.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail.

【0021】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の
形態1の複合出力スイッチング電源装置を示すものであ
り、フォワード方式で、トランスT0 の二次側に、第1
の出力V1 を出力する第1の出力回路と、第2の出力V
2 を出力する第2の出力回路とを有する2出力型に構成
したものである。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows a composite output switching power supply unit according to Embodiment 1 of the present invention. In the forward system, a first side is provided on the secondary side of a transformer T0.
A first output circuit for outputting the output V1 of the
And a second output circuit for outputting 2.

【0022】この複合出力スイッチング電源装置は、電
源1からの直流電圧Vinを、PWM(パルス幅変調)制
御部2により所定のタイミングでゲートが駆動制御され
る主スイッチング素子(以下「主スイッチ」という)Q
1 によりスイッチングして、トランスT0 の一次巻線N
P に供給し、トランスT0 の第1の二次巻線nS1に誘起
するパルス電圧VT1を、第1の出力回路におけるフォワ
ード側のダイオードD5 、フライホイール側のダイオー
ドD6 により整流し、さらに、平滑用のインダクタL3
及び平滑コンデンサC3 により平滑して、所定の第1の
出力(直流電圧)V1 として負荷R01に供給するように
なっている。
In this composite output switching power supply, a main switching element (hereinafter referred to as a "main switch") whose gate is driven and controlled at a predetermined timing by a PWM (pulse width modulation) control unit 2 with a DC voltage Vin from a power supply 1 is used. ) Q
1 to switch the primary winding N of the transformer T0.
The pulse voltage VT1 supplied to P1 and induced in the first secondary winding nS1 of the transformer T0 is rectified by a forward-side diode D5 and a flywheel-side diode D6 in the first output circuit. Inductor L3
And a smoothing capacitor C3 for smoothing and supplying the first output (DC voltage) V1 to the load R01.

【0023】前記PWM制御部2には、負荷R01に印加
される出力V1 を、出力電圧フィードバック回路3、従
来例と同様なフォトカプラPH1 からなる帰還回路によ
り帰還し、これにより、PWM制御部2により主スイッ
チQ1 のゲートを所定のタイミングで駆動制御し、この
主スイッチQ1 をスイッチング動作させ、第1の出力V
1 を安定化するようになっている。
The output V1 applied to the load R01 is fed back to the PWM control unit 2 by an output voltage feedback circuit 3 and a feedback circuit including a photocoupler PH1 similar to the conventional example. Drive control of the gate of the main switch Q1 at a predetermined timing, thereby causing the main switch Q1 to perform a switching operation, and
1 is to be stabilized.

【0024】尚、図1において、トランスT0 の一次巻
線NP と直列巻きの補助巻線nh と電源1の負極との間
にリセット用のダイオードD1 を接続している。
In FIG. 1, a reset diode D1 is connected between the primary winding NP of the transformer T0, the series winding auxiliary winding nh, and the negative electrode of the power supply 1.

【0025】前記フオトカプラPH1 は、発光ダイオー
ドPDと、フォトランジスタPT00 とを具備してい
る。
The photocoupler PH1 has a light emitting diode PD and a phototransistor PT00.

【0026】また、この複合出力スイッチング電源装置
における第2の出力V2 を出力する第2の出力回路は、
トランスT0 の第2の二次巻線nS2に誘起するパルス電
圧VT2を、過飽和リアクトルL1 を用いたマグアンプ回
路と、フォワード側のMOSFETを用いた出力整流素
子Q2 及びフライホイール側のMOSFETを用いた出
力整流素子Q3 により整流し、さらに、平滑用のインダ
クタL2 及び平滑コンデンサC2 により平滑し、所定の
第2の出力(直流電圧)V2 (出力電流I02)として負
荷R02に供給するようになっている。
The second output circuit for outputting the second output V2 in the composite output switching power supply device comprises:
The pulse voltage VT2 induced in the second secondary winding nS2 of the transformer T0 is converted into a mag-amp circuit using a saturable reactor L1, an output rectifier Q2 using a MOSFET on the forward side, and an output using a MOSFET on the flywheel side. The current is rectified by the rectifying element Q3, further smoothed by the smoothing inductor L2 and the smoothing capacitor C2, and supplied to the load R02 as a predetermined second output (DC voltage) V2 (output current I02).

【0027】また、この第2の出力回路には、前記フラ
イホイール側の出力整流素子Q3 を制御する出力整流素
子制御回路4と、前記第2の出力V2 を安定化制御する
出力制御回路5とを設けている。
The second output circuit includes an output rectifier control circuit 4 for controlling the output rectifier Q3 on the flywheel side, and an output control circuit 5 for stabilizing and controlling the second output V2. Is provided.

【0028】第2の出力回路のフォワード側の出力整流
素子Q2 は、トランスT0 の第2の二次巻線nS2の巻線
電圧を抵抗R2 を介して供給することでゲードライブ信
号を得るようになっている。また、フライホイール側の
出力整流素子Q3 のソース−ドレインと並列にダイオー
ドD7 が接続されている。尚、図1においてフライホイ
ール側の出力整流素子Q3 は、そのソース−ゲート間に
点線で示す寄生容量C1 を有している。
The output rectifier Q2 on the forward side of the second output circuit supplies a gate drive signal by supplying the winding voltage of the second secondary winding nS2 of the transformer T0 via the resistor R2. Has become. Further, a diode D7 is connected in parallel with the source-drain of the output rectifier Q3 on the flywheel side. In FIG. 1, the output rectifier Q3 on the flywheel side has a parasitic capacitance C1 indicated by a dotted line between its source and gate.

【0029】前記出力整流素子制御回路4は、前記トラ
ンスT0 の第2の二次巻線nS2の巻き終わり端子と、フ
ライホイール側の出力整流素子Q3 のゲートとの間に直
列接続した抵抗R1 、ダイオードD4 、抵抗R6 の直列
回路と、反転入力端子がフォワード側の出力整流素子Q
2 のソースに接続され、非反転入力端子が前記抵抗R1
、ダイオードD4 の接続点に接続された比較器IC2
と、この比較器IC2 の非反転入力端子と出力端子との
間に接続した抵抗R4 と、比較器IC2 の出力端子とフ
ライホイール側の出力整流素子Q3 のゲートとの間に直
列接続したダイオードD3 、抵抗R5 の直列回路とを具
備している。
The output rectifying element control circuit 4 includes a resistor R1 connected in series between the winding end terminal of the second secondary winding nS2 of the transformer T0 and the gate of the output rectifying element Q3 on the flywheel side. A series circuit of a diode D4 and a resistor R6, and the inverting input terminal is a forward side output rectifier Q
2 and the non-inverting input terminal is connected to the resistor R1.
, The comparator IC2 connected to the connection point of the diode D4
A resistor R4 connected between the non-inverting input terminal and the output terminal of the comparator IC2, and a diode D3 connected in series between the output terminal of the comparator IC2 and the gate of the output rectifier Q3 on the flywheel side. , And a series circuit of a resistor R5.

【0030】また、比較器IC2 には、プラス電圧V
+、マイナス電圧V−が供給されるようになっている。
The comparator IC2 has a positive voltage V
+, Minus voltage V- is supplied.

【0031】前記出力制御回路5は、前記第2の出力回
路の第2の出力V2 を分圧する抵抗R8 、R9 と、基準
電圧源(基準電圧Vref )E0 と、抵抗R8 、R9 によ
る分圧電圧と、基準電圧Vref とを比較し、出力V2 が
低下したとき出力端子から駆動信号を出力する比較器I
C1 と、比較器IC1 の出力端子に抵抗R7 を介してベ
ースが接続され、エミッタが接地され、コレクタがダイ
オードD2 、抵抗R3を介して前記過飽和リアクトルL1
とフォワード側の出力整流素子Q2 のドレインとの接
続点に接続されたトランジスタQ4 とを具備している。
The output control circuit 5 includes resistors R8 and R9 for dividing the second output V2 of the second output circuit, a reference voltage source (reference voltage Vref) E0, and a divided voltage by resistors R8 and R9. And a reference voltage Vref, and a comparator I which outputs a drive signal from an output terminal when the output V2 drops.
The base is connected to C1 and the output terminal of the comparator IC1 via a resistor R7, the emitter is grounded, and the collector is connected to a diode D2 and a resistor R3.
And a transistor Q4 connected to a connection point between the output side and the drain of the output rectifier element Q2 on the forward side.

【0032】次に、上述した構成の複合出力スイッチン
グ電源装置の動作を図2に示す各部の波形のタイミング
チャートをも参照して説明する。
Next, the operation of the composite output switching power supply having the above-described configuration will be described with reference to the timing charts of the waveforms of the respective parts shown in FIG.

【0033】この複合出力スイッチング電源装置の第1
の出力回路においては、負荷R01に印加される第1の出
力電圧V1 を出力電圧フィードバック回路3によりフォ
トカプラPH1 を介して1次側に帰還し、PWM制御部
2により主スイッチQ1 のゲートをPWM制御すること
で第1の出力V1 を安定化している。
The first of this composite output switching power supply device
In the output circuit, the first output voltage V1 applied to the load R01 is fed back to the primary side via the photocoupler PH1 by the output voltage feedback circuit 3, and the gate of the main switch Q1 is switched by the PWM control unit 2 to PWM. By controlling, the first output V1 is stabilized.

【0034】一方、第2の出力回路においては、前記マ
グアンプ回路を構成する過飽和アクトルL1 を用いた回
路構成を採用しており、図2に示す動作波形のMOSF
ETを用いたフライホイール側の出力整流素子Q3 のD
−S間の電圧波形で示すように、この出力整流素子Q3
のオン時間幅を、マグアンプ回路により図2に示す時刻
tに対応した分だけ短くして、この第2の出力回路の出
力V2 を安定化制御するものである。
On the other hand, the second output circuit employs a circuit configuration using a supersaturated reactor L1 constituting the mag amplifier circuit, and has a MOSF having an operation waveform shown in FIG.
D of output rectifier Q3 on flywheel side using ET
As shown by the voltage waveform between -S, this output rectifier element Q3
Is shortened by an amount corresponding to the time t shown in FIG. 2 by the mag amplifier circuit to stabilize the output V2 of the second output circuit.

【0035】即ち、図2において、フォワード側の出力
整流素子Q2 のD−S間の電圧波形で示すように、主ス
イッチQ1 がオフしている期間でトランスT0 の励磁イ
ンダクタ成分をリセットしている図2に示す期間T2
(出力制御回路5のトランスT0 の第2の二次巻線nS2
に誘起するパルス電圧VT2が負の期間)内において、前
記出力制御回路5の比較器IC1 が前記出力V2 の低下
に応じて出力端子から駆動信号を出力し、これにより、
トランジスタQ4 がオンとなって、過飽和アクトルL1
の両端間に図2に示す電圧VsL(=T2 ×nS2×Vin/
(t×nP ))を印加し、これにより、第2の出力回路
の出力V2 を安定化制御する。
That is, in FIG. 2, as shown by the voltage waveform between DS of the forward-side output rectifier element Q2, the exciting inductor component of the transformer T0 is reset while the main switch Q1 is off. Period T2 shown in FIG.
(The second secondary winding ns2 of the transformer T0 of the output control circuit 5)
During the period in which the pulse voltage VT2 induced in the output control circuit 5 is negative), the comparator IC1 of the output control circuit 5 outputs a drive signal from the output terminal according to the decrease of the output V2,
When the transistor Q4 is turned on, the supersaturated reactor L1
VsL (= T2 × nS2 × Vin /
(T × nP)), thereby stabilizing the output V2 of the second output circuit.

【0036】第2の出力回路のMOSFETを用いたフ
ォワード側の出力整流素子Q2 は、トランスT0 の第2
の二次巻線nS2の巻線電圧を抵抗R2 を介して供給する
ことでゲードライブ信号を得ているが、フォワード側の
出力整流素子Q2 を速やかにオフすることが要求される
が、この出力整流素子Q2 のオフの遅れは、図2に示す
マグアンプ回路による制御の遅れ時間tx の増加となっ
て現れ、この結果、従来装置のようなフォワード側の出
力整流素子Q2 、フライホイール側の出力整流素子Q3
間の短絡電流の発生には結びつかない。
The output rectifier Q2 on the forward side using the MOSFET of the second output circuit is the second output rectifier Q2 of the transformer T0.
The gate drive signal is obtained by supplying the winding voltage of the secondary winding nS2 through the resistor R2. However, it is required that the output rectifier element Q2 on the forward side be quickly turned off. The delay of turning off the rectifier Q2 appears as an increase in the control delay time tx by the mag amplifier circuit shown in FIG. 2, and as a result, the forward output rectifier Q2 and the flywheel output rectifier as in the conventional device. Element Q3
It does not lead to the generation of a short-circuit current between them.

【0037】また、フライホイール側の出力整流素子Q
3 においては、過飽和アクトルL1の電圧VL1がハイと
なったとき、抵抗R1 、ダイオードD4 、抵抗R6 を介
してそのゲートがハイとなり、この出力整流素子Q3 が
オンとなる。
The output rectifier Q on the flywheel side
In FIG. 3, when the voltage VL1 of the supersaturated reactor L1 becomes high, the gate thereof becomes high via the resistor R1, the diode D4 and the resistor R6, and the output rectifier Q3 is turned on.

【0038】次に、過飽和アクトルL1 の電圧VL1が0
V付近なっても、フライホイール側の出力整流素子Q3
のゲート−ソース間の寄生容量(図1に点線で示す)C
1 によりこの出力整流素子Q3 はオン状態を維持し、前
記電圧VL1がマイナスとなった時点(t1 )で、前記出
力整流素子制御回路4の比較器IC2 の出力が負となっ
て、これにより、フライホイール側の出力整流素子Q3
はオフになる。これは、フォワード側の出力整流素子Q
2 がオンする時点(t2 )よりも前である。
Next, the voltage VL1 of the supersaturated reactor L1 becomes 0
Even near V, the output rectifier Q3 on the flywheel side
Parasitic capacitance between the gate and source (shown by a dotted line in FIG. 1) C
1, the output rectifying element Q3 maintains the ON state, and when the voltage VL1 becomes negative (t1), the output of the comparator IC2 of the output rectifying element control circuit 4 becomes negative. Output rectifier Q3 on flywheel side
Turns off. This is because the forward side output rectifier Q
2 is before the time (t2) when it is turned on.

【0039】前記フライホイール側の出力整流素子Q3
がオフになった後、フォワード側の出力整流素子Q2 が
オンするまでの期間では、この第2の出力回路の整流電
流は出力整流素子Q3 の寄生容量C1 、又は、図2の最
下欄に点線で示すように出力整流素子Q3 と並列に接続
したダイオードD7 を流れる。
The output rectifier Q3 on the flywheel side
During the period from when is turned off to when the forward-side output rectifying element Q2 is turned on, the rectified current of the second output circuit is equal to the parasitic capacitance C1 of the output rectifying element Q3 or the lowermost column in FIG. As shown by the dotted line, the current flows through the diode D7 connected in parallel with the output rectifier Q3.

【0040】従って、フォワード側の出力整流素子Q2
がオンする時点(t2 )で、従来例と同様な短絡電流が
これらの出力整流素子Q2 、出力整流素子Q3 間に流れ
ることを防止でき、短絡電流による損失の発生を回避し
て効率向上を図れる。
Therefore, the forward-side output rectifier Q2
At the time (t2) when the switch is turned on, the same short-circuit current as in the conventional example can be prevented from flowing between these output rectifiers Q2 and Q3, and loss due to the short-circuit current can be avoided to improve efficiency. .

【0041】(実施の形態2)図3は、本発明の実施の
形態2の複合出力スイッチング電源装置を示すものであ
り、フォワード方式で、トランスT0 の二次側に、第1
の出力V1 を出力する第1の出力回路と、第2の出力V
2 を出力する第2の出力回路とを有する2出力型に構成
したものである。尚、実施の形態2の複合出力スイッチ
ング電源装置において、図1に示す実施の形態1の複合
出力スイッチング電源装置と同一の要素には同一の符号
を付し、重複する説明は省略する。
(Embodiment 2) FIG. 3 shows a composite output switching power supply unit according to Embodiment 2 of the present invention. In the forward system, a first side is provided on the secondary side of a transformer T0.
A first output circuit for outputting the output V1 of the
And a second output circuit for outputting 2. In the composite output switching power supply of the second embodiment, the same elements as those of the composite output switching power supply of the first embodiment shown in FIG.

【0042】実施の形態2の複合出力スイッチング電源
装置は、図1に示す実施の形態1の複合出力スイッチン
グ電源装置と略同様な構成であるが、前記出力整流素子
制御回路4を省略するとともに、第1の出力回路、第2
の出力回路間に設けた出力整流素子制御回路10によ
り、第2の出力回路におけるフライホイール側の出力整
流素子Q3 をフォワード側の出力整流素子Q2 のオン時
点より前にオフさせるオフ信号をこの第2の出力回路に
おける前記フライホイール側の出力整流素子Q3に供給
するようにしたことが特徴である。
The composite output switching power supply according to the second embodiment has substantially the same configuration as the composite output switching power supply according to the first embodiment shown in FIG. 1, except that the output rectifier control circuit 4 is omitted. First output circuit, second output circuit
The output rectifying element control circuit 10 provided between the two output circuits outputs an OFF signal which turns off the flywheel side output rectifying element Q3 in the second output circuit before the forward side output rectifying element Q2 is turned on. The output circuit is characterized in that it is supplied to the output rectifier Q3 on the flywheel side in the output circuit No. 2.

【0043】出力整流素子制御回路10は、前記第1の
出力回路のフォワード側の出力整流素子であるダイオー
ドD5 と、フライホイール側の出力整流素子であるダイ
オードD6 との接続点に入力端子が接続され、前記第2
の出力回路におけるフライホイール側の出力整流素子Q
3 のゲートに出力端子が接続されたインバータ11によ
り構成している。
The output rectifier control circuit 10 has an input terminal connected to a connection point between a diode D5 as a forward output rectifier of the first output circuit and a diode D6 as a flywheel output rectifier. And the second
Output rectifier Q on the flywheel side in the output circuit of FIG.
It is composed of an inverter 11 whose output terminal is connected to the gate 3.

【0044】この実施の形態2の複合出力スイッチング
電源装置によれば、トランスT0 の第1の巻線nS1に誘
起するパルス電圧VT1の整流後の電圧を、インバータ1
1によりインバートし、第2の出力回路におけるフライ
ホイール側の出力整流素子Q3 のゲートのドライブ信号
として用いている。これにより、図2に示す実施の形態
1における前記出力整流素子Q3 のゲートのドライブ信
号の波形と同様な波形を持ったドライブ信号を得て、第
2の出力回路におけるフライホイール側の出力整流素子
Q3 をフォワード側の出力整流素子Q2 のオン時点より
前にオフさせ、これにより、短絡電流の発生を防止して
この実施の形態2の複合出力スイッチング電源装置の効
率向上を図ることができる。
According to the composite output switching power supply of the second embodiment, the rectified voltage of the pulse voltage VT1 induced in the first winding nS1 of the transformer T0 is supplied to the inverter 1
1 and is used as a drive signal for the gate of the output rectifier Q3 on the flywheel side in the second output circuit. As a result, a drive signal having the same waveform as the drive signal of the gate of the output rectifier Q3 in the first embodiment shown in FIG. 2 is obtained, and the flywheel output rectifier in the second output circuit is obtained. Q3 is turned off before the output rectifier element Q2 on the forward side is turned on, thereby preventing the occurrence of short-circuit current and improving the efficiency of the composite output switching power supply of the second embodiment.

【0045】尚、本発明は、上述した場合の他、3出
力、4出力等さらに多数の出力を各々負荷に供給する複
合出力スイッチング電源装置にも同様に適用できること
はもちろんである。
In addition to the above-mentioned case, the present invention can of course be similarly applied to a composite output switching power supply for supplying a large number of outputs, such as three outputs and four outputs, to respective loads.

【0046】[0046]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、フォワー
ド側の整流素子、フライホイール側の整流素子間に短絡
電流が流れることを確実に防止し、効率向上を図ること
ができる複合出力スイッチング電源装置を提供すること
ができる。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to reliably prevent a short-circuit current from flowing between the rectifying element on the forward side and the rectifying element on the flywheel side, thereby improving the output efficiency. A power supply can be provided.

【0047】請求項2記載の発明によれば、第1の出力
回路における整流出力を利用して第2の出力回路におけ
るフォワード側の整流素子、フライホイール側の整流素
子間に短絡電流が流れることを確実に防止し、効率向上
を図ることができる複合出力スイッチング電源装置を提
供することができる。
According to the second aspect of the present invention, a short-circuit current flows between the rectifying element on the forward side and the rectifying element on the flywheel side in the second output circuit using the rectified output in the first output circuit. , And a composite output switching power supply device capable of improving efficiency can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1の複合出力スイッチング
電源装置を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a composite output switching power supply device according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態1の複合出力スイッチング
電源装置における各部の波形を示すタイミングチャート
である。
FIG. 2 is a timing chart showing waveforms of respective units in the composite output switching power supply according to Embodiment 1 of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態2の複合出力スイッチング
電源装置を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a composite output switching power supply device according to Embodiment 2 of the present invention.

【図4】従来のスイッチング電源装置の一例を示す回路
図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a conventional switching power supply device.

【図5】従来のスイッチング電源装置における各部の波
形を示すタイミングチャートである。
FIG. 5 is a timing chart showing waveforms at various parts in a conventional switching power supply device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電源 2 PWM制御部 3 出力電圧フィードバック回路 4 出力整流素子制御回路 5 出力制御回路 10 出力整流素子制御回路 11 インバータ C1 寄生容量 C2 平滑コンデンサ C3 平滑コンデンサ IC1 比較器 IC2 比較器 L1 過飽和リアクトル L2 インダクタ L3 インダクタ Q フォワード側のMOSFET Q フライホイール側のMOSFET NP 一次巻線 PD 発光ダイオード PH1 フォトカプラ PT0 フォトランジスタ Q1 主スイッチ Q2 出力整流素子 Q3 出力整流素子 Q4 トランジスタ R01 負荷 R02 負荷 T0 トランス V1 出力 V2 出力 Vin 直流電圧 Vref 基準電圧 nS1 二次巻線 nS2 二次巻線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power supply 2 PWM control part 3 Output voltage feedback circuit 4 Output rectification element control circuit 5 Output control circuit 10 Output rectification element control circuit 11 Inverter C1 Parasitic capacitance C2 Smoothing capacitor C3 Smoothing capacitor IC1 Comparator IC2 Comparator L1 Supersaturation reactor L2 Inductor L3 Inductor Q Forward-side MOSFET Q Flywheel-side MOSFET NP Primary winding PD Light emitting diode PH1 Photocoupler PT0 Phototransistor Q1 Main switch Q2 Output rectifier Q3 Output rectifier Q4 Transistor R01 Load R02 Load T0 Transformer V1 Output V2 Output Vin DC Voltage Vref Reference voltage nS1 Secondary winding nS2 Secondary winding

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主スイッチのオン、オフ時間を制御する
スイッチング動作により入力電圧のスイッチングを行っ
てトランスの一次側に供給し、トランスの二次側には、
マグアンプ回路と、フォワード側及びフライホイール側
の出力整流素子とを用いて整流出力を得る出力回路を少
なくとも備えたフォワード方式の複合出力スイッチング
電源装置において、 前記マグアンプ回路の出力から主スイッチのオン状態を
検出し、フライホイール側の出力整流素子をフォワード
側の出力整流素子のオン時点より前にオフさせるオフ信
号を前記フライホイール側の出力整流素子に供給する出
力整流素子制御回路を有することを特徴とする複合出力
スイッチング電源装置。
An input voltage is switched by a switching operation for controlling an ON / OFF time of a main switch and supplied to a primary side of a transformer.
A mag-amp circuit, and a forward-type composite output switching power supply device having at least an output circuit that obtains a rectified output using a forward-side and a flywheel-side output rectifying element. It has an output rectifying element control circuit that supplies an off signal for detecting and turning off the flywheel side output rectifying element before the forward side output rectifying element is turned on to the flywheel side output rectifying element. Output switching power supply.
【請求項2】 主スイッチのオン、オフ時間を制御する
スイッチング動作により入力電圧のスイッチングを行っ
てトランスの一次側に供給し、トランスの二次側には、
フォワード側及びフライホイール側の出力整流素子を用
いて整流出力を得る第1の出力回路と、 マグアンプ回路と、フォワード側及びフライホイール側
の出力整流素子とを用いて整流出力を得る整流回路とを
備えた第2の出力回路と、 を有するフォワード方式の複合出力スイッチング電源装
置において、 前記第1の出力回路のフォワード側及びフライホイール
側の出力整流素子の接続点に接続され、前記フォワード
側及びフライホイール側の出力整流素子の出力から主ス
イッチのオン状態を検出し、第2の出力回路におけるフ
ライホイール側の出力整流素子をフォワード側の出力整
流素子のオン時点より前にオフさせるオフ信号をこの第
2の出力回路における前記フライホイール側の出力整流
素子に供給する出力整流素子制御回路を有することを特
徴とする複合出力スイッチング電源装置。
2. An input voltage is switched by a switching operation for controlling an ON / OFF time of a main switch and supplied to a primary side of a transformer.
A first output circuit that obtains a rectified output using forward and flywheel output rectifiers, a mag amplifier circuit, and a rectifier circuit that obtains a rectified output using forward and flywheel output rectifiers. A second output circuit comprising: a forward-type composite output switching power supply device comprising: a first output circuit connected to a connection point of an output rectifier on a forward side and a flywheel side of the first output circuit; The on-state of the main switch is detected from the output of the wheel-side output rectifier, and an off signal for turning off the flywheel-side output rectifier in the second output circuit before the forward-side output rectifier on is detected. An output rectifier control circuit that supplies the output rectifier on the flywheel side in the second output circuit. Composite output switching power supply device according to claim and.
JP04370598A 1998-02-25 1998-02-25 Composite output switching power supply Expired - Lifetime JP4167311B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04370598A JP4167311B2 (en) 1998-02-25 1998-02-25 Composite output switching power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04370598A JP4167311B2 (en) 1998-02-25 1998-02-25 Composite output switching power supply

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11252911A true JPH11252911A (en) 1999-09-17
JP4167311B2 JP4167311B2 (en) 2008-10-15

Family

ID=12671244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP04370598A Expired - Lifetime JP4167311B2 (en) 1998-02-25 1998-02-25 Composite output switching power supply

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4167311B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1225680A1 (en) * 2001-01-22 2002-07-24 STMicroelectronics S.r.l. Switched mode power supply

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1225680A1 (en) * 2001-01-22 2002-07-24 STMicroelectronics S.r.l. Switched mode power supply
US6614131B2 (en) 2001-01-22 2003-09-02 Stmicroelectronics S.R.L. Power supply with magnetic reset of saturable amplifier

Also Published As

Publication number Publication date
JP4167311B2 (en) 2008-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI475786B (en) System controller and method for power conversion system
US6690586B2 (en) Switching power source device
US6295214B1 (en) Switching power supply unit
US5892665A (en) Overcurrent protection circuit
US6867634B2 (en) Method for detecting the null current condition in a PWM driven inductor and a relative driving circuit
US6243275B1 (en) Dc to dc power converter using synchronously switched switches
JP2002153054A (en) Switching power circuit
US6490178B1 (en) Switching power circuit which switches voltage supplied to a primary winding of a transformer with a switching element to rectify alternating current generated in a secondary winding of the transformer
US9564819B2 (en) Switching power supply circuit
JPH08111975A (en) Dc power unit
US7092260B2 (en) Short-circuiting rectifier for a switched-mode power supply
JP4167311B2 (en) Composite output switching power supply
JP3262112B2 (en) Synchronous rectifier circuit and power supply
JPH1118426A (en) Switching power supply circuit
JP2002320385A (en) Switching converter
JP3475415B2 (en) DC-DC converter
JP2003304684A (en) Forward converter
JPH043593Y2 (en)
WO2000038305A1 (en) A synchronous flyback converter
JP3518386B2 (en) Switching power supply
JPH11275859A (en) Switching power unit
JP3419343B2 (en) DC-DC converter
JPH0315428B2 (en)
JP2000245144A (en) Switching power supply
JPH06335245A (en) Insulated switching power spray

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050131

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080307

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080318

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080519

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080729

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080801

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110808

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120808

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120808

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130808

Year of fee payment: 5

EXPY Cancellation because of completion of term