JPWO2009025157A1 - スイッチング電源装置 - Google Patents
スイッチング電源装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2009025157A1 JPWO2009025157A1 JP2009528991A JP2009528991A JPWO2009025157A1 JP WO2009025157 A1 JPWO2009025157 A1 JP WO2009025157A1 JP 2009528991 A JP2009528991 A JP 2009528991A JP 2009528991 A JP2009528991 A JP 2009528991A JP WO2009025157 A1 JPWO2009025157 A1 JP WO2009025157A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- capacitor
- switch
- voltage
- switch element
- 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
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 166
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 132
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 29
- 101150095530 CDS1 gene Proteins 0.000 claims description 16
- 101150040536 CDS2 gene Proteins 0.000 claims description 16
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 10
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 claims 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 23
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 5
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion 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
- H02M3/325—Conversion 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
- H02M3/335—Conversion 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
- H02M3/3353—Conversion 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 at least two simultaneously operating switches on the input side, e.g. "double forward" or "double (switched) flyback" converter
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Abstract
Description
第2のスイッチ素子(Q2)、第2のダイオード(D2)、および第2のキャパシタ(Cds2)の並列接続回路で構成された第2のスイッチ回路(S2)と、
第3のスイッチ素子(Q3)、第3のダイオード(D3)、および第3のキャパシタ(Cds3)の並列接続回路で構成された第3のスイッチ回路(S3)と、
交流入力電圧(Vin)を整流する少なくとも1つの整流素子により構成された入力側整流回路(Da)と、
前記整流回路(Da)により整流された電圧が印加される第4のキャパシタ(Ca)と、
1次巻線(Lp)、2次巻線(Ls)、第1の駆動巻線(Lb1)および第2の駆動巻線(Lb2)を少なくとも有するトランス(T)と、
前記2次巻線(Ls)に接続された整流平滑回路(RS)と、
前記1次巻線(Lp)に直列に接続された第1のインダクタ(Lr)と、
第3のスイッチ回路(S3)は、そのオン期間が第1のスイッチ回路(S1)のオン期間に含まれるように動作し、前記第3のスイッチ回路(S3)のオン期間に第4のキャパシタ(Ca)の電圧が印加されるように接続された第2のインダクタ(Li)と、
前記第2のインダクタ(Li)に逆電流が流れるのを阻止するために、前記第2のインダクタ(Li)の一端にアノードが接続され、前記第2のスイッチ素子(Q2)の一端にカソードが接続された第4のダイオード(Di)と、
前記第2のインダクタ(Li)に蓄えられた励磁エネルギーにより充電され、且つ、前記第1のスイッチ回路(S1)のオン期間に前記1次巻線(Lp)および第1のインダクタ(Lr)からなる直列回路に電圧を印加するように接続された第5のキャパシタ(Ci)と、
前記トランス(T)の1次巻線(Lp)に対して並列に接続される、前記第2のスイッチ回路(S2)と直列回路を成す第6のキャパシタ(Cr)と、
前記第1・第2のスイッチ素子(Q1,Q2)を両スイッチ素子が共にオフする期間を挟んで交互にオンオフ駆動する第1のスイッチング制御回路(SC1)および第2のスイッチング制御回路(SC2)と、前記第3のスイッチ素子(Q3)のオンオフ駆動を制御するスイッチング制御回路(SC3)とを備え、
前記第1のスイッチング制御回路(SC1)および前記第3のスイッチング制御回路(SC3)は、共に前記第1の駆動巻線(Lb1)に生じる電圧によって動作し、前記第2のスイッチング制御回路(SC2)は、前記第2の駆動巻線(Lb2)に生じる電圧によって動作することを特徴とする。
第2のスイッチ素子(Q2)、第2のダイオード(D2)、および第2のキャパシタ(Cds2)の並列接続回路で構成された第2のスイッチ回路(S2)と、
第3のスイッチ素子(Q3)、第3のダイオード(D3)、および第3のキャパシタ(Cds3)の並列接続回路で構成された第3のスイッチ回路(S3)と、交流入力電圧(Vin)を整流する少なくとも1つの整流素子により構成された入力側整流回路(Da)と、
前記整流回路(Da)により整流された電圧が印加される第4のキャパシタ(Ca)と、
1次巻線(Lp)、2次巻線(Ls)、第1の駆動巻線(Lb1)および第2の駆動巻線(Lb2)を少なくとも有するトランス(T)と、
前記2次巻線(Ls)に接続された整流平滑回路(RS)と、前記1次巻線(Lp)に直列に接続された第1のインダクタ(Lr)と、
第3のスイッチ回路(S3)は、そのオン期間が第1のスイッチ回路(S1)のオン期間に含まれるように動作し、前記第3のスイッチ回路(S3)のオン期間に第4のキャパシタ(Ca)の電圧が印加されるように接続された第2のインダクタ(Li)と、
前記第2のインダクタ(Li)に逆電流が流れるのを阻止するために、前記第2のインダクタ(Li)の一端にアノードが接続され、前記第2のスイッチ素子(Q2)の一端にカソードが接続された第4のダイオード(Di)と、
前記第2のインダクタ(Li)に蓄えられた励磁エネルギーにより充電され、且つ、前記第1のスイッチ回路(S1)のオン期間に前記1次巻線(Lp)、第1のインダクタ(Lr)および第6のキャパシタ(Cr)からなる直列回路に電圧を印加するように接続された第5のキャパシタ(Ci)と、
前記第5のキャパシタ(Ci)と前記第1のインダクタ(Lr)間に直列に挿入された第6のキャパシタ(Cr)と、
前記第1・第2のスイッチ素子(Q1,Q2)を両スイッチ素子が共にオフする期間を挟んで交互にオンオフ駆動する第1のスイッチング制御回路(SC1)および第2のスイッチング制御回路(SC2)と、
前記第3のスイッチ素子(Q3)のオンオフ駆動を制御するスイッチング制御回路(SC3)とを備え、
前記第1のスイッチング制御回路(SC1)および前記第3のスイッチング制御回路(SC3)は、共に前記第1の駆動巻線(Lb1)に生じる電圧によって動作し、前記第2のスイッチング制御回路(SC2)は、前記第2の駆動巻線(Lb2)に生じる電圧によって動作することを特徴とする。
第2のスイッチ素子(Q2)、第2のダイオード(D2)、および第2のキャパシタ(Cds2)の並列接続回路で構成された第2のスイッチ回路(S2)と、
第3のスイッチ素子(Q3)、第2のダイオード(D3)、および第2のキャパシタ(Cds3)の並列接続回路で構成された第3のスイッチ回路(S3)と、
交流入力電圧(Vin)を整流する少なくとも1つの整流素子により構成された入力側整流回路(Da)と前記整流回路(Da)により整流された電圧が印加される第4のキャパシタ(Ca)と、
1次巻線(Lp)、2次巻線(Ls)、第1の駆動巻線(Lb1)および第2の駆動巻線(Lb2)を少なくとも有するトランス(T)と、
前記2次巻線(Ls)に接続された整流平滑回路(RS)と、
前記1次巻線(Lp)に直列に接続された第1のインダクタ(Lr)と、
第3のスイッチ回路(S3)は、そのオン期間が第1のスイッチ回路(S1)のオン期間に含まれるように動作し、前記第3のスイッチ回路(S3)のオン期間に第4のキャパシタ(Ca)の電圧が印加されるように接続された第2のインダクタ(Li)と、
第2のインダクタ(Li)に蓄えられた励磁エネルギーにより充電され、且つ、前記第1のスイッチ回路(S1)のオン期間に前記1次巻線(Lp)、第1のインダクタ(Lr)および第6のキャパシタ(Cr)からなる直列回路に電圧を印加するように接続された第5のキャパシタ(Ci)と、
一端が前記トランス(T)の1次巻線(Lp)に接続され、他端が前記第1のスイッチ回路(S1)と前記第2のスイッチ回路(S2)の接続点に接続された第6のキャパシタ(Cr)と、
前記第2のインダクタ(Li)に逆電流が流れるのを阻止するために、前記第2のインダクタ(Li)の一端にアノードが接続され、前記トランス(T)の1次巻線(Lp)と前記第6のキャパシタ(Cr)の接続点にカソードが接続された第4のダイオード(Di)と、
前記第1・第2のスイッチ素子(Q1,Q2)を両スイッチ素子が共にオフする期間を挟んで交互にオンオフ駆動する第1のスイッチング制御回路(SC1)および第2のスイッチング制御回路(SC2)と、
前記第3のスイッチ素子(Q3)のオンオフ駆動を制御するスイッチング制御回路(SC3)とを備え、
前記第1のスイッチング制御回路(SC1)および前記第3のスイッチング制御回路(SC3)は、共に前記第1の駆動巻線(Lb1)に生じる電圧によって動作し、前記第2のスイッチング制御回路(SC2)は、前記第2の駆動巻線(Lb2)に生じる電圧によって動作することを特徴とする。
第2のスイッチ素子(Q2)、第2のダイオード(D2)、および第2のキャパシタ(Cds2)の並列接続回路で構成された第2のスイッチ回路(S2)と、
第3のスイッチ素子(Q3)、第3のダイオード(D3)、および第3のキャパシタ(Cds3)の並列接続回路で構成された第3のスイッチ回路(S3)と、
交流入力電圧(Vin)を整流する少なくとも1つの整流素子により構成された入力側整流回路(Da)と、
前記整流回路(Da)により整流された電圧が印加される第4のキャパシタ(Ca)と、
1次巻線(Lp)、2次巻線(Ls)、第1の駆動巻線(Lb1)および第2の駆動巻線(Lb2)を少なくとも有するトランス(T)と、
前記2次巻線(Ls)に接続された整流平滑回路(RS)と、
前記1次巻線(Lp)に直列に接続された第1のインダクタ(Lr)と、
第3のスイッチ回路(S3)は、そのオン期間が第1のスイッチ回路(S1)のオン期間に含まれるように動作し、前記第3のスイッチ回路(S3)のオン期間に第4のキャパシタ(Ca)の電圧が印加されるように接続された第2のインダクタ(Li)と、
前記第2のインダクタ(Li)に蓄えられた励磁エネルギーにより充電され、且つ、前記第1のスイッチ回路(S1)のオン期間に前記1次巻線(Lp)および第1のインダクタ(Lr)からなる直列回路に電圧を印加するように接続された第5のキャパシタ(Ci)と、
第1のスイッチ回路(S1)の両端に接続される直列回路を第2のスイッチ回路(S2)とで構成する第6のキャパシタ(Cr)と、
前記第1・第2のスイッチ素子(Q1,Q2)を両スイッチ素子が共にオフする期間を挟んで交互にオンオフ駆動する第1のスイッチング制御回路(SC1)および第2のスイッチング制御回路(SC2)と、
前記第3のスイッチ素子(Q3)のオンオフ駆動を制御するスイッチング制御回路(SC3)とを備え、
前記第1のスイッチング制御回路(SC1)および前記第3のスイッチング制御回路(SC3)は、共に前記第1の駆動巻線(Lb1)に生じる電圧によって動作し、前記第2のスイッチング制御回路(SC2)は、前記第2の駆動巻線(Lb2)に生じる電圧によって動作することを特徴とする。
Da−入力側整流回路
Q1−第1のスイッチ素子
D1−第1のダイオード
Cds1−第1のキャパシタ
S1−第1のスイッチ回路
Q2−第2のスイッチ素子
D2−第2のダイオード
Cds2−第2のキャパシタ
S2−第2のスイッチ回路
Q3−第3のスイッチ素子
D3−第3のダイオード
Cds3−第3のキャパシタ
S3−第3のスイッチ回路
Ca−第4のキャパシタ
T−トランス
Lp−トランス(T)の1次巻線
Ls−トランス(T)の2次巻線
Lb1−第1の駆動巻線
Lb2−第2の駆動巻線
Ds−整流ダイオード
Co−平滑コンデンサ
RS−整流平滑回路
Lr−第1のインダクタ
Li−第2のインダクタ
Ci−第5のキャパシタ
Cr−第6のキャパシタ
SC1−第1のスイッチング制御回路
SC2−第2のスイッチング制御回路
SC3−第3のスイッチング制御回路
Di−第4のダイオード
Db−第5のダイオード
Tr1,Tr2−トランジスタ
DL1−第1の遅延回路
DL2−第2の遅延回路
DL3−第3の遅延回路
FB1−第1の帰還回路
FB2−第2の帰還回路
TC1−第1の時定数回路
TC2−第2の時定数回路
TC3−第3の時定数回路
PC1−フォトカプラ
図1はスイッチング電源装置の回路図である。図1においてVinは商用交流電源である。入力側整流回路(Da)はダイオードブリッジからなり、EMIフィルタ(EMI−F)を介して商用交流電源(Vin)を全波整流する。第1のスイッチ回路(S1)は、第1のスイッチ素子(Q1)、第1のダイオード(D1)、第1のキャパシタ(Cds1)からなる。同様に第2のスイッチ回路(S2)は、第2のスイッチ素子(Q2)、第2のダイオード(D2)、第2のキャパシタ(Cds2)からなり、第3のスイッチ回路(S3)は、第3のスイッチ素子(Q3)、第3のダイオード(D3)、第3のキャパシタ(Cds3)からなる。第1〜第3のダイオード(D1,D2,D3)はFETである第1〜第3のスイッチ素子(Q1,Q2,Q3)の寄生ダイオード、第1〜第3のキャパシタ(Cds1,Cds2,Cds3)は第1〜第3のスイッチ素子(Q1,Q2,Q3)の寄生キャパシタである。但し、必要な特性を得るためにQ1,Q2,Q3とは別にD1,D2,D3,Cds1,Cds2、Cds3を付加してもよい。
図10は図1各部の波形図である。また、図11は商用電源の入力電圧Vin、入力電流iin、インダクタLiに流れる電流ilの概略波形図である。第1〜第3のスイッチ素子(Q1,Q2,Q3)のオンオフ信号(ゲート・ソース間電圧)をVgs1,Vgs2,Vgs3、ドレイン・ソース間電圧をVds1,Vds2,Vds3、ドレイン電流をid1,id2,id3、整流ダイオード(Ds)の電流をisとし、各状態の動作を示す。
時刻t2で第3のスイッチ素子(Q3)はターンオフするが、第1のスイッチ素子(Q1)はオンし続けている。時刻t3でキャパシタ(Ct1)の電圧が第1のトランジスタ(Tr1)の閾値電圧となり第1のトランジスタ(Tr1)がオン、第1のスイッチ素子(Q1)がターンオフしてトランス(T)の電圧(トランスTの各巻線の電圧)が反転する。
(1)第1および第2のスイッチ素子(Q1,Q2)はZVS動作し、第3のスイッチ素子(Q3)は第3の遅延回路(DL3)によりゼロ電圧付近でターンオンするため、スイッチング損失が大幅に低減される。
図2はその回路図である。図1に示した構成と異なり、この図2に示す例では、第6のキャパシタ(Cr)を第5のキャパシタ(Ci)の一端と第1のインダクタ(Lr)との間に接続している。その他は図2に示した場合と同様である。
図3はその回路図である。図1に示した構成と異なり、この図3に示す例では、第6のキャパシタ(Cr)を第4のダイオード(Di)のカソードと、第1のスイッチ素子(Q1)と第2のスイッチ素子(Q2)との接続点の間に接続している。その他は図1に示した場合と同様である。
図4はその回路図である。図1に示したスイッチング電源装置と異なり、この例では第2のスイッチ回路(S2)と第6のキャパシタ(Cr)の直列回路を第1のスイッチ回路(S1)に対して並列に接続している。その他の構成は図1に示したものと同様である。
図5はその回路図である。この例では1次側の回路構成は図2で示した第2の実施例と同一の構成である。相違点は、トランス(T)を2次側巻線(Ls)を2つの巻線(Ls1,Ls2)からなるセンタータップ型とし、2次側の整流平滑回路(RS)を全波整流回路とした点である。
図6はその回路図である。この例では1次側の回路構成は図2で示した第2の実施例と同一の構成である。相違点は、トランス(T)の2次側の整流平滑回路(RS)をDs1〜Ds4からなるダイオードブリッジの全波整流回路とした点である。
図7はその回路図である。この例では1次側の回路構成は図2で示した第2の実施例と同一の構成である。相違点は、トランス(T)の2次側の整流平滑回路(RS)を倍電圧回路とした点である。
図8はその回路図である。この例では1次側の回路構成は図2で示した第2の実施例と同一の構成である。相違点は、トランス(T)の2次側の整流平滑回路(RS)を整流側ダイオード(Ds)と転流側ダイオード(Do)、インダクタ(Lo)、平滑コンデンサ(Co)で構成し、フォワードコンバータ形式としている点である。
Claims (13)
- 第1のスイッチ素子(Q1)、第1のダイオード(D1)、および第1のキャパシタ(Cds1)の並列接続回路で構成された第1のスイッチ回路(S1)と、
第2のスイッチ素子(Q2)、第2のダイオード(D2)、および第2のキャパシタ(Cds2)の並列接続回路で構成された第2のスイッチ回路(S2)と、
第3のスイッチ素子(Q3)、第3のダイオード(D3)、および第3のキャパシタ(Cds3)の並列接続回路で構成された第3のスイッチ回路(S3)と、
交流入力電圧(Vin)を整流する少なくとも1つの整流素子により構成された入力側整流回路(Da)と、
前記入力側整流回路(Da)により整流された電圧が印加される第4のキャパシタ(Ca)と、1次巻線(Lp)、2次巻線(Ls)、第1の駆動巻線(Lb1)および第2の駆動巻線(Lb2)を少なくとも有するトランス(T)と、
前記2次巻線(Ls)に接続された整流平滑回路(RS)と、
前記1次巻線(Lp)に直列に接続された第1のインダクタ(Lr)と、
第3のスイッチ回路(S3)は、そのオン期間が第1のスイッチ回路(S1)のオン期間に含まれるように動作し、前記第3のスイッチ回路(S3)のオン期間に第4のキャパシタ(Ca)の電圧が印加されるように接続された第2のインダクタ(Li)と、
前記第2のインダクタ(Li)に逆電流が流れるのを阻止するために、前記第2のインダクタ(Li)の一端にアノードが接続され、前記第2のスイッチ素子(Q2)の一端にカソードが接続された第4のダイオード(Di)と、
前記第2のインダクタ(Li)に蓄えられた励磁エネルギーにより充電され、且つ、前記第1のスイッチ回路(S1)のオン期間に前記1次巻線(Lp)および前記第1のインダクタ(Lr)からなる直列回路に電圧を印加するように接続された第5のキャパシタ(Ci)と、
前記トランス(T)の1次巻線(Lp)に対して並列に接続される、前記第2のスイッチ回路(S2)と直列回路を成す第6のキャパシタ(Cr)と、
前記第1・第2のスイッチ素子(Q1,Q2)を両スイッチ素子が共にオフする期間を挟んで交互にオンオフ駆動する第1のスイッチング制御回路(SC1)および第2のスイッチング制御回路(SC2)と、
前記第3のスイッチ素子(Q3)のオンオフ駆動を制御するスイッチング制御回路(SC3)とを備え、
前記第1のスイッチング制御回路(SC1)および前記第3のスイッチング制御回路(SC3)は、共に前記第1の駆動巻線(Lb1)に生じる電圧によって動作し、前記第2のスイッチング制御回路(SC2)は、前記第2の駆動巻線(Lb2)に生じる電圧によって動作することを特徴とするスイッチング電源装置。 - 第1のスイッチ素子(Q1)、第1のダイオード(D1)、および第1のキャパシタ(Cds1)の並列接続回路で構成された第1のスイッチ回路(S1)と、
第2のスイッチ素子(Q2)、第2のダイオード(D2)、および第2のキャパシタ(Cds2)の並列接続回路で構成された第2のスイッチ回路(S2)と、
第3のスイッチ素子(Q3)、第3のダイオード(D3)、および第3のキャパシタ(Cds3)の並列接続回路で構成された第3のスイッチ回路(S3)と、
交流入力電圧(Vin)を整流する少なくとも1つの整流素子により構成された入力側整流回路(Da)と、
前記入力側整流回路(Da)により整流された電圧が印加される第4のキャパシタ(Ca)と、
1次巻線(Lp)、2次巻線(Ls)、第1の駆動巻線(Lb1)および第2の駆動巻線(Lb2)を少なくとも有するトランス(T)と、
前記2次巻線(Ls)に接続された整流平滑回路(RS)と、
前記1次巻線(Lp)に直列に接続された第1のインダクタ(Lr)と、
第3のスイッチ回路(S3)は、そのオン期間が第1のスイッチ回路(S1)のオン期間に含まれるように動作し、前記第3のスイッチ回路(S3)のオン期間に第4のキャパシタ(Ca)の電圧が印加されるように接続された第2のインダクタ(Li)と、
前記第2のインダクタ(Li)に逆電流が流れるのを阻止するために、前記第2のインダクタ(Li)の一端にアノードが接続され、前記第2のスイッチ素子(Q2)の一端にカソードが接続された第4のダイオード(Di)と、
前記第2のインダクタ(Li)に蓄えられた励磁エネルギーにより充電され、且つ、前記第1のスイッチ回路(S1)のオン期間に前記1次巻線(Lp)、第1のインダクタ(Lr)および第6のキャパシタ(Cr)からなる直列回路に電圧を印加するように接続された第5のキャパシタ(Ci)と、
前記第5のキャパシタ(Ci)と前記第1のインダクタ(Lr)間に直列に挿入された第6のキャパシタ(Cr)と、
前記第1・第2のスイッチ素子(Q1,Q2)を両スイッチ素子が共にオフする期間を挟んで交互にオンオフ駆動する第1のスイッチング制御回路(SC1)および第2のスイッチング制御回路(SC2)と、
前記第3のスイッチ素子(Q3)のオンオフ駆動を制御するスイッチング制御回路(SC3)とを備え、前記第1のスイッチング制御回路(SC1)および前記第3のスイッチング制御回路(SC3)は、共に前記第1の駆動巻線(Lb1)に生じる電圧によって動作し、前記第2のスイッチング制御回路(SC2)は、前記第2の駆動巻線(Lb2)に生じる電圧によって動作することを特徴とするスイッチング電源装置。 - 第1のスイッチ素子(Q1)、第1のダイオード(D1)、および第1のキャパシタ(Cds1)の並列接続回路で構成された第1のスイッチ回路(S1)と、
第2のスイッチ素子(Q2)、第2のダイオード(D2)、および第2のキャパシタ(Cds2)の並列接続回路で構成された第2のスイッチ回路(S2)と、
第3のスイッチ素子(Q3)、第3のダイオード(D3)、および第3のキャパシタ(Cds3)の並列接続回路で構成された第3のスイッチ回路(S3)と、
交流入力電圧(Vin)を整流する少なくとも1つの整流素子により構成された入力側整流回路(Da)と前記入力側整流回路(Da)により整流された電圧が印加される第4のキャパシタ(Ca)と、
1次巻線(Lp)、2次巻線(Ls)、第1の駆動巻線(Lb1)および第2の駆動巻線(Lb2)を少なくとも有するトランス(T)と、
前記2次巻線(Ls)に接続された整流平滑回路(RS)と、
前記1次巻線(Lp)に直列に接続された第1のインダクタ(Lr)と、
第3のスイッチ回路(S3)は、そのオン期間が第1のスイッチ回路(S1)のオン期間に含まれるように動作し、前記第3のスイッチ回路(S3)のオン期間に第4のキャパシタ(Ca)の電圧が印加されるように接続された第2のインダクタ(Li)と、
第2のインダクタ(Li)に蓄えられた励磁エネルギーにより充電され、且つ、前記第1のスイッチ回路(S1)のオン期間に前記1次巻線(Lp)、第1のインダクタ(Lr)および第6のキャパシタ(Cr)からなる直列回路に電圧を印加するように接続された第5のキャパシタ(Ci)と、
一端が前記トランス(T)の1次巻線(Lp)に接続され、他端が前記第1のスイッチ回路(S1)と前記第2のスイッチ回路(S2)の接続点に接続された第6のキャパシタ(Cr)と、
前記第2のインダクタ(Li)に逆電流が流れるのを阻止するために、前記第2のインダクタ(Li)の一端にアノードが接続され、前記トランス(T)の1次巻線(Lp)と前記第6のキャパシタ(Cr)の接続点にカソードが接続された第4のダイオード(Di)と、
前記第1・第2のスイッチ素子(Q1,Q2)を両スイッチ素子が共にオフする期間を挟んで交互にオンオフ駆動する第1のスイッチング制御回路(SC1)および第2のスイッチング制御回路(SC2)と、
前記第3のスイッチ素子(Q3)のオンオフ駆動を制御するスイッチング制御回路(SC3)とを備え、
前記第1のスイッチング制御回路(SC1)および前記第3のスイッチング制御回路(SC3)は、共に前記第1の駆動巻線(Lb1)に生じる電圧によって動作し、前記第2のスイッチング制御回路(SC2)は、前記第2の駆動巻線(Lb2)に生じる電圧によって動作することを特徴とするスイッチング電源装置。 - 第1のスイッチ素子(Q1)、第1のダイオード(D1)、および第1のキャパシタ(Cds1)の並列接続回路で構成された第1のスイッチ回路(S1)と、
第2のスイッチ素子(Q2)、第2のダイオード(D2)、および第2のキャパシタ(Cds2)の並列接続回路で構成された第2のスイッチ回路(S2)と、
第3のスイッチ素子(Q3)、第3のダイオード(D3)、および第3のキャパシタ(Cds3)の並列接続回路で構成された第3のスイッチ回路(S3)と、
交流入力電圧(Vin)を整流する少なくとも1つの整流素子により構成された入力側整流回路(Da)と、
前記入力側整流回路(Da)により整流された電圧が印加される第4のキャパシタ(Ca)と、
1次巻線(Lp)、2次巻線(Ls)、第1の駆動巻線(Lb1)および第2の駆動巻線(Lb2)を少なくとも有するトランス(T)と、
前記2次巻線(Ls)に接続された整流平滑回路(RS)と、
前記1次巻線(Lp)に直列に接続された第1のインダクタ(Lr)と、
第3のスイッチ回路(S3)は、そのオン期間が第1のスイッチ回路(S1)のオン期間に含まれるように動作し、前記第3のスイッチ回路(S3)のオン期間に第4のキャパシタ(Ca)の電圧が印加されるように接続された第2のインダクタ(Li)と、
前記第2のインダクタ(Li)に蓄えられた励磁エネルギーにより充電され、且つ、前記第1のスイッチ回路(S1)のオン期間に前記1次巻線(Lp)および第1のインダクタ(Lr)からなる直列回路に電圧を印加するように接続された第5のキャパシタ(Ci)と、
第1のスイッチ回路(S1)の両端に並列に接続される直列回路を第2のスイッチ回路(S2)とで構成する第6のキャパシタ(Cr)と、
前記第1・第2のスイッチ素子(Q1,Q2)を両スイッチ素子が共にオフする期間を挟んで交互にオンオフ駆動する第1のスイッチング制御回路(SC1)および第2のスイッチング制御回路(SC2)と、
前記第3のスイッチ素子(Q3)のオンオフ駆動を制御するスイッチング制御回路(SC3)とを備え、
前記第1のスイッチング制御回路(SC1)および前記第3のスイッチング制御回路(SC3)は、共に前記第1の駆動巻線(Lb1)に生じる電圧によって動作し、前記第2のスイッチング制御回路(SC2)は、前記第2の駆動巻線(Lb2)に生じる電圧によって動作することを特徴とするスイッチング電源装置。 - 前記入力側整流回路(Da)にアノード端子を、前記第5のキャパシタ(Ci)にカソード端子を接続した第5のダイオード(Db)を備えたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のスイッチング電源装置。
- 前記第1のインダクタ(Lr)は、前記トランス(T)の漏れインダクタンスを利用したものであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のスイッチング電源装置。
- 前記第1のスイッチ素子(Q1)、前記第2のスイッチ素子(Q2)、および前記第3のスイッチ素子(Q3)の少なくとも1つは電界効果トランジスタ(FET)で構成されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のスイッチング電源装置。
- 前記第1のスイッチ素子(Q1)の制御端子と前記第1の駆動巻線(Lb1)の間に、抵抗(Rg1)とキャパシタ(Cg1)の直列回路からなる第1の遅延回路(DL1)が接続され、前記第2のスイッチ素子(Q2)の制御端子と前記第2の駆動巻線(Lb2)との間に、抵抗(Rg2)とキャパシタ(Cg2)の直列回路からなる第2の遅延回路(DL2)が接続され、前記第3のスイッチ素子(Q3)の制御端子と前記第1の駆動巻線(Lb1)の間に、抵抗(Rg3)とキャパシタ(Cg3)の直列回路からなる第3の遅延回路(DL3)が接続され、前記第1、第2および第3のスイッチング制御回路(SC1,SC2,SC3)は、前記第1および第2の駆動巻線(Lb1,Lb2)にそれぞれ前記スイッチ素子(Q1,Q2)をターンオンさせる電圧が発生してから、前記第1、第2および第3の遅延回路(DL1,DL2,DL3)によって該電圧を所定時間遅延させた後、前記第1、第2および第3のスイッチ素子(Q1,Q2,Q3)をターンオンさせることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のスイッチング電源装置。
- 前記第1、第2および第3の遅延回路(DL1,DL2,DL3)の遅延時間は、それぞれ前記第1のスイッチ素子(Q1)、第2のスイッチ素子(Q2)および第3のスイッチ素子(Q3)のドレイン−ソース間或いはコレクタ−エミッタ間の電圧が零電圧または零電圧付近に低下してからターンオンするように、各々設定されていることを特徴とする請求項8に記載のスイッチング電源装置。
- 前記第1のスイッチング制御回路(SC1)は第1のトランジスタ(Tr1)と第1の時定数回路(TC1)を有し、前記第2のスイッチング制御回路(SC2)は第2のトランジスタ(Tr2)と第2の時定数回路(TC2)を有し、前記第3のスイッチング制御回路(SC3)は第3のトランジスタ(Tr3)と第3の時定数回路(TC3)を有し、前記第1・第2の駆動巻線(Lb1,Lb2)に発生した電圧によって、前記第1または第2または第3の時定数回路(TC1,TC2,TC3)で設定された時間後に前記第1または第2または第3のトランジスタ(Tr1,Tr2,Tr3)がターンオンし、それに応じて前記第1または第2または第3のスイッチ素子(Q1,Q2,Q3)がターンオフする構成となっていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載のスイッチング電源装置。
- 前記整流平滑回路(RS)の後段には第1の帰還回路(FB1)が設けられ、前記帰還回路(FB1)は前記トランス(T)の2次側に前記整流平滑回路(RS)を介して出力される出力電圧をモニタし、前記出力電圧が所定の値を超えた場合に、フィードバック信号を1次側に絶縁状態で伝達する絶縁手段を有し、前記フィードバック信号を受けて、即座に前記第1のトランジスタ(Tr1)をターンオンさせ、その結果として前記第1のスイッチ素子(Q1)をターンオフさせる構成としたことを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載のスイッチング電源装置。
- 前記絶縁手段はフォトカプラであることを特徴とする請求項11に記載のスイッチング電源装置。
- 前記第5のキャパシタ(Ci)の両端電圧をモニタする第2の帰還回路(FB2)が設けられ、前記第2の帰還回路(FB2)は、前記第5のキャパシタ(Ci)の両端電圧が所定の値を超えた場合、即座に前記第3のトランジスタ(Tr3)をターンオンさせ、その結果として前記第3のスイッチ素子(Q3)をターンオフさせる構成としたことを特徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載のスイッチング電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009528991A JP4844674B2 (ja) | 2007-08-17 | 2008-07-31 | スイッチング電源装置 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007212942 | 2007-08-17 | ||
JP2007212942 | 2007-08-17 | ||
PCT/JP2008/063728 WO2009025157A1 (ja) | 2007-08-17 | 2008-07-31 | スイッチング電源装置 |
JP2009528991A JP4844674B2 (ja) | 2007-08-17 | 2008-07-31 | スイッチング電源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2009025157A1 true JPWO2009025157A1 (ja) | 2010-11-18 |
JP4844674B2 JP4844674B2 (ja) | 2011-12-28 |
Family
ID=40378065
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009528991A Expired - Fee Related JP4844674B2 (ja) | 2007-08-17 | 2008-07-31 | スイッチング電源装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7965523B2 (ja) |
JP (1) | JP4844674B2 (ja) |
CN (1) | CN101578758B (ja) |
TW (1) | TW200910750A (ja) |
WO (1) | WO2009025157A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013201829A (ja) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Murata Mfg Co Ltd | スイッチング電源装置 |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI398763B (zh) * | 2009-07-17 | 2013-06-11 | Delta Electronics Inc | 交換式電源轉換電路及其所適用之電源供應器 |
CN102598495B (zh) * | 2009-11-06 | 2015-08-05 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于零电压开关转换器的反馈电路 |
JP5154531B2 (ja) * | 2009-11-10 | 2013-02-27 | Tdkラムダ株式会社 | Led駆動装置 |
AT508911B1 (de) * | 2009-12-02 | 2011-05-15 | Siemens Ag | Wandler mit leistungsfaktorkorrektur |
AT508912B1 (de) * | 2009-12-02 | 2011-05-15 | Siemens Ag | Flusswandler mit leistungsfaktorkorrektur |
JP5397534B2 (ja) * | 2010-02-23 | 2014-01-22 | 株式会社村田製作所 | スイッチング電源装置 |
JP5589701B2 (ja) * | 2010-09-15 | 2014-09-17 | 富士電機株式会社 | 力率改善電流共振コンバータ |
CN103250337B (zh) * | 2010-12-02 | 2015-12-09 | 株式会社村田制作所 | 开关电源电路 |
JP5630507B2 (ja) * | 2010-12-02 | 2014-11-26 | 株式会社村田製作所 | スイッチング電源回路 |
JP5857489B2 (ja) * | 2011-07-15 | 2016-02-10 | サンケン電気株式会社 | 共振コンバータ |
JP5549659B2 (ja) * | 2011-10-28 | 2014-07-16 | 株式会社村田製作所 | スイッチング電源装置 |
TWI454041B (zh) * | 2011-12-06 | 2014-09-21 | Champion Elite Co Ltd | Piezoelectric resonant light emitting diode driving circuit |
CN103200725B (zh) * | 2012-01-05 | 2016-03-30 | 金威贸易有限公司 | 压电谐振式发光二极管驱动电路 |
CN102723886B (zh) * | 2012-06-26 | 2015-02-18 | 上海新进半导体制造有限公司 | 一种高功率因数开关电源及其控制器和控制方法 |
CN104428728B (zh) * | 2012-07-23 | 2016-05-04 | 株式会社村田制作所 | 二极管负载驱动电源装置 |
US9577539B2 (en) * | 2013-01-30 | 2017-02-21 | Tdk Corporation | Power supply device and power supply system that have a serial connection terminal, a reverse flow prevention rectifying device and a bypass rectifying device |
CN103812345B (zh) * | 2014-01-20 | 2016-04-27 | 广东易事特电源股份有限公司 | 一种开关电源 |
AT516903B1 (de) * | 2015-03-09 | 2020-10-15 | Fronius Int Gmbh | Schaltungsanordnung mit Transformator mit Mittelpunktanzapfung und Messung der Ausgangsspannung |
US20180205311A1 (en) | 2017-01-17 | 2018-07-19 | Apple Inc. | Control of Series-Parallel Mode (SPM) Clamped Flyback Converter |
US9774270B2 (en) * | 2015-06-15 | 2017-09-26 | Apple Inc. | Systems and methods of operation for power converters having series-parallel mode active clamps |
CN105072794B (zh) * | 2015-08-03 | 2017-06-06 | 衢州昀睿工业设计有限公司 | 一种高频引弧电源的驱动控制电路 |
CN105007679B (zh) * | 2015-08-14 | 2017-06-06 | 衢州昀睿工业设计有限公司 | 间歇式高频引弧电源的控制电路 |
WO2018222068A1 (ru) * | 2017-06-02 | 2018-12-06 | Закрытое Акционерное Общество "Драйв" | Устройство для преобразования постоянного напряжения в импульсное напряжение |
CN109862653B (zh) * | 2018-09-14 | 2021-09-24 | 苏州瑞铬优电子科技有限公司 | 一种用于高功率因数led的照明驱动电路 |
JP7224888B2 (ja) * | 2018-12-11 | 2023-02-20 | キヤノン株式会社 | 電源装置及び画像形成装置 |
JP2021145435A (ja) * | 2020-03-11 | 2021-09-24 | 日本電産モビリティ株式会社 | スイッチング電源装置 |
TWI726758B (zh) * | 2020-07-01 | 2021-05-01 | 宏碁股份有限公司 | 消除振鈴效應之電源供應器 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3201324B2 (ja) * | 1997-12-22 | 2001-08-20 | 株式会社村田製作所 | スイッチング電源装置 |
JP3585025B2 (ja) | 1998-10-05 | 2004-11-04 | 富士電機デバイステクノロジー株式会社 | Ac/dcコンバータ |
JP3707409B2 (ja) * | 2001-09-10 | 2005-10-19 | 株式会社村田製作所 | スイッチング電源装置 |
WO2005074113A1 (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | スイッチング電源装置 |
JP4251180B2 (ja) | 2004-02-03 | 2009-04-08 | 株式会社村田製作所 | スイッチング電源装置 |
JP2007189779A (ja) * | 2006-01-11 | 2007-07-26 | Sony Corp | スイッチング電源回路 |
-
2008
- 2008-05-22 TW TW097118861A patent/TW200910750A/zh not_active IP Right Cessation
- 2008-07-31 WO PCT/JP2008/063728 patent/WO2009025157A1/ja active Application Filing
- 2008-07-31 CN CN2008800014045A patent/CN101578758B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2008-07-31 JP JP2009528991A patent/JP4844674B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-09-01 US US12/551,584 patent/US7965523B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013201829A (ja) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Murata Mfg Co Ltd | スイッチング電源装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI348811B (ja) | 2011-09-11 |
JP4844674B2 (ja) | 2011-12-28 |
US7965523B2 (en) | 2011-06-21 |
WO2009025157A1 (ja) | 2009-02-26 |
US20090316444A1 (en) | 2009-12-24 |
CN101578758A (zh) | 2009-11-11 |
CN101578758B (zh) | 2012-01-25 |
TW200910750A (en) | 2009-03-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4844674B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
JP5088386B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
US9847710B2 (en) | Universal system structure for low power adapters | |
JP3201324B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
EP2670038B1 (en) | Switching power supply device | |
US7375994B2 (en) | Highly efficient isolated AC/DC power conversion technique | |
JP4238871B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
CN108539984B (zh) | 开关电源电路的pfwm控制系统 | |
US6344768B1 (en) | Full-bridge DC-to-DC converter having an unipolar gate drive | |
EP1816537A2 (en) | Switching power supply circuit | |
WO2019206067A1 (zh) | 开关电源电路 | |
EP1772950A2 (en) | Switching power supply circuit | |
JP2007020391A (ja) | 高効率ハーフブリッジdc/dcコンバータ及びその制御方法 | |
JP4251180B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
JP2001197740A (ja) | スイッチング電源装置 | |
JP2002101655A (ja) | スイッチング電源装置 | |
KR20070006554A (ko) | 고효율 하프-브리지 dc/dc 컨버터 및 그 제어방법 | |
US20110019439A1 (en) | Power supply apparatus with current-sharing function | |
US7532488B2 (en) | DC converter | |
JP2008131793A (ja) | 直流変換装置 | |
KR20070026180A (ko) | 스위칭 전원 회로 | |
KR100988324B1 (ko) | 높은 승압비를 갖는 고효율 직류변환기 | |
KR101721321B1 (ko) | 하이브리드 방식 led 전원장치 | |
JP4110804B2 (ja) | 直流変換装置 | |
KR20100133790A (ko) | 단일단 준공진 플라이백 컨버터 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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: 20110913 |
|
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: 20110926 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141021 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4844674 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |