SE517220C2 - Synkron flybackomvandlare - Google Patents

Synkron flybackomvandlare

Info

Publication number
SE517220C2
SE517220C2 SE9804454A SE9804454A SE517220C2 SE 517220 C2 SE517220 C2 SE 517220C2 SE 9804454 A SE9804454 A SE 9804454A SE 9804454 A SE9804454 A SE 9804454A SE 517220 C2 SE517220 C2 SE 517220C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
transistor
terminal
mosfet
collector
converter
Prior art date
Application number
SE9804454A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9804454D0 (sv
SE9804454L (sv
Inventor
Bo Hedenskog
Claes Svaerdsjoe
Original Assignee
Ericsson Telefon Ab L M
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 Ericsson Telefon Ab L M filed Critical Ericsson Telefon Ab L M
Priority to SE9804454A priority Critical patent/SE517220C2/sv
Publication of SE9804454D0 publication Critical patent/SE9804454D0/sv
Priority to TW088116943A priority patent/TW456096B/zh
Priority to CA002356187A priority patent/CA2356187A1/en
Priority to KR1020017007808A priority patent/KR20010093856A/ko
Priority to JP2000590281A priority patent/JP2002534049A/ja
Priority to AU30920/00A priority patent/AU3092000A/en
Priority to EP99964889A priority patent/EP1145415A1/en
Priority to PCT/SE1999/002390 priority patent/WO2000038305A1/en
Priority to CNB99814777XA priority patent/CN1135682C/zh
Publication of SE9804454L publication Critical patent/SE9804454L/sv
Publication of SE517220C2 publication Critical patent/SE517220C2/sv
Priority to HK02105160.1A priority patent/HK1043447B/zh

Links

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
    • 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
    • H02M3/33569—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 several active switching elements
    • H02M3/33576—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 several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • H02M3/33592—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 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

Landscapes

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

Description

51 7 2 2 0 = - S1: 2 på sekundärsidan. FET-transistorn kan exempelvis vara direkt ansluten till en hjälplindning anordnad i serie med transfor- matorns sekundärlindning. En omvandlare utformad i enlighet med dessa principer beskrivs exempelvis i den svenska paten- tansökan nr 9801595-1.
I sådana drivningsstrukturer, där en hjälplindning används kommer emellertid amplituden vid styret på FET:n på sekun- därsidan att bero på inspänningen, dvs spänningen som ansluts till primärsidan. Detta kommer att orsaka ytterligare driv- ningsförluster, eftersom drivningsamplituden måste utformas för den lägsta inspänningen i ett sådant fall. Detta är sär- skilt ett problem i tillämpningar där ett stort inspänningsin- tervall önskas. Vidare beskrivs andra DC-DC-omvandlare i en- lighet med teknikens ståndpunkt i WO 98/04028 och i wo 95/02918.
Redogörelse för uppfinningen Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att övervinna problemen såsom beskrivits ovan och att åstadkomma en flyback- omvandlare i en kontinuerlig mod som har en enkel konstruktion och som samtidigt är effektiv jämfört med omvandlare i enlig- het med teknikens ståndpunkt och som är särskilt väl lämpad för ett stort inspänningsintervall.
Detta syfte och andra uppnås genom strömomvandlarna såsom angivna i de bilagda patentkraven.
Således alstras en drivpuls av en inverterande buffert- krets, som matas från utspänningen. Genom att använda en sådan pulsalstrande krets blir drivsignalen till den synkrona om- kopplaren oberoende av inspänningen och drivförlusterna kan därigenom minimeras.
Kortfattad beskrivning av ritninqarna Föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas närmare med hjälp av icke begränsande exempel och med hänvisning till de bilagda ritningarna, på vilka: - fig 1 är ett kretsschema över en DC-DC-omvandlare i kon- tinuerlig mod, - fig 2a - 2c år tidsdiagram. 'i VEEIÉ ' I šWi HIFK? EI " .Iïí 517 220 zf: 3 Beskrivninq av föredraqna utförinqsformer I fig 1 visas en DC-DC-omvandlare. Strömomvandlaren inne- fattar, på primärsidan, en primârlindning 101 och en omkoppla- re 103. Primärlindningen matas med ström från en likspän- ningskälla 105. Omkopplaren kan exempelvis vara en n-kanal MOSFET-transistor Q1 såsom visas i figuren. Transistorns Q1 kollektoranslutningsklâmma är ansluten till en första anslut- ningsklâmma på primárlindningen 101 och emittern är ansluten till lågspànningsinanslutningsklämman på spänningskâllan 105.
Omkopplaren styrs av en styranordning (ej visad) ansluten till styret på transistorn Q1 och är anordnad att slà till och från transistorn Q1 vid önskade tidpunkter. Styranordningen kan ex- empelvis få styrdata från utanslutningsklàmmorna på omvandla- res sekundärsida.
Likspånningskâllan 105 kan i sin tur vara ansluten till en växelspânningsmatning (ej visad) via en likriktarkrets. Pri- mârsidan matar en sekundârsida med energi via en transformator M2. Sekundârsidan innefattar en sekundärlindning 101 med en motsatt lindningsriktning än lindningen på primärsidan.
En första anslutningsklämma 111 på lindningen 109 är anslu- ten till en första anslutningsklämma 113 på en resistor R1, emittern 115 på en PNP-transistor Q3 och till en första an- slutningsklämma 117 på en utkondensator CO. Den andra anslut- ningsklämman 119 på resistorn R1 är ansluten till en första anslutningsklämma 121 på en resistor R2, vars andra anslut- ningsklämma 123 är ansluten till en andra anslutningsklämma 125 på lindningen 109.
Basen 127 pà transistorn Q3 är ansluten till en punkt 129 mellan den andra anslutningsklämman 119 på resistorn R1 och den första anslutningsklämman 121 på resistorn R2. Kollektorn 131 på transistorn Q3 är ansluten till kollektorn 133 på en NPN-transistor Q4.
Basen 135 på transistorn Q4 är i en föredragen utförings- form ansluten till lindningens 109 andra anslutningsklämma 125 via en resistor R3 och en kondensator Cl ansluten i serie.
Transistorns Q4 emitter 137 är ansluten till kondensatorns CO andra anslutningsklämma 139 och till emittern 141 på en FET- transistor Q2. Styret 143 på transistorn Q2 är anslutet till en punkt 145 mellan kollektoranslutningsklämmorna på transis- "I lïišïl' ïIIH' Éííilïš EE' IW 517 220 31; 4 torerna Q3 och Q4. Kollektorn på transistorn Q2 är ansluten till den andra anslutningsklämman 125 på lindningen 109. En last ZL kan vara ansluten mellan anslutningsklâmmorna på ut- kondensatorn CO.
Vid drift lagras under tillslagstiden på Q1, dvs då sty- ranordningen gör MOSFET-transistorn ledande, energi i trans- formatorns M2 kärna. På grund av lindningsriktningen kommer en positiv spänning att skapas vid transistorns Q2 kollektoran- slutningsklämma. Transistorn Q4 kommer samtidigt att vara le- dande och transistorn Q2 kommer därför att vara fránslagen.
Dà transistorn Ql är fránslagen av styranordningen kastas polariteten i lindningarna i transformatorn M2 om på grund av energin som är lagrad i kärnan på transformatorn M2. De omvän- da polariteterna kommer att orsaka att en negativ spänning alstras vid transistorns Q2 emitteranslutningsklämma. Via spänningsdelaren som skapas av resistorerna Rl och R2 kommer den omvända polariteten på sekundârsidan att få transistorn Q3 att leda. Då transistorn Q3 börjar att leda gär styreanslut- ningsklämman 143 pà transistorn Q2 hög och transistorn Q2 bör- jar att leda. Kondensatorn Cl och resistorn R3 är anordnade så att frånslags- och tillslagstiderna för transistorn Q3 blir låga.
I fig 2a - 2c visas ett tidsschema för kretsen som visas i fig 1. Således visas i fig 2a spänningen som finns vid styret på transistorn Q1.
I fig 2b visas spänningen som finns mellan anslutningskläm- morna på sekundärlindningen på transformatorn M2 vid motsva- rande tidpunkter. I fig 2c visas spänningen som finns mellan styret och emitterranslutningsklämman på transistorn Q2 vid motsvarande tidpunkter.
Genom att skapa ett arrangemang där en drivpuls till FET- transistorn på sekundârsidan alstras av en inverterande buf- fertkrets som matas frán utspänningsanslutningsklämman åstad- koms således flera fördelar. Sålunda alstrar pulsalstrings- kretsarrangemanget en drivsignal till den synkrona omkopplaren som är oberoende av inställningen och drivningsförlusterna kan därigenom minimeras.
.Z ï: flíïï M "Ilïï 517 220 5 Vidare krävs ingen hjälplindning pä sekundârsidan såsom krävs i den svenska patentansökan nr 9801595-1, vilket kan va- ra en fördel i vissa tillämpningar.
Uppfinningen är inte begränsad till implementationen som beskrivs i samband med fig 1, 2a, 2b och 2c, utan kan enkelt modifieras utan att avvika från de bilagda patentkravens om- fäng.

Claims (2)

_vc_ :aug 517 220 6 Patentkrav (nva krav)
1. Flybackomvandlare i kontinuerlig mod med en primär och en sekundär sida, varvid sekundàrsidan innefattar en MOSFET (Q2) med ett styrarrangemang som är anordnat att i beroende av omvandlarens utspänning styra MOSFETen (Q2), kånnetecknad av att styrarrangemanget innefattar en PNP-transistor (Q3), vars emitter är ansluten till omvandlarens ena utanslutningsklämma (117), och en NPN-transistor (Q4), vars emitter är ansluten till omvandlarens andra utanslutningsklämma (139), som ävenledes är ansluten till MOSFETens (Q2) emitter, att NPN- transistorns (Q4) kollektor är hopkopplad med PNP-transistorns (Q3) kollektor, att hopkopplingspunkten mellan kollektorerna (145) är ansluten till MOSFETens (Q2) styre (143), att PNP- transistorns (Q3) bas (127) är ansluten till hopkopplingspunkten mellan två resistorer (R1, R2) som bildar en spânningsdelare och som är seriekopplade mellan omvandlarens nämnda ena utanslutningsklämma (117) och MOSFETens (Q2) kollektor och att NPN-transistorns (Q4) bas (135) âr ansluten till MOSFETens (Q2) kollektor.
2. Flybackomvandlaren enligt kravet 1, kânnetecknad av att NPN-transistorns (Q4) bas (135) är ansluten till MOSFETens (Q2) kollektor via en resistor (R3) i serie med en kondensator (C1). 'šïš I' IW' EUHEÉ E! -íïlš
SE9804454A 1998-12-21 1998-12-21 Synkron flybackomvandlare SE517220C2 (sv)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9804454A SE517220C2 (sv) 1998-12-21 1998-12-21 Synkron flybackomvandlare
TW088116943A TW456096B (en) 1998-12-21 1999-10-01 A synchronous flyback converter
CNB99814777XA CN1135682C (zh) 1998-12-21 1999-12-16 同步回扫变换器
JP2000590281A JP2002534049A (ja) 1998-12-21 1999-12-16 同期式フライバックコンバータ
KR1020017007808A KR20010093856A (ko) 1998-12-21 1999-12-16 동기 플라이백 컨버터
CA002356187A CA2356187A1 (en) 1998-12-21 1999-12-16 A synchronous flyback converter
AU30920/00A AU3092000A (en) 1998-12-21 1999-12-16 A synchronous flyback converter
EP99964889A EP1145415A1 (en) 1998-12-21 1999-12-16 A synchronous flyback converter
PCT/SE1999/002390 WO2000038305A1 (en) 1998-12-21 1999-12-16 A synchronous flyback converter
HK02105160.1A HK1043447B (zh) 1998-12-21 2002-07-11 同步回掃變換器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9804454A SE517220C2 (sv) 1998-12-21 1998-12-21 Synkron flybackomvandlare

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9804454D0 SE9804454D0 (sv) 1998-12-21
SE9804454L SE9804454L (sv) 2000-06-22
SE517220C2 true SE517220C2 (sv) 2002-05-07

Family

ID=20413780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9804454A SE517220C2 (sv) 1998-12-21 1998-12-21 Synkron flybackomvandlare

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP1145415A1 (sv)
JP (1) JP2002534049A (sv)
KR (1) KR20010093856A (sv)
CN (1) CN1135682C (sv)
AU (1) AU3092000A (sv)
CA (1) CA2356187A1 (sv)
HK (1) HK1043447B (sv)
SE (1) SE517220C2 (sv)
TW (1) TW456096B (sv)
WO (1) WO2000038305A1 (sv)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100568319B1 (ko) * 2004-10-22 2006-04-05 삼성전기주식회사 동기 정류기를 갖는 플라이백 컨버터
US8310846B2 (en) * 2007-05-30 2012-11-13 Power-One Italy S.P.A. Single secondary rectification multi-outputs flyback converter adapted to minimize the number of components
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
AT14080U1 (de) * 2013-08-12 2015-04-15 Tridonic Gmbh & Co Kg Ansteuerschaltung für ein Betriebsgerät für Leuchtmittel

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3422777A1 (de) * 1984-06-20 1986-01-02 ANT Nachrichtentechnik GmbH, 7150 Backnang Mit einer induktivitaet beschaltetes gesteuertes gleichrichterelement, sowie dessen verwendung
US4870555A (en) * 1988-10-14 1989-09-26 Compaq Computer Corporation High-efficiency DC-to-DC power supply with synchronous rectification
JP2845188B2 (ja) * 1995-12-11 1999-01-13 サンケン電気株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバ−タ
US5818704A (en) * 1997-04-17 1998-10-06 International Rectifier Corporation Synchronizing/driving circuit for a forward synchronous rectifier

Also Published As

Publication number Publication date
SE9804454D0 (sv) 1998-12-21
SE9804454L (sv) 2000-06-22
KR20010093856A (ko) 2001-10-29
WO2000038305A9 (en) 2000-12-07
HK1043447B (zh) 2004-12-03
AU3092000A (en) 2000-07-12
WO2000038305A1 (en) 2000-06-29
CN1331863A (zh) 2002-01-16
JP2002534049A (ja) 2002-10-08
TW456096B (en) 2001-09-21
HK1043447A1 (en) 2002-09-13
CA2356187A1 (en) 2000-06-29
CN1135682C (zh) 2004-01-21
EP1145415A1 (en) 2001-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0654528A (ja) ゼロボルトスイッチングパワーコンバータのパワースイッチのためのドライブ回路
CN110999053A (zh) 用于向功率开关控制设备供电的可调电源设备
JP3358588B2 (ja) スイッチング電源回路
US5392206A (en) Control circuit for a switching DC-DC power converter including a controlled magnetic core flux resetting technique for output regulation
KR101069795B1 (ko) 전력 변환 장치
SE520159C2 (sv) Anordning för avmagnetisering av en transformator
KR20190076097A (ko) 대기전력 소모의 제로화를 위한 고전압 스타트업 회로와 이를 포함하는 스위칭 모드 파워 서플라이
SE514850C2 (sv) Synkronlikriktare i flybacktopologi
SE517220C2 (sv) Synkron flybackomvandlare
US9564819B2 (en) Switching power supply circuit
JP3826804B2 (ja) ２重化電源システム
US7309968B2 (en) Motor control circuit and associated full bridge switching arrangement
JP2018007345A (ja) 絶縁ゲート型半導体素子駆動装置
US4588906A (en) Regulator circuit
JP4409076B2 (ja) 多出力同期整流式スイッチング電源装置
JP4503431B2 (ja) スイッチング電源装置
JPS60197162A (ja) スイツチング電源
US4602323A (en) Single-ended transformer drive circuit
JP2938241B2 (ja) 高圧電源回路
SU1332286A1 (ru) Стабилизированный преобразователь посто нного напр жени в посто нное
JPH07264029A (ja) 双方向接続トランジスタの駆動回路
JP2002136121A (ja) スイッチング電源装置
JP2003033016A (ja) スイッチング電源回路
CN116979811A (zh) 电源模块和供电系统
JPH0311189B2 (sv)

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed