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JP2721928B2 - Switching power supply - Google Patents

Switching power supply

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JP2721928B2
JP2721928B2 JP14961590A JP14961590A JP2721928B2 JP 2721928 B2 JP2721928 B2 JP 2721928B2 JP 14961590 A JP14961590 A JP 14961590A JP 14961590 A JP14961590 A JP 14961590A JP 2721928 B2 JP2721928 B2 JP 2721928B2
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JP
Japan
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switch
capacitor
voltage
transformer
control
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浩一 森田
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Sanken Electric Co Ltd
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Sanken Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、共振を利用してスイッチング損失を低減さ
せるように構成された共振型スイッチング電源装置に関
する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resonance-type switching power supply device configured to reduce switching loss by using resonance.

[従来の技術] トランスの巻線のインダクタンスと共振用コンデンサ
との共振現象を利用してスイッチング素子のスイッチン
グ損失を低減させる構成のフォワード(オン・オン)タ
イプの共振型スイッチングレギュレータは公知である。
また、リバースタイプ(オン・オフタイプ)のスイッチ
ングレギュレータにおいて、スイッチに並列にコンデン
サを接続し、ターンオフ時の電圧をコンデンサで吸収し
てスイッチング損失を低減させることも公知である。
2. Description of the Related Art There is known a forward (on-on) type resonance type switching regulator configured to reduce a switching loss of a switching element by using a resonance phenomenon between an inductance of a transformer winding and a resonance capacitor.
It is also known that in a reverse type (on / off type) switching regulator, a capacitor is connected in parallel with a switch, and the voltage at the time of turn-off is absorbed by the capacitor to reduce switching loss.

[発明が解決しようとする課題] しかし、リバースタイプのスイッチングレギュレータ
でスイッチに並列にコンデンサを接続する方式において
は、コンデンサに充電された電荷がスイッチのオン期間
にスイッチを介して放出され、電力損失となる。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in a system in which a capacitor is connected in parallel with a switch in a reverse-type switching regulator, electric charges charged in the capacitor are discharged through the switch during the ON period of the switch, resulting in power loss. Becomes

そこで、本発明の目的は、ターンオフ時とターンオン
時の両方でスイッチング損失が少ないリバース型スイッ
チング電源装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a reverse switching power supply having a small switching loss at both the time of turn-off and the time of turn-on.

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するための本発明は、直流電源と、前
記直流電源の一端と他端との間に接続されたトランス
と、前記トランスに直列に接続されている第1のスイッ
チと、前記第1のスイッチのオフの期間に前記トランス
の一対の出力端子間に発生する電圧によってオンになる
方向性を有して前記トランスの一対の出力端子の一方に
接続された整流ダイオードと、前記整流ダイオードの出
力側端子と前記トランスの一対の出力端子の他方との間
に接続された第1のコンデンサと、前記トランスのイン
ダクタンスと共振するように前記トランスに関係付けら
れた共振用コンデンサ又は浮遊容量と、前記整流ダイオ
ードに並列に接続された第2のコンデンサと、前記第2
のコンデンサに直列に接続された第2のスイッチと、前
記第1のスイッチを制御する第1の制御回路と、前記第
1のスイッチがオンに転換する前に前記第1のスイッチ
の電圧が前記トランスのインダクタンスと前記共振用コ
ンデンサ又は浮遊容量との共振によって徐々に低下する
ことができるように前記第2のスイッチを制御する第2
の制御回路とから成るスイッチング電源装置に係わるも
のである。
Means for Solving the Problems According to the present invention for achieving the above object, there is provided a DC power supply, a transformer connected between one end and the other end of the DC power supply, and a transformer connected in series to the transformer. A first switch connected to one of the pair of output terminals of the transformer in a direction in which the first switch is turned on by a voltage generated between the pair of output terminals of the transformer when the first switch is off. Rectifier diode, a first capacitor connected between an output terminal of the rectifier diode and the other of the pair of output terminals of the transformer, and a transformer connected to the transformer so as to resonate with an inductance of the transformer. The second capacitor connected in parallel with the rectifier diode, and the second capacitor connected in parallel to the rectifier diode.
A second switch connected in series to the first capacitor, a first control circuit for controlling the first switch, and a voltage of the first switch before the first switch is turned on. A second switch for controlling the second switch so as to be able to gradually decrease by resonance between a transformer inductance and the resonance capacitor or stray capacitance.
And a switching power supply device comprising:

なお、請求項2に示すように、第2のスイッチは制御
スイッチとダイオードとの組み合せから成ることが望ま
しい。
Preferably, the second switch comprises a combination of a control switch and a diode.

また、請求項3に示すように第2のコンデンサの電圧
を検出して第2のスイッチを制御することが望ましい。
It is desirable that the voltage of the second capacitor be detected to control the second switch.

また、請求項4に示すように、第2のコンデンサと比
較する参照電圧のレベルを変えることによって出力電圧
を制御することができる。
Further, the output voltage can be controlled by changing the level of the reference voltage to be compared with the second capacitor.

[作用] 本発明によれば、第1のスイッチのオフ期間の終り近
くにおいて第2のコンデンサが第1のコンデンサの電圧
によって充電される。この時、共振用コンデンサ又は浮
遊容量とトランスのインダクタンスとの共振を助ける向
きのエネルギーの蓄積がトランスに生じる。これによ
り、共振用コンデンサ又は浮遊容量の電荷は共振によっ
て放出される。従って、第1のスイッチがオンになった
時に共振用コンデンサ又は浮遊容量に基づく電圧損失が
実質的に生じない。
According to the present invention, the second capacitor is charged by the voltage of the first capacitor near the end of the off period of the first switch. At this time, energy is stored in the transformer in a direction that helps resonance between the resonance capacitor or the stray capacitance and the inductance of the transformer. Thereby, the charge of the resonance capacitor or the stray capacitance is released by resonance. Therefore, when the first switch is turned on, substantially no voltage loss due to the resonance capacitor or the stray capacitance occurs.

[第1の実施例] 次に、第1図及び第2図を参照して本発明の第1の実
施例に係わる共振型スイッチングレギュレータを説明す
る。
First Embodiment Next, a resonance-type switching regulator according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

スイッチングレギュレータを示す第1図において、交
流電源(図示せず)に接続された整流平滑回路から成る
直流電源1の一端と他端(グランド)との間にはトラン
ス2の1次巻線3と第1のスイッチ4との直列回路が接
続されている。第1のスイッチ4はソースをサブストレ
ートに接続した構成の絶縁ゲート型電界効果トランジス
タ(FET)から成る。このFETはダイオードを内蔵してい
るので、制御が可能な第1の制御スイッチ5と第1のダ
イオード6との逆並列回路で等価的に示すことができ
る。勿論、第1の制御スイッチ5と第1のダイオード6
を個別素子としても差し支えない。
In FIG. 1 showing a switching regulator, a primary winding 3 of a transformer 2 is connected between one end and the other end (ground) of a DC power supply 1 composed of a rectifying and smoothing circuit connected to an AC power supply (not shown). A series circuit with the first switch 4 is connected. The first switch 4 comprises an insulated gate field effect transistor (FET) having a source connected to a substrate. Since this FET has a built-in diode, it can be equivalently represented by an anti-parallel circuit of the controllable first control switch 5 and first diode 6. Of course, the first control switch 5 and the first diode 6
May be used as individual elements.

トランス2は、1次巻線3に電磁結合された2次巻線
7及び3次巻線8を有する。2次巻線7の一方の出力端
子(上端)は負荷9の一端に直接に接続され、他方の出
力端子(下端)は整流ダイオード10を介して負荷9の他
端(下端)に接続されている。2次巻線7には第1の制
御スイッチ5のオン期間下向きの電圧が発生し、オフ期
間に上向きの電圧が発生する。従って、整流ダイオード
10は第1の制御スイッチ5のオフ期間にオンになる方向
性を有している。第1のコンデンサ11は整流ダイオード
10を介して2次巻線7に並列に接続されており、2次巻
線7の電圧を平滑して負荷9に供給する。
The transformer 2 has a secondary winding 7 and a tertiary winding 8 electromagnetically coupled to the primary winding 3. One output terminal (upper end) of the secondary winding 7 is directly connected to one end of the load 9, and the other output terminal (lower end) is connected to the other end (lower end) of the load 9 via the rectifier diode 10. I have. In the secondary winding 7, a downward voltage is generated during the ON period of the first control switch 5, and an upward voltage is generated during the OFF period. Therefore, the rectifier diode
Reference numeral 10 denotes a direction in which the first control switch 5 is turned on during the off period. The first capacitor 11 is a rectifier diode
It is connected in parallel to the secondary winding 7 via 10, and smoothes the voltage of the secondary winding 7 and supplies it to the load 9.

トランス2のインダクタンスと共振するように関係付
けられた共振用コンデンサ12は第1のスイッチ4に並列
に接続されている。この共振用コンデンサ12を浮遊容量
で得ることもできる。
A resonance capacitor 12 associated with the inductance of the transformer 2 so as to resonate is connected in parallel to the first switch 4. This resonance capacitor 12 can also be obtained with a stray capacitance.

第1の制御回路13は第1の制御スイッチ5をオン・オ
フ制御するための回路であって、第2図のt5時点即ち第
1の制御スイッチ5の電圧が零になる時点を検出する電
圧検出回路51と、この検出信号でトリガされる可変パル
ス発生回路52から成る。可変パルス発生回路52は例えば
可変モノマルチバイブレータで形成し、この出力パルス
の幅を出力電圧検出回路15の出力によって制御する。な
お、可変パルス発生回路52の出力ラインは制御スイッチ
5のゲートに接続されている。出力電圧検出回路15は負
荷9の両端に接続されている。
The first control circuit 13 is a circuit for controlling the turning on and off of the first control switch 5. The first control circuit 13 detects a time point t5 in FIG. 2, that is, a time point at which the voltage of the first control switch 5 becomes zero. It comprises a detection circuit 51 and a variable pulse generation circuit 52 triggered by this detection signal. The variable pulse generation circuit 52 is formed of, for example, a variable monomultivibrator, and the width of the output pulse is controlled by the output of the output voltage detection circuit 15. The output line of the variable pulse generation circuit 52 is connected to the gate of the control switch 5. The output voltage detection circuit 15 is connected to both ends of the load 9.

第1図において、整流ダイオード10に対して並列に本
発明に係わる第2のコンデンサ23と第2のスイッチ24と
の直列回路が接続されている。第2のスイッチ24はソー
スをサブストレートに接続した形式のNチャンネル絶縁
ゲート型トランジスタ(FET)から成り、第2の制御ス
イッチ25とこれに逆並列接続された第2のダイオード26
とで等価的に示すことができる。
In FIG. 1, a series circuit of a second capacitor 23 and a second switch 24 according to the present invention is connected in parallel with the rectifier diode 10. The second switch 24 comprises an N-channel insulated gate transistor (FET) having a source connected to the substrate, and a second control switch 25 and a second diode 26 connected in anti-parallel thereto.
And can be equivalently represented by

第2の制御スイッチ25を制御するための第2の制御回
路27は、抵抗28とツエナーダイオード29と比較器30から
成る。ツエナーダイオード29から参照電圧(基準電圧)
を得るために、ツエナーダイオード29は抵抗28を介して
第1のコンデンサ11に並列に接続されている。比較器30
の一方の入力端子はツエナーダイオード29のカソードに
接続され、他方の入力端子は第2のコンデンサ23の左端
即ち第2の制御スイッチ25のソースに接続されている。
A second control circuit 27 for controlling the second control switch 25 includes a resistor 28, a Zener diode 29, and a comparator 30. Reference voltage from zener diode 29 (reference voltage)
, A Zener diode 29 is connected in parallel with the first capacitor 11 via a resistor 28. Comparator 30
One input terminal is connected to the cathode of a Zener diode 29, and the other input terminal is connected to the left end of the second capacitor 23, that is, the source of the second control switch 25.

[動作] 第1図の回路において、第1の制御スイッチ5がオン
の期間には、電源1と1次巻線3と第1の制御スイッチ
5とから成る閉回路が形成され、1次巻線3にエネルギ
ーが蓄積される。このオン期間には2次巻線7に整流ダ
イオード10を逆バイアスする向きの電圧が発生してい
る。第1の制御スイッチ5が第2図のt0時点で制御回路
13によってオフ制御されると、トランス2に蓄積されて
いるエネルギーに基づいてトランス2のインダクタンス
と共振用コンデンサ12とのLC共振回路が電圧共振状態と
なり、共振用コンデンサ12に第2図(E)に示すように
電流Ic1が流れ、この電圧即ち第1のスイッチ4の電圧V
qが第2図(A)のt0〜t1区間に示すように徐々に上昇
する。これにより、第2図(A)の第1のスイッチ4の
電圧Vqと第2図(B)の第1のスイッチ4の電流Iqとの
重なりが少なくなり、第1の制御スイッチ5のターンオ
フ時のスイッチング損失(電力損失)が小さくなる。
[Operation] In the circuit of FIG. 1, when the first control switch 5 is on, a closed circuit including the power supply 1, the primary winding 3, and the first control switch 5 is formed, and the primary winding is turned on. Energy is stored in line 3. During this ON period, a voltage is generated in the secondary winding 7 in a direction to reverse bias the rectifier diode 10. When the first control switch 5 is turned on at time t0 in FIG.
When the off control is performed by the transformer 13, the LC resonance circuit of the inductance of the transformer 2 and the resonance capacitor 12 enters a voltage resonance state based on the energy stored in the transformer 2, and the resonance capacitor 12 is connected to the resonance capacitor 12 as shown in FIG. The current Ic1 flows as shown in FIG.
q gradually increases as shown in the section from t0 to t1 in FIG. 2 (A). Thereby, the overlap between the voltage Vq of the first switch 4 in FIG. 2A and the current Iq of the first switch 4 in FIG. 2B is reduced, and when the first control switch 5 is turned off. Switching loss (power loss) is reduced.

第1のスイッチ4のオフ期間には2次巻線7に上向き
の電圧が発生する。しかし、整流ダイオード10が直ちに
オンにならずに、まず第2のダイオード26がオンにな
る。スイッチ、第2のコンデンサ23を第1図に示す極性
に予め充電しておくか又は第2の制御スイッチ25を介し
て充電された後においては、整流ダイオード10には2次
巻線7の電圧V2と第1のコンデンサ11の電圧V0との差の
電圧V2−V0が印加されるのに対し、第2のダイオード26
には第2のコンデンサ23の電圧をVcとした場合に、V2+
Vc−V0の電圧が印加されるために、整流ダイオード10よ
りも先に第2のダイオード26がオンになる。これによ
り、2次巻線7と第1のコンデンサ11と第2のダイオー
ド26とから成る閉回路に第2図(F)に示す電流Ic2が
流れ、第2のコンデンサ23は逆方向に充電即ち放電さ
れ、この電圧が徐々に低下する。この時、第1のコンデ
ンサ11は勿論充電される。
During the off period of the first switch 4, an upward voltage is generated in the secondary winding 7. However, the rectifier diode 10 does not turn on immediately, but first the second diode 26 turns on. After the switch and the second capacitor 23 are precharged to the polarity shown in FIG. 1 or charged through the second control switch 25, the voltage of the secondary winding 7 is applied to the rectifier diode 10. While a voltage V2-V0, which is the difference between V2 and the voltage V0 of the first capacitor 11, is applied, the second diode 26
When Vc is the voltage of the second capacitor 23, V2 +
Since the voltage of Vc−V0 is applied, the second diode 26 is turned on before the rectifier diode 10. As a result, a current Ic2 shown in FIG. 2 (F) flows through a closed circuit including the secondary winding 7, the first capacitor 11, and the second diode 26, and the second capacitor 23 is charged in the opposite direction. Discharge occurs and this voltage gradually decreases. At this time, the first capacitor 11 is of course charged.

第2のコンデンサ23の放電によってこの電圧がツエナ
ーダイオード29が電圧よりも低くなると、比較器30の出
力が高レベルに転換し、第2の制御スイッチ25にオン制
御信号が印加される。このオン制御信号1よりも少し後
に発生するが、第1の制御スイッチ25は2次巻線7の電
圧V2で逆バイアス状態であるので、直ちにオンにならな
い。t2時点で第2のコンデンサ23の放電が完了すると、
整流ダイオード10と第2のダイオード26の順バイアス状
態が同一になり、整流ダイオード10がオン状態になる。
第2のコンデンサ23の充電電圧の向きが逆になると、第
2のダイオード26がオフになり、t2〜t3期間では2次巻
線7と第1のコンデンサ11及び負荷9と整流ダイオード
10との閉回路が形成され、第2図(D)に示すように整
流ダイオード10に電流Idが流れる。トランス2の蓄積エ
ネルギーの放出が終了近傍のt3時点で2次巻線7の電圧
V2と第1のコンデンサ11の電圧V0とが等しくなり、その
後、2次巻線電圧V2がコンデンサ電圧V0よりも低くなる
と、第1のコンデンサ11と2次巻線7と第2の制御スイ
ッチ25と第2のコンデンサ23とから成る閉回路で第2の
制御スイッチ25が順バイアス状態となり、第2のコンデ
ンサ23に充電電流が第2図(F)のt3〜t4期間に示すよ
うに流れる。これにより、第2のコンデンサ23は第1図
に示す極性に充電され、この電圧Vcが徐々に高くなる。
同時に整流ダイオード10の電圧Vdも第2図(C)に示す
ように徐々に高くなる。t4時点で第2のコンデンサ23の
電圧Vcがツエナーダイオード29の電圧よりも高くなる
と、比較器30の出力が反転し、第2の制御スイッチ25が
オフ制御される。
When the voltage of the Zener diode 29 becomes lower than the voltage due to the discharge of the second capacitor 23, the output of the comparator 30 is changed to a high level, and the ON control signal is applied to the second control switch 25. Although generated slightly after the ON control signal 1, the first control switch 25 is not immediately turned ON because the first control switch 25 is in a reverse bias state with the voltage V2 of the secondary winding 7. When the discharge of the second capacitor 23 is completed at time t2,
The forward bias state of the rectifier diode 10 and the second diode 26 becomes the same, and the rectifier diode 10 turns on.
When the direction of the charging voltage of the second capacitor 23 is reversed, the second diode 26 is turned off, and during the period from t2 to t3, the secondary winding 7 and the first capacitor 11, and the load 9 and the rectifying diode
A closed circuit is formed with the rectifier diode 10, and a current Id flows through the rectifier diode 10 as shown in FIG. At time t3 near the end of the release of the stored energy of the transformer 2, the voltage of the secondary winding 7
When V2 becomes equal to the voltage V0 of the first capacitor 11 and then the secondary winding voltage V2 becomes lower than the capacitor voltage V0, the first capacitor 11, the secondary winding 7 and the second control switch 25 The second control switch 25 is in a forward-biased state by a closed circuit composed of the second capacitor 23 and the second capacitor 23, and the charging current flows through the second capacitor 23 as shown in the period from t3 to t4 in FIG. Thus, the second capacitor 23 is charged to the polarity shown in FIG. 1, and the voltage Vc gradually increases.
At the same time, the voltage Vd of the rectifier diode 10 gradually increases as shown in FIG. When the voltage Vc of the second capacitor 23 becomes higher than the voltage of the Zener diode 29 at time t4, the output of the comparator 30 is inverted, and the second control switch 25 is turned off.

t3〜t4期間に電流Ic2が流れると、1次巻線3に上向
きの電圧を発生させるようなエネルギーの蓄積がトラン
ス2に生じ、このエネルギーに基づいてt4〜t5期間にト
ランス2のインダクタンスと共振用コンデンサ12の電圧
共振が生じる。この結果、共振用コンデンサ12の電荷の
放出が生じ、t5時点で第1のスイッチ4の電圧Vqは実質
的に零になる。
When the current Ic2 flows during the period from t3 to t4, energy is accumulated in the transformer 2 so as to generate an upward voltage in the primary winding 3, and the inductance and the inductance of the transformer 2 resonate during the period from t4 to t5 based on the energy. Voltage resonance of the capacitor 12 occurs. As a result, the charge of the resonance capacitor 12 is released, and the voltage Vq of the first switch 4 becomes substantially zero at time t5.

この時点t5は電圧検出回路51における第1のスイッチ
4の両端子間電圧の検出に基づいて決定され、これに応
答して可変パルス発生回路52からオン制御パルス(図示
せず)が発生し、第1の制御スイッチ5がオンになる。
This time point t5 is determined based on the detection of the voltage between both terminals of the first switch 4 in the voltage detection circuit 51, and in response to this, an ON control pulse (not shown) is generated from the variable pulse generation circuit 52, The first control switch 5 turns on.

第2図のt5で第1の制御スイッチ5がオンになると、
第2図(B)に示すように共振に基づく逆向きの電流が
第1のダイオード6を通って僅かに流れた後に、第1の
制御スイッチ5を通って徐々に増大する電流Iqが流れ
る。第1の制御スイッチ5のオン期間t5〜t6は出力検出
電圧によって制御される。
When the first control switch 5 is turned on at t5 in FIG.
As shown in FIG. 2 (B), after a current in the opposite direction due to resonance slightly flows through the first diode 6, a gradually increasing current Iq flows through the first control switch 5. The ON period t5 to t6 of the first control switch 5 is controlled by the output detection voltage.

上述から明らかなようにこの実施例によれば、第1の
制御スイッチ5のターンオフ時とターンオン時との両方
でスイッチング損失を低減させることができる。
As is apparent from the above, according to this embodiment, the switching loss can be reduced both when the first control switch 5 is turned off and when it is turned on.

[第2の実施例] 次に、第3図に示す第2の実施例のスイッチングレギ
ュレータを説明する。但し、第3図及び後で説明する第
4図〜第6図において、第1図と実質的に同一の部分に
は同一の符号を付してその説明を省略する。
Second Embodiment Next, a switching regulator according to a second embodiment shown in FIG. 3 will be described. However, in FIG. 3 and FIGS. 4 to 6, which will be described later, the substantially same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

第3図において第1図と異なる点は電圧制御を第1の
制御回路13で行わずに、第2の制御回路27の参照電圧源
29aで行うことである。参照電圧源29aは可変電圧源であ
って電圧検出回路15の出力に応答してレベルの異なる参
照電圧を発生する。これにより、第2図のt3〜t4期間が
変化し、出力電圧の制御が可能になる。
3 is different from FIG. 1 in that the voltage control is not performed by the first control circuit 13 and the reference voltage source of the second control circuit 27 is changed.
That is to do in 29a. The reference voltage source 29a is a variable voltage source and generates reference voltages having different levels in response to the output of the voltage detection circuit 15. Thereby, the period from t3 to t4 in FIG. 2 changes, and the output voltage can be controlled.

[第3の実施例] 第4図に示す第3の実施例のスイッチングレギュレー
タにおいては、第1のコンデンサ11の負荷が第1の制御
回路13となっている。即ち、第1及び第2の2次巻線
7、7aが設けられ、第1の2次巻線7の出力段の整流ダ
イオード10に並列に本発明に関係する第2のコンデンサ
23と第2のスイッチ24との直列回路が接続され、電源と
しての第1のコンデンサ11が第1の制御回路13に接続さ
れている。この例では第2のスイッチ24の第2の制御ス
イッチ25がバイポーラトランジスタに置き換えられてい
る。また、コンデンサ11を初期充電するための抵抗31が
電源1とコンデンサ11との間に接続されている。第2の
2次巻線7aには整流ダイオード10aとコンデンサ11aとを
介して負荷9が接続されている。
Third Embodiment In the switching regulator of the third embodiment shown in FIG. 4, the load of the first capacitor 11 is the first control circuit 13. That is, first and second secondary windings 7 and 7a are provided, and a second capacitor related to the present invention is connected in parallel with the rectifier diode 10 at the output stage of the first secondary winding 7.
A series circuit of 23 and a second switch 24 is connected, and a first capacitor 11 as a power supply is connected to a first control circuit 13. In this example, the second control switch 25 of the second switch 24 is replaced with a bipolar transistor. Further, a resistor 31 for initially charging the capacitor 11 is connected between the power supply 1 and the capacitor 11. The load 9 is connected to the second secondary winding 7a via a rectifier diode 10a and a capacitor 11a.

第4図の第2のコンデンサ23と第2のスイッチ24も第
1図と同様に動作し、第1のスイッチ4のターンオフ時
に電圧共振が生じ、スイッチング損失が小さくなる。
The second capacitor 23 and the second switch 24 in FIG. 4 operate in the same manner as in FIG. 1, and when the first switch 4 is turned off, voltage resonance occurs, and the switching loss is reduced.

[変形例] 本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、例
えば次の変形が可能なものである。
[Modifications] The present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the following modifications are possible.

(1)第5図に示すように、共振用コンデンサ12を1次
巻線3に並列に接続すること、また、第6図に示すよう
に3次巻線40を設けてここにコンデンサ12を接続するこ
と、2次巻線7に並列に共振用コンデンサを接続するこ
とが可能である。
(1) As shown in FIG. 5, a resonance capacitor 12 is connected in parallel to the primary winding 3, and a tertiary winding 40 is provided as shown in FIG. It is possible to connect a resonance capacitor in parallel with the secondary winding 7.

(2)第1及び第2のスイッチ4、24のダイオード6、
26の代りに制御スイッチを接続してこの制御スイッチを
ダイオード6、26が導通する期間に対応するようにオン
制御してもよい。
(2) Diodes 6 of the first and second switches 4, 24,
Instead of 26, a control switch may be connected, and this control switch may be turned on so as to correspond to the period during which the diodes 6, 26 conduct.

(3)LC共振を生じやすくするためにトランス2の1次
巻線3、2次巻線7、又は3次巻線40にインダクタンス
素子(リアクトル)を接続してもよい。
(3) An inductance element (reactor) may be connected to the primary winding 3, the secondary winding 7, or the tertiary winding 40 of the transformer 2 in order to easily cause LC resonance.

(4)トランス2を単巻トランス構成とすることが可能
である。
(4) The transformer 2 can have a single-turn transformer configuration.

[発明の効果] 上述のように、各請求項の発明によれば、リバースタ
イプのスイッチング電源装置のターンオフ時及びターン
オン時に共振動作を生じさせてスイッチング損失を低減
させることができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the invention of each claim, it is possible to reduce the switching loss by causing a resonance operation at the time of turning off and turning on the reverse type switching power supply device.

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

第1図は本発明の第1の実施例のスイッチングレギュレ
ータを示す回路図、 第2図は第1図の各部の状態を示す波形図、 第3図及び第4図は本発明の第2及び第3の実施例を夫
々示す回路図、 第5図及び第6図は変形例のスイッチングレギュレータ
を夫々示す回路図である。 1…電源、2…トランス、3…1次巻線、4…第1のス
イッチ、5…制御スイッチ、6…ダイオード、7…2次
巻線、9…負荷、10…整流ダイオード、11…第1のコン
デンサ、12…共振用コンデンサ、13…第1の制御回路、
23…第2のコンデンサ、24…第2のスイッチ。
1 is a circuit diagram showing a switching regulator according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram showing the state of each part in FIG. 1, and FIGS. 3 and 4 are second and third embodiments of the present invention. FIG. 5 is a circuit diagram showing a third embodiment, and FIGS. 5 and 6 are circuit diagrams respectively showing a switching regulator according to a modification. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power supply, 2 ... Transformer, 3 ... Primary winding, 4 ... First switch, 5 ... Control switch, 6 ... Diode, 7 ... Secondary winding, 9 ... Load, 10 ... Rectifier diode, 11 ... 1 capacitor, 12 ... resonance capacitor, 13 ... first control circuit,
23 ... second capacitor, 24 ... second switch.

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】直流電源と、 前記直流電源の一端と他端との間に接続されたトランス
と、 前記トランスに直列に接続されている第1のスイッチ
と、 前記第1のスイッチのオフの期間に前記トランスの一対
の出力端子間に発生する電圧によってオンになる方向性
を有して前記トランスの一対の出力端子の一方に接続さ
れた整流ダイオードと、 前記整流ダイオードの出力側端子と前記トランスの一対
の出力端子の他方との間に接続された第1のコンデンサ
と、 前記トランスのインダクタンスと共振するように前記ト
ランスに関係付けられた共振用コンデンサ又は浮遊容量
と、 前記整流ダイオードに並列に接続された第2のコンデン
サと、 前記第2のコンデンサに直列に接続された第2のスイッ
チと、 前記第1のスイッチを制御する第1の制御回路と、 前記第1のスイッチがオンに転換する前に前記第1のス
イッチの電圧が前記トランスのインダクタンスと前記共
振用コンデンサ又は浮遊容量との共振によって徐々に低
下することができるように前記第2のスイッチを制御す
る第2の制御回路とから成るスイッチング電源装置。
1. A DC power supply, a transformer connected between one end and the other end of the DC power supply, a first switch connected in series to the transformer, and an off state of the first switch. A rectifier diode connected to one of the pair of output terminals of the transformer having a direction of being turned on by a voltage generated between the pair of output terminals of the transformer during a period, and an output terminal of the rectifier diode and A first capacitor connected between the other of the pair of output terminals of the transformer, a resonance capacitor or stray capacitance associated with the transformer so as to resonate with the inductance of the transformer, and in parallel with the rectifier diode A second capacitor connected in series to the second capacitor, a second switch connected in series to the second capacitor, and a first control for controlling the first switch. The first switch so that the voltage of the first switch can be gradually reduced by resonance between the inductance of the transformer and the resonance capacitor or stray capacitance before the first switch is turned on. And a second control circuit for controlling the second switch.
【請求項2】前記第2のスイッチは、制御スイッチと、
前記制御スイッチに内蔵又は外部接続され且つ前記制御
スイッチに逆並列に接続されているダイオードとから成
ることを特徴とする請求項1記載のスイッチング電源装
置。
2. The control device according to claim 1, wherein the second switch includes a control switch;
2. The switching power supply device according to claim 1, further comprising a diode built in or externally connected to the control switch and connected in anti-parallel to the control switch.
【請求項3】前記第2の制御回路は、前記第2のコンデ
ンサの電圧を検出し、この電圧が一定値以下の期間のみ
前記第2のスイッチに含まれている前記制御スイッチを
オン制御するものである請求項2記載のスイッチング電
源装置。
3. The second control circuit detects a voltage of the second capacitor, and turns on the control switch included in the second switch only during a period when the voltage is equal to or less than a predetermined value. 3. The switching power supply according to claim 2, wherein
【請求項4】前記第2の制御回路は、 参照電圧発生回路と、 前記参照電圧発生回路から得られる参照電圧と前記第2
のコンデンサの電圧とを比較し、この比較出力で前記第
2のスイッチに含まれている前記制御スイッチをオン・
オフ制御する比較器と、 出力電圧を制御するために前記参照電圧を制御する回路
と から成ることを特徴とする請求項2記載のスイッチング
電源装置。
4. The second control circuit includes: a reference voltage generation circuit; a reference voltage obtained from the reference voltage generation circuit;
And the control switch included in the second switch is turned on by the comparison output.
3. The switching power supply device according to claim 2, comprising: a comparator that controls off, and a circuit that controls the reference voltage to control an output voltage.
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