JPH02299462A - スイッチング素子回路 - Google Patents
スイッチング素子回路Info
- Publication number
- JPH02299462A JPH02299462A JP11710689A JP11710689A JPH02299462A JP H02299462 A JPH02299462 A JP H02299462A JP 11710689 A JP11710689 A JP 11710689A JP 11710689 A JP11710689 A JP 11710689A JP H02299462 A JPH02299462 A JP H02299462A
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- JP
- Japan
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- switching element
- transformer
- capacitor
- circuit
- primary winding
- Prior art date
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- Electronic Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、トランジスタ等のスイッチング素子と変圧
器の一次巻線とを直列にして直流電源に接続し上記変圧
器の２次巻線から出力を取出すようにしたスイッチング
素子回路に関するものである。
器の一次巻線とを直列にして直流電源に接続し上記変圧
器の２次巻線から出力を取出すようにしたスイッチング
素子回路に関するものである。
第３図は例えばＣＱ出版株式会社昭和６０年４月２０日
発行「スイッチング・レギュレータ設計ノウハウＪＰ、
１７５に記載されたこの種従来のスイッチング素子回路
を示す回路図である。図において、（１）は直流電源、
（２）は直流電源（１）に接続されたコンデンサ、（３
）はスイッチング素子としてのトランジスタで、変圧器
（イ）の１次巻線（４ａ）と直列になって直流電源（１
）に接続されている。（５１は変圧器（イ）の２次巻線
（４ｂ）の回路に挿入された整流ダイオード、（６）は
トランジスタ（３）のベースに入力信号を送出するパル
ス発生器である。そして、変圧器（４の一次巻線（４ａ
）にはスナバ回路を構成するツェナーダイオ−トロ、コ
ンデンサ（８）およびダイオード（９）が接続されてい
る。
発行「スイッチング・レギュレータ設計ノウハウＪＰ、
１７５に記載されたこの種従来のスイッチング素子回路
を示す回路図である。図において、（１）は直流電源、
（２）は直流電源（１）に接続されたコンデンサ、（３
）はスイッチング素子としてのトランジスタで、変圧器
（イ）の１次巻線（４ａ）と直列になって直流電源（１
）に接続されている。（５１は変圧器（イ）の２次巻線
（４ｂ）の回路に挿入された整流ダイオード、（６）は
トランジスタ（３）のベースに入力信号を送出するパル
ス発生器である。そして、変圧器（４の一次巻線（４ａ
）にはスナバ回路を構成するツェナーダイオ−トロ、コ
ンデンサ（８）およびダイオード（９）が接続されてい
る。
次に動作を、各部の波形を示す第４図とともに説明する
。先ず、時刻１＝１．で入力信号Ｖｉｎが立上ると、ト
ランジスタ（３）は直ちにターンオンして直流電源（１
）から変圧器（イ）の１次巻線（４ａ）に電流が流入し
、その２次巻線（４ｂ）から整流ダイオード（９を通じ
て出力信号ｖ０が立上る。なお、コンデンサ（８）の電
圧Ｖｃ、は常にツェナーダイオード（２）の動作電圧に
保たれている。
。先ず、時刻１＝１．で入力信号Ｖｉｎが立上ると、ト
ランジスタ（３）は直ちにターンオンして直流電源（１
）から変圧器（イ）の１次巻線（４ａ）に電流が流入し
、その２次巻線（４ｂ）から整流ダイオード（９を通じ
て出力信号ｖ０が立上る。なお、コンデンサ（８）の電
圧Ｖｃ、は常にツェナーダイオード（２）の動作電圧に
保たれている。
次に、時刻１＝１２で入力信号Ｖｉｎが零となると、ト
ランジスタ（３）は直ちにターンオフし、それまでに変
圧器（４）に蓄積されていた励磁エネルギーによりダイ
オード（９）を介してツェナーダイオード（７）にその
動作電圧以上の電圧がかかり、この結果ツェナーダイオ
ード■にツェナー電流Ｉ ＺＤが流れて上記励磁エネル
ギーを消費する。ここで、トランジスタ（３）のコレク
ターエミッタ間に発生する素子間電圧ＶＣＥが電源電圧
即ち、コンデンサ（２）の電圧Ｖｃ。
ランジスタ（３）は直ちにターンオフし、それまでに変
圧器（４）に蓄積されていた励磁エネルギーによりダイ
オード（９）を介してツェナーダイオード（７）にその
動作電圧以上の電圧がかかり、この結果ツェナーダイオ
ード■にツェナー電流Ｉ ＺＤが流れて上記励磁エネル
ギーを消費する。ここで、トランジスタ（３）のコレク
ターエミッタ間に発生する素子間電圧ＶＣＥが電源電圧
即ち、コンデンサ（２）の電圧Ｖｃ。
とコンデンサ（５）の電圧ｖＣ２との和により高くなる
分はコンデンサ（８）で吸収される。
分はコンデンサ（８）で吸収される。
そして、時刻１＝１．でツェナー電流ＩＺＤが零になり
上記励磁エネルギーが消費されてしまうと、変圧器（イ
）はリセットされ、トランジスタ（３）の次のターンオ
ン動作に備える状態になる訳である。
上記励磁エネルギーが消費されてしまうと、変圧器（イ
）はリセットされ、トランジスタ（３）の次のターンオ
ン動作に備える状態になる訳である。
従来のスイッチング素子回路は以上のように構成され、
変圧器（イ）に蓄積された励磁エネルギーをツェナーダ
イオード（２）に消費させるのでその分電力損失となっ
て効率が低下する。更に、スナバ回路のコンデンサ（２
）が常に高い電圧レベルに充電されており、その分トラ
ンジスタ（３）のターンオフ時における素子間電圧ＶＣ
Ｈの上昇を抑制する効果が小さいものとなる。
変圧器（イ）に蓄積された励磁エネルギーをツェナーダ
イオード（２）に消費させるのでその分電力損失となっ
て効率が低下する。更に、スナバ回路のコンデンサ（２
）が常に高い電圧レベルに充電されており、その分トラ
ンジスタ（３）のターンオフ時における素子間電圧ＶＣ
Ｈの上昇を抑制する効果が小さいものとなる。
この発明は以上のような問題点を解消するためになされ
たもので、効率を低下させることなく、かつ素子間電圧
の上昇抑制効果が大きいスイッチング素子回路を得るこ
とを目的とする。
たもので、効率を低下させることなく、かつ素子間電圧
の上昇抑制効果が大きいスイッチング素子回路を得るこ
とを目的とする。
この発明に係るスイッチング素子回路は、変圧器の１次
巻線とスイッチング素子との直列体に直列に接続され、
上記スイッチング素子のオフ期間に充電され上記スイッ
チング素子のオン期間に放電して上記変圧器の２次巻線
に出力を誘起せしめるコンデンサと、このコンデンサと
直列となって上記直流電源との間に接続され、上記スイ
ッチング素子のオフ期間に上記コンデンサに充電電流を
供給する定電流回路と、上記変圧器の１次巻線とスイッ
チング素子との接続点と上記直流電源との間に接続され
、上記スイッチング素子のオン期間に蓄積された上記変
圧器の励磁エネルギーによる１次巻線の電流を上記スイ
ッチング素子のオフ期間に上記コンデンサを介して上記
直流電源に放流して上記励磁エネルギーを回生せしめる
ダイオードとを備えたものである。
巻線とスイッチング素子との直列体に直列に接続され、
上記スイッチング素子のオフ期間に充電され上記スイッ
チング素子のオン期間に放電して上記変圧器の２次巻線
に出力を誘起せしめるコンデンサと、このコンデンサと
直列となって上記直流電源との間に接続され、上記スイ
ッチング素子のオフ期間に上記コンデンサに充電電流を
供給する定電流回路と、上記変圧器の１次巻線とスイッ
チング素子との接続点と上記直流電源との間に接続され
、上記スイッチング素子のオン期間に蓄積された上記変
圧器の励磁エネルギーによる１次巻線の電流を上記スイ
ッチング素子のオフ期間に上記コンデンサを介して上記
直流電源に放流して上記励磁エネルギーを回生せしめる
ダイオードとを備えたものである。
スイッチング素子のオフ期間において、コンデンサは定
電流回路により充電される。そして、スイッチング素子
がターンオンすると、上記コンデンサに充電された電荷
は変圧器の一次巻線とスイッチング素子とを経て放電し
、変圧器の２次巻線に出力を誘起する０次に、スイッチ
ング素子がターンオフすると、それまでに変圧器に蓄積
された励磁エネルギーはダイオードおよびコンデンサを
介して直流電源側に回生される。
電流回路により充電される。そして、スイッチング素子
がターンオンすると、上記コンデンサに充電された電荷
は変圧器の一次巻線とスイッチング素子とを経て放電し
、変圧器の２次巻線に出力を誘起する０次に、スイッチ
ング素子がターンオフすると、それまでに変圧器に蓄積
された励磁エネルギーはダイオードおよびコンデンサを
介して直流電源側に回生される。
〔実 施 例〕
第１図はこの発明の一実施例によるスイッチング素子回
路を示す回路図である。図において、（１）ないしく６
）は従来と同一のものであるので説明を省略する。α〔
はトランジスタ（３）と変圧器（４）の−次巻線（４ａ
）との直列体と直列に、即ち、第１図において、トラン
ジスタ（３）のエミッタ端子と一次巻線（４ａ）の上方
端子との間に接続されたコンデンサ、（！１）はコンデ
ンサ叫と直列になって直流電源（１）との間に、即ち、
第１図のおいて両コンデンサ（２および叫のプラス側端
子の間に接続された定電流回路で、コンデンサ叫の電圧
Ｖｃ、がコンデンサ（２）の電圧Ｖｃｍより低くなると
定電流を出力してコンデンサα１を充電する。 ＜１２
）はトランジスタＬ３）と−次巻線（４ａ）との接続点
とコンデンサ（２）のプラス側端子との間に図示の極性
で接続されたダイオードである。
路を示す回路図である。図において、（１）ないしく６
）は従来と同一のものであるので説明を省略する。α〔
はトランジスタ（３）と変圧器（４）の−次巻線（４ａ
）との直列体と直列に、即ち、第１図において、トラン
ジスタ（３）のエミッタ端子と一次巻線（４ａ）の上方
端子との間に接続されたコンデンサ、（！１）はコンデ
ンサ叫と直列になって直流電源（１）との間に、即ち、
第１図のおいて両コンデンサ（２および叫のプラス側端
子の間に接続された定電流回路で、コンデンサ叫の電圧
Ｖｃ、がコンデンサ（２）の電圧Ｖｃｍより低くなると
定電流を出力してコンデンサα１を充電する。 ＜１２
）はトランジスタＬ３）と−次巻線（４ａ）との接続点
とコンデンサ（２）のプラス側端子との間に図示の極性
で接続されたダイオードである。
次に動作を第２図の特性図を含めて説明する。
従来と同様、先ず、時刻１＝１．で入力信号Ｖｉｎが立
上ると、トランジスタ（３）は直ちにターンオンし、そ
れまでに充電されていたコンデンサ（１０１の電圧Ｖｃ
、が変圧器（イ）の−次巻線（４ａ）に印加される。従
って、コンデンサα〔は放電して変圧器（イ）の２次巻
線（４ｂ）に出力を誘起する。
上ると、トランジスタ（３）は直ちにターンオンし、そ
れまでに充電されていたコンデンサ（１０１の電圧Ｖｃ
、が変圧器（イ）の−次巻線（４ａ）に印加される。従
って、コンデンサα〔は放電して変圧器（イ）の２次巻
線（４ｂ）に出力を誘起する。
次に、時刻１＝１．で入力信号Ｖｉｎが零となると、ト
ランジスタ（３）は直ちにターンオフする。この結果、
変圧器（４）の１次巻線（４ａ）には、それまでに変圧
器（４）に蓄積されていた励磁エネルギーにより両コン
デンサ（２）およびａｌの差電圧Ｖｃ、−Ｖｃ、を越え
る電圧が発生し、ダイオード（１２）が通流して（電流
ＩＤ）上記励磁エネルギーが直流電源（１）側へ回生さ
れることになる。そして、この間、定電流回路（１１）
はコンデンサａωに充電電流＝入力電流Ｉｔを供給し、
コンデンサａ〔の電圧Ｖｃ、が直流電源（１）、従って
コンデンサ（２）の電圧Ｖｃ１に等しくなった時刻１＝
１．で充電を終了する。変圧器（４）の励磁エネルギー
によるダイオード電流ＩＤもこの時刻ｔ”ｔｉの時点ま
たはそれまでに零になり、変圧器（２）はリセットされ
た状態となる。
ランジスタ（３）は直ちにターンオフする。この結果、
変圧器（４）の１次巻線（４ａ）には、それまでに変圧
器（４）に蓄積されていた励磁エネルギーにより両コン
デンサ（２）およびａｌの差電圧Ｖｃ、−Ｖｃ、を越え
る電圧が発生し、ダイオード（１２）が通流して（電流
ＩＤ）上記励磁エネルギーが直流電源（１）側へ回生さ
れることになる。そして、この間、定電流回路（１１）
はコンデンサａωに充電電流＝入力電流Ｉｔを供給し、
コンデンサａ〔の電圧Ｖｃ、が直流電源（１）、従って
コンデンサ（２）の電圧Ｖｃ１に等しくなった時刻１＝
１．で充電を終了する。変圧器（４）の励磁エネルギー
によるダイオード電流ＩＤもこの時刻ｔ”ｔｉの時点ま
たはそれまでに零になり、変圧器（２）はリセットされ
た状態となる。
以上のように、変圧器（イ）に蓄積された励磁エネルギ
ーは電源側へ回生されるので効率が向上する。
ーは電源側へ回生されるので効率が向上する。
更に、従来のツェナーダイオードのような定電圧素子を
含まないので、トランジスタＢ）のターンオフ時におけ
る素子間電圧ＶＣＨの上昇分も速やかに抑制される。
含まないので、トランジスタＢ）のターンオフ時におけ
る素子間電圧ＶＣＨの上昇分も速やかに抑制される。
なお、上記実施例ではスイッチング素子としてトランジ
スタＬ３１を使用した場合について説明したが、これに
限らず例えばＦＥＴであってもよい、また、上記した定
電流回路（１１）は抵抗で構成する回路をも包含するも
のとする。
スタＬ３１を使用した場合について説明したが、これに
限らず例えばＦＥＴであってもよい、また、上記した定
電流回路（１１）は抵抗で構成する回路をも包含するも
のとする。
この発明は以上のように構成されているので、変圧器に
蓄積された励磁エネルギーは電力損失となることなく電
源側に回生されスイッチング素子回路としての効率が向
上する。更に、スイッチング素子のターンオフ後の過電
圧も速やかに抑制される。
蓄積された励磁エネルギーは電力損失となることなく電
源側に回生されスイッチング素子回路としての効率が向
上する。更に、スイッチング素子のターンオフ後の過電
圧も速やかに抑制される。
第１図はこの発明の一実施例によるスイッチング素子回
路を示す回路図、第２図はその動作を説明する波形図、
第３図は従来のスイッチング素子回路を示す回路図、第
４図は第３図の回路の動作を説明する波形図である。 図において、（１）は直流電源、（２）叫はコンデンサ
、（３）はスイッチング素子としてのトランジスタ、Ｇ
４）は変圧器、（４ａ）および（４ｂ）は変圧器（イ）
のそれぞれ１次巻線および２次巻線、（１１）は定電流
回路、（１２）はダイオードである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 弁理士 大 岩 増 雄 第１図 ４ｂ：２求存線 １１：定電流１！１路 １２：２°′イオード 第２図
路を示す回路図、第２図はその動作を説明する波形図、
第３図は従来のスイッチング素子回路を示す回路図、第
４図は第３図の回路の動作を説明する波形図である。 図において、（１）は直流電源、（２）叫はコンデンサ
、（３）はスイッチング素子としてのトランジスタ、Ｇ
４）は変圧器、（４ａ）および（４ｂ）は変圧器（イ）
のそれぞれ１次巻線および２次巻線、（１１）は定電流
回路、（１２）はダイオードである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 弁理士 大 岩 増 雄 第１図 ４ｂ：２求存線 １１：定電流１！１路 １２：２°′イオード 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 変圧器の一次巻線とスイッチング素子とを直列にして直
流電源に接続し、上記スイッチング素子をオンオフする
ことにより、上記変圧器の２次巻線から出力を取出すも
のにおいて、 上記変圧器の１次巻線とスイッチング素子との直列体に
直列に接続され、上記スイッチング素子のオフ期間に充
電され上記スイッチング素子のオン期間に放電して上記
変圧器の２次巻線に出力を誘起せしめるコンデンサと、
このコンデンサと直列となって上記直流電源との間に接
続され、上記スイッチング素子のオフ期間に上記コンデ
ンサに充電電流を供給する定電流回路と、上記変圧器の
１次巻線とスイッチング素子との接続点と上記直流電源
との間に接続され、上記スイッチング素子のオン期間に
蓄積された上記変圧器の励磁エネルギーによる１次巻線
の電流を上記スイッチング素子のオフ期間に上記コンデ
ンサを介して上記直流電源に放流して上記励磁エネルギ
ーを回生せしめるダイオードとを備えたことを特徴とす
るスイッチング素子回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11710689A JPH078138B2 (ja) | 1989-05-10 | 1989-05-10 | スイッチング素子回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11710689A JPH078138B2 (ja) | 1989-05-10 | 1989-05-10 | スイッチング素子回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02299462A true JPH02299462A (ja) | 1990-12-11 |
| JPH078138B2 JPH078138B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=14703552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11710689A Expired - Fee Related JPH078138B2 (ja) | 1989-05-10 | 1989-05-10 | スイッチング素子回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH078138B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05219722A (ja) * | 1992-02-07 | 1993-08-27 | Toshiba Corp | スナバ回生装置 |
-
1989
- 1989-05-10 JP JP11710689A patent/JPH078138B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05219722A (ja) * | 1992-02-07 | 1993-08-27 | Toshiba Corp | スナバ回生装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH078138B2 (ja) | 1995-01-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |