JPH03159565A - スイッチング電源回路 - Google Patents

スイッチング電源回路

Info

Publication number
JPH03159565A
JPH03159565A JP2207421A JP20742190A JPH03159565A JP H03159565 A JPH03159565 A JP H03159565A JP 2207421 A JP2207421 A JP 2207421A JP 20742190 A JP20742190 A JP 20742190A JP H03159565 A JPH03159565 A JP H03159565A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
winding
transformer
capacitor
power supply
supply circuit
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
JP2207421A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0626471B2 (ja
Inventor
Shigemitsu Yamade
山出 重光
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2207421A priority Critical patent/JPH0626471B2/ja
Publication of JPH03159565A publication Critical patent/JPH03159565A/ja
Publication of JPH0626471B2 publication Critical patent/JPH0626471B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、トランスを使用したスイッチン介してアース
端子に関するものである. 従来の技術 スイッチング方式の定電圧電源回路は、変換効率が良く
、広い入力電圧範囲を許容でき、特にトランスを使用し
たスイッチン介してアース端子は、2次側に任意の直流
電圧を得ることができ、種々の電子機器の電源に使用さ
れている.第8図は、トランスを用いたスイッチン介し
てアース端子の原理図の一例を示したもので、Eは直流
電源、Tは一次コイルLt、及び二次コイルL,からな
るトランス、Q.はスイッチングトランジスタ、PCは
スイッチングパルス発生器を示す.この例の方式はフラ
イバック方式と呼ばれ、スイッチングトランジスタQ1
がオンの期間にトランスTに蓄えられたエネルギー(K
T”)を、スイッチングトランジスタQ.のオフ期間に
2次側のコイルし.から整流ダイオードD2を介して平
滑コンデンサC2に取り出し、負荷に供給するもので、
その出力電圧はスイッチングパルス発生2HPGによる
パルス幅制御により定電圧化される.発明が解決しよう
とする課題 ところが、この様な回路においては、トランスTのリ−
ケージインダクタンスのエネルギーにより、スイッチン
グトランジスタQ.がオフになった瞬間に一次コイルL
1に高いインダクティフ・スパイクパルス電圧を発生す
ることが知られている. これに対する従来の対策例として、3種類ある.(+)
  第9図に示した例は、一次コイルL.にダンパーダ
イオードD,と抵抗Ra、コンデンサC,からなるダン
ピング回路を設け、前記スパイク電圧を抑圧しようとす
るものであり、スパイク電圧によってコンデンサC.に
変化した時、上記、残りの区間に抵抗R.を通して放電
する構成になっている.このため、スパイク電圧を充分
吸収するためには、抵抗R.に流すi流を増やさなけれ
ばならず、抵抗R.で消費する損失が増大し、変換効率
が悪くなる欠点がある (2)第10図に示すものでは、一次コイルL1を巻き
上げて3次コイルし,を形威し、3次コイルL,に発生
するスパイクパルス電圧をダンパーダイオードD4を通
して直流1ftfiEに返すようにして効率を改善した
ものであるが、巻き上げたコイルし,と一次コイルL,
の結合を充分にしてリーケージインダクタンスを小さく
しないと効果が少ないので、トランスの巻線が困難であ
る. (3)第1l図に示したものは、第3のコイルL,を設
け、コイルL.及びL,に発生するスパイクパルスはダ
イオードD.及び電R已に充電する.コンデンサC−に
充電された電荷は、トランジスタQ.がオン時にコイル
L,を通して放電され、トランスを駆動するので、ロス
がなく効率が良いとされる. しかし、上記の従来例(2)及び(3)には、次の2つ
の欠点がある. (イ) 一次コイルL.と同程度の巻線の3次コイルL
,を必要とする. (ロ) 一次側の入力電圧範囲が広いとき、電圧が高い
ときのダンバー効果が小さい. (イ)については自明であるので、(口)について説明
する。
第lO図及び第11図の回路においてダンパーダイオー
ドD4がないと仮定すると、トランジスタQwかオフと
なったときにコイルL,に発生する電圧波形は、第12
図の如くになる. 図のパルスの平坦部の電圧vllは、2次側でダイオー
ドD,により出力電圧■。にクランブされることにより
決まり、第2巻線及び第3次巻線の巻数をそれぞれn 
2 +  n 2 とするとn3 V*=     Vo n2 となる。ピーク電圧■.は、これに前記のり一ケージイ
ンダクタンスによるスパイク電圧V,が加算されるので V..=V. 十Vl となる.これらの電圧は、v0が一定となる様に制御さ
れるので入力電圧が変化しても変わらない.第10図及
び第11図の回路においては、第3次巻線に発生する上
記の電圧波形が、入力電圧eを越えた部分(voh  
e)、すなわち第l3図に示す波形図の点線の部分をダ
ンパーダイオードD1でクランブしてスパイクパルスを
吸収しているわけである. ここで、入力電圧eが最小のときでも、e>V. となる様にしなければならない.なぜなら、もし入力電
圧eがv0以下になると、スパイクパルス以外の区間ま
で第3次巻線側でクランブされることになり、2次側に
所定の出力が得られなくなってしまうからである. ところが、逆に人力電圧eが大きくなると、吸収するパ
ルス電圧(vjk  e)が小さくなり、ダンバー効果
が減少し、さらに入力電圧eが■2kを越えるとダンパ
ー効果がまったくなくなってしまうことになる. このように、第lO図及び第l】図の方法は、人力電圧
の範囲の広い場合にはパルス吸収効果を充分にすること
ができないことがわかる. 本発明は、この様な従来の欠点を解消するものであり、
広い入力電圧範囲を許容する1!源においても、トラン
スのリーケージによるスパイクパルス電圧の抑圧が効果
的に行われ、しかも変換効率が低下しないスイッチング
Ti’tA回路を提供するものである. 課題を解決するための手段 本発明においては、トランスを使用したスイッチングi
電源回路に接続され、一次巻線の両端に、コンデンサー
とダンパーダイオードを直列にしたものを接続し、前記
ダンパーダイオードの両端を導通する放電トランジスタ
を設け、スイッチングトランジスタのオフ時にスパイク
パルスによりダンパーダイオードがオンして再びオフし
た直後の一定時間は上記放電トランジスタをオンさせる
様に堡発明のスイクチン介してアース端子は、華今醤番
影スイッチングトラン ジスタのオフ時のスパイクパルスの吸収によってコンデ
ンサーに充電される電荷を、その後のスイッチングトラ
ンジスタがオフの期間中に、放電トランジスタQ4によ
って放電することにより、コンデンサの両端の電位V0
を nl vl=    v0 nt に固定し、次回にスイッチングトランジスタがオフした
時にも、ほぼ完全にスパイクパルスを吸収することがで
きるものである, 実施例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照して説明
する. 第l図は本発明の基本的な一実施例を示す回路図で、E
は直流1itiflSTはトランス、Q.はスイッチン
グトランジスタ、PCはスイッチングパルス発生器、L
.,Lt,L,はトランスTのそれぞれ第1,第2及び
第3の巻線を示し、第1の巻′klAt,,の両端には
図示したように、ダンパーダイオードD−及びコンデン
サC4の直列回路が接続されている.トランジスタQa
はそのコレクタとエミンタがダンパーダイオードD4の
両端に接続され、ベースには第3の巻線L,に発生した
パルスをダイオードD,により整流した後、コンデンサ
C,と抵抗R1によって、微分して加えるように横戒さ
れている。
なお、2次巻線L8には、従来と同様に整流ダイオード
Dよ及び平滑コンデンサC2を接続して直流出力を得る
ものであり、所定の出力電圧■。
を得るために、出力電圧V6を検出器DTで検出し、そ
の検出値で、パルス発生器PC,がパルス幅変調される
ように構成されている. 第1図のスイッチング回路の動作について説明する.ま
ず、第1図でトランジスタQ一が常時オフであると仮定
すると、定常状態になったスイッチングトランジスタQ
1のコレクタの電圧vcは、第2図aの樺な電圧波形と
なる.ここに、eは入力電源電圧であり、vllは出力
電圧v0及び巻数比によって、 nI V,=       V. n= で決まる電圧である.この時、コンデンサC−の他端の
P点の電圧波形は、入力電圧eにクランプされ、第3図
bのようになる.コンデンサC.の両端の電圧vcは Vc −Vm +v. となり、P点の波形は、同図aと比べて、このVc分だ
け負側に移動した波形となり、スパイクパルスの吸収も
おこなわれない. つぎに、トランジスタQ,を含めた動作について説明す
る. スイッチングトランジスタQ1がオフのときのパルスを
トランスTの第3の巻線L,より取り出し、ダイオード
Dtによって整流した第3図aの波形はさらにコンデン
サC%,抵抗R,によって微分され、同図bのようにな
りトランジスタQ−のヘースに加わり、図の斜線部がト
ランジスタQ.ノヘースーエミッタ間を順方向にドライ
ブする.トランジスタQ.は、スパイクパルスによって
ダンパーダイオードD.がオンになった後で再びオフに
なった直後、すなわちコレクタ電位がエミノタ電位より
下がった特点よりCt,Rtで決まる一定時間の間導通
する.この期間に、スパイクパルスの吸収によってコン
デンサC1に充電された電荷が、トランジスタQ,と、
巻線L,を通して放電され、コンデンサC.の両端の電
圧V,は、第lの巻線L1の逆起電力による電圧Vtに
等しくなる.よって、次回にスイッチングトランジスタ
Q.がオフになった時に発生するスパイク電圧は、第3
図Cに示したP点の電圧波形のように、ダンパーダイオ
ードD.によってほぼ完全にダンパーされることになる
. この様に、スパイクパルス電圧の抑圧がほぼ完全にでき
、しかも、この抑圧効果は、入力電圧eの影響を受けな
い. さらに、スパイクパルス電圧によってコンデンサC,に
充電された電荷は、トランジスタQ1と第lの巻線L1
を通して放電されるが、この第1の巻線L1を流れるこ
とによる起電力は2次側に取り出されることになるので
、損失とはならない。
したがって、この回路では1次側から2次側に供給され
るパワーの変換効率も高いものにすることができる. 又、この回路で使用したトランスTの第3巻線L,は、
放電トランジスタQ4を駆動するためであるので少なに
おいて、上記トランスのように第I巻線L1と同程度の
多い巻線回数の第3次巻線は不要である.第4図はこの
発明の他の実施例を示す回路図で、上記実施例における
放電トランジスタQ4の駆動用パルスを、トランスTの
2次側巻線し,から得るようにしたものであり、第3次
巻線が不要となる. 第5図はスイッチングトランジスタQsのコレクタから
取り出したパルス波形をコンデンサC,と抵抗Rtで微
分した後、トランジスタQ.により反転して、放電用ト
ランジスタQ4の駆動パルスを得るようにした実施例で
あり、この場合も第3次巻線は不要である. 第6図は第1巻線L1とは別にスパイクパルス吸収用の
巻線L4を設けた実施例である.この巻線L一は第1巻
線L1との結合を密にする必要があるが、巻回数は少な
くてもよく、放電用トランジスタQ−に耐圧の小さいも
のを使用できる利点がある. 第7図はアースとの間にダンバー回路を設けた実施例で
ある. なお、以上はフライバック型スイッチン介してアース端
子について説明してきたが、この発明はスパイクパルス
が発生しやすいフィードフォワード型等のスイッチン介
してアース端子にも利用できることはもちろんである. また、スイッチングトランジスタQ,や放電用トランジ
スタQ4のかわりに他のスイッチング素子を使用しても
よい. 発明の効果 以上のように、本発明によると、トランスを使用したス
イッチン介してアース端子に接続され、スイッチングト
ランジスタのオフ時に発生するスパイクパルスを、一次
側の入力電圧の変化にかかわらず効果的に吸収すること
ができ、しかもロスが少ないので変換効率が向上する. 又、巻回数の多い第3次巻線を必要としないので、絶縁
トランスが簡単になる効果もある.
【図面の簡単な説明】

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)トランスの一次側巻線の一端が入力電圧端子に接
    続され、他端がスイッチング素子を介してアース端子に
    接続され、上記トランスの二次側巻線の両端間の電圧を
    平滑整流した直流出力電圧を検出する検出器の検出信号
    によりパルス幅変調されるパルス発生器からのパルス出
    力により上記スイッチング素子が制御されるように構成
    されたスイッチング方式の定電圧電源回路において、上
    記トランスの一次側巻線と上記スイッチング素子の接続
    点とアース端子間にコンデンサとダイオードとの直列接
    続回路を挿入接続するとともに上記ダイオードの両端を
    導通する放電トランジスタを上記ダイオードのオフ期間
    にコレクタとエミッタ間が導通するように配設し、上記
    トランスを駆動する上記スイッチング素子のオフ時に発
    生するインダクティブ・スパイクパルスを上記ダイオー
    ドを介して上記コンデンサにより吸収するとともに、上
    記スイッチング素子がオフからオンに変化した時に上記
    放電トランジスタにより上記一次側巻線を介して上記コ
    ンデンサに充電された電荷を放電せしめるようにしたこ
    とを特徴とするスイッチング電源回路。
  2. (2)特許請求の範囲第1項記載のスイッチング電源回
    路において、上記トランスの一次側巻線の巻回数より少
    ない巻回数の微分パルス用巻線を設け、上記微分パルス
    用巻線の一端をアース端子に接続するとともに、上記微
    分パルス用巻線の他端をコンデンサの一端に接続し、上
    記コンデンサの他端を上記放電トランジスタのベース端
    子に接続し、上記ベース端子とアース端子間に抵抗を接
    続して、上記コンデンサと上記抵抗により微分回路を構
    成したことを特徴とするスイッチング電源回路。
  3. (3)トランスを使用したスイッチング電源回路におい
    て、一次巻線の両端に、コンデンサとダンパーダイオー
    ドを直列にしたものを接続し、上記ダンパーダイオード
    の両端を導通する放電トランジスタを設け、上記トラン
    スを駆動するスイッチング素子のオフ時に発生するイン
    ダクティブ・スパイクパルスを上記ダンパーダイオード
    を介して上記コンデンサに充電するとともに、上記スイ
    ッチング素子がオフからオンに変化した時に上記放電ト
    ランジスタにより上記一次巻線を介して上記コンデンサ
    に充電された電荷を放電せしめるようにしたことを特徴
    とするスイッチング電源回路。
  4. (4)トランスを使用したスイッチング電源回路におい
    て、一次巻線の両端に、コンデンサとダンパーダイオー
    ドを直列にしたものを接続し、上記ダンパーダイオード
    の両端を導通する放電トランジスタを上記ダンパーダイ
    オードのオフ期間にコレクタとエミッタ間が導通するよ
    うに配設し、上記放電トランジスタのベースに上記トラ
    ンスからの発生パルスを微分する微分回路を接続し、上
    記トランスを駆動するスイッチング素子のオフ時に発生
    するインダクティブスパイクパルスをダンパーダイオー
    ドを介して上記コンデンサに充電するとともに、上記ス
    イッチング素子がオフからオンに変化した時に上記放電
    トランジスタを上記微分回路からの微分パルスにより規
    定される期間導通させ、上記一次巻線を介して上記コン
    デンサに充電された電荷を放電せしめるようにしたこと
    を特徴とするスイッチング電源回路。
  5. (5)特許請求の範囲第4項記載のスイッチング電源回
    路において、上記微分回路を上記トランスの一次側巻線
    の第1巻線の巻回数に比較して少ない巻回数の第3巻線
    からのパルスを微分するように構成したことを特徴とす
    るスイッチング電源回路。
  6. (6)特許請求の範囲第4項記載のスイッチング電源回
    路において、上記微分回路を上記トランスの二次側巻線
    からのパルスを微分するように配設したことを特徴とす
    るスイッチング電源回路。
  7. (7)特許請求の範囲第4項記載のスイッチング電源回
    路において、上記微分回路を上記インダクティブスパイ
    クパルス発生点におけるパルスを微分するように構成し
    たことを特徴とするスイッチング電源回路。
  8. (8)トランスの一次側の第1巻線の一端が入力電圧端
    子に接続され、他端がスイッチング素子を介してアース
    端子に接続され、上記トランスの二次側巻線の両端間の
    電圧を平滑整流した直流出力電圧を検出する検出器が上
    記スイッチング素子を制御するパルス発生器に接続構成
    されたスイッチング電源回路において、上記トランスの
    一次側第1巻線の巻回数より少ない巻回数で、かつ上記
    第1巻線と密結合されたスパイクパルス吸収用巻線を設
    け、上記スパイクパルス吸収用巻線の両端に、コンデン
    サとダンパーダイオードを直列にしたものを接続し、上
    記ダンパーダイオードの両端を導通する放電トランジス
    タを設け、上記トランスを駆動するスイッチング素子の
    オフ時に発生するインダクティブ・スパイクパルスを上
    記ダンパーダイオードを介して上記コンデンサで吸収す
    るとともに、上記スイッチング素子がオフからオンに変
    化した時、上記放電トランジスタにより上記インダクテ
    ィブ・スパイクパルス吸収用巻線を介して、上記コンデ
    ンサに充電された電荷を放電せしめるようにしたことを
    特徴とするスイッチング電源回路。
  9. (9)特許請求の範囲第8項記載のスイッチング電源回
    路において、上記放電トランジスタの導通期間を上記ト
    ランスからの発生パルスを微分した微分パルスにより規
    定するための微分回路を設けたことを特徴とするスイッ
    チング電源回路。
JP2207421A 1990-08-03 1990-08-03 スイッチング電源回路 Expired - Lifetime JPH0626471B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2207421A JPH0626471B2 (ja) 1990-08-03 1990-08-03 スイッチング電源回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2207421A JPH0626471B2 (ja) 1990-08-03 1990-08-03 スイッチング電源回路

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59269059A Division JPS61147777A (ja) 1984-12-19 1984-12-19 スイツチング電源回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03159565A true JPH03159565A (ja) 1991-07-09
JPH0626471B2 JPH0626471B2 (ja) 1994-04-06

Family

ID=16539477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2207421A Expired - Lifetime JPH0626471B2 (ja) 1990-08-03 1990-08-03 スイッチング電源回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0626471B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9385586B2 (en) 2011-08-05 2016-07-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Snubber circuit
CN109450652A (zh) * 2018-11-26 2019-03-08 珠海世讯科技有限公司 一种knx总线供电电路

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61147777A (ja) * 1984-12-19 1986-07-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd スイツチング電源回路

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61147777A (ja) * 1984-12-19 1986-07-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd スイツチング電源回路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9385586B2 (en) 2011-08-05 2016-07-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Snubber circuit
CN109450652A (zh) * 2018-11-26 2019-03-08 珠海世讯科技有限公司 一种knx总线供电电路

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0626471B2 (ja) 1994-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5204809A (en) H-driver DC-to-DC converter utilizing mutual inductance
US5642065A (en) Zero-voltage switching circuitry, as for use in resonant inverters
US20140043863A1 (en) Novel control method to reduce switching loss on mosfet
US6906930B2 (en) Structure and method for an isolated boost converter
EP0123030A1 (en) Isolated power supply feedback
US20020067624A1 (en) DC/DC converter and control method thereof
JP3475892B2 (ja) スイッチング電源装置
US6867634B2 (en) Method for detecting the null current condition in a PWM driven inductor and a relative driving circuit
JP3221185B2 (ja) スイッチング電源装置
US20030179592A1 (en) DC/DC converter and method for controlling same
US6704211B1 (en) DC-to-DC converter
JPH03159565A (ja) スイッチング電源回路
JP2996014B2 (ja) Dc−dcコンバータ
JP3243666B2 (ja) 共振型dc−dcコンバータ
JP3143848B2 (ja) Dc−dcコンバータ
JPH0315424B2 (ja)
JP3000937B2 (ja) スイッチング電源装置
JP3034860B1 (ja) 電力回生装置
JP2002315324A (ja) スイッチング電源の駆動方法
JP3252540B2 (ja) インバータ装置
JP3205631B2 (ja) Dc−dcコンバータ
JP4253808B2 (ja) スイッチング電源装置
JP3185172B2 (ja) 高圧発生用共振型電源回路
JP3371960B2 (ja) 直流−直流変換器
JP3561877B2 (ja) スイッチング電源の電流検出回路

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term