JPH05260738A - フォワードコンバータ - Google Patents

フォワードコンバータ

Info

Publication number
JPH05260738A
JPH05260738A JP5235792A JP5235792A JPH05260738A JP H05260738 A JPH05260738 A JP H05260738A JP 5235792 A JP5235792 A JP 5235792A JP 5235792 A JP5235792 A JP 5235792A JP H05260738 A JPH05260738 A JP H05260738A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fet
main
flywheel
gate
effect transistor
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.)
Pending
Application number
JP5235792A
Other languages
English (en)
Inventor
Yosuke Shinada
洋介 品田
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP5235792A priority Critical patent/JPH05260738A/ja
Publication of JPH05260738A publication Critical patent/JPH05260738A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フライホイールFETの動作の遅れによる効
率の低下を防止する。あるいは出力電圧制御回路におい
て互いに反転である二つのパルスを発生させる必要をな
くす。 【構成】 主FET3のゲートと整流FET5のゲート
をそれぞれゲート抵抗10、12を介して駆動回路11
に接続して、主FET3と整流FET5を同期して駆動
し、フライホイールFET6のゲートをゲート抵抗13
を介して、整流FET12のドレインと主トランス4の
二次巻線との接続点に接続して、主トランス4の二次巻
線に発生するフライバック電圧によって駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、二次側整流回路に整流
用電界効果トランジスタとフライホイール電界効果トラ
ンジスタを有するフォワードコンバータに関する。
【0002】
【従来の技術】コンバータには、トランスの使い方によ
って、スイッチング素子がオンのときに入力電力をその
まま出力電力へ伝えるフォワード型(オン−オン型とも
呼ばれる。)と、スイッチング素子がオンのときに入力
電力を蓄え、スイッチング素子がオフのときに出力電力
へ伝えるフライバック型(オン−オフ型とも呼ばれ
る。)がある。
【0003】図2は従来のフォワードコンバータ(フォ
ワード型のコンバータ)の一例を示す。このフォワード
コンバータでは、整流器として電界効果トランジスタ
(以下、FETと記す。)を使用している。その理由
は、ダイオード等のように約0.7ボルトのオフセット
がないのでコンバータの効率が良いためである。このフ
ォワードコンバータは、主トランス4を有し、この主ト
ランス4の一次巻線の一端には一方の入力端子1aが接
続され、他端には主FET3のドレインが接続され、こ
の主FET3のソースは他方の入力端子1bに接続され
ている。また、入力端子1a、1b間は入力コンデンサ
2を介して接続されている。主トランス4の二次巻線の
一端はチョークコイル7を介して一方の出力端子9aに
接続され、他端は整流FET5のドレインに接続されて
いる。この整流FET5のソースは他方の出力端子9b
に接続されている。また、出力端子9a、9b間は出力
コンデンサ8を介して接続されている。また、主トラン
ス4の二次巻線の一端とチョークコイル7との接続点に
フライホイール(転流とも言う。)FET6のドレイン
が接続され、このフライホイールFET6のソースは整
流FET5のソースと出力端子9bの接続点に接続され
ている。
【0004】主FET3のゲートと整流FET5のゲー
トはそれぞれゲート抵抗10、12を介して主FET、
整流FET用の駆動回路11に接続され、主FET3の
ソースと整流FET5のソースも駆動回路11に接続さ
れている。また、フライホイールFET6のゲートはゲ
ート抵抗13を介してフライホイールFET用の駆動回
路17に接続され、ソースも駆動回路17に接続されて
いる。駆動回路11、17には、それぞれ駆動スイッチ
15、18を介して補助電源14が接続されている。さ
らに、フォワードコンバータは、出力端子9aの出力電
圧を検出してこれを制御する出力電圧制御回路16を有
し、駆動スイッチ15は出力電圧制御回路16の出力パ
ルスによって駆動され、駆動スイッチ18は出力電圧制
御回路16の出力パルスを反転回路19で反転したパル
スによって駆動されるようになっている。出力電圧制御
回路16の電源は補助電源14から供給される。
【0005】主FET3と整流FET5は同期して動作
し、フライホイールFET6はこれらと逆に動作し、チ
ョークコイル7に蓄えられたエネルギを主FET3がオ
フのときに出力電力に供給するための電流経路を形成す
る。
【0006】次に、このフォワードコンバータの動作に
ついて説明する。スイッチ15、18は全く逆に動作を
し、スイッチ15がオン、スイッチ18がオフのとき
は、主FET3、整流FET5がオン、フライホイール
FET6がオフとなり、出力電流は主トランス4の二次
巻線→チョークコイル7→出力端子9a、9b→整流F
ET5→主トランス4の二次巻線の経路で流れる。一
方、スイッチ15がオフ、スイッチ18がオンのとき
は、主FET3、整流FET5がオフ、フライホイール
FET6がオンとなり、出力電流はチョークコイル7→
出力端子9a、9b→フライホイールFET6→チョー
クコイル7の経路で流れる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この従来の
フォワードコンバータでは、主FET3用の駆動パルス
の反転パルスをパルス反転回路19で作り、そのパルス
でフライホイールFET6を駆動するため、パルス反転
回路19の動作の遅れによりフライホイールFET6の
動作が主FET3よりも遅れるという問題点があった。
フライホイールFET6のオンの遅れはFETの寄生ダ
イオードのオン時間の増加、オフの遅れは整流FET5
とフライホイールFET6の短絡を生じ、コンバータ効
率を低下させるという問題がある。
【0008】また、パルス反転回路19を使用しない場
合においても、出力電圧制御回路16において互いに反
転である二つのパルスを出力できる制御IC(集積回
路)を使用しなければならないという問題がある。
【0009】そこで本発明の目的は、フライホイールF
ETの動作の遅れによる効率の低下を防止する、あるい
は出力電圧制御回路において互いに反転である二つのパ
ルスを発生させる必要をなくすことのできるフォワード
コンバータを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明のフ
ォワードコンバータは、電圧を変換する主トランスと、
この主トランスの一次側に設けられ、入力電圧をスイッ
チングする主スイッチング素子と、ドレインが主トラン
スの二次巻線の一端に接続された整流用FETと、この
整流用FETのゲートに接続され、この整流用FETを
主スイッチング素子と同期して駆動する駆動回路と、ド
レインが主トランスの二次巻線の他端に接続され、ソー
スが整流用FETのソースに接続され、ゲートが整流用
FETのドレインに接続されて整流用FETとは逆のス
イッチング動作をするフライホイールFETと、このフ
ライホイールFETに並列に設けられた出力フィルタと
を備えたものである。
【0011】このフォワードコンバータでは、駆動回路
によって整流用FETを主スイッチング素子と同期して
駆動し、フライホイールFETを主トランスの二次巻線
に発生する電圧によって駆動する。
【0012】請求項2記載の発明のフォワードコンバー
タは、請求項1記載の発明において、主スイッチング素
子が駆動回路によって駆動されるFETからなるもので
ある。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図1は本発明の一実施例のフォワードコン
バータを示す回路図である。
【0014】本実施例のフォワードコンバータは、主ト
ランス4を有し、この主トランス4の一次巻線の一端に
は一方の入力端子1aが接続され、他端には主FET3
のドレインが接続され、この主FET3のソースは他方
の入力端子1bに接続されている。また、入力端子1
a、1b間は入力コンデンサ2を介して接続されてい
る。
【0015】主トランス4の二次巻線の一端はチョーク
コイル7を介して高電位側の出力端子9aに接続され、
他端はNチャネルの整流FET5のドレインに接続され
ている。この整流FET5のソースは低電位側の出力端
子9bに接続されている。また、出力端子9a、9b間
は出力コンデンサ8を介して接続されている。この出力
コンデンサ8とチョークコイル7とで出力LCフィルタ
が構成されている。また、主トランス4の二次巻線の一
端とチョークコイル7との接続点にNチャネルのフライ
ホイールFET6のドレインが接続され、このフライホ
イールFET6のソースは整流FET5のソースと出力
端子9bの接続点に接続されている。
【0016】主FET3のゲートと整流FET5のゲー
トはそれぞれゲート抵抗10、12を介して駆動回路1
1に接続され、主FET3のソースと整流FET5のソ
ースも駆動回路11に接続されている。また、フライホ
イールFET6のゲートはゲート抵抗13を介して、整
流FET5のドレインと主トランス4の二次巻線との接
続点に接続されている。
【0017】駆動回路11には駆動スイッチ15を介し
て補助電源14が接続されている。さらに、フォワード
コンバータは、出力端子9aの出力電圧を検出してこれ
を制御する出力電圧制御回路16を有し、駆動スイッチ
15は出力電圧制御回路16の出力パルスによって駆動
されるようになっている。また、出力電圧制御回路16
の電源は補助電源14から供給される。
【0018】次に本実施例の動作について説明する。出
力電圧制御回路16は、出力電圧を検出して、出力パル
スによりスイッチ15を駆動し、そのデューティ比(オ
ンオフ比)により出力電圧を制御するが、スイッチ15
がオンのときとオフのときのそれぞれの動作を、以下で
説明する。
【0019】まずスイッチ15がオンのときは、駆動回
路11により主FET3、整流FET5のゲートへ電圧
が印加され、FET3、5はオン状態となる。両FET
3、5はスイッチ15を駆動スイッチとして共用してい
るので、ほぼ同期してオン状態となる。このとき、FE
T5がオン状態のため、フライホイールFET6のゲー
ト、ソース、ゲート抵抗13は閉ループを作り、FET
6はオフ状態となる。従って、3つのFET3、5、6
の動作の遅れはほぼなく(各FETの入力容量による遅
れのみ)、出力電流は主トランス4の二次巻線→チョー
クコイル7→出力端子9a、9b→整流FET5→主ト
ランス4の二次巻線の経路で流れる。
【0020】一方スイッチ15がオフのときは、駆動回
路11により主FET3、整流FET5のゲート電圧が
なくなり、FET3、5はオフ状態となる。主FET3
がオフ状態になると、主トランス4の二次巻線にフライ
バック電圧が発生し、この電圧によりフライホイールF
ET6のゲートへ電圧が印加され、FET6はオン状態
となる。従って、3つのFET3、5、6の動作の遅れ
はほぼなく(各FETの入力容量による遅れのみ)、出
力電流はチョークコイル7→出力端子9a、9b→フラ
イホイールFET6→チョークコイル7の経路で流れ
る。
【0021】このように本実施例のフォワードコンバー
タでは、二次側整流回路において、整流FET5を出力
電圧制御回路16によって主FET3と同期して駆動
し、一方フライホイールFET6を主トランス4の二次
巻線に発生する電圧によって駆動するようにしたので、
主FET3の駆動パルスの反転パルスを作る反転回路を
用いたときに生じるフライホイールFET6の動作の遅
れの問題がなくなり、整流FET5、フライホイールF
ET6の動作は共に主FET3よりも遅れず、コンバー
タ効率の低下を防ぐことができる。
【0022】また、主FET3の駆動パルスさえあれば
良いので、出力電圧制御回路16において、主FET3
の駆動パルスとフライホイールFET6を駆動するため
のその反転パルスの両方を出力できる制御ICを使う必
要がなくなる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、駆
動回路によって整流用FETを主スイッチング素子と同
期して駆動し、フライホイールFETを主トランスの二
次巻線に発生する電圧によって駆動するようにしたの
で、フライホイールFETの動作の遅れによる効率の低
下の防止を防止でき、あるいは出力電圧制御回路におい
て互いに反転である二つのパルスを発生させる必要がな
くなるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のフォワードコンバータを示
す回路図である。
【図2】従来のフォワードコンバータの一例を示す回路
図である。
【符号の説明】
3 主FET 4 主トランス 5 整流FET 6 フライホイールFET 7 チョークコイル 8 出力コンデンサ 11 駆動回路 15 駆動スイッチ 16 出力電圧制御回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電圧を変換する主トランスと、 この主トランスの一次側に設けられ、入力電圧をスイッ
    チングする主スイッチング素子と、 ドレインが前記主トランスの二次巻線の一端に接続され
    た整流用電界効果トランジスタと、 この整流用電界効果トランジスタのゲートに接続され、
    この整流用電界効果トランジスタを前記主スイッチング
    素子と同期して駆動する駆動回路と、 ドレインが前記主トランスの二次巻線の他端に接続さ
    れ、ソースが前記整流用電界効果トランジスタのソース
    に接続され、ゲートが前記整流用電界効果トランジスタ
    のドレインに接続されて前記整流用電界効果トランジス
    タとは逆のスイッチング動作をするフライホイール電界
    効果トランジスタと、 このフライホイール電界効果トランジスタに並列に設け
    られた出力フィルタとを具備することを特徴とするフォ
    ワードコンバータ。
  2. 【請求項2】 前記主スイッチング素子は、前記駆動回
    路によって駆動される電界効果トランジスタからなるこ
    とを特徴とする請求項1記載のフォワードコンバータ。
JP5235792A 1992-03-11 1992-03-11 フォワードコンバータ Pending JPH05260738A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5235792A JPH05260738A (ja) 1992-03-11 1992-03-11 フォワードコンバータ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5235792A JPH05260738A (ja) 1992-03-11 1992-03-11 フォワードコンバータ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05260738A true JPH05260738A (ja) 1993-10-08

Family

ID=12912562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5235792A Pending JPH05260738A (ja) 1992-03-11 1992-03-11 フォワードコンバータ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05260738A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5999420A (en) * 1998-02-18 1999-12-07 Tdk Corporation Switching power source
DE102008061963A1 (de) * 2008-12-12 2010-06-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Bipolarer Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler, elektronische Schaltung mit demselben und Verfahren zum Bereitstellen einer Ausgangsgleichspannung mit wahlfreier Polarität an eine Last

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5999420A (en) * 1998-02-18 1999-12-07 Tdk Corporation Switching power source
DE102008061963A1 (de) * 2008-12-12 2010-06-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Bipolarer Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler, elektronische Schaltung mit demselben und Verfahren zum Bereitstellen einer Ausgangsgleichspannung mit wahlfreier Polarität an eine Last
DE102008061963B4 (de) * 2008-12-12 2016-12-29 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Bipolarer Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler, elektronische Schaltung mit demselben und Verfahren zum Bereitstellen einer Ausgangsgleichspannung mit wahlfreier Polarität an eine Last

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5726869A (en) Synchronous rectifier type DC-to-DC converter in which a saturable inductive device is connected in series with a secondary-side switching device
EP0913026B1 (en) Single ended forward dc-to-dc converter providing enhanced resetting for synchronous rectification
JP2677220B2 (ja) Mosfet同期整流用駆動回路
US6879499B2 (en) DC-DC converter
JP7072709B1 (ja) バイポーラパルス電圧ゲートドライバ
US6674654B2 (en) DC-DC voltage converter
US7009855B2 (en) Synchronous rectifier circuit
US10998887B2 (en) Power device driving apparatus
US20030164721A1 (en) Gate drive circuitry
JPH07298610A (ja) スイッチング電源装置
JPH05199093A (ja) P−チヤネル電界効果トランジスタ駆動回路
JPH1118426A (ja) スイッチング電源回路
JP2988405B2 (ja) スイッチング電源回路
JP2005137191A (ja) スイッチモード電源用制御回路
JPH10136646A (ja) 同期整流器
JP4409076B2 (ja) 多出力同期整流式スイッチング電源装置
JP2002111463A (ja) Fetの駆動回路およびスイッチング装置
JP2882472B2 (ja) パワー絶縁ゲート形fetを用いた電源回路
JPH10136645A (ja) 電源回路
JP2001327163A (ja) 同期整流スイッチングコンバータ
KR200144592Y1 (ko) 스위칭 소자의 보호회로
JP2962072B2 (ja) ブリッジ型インバータ回路
JP3373194B2 (ja) スイッチング電源装置
JP3619116B2 (ja) フライバック・コンバータにおける同期整流器の駆動回路
JPH0518286U (ja) スイツチングレギユレータ