JPH09182416A - カレントトランスを用いた同期整流回路 - Google Patents
カレントトランスを用いた同期整流回路Info
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- JPH09182416A JPH09182416A JP35457195A JP35457195A JPH09182416A JP H09182416 A JPH09182416 A JP H09182416A JP 35457195 A JP35457195 A JP 35457195A JP 35457195 A JP35457195 A JP 35457195A JP H09182416 A JPH09182416 A JP H09182416A
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- Japan
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 6
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 カレントトランスを用いた安価でシンプルな
同期整流回路。 【構成】 ダイオードにＭＯＳＦＥＴを並列に接続し、
この並列回路にカレントトランスの１次巻線を直列に接
続し、カレントトランスの２次巻線に抵抗を並列に接続
し、この抵抗に生ずる電圧をバッファアンプを介してＭ
ＯＳＦＥＴのゲートに加える。
同期整流回路。 【構成】 ダイオードにＭＯＳＦＥＴを並列に接続し、
この並列回路にカレントトランスの１次巻線を直列に接
続し、カレントトランスの２次巻線に抵抗を並列に接続
し、この抵抗に生ずる電圧をバッファアンプを介してＭ
ＯＳＦＥＴのゲートに加える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスイッチング電源に関
し、より具体的には整流ダイオードの順方向電圧による
電力損失を改善する同期整流回路に関する。
し、より具体的には整流ダイオードの順方向電圧による
電力損失を改善する同期整流回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の同期整流回路の一部を図６に示
す。この同期整流回路は降圧型に応用されたもので、メ
インスイッチング素子１０１がオフのときだけ同期整流
用のＭＯＳＦＥＴ１１がオンになるようなロジック回路
が使われている。
す。この同期整流回路は降圧型に応用されたもので、メ
インスイッチング素子１０１がオフのときだけ同期整流
用のＭＯＳＦＥＴ１１がオンになるようなロジック回路
が使われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図６に示した従来の同
期整流回路ではメインスイッチング素子１０１と同期整
流用のＭＯＳＦＥＴ１１が一瞬たりとも同時にオン状態
とならないように、同時オンを禁止する回路１１１が付
けられている。
期整流回路ではメインスイッチング素子１０１と同期整
流用のＭＯＳＦＥＴ１１が一瞬たりとも同時にオン状態
とならないように、同時オンを禁止する回路１１１が付
けられている。
【０００４】また、出力電流が小さくなって不遠続期間
が生じたときに、同期整流用のＭＯＳＦＥＴがオン状態
のままでは出力側からコイルを逆流する電流を引き込ん
で効率を下げることになるため、不連続期間が生ずる軽
負荷時には同期整流を停止する回路１１２が付けられて
いる。
が生じたときに、同期整流用のＭＯＳＦＥＴがオン状態
のままでは出力側からコイルを逆流する電流を引き込ん
で効率を下げることになるため、不連続期間が生ずる軽
負荷時には同期整流を停止する回路１１２が付けられて
いる。
【０００５】上に述べたように図６に示した従来の同期
整流回路は制御が複雑となり、コストも高くならざるを
えない。そこで本発明はシンプルで安価な同期整流回路
を提供することを主たる目的としている。
整流回路は制御が複雑となり、コストも高くならざるを
えない。そこで本発明はシンプルで安価な同期整流回路
を提供することを主たる目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明において、励磁エネルギーを電
気エネルギーとして取り出す回路のダイオードに同期整
流用のＭＯＳＦＥＴを並列に接続し、このダイオードと
ＭＯＳＦＥＴからなる並列回路にカレントトランスを直
列に接続し、このカレントトランスの出力インピーダン
スを下げるバッファアンプをカレントトランスの出力端
子と同期整流用のＭＯＳＦＥＴのゲートとの間に接続し
ている。
め、請求項１記載の発明において、励磁エネルギーを電
気エネルギーとして取り出す回路のダイオードに同期整
流用のＭＯＳＦＥＴを並列に接続し、このダイオードと
ＭＯＳＦＥＴからなる並列回路にカレントトランスを直
列に接続し、このカレントトランスの出力インピーダン
スを下げるバッファアンプをカレントトランスの出力端
子と同期整流用のＭＯＳＦＥＴのゲートとの間に接続し
ている。
【０００７】請求項２記載の発明において、カレントト
ランスの出力端子とバッファアンプの入力端子との間に
ツェナーダイオードを挿入している。
ランスの出力端子とバッファアンプの入力端子との間に
ツェナーダイオードを挿入している。
【０００８】
【作用】請求項１記載の発明において、同期整流用のＭ
ＯＳＦＥＴをターンオンさせるための電圧は、ダイオー
ドに電流が流れ始めてから生じるため、メインスイッチ
ング素子が必ずターンオフしてから同期整流用のＭＯＳ
ＦＥＴがターンオンすることになり、両者の同時オンを
禁止する回路は不要となる。
ＯＳＦＥＴをターンオンさせるための電圧は、ダイオー
ドに電流が流れ始めてから生じるため、メインスイッチ
ング素子が必ずターンオフしてから同期整流用のＭＯＳ
ＦＥＴがターンオンすることになり、両者の同時オンを
禁止する回路は不要となる。
【０００９】励磁エネルギーが電気エネルギーとして放
出し終わったときカレントトランスの出力信号は連続モ
ード不連続モードに関係なくその極性を反転させるの
で、出力電流が小さくなって不連続モードになっても出
力側からコイルを逆流する電流を引き込むことがなく、
従って軽負荷時に同期整流を止める回路は不要となる。
出し終わったときカレントトランスの出力信号は連続モ
ード不連続モードに関係なくその極性を反転させるの
で、出力電流が小さくなって不連続モードになっても出
力側からコイルを逆流する電流を引き込むことがなく、
従って軽負荷時に同期整流を止める回路は不要となる。
【００１０】請求項２記載の発明において、カレントト
ランスの出力波形は励磁エネルギーの放出によって得ら
れる電流カーブの波形に相似している。すなわち時間が
経つに連れて下がるランプ波形である。しかし、カレン
トトランスの出力とバッファアンプの入力との間にツェ
ナーダイオードが付加されているのでバッファアンプの
出力波形は矩形波に近くなり同期整流用のＭＯＳＦＥＴ
のゲートにほぼ一定の電圧を加えることができる。
ランスの出力波形は励磁エネルギーの放出によって得ら
れる電流カーブの波形に相似している。すなわち時間が
経つに連れて下がるランプ波形である。しかし、カレン
トトランスの出力とバッファアンプの入力との間にツェ
ナーダイオードが付加されているのでバッファアンプの
出力波形は矩形波に近くなり同期整流用のＭＯＳＦＥＴ
のゲートにほぼ一定の電圧を加えることができる。
【００１１】
【実施例】図１は請求項１記載の実施例に係る降圧型Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータを示す回路図である。
Ｃ−ＤＣコンバータを示す回路図である。
【００１２】この実施例では前述したように、ダイオー
ド１０３を流れる電流によってカレントトランス１２の
出力端子に接続されている抵抗１３に電圧が生じ、この
電圧はＮＰＮトランジスタ１４とＰＮＰトランジスタ１
５のコンプリメンタリ接続で構成されているバッファア
ンプを経由して、ＭＯＳＦＥＴ１１のゲートに供給され
る。
ド１０３を流れる電流によってカレントトランス１２の
出力端子に接続されている抵抗１３に電圧が生じ、この
電圧はＮＰＮトランジスタ１４とＰＮＰトランジスタ１
５のコンプリメンタリ接続で構成されているバッファア
ンプを経由して、ＭＯＳＦＥＴ１１のゲートに供給され
る。
【００１３】図４は図１に示した回路のカレントトラン
ス１２の１次巻線１２Ａに流れる電流波形とＭＯＳＦＥ
Ｔ１１のゲート電圧波形を同じ時間軸で表している。
ス１２の１次巻線１２Ａに流れる電流波形とＭＯＳＦＥ
Ｔ１１のゲート電圧波形を同じ時間軸で表している。
【００１４】図４の波形が示すように、ゲート電圧は時
間経過と共に下がるランブ波形となる。
間経過と共に下がるランブ波形となる。
【００１５】図２は請求項２記載の実施例に係る降圧型
ＤＣ−ＤＣコンバータを示す回路図である。
ＤＣ−ＤＣコンバータを示す回路図である。
【００１６】図５は図２に示した回路のカレントトラン
ス１２の１次巻線１２Ａに流れる電流波形とＭＯＳＦＥ
Ｔ１１のゲート電圧波形を同じ時間軸で表している。
ス１２の１次巻線１２Ａに流れる電流波形とＭＯＳＦＥ
Ｔ１１のゲート電圧波形を同じ時間軸で表している。
【００１７】図２に示した回路において、ＭＯＳＦＥＴ
１１のゲートがカレントトランス１２の出力が最も高い
値を示すときの電圧で充電された後、カレントトランス
１２の出力がランプ波形を描きながら下がってきても、
降下した電圧がツェナーダイオード１６の降伏電圧より
小さい間はＭＯＳＦＥＴ１１のゲート電圧は高い値を維
持している。そのためＭＯＳＦＥＴ１１のゲート電圧は
図５の波形が示すように矩形波に近い形となる。
１１のゲートがカレントトランス１２の出力が最も高い
値を示すときの電圧で充電された後、カレントトランス
１２の出力がランプ波形を描きながら下がってきても、
降下した電圧がツェナーダイオード１６の降伏電圧より
小さい間はＭＯＳＦＥＴ１１のゲート電圧は高い値を維
持している。そのためＭＯＳＦＥＴ１１のゲート電圧は
図５の波形が示すように矩形波に近い形となる。
【００１８】ＭＯＳＦＥＴ１１のゲート電圧を高い値で
ほぼ一定に維持することにより、ＭＯＳＦＥＴ１１のオ
ン抵抗による損失をより小さくすることができる。
ほぼ一定に維持することにより、ＭＯＳＦＥＴ１１のオ
ン抵抗による損失をより小さくすることができる。
【００１９】図３は請求項２記載の別の実施例に係るフ
ライバックコンバータを示す回路図である。同期整流の
動作は図２に示した回路のそれと基本的に同じである。
ライバックコンバータを示す回路図である。同期整流の
動作は図２に示した回路のそれと基本的に同じである。
【００２０】従来の方式の一例を示す図４及び、本発明
の実施例を示す図１、図２、図３に、用いた同一符号は
同等部分を示している。
の実施例を示す図１、図２、図３に、用いた同一符号は
同等部分を示している。
【００２１】本発明のカレントトランスを用いた同期整
流回路は励磁エネルギーの蓄積と放出を繰り返すことに
よってエネルギーの伝達を行なう回路を備えたスイッチ
ング電源であれば方式や構成に関係なく応用することが
できる。
流回路は励磁エネルギーの蓄積と放出を繰り返すことに
よってエネルギーの伝達を行なう回路を備えたスイッチ
ング電源であれば方式や構成に関係なく応用することが
できる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、ダイオードを整流素子
として用いている従来のスイッチング電源をわずかな部
品を追加するだけで効率の高い同期整流回路に変えるこ
とができる。
として用いている従来のスイッチング電源をわずかな部
品を追加するだけで効率の高い同期整流回路に変えるこ
とができる。
【図１】請求項１記載の発明の実施例に係る降圧型ＤＣ
−ＤＣコンバータを示す回路図である。
−ＤＣコンバータを示す回路図である。
【図２】請求項２記載の発明の実施例に係る降圧型ＤＣ
−ＤＣコンバータを示す回路図である。
−ＤＣコンバータを示す回路図である。
【図３】請求項２記載の発明の別の実施例に係るリンギ
ングチョークコンバータを示す回路図である。
ングチョークコンバータを示す回路図である。
【図４】図１の回路の電流電圧波形を示す図である。
【図５】図２の回路の電流電圧波形を示す図である。
【図６】従来の方式の一例を示す回路図である。
１１ ＭＯＳＦＥＴ １２ カレントトランス １３ 抵抗 １４ トランジスタ １５ トランジスタ １６ ツェナーダイオード １２Ａ カレントトランス１次巻線 １２Ｂ カレントトランス２次巻線 １０１ スイッチングトランジスタ １０２ チョークコイル １０３ ダイオード １０４ コンデンサ １０５ 発振制御回路 １０６ 直流電源 １０７ 負荷 １０８ トランス １０９ バッファ素子 １１０ バッファ素子 １１１ 同時オン禁止回路 １１２ 軽負荷時停止回路
Claims (2)
- 【請求項１】 励磁エネルギーを放出するコイルと、前
記コイルに直列に接続されたダイオードを備えたスイッ
チング電源装置において、前記ダイオードに並列に接続
されたＭＯＳＦＥＴと、１次巻線が前記ダイオードと前
記ＭＯＳＦＥＴの並列回路に直列に接続されたカレント
トランスと、前記カレントトランスの２次巻線に並列に
接続された抵抗と、入力端子が前記抵抗の両端に接続さ
れ出力端子が前記ＭＯＳＦＥＴのゲートに接続されたバ
ッファアンプを付加したことを特徴とするカレントトラ
ンスを用いた同期整流回路。 - 【請求項２】 前記抵抗の端子と前記バッファアンプの
入力端子を結ぶ線に、ツェナーダイオードを直列に挿入
したことを特徴とする請求項１記載のカレントトランス
を用いた同期整流回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7354571A JP2976180B2 (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | カレントトランスを用いた同期整流回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7354571A JP2976180B2 (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | カレントトランスを用いた同期整流回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09182416A true JPH09182416A (ja) | 1997-07-11 |
| JP2976180B2 JP2976180B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=18438454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7354571A Expired - Lifetime JP2976180B2 (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | カレントトランスを用いた同期整流回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2976180B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11235022A (ja) * | 1998-02-10 | 1999-08-27 | Sharp Corp | 同期整流回路 |
| JP2002526013A (ja) * | 1998-09-10 | 2002-08-13 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 降圧チョーク変換器 |
| US7443145B2 (en) | 2003-08-27 | 2008-10-28 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Switching regulator |
| US7558083B2 (en) | 1997-01-24 | 2009-07-07 | Synqor, Inc. | High efficiency power converter |
| US7564702B2 (en) | 1997-01-24 | 2009-07-21 | Synqor, Inc. | High efficiency power converter |
| WO2011104985A1 (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-01 | 富士電機システムズ株式会社 | 電流推定回路 |
| JP2013132189A (ja) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Fujitsu Semiconductor Ltd | Ｄｃ−ｄｃコンバータ及びｄｃ−ｄｃコンバータの制御方法 |
| US10199950B1 (en) | 2013-07-02 | 2019-02-05 | Vlt, Inc. | Power distribution architecture with series-connected bus converter |
-
1995
- 1995-12-20 JP JP7354571A patent/JP2976180B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7558083B2 (en) | 1997-01-24 | 2009-07-07 | Synqor, Inc. | High efficiency power converter |
| US7564702B2 (en) | 1997-01-24 | 2009-07-21 | Synqor, Inc. | High efficiency power converter |
| US9143042B2 (en) | 1997-01-24 | 2015-09-22 | Synqor, Inc. | High efficiency power converter |
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| JP5316976B2 (ja) * | 2010-02-25 | 2013-10-16 | 富士電機株式会社 | 電流推定回路 |
| CN102577061A (zh) * | 2010-02-25 | 2012-07-11 | 富士电机株式会社 | 电流估计电路 |
| US8773111B2 (en) | 2010-02-25 | 2014-07-08 | Fuji Electric Co., Ltd. | Current estimation circuit |
| WO2011104985A1 (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-01 | 富士電機システムズ株式会社 | 電流推定回路 |
| JP2013132189A (ja) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Fujitsu Semiconductor Ltd | Ｄｃ−ｄｃコンバータ及びｄｃ−ｄｃコンバータの制御方法 |
| US10199950B1 (en) | 2013-07-02 | 2019-02-05 | Vlt, Inc. | Power distribution architecture with series-connected bus converter |
| US10594223B1 (en) | 2013-07-02 | 2020-03-17 | Vlt, Inc. | Power distribution architecture with series-connected bus converter |
| US11075583B1 (en) | 2013-07-02 | 2021-07-27 | Vicor Corporation | Power distribution architecture with series-connected bus converter |
| US11705820B2 (en) | 2013-07-02 | 2023-07-18 | Vicor Corporation | Power distribution architecture with series-connected bus converter |
| US12395087B1 (en) | 2013-07-02 | 2025-08-19 | Vicor Corporation | Power distribution architecture with series-connected bus converter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2976180B2 (ja) | 1999-11-10 |
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