JP2000050623A - 過渡応答回路網および同期整流器デバイスを不活性化する方法および電力変換器 - Google Patents
過渡応答回路網および同期整流器デバイスを不活性化する方法および電力変換器Info
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- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/618—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series and in parallel with the load as final control devices
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Power Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電力変換器の過渡状態における応答を改善す
るシステムおよび方法を提供する。 【解決手段】 その入出力間に接続された電力スイッチ
(310)および同期整流器デバイス(320)を有す
る電力変換器(300)において使用するための、過渡
応答回路網、同期整流器デバイスを不活性化する方法、
およびこの回路網および方法を使用する電力変換器であ
る。一実施形態において、過渡応答ネットワークは、電
力スイッチおよび同期整流器デバイスに接続された同期
整流器コントローラ(328)を含み、これは、電力ス
イッチの状態を検出し、電力スイッチが少なくとも特定
の時間について非導通状態であるとき、同期整流器デバ
イスを不活性化する。
るシステムおよび方法を提供する。 【解決手段】 その入出力間に接続された電力スイッチ
(310)および同期整流器デバイス(320)を有す
る電力変換器(300)において使用するための、過渡
応答回路網、同期整流器デバイスを不活性化する方法、
およびこの回路網および方法を使用する電力変換器であ
る。一実施形態において、過渡応答ネットワークは、電
力スイッチおよび同期整流器デバイスに接続された同期
整流器コントローラ(328)を含み、これは、電力ス
イッチの状態を検出し、電力スイッチが少なくとも特定
の時間について非導通状態であるとき、同期整流器デバ
イスを不活性化する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力変換に係り、
特に、同期整流器のためのコントローラ、同期整流器を
不活性化する方法およびこのコントローラおよび方法を
使用する電力変換器に関する。
特に、同期整流器のためのコントローラ、同期整流器を
不活性化する方法およびこのコントローラおよび方法を
使用する電力変換器に関する。
【0002】
【従来の技術】変換器は、入出力絶縁変圧器を有し、一
般に、直流成分を有する入力電圧波形を出力直流電圧波
形に変換するために動作する電力処理回路である。絶縁
変圧器の存在は、しばしば、波形変換を実行するための
変換器出力回路において整流器回路を使用することを必
要とする。伝統的な整流器は、入力波形に応答して、順
方向バイアスされたときのみ、負荷電流を導く整流ダイ
オードを使用する。
般に、直流成分を有する入力電圧波形を出力直流電圧波
形に変換するために動作する電力処理回路である。絶縁
変圧器の存在は、しばしば、波形変換を実行するための
変換器出力回路において整流器回路を使用することを必
要とする。伝統的な整流器は、入力波形に応答して、順
方向バイアスされたときのみ、負荷電流を導く整流ダイ
オードを使用する。
【0003】いくつかの整流器(即ち、同期整流器)に
おいて、ダイオードは、整流されるべき周期的波形と同
期して、導通モードおよび非導通モードに周期的にバイ
アスされる制御可能なスイッチにより置き換えられる。
自己同期型同期整流器において、同期スイッチのバイア
スは、同期スイッチを活性化するための変圧器から直接
供給される。また、ダイレクトドライブ同期整流器にお
いて、駆動信号は、別個の信号源から同期スイッチに供
給され、タイミングは駆動回路から提供される。
おいて、ダイオードは、整流されるべき周期的波形と同
期して、導通モードおよび非導通モードに周期的にバイ
アスされる制御可能なスイッチにより置き換えられる。
自己同期型同期整流器において、同期スイッチのバイア
スは、同期スイッチを活性化するための変圧器から直接
供給される。また、ダイレクトドライブ同期整流器にお
いて、駆動信号は、別個の信号源から同期スイッチに供
給され、タイミングは駆動回路から提供される。
【0004】変換器は、ターンオンおよびターンオフ過
渡状態のような異常状態および負荷および入力電圧の急
激な変化を受ける。変換器が同期整流を使用する場合、
そのような変換器は双方向の電力の流れを提供し、した
がって双方向の電流が変換器を通って流れるので、これ
らの状態においてさらなる予防策が採られなければなら
ない。これは、変換器の出力が意図せずに電力源とな
り、また、この逆となり得ることを意味する。
渡状態のような異常状態および負荷および入力電圧の急
激な変化を受ける。変換器が同期整流を使用する場合、
そのような変換器は双方向の電力の流れを提供し、した
がって双方向の電流が変換器を通って流れるので、これ
らの状態においてさらなる予防策が採られなければなら
ない。これは、変換器の出力が意図せずに電力源とな
り、また、この逆となり得ることを意味する。
【0005】ターンオン過渡状態は、同期整流を使用す
る2つ以上の変換器が、論理和を採るダイオードまたは
電流一方向性スイッチなしに並列接続されている場合、
システムにおける主な関心事となる。そのような場合に
おいて、同期整流器の適切な制御が使用されない場合、
変換器のうちの1つは、無負荷状態においてさえ、他の
変換器から電流を吸い込む負荷として働く可能性があ
る。そのようなシステムは非効率的であるばかりではな
く、初期のターンオンにおいて正常なスタートアップを
妨げる可能性がある。
る2つ以上の変換器が、論理和を採るダイオードまたは
電流一方向性スイッチなしに並列接続されている場合、
システムにおける主な関心事となる。そのような場合に
おいて、同期整流器の適切な制御が使用されない場合、
変換器のうちの1つは、無負荷状態においてさえ、他の
変換器から電流を吸い込む負荷として働く可能性があ
る。そのようなシステムは非効率的であるばかりではな
く、初期のターンオンにおいて正常なスタートアップを
妨げる可能性がある。
【0006】ターンオフ過渡状態も、重要なシステムの
関心事である。インダクタにより共通に出力を接続され
た同期整流器がこの過渡状態において不活性化される場
合、同期整流器を伴うループ中の出力キャパシタと、イ
ンダクタとの間の共振のために、出力に負の電圧が生じ
得る。同期整流器は、電流双方向性デバイスであるの
で、負の出力電圧となる負のインダクタ電流を流すこと
を許容し、多くの場合負荷を破壊することになる。この
問題は、2つ以上の変換器が並列接続されるときにも生
じる。
関心事である。インダクタにより共通に出力を接続され
た同期整流器がこの過渡状態において不活性化される場
合、同期整流器を伴うループ中の出力キャパシタと、イ
ンダクタとの間の共振のために、出力に負の電圧が生じ
得る。同期整流器は、電流双方向性デバイスであるの
で、負の出力電圧となる負のインダクタ電流を流すこと
を許容し、多くの場合負荷を破壊することになる。この
問題は、2つ以上の変換器が並列接続されるときにも生
じる。
【0007】変換器内の過渡状態は、変換器内の部品ま
たは変換器に接続された負荷にダメージを与えることが
ないような方法で、負荷から開放されなければならな
い。負荷が変換器から急に取り除かれた場合、インダク
タに蓄えられたエネルギは、急激に出力キャパシタに放
電される。この放電は、出力キャパシタにおける電圧上
昇を生じ、結果として出力端子の電圧上昇となる。この
上昇した電圧(一般に電圧オーバシュートと呼ばれる)
は、使用されるインダクタのサイズ、インダクタを通る
電流および出力キャパシタのサイズに比例する。
たは変換器に接続された負荷にダメージを与えることが
ないような方法で、負荷から開放されなければならな
い。負荷が変換器から急に取り除かれた場合、インダク
タに蓄えられたエネルギは、急激に出力キャパシタに放
電される。この放電は、出力キャパシタにおける電圧上
昇を生じ、結果として出力端子の電圧上昇となる。この
上昇した電圧(一般に電圧オーバシュートと呼ばれる)
は、使用されるインダクタのサイズ、インダクタを通る
電流および出力キャパシタのサイズに比例する。
【0008】この電圧はその安定状態値を越えて急激に
上昇するので、インダクタに蓄えられたエネルギが低抵
抗を通して循環しつづけ、低消費同期整流器となるよう
に、コントローラを含むフィードバックループは、ドラ
イバにより主スイッチを不活性化し、かつ同期整流器を
活性化する。結果として、インダクタに蓄えられたほと
んどのエネルギは、出力キャパシタに放電される。
上昇するので、インダクタに蓄えられたエネルギが低抵
抗を通して循環しつづけ、低消費同期整流器となるよう
に、コントローラを含むフィードバックループは、ドラ
イバにより主スイッチを不活性化し、かつ同期整流器を
活性化する。結果として、インダクタに蓄えられたほと
んどのエネルギは、出力キャパシタに放電される。
【0009】出力キャパシタに蓄えられた電力が変換器
に放電して戻され、インダクタ中の負の電流を生じると
き、そのような状態が生じる。この問題を解決するため
に、様々な変換器は、インダクタ中の電流を監視し、か
つそのような電流が負になったとき、同期整流器は、こ
の問題を軽減するために負活性化される。不都合なこと
に、そのようなシステムは、その中にある様々な部品に
ダメージを与え得る負の電流を電力変換器に流すことを
許容する。
に放電して戻され、インダクタ中の負の電流を生じると
き、そのような状態が生じる。この問題を解決するため
に、様々な変換器は、インダクタ中の電流を監視し、か
つそのような電流が負になったとき、同期整流器は、こ
の問題を軽減するために負活性化される。不都合なこと
に、そのようなシステムは、その中にある様々な部品に
ダメージを与え得る負の電流を電力変換器に流すことを
許容する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】したがって、この技術
分野において必要とされているものは、電力変換器に関
連する過渡状態について、改良された応答を提供するシ
ステムおよび方法である。
分野において必要とされているものは、電力変換器に関
連する過渡状態について、改良された応答を提供するシ
ステムおよび方法である。
【0011】
【課題を解決するための手段】上述した従来技術の不具
合のために、本発明は、電力スイッチおよびその入出力
間に結合された同期整流器デバイスを有する電力変換器
での使用のために、同期整流器デバイスを不活性化(デ
ィスエーブル)する過渡応答回路網(transientresponse
network)および方法、およびこの回路網および方法を
使用する電力変換器を提供する。
合のために、本発明は、電力スイッチおよびその入出力
間に結合された同期整流器デバイスを有する電力変換器
での使用のために、同期整流器デバイスを不活性化(デ
ィスエーブル)する過渡応答回路網(transientresponse
network)および方法、およびこの回路網および方法を
使用する電力変換器を提供する。
【0012】一実施形態において、過渡応答回路網は、
電力スイッチおよび同期整流器デバイスに結合された同
期整流器コントローラを含む。この同期整流器コントロ
ーラは、電力スイッチの状態を検出し、かつ電力スイッ
チが、少なくとも特定の時間の間非導通状態に留まって
いたとき、同期整流器デバイスを不活性化する。
電力スイッチおよび同期整流器デバイスに結合された同
期整流器コントローラを含む。この同期整流器コントロ
ーラは、電力スイッチの状態を検出し、かつ電力スイッ
チが、少なくとも特定の時間の間非導通状態に留まって
いたとき、同期整流器デバイスを不活性化する。
【0013】本発明は、電力変換器の電力スイッチの状
態を検出しかつ電力スイッチが一定時間の間非導通状態
のままである場合同期整流器デバイスを不活性化する広
い概念を導入する。したがって、過渡応答回路網は、過
渡状態について電力変換器出力におけるエネルギ消費を
減少させる。
態を検出しかつ電力スイッチが一定時間の間非導通状態
のままである場合同期整流器デバイスを不活性化する広
い概念を導入する。したがって、過渡応答回路網は、過
渡状態について電力変換器出力におけるエネルギ消費を
減少させる。
【0014】本発明の目的のために、過渡状態は、スタ
ートアップ、ターンオフまたは負荷の一次的な除去のよ
うな電力変換器のいかなる非定常状態も含む。また、同
期整流器コントローラの機能は、個別デバイスに分割す
ることができる。即ち、一方の回路は電力スイッチの状
態を検出し、かつ別の回路は同期整流器デバイスを活性
化(イネーブル)/不活性化(ディスエーブル)する。
同期整流器デバイスのシャットダウンの後に、代替的な
実施形態において、過渡応答回路網は電力スイッチが導
通状態に戻ったとき、かつ好ましくは特定の時間の後で
のみ、同期整流器デバイスを活性化できる。
ートアップ、ターンオフまたは負荷の一次的な除去のよ
うな電力変換器のいかなる非定常状態も含む。また、同
期整流器コントローラの機能は、個別デバイスに分割す
ることができる。即ち、一方の回路は電力スイッチの状
態を検出し、かつ別の回路は同期整流器デバイスを活性
化(イネーブル)/不活性化(ディスエーブル)する。
同期整流器デバイスのシャットダウンの後に、代替的な
実施形態において、過渡応答回路網は電力スイッチが導
通状態に戻ったとき、かつ好ましくは特定の時間の後で
のみ、同期整流器デバイスを活性化できる。
【0015】本発明の一実施形態において、同期整流器
デバイスは、電力変換器のインダクタおよび出力キャパ
シタの間の放電パスに配置される。しかし、本発明は、
電力変換器に関連するいかなる位置に配置された同期整
流器デバイスにも同様に適用可能である。
デバイスは、電力変換器のインダクタおよび出力キャパ
シタの間の放電パスに配置される。しかし、本発明は、
電力変換器に関連するいかなる位置に配置された同期整
流器デバイスにも同様に適用可能である。
【0016】本発明の一実施形態において、電力変換器
は、複数の同期整流器デバイスを含む。同期整流器コン
トローラは、複数の同期整流器デバイスのうちの少なく
とも1つを不活性化するように適合される。関連する
が、代替的な実施形態において、電力変換器は複数の電
力スイッチを含む。同期整流器コントローラは、複数の
電力スイッチのうちの少なくとも1つか少なくとも特定
の時間の間非導通状態にあった場合に同期整流器デバイ
スを不活性化するように適合される。
は、複数の同期整流器デバイスを含む。同期整流器コン
トローラは、複数の同期整流器デバイスのうちの少なく
とも1つを不活性化するように適合される。関連する
が、代替的な実施形態において、電力変換器は複数の電
力スイッチを含む。同期整流器コントローラは、複数の
電力スイッチのうちの少なくとも1つか少なくとも特定
の時間の間非導通状態にあった場合に同期整流器デバイ
スを不活性化するように適合される。
【0017】例えば、半ブリッジ変換器において、過渡
応答回路網は、2つの電力スイッチを監視し、必要な場
合、2つの同期整流器デバイスを不活性化するように適
合される。しかし、本発明は、同期整流器デバイスを使
用するいかなる電力変換器(例えば、フライバック変換
器)にも同様に適用可能である。
応答回路網は、2つの電力スイッチを監視し、必要な場
合、2つの同期整流器デバイスを不活性化するように適
合される。しかし、本発明は、同期整流器デバイスを使
用するいかなる電力変換器(例えば、フライバック変換
器)にも同様に適用可能である。
【0018】本発明の一実施形態において、特定の時間
は、電力スイッチのスイッチングの1サイクルよりも長
い。この特定の時間は、アプリケーションによる。例え
ば、いくつかの場合において、単一のスイッチングサイ
クルは、敏感過ぎて、いくつかのスイッチングサイクル
に対して同期整流器デバイスを不活性化するようにこの
時間を延長することをユーザが望む可能性がる。逆に、
単一のスイッチングサイクルが長すぎる時間である可能
性があり、1つのスイッチングサイクルの一部分に対し
て同期整流器デバイスを不活性化するように時間を短く
することを望むことがある。
は、電力スイッチのスイッチングの1サイクルよりも長
い。この特定の時間は、アプリケーションによる。例え
ば、いくつかの場合において、単一のスイッチングサイ
クルは、敏感過ぎて、いくつかのスイッチングサイクル
に対して同期整流器デバイスを不活性化するようにこの
時間を延長することをユーザが望む可能性がる。逆に、
単一のスイッチングサイクルが長すぎる時間である可能
性があり、1つのスイッチングサイクルの一部分に対し
て同期整流器デバイスを不活性化するように時間を短く
することを望むことがある。
【0019】本発明の一実施形態において、電力スイッ
チおよび同期整流器デバイスは、電解効果トランジスタ
(FET)およびバイポーラトランジスタからなるグル
ープから選択される。いかなるスイッチングデバイス
も、本発明の広い範囲の中にはいる。
チおよび同期整流器デバイスは、電解効果トランジスタ
(FET)およびバイポーラトランジスタからなるグル
ープから選択される。いかなるスイッチングデバイス
も、本発明の広い範囲の中にはいる。
【0020】本発明の一実施形態において、同期整流器
コントローラは、論理積ゲートおよび抵抗器−キャパシ
タ回路を含む。抵抗器−キャパシタ回路および論理積ゲ
ートは、電力スイッチが少なくとも特定時間の間非導通
状態にあった場合、同期整流器コントローラが第1の同
期整流器デバイスを不活性化することを可能にするよう
に協働する。
コントローラは、論理積ゲートおよび抵抗器−キャパシ
タ回路を含む。抵抗器−キャパシタ回路および論理積ゲ
ートは、電力スイッチが少なくとも特定時間の間非導通
状態にあった場合、同期整流器コントローラが第1の同
期整流器デバイスを不活性化することを可能にするよう
に協働する。
【0021】関連するが代替的な実施形態において、同
期整流器コントローラは、同期整流器デバイスが選択さ
れた時間の間不活性化された場合、同期整流器デバイス
を活性化するように適合された回路を含む。以下に説明
される実施形態において、同期整流器コントローラは、
論理積ゲート、抵抗器−キャパシタ回路および活性化回
路を含む。もちろん、電力変換器中の電力スイッチの状
態を検出し、所定の状態にある同期整流器デバイスを不
活性化することができる他のコントローラも、本発明の
広い範囲の中に入る。
期整流器コントローラは、同期整流器デバイスが選択さ
れた時間の間不活性化された場合、同期整流器デバイス
を活性化するように適合された回路を含む。以下に説明
される実施形態において、同期整流器コントローラは、
論理積ゲート、抵抗器−キャパシタ回路および活性化回
路を含む。もちろん、電力変換器中の電力スイッチの状
態を検出し、所定の状態にある同期整流器デバイスを不
活性化することができる他のコントローラも、本発明の
広い範囲の中に入る。
【0022】本発明の一実施形態において、電力変換器
は、電力スイッチと出力との間に結合されたパルス幅変
調(PWM)コントローラを含む。PWMコントローラ
は、本発明の電力変換器において使用され得る制御回路
の単なる一例である。
は、電力スイッチと出力との間に結合されたパルス幅変
調(PWM)コントローラを含む。PWMコントローラ
は、本発明の電力変換器において使用され得る制御回路
の単なる一例である。
【0023】
【発明の実施の形態】図1には、従来技術による同期整
流器コントローラを使用する電力変換器の構成図が示さ
れている。電力変換器100は、直流電源105からの
直流電力を受け取る。直流電源105は、電力スイッチ
110、同期整流器120および第1および第2の駆動
回路115,125に結合されている。第1および第2
の駆動回路115,125は、それぞれ電力スイッチ1
10および同期整流器120を駆動する。出力インダク
タ130は、第1のスイッチ110に結合されており、
出力キャパシタ140は、変換器の出力に結合されてい
る。
流器コントローラを使用する電力変換器の構成図が示さ
れている。電力変換器100は、直流電源105からの
直流電力を受け取る。直流電源105は、電力スイッチ
110、同期整流器120および第1および第2の駆動
回路115,125に結合されている。第1および第2
の駆動回路115,125は、それぞれ電力スイッチ1
10および同期整流器120を駆動する。出力インダク
タ130は、第1のスイッチ110に結合されており、
出力キャパシタ140は、変換器の出力に結合されてい
る。
【0024】変換器出力電圧Vo は、出力キャパシタ1
40の端子間で測定され、出力電流Io は、変換器の出
力から測定される。負荷150は、出力キャパシタ14
0の両端に接続され、通常のフィードバックコントロー
ラ160は、変換器100に接続され、かつ制御信号を
駆動回路115,125に送る。最終的に従来技術によ
る同期整流器(SR)コントローラ128は、出力イン
ダクタ130に接続され、かつ同期整流器120を不活
性化するための第2の駆動回路125に接続される。
40の端子間で測定され、出力電流Io は、変換器の出
力から測定される。負荷150は、出力キャパシタ14
0の両端に接続され、通常のフィードバックコントロー
ラ160は、変換器100に接続され、かつ制御信号を
駆動回路115,125に送る。最終的に従来技術によ
る同期整流器(SR)コントローラ128は、出力イン
ダクタ130に接続され、かつ同期整流器120を不活
性化するための第2の駆動回路125に接続される。
【0025】図2Aから2Fには、図1の電力変換器に
ついての例示的な電圧および電流の波形を示す。図2A
は、図1の変換器出力電流Io を示す。図2Bは、導通
状態または非導通状態のいずれかにある場合の主電力ス
イッチ110の状態を示す。図2Cは、導通状態または
非導通状態のいずれかにあるときの同期整流器120の
状態の示す。図2Dは、観察される時間についての変換
器出力電圧Vo を示す。図2Eは、観察される時間につ
いての出力インダクタ電流IL を示す。図2Fは、同期
整流器電流Isrを示す。
ついての例示的な電圧および電流の波形を示す。図2A
は、図1の変換器出力電流Io を示す。図2Bは、導通
状態または非導通状態のいずれかにある場合の主電力ス
イッチ110の状態を示す。図2Cは、導通状態または
非導通状態のいずれかにあるときの同期整流器120の
状態の示す。図2Dは、観察される時間についての変換
器出力電圧Vo を示す。図2Eは、観察される時間につ
いての出力インダクタ電流IL を示す。図2Fは、同期
整流器電流Isrを示す。
【0026】図1を参照して、以下に、変換器100の
動作を説明する。図2Bおよび図2Cから分かるよう
に、電力スイッチ100および同期整流器120は、導
通状態と非導通状態との間を交番する。電力スイッチ1
10が導通するとき、同期整流器120は非導通とな
り、その逆の場合には逆になる。正常動作において、変
換器出力電圧Vo および出力インダクタ120を通る電
流は、わずかな許容可能な変化のみを有するかなり一定
な状態に留まる。
動作を説明する。図2Bおよび図2Cから分かるよう
に、電力スイッチ100および同期整流器120は、導
通状態と非導通状態との間を交番する。電力スイッチ1
10が導通するとき、同期整流器120は非導通とな
り、その逆の場合には逆になる。正常動作において、変
換器出力電圧Vo および出力インダクタ120を通る電
流は、わずかな許容可能な変化のみを有するかなり一定
な状態に留まる。
【0027】負荷150が取り除かれて、出力電流Io
が急激にゼロに低下しかつ変換器出力電圧Vo が公称の
定常状態値を越えて上昇するとき、t=0において異常
状態が生じる。電力スイッチ110は、シャットダウン
され、かつ同期整流器120が導通状態のままとなる。
結果として、変換器出力電圧Vo は、望ましくないレベ
ルΔV1 に上昇する。同様に、この時間において、出力
インダクタ電流IL は、dIL/dt≒Vo(t)/Lの
レートで低下する。同様に、同期整流器電流Is rは同じ
レートで低下する。t=tx の時点で、出力インダクタ
電流IL および同期整流器電流Isrの両方が負になる。
が急激にゼロに低下しかつ変換器出力電圧Vo が公称の
定常状態値を越えて上昇するとき、t=0において異常
状態が生じる。電力スイッチ110は、シャットダウン
され、かつ同期整流器120が導通状態のままとなる。
結果として、変換器出力電圧Vo は、望ましくないレベ
ルΔV1 に上昇する。同様に、この時間において、出力
インダクタ電流IL は、dIL/dt≒Vo(t)/Lの
レートで低下する。同様に、同期整流器電流Is rは同じ
レートで低下する。t=tx の時点で、出力インダクタ
電流IL および同期整流器電流Isrの両方が負になる。
【0028】従来技術による同期整流器コントローラ1
28が負の同期整流器電流Isrを検出するとき、同期整
流器120は不活性化され、電力スイッチが再度関係さ
せられて、変換器を正常な動作モードに戻す。この従来
技術による電力変換器100は、望ましくない電圧レベ
ルΔV1 の値を減少させることは決してなく、スタート
アップおよびシャットダウンの間、負の電流が流れるこ
とを防止することを助けるに過ぎない。
28が負の同期整流器電流Isrを検出するとき、同期整
流器120は不活性化され、電力スイッチが再度関係さ
せられて、変換器を正常な動作モードに戻す。この従来
技術による電力変換器100は、望ましくない電圧レベ
ルΔV1 の値を減少させることは決してなく、スタート
アップおよびシャットダウンの間、負の電流が流れるこ
とを防止することを助けるに過ぎない。
【0029】図3Aには、本発明の原理により構成され
た同期整流器の一実施形態を使用する切り換えモード電
力変換器300を示す図である。電力変換器300は、
直流電源305から直流電力を受け取る。直流電源30
5は、電力スイッチ310、同期整流器320および第
1および第2の駆動回路315,325に接続されてい
る。
た同期整流器の一実施形態を使用する切り換えモード電
力変換器300を示す図である。電力変換器300は、
直流電源305から直流電力を受け取る。直流電源30
5は、電力スイッチ310、同期整流器320および第
1および第2の駆動回路315,325に接続されてい
る。
【0030】第1および第2の駆動回路315,325
は、それぞれ電力スイッチ310および同期整流器32
0を駆動する。また、同期整流器320は、ボディダイ
オード321を含む。出力インダクタ330は、第1の
スイッチ310に接続され、出力キャパシタ340は、
変換器300の出力に接続される。変換器出力電圧Vo
は、出力キャパシタ340の端子間で測定される。
は、それぞれ電力スイッチ310および同期整流器32
0を駆動する。また、同期整流器320は、ボディダイ
オード321を含む。出力インダクタ330は、第1の
スイッチ310に接続され、出力キャパシタ340は、
変換器300の出力に接続される。変換器出力電圧Vo
は、出力キャパシタ340の端子間で測定される。
【0031】負荷350は、出力キャパシタ340の端
子間に接続され、通常のフィードバックコントローラ
(例えば、パルス幅変調コントローラ)360が変換器
300に接続され、制御信号を分配回路315,325
に分配する。最終的に、同期整流器(SR)コントロー
ラ328が、第1の駆動回路315に接続され、同期整
流器320を不活性化するための第2の駆動回路325
に接続される。
子間に接続され、通常のフィードバックコントローラ
(例えば、パルス幅変調コントローラ)360が変換器
300に接続され、制御信号を分配回路315,325
に分配する。最終的に、同期整流器(SR)コントロー
ラ328が、第1の駆動回路315に接続され、同期整
流器320を不活性化するための第2の駆動回路325
に接続される。
【0032】図4Aから4Fには、図3の電力変換器の
例示的な電圧および電流の波形を示す。図4Aは、図3
の変換器出力電流Io を示す。図4Bは、導通状態また
は非導通状態のときの主電力スイッチ310の状態を示
す。図4Cは、導通状態または非導通状態のときの同期
整流器320の状態を示す。図4Dは、観察される時間
についての変換器出力電圧Vo を示す。図4Eは、観察
される時間についての出力インダクタ電流IL を示す。
最終的に、図4Fは、同期整流器電流Isrを示す。
例示的な電圧および電流の波形を示す。図4Aは、図3
の変換器出力電流Io を示す。図4Bは、導通状態また
は非導通状態のときの主電力スイッチ310の状態を示
す。図4Cは、導通状態または非導通状態のときの同期
整流器320の状態を示す。図4Dは、観察される時間
についての変換器出力電圧Vo を示す。図4Eは、観察
される時間についての出力インダクタ電流IL を示す。
最終的に、図4Fは、同期整流器電流Isrを示す。
【0033】図3を参照して、変換器300の動作を以
下に説明する。図4Bおよび4Cから分かるように、電
力スイッチ310および同期整流器320は、導通状態
と非導通状態との間を交番する。電力スイッチ310が
導通するとき、同期整流器320は非導通であり、かつ
この逆の場合は逆となる。正常動作において、変換器出
力電圧Vo および出力インダクタ電流IL は、わずかな
許容できる変化のみを伴うかなりの一定な状態に留ま
る。
下に説明する。図4Bおよび4Cから分かるように、電
力スイッチ310および同期整流器320は、導通状態
と非導通状態との間を交番する。電力スイッチ310が
導通するとき、同期整流器320は非導通であり、かつ
この逆の場合は逆となる。正常動作において、変換器出
力電圧Vo および出力インダクタ電流IL は、わずかな
許容できる変化のみを伴うかなりの一定な状態に留ま
る。
【0034】図2Aから2Fの従来技術による波形と同
じように、出力電流Io がゼロに低下し、出力電圧が定
常状態値を越えて上昇し、かつ変換器がシャットダウン
し、電力スイッチ310および同期整流器320が導通
状態のままであるとき、t=0において異常状態が生じ
る。結果として、変換器出力電圧Vo は、t=t1 にお
いて、望ましくないレベルΔV2 に上昇する。この実施
形態において生じる望ましくない電圧ΔV2 は、従来技
術において経験される望ましくない電圧ΔV1よりも小
さい。
じように、出力電流Io がゼロに低下し、出力電圧が定
常状態値を越えて上昇し、かつ変換器がシャットダウン
し、電力スイッチ310および同期整流器320が導通
状態のままであるとき、t=0において異常状態が生じ
る。結果として、変換器出力電圧Vo は、t=t1 にお
いて、望ましくないレベルΔV2 に上昇する。この実施
形態において生じる望ましくない電圧ΔV2 は、従来技
術において経験される望ましくない電圧ΔV1よりも小
さい。
【0035】この望ましくない電圧ΔV2 は、SRコン
トローラ328が、電力スイッチ310が所与の時間に
対して非導通状態であり、同期整流器320を即座にシ
ャットダウンし、同期整流器のボディダイオード321
を導通させ、変換器出力電圧Vo を制限することを検出
するので、望ましくない電圧ΔV2 は小さい丸同期整流
器320がシャットダウンされると、整流器出力電圧V
o はこれに従って低下する。
トローラ328が、電力スイッチ310が所与の時間に
対して非導通状態であり、同期整流器320を即座にシ
ャットダウンし、同期整流器のボディダイオード321
を導通させ、変換器出力電圧Vo を制限することを検出
するので、望ましくない電圧ΔV2 は小さい丸同期整流
器320がシャットダウンされると、整流器出力電圧V
o はこれに従って低下する。
【0036】同様にこの時間の間出力インダクタ電流I
1 および同期整流器電流Isrは、同期整流器がt1 にお
いてシャットダウンされるまで、dIl/dt≒V
o(t)/Lのレートで低下する。この時点で、ボディ
ダイオード321は導通し始め、出力インダクタ電流I
L はdIl/dt≒[Vo(t)+Vdsr]/L の増加レ
ートで低下する(ここで、Vdsr は、ボディダイオード
321の順方向電圧効果である)。出力インダクタ電流
IL は、t=ty においてゼロに到達する。この時刻t
y は、従来技術において出力インダクタ電流IL がt=
tx においてゼロに到達することに要した時間よりも短
い。また、出力インダクタ電流IL は、過渡時に負にな
ることはなく、従来技術に比べて、大きな改良である。
1 および同期整流器電流Isrは、同期整流器がt1 にお
いてシャットダウンされるまで、dIl/dt≒V
o(t)/Lのレートで低下する。この時点で、ボディ
ダイオード321は導通し始め、出力インダクタ電流I
L はdIl/dt≒[Vo(t)+Vdsr]/L の増加レ
ートで低下する(ここで、Vdsr は、ボディダイオード
321の順方向電圧効果である)。出力インダクタ電流
IL は、t=ty においてゼロに到達する。この時刻t
y は、従来技術において出力インダクタ電流IL がt=
tx においてゼロに到達することに要した時間よりも短
い。また、出力インダクタ電流IL は、過渡時に負にな
ることはなく、従来技術に比べて、大きな改良である。
【0037】また、同期整流器電流Isrは、同期整流器
320がシャットダウンされたとき、即座にゼロに低下
する。結果として、シャットダウンの前に存在した電流
は、ボディダイオード321を通して消散する。ボディ
ダイオード321の電流Ids r は、出力インダクタ電流
IL に等しく、同じレートで減っていく。ボディダイオ
ード321の端子間の大きくなる電圧効果のために、イ
ンダクタ330に以前に蓄えられたエネルギがより多く
ボディダイオード312において消費され、出力キャパ
シタ340に放電されるエネルギは少なくなる。
320がシャットダウンされたとき、即座にゼロに低下
する。結果として、シャットダウンの前に存在した電流
は、ボディダイオード321を通して消散する。ボディ
ダイオード321の電流Ids r は、出力インダクタ電流
IL に等しく、同じレートで減っていく。ボディダイオ
ード321の端子間の大きくなる電圧効果のために、イ
ンダクタ330に以前に蓄えられたエネルギがより多く
ボディダイオード312において消費され、出力キャパ
シタ340に放電されるエネルギは少なくなる。
【0038】結果として、この回路における電圧オーバ
シュートは、従来技術におけるよりも遥かに小さい。し
たがって、この変換器300は、変換器中の負の電流を
防止し、結果としてターンオフ時の出力における負の電
圧の存在を防止し、無負荷になる過渡時における電圧オ
ーバシュートを大幅に減少させる。
シュートは、従来技術におけるよりも遥かに小さい。し
たがって、この変換器300は、変換器中の負の電流を
防止し、結果としてターンオフ時の出力における負の電
圧の存在を防止し、無負荷になる過渡時における電圧オ
ーバシュートを大幅に減少させる。
【0039】図5において、本発明の原理により構成さ
れた同期整流器コントローラ500の一実施形態が示さ
れている。同期整流器(SR)コントローラ500は、
図3のコントローラ360または第1の駆動回路315
から入力を受け取るダイオード510を含む。第1のキ
ャパシタ520および第1の抵抗器530は、ダイオー
ド510と接地との間に並列に接続される。論理積ゲー
ト540は、ダイオード510から入力を受け取り、そ
の出力は第2の駆動回路325に結合される。
れた同期整流器コントローラ500の一実施形態が示さ
れている。同期整流器(SR)コントローラ500は、
図3のコントローラ360または第1の駆動回路315
から入力を受け取るダイオード510を含む。第1のキ
ャパシタ520および第1の抵抗器530は、ダイオー
ド510と接地との間に並列に接続される。論理積ゲー
ト540は、ダイオード510から入力を受け取り、そ
の出力は第2の駆動回路325に結合される。
【0040】上述したように、SRコントローラ500
は、コントローラ360または第1の駆動回路315の
いずれかから入力信号を受け取る。コントローラ360
または第1の駆動回路315からの入力信号が「ハイ
(H)」であるときには、第1のキャパシタ520が充
電される。入力信号がなくなると、第1のキャパシタ5
20は、第1の抵抗器530を通して放電される。キャ
パシタ530の端子間電圧が論理積ゲート540のしき
い値の下に低下すると、論理積ゲート540の出力は、
「ロー(L)」になり、同期整流器320に対する第2
の駆動回路325を不活性化する。
は、コントローラ360または第1の駆動回路315の
いずれかから入力信号を受け取る。コントローラ360
または第1の駆動回路315からの入力信号が「ハイ
(H)」であるときには、第1のキャパシタ520が充
電される。入力信号がなくなると、第1のキャパシタ5
20は、第1の抵抗器530を通して放電される。キャ
パシタ530の端子間電圧が論理積ゲート540のしき
い値の下に低下すると、論理積ゲート540の出力は、
「ロー(L)」になり、同期整流器320に対する第2
の駆動回路325を不活性化する。
【0041】第1のキャパシタ520および第1の抵抗
器530の組み合わせは、基地の時定数を有するRC回
路を形成する。このフィルタは、論理積ゲート540の
基地のしきい値と共に、コントローラ360または第1
の駆動回路315のいずれかからの信号がなくなった後
に、いつ同期整流器320を不活性化するかを決定す
る。また、初期のスタートアップの間に同期整流器32
0は、第1のキャパシタ520が論理積ゲート540の
しきい値を越えて充電されるまで、不活性化されること
になる。
器530の組み合わせは、基地の時定数を有するRC回
路を形成する。このフィルタは、論理積ゲート540の
基地のしきい値と共に、コントローラ360または第1
の駆動回路315のいずれかからの信号がなくなった後
に、いつ同期整流器320を不活性化するかを決定す
る。また、初期のスタートアップの間に同期整流器32
0は、第1のキャパシタ520が論理積ゲート540の
しきい値を越えて充電されるまで、不活性化されること
になる。
【0042】図6において、本発明の原理により構成さ
れた同期整流器コントローラ600の別の実施形態が示
されている。同期整流器(SR)コントローラ600
は、図3のコントローラ360または第1の駆動回路3
15から入力を受け取る第1段500および第2段61
0を含む。第1段500は、図1の同期整流器コントロ
ーラの実施形態に類似しており、第2段610と直列に
接続されている。
れた同期整流器コントローラ600の別の実施形態が示
されている。同期整流器(SR)コントローラ600
は、図3のコントローラ360または第1の駆動回路3
15から入力を受け取る第1段500および第2段61
0を含む。第1段500は、図1の同期整流器コントロ
ーラの実施形態に類似しており、第2段610と直列に
接続されている。
【0043】第2段610は、第1段500の出力から
第1の入力を受け取る論理和ゲートを含む。また、イン
バータ620は、第1段500の出力と論理和ゲート6
50の第2の入力との間に接続されている。第2のキャ
パシタ630および第2の抵抗器640は、供給電圧V
ccと論理和ゲートの第2入力との間に並列に接続されて
いる。最終的に、論理和ゲートの出力は、第2の駆動回
路325に結合されている。
第1の入力を受け取る論理和ゲートを含む。また、イン
バータ620は、第1段500の出力と論理和ゲート6
50の第2の入力との間に接続されている。第2のキャ
パシタ630および第2の抵抗器640は、供給電圧V
ccと論理和ゲートの第2入力との間に並列に接続されて
いる。最終的に、論理和ゲートの出力は、第2の駆動回
路325に結合されている。
【0044】SRコントローラ600の実施形態は、図
5におけるものと非常によく似て機能する。第1段50
0は、第1のキャパシタ520および第1の抵抗器53
0の時定数が以前の実施形態におけるものよりも小さ
く、第2のキャパシタ640および第2の抵抗器630
の時定数よりも大きいことを除いて、図5と同じであ
る。SRコントローラ600がコントローラ360また
は第1の駆動回路325からの信号を失ったとき、論理
積ゲート540の出力は低下し、第2の駆動回路325
を不活性化する。
5におけるものと非常によく似て機能する。第1段50
0は、第1のキャパシタ520および第1の抵抗器53
0の時定数が以前の実施形態におけるものよりも小さ
く、第2のキャパシタ640および第2の抵抗器630
の時定数よりも大きいことを除いて、図5と同じであ
る。SRコントローラ600がコントローラ360また
は第1の駆動回路325からの信号を失ったとき、論理
積ゲート540の出力は低下し、第2の駆動回路325
を不活性化する。
【0045】論理積ゲート540が「ロー(L)」にな
ると、インバータ620の出力は、第2のキャパシタ6
40および第2の抵抗器630の時定数で「ハイ
(H)」になる。論理積ゲートの出力が「ロー」になる
ときに先立って、第2のキャパシタ640は、供給電圧
Vccに充電される。第2のキャパシタ640は放電され
て、増大する電圧が論理和ゲート650の第2の入力の
しきい値に到達するや否や、論理和ゲート650の出力
は、第1の入力がどうであるにもかかわらずハイにな
り、同期整流器320は活性化される。
ると、インバータ620の出力は、第2のキャパシタ6
40および第2の抵抗器630の時定数で「ハイ
(H)」になる。論理積ゲートの出力が「ロー」になる
ときに先立って、第2のキャパシタ640は、供給電圧
Vccに充電される。第2のキャパシタ640は放電され
て、増大する電圧が論理和ゲート650の第2の入力の
しきい値に到達するや否や、論理和ゲート650の出力
は、第1の入力がどうであるにもかかわらずハイにな
り、同期整流器320は活性化される。
【0046】第2段610は、同期整流器320が無負
荷になる過渡時に不活性化されている時間を制限する。
この制限された不活性化時間は、変換器300の過渡応
答を全体として向上させる。第2段610がないと、同
期整流器は長時間不活性化されることになり、一般に、
変換器300を無負荷または軽負荷状態における動作の
非連続モード(即ち、非同期モード)にさせる。結果と
して変換器300は、より遅い過渡応答を示す可能性が
ある。
荷になる過渡時に不活性化されている時間を制限する。
この制限された不活性化時間は、変換器300の過渡応
答を全体として向上させる。第2段610がないと、同
期整流器は長時間不活性化されることになり、一般に、
変換器300を無負荷または軽負荷状態における動作の
非連続モード(即ち、非同期モード)にさせる。結果と
して変換器300は、より遅い過渡応答を示す可能性が
ある。
【0047】したがって、第2段を追加することで、変
換器300は第2のキャパシタ640および第2の抵抗
器630のRC時定数により決定される有限の時間につ
いて、非同期モードで動作する。この予め選択された時
間の後に、変換器300は、同期動作を再開する。
換器300は第2のキャパシタ640および第2の抵抗
器630のRC時定数により決定される有限の時間につ
いて、非同期モードで動作する。この予め選択された時
間の後に、変換器300は、同期動作を再開する。
【0048】図7において、本発明の原理により構成さ
れた同期整流器コントローラ700のさらに別の実施形
態が示されている。同期整流器(SR)コントローラ7
00は、第1段500、第2段610,第3段710を
含み、図3のコントローラ360または第1の駆動回路
315から入力を受け取る。第1段は、図6の同期整流
器コントローラの実施形態からなり、第3段710と並
列接続された第1段500および第2段610を含み、
第3段710は第2の論理積ゲート720の第1の入力
に接続され、第1段500および第2段610は、第2
の論理積ゲート720の入力に接続される。
れた同期整流器コントローラ700のさらに別の実施形
態が示されている。同期整流器(SR)コントローラ7
00は、第1段500、第2段610,第3段710を
含み、図3のコントローラ360または第1の駆動回路
315から入力を受け取る。第1段は、図6の同期整流
器コントローラの実施形態からなり、第3段710と並
列接続された第1段500および第2段610を含み、
第3段710は第2の論理積ゲート720の第1の入力
に接続され、第1段500および第2段610は、第2
の論理積ゲート720の入力に接続される。
【0049】第3段710は、図3のコントローラ36
0または第1の駆動回路315から入力を受け取る第2
のダイオード714を含む。第3のキャパシタ716お
よび第3の抵抗器718は、第2のダイオード714と
接地との間に並列に接続される。第3段の出力は、第2
の論理積ゲート720の一方の入力に接続される。
0または第1の駆動回路315から入力を受け取る第2
のダイオード714を含む。第3のキャパシタ716お
よび第3の抵抗器718は、第2のダイオード714と
接地との間に並列に接続される。第3段の出力は、第2
の論理積ゲート720の一方の入力に接続される。
【0050】SRコントローラ700の実施形態は、以
前の実施形態の機能を組み合わせ、より長いターンオフ
サイクルを追加する。前述したように、第1段500
は、無負荷過渡時に同期整流器320を不活性化するよ
うに機能する。また第2段610は、無負荷過渡時に同
期整流器320が不活性化される時間を制限するように
機能する。最終的に第3段710は、変換器のシャット
ダウンの間に、同期整流器をターンオフ(即ち、不活性
化)するために使用され、第1段500と同様に機能す
る。
前の実施形態の機能を組み合わせ、より長いターンオフ
サイクルを追加する。前述したように、第1段500
は、無負荷過渡時に同期整流器320を不活性化するよ
うに機能する。また第2段610は、無負荷過渡時に同
期整流器320が不活性化される時間を制限するように
機能する。最終的に第3段710は、変換器のシャット
ダウンの間に、同期整流器をターンオフ(即ち、不活性
化)するために使用され、第1段500と同様に機能す
る。
【0051】この段における違いは、第3のキャパシタ
716および第3の抵抗器718の周りに集中する。こ
れらの部品は、より大きい時定数を有するように選ばれ
る。第3のキャパシタ716および第3の抵抗器718
の選択された時定数は、第1のキャパシタ520および
第1の抵抗器530についてのものよりも遥かに大き
く、また第2のキャパシタ640および第2の抵抗器6
30についてのものよりも大きい。これは、電力スイッ
チ310がターンオフした後に同期整流器320がター
ンオフする前の待機時間をさらに長くすることを可能に
する。
716および第3の抵抗器718の周りに集中する。こ
れらの部品は、より大きい時定数を有するように選ばれ
る。第3のキャパシタ716および第3の抵抗器718
の選択された時定数は、第1のキャパシタ520および
第1の抵抗器530についてのものよりも遥かに大き
く、また第2のキャパシタ640および第2の抵抗器6
30についてのものよりも大きい。これは、電力スイッ
チ310がターンオフした後に同期整流器320がター
ンオフする前の待機時間をさらに長くすることを可能に
する。
【0052】図8には、本発明の原理により構成された
同期整流器コントローラ870の別の実施形態を使用す
る電力変換器800の構成図を示す。電力変換器800
は、直流電源805から直流電力を受け取る。第1およ
び第2のキャパシタ810,815は、直流電源805
の端子間に直列接続される。また、第1および第2の電
力スイッチ830,834は、直流電源805の端子間
に共に接続される。絶縁変圧器の一次巻線820が、第
1および第2のキャパシタ810,815と第1および
第2の電力スイッチ830,834との間に接続され
る。
同期整流器コントローラ870の別の実施形態を使用す
る電力変換器800の構成図を示す。電力変換器800
は、直流電源805から直流電力を受け取る。第1およ
び第2のキャパシタ810,815は、直流電源805
の端子間に直列接続される。また、第1および第2の電
力スイッチ830,834は、直流電源805の端子間
に共に接続される。絶縁変圧器の一次巻線820が、第
1および第2のキャパシタ810,815と第1および
第2の電力スイッチ830,834との間に接続され
る。
【0053】第1および第2の二次巻線824,828
は、一緒に接続されて、第1および第2の同期整流器8
40,844に接続される。出力インダクタ850は、
第1および第2の同期整流器840,844に接続さ
れ、出力キャパシタ855にも接続される。また、出力
キャパシタ855は、第1および第2の二次巻線82
4,828の間の中央タップに接続される。負荷860
は、出力キャパシタ855の端子間に接続される。
は、一緒に接続されて、第1および第2の同期整流器8
40,844に接続される。出力インダクタ850は、
第1および第2の同期整流器840,844に接続さ
れ、出力キャパシタ855にも接続される。また、出力
キャパシタ855は、第1および第2の二次巻線82
4,828の間の中央タップに接続される。負荷860
は、出力キャパシタ855の端子間に接続される。
【0054】電力変換器800は、通常のコントローラ
880を含むフィードバック制御ループをさらに含む。
コントローラ880は、変化器出力における電圧を検出
し、同期整流器(SR)コントローラ870を介して、
制御信号を電力スイッチ(PS)ドライバ838および
同期整流器(SR)ドライバ848に送る。
880を含むフィードバック制御ループをさらに含む。
コントローラ880は、変化器出力における電圧を検出
し、同期整流器(SR)コントローラ870を介して、
制御信号を電力スイッチ(PS)ドライバ838および
同期整流器(SR)ドライバ848に送る。
【0055】PSドライバ838は、コントローラ88
0およびSRドライバ848から信号を受け取り、信号
をSRドライバ848およびSRコントローラ870に
送り、駆動信号を第1および第2の電力スイッチ83
0,834に送る。SRコントローラ870は、コント
ローラ880およびPSドライバ838から適切な信号
を受信すると、SRドライバ848へ活性化信号を送
り、SRドライバ848は、駆動信号を第1および第2
の同期整流器840,844に送る。
0およびSRドライバ848から信号を受け取り、信号
をSRドライバ848およびSRコントローラ870に
送り、駆動信号を第1および第2の電力スイッチ83
0,834に送る。SRコントローラ870は、コント
ローラ880およびPSドライバ838から適切な信号
を受信すると、SRドライバ848へ活性化信号を送
り、SRドライバ848は、駆動信号を第1および第2
の同期整流器840,844に送る。
【0056】図9Aから9Kにおいて、図8の電力変換
器についてのタイミングチャートが示されている。図9
Aは、通常のコントローラ880からのPWM波形を示
す。図9Bは、第1の電力スイッチ830の駆動波形を
示す。図9Cは、第2の電力スイッチ834の駆動波形
を示す。図示のように、第1および第2の電力スイッチ
830,834は、同時に導通状態で動作しない(例え
ば、第1の電力スイッチ830が導通状態であるとき、
第2の電力スイッチ834は非導通状態である)。
器についてのタイミングチャートが示されている。図9
Aは、通常のコントローラ880からのPWM波形を示
す。図9Bは、第1の電力スイッチ830の駆動波形を
示す。図9Cは、第2の電力スイッチ834の駆動波形
を示す。図示のように、第1および第2の電力スイッチ
830,834は、同時に導通状態で動作しない(例え
ば、第1の電力スイッチ830が導通状態であるとき、
第2の電力スイッチ834は非導通状態である)。
【0057】図9Dおよび9Eは、それぞれ第1および
第2の同期整流器840、844の波形を示す。第1お
よび第2の同期整流器840,844は、それぞれ第2
および第1の電力スイッチとの組み合わせで動作する。
第1の電力スイッチ830が導通しているとき、第2の
同期整流器844は非導通状態であり、逆の場合は逆に
なる。同様に、第2の電力スイッチ834が導通状態で
あるとき、第1の同期整流器840は非導通状態であ
り、この逆の場合には逆になる。
第2の同期整流器840、844の波形を示す。第1お
よび第2の同期整流器840,844は、それぞれ第2
および第1の電力スイッチとの組み合わせで動作する。
第1の電力スイッチ830が導通しているとき、第2の
同期整流器844は非導通状態であり、逆の場合は逆に
なる。同様に、第2の電力スイッチ834が導通状態で
あるとき、第1の同期整流器840は非導通状態であ
り、この逆の場合には逆になる。
【0058】電力スイッチ830,834と同期整流器
840,844との関係をさらに示すために、この関係
の正常な動作を以下に示すようにする。時刻t0 、即ち
初期状態において、第1の電力スイッチ830が導通
し、第2の電力スイッチ834が非導通となる。これに
応じて、第2の同期整流器844は導通しなくなり、第
1の同期整流器840は導通する。第1の状態、t0−
t1の間、電力スイッチ830,834および同期整流
器840,844は、初期状態のまま維持される。第2
の状態、t1−t2の間、電力スイッチ830,834の
いずれも導通しない。これに応じて、両方の同期整流器
844および840が導通する。
840,844との関係をさらに示すために、この関係
の正常な動作を以下に示すようにする。時刻t0 、即ち
初期状態において、第1の電力スイッチ830が導通
し、第2の電力スイッチ834が非導通となる。これに
応じて、第2の同期整流器844は導通しなくなり、第
1の同期整流器840は導通する。第1の状態、t0−
t1の間、電力スイッチ830,834および同期整流
器840,844は、初期状態のまま維持される。第2
の状態、t1−t2の間、電力スイッチ830,834の
いずれも導通しない。これに応じて、両方の同期整流器
844および840が導通する。
【0059】第3の状態、t2−t3の間、第1の電力ス
イッチ830は導通しなくなり、第2の電力スイッチ8
34は導通することになる。同様に、第2の同期整流器
844は導通し、第1の同期整流器は840は導通しな
くなる。第4の状態、t3−t4 の間、両方の電力スイ
ッチ830,834は導通しなくなる。これに応じて両
方の同期整流器844,840は導通する。一般に、ス
イッチングサイクルt s は、t0−t4として表される。
t=t4 のとき、スイッチングサイクルts は完了し、
4個の動作状態が繰り返される。
イッチ830は導通しなくなり、第2の電力スイッチ8
34は導通することになる。同様に、第2の同期整流器
844は導通し、第1の同期整流器は840は導通しな
くなる。第4の状態、t3−t4 の間、両方の電力スイ
ッチ830,834は導通しなくなる。これに応じて両
方の同期整流器844,840は導通する。一般に、ス
イッチングサイクルt s は、t0−t4として表される。
t=t4 のとき、スイッチングサイクルts は完了し、
4個の動作状態が繰り返される。
【0060】図9F−9Gは、それぞれ第1および第2
の電力スイッチ830,834を通る電流Is1,Is2を
表す。図9Hは、絶縁変圧器の一次巻線820を通る電
流I P を表す。図9I−9Hは、第1および第2の同期
整流器840,844を通る電流Isr1,Isr2をそれぞ
れ表す。図9Kは、出力インダクタ850を通る電流I
L を表す。
の電力スイッチ830,834を通る電流Is1,Is2を
表す。図9Hは、絶縁変圧器の一次巻線820を通る電
流I P を表す。図9I−9Hは、第1および第2の同期
整流器840,844を通る電流Isr1,Isr2をそれぞ
れ表す。図9Kは、出力インダクタ850を通る電流I
L を表す。
【0061】過渡的状況の間、SRコントローラ870
は、図9Aに示されているように、PWM駆動信号の存
在を検出する。この信号が所定時間(一般には、少なく
ともts/2)についてない場合、第1および第2の同
期整流器840,844の両方が不活性化される。回路
の動作要求に依存して、SRコントローラ870は、2
つの同期整流器840,844のうちの1つのみを不活
性化し得る。同期整流器840,844の不活性化につ
いての別の可能性は、対応する電力スイッチ830,8
34が活性化されていると思われるとき、スイッチング
サイクルの半分について一方を不活性化することを含む
(即ち、830−844&834−840である。)。
は、図9Aに示されているように、PWM駆動信号の存
在を検出する。この信号が所定時間(一般には、少なく
ともts/2)についてない場合、第1および第2の同
期整流器840,844の両方が不活性化される。回路
の動作要求に依存して、SRコントローラ870は、2
つの同期整流器840,844のうちの1つのみを不活
性化し得る。同期整流器840,844の不活性化につ
いての別の可能性は、対応する電力スイッチ830,8
34が活性化されていると思われるとき、スイッチング
サイクルの半分について一方を不活性化することを含む
(即ち、830−844&834−840である。)。
【0062】同期整流器コントローラの具体的な実施形
態が説明されてきたが、他の実施形態も本発明の広い範
囲に入る。また、どのような変換器の構成も、また本発
明の広い範囲に入る。変換器、同期整流器およびそれら
の制御のよりよい理解のために、Marty Brown, Butterw
orth-Heinemann 等による「Power Supply Cookbook」
(1994)を参照されたい。
態が説明されてきたが、他の実施形態も本発明の広い範
囲に入る。また、どのような変換器の構成も、また本発
明の広い範囲に入る。変換器、同期整流器およびそれら
の制御のよりよい理解のために、Marty Brown, Butterw
orth-Heinemann 等による「Power Supply Cookbook」
(1994)を参照されたい。
【0063】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電力変換器の過渡状態における応答を改善するシステム
および方法を提供することができる。
電力変換器の過渡状態における応答を改善するシステム
および方法を提供することができる。
【図1】従来技術による同期整流器コントローラを使用
する電力変換器を示す構成図。
する電力変換器を示す構成図。
【図2】無負荷過渡時の図1の電力変換器の動作を示す
タイミング図。
タイミング図。
【図3】本発明の原理により構成された同期整流器コン
トローラの一実施形態を使用する切り換えモード電力変
換器を示す構成図。
トローラの一実施形態を使用する切り換えモード電力変
換器を示す構成図。
【図4】無負荷過渡時の図3の電力変換器の動作を示す
タイミング図。
タイミング図。
【図5】本発明の原理により構成された同期整流器コン
トローラの一実施形態を示す図。
トローラの一実施形態を示す図。
【図6】本発明の原理により構成された同期整流器コン
トローラの別の実施形態を示す図。
トローラの別の実施形態を示す図。
【図7】本発明の原理により構成された同期整流器コン
トローラのさらに別の実施形態を示す図。
トローラのさらに別の実施形態を示す図。
【図8】本発明の原理により構成された同期整流器コン
トローラの別の実施形態を使用する電力変換器を示す構
成図。
トローラの別の実施形態を使用する電力変換器を示す構
成図。
【図9】図8の電力変換器の動作を示すタイミング図。
【符号の説明】 300 電力変換器 305 直流電源 310 電力スイッチ 315,325 駆動回路 320 同期整流器 328 同期整流器コントローラ 350 負荷 360 コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Mountain Avenue, Murray Hill, New Je rsey 07974−0636U.S.A. (72)発明者 ミリボジャ スロボダン ブーコビック アメリカ合衆国,75093 テキサス,プラ ノ,プレストン ロード 2524,ナンバー 204
Claims (26)
- 【請求項1】 その入出力間に接続された電力スイッチ
および同期整流器デバイスを有する電力変換器において
使用するための過渡応答回路網であって、 前記電力スイッチおよび前記同期整流器デバイスに接続
された同期整流器コントローラを含み、前記電力スイッ
チの状態を検出し、前記電力スイッチが少なくとも特定
の時間について非導通状態のままである場合、前記同期
整流器デバイスを不活性化することを特徴とする過渡応
答回路網。 - 【請求項2】 前記同期整流器デバイスが、前記電力変
換器のインダクタと出力キャパシタとの間の放電パスに
配置されていることを特徴とする請求項1記載の回路
網。 - 【請求項3】 前記電力変換器が、複数の同期整流器デ
バイスをさらに含み、前記同期整流器コントローラは、
前記複数の同期整流器デバイスの少なくとも1つを不活
性化するように適合されていることを特徴とする請求項
1記載の回路網。 - 【請求項4】 前記電力変換器は、複数の電力スイッチ
をさらに含み、前記同期整流器コントローラは、前記複
数の電力スイッチの少なくとも1つが、少なくとも前記
特定の時間について前記非導通状態のままであるとき、
前記同期整流デバイスを不活性化するように適合されて
いることを特徴とする請求項1記載の回路網。 - 【請求項5】 前記特定の時間が、前記電力スイッチの
1スイッチングサイクルよりも長いことを特徴とする請
求項1記載の回路網。 - 【請求項6】 前記同期整流器コントローラが、論理積
ゲートおよび抵抗器−キャパシタ回路を含み、前記電力
スイッチが少なくとも前記特定の時間について前記非導
通状態のままであるとき、前記抵抗器−キャパシタ回路
および前記論理積ゲートは、前記同期整流器コントロー
ラが前記同期整流器デバイスを不活性化することを許容
することを特徴とする請求項1記載の回路網。 - 【請求項7】 前記同期整流器コントローラが、前記同
期整流器デバイスが選択された時間について不活性化さ
れているとき前記同期整流器デバイスを活性化するよう
に適合されていることを特徴とする請求項1記載の回路
網。 - 【請求項8】 前記電力スイッチおよび前記同期整流器
デバイスが、 電解効果トランジスタ(FET)、およびバイポーラト
ランジスタからなるグループから選択されることを特徴
とする請求項1記載の回路網。 - 【請求項9】 前記電力変換器が、前記電力スイッチと
前記出力との間に接続されたパルス幅変調コントローラ
をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の回路網。 - 【請求項10】 その入出力間に接続された電力スイッ
チおよび同期整流器デバイスを有する電力変換器におい
て使用するための同期整流器デバイスを不活性化する方
法であって、 前記電力スイッチの状態を検出するステップと、 前記電力スイッチが少なくとも特定の時間について非導
通状態であるとき、前記同期整流器デバイスを不活性化
するステップとを有することを特徴とする方法。 - 【請求項11】 前記同期整流器デバイスを、前記電力
変換器のインダクタおよび出力キャパシタとの間の放電
パスに配置するステップをさらに含むことを特徴とする
請求項10記載の方法。 - 【請求項12】 前記電力変換器が、複数の同期整流器
デバイスをさらに含み、前記方法が、前記複数の同期整
流器デバイスの少なくとも1つを不活性化するステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項10記載の方法。 - 【請求項13】 前記電力変換器が、複数の電力スイッ
チをさらに含み、前記方法が、前記複数の電力スイッチ
のうちの少なくとも1つが少なくとも前記特定された時
間について前記非導通状態であるとき、前記同期整流器
デバイスを不活性化するステップをさらに含むことを特
徴とする請求項10記載の方法。 - 【請求項14】 前記特定された時間は、前記電力スイ
ッチの1スイッチングサイクルよりも長いことを特徴と
する請求項10記載の方法。 - 【請求項15】 不活性化の動作が、論理積ゲートおよ
び抵抗器−キャパシタ回路を含む同期整流器コントロー
ラにより実行されることを特徴とする請求項10記載の
方法。 - 【請求項16】 前記不活性化の動作の後の選択された
時間において、前記同期整流器デバイスを活性化するス
テップをさらに含むことを特徴とする請求項10記載の
方法。 - 【請求項17】 前記電力スイッチおよび前記同期整流
器デバイスが、 電解効果トランジスタ(FET)、およびバイポーラト
ランジスタからなるグループから選択されることを特徴
とする請求項10記載の方法。 - 【請求項18】 前記電力スイッチをパルス幅変調コン
トローラで制御するステップをさらに含むことを特徴と
する請求項10記載の方法。 - 【請求項19】 電力変換器において、 前記電力変換器の入力に接続された電力スイッチと、 前記電力スイッチに接続されたインダクタと、 前記電力変換器の出力に接続された出力キャパシタと、
前記インダクタと前記出力キャパシタとの間の放電パス
に配置された同期整流器デバイスと、過渡応答回路網と
を含み、 前記過渡応答回路網は、 前記電力スイッチおよび前記同期整流器デバイスに接続
された同期整流器コントローラを含み、前記電力スイッ
チの状態を検出し、前記電力スイッチが少なくとも特定
の時間について非導通状態のままである場合、前記同期
整流器デバイスを不活性化するを含むことを特徴とする
電力変換器。 - 【請求項20】 前記電力変換器が、複数の同期整流器
デバイスをさらに含み、前記同期整流器コントローラ
は、前記複数の同期整流器デバイスの少なくとも1つを
不活性化するように適合されていることを特徴とする請
求項19記載の電力変換器。 - 【請求項21】 前記電力変換器は、複数の電力スイッ
チをさらに含み、前記同期整流器コントローラは、前記
複数の電力スイッチの少なくとも1つが、少なくとも前
記特定の時間について前記非導通状態のままであると
き、前記同期整流デバイスを不活性化するように適合さ
れていることを特徴とする請求項19記載の電力変換
器。 - 【請求項22】 前記特定の時間が、前記電力スイッチ
の1スイッチングサイクルよりも長いことを特徴とする
請求項19記載の電力変換器。 - 【請求項23】 前記同期整流器コントローラが、論理
積ゲートおよび抵抗器−キャパシタ回路を含み、前記電
力スイッチが少なくとも前記特定の時間について前記非
導通状態のままであるとき、前記抵抗器−キャパシタ回
路および前記論理積ゲートは、前記同期整流器コントロ
ーラが前記同期整流器デバイスを不活性化することを許
容することを特徴とする請求項19載の電力変換器。 - 【請求項24】 前記同期整流器コントローラが、前記
同期整流器デバイスが選択された時間について不活性化
されているとき前記同期整流器デバイスを活性化するよ
うに適合されていることを特徴とする請求項19記載の
電力変換器。 - 【請求項25】 前記電力スイッチおよび前記同期整流
器デバイスが、 電解効果トランジスタ(FET)、およびバイポーラト
ランジスタからなるグループから選択されることを特徴
とする請求項19記載の電力変換器。 - 【請求項26】 前記電力変換器が、前記電力スイッチ
と前記出力との間に接続されたパルス幅変調コントロー
ラをさらに含むことを特徴とする請求項19記載の電力
変換器。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/115,487 US5940287A (en) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | Controller for a synchronous rectifier and power converter employing the same |
US09/115487 | 1998-07-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000050623A true JP2000050623A (ja) | 2000-02-18 |
Family
ID=22361726
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11197876A Pending JP2000050623A (ja) | 1998-07-14 | 1999-07-12 | 過渡応答回路網および同期整流器デバイスを不活性化する方法および電力変換器 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5940287A (ja) |
EP (1) | EP0973246A1 (ja) |
JP (1) | JP2000050623A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7269034B2 (en) | 1997-01-24 | 2007-09-11 | Synqor, Inc. | High efficiency power converter |
US6222744B1 (en) * | 1999-03-19 | 2001-04-24 | General Electronics Applications, Inc. | Isolated power supply circuit for a floating gate driver |
JP2000305641A (ja) * | 1999-04-20 | 2000-11-02 | Canon Inc | スイッチング電源回路 |
US6137702A (en) * | 1999-05-03 | 2000-10-24 | Semiconductor Components Industries, Llc | Circuit and method of activating and de-activating a switching regulator at any point in a regulation cycle |
WO2001003277A2 (en) * | 1999-07-07 | 2001-01-11 | Synqor, Inc. | Control of dc/dc converters having synchronous rectifiers |
US6894468B1 (en) | 1999-07-07 | 2005-05-17 | Synqor, Inc. | Control of DC/DC converters having synchronous rectifiers |
JP2001197728A (ja) * | 1999-10-25 | 2001-07-19 | Seiko Instruments Inc | スイッチング・レギュレータ回路 |
US6468262B1 (en) * | 1999-12-02 | 2002-10-22 | Embol-X, Inc. | Buoyant tip aspiration catheter and methods of use |
US6396333B2 (en) * | 2000-01-04 | 2002-05-28 | International Rectifier Corporation | Circuit for synchronous rectification with minimal reverse recovery losses |
US6275401B1 (en) | 2000-01-10 | 2001-08-14 | Power-One, Inc. | Self-driven synchronous rectification circuit for low output voltage DC-DC converters |
US6577518B2 (en) | 2000-03-21 | 2003-06-10 | International Rectifier Corporation | Integrated controller for synchronous rectifiers |
US6243278B1 (en) | 2000-04-04 | 2001-06-05 | Tyco Electronics Logistics A.G. | Drive circuit for synchronous rectifier and method of operating the same |
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EP1305872A1 (en) * | 2000-07-20 | 2003-05-02 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Switched mode power supply control |
US6218891B1 (en) | 2000-07-28 | 2001-04-17 | Lucent Technologies Inc. | Integrated circuit including a driver for a metal-semiconductor field-effect transistor |
US6396725B1 (en) | 2000-07-31 | 2002-05-28 | Mark E. Jacobs | System and method for improving control loop response of a power supply |
US6400580B1 (en) | 2000-10-10 | 2002-06-04 | Wayne C. Bowman | System and method for reducing a DC magnetic flux bias in a transformer and power converter employing the same |
US6490183B2 (en) * | 2000-12-29 | 2002-12-03 | Ericsson, Inc. | Method and apparatus for minimizing negative current build up in DC-DC converters with synchronous rectification |
US6760235B2 (en) * | 2001-09-13 | 2004-07-06 | Netpower Technologies, Inc. | Soft start for a synchronous rectifier in a power converter |
US6574124B2 (en) * | 2001-09-13 | 2003-06-03 | Netpower Technologies, Inc. | Plural power converters with individual conditioned error signals shared on a current sharing bus |
US6618274B2 (en) | 2001-10-09 | 2003-09-09 | Innoveta Technologies | Synchronous rectifier controller to eliminate reverse current flow in a DC/DC converter output |
EP1451921A4 (en) * | 2001-11-02 | 2006-01-11 | Aker Wade Power Technologies L | QUICK CHARGER FOR HIGH-CAPACITY BATTERIES |
US7301308B2 (en) * | 2001-11-02 | 2007-11-27 | Aker Wade Power Technologies, Llc | Fast charger for high capacity batteries |
WO2003085476A1 (en) * | 2002-04-03 | 2003-10-16 | International Rectifier Corporation | Synchronous buck converter improvements |
US7280026B2 (en) | 2002-04-18 | 2007-10-09 | Coldwatt, Inc. | Extended E matrix integrated magnetics (MIM) core |
US7276954B2 (en) * | 2002-06-26 | 2007-10-02 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Driver for switching device |
JP2005534275A (ja) * | 2002-07-26 | 2005-11-10 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 負荷に給電する電力変換器の過渡応答を制御する方法、過渡応答コントローラ、および電力変換器 |
JP3981882B2 (ja) * | 2003-03-05 | 2007-09-26 | 株式会社デンソー | 回路保護装置およびエアバッグシステム |
JP4368223B2 (ja) * | 2003-03-26 | 2009-11-18 | 三洋電機株式会社 | バイアス電圧生成回路および増幅回路 |
JP4412535B2 (ja) * | 2003-11-14 | 2010-02-10 | セイコーインスツル株式会社 | 同期整流方式スイッチングレギュレータ制御回路及びこれを含む半導体集積回路 |
US7203041B2 (en) * | 2004-04-30 | 2007-04-10 | Power-One, Inc | Primary side turn-off of self-driven synchronous rectifiers |
US7045992B1 (en) * | 2004-06-22 | 2006-05-16 | National Semiconductor Corporation | Apparatus and method for start-up for a synchronous switching regulator |
US7427910B2 (en) * | 2004-08-19 | 2008-09-23 | Coldwatt, Inc. | Winding structure for efficient switch-mode power converters |
US7321283B2 (en) | 2004-08-19 | 2008-01-22 | Coldwatt, Inc. | Vertical winding structures for planar magnetic switched-mode power converters |
US7417875B2 (en) | 2005-02-08 | 2008-08-26 | Coldwatt, Inc. | Power converter employing integrated magnetics with a current multiplier rectifier and method of operating the same |
US7176662B2 (en) * | 2005-02-23 | 2007-02-13 | Coldwatt, Inc. | Power converter employing a tapped inductor and integrated magnetics and method of operating the same |
US7385375B2 (en) * | 2005-02-23 | 2008-06-10 | Coldwatt, Inc. | Control circuit for a depletion mode switch and method of operating the same |
US7876191B2 (en) | 2005-02-23 | 2011-01-25 | Flextronics International Usa, Inc. | Power converter employing a tapped inductor and integrated magnetics and method of operating the same |
EP1722466A1 (en) * | 2005-05-13 | 2006-11-15 | STMicroelectronics S.r.l. | Method and relative circuit for generating a control voltage of a synchronous rectifier |
US8125205B2 (en) | 2006-08-31 | 2012-02-28 | Flextronics International Usa, Inc. | Power converter employing regulators with a coupled inductor |
US9197132B2 (en) | 2006-12-01 | 2015-11-24 | Flextronics International Usa, Inc. | Power converter with an adaptive controller and method of operating the same |
US7889517B2 (en) | 2006-12-01 | 2011-02-15 | Flextronics International Usa, Inc. | Power system with power converters having an adaptive controller |
US7675758B2 (en) | 2006-12-01 | 2010-03-09 | Flextronics International Usa, Inc. | Power converter with an adaptive controller and method of operating the same |
US7675759B2 (en) | 2006-12-01 | 2010-03-09 | Flextronics International Usa, Inc. | Power system with power converters having an adaptive controller |
US7667986B2 (en) | 2006-12-01 | 2010-02-23 | Flextronics International Usa, Inc. | Power system with power converters having an adaptive controller |
US7586762B2 (en) * | 2006-12-12 | 2009-09-08 | O2Micro International Limited | Power supply circuit for LCD backlight and method thereof |
US7468649B2 (en) | 2007-03-14 | 2008-12-23 | Flextronics International Usa, Inc. | Isolated power converter |
US20080316779A1 (en) | 2007-06-19 | 2008-12-25 | Chandrasekaran Jayaraman | System and method for estimating input power for a power processing circuit |
CN102077449B (zh) * | 2008-06-30 | 2014-07-23 | 美国芯源***股份有限公司 | 电压转换器 |
US8154888B2 (en) * | 2009-01-05 | 2012-04-10 | System General Corporation | Offline synchronous rectifier circuit with turned-on arbiter and phase-lock for switching power converters |
WO2010083514A1 (en) | 2009-01-19 | 2010-07-22 | Flextronics International Usa, Inc. | Controller for a power converter |
US8520414B2 (en) | 2009-01-19 | 2013-08-27 | Power Systems Technologies, Ltd. | Controller for a power converter |
WO2010114914A1 (en) | 2009-03-31 | 2010-10-07 | Flextronics International Usa, Inc. | Magnetic device formed with u-shaped core pieces and power converter employing the same |
US8643222B2 (en) | 2009-06-17 | 2014-02-04 | Power Systems Technologies Ltd | Power adapter employing a power reducer |
US9077248B2 (en) | 2009-06-17 | 2015-07-07 | Power Systems Technologies Ltd | Start-up circuit for a power adapter |
US8514593B2 (en) | 2009-06-17 | 2013-08-20 | Power Systems Technologies, Ltd. | Power converter employing a variable switching frequency and a magnetic device with a non-uniform gap |
US8638578B2 (en) | 2009-08-14 | 2014-01-28 | Power System Technologies, Ltd. | Power converter including a charge pump employable in a power adapter |
US8976549B2 (en) | 2009-12-03 | 2015-03-10 | Power Systems Technologies, Ltd. | Startup circuit including first and second Schmitt triggers and power converter employing the same |
US8520420B2 (en) | 2009-12-18 | 2013-08-27 | Power Systems Technologies, Ltd. | Controller for modifying dead time between switches in a power converter |
US8750006B2 (en) * | 2009-12-29 | 2014-06-10 | Integrated Device Technology Inc. | Synchronous rectifier circuit |
US9246391B2 (en) | 2010-01-22 | 2016-01-26 | Power Systems Technologies Ltd. | Controller for providing a corrected signal to a sensed peak current through a circuit element of a power converter |
US8787043B2 (en) | 2010-01-22 | 2014-07-22 | Power Systems Technologies, Ltd. | Controller for a power converter and method of operating the same |
WO2011116225A1 (en) | 2010-03-17 | 2011-09-22 | Power Systems Technologies, Ltd. | Control system for a power converter and method of operating the same |
US8525503B2 (en) * | 2010-05-07 | 2013-09-03 | Xandex, Inc. | Hybrid rectifier |
US8754626B2 (en) * | 2010-06-18 | 2014-06-17 | Freescale Semiconductor, Inc. | Switching regulator with input current limiting capabilities |
JP2012039710A (ja) * | 2010-08-05 | 2012-02-23 | Sanken Electric Co Ltd | スイッチング電源装置 |
JP2012039761A (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Sanken Electric Co Ltd | スイッチング電源装置 |
US20120032657A1 (en) * | 2010-08-07 | 2012-02-09 | Intersil Americas Inc. | Reducing shoot-through in a switching voltage regulator |
JP2012044784A (ja) | 2010-08-19 | 2012-03-01 | Sanken Electric Co Ltd | スイッチング電源装置 |
US9520772B2 (en) | 2010-11-09 | 2016-12-13 | Tdk-Lambda Corporation | Multi-level voltage regulator system |
US8934267B2 (en) | 2010-11-09 | 2015-01-13 | Tdk-Lambda Corporation | Loosely regulated feedback control for high efficiency isolated DC-DC converters |
US8994349B2 (en) * | 2010-12-03 | 2015-03-31 | The Boeing Company | Synchronous rectifier bi-directional converter |
US8681514B2 (en) * | 2011-01-10 | 2014-03-25 | Integrated Device Technology, Inc. | Controller for secondary side control of a switch, power converter, and related synchronous rectification control method |
WO2012118463A2 (en) * | 2011-03-01 | 2012-09-07 | Integrated Device Technology, Inc. | Synchronous rectifier circuit |
US8792257B2 (en) | 2011-03-25 | 2014-07-29 | Power Systems Technologies, Ltd. | Power converter with reduced power dissipation |
US8792256B2 (en) | 2012-01-27 | 2014-07-29 | Power Systems Technologies Ltd. | Controller for a switch and method of operating the same |
US9190898B2 (en) | 2012-07-06 | 2015-11-17 | Power Systems Technologies, Ltd | Controller for a power converter and method of operating the same |
US9379629B2 (en) | 2012-07-16 | 2016-06-28 | Power Systems Technologies, Ltd. | Magnetic device and power converter employing the same |
US9214264B2 (en) | 2012-07-16 | 2015-12-15 | Power Systems Technologies, Ltd. | Magnetic device and power converter employing the same |
US9106130B2 (en) | 2012-07-16 | 2015-08-11 | Power Systems Technologies, Inc. | Magnetic device and power converter employing the same |
US9099232B2 (en) | 2012-07-16 | 2015-08-04 | Power Systems Technologies Ltd. | Magnetic device and power converter employing the same |
US9240712B2 (en) | 2012-12-13 | 2016-01-19 | Power Systems Technologies Ltd. | Controller including a common current-sense device for power switches of a power converter |
US9178434B2 (en) * | 2013-04-30 | 2015-11-03 | Texas Instruments Incorporated | Integrated primary startup bias and MOSFET driver |
JP6148551B2 (ja) * | 2013-06-26 | 2017-06-14 | 株式会社東芝 | 整流装置 |
US10199950B1 (en) | 2013-07-02 | 2019-02-05 | Vlt, Inc. | Power distribution architecture with series-connected bus converter |
US9300206B2 (en) | 2013-11-15 | 2016-03-29 | Power Systems Technologies Ltd. | Method for estimating power of a power converter |
US10270347B2 (en) | 2017-08-18 | 2019-04-23 | Honeywell International Inc. | Short-circuit protected power supply circuit |
FR3083933B1 (fr) * | 2018-07-10 | 2020-06-19 | Continental Automotive France | Procede de reduction des perturbations electromagnetiques produites lors de la mise a l'etat passant d'un transistor |
US10797579B2 (en) * | 2018-11-02 | 2020-10-06 | Texas Instruments Incorporated | Dual supply low-side gate driver |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5072171A (en) * | 1990-01-23 | 1991-12-10 | Hughes Aircraft Company | High efficiency power converter employing a synchronized switching system |
FR2663169A1 (fr) * | 1990-06-08 | 1991-12-13 | Alcatel Espace | Dispositif de regulation d'un parametre par une structure bidirectionnelle en courant. |
JPH0688194U (ja) * | 1993-05-21 | 1994-12-22 | 東光株式会社 | 同期整流回路 |
DE59308551D1 (de) * | 1993-07-14 | 1998-06-18 | Melcher Ag | Rückspeisungsfester synchron-gleichrichter |
US5457624A (en) * | 1994-06-13 | 1995-10-10 | Texas Instruments Incorporated | Efficient switched mode power converter circuit and method |
FR2732833B1 (fr) * | 1995-04-07 | 1997-05-23 | Sgs Thomson Microelectronics | Unite integree de commande de puissance a faible dissipation |
EP0741447A3 (en) * | 1995-05-04 | 1997-04-16 | At & T Corp | Method and device for controlling a synchronous rectifier converter circuit |
-
1998
- 1998-07-14 US US09/115,487 patent/US5940287A/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-07-06 EP EP99305335A patent/EP0973246A1/en not_active Withdrawn
- 1999-07-12 JP JP11197876A patent/JP2000050623A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5940287A (en) | 1999-08-17 |
EP0973246A1 (en) | 2000-01-19 |
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