JP2002119058A - Multiple-output, synchronous-rectification, switching power supply - Google Patents
Multiple-output, synchronous-rectification, switching power supplyInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、多出力同期整流式
スイッチング電源装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-output synchronous rectification type switching power supply.
【0002】[0002]
【従来の技術】図3は、従来の多出力同期整流式スイッ
チング電源装置の一例を示す回路図である。多出力同期
整流式スイッチング電源装置は、直流入力電源1に接続
されたメインスイッチ用MOSFET2およびトランス
3の一次巻線からなる一次側駆動回路と、トランス3の
二次巻線、整流スイッチ用MOSFET4、還流スイッ
チ用MOSFET5、バイアスダイオード6、チョーク
コイル7、出力コンデンサ8、出力端子9,10、出力
電圧検出回路11、制御回路12、アイソレータ15お
よび還流ゲートドライバ用スイッチ素子(トランジス
タ)16からなる二次側出力回路とから構成される第1
の同期整流式フォワード型スイッチング電源装置を備え
ている。制御回路12は、三角波発生器13およびコン
パレータ14を備えている。アイソレータ15は、フォ
トカップラ等からなる。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a conventional multi-output synchronous rectification type switching power supply. The multi-output synchronous rectification type switching power supply includes a primary drive circuit including a main switch MOSFET 2 connected to a DC input power supply 1 and a primary winding of a transformer 3, a secondary winding of a transformer 3, a rectifying switch MOSFET 4, A secondary comprising a return switch MOSFET 5, a bias diode 6, a choke coil 7, an output capacitor 8, output terminals 9, 10, an output voltage detection circuit 11, a control circuit 12, an isolator 15, and a return gate driver switch element (transistor) 16. And a first side output circuit
The synchronous rectification type forward type switching power supply device is provided. The control circuit 12 includes a triangular wave generator 13 and a comparator 14. The isolator 15 includes a photocoupler or the like.
【0003】また、多出力同期整流式スイッチング電源
装置は、直流入力電源1に接続されたメインスイッチ用
MOSFET22およびトランス23の一次巻線からな
る一次側駆動回路と、トランス23の二次巻線、整流ス
イッチ用MOSFET24、還流スイッチ用MOSFE
T25、バイアスダイオード26、チョークコイル2
7、出力コンデンサ28、出力端子29,30、出力電
圧検出回路31、制御回路32、アイソレータ35およ
び還流ゲートドライバ用スイッチ素子(トランジスタ)
36からなる二次側出力回路とから構成される第2の同
期整流式フォワード型スイッチング電源装置を備えてい
る。制御回路32は、三角波発生器33およびコンパレ
ータ34を備えている。アイソレータ35は、フォトカ
ップラ等からなる。Further, the multi-output synchronous rectification type switching power supply device comprises a primary drive circuit comprising a main switch MOSFET 22 connected to a DC input power supply 1 and a primary winding of a transformer 23, a secondary winding of the transformer 23, MOSFET 24 for rectification switch, MOSFE for return switch
T25, bias diode 26, choke coil 2
7, output capacitor 28, output terminals 29 and 30, output voltage detection circuit 31, control circuit 32, isolator 35, and switch element (transistor) for return gate driver
And a second synchronous rectification type forward-type switching power supply device comprising a secondary side output circuit consisting of 36. The control circuit 32 includes a triangular wave generator 33 and a comparator 34. The isolator 35 includes a photocoupler or the like.
【0004】上述の構成において、第1の同期整流式フ
ォワード型スイッチング電源装置のメインスイッチ用M
OSFET2は、出力電圧検出回路11および制御回路
12により生成されるPWM制御信号によって、出力端
子9,10から得られる出力電圧が安定するようにPW
M制御される。[0004] In the above configuration, the M for the main switch of the first synchronous rectification type forward type switching power supply is provided.
The OSFET 2 is controlled by the PWM control signal generated by the output voltage detection circuit 11 and the control circuit 12 so that the output voltage obtained from the output terminals 9 and 10 is stabilized by the PWM
M is controlled.
【0005】制御回路12は、直流入力電源1のコール
ド側に接続されたグラウンド端子Gと、出力電圧検出回
路11の出力をコンパレータ14のプラス入力端子にフ
ィードバックするフィードバック端子F/Bと、PWM
制御信号を出力する出力端子OUTとを備えている。The control circuit 12 has a ground terminal G connected to the cold side of the DC input power supply 1, a feedback terminal F / B for feeding back the output of the output voltage detection circuit 11 to the plus input terminal of the comparator 14, and a PWM terminal.
And an output terminal OUT for outputting a control signal.
【0006】制御回路12は、図4(a)に示すよう
に、コンパレータ14により、そのマイナス入力端子に
印加される三角波発生器13からの三角波信号Aと、フ
ィードバック端子F/Bを介してプラス入力端子に印加
される出力電圧検出回路11の出力Bを比較する。そし
て、制御回路12は、コンパレータ14の出力として、
図4(b)に示すPWM制御信号を生成し、出力端子O
UTを介してメインスイッチ用MOSFET2のゲート
に印加すると共に、アイソレータ15に供給する。アイ
ソレータ15は、上述のPWM制御信号に基づき、図4
(d)に示す駆動パルスを還流ゲートドライバ用スイッ
チ素子16に印加する。As shown in FIG. 4A, the control circuit 12 uses a comparator 14 to apply a triangular wave signal A from a triangular wave generator 13 applied to its minus input terminal to a plus signal via a feedback terminal F / B. The output B of the output voltage detection circuit 11 applied to the input terminal is compared. Then, the control circuit 12 outputs the output of the comparator 14 as
The PWM control signal shown in FIG.
The voltage is applied to the gate of the main switch MOSFET 2 via the UT and supplied to the isolator 15. The isolator 15 performs the operation shown in FIG.
The drive pulse shown in (d) is applied to the return gate driver switch element 16.
【0007】そこで、メインスイッチ用MOSFET2
が、図4(b)に示すPWM制御信号によりターンオン
すると、トランス3の二次巻線に電圧が誘起し、この電
圧が整流スイッチ用MOSFET4のゲートに印加さ
れ、整流スイッチ用MOSFET4はオン状態になる。
このとき、還流ゲートドライバ用スイッチ素子16は、
メインスイッチ用MOSFET2のターンオンに同期し
て、オン状態になるように制御される。整流スイッチ用
MOSFET4のオンにより、チョークコイル7には、
整流スイッチ用MOSFET4を介して電流が流れる。Therefore, the main switch MOSFET 2
However, when it is turned on by the PWM control signal shown in FIG. 4B, a voltage is induced in the secondary winding of the transformer 3, and this voltage is applied to the gate of the rectifying switch MOSFET 4, and the rectifying switch MOSFET 4 is turned on. Become.
At this time, the return gate driver switch element 16
It is controlled so as to be turned on in synchronization with the turn-on of the main switch MOSFET 2. When the rectifying switch MOSFET 4 is turned on, the choke coil 7
A current flows through the rectifying switch MOSFET 4.
【0008】一方、還流ゲートドライバ用スイッチ素子
16のオンにより、還流スイッチ用MOSFET5のゲ
ート・ソース間が短絡され、還流スイッチ用MOSFE
T5は、オフ状態になる。それにより、還流スイッチ用
MOSFET5のゲート・ソース間容量に充電されてい
た電荷は、還流ゲートドライバ用スイッチ素子16を介
して放電される。On the other hand, when the return gate driver switch element 16 is turned on, the gate and source of the return switch MOSFET 5 are short-circuited, and the return switch MOSFET is turned off.
T5 is turned off. As a result, the charge charged in the gate-source capacitance of the freewheel switch MOSFET 5 is discharged via the freewheel driver switch element 16.
【0009】次に、メインスイッチ用MOSFET2
が、PWM制御によりターンオフすると、励磁エネルギ
ーによりトランス3の一次巻線に逆電圧が発生し、トラ
ンス3の二次巻線の電圧は、極性が反転する。その結
果、整流スイッチ用MOSFET4はオフ状態になる。
また、還流ゲートドライバ用スイッチ素子16は、メイ
ンスイッチ用MOSFET2のターンオフに同期して、
オフ状態になるように制御される。還流ゲートドライバ
用スイッチ素子16のオフにより、還流スイッチ用MO
SFET5のゲートにバイアスダイオード6を介して上
述の逆電圧が印加され、還流スイッチ用MOSFET5
は、オン状態になる。それにより、チョークコイル7の
電流は、還流スイッチ用MOSFET5を介して流れ
る。Next, the main switch MOSFET 2
However, when turned off by the PWM control, a reverse voltage is generated in the primary winding of the transformer 3 by the excitation energy, and the polarity of the voltage of the secondary winding of the transformer 3 is inverted. As a result, the rectifying switch MOSFET 4 is turned off.
The return gate driver switch element 16 is synchronized with the turn-off of the main switch MOSFET 2,
It is controlled to be in the off state. When the return gate driver switch element 16 is turned off, the return switch MO
The above-described reverse voltage is applied to the gate of the SFET 5 via the bias diode 6, and the MOSFET 5
Is turned on. Thereby, the current of the choke coil 7 flows through the MOSFET 5 for the freewheel switch.
【0010】また、還流ゲートドライバ用スイッチ素子
16がオフに制御され、かつ還流スイッチ用MOSFE
T5のゲートにバイアスダイオード6を介して上述の逆
電圧が印加されることにより、還流スイッチ用MOSF
ET5のゲート・ソース間容量に電荷が蓄積される。そ
して、この蓄積された電荷は、還流ゲートドライバ用ス
イッチ素子16がオフになっているので、その放電経路
がバイアスダイオード6で閉ざされた状態となる。Further, the return gate driver switch element 16 is controlled to be turned off, and the return switch MOSFET
By applying the above-mentioned reverse voltage to the gate of T5 via the bias diode 6, the return switch MOSF
Charge is accumulated in the gate-source capacitance of ET5. Then, the stored charge is in a state where the discharge path is closed by the bias diode 6 because the return gate driver switch element 16 is off.
【0011】次に、トランス3の二次巻線の電圧がゼロ
になると、還流ゲートドライバ用スイッチ素子16がオ
フ状態を維持しているから、バイアスダイオード6は、
逆バイアス状態となる。したがって、還流スイッチ用M
OSFET5のゲート・ソース間容量に蓄積された電荷
の封じ込め状態は、引き続き維持されるので、バイアス
ダイオード6から還流スイッチ用MOSFET5のゲー
トに順バイアス電圧が印加された状態を維持する。その
結果、トランス3の二次巻線の電圧がゼロになっても、
還流スイッチ用MOSFET5は、引き続きオン状態を
維持し、チョークコイル7の電流は、引き続き還流スイ
ッチ用MOSFET5を介して流れ続け、チョークコイ
ル7を流れる電流の連続性が保持される。Next, when the voltage of the secondary winding of the transformer 3 becomes zero, the freewheeling gate driver switch element 16 is maintained in the off state.
It becomes a reverse bias state. Therefore, M for the reflux switch
Since the confined state of the charge accumulated in the gate-source capacitance of the OSFET 5 is continuously maintained, the state where the forward bias voltage is applied from the bias diode 6 to the gate of the freewheel switch MOSFET 5 is maintained. As a result, even if the voltage of the secondary winding of the transformer 3 becomes zero,
The freewheel switch MOSFET 5 keeps on continuously, the current of the choke coil 7 continues to flow through the freewheel switch MOSFET 5, and the continuity of the current flowing through the choke coil 7 is maintained.
【0012】そして、メインスイッチ用MOSFET2
が、再びターンオンすると、上述のターンオン時の動作
状態となり、スイッチング電源装置の動作が継続する。Then, the main switch MOSFET 2
However, when the power supply is turned on again, the above-described operation state at the time of turn-on is established, and the operation of the switching power supply device continues.
【0013】一方、第2の同期整流式フォワード型スイ
ッチング電源装置は、上述の第1の同期整流式フォワー
ド型スイッチング電源装置と同様の動作を行う。第2の
同期整流式フォワード型スイッチング電源装置のメイン
スイッチ用MOSFET22は、出力電圧検出回路31
および制御回路32により生成されるPWM制御信号に
よって、出力端子29,30から得られる出力電圧が安
定するようにPWM制御される。On the other hand, the second synchronous rectification type forward switching power supply performs the same operation as the above-mentioned first synchronous rectification type forward switching power supply. The main switch MOSFET 22 of the second synchronous rectification type forward switching power supply device includes an output voltage detection circuit 31.
PWM control is performed by the PWM control signal generated by the control circuit 32 so that the output voltages obtained from the output terminals 29 and 30 are stabilized.
【0014】制御回路32は、直流入力電源1のコール
ド側に接続されたグラウンド端子Gと、出力電圧検出回
路31の出力をコンパレータ34のプラス入力端子にフ
ィードバックするフィードバック端子F/Bと、PWM
制御信号を出力する出力端子OUTとを備えている。The control circuit 32 includes a ground terminal G connected to the cold side of the DC input power supply 1, a feedback terminal F / B for feeding back the output of the output voltage detection circuit 31 to the plus input terminal of the comparator 34, and a PWM.
And an output terminal OUT for outputting a control signal.
【0015】制御回路32は、図4(a)に示すよう
に、コンパレータ34により、そのマイナス入力端子に
印加される三角波発生器33からの三角波信号Aと、フ
ィードバック端子F/Bを介してプラス入力端子に印加
される出力電圧検出回路31の出力Cを比較する。そし
て、制御回路32は、コンパレータ34の出力として、
図4(c)に示すPWM制御信号を生成し、出力端子O
UTを介してメインスイッチ用MOSFET22のゲー
トに印加すると共に、アイソレータ35に供給する。ア
イソレータ35は、上述のPWM制御信号に基づき、図
4(e)に示す駆動パルスを還流ゲートドライバ用スイ
ッチ素子36に印加する。As shown in FIG. 4A, the control circuit 32 uses a comparator 34 to apply a triangular wave signal A from a triangular wave generator 33 applied to its minus input terminal to a plus signal via a feedback terminal F / B. The output C of the output voltage detection circuit 31 applied to the input terminal is compared. Then, the control circuit 32 outputs the output of the comparator 34 as
The PWM control signal shown in FIG.
The voltage is applied to the gate of the main switch MOSFET 22 via the UT and supplied to the isolator 35. The isolator 35 applies a drive pulse shown in FIG. 4E to the return gate driver switch element 36 based on the above-described PWM control signal.
【0016】そこで、メインスイッチ用MOSFET2
が、図4(c)に示すPWM制御信号によりターンオ
ン、ターンオフ制御され、出力端子29,30から第1
の同期整流式フォワード型スイッチング電源装置の出力
端子9,10の出力電圧と異なる値の安定した出力電圧
を得ることができる。しかし、その動作は、上述の第1
の同期整流式フォワード型スイッチング電源装置の動作
と同様であるので、ここでは説明を省略する。Therefore, the main switch MOSFET 2
Are turned on and off by the PWM control signal shown in FIG.
And a stable output voltage having a value different from the output voltage of the output terminals 9 and 10 of the synchronous rectification type forward switching power supply device can be obtained. However, the operation is the first
Since the operation is the same as that of the synchronous rectification type forward switching power supply device described above, the description is omitted here.
【0017】[0017]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
構成の多出力同期整流式スイッチング電源装置では、1
出力当たり、1つの還流ゲートドライバ用スイッチ素子
と1つのアイソレータからなる同期整流ドライバ回路が
必要である。However, in the multi-output synchronous rectification type switching power supply having the above-mentioned configuration, one power supply is required.
For each output, a synchronous rectification driver circuit including one return gate driver switch element and one isolator is required.
【0018】そこで、本発明の目的は、1つの同期整流
ドライバ回路を共用できる多出力同期整流式スイッチン
グ電源装置を提供することにある。It is an object of the present invention to provide a multi-output synchronous rectification type switching power supply which can share one synchronous rectification driver circuit.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】上記した目的に鑑みて、
本発明の多出力同期整流式スイッチング電源装置は、メ
インスイッチを有する一次側駆動回路と、整流スイッチ
用MOSFET、還流スイッチ用MOSFET、および
還流スイッチ用MOSFETのゲートに接続されたバイ
アスダイオードを有する二次側出力回路と、メインスイ
ッチを二次側出力回路の出力電圧に応じた制御パルス信
号でPWM制御する制御手段とを有する複数の同期整流
式スイッチング電源装置からなる。各制御手段は、複数
の同期が取れたのこぎり波発生器又は1つののこぎり波
発生器と、各二次側出力回路の出力電圧を検出する出力
電圧検出回路と、のこぎり波発生器からののこぎり波信
号と出力電圧検出回路からの検出信号とに基づいて制御
パルス信号を生成する制御パルス信号生成回路とを備え
ている。これにより、複数の同期整流式スイッチング電
源装置で1つの同期整流ドライバ回路を共用できる。In view of the above-mentioned object,
A multi-output synchronous rectification type switching power supply device according to the present invention includes a primary drive circuit having a main switch, a secondary drive circuit having a rectifier switch MOSFET, a freewheel switch MOSFET, and a bias diode connected to the gates of the freewheel switch MOSFETs. The switching power supply comprises a plurality of synchronous rectification type switching power supplies each having a side output circuit and control means for performing PWM control of the main switch with a control pulse signal corresponding to the output voltage of the secondary side output circuit. Each control means includes a plurality of synchronized sawtooth wave generators or one sawtooth wave generator, an output voltage detection circuit for detecting an output voltage of each secondary-side output circuit, and a sawtooth wave from the sawtooth wave generator. A control pulse signal generation circuit that generates a control pulse signal based on the signal and the detection signal from the output voltage detection circuit. Thus, one synchronous rectification driver circuit can be shared by a plurality of synchronous rectification type switching power supply devices.
【0020】さらに、他の発明は、上述の発明の多出力
同期整流式スイッチング電源装置に加え、多出力同期整
流式スイッチング電源装置は、さらに、各々のアノード
が各還流スイッチ用MOSFETのゲートに接続され、
かつ各々のカソードが共通接続された複数のダイオード
と、複数のダイオードのカソードと1つの還流スイッチ
用MOSFETのソース間に接続され、制御パルス信号
に同期した駆動パルスで駆動される1つの還流ゲートド
ライバ用スイッチ素子とからなる同期整流ドライバ回路
を備えている。これにより、同期整流ドライバ回路を簡
単な構成で共用できることとなる。Still another aspect of the present invention is the multi-output synchronous rectification type switching power supply of the above-mentioned invention. In the multi-output synchronous rectification type switching power supply, each anode is further connected to the gate of each return switch MOSFET. And
A plurality of diodes having their cathodes connected in common; and one return gate driver connected between the cathodes of the plurality of diodes and the source of one return switch MOSFET and driven by a drive pulse synchronized with a control pulse signal And a synchronous rectification driver circuit including a switching element for the rectifier. As a result, the synchronous rectification driver circuit can be shared with a simple configuration.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づいて説明する。図1は、本発明に係る多
出力同期整流式スイッチング電源装置の実施の形態を示
す回路図である。図1において、図3の従来装置と同一
の構成要素は、同一符号を付して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a multi-output synchronous rectification type switching power supply according to the present invention. In FIG. 1, the same components as those of the conventional device of FIG.
【0022】この多出力同期整流式スイッチング電源装
置は、図3の従来装置と同一構成の同期整流式フォワー
ド型スイッチング電源であるが、図3における三角波発
生器13,33に代えてのこぎり波発生器37,38を
有すると共に、図3におけるアイソレータ35および還
流ゲートドライバ用スイッチ素子36を削除し、アイソ
レータ15および還流ゲートドライバ用スイッチ素子1
6を第1および第2の同期整流式フォワード型スイッチ
ング電源装置で共用している構成に特徴を有する。This multi-output synchronous rectification type switching power supply device is a synchronous rectification type forward switching power supply having the same configuration as that of the conventional device of FIG. 3, but a sawtooth wave generator is used in place of the triangular wave generators 13 and 33 in FIG. 37 and 38, and the isolator 35 and the return gate driver switch element 36 in FIG.
6 is shared by the first and second synchronous rectification type forward switching power supply devices.
【0023】すなわち、制御回路12は、図2(a)に
示すように、コンパレータ14により、そのマイナス入
力端子に印加されるのこぎり波発生器37からののこぎ
り波信号Aと、フィードバック端子F/Bを介してプラ
ス入力端子に印加される出力電圧検出回路11の出力B
を比較する。そして、制御回路12は、コンパレータ1
4の出力として、図2(b)に示すPWM制御信号を生
成し、出力端子OUTを介してメインスイッチ用MOS
FET2のゲートに印加すると共に、アイソレータ15
に供給する。アイソレータ15は、上述のPWM制御信
号に基づき、図2(d)に示す駆動パルスを還流ゲート
ドライバ用スイッチ素子16に印加する。That is, as shown in FIG. 2A, the control circuit 12 uses the comparator 14 to output a sawtooth signal A from the sawtooth wave generator 37 applied to its negative input terminal and a feedback terminal F / B. The output B of the output voltage detection circuit 11 applied to the plus input terminal via
Compare. Then, the control circuit 12 controls the comparator 1
4 is generated as a PWM control signal shown in FIG.
The voltage is applied to the gate of the FET 2 and the isolator 15
To supply. The isolator 15 applies the drive pulse shown in FIG. 2D to the return gate driver switch element 16 based on the above-described PWM control signal.
【0024】そこで、メインスイッチ用MOSFET2
が、図2(b)に示すPWM制御信号によりターンオン
すると、トランス3の二次巻線に電圧が誘起し、この電
圧が整流スイッチ用MOSFET4のゲートに印加さ
れ、整流スイッチ用MOSFET4はオン状態になる。
このとき、還流ゲートドライバ用スイッチ素子16は、
メインスイッチ用MOSFET2のターンオンに同期し
て、オン状態になるように制御される。整流スイッチ用
MOSFET4のオンにより、チョークコイル7には、
整流スイッチ用MOSFET4を介して電流が流れる。Therefore, the main switch MOSFET 2
However, when it is turned on by the PWM control signal shown in FIG. 2B, a voltage is induced in the secondary winding of the transformer 3, and this voltage is applied to the gate of the rectifying switch MOSFET 4, and the rectifying switch MOSFET 4 is turned on. Become.
At this time, the return gate driver switch element 16
It is controlled so as to be turned on in synchronization with the turn-on of the main switch MOSFET 2. When the rectifying switch MOSFET 4 is turned on, the choke coil 7
A current flows through the rectifying switch MOSFET 4.
【0025】一方、還流ゲートドライバ用スイッチ素子
16のオンにより、還流スイッチ用MOSFET5のゲ
ート・ソース間が短絡され、還流スイッチ用MOSFE
T5は、オフ状態になる。それにより、還流スイッチ用
MOSFET5のゲート・ソース間容量に充電されてい
た電荷は、還流ゲートドライバ用スイッチ素子16を介
して放電される。On the other hand, when the return gate driver switch element 16 is turned on, the gate and source of the return switch MOSFET 5 are short-circuited, and the return switch MOSFET is turned off.
T5 is turned off. As a result, the charge charged in the gate-source capacitance of the freewheel switch MOSFET 5 is discharged via the freewheel driver switch element 16.
【0026】次に、メインスイッチ用MOSFET2
が、PWM制御によりターンオフすると、励磁エネルギ
ーによりトランス3の一次巻線に逆電圧が発生し、トラ
ンス3の二次巻線の電圧は、極性が反転する。その結
果、整流スイッチ用MOSFET4はオフ状態になる。
また、還流ゲートドライバ用スイッチ素子16は、メイ
ンスイッチ用MOSFET2のターンオフに同期して、
オフ状態になるように制御される。還流ゲートドライバ
用スイッチ素子16のオフにより、還流スイッチ用MO
SFET5のゲートにバイアスダイオード6を介して上
述の逆電圧が印加され、還流スイッチ用MOSFET5
は、オン状態になる。それにより、チョークコイル7の
電流は、還流スイッチ用MOSFET5を介して流れ
る。Next, the main switch MOSFET 2
However, when it is turned off by the PWM control, a reverse voltage is generated in the primary winding of the transformer 3 by the excitation energy, and the polarity of the voltage of the secondary winding of the transformer 3 is inverted. As a result, the rectifying switch MOSFET 4 is turned off.
The return gate driver switch element 16 is synchronized with the turn-off of the main switch MOSFET 2,
It is controlled to be in the off state. When the return gate driver switch element 16 is turned off, the return switch MO
The above-described reverse voltage is applied to the gate of the SFET 5 via the bias diode 6, and the MOSFET 5
Is turned on. Thereby, the current of the choke coil 7 flows through the MOSFET 5 for the freewheel switch.
【0027】また、還流ゲートドライバ用スイッチ素子
16がオフに制御され、かつ還流スイッチ用MOSFE
T5のゲートにバイアスダイオード6を介して上述の逆
電圧が印加されることにより、還流スイッチ用MOSF
ET5のゲート・ソース間容量に電荷が蓄積される。そ
して、この蓄積された電荷は、還流ゲートドライバ用ス
イッチ素子16がオフになっているので、その放電経路
がバイアスダイオード6で閉ざされた状態となる。The return gate driver switch element 16 is controlled to be off, and the return switch MOSFET
By applying the above-mentioned reverse voltage to the gate of T5 via the bias diode 6, the return switch MOSF
Charge is accumulated in the gate-source capacitance of ET5. Then, the stored charge is in a state where the discharge path is closed by the bias diode 6 because the return gate driver switch element 16 is off.
【0028】次に、トランス3の二次巻線の電圧がゼロ
になると、還流ゲートドライバ用スイッチ素子16がオ
フ状態を維持しているから、バイアスダイオード6は、
逆バイアス状態となる。したがって、還流スイッチ用M
OSFET5のゲート・ソース間容量に蓄積された電荷
の封じ込め状態は、引き続き維持されるので、バイアス
ダイオード6から還流スイッチ用MOSFET5のゲー
トに順バイアス電圧が印加された状態を維持する。その
結果、トランス3の二次巻線の電圧がゼロになっても、
還流スイッチ用MOSFET5は、引き続きオン状態を
維持し、チョークコイル7の電流は、引き続き還流スイ
ッチ用MOSFET5を介して流れ続け、チョークコイ
ル7を流れる電流の連続性が保持される。Next, when the voltage of the secondary winding of the transformer 3 becomes zero, the switching element 16 for the return gate driver maintains the off state.
It becomes a reverse bias state. Therefore, M for the reflux switch
Since the confined state of the charge accumulated in the gate-source capacitance of the OSFET 5 is continuously maintained, the state where the forward bias voltage is applied from the bias diode 6 to the gate of the freewheel switch MOSFET 5 is maintained. As a result, even if the voltage of the secondary winding of the transformer 3 becomes zero,
The freewheel switch MOSFET 5 keeps on continuously, the current of the choke coil 7 continues to flow through the freewheel switch MOSFET 5, and the continuity of the current flowing through the choke coil 7 is maintained.
【0029】そして、メインスイッチ用MOSFET2
が、再びターンオンすると、上述のターンオン時の動作
状態となり、スイッチング電源装置の動作が継続する。Then, the main switch MOSFET 2
However, when the power supply is turned on again, the above-described operation state at the time of turn-on is established, and the operation of the switching power supply device continues.
【0030】一方、第2の同期整流式フォワード型スイ
ッチング電源装置は、上述の第1の同期整流式フォワー
ド型スイッチング電源装置と同様の動作を行う。On the other hand, the second synchronous rectification type forward switching power supply performs the same operation as the above-mentioned first synchronous rectification type forward switching power supply.
【0031】第2の同期整流式フォワード型スイッチン
グ電源装置のメインスイッチ用MOSFET22は、出
力電圧検出回路31および制御回路32により生成され
るPWM制御信号によって、出力端子29,30から得
られる出力電圧が安定するようにPWM制御される。The main switch MOSFET 22 of the second synchronous rectification type forward-type switching power supply supplies the output voltage obtained from the output terminals 29 and 30 by the PWM control signal generated by the output voltage detection circuit 31 and the control circuit 32. PWM control is performed so as to be stable.
【0032】制御回路32は、直流入力電源1のコール
ド側に接続されたグラウンド端子Gと、出力電圧検出回
路31の出力をコンパレータ34のプラス入力端子にフ
ィードバックするフィードバック端子F/Bと、PWM
制御信号を出力する出力端子OUTとを備えている。The control circuit 32 includes a ground terminal G connected to the cold side of the DC input power supply 1, a feedback terminal F / B for feeding back the output of the output voltage detection circuit 31 to the plus input terminal of the comparator 34, and PWM.
And an output terminal OUT for outputting a control signal.
【0033】制御回路32は、図2(a)に示すよう
に、コンパレータ34により、そのマイナス入力端子に
印加されるのこぎり波発生器38からののこぎり波信号
Aと、フィードバック端子F/Bを介してプラス入力端
子に印加される出力電圧検出回路31の出力Cを比較す
る。そして、制御回路32は、コンパレータ34の出力
として、図2(c)に示すPWM制御信号を生成し、出
力端子OUTを介してメインスイッチ用MOSFET2
2のゲートに印加する。As shown in FIG. 2 (a), the control circuit 32 uses a comparator 34 to output a sawtooth signal A from a sawtooth wave generator 38 applied to its minus input terminal and a feedback terminal F / B. Then, the output C of the output voltage detection circuit 31 applied to the plus input terminal is compared. Then, the control circuit 32 generates a PWM control signal shown in FIG. 2C as an output of the comparator 34, and outputs the PWM signal for the main switch 2 via the output terminal OUT.
2 gate.
【0034】そこで、メインスイッチ用MOSFET2
が、図2(c)に示すPWM制御信号によりターンオ
ン、ターンオフ制御され、出力端子29,30から第1
の同期整流式フォワード型スイッチング電源装置の出力
端子9,10の出力電圧と異なる値の安定した出力電圧
を得ることができる。しかし、その動作は、上述の第1
の同期整流式フォワード型スイッチング電源装置の動作
と同様であるので、ここでは説明を省略する。Therefore, the main switch MOSFET 2
Are turned on and off by the PWM control signal shown in FIG.
And a stable output voltage having a value different from the output voltages of the output terminals 9 and 10 of the synchronous rectification type forward switching power supply device can be obtained. However, the operation is the first
Since the operation is the same as that of the synchronous rectification type forward switching power supply device described above, the description is omitted here.
【0035】以上説明したように、この実施の形態の多
出力同期整流式スイッチング電源装置は、複数の同期整
流式スイッチング電源装置で1つの同期整流ドライバ回
路を共用できる。しかも、同期整流ドライバ回路を簡単
な構成で共用できることとなる。As described above, in the multiple output synchronous rectification type switching power supply of this embodiment, one synchronous rectification driver circuit can be shared by a plurality of synchronous rectification type switching power supplies. In addition, the synchronous rectification driver circuit can be shared with a simple configuration.
【0036】以上の通り、本発明の実施の形態について
説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用
が可能である。たとえば、上述の実施の形態のように、
2つののこぎり波発生器37,38が存在する場合(3
つ以上の場合も同様)は、複数ののこぎり波発生器3
7,38の同期を取る必要があるが、1つののこぎり波
発生器のみを使用し、その発生器の出力をコンパレータ
14,34に入力させる場合は、同期を取る必要はなく
なる。As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to this, and various modifications and applications are possible. For example, as in the above embodiment,
When there are two sawtooth wave generators 37 and 38 (3
The same applies to the case of two or more).
It is necessary to synchronize 7, 38, but if only one sawtooth generator is used and the output of that generator is input to the comparators 14, 34, there is no need to synchronize.
【0037】また、上述の実施の形態では、1つの電源
で2つの出力を有する同期整流式スイッチング電源装置
の場合を説明しているが、2つ以上の出力を有する多出
力同期整流式スイッチング電源装置にも適用できる。ま
た、複数の電源の場合、各電源に関して本発明を適用し
たり、いずれか1つの電源に対してのみ本発明を適用し
ても良い。Further, in the above-described embodiment, the case of a synchronous rectification type switching power supply having two outputs with one power supply has been described. However, a multiple output synchronous rectification type switching power supply having two or more outputs. Applicable to devices. In the case of a plurality of power supplies, the present invention may be applied to each power supply, or the present invention may be applied to only one of the power supplies.
【0038】また、上述の実施の形態では、同期整流ド
ライバ回路を、各々のアノードが各還流スイッチ用MO
SFET5,25のゲートに接続され、かつ各々のカソ
ードが共通接続された複数のダイオード39,40と、
複数のダイオード39,40のカソードと1つの還流ス
イッチ用MOSFET25のソース間に接続され、制御
パルス信号に同期した駆動パルスで駆動される1つの還
流ゲートドライバ用スイッチ素子16とからなる構成と
したが、還流ゲートドライバ用スイッチ素子16がつな
がれる1つの還流スイッチ用MOSFETとして、還流
スイッチ用MOSFET5とする等他の構成の同期整流
ドライバ回路としても良い。Further, in the above-described embodiment, the synchronous rectification driver circuit is provided in which each anode is connected to each return switch MO.
A plurality of diodes 39 and 40 connected to the gates of the SFETs 5 and 25 and having their respective cathodes connected in common;
Although the configuration includes one return gate driver switch element 16 connected between the cathodes of the plurality of diodes 39 and 40 and the source of one return switch MOSFET 25 and driven by a drive pulse synchronized with the control pulse signal. Alternatively, a synchronous rectification driver circuit having another configuration, such as a freewheeling switch MOSFET 5 connected to the freewheeling gate driver switch element 16, may be used.
【0039】[0039]
【発明の効果】本発明によれば、2つ以上の出力を有す
る多出力同期整流式スイッチング電源装置において、1
つの同期整流ドライバ回路を共用できるので、部品点数
が削減でき、従来装置よりも小型で安価にすることがで
きる。また、制御損失も減少し、高効率となる。According to the present invention, in a multi-output synchronous rectification type switching power supply having two or more outputs, 1
Since two synchronous rectification driver circuits can be shared, the number of components can be reduced, and the device can be made smaller and less expensive than the conventional device. In addition, control loss is reduced, resulting in high efficiency.
【図1】本発明に係る多出力同期整流式スイッチング電
源装置の実施の形態を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a multiple output synchronous rectification type switching power supply according to the present invention.
【図2】(a)、(b)、(c)および(d)は、図1
の多出力同期整流式スイッチング電源装置における各部
の信号タイミング図である。2 (a), (b), (c) and (d) show FIG.
3 is a signal timing chart of each part in the multiple output synchronous rectification type switching power supply device of FIG.
【図3】従来の多出力同期整流式スイッチング電源装置
の一例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a conventional multi-output synchronous rectification type switching power supply device.
【図4】(a)、(b)、(c)、(d)および(e)
は、図3の多出力同期整流式スイッチング電源装置にお
ける各部の信号タイミング図である。FIG. 4 (a), (b), (c), (d) and (e)
4 is a signal timing chart of each part in the multi-output synchronous rectification type switching power supply device of FIG.
1 直流入力電源 2 メインスイッチ用MOSFET(メインスイッ
チ) 4 整流スイッチ用MOSFET 5 還流スイッチ用MOSFET 6 バイアスダイオード 11 出力電圧検出回路(制御手段の一部) 12 制御パルス信号生成回路(制御手段の一部) 15 アイソレータ 16 還流ゲートドライバ用スイッチ素子 22 メインスイッチ用MOSFET(メインスイッ
チ) 24 整流スイッチ用MOSFET 25 還流スイッチ用MOSFET 26 バイアスダイオード 31 出力電圧検出回路(制御手段の一部) 32 制御パルス信号生成回路(制御手段の一部) 37 のこぎり波発生器(制御手段の一部) 38 のこぎり波発生器(制御手段の一部) 39 ダイオード 40 ダイオードDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DC input power supply 2 Main switch MOSFET (Main switch) 4 Rectifier switch MOSFET 5 Freewheel switch MOSFET 6 Bias diode 11 Output voltage detection circuit (part of control means) 12 Control pulse signal generation circuit (Part of control means) 15 Isolator 16 Switch element for return gate driver 22 MOSFET for main switch (main switch) 24 MOSFET for rectification switch 25 MOSFET for return switch 26 Bias diode 31 Output voltage detection circuit (part of control means) 32 Control pulse signal generation circuit (Part of control means) 37 sawtooth wave generator (part of control means) 38 sawtooth wave generator (part of control means) 39 diode 40 diode
フロントページの続き Fターム(参考) 5G065 AA01 AA08 DA07 EA01 FA02 HA04 JA01 LA01 MA10 NA05 NA06 5H006 BB06 CA02 CA12 CB07 CC02 CC08 DA04 DB02 DC05 5H730 AA15 AA16 AS01 BB23 BB57 BB84 DD04 DD26 DD32 EE02 EE08 EE13 EE61 FD01 FF01 FG05 Continued on the front page F term (reference) 5G065 AA01 AA08 DA07 EA01 FA02 HA04 JA01 LA01 MA10 NA05 NA06 5H006 BB06 CA02 CA12 CB07 CC02 CC08 DA04 DB02 DC05 5H730 AA15 AA16 AS01 BB23 BB57 BB84 DD04 DD26 DD32 EE02 EE01 FD01
Claims (2)
と、整流スイッチ用MOSFET、還流スイッチ用MO
SFET、および上記還流スイッチ用MOSFETのゲ
ートに接続されたバイアスダイオードを有する二次側出
力回路と、上記メインスイッチを上記二次側出力回路の
出力電圧に応じた制御パルス信号でPWM制御する制御
手段とを有する複数の同期整流式スイッチング電源装置
からなる多出力同期整流式スイッチング電源装置であっ
て、 上記各制御手段は、複数の同期が取れたのこぎり波発生
器又は1つののこぎり波発生器と、上記各二次側出力回
路の出力電圧を検出する出力電圧検出回路と、上記のこ
ぎり波発生器からののこぎり波信号と上記出力電圧検出
回路からの検出信号とに基づいて上記制御パルス信号を
生成する制御パルス信号生成回路と、を備えていること
を特徴とする多出力同期整流式スイッチング電源装置。1. A primary drive circuit having a main switch, a rectifier switch MOSFET, and a freewheel switch MO.
A secondary output circuit having an SFET and a bias diode connected to the gate of the return switch MOSFET, and control means for performing PWM control of the main switch with a control pulse signal corresponding to an output voltage of the secondary output circuit A plurality of synchronous rectification type switching power supply devices having a plurality of synchronous rectification type switching power supply devices, wherein each of the control means includes a plurality of synchronized sawtooth wave generators or one sawtooth wave generator, An output voltage detection circuit that detects an output voltage of each of the secondary-side output circuits; and a control pulse signal that is generated based on a sawtooth signal from the sawtooth generator and a detection signal from the output voltage detection circuit. And a control pulse signal generation circuit.
置は、さらに、各々のアノードが前記各還流スイッチ用
MOSFETのゲートに接続され、かつ各々のカソード
が共通接続された複数のダイオードと、前記複数のダイ
オードのカソードと上記1つの還流スイッチ用MOSF
ETのソース間に接続され、前記制御パルス信号に同期
した駆動パルスで駆動される1つの還流ゲートドライバ
用スイッチ素子とからなる同期整流ドライバ回路を備え
ていることを特徴とする請求項1記載の多出力同期整流
式スイッチング電源装置。2. The multi-output synchronous rectification switching power supply device further comprises: a plurality of diodes each having an anode connected to the gate of each of the freewheeling switch MOSFETs and each having a cathode commonly connected; Cathode of the diode and the MOSF for the one freewheel switch
2. A synchronous rectification driver circuit, comprising: one return gate driver switch element connected between the sources of ET and driven by a drive pulse synchronized with the control pulse signal. Multi-output synchronous rectification type switching power supply.
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WO2004054076A1 (en) * | 2002-12-10 | 2004-06-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Synchronous rectification dc-dc converter power supply |
CN102244474A (en) * | 2010-05-10 | 2011-11-16 | 东莞市创锐电子技术有限公司 | AC (Alternating Current)/DC (Direct Current)/DC power supply with low cross regulation ratio for multiplexed output |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004054076A1 (en) * | 2002-12-10 | 2004-06-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Synchronous rectification dc-dc converter power supply |
US7304459B2 (en) | 2002-12-10 | 2007-12-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Synchronous rectification mode dc-to-dc converter power supply device |
JP5256306B2 (en) * | 2009-01-21 | 2013-08-07 | Toa株式会社 | Power supply circuit, power amplifier provided with the power supply circuit, and broadcasting equipment |
CN102244474A (en) * | 2010-05-10 | 2011-11-16 | 东莞市创锐电子技术有限公司 | AC (Alternating Current)/DC (Direct Current)/DC power supply with low cross regulation ratio for multiplexed output |
CN117578860A (en) * | 2024-01-16 | 2024-02-20 | 杭州海创自动化有限公司 | Voltage output conversion system |
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