JP5642621B2 - スイッチング電源装置 - Google Patents
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Description
18 第一アーム
18a,18b 主スイッチング素子
18c 第一中点
20 第二アーム
20a,20b 主スイッチング素子
20c 第二中点
22 トランス
22a 一次巻線
22b 二次巻線
24 第一コンデンサ
26 共振インダクタ
28a 第一回生ダイオード
28b 第二回生ダイオード
30,52,58,64 整流平滑回路
44 スイッチング制御回路
66 第二コンデンサ
Claims (6)
- ハイサイド側及びグランド側に各々設けられた主スイッチング素子の直列回路で構成され、その両端に直流入力源が接続される第一アームと、
ハイサイド側及びグランド側に各々設けられた他の主スイッチング素子の直列回路で構成され、前記第一のアームに並列接続された第二アームと、
一次巻線及び二次巻線を有し、前記一次巻線が前記第一アームの中点と前記第二アームの中点との間に設けられたトランスと、
前記トランスの前記二次巻線に接続され、前記二次巻線に発生した交流電圧を直流の出力電圧に変換して出力する整流平滑回路と、
前記各主スイッチング素子をオンオフ駆動することによって、前記一次巻線に入力電圧が正方向に印加される第一の期間、入力電圧が印加されない第二の期間、負方向に印加される第三の期間、及び再度電圧が出力されない第四の期間を1周期とするフェイズシフト制御を行い、前記整流平滑回路の出力電圧を安定化するスイッチング制御回路と、を備えたフルブリッジ型のスイッチング電源装置において、
前記一次巻線と直列の位置に挿入され、前記トランスの直流偏磁を抑制する第一コンデンサと、
前記一次巻線及び前記第一コンデンサと直列の位置であって、一端が前記第二アームの中点に接続される位置に挿入された共振インダクタと、
前記共振インダクタの前記一次巻線側の一端にアノード端子が接続され、前記第一及び第二アームのハイサイド側の接続点にカソード端子が接続された第一回生ダイオードと、
前記第一及び第二アームのグランド側の接続点にアノード端子が接続され、前記共振インダクタの前記一次巻線側の一端にカソード端子が接続された第二回生ダイオードとを備え、
前記スイッチング制御回路は、前記第一アームを構成する前記主スイッチング素子のターンオン又はターンオフによって前記第一及び第三の期間を開始させ、前記第二アームを構成する前記主スイッチング素子のターンオン又はターンオフによって前記第二及び第四の期間を開始させる形でフェイズシフト制御を行うことを特徴とするスイッチング電源装置。 - 前記第一及び第二回生ダイオードの中点と前記共振インダクタの前記一次巻線側の一端との間に、前記第一及び第二回生ダイオードに流れる回生電流を制限する第二コンデンサが挿入された請求項1記載のスイッチング電源装置。
- 前記第一及び第二アームが有する前記主スイッチング素子はN−chのMOS型FETで構成され、個々のドレイン・ソース間に、並列コンデンサとソース端子からドレイン端子の向きに導通可能な並列ダイオードとが設けられ、
前記スイッチング制御回路は、
前記第一アームのハイサイド側及びグランド側の前記主スイッチング素子を相補的にオンオフ反転させるとき、オンしている一方の前記主スイッチング素子をターンオフさせた後、オフしている他方の前記主スイッチング素子の両端電圧が、前記共振インダクタと前記並列コンデンサとの共振動作によってゼロボルトに向かって低下したタイミングで、当該他方の前記主スイッチング素子をターンオンさせ、
前記第二アームのハイサイド側及びグランド側の前記主スイッチング素子を相補的にオンオフ反転させるとき、オンしている一方の前記主スイッチング素子をターンオフさせた後、オフしている他方の前記主スイッチング素子の両端電圧が、前記共振インダクタと前記並列コンデンサとの共振動作によってゼロボルトに向かって低下したタイミングで、当該他方の前記主スイッチング素子をターンオンさせる制御を行う請求項1又は2記載のスイッチング電源装置。 - 前記トランスの前記一次及び二次巻線は、前記一次巻線側からみた漏れインダクタンスが、前記共振インダクタのインダクタンスよりも小さくなるように密に磁気結合している請求項1乃至3のいずれか記載のスイッチング電源装置。
- 前記整流平滑回路は、全波整流方式、センタタップ方式、又はカレントダブラ方式の構成を備えている請求項1乃至3のいずれか記載のスイッチング電源装置。
- 前記整流平滑回路が有する整流部は、MOS型FETによる同期整流を行う請求項5記載のスイッチング電源装置。
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