JPH04236165A - No-loss switching snubber circuit - Google Patents
No-loss switching snubber circuitInfo
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Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】本発明は、ＤＣ／ＤＣコンバータ
におけるロスレス・スイッチングスナバ回路に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lossless switching snubber circuit in a DC/DC converter.
【０００２】0002
【従来の技術】従来、ＤＣ／ＤＣコンバータにおいては
、その整流器のスナバ回路を構成するコンデンサの放電
は、抵抗器によって行う、所謂ＲＣＤスナバ回路が主に
用いられていた。しかし、スイッチング素子の進歩によ
り、スイッチング周波数が高周波化し、それに比例して
整流器のスナバ回路の充放電エネルギーが増大し、この
エネルギーを熱として消費するＲＣＤスナバ回路では、
用いる抵抗器が大型となり、装置の効率低下も招いた。
そこで、スナバ回路のコンデンサの放電をスイッチング
素子を用いて行うロスレス・スイッチングスナバ回路が
用いられるようになってきた。2. Description of the Related Art Conventionally, in a DC/DC converter, a so-called RCD snubber circuit, in which a resistor is used to discharge a capacitor constituting a snubber circuit of a rectifier, has been mainly used. However, with the advancement of switching elements, the switching frequency has become higher, and the charging and discharging energy of the snubber circuit of the rectifier increases proportionally.In the RCD snubber circuit, which consumes this energy as heat,
The resistor used became large, which also led to a decrease in the efficiency of the device. Therefore, lossless switching snubber circuits have come into use in which a switching element is used to discharge the capacitor of the snubber circuit.
【０００３】図４は、直流電源を高周波スイッチングに
より交流に変換した後、整流器で高周波整流を行い直流
として負荷に供給するＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、
前記整流器のスナバ回路として設けられたロスレス・ス
イッチングスナバ回路の一般例を示す回路図である。FIG. 4 shows a DC/DC converter in which a DC power source is converted to AC by high frequency switching, then high frequency rectified by a rectifier and supplied to a load as DC.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a general example of a lossless switching snubber circuit provided as a snubber circuit of the rectifier.
【０００４】同図において、１は直流電圧源、２は高周
波整流器、３はスイッチングスナバ回路、４はスナバコ
ンデンサ、５はスイッチング素子、６は放電リアクトル
、Ｄ１，Ｄ２はそれぞれダイオード、７は平滑リアクト
ル、８は平滑コンデンサ、９は負荷、１０は高周波イン
バータ部、Ｔは絶縁トランス、である。In the figure, 1 is a DC voltage source, 2 is a high-frequency rectifier, 3 is a switching snubber circuit, 4 is a snubber capacitor, 5 is a switching element, 6 is a discharge reactor, D1 and D2 are diodes, and 7 is a smoothing reactor. , 8 is a smoothing capacitor, 9 is a load, 10 is a high frequency inverter section, and T is an isolation transformer.
【０００５】図４に見られるように、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータの整流回路は、電流平滑リアクトル７と電圧平滑コ
ンデンサ８を持つのが一般的で、スナバコンデンサ４の
エネルギーは、スイッチング素子５、放電リアクトル６
、を通して平滑コンデンサ８に放電される。スナバ回路
のスイッチング素子５は、高周波インバータ部１０にお
けるスイッチング素子と同期して駆動され、絶縁トラン
スＴの２次側に電圧が発生したときにオンするようコン
トロールされるものである。As shown in FIG. 4, the rectifier circuit of the DC/DC converter generally has a current smoothing reactor 7 and a voltage smoothing capacitor 8, and the energy of the snubber capacitor 4 is transferred to the switching element 5 and the discharge reactor. 6
, and is discharged to the smoothing capacitor 8 through the capacitor 8. The switching element 5 of the snubber circuit is driven in synchronization with the switching element in the high frequency inverter section 10, and is controlled to be turned on when a voltage is generated on the secondary side of the isolation transformer T.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述した如き従来のス
イッチングスナバ回路では、スナバコンデンサ４の放電
のために放電リアクトル６と、エネルギーを吸収するた
めの平滑コンデンサ８が必要であった。しかしＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータとして、高圧出力電圧を得るために、トラ
ンス２次巻線と整流回路を複数、直列に接続した回路に
、従来のスイッチングスナバ回路を適用しようとすると
、平滑コンデンサ８が一括で挿入されるため、個々のス
ナバコンデンサの放電エネルギーを吸収させる場所がな
く、従来のスイッチングスナバ回路を、トランス２次巻
線と整流回路を複数、直列に接続した高圧出力電圧を得
るためのＤＣ／ＤＣコンバータに適用することは困難で
あった。The conventional switching snubber circuit as described above requires a discharge reactor 6 for discharging the snubber capacitor 4 and a smoothing capacitor 8 for absorbing energy. But DC/D
When trying to apply a conventional switching snubber circuit to a circuit in which multiple transformer secondary windings and rectifier circuits are connected in series in order to obtain a high output voltage as a C converter, a smoothing capacitor 8 is inserted all at once. Therefore, there is no place to absorb the discharge energy of individual snubber capacitors, so a conventional switching snubber circuit can be replaced with a DC/DC converter that connects multiple transformer secondary windings and rectifier circuits in series to obtain a high voltage output voltage. It was difficult to apply.
【０００７】本発明の目的は、かかる困難を解決し、ト
ランス２次巻線と整流回路を複数、直列に接続した高圧
出力電圧を得るためのＤＣ／ＤＣコンバータにおいても
、適用することが容易である如きロスレス・スイッチン
グスナバ回路を提供することにある。An object of the present invention is to solve such difficulties and to easily apply it to a DC/DC converter for obtaining a high output voltage in which a plurality of transformer secondary windings and rectifier circuits are connected in series. An object of the present invention is to provide a lossless switching snubber circuit.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明では、スナバ回路におけるスイッチング素子を直接
、ＤＣ／ＤＣコンバータの主回路に接続し、スナバコン
デンサのエネルギーを主回路の平滑リアクトルを通して
放電するようにした。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention connects the switching element in the snubber circuit directly to the main circuit of the DC/DC converter, and discharges the energy of the snubber capacitor through the smoothing reactor of the main circuit. I decided to do so.
【０００９】[0009]
【作用】スイッチング素子を直接、主回路に接続するた
め、スナバダイオードと逆並列にスイッチング素子を接
続することで、スナバコンデンサに蓄積されたエネルギ
ーは、主回路の平滑リアクトルの電流に重畳される形で
引き抜かれ、エネルギーを確実に放出することができる
。そのため、かかるスイッチングスナバ回路は、トラン
ス２次巻線と整流回路を複数、直列に接続した高圧出力
電圧を得るためのＤＣ／ＤＣコンバータにおいても適用
することができる。[Operation] In order to connect the switching element directly to the main circuit, by connecting the switching element in anti-parallel with the snubber diode, the energy stored in the snubber capacitor is superimposed on the current of the smoothing reactor in the main circuit. It can be pulled out and the energy can be released reliably. Therefore, such a switching snubber circuit can also be applied to a DC/DC converter for obtaining a high output voltage in which a plurality of transformer secondary windings and rectifier circuits are connected in series.
【００１０】0010
【実施例】次に図を参照して本発明の実施例を説明する
。図１は本発明の一実施例を示す回路図である。同図に
おいて、図４におけるのと同じものには同じ符号を付し
てある。図１において、１１が本発明にかかるスイッチ
ングスナバ回路である。スイッチング素子５が、スナバ
ダイオードＤ１と逆並列に接続され、その結果、スイッ
チング素子５が直接、主回路に接続されていることが認
められるであろう。Embodiments Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention. In this figure, the same parts as in FIG. 4 are given the same reference numerals. In FIG. 1, 11 is a switching snubber circuit according to the present invention. It will be appreciated that the switching element 5 is connected in anti-parallel with the snubber diode D1, so that the switching element 5 is directly connected to the main circuit.
【００１１】次に回路動作を説明する。直流電圧源１か
ら高周波インバータ部１０により、高周波の電圧が絶縁
トランスＴに印加され、その出力が高周波整流器２によ
り再び直流に整流される。このとき、高周波整流器２の
逆回復時に、トランスＴの洩れインダクタンスに蓄積さ
れたエネルギーが、高周波整流器２の両端に、飛躍電圧
として現れる。Next, the circuit operation will be explained. A high frequency voltage is applied from the DC voltage source 1 to the isolation transformer T by the high frequency inverter section 10, and the output thereof is rectified into DC again by the high frequency rectifier 2. At this time, during reverse recovery of the high frequency rectifier 2, the energy accumulated in the leakage inductance of the transformer T appears as a jump voltage across the high frequency rectifier 2.
【００１２】この飛躍電圧を抑制するのがスナバ回路１
１であるが、トランスＴの洩れインダクタンスに蓄積さ
れたエネルギーは、スナバダイオードＤ１を通してスナ
バコンデンサ４に吸収される。スナバダイオードＤ１に
は、逆並列にスイッチング素子５が接続されており、ス
イッチング素子５を通してスナバコンデンサ４のエネル
ギーが放電される。このときの各部電圧、電流波形を図
２に示したので参照されたい。The snubber circuit 1 suppresses this jump voltage.
1, the energy stored in the leakage inductance of the transformer T is absorbed by the snubber capacitor 4 through the snubber diode D1. A switching element 5 is connected in antiparallel to the snubber diode D1, and the energy of the snubber capacitor 4 is discharged through the switching element 5. Please refer to FIG. 2, which shows the voltage and current waveforms of various parts at this time.
【００１３】図３は、トランス２次巻線と整流回路を複
数、直列に接続した高圧出力電圧を得るためのＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータに、本発明にかかるロスレス・スイッチン
グスナバ回路を適用した状況を示す回路図である。従来
のスイッチングスナバ回路では適用困難であったのが、
本発明によるロスレス・スイッチングスナバ回路では、
容易に適用可能であることが理解できるであろう。FIG. 3 shows a DC/D system for obtaining a high output voltage, in which a plurality of transformer secondary windings and rectifier circuits are connected in series.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a situation in which a lossless switching snubber circuit according to the present invention is applied to a C converter. What was difficult to apply with conventional switching snubber circuits is that
In the lossless switching snubber circuit according to the present invention,
It will be understood that it is easily applicable.
【００１４】[0014]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
部品点数の少ないロスレス・スイッチングスナバ回路を
実現できるだけでなく、出力側整流回路が複数、直列に
接続されているような高圧出力のＤＣ／ＤＣコンバータ
にも容易に適用できる有効なロスレス・スイッチングス
ナバ回路を提供できるという利点がある。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention,
An effective lossless switching snubber circuit that not only realizes a lossless switching snubber circuit with a small number of parts, but also can be easily applied to high-voltage output DC/DC converters in which multiple output side rectifier circuits are connected in series. It has the advantage of being able to provide
【図１】本発明の一実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention.
【図２】図１における各部電圧、電流波形を示す波形図
である。FIG. 2 is a waveform diagram showing voltage and current waveforms at various parts in FIG. 1;
【図３】トランス２次巻線と整流回路を複数、直列に接
続した高圧出力電圧を得るためのＤＣ／ＤＣコンバータ
に本発明にかかるロスレス・スイッチングスナバ回路を
適用した状況を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a situation in which the lossless switching snubber circuit according to the present invention is applied to a DC/DC converter for obtaining a high output voltage in which a plurality of transformer secondary windings and rectifier circuits are connected in series. .
【図４】ロスレス・スイッチングスナバ回路の一般例を
示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a general example of a lossless switching snubber circuit.
１…直流電圧源、２…高周波整流器、３…スイッチング
・スナバ回路、４…スナバコンデンサ、５…スイッチン
グ素子、６…放電リアクトル、７…平滑リアクトル、８
…平滑コンデンサ、９…負荷、１０…高周波インバータ
部、１１…スイッチングスナバ回路、Ｄ１，Ｄ２…ダイ
オード、Ｔ…絶縁トランス。1... DC voltage source, 2... High frequency rectifier, 3... Switching snubber circuit, 4... Snubber capacitor, 5... Switching element, 6... Discharge reactor, 7... Smoothing reactor, 8
...Smoothing capacitor, 9...Load, 10...High frequency inverter section, 11...Switching snubber circuit, D1, D2...Diode, T...Isolation transformer.
Claims (1)
交流に変換した後、整流器で高周波整流を行い直流とし
て負荷に供給するＤＣ／ＤＣコンバータにおいて、前記
整流器のスナバ回路として、該整流器の二つの出力端間
に、ダイオードとスナバコンデンサの直列回路を接続す
ると共に、該ダイオードに逆並列にスイッチング素子を
接続し、そのスイッチングにより、前記スナバコンデン
サの放電電流を前記整流器の出力側へ流すようにしたこ
とを特徴とするロスレス・スイッチングスナバ回路。Claim 1: In a DC/DC converter that converts a DC power source into AC through high-frequency switching, performs high-frequency rectification in a rectifier, and supplies DC to a load, as a snubber circuit of the rectifier, a snubber circuit is installed between two output terminals of the rectifier. A series circuit of a diode and a snubber capacitor is connected, and a switching element is connected in antiparallel to the diode, and the switching element causes the discharge current of the snubber capacitor to flow to the output side of the rectifier. Lossless switching snubber circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1261691A JPH04236165A (en) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | No-loss switching snubber circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1261691A JPH04236165A (en) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | No-loss switching snubber circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04236165A true JPH04236165A (en) | 1992-08-25 |
Family
ID=11810315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1261691A Pending JPH04236165A (en) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | No-loss switching snubber circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04236165A (en) |
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-
1991
- 1991-01-11 JP JP1261691A patent/JPH04236165A/en active Pending
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