JPS6336230B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6336230B2 JPS6336230B2 JP57056520A JP5652082A JPS6336230B2 JP S6336230 B2 JPS6336230 B2 JP S6336230B2 JP 57056520 A JP57056520 A JP 57056520A JP 5652082 A JP5652082 A JP 5652082A JP S6336230 B2 JPS6336230 B2 JP S6336230B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- field effect
- voltage
- effect transistor
- transformer
- winding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
- H02M7/02—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/21—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/217—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M7/2173—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a biphase or polyphase circuit arrangement
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、整流回路として電界効果トランジス
タを用いるタイプのDC−DCコンバータに関する
ものであり、更に詳しくは、構成が簡易で損失の
発生が少ない整流回路を備えたDC−DCコンバー
タに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a type of DC-DC converter that uses field effect transistors as a rectifier circuit, and more specifically, to a DC-DC converter that has a simple configuration and a rectifier circuit that generates less loss. It concerns DC converters.
電界効果トランジスタを整流回路に使用した
DC−DCコンバータの従来回路を第1図に、その
動作波形を第2図にそれぞれ示す。 Using field effect transistors in rectifier circuits
A conventional circuit of a DC-DC converter is shown in FIG. 1, and its operating waveforms are shown in FIG. 2.
第1図において、1は直流電源、2は矩形波発
振器、3はトランス、4,5はそれぞれ整流用電
界効果トランジスタ、6は平滑フイルタ、7は出
力端子、8,9はそれぞれ電界効果トランジスタ
4,5の寄生ダイオード、n1はトランス3の1次
巻線、n21,n22は2次巻線である。 In FIG. 1, 1 is a DC power supply, 2 is a square wave oscillator, 3 is a transformer, 4 and 5 are each a rectifying field effect transistor, 6 is a smoothing filter, 7 is an output terminal, 8 and 9 are each a field effect transistor 4 , 5 are the parasitic diodes, n 1 is the primary winding of the transformer 3, and n 21 and n 22 are the secondary windings.
また第2図においてaはトランス巻線n1の電
圧、b,c,dはそれぞれ整流用電界効果トラン
ジスタ4のゲート・ドレイン電圧、ソース・ドレ
イン電圧、ソース・ドレイン電圧であり、e,
f,gはそれぞれ整流用電界効果トランジスタ5
のゲート・ドレイン電圧、ソース・ドレイン電
圧、ソース・ドレイン電圧である。 In FIG. 2, a is the voltage of the transformer winding n1 , b, c, and d are the gate-drain voltage, source-drain voltage, and source-drain voltage of the rectifying field effect transistor 4, respectively, and e,
f and g are respectively rectifying field effect transistors 5
These are the gate-drain voltage, source-drain voltage, and source-drain voltage of.
第1図の回路では、整流用電界効果トランジス
タ4がオンすべき期間(第2図におけるt0〜t2,
t3〜t4)のうちt0〜t1期間はゲートバイアス電圧
bが印加されてドレイン・ソース間のオン電圧d
を低くすることができるが、t1〜t2期間及びt3〜
t4期間はゲート駆動電圧bが印加されないため電
界効果トランジスタ4はオンせず、寄生PNダイ
オード8がオンするためその電圧降下は電界効果
トランジスタ・オン時のソース・ドレイン電圧d
よりも高くなる。整流用電界効果トランジスタ5
についても、オンすべき期間t1〜t4のうちt1〜t2
期間、t3〜t4期間にゲート駆動電圧eが印加され
ないため、ソース・ドレイン電圧gが高くなる。
電界効果トランジスタを整流回路に用いるのは、
オン電圧を0.1〜0.2Vと低く抑えて低損失化を図
ることが目的であるが、従来回路の構成では駆動
電圧が印加されない期間があるためこのような整
流回路の低損失化の効果が十分に発揮できないと
いう欠点があつた。 In the circuit of FIG. 1, the period during which the rectifying field effect transistor 4 is to be turned on (t 0 to t 2 in FIG. 2,
During the period t 0 to t 1 (t 3 to t 4 ), the gate bias voltage b is applied and the on-voltage d between the drain and source increases.
can be lowered, but the period t 1 - t 2 and t 3 -
During period t 4 , the gate drive voltage b is not applied, so the field effect transistor 4 is not turned on, and the parasitic PN diode 8 is turned on, so the voltage drop is equal to the source-drain voltage d when the field effect transistor is turned on.
be higher than Rectifying field effect transistor 5
Also, t 1 to t 2 of the period t 1 to t 4 to be turned on
Since the gate drive voltage e is not applied during the period t3 to t4 , the source-drain voltage g becomes high.
The use of field effect transistors in rectifier circuits is
The purpose is to reduce loss by keeping the on-voltage as low as 0.1 to 0.2V, but in conventional circuit configurations, there are periods when no drive voltage is applied, so the effect of reducing loss in such a rectifier circuit is not sufficient. The drawback was that it could not be fully demonstrated.
なお、この駆動電圧が印加されない期間という
のは、矩形波発振器2の出力波形が第2図aに示
すように、正と負の期間のほか、零期間をもつこ
とに由来するものであるが、矩形波発振器2にお
いて、この零期間そのものを零にするようなこと
は、実際上出来ない。すなわち、そのようなこと
をすると、矩形波発振器2を構成するトランジス
タ素子などを破壊する恐れがあることと、また普
通のDC−DCコンバータでは、図示せざる手段に
より、矩形波における前記零期間の長さを調節し
て出力電圧の大きさを可変制御するようなことが
行なわれているからである。 The period during which no driving voltage is applied is due to the fact that the output waveform of the rectangular wave oscillator 2 has a zero period in addition to positive and negative periods, as shown in Figure 2a. In the rectangular wave oscillator 2, it is practically impossible to make this zero period itself zero. That is, if you do such a thing, there is a risk of destroying the transistor elements that make up the square wave oscillator 2, and in a normal DC-DC converter, the zero period in the square wave is This is because the magnitude of the output voltage is variably controlled by adjusting the length.
本発明は、上述のような従来回路の欠点を除去
するためになされたものであり、従つて本発明の
目的は整流用電界効果トランジスタのオンすべき
期間全域にわたつて、該電界効果トランジスタが
オンするのに必要な駆動電圧が得られるようにし
て整流回路の低損失化の効果が十分に発揮できる
ようにしたDC−DCコンバータを提供することに
ある。 The present invention has been made in order to eliminate the drawbacks of the conventional circuits as described above, and therefore, an object of the present invention is to ensure that the rectifying field effect transistor remains on throughout the period in which the rectifier field effect transistor should be turned on. It is an object of the present invention to provide a DC-DC converter that can sufficiently exhibit the effect of reducing the loss of a rectifier circuit by obtaining the driving voltage necessary for turning on the DC-DC converter.
本発明の構成の要点は、直流を電源とする矩形
波発振器からの正・負・零の期間を持つ矩形波を
トランスの1次巻線に接続し、該トランスのセン
タータツプ付2次巻線の一端から得られる出力を
第1の電界効果トランジスタで、他端から得られ
る出力を第2の電界効果トランジスタでそれぞれ
整流し、整流出力を平滑フイルタを通して直流出
力として得るようにしたDC−DCコンバータにお
いて、前記トランスにセンタータツプ付の第3の
巻線を設け、該巻線の両端を各々別のインバータ
回路の入力に接続し、前記各々のインバータ回路
の出力を前記第1および第2の電界効果トランジ
スタのゲート端子にそれぞれ接続してなる点にあ
る。 The main point of the configuration of the present invention is that a rectangular wave with positive, negative, and zero periods from a rectangular wave oscillator using DC as a power source is connected to the primary winding of a transformer, and the secondary winding with a center tap is connected to the primary winding of the transformer. A DC-DC system in which the output obtained from one end of the line is rectified by a first field effect transistor, the output obtained from the other end is rectified by a second field effect transistor, and the rectified output is passed through a smoothing filter to obtain a DC output. In the converter, the transformer is provided with a third winding with a center tap, both ends of the winding are connected to the inputs of separate inverter circuits, and the outputs of the respective inverter circuits are connected to the first and second windings. are connected to the gate terminals of field effect transistors, respectively.
次に図を参照して本発明の一実施例を説明す
る。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第3図は本発明の一実施例を示す回路図であ
る。同図において、1は直流電源、2は矩形波発
振器、3はトランス、4,5はそれぞれ整流用電
界効果トランジスタ、6は平滑フイルタ、7は出
力端子、8,9はそれぞれ電界効果トランジスタ
4,5の寄生ダイオード10,11は第4図に示
す特性を有するCMOS−ICのインバータ回路、
である。すなわちインバータ回路10,11は、
入力が正のとき、出力として零か負を出力し、入
力が零のとき、または負のときには、何れの場合
でも正を出力するという特性をもつている。その
ほか、n1はトランス3の1次巻線、n21,n22はそ
れぞれ2次巻線、n31,n32はそれぞれ駆動用の第
3巻線である。 FIG. 3 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a DC power supply, 2 is a square wave oscillator, 3 is a transformer, 4 and 5 are rectifying field effect transistors, 6 is a smoothing filter, 7 is an output terminal, 8 and 9 are field effect transistors 4 and 9, respectively. The parasitic diodes 10 and 11 of 5 are a CMOS-IC inverter circuit having the characteristics shown in FIG.
It is. That is, the inverter circuits 10 and 11 are
It has the characteristic that when the input is positive, it outputs a zero or negative value, and when the input is zero or negative, it outputs a positive value in either case. In addition, n 1 is the primary winding of the transformer 3, n 21 and n 22 are the secondary windings, and n 31 and n 32 are the third driving windings.
また第5図は第3図の回路の動作波形を示す波
形図であつて、aはトランス巻線n1の電圧、b,
c,dはそれぞれ整流用電界効果トランジスタ4
のゲート・ドレイン電圧、ソース・ドレイン電
流、ソース・ドレイン電圧、e,f,gはそれぞ
れ整流用電界効果トランジスタ5のゲート・ドレ
イン電圧、ソース・ドレイン電圧、ソース・ドレ
イン電圧、hはトランス巻線n31の電圧、iは巻
線n32の電圧である。 Moreover, FIG. 5 is a waveform diagram showing the operating waveforms of the circuit of FIG. 3, where a is the voltage of the transformer winding n1 , b,
c and d are rectifying field effect transistors 4, respectively.
gate-drain voltage, source-drain current, source-drain voltage, e, f, g are the gate-drain voltage, source-drain voltage, source-drain voltage of the rectifying field effect transistor 5, respectively, h is the transformer winding The voltage of n 31 , i is the voltage of winding n 32 .
次に動作を説明する。第5図の時刻t0において
トランス巻線n1の・印側に正の電圧が発生すると
n31,n32巻線には・印側の正の電圧が発生するた
め、インバータ回路10の出力は正、インバータ
回路11の出力は零(または負)であり、整流用
電界効果トランジスタ4がオン、整流用電界効果
トランジスタ5がオフとなり、トランス巻線n21
の電圧が平滑フイルタ6を介して出力端子7へ伝
達される。時刻t1においてトランス巻線n1の電圧
が零になると、n31,n32巻線の電圧は零となるた
め、インバータ回路10,11共に出力が正とな
り、整流用電界効果トランジスタ4,5共にオン
になる。この状態では平滑フイルタ6から供給さ
れる電流がトランス巻線n21,n22を分流する。時
刻t2においてトランス巻線n1の・印側に負の電圧
が発生すると、トランス3のn31,n32巻線には・
印側に負の電圧が発生するため、インバータ回路
10の出力は零(または負)、インバータ回路1
1の出力は正であり、整流用電界効果トランジス
タ4がオフ、整流用電界効果トランジスタ5がオ
ンとなり、トランス巻線n22の電圧が平滑フイル
タ6を介して出力端子7へ伝達される。時刻t3に
おいてトランス巻線n1の電圧が零になるとt1〜t2
期間と同様の動作で、整流用電界効果トランジス
タ4,5共にオンとなり、平滑フイルタ6の電流
がトランス巻線n21,n22を分流する。時刻t4以後
はt0からの動作を繰り返す。 Next, the operation will be explained. At time t 0 in Fig. 5, if a positive voltage occurs on the side of the transformer winding n 1 marked with
Since a positive voltage on the + side is generated in the windings n 31 and n 32 , the output of the inverter circuit 10 is positive, the output of the inverter circuit 11 is zero (or negative), and the rectifying field effect transistor 4 is on, the rectifying field effect transistor 5 turns off, and the transformer winding n 21
is transmitted to the output terminal 7 via the smoothing filter 6. When the voltage of the transformer winding n 1 becomes zero at time t 1 , the voltage of the windings n 31 and n 32 becomes zero, so the outputs of both inverter circuits 10 and 11 become positive, and the rectifying field effect transistors 4 and 5 Turn on together. In this state, the current supplied from the smoothing filter 6 divides the transformer windings n 21 and n 22 . At time t 2 , when a negative voltage is generated on the side of the transformer winding n 1 marked with ・, the windings n 31 and n 32 of the transformer 3 have ・
Since a negative voltage is generated on the sign side, the output of the inverter circuit 10 is zero (or negative), and the output of the inverter circuit 1 is zero (or negative).
1 is positive, the rectifying field effect transistor 4 is turned off, the rectifying field effect transistor 5 is turned on, and the voltage of the transformer winding n22 is transmitted to the output terminal 7 via the smoothing filter 6. When the voltage of transformer winding n 1 becomes zero at time t 3 , t 1 - t 2
In the same operation as in the period, both the rectifying field effect transistors 4 and 5 are turned on, and the current of the smoothing filter 6 is shunted through the transformer windings n 21 and n 22 . After time t4 , the operation from t0 is repeated.
このような動作により、整流用電界効果トラン
ジスタのオン電圧は、第5図d,gに示すように
オン期間全域で低い値に押えられ、低損失な整流
回路を構成できる。 By such an operation, the on-voltage of the rectifying field effect transistor is held to a low value throughout the on-period as shown in FIGS. 5d and 5g, and a rectifying circuit with low loss can be constructed.
以上説明したように、本発明によれば、DC−
DCコンバータにおいて、トランスの巻線電圧を
検出してインバータ回路によつて整流用電界効果
トランジスタを駆動することにより、整流用電界
効果トランジスタがオンすべき全期間にわたつて
該電界効果トランジスタがオンするのに必要な電
圧をゲートに印加できるため、オン期間の全域に
わたつてオン電圧降下を低く押えることができ、
低損失な整流回路が構成できるという利点があ
る。 As explained above, according to the present invention, DC-
In a DC converter, by detecting the winding voltage of a transformer and driving the rectifying field effect transistor by an inverter circuit, the rectifying field effect transistor is turned on for the entire period when the rectifying field effect transistor should be turned on. Since the necessary voltage can be applied to the gate, the on-voltage drop can be kept low throughout the on-period.
This has the advantage that a rectifier circuit with low loss can be constructed.
第1図は電界効果トランジスタを整流回路に使
用したDC−DCコンバータの従来例を示す回路
図、第2図はその動作波形を示す波形図、第3図
は本発明の一実施例を示す回路図、第4図は第3
図におけるインバータ回路10,11の入力、出
力間の特性説明図、第5図は第3図に示す回路の
動作波形を示す波形図、である。
符号説明、1……直流電源、2……矩形波発振
器、3……トランス、4,5……整流用電界効果
トランジスタ、6……平滑フイルタ、7……出力
端子、8,9……電界効果トランジスタの寄生ダ
イオード、10,11……インバータ回路、a…
…トランス巻線n1の電圧、b……整流用電界効果
トランジスタ5のゲート・ドレイン電圧、c……
整流用電界効果トランジスタ5のソース・ドレイ
ン電流、d……整流用電界効果トランジスタ5の
ソース・ドレイン電圧、c……整流用電界効果ト
ランジスタ6のゲート・ドレイン電圧、f……整
流用電界効果トランジスタ6のソース・ドレイン
電流、g……整流用電界効果トランジスタ6のソ
ース・ドレイン電圧、h……変換トランス4の巻
線n31の電圧、i……変換トランス4の巻線n32の
電圧。
Fig. 1 is a circuit diagram showing a conventional example of a DC-DC converter using field effect transistors in a rectifier circuit, Fig. 2 is a waveform diagram showing its operating waveforms, and Fig. 3 is a circuit showing an embodiment of the present invention. Figure 4 is the third
FIG. 5 is a waveform diagram showing operating waveforms of the circuit shown in FIG. 3. Explanation of symbols, 1... DC power supply, 2... Square wave oscillator, 3... Transformer, 4, 5... Field effect transistor for rectification, 6... Smoothing filter, 7... Output terminal, 8, 9... Electric field Parasitic diode of effect transistor, 10, 11... Inverter circuit, a...
... Voltage of transformer winding n 1 , b... Gate-drain voltage of rectifying field effect transistor 5, c...
Source-drain current of the rectifying field-effect transistor 5, d... Source-drain voltage of the rectifying field-effect transistor 5, c... Gate-drain voltage of the rectifying field-effect transistor 6, f... Rectifying field-effect transistor g...source-drain voltage of the rectifying field effect transistor 6, h...voltage of the winding n31 of the conversion transformer 4, i...voltage of the winding n32 of the conversion transformer 4.
Claims (1)
負・零の期間を持つ矩形波をトランスの1次巻線
に接続し、該トランスのセンタータツプ付2次巻
線の一端から得られる出力を第1の電界効果トラ
ンジスタで、他端から得られる出力を第2の電界
効果トランジスタでそれぞれ整流し、整流出力を
平滑フイルタを通して直流出力として得るように
したDC−DCコンバータにおいて、前記トランス
にセンタータツプ付の第3の巻線を設け、該巻線
の両端を各々別のインバータ回路の入力に接続
し、前記各々のインバータ回路の出力を前記第1
および第2の電界効果トランジスタのゲート端子
にそれぞれ接続してなることを特徴とするDC−
DCコンバータ。1 Positive and
A square wave having negative and zero periods is connected to the primary winding of a transformer, and the output obtained from one end of the center-tapped secondary winding of the transformer is obtained from the first field effect transistor and the other end. In the DC-DC converter, the outputs of the transformer are rectified by second field effect transistors, and the rectified outputs are passed through a smoothing filter and obtained as DC outputs. Both ends of the winding are connected to the inputs of separate inverter circuits, and the output of each of the inverter circuits is connected to the first
and the gate terminal of the second field effect transistor, respectively.
DC converter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5652082A JPS58175972A (en) | 1982-04-07 | 1982-04-07 | Dc/dc converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5652082A JPS58175972A (en) | 1982-04-07 | 1982-04-07 | Dc/dc converter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58175972A JPS58175972A (en) | 1983-10-15 |
| JPS6336230B2 true JPS6336230B2 (en) | 1988-07-19 |
Family
ID=13029386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5652082A Granted JPS58175972A (en) | 1982-04-07 | 1982-04-07 | Dc/dc converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58175972A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63190560A (en) * | 1987-01-29 | 1988-08-08 | Nec Corp | Rectifier circuit |
| JPS63257457A (en) * | 1987-04-14 | 1988-10-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | power circuit |
| JP3761174B2 (en) * | 2003-02-19 | 2006-03-29 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・データ・イー・エックス・テクノ | Power supply |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6241593Y2 (en) * | 1980-11-21 | 1987-10-24 |
-
1982
- 1982-04-07 JP JP5652082A patent/JPS58175972A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58175972A (en) | 1983-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6061254A (en) | Forward converter with active clamp circuit | |
| JPH06311743A (en) | Dc-dc converter | |
| JPH07298610A (en) | Switching power source | |
| JPS6336230B2 (en) | ||
| JPH0993917A (en) | Synchronous rectifier circuit | |
| JPH09154276A (en) | Synchronous rectifier circuit | |
| JP2918006B2 (en) | Boost type active filter circuit | |
| JPH06315263A (en) | Switching power source circuit | |
| JPS6059973A (en) | Switching regulator | |
| JP3341441B2 (en) | Switching power supply | |
| JP2743869B2 (en) | Switching power supply | |
| JPS58175975A (en) | Power converter | |
| JP3066720B2 (en) | Synchronous rectification circuit | |
| JPS642556Y2 (en) | ||
| CA2356187A1 (en) | A synchronous flyback converter | |
| JP2999905B2 (en) | Switching power supply | |
| JPH0683043B2 (en) | Switching circuit | |
| JP3269413B2 (en) | DC-DC converter | |
| JP2605719Y2 (en) | Switching power supply | |
| JPS62104477A (en) | Driving circuit for freewheel fet | |
| JP2599288Y2 (en) | Switching power supply | |
| JP2000184707A (en) | Synchronous rectification circuit | |
| JPH0349476Y2 (en) | ||
| JP2000358364A (en) | Converter conducting pwm control on secondary side | |
| JPH09275681A (en) | Forward converter |