JP2000224848A - Asymmetric flyback circuit using synchronous rectifier - Google Patents
Asymmetric flyback circuit using synchronous rectifierInfo
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-
- Y02B70/1475—
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ACアダプタに適
用される非対称フライバック回路に関するもので、特
に、パルス幅変調部の出力を利用して同期整流器のター
ンオン前、同期整流器の2次側のスイッチであるMOS
トランジスタ(MOSFET)の寄生ダイオードの導通
時に発生する損失を最小化し、同期整流器のターンオフ
時、二重の遅延を防止するようにした同期整流器を使用
した非対称フライバック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 an asymmetric flyback circuit applied to an AC adapter, and more particularly to an asymmetric flyback circuit before turning on a synchronous rectifier by using an output of a pulse width modulation unit. MOS that is a switch
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an asymmetric flyback circuit using a synchronous rectifier for minimizing a loss generated when a parasitic diode of a transistor (MOSFET) is turned on and preventing a double delay when the synchronous rectifier is turned off.
【0002】[0002]
【従来の技術】最近になって、全世界的にノートブック
PCは、小型化、軽量化されていくとともに、高性能化
を追求することによって、必然的にマルチメディア体制
の構築、CPUの高速化、メモリ増加等々、システムの
仕様の増大が持続的に求められている。2. Description of the Related Art In recent years, notebook PCs have been reduced in size and weight all over the world, and in pursuit of higher performance, a multimedia system has been inevitably constructed, and a high-speed CPU has been inevitable. There is a continuous demand for an increase in system specifications, for example, increase in memory and memory.
【0003】また、各システム仕様のそれぞれの資源に
対する容量が増加する関係でノートブックPC用ACア
ダプタも現在は45〜50ワットの電力を使用している
が、徐々に60ワット、75ワット、及び80ワット以
上の高容量化と携帯が簡便な超小型スリム化、及び高効
率の要求が高まっている。[0003] In addition, AC adapters for notebook PCs currently use 45 to 50 Watts of power due to the increase in capacity for each resource of each system specification, but gradually use 60 to 75 Watts. Demands for higher capacity of 80 watts or more, ultra-compact and slimness that is easy to carry, and high efficiency are increasing.
【0004】さらに、ACアダプタを高効率化にしなけ
ればならない理由は、効率が高くなるということは内部
の電力損失が小さいということであり、これは、内部の
発熱が小さいということを意味するため、小型化が可能
になる。Further, the reason why the efficiency of the AC adapter must be increased is that the higher efficiency means that the internal power loss is small, which means that the internal heat generation is small. , Miniaturization becomes possible.
【0005】しかし、現在、ACアダプタに使われる最
も代表的な方式に、フライバック回路方式と共振型方式
があるけれども、そのうちフライバック回路方式は、半
導体素子であるMOSトランジスタのターンオフ電圧
(Vds)とターンオン電流(Ids)の交差が大きい
ハードスイッチングをするために、電力の損失が大きい
という短所がある。一方、共振型方式は、スイッチング
損失を抑えることができ、小型、軽量化に対して有効な
方法であるが、電圧と電流を正弦波形状に作るため、制
御性が悪く、スイッチング素子に与える電圧、電流のス
トレスが大きいという短所を内包している。[0005] However, at present, there are a flyback circuit system and a resonance type system as the most typical systems used for AC adapters. Among them, the flyback circuit system is the turn-off voltage (Vds) of a MOS transistor which is a semiconductor device. There is a disadvantage that power loss is large due to hard switching in which the intersection of the turn-on current (Ids) and the turn-on current (Ids) is large. On the other hand, the resonance type method can suppress switching loss and is an effective method for reducing the size and weight, but since the voltage and current are formed in a sine wave shape, the controllability is poor, and the voltage applied to the switching element is low. However, it has the disadvantage that the current stress is large.
【0006】従って、最近では効率が高いという点から
同期整流器(Synchronous Rectifi
er:SR)を使用する同期整流方式が注目されてい
る。同期整流器は、出力ダイオードの代わりにMOSト
ランジスタを使用し、同期整流器の導通時、Rds(on)損
失(IF 2*Rds(on))が発生するが、Rds(on)は、0.
020〜0.025Ω程度で非常に小さく、損失が小さ
いため、効率上昇に大きな効果を奏する。Accordingly, recently, from the viewpoint of high efficiency, a synchronous rectifier (Synchronous Rectifier) is used.
er: SR) has attracted attention. Synchronous rectifier, using MOS transistors instead of the output diode during conduction of the synchronous rectifiers, but R ds (on) Loss (I F 2 * R ds ( on)) is generated, R ds (on), the 0.
Since it is very small at about 020 to 0.025Ω and the loss is small, it has a great effect on increasing the efficiency.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記のような同期整流
方式を適用した従来のACアダプタの構成は、図1のと
おりである。FIG. 1 shows the configuration of a conventional AC adapter to which the above-described synchronous rectification system is applied.
【0008】図1の構成によれば、入力される商用交流
電源に混ざっているノイズを除去した後、後端に具備さ
れているディバイス側に伝達しつつ、逆に後端のディバ
イス側で発生する電源ノイズが商用交流電源の入力端側
に伝えられることを防止するEMIフィルタ10と、前
記EMIフィルタ10を介して入力されるAC電源を整
流してDC電源に転換させるブリッジ整流部20と、前
記ブリッジ整流部20を介して整流されたDC電源を常
時220Vの交流入力状態でのDC電源の状態で維持す
る電圧ダブラ30と、入力されるスイッチング制御信号
によって前記電圧ダブラ30を介して流入される電源に
対するゼロ電圧スイッチング動作を遂行する非対称フラ
イバックコンバータ40と、前記非対称フライバックコ
ンバータ40でゼロ電圧スイッチング動作される電圧の
変動分に対してトランスT1を介して誘導される電源を
特定の同期信号によって整流する同期整流部50と、前
記同期整流部50を介して最終的に出力される電圧の状
態を感知して前端に電圧状態に対する情報を伝達するフ
ィードバック部100と、前記フィードバック部100
及び前記同期整流部50の後端に位置するディバイスの
損傷を防止する保護回路110と、前記フィードバック
部100を介して伝えられる前記同期整流部50の出力
電圧の状態によって制御信号用PWM信号を変調させる
PWMコントローラ70と、前記PWMコントローラ7
0で出力される制御信号によって前記非対称フライバッ
クコンバータ40のゼロ電圧スイッチング動作を制御す
るための駆動信号を発生させるスイッチゲートドライバ
80と、前記スイッチゲートドライバ80で出力される
駆動信号中、前記非対称フライバックコンバータ40内
部のローサイドスイッチを駆動するための駆動信号Lに
よって前記同期整流部50の同期状態を制御するための
SRゲートドライバ90とから構成される。According to the configuration shown in FIG. 1, after removing noise mixed with the input commercial AC power, the noise is transmitted to a device provided at the rear end and generated on the device side at the rear end. An EMI filter 10 for preventing power supply noise from being transmitted to the input terminal side of the commercial AC power supply, a bridge rectifying unit 20 for rectifying AC power input through the EMI filter 10 and converting the AC power to DC power, A voltage doubler 30 that constantly maintains the DC power rectified through the bridge rectifier 20 in a state of DC power in an AC input state of 220 V, and flows in through the voltage doubler 30 according to an input switching control signal. An asymmetric flyback converter 40 for performing a zero voltage switching operation for a power supply, A synchronous rectification unit 50 for rectifying a power supply induced via the transformer T1 with a specific synchronization signal with respect to a variation in the voltage at which the voltage is switched, and a voltage finally output via the synchronous rectification unit 50 A feedback unit 100 that senses a state of the voltage and transmits information about a voltage state to a front end;
And a protection circuit 110 for preventing damage to a device located at a rear end of the synchronous rectification unit 50, and modulates a PWM signal for a control signal according to a state of an output voltage of the synchronous rectification unit 50 transmitted through the feedback unit 100. PWM controller 70 and the PWM controller 7
A switch gate driver 80 for generating a drive signal for controlling the zero voltage switching operation of the asymmetric flyback converter 40 according to the control signal output at 0; It comprises an SR gate driver 90 for controlling the synchronous state of the synchronous rectifier 50 with a drive signal L for driving a low side switch inside the flyback converter 40.
【0009】上記のように構成される同期整流方式を適
用した従来のACアダプタの構成中、同期整流方式に関
連した部分の構成をみると、図2に図示されているよう
に、図1の非対称フライバックコンバータ40、同期整
流部50、及びSRゲート駆動部90の簡略的な回路構
成と、PWMコントローラ70及びスイッチゲート駆動
部80が図示されている。In the configuration of the conventional AC adapter to which the synchronous rectification system configured as described above is applied, the configuration related to the synchronous rectification system is shown in FIG. 2 as shown in FIG. A simplified circuit configuration of the asymmetric flyback converter 40, the synchronous rectifier 50, and the SR gate driver 90, and the PWM controller 70 and the switch gate driver 80 are illustrated.
【0010】図2に図示されている構成をみると、パル
ス幅変調信号を発生するPWMコントローラ70と、前
記PWMコントローラ70で出力されるパルス幅変調信
号によってハイサイド及びローサイドスイッチのゲート
を駆動させるスイッチゲートドライバ80と、前記スイ
ッチゲートドライバ80の出力信号によってスイッチン
グ動作をするハイサイドスイッチSWH及びローサイド
スイッチSWLと、前記ハイサイドスイッチSWH及び
ローサイドスイッチSWLのスイッチング動作によって
1次側の電圧を2次側に誘導させるトランスT1と、前
記トランスT1の2次側出力電圧を整流する同期整流器
SRと、前記スイッチゲートドライバ80で出力される
ローサイドスイッチのゲート駆動信号で前記同期整流器
SRのゲートを駆動させる絶縁トランスフォーマT2と
から構成されている。Referring to the configuration shown in FIG. 2, a PWM controller 70 for generating a pulse width modulation signal, and the gates of the high side and low side switches are driven by the pulse width modulation signal output from the PWM controller 70. A switch gate driver 80, a high-side switch SWH and a low-side switch SWL that perform a switching operation in accordance with an output signal of the switch gate driver 80, and a primary-side voltage is changed to a secondary voltage by the switching operation of the high-side switch SWH and the low-side switch SWL. A synchronous rectifier SR for rectifying the secondary output voltage of the transformer T1, and a gate drive signal of the low side switch output from the switch gate driver 80 to drive the gate of the synchronous rectifier SR. And an insulating transformer T2 Metropolitan to.
【0011】このように構成された従来の同期整流器を
使用した非対称フライバック回路はPWMコントローラ
70で出力されるパルス幅変調信号を使用してスイッチ
ゲートドライバ80で、非対称フライバックコンバータ
40内部のハイサイドスイッチSWH及びローサイドス
イッチSWLのゲートを駆動する。The conventional asymmetric flyback circuit using the synchronous rectifier constructed as described above uses the pulse width modulation signal output from the PWM controller 70 to generate a high-level signal inside the asymmetric flyback converter 40 using the switch gate driver 80. The gates of the side switch SWH and the low side switch SWL are driven.
【0012】そして、トランスT1は、前記ハイサイド
スイッチSWH及びローサイドスイッチSWLのスイッ
チング動作によって1次側の電圧を2次側に誘導させる
ようにし、同期整流器SRは、前記トランスT1の2次
側の出力電圧を整流して出力させる。そして、絶縁トラ
ンスフォーマT2は、前記スイッチゲートドライバ80
で出力されるローサイドスイッチのゲート駆動信号を利
用して前記同期整流器SRのゲートを駆動させる。The transformer T1 induces the primary side voltage to the secondary side by the switching operation of the high side switch SWH and the low side switch SWL, and the synchronous rectifier SR connects the secondary side of the transformer T1. Output voltage is rectified and output. The insulating transformer T2 is connected to the switch gate driver 80.
The gate of the synchronous rectifier SR is driven by using the gate drive signal of the low side switch output at step (1).
【0013】即ち、同期整流器SRのゲート駆動信号
は、ハイサイドスイッチSWHのターンオフと同期整流
器SRのターンオンの間、前記同期整流器SRのターン
オフとハイサイドスイッチSWHのターンオンの間に遅
延されつつ供給される。That is, the gate drive signal of the synchronous rectifier SR is supplied while being delayed between the turn-off of the high-side switch SWH and the turn-on of the synchronous rectifier SR, and between the turn-off of the synchronous rectifier SR and the turn-on of the high-side switch SWH. You.
【0014】また、ローサイドスイッチSWLのターン
オフ後、ハイサイドスイッチSWHがターンオンされる
前までは、2次側に伝えられたエネルギが消耗された後
であり、マイナスの1次側の電流が流れるため、ローサ
イドスイッチSWLのターンオフ以内に前記同期整流器
SRをターンオフさせなければならない。Further, after the low side switch SWL is turned off and before the high side switch SWH is turned on, the energy transmitted to the secondary side is consumed, and a negative primary side current flows. The synchronous rectifier SR must be turned off within the turn-off of the low-side switch SWL.
【0015】このため、従来では同期整流器SRのゲー
ト信号をローサイドスイッチSWLと同一にする目的で
ローサイドスイッチSWLのゲート駆動信号を、絶縁ト
ランスフォーマT2を介して前記同期整流器SRのゲー
トに印加する。Therefore, conventionally, in order to make the gate signal of the synchronous rectifier SR the same as that of the low-side switch SWL, a gate drive signal of the low-side switch SWL is applied to the gate of the synchronous rectifier SR via the insulating transformer T2.
【0016】図3に図示されている波形aは、前記ハイ
サイドスイッチのゲート電圧の波形で、波形bは、前記
ローサイドスイッチのゲート電圧の波形であり、波形c
は、同期整流器のゲート電圧の波形である。The waveform a shown in FIG. 3 is the waveform of the gate voltage of the high side switch, the waveform b is the waveform of the gate voltage of the low side switch, and the waveform c
Is a waveform of the gate voltage of the synchronous rectifier.
【0017】前記図3に図示されている電圧波形を参照
して図2に図示されている回路の動作をみると、図3で
波形aの区間に前記ハイサイドスイッチSWHがオン動
作するため、トランスT1にエネルギが蓄えられる。Referring to the operation of the circuit shown in FIG. 2 with reference to the voltage waveform shown in FIG. 3, the high-side switch SWH is turned on in the section of the waveform a in FIG. Energy is stored in the transformer T1.
【0018】以後、前記波形aの電圧状態がロー状態に
転換されると、前記ハイサイドスイッチSWHがターン
オフされ、それによって前記トランスT1の極性が転換
されて2次側に電圧が誘導されることで電流isecが
流れるようになる。Thereafter, when the voltage state of the waveform a is changed to a low state, the high-side switch SWH is turned off, whereby the polarity of the transformer T1 is changed and a voltage is induced on the secondary side. Then, the current isec flows.
【0019】このとき、前記電流isecが流れるため
に、ローサイドスイッチSWLのターンオン動作の電
圧、即ち、波形bの電圧を利用してSRゲートドライバ
90を介して同期整流器SRをターンオン駆動させる。At this time, since the current isec flows, the synchronous rectifier SR is turned on through the SR gate driver 90 using the voltage of the turn-on operation of the low side switch SWL, that is, the voltage of the waveform b.
【0020】従って、前記ローサイドスイッチSWLが
オン動作する間は、前記電流isecが持続的に流れ、
前記ローサイドスイッチSWLがターンオフされると、
前記電流isecは、流れを止めるようになるのであ
る。Therefore, while the low-side switch SWL is turned on, the current isec continuously flows,
When the low side switch SWL is turned off,
The current isec stops flowing.
【0021】しかし、実際に前記ハイサイドスイッチS
WHのターンオフ時点と前記ローサイドスイッチSWL
のターンオン時点の間に遅延時間が存在し、前記トラン
スT1の2次側の電流isecは、前記ハイサイドスイ
ッチSWHのターンオフ時点から流れるため、前記同期
整流器SRがターンオンされる前までは、前記同期整流
器SR内部の寄生ダイオードを介して流れるようになる
(図3の波形c参照)。However, actually, the high-side switch S
WH turn-off time and the low-side switch SWL
And the current isec on the secondary side of the transformer T1 flows from the turn-off time of the high-side switch SWH, so that the synchronous rectifier SR is not turned on until the synchronous rectifier SR is turned on. The current flows through a parasitic diode inside the rectifier SR (see waveform c in FIG. 3).
【0022】従って, 前記同期整流器SR内部の寄生ダ
イオードを介して電流isecが流れる間、寄生ダイオ
ードでの電圧降下による電力損失DSRが発生する。[0022] Thus, while the current flows isec through the synchronous rectifier SR internal parasitic diode, the power losses D SR due to a voltage drop across the parasitic diode is generated.
【0023】また、前記同期整流器SRは、PWMコン
トローラ70の出力信号からスイッチゲートドライバ8
0とSRゲートドライバ90を経由した信号によって動
作するため、二重的な時間遅延が発生する。こうした遅
延時間によって前記ローサイドスイッチSWLのターン
オフ時点より遅れた時点でターンオフ動作するようにな
るため、誤動作の問題点が発生する(図3の波形d参
照)。Further, the synchronous rectifier SR is provided with a switch gate driver 8 based on an output signal of the PWM controller 70.
Since the operation is performed by the signal 0 and the signal passed through the SR gate driver 90, a double time delay occurs. Due to such a delay time, the low-side switch SWL is turned off at a time later than the turn-off time, so that a problem of malfunction occurs (see a waveform d in FIG. 3).
【0024】さらに、前記ローサイドスイッチSWLが
ターンオフされると同時にトランスT1の1次側の電流
ipriは、前記ハイサイドスイッチSWHの寄生ダイ
オードを介して流れるため、前記同期整流器SRのター
ンオフ時点は、前記ローサイドスイッチSWLのターン
オフ時点と同一でなければならない。しかし、図2に図
示されている従来の技術では、こうした必要条件を満足
させることができない、という問題点が発生する。Further, the current ipri on the primary side of the transformer T1 flows through the parasitic diode of the high-side switch SWH at the same time as the low-side switch SWL is turned off. It must be the same as when the low-side switch SWL is turned off. However, the conventional technique shown in FIG. 2 has a problem that such a requirement cannot be satisfied.
【0025】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的は、パルス幅変調部の出
力を利用して同期整流器のターンオフ時、二重の遅延を
防止するようにした同期整流器を使用した非対称フライ
バック回路を提供することにある。The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to prevent a double delay when a synchronous rectifier is turned off by using an output of a pulse width modulator. It is an object of the present invention to provide an asymmetric flyback circuit using a synchronous rectifier.
【0026】[0026]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の発明は、スイッチのゲートを駆動するた
めのゲート駆動信号と基準電圧を発生するパルス幅変調
部と、前記パルス幅変調部で出力されるゲート駆動信号
によってハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチを
駆動させるスイッチゲート駆動部と、前記ハイサイド及
びローサイドスイッチのスイッチング動作によって1次
側の電圧を2次側に誘導させるトランスと、前記トラン
スの2次側の出力電圧を整流する同期整流部と、前記パ
ルス幅変調部で出力されるゲート駆動信号を遅延させた
後、前記パルス幅変調部で出力される基準電圧と比較
し、その結果値を増幅して前記同期整流部の駆動信号に
提供する整流駆動信号発生部と、前記整流駆動信号発生
部で出力される駆動信号が絶縁トランスフォーマを介し
て入力されて前記同期整流部内に備えられているMOS
トランジスタからなる同期整流器を駆動する同期整流駆
動部とを含むことをその要旨とする。To achieve the above object, according to the present invention, there is provided a pulse width modulation section for generating a gate drive signal for driving a gate of a switch and a reference voltage; A switch gate drive unit for driving a high-side switch and a low-side switch by a gate drive signal output by the unit; a transformer for inducing a primary-side voltage to a secondary side by a switching operation of the high-side and low-side switches; A synchronous rectifier for rectifying the output voltage on the secondary side of the transformer, and a gate drive signal output from the pulse width modulator is delayed, and then compared with a reference voltage output from the pulse width modulator. A rectification drive signal generator for amplifying a result value and providing the result as a drive signal for the synchronous rectifier; and a drive signal output from the rectification drive signal generator. MOS There are provided in the synchronous rectification portion is inputted through an insulation transformer
The gist of the present invention is to include a synchronous rectification drive unit for driving a synchronous rectifier composed of a transistor.
【0027】請求項2の発明は、請求項1の同期整流器
を使用した非対称フライバック回路において、前記整流
駆動信号発生部は、前記パルス幅変調部で出力されるゲ
ート駆動信号を遅延させる信号遅延手段と、前記信号遅
延手段で出力されるゲート駆動信号と前記パルス幅変調
部で出力される基準電圧を比較し、その結果値を増幅し
て前記同期整流器のターンオフ時、補償されたゲート駆
動信号を発生する反転及び補償手段とを含むことをその
要旨とする。According to a second aspect of the present invention, in the asymmetric flyback circuit using the synchronous rectifier of the first aspect, the rectification drive signal generator delays a gate drive signal output from the pulse width modulator. Means for comparing the gate drive signal output from the signal delay means with the reference voltage output from the pulse width modulator, amplifying the result, and compensating the gate drive signal when the synchronous rectifier is turned off. The gist of the invention is to include inversion and compensation means for generating
【0028】請求項3の発明は、請求項2の同期整流器
を使用した非対称フライバック回路において、前記信号
遅延手段は、是正数だけ前記スイッチゲート駆動信号を
遅延させる抵抗及びコンデンサから構成されたRCフィ
ルタを使用することをその要旨とする。According to a third aspect of the present invention, in the asymmetrical flyback circuit using the synchronous rectifier of the second aspect, the signal delay means includes an RC and a capacitor for delaying the switch gate drive signal by a correction number. The point is to use a filter.
【0029】請求項4の発明は、請求項2に記載の同期
整流器を使用した非対称フライバック回路において、前
記反転及び補償手段は、前記パルス幅変調部で出力され
る基準電圧と前記信号遅延手段で出力される信号を比較
する比較器と、前記比較器の出力信号を増幅して遅延が
補償された同期整流器のゲート駆動信号を発生するバッ
ファー増幅器とを含むことをその要旨とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the asymmetric flyback circuit using the synchronous rectifier according to the second aspect, the inverting and compensating means includes a reference voltage output from the pulse width modulator and the signal delaying means. And a buffer amplifier that amplifies the output signal of the comparator and generates a gate drive signal of a synchronous rectifier whose delay is compensated for.
【0030】請求項5の発明は、請求項4の同期整流器
を使用した非対称フライバック回路において、前記バッ
ファー増幅器は、所定の陽電圧が第1抵抗を介してコレ
クタ端子に入力され、前記陽電圧が第2抵抗を介してベ
ース端子に入力されるが、前記ベース端子にかかる前記
比較器の出力信号によってオン/オフ動作する第1トラ
ンジスタと、前記第1トランジスタのエミッタ端子にか
かる電圧がエミッタ端子に入力され、ベース端子には前
記比較器の出力信号が入力されて前記第1トランジスタ
と反動して動作する第2トランジスタとを含むことをそ
の要旨とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the asymmetric flyback circuit using the synchronous rectifier of the fourth aspect, the buffer amplifier is configured such that a predetermined positive voltage is input to a collector terminal via a first resistor, and Is input to a base terminal via a second resistor, and a first transistor which is turned on / off by an output signal of the comparator applied to the base terminal, and a voltage applied to an emitter terminal of the first transistor is applied to an emitter terminal And a second transistor that receives the output signal of the comparator and that operates in reaction with the first transistor at a base terminal.
【0031】請求項6の発明は、請求項1の同期整流器
を使用した非対称フライバック回路において、前記同期
整流部は、前記トランスの2次側の電圧出力端と接地端
の間に並列連結されている第1コンデンサと、前記トラ
ンスの2次側の一端にドレイン端子が連結され、接地端
にソース端子が連結されるMOSトランジスタ素子であ
る同期整流器とを含むことをその要旨とする。According to a sixth aspect of the present invention, in the asymmetric flyback circuit using the synchronous rectifier of the first aspect, the synchronous rectifier is connected in parallel between a voltage output terminal on the secondary side of the transformer and a ground terminal. The gist of the present invention includes a first capacitor and a synchronous rectifier which is a MOS transistor element having a drain terminal connected to one end on the secondary side of the transformer and a source terminal connected to a ground terminal.
【0032】請求項7の発明は、請求項1の同期整流器
を使用した非対称フライバック回路において、前記同期
整流駆動部は、前記同期整流器のゲート端子と接地端の
間に連結される第3抵抗と、前記同期整流器のゲート端
子にカソード端子が連結され、接地端にアノード端子が
連結される第1ダイオードと、前記絶縁トランスフォー
マの2次側の電圧出力端と前記同期整流器のゲート端子
の間に連結される第4抵抗と、前記絶縁トランスフォー
マの2次側の他端と前記第1ダイオードのアノード端子
との間に連結される第2コンデンサとを含むことをその
要旨とする。According to a seventh aspect of the present invention, in the asymmetric flyback circuit using the synchronous rectifier of the first aspect, the synchronous rectification drive section includes a third resistor connected between a gate terminal of the synchronous rectifier and a ground terminal. A first diode having a cathode terminal connected to the gate terminal of the synchronous rectifier and an anode terminal connected to the ground terminal; and a second diode output terminal of the insulating transformer and a gate terminal of the synchronous rectifier. The gist of the present invention includes a fourth resistor connected thereto and a second capacitor connected between the other end on the secondary side of the insulating transformer and an anode terminal of the first diode.
【0033】[0033]
【発明の実施の形態】まず、本発明を説明するに先立
ち、本発明における技術的思想を簡略的にみると、従来
技術での問題点がトランスT1の2次側の電流isec
が同期整流器SR内部の寄生ダイオードを介して流れる
ことで発生する電力の損失発生が問題であり、また、同
期整流器SRのオン/オフ動作時点が遅延時間によっ
て、定常動作条件の区間と他の区間で動作するというこ
とが問題である。従って、遅延時間を減らし、前記寄生
ダイオードを介したトランスT1における2次側の電流
isecの流れを抑制することと、2次側の電流ise
cがオフ時、即ち、ローサイドスイッチSWLのターン
オフと同時に同期整流器SRのゲート電圧をターンオフ
させて遅延を防止することが技術的課題である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Prior to describing the present invention, the technical concept of the present invention will be briefly described. The problem with the prior art is that the current isec on the secondary side of the transformer T1 is not sufficient.
The problem is that power loss occurs when the synchronous rectifier SR flows through a parasitic diode inside the synchronous rectifier SR, and the on / off operation time of the synchronous rectifier SR depends on the delay time depending on the section of the normal operation condition and the other section. The problem is that it works with. Therefore, the delay time is reduced, the flow of the secondary side current isec in the transformer T1 via the parasitic diode is suppressed, and the secondary side current isec is reduced.
It is a technical problem to prevent the delay by turning off the gate voltage of the synchronous rectifier SR when c is off, that is, simultaneously with turning off the low-side switch SWL.
【0034】従って、非対称フライバックコンバータ4
0内部のハイサイドスイッチSWHのターンオフ時点に
同期整流器SRをターンオンさせると、前記同期整流器
SRの寄生ダイオードを介したトランスT1における2
次側の電流isecの流れを抑制することができるとい
うことと、スイッチゲートドライバの入力信号、即ち、
PWMコントローラの出力信号を使用すると、同期整流
器のゲート電圧がターンオフ遅延を防止することができ
るという点に着眼している。Therefore, the asymmetric flyback converter 4
When the synchronous rectifier SR is turned on at the time of turning off the high-side switch SWH inside the synchronous rectifier SR, the output of the transformer T1 via the parasitic diode of the synchronous rectifier SR becomes 2
The fact that the flow of the current isec on the secondary side can be suppressed and the input signal of the switch gate driver, that is,
It is noted that using the output signal of the PWM controller allows the gate voltage of the synchronous rectifier to prevent turn-off delay.
【0035】そのため、本発明の要点は、スイッチゲー
トドライバの出力信号を同期整流器SRの駆動信号に使
用した従来技術から脱し、PWMコントローラで出力さ
れる信号を前記同期整流器SRの駆動信号に直接使用す
るということにある。Therefore, the gist of the present invention is to deviate from the prior art in which the output signal of the switch gate driver is used for the drive signal of the synchronous rectifier SR, and to directly use the signal output by the PWM controller for the drive signal of the synchronous rectifier SR. It is to do.
【0036】以下、本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【0037】図4は本発明に伴う同期整流方式を適用し
たACアダプタのブロック構成例示図で、図4に図示さ
れている構成をみると、入力される商用交流電源に混ざ
っているノイズを除去した後、後端に備えられているデ
ィバイス側に伝達し、逆に後端のディバイス側で発生す
る電源ノイズが商用交流電源の入力端側へ伝えられるこ
とを防止するEMIフィルタ10と、前記EMIフィル
タ10を介して入力されるAC電源を整流してDC電源
に転換させるブリッジ整流部20と、前記ブリッジ整流
部20を介して整流されたDC電源を常時220V交流
入力状態でのDC電源の状態に維持する電圧ダブラ30
と、入力されるスイッチング制御信号によって前記電圧
ダブラ30を介して流入される電源に対するゼロ電圧ス
イッチング動作を遂行する非対称フライバックコンバー
タ40と、前記非対称フライバックコンバータ40でゼ
ロ電圧スイッチング動作される電圧の変動分に対してト
ランスT1を介して誘導される電源を特定の同期信号に
よって整流する同期整流部50と、前記同期整流部50
を介して最終的に出力される電圧の状態を感知して前端
に電圧状態に対する情報を伝達するフィードバック部1
00と、前記フィードバック部100及び前記同期整流
部50の後端に位置するディバイスの損傷を防止する保
護回路110と、前記フィードバック部100を介して
伝えられる前記同期整流部50の出力電圧の状態によっ
て制御信号用PWM信号を変調させるPWMコントロー
ラ70と、前記PWMコントローラ70で出力される制
御信号によって前記非対称フライバックコンバータ40
のゼロ電圧スイッチング動作を制御するための駆動信号
を発生させるスイッチゲートドライバ80と、前記PW
Mコントローラ70で出力される制御信号と基準電圧信
号が入力されて前記同期整流部50の同期状態を制御す
るためのSRゲートドライバ90とから構成されてい
る。FIG. 4 is a block diagram showing an example of a block configuration of an AC adapter to which the synchronous rectification system according to the present invention is applied. Referring to the configuration shown in FIG. 4, noise mixed in the input commercial AC power is removed. After that, the EMI filter 10 transmits to the device side provided at the rear end, and conversely, prevents the power noise generated at the rear end device side from being transmitted to the input end side of the commercial AC power supply. A bridge rectifier 20 for rectifying the AC power input through the filter 10 to convert it to a DC power; and a state of the DC power in a state where the DC power rectified through the bridge rectifier 20 is always 220 V AC input. Voltage doubler 30 to maintain
An asymmetric flyback converter 40 that performs a zero voltage switching operation on a power supply that flows in through the voltage doubler 30 according to an input switching control signal; A synchronous rectification unit 50 for rectifying a power supply induced via the transformer T1 with respect to the variation by a specific synchronization signal;
A feedback unit 1 that senses the state of the voltage finally output through the FB and transmits information on the voltage state to the front end.
00, a protection circuit 110 for preventing damage to a device located at the rear end of the feedback unit 100 and the synchronous rectification unit 50, and a state of an output voltage of the synchronous rectification unit 50 transmitted through the feedback unit 100. A PWM controller 70 for modulating a PWM signal for a control signal; and a control signal output from the PWM controller 70, the asymmetric flyback converter 40
A gate driver 80 for generating a drive signal for controlling a zero voltage switching operation of the PW
It comprises an SR gate driver 90 for receiving a control signal output from the M controller 70 and a reference voltage signal and controlling the synchronous state of the synchronous rectifier 50.
【0038】ブロック構成図としては、図4の構成が図
1に図示されている従来技術の構成と特別な差がないよ
うにみえる。従来技術と本発明の差は、以下で説明する
詳細な回路構成によって明確化される。As a block diagram, it seems that the configuration of FIG. 4 does not have any special difference from the configuration of the prior art shown in FIG. The difference between the prior art and the present invention will be clarified by the detailed circuit configuration described below.
【0039】図5は、本発明による同期整流器を使用し
た非対称フライバック回路の構成図である。FIG. 5 is a block diagram of an asymmetric flyback circuit using a synchronous rectifier according to the present invention.
【0040】図示されたとおり、スイッチのゲートを駆
動するためのゲート駆動信号と基準電圧Vrefを発生
するPWMコントローラ70Aと、前記PWMコントロ
ーラ70Aで出力されるゲート駆動信号によってハイサ
イドスイッチSWH及びローサイドスイッチSWLを駆
動させるスイッチゲート駆動部80と、前記ハイサイド
及びローサイドスイッチSWH,SWLのスイッチング
動作によって1次側の電圧を2次側に誘導させるトラン
スT1と、前記トランスT1の2次側の出力電圧を整流
する同期整流部50Aと、前記PWMコントローラ70
Aで出力されるゲート駆動信号を遅延させた後、前記P
WMコントローラ70Aで出力される基準電圧Vref
と比較してその結果値を増幅して前記同期整流部50A
の駆動信号に提供するSRゲートドライバ90Aとから
構成されている。As shown, a PWM controller 70A for generating a gate drive signal for driving the gate of the switch and a reference voltage Vref, and a high side switch SWH and a low side switch according to the gate drive signal output from the PWM controller 70A. A switch gate driving unit 80 for driving the SWL; a transformer T1 for inducing a primary-side voltage to a secondary side by switching operations of the high-side and low-side switches SWH and SWL; and a secondary-side output voltage of the transformer T1. Rectifier 50A for rectifying the power supply, and the PWM controller 70
After delaying the gate drive signal output at A,
Reference voltage Vref output from WM controller 70A
The synchronous rectification unit 50A
And an SR gate driver 90A that provides the drive signal for the drive signal.
【0041】このとき、前記SRゲートドライバ90A
は、前記PWMコントローラ70Aで出力される信号を
遅延させる信号遅延部91と、前記信号遅延部91で出
力されるゲート駆動信号と前記PWMコントローラ70
Aで出力される基準電圧Vrefを比較し、その結果値
を増幅して同期整流器SRのターンオフ時、補償された
ゲート駆動信号を発生する反転及び補償部92とからな
る。前記信号遅延部91は、是正数だけ前記スイッチゲ
ート駆動信号を遅延させる抵抗R1及びコンデンサC3
とから構成される。At this time, the SR gate driver 90A
Is a signal delay unit 91 for delaying a signal output from the PWM controller 70A, a gate drive signal output from the signal delay unit 91 and the PWM controller 70A.
A reference voltage Vref output at A is compared, the result is amplified, and when the synchronous rectifier SR is turned off, the inversion and compensation unit 92 generates a compensated gate drive signal. The signal delay unit 91 includes a resistor R1 and a capacitor C3 for delaying the switch gate drive signal by a correction number.
It is composed of
【0042】また、前記反転及び補償部92は、前記P
WMコントローラ70Aで出力される基準電圧Vref
と前記信号遅延部91で出力される信号を比較する比較
器OPと、前記比較器OPの出力信号を増幅して同期整
流器のゲート駆動信号を発生するバッファー増幅器93
とから構成される。The inverting and compensating unit 92 is provided with the P
Reference voltage Vref output from WM controller 70A
And a buffer amplifier 93 that amplifies the output signal of the comparator OP to generate a gate drive signal for the synchronous rectifier.
It is composed of
【0043】また、前記バッファー増幅器93は、所定
の陽電圧Vccが第5抵抗R5を介してコレクタ端子に
入力され、前記陽電圧Vccが第4抵抗R4を介してベ
ース端子に入力されるものの、前記ベース端子にかかる
前記比較器OPの出力信号によってオン/オフ動作する
第1トランジスタQ1と、前記第1トランジスタQ1の
エミッタ端子にかかる電圧がエミッタ端子に入力され、
ベース端子には前記比較器OPの出力信号が入力されて
前記第1トランジスタQ1と反動して動作する第2トラ
ンジスタQ2とから構成される。In the buffer amplifier 93, a predetermined positive voltage Vcc is input to a collector terminal via a fifth resistor R5, and the positive voltage Vcc is input to a base terminal via a fourth resistor R4. A first transistor Q1 that is turned on / off by an output signal of the comparator OP applied to the base terminal, and a voltage applied to an emitter terminal of the first transistor Q1 is input to an emitter terminal;
The output terminal of the comparator OP is input to a base terminal, and the base terminal includes the first transistor Q1 and a second transistor Q2 which operates in reaction.
【0044】また、前記反転及び補償部92で出力され
る1次側の信号を2次側に備えられている同期整流器の
ゲート駆動信号に提供するため、絶縁トランスフォーマ
T2が備えられている。An isolation transformer T2 is provided to provide the primary-side signal output from the inverting and compensating section 92 to the gate drive signal of the synchronous rectifier provided on the secondary side.
【0045】また、同期整流部50Aは、前記トランス
T1の2次側の電圧出力端と接地端の間に並列連結され
ている第2コンデンサC2と、前記トランスT1の2次
側の一端にドレイン端子が連結され、接地端にソース端
子が連結されるMOSトランジスタ素子である同期整流
器SRとから構成されている。The synchronous rectifier 50A includes a second capacitor C2 connected in parallel between a voltage output terminal on the secondary side of the transformer T1 and a ground terminal, and a drain connected to one end of the secondary side of the transformer T1. And a synchronous rectifier SR which is a MOS transistor element having a terminal connected to the ground terminal and a source terminal connected thereto.
【0046】また、前記同期整流器SRを駆動するため
の同期整流器の駆動部94は、前記同期整流器SRのゲ
ート端子と接地端の間に連結される第3抵抗R3と、前
記同期整流器SRのゲート端子にカソード端子が連結さ
れ、接地端にアノード端子が連結される第1ダイオード
D1と、前記絶縁トランスフォーマT2の2次側の電圧
出力端と前記同期整流器SRのゲート端子の間に第2抵
抗R2及び前記絶縁トランスフォーマT2の2次側の他
端と前記第1ダイオードD1のアノード端子の間に連結
される第5コンデンサC5とから構成される。The synchronous rectifier driver 94 for driving the synchronous rectifier SR includes a third resistor R3 connected between a gate terminal of the synchronous rectifier SR and a ground terminal, and a gate of the synchronous rectifier SR. A first diode D1 having a cathode terminal connected to the terminal and an anode terminal connected to the ground terminal; and a second resistor R2 connected between a voltage output terminal on the secondary side of the insulating transformer T2 and the gate terminal of the synchronous rectifier SR. And a fifth capacitor C5 connected between the other end of the secondary side of the insulating transformer T2 and the anode terminal of the first diode D1.
【0047】このように構成された本発明による非対称
フライバック回路は、PWMコントローラ70Aでスイ
ッチゲートを駆動させるためのゲート駆動信号と基準電
圧Vrefを発生するようになり、スイッチゲートドラ
イバ80は、前記ゲート駆動信号によってハイサイドス
イッチSWH及びローサイドスイッチSWLのゲートを
駆動する。The asymmetric flyback circuit according to the present invention thus constructed generates a gate drive signal for driving the switch gate by the PWM controller 70A and the reference voltage Vref, and the switch gate driver 80 The gates of the high-side switch SWH and the low-side switch SWL are driven by the gate drive signal.
【0048】そして、トランスT1は、前記ハイサイド
スイッチSWH及びローサイドスイッチSWLのスイッ
チング動作によって1次側の電圧を2次側に誘導させる
ようになり、同期整流器SRは、前記トランスT1の2
次側の出力電圧を整流して出力させる。The transformer T1 induces the primary side voltage to the secondary side by the switching operation of the high-side switch SWH and the low-side switch SWL, and the synchronous rectifier SR connects the secondary side of the transformer T1.
The output voltage on the secondary side is rectified and output.
【0049】一方、同期整流器SRのターンオフ時、遅
延を防止するため、既存のローサイドスイッチのゲート
駆動信号を利用せず、前記PWMコントローラ70Aの
出力信号を直接利用し、比較器OPの反転入力に使用し
た。On the other hand, when the synchronous rectifier SR is turned off, in order to prevent a delay, the output signal of the PWM controller 70A is directly used without using the gate drive signal of the existing low-side switch, and the inverted signal is input to the inverting input of the comparator OP. used.
【0050】このとき、前記信号遅延部91が備えられ
ている理由は、前記ハイサイドスイッチSWHがオン動
作する間、前記同期整流器SRがオン動作して前記トラ
ンスT1の2次側の電流isecが逆に流れるのを防止
するためである。At this time, the reason that the signal delay unit 91 is provided is that the synchronous rectifier SR is turned on while the high-side switch SWH is turned on, and the current isec on the secondary side of the transformer T1 is turned on. This is to prevent reverse flow.
【0051】そして、反転及び補償部92内の比較器O
Pは、前記信号遅延部91で得られる信号を反転データ
の入力端で入力を受け、前記PWMコントローラ70A
で出力される基準電圧Vrefを非反転データの入力端
で入力を受け、その大きさを比較した後、その比較値に
伴う電圧信号をハイ或いはロー状態の電圧信号として出
力する。The comparator O in the inverting and compensating unit 92
P receives the signal obtained by the signal delay unit 91 at the input terminal of the inverted data, and inputs the signal to the PWM controller 70A.
After receiving the reference voltage Vref output at the input terminal of the non-inverted data and comparing the magnitudes, a voltage signal associated with the comparison value is output as a high or low state voltage signal.
【0052】そして、比較器OPの出力は、バッファー
増幅器93で増幅され、同期整流器SRのターンオフ
時、遅延を補償するためのゲート駆動信号で出力される
が、前記バッファー増幅器93で増幅された信号は、前
記比較器OPで出力される信号に対して位相反転された
状態を維持する。The output of the comparator OP is amplified by a buffer amplifier 93, and is output as a gate drive signal for compensating a delay when the synchronous rectifier SR is turned off. Maintain a state where the phase of the signal output from the comparator OP is inverted.
【0053】さらに、絶縁トランスフォーマT2は、1
次側と2次側における絶縁のためのものであり、前記バ
ッファー増幅器93で出力される反転及び補償されたゲ
ート駆動信号として抵抗R1,R3により分圧された
後、前記同期整流器SRのゲートを駆動し、ターンオフ
時、遅延を補償するようになる。Further, the insulating transformer T2 is
After the voltage is divided by resistors R1 and R3 as an inverted and compensated gate drive signal output by the buffer amplifier 93, the gate of the synchronous rectifier SR is It is driven and compensates for delay at turn-off.
【0054】図6は、同期整流器のゲート電圧とローサ
イドスイッチのゲート電圧の波形を表したものである。
図示されたとおり、ローサイドスイッチSWLのターン
オフと同時に同期整流器SRがターンオフされて遅延が
発生しない、ということがわかる。FIG. 6 shows waveforms of the gate voltage of the synchronous rectifier and the gate voltage of the low-side switch.
As shown in the figure, it can be seen that the synchronous rectifier SR is turned off at the same time when the low-side switch SWL is turned off, so that no delay occurs.
【0055】図7は、同期整流器のゲート電圧とトラン
スの2次電流の波形を表したものである。ハイサイドス
イッチのゲート電圧がターンオフされた後、二次電流i
secが導通して最小のRC遅延時間後、同期整流器の
ゲート電圧がターンオンすることで、寄生ダイオードを
介した損失が最小化され、二次電流のオフ時と同時に同
期整流器がターンオフされて寄生ダイオードの導通がな
く、二重遅延現象がなく誤動作を起こすことはない。FIG. 7 shows waveforms of the gate voltage of the synchronous rectifier and the secondary current of the transformer. After the gate voltage of the high-side switch is turned off, the secondary current i
After a minimum RC delay time after conduction of sec, the gate voltage of the synchronous rectifier is turned on, so that the loss through the parasitic diode is minimized. When the secondary current is turned off, the synchronous rectifier is turned off and the parasitic diode is turned off. And there is no double delay phenomenon and no malfunction occurs.
【0056】図8は、同期整流器ゲート電圧とハイサイ
ドの電流波形を表したもので、1次ハイサイド電流がマ
イナスに流れる前に、同期整流器のゲート電圧が遅延な
くターンオフされることを図示している。FIG. 8 shows the synchronous rectifier gate voltage and the high-side current waveform, and shows that the gate voltage of the synchronous rectifier is turned off without delay before the primary high-side current flows negatively. ing.
【0057】[0057]
【発明の効果】以上、詳述したとおり、本発明は、パル
ス幅変調部の出力を利用し、比較器を利用して前記パル
ス幅変調部で出力されるスイッチのゲート駆動信号を位
相反転させて同期整流器のゲートを駆動することによっ
て、同期整流器におけるゲート電圧のターンオンの遅延
を防止して寄生ダイオードを介した損失を最小化し、同
期整流器のターンオフ時、発生する遅延を除去すること
ができる、という効果を奏する。As described above in detail, according to the present invention, the output of the pulse width modulation section is used, and the gate drive signal of the switch output from the pulse width modulation section is inverted using a comparator. By driving the gate of the synchronous rectifier, the turn-on delay of the gate voltage in the synchronous rectifier can be prevented, the loss through the parasitic diode can be minimized, and the delay that occurs when the synchronous rectifier is turned off can be eliminated. This has the effect.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】 同期整流方式を適用したACアダプタのブロ
ック構成例示図。FIG. 1 is an exemplary block diagram of an AC adapter to which a synchronous rectification method is applied.
【図2】 従来の同期整流方式に関連した部分の簡略的
な回路図。FIG. 2 is a simplified circuit diagram of a portion related to a conventional synchronous rectification method.
【図3】 図2に示す回路図の問題点を説明するための
波形図。FIG. 3 is a waveform chart for explaining a problem of the circuit diagram shown in FIG. 2;
【図4】 本発明に伴う同期整流方式を適用したACア
ダプタのブロック構成例示図。FIG. 4 is an exemplary block diagram of an AC adapter to which a synchronous rectification method according to the present invention is applied.
【図5】 本発明による同期整流器を使用した非対称フ
ライバック回路図。FIG. 5 is an asymmetric flyback circuit diagram using a synchronous rectifier according to the present invention.
【図6】 本発明でスイッチLのゲート電圧と同期整流
器のゲート電圧を示す波形図。FIG. 6 is a waveform diagram showing a gate voltage of a switch L and a gate voltage of a synchronous rectifier according to the present invention.
【図7】 本発明で同期整流器のゲート電圧とトランス
の2次側の電流を示す波形図。FIG. 7 is a waveform diagram showing the gate voltage of the synchronous rectifier and the current on the secondary side of the transformer according to the present invention.
【図8】 本発明で同期整流器のゲート電圧と2次側の
ハイサイド電流を示す波形図。FIG. 8 is a waveform diagram showing a gate voltage of a synchronous rectifier and a secondary high side current in the present invention.
10…EMIフィルタ、20…ブリッジ整流部、30…
電圧ダブラ、40…非対称フライバックコンバータ、5
0A…同期整流部、70A…PWMコントローラ、80
…スイッチゲートドライバ、90A…SRゲートドライ
バ、91…信号遅延部、92…反転及び補償部、93…
バッファー増幅器、100…フィードバック部、110
…保護回路。10 EMI filter, 20 bridge rectifier, 30
Voltage doubler, 40 ... Asymmetric flyback converter, 5
0A: Synchronous rectifier, 70A: PWM controller, 80
... switch gate driver, 90A ... SR gate driver, 91 ... signal delay unit, 92 ... inversion and compensation unit, 93 ...
Buffer amplifier, 100 feedback section, 110
... Protection circuit.
Claims (7)
ト駆動信号と基準電圧を発生するパルス幅変調部と、 前記パルス幅変調部で出力されるゲート駆動信号によっ
てハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチを駆動さ
せるスイッチゲート駆動部と、 前記ハイサイド及びローサイドスイッチのスイッチング
動作によって1次側の電圧を2次側に誘導させるトラン
スと、 前記トランスの2次側の出力電圧を整流する同期整流部
と、 前記パルス幅変調部で出力されるゲート駆動信号を遅延
させた後、前記パルス幅変調部で出力される基準電圧と
比較し、その結果値を増幅して前記同期整流部の駆動信
号に提供する整流駆動信号発生部と、 前記整流駆動信号発生部で出力される駆動信号が絶縁ト
ランスフォーマを介して入力されて前記同期整流部内に
備えられているMOSトランジスタからなる同期整流器
を駆動する同期整流駆動部とを含むことを特徴とする同
期整流器を使用した非対称フライバック回路。A pulse width modulator for generating a gate drive signal for driving a gate of a switch and a reference voltage, and a high side switch and a low side switch are driven by the gate drive signal output from the pulse width modulator. A switch gate driving unit; a transformer for inducing a primary-side voltage to a secondary side by a switching operation of the high-side and low-side switches; a synchronous rectification unit for rectifying a secondary-side output voltage of the transformer; After delaying the gate drive signal output from the width modulation unit, the gate drive signal is compared with the reference voltage output from the pulse width modulation unit, and the result value is amplified to provide a drive signal for the synchronous rectification unit to provide a drive signal. A signal generation unit; and a drive signal output from the rectification drive signal generation unit is input via an insulation transformer to perform the synchronous rectification. Asymmetric flyback circuit using a synchronous rectifier, characterized in that it comprises a synchronous rectifier drive unit for driving the synchronous rectifiers consisting of MOS transistors are provided within.
させる信号遅延手段と、 前記信号遅延手段で出力されるゲート駆動信号と前記パ
ルス幅変調部で出力される基準電圧を比較し、その結果
値を増幅して前記同期整流器のターンオフ時、補償され
たゲート駆動信号を発生する反転及び補償手段とを含む
ことを特徴とする請求項1に記載の同期整流器を使用し
た非対称フライバック回路。2. The rectification drive signal generator includes: a signal delay unit that delays a gate drive signal output by the pulse width modulator; a gate drive signal output by the signal delay unit; and the pulse width modulator. 2. The inverter according to claim 1, further comprising: an inverting and compensating unit that compares the reference voltage output from the synchronous rectifier and amplifies the result to generate a compensated gate driving signal when the synchronous rectifier is turned off. Asymmetric flyback circuit using synchronous rectifiers.
イッチゲート駆動信号を遅延させる抵抗及びコンデンサ
から構成されたRCフィルタを使用することを特徴とす
る請求項2に記載の同期整流器を使用した非対称フライ
バック回路。3. The synchronous rectifier according to claim 2, wherein the signal delay means uses an RC filter including a resistor and a capacitor for delaying the switch gate drive signal by a correction number. Asymmetric flyback circuit.
延手段で出力される信号を比較する比較器と、 前記比較器の出力信号を増幅して遅延が補償された同期
整流器のゲート駆動信号を発生するバッファー増幅器と を含むことを特徴とする請求項2に記載の同期整流器を
使用した非対称フライバック回路。4. The inverting and compensating means includes: a comparator for comparing a reference voltage output from the pulse width modulator with a signal output from the signal delay means; and amplifying an output signal of the comparator. 3. The asymmetric flyback circuit using a synchronous rectifier according to claim 2, further comprising: a buffer amplifier that generates a gate drive signal of the synchronous rectifier whose delay is compensated.
れ、前記陽電圧が第2抵抗を介してベース端子に入力さ
れるが、前記ベース端子にかかる前記比較器の出力信号
によってオン/オフ動作する第1トランジスタと、 前記第1トランジスタのエミッタ端子にかかる電圧がエ
ミッタ端子に入力され、ベース端子には前記比較器の出
力信号が入力されて前記第1トランジスタと反動して動
作する第2トランジスタとを含むことを特徴とする請求
項4に記載の同期整流器を使用した非対称フライバック
回路。5. The buffer amplifier, wherein a predetermined positive voltage is input to a collector terminal via a first resistor, and the positive voltage is input to a base terminal via a second resistor. A first transistor that is turned on / off by an output signal of the comparator; a voltage applied to an emitter terminal of the first transistor is input to an emitter terminal; an output signal of the comparator is input to a base terminal; The asymmetric flyback circuit using a synchronous rectifier according to claim 4, further comprising one transistor and a second transistor that operates in reaction.
連結されている第1コンデンサと、 前記トランスの2次側の一端にドレイン端子が連結さ
れ、接地端にソース端子が連結されるMOSトランジス
タ素子である同期整流器とを含むことを特徴とする請求
項1に記載の同期整流器を使用した非対称フライバック
回路。6. The synchronous rectifier, wherein: a first capacitor connected in parallel between a voltage output terminal on the secondary side of the transformer and a ground terminal; and a drain terminal connected to one end of the secondary side of the transformer. 2. The asymmetric flyback circuit using a synchronous rectifier according to claim 1, further comprising: a synchronous rectifier that is a MOS transistor device having a source terminal connected to a ground terminal.
第3抵抗と、 前記同期整流器のゲート端子にカソード端子が連結さ
れ、接地端にアノード端子が連結される第1ダイオード
と、 前記絶縁トランスフォーマの2次側の電圧出力端と前記
同期整流器のゲート端子の間に連結される第4抵抗と、 前記絶縁トランスフォーマの2次側の他端と前記第1ダ
イオードのアノード端子との間に連結される第2コンデ
ンサとを含むことを特徴とする請求項1に記載の同期整
流器を使用した非対称フライバック回路。7. The synchronous rectifier driver includes a third resistor connected between a gate terminal of the synchronous rectifier and a ground terminal, a cathode terminal connected to the gate terminal of the synchronous rectifier, and an anode terminal connected to the ground terminal. A fourth diode connected between a voltage output terminal on the secondary side of the insulating transformer and a gate terminal of the synchronous rectifier; a second end connected on the secondary side of the insulating transformer; The asymmetric flyback circuit using a synchronous rectifier according to claim 1, further comprising a second capacitor connected between the anode terminal of the first diode and the anode terminal of the first diode.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000224848A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004021554A1 (en) * | 2002-08-29 | 2004-03-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Switching power supply |
| CN100533958C (en) * | 2006-02-09 | 2009-08-26 | 埃派克森微电子有限公司 | Signal modulation method and circuit for class-D amplification |
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-
2000
- 2000-01-21 JP JP2000013011A patent/JP2000224848A/en active Pending
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