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JP2011167034A - Resonant type converter - Google Patents

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JP2011167034A JP2010029966A JP2010029966A JP2011167034A JP 2011167034 A JP2011167034 A JP 2011167034A JP 2010029966 A JP2010029966 A JP 2010029966A JP 2010029966 A JP2010029966 A JP 2010029966A JP 2011167034 A JP2011167034 A JP 2011167034A
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Yasunari Hakoda
康徳 箱田
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Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
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Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a reverse current from flowing to two or more switch elements for rectifying power generated in a secondary winding of a transformer in a resonant type converter having the switch elements and operating in a discontinuous mode. <P>SOLUTION: The resonant type converter 1 includes: a transformer T; switch elements Q1-Q4 formed on the primary side of the transformer T; switch elements Q5, Q6 formed on the secondary side of the transformer T; a primary side controller 111; and a secondary side controller 12. The primary side controller 111 generates a primary side drive signal, and supplies the generated signal to the switch elements Q1-Q4. The secondary side controller 12 detects currents flowing through the switch elements Q5, Q6 to generate a detection signal, obtains logical multiplication between the detection signal and a drive permission signal having a pulsewidth of predetermined time, generates a secondary side drive signal, and supplies the generated signal to the switch elements Q5, Q6. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、共振型コンバータに関する。   The present invention relates to a resonant converter.

従来より、スイッチング電源装置として、共振型コンバータが用いられている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a resonant converter has been used as a switching power supply device (see, for example, Patent Document 1).

[共振型コンバータ100の構成]
図13は、従来例に係る共振型コンバータ100の回路図である。共振型コンバータ100は、トランスTと、直流電源VINと、NチャネルMOSFETで構成されるスイッチ素子Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6と、インダクタLrと、キャパシタCr、C1と、1次側制御部111および2次側制御部112と、を備える。この共振型コンバータ100は、不連続モードで動作することで、負荷Loadに直流電力を供給する。
[Configuration of Resonant Type Converter 100]
FIG. 13 is a circuit diagram of a resonant converter 100 according to a conventional example. The resonant converter 100 includes a transformer T, a DC power source VIN, switch elements Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, and Q6 configured by N-channel MOSFETs, an inductor Lr, capacitors Cr and C1, and a primary side. A control unit 111 and a secondary side control unit 112. The resonant converter 100 operates in the discontinuous mode to supply DC power to the load Load.

まず、トランスTの1次側の構成について説明する。トランスTの1次側には、スイッチ素子Q1〜Q4によりフルブリッジ回路が設けられており、これらスイッチ素子Q1〜Q4は、トランスTの1次巻線T1、インダクタLr、およびキャパシタCrを直列接続した直列回路に対して、接続されている。具体的には、直流電源VINの正極には、スイッチ素子Q1のドレインと、スイッチ素子Q3のドレインと、が接続され、直流電源VINの負極には、スイッチ素子Q2のソースと、スイッチ素子Q4のソースと、が接続される。スイッチ素子Q1〜Q4のそれぞれのゲートには、1次側制御部111が接続される。スイッチ素子Q1のソースと、スイッチ素子Q2のドレインとは、互いに接続されており、これらの接続点には、共振回路を構成するインダクタLrおよびキャパシタCrを介して、トランスTの1次巻線T1の一端が接続される。スイッチ素子Q3のソースと、スイッチ素子Q4のドレインとは、互いに接続されており、これらの接続点には、トランスTの1次巻線T1の他端が接続される。   First, the configuration of the primary side of the transformer T will be described. On the primary side of the transformer T, a full bridge circuit is provided by switch elements Q1 to Q4. These switch elements Q1 to Q4 are connected in series with a primary winding T1, an inductor Lr, and a capacitor Cr of the transformer T. Connected to the series circuit. Specifically, the drain of the switch element Q1 and the drain of the switch element Q3 are connected to the positive electrode of the DC power supply VIN, and the source of the switch element Q2 and the switch element Q4 are connected to the negative electrode of the DC power supply VIN. The source is connected. The primary side control unit 111 is connected to each gate of the switch elements Q1 to Q4. The source of the switch element Q1 and the drain of the switch element Q2 are connected to each other, and a primary winding T1 of the transformer T is connected to these connection points via an inductor Lr and a capacitor Cr that form a resonance circuit. Are connected at one end. The source of the switch element Q3 and the drain of the switch element Q4 are connected to each other, and the other end of the primary winding T1 of the transformer T is connected to these connection points.

次に、トランスTの2次側の構成について説明する。トランスTの第1の2次巻線T2の一端には、スイッチ素子Q6のドレインが接続される。トランスTの第1の2次巻線T2の他端には、キャパシタC1の一方の電極と、負荷Loadの一端と、トランスTの第2の2次巻線T3の一端と、が接続される。トランスTの第2の2次巻線T3の他端には、スイッチ素子Q5のドレインが接続される。スイッチ素子Q5のソースと、スイッチ素子Q6のソースとには、キャパシタC1の他方の電極と、負荷Loadの他端と、が接続される。スイッチ素子Q5、Q6のそれぞれのゲートには、2次側制御部112が接続される。   Next, the configuration of the secondary side of the transformer T will be described. The drain of the switch element Q6 is connected to one end of the first secondary winding T2 of the transformer T. The other end of the first secondary winding T2 of the transformer T is connected to one electrode of the capacitor C1, one end of the load Load, and one end of the second secondary winding T3 of the transformer T. . The other end of the second secondary winding T3 of the transformer T is connected to the drain of the switch element Q5. The other electrode of the capacitor C1 and the other end of the load Load are connected to the source of the switch element Q5 and the source of the switch element Q6. Secondary control unit 112 is connected to the gates of switch elements Q5 and Q6.

[共振型コンバータ100の動作]
以上の構成を備える共振型コンバータ100は、1次側制御部111により、スイッチ素子Q1〜Q4を制御する。具体的には、スイッチ素子Q1〜Q4のそれぞれに対応した駆動信号SIGQ1、SIGQ2、SIGQ3、SIGQ4を1次側制御部111から出力させ、これら駆動信号SIGQ1〜SIGQ4のそれぞれをスイッチ素子Q1〜Q4のそれぞれのゲートに供給する。そして、スイッチ素子Q1、Q4がオン状態でかつスイッチ素子Q2、Q3がオフ状態である期間と、スイッチ素子Q1、Q4がオフ状態でかつスイッチ素子Q2、Q3がオン状態である期間とを、デッドタイムを挟んで交互に設ける。これによれば、インダクタLrおよびキャパシタCrで構成される共振回路による共振電流が、トランスTの1次巻線T1の一端から他端に流れたり、トランスTの1次巻線T1の他端から一端に流れたりする。トランスTの1次巻線T1に電流が流れると、トランスTの第1の2次巻線T2および第2の2次巻線T3には、起電力が生じる。
[Operation of Resonant Type Converter 100]
The resonant converter 100 having the above configuration controls the switch elements Q1 to Q4 by the primary side control unit 111. Specifically, the drive signal SIG Q1 corresponding to the respective switching elements Q1 to Q4, SIG Q2, the SIG Q3, SIG Q4 is outputted from the primary-side control unit 111, each of these drive signals SIG Q1 to Sig Q4 It supplies to each gate of switch element Q1-Q4. A period in which the switch elements Q1 and Q4 are on and the switch elements Q2 and Q3 are off and a period in which the switch elements Q1 and Q4 are off and the switch elements Q2 and Q3 are on are dead. Alternating time is provided. According to this, the resonance current by the resonance circuit composed of the inductor Lr and the capacitor Cr flows from one end of the primary winding T1 of the transformer T to the other end, or from the other end of the primary winding T1 of the transformer T. Or flow to one end. When a current flows through the primary winding T1 of the transformer T, an electromotive force is generated in the first secondary winding T2 and the second secondary winding T3 of the transformer T.

また、共振型コンバータ100は、2次側制御部112により、スイッチ素子Q5、Q6を制御する。具体的には、2次側制御部112により、まず、スイッチ素子Q5、Q6のそれぞれのドレイン電流を検出する。次に、検出結果に基づいて、スイッチ素子Q5、Q6のそれぞれのゲートに供給する駆動信号SIGQ5、SIGQ6を生成し、これら駆動信号SIGQ5、SIGQ6のそれぞれをスイッチ素子Q5、Q6のそれぞれのゲートに供給する。これによれば、トランスTの第1の2次巻線T2および第2の2次巻線T3に生じた起電力は、スイッチ素子Q5、Q6により同期整流されることとなる。 The resonant converter 100 controls the switch elements Q5 and Q6 by the secondary side control unit 112. Specifically, the secondary side control unit 112 first detects the drain currents of the switch elements Q5 and Q6. Next, based on the detection result, drive signals SIG Q5 and SIG Q6 to be supplied to the respective gates of the switch elements Q5 and Q6 are generated, and these drive signals SIG Q5 and SIG Q6 are respectively connected to the switch elements Q5 and Q6. Supply to the gate. According to this, the electromotive force generated in the first secondary winding T2 and the second secondary winding T3 of the transformer T is synchronously rectified by the switch elements Q5 and Q6.

スイッチ素子Q5、Q6により同期整流された起電力は、キャパシタC1で平滑化された後、負荷Loadの一端に供給される。   The electromotive force synchronously rectified by the switch elements Q5 and Q6 is smoothed by the capacitor C1, and then supplied to one end of the load Load.

なお、共振型コンバータ100は、スイッチ素子Q1〜Q4のスイッチング周波数が高くなるに従って、負荷Loadの一端に供給する電圧、すなわち出力電圧Voutが低下する特性を有する。そこで、共振型コンバータ100は、スイッチ素子Q1〜Q4のスイッチング周波数を制御することで、出力電圧Voutを制御する。   The resonant converter 100 has a characteristic that the voltage supplied to one end of the load Load, that is, the output voltage Vout decreases as the switching frequency of the switching elements Q1 to Q4 increases. Therefore, the resonant converter 100 controls the output voltage Vout by controlling the switching frequency of the switch elements Q1 to Q4.

特開2006−271099号公報JP 2006-271099 A

図14は、不連続モードで動作する共振型コンバータ100の理想的なタイミングチャートである。VSIGQ1、VSIGQ2、VSIGQ3、VSIGQ4、VSIGQ5、VSIGQ6のそれぞれは、スイッチ素子Q1〜Q6のそれぞれの駆動信号SIGQ1〜SIGQ6の電圧を示す。VGSQ1、VGSQ2、VGSQ3、VGSQ4、VGSQ5、VGSQ6のそれぞれは、スイッチ素子Q1〜Q6のそれぞれのゲート−ソース間電圧を示す。IDQ1、IDQ2、IDQ3、IDQ4、IDQ5、IDQ6のそれぞれは、スイッチ素子Q1〜Q6のそれぞれのドレイン電流を示す。Irは、トランスTの1次巻線T1の一端から他端に流れる共振電流を示す。 FIG. 14 is an ideal timing chart of the resonant converter 100 operating in the discontinuous mode. VSIG Q1 , VSIG Q2 , VSIG Q3 , VSIG Q4 , VSIG Q5 , and VSIG Q6 indicate the voltages of the drive signals SIG Q1 to SIG Q6 of the switch elements Q1 to Q6 , respectively. Each of VGS Q1 , VGS Q2 , VGS Q3 , VGS Q4 , VGS Q5 , and VGS Q6 indicates a gate-source voltage of each of the switch elements Q1 to Q6 . ID Q1 , ID Q2 , ID Q3 , ID Q4 , ID Q5 , and ID Q6 indicate the drain currents of the switch elements Q1 to Q6 , respectively. Ir represents a resonance current flowing from one end of the primary winding T1 of the transformer T to the other end.

なお、スイッチ素子Q1のゲート−ソース間電圧VGSQ1がVHの場合には、スイッチ素子Q1がオン状態となり、スイッチ素子Q1のゲート−ソース間電圧VGSQ1がVLの場合には、スイッチ素子Q1がオフ状態になるものとする。また、スイッチ素子Q2〜Q6のそれぞれについても、上述のスイッチ素子Q1と同様に、ゲート−ソース間電圧に応じてオン状態になったりオフ状態になったりするものとする。 When the gate-source voltage VGS Q1 of the switch element Q1 is VH, the switch element Q1 is turned on. When the gate-source voltage VGS Q1 of the switch element Q1 is VL, the switch element Q1 is It shall be in the off state. Also, each of the switch elements Q2 to Q6 is assumed to be turned on or turned off in accordance with the gate-source voltage, similarly to the switch element Q1 described above.

理想的な2次側制御部112は、例えば時刻t2〜t3までの期間のように、スイッチ素子Q5のドレイン電流IDQ5が「0」より大きい期間でのみ、スイッチ素子Q5のゲート−ソース間電圧VGSQ5をVHにして、スイッチ素子Q5をオン状態にする。また、例えば時刻t5〜t6までの期間のように、スイッチ素子Q6のドレイン電流IDQ6が「0」より大きい期間でのみ、スイッチ素子Q6のゲート−ソース間電圧VGSQ6をVHにして、スイッチ素子Q6をオン状態にする。すなわち、理想的な2次側制御部112は、スイッチ素子Q5に電流が流れている期間にスイッチ素子Q5をオン状態にし、スイッチ素子Q6に電流が流れている期間にスイッチ素子Q6をオン状態にする。 The ideal secondary-side control unit 112 is configured such that the gate-source voltage of the switch element Q5 is only in a period in which the drain current ID Q5 of the switch element Q5 is greater than “0”, such as the period from time t2 to time t3. VGS Q5 is set to VH, and switch element Q5 is turned on. Further, for example, only during a period when the drain current ID Q6 of the switch element Q6 is larger than “0” as in a period from time t5 to t6, the gate-source voltage VGS Q6 of the switch element Q6 is set to VH, and the switch element Q6 is turned on. That is, the ideal secondary-side control unit 112 turns on the switch element Q5 during a period when the current flows through the switch element Q5, and turns on the switch element Q6 during a period when the current flows through the switch element Q6. To do.

一方、図15は、不連続モードで動作する共振型コンバータ100の実際のタイミングチャートである。   On the other hand, FIG. 15 is an actual timing chart of the resonant converter 100 operating in the discontinuous mode.

実際の2次側制御部112では、スイッチ素子Q5、Q6のそれぞれのドレイン電流IDQ5、IDQ6を検出する際に遅れが生じてしまうため、この検出結果に基づいて生成するスイッチ素子Q5、Q6のそれぞれの駆動信号SIGQ5、SIGQ6にも、上述の遅れに起因する遅れが生じてしまう。このため、スイッチ素子Q5、Q6のターンオンするタイミングと、ターンオフするタイミングと、が遅れてしまう。 In the actual secondary side control unit 112, there is a delay in detecting the drain currents ID Q5 and ID Q6 of the switch elements Q5 and Q6. Therefore, the switch elements Q5 and Q6 generated based on this detection result. The respective drive signals SIG Q5 and SIG Q6 are also delayed due to the above-described delay. For this reason, the timing of turning on the switch elements Q5 and Q6 and the timing of turning off are delayed.

これによれば、例えば時刻t24〜t25までの期間のように、スイッチ素子Q5のドレイン電流IDQ5が「0」になったにもかかわらず、スイッチ素子Q5がオン状態のままとなってしまう場合がある。この場合、スイッチ素子Q5のドレイン電流IDQ5が「0」になってからスイッチ素子Q5がオフ状態になるまでの期間において、スイッチ素子Q5のドレイン電流IDQ5が「0」より小さくなり、スイッチ素子Q5に逆流電流が流れてしまうこととなる。 According to this, when the drain current ID Q5 of the switch element Q5 becomes “0”, for example, during a period from time t24 to t25, the switch element Q5 remains in the on state. There is. In this case, in the period from when the drain current ID Q5 of the switch element Q5 is turned to "0" until the switch element Q5 is turned off, it becomes smaller than the drain current ID Q5 of the switch element Q5 is "0", the switch elements A reverse current will flow through Q5.

また、例えば時刻t29〜t30までの期間のように、スイッチ素子Q6のドレイン電流IDQ6が「0」になったにもかかわらず、スイッチ素子Q6がオン状態のままとなってしまう場合がある。この場合、スイッチ素子Q6のドレイン電流IDQ6が「0」になってからスイッチ素子Q6がオフ状態になるまでの期間において、スイッチ素子Q6のドレイン電流IDQ6が「0」より小さくなり、スイッチ素子Q6に逆流電流が流れてしまうこととなる。 Further, for example, during the period from time t29 to t30, the switch element Q6 may remain in the on state even though the drain current ID Q6 of the switch element Q6 has become “0”. In this case, in the period from when the drain current ID Q6 of the switching element Q6 is turned to "0" until the switch element Q6 is turned off, it becomes smaller than the drain current ID Q6 of the switching element Q6 is "0", the switch elements A reverse current will flow through Q6.

上述のように、スイッチ素子Q5やスイッチ素子Q6に逆流電流が流れてしまうと、この逆流電流による2次エネルギーがトランスTの1次側に回生し、損失が増大してしまう。   As described above, when a backflow current flows through the switch element Q5 and the switch element Q6, secondary energy due to the backflow current is regenerated to the primary side of the transformer T, and loss increases.

上述の課題を鑑み、本発明は、トランスの2次巻線に生じた電力を整流する2以上のスイッチ素子を備え、不連続モードで動作する共振型コンバータにおいて、これらスイッチ素子に逆流電流が流れてしまうのを防止することを目的とする。   In view of the above-described problems, the present invention includes two or more switch elements that rectify power generated in the secondary winding of a transformer, and in a resonant converter that operates in a discontinuous mode, a reverse current flows through these switch elements. The purpose is to prevent it.

本発明は、上述の課題を解決するために、以下の事項を提案している。
(1)本発明は、トランスと、当該トランスの1次巻線に直列接続されたインダクタおよびキャパシタと、当該トランスの1次巻線、当該インダクタ、および当該キャパシタを直列接続した直列回路に対して接続された2以上の1次側スイッチ素子と、当該トランスの2次巻線に生じた電力を整流する2以上の2次側スイッチ素子と、を備える共振型コンバータであって、前記2以上の1次側スイッチ素子のそれぞれの制御端子に、1次側駆動信号を供給する1次側制御手段と、前記2以上の2次側スイッチ素子のそれぞれの制御端子に、2次側駆動信号を供給する2次側制御手段と、を備え、前記2次側制御手段は、前記2以上の2次側スイッチ素子のそれぞれに流れる電流を検出し、検出結果に基づいて検出信号を生成するとともに、前記1次側駆動信号の開始エッジを基準として予め定められた時間のパルス幅を有する駆動許可信号を生成し、前記検出信号と前記駆動許可信号との論理積を求め、前記2次側駆動信号とすることを特徴とする共振型コンバータを提案している。
The present invention proposes the following items in order to solve the above-described problems.
(1) The present invention relates to a transformer, an inductor and a capacitor connected in series to the primary winding of the transformer, and a series circuit in which the primary winding of the transformer, the inductor, and the capacitor are connected in series. A resonant converter comprising two or more primary-side switch elements connected to each other and two or more secondary-side switch elements that rectify power generated in a secondary winding of the transformer, Primary side control means for supplying a primary side drive signal to each control terminal of the primary side switch element, and a secondary side drive signal to each control terminal of the two or more secondary side switch elements Secondary side control means for detecting current flowing in each of the two or more secondary side switch elements, generating a detection signal based on the detection result, and A drive permission signal having a pulse width of a predetermined time with reference to a start edge of the primary side drive signal is generated, a logical product of the detection signal and the drive permission signal is obtained, and the secondary side drive signal A resonant converter characterized by the above is proposed.

この発明によれば、トランスと、トランスの1次巻線に直列接続されたインダクタおよびキャパシタと、トランスの1次巻線、インダクタ、およびキャパシタを直列接続した直列回路に対して接続された2以上の1次側スイッチ素子と、トランスの2次巻線に生じた電力を整流する2以上の2次側スイッチ素子と、を備える共振型コンバータに、1次側制御手段および2次側制御手段を設けた。そして、1次側制御手段により、2以上の1次側スイッチ素子のそれぞれの制御端子に、1次側駆動信号を供給することとした。また、2次側制御手段により、2以上の2次側スイッチ素子のそれぞれに流れる電流を検出し、検出結果に基づいて検出信号を生成するとともに、1次側駆動信号の開始エッジを基準として予め定められた時間のパルス幅を有する駆動許可信号を生成し、検出信号と駆動許可信号との論理積を求め、2次側駆動信号とし、2以上の2次側スイッチ素子のそれぞれの制御端子に供給することとした。   According to the present invention, the transformer, the inductor and the capacitor connected in series to the primary winding of the transformer, and two or more connected to the series circuit in which the primary winding, the inductor and the capacitor of the transformer are connected in series The primary side control means and the secondary side control means are provided in a resonant converter comprising a primary side switch element and two or more secondary side switch elements that rectify power generated in the secondary winding of the transformer. Provided. Then, the primary side drive signal is supplied to the control terminals of the two or more primary side switch elements by the primary side control means. The secondary control means detects the current flowing in each of the two or more secondary switch elements, generates a detection signal based on the detection result, and uses the start edge of the primary drive signal as a reference in advance. A drive permission signal having a pulse width of a predetermined time is generated, and a logical product of the detection signal and the drive permission signal is obtained to obtain a secondary side drive signal to each control terminal of two or more secondary side switch elements. It was decided to supply.

このため、不連続モードで動作する共振型コンバータでは、駆動許可信号のパルス幅を調整することで、2次側スイッチ素子に電流が流れなくなるタイミングより以前に、駆動許可信号の終了エッジを設けることができる。なお、駆動許可信号の終了エッジとは、2次側スイッチ素子が正論理の場合には立ち下がりエッジのことであり、2次側スイッチ素子が負論理の場合には立ち上がりエッジのことである。   For this reason, in the resonant converter operating in the discontinuous mode, the end edge of the drive permission signal is provided before the timing at which no current flows to the secondary side switch element by adjusting the pulse width of the drive permission signal. Can do. The end edge of the drive permission signal is a falling edge when the secondary side switch element is positive logic, and is a rising edge when the secondary side switch element is negative logic.

これによれば、不連続モードで動作する共振型コンバータでは、検出信号と駆動許可信号との論理積で求められる2次側駆動信号の終了エッジには、2以上の2次側スイッチ素子のそれぞれに流れる電流を2次側制御手段により検出する際に遅れが生じても、この遅れに起因する遅れが生じないこととなる。なお、2次側駆動信号の終了エッジとは、2次側スイッチ素子が正論理の場合には立ち下がりエッジのことであり、2次側スイッチ素子が負論理の場合には立ち上がりエッジのことである。   According to this, in the resonance type converter operating in the discontinuous mode, each of the two or more secondary side switch elements is provided at the end edge of the secondary side drive signal obtained by the logical product of the detection signal and the drive permission signal. Even if a delay occurs in detecting the current flowing through the secondary side control means, a delay due to this delay does not occur. The end edge of the secondary drive signal is a falling edge when the secondary side switch element is positive logic, and a rising edge when the secondary side switch element is negative logic. is there.

このため、2以上の2次側スイッチ素子のそれぞれに流れる電流を2次側制御手段により検出する際に遅れが生じても、これら2次側スイッチ素子のターンオフするタイミングが遅れるのを防止できるので、2以上の2次側スイッチ素子において、自身に流れる電流が「0」になったにもかかわらずオン状態のままとなってしまうのを防止できる。したがって、これら2次側スイッチ素子に逆流電流が流れるのを防止できる。   For this reason, even if a delay occurs when the current flowing through each of the two or more secondary-side switch elements is detected by the secondary-side control means, it is possible to prevent the timing of turning off these secondary-side switch elements from being delayed. In two or more secondary-side switch elements, it is possible to prevent the switch from being kept in the on state even when the current flowing through the switch element becomes “0”. Therefore, it is possible to prevent a backflow current from flowing through these secondary side switch elements.

(2)本発明は、(1)の共振型コンバータについて、前記予め定められた時間は、前記インダクタおよび前記キャパシタを有する共振回路の共振周期の半分に等しいことを特徴とする共振型コンバータを提案している。   (2) The present invention proposes a resonant converter characterized in that, for the resonant converter of (1), the predetermined time is equal to half the resonant period of the resonant circuit having the inductor and the capacitor. is doing.

ここで、不連続モードで動作する共振型コンバータでは、2次側スイッチ素子に電流の流れる時間と、トランスの1次巻線に直列接続されたインダクタおよびキャパシタを有する共振回路の共振周期の半分とは、略等しい。   Here, in the resonant converter operating in the discontinuous mode, the time during which the current flows through the secondary side switching element, and the half of the resonant period of the resonant circuit having the inductor and the capacitor connected in series to the primary winding of the transformer, Are approximately equal.

そこで、この発明によれば、駆動許可信号のパルス幅を、インダクタおよびキャパシタを有する共振回路の共振周期の半分に等しくすることとした。このため、不連続モードで動作する共振型コンバータでは、駆動許可信号の終了エッジのタイミングと、2次側スイッチ素子に電流が流れなくなるタイミングと、が略等しくなる。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。   Therefore, according to the present invention, the pulse width of the drive permission signal is made equal to half the resonance period of the resonance circuit having the inductor and the capacitor. For this reason, in the resonant converter that operates in the discontinuous mode, the timing of the end edge of the drive permission signal is substantially equal to the timing at which no current flows through the secondary side switch element. According to this, an effect similar to the effect mentioned above can be produced.

(3)本発明は、(1)の共振型コンバータについて、前記予め定められた時間は、前記インダクタおよび前記キャパシタを有する共振回路の共振周期の半分から、前記2以上の2次側スイッチ素子を駆動させる際に発生する遅延時間を差し引いた時間に等しいことを特徴とする共振型コンバータを提案している。   (3) The present invention relates to the resonant converter according to (1), wherein the predetermined time is determined by changing the two or more secondary side switching elements from a half of a resonance period of a resonant circuit having the inductor and the capacitor. A resonant converter characterized by being equal to a time obtained by subtracting a delay time generated when driving is proposed.

この発明によれば、駆動許可信号のパルス幅を、インダクタおよびキャパシタを有する共振回路の共振周期の半分から、2以上の2次側スイッチ素子を駆動させる際に発生する遅延時間を差し引いた時間に等しくすることとした。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。   According to the present invention, the pulse width of the drive permission signal is set to a time obtained by subtracting the delay time generated when driving two or more secondary-side switch elements from half the resonance period of the resonance circuit having the inductor and the capacitor. We decided to make them equal. According to this, an effect similar to the effect mentioned above can be produced.

また、駆動許可信号の終了エッジの位相は、2以上の2次側スイッチ素子を駆動させる際に発生する遅延時間の分だけ、進むこととなる。このため、検出信号と、位相の進んだ駆動許可信号と、の論理積を求めることで得られる2次側駆動信号の終了エッジの位相は、上述の遅延時間の分だけ進むこととなる。   In addition, the phase of the end edge of the drive permission signal advances by the amount of delay time that occurs when two or more secondary-side switch elements are driven. For this reason, the phase of the end edge of the secondary side drive signal obtained by calculating the logical product of the detection signal and the drive permission signal with advanced phase advances by the above-described delay time.

これによれば、2以上の2次側スイッチ素子を駆動させる際に遅延が生じても、これら2次側スイッチ素子のターンオフするタイミングが遅れるのを防止できるので、2以上の2次側スイッチ素子において、自身に流れる電流が「0」になったにもかかわらずオン状態のままとなってしまうのを防止できる。したがって、これら2次側スイッチ素子に逆流電流が流れるのを防止できる。   According to this, even when a delay occurs when driving two or more secondary side switch elements, it is possible to prevent the timing of turning off these secondary side switch elements from being delayed. In FIG. 5, it is possible to prevent the current flowing through itself from being kept on even though the current is “0”. Therefore, it is possible to prevent a backflow current from flowing through these secondary side switch elements.

(4)本発明は、トランスと、当該トランスの1次巻線に直列接続されたインダクタおよびキャパシタと、当該トランスの1次巻線、当該インダクタ、および当該キャパシタを直列接続した直列回路に対して接続された2以上の1次側スイッチ素子と、当該トランスの2次巻線に生じた電力を整流する2以上の2次側スイッチ素子と、を備える共振型コンバータであって、前記2以上の1次側スイッチ素子のそれぞれの制御端子に供給する1次側駆動信号を出力する1次側制御手段と、前記1次側制御手段から出力された1次側駆動信号を、予め定められた第1の時間だけ遅らせて、前記2以上の1次側スイッチ素子のそれぞれの制御端子に供給する遅延手段と、前記2以上の2次側スイッチ素子のそれぞれの制御端子に、2次側駆動信号を供給する2次側制御手段と、を備え、前記2次側制御手段は、前記2以上の2次側スイッチ素子のそれぞれに流れる電流を検出し、検出結果に基づいて検出信号を生成するとともに、前記遅延手段に入力される前の前記1次側駆動信号の開始エッジを基準として予め定められた第2の時間のパルス幅を有する駆動許可信号を生成し、前記検出信号と前記駆動許可信号との論理積を求め、前記2次側駆動信号とすることを特徴とする共振型コンバータを提案している。   (4) The present invention relates to a transformer, an inductor and a capacitor connected in series to the primary winding of the transformer, and a series circuit in which the primary winding of the transformer, the inductor, and the capacitor are connected in series. A resonant converter comprising two or more primary-side switch elements connected to each other and two or more secondary-side switch elements that rectify power generated in a secondary winding of the transformer, A primary side control means for outputting a primary side drive signal to be supplied to each control terminal of the primary side switch element, and a primary side drive signal output from the primary side control means are determined in advance. Delay means for delaying by one time and supplying the control terminals to the control terminals of the two or more primary side switch elements and secondary side drive signals to the control terminals of the two or more secondary side switch elements Secondary side control means for supplying, and the secondary side control means detects a current flowing through each of the two or more secondary side switch elements, generates a detection signal based on the detection result, Generating a drive permission signal having a pulse width of a second time determined in advance with reference to a start edge of the primary side drive signal before being input to the delay means; and the detection signal, the drive permission signal, A resonant converter is proposed in which the logical product is obtained and used as the secondary drive signal.

この発明によれば、トランスと、トランスの1次巻線に直列接続されたインダクタおよびキャパシタと、トランスの1次巻線、インダクタ、およびキャパシタを直列接続した直列回路に対して接続された2以上の1次側スイッチ素子と、トランスの2次巻線に生じた電力を整流する2以上の2次側スイッチ素子と、を備える共振型コンバータに、1次側制御手段、遅延手段、および2次側制御手段を設けた。そして、1次側制御手段により、2以上の1次側スイッチ素子のそれぞれの制御端子に供給する1次側駆動信号を出力し、遅延手段により、1次側制御手段から出力された1次側駆動信号を、予め定められた第1の時間だけ遅らせて、2以上の1次側スイッチ素子のそれぞれの制御端子に供給することとした。また、2次側制御手段により、2以上の2次側スイッチ素子のそれぞれに流れる電流を検出し、検出結果に基づいて検出信号を生成するとともに、遅延手段に入力される前の1次側駆動信号の開始エッジを基準として予め定められた第2の時間のパルス幅を有する駆動許可信号を生成し、検出信号と駆動許可信号との論理積を求め、2次側駆動信号とし、2以上の2次側スイッチ素子のそれぞれの制御端子に供給することとした。   According to the present invention, the transformer, the inductor and the capacitor connected in series to the primary winding of the transformer, and two or more connected to the series circuit in which the primary winding, the inductor and the capacitor of the transformer are connected in series A resonance type converter including a primary side switching element, and two or more secondary side switching elements for rectifying the electric power generated in the secondary winding of the transformer. Side control means were provided. The primary side control means outputs primary side drive signals to be supplied to the control terminals of the two or more primary side switch elements, and the delay means outputs the primary side output from the primary side control means. The drive signal is delayed by a predetermined first time and supplied to each control terminal of two or more primary side switch elements. Further, the secondary side control means detects the current flowing through each of the two or more secondary side switch elements, generates a detection signal based on the detection result, and also drives the primary side before being input to the delay means. A drive permission signal having a pulse width of a second time determined in advance with reference to the start edge of the signal is generated, and a logical product of the detection signal and the drive permission signal is obtained to obtain a secondary side drive signal. Suppose that it supplies to each control terminal of a secondary side switch element.

このため、不連続モードで動作する共振型コンバータでは、駆動許可信号のパルス幅を調整することで、2次側スイッチ素子に電流が流れなくなるタイミングより以前に、駆動許可信号の終了エッジを設けることができる。このため、上述した効果と同様の効果を奏することができる。   For this reason, in the resonant converter operating in the discontinuous mode, the end edge of the drive permission signal is provided before the timing at which no current flows to the secondary side switch element by adjusting the pulse width of the drive permission signal. Can do. For this reason, the effect similar to the effect mentioned above can be produced.

また、2以上の1次側スイッチ素子には、遅延手段により予め定められた第1の時間だけ遅らせた1次側駆動信号が供給されるため、これら1次側スイッチ素子の動作は、遅延手段が設けられていない場合と比べて、第1の時間だけ遅れることとなる。そして、2以上の2次側スイッチ素子に流れる電流は、1次側スイッチ素子の動作に応じて変化するため、これら2次側スイッチ素子に流れる電流も、第1の時間だけ遅れることとなる。これに対して、2次側制御手段で用いる1次側駆動信号は、遅延手段に入力される前の1次側駆動信号であるため、上述の第1の時間だけ遅れるということはない。   Further, since the primary side drive signal delayed by a predetermined first time by the delay means is supplied to the two or more primary side switch elements, the operation of these primary side switch elements is the delay means. Compared to the case where no is provided, it is delayed by the first time. Since the current flowing through the two or more secondary side switch elements changes according to the operation of the primary side switch element, the current flowing through these secondary side switch elements is also delayed by the first time. On the other hand, since the primary side drive signal used by the secondary side control means is the primary side drive signal before being input to the delay means, it is not delayed by the first time described above.

以上によれば、2次側制御手段で用いる1次側駆動信号の位相は、2次側スイッチ素子に流れる電流の位相と比べて、第1の時間の分だけ、相対的に進むこととなる。このため、検出信号と、位相の進んだ1次側駆動信号に基づいて生成される駆動許可信号と、の論理積を求めることで得られる2次側駆動信号の終了エッジの位相は、第1の時間の分だけ、相対的に進むこととなる。   According to the above, the phase of the primary side drive signal used by the secondary side control means is relatively advanced by the first time compared with the phase of the current flowing through the secondary side switch element. . For this reason, the phase of the end edge of the secondary drive signal obtained by calculating the logical product of the detection signal and the drive permission signal generated based on the primary drive signal with the advanced phase is the first It will be relatively advanced by the amount of time.

これによれば、2以上の2次側スイッチ素子を駆動させる際に遅延が生じても、上述の第1の時間を遅延時間以上に設定することで、これら2次側スイッチ素子のターンオフするタイミングが遅れるのを防止できるので、2以上の2次側スイッチ素子において、自身に流れる電流が「0」になったにもかかわらずオン状態のままとなってしまうのを防止できる。したがって、これら2次側スイッチ素子に逆流電流が流れるのを防止できる。   According to this, even when a delay occurs when driving two or more secondary-side switch elements, the timing at which these secondary-side switch elements are turned off by setting the first time to be equal to or longer than the delay time. Therefore, it is possible to prevent the two or more secondary-side switching elements from remaining in the ON state even when the current flowing through them becomes “0”. Therefore, it is possible to prevent a backflow current from flowing through these secondary side switch elements.

(5)本発明は、(4)の共振型コンバータについて、前記予め定められた第2の時間は、前記インダクタおよび前記キャパシタを有する共振回路の共振周期の半分に等しいことを特徴とする共振型コンバータを提案している。   (5) In the resonance type converter according to (4), the predetermined second time is equal to half the resonance period of the resonance circuit having the inductor and the capacitor. A converter is proposed.

ここで、不連続モードで動作する共振型コンバータでは、2次側スイッチ素子に電流の流れる時間と、トランスの1次巻線に直列接続されたインダクタおよびキャパシタを有する共振回路の共振周期の半分とは、略等しい。   Here, in the resonant converter operating in the discontinuous mode, the time during which the current flows through the secondary side switching element, and the half of the resonant period of the resonant circuit having the inductor and the capacitor connected in series to the primary winding of the transformer, Are approximately equal.

そこで、この発明によれば、駆動許可信号のパルス幅を、インダクタおよびキャパシタを有する共振回路の共振周期の半分に等しくすることとした。このため、不連続モードで動作する共振型コンバータでは、駆動許可信号の終了エッジのタイミングは、2次側スイッチ素子に電流が流れなくなるタイミングと比べて、第1の時間の分だけ早くなる。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。   Therefore, according to the present invention, the pulse width of the drive permission signal is made equal to half the resonance period of the resonance circuit having the inductor and the capacitor. For this reason, in the resonant converter operating in the discontinuous mode, the timing of the end edge of the drive permission signal is advanced by the first time compared to the timing at which no current flows through the secondary side switching element. According to this, an effect similar to the effect mentioned above can be produced.

(6)本発明は、(4)の共振型コンバータについて、前記予め定められた第2の時間は、前記インダクタおよび前記キャパシタを有する共振回路の共振周期の半分から、前記2以上の2次側スイッチ素子を駆動させる際に発生する遅延時間を差し引いた時間に等しいことを特徴とする共振型コンバータを提案している。   (6) In the resonant converter according to (4), the predetermined second time is from the half of the resonance period of the resonant circuit having the inductor and the capacitor to the two or more secondary sides. A resonant converter is proposed which is characterized by being equal to the time obtained by subtracting the delay time generated when the switch element is driven.

この発明によれば、駆動許可信号のパルス幅を、インダクタおよびキャパシタを有する共振回路の共振周期の半分から、2以上の2次側スイッチ素子を駆動させる際に発生する遅延時間を差し引いた時間に等しくすることとした。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。   According to the present invention, the pulse width of the drive permission signal is set to a time obtained by subtracting the delay time generated when driving two or more secondary-side switch elements from half the resonance period of the resonance circuit having the inductor and the capacitor. We decided to make them equal. According to this, an effect similar to the effect mentioned above can be produced.

また、駆動許可信号の終了エッジの位相は、2以上の2次側スイッチ素子を駆動させる際に発生する遅延時間の分だけ、進むこととなる。このため、検出信号と、位相の進んだ駆動許可信号と、の論理積を求めることで得られる2次側駆動信号の終了エッジの位相は、上述の遅延時間の分だけ進むこととなる。   In addition, the phase of the end edge of the drive permission signal advances by the amount of delay time that occurs when two or more secondary-side switch elements are driven. For this reason, the phase of the end edge of the secondary side drive signal obtained by calculating the logical product of the detection signal and the drive permission signal with advanced phase advances by the above-described delay time.

これによれば、2以上の2次側スイッチ素子を駆動させる際に遅延が生じても、これら2次側スイッチ素子のターンオフするタイミングが遅れるのを防止できるので、2以上の2次側スイッチ素子において、自身に流れる電流が「0」になったにもかかわらずオン状態のままとなってしまうのを防止できる。したがって、これら2次側スイッチ素子に逆流電流が流れるのを防止できる。   According to this, even when a delay occurs when driving two or more secondary side switch elements, it is possible to prevent the timing of turning off these secondary side switch elements from being delayed. In FIG. 5, it is possible to prevent the current flowing through itself from being kept on even though the current is “0”. Therefore, it is possible to prevent a backflow current from flowing through these secondary side switch elements.

(7)本発明は、(4)〜(6)のいずれかの共振型コンバータについて、前記予め定められた第1の時間は、前記2以上の2次側スイッチ素子を駆動させる際に発生する遅延時間に等しいことを特徴とする共振型コンバータを提案している。   (7) In the resonance converter according to any one of (4) to (6), the predetermined first time is generated when the two or more secondary-side switch elements are driven. A resonant converter characterized by being equal to the delay time is proposed.

この発明によれば、1次側制御手段から出力された1次側駆動信号を遅延手段により遅らせる時間を、2以上の2次側スイッチ素子を駆動させる際に発生する遅延時間に等しくすることとした。これによれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。   According to the present invention, the time for delaying the primary side drive signal output from the primary side control means by the delay means is made equal to the delay time generated when driving two or more secondary side switch elements. did. According to this, an effect similar to the effect mentioned above can be produced.

(8)本発明は、(1)〜(7)のいずれかの共振型コンバータについて、前記2以上の1次側スイッチ素子は、フルブリッジ回路を構成することを特徴とする共振型コンバータを提案している。   (8) The present invention proposes a resonant converter characterized in that the two or more primary-side switching elements constitute a full bridge circuit for the resonant converter according to any one of (1) to (7). is doing.

この発明によれば、2以上の1次側スイッチ素子により、フルブリッジ回路を構成することとした。このため、トランスの1次側にフルブリッジ回路が設けられた共振型コンバータであっても、上述した効果と同様の効果を奏することができる。   According to the present invention, a full bridge circuit is constituted by two or more primary side switching elements. For this reason, even if it is a resonance type converter in which the full bridge circuit was provided in the primary side of a transformer, the same effect as the effect mentioned above can be produced.

本発明によれば、トランスの2次巻線に生じた電力を整流する2以上のスイッチ素子を備え、不連続モードで動作する共振型コンバータにおいて、これらスイッチ素子に逆流電流が流れてしまうのを防止できる。   According to the present invention, in a resonant converter that includes two or more switch elements that rectify power generated in the secondary winding of a transformer and operates in a discontinuous mode, a reverse current flows through these switch elements. Can be prevented.

本発明の第1実施形態に係る共振型コンバータの回路図である。1 is a circuit diagram of a resonant converter according to a first embodiment of the present invention. 前記共振型コンバータが備える1次側制御部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the primary side control part with which the said resonance type converter is provided. 前記1次側制御部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the said primary side control part. 前記共振型コンバータの実際のタイミングチャートである。3 is an actual timing chart of the resonant converter. 本発明の第2実施形態に係る共振型コンバータの回路図である。It is a circuit diagram of the resonance type converter concerning a 2nd embodiment of the present invention. 前記共振型コンバータが備える1次側制御部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the primary side control part with which the said resonance type converter is provided. 前記1次側制御部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the said primary side control part. 前記共振型コンバータの実際のタイミングチャートである。3 is an actual timing chart of the resonant converter. 本発明の第3実施形態に係る共振型コンバータの回路図である。It is a circuit diagram of the resonance type converter concerning a 3rd embodiment of the present invention. 前記共振型コンバータが備える1次側制御部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the primary side control part with which the said resonance type converter is provided. 前記1次側制御部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the said primary side control part. 前記共振型コンバータの実際のタイミングチャートである。3 is an actual timing chart of the resonant converter. 従来例に係る共振型コンバータの回路図である。It is a circuit diagram of the resonance type converter which concerns on a prior art example. 前記共振型コンバータの理想的なタイミングチャートである。It is an ideal timing chart of the resonant converter. 前記共振型コンバータの実際のタイミングチャートである。3 is an actual timing chart of the resonant converter.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素などとの置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the constituent elements in the following embodiments can be appropriately replaced with existing constituent elements, and various variations including combinations with other existing constituent elements are possible. Accordingly, the description of the following embodiments does not limit the contents of the invention described in the claims.

<第1実施形態>
[共振型コンバータ1の構成]
図1は、本発明の第1実施形態に係る共振型コンバータ1の回路図である。共振型コンバータ1は、図13に示した従来例に係る共振型コンバータ100とは、2次側制御部112の代わりに、2次側制御手段としての2次側制御部12を備える点が異なる。なお、共振型コンバータ1において、共振型コンバータ100と同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
<First Embodiment>
[Configuration of Resonant Converter 1]
FIG. 1 is a circuit diagram of a resonant converter 1 according to the first embodiment of the present invention. The resonant converter 1 is different from the resonant converter 100 according to the conventional example shown in FIG. 13 in that a secondary side control unit 12 as a secondary side control unit is provided instead of the secondary side control unit 112. . In the resonant converter 1, the same components as those of the resonant converter 100 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

[共振型コンバータ1の動作]
共振型コンバータ1は、図13に示した従来例に係る共振型コンバータ100と同様に、不連続モードで動作し、1次側スイッチ素子としてのスイッチ素子Q1〜Q4のスイッチング周波数を制御することで、出力電圧Voutを制御する。ただし、共振型コンバータ100では対応できない後述の検出遅れ時間Td1に対応するために、スイッチ素子Q5、Q6のドレイン電流IDQ5、IDQ6を基準とした、2次側スイッチ素子としてのスイッチ素子Q5、Q6のそれぞれの駆動信号SIGQ5、SIGQ6の立ち下がりエッジのタイミングが、共振型コンバータ100とは異なる。2次側制御部12によるスイッチ素子Q5、Q6の制御について、図2、3を用いて以下に説明する。
[Operation of Resonant Converter 1]
Resonant converter 1 operates in a discontinuous mode, similarly to resonant converter 100 according to the conventional example shown in FIG. 13, and controls the switching frequency of switching elements Q1 to Q4 as primary side switching elements. The output voltage Vout is controlled. However, in order to cope with a later-described detection delay time Td1 that cannot be handled by the resonant converter 100, a switch element Q5 as a secondary side switch element based on the drain currents ID Q5 and ID Q6 of the switch elements Q5 and Q6, The timing of the falling edges of the drive signals SIG Q5 and SIG Q6 of Q6 is different from that of the resonant converter 100. Control of the switch elements Q5 and Q6 by the secondary side control unit 12 will be described below with reference to FIGS.

なお、図2、3に示すVSIG1は、後述の駆動許可信号SIG1の電圧を示し、後述の図4に示すVSIG2は、後述の駆動許可信号SIG2の電圧を示すものとする。   2 and 3 indicate the voltage of a drive permission signal SIG1 described later, and VSIG2 illustrated in FIG. 4 described later indicates the voltage of a drive permission signal SIG2 described later.

図2に示すように、2次側制御部12は、検出信号としての2次共振電流検出信号と、駆動許可信号と、の論理積を求め、2次側駆動信号としての2次側の駆動信号を生成する。   As shown in FIG. 2, the secondary control unit 12 obtains a logical product of the secondary resonance current detection signal as the detection signal and the drive permission signal, and drives the secondary side as the secondary drive signal. Generate a signal.

具体的には、2次側の駆動信号としてスイッチ素子Q5の駆動信号SIGQ5を生成する場合、まず、スイッチ素子Q5のドレイン電流IDQ5を検出し、このドレイン電流IDQ5が「0」より大きい期間にのみ、理想的にはVHとなる2次共振電流検出信号XIDQ5を生成する。ところが、実際には、図13に示した2次側制御部112と同様に、スイッチ素子Q5のドレイン電流IDQ5を検出する際に、遅れが生じてしまう。ここで、スイッチ素子Q5のドレイン電流IDQ5を2次側制御部12により検出する際に生じてしまう遅れ時間を、検出遅れ時間Td1とする。すると、図3に示すように、スイッチ素子Q5のドレイン電流IDQ5が「0」より大きくなってから、検出遅れ時間Td1が経過したタイミングで、2次共振電流検出信号XIDQ5がVHとなる。また、スイッチ素子Q5のドレイン電流IDQ5が「0」になってから、検出遅れ時間Td1が経過したタイミングで、2次共振電流検出信号XIDQ5がVLとなる。 Specifically, when the drive signal SIG Q5 of the switch element Q5 is generated as the secondary side drive signal, first, the drain current ID Q5 of the switch element Q5 is detected, and the drain current ID Q5 is larger than “0”. Only during the period, the secondary resonance current detection signal XID Q5 which is ideally VH is generated. However, in reality, a delay occurs when detecting the drain current ID Q5 of the switch element Q5 in the same manner as the secondary side control unit 112 shown in FIG. Here, the delay time that occurs when the secondary current control unit 12 detects the drain current ID Q5 of the switch element Q5 is referred to as a detection delay time Td1. Then, as shown in FIG. 3, the secondary resonance current detection signal XID Q5 becomes VH at the timing when the detection delay time Td1 has elapsed after the drain current ID Q5 of the switch element Q5 becomes larger than “0”. Further, since the drain current ID Q5 of the switch element Q5 is turned to "0" at the timing of detection delay time Td1 has elapsed, the secondary resonance current detection signal XID Q5 becomes VL.

また、スイッチ素子Q5と対に設けられた1次側駆動信号としてのスイッチ素子Q1、Q4の駆動信号SIGQ1、SIGQ4がVHになるタイミング(以降、「第1タイミング」という)でVHとなり、インダクタLrおよびキャパシタCrで構成される共振回路の共振周期Trの半分の時間が第1タイミングから経過したタイミングでVLとなる、駆動許可信号SIG1を生成する。 Further, the drive signals SIG Q1 and SIG Q4 of the switch elements Q1 and Q4 as the primary side drive signals provided in pairs with the switch element Q5 become VH at the timing when the drive signals SIG Q1 and SIG Q4 become VH (hereinafter referred to as “first timing”). A drive permission signal SIG1 that generates VL at the timing when half the resonance period Tr of the resonance circuit composed of the inductor Lr and the capacitor Cr has elapsed from the first timing is generated.

次に、2次共振電流検出信号XIDQ5と駆動許可信号SIG1との論理積を求め、スイッチ素子Q5の駆動信号SIGQ5を生成する。これによれば、2次共振電流検出信号XIDQ5の電圧と、駆動許可信号SIG1の電圧VSIG1と、の双方がVHの場合には、駆動信号SIGQ5の電圧VSIGQ5がVHとなる。一方、2次共振電流検出信号XIDQ5の電圧と、駆動許可信号SIG1の電圧VSIG1と、のうち少なくともいずれかがVLの場合には、駆動信号SIGQ5の電圧VSIGQ5がVLとなる。この駆動信号SIGQ5は、2次側制御部12からスイッチ素子Q5のゲートに供給される。 Next, a logical product of the secondary resonance current detection signal XID Q5 and the drive permission signal SIG1 is obtained, and a drive signal SIG Q5 for the switch element Q5 is generated. According to this, when both the voltage of the secondary resonance current detection signal XID Q5 and the voltage VSIG1 of the drive permission signal SIG1 are VH, the voltage VSIG Q5 of the drive signal SIG Q5 becomes VH. On the other hand, when at least one of the voltage of the secondary resonance current detection signal XID Q5 and the voltage VSIG1 of the drive permission signal SIG1 is VL, the voltage VSIG Q5 of the drive signal SIG Q5 becomes VL. The drive signal SIG Q5 is supplied from the secondary side control unit 12 to the gate of the switch element Q5.

また、2次側の駆動信号としてスイッチ素子Q6の駆動信号SIGQ6を生成する場合、まず、スイッチ素子Q6のドレイン電流IDQ6を検出し、このドレイン電流IDQ6が「0」より大きい期間にのみ、理想的にはVHとなる2次共振電流検出信号XIDQ6を生成する。ところが、実際には、図13に示した2次側制御部112と同様に、スイッチ素子Q6のドレイン電流IDQ6を検出する際に、遅れが生じてしまう。ここで、スイッチ素子Q6のドレイン電流IDQ6を2次側制御部12により検出する際に生じてしまう遅れ時間を、検出遅れ時間Td1とする。すると、図3に示すように、スイッチ素子Q6のドレイン電流IDQ6が「0」より大きくなってから、検出遅れ時間Td1が経過したタイミングで、2次共振電流検出信号XIDQ6がVHとなる。また、スイッチ素子Q6のドレイン電流IDQ6が「0」になってから、検出遅れ時間Td1が経過したタイミングで、2次共振電流検出信号XIDQ6がVLとなる。 When the drive signal SIG Q6 of the switch element Q6 is generated as the secondary drive signal, first, the drain current ID Q6 of the switch element Q6 is detected, and only when the drain current ID Q6 is greater than “0”. The secondary resonance current detection signal XID Q6 which is ideally VH is generated. However, in actuality, as in the case of the secondary side control unit 112 shown in FIG. 13, a delay occurs when the drain current ID Q6 of the switch element Q6 is detected. Here, the delay time that occurs when the secondary current control unit 12 detects the drain current ID Q6 of the switch element Q6 is referred to as a detection delay time Td1. Then, as shown in FIG. 3, the secondary resonance current detection signal XID Q6 becomes VH at the timing when the detection delay time Td1 has elapsed since the drain current ID Q6 of the switching element Q6 becomes larger than “0”. Further, since the drain current ID Q6 of the switching element Q6 is turned to "0" at the timing of detection delay time Td1 has elapsed, the secondary resonance current detection signal XID Q6 becomes VL.

また、スイッチ素子Q6と対に設けられた1次側駆動信号としてのスイッチ素子Q2、Q3の駆動信号SIGQ2、SIGQ3がVHになるタイミング(以降、「第2タイミング」という)でVHとなり、上述の共振周期Trの半分の時間が第2タイミングから経過したタイミングでVLとなる、駆動許可信号SIG2を生成する。 Further, the drive signals SIG Q2 and SIG Q3 of the switch elements Q2 and Q3 as the primary side drive signals provided in pairs with the switch element Q6 become VH at the timing when the drive signals SIG Q2 and SIG Q3 become VH (hereinafter referred to as “second timing”). A drive permission signal SIG <b> 2 is generated that becomes VL at the timing when half the resonance period Tr described above has elapsed from the second timing.

次に、2次共振電流検出信号XIDQ6と駆動許可信号SIG2との論理積を求め、スイッチ素子Q6の駆動信号SIGQ6を生成する。これによれば、2次共振電流検出信号XIDQ6の電圧と、駆動許可信号SIG2の電圧VSIG2と、の双方がVHの場合には、駆動信号SIGQ6の電圧VSIGQ6がVHとなる。一方、2次共振電流検出信号XIDQ6の電圧と、駆動許可信号SIG2の電圧VSIG2と、のうち少なくともいずれかがVLの場合には、駆動信号SIGQ6の電圧VSIGQ6がVLとなる。この駆動信号SIGQ6は、2次側制御部12からスイッチ素子Q6のゲートに供給される。 Next, a logical product of the secondary resonance current detection signal XID Q6 and the drive permission signal SIG2 is obtained to generate a drive signal SIG Q6 for the switch element Q6. According to this, when both the voltage of the secondary resonance current detection signal XID Q6 and the voltage VSIG2 of the drive permission signal SIG2 are VH, the voltage VSIG Q6 of the drive signal SIG Q6 becomes VH. On the other hand, when at least one of the voltage of the secondary resonance current detection signal XID Q6 and the voltage VSIG2 of the drive permission signal SIG2 is VL, the voltage VSIG Q6 of the drive signal SIG Q6 becomes VL. The drive signal SIG Q6 is supplied from the secondary side control unit 12 to the gate of the switch element Q6.

図4は、不連続モードで動作する共振型コンバータ1の実際のタイミングチャートである。   FIG. 4 is an actual timing chart of the resonant converter 1 operating in the discontinuous mode.

図4に示すように、共振型コンバータ1では、スイッチ素子Q5のドレイン電流IDQ5が「0」である期間に、スイッチ素子Q5のゲート−ソース間電圧VGSQ5がVLとなり、スイッチ素子Q6のドレイン電流IDQ6が「0」である期間に、スイッチ素子Q6のゲート−ソース間電圧VGSQ6がVLとなる。このため、スイッチ素子Q5に電流が流れる期間にのみ、スイッチ素子Q5がオン状態となり、スイッチ素子Q6に電流が流れる期間にのみ、スイッチ素子Q6がオン状態となる。 As shown in FIG. 4, the resonant converter 1, the period drain current ID Q5 of the switch element Q5 is "0", the switching element Q5 gate - source voltage VGS Q5 is VL, and the drain of the switching element Q6 During the period when the current ID Q6 is “0”, the gate-source voltage VGS Q6 of the switch element Q6 becomes VL. Therefore, the switch element Q5 is turned on only during a period when current flows through the switch element Q5, and the switch element Q6 is turned on only during a period when current flows through the switch element Q6.

以上の共振型コンバータ1によれば、以下の効果を奏することができる。   According to the above resonant converter 1, the following effects can be obtained.

スイッチ素子Q5、Q6のそれぞれのドレイン電流IDQ5、IDQ6を検出する際に、遅れが生じてしまっても、スイッチ素子Q5に電流が流れる期間にのみ、スイッチ素子Q5がオン状態となり、スイッチ素子Q6に電流が流れる期間にのみ、スイッチ素子Q6がオン状態となる。このため、スイッチ素子Q5、Q6に逆流電流が流れるのを防止できる。 Even when there is a delay in detecting the drain currents ID Q5 and ID Q6 of the switch elements Q5 and Q6, the switch element Q5 is turned on only during the period in which the current flows through the switch element Q5. The switch element Q6 is turned on only during the period when the current flows through Q6. For this reason, it is possible to prevent a backflow current from flowing through the switch elements Q5 and Q6.

<第2実施形態>
[共振型コンバータ1Aの構成]
図5は、本発明の第2実施形態に係る共振型コンバータ1Aの回路図である。共振型コンバータ1Aは、図1に示した本発明の第1実施形態に係る共振型コンバータ1とは、2次側制御部12の代わりに2次側制御部12Aを備える点が異なる。なお、共振型コンバータ1Aにおいて、共振型コンバータ1と同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
Second Embodiment
[Configuration of Resonant Type Converter 1A]
FIG. 5 is a circuit diagram of a resonant converter 1A according to the second embodiment of the present invention. The resonant converter 1A differs from the resonant converter 1 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 in that a secondary side control unit 12A is provided instead of the secondary side control unit 12. In the resonant converter 1A, the same components as those of the resonant converter 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

[共振型コンバータ1Aの動作]
共振型コンバータ1Aは、図1に示した本発明の第1実施形態に係る共振型コンバータ1と同様に、不連続モードで動作し、スイッチ素子Q1〜Q4のスイッチング周波数を制御することで、出力電圧Voutを制御する。ただし、共振型コンバータ1では対応できない後述の遅延時間Td2に対応するために、スイッチ素子Q5、Q6のドレイン電流IDQ5、IDQ6を基準とした、スイッチ素子Q5、Q6のそれぞれの駆動信号SIGQ5、SIGQ6の立ち下がりエッジのタイミングが、共振型コンバータ1とは異なる。2次側制御部12Aによるスイッチ素子Q5、Q6の制御について、図6、7を用いて以下に説明する。
[Operation of Resonant Type Converter 1A]
The resonant converter 1A operates in a discontinuous mode and controls the switching frequency of the switch elements Q1 to Q4 in the same manner as the resonant converter 1 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. The voltage Vout is controlled. However, in order to cope with a later-described delay time Td2 that cannot be handled by the resonant converter 1, the drive signals SIG Q5 of the switching elements Q5 and Q6 with reference to the drain currents ID Q5 and ID Q6 of the switching elements Q5 and Q6, respectively. The timing of the falling edge of SIG Q6 is different from that of resonant converter 1. Control of the switch elements Q5 and Q6 by the secondary side control unit 12A will be described below with reference to FIGS.

図6に示すように、2次側制御部12Aは、2次側制御部12と同様に、2次共振電流検出信号と、駆動許可信号と、の論理積を求め、2次側の駆動信号を生成する。ただし、2次側制御部12における駆動許可信号と、2次側制御部12Aにおける駆動許可信号とは、以下の点で異なる。   As shown in FIG. 6, similarly to the secondary side control unit 12, the secondary side control unit 12A obtains a logical product of the secondary resonance current detection signal and the drive permission signal, and drives the secondary side drive signal. Is generated. However, the drive permission signal in the secondary side control unit 12 and the drive permission signal in the secondary side control unit 12A are different in the following points.

具体的には、2次側制御部12における駆動許可信号とは、駆動許可信号SIG1、SIG2のことである。駆動許可信号SIG1は、スイッチ素子Q1、Q4の駆動信号SIGQ1、SIGQ4がVHになる上述の第1タイミングでVHとなり、上述の共振周期Trの半分の時間が上述の第1タイミングから経過したタイミングでVLとなる信号である。また、駆動許可信号SIG2は、スイッチ素子Q2、Q3の駆動信号SIGQ2、SIGQ3がVHになる上述の第2タイミングでVHとなり、上述の共振周期Trの半分の時間が上述の第2タイミングから経過したタイミングでVLとなる信号である。 Specifically, the drive permission signals in the secondary side control unit 12 are the drive permission signals SIG1 and SIG2. Drive permission signal SIG1, the switch element Q1, Q4 driving signal SIG Q1, SIG Q4 becomes VH above first timing VH next of, half the time of the above-described resonance period Tr has elapsed from the first timing described above It is a signal that becomes VL at the timing. The drive permission signal SIG2, the drive signal SIG Q2 of the switching elements Q2, Q3, VH becomes the second timing described above that SIG Q3 becomes VH, the time half of the above-described resonance period Tr from the second timing described above This signal becomes VL at the elapsed timing.

これに対して、2次側制御部12Aにおける駆動許可信号とは、駆動許可信号SIG3、SIG4のことである。駆動許可信号SIG3は、スイッチ素子Q1、Q4の駆動信号SIGQ1、SIGQ4がVHになるタイミング(以降、「第3タイミング」という)でVHとなり、上述の共振周期Trの半分の時間から後述の遅延時間Td2を差し引いた時間が第3タイミングから経過したタイミングでVLとなる信号である。駆動許可信号SIG4は、スイッチ素子Q2、Q3の駆動信号SIGQ2、SIGQ3がVHになるタイミング(以降、「第4タイミング」という)でVHとなり、上述の共振周期Trの半分の時間から後述の遅延時間Td2を差し引いた時間が第4タイミングから経過したタイミングでVLとなる信号である。 On the other hand, the drive permission signal in the secondary side control unit 12A is the drive permission signals SIG3 and SIG4. Drive permission signal SIG3, the switch element Q1, Q4 driving signal SIG Q1, SIG Q4 becomes VH timing (hereinafter, "third timing" hereinafter) in the VH, and the later from half above the resonance period Tr Time This is a signal that becomes VL at the timing when the time obtained by subtracting the delay time Td2 has elapsed from the third timing. Drive permission signal SIG4, the switch element Q2, Q3 drive signal SIG Q2, timing SIG Q3 becomes VH (hereinafter, "fourth timing" hereinafter) in the VH, and the later from half above the resonance period Tr Time This signal becomes VL at the timing when the time obtained by subtracting the delay time Td2 has elapsed from the fourth timing.

以上によれば、2次側制御部12Aにおける駆動許可信号の立ち下がりエッジのタイミングは、2次側制御部12における駆動許可信号の立ち下がりエッジのタイミングと比べて、後述の遅延時間Td2だけ早くなる。   According to the above, the timing of the falling edge of the drive permission signal in the secondary side control unit 12A is earlier than the timing of the falling edge of the drive permission signal in the secondary side control unit 12 by a later-described delay time Td2. Become.

なお、上述の遅延時間Td2とは、図5に示した遅延要因121により生じる遅れ時間のことであり、スイッチ素子Q5のゲート−ソース間電圧VGSQ5やスイッチ素子Q6のゲート−ソース間電圧VGSQ6を変化させる際に生じるもののことである。遅延要因121とは、例えば、スイッチ素子Q5、Q6におけるゲート遅延や、配線遅延のことである。また、図7に示すように、スイッチ素子Q5について、遅延要因121により遅延時間が生じる前の駆動信号のことを駆動信号SIGQ5と示し、遅延要因121により遅延時間が生じた後の駆動信号のことを遅延後駆動信号DSIGQ5と示すものとする。また、スイッチ素子Q6について、遅延要因121により遅延時間が生じる前の駆動信号のことを駆動信号SIGQ6と示し、遅延要因121により遅延時間が生じた後の駆動信号のことを遅延後駆動信号DSIGQ6と示すものとする。 The above-described delay time Td2 is a delay time caused by the delay factor 121 shown in FIG. 5, and the gate-source voltage VGS Q5 of the switch element Q5 and the gate-source voltage VGS Q6 of the switch element Q6. What happens when you change The delay factor 121 is, for example, a gate delay or a wiring delay in the switch elements Q5 and Q6. Further, as shown in FIG. 7, for the switch element Q5, the drive signal before the delay time caused by the delay factor 121 is referred to as a drive signal SIG Q5, and the drive signal after the delay time caused by the delay factor 121 is This is indicated as a delayed drive signal DSIG Q5 . For switch element Q6, the drive signal before the delay time caused by delay factor 121 is referred to as drive signal SIG Q6, and the drive signal after the delay time caused by delay factor 121 is referred to as post-delay drive signal DSIG. It shall be indicated as Q6 .

図8は、不連続モードで動作する共振型コンバータ1Aの実際のタイミングチャートである。   FIG. 8 is an actual timing chart of the resonant converter 1A operating in the discontinuous mode.

図8に示すように、共振型コンバータ1Aでは、スイッチ素子Q5のドレイン電流IDQ5が「0」である期間に、スイッチ素子Q5のゲート−ソース間電圧VGSQ5がVLとなり、スイッチ素子Q6のドレイン電流IDQ6が「0」である期間に、スイッチ素子Q6のゲート−ソース間電圧VGSQ6がVLとなる。このため、スイッチ素子Q5に電流が流れる期間にのみ、スイッチ素子Q5がオン状態となり、スイッチ素子Q6に電流が流れる期間にのみ、スイッチ素子Q6がオン状態となる。 As shown in FIG. 8, the resonant converter 1A, a period drain current ID Q5 of the switch element Q5 is "0", the switching element Q5 gate - source voltage VGS Q5 is VL, and the drain of the switching element Q6 During the period when the current ID Q6 is “0”, the gate-source voltage VGS Q6 of the switch element Q6 becomes VL. Therefore, the switch element Q5 is turned on only during a period when current flows through the switch element Q5, and the switch element Q6 is turned on only during a period when current flows through the switch element Q6.

以上の共振型コンバータ1Aによれば、以下の効果を奏することができる。   According to the above resonant converter 1A, the following effects can be obtained.

スイッチ素子Q5のドレイン電流IDQ5を検出する際や、スイッチ素子Q5のゲート−ソース間電圧VGSQ5を変化させてスイッチ素子Q5を駆動させる際に、遅れが生じてしまっても、スイッチ素子Q5に電流が流れる期間にのみ、スイッチ素子Q5がオン状態となり、スイッチ素子Q6に電流が流れる期間にのみ、スイッチ素子Q6がオン状態となる。このため、スイッチ素子Q5、Q6に逆流電流が流れるのを防止できる。 Even when a delay occurs when detecting the drain current ID Q5 of the switch element Q5 or driving the switch element Q5 by changing the gate-source voltage VGS Q5 of the switch element Q5, the switch element Q5 The switch element Q5 is turned on only during a current flow period, and the switch element Q6 is turned on only during a current flow period through the switch element Q6. For this reason, it is possible to prevent a backflow current from flowing through the switch elements Q5 and Q6.

<第3実施形態>
[共振型コンバータ1Bの構成]
図9は、本発明の第3実施形態に係る共振型コンバータ1Bの回路図である。共振型コンバータ1Bは、図1に示した本発明の第1実施形態に係る共振型コンバータ1とは、遅延手段としての遅延部13を備える点と、2次側制御部12の代わりに2次側制御部12Bを備える点と、が異なる。なお、共振型コンバータ1Bにおいて、共振型コンバータ1と同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
<Third Embodiment>
[Configuration of Resonant Type Converter 1B]
FIG. 9 is a circuit diagram of a resonant converter 1B according to the third embodiment of the present invention. The resonant converter 1B is different from the resonant converter 1 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 in that it includes a delay unit 13 as a delay unit, and a secondary side instead of the secondary side control unit 12. The difference is that the side control unit 12B is provided. In the resonant converter 1B, the same constituent elements as those of the resonant converter 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

遅延部13は、1次側制御部111と、スイッチ素子Q1〜Q4のそれぞれのゲートと、の間に設けられる。この遅延部13は、1次側制御部111から出力された駆動信号SIGQ1〜SIGQ4のそれぞれを、上述の遅延時間Td2だけ遅らせて、遅延後駆動信号DSIGQ1、DSIGQ2、DSIGQ3、DSIGQ4としてスイッチ素子Q1〜Q4のそれぞれのゲートに供給する。 The delay unit 13 is provided between the primary side control unit 111 and the gates of the switch elements Q1 to Q4. The delay unit 13 delays each of the drive signals SIG Q1 to SIG Q4 output from the primary side control unit 111 by the above-described delay time Td2, and then drives the delayed drive signals DSIG Q1 , DSIG Q2 , DSIG Q3 , DSIG Q4 is supplied to each gate of the switch elements Q1 to Q4.

[共振型コンバータ1Bの動作]
共振型コンバータ1Bは、図1に示した本発明の第1実施形態に係る共振型コンバータ1と同様に、不連続モードで動作し、スイッチ素子Q1〜Q4のスイッチング周波数を制御することで、出力電圧Voutを制御する。ただし、図5に示した本発明の第2実施形態に係る共振型コンバータ1Aと同様に、共振型コンバータ1では対応できない遅延時間Td2に対応するために、スイッチ素子Q5、Q6のドレイン電流IDQ5、IDQ6を基準とした、スイッチ素子Q5、Q6のそれぞれの駆動信号SIGQ5、SIGQ6の立ち下がりエッジのタイミングが、共振型コンバータ1とは異なる。2次側制御部12Bによるスイッチ素子Q5、Q6の制御について、図10、11を用いて以下に説明する。
[Operation of Resonant Type Converter 1B]
Similar to the resonant converter 1 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1, the resonant converter 1B operates in a discontinuous mode and controls the switching frequency of the switch elements Q1 to Q4 to output the resonant converter 1B. The voltage Vout is controlled. However, like the resonant converter 1A according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 5, the drain current ID Q5 of the switch elements Q5 and Q6 is used to cope with the delay time Td2 that cannot be handled by the resonant converter 1. The timing of the falling edges of the drive signals SIG Q5 and SIG Q6 of the switch elements Q5 and Q6 with respect to ID Q6 is different from that of the resonant converter 1. Control of the switch elements Q5 and Q6 by the secondary side control unit 12B will be described below with reference to FIGS.

図10に示すように、2次側制御部12Bは、2次側制御部12と同様に、2次共振電流検出信号と、1次側の駆動信号と、の論理積を求め、2次側の駆動信号を生成する。ここで、共振型コンバータ1Bには上述の遅延部13が設けられており、2次側制御部12Bに入力される1次側の駆動信号は、遅延部13に入力される前の信号である。このため、2次側制御部12における駆動許可信号と、2次側制御部12Bにおける駆動許可信号とは、以下の点で異なる。   As shown in FIG. 10, the secondary side control unit 12B obtains the logical product of the secondary resonance current detection signal and the primary side drive signal in the same manner as the secondary side control unit 12. Drive signal is generated. Here, the above-described delay unit 13 is provided in the resonant converter 1B, and the primary side drive signal input to the secondary side control unit 12B is a signal before being input to the delay unit 13. . For this reason, the drive permission signal in the secondary side control part 12 and the drive permission signal in the secondary side control part 12B differ in the following points.

具体的には、2次側制御部12における駆動許可信号とは、上述のように、駆動許可信号SIG1、SIG2のことである。   Specifically, the drive permission signal in the secondary side control unit 12 is the drive permission signals SIG1 and SIG2 as described above.

これに対して、2次側制御部12Bにおける駆動許可信号とは、駆動許可信号SIG5、SIG6のことである。駆動許可信号SIG5は、遅延部13に入力される前の信号であるスイッチ素子Q1、Q4の駆動信号SIGQ1、SIGQ4がVHになるタイミング(以降、「第5タイミング」という)でVHとなり、上述の共振周期Trの半分の時間が第5タイミングから経過したタイミングでVLとなる信号である。駆動許可信号SIG6は、遅延部13に入力される前の信号であるスイッチ素子Q2、Q3の駆動信号SIGQ2、SIGQ3がVHになるタイミング(以降、「第6タイミング」という)でVHとなり、上述の共振周期Trの半分の時間が第6タイミングから経過したタイミングでVLとなる信号である。 On the other hand, the drive permission signal in the secondary side control unit 12B is the drive permission signals SIG5 and SIG6. Drive permission signal SIG5, the drive signal SIG Q1, SIG Q4 becomes VH timing (hereinafter, "fifth timing" hereinafter) of the switch element Q1, Q4 is before the signal input to the delay unit 13 in VH, and the This is a signal that becomes VL at a timing when half of the resonance period Tr described above has elapsed from the fifth timing. Drive permission signal SIG6, the drive signal SIG Q2 of the switching elements Q2, Q3 is a signal before being input to the delay unit 13, the timing of SIG Q3 becomes VH (hereinafter "sixth timing" hereinafter) VH becomes in, It is a signal that becomes VL at the timing when half the resonance period Tr described above has elapsed from the sixth timing.

一方、2次側制御部12Bに入力される2次共振電流検出信号は、遅延部13から出力された信号に応じて変化する信号である。具体的には、スイッチ素子Q1〜Q4には、駆動信号SIGQ1〜SIGQ4を遅延部13で遅らせたものが供給されるため、これらスイッチ素子Q1〜Q4の動作は、遅延部13が設けられていない場合と比べて、遅延時間Td2だけ遅れることとなる。そして、スイッチ素子Q5、Q6のドレイン電流IDQ5、IDQ6は、スイッチ素子Q1〜Q4の動作に応じて変化するため、これらドレイン電流IDQ5、IDQ6も、遅延時間Td2だけ遅れることとなる。 On the other hand, the secondary resonance current detection signal input to the secondary side control unit 12B is a signal that changes according to the signal output from the delay unit 13. Specifically, the switching element Q1 to Q4, for that delaying the drive signal SIG Q1 to Sig Q4 delay unit 13 is supplied, the operation of the switch elements Q1 to Q4, the delay unit 13 is provided Compared to the case where it is not, it is delayed by the delay time Td2. Since the drain currents ID Q5 and ID Q6 of the switch elements Q5 and Q6 change according to the operation of the switch elements Q1 to Q4, the drain currents ID Q5 and ID Q6 are also delayed by the delay time Td2.

以上より、スイッチ素子Q5のドレイン電流IDQ5の位相を基準とすると、2次側制御部12Bに入力される駆動信号SIGQ1、SIGQ4の位相は、2次側制御部12に入力される駆動信号SIGQ1、SIGQ4の位相と比べて、遅延時間Td2の分だけ、相対的に進むことになる。また、スイッチ素子Q6のドレイン電流IDQ6の位相を基準とすると、2次側制御部12Bに入力される駆動信号SIGQ2、SIGQ3の位相は、2次側制御部12に入力される駆動信号SIGQ2、SIGQ3の位相と比べて、遅延時間Td2の分だけ、相対的に進むことになる。 From the above, when the phase of the drain current ID Q5 of the switch element Q5 is used as a reference, the phases of the drive signals SIG Q1 and SIG Q4 input to the secondary control unit 12B are the drive input to the secondary control unit 12. Compared with the phases of the signals SIG Q1 and SIG Q4, the phase advances relatively by the delay time Td2. When the phase of the drain current ID Q6 of the switch element Q6 is used as a reference, the phases of the drive signals SIG Q2 and SIG Q3 input to the secondary control unit 12B are the drive signals input to the secondary control unit 12. Compared to the phases of SIG Q2 and SIG Q3, the phase is relatively advanced by the delay time Td2.

図12は、不連続モードで動作する共振型コンバータ1Bの実際のタイミングチャートである。   FIG. 12 is an actual timing chart of the resonant converter 1B operating in the discontinuous mode.

図12に示すように、共振型コンバータ1Bでは、スイッチ素子Q1、Q4の駆動信号SIGQ1、SIGQ4の電圧VSIGQ1、VSIGQ4がVHからVLに変化するタイミングで、スイッチ素子Q5の駆動信号SIGQ5の電圧VSIGQ5がVHからVLに変化する。そして、電圧VSIGQ5がVHからVLに変化してから遅延時間Td2が経過したタイミングで、スイッチ素子Q5の遅延後駆動信号DSIGQ5の電圧VDSIGQ5がVHからVLに変化し、この遅延後駆動信号DSIGQ5がゲートに供給されるスイッチ素子Q5のゲート−ソース間電圧VGSQ5もVHからVLに変化する。このため、スイッチ素子Q6に電流が流れ始めるより前のタイミングで、スイッチ素子Q5がオフ状態となる。 As shown in FIG. 12, in the resonant converter 1B, the drive signals SIG Q1 and VSIG Q4 of the switch elements Q1 and Q4 change at the timing when the voltages VSIG Q1 and VSIG Q4 of the SIG Q4 change from VH to VL. voltage VSIG Q5 of Q5 is changed to VL from VH. Then, at the timing when the delay time Td2 has elapsed since the voltage VSIG Q5 changed from VH to VL, the voltage VDSIG Q5 of the delayed drive signal DSIG Q5 of the switch element Q5 changes from VH to VL. The gate-source voltage VGS Q5 of the switch element Q5 to which the DSIG Q5 is supplied to the gate also changes from VH to VL. For this reason, the switch element Q5 is turned off at a timing before the current starts to flow through the switch element Q6.

また、共振型コンバータ1Bでは、スイッチ素子Q2、Q3の駆動信号SIGQ2、SIGQ3の電圧VSIGQ2、VSIGQ3がVHからVLに変化するタイミングで、スイッチ素子Q6の駆動信号SIGQ6の電圧VSIGQ6がVHからVLに変化する。そして、電圧VSIGQ6がVHからVLに変化してから遅延時間Td2が経過したタイミングで、スイッチ素子Q6の遅延後駆動信号DSIGQ6の電圧VDSIGQ6がVHからVLに変化し、この遅延後駆動信号DSIGQ6がゲートに供給されるスイッチ素子Q6のゲート−ソース間電圧VGSQ6もVHからVLに変化する。このため、スイッチ素子Q5に電流が流れ始めるより前のタイミングで、スイッチ素子Q6がオフ状態となる。 Also, the resonant converter 1B, the drive signal SIG Q2 of the switching elements Q2, Q3, a voltage VSIG Q2 of SIG Q3, at the timing when VSIG Q3 changes to VL from VH, the voltage VSIG Q6 of the drive signal SIG Q6 of the switching element Q6 Changes from VH to VL. Then, at the timing when the delay time Td2 has elapsed since the voltage VSIG Q6 changed from VH to VL, the voltage VDSIG Q6 of the delayed drive signal DSIG Q6 of the switch element Q6 changes from VH to VL. The gate-source voltage VGS Q6 of the switch element Q6 to which the DSIG Q6 is supplied to the gate also changes from VH to VL. For this reason, the switch element Q6 is turned off at a timing before the current starts to flow through the switch element Q5.

以上の共振型コンバータ1Bによれば、上述の共振型コンバータ1Aが奏することのできる効果と同様の効果を奏することができる。   According to the above-described resonance type converter 1B, the same effect as that obtained by the resonance type converter 1A described above can be obtained.

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications can be made without departing from the gist of the present invention.

例えば、上述の各実施形態では、スイッチ素子Q1〜Q4により、トランスTの1次側にフルブリッジ回路を構成したが、これに限らず、例えばハーフブリッジ回路を構成してもよい。   For example, in each of the embodiments described above, the full bridge circuit is configured on the primary side of the transformer T by the switch elements Q1 to Q4. However, the present invention is not limited thereto, and a half bridge circuit may be configured, for example.

また、上述の各実施形態では、2次側制御部12、12Aは、スイッチ素子Q5、Q6のそれぞれのドレイン電流IDQ5、IDQ6を検出したが、これに限らず、例えばトランスTの1次巻線T1に流れる電流を検出してもよい。 Further, in each of the above-described embodiments, the secondary-side control units 12 and 12A detect the drain currents ID Q5 and ID Q6 of the switch elements Q5 and Q6, but not limited thereto, for example, the primary of the transformer T You may detect the electric current which flows into the coil | winding T1.

また、上述の各実施形態では、共振型コンバータ1、1Aを正論理で構成したが、これに限らず、負論理で構成してもよい。   Further, in each of the above-described embodiments, the resonant converters 1 and 1A are configured with positive logic.

また、上述の各実施形態では、スイッチ素子Q1、Q4のそれぞれのゲート−ソース間電圧VGSQ1、VGSQ4がVHになるタイミングで、スイッチ素子Q5のドレイン電流IDQ5が「0」より大きくなり、スイッチ素子Q2、Q3のそれぞれのゲート−ソース間電圧VGSQ2、VGSQ3がVHになるタイミングで、スイッチ素子Q6のドレイン電流IDQ6が「0」より大きくなるものとしたが、これに限らない。例えば、ゲート−ソース間電圧VGSQ2、VGSQ3がVLになってからゲート−ソース間電圧VGSQ1、VGSQ4がVHになるまでの期間において、ドレイン電流IDQ5が「0」より大きくなり、ゲート−ソース間電圧VGSQ1、VGSQ4がVLになってからゲート−ソース間電圧VGSQ2、VGSQ3がVHになるまでの期間において、ドレイン電流IDQ6が「0」より大きくなるものであっても、本発明を適用できる。 In each of the above-described embodiments, the drain current ID Q5 of the switch element Q5 becomes larger than “0” at the timing when the gate-source voltages VGS Q1 and VGS Q4 of the switch elements Q1 and Q4 become VH. Although the drain current ID Q6 of the switch element Q6 becomes larger than “0” at the timing when the gate-source voltages VGS Q2 and VGS Q3 of the switch elements Q2 and Q3 become VH, it is not limited to this. For example, in the period from when the gate-source voltages VGS Q2 and VGS Q3 become VL to when the gate-source voltages VGS Q1 and VGS Q4 become VH, the drain current ID Q5 becomes larger than “0”, and the gate -Even if the drain current ID Q6 becomes larger than "0" in the period from when the source-to-source voltages VGS Q1 and VGS Q4 become VL until the gate-to-source voltages VGS Q2 and VGS Q3 become VH. The present invention can be applied.

1、1A、1B、100;共振型コンバータ
111;1次側制御部
12、12A、12B、112;2次側制御部
13;遅延部
C1、Cr;キャパシタ
Lr;インダクタ
Q1〜Q6;スイッチ素子
T;トランス
Td1;検出遅れ時間
Td2;遅延時間
VIN;直流電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A, 1B, 100; Resonance type converter 111; Primary side control part 12, 12A, 12B, 112; Secondary side control part 13; Delay part C1, Cr; Capacitor Lr; Inductor Q1-Q6; Switch element T Transformer Td1; Detection delay time Td2; Delay time VIN; DC power supply

Claims (8)

トランスと、当該トランスの1次巻線に直列接続されたインダクタおよびキャパシタと、当該トランスの1次巻線、当該インダクタ、および当該キャパシタを直列接続した直列回路に対して接続された2以上の1次側スイッチ素子と、当該トランスの2次巻線に生じた電力を整流する2以上の2次側スイッチ素子と、を備える共振型コンバータであって、
前記2以上の1次側スイッチ素子のそれぞれの制御端子に、1次側駆動信号を供給する1次側制御手段と、
前記2以上の2次側スイッチ素子のそれぞれの制御端子に、2次側駆動信号を供給する2次側制御手段と、を備え、
前記2次側制御手段は、
前記2以上の2次側スイッチ素子のそれぞれに流れる電流を検出し、検出結果に基づいて検出信号を生成するとともに、
前記1次側駆動信号の開始エッジを基準として予め定められた時間のパルス幅を有する駆動許可信号を生成し、
前記検出信号と前記駆動許可信号との論理積を求め、前記2次側駆動信号とすることを特徴とする共振型コンバータ。
A transformer, an inductor and a capacitor connected in series to the primary winding of the transformer, and two or more 1 connected to a series circuit in which the primary winding of the transformer, the inductor, and the capacitor are connected in series A resonant converter comprising: a secondary switch element; and two or more secondary switch elements that rectify power generated in the secondary winding of the transformer,
Primary side control means for supplying primary side drive signals to respective control terminals of the two or more primary side switch elements;
Secondary-side control means for supplying a secondary-side drive signal to each control terminal of the two or more secondary-side switch elements,
The secondary side control means includes:
Detecting a current flowing through each of the two or more secondary-side switch elements and generating a detection signal based on the detection result;
Generating a drive permission signal having a pulse width of a predetermined time with reference to a start edge of the primary side drive signal;
A resonance type converter characterized in that a logical product of the detection signal and the drive permission signal is obtained and used as the secondary drive signal.
前記予め定められた時間は、前記インダクタおよび前記キャパシタを有する共振回路の共振周期の半分に等しいことを特徴とする請求項1に記載の共振型コンバータ。   2. The resonant converter according to claim 1, wherein the predetermined time is equal to a half of a resonance period of a resonance circuit including the inductor and the capacitor. 前記予め定められた時間は、前記インダクタおよび前記キャパシタを有する共振回路の共振周期の半分から、前記2以上の2次側スイッチ素子を駆動させる際に発生する遅延時間を差し引いた時間に等しいことを特徴とする請求項1に記載の共振型コンバータ。   The predetermined time is equal to a time obtained by subtracting a delay time generated when driving the two or more secondary side switch elements from a half of a resonance period of the resonance circuit having the inductor and the capacitor. The resonant converter according to claim 1, wherein トランスと、当該トランスの1次巻線に直列接続されたインダクタおよびキャパシタと、当該トランスの1次巻線、当該インダクタ、および当該キャパシタを直列接続した直列回路に対して接続された2以上の1次側スイッチ素子と、当該トランスの2次巻線に生じた電力を整流する2以上の2次側スイッチ素子と、を備える共振型コンバータであって、
前記2以上の1次側スイッチ素子のそれぞれの制御端子に供給する1次側駆動信号を出力する1次側制御手段と、
前記1次側制御手段から出力された1次側駆動信号を、予め定められた第1の時間だけ遅らせて、前記2以上の1次側スイッチ素子のそれぞれの制御端子に供給する遅延手段と、
前記2以上の2次側スイッチ素子のそれぞれの制御端子に、2次側駆動信号を供給する2次側制御手段と、を備え、
前記2次側制御手段は、
前記2以上の2次側スイッチ素子のそれぞれに流れる電流を検出し、検出結果に基づいて検出信号を生成するとともに、
前記遅延手段に入力される前の前記1次側駆動信号の開始エッジを基準として予め定められた第2の時間のパルス幅を有する駆動許可信号を生成し、
前記検出信号と前記駆動許可信号との論理積を求め、前記2次側駆動信号とすることを特徴とする共振型コンバータ。
A transformer, an inductor and a capacitor connected in series to the primary winding of the transformer, and two or more 1 connected to a series circuit in which the primary winding of the transformer, the inductor, and the capacitor are connected in series A resonant converter comprising: a secondary switch element; and two or more secondary switch elements that rectify power generated in the secondary winding of the transformer,
Primary side control means for outputting primary side drive signals to be supplied to respective control terminals of the two or more primary side switch elements;
Delay means for delaying the primary side drive signal output from the primary side control means by a predetermined first time and supplying it to the respective control terminals of the two or more primary side switch elements;
Secondary-side control means for supplying a secondary-side drive signal to each control terminal of the two or more secondary-side switch elements,
The secondary side control means includes:
Detecting a current flowing through each of the two or more secondary-side switch elements and generating a detection signal based on the detection result;
Generating a drive permission signal having a pulse width of a second time determined in advance with reference to a start edge of the primary side drive signal before being input to the delay means;
A resonance type converter characterized in that a logical product of the detection signal and the drive permission signal is obtained and used as the secondary drive signal.
前記予め定められた第2の時間は、前記インダクタおよび前記キャパシタを有する共振回路の共振周期の半分に等しいことを特徴とする請求項4に記載の共振型コンバータ。   5. The resonant converter according to claim 4, wherein the predetermined second time is equal to a half of a resonance period of a resonance circuit including the inductor and the capacitor. 前記予め定められた第2の時間は、前記インダクタおよび前記キャパシタを有する共振回路の共振周期の半分から、前記2以上の2次側スイッチ素子を駆動させる際に発生する遅延時間を差し引いた時間に等しいことを特徴とする請求項4に記載の共振型コンバータ。   The predetermined second time is a time obtained by subtracting a delay time generated when driving the two or more secondary-side switch elements from a half of a resonance period of the resonance circuit having the inductor and the capacitor. 5. The resonant converter according to claim 4, wherein the resonant converters are equal. 前記予め定められた第1の時間は、前記2以上の2次側スイッチ素子を駆動させる際に発生する遅延時間に等しいことを特徴とする請求項4乃至6のいずれかに記載の共振型コンバータ。   7. The resonant converter according to claim 4, wherein the predetermined first time is equal to a delay time generated when driving the two or more secondary-side switch elements. . 前記2以上の1次側スイッチ素子は、フルブリッジ回路を構成することを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の共振型コンバータ。   The resonant converter according to any one of claims 1 to 7, wherein the two or more primary-side switch elements constitute a full bridge circuit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102447405A (en) * 2011-12-29 2012-05-09 深圳市大族元亨光电股份有限公司 LED (light-emitting diode) lamp switch power supply circuit and control method
US10193465B2 (en) 2015-09-30 2019-01-29 Murata Manufacturing Co., Ltd. DC/DC conversion apparatus

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10243647A (en) * 1997-02-27 1998-09-11 Sony Corp Power supply
JP2003158873A (en) * 2001-11-20 2003-05-30 Tdk Corp Switching power unit
JP2006129548A (en) * 2004-10-26 2006-05-18 Fuji Electric Device Technology Co Ltd Power converter
JP2006271099A (en) * 2005-03-24 2006-10-05 Shindengen Electric Mfg Co Ltd Series resonant converter
JP2008035656A (en) * 2006-07-31 2008-02-14 Oki Power Tech Co Ltd Power supply circuit

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10243647A (en) * 1997-02-27 1998-09-11 Sony Corp Power supply
JP2003158873A (en) * 2001-11-20 2003-05-30 Tdk Corp Switching power unit
JP2006129548A (en) * 2004-10-26 2006-05-18 Fuji Electric Device Technology Co Ltd Power converter
JP2006271099A (en) * 2005-03-24 2006-10-05 Shindengen Electric Mfg Co Ltd Series resonant converter
JP2008035656A (en) * 2006-07-31 2008-02-14 Oki Power Tech Co Ltd Power supply circuit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102447405A (en) * 2011-12-29 2012-05-09 深圳市大族元亨光电股份有限公司 LED (light-emitting diode) lamp switch power supply circuit and control method
US10193465B2 (en) 2015-09-30 2019-01-29 Murata Manufacturing Co., Ltd. DC/DC conversion apparatus

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