JP2002262552A - DC-DC converter - Google Patents
DC-DC converterInfo
- Publication number
- JP2002262552A JP2002262552A JP2001056110A JP2001056110A JP2002262552A JP 2002262552 A JP2002262552 A JP 2002262552A JP 2001056110 A JP2001056110 A JP 2001056110A JP 2001056110 A JP2001056110 A JP 2001056110A JP 2002262552 A JP2002262552 A JP 2002262552A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- fet
- capacitor
- semiconductor switch
- switch element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体スイッチ素子がオフになったときにス
イッチ端子間における高電圧の発生を回路効率が低下す
ることなく防止する。
【解決手段】 コンバータ回路部1は、入力電圧Vinを
チョッピングするFET10と、FET10と逆並列に
接続されたダイオードD1と、FET10に直列に接続
された共振用リアクトルL1と、共振用コンデンサC1
と、リアクトルL2およびコンデンサC2からなる低域
通過フィルタと、還流ダイオードD2とを備えるととも
に、FET10のドレインとアースライン9との間に接
続されたコンデンサC3と、FET10のソースにカソ
ードが接続され、アースライン9にアノードが接続され
るダイオードD3とを備えている。
(57) Abstract: To prevent a high voltage from being generated between switch terminals when a semiconductor switch element is turned off without lowering circuit efficiency. A converter circuit section includes an FET for chopping an input voltage, a diode D1 connected in anti-parallel to the FET, a resonance reactor L1 connected in series to the FET 10, and a resonance capacitor C1.
A low-pass filter including a reactor L2 and a capacitor C2, a freewheel diode D2, a capacitor C3 connected between the drain of the FET 10 and the ground line 9, and a cathode connected to the source of the FET 10; A diode D3 whose anode is connected to the ground line 9;
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体スイッチ素
子がオフになったときにそのスイッチ端子間に高電圧が
発生するのを防止するDC−DCコンバータに関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC-DC converter for preventing a high voltage from being generated between switch terminals when a semiconductor switch element is turned off.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、DC−DCコンバータとして、半
導体スイッチ素子のオンオフを用いたスイッチモードコ
ンバータが知られている。このスイッチモードコンバー
タは、スイッチング周波数が高くなるとスイッチング損
失が増大するので、そのスイッチング損失を低減するた
めに、共振用リアクトルおよび共振用コンデンサからな
る共振回路を備え、電圧共振を利用してゼロ電圧でスイ
ッチングを行う方式や、電流共振を利用してゼロ電流で
スイッチングを行う方式などを採用することが多い。2. Description of the Related Art Conventionally, as a DC-DC converter, a switch mode converter using ON / OFF of a semiconductor switch element has been known. Since the switching loss increases as the switching frequency increases, the switch mode converter includes a resonance circuit including a resonance reactor and a resonance capacitor in order to reduce the switching loss. A method of performing switching, a method of performing switching at zero current using current resonance, and the like are often adopted.
【0003】図5は従来のDC−DCコンバータの回路
図で、同図では全波形ゼロ電流スイッチング方式の降圧
形コンバータを示している。FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional DC-DC converter. FIG. 5 shows a step-down converter of the full waveform zero current switching type.
【0004】この回路は、入力電圧をチョッピングする
トランジスタQ11と、電流を逆方向に流すべくトラン
ジスタQ11と逆並列に、すなわちアノードが出力(エ
ミッタ)側、カソードが入力(コレクタ)側に接続され
たダイオードD11と、トランジスタQ11に直列に接
続された共振用リアクトルL11と、共振用コンデンサ
C11と、リアクトルL12およびコンデンサC12か
らなる低域通過フィルタを備えており、この低域通過フ
ィルタにより、チョッピングによって得られる出力電圧
の脈動が抑制されて平滑される。還流ダイオードD12
は、トランジスタQ11がオフしたときに、リアクトル
L12に蓄積されているエネルギーを放出するためのも
のである。また、トランジスタQ11のコレクタとアー
スとの間に接続されたコンデンサC13は、トランジス
タQ11のスイッチングノイズが入力側に漏れるのを防
ぐためのものである。In this circuit, a transistor Q11 for chopping an input voltage and an antiparallel to the transistor Q11 for flowing a current in a reverse direction, that is, an anode is connected to an output (emitter) side and a cathode is connected to an input (collector) side. It includes a diode D11, a resonance reactor L11 connected in series to the transistor Q11, a resonance capacitor C11, and a low-pass filter including the reactor L12 and the capacitor C12. The pulsation of the output voltage is suppressed and smoothed. Reflux diode D12
Is for releasing the energy stored in the reactor L12 when the transistor Q11 is turned off. Further, the capacitor C13 connected between the collector of the transistor Q11 and the ground is for preventing the switching noise of the transistor Q11 from leaking to the input side.
【0005】このようなDC−DCコンバータにおい
て、トランジスタQ11がオフしたときには、トランジ
スタQ11の入力側端子および出力側端子(コレクタお
よびエミッタ)間に高いスパイク電圧が過渡的に発生す
るため、この高電圧によりトランジスタQ11が劣化す
る虞がある。そこで、このような高いスパイク電圧の発
生を防止するために、トランジスタQ11の入力側端子
および出力側端子間には、一般にスナバ回路S10が設
けられる。スナバ回路S10は、最も簡単な例では、図
10に示すように、コンデンサC14および抵抗R11
の直列回路をトランジスタQ11に並列接続することに
よって構成される。In such a DC-DC converter, when the transistor Q11 is turned off, a high spike voltage is transiently generated between the input terminal and the output terminal (collector and emitter) of the transistor Q11. This may cause the transistor Q11 to deteriorate. Therefore, in order to prevent such a high spike voltage from occurring, a snubber circuit S10 is generally provided between the input terminal and the output terminal of the transistor Q11. In the simplest example, as shown in FIG. 10, the snubber circuit S10 includes a capacitor C14 and a resistor R11.
Are connected in parallel to the transistor Q11.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】図5に示すスナバ回路
S10を用いる場合には、抵抗R11の抵抗値を低下さ
せると高電圧防止の効果は増大するが、それに伴ってス
ナバ回路S10に流れる電流が増大するので、抵抗R1
1の電流容量を増大させる必要がある。従って抵抗R1
1が大型化するとともに放熱を考慮する必要が生じる。
また、スナバ回路S10の損失が増大するので、DC−
DCコンバータとしての効率が低下することとなる。When the snubber circuit S10 shown in FIG. 5 is used, the effect of preventing a high voltage is increased by lowering the resistance value of the resistor R11, but the current flowing through the snubber circuit S10 is accordingly increased. Increases, the resistance R1
1 needs to be increased. Therefore, the resistance R1
1 becomes larger and it is necessary to consider heat radiation.
Further, since the loss of the snubber circuit S10 increases, the DC-
The efficiency as a DC converter will be reduced.
【0007】逆に、抵抗R11の抵抗値を増大させると
上記問題点は解消できるが、高電圧発生の防止という所
期の目的を達成するのが困難になってしまう。On the contrary, if the resistance value of the resistor R11 is increased, the above problem can be solved, but it becomes difficult to achieve the intended purpose of preventing generation of a high voltage.
【0008】一方、抵抗R11の抵抗値を所定レベルに
抑制しておいて、耐電圧レベルの高いトランジスタQ1
1を用いることも考えられる。しかし、トランジスタQ
11の耐電圧を高くすると、そのオン抵抗は2乗で増大
することになるので、DC−DCコンバータとしての効
率がやはり低下してしまう。On the other hand, while the resistance value of the resistor R11 is suppressed to a predetermined level, the transistor Q1 having a high withstand voltage level is
It is also conceivable to use 1. However, transistor Q
When the withstand voltage of 11 is increased, its on-resistance increases by the square, so that the efficiency as a DC-DC converter also decreases.
【0009】本発明は、上記問題を解決するもので、半
導体スイッチ素子、例えばMOS−FETがオフになっ
たときに入力側端子および出力側端子間における高電圧
の発生を回路効率が低下することなく防止することが可
能なDC−DCコンバータを提供することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problem, and reduces the circuit efficiency of generating a high voltage between an input terminal and an output terminal when a semiconductor switching element, for example, a MOS-FET is turned off. It is an object of the present invention to provide a DC-DC converter capable of preventing the DC-DC converter from being prevented.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、入力電圧をオ
ンオフする半導体スイッチ素子と、共振用リアクトルお
よび共振用コンデンサからなり、上記半導体スイッチ素
子の出力側に配設された共振回路と、上記半導体スイッ
チ素子の入力側端子および出力側端子間に逆並列に接続
された逆並列整流素子と、上記半導体スイッチ素子をオ
ンオフさせる駆動手段と、上記半導体スイッチ素子の入
力側端子とアースとの間に接続された電圧抑制用コンデ
ンサと、カソードが上記半導体スイッチ素子の出力側端
子に接続され、アノードがアースに接続される電圧抑制
用整流素子とを備えたものである。According to the present invention, there is provided a semiconductor switching device for turning on / off an input voltage, a resonance reactor and a resonance capacitor, the resonance circuit being provided on the output side of the semiconductor switching device, An anti-parallel rectifier connected in anti-parallel between an input terminal and an output terminal of the semiconductor switch element; a driving unit for turning on and off the semiconductor switch element; The semiconductor device comprises a connected voltage suppressing capacitor and a voltage suppressing rectifying element having a cathode connected to the output terminal of the semiconductor switching element and an anode connected to the ground.
【0011】半導体スイッチ素子がオフにされたとき、
共振用リアクトルに蓄積されたエネルギーが半導体スイ
ッチ素子に印加され、入力側端子および出力側端子間の
電圧が上昇しようとするが、この構成によれば、半導体
スイッチ素子の入力側端子とアースとの間に電圧抑制用
コンデンサが接続されているので、半導体スイッチ素子
の入力側端子とアースとの間の電圧は、この電圧抑制用
コンデンサによりDC−DCコンバータの入力電圧に近
いレベルに抑制される。一方、半導体スイッチ素子の出
力側端子とアースとの間の電圧は、当該出力側端子の電
位がアースレベル以下に低下すると、電圧抑制用整流素
子がオンになることから、出力側端子とアースとの間の
電圧は、アースレベルより順方向電圧分だけ低いレベル
に保持される。When the semiconductor switch element is turned off,
The energy stored in the resonance reactor is applied to the semiconductor switch element, and the voltage between the input terminal and the output terminal tends to increase. However, according to this configuration, the connection between the input terminal of the semiconductor switch element and the ground. Since the voltage suppressing capacitor is connected therebetween, the voltage between the input terminal of the semiconductor switch element and the ground is suppressed to a level close to the input voltage of the DC-DC converter by the voltage suppressing capacitor. On the other hand, the voltage between the output side terminal of the semiconductor switch element and the ground is such that when the potential of the output side terminal falls below the ground level, the rectifying element for voltage suppression is turned on. Is maintained at a level lower than the ground level by a forward voltage.
【0012】従って、半導体スイッチ素子の入力側端子
および出力側端子の電位差は、DC−DCコンバータの
入力電圧より多少高いレベルに抑制されることとなり、
これによって入力側端子および出力側端子間における高
電圧の発生が防止される。Accordingly, the potential difference between the input terminal and the output terminal of the semiconductor switch element is suppressed to a level slightly higher than the input voltage of the DC-DC converter,
This prevents a high voltage from being generated between the input terminal and the output terminal.
【0013】また、半導体スイッチ素子がオフしたとき
に発生するエネルギーは、電圧抑制用整流素子、逆並列
整流素子、電圧抑制用コンデンサにより形成される回路
によって電圧抑制用コンデンサに戻されることになるの
で、スナバ回路のような抵抗による損失は発生しないた
め、回路効率の向上につながる。Further, energy generated when the semiconductor switch element is turned off is returned to the voltage suppressing capacitor by a circuit formed by the voltage suppressing rectifying element, the antiparallel rectifying element, and the voltage suppressing capacitor. In addition, since loss due to a resistor as in a snubber circuit does not occur, circuit efficiency is improved.
【0014】また、上記逆並列整流素子および上記半導
体スイッチ素子は、1つの半導体素子により構成されて
いるとしてもよい。例えばMOS−FETは、その構造
上、ドレイン・ソース間にダイオードが等価的に内蔵さ
れているので、MOS−FETを用いることにより、回
路を構成する部品点数の削減が可能になる。Further, the antiparallel rectifier and the semiconductor switch may be constituted by one semiconductor. For example, a MOS-FET has a structure in which a diode is equivalently built in between a drain and a source. Therefore, the number of components constituting a circuit can be reduced by using a MOS-FET.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】図1は本発明に係るDC−DCコ
ンバータの一実施形態の回路図である。このDC−DC
コンバータは、コンバータ回路部1と、駆動回路2と、
制御回路3とを備えている。FIG. 1 is a circuit diagram of one embodiment of a DC-DC converter according to the present invention. This DC-DC
The converter includes a converter circuit unit 1, a drive circuit 2,
And a control circuit 3.
【0016】コンバータ回路部1は、入力端子4,5間
に印加される直流入力電圧Vinより低い直流出力電圧V
otを生成して出力端子6,7間に接続される負荷8に印
加するもので、公知の全波形ゼロ電流スイッチング方式
の降圧形コンバータを構成している。Converter circuit section 1 has a DC output voltage V lower than DC input voltage Vin applied between input terminals 4 and 5.
ot is generated and applied to the load 8 connected between the output terminals 6 and 7, and constitutes a well-known full-waveform zero-current switching type step-down converter.
【0017】このコンバータ回路部1は、ドレイン(入
力側端子)が入力端子4に接続され、入力電圧Vinをチ
ョッピングするMOS−FET(半導体スイッチ素子)
10と、FET10のソース(出力側端子)に接続され
た共振用リアクトルL1と、共振用コンデンサC1と、
リアクトルL2およびコンデンサC2からなる低域通過
フィルタと、FET10がオフしたときにリアクトルL
2に蓄積されたエネルギーを放出するための還流ダイオ
ードD2と、FET10のドレインとアースライン9と
の間に接続されたコンデンサC3とを備えている。The converter circuit section 1 has a drain (input side terminal) connected to the input terminal 4 and a MOS-FET (semiconductor switch element) for chopping the input voltage Vin.
10, a resonance reactor L1 connected to the source (output side terminal) of the FET 10, a resonance capacitor C1,
A low-pass filter including a reactor L2 and a capacitor C2; and a reactor L when the FET 10 is turned off.
2 includes a freewheeling diode D2 for discharging the energy stored in 2 and a capacitor C3 connected between the drain of the FET 10 and the ground line 9.
【0018】上記低域通過フィルタにより電圧の脈動が
抑制され、平滑された出力電圧Votが得られることとな
る。また、コンデンサC3によりFET10に発生する
スイッチングノイズが入力端子4,5から洩れるのが防
止される。The pulsation of the voltage is suppressed by the low-pass filter, and a smoothed output voltage Vot is obtained. Further, the switching noise generated in the FET 10 by the capacitor C3 is prevented from leaking from the input terminals 4 and 5.
【0019】ダイオードD1は、MOS−FETの構造
上、FET10のドレイン・ソース間に等価的に内蔵さ
れているものである。MOS−FETに代えて他の半導
体スイッチ素子、例えばバイポーラトランジスタなどを
用いる場合には、単独のダイオードを接続しておけばよ
い。The diode D1 is equivalently incorporated between the drain and source of the FET 10 because of the structure of the MOS-FET. When another semiconductor switch element, for example, a bipolar transistor, is used instead of the MOS-FET, a single diode may be connected.
【0020】さらに、コンバータ回路部1は、カソード
がFET10のソースに接続され、アノードがアースラ
イン9に接続されるダイオードD3を備えている。The converter circuit section 1 further includes a diode D3 whose cathode is connected to the source of the FET 10 and whose anode is connected to the ground line 9.
【0021】駆動回路2は、制御回路3からの制御信号
に従ってFET10のゲートに駆動電圧を印加してFE
T10をオンオフさせるものである。制御回路3は、C
PUやA/D変換器などからなり、駆動回路2にパルス
信号からなる制御信号を送出してFET10のオンオフ
を制御するもので、以下の機能を有する。The drive circuit 2 applies a drive voltage to the gate of the FET 10 according to a control signal from the control circuit 3 to
T10 is turned on and off. The control circuit 3 uses C
It comprises a PU, an A / D converter, etc., and sends a control signal consisting of a pulse signal to the drive circuit 2 to control the on / off of the FET 10, and has the following functions.
【0022】FET10をオンにした後、共振電流i
が反転してダイオードD1に流れている間に、FET1
0をオンからオフに切り替えるゼロ電流スイッチングを
行う機能; 出力電圧Votを検出し、検出した出力電圧Votが予め
設定された値に一致するように、FET10のスイッチ
ング周波数を制御する機能。After the FET 10 is turned on, the resonance current i
Is inverted and flows through the diode D1, while the FET1
A function of performing zero current switching for switching 0 from on to off; a function of detecting the output voltage Vot and controlling the switching frequency of the FET 10 so that the detected output voltage Vot matches a preset value.
【0023】次に、図1の回路において、FET10が
オフになったときの動作について説明する。Next, the operation of the circuit shown in FIG. 1 when the FET 10 is turned off will be described.
【0024】FET10がオフになったとき、FET1
0のドレイン・アース間電圧は、コンデンサC3の充電
電圧に近いレベルに維持されることにより、その電圧上
昇は抑制される。When FET 10 is turned off, FET 1
Since the drain-to-earth voltage of 0 is maintained at a level close to the charging voltage of the capacitor C3, its voltage rise is suppressed.
【0025】一方、ダイオードD3がない状態では、共
振用リアクトルL1に蓄積されたエネルギーにより、ソ
ース・アース間電圧が高い負電圧になることがあるが、
本実施形態では、FET10のソース・アース間電圧が
負電圧に低下すると、ダイオードD3がオンになってソ
ースがアースライン9に直結されることになるので、ソ
ース・アース間電圧は、アースよりダイオードD3の順
方向電圧だけ低いレベルに維持され、高い負電圧にはな
らない。On the other hand, when the diode D3 is not provided, the source-to-earth voltage may become a high negative voltage due to the energy stored in the resonance reactor L1.
In the present embodiment, when the voltage between the source and the ground of the FET 10 decreases to a negative voltage, the diode D3 is turned on and the source is directly connected to the ground line 9, so that the voltage between the source and the ground is higher than the ground. The forward voltage of D3 is maintained at a low level and does not become a high negative voltage.
【0026】その結果、FET10のドレイン・ソース
間電圧VDSは、入力電圧Vinに近いレベルに保持される
ことになり、これによってドレイン・ソース間における
高電圧の発生が抑制されることとなる。As a result, the drain-source voltage V DS of the FET 10 is maintained at a level close to the input voltage Vin, thereby suppressing the generation of a high voltage between the drain and source.
【0027】このように、本実施形態によれば、カソー
ドがFET10のソースに接続され、アノードがアース
ライン9に接続されるダイオードD3を備えるようにし
ているので、FET10がオフになったときに生ずるド
レイン・ソース間電圧VDSの増大を、大きくとも入力電
圧Vinより多少高い程度のレベルまで抑制することがで
きる。従って、FET10としては、その耐電圧が入力
電圧Vinより多少高い程度のレベルのものであれば十分
に採用することができ、これによって耐電圧の高いFE
Tの使用を回避することができ、このようなFETを用
いることによるDC−DCコンバータの効率低下を回避
することができる。As described above, according to the present embodiment, the cathode is connected to the source of the FET 10 and the anode is provided with the diode D3 connected to the ground line 9, so that when the FET 10 is turned off, the increase in the resulting drain-source voltage V DS, large even it is possible to suppress to a slightly higher degree of level than the input voltage Vin. Accordingly, the FET 10 can be sufficiently employed as long as its withstand voltage is at a level slightly higher than the input voltage Vin.
The use of T can be avoided, and a decrease in the efficiency of the DC-DC converter due to the use of such an FET can be avoided.
【0028】また、FET10がオフしたときに発生す
るエネルギー(主に共振用リアクトルL1に蓄積されて
いるエネルギー)は、ダイオードD3、ダイオードD
1、コンデンサC3により形成される回路によってコン
デンサC3に戻されることになるので、スナバ回路のよ
うな抵抗による損失は発生しないため、回路効率を向上
することができる。The energy (mainly, the energy stored in the resonance reactor L1) generated when the FET 10 is turned off is the diode D3 and the diode D3.
1. Since the capacitor C3 is returned to the capacitor C3 by the circuit formed by the capacitor C3, the loss due to the resistance unlike the snubber circuit does not occur, and the circuit efficiency can be improved.
【0029】また、本実施形態では、半導体スイッチ素
子としてMOS−FETを用いているので、MOS−F
ETの構造上、ドレイン・ソース間にダイオードが等価
的に内蔵されていることから、ダイオードD1として単
独のダイオードを準備することが不要になり、部品点数
を削減できる。In this embodiment, since the MOS-FET is used as the semiconductor switch element, the MOS-F
Since a diode is equivalently built in between the drain and the source in the structure of the ET, it is not necessary to prepare a single diode as the diode D1, and the number of components can be reduced.
【0030】図2、図3は本実施形態によるドレイン・
ソース間電圧VDSの抑制効果を説明するタイミングチャ
ートで、(a)は図1に示したダイオードD3を備えてい
る場合を示し、(b)は比較例としてダイオードD3を備
えていない場合を示しており、それぞれ上段にゲート・
ソース電圧VGSを示し、下段にドレイン・ソース間電圧
VDSを示している。なお、ゲート・ソース電圧VGSは5
V/divで表わし、ドレイン・ソース間電圧VDSは20V
/divで表わしている。また、入力電圧Vin=42V、出
力電圧Vot=14V、コンデンサC3の容量C3=30μF
である。なお、図2は出力電流=20A、図3は出力電流
=60Aである。FIGS. 2 and 3 show the drain and the drain according to the present embodiment.
In the timing chart to explain the inhibitory effect of the source voltage V DS, (a) shows a case in which with a diode D3 illustrated in FIG. 1, shows a case where (b) is not provided with the diode D3 as a comparative example And the gate and
The source voltage V GS is shown, and the drain-source voltage V DS is shown in the lower part. Note that the gate-source voltage V GS is 5
Expressed in V / div, the drain-source voltage V DS is 20V
/ Div. Further, the input voltage Vin = 42 V, the output voltage Vot = 14 V, and the capacitance C 3 of the capacitor C 3 = 30 μF
It is. FIG. 2 shows the output current = 20 A, and FIG. 3 shows the output current = 60 A.
【0031】図2(b)では電圧VDSの最大値は82.4Vで
あるのに対して図2(a)では電圧V DSの最大値は47.2V
になっており、後者の例によれば電圧VDSを入力電圧V
in近傍の値に抑制できているのが分かる。In FIG. 2B, the voltage VDSIs 82.4V
On the other hand, in FIG. DSThe maximum value is 47.2V
According to the latter example, the voltage VDSIs the input voltage V
It can be seen that it can be suppressed to a value near in.
【0032】また、図3(b)では電圧VDSの最大値は6
8.0Vであるのに対して図3(a)では電圧VDSの最大値
は48.8Vになっており、後者の例によれば電圧VDSを入
力電圧Vin近傍の値に抑制できているのが分かる。In FIG. 3B, the maximum value of the voltage VDS is 6
Maximum value shown in FIG. 3 (a) the voltage V DS is a Whereas 8.0V has become a 48.8V, What can be suppressed voltage V DS of the value of the input voltage Vin vicinity According to the latter embodiment I understand.
【0033】なお、上記実施形態では、コンデンサC3
を単独で使用しているが、これに限られず、他の回路部
品と合わせて使用してもよい。例えば図4に示す回路で
は、コンデンサC3と入力端子4,5との間にリアクト
ルL3およびコンデンサC4を備え、ノイズフィルタを
構成している。In the above embodiment, the capacitor C3
Is used alone, but is not limited thereto, and may be used in combination with other circuit components. For example, in the circuit shown in FIG. 4, a reactor L3 and a capacitor C4 are provided between the capacitor C3 and the input terminals 4 and 5, and constitute a noise filter.
【0034】[0034]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体スイッチ素子の入力側端子とアースとの間に接続
された電圧抑制用コンデンサと、カソードが半導体スイ
ッチ素子の出力側端子に接続され、アノードがアースに
接続される電圧抑制用整流素子とを備えているので、半
導体スイッチ素子がオフになったときに入力側端子およ
び出力側端子間に発生する電圧の増大を抑制することが
できる。これによって、スナバ回路が不要になることか
ら、DC−DCコンバータの損失を低減することがで
き、回路の効率を向上することができる。As described above, according to the present invention,
A voltage suppression capacitor connected between the input terminal of the semiconductor switch element and ground; and a voltage suppression rectifier element having a cathode connected to the output terminal of the semiconductor switch element and an anode connected to ground. Therefore, it is possible to suppress an increase in voltage generated between the input side terminal and the output side terminal when the semiconductor switch element is turned off. This eliminates the need for a snubber circuit, so that the loss of the DC-DC converter can be reduced and the circuit efficiency can be improved.
【0035】また、逆並列整流素子および半導体スイッ
チ素子が1つの半導体素子により構成されているものを
採用することにより、部品点数を削減することができ
る。In addition, by employing an antiparallel rectifying element and a semiconductor switch element formed of one semiconductor element, the number of parts can be reduced.
【図1】本発明に係るDC−DCコンバータの一実施形
態を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of a DC-DC converter according to the present invention.
【図2】(a)(b)は本実施形態によるドレイン・ソース
間電圧の抑制効果を説明するタイミングチャートで、
(a)は図1に示したダイオードD3を備えている場合を
示し、(b)は比較例としてダイオードD3を備えていな
い場合を示している。FIGS. 2A and 2B are timing charts for explaining an effect of suppressing a drain-source voltage according to the embodiment;
(a) shows a case where the diode D3 shown in FIG. 1 is provided, and (b) shows a case where the diode D3 is not provided as a comparative example.
【図3】(a)(b)は本実施形態によるドレイン・ソース
間電圧の抑制効果を説明するタイミングチャートで、
(a)は図1に示したダイオードD3を備えている場合を
示し、(b)は比較例としてダイオードD3を備えていな
い場合を示している。FIGS. 3A and 3B are timing charts for explaining an effect of suppressing a drain-source voltage according to the embodiment;
(a) shows a case where the diode D3 shown in FIG. 1 is provided, and (b) shows a case where the diode D3 is not provided as a comparative example.
【図4】変形形態の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a modification.
【図5】従来のDC−DCコンバータの回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional DC-DC converter.
1 コンバータ回路部 2 駆動回路(駆動手段) 10 FET(半導体スイッチ素子、半導体素子) C1 共振用コンデンサ C3 コンデンサ(電圧抑制用コンデンサ) D1 ダイオード(逆並列整流素子、半導体素子) D3 ダイオード(電圧抑制用整流素子) L1 共振用リアクトル REFERENCE SIGNS LIST 1 converter circuit section 2 drive circuit (drive means) 10 FET (semiconductor switch element, semiconductor element) C1 resonance capacitor C3 capacitor (voltage suppression capacitor) D1 diode (antiparallel rectification element, semiconductor element) D3 diode (voltage suppression) Rectifier) L1 Resonance reactor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 陳 登 愛知県名古屋市南区菊住1丁目7番10号 株式会社オートネットワーク技術研究所内 (72)発明者 ▲高▼阪 光昭 愛知県名古屋市南区菊住1丁目7番10号 株式会社オートネットワーク技術研究所内 Fターム(参考) 5H730 AA02 AA20 AS01 BB13 BB57 DD04 DD41 FD01 FG01 XX04 XX12 XX26 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Chen Nobo 1-7-10 Kikuzumi, Minami-ku, Nagoya-shi, Aichi Inside the Auto Network Engineering Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor ▲ Taka ▼ Mitsuaki Osaka Minami-ku, Nagoya-shi, Aichi 1-7-10 Kikuzumi F-term in Auto Network Engineering Laboratory Co., Ltd. (Reference) 5H730 AA02 AA20 AS01 BB13 BB57 DD04 DD41 FD01 FG01 XX04 XX12 XX26
Claims (2)
素子と、共振用リアクトルおよび共振用コンデンサから
なり、上記半導体スイッチ素子の出力側に配設された共
振回路と、上記半導体スイッチ素子の入力側端子および
出力側端子間に逆並列に接続された逆並列整流素子と、
上記半導体スイッチ素子をオンオフさせる駆動手段と、
上記半導体スイッチ素子の入力側端子とアースとの間に
接続された電圧抑制用コンデンサと、カソードが上記半
導体スイッチ素子の出力側端子に接続され、アノードが
アースに接続される電圧抑制用整流素子とを備えたこと
を特徴とするDC−DCコンバータ。1. A semiconductor circuit comprising: a semiconductor switch element for turning on and off an input voltage; a resonance reactor and a resonance capacitor; a resonance circuit disposed on an output side of the semiconductor switch element; an input terminal of the semiconductor switch element; An anti-parallel rectifier connected in anti-parallel between the output terminals;
Driving means for turning on and off the semiconductor switch element;
A voltage suppressing capacitor connected between the input terminal of the semiconductor switch element and ground, a voltage suppressing rectifier element having a cathode connected to the output terminal of the semiconductor switch element and an anode connected to ground; A DC-DC converter comprising:
イッチ素子は、1つの半導体素子により構成されている
ことを特徴とする請求項1記載のDC−DCコンバー
タ。2. The DC-DC converter according to claim 1, wherein the anti-parallel rectifying element and the semiconductor switch element are constituted by one semiconductor element.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001056110A JP2002262552A (en) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | DC-DC converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001056110A JP2002262552A (en) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | DC-DC converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002262552A true JP2002262552A (en) | 2002-09-13 |
Family
ID=18916184
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001056110A Pending JP2002262552A (en) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | DC-DC converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002262552A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7321224B2 (en) | 2004-06-24 | 2008-01-22 | Minebea Co., Ltd. | DC-DC converter with clamping capacitor and output winding for reduced output voltage ripple |
KR101073311B1 (en) | 2005-04-29 | 2011-10-12 | 주식회사 현대오토넷 | Circuit for drive of a fuel pump motor using a pulse width modulation scheme |
-
2001
- 2001-03-01 JP JP2001056110A patent/JP2002262552A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7321224B2 (en) | 2004-06-24 | 2008-01-22 | Minebea Co., Ltd. | DC-DC converter with clamping capacitor and output winding for reduced output voltage ripple |
KR101073311B1 (en) | 2005-04-29 | 2011-10-12 | 주식회사 현대오토넷 | Circuit for drive of a fuel pump motor using a pulse width modulation scheme |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4017490B2 (en) | DC / DC converter | |
CN100465849C (en) | Adaptive Delay Control Circuit for Switch Mode Power Supplies | |
JP5420910B2 (en) | Power converter | |
CN1230967C (en) | Synchronous rectification in flyback converter | |
WO2012176403A1 (en) | Boost-type ac/dc converter | |
CN112910268B (en) | Control method and device of switch tube and direct current converter | |
US7486055B2 (en) | DC-DC converter having a diode module with a first series circuit and a second series with a flywheel diode | |
JP6702209B2 (en) | Power converter | |
JP2008533959A (en) | Switchable power converter and method of operating the same | |
CN112803727B (en) | Gate drive device and power conversion device | |
JP2021013259A (en) | Gate drive and power converter | |
WO2020228818A1 (en) | Synchronous rectification control system and method for quasi-resonant flyback converter | |
CN100438296C (en) | DC-DC converter | |
CN115224909A (en) | Power conversion device | |
JP6683950B2 (en) | Driving power supply device for voltage-driven semiconductor switching element and control method thereof | |
JP3991785B2 (en) | Control circuit for synchronous rectification MOSFET | |
WO2021036392A1 (en) | Switch converter and control method therefor | |
JPH06311738A (en) | Step-up chopper-type switching power-supply | |
CN100355191C (en) | Controlling circuit, controlling method and sequence generator for dc-dc converter | |
JP2002262552A (en) | DC-DC converter | |
CN1250555A (en) | Step-down DC-DC converter | |
CN110692185A (en) | DC voltage conversion device | |
JP3253529B2 (en) | Power converter using auxiliary resonant commutation circuit | |
JP2008306887A (en) | Switching regulator | |
JP2001157444A (en) | DC-DC converter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040714 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040720 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041116 |