[go: up one dir, main page]

JP7300364B2 - Driving device for switching element - Google Patents

Driving device for switching element Download PDF

Info

Publication number
JP7300364B2
JP7300364B2 JP2019190431A JP2019190431A JP7300364B2 JP 7300364 B2 JP7300364 B2 JP 7300364B2 JP 2019190431 A JP2019190431 A JP 2019190431A JP 2019190431 A JP2019190431 A JP 2019190431A JP 7300364 B2 JP7300364 B2 JP 7300364B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
switching element
circuit
drive signal
driving device
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.)
Active
Application number
JP2019190431A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021069136A (en
Inventor
直久 岡本
海鎮 李
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nichicon Corp
Original Assignee
Nichicon Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nichicon Corp filed Critical Nichicon Corp
Priority to JP2019190431A priority Critical patent/JP7300364B2/en
Publication of JP2021069136A publication Critical patent/JP2021069136A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7300364B2 publication Critical patent/JP7300364B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Power Conversion In General (AREA)

Description

本発明は、外部から入力された駆動信号にしたがってスイッチング素子をオンオフ動作させる駆動装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a drive device that turns on and off a switching element according to an externally input drive signal.

従来、駆動信号にしたがってスイッチング素子をオンオフ動作させる駆動装置として、図5に示した駆動装置100が知られている(例えば、非特許文献1参照)。この駆動装置100は、トランスTの一次巻線T1に接続された一次側スイッチング素子Q1を駆動信号PWMにしたがってオンオフ動作させると、トランスTの二次巻線T2に生じたスイッチング電圧によって駆動対象である二次側スイッチング素子Q2がオンオフ動作するように構成されている。この駆動装置100によれば、駆動信号PWMを絶縁しながら二次側スイッチング素子Q2の駆動に必要な電力を一次側から二次側に伝達することができる。なお、図5に示した例では、二次側スイッチング素子Q2はMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)である。 Conventionally, a driving device 100 shown in FIG. 5 is known as a driving device that turns switching elements on and off according to drive signals (see, for example, Non-Patent Document 1). In this drive device 100, when the primary side switching element Q1 connected to the primary winding T1 of the transformer T is turned on and off in accordance with the drive signal PWM, the switching voltage generated in the secondary winding T2 of the transformer T causes The secondary side switching element Q2 to be driven is configured to turn on and off. According to this drive device 100, the power required to drive the secondary side switching element Q2 can be transmitted from the primary side to the secondary side while insulating the drive signal PWM. In the example shown in FIG. 5, the secondary side switching element Q2 is a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor).

稲葉保著,「パワーMOS FET 活用の基礎と実際」,CQ出版社,2004年11月,p.77-78Tamotsu Inaba, "Fundamentals and Practical Use of Power MOS FETs", CQ Publishing, November 2004, p. 77-78

ところで、二次側スイッチング素子Q2を十分にオンさせるためには、二次側スイッチング素子Q2のゲート-ソース間に入力される電圧、すなわちドライブ電圧VPb(=点P0を基準とした点Pbの電位)が所定の最低電圧値VLowよりも大きくなければならない。しかしながら、従来の駆動装置100では、駆動信号PWMのONデューティが大きくなるにつれてスイッチング電圧VPa(=点P0を基準とした点Paの電位)が低下し、これにともなってドライブ電圧VPbも低下するので、最低電圧値VLowを確保することができず、二次側スイッチング素子Q2を十分にオンさせることができない場合があった(図6および図7参照)。 By the way, in order to sufficiently turn on the secondary side switching element Q 2 , the voltage input between the gate and source of the secondary side switching element Q 2 , that is, the drive voltage V Pb ( = The potential of point Pb ) must be greater than a predetermined minimum voltage value VLow . However, in the conventional drive device 100, as the ON duty of the drive signal PWM increases, the switching voltage V Pa (=the potential at the point P a based on the point P 0 ) decreases, and accordingly the drive voltage V Pb Therefore, the minimum voltage value VLow cannot be ensured, and the secondary side switching element Q2 cannot be sufficiently turned on in some cases (see FIGS. 6 and 7).

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、駆動信号のONデューティが広い範囲で変化してもスイッチング素子を確実にオンオフ動作させることが可能な駆動装置を提供することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a driving device capable of reliably turning on and off a switching element even when the ON duty of a driving signal varies over a wide range. do.

上記課題を解決するために、本発明に係る駆動装置は、トランスの一次巻線に接続された一次側スイッチング素子を駆動信号にしたがってオンオフ動作させて該トランスの二次巻線にスイッチング電圧を生じさせるとともに、スイッチング電圧を利用して二次側スイッチング素子をオンオフ動作させる駆動装置であって、スイッチング電圧の倍化により倍電圧を生成する倍化回路と、倍電圧の降圧により所定のレギュレート電圧を生成するレギュレータ回路とを備え、二次側スイッチング素子が、スイッチング電圧およびレギュレート電圧のうちの高い方によってオンオフ駆動され、レギュレート電圧が、駆動信号のONデューティが最大値となるときのスイッチング電圧と倍電圧との間にあり、かつ二次側スイッチング素子をオンさせるために必要な電圧よりも高い、ことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, a driving device according to the present invention turns a primary-side switching element connected to the primary winding of a transformer on and off in accordance with a drive signal to generate a switching voltage in the secondary winding of the transformer. and a driving device for turning on and off a secondary side switching element using a switching voltage, the doubling circuit generating a doubled voltage by doubling the switching voltage, and a predetermined regulated voltage by stepping down the doubled voltage. wherein the secondary side switching element is turned on and off by the higher one of the switching voltage and the regulated voltage, and the regulated voltage is switched when the ON duty of the drive signal reaches the maximum value. It is characterized by being between the voltage and the voltage double and higher than the voltage required to turn on the secondary side switching element.

この構成によれば、駆動信号のONデューティが大きくなってスイッチング電圧が二次側スイッチング素子をオンさせることができない程に低下しても、倍化回路およびレギュレータ回路がスイッチング電圧に基づいて生成したレギュレータ電圧(=二次側スイッチング素子をオンさせるために必要な電圧よりも高い電圧)によって二次側スイッチング素子を確実にオンオフ動作させることができる。 According to this configuration, even if the ON duty of the drive signal increases and the switching voltage drops to such an extent that the secondary side switching element cannot be turned on, the doubling circuit and the regulator circuit generate the switching voltage based on the switching voltage. The regulator voltage (=voltage higher than the voltage required to turn on the secondary side switching element) can reliably turn on and off the secondary side switching element.

上記駆動装置の倍化回路は、例えば、一端が二次巻線の一端に接続されたコンデンサと、アノードが二次巻線の他端に接続されるとともにカソードがコンデンサの他端に接続された第1ダイオードと、アノードが第1ダイオードのカソードに接続されるとともにカソードがレギュレータ回路の入力に接続された第2ダイオードとを含んでいてもよい。 The doubling circuit of the drive may, for example, comprise a capacitor with one end connected to one end of the secondary winding and a capacitor with an anode connected to the other end of the secondary winding and a cathode connected to the other end of the capacitor. A first diode and a second diode having an anode connected to the cathode of the first diode and a cathode connected to the input of the regulator circuit may be included.

上記駆動装置は、より確実に二次側スイッチング素子をオフさせるために、スイッチング電圧がゼロになるとレギュレータ回路の動作を停止させる停止回路、または、駆動信号が停止したことを示す停止信号を受信するとレギュレータ回路の動作を停止させる停止回路をさらに備えていることが好ましい。 In order to more reliably turn off the secondary side switching element, the drive device receives a stop circuit that stops the operation of the regulator circuit when the switching voltage becomes zero, or a stop signal that indicates that the drive signal has stopped. It is preferable to further include a stop circuit for stopping the operation of the regulator circuit.

本発明によれば、駆動信号のONデューティが広い範囲で変化してもスイッチング素子を確実にオンオフ動作させることが可能な駆動装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a drive device that can reliably turn on and off a switching element even when the ON duty of a drive signal varies over a wide range.

本発明の第1実施例に係る駆動装置の回路図である。1 is a circuit diagram of a driving device according to a first embodiment of the present invention; FIG. 図1に示した駆動装置における、駆動信号のONデューティと各部の電圧との関係を示す図である。2 is a diagram showing the relationship between the ON duty of a drive signal and the voltage of each part in the drive device shown in FIG. 1; FIG. 図1に示した駆動装置の各部の電圧波形図であって、(A)は駆動信号のONデューティが20%である場合の波形図、(B)はONデューティが80%である場合の波形図である。FIG. 2 is a voltage waveform diagram of each part of the drive device shown in FIG. 1, where (A) is a waveform diagram when the ON duty of the drive signal is 20%, and (B) is a waveform when the ON duty is 80%; It is a diagram. 本発明の第2実施例に係る駆動装置の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a driving device according to a second embodiment of the present invention; 従来の駆動装置の回路図である。1 is a circuit diagram of a conventional driving device; FIG. 図5に示した従来の駆動装置における、駆動信号のONデューティと各部の電圧との関係を示す図である。6 is a diagram showing the relationship between the ON duty of the drive signal and the voltage of each part in the conventional drive device shown in FIG. 5. FIG. 図5に示した従来の駆動装置の各部の電圧波形図であって、(A)は駆動信号のONデューティが20%である場合の波形図、(B)はONデューティが80%である場合の波形図である。FIG. 6 is a voltage waveform diagram of each part of the conventional drive device shown in FIG. 5, (A) is a waveform diagram when the ON duty of the drive signal is 20%, and (B) is a waveform diagram when the ON duty is 80%. is a waveform diagram of.

以下、図面を参照しながら、本発明に係る駆動装置の実施例について説明する。 Hereinafter, embodiments of the driving device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1実施例]
図1に、本発明の第1実施例に係る駆動装置10Aを示す。同図に示すように、駆動装置10Aは、トランスTの一次巻線T1を含む一次側回路と、トランスTの二次巻線T2を含む二次側回路とから構成されている。
[First embodiment]
FIG. 1 shows a driving device 10A according to a first embodiment of the invention. As shown in the figure, the driving device 10A is composed of a primary side circuit including the primary winding T1 of the transformer T and a secondary side circuit including the secondary winding T2 of the transformer T. As shown in FIG.

一次側回路は、前述の一次巻線T1と、カソードが一次巻線T1の一端(●側)に接続されたダイオードD1と、コレクタが一次巻線T1の他端に接続されたNPN型の一次側スイッチング素子Q1と、一端が一次側スイッチング素子Q1のベースに接続された抵抗R1とを含んでいる。ダイオードD1のアノード、一次側スイッチング素子Q1のエミッタおよび抵抗R1の他端は接地されている。また、一次側スイッチング素子Q1のベースには上位の制御回路(不図示)が出力した駆動信号PWMが入力され、一次巻線T1の中間タップには電源電圧VCCが入力されるようになっている。 The primary circuit consists of the aforementioned primary winding T1 , a diode D1 whose cathode is connected to one end (● side) of the primary winding T1 , and a collector which is connected to the other end of the primary winding T1 . It includes an NPN type primary side switching element Q1 and a resistor R1 having one end connected to the base of the primary side switching element Q1 . The anode of the diode D1 , the emitter of the primary side switching element Q1 and the other end of the resistor R1 are grounded. A drive signal PWM output by a higher control circuit (not shown) is input to the base of the primary side switching element Q1 , and the power supply voltage VCC is input to the intermediate tap of the primary winding T1 . ing.

二次側回路は、前述の二次巻線T2と、アノードが二次巻線T2の一端(●側)に接続されたダイオードD2,D3と、一端がダイオードD2のカソードに接続された抵抗R3と、一端が抵抗R3の他端に接続された抵抗R4と、エミッタがダイオードD2のカソードに接続されるとともにベースがダイオードD3のカソードに接続されたPNP型のスイッチング素子Q3と、一端がスイッチング素子Q3のベースに接続された抵抗R2とを含んでいる。スイッチング素子Q3のコレクタおよび抵抗R2,R4の他端は、二次巻線T2の他端に接続されている。 The secondary side circuit consists of the above-mentioned secondary winding T2 , diodes D2 and D3 whose anodes are connected to one end (● side) of the secondary winding T2 , and one end connected to the cathode of the diode D2 . connected resistor R3 , resistor R4 with one end connected to the other end of resistor R3 , and PNP type with the emitter connected to the cathode of diode D2 and the base connected to the cathode of diode D3 . and a resistor R2 having one end connected to the base of switching element Q3 . The collector of switching element Q3 and the other ends of resistors R2 and R4 are connected to the other end of secondary winding T2 .

抵抗R3の他端(抵抗R4の一端)は、駆動対象である二次側スイッチング素子Q2のゲートにも接続されている。また、二次巻線T2の他端は、二次側スイッチング素子Q2のソースにも接続されている。なお、本実施例では、二次側スイッチング素子Q2はMOSFETである。 The other end of the resistor R3 (one end of the resistor R4 ) is also connected to the gate of the secondary side switching element Q2 to be driven. The other end of the secondary winding T2 is also connected to the source of the secondary side switching element Q2 . Incidentally, in this embodiment, the secondary side switching element Q2 is a MOSFET.

二次側回路は、倍化回路11と、レギュレータ回路12Aと、ダイオードD6とをさらに含んでいる。 The secondary side circuitry further includes a doubling circuit 11, a regulator circuit 12A and a diode D6 .

倍化回路11は、一端が二次巻線T2の一端に接続されたコンデンサC1と、アノードが二次巻線T2の他端に接続されるとともにカソードがコンデンサC1の他端に接続されたダイオードD4と、アノードがダイオードD4のカソードに接続されるとともにカソードがレギュレータ回路12Aの入力に接続されたダイオードD5とを含んでいる。ダイオードD4は、本発明の「第1ダイオード」に相当する。また、ダイオードD5は、本発明の「第2ダイオード」に相当する。 The doubling circuit 11 includes a capacitor C1 having one end connected to one end of the secondary winding T2 , and an anode connected to the other end of the secondary winding T2 and a cathode connected to the other end of the capacitor C1 . and a diode D5 having its anode connected to the cathode of diode D4 and its cathode connected to the input of regulator circuit 12A. Diode D4 corresponds to the "first diode" of the present invention. Also, the diode D5 corresponds to the "second diode" of the present invention.

ダイオードD6は、アノードがレギュレータ回路12Aの出力に接続されるとともにカソードがダイオードD2のカソードに接続されている。 Diode D6 has an anode connected to the output of regulator circuit 12A and a cathode connected to the cathode of diode D2 .

なお、以下では、点P0を基準とした点P1の電位をスイッチング電圧VP1と呼び、点P0を基準とした点P2の電位を倍電圧VP2と呼び、点P0を基準とした点P3の電位をレギュレート電圧VP3と呼び、さらに、点P0を基準とした点P4の電位をドライブ電圧VP4と呼ぶこととする。 In the following description, the potential at point P1 with reference to point P0 is referred to as switching voltage VP1 , the potential at point P2 with reference to point P0 is referred to as double voltage VP2 , and point P0 as reference . The potential at the point P3 with the point P0 as the reference is called the regulated voltage Vp3 , and the potential at the point P4 with the point P0 as the reference is called the drive voltage Vp4 .

駆動信号PWMが矩形状に変化すると、スイッチング電圧VP1、倍電圧VP2、レギュレート電圧VP3およびドライブ電圧VP4は、駆動信号PWMと同相で矩形状に変化する。つまり、駆動信号PWMがLレベルからHレベルに変化すると、電圧VP1,VP2,VP3,VP4もLレベルからHレベルに変化し、駆動信号PWMがHレベルからLレベルに変化すると、電圧VP1,VP2,VP3,VP4もHレベルからLレベルに変化する。また、ドライブ電圧VP4の変化により、二次側スイッチング素子Q2のゲート-ソース間に入力される電圧が所定の最低電圧値VLowを上回ると二次側スイッチング素子Q2はオンし、最低電圧値VLowを下回ると二次側スイッチング素子Q2はオフする。 When the drive signal PWM changes rectangularly, the switching voltage V P1 , the voltage doubler V P2 , the regulated voltage V P3 and the drive voltage V P4 change rectangularly in phase with the drive signal PWM. That is, when the drive signal PWM changes from L level to H level, the voltages V P1 , V P2 , V P3 and V P4 also change from L level to H level, and when the drive signal PWM changes from H level to L level, Voltages V P1 , V P2 , V P3 and V P4 also change from H level to L level. Further, when the voltage input between the gate and source of the secondary side switching element Q 2 exceeds a predetermined minimum voltage value V Low due to changes in the drive voltage V P4 , the secondary side switching element Q 2 is turned on and When the voltage drops below VLow , the secondary switching element Q2 is turned off.

図2に示すように、スイッチング電圧VP1のHレベルは、駆動信号PWMのONデューティが大きくなるにつれて低下していく。そして、本実施例では、駆動信号PWMのONデューティが65%を超えると、スイッチング電圧VP1のHレベルが最低電圧値VLowを下回る。 As shown in FIG. 2, the H level of the switching voltage V P1 decreases as the ON duty of the drive signal PWM increases. In this embodiment, when the ON duty of the drive signal PWM exceeds 65%, the H level of the switching voltage V P1 falls below the lowest voltage value V Low .

倍電圧VP2は、倍化回路11がスイッチング電圧VP1の倍化により生成したものである。スイッチング電圧VP1のHレベルと同様、倍電圧VP2のHレベルも、駆動信号PWMのONデューティが大きくなるにつれて低下していく。しかしながら、倍電圧VP2のHレベルは、駆動信号PWMのONデューティが最小値である20%と最大値である80%との間で変化しても、最低電圧値VLowを下回ることはない。一方で、倍電圧VP2のHレベルは、駆動信号PWMのONデューティが小さくなると、二次側スイッチング素子Q2のゲート-ソース間電圧の上限値である所定の最高電圧値VHighを上回ることがある。 The doubled voltage VP2 is generated by the doubling circuit 11 by doubling the switching voltage VP1 . As with the H level of the switching voltage VP1 , the H level of the double voltage VP2 also decreases as the ON duty of the drive signal PWM increases. However, the H level of the double voltage V P2 does not fall below the minimum voltage value V Low even if the ON duty of the drive signal PWM changes between the minimum value of 20% and the maximum value of 80%. . On the other hand, when the ON duty of the driving signal PWM becomes small, the H level of the double voltage V P2 exceeds the predetermined maximum voltage value V High which is the upper limit value of the voltage between the gate and the source of the secondary side switching element Q 2 . There is

レギュレート電圧VP3は、レギュレータ回路12Aが倍電圧VP2の降圧により生成したものである。レギュレート電圧VP3のHレベルは、電圧値VRegを有している。電圧値VRegは、最低電圧値VLowよりも高く、かつ駆動信号PWMのONデューティが80%であるときのスイッチング電圧VP1の値と倍電圧VP2の値との間に設定されている。前述した通り、倍電圧VP2のHレベルは最高電圧値VHighを上回ることがあるが、レギュレータ回路12Aが倍電圧VP2をレギュレート電圧VP3に制限(降圧)することにより、最高電圧値VHighを上回る電圧が二次側スイッチング素子Q2のゲート-ソース間に印加されることはない。 The regulated voltage VP3 is generated by the regulator circuit 12A by stepping down the doubled voltage VP2 . The H level of the regulated voltage V P3 has a voltage value V Reg . The voltage value V Reg is higher than the lowest voltage value V Low and is set between the value of the switching voltage V P1 and the value of the double voltage V P2 when the ON duty of the drive signal PWM is 80%. . As described above, the H level of the doubled voltage VP2 may exceed the highest voltage value VHigh . A voltage exceeding V High is never applied between the gate and source of the secondary side switching element Q 2 .

レギュレート電圧VP3およびスイッチング電圧VP1のうちの高い方が、太線で示されたドライブ電圧VP4となる。つまり、本実施例では、駆動信号PWMのONデューティが50%未満であるときはスイッチング電圧VP1がドライブ電圧VP4となり、駆動信号PWMのONデューティが50%以上であるときはレギュレート電圧VP3がドライブ電圧VP4となる。 The higher one of the regulated voltage VP3 and the switching voltage VP1 becomes the drive voltage VP4 indicated by the thick line. That is, in this embodiment, when the ON duty of the drive signal PWM is less than 50%, the switching voltage VP1 becomes the drive voltage VP4 , and when the ON duty of the drive signal PWM is 50% or more, the regulated voltage V P3 becomes the drive voltage VP4 .

図3を参照しながら、本実施例に係る駆動装置10Aの動作を整理する。駆動信号PWMのONデューティが20%であるとき、スイッチング電圧VP1のHレベルは、レギュレート電圧VP3のHレベル(=電圧値VReg)よりも高く、かつ最低電圧値VLowよりも高いので、ドライブ電圧VP4としてのスイッチング電圧VP1が二次側スイッチング素子Q2をオンオフ動作させる(同図(A)参照)。一方、駆動信号PWMのONデューティが80%であるとき、スイッチング電圧VP1のHレベルは、レギュレート電圧VP3のHレベルよりも低いので、ドライブ電圧VP4としてのレギュレート電圧VP3が二次側スイッチング素子Q2をオンオフ動作させる(同図(B)参照)。 The operation of the driving device 10A according to the present embodiment will be summarized with reference to FIG. When the ON duty of the drive signal PWM is 20%, the H level of the switching voltage V P1 is higher than the H level (=voltage value V Reg ) of the regulated voltage V P3 and higher than the minimum voltage value V Low . Therefore, the switching voltage V P1 as the drive voltage V P4 turns on and off the secondary side switching element Q 2 (see (A) in the figure). On the other hand, when the ON duty of the drive signal PWM is 80%, the H level of the switching voltage VP1 is lower than the H level of the regulated voltage VP3 . The secondary switching element Q2 is turned on and off (see (B) in the figure).

このように、本実施例に係る駆動装置10Aによれば、駆動信号PWMのONデューティが広い範囲で変化しても、スイッチング電圧VP1およびレギュレート電圧VP3のうちの高い方がドライブ電圧VP4となって二次側スイッチング素子Q2を確実にオンオフ動作させることができる。 As described above, according to the drive device 10A of the present embodiment, even if the ON duty of the drive signal PWM varies in a wide range, the higher one of the switching voltage V P1 and the regulated voltage V P3 is the drive voltage V. It becomes P4 , and the secondary side switching element Q2 can be turned on and off reliably.

[第2実施例]
図4に、本発明の第2実施例に係る駆動装置10Bを示す。同図に示すように、駆動装置10Bは、二次側回路が停止回路13をさらに含んでいる点と、二次側回路がレギュレータ回路12Aの代わりにレギュレータ回路12Bを含んでいる点とにおいて第1実施例に係る駆動装置10Aと相違しているが、それ以外の点においては駆動装置10Aと共通している。
[Second embodiment]
FIG. 4 shows a driving device 10B according to a second embodiment of the invention. As shown in the figure, the driving device 10B is the second in that the secondary side circuit further includes a stop circuit 13 and the secondary side circuit includes a regulator circuit 12B instead of the regulator circuit 12A. Although it differs from the driving device 10A according to the first embodiment, it is common to the driving device 10A in other respects.

停止回路13は、アノードが二次巻線T2の一端に接続されたダイオードD7と、一端がダイオードD7のカソードに接続された抵抗R5と、エミッタがレギュレータ回路12Bに接続されるとともにベースがダイオードD7のカソードに接続されたPNP型のスイッチング素子Q4とを含んでいる。スイッチング素子Q4のコレクタおよび抵抗R5の他端は、二次巻線T2の他端に接続されている。 The stop circuit 13 includes a diode D7 whose anode is connected to one end of the secondary winding T2 , a resistor R5 whose one end is connected to the cathode of the diode D7 , and an emitter connected to the regulator circuit 12B. and a PNP type switching element Q4 with its base connected to the cathode of diode D7 . The collector of switching element Q4 and the other end of resistor R5 are connected to the other end of secondary winding T2 .

スイッチング素子Q4のベースには、ダイオードD7を介してスイッチング電圧VP1が入力される。スイッチング電圧VP1がHレベルのとき、スイッチング素子Q4はオフする。このとき、スイッチング素子Q4は、レギュレータ回路12Bに何も影響を与えない。一方、スイッチング電圧VP1がLレベルのとき、スイッチング素子Q4はオンする。このとき、スイッチング素子Q4によって電流を引き抜かれたレギュレータ回路12Bは、動作し得なくなってレギュレート電圧VP3の出力を停止させる(レギュレート電圧VP3がゼロになる)。 A switching voltage V P1 is input to the base of the switching element Q 4 through a diode D 7 . When the switching voltage VP1 is at H level, the switching element Q4 is turned off. At this time, the switching element Q4 has no effect on the regulator circuit 12B. On the other hand, when the switching voltage VP1 is at L level, the switching element Q4 is turned on. At this time, the regulator circuit 12B, from which the current is drawn by the switching element Q4 , cannot operate and stops outputting the regulated voltage VP3 (the regulated voltage VP3 becomes zero).

二次側スイッチング素子Q2のオンオフ動作を終えるとき、上位の制御回路は、駆動信号PWMをLレベルに変化させて、スイッチング電圧VP1およびドライブ電圧VP4をLレベルに変化させる。このとき、停止回路13を備えていない第1実施例に係る駆動装置10Aでは、コンデンサC1に蓄積された電荷でレギュレータ回路12Aが作動してしまい、二次側スイッチング素子Q2を完全にオフさせることができない場合がある。この点、本実施例に係る駆動装置10Bでは、スイッチング電圧VP1がLレベル(ゼロ)になると停止回路13がレギュレータ回路12Bの動作を停止させるので、二次側スイッチング素子Q2を確実にオフさせることができる。 When the on/off operation of the secondary side switching element Q2 is finished, the upper control circuit changes the drive signal PWM to L level, and changes the switching voltage V P1 and the drive voltage V P4 to L level. At this time, in the driving device 10A according to the first embodiment, which does not include the stop circuit 13, the charge accumulated in the capacitor C1 activates the regulator circuit 12A, completely turning off the secondary side switching element Q2 . may not be possible. In this regard, in the drive device 10B according to the present embodiment, the stop circuit 13 stops the operation of the regulator circuit 12B when the switching voltage V P1 becomes L level (zero), so that the secondary side switching element Q 2 is reliably turned off. can be made

[変形例]
以上、本発明に係る駆動装置の第1実施例および第2実施例について説明してきたが、本発明に係る駆動装置の構成は、これらに限定されるものではない。
[Modification]
Although the first and second embodiments of the driving device according to the present invention have been described above, the configuration of the driving device according to the present invention is not limited to these.

例えば、本発明の倍化回路は、スイッチング電圧の倍化により倍電圧を生成する任意の回路であってもよい。 For example, the doubling circuit of the present invention may be any circuit that produces a doubled voltage by doubling a switching voltage.

また、本発明の停止回路は、スイッチング電圧がゼロになるとレギュレータ回路の動作を停止させる任意の回路であってもよいし、駆動信号が停止したことを示す停止信号を上位の制御回路からフォトカプラを介して受信したときにレギュレータ回路の動作を停止させる回路であってもよい。 Further, the stop circuit of the present invention may be any circuit that stops the operation of the regulator circuit when the switching voltage becomes zero. It may be a circuit that stops the operation of the regulator circuit when the signal is received through.

10A,10B 駆動装置
11 倍化回路
12A,12B レギュレータ回路
13 停止回路
一次側スイッチング素子
二次側スイッチング素子
T トランス
一次巻線
二次巻線
10A, 10B drive device 11 doubling circuit 12A, 12B regulator circuit 13 stop circuit Q 1 primary side switching element Q 2 secondary side switching element T transformer T 1 primary winding T 2 secondary winding

Claims (4)

トランスの一次巻線に接続された一次側スイッチング素子を駆動信号にしたがってオンオフ動作させて該トランスの二次巻線にスイッチング電圧を生じさせるとともに、前記スイッチング電圧を利用して二次側スイッチング素子をオンオフ動作させる駆動装置であって、
前記スイッチング電圧の倍化により倍電圧を生成する倍化回路と、
前記倍電圧の降圧により所定のレギュレート電圧を生成するレギュレータ回路と、
を備え、
前記二次側スイッチング素子が、前記スイッチング電圧および前記レギュレート電圧のうちの高い方によってオンオフ駆動され、
前記レギュレート電圧が、前記駆動信号のONデューティが最大値となるときの前記スイッチング電圧と前記倍電圧との間にあり、かつ前記二次側スイッチング素子をオンさせるために必要な電圧よりも高い
ことを特徴とする駆動装置。
A primary side switching element connected to the primary winding of the transformer is turned on and off in accordance with a drive signal to generate a switching voltage in the secondary winding of the transformer, and the switching voltage is used to operate the secondary side switching element. A driving device for on-off operation,
a doubling circuit that generates a doubled voltage by doubling the switching voltage;
a regulator circuit that generates a predetermined regulated voltage by stepping down the doubled voltage;
with
the secondary switching element is turned on and off by the higher one of the switching voltage and the regulated voltage;
The regulated voltage is between the switching voltage when the ON duty of the drive signal reaches a maximum value and the doubled voltage, and is higher than the voltage required to turn on the secondary side switching element. A driving device characterized by:
前記倍化回路は、一端が前記二次巻線の一端に接続されたコンデンサと、アノードが前記二次巻線の他端に接続されるとともにカソードが前記コンデンサの他端に接続された第1ダイオードと、アノードが前記第1ダイオードのカソードに接続されるとともにカソードが前記レギュレータ回路の入力に接続された第2ダイオードとを含む
ことを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
The doubling circuit comprises a capacitor having one end connected to one end of the secondary winding and a first capacitor having an anode connected to the other end of the secondary winding and a cathode connected to the other end of the capacitor. 2. A driving device according to claim 1, comprising a diode and a second diode having an anode connected to the cathode of said first diode and a cathode connected to an input of said regulator circuit.
前記スイッチング電圧がゼロになると前記レギュレータ回路の動作を停止させる停止回路をさらに備える
ことを特徴とする請求項2に記載の駆動装置。
3. The drive device according to claim 2, further comprising a stop circuit for stopping the operation of the regulator circuit when the switching voltage becomes zero.
前記駆動信号が停止したことを示す停止信号を受信すると前記レギュレータ回路の動作を停止させる停止回路をさらに備える
ことを特徴とする請求項2に記載の駆動装置。
3. The drive device according to claim 2, further comprising a stop circuit for stopping the operation of the regulator circuit upon receiving a stop signal indicating that the drive signal has stopped.
JP2019190431A 2019-10-17 2019-10-17 Driving device for switching element Active JP7300364B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019190431A JP7300364B2 (en) 2019-10-17 2019-10-17 Driving device for switching element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019190431A JP7300364B2 (en) 2019-10-17 2019-10-17 Driving device for switching element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021069136A JP2021069136A (en) 2021-04-30
JP7300364B2 true JP7300364B2 (en) 2023-06-29

Family

ID=75637608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019190431A Active JP7300364B2 (en) 2019-10-17 2019-10-17 Driving device for switching element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7300364B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004274262A (en) 2003-03-06 2004-09-30 Denso Corp Electrically insulated switch element driving circuit
JP2010244367A (en) 2009-04-07 2010-10-28 Fujitsu Ten Ltd Overcurrent detection circuit, regulator circuit and electronic equipment
JP2011244185A (en) 2010-05-18 2011-12-01 Toshiba Corp Switching element drive circuit
JP2012114558A (en) 2010-11-22 2012-06-14 Sanken Electric Co Ltd Drive circuit

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE59404728D1 (en) * 1994-08-01 1998-01-15 Siemens Ag Flow converter with another output circuit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004274262A (en) 2003-03-06 2004-09-30 Denso Corp Electrically insulated switch element driving circuit
JP2010244367A (en) 2009-04-07 2010-10-28 Fujitsu Ten Ltd Overcurrent detection circuit, regulator circuit and electronic equipment
JP2011244185A (en) 2010-05-18 2011-12-01 Toshiba Corp Switching element drive circuit
JP2012114558A (en) 2010-11-22 2012-06-14 Sanken Electric Co Ltd Drive circuit

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021069136A (en) 2021-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5786281B2 (en) Driving circuit
JP5590115B2 (en) Power supply device drive circuit, power supply device drive integrated circuit, and power supply device
JPH0357713B2 (en)
CN107404220B (en) Control module with active buffer and related flyback power conversion device
US20180212528A1 (en) Flyback power converter circuit and secondary side controller circuit thereof
JP7300364B2 (en) Driving device for switching element
JPH11285244A (en) Switched mode power device
JP2020188673A (en) Electric circuit and power supply
CN105991051A (en) Power supply device
JPH055408B2 (en)
TWI638510B (en) Flyback power converter circuit and secondary side controller circuit thereof
JP2602752B2 (en) Driver circuit for insulated gate power semiconductor device
WO2018173381A1 (en) Switching control device
JP3022620B2 (en) DC-DC converter
JP6621141B2 (en) Active snubber circuit
JPH0125314B2 (en)
JPS59104830A (en) Switching circuit
TWI580171B (en) Driving circuit for speed adjustment of ac motor and ac motor system using the same
CN110476342B (en) Insulated switching power supply
JP2011045174A (en) Switching power supply unit
JPS58148680A (en) self-excited oscillation circuit
KR0119799B1 (en) Ringing Choke Converter Using Morse Transistor
JPS596146B2 (en) DC/DC conversion circuit
JP2742820B2 (en) Power supply
JP2013042613A (en) Gate drive circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220422

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230131

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230208

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230614

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230619

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7300364

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150