(57)【要約】【課題】フライバック式コンバータにおいて、スナバ回路の逆耐圧を高くし、しかもスナバ回路のダイオード通した逆流電流によりスナバ回路と一次巻線間で発生するサージ電圧（ノイズ）を抑制できる。【解決手段】ダイオードＤ１とコンデンサＣ１および抵抗Ｒ１で構成したスナバ回路により、半導体スイッチＳＷのオフ時に高周波トランスＴＲの一次巻線に発生するサージ電圧を吸収するフライバック式コンバータのサージ電圧抑制回路において、ダイオードＤ１はサージ電圧以上の逆耐圧をもつ構成とし、ダイオードに流れるノイズ電流経路に逆耐圧は低いがリカバリー特性の良い第２のダイオードＤ３を介挿し、ノイズを抑制する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体スイッチが直列に接続される高周波トランスの一次巻線の両端に並列に、ダイオードとコンデンサおよび抵抗で構成したスナバ回路を設け、前記半導体スイッチのオフ時に前記高周波トランスの一次巻線に発生するサージ電圧を前記スナバ回路で吸収するフライバック式コンバータのサージ電圧抑制回路において、
前記ダイオードは、サージ電圧以上の逆耐圧をもつ構成とし、
前記ダイオードに流れるリカバリーノイズ電流経路に逆耐圧は低いがリカバリー特性の良い第２のダイオードを介挿した構成を特徴とするフライバック式コンバータのサージ電圧抑制回路。
【請求項２】
前記第２のダイオードは、直流電源の正極端子から前記高周波トランスの一次巻線の高圧側端子との間に順方向で介挿する構成を特徴とする請求項１に記載のフライバック式コンバータのサージ電圧抑制回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング電源に係り、フライバック式コンバータのサージ電圧抑制回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、従来のフライバック式コンバータの主回路構成を示す。高周波トランスＴＲの一次巻線にはスイッチＳＷを直列接続し、これらの直列接続回路に直流電源ＤＣから直流電圧が印加される。トランスＴＲの一次巻線には、抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１および逆流防止用ダイオードＤ１からなるスナバ回路が並列接続される。トランスＴＲの二次巻線には、入出力位相が逆になる端子に順方向でフライホイール用ダイオードＤ２を接続し、これに平滑コンデンサＣ２を直列接続し、コンデンサＣ２を充電する。このコンデンサＣ２から負荷Ｒ２に直流電力を供給する。
【０００３】
スナバ回路は、スイッチＳＷのオフ時に一次巻線に現れるサージ電圧をダイオードＤ１を通してコンデンサＣ１の充電電流として吸収させ、このコンデンサＣ１の充電電荷を抵抗Ｒ１で放電させる。
【０００４】
この種のフライバック式コンバータにおけるサージ電圧はスナバ回路によって抑制することが一般に行われており、またスナバ回路の構成も種々のものが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開２００５−０９４９４６号公報
【特許文献２】特開２００６−０８１２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図３の構成において、入力電圧Ｖｄｃを高くする必要がある場合、スイッチＳＷのオフ期間にトランスＴＲの一次側に発生するサージ電圧波形を図４に示すように、スナバ回路用の逆流防止用ダイオードＤ１には入力電圧Ｖｄｃと２次側のフライバック分とサージ電圧分を合わせた電圧に耐える高耐圧が必要となるが、リカバリー（逆方向回復時間）特性の良いダイオードで高耐圧品は入手が困難なため、ダイオードＤ１を通した逆流電流によりスナバ回路と一次巻線間で振動し、サージ電圧（ノイズ）の抑制が困難という問題があった。
【０００６】
例えば、ダイオードＤ１として、逆方向回復時間が約５０ｎＳ程度のものがあるが、逆方向耐圧が４０〜９０Ｖ程度と低いため、主に５Ｖなどの低い入出力電圧の電源にしか使用できない。
【０００７】
本発明の目的は、フライバック式コンバータにおいて、スナバ回路の逆耐圧を高くし、しかもスナバ回路のダイオード通した逆流電流によりスナバ回路と一次巻線間で発生するサージ電圧（ノイズ）を抑制できるサージ電圧抑制回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記の課題を解決するため、スナバ回路には逆耐圧を確保する第１のダイオードの他に、リカバリーノイズ電流が流れる経路に逆耐圧は低いがリカバリー特性の良い第２のダイオードを介挿したもので、以下の構成を特徴とする。
【０００９】
（１）半導体スイッチが直列に接続される高周波トランスの一次巻線の両端に並列に、ダイオードとコンデンサおよび抵抗で構成したスナバ回路を設け、前記半導体スイッチのオフ時に前記高周波トランスの一次巻線に発生するサージ電圧を前記スナバ回路で吸収するフライバック式コンバータのサージ電圧抑制回路において、
前記ダイオードは、サージ電圧以上の逆耐圧をもつ構成とし、
前記ダイオードに流れるリカバリーノイズ電流経路に逆耐圧は低いがリカバリー特性の良い第２のダイオードを介挿した構成を特徴とする。
【００１０】
（２）前記第２のダイオードは、直流電源の正極端子から前記高周波トランスの一次巻線の高圧側端子との間に順方向で介挿する構成を特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上のとおり、本発明によれば、スナバ回路には逆耐圧を確保する第１のダイオードの他に、リカバリーノイズ電流が流れる経路に逆耐圧は低いがリカバリー特性の良い第２のダイオードを介挿したため、スナバ回路の逆耐圧を高くし、しかもスナバ回路のダイオード通した逆流電流によりスナバ回路と一次巻線間で発生するサージ電圧（ノイズ）を抑制できる。
【００１２】
特に、第２のダイオードは、直流電源の正極端子から前記高周波トランスの一次巻線の高圧側端子との間に順方向で介挿する構成とすることで、入力電圧Ｖｄｃ分の耐電圧を低くできるので、リカバリー特性の良いダイオード選択が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明の実施形態を示すフライバック式コンバータの主回路構成である。同図が図３と異なる部分は、ダイオードＤ３を追加した点にある。
【００１４】
ダイオードＤ３は、逆耐圧は低いがリカバリー特性の良いものを使用し、直流電源ＤＣの正極端子からトランスＴＲの一次巻線の高圧側端子との間に順方向で介挿する。
【００１５】
この構成において、スイッチＳＷのオン期間にはダイオードＤ３を通してトランスＴＲに一次電流を流すことができ、この後のオフ期間にスナバ回路に印加される逆電圧は耐圧の高いダイオードＤ１で阻止される。また、スイッチＳＷのオフ期間には、スナバ回路を通してダイオードＤ３にサージ電流が流れようとするが、このときにスナバ回路に印加されるサージ電圧（ノイズ）はリカバリー特性の良いダイオードＤ３で阻止され、図２にトランスＴＲの一次電圧Ｖｐ波形を示すように、スナバ回路からの逆流電流を防止することにより、サージ電圧（ノイズ）の振動を抑制することができる。
【００１６】
しかも、ダイオードＤ３はダイオードＤ１と異なり、フライバック分の電圧とサージ分の耐電圧があれば良いため、ダイオードＤ１と比べて入力電圧Ｖｄｃ分の耐電圧を低くできるので、リカバリー特性の良いダイオード選択が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態を示すフライバック式コンバータの主回路構成図。
【図２】実施形態のサージ電圧波形図。
【図３】従来のフライバック式コンバータの主回路構成図。
【図４】従来のサージ電圧波形図。
【符号の説明】
【００１８】
ＴＲ  高周波トランス
ＳＷ  半導体スイッチ
Ｄ１  スナバ回路のダイオード
Ｃ１  スナバ回路のコンデンサ
Ｒ１  スナバ回路の抵抗
Ｄ３  リカバリーノイズ抑制用ダイオード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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