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公開番号2024140337
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-10
出願番号2023051431
出願日2023-03-28
発明の名称絶縁電源
出願人新電元工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H02M 3/28 20060101AFI20241003BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】第1のハイサイド用出力電源から出力される電圧と第2のハイサイド用出力電源から出力される電圧との差を抑制できる電源装置を提供する。
【解決手段】本発明は、第1の絶縁トランスT1の第1、第2の1次巻線L1、L2に接続された直流入力電源11と、第1の2次巻線L11の一端に接続された抵抗Bの端と、抵抗Bの他端に接続された第1のダイオード(Di-B)のアノードと、第1のハイサイド用出力電源S1、VCC3、VCC4と、第1の2次巻線L11の一端に接続された抵抗Aの一端と、抵抗Aの他端に電気的に接続された第2の絶縁トランスT2の1次巻線L21の一端と、1次巻線L21の他端に電気的に接続された第1の2次巻線L11の他端と、2次巻線L22の一端に電気的に接続された第2のダイオード(Di-A)のアノードと、第2のハイサイド用出力電源S2、VCC5、VCC6と、ローサイド用出力電源S3、VCC1、VCC2を有する絶縁電源である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１の１次巻線、第２の１次巻線、第１の２次巻線、第２の２次巻線及び第３の２次巻線を有する第１の絶縁トランスと、
前記第１の絶縁トランスの前記第１の１次巻線及び前記第２の１次巻線に電気的に接続された直流入力電源と、
前記第１の絶縁トランスの前記第１の２次巻線の一端に電気的に接続された第１の抵抗の一端と、
前記第１の抵抗の他端に電気的に接続された第１のダイオードのアノードと、
前記第１のダイオードのカソード及び前記第１の絶縁トランスの前記第１の２次巻線の他端に電気的に接続された第１のハイサイド用出力電源と、
前記第１の絶縁トランスの前記第１の２次巻線の一端に電気的に接続された第２の抵抗の一端と、
前記第２の抵抗の他端に電気的に接続された第２の絶縁トランスの１次巻線の一端と、
前記第２の絶縁トランスの１次巻線の他端に電気的に接続された前記第１の絶縁トランスの前記第１の２次巻線の他端と、
前記第２の絶縁トランスの２次巻線の一端に電気的に接続された第２のダイオードのアノードと、
前記第２のダイオードのカソード及び前記第２の絶縁トランスの前記２次巻線の他端に電気的に接続された第２のハイサイド用出力電源と、
前記第１の絶縁トランスの前記第２の２次巻線及び前記第３の２次巻線の側に接続されたローサイド用出力電源と、
を有することを特徴とする絶縁電源。
続きを表示（約 520 文字）【請求項２】
請求項１において、
前記第１の抵抗は、前記第２の抵抗と同一の抵抗値を有し、
前記第２の絶縁トランスの前記１次巻線と前記２次巻線の比は１：１であることを特徴とする絶縁電源。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記第１の絶縁トランスの第１の２次巻線は無制御巻線であることを特徴とする絶縁電源。
【請求項４】
請求項１又は２において、
前記第１の絶縁トランスの前記第２の２次巻線は制御巻線であり、前記第１の絶縁トランスの前記第３の２次巻線は無制御巻線であり、
前記第２の２次巻線の一端は前記第３の２次巻線の一端に電気的に接続され、
前記第２の２次巻線の他端は第３のダイオードのアノードに電気的に接続され、
前記第３のダイオードのカソード及び前記第３の２次巻線の他端は、前記ローサイド用出力電源に接続されていることを特徴とする絶縁電源。
【請求項５】
請求項１又は２において、
前記第１及び第２のハイサイド用出力電源は、ＳｉＣ－ＭＯＳＦＥＴやＧａＮデバイスの駆動電源に用いられることを特徴とする絶縁電源。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁電源に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、高速スイッチング素子である、ＳｉＣ－ＭＯＳＦＥＴやＧａＮデバイスの採用が増えてきているが、ＳｉＣ－ＭＯＳＦＥＴやＧａＮデバイスはＳｉ－ＭＯＳＦＥＴに比べてゲート駆動電圧範囲が狭いため、ゲート電圧の管理が重要である。例えば、スイッチング電源でフルブリッジ回路を構成する際、ゲート駆動用として絶縁電源を使用する場合がある。絶縁電源は、１入力・多出力で構成され、比較的負荷の軽いゲート駆動用絶縁電源部は、無制限の巻き線を使用することが多い。これに関連する技術が特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１０－２６３７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フルブリッジ回路のハイサイド用出力電源に２個の絶縁電源が必要な場合、トランスのピン数制限により、ほぼ同じ負荷である第１のハイサイド用出力電源から別の絶縁トランスで第２のハイサイド用出力電源を生成する構成とする。第１のハイサイド用出力電源と第２のハイサイド用出力電源については、ほぼ同じ負荷であるので同じ電圧を出力したいが、他の巻き線の負荷状態によって電圧に差が生じることがある。
【０００５】
そこで、第１のハイサイド用出力電源から出力される電圧と第２のハイサイド用出力電源から出力される電圧との差を抑制することが求められる。
【０００６】
本発明の種々の態様は、第１のハイサイド用出力電源から出力される電圧と第２のハイサイド用出力電源から出力される電圧との差を抑制できる電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下に本発明の種々の態様について説明する。
【０００８】
［１］第１の１次巻線、第２の１次巻線、第１の２次巻線、第２の２次巻線及び第３の２次巻線を有する第１の絶縁トランスと、
前記第１の絶縁トランスの前記第１の１次巻線及び前記第２の１次巻線に電気的に接続された直流入力電源と、
前記第１の絶縁トランスの前記第１の２次巻線の一端に電気的に接続された第１の抵抗の一端と、
前記第１の抵抗の他端に電気的に接続された第１のダイオードのアノードと、
前記第１のダイオードのカソード及び前記第１の絶縁トランスの前記第１の２次巻線の他端に電気的に接続された第１のハイサイド用出力電源と、
前記第１の絶縁トランスの前記第１の２次巻線の一端に電気的に接続された第２の抵抗の一端と、
前記第２の抵抗の他端に電気的に接続された第２の絶縁トランスの１次巻線の一端と、
前記第２の絶縁トランスの１次巻線の他端に電気的に接続された前記第１の絶縁トランスの前記第１の２次巻線の他端と、
前記第２の絶縁トランスの２次巻線の一端に電気的に接続された第２のダイオードのアノードと、
前記第２のダイオードのカソード及び前記第２の絶縁トランスの前記２次巻線の他端に電気的に接続された第２のハイサイド用出力電源と、
前記第１の絶縁トランスの前記第２の２次巻線及び前記第３の２次巻線の側に接続されたローサイド用出力電源と、
を有することを特徴とする絶縁電源。
【０００９】
本発明の一態様に係る上記［１］の絶縁電源は、第１の絶縁トランスの第１の２次巻線の一端に電気的に接続された第１の抵抗の一端と、前記第１の抵抗の他端に電気的に接続された第１のダイオードのアノードと、第１の絶縁トランスの第１の２次巻線の一端に電気的に接続された第２の抵抗の一端と、前記第２の抵抗の他端に電気的に接続された第２の絶縁トランスの１次巻線の一端を有する。このため、第１の抵抗を実装した場合と実装しない場合を比較すると、第１の抵抗を実装した場合の方が第１のダイオード及び第２のダイオードに流れる電流値が近くなり、第１のハイサイド用出力電源及び第２のハイサイド用出力電源の各々の出力電圧のアンバランスを抑制でき、出力電圧の差を抑制することができる。
【００１０】
［２］上記［１］において、
前記第１の抵抗は、前記第２の抵抗と同一の抵抗値を有し、
前記第２の絶縁トランスの前記１次巻線と前記２次巻線の比は１：１であることを特徴とする絶縁電源。
（【００１１】以降は省略されています）

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