この記事のキーポイント
・基本動作と電流、電圧波形を理解する。
・スナバは基本的に必要になる。
フライバックコンバータの動作について少し詳しく説明します。回路はPWM制御のフライバックコンバータで、連続モード動作です。
まず、MOSFETがオンすると、トランスの極性が逆なのでトランスの一次側巻線に電流が流れ、エネルギーが蓄えられます。この時、ダイオードはオフです。次に、MOSFETがオフになると、蓄えられたエネルギーがトランスの二次側巻線からダイオードを通じて出力され、整流、平滑によりDC電圧を生成します。
この動作と各部の電圧、電流波形を以下に示します。

- MOSFETがオンすると、トランスの一次側巻線に電流が流れ、エネルギーが蓄えられる。この時、ダイオードはオフ
- MOSFETがオフすると、蓄えられたエネルギーがトランスの二次側巻線からダイオードを通じて出力される
・スナバ回路
フライバック方式では、トランスのコアにギャップを設けるため漏れ磁束が増加し、漏れインダクタンスが生じます。この漏れインダクタンスにもスイッチング電流が流れエネルギーが蓄積されますが、他の巻線と結合していないため電力移行がされず、サージ電圧が発生しMOSFETのドレイン-ソース間に加わります。上記のVdsの波形にそれが示されています。発生するサージ電圧がMOSFETの耐圧を超えると、MOSFETが破壊する可能性があります。これを防止するためにスナバ回路をつけてサージ電圧を抑制します。上記回路図の一次側にある、抵抗、ダイオード、コンデンサで構成された回路がスナバ回路です。スナバ回路は、フライバックコンバータでは基本的に必要になることが多い回路であることを覚えておいてください。
「AC/DC PWM方式フライバックコンバータ設計手法」と同一カテゴリの記事一覧
- AC/DC PWM方式フライバックコンバータの設計手法概要
- 絶縁型フライバックコンバータの基本とは
- 絶縁型フライバックコンバータの基本:スイッチングAC/DC変換とは
- 絶縁型フライバックコンバータの基本:フライバックコンバータの特徴とは
- 絶縁型フライバックコンバータの基本:不連続モードと連続モードとは
- 設計手順
- 電源仕様の決定
- 設計に使うICの選択
- 絶縁型フライバックコンバータ回路設計
- 絶縁型フライバックコンバータ回路設計:トランス設計(数値算出)
- 絶縁型フライバックコンバータ回路設計:トランス設計(構造設計)-その1
- 絶縁型フライバックコンバータ回路設計:トランス設計(構造設計)-その2
- 絶縁型フライバックコンバータ回路設計:主要部品の選定-MOSFET関連 その1
- 絶縁型フライバックコンバータ回路設計:主要部品の選定-MOSFET関連 その2
- 絶縁型フライバックコンバータ回路設計:主要部品の選定-CINとスナバ
- 絶縁型フライバックコンバータ回路設計:主要部品の選定−出力整流器とCout
- 絶縁型フライバックコンバータ回路設計:主要部品の選定−ICのVCC関連
- 絶縁型フライバックコンバータ回路設計:主要部品の選定−ICの設定、その他
- 絶縁型フライバックコンバータ回路設計:EMI対策および出力ノイズ対策
- 基板レイアウト例
- AC/DC PWM方式フライバックコンバータ設計手法 ーまとめー