スナバ回路

質問

同期整流コンバータに、ノイズの低減や素子の保護という目的で、
スナバ回路を付けるらしいのですが、原理がよくわかりません。
というより、スナバ回路が無いときのノイズの発生メカニズムから
理解できないので、教えてください。

とりあえず、下側のMOSFET(LMOS)について考えました。

調べた限りでは、LMOSがオフした際のVdsの急上昇を
抑えてノイズを低減および、素子の保護・・・
いまいちよくわかりませんでした。

そこでLMOSがオンからオフになる過程を考えてみました。

　(1)LMOSがオン
　 LMOS->インダクタ->負荷->LMOS
　 の電流ループが考えられます。
　(2)LMOSがオフ
　 LMOSの寄生ダイオードを通して電流が流れ続けますので、
　 LMOSのVdsは、Vf以上は大きくならないと思います。
　(3)UMOSがオン
　 LMOSのVdsには、電源電圧が加わる。
　 このとき、LMOSのVds間にの容量により、ごく短い時間
　 ショートされるので、大きな電流が流れる。
　 寄生ダイオードのリカバリ電流も流れる。

恐らく、(3)の時にノイズが発生すると思うのですが、
ノイズ発生のメカニズムがわかりません。

さらに、LMOSのDS間にRCスナバ回路を入れるとなぜ、
Vds間の電圧急上昇を抑えられるのかがわかりません。

よろしくお願いします。

回答No.2

anachrockt

同期整流コンバータは，これがわかりやすいでしょう．
http://focus.ti.com/lit/ml/slup206/slup206.pdf

電源の教科書（日本語のはこれしか出ていません）だと，
第7章に説明があり，RCスナバの式とグラフが載っています．
http://www.amazon.co.jp/dp/4339005932

回答No.1

KEN_2

まず、ノイズ発生のメカニズムを簡単に説明します。

◎直流回路に流れるスイッチの（ＳＷ）オン・オフ動作時電流変化を考えると
１．抵抗負荷の場合：
オン；抵抗値に制限された電流が流れる
オフ；電流が流れない
＊急激な電流変化は無いので過電圧・高調波成分は発生しない。

２．インダクタの場合：
オン；一時遅れの電流がインダクタの内部抵抗に制限されて流れる
オフ；電流が流れ続けようとしてインダクタに溜まった電荷を放出する
＊依ってＳＷ側にインダクタからの電流で逆起電力の過大電圧が発生する。
短時間の変化なので急峻な波形となり、高調波成分を多数含んでいる。

◎ノイズ低減・素子の保護
１．ツェナーダイオードで電源電圧より高い電圧で導通させ過電圧をクランプさせる。

２．RCスナバ回路を入れ高調波成分をショートして減衰させる。
　Ｃでインダクタで発生した過大電圧成分をショートさせる。

◎RCスナバ回路の概念
１．通常インダクタで発生した過大電圧成分をショートしてするが、Ｃとインダクタの間を流れ続けて減衰しない。
２．このＣとインダクタの間にＲを挿入して減衰させる。

３．通常RCスナバ回路は
　Ｃ；0.01μＦから0.1μＦ、Ｒ；200Ωから330Ωが使われる。