KR102525753B1

KR102525753B1 - 절연형 스위칭 전원 공급 장치

Info

Publication number: KR102525753B1
Application number: KR1020207017084A
Authority: KR
Inventors: 마사지 하네다
Original assignee: 에누티에누 가부시기가이샤
Priority date: 2017-12-13
Filing date: 2018-12-13
Publication date: 2023-04-25
Anticipated expiration: 2038-12-13
Also published as: WO2019117240A1; KR20200097722A; JP6942040B2; JP2019106809A

Abstract

본 발명은 포워드 방식의 절연형 스위칭 전원 공급 장치에 관한 것으로, 스위칭 소자의 오프시에 변압기의 1차 코일에 발생하는 역기전력을 억제하도록 구성된다. 상기 장치는 변압기(T), 스위칭 소자(Q), 제1정류요소(D1) 및 인덕터(L), 제2정류요소(D2)를 포함하며, 2차 코일(Ns)의 타 단과 음극 출력단과의 사이에 연결된 콘덴서(C2), 2차 코일의 일단과 음극 출력단(n)과의 사이에 연결된 제3정류요소(D3)를 갖고, 온 기간에 콘덴서의 방전 전류가 2차 코일, 제1정류요소 및 인덕터에 흘러 출력되는 한편, 오프 기간에 콘덴서의 방전 전류가 제2정류요소 및 인덕터 를 흘러 출력됨과 동시에 충전 전류가 제3정류요소 및 2차 코일을 흐르도록 구성된다.

Description

절연형 스위칭 전원 공급 장치

본 발명은 서지 전압을 억제할 수 있는 포워드(forward) 방식의 절연형 스위칭 전원 공급 장치에 관한 것이다.

변압기(transformer)를 사용하여 입력측과 출력측을 절연하는 절연형 스위칭 전원 공급 장치가 공지되어 있다(특허 문헌 1 내지 5). 입력이 교류 전압인 경우, 일반적으로는 AC/DC 변환 회로의 뒤쪽에 DC/DC 컨버터가 배치되어 있다. 입력이 직류 전압인 경우에는 직접 DC/DC 컨버터에 입력된다. DC/DC 컨버터도 절연형 스위칭 전원 공급 장치의 하나이다. 절연형 스위칭 전원 공급 장치의 대표적인 방식으로는 플라이백 방식과 포워드 방식이 있다.

포워드 방식의 스위칭 전원 공급 장치에서는, 스위칭 소자의 온(on) 기간에 변압기의 전자기 유도에 의해 전력이 전달됨으로써 2차 코일에 전류가 흘러 인덕터를 통해 출력됨과 동시에, 인덕터에 자기 에너지가 축적된다. 그리고 스위칭 소자의 오프(off) 기간에는 인덕터의 자기 에너지를 방출하도록 환류 다이오드를 통해 전류가 흘러 출력된다.

특허 문헌 1 : 일본 특개평 7-31150 호 공보 특허 문헌 2 : 일본 특개평 8-331860 호 공보 특허 문헌 3 : 일본 특개 2002-10632 호 공보 특허 문헌 4 : 일본 특개 2005-218224 호 공보 특허 문헌 5 : 일본 특개 2007-37297 호 공보

절연 스위칭 전원 공급 장치에서는, 스위칭 소자가 오프로 된 순간에 변압기의 1차 코일에 높은 역기전력(逆起電力)(본 명세서에서 「기전력」및 「역기전력」은 전압의 의미로 사용됨), 즉 서지 전압이 발생하여 스위칭 소자에 인가된다. 이를 위해 고내압(高耐壓)의 스위칭 소자를 이용하거나 역기전력을 처리하기 위한 스너버 회로(Snubber circuit) 등을 설치하는 것이 필요하였다.

또한, 일반적인 포워드 방식의 경우 오프 기간에는 변압기에 전류가 흐르지 않기 때문에, 온 기간에 변압기에 축적된 자기 에너지를 재설정(reset)하지 않으면 자기 포화(磁氣飽和)를 일으키게 된다. 이러한 자기 에너지의 재설정을 위해서라도 스너버 회로 등이 필요하였다. 스너버 회로 등에서 처리되는 에너지는 2차측에는 전달되지 않는다는 점에서 스위칭 전원 공급 장치의 전력 전달에 대한 효율을 저하시키고 있었다.

이상의 문제점을 감안하여 본 발명의 목적은 포워드 방식의 절연형 스위칭 전원 공급 장치에서 스위칭 소자의 오프 시에 변압기에 발생하는 역기전력을 억제하는 한편, 온 기간에 변압기에 축적된 자기 에너지를 2차측에 전달 가능하도록 하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 일 양태의 절연형 스위칭 전원 공급 장치는 다음과 같은 구성을 갖는다.

본 발명에 따른 포워드 방식의 절연형 스위칭 전원 공급 장치는 1차 코일과 2차 코일을 구비한 변압기; 상기 변압기의 1차 코일에 직렬 연결된 제어 신호에 의해 온/오프 제어되는 스위칭 소자; 상기 2차 코일에 직렬 연결된 제1정류요소 및 인덕터; 직렬 연결된 상기 2차 코일과 제1정류요소에 대해 병렬 연결된 제2정류요소;를 갖고,

(a) 상기 2차 코일과 제2정류요소와의 접속점, 및 음극 출력단과의 사이에 연결된 콘덴서,

(b) 상기 2차 코일과 제1정류요소와의 접속점, 및 음극 출력단과의 사이에 연결된 제3정류요소를 가지며,

(c) 상기 스위칭 소자의 온 기간에 콘덴서를 방전하는 전류가 2차 코일, 제1정류요소 및 인덕터에 흘러 출력되는 한편,

(d) 상기 스위칭 소자의 오프 기간에 콘덴서를 방전하는 전류가 제2정류요소 및 인덕터를 흘러 출력됨과 동시에 콘덴서를 충전하는 전류가 제3정류요소 및 2차 코일을 흐르는 것을 특징으로 한다.

상기 양태에 있어서, 제3정류요소의 일단이 2차 코일과 제1정류요소와의 접속점에 연결되는 대신, 상기 2차 코일의 중간 지점에 연결되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의해 절연형 스위칭 전원 공급 장치에서, 스위칭 소자의 오프 시에 변압기의 1차 코일에 발생하는 역기전력 즉, 서지 전압을 억제하여 스위칭 소자에 요구되는 내압성(耐壓性)의 경감이 실현된다. 또한, 스위칭 소자의 온 시에 변압기에 축적된 자기 에너지를 2차측에 전달할 수 있기 때문에 전력 전달 효율이 향상된다.

도 1은 본 발명의 절연형 스위칭 전원 공급 장치에 대한 제1실시 형태의 회로 구성예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2a 및 2b는 각각 도 1에 도시된 회로의 온 기간 및 오프 기간에 대한 전류의 흐름을 나타내고 있다.
도 3a 및 3b는 각각 도 1에 도시된 회로의 변압기 2차측의 온 기간 및 오프 기간에 대한 전위 관계의 일례를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 절연형 스위칭 전원 공급 장치에 대한 제2실시 형태의 회로 구성예를 개략적으로 나타낸 도면으로, 오프 기간에 대한 전류의 흐름을 함께 나타내고 있다.

이하에 실시예를 나타낸 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 절연형 스위칭 전원 공급 장치의 실시 형태에 대해 설명한다. 각 실시 형태의 도면에서 동일하거나 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호가 부여되어 있다.

이하에서는 직류 전압이 입력되는 DC/DC 컨버터의 경우를 실시예로 하여 본 발명에 따른 절연형 스위칭 전원 공급 장치를 설명한다. 한편, 본 발명에 따른 절연형 스위칭 전원 공급 장치는 전압이 일정한 직류 이외에, 전압이 변동하는 맥류(脈流)나 구형파(矩形波) 또는 교류 등 어떤 파형의 전압이 입력되더라도 동일하게 기능하는 한편, 직류 전압을 출력할 수 있는 전력 변환 장치이다.

(1) 제1실시 형태

(1-1) 제1실시 형태의 회로 구성

도 1은 본 발명의 절연형 스위칭 전원 공급 장치에 대한 제1실시 형태의 회로 구성예를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하여 제1실시 형태의 회로 구성을 설명한다. 이 회로는 변압기에 의해 입력측과 출력측을 전기적으로 절연하는 절연형 스위칭 전원 공급 장치이며, 포워드 방식을 기반으로 하고 있다. 변압기(T)는 1차 코일(Np)과 2차 코일(Ns)을 구비한다. 변압기(T)는 1차 코일과 2차 코일의 극성(권선 개시단)이 같은 방향이다. 변압기(T)는, 결합도를 가능한 한 높게, 즉 1차 코일(Np)과 2차 코일(Ns)을 긴밀하게 결합하는 것이 바람직하다.

도면에서 각 코일의 권선 개시단을 검은 동그라미로 표시하고 있다. 본 명세서에서 코일에 대해 「일단」과 「타단」이라고 하는 경우는, 각각 「권선 개시단」과「권선 종단」에 대응하는 경우, 및 「권선 종단」과「권선 개시단」에 대응하는 경우 모두를 포함한다. 이하의 설명에서는 각 코일에 대해 권선 개시단을 일단으로 칭하고, 권선 종단을 타단으로 칭한다.

입력 전압은 제1입력단(1)과 제2입력단(2)으로 이루어진 한 쌍의 단자 사이에 인가된다. 변압기(T)의 1차 코일(Np)의 일단은 제1입력단(1)에 연결되어 있다. 여기에서는 제2입력단(2)이 입력측 기준 전위단이다.

변압기(T)의 1차 코일(Np)의 타단에는 스위칭 소자(Q)의 일단이 연결되어 있다. 스위칭 소자(Q)의 타단은 제2입력단(2)에 연결되어 있다. 스위칭 소자(Q)는 제어단을 구비한다. 제어단은 1차 코일(Np)을 포함한 전류 경로를 연통 또는 차단하기 위해 온/오프 제어된다. 기본적으로, 스위칭 소자(Q)는 1차 코일(Np)에 직렬 연결되어 있으면 된다.

스위칭 소자(Q)의 제어단은 제어 신호(Vg)에 의해 제어된다. 제어 신호(Vg)는, 예컨대 소정의 주파수 및 듀티 비의 펄스 파형을 갖는 PWM 신호이다. 도시된 예에서는 스위칭 소자(Q)가 n채널형 MOSFET(이하 「FETQ」라 칭함)이며, 일단이 드레인, 타단이 소스, 제어단이 게이트이다. 이 경우, 제어 신호(Vg)는 전압 신호이다.

또한 FET 이외의 스위칭 소자로서, 예컨대 IGBT 또는 바이폴라 트랜지스터를 사용할 수도 있다.

변압기(T)의 2차측에는 직류 전압이 출력되는 한 쌍의 출력단인 양극 출력단(p)과 음극 출력단(n)이 설치되어 있다. 여기에서는 음극 출력단(n)이 2차측 기준 전위단이다. 양극 출력단(p)과 음극 출력단(n)과의 사이에 연결된 부하(도시되지 않음)에 출력 전압이 인가되고 출력 전류가 공급된다.

일반적인 포워드 방식의 회로와 마찬가지로 변압기(T)의 2차 코일(Ns)에 대해 정류 다이오드인 제1다이오드(D1)와 인덕터(L)가 직렬로 연결되어 있다. 제1다이오드(D1)의 애노드가 2차 코일(Ns)의 일단에 연결되는 한편, 제1다이오드(D1)의 캐소드가 인덕터(L)의 일단에 연결되어 있다. 인덕터(L)의 타단은 양극 출력단(p)에 연결되어 있다. 또한, 환류 다이오드인 제2다이오드(D2)가 직렬 연결된 2차 코일(Ns)과 제1다이오드(D1)에 대해 병렬 연결되어 있다. 제2다이오드(D2)의 애노드가 2차 코일(Ns)의 타단에 연결되는 한편, 제2다이오드(D2)의 캐소드가 제1다이오드(D1)의 캐소드에 연결되어 있다. 또한, 평활(平滑) 콘덴서인 제1콘덴서(C1)가 양극 출력단(p)과 음극 출력단(n)과의 사이에 연결되어 있다.

본 발명은 또한, 제2콘덴서(C2)가 2차 코일(Ns)과 제2다이오드(D2)와의 접속점(a)(2차 코일[Ns]의 타단), 및 음극 출력단(n)과의 사이에 연결되어 있다. 또한, 제3다이오드(D3)가 2차 코일(Ns)과 제1다이오드(D1)와의 접속점(b)(2차 코일[Ns]의 일단), 및 음극 출력단(n)과의 사이에 연결되어 있다. 제3다이오드(D3)의 애노드가 음극 출력단(n)에 연결되는 한편, 제3다이오드(D3)의 캐소드가 2차 코일(Ns)과 제1다이오드(D1)와의 접속점(b)에 연결되어 있다.

또한, 제4다이오드(D4)가 설치되고, 그 애노드가 음극 출력단(n)에 연결되는 한편 그 캐소드가 2차 코일(Ns)의 타단에 연결되어 있다.

본 회로에서 다이오드는 순방향 전압 강하가 적으면서도 고속 동작이 가능한 것이 바람직하다. 또한, 다이오드를 대신하여 동일한 기능을 갖는 소자 또는 회로로 구성된 정류요소가 사용될 수도 있다.

도시되지는 않았으나, 스위칭 소자(Q)를 위한 제어 신호(Vg)를 발생하는 제어부를 갖는 것이 바람직하다. 일례로 제어부는 입력 전압 및/또는 출력 전압을 검출하고, 검출된 전압에 따라 제어 신호(Vg)의 듀티 비를 결정하는 한편 그에 따라 소정의 고주파 펄스의 제어 신호(Vg)를 생성한다. 이러한 제어부의 주요부로 PWMIC을 사용할 수 있다.

(1-2) 제1실시 형태의 동작

도 2 및 도 3을 참조하여 제1실시 형태의 동작을 설명한다. 도 2a 및 2b는 각각 온 기간 및 오프 기간에 대한 전류의 흐름을 실선 또는 점선으로 개략적으로 나타내고 있다(화살표는 전류의 방향을 나타냄). 도 3a 및 3b는 각각 온 기간 및 오프 기간의 변압기(T)의 2차측의 각 구성 요소에 대한 전위 관계의 일례를 모식 적으로 나타낸 도면이다.

도 3a 및 3b에서는 상하 방향이 전위의 고저에 대응하며, 2차측 기준 전위(음극 출력단[n]의 전위)를 굵은 선으로 표시하고 있다. 변압기(T)의 2차 코일(Ns), 인덕터(L), 콘덴서(C1 및 C2)의 양단 전압을 두개의 화살표로 표시하고 있다. 또한 2차 코일(Ns)에 대해서 권선 개시단을 검은 동그라미로 표시하고 있다.

또한, 본 회로의 시동시 및 정지시의 과도적 동작은 예외로 하고, 본 회로가 정상 상태에 있는 경우의 동작을 설명한다. 정상 상태에서 콘덴서(C1)는 리플(ripple)적인 변동을 제외하고 거의 일정한 양단 전압으로 충전되어 있다. 콘덴서(C1)의 충방전 전류는 미미하기 때문에, 이하의 설명에서는 무시한다. 콘덴서(C2)에 대해서도 정상 상태에서의 충방전 동작을 하고 있다고 가정한다. 또한, 각 다이오드의 순방향 전압 강하도 무시한다.

(1-2-1) 온 기간중 변압기(T)의 1차측 및 2차측의 동작

[온 기간: 1차측]

변압기(T)의 1차측에서는, 온 기간에 제어 신호(Vg)가 켜지면, FETQ가 켜져 전류 경로가 연통된다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 변압기(T)의 1차 코일(Np)에는 입력 전압에 의한 입력 전류(i1)가 다음의 경로로 흐른다. 입력 전류(i1)에 의해 여자(勵磁)됨으로써 변압기(T)에 자기 에너지가 축적된다.

- 입력 전류(i1): 입력단(1) → 변압기(T)의 1차 코일(Np) → FETQ → 입력단(2)

[오프 기간: 2차측]

도 2a에 도시된 바와 같이, 변압기(T)의 1차 코일(Np)에 입력 전류(i1)가 흐름으로써 상호 유도에 의한 기전력이 2차 코일(Ns)에 발생하는 한편 다이오드(D1)가 순방향 바이어스로 되어, 다음의 경로로 전류(i2)가 흐른다.

- 전류(i2): 음극 출력단(n) → 콘덴서(C2) → 변압기(T)의 2차 코일(Ns) → 제1다이오드(D1) → 인덕터(L) → 양극 출력단(p)

전류(i2)는 콘덴서(C2)를 방전하는 전류로 흐른다. 따라서, 전류(i2)는 콘덴서(C2)에 축적된 전기 에너지, 및 변압기(T)의 상호 유도에 의한 전기 에너지를 출력단(p)으로 출력하는 전류이다. 또한, 전류(i2)가 인덕터(L)에 흐름으로써 인덕터(L)가 여자되고 이에 따라 자기 에너지가 축적된다.

도 3a의 전위 관계도에서도 알 수 있듯이, 제2다이오드(D2) 및 제3다이오드(D3)는 역방향 바이어스가 되기 위해 차단되어 있다. 제4다이오드(D4)는 콘덴서(C2)와 병렬이기 때문에, 콘덴서(C2)의 일단(2차 코일[Ns]과의 접속점)의 전위가 양(+) 전위인 한 차단되어 있다. 제4다이오드(D4)는 콘덴서(C2)의 일단의 전위를 음(-) 전위로 하지 않기 위한 도구이며, 필수는 아니다.

도 3a의 전위 관계도에 점선으로 나타낸 바와 같이, 콘덴서(C2)는 온 기간에 방전하기 때문에 그 양단 전압은 작아진다.

또한, 도 3a에 도시된 바와 같이, 콘덴서(C2)의 양단 전압에 의해 2차 코일(Ns)에 생기는 기전력이 증가되어 있다. 이것은 콘덴서(C2)가 없는 일반적인 포워드 방식의 경우에 비해 2차 코일(Ns)에 생기는 기전력이 작은(억제되는) 것을 의미한다.

(1-2-2) 오프 기간중 변압기(T)의 1차측 및 2차측의 동작

도 2b에서는 오프 기간에 흐르는 전류 중 콘덴서(C2)를 방전하는 전류를 실선으로, 및 충전 전류를 점선으로 개략적으로 나타내고 있다.

[오프 기간: 1차측]

변압기(T)의 1차측에서는, 제어 신호(Vg)가 해제되면 FETQ도 꺼지고 스위치가 열린다. 변압기(T)의 1차 코일(Np)의 전류 경로는 차단되고, 전류는 0이 된다. 따라서, 변압기(T)의 1차 코일(Np) 및 2차 코일(Ns)에 각각 역기전력이 발생한다.

상술한 바와 같이, 온 기간의 2차 코일(Ns)의 기전력이 콘덴서(C2)의 전압에 의해 증가되어 실질적으로 억제되는 결과, 오프가 된 순간에 1차 코일(Np)에 생기는 역기전력 즉, 서지 전압도 작아진다. 스위칭 소자(Q)(FET의 경우 드레인 소스 간)에는, 입력 전압과 1차 코일(Np)에 생기는 역기전력을 가산한 전압이 인가된다. 따라서, 본 회로에서는 스위칭 소자(Q)에 요구되는 내압성이 경감됨과 동시에, 스 너버 회로 등의 처리 용량을 줄일 수 있다. 마찬가지로 변압기(T)의 자기 포화에 대한 가능성도 작아지므로, 변압기(T)의 크기를 줄일 수 있다.

[오프 기간: 2차측]

도 3b의 전위 관계에 도시된 바와 같이, 오프 기간이 되면 변압기(T)의 2차 코일(Ns) 및 인덕터(L)의 각 양단의 전위 관계가 반전한다. 제1다이오드(D1)는 역 바이어스가 되어 차단된다. 한편, 제2다이오드(D2) 및 제3다이오드(D3)는 순방향 바이어스가 되기 때문에 연통한다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 제2다이오드(D2) 및 제3다이오드(D3)가 연통함으로써 각 전류(i3 및 i4)가 다음 경로로 흐른다.

- 전류(i3): 음극 출력단(n) → 콘덴서(C2) → 인덕터(L) → 양극 출력단(p)

- 전류(i4): 음극 출력단(n) → 제3다이오드(D3) → 2차 코일(Ns) → 콘덴서(C2)

전류(i3)는 콘덴서(C2)를 방전하는 전류이다. 따라서 전류(i3)는 콘덴서(C2)에 축적된 전기 에너지와 인덕터(L)에 축적된 자기 에너지를 전력으로 출력하는 전류이다.

한편, 전류(i4)는 콘덴서(C2)를 충전하는 전류이다. 전류(i4)가 2차 코일(Ns)을 통해서 콘덴서(C2)에 흐름으로써 변압기(T)에 온 기간에 축적된 자기 에너지가 방출되고, 콘덴서(C2)의 전기 에너지로 축적된다. 따라서 변압기(T)의 자기 리셋이 촉진된다. 그 결과 변압기(T)의 자기 포화에 대한 가능성이 작아지므로, 변압기(T)의 크기를 줄일 수 있다.

통상의 포워드 방식에서는 변압기(T)에 축적된 자기 에너지가 1차측의 스너버 회로 등에서 소비되지만, 본 발명에서는 변압기(T)의 자기 에너지가 콘덴서(C2)의 전기 에너지로 변환된다. 그리고 콘덴서(C)에 축적된 전기 에너지는 방전 전류로 출력할 수 있기 때문에 전력 전달 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 전류(i4)가 전류(i3)보다 충분히 크면, 콘덴서(C2)는 오프 기간에 충전되도록 구성된다. 그 결과, 도 3b의 전위 관계도에 점선으로 나타낸 바와 같이, 콘덴서(C2)의 양단 전압이 회복된다.

상술한 바와 같이, 콘덴서(C2)가 있음으로 인해, 2차 코일(Ns)에 생기는 기전력이 억제되기 때문에 2차 코일(Ns)에 생기는 역기전력도 작아짐으로써, 다이오드(D1)에 요구되는 내압성도 줄어든다.

(2) 제1실시 형태

(2-1) 제2실시 형태의 회로 구성

제2실시 형태는 제1실시 형태의 변형 예이다. 도 4는 본 발명의 절연형 스위칭 전원 공급 장치에 대한 제2실시 형태의 회로 구성 예를 개략적으로 나타낸 도면이며, 오프 기간의 전류의 흐름을 함께 보여주고 있다.

제2실시 형태의 회로에 관해서는 주로 제1실시 형태와 다른 점을 설명한다. 도 4의 회로에서는, 제3다이오드(D3)의 일단이 2차 코일(Ns)과 제1다이오드(D1)와의 접속점에 연결되어 있지 않다. 이에 반해 제3다이오드(D3)의 일단이 2차 코일(Ns)의 중간 지점에 연결되어 있다. 여기에서의 중간 지점의 의미는 양분하는 점의 의미가 아니며, 그 위치는 필요에 따라 설정된다. 설정된 중간 지점에 탭을 설치하고, 제3다이오드(D3)의 일단을 연결한다.

도 4의 회로에서 FETQ의 온 기간에 흐르는 전류는 도 2a에 도시된 제1실시 형태와 동일하다. 또한, 오프 기간에 흐르는 전류에 대해서도 콘덴서(C2)를 방전하는 전류(i3)는 도 2b에 도시된 제1실시 형태와 동일하다.

도 4의 회로에서는 오프 기간에 흐르는 콘덴서(C2)를 충전하는 전류(i4)의 경로가 제1실시 형태와는 상이하다. 도시된 바와 같이, 전류(i4)는 2차 코일(Ns)의 일부만을 통과한다. 따라서, 전류(i4)는 2차 코일(Ns) 전체를 통과하는 경우보다 저항이 작아져 보다 큰 전류가 된다. 중간 지점의 위치를 적절하게 설정함으로써 오프 기간에 콘덴서(C2)를 충분히 충전할 수 있는 크기의 전류(i4)를 확보할 수 있다.

1 입력단
2 입력 단자 (입력측 기준단)
p 양극 출력단
n 음극 출력단 (출력측 기준 전위)
T 변압기
Np 1차 코일
Ns 2차 코일
Q 스위칭 소자 (FET)
D1, D2 D3, D4 정류요소(다이오드)
C1 제1콘덴서(평활 콘덴서)
C2 제2콘덴서

Claims

1차 코일과 2차 코일을 구비한 변압기; 상기 변압기의 1차 코일에 직렬 연결된 제어 신호에 의해 온/오프 제어되는 스위칭 소자; 상기 2차 코일에 직렬 연결된 제1정류요소 및 인덕터; 직렬 연결된 상기 2차 코일과 제1정류요소에 대해 병렬 연결된 제2정류요소;를 포함하는 포워드 방식의 절연형 스위칭 전원 공급 장치에 있어서,
(a) 상기 2차 코일과 제2정류요소와의 접속점, 및 음극 출력단과의 사이에 연결된 콘덴서,
(b) 상기 2차 코일과 제1정류요소와의 접속점, 및 음극 출력단과의 사이에 연결된 제3정류요소를 가지며,
(c) 상기 스위칭 소자의 온 기간에 콘덴서를 방전하는 전류가 2차 코일, 제1정류요소 및 인덕터에 흘러 출력되는 한편,
(d) 상기 스위칭 소자의 오프 기간에 콘덴서를 방전하는 전류가 제2정류요소 및 인덕터를 흘러 출력됨과 동시에 콘덴서를 충전하는 전류가 제3정류요소 및 2차 코일을 흐르는 것을 특징으로 하는 포워드 방식의 절연형 스위칭 전원 공급 장치.

제1항에 있어서,
제3정류요소의 일단이 2차 코일과 제1정류요소와의 접속점에 연결되는 대신, 상기 2차 코일의 중간 지점에 연결되는 것을 특징으로 하는 포워드 방식의 절연형 스위칭 전원 공급 장치.