本发明专利技术提供一种整流IC以及使用该整流IC的绝缘型开关电源。整流IC将集成了第1晶体管的第1晶体管芯片、集成了第2晶体管的第2晶体管芯片和分别检测各晶体管的第1节点电压及第2节点电压来进行各晶体管的导通/截止控制的控制器芯片密封在单一封装中而形成，并作为绝缘型开关电源的二次侧整流单元发挥作用。
【技术实现步骤摘要】
整流IC以及使用该整流IC的绝缘型开关电源
本专利技术涉及整流IC以及使用该整流IC的绝缘型开关电源。
技术介绍
以往，绝缘型开关电源用于所有领域(汽车领域、工业机械领域、消费领域等)。此外，可以列举日本特开2008-067443号公报作为与上述相关的现有技术的一例。图12是表示绝缘型开关电源的第1现有例的电路框图。本现有例的绝缘型开关电源100，可以一边将一次电路系统100p(GND1系统)与二次电路系统100s(GND2系统)之间进行电绝缘，一边从直流输入电压Vi生成直流输出电压Vo来提供给负载Z。然而，在第1现有例的绝缘型开关电源100中，使用正向下降电压Vf大的二极管151以及152作为二次侧整流单元150，因此其转换效率还存在改善的余地。图13是表示绝缘型开关电源的第2现有例的电路框图。在第2现有例的绝缘型开关电源200中，作为二次侧整流单元250，使用导通电阻值小的整流晶体管251以及252和进行其导通/截止控制的控制IC253代替之前的二极管151以及152，因此可以实现比第1现有例更高的转换效率。然而，在第2现有例的绝缘型开关电源200中，在每次配合搭载其的应用的规格来选择最佳的整流晶体管251以及252时，需要用户自己进行与控制器IC252之间的匹配工作(栅极电阻值的调整工作等)，针对其便利性还存在改善的余地。另外，与第1现有例相比，零件个数增加，因此还存在导致电路面积增大、成本增加的问题。
技术实现思路
本说明书中所公开的专利技术，鉴于由本申请的专利技术者发现的上述问题，目的在于提供一种可以简单地提高绝缘型开关电源的转换效率的整流IC。因此，设本说明书中所公开的整流IC是如下结构：将集成了第1晶体管的第1晶体管芯片、集成了第2晶体管的第2晶体管芯片以及分别检测各晶体管的第1节点电压与第2节点电压来进行各晶体管的导通/截止控制的控制器芯片密封在单一封装中而形成，并作为绝缘型开关电源的二次侧整流单元发挥作用。此外，通过接下来对最佳方式的详细说明、与其有关的附图，可以使本专利技术的其他的特征、要素、步骤、优点以及特性变得更清楚。附图说明图1是表示绝缘型开关电源的整体结构的电路框图。图2是晶体管芯片的平面图。图3是晶体管芯片的α-α’截面图。图4是表示引线框架的第1图案例的平面透视图。图5是电源封装的正面立体图。图6是电源封装的背面立体图。图7是表示引线框架的第2图案例的平面透视图。图8是表示绝缘型开关电源的第1变形例的电路框图。图9是表示绝缘型开关电源的第2变形例的电路框图。图10是表示引线框架的第3图案例的平面等效图。图11是晶体管芯片的纵向截面图。图12是表示绝缘型开关电源的第1现有例的电路框图。图13是表示绝缘型开关电源的第2现有例的电路框图。具体实施方式＜绝缘型开关电源＞图1是表示绝缘型开关电源的整体结构的框图。本图的绝缘型开关电源1是一边将一次电路系统1p(GND1系统)与二次电路系统1s(GND2系统)之间进行电绝缘，一边从直流输入电压Vi生成直流输出电压Vo来提供给负载Z的LLC谐振型的DC/DC转换器，具有变压器10、开关电路20、谐振电容器30、电源控制IC40、整流IC50、滤波电容器60以及输出反馈部70。此外，在使用绝缘型开关电源1作为AC/DC转换器时，另外设计用于对交流输入电压Vac进行整流以及滤波来生成直流输入电压Vi的前级电路(二极管桥、功率因数改善电路等)即可。变压器10包括设置在一次电路系统1p中的一次绕组11和设置在二次电路系统1s中并与一次绕组11磁耦合的二次绕组12。一次绕组11的第1抽头T11连接到谐振电容器30的第1端。谐振电容器30的第2端连接到开关电路20的输出端(后述的开关元件21与开关元件22之间的连接节点)。一次绕组11的第2抽头T12连接到一次电路系统1p的接地端GND1。二次绕组12的第1抽头T13与第2抽头T14分别经由整流IC50连接到二次电路系统1s的接地端GND2(负载Z的低电位端)。另一方面，二次绕组12的中央抽头T15连接到直流输出电压Vo的输出端(负载Z的高电位端)。特别是在本结构例的绝缘型开关电源1中，使用具有漏电感11x的漏磁变压器或者谐振变压器作为变压器10。此外，在本图中，为了便于图示，将漏电感11x描绘为附于一次绕组11的第1抽头T11侧。开关电路20包括串联连接到直流输入电压Vi的施加端与一次电路系统1p的接地端GND1之间的开关元件21以及22(在本图的例中都是NMOSFET)，并通过分别被导通/截止，来驱动流过变压器10的一次绕组11的一次电流I1。此外，开关元件21以及22可以作为集成元件被内置在电源控制IC40中，也可以作为分立元件外接在电源控制IC40上。谐振电容器30与变压器10的一次绕组11以及漏电感11x一起形成LLC谐振电路。因此，伴随着作为变压器10使用漏磁变压器或谐振变压器，即使产生未从一次绕组11向二次绕组12提供的多余能量，也可以对其进行再生利用，因此不使绝缘型开关电源1的转换效率下降也行。电源控制IC40根据反馈信号Sfb进行开关元件21以及22的导通/截止控制。本说明书中的“互补的”表述，除了开关元件21以及22的导通/截止完全相反的情况，还包括对开关元件21以及22的导通/截止转变定时赋予延迟的情况(设置了所谓的同时截止期间(死区时间)的情况)。此外，针对由电源控制IC40进行的输出反馈控制，应用已有的周知技术(电压模式控制方式、电流模式控制方式或者滞环控制方式等)即可，因此省略详细的说明。整流IC50是作为绝缘型开关电源1的二次侧整流单元发挥作用的多芯片型的半导体集成电路装置。此外，针对整流IC50的结构以及动作，会在后面进行详细描述。滤波电容器60并联连接到负载Z，并作为绝缘型开关电源1的二次侧滤波单元发挥作用。输出反馈部70根据直流输出电压Vo生成反馈信号Sfb。此外，输出反馈部70的电路结构是任意的，但是一般是使用分流调节器和光电耦合器的结构或者是使用变压器10的辅助绕组的结构等。在本结构例的绝缘型开关电源1中，如果在通过导通开关元件21并截止开关元件22，使一次电流I1经由第1电流路径(Vi→21→30→11x→11→GND1)流动中截止开关元件21，则一次绕组11与漏电感11x试图保持一次电流I1。此时，一次电流I1流过经由开关元件22的寄生二极管22D(未图示)的第2电流路径(22D→30→11x→11→22D)，因此成为开关元件22两端之间几乎没有施加电压的状态。因此，通过在保持该状态的期间导通开关元件22，可以显著减少在开关电路20中产生的开关损耗以及开关噪音。＜整流IC＞接着，一边参照图1，一边针对整流IC50的结构以及动作进行说明。本结构例的整流IC50是将晶体管芯片51以及52和控制器芯片52密封在单一封装中而形成的多芯片型的半导体集成电路装置。另外，整流IC50具有外部端子T51～T55，作为用于建立与IC外部的电连接的单元。在整流IC50的外部，外部端子T51(相当于第1漏极端子)以及外部端子T52(相当于第2漏极端子)分别连接到二次绕组12的第1抽头T13以及第2抽头T14。另一方面，外部端子T53(相当于第1源极端子)以及外部端子T54(相当于第本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种整流IC，其特征在于，将以下部件密封在单一封装中而形成所述整流IC：第1晶体管芯片，其集成了第1晶体管；第2晶体管芯片，其集成了第2晶体管；以及控制器芯片，其分别检测各晶体管的第1节点电压以及第2节点电压来进行各晶体管的导通/截止控制，所述整流IC作为绝缘型开关电源的二次侧整流单元发挥作用。
【技术特征摘要】
2017.01.05 JP 2017-000385;2017.11.06 JP 2017-213911.一种整流IC，其特征在于，将以下部件密封在单一封装中而形成所述整流IC：第1晶体管芯片，其集成了第1晶体管；第2晶体管芯片，其集成了第2晶体管；以及控制器芯片，其分别检测各晶体管的第1节点电压以及第2节点电压来进行各晶体管的导通/截止控制，所述整流IC作为绝缘型开关电源的二次侧整流单元发挥作用。2.根据权利要求1所述的整流IC，其特征在于，所述控制器芯片在进行各晶体管的导通/截止控制时，分别将第1节点电压比第2节点电压低的晶体管导通，将第1节点电压比第2节点电压高的晶体管截止。3.根据权利要求1所述的整流IC，其特征在于，各晶体管都是垂直N沟道型双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管。4.根据权利要求3所述的整流IC，其特征在于，所述第1晶体管芯片被芯片焊接至第1引线框架，所述第2晶体管芯片被芯片焊接...
【专利技术属性】
技术研发人员：菊池弘基，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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