开关电源装置以及照明装置制造方法及图纸

技术编号:11192573 阅读:99 留言:0更新日期:2015-03-25 21:11
本发明专利技术提供一种能降低发射电磁杂音开关电源装置和照明装置。实施方式的开关电源装置具备:具有第1电感器和与第1电感器磁耦合的第2电感器的变压器;具有第2电感器感应出的电压施加的控制端子并在导通时向第1电感器供给电流的开关元件;与开关元件串联连接并限制流向第1电感器的电流的电流控制元件;以及与电流控制元件串联连接且在开关元件断开时流有电流的整流元件。当第1电感器的电流在增加时,由第2电感器感应出使开关元件导通的电压,当第1电感器的电流在减少时,由第2电感器感应出使开关元件断开的电压。第1电感器的一端与第2电感器的一端通过配线相连接,该配线包含第1电感器的一端与第2电感器的一端之间的电流路径。

【技术实现步骤摘要】
开关电源装置以及照明装置
[0001 ] 本专利技术的实施方式涉及开关电源装置以及照明装置。
技术介绍
作为照明装置等的电源,有开关电源装置。开关电源装置是在从输入电力中得到期望的输出电力的电力转换装置中,为了转换、调整电力而使用了开关元件的电源装置。其中,包含将直流电转换为其它直流电的DC-DC转换器。 由于可以在由硅半导体形成的开关元件难以进行的超过500kHz的高频率上进行开关操作,所以作为使用于开关电源装置的开关元件,由宽禁带化合物半导体形成的开关元件受到瞩目。 这里,宽禁带半导体是指,带隙比带隙约为1.4eV的砷化镓(GaAs)宽的半导体。例如,包含带隙为1.5eV以上的半导体,例如磷化镓(GaP,带隙约2.3eV)、氮化镓(GaN,带隙约3.4eV)、金刚石(C,带隙约5.27eV)、氮化铝(A1N,带隙约5.9eV)、碳化硅(SiC)等。 利用高频率下的开关操作,能够期待开关电源装置的小型化。这是因为能使构成输出滤波器的电感器、电容器小型化。另一方面,也会发射高频率的电磁杂音。一般,频率越升高,EMC (Electro Magnetic Compatibility,电磁兼容性)对策越困难,因此期望降低电磁杂音的发射的技术。 专利文献I JP特开2012 - 034569号公报
技术实现思路
本专利技术想要解决的问题是提供能降低发射电磁杂音的开关电源装置以及使用该开关电源装置的照明装置。 本专利技术实施方式的开关电源装置具备:具有第I电感器和与第I电感器磁耦合的第2电感器的变压器;具有第2电感器感应的电压施加的控制端子并在导通时向第I电感器供给电流的开关元件;与开关元件串联连接并限制流向第I电感器的电流的电流控制元件;以及与电流控制元件串联连接且在开关元件断开时流有电流的整流元件。当第I电感器的电流在增加时,由第2电感器感应出使开关元件导通的电压,当第I电感器的电流在减少时,由第2电感器感应出使开关元件断开的电压。第I电感器的一端与第2电感器的一端通过配线相连接,该配线包含在第I电感器的一端与第2电感器的一端之间的电流路径。配线形成于变压器的投影面内。 根据本专利技术的实施方式,能够提供能降低发射电磁杂音的开关电源装置。 【附图说明】 图1是例示包含第I实施方式中的开关电源装置的照明装置的电路图。 图2是说明变压器的结构的示意立体图。 图3a、图3b及图3c是例示第I实施方式中的开关电源装置的基板上的配线图案的示意性俯视图。 图4是例示第2实施方式中的开关电源装置的电路图。 图5是说明变压器的结构的示意立体图。 图6是例示第2实施方式中的开关电源装置的基板上的配线图案的示意性俯视图。 图7是例示第3实施方式中的开关电源装置的电路图。 图8是说明变压器的结构的示意立体图。 图中:1:照明装置,2:直流电源,3:开关电源装置,4:照明负载,5:高电位输入端子,6:低电位输入端子,7:高电位输出端子,8:低电位输出端子,9:商用交流电源,10:桥式整流电路,11:输入滤波电容器,12:开关元件,13:电流控制元件,14:整流元件,15:电容器,16:输出滤波电容器,17:变压器,18 --第I电感器,19:第2电感器,20:圆柱形磁芯,21:基板,22:端子,23:端子,24:端子,25:端子,26a:焊盘,26b:焊盘,26c:焊盘,27a:焊盘,27b:焊盘,27c:焊盘,28a:焊盘,28b:焊盘,28c:焊盘,29a:焊盘,29b:焊盘,29c:焊盘,30a:配线图案,30b:配线图案,30c:配线图案,31:开关电源装置,32:变压器,33:第I电感器,34:第2电感器,35:圆柱形磁芯,36:基板,37:端子,38:端子,39:端子,40:端子,41:焊盘,42:焊盘,43:焊盘,44:焊盘,45:配线图案,46:开关电源装置,47:变压器,48 --第I电感器,49 --第2电感器,50:圆柱形磁芯,51:基板,52:端子,53:端子,54:端子,55:二极管。 【具体实施方式】 以下,参照【附图说明】实施方式。在以下的说明中,对同一部件标注同一符号,对已说明过的部件适当地省略其说明。 (第I实施方式) 图1是例示包含第I实施方式中的开关电源装置的照明装置的电路图。 照明装置I具备:转换直流电源2的输出电压的开关电源装置3、成为开关电源装置3的负载电路的照明负载4。直流电源2例如具有交流电源和整流电路,用整流电路对交流电源的交流电压进行整流而输出直流电压。在图1中,作为直流电源2例示了将商用交流电源9的交流电压通过桥式整流电路10进行整流,而输出直流电压的电源。照明负载4具有例如发光二极管(Light-emitting d1de:LED)作为照明光源。 开关电源装置3具有:开关元件12、电流控制元件13、整流元件14、输入滤波电容器U、电容器15、输出滤波电容器16、变压器17。变压器17包含磁耦合的第I电感器18和第2电感器19、二极管55。 开关元件12是正常导通晶体管,例如为由氮化镓(GaN)等氮化物半导体形成的高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor:HEMT)。电流控制元件13是具有恒定电流特性的元件或电路,例如是作为由恒定电流二极管或氮化镓(GaN)等的氮化物半导体形成的高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor:HEMT)的正常导通晶体管。整流元件14例如为硅二极管、具有正向电压降较小的特性的肖特基势垒型二极管等。 直流电源2的输出输入于高电位输入端子5和低电位输入端子6之间。开关兀件12的漏极与高电位输入端子5连接,开关元件12的源极在电流控制元件13为二极管时与阳极连接。电流控制元件13的阴极与整流元件14的阴极连接,整流元件14的阳极与低电位输入端子6连接。二极管55的阳极与开关元件12的栅极连接,二极管55的阴极与整流元件14的阴极连接。 第I电感器18的一端和第2电感器19的一端与整流元件14的阴极连接。第I电感器18的另一端与高电位输出端子7连接,第2电感器19的另一端经由电容器15与开关元件12的栅极连接。第2电感器19连接成,当第I电感器18的电流在增加时,感应出使开关元件12导通的电压,当第I电感器18的电流在减少时,感应出使开关元件12断开的电压。 低电位输入端子6和低电位输出端子8在开关电源装置3内部连接。输入滤波电容器11连接在高电位输入端子5与低电位输入端子6之间,输出滤波电容器16连接在高电位输出端子7与低电位输出端子8之间。在闻电位输出端子7与低电位输出端子8之间连接有成为负载的照明负载4。 参照图2说明变压器17。 图2是说明变压器的结构的示意立体图。 作为变压器17,例示了在圆柱形磁芯上卷绕了导线的形式的变压器。圆柱形磁芯20在基板21上配置在垂直方向。基板21上附设有端子22、23、24、25。电感器18、19的绕线分别以相同方向卷绕在圆柱形磁芯20上。电感器18的线头与端子22连接,线尾与端子23连接。电感器19的线头与端子25连接,线尾与端子24连接。端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关装置,具备:变压器,具有第1电感器和与所述第1电感器磁耦合的第2电感器;开关元件,具有所述第2电感器感应出的电压施加的控制端子,并在导通时向所述第1电感器供给电流;电流控制元件,与所述开关元件串联连接,并限制流向所述第1电感器的电流;以及整流元件,与所述电流控制元件串联连接,并在所述开关元件断开时流有电流,当所述第1电感器的电流在增加时,所述第2电感器感应出使所述开关元件导通的电压,当所述第1电感器的电流在减少时,所述第2电感器感应出使所述开关元件断开的电压,所述第1电感器的一端与所述第2电感器的一端通过配线相连接,该配线包含所述第1电感器的一端与所述第2电感器的一端之间的电流路径,所述配线形成在所述变压器的投影面的内侧。

【技术特征摘要】
2013.09.25 JP 2013-1990521.一种开关装置,具备: 变压器,具有第I电感器和与所述第I电感器磁耦合的第2电感器; 开关元件,具有所述第2电感器感应出的电压施加的控制端子,并在导通时向所述第I电感器供给电流; 电流控制元件,与所述开关元件串联连接,并限制流向所述第I电感器的电流;以及 整流元件,与所述电流控制元件串联连接,并在所述开关元件断开时流有电流, 当所述第I电感器的电流在增加时,所述第2电感器感应出使所述开关元件导通的电压, 当所述第I电感器的电流在减...

【专利技术属性】
技术研发人员:高桥雄治
申请(专利权)人:东芝照明技术株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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