根据本发明专利技术的实施方式，提供一种开关电源用装置，该开关电源用装置的特征在于：包括串联连接体与多个外部端子。所述串联连接体串联地将第一开关元件、定电流元件、以及二极管予以连接而实现集成化。所述多个外部端子包括：第一外部端子，从位于所述串联连接体的一端侧的元件的主端子导出；以及第二外部端子，从位于所述串联连接体的另一端侧的元件的主端子导出。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施方式涉及一种开关(switching)电源用装置、开关电源电路以及电气设备。
技术介绍
开关电源是在由输入电力获得希望的输出电力的电力转换装置中，使用有开关元件以对电力进行转换、调整的电源装置。在该开关电源中，包含将直流电力转换为另外的直流电力的DC-DC转换器(converter)。另外，开关电源与将电压降作为焦耳热(Joule heat)而予以放出的串联调节器 (series regulator)不同，由于可使电力的损失减少，因此，可获得高精度、高效率。就输入电压与输出电压的关系而言，存在降压形、升压形以及升降压形等的电路形态。但是，使用如碳化硅(SiC)、氮化钙(GaN)或金刚石(diamond)之类的具有宽带隙 (wide bandgap)的半导体而形成于半导体基板的半导体元件，因具有大幅突破Si功率器件(power device)的性能极限的潜力(potential)而受到关注。因此，在功率器件的领域中，对于宽带隙半导体元件的期待也大。此处，所谓宽带隙半导体，是指带隙较带隙约为 1. 4eV的砷化镓(GaAs)的带隙更宽的半导体。例如包含带隙为1. 5eV以上的半导体、磷化镓(GaP,带隙约为2. 3eV)、氮化钙(GaN,带隙约为3. 4eV)、金刚石(C，带隙约为5. 27eV)、氮化铝(A1N，带隙约为5.9eV)、以及碳化硅(SiC)等。另外，作为使用有宽带隙半导体的代表性的半导体元件，存在接合型场效应晶体管(Junction Field Effect Transistor，JFET)、静电感应型晶体管(Matic Induction Transistor, SIT)、金属—半导体 FET (metal—semiconductor field-effect transistor, MESFET)、异质结场效应晶体管(heterojunction field-effect transistor，HFET)、高电子迁移率晶体管(high-electron-mobility transistor,HEMT)以及蓄积型FET等。目前， 在多数情况下，已实际运用的宽带隙半导体元件具有常导通(normally on)特性，但也可获得具有常关闭(normally off)特性的宽带隙半导体元件。宽带隙半导体元件具有如上所述的优异的特征，因此，将该宽带隙半导体元件用作开关电源的开关元件来进行兆赫(MHz)以上的高频动作，借此，可期待大幅地使开关电源小形化。现有技术文献专利文献专利文献1日本专利第4123886号公报专利文献2日本专利特开2007-006658号公报但是，当使用宽带隙半导体元件来将开关电源高频化至MHz以上例如IOMHz以上时，在以下的方面存在困难。(1)由于难以获得对应于高频的振荡器，因此，无法进行他激控制。(2)难以在高频下进行控制。(3)配线或构造阻抗(impedance)的影响会随着高频化而变大，从而对动作产生影响。因此，在自激控制的情况下，以往需要电流反馈形的反馈电路，该电流反馈形的反馈电路包括电阻元件，与开关元件串联地插入且对流入至电感(inductor)的增加的电流进行检测；以及控制电路，在电阻元件的电压降达到预先设定的阈值时，使开关元件关闭。因此，不仅电路构成变复杂，而且也难以实现小形化。另外，由于所述高频动作，从安装器件放射出的噪声(noise)成分增大，在电路元件之间产生电磁干扰，因此，课题在于在维持小形化的同时也减少所述电磁干扰。另外，除了所述课题之外，由于随着小形化，从开关元件等的电路零件产生的热所引起的电路零件的温度上升变得明显，因此，使电路零件的温度下降也重要。
技术实现思路
本专利技术的实施方式的目的在于提供如下的开关电源用装置、开关电源电路，该开关电源用装置可不使用对电流进行检测的电阻元件而对开关元件进行关闭控制，而且可对应于多种电路形态的开关电源，并且可显著地使开关电源小形化。另外，本专利技术的实施方式的目的在于提供如下的开关电源用装置以及包括该开关电源用装置的电气设备，该开关电源用装置易于使安装密度提高来实现小形化，并且使安装的电路零件之间的电磁干扰减少。根据本专利技术的实施方式，提供一种开关电源用装置，该开关电源用装置的特征在于包括串联连接体与多个外部端子。所述串联连接体串联地将第一开关元件、定电流元件、以及二极管(diode)予以连接而实现集成化。所述多个外部端子包括第一外部端子， 从位于所述串联连接体的一端侧的元件的主端子导出；以及第二外部端子，从位于所述串联连接体的另一端侧的元件的主端子导出。另外，根据本专利技术的其他实施方式，提供一种开关电源电路，该开关电源电路的特征在于包括第一开关元件、定电流元件、以及二极管。所述定电流元件串联地连接于所述第一开关元件，且在所述第一开关元件的电流超过规定的电流值时，使所述第一开关元件关闭。所述二极管串联地连接于所述第一开关元件及所述定电流元件中的任一个元件，且在所述第一开关元件关闭时使电流流动。另外，根据本专利技术的其他实施方式，提供一种电器设备，该电器设备的特征在于 包括电气设备本体部与电源部。所述电源部具有开关电源电路，且将电源电压供给至所述电气设备本体部。所述开关电源电路包括第一开关元件、定电流元件、以及二极管。所述定电流元件串联地连接于所述第一开关元件，且在所述第一开关元件的电流超过规定的电流值时，使所述第一开关元件关闭。所述二极管串联地连接于所述第一开关元件以及所述定电流元件中的任一个元件，且在所述第一开关元件关闭时使电流流动。附图说明图1是例示第一实施方式的开关电源用装置的电路图。图2A、图2B例示开关电源用装置的形态，图2A是模式性俯视图，图2B是图2A的 A-A'线剖面图。图3是例示第二实施方式的开关电源电路的电路图。图4是例示第三实施方式的开关电源电路的电路图。图5是例示第四实施方式的开关电源电路的电路图。图6是例示第五实施方式的开关电源电路的电路图。图7是例示第六实施方式的开关电源电路的电路图。图8是例示第七实施方式的开关电源电路的电路图。图9是例示第八实施方式的开关电源电路的电路图。图10是例示第九实施方式的开关电源电路的电路图。图11是例示第十实施方式的开关电源电路的电路图。(同步整流)图12是例示第十一实施方式的开关电源电路的电路图。(他激)图13是例示第十二实施方式的开关电源电路的电路图。(四个端子)图14是例示第十三实施方式的开关电源用装置的模式性剖面图。图15A、图15B例示第一电感以及第二电感，图15A是模式性局部剖面立体图，图 15B是局部放大图。图16是例示第十四实施方式的开关电源用装置的模式性剖面图。图17是例示第十五实施方式的开关电源用装置的模式性剖面图。图18是例示第十六实施方式的电气设备的立体图。符号的说明A 第一电路A-A'线AC:交流电源AIL 干扰防止层B:第二电路BP 支撑基板BU 焊锡凸块Cl C5 电容器CCM:定电流元件CHC:断路器电路CTR:控制电路Dl 二极管D2 钳位二极管DC:直流电源DW:第二电感DW2 第三电感E 电极El:电位源E2:基准电位EA 电气设备GC =GaN 芯片h 通孔HP1、HP2:导热管I 绝缘层IC 开关电源本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种开关电源用装置，其特征在于包括：串联连接体，串联地将第一开关元件、定电流元件、及二极管予以连接而实现集成化；以及多个外部端子，包含从位于所述串联连接体的一端侧的元件的主端子导出的第一外部端子、与从位于所述串联连接体的另一端侧的元件的主端子导出的第二外部端子。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：北村纪之，高桥雄治，铃木浩史，高桥浩司，石北彻，
申请(专利权)人：东芝照明技术株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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