JP2012205493A - スイッチング電源装置および照明装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スイッチング電源装置SPSは、直流電源DCと、ワイドギャップ半導体トランジスタQ1、インダクタL1を含んでいてワイドバンドギャップ半導体トランジスタQ1のオン時に直流電源からインダクタL1へ増加電流が流れる第1の回路A、ワイドギャップ半導体トランジスタQ1、インダクタL1、ダイオードD1を含み、ワイドギャップ半導体トランジスタQ1のオフ時にインダクタL1からダイオードD1を経由して減少電流が流れる第2の回路B、ワイドギャップ半導体トランジスタQ1をオンさせて増加電流が飽和状態に到達した時にゲート電圧を制御してオフさせるゲート駆動回路GD、入力端T3、T4と出力端T5、T6を具備している。
【選択図】図8
Description
Transistor)、HEMT(High Electron
Mobility Transistor)および蓄積型FETなどがある。
本発明の第1の実施形態において、スイッチング電源装置SPSは、直流電源DCおよびスイッチング動作変換回路SCを具備し、その出力を負荷LCに直流電力を供給する。
図4を参照して、本発明の第2の実施形態を説明する。本実施形態は、ノーマリオフ形のワイドバンドギャップ半導体トランジスタQ1のゲート駆動回路GDの一例である。本実施形態において、ゲート駆動回路GDは、スイッチ素子Q2、分圧回路VD1およびバッファ増幅器BAを主体として構成されている。
図5を参照して、本発明の第3の実施形態を説明する。なお、図において、図4と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。本実施形態は、ゲート駆動回路GDが保持回路HCを備えている例である。保持回路HCは、スイッチング動作変換回路SCに流れる減少電流の通流期間中ワイドギャップ半導体トランジスタQ1をオフ状態に保持するとともに、ワイドギャップ半導体トランジスタQ1をオンするときに、そのオフ状態の保持を解除する。
図6を参照して、本発明の第4の実施形態を説明する。なお、図において、図4と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。本実施形態は、ゲート駆動回路GDがワイドバンドギャップ半導体トランジスタQ1のオン初期に作動する保護回路PCを備えている。保護回路PCは、ワイドバンドギャップ半導体トランジスタQ1のオン初期にその両端に等価的に接続した関係にあるスナバコンデンサなどによって発生しやすい過渡的なパルス電流によってオン動作が乱れないように、ゲート電圧を可変にすることにより、保護する手段である。本実施形態において、保護回路PCは、タイマTMおよびスイッチ素子Q4により構成されている。
図8を参照して、本発明の第5の実施形態を説明する。なお、図1と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。本実施形態は、スイッチング電源装置SPSのスイッチング変換回路SCが降圧チョッパにより構成されている。
Claims (5)
- 直流電源と;
ワイドバンドギャップ半導体トランジスタおよびインダクタを含んでいてワイドバンドギャップ半導体トランジスタのオン時に直流電源からインダクタへ増加電流が流れる第1の回路、ワイドバンドギャップ半導体トランジスタ、インダクタおよびダイオードを含んでいてワイドバンドギャップ半導体トランジスタのオフ時にインダクタからダイオードを経由して減少電流が流れる第2の回路、ワイドバンドギャップ半導体トランジスタをオンさせて増加電流が飽和状態に到達した時にゲート電圧を制御してオフさせるゲート駆動回路、直流電源に接続した入力端、ならびに負荷を接続する出力端を備えたスイッチング動作変換回路と;
を具備していることを特徴とするスイッチング電源装置。 - ゲート駆動回路は、減少電流の通流期間中ワイドバンドギャップ半導体トランジスタをオフ状態に保持するとともにワイドバンドギャップ半導体トランジスタをオンするときに、そのオフ状態の保持を解除する保持回路を備えていることを特徴とする請求項1記載のスイッチング電源装置。
- ゲート駆動回路は、スイッチング動作変換回路のワイドバンドギャップ半導体トランジスタのオン期間初期に発生するパルス電流が電流−電圧特性の線形領域内において流れるようにワイドバンドギャップ半導体トランジスタを動作させる保護回路を備えていることを特徴とする請求項1または2記載のスイッチング電源装置。
- ゲート駆動回路は、ワイドバンドギャップ半導体トランジスタの1周期のスイッチングにおいて、オン期間中のゲート電圧が可変であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一記載のスイッチング電源装置。
- 請求項1ないし4のいずれか一記載のスイッチング電源装置と;
前記スイッチング電源装置の出力端に接続された照明負荷と;
を具備していることを特徴とする照明装置。
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