JP3190941B2 - 絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置 - Google Patents
絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は絶縁型スイッチング電
源装置用半導体集積回路装置に関するものである。
源装置用半導体集積回路装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年電子機器の小型化が求められる中
で、電源装置もスイッチング電源化、そしてそのスイッ
チング周波数を高めることによって、小型化が進んでい
る。これに伴って、電源装置に使用される半導体装置も
高集積化が進みつつある。この例としては、ＭＯＳＦＥ
Ｔ（例えば、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ）やバイポーラ
トランジスタ（例えばＮＰＮ型バイポーラトランジス
タ）等の電力用スイッチング素子と、その制御回路とを
一つのパッケージに搭載した絶縁型スイッチング電源装
置用半導体集積回路装置が開発されてきている。
で、電源装置もスイッチング電源化、そしてそのスイッ
チング周波数を高めることによって、小型化が進んでい
る。これに伴って、電源装置に使用される半導体装置も
高集積化が進みつつある。この例としては、ＭＯＳＦＥ
Ｔ（例えば、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ）やバイポーラ
トランジスタ（例えばＮＰＮ型バイポーラトランジス
タ）等の電力用スイッチング素子と、その制御回路とを
一つのパッケージに搭載した絶縁型スイッチング電源装
置用半導体集積回路装置が開発されてきている。
【０００３】また、この搭載の仕方も、電力用スイッチ
ング素子チップとその制御回路チップとを別チップで搭
載したものから、さらにパッケージの小型化を図るた
め、電力用スイッチング素子部とその制御回路部とを同
一チップに搭載したものへと進化してきている。その一
例としては、Proceeding of 1992 International Sympo
sium on Powersemiconductor Devices & ICs, Tokyo p
p.322-327 "A 1200V BiCMOS TECHNOLOGYAND ITS APPLIC
ATION" by Vladimir Rumennik Power Integrations,In
c. に発表されたものがあげられる。これは、電力用Ｍ
ＯＳＦＥＴとその制御回路および保護回路を１チップに
搭載した、いわゆるスイッチング電源用インテリジェン
ト電力用ＭＯＳＦＥＴである。
ング素子チップとその制御回路チップとを別チップで搭
載したものから、さらにパッケージの小型化を図るた
め、電力用スイッチング素子部とその制御回路部とを同
一チップに搭載したものへと進化してきている。その一
例としては、Proceeding of 1992 International Sympo
sium on Powersemiconductor Devices & ICs, Tokyo p
p.322-327 "A 1200V BiCMOS TECHNOLOGYAND ITS APPLIC
ATION" by Vladimir Rumennik Power Integrations,In
c. に発表されたものがあげられる。これは、電力用Ｍ
ＯＳＦＥＴとその制御回路および保護回路を１チップに
搭載した、いわゆるスイッチング電源用インテリジェン
ト電力用ＭＯＳＦＥＴである。
【０００４】図３に上記スイッチング電源用インテリジ
ェント電力用ＭＯＳＦＥＴを用いた絶縁型スイッチング
電源装置の概略回路図を示す。図３において、４３ｂは
絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置、７
ｂは交流電源、８ｂはダイオードブリッジ、９ｂは平滑
用コンデンサ、１０ｂはダイオードおよび平滑用コンデ
ンサからなる二次側整流平滑回路、１２ｂは絶縁用のト
ランス、２５ｂはＮチャネルＭＯＳＦＥＴからなる電力
用スイッチング素子、４２ｂは電力用スイッチング素子
２５ｂを制御する制御回路、３８ｂは寄生インダクタン
ス成分、３５ｂは低圧側の配線、３６ｂは制御回路４２
ｂのグラウンド、４１ｂは寄生インダクタンス成分、４
４ｂは電源入力配線、４５ｂは一次側出力配線、３７ｂ
はソースリード端子である。
ェント電力用ＭＯＳＦＥＴを用いた絶縁型スイッチング
電源装置の概略回路図を示す。図３において、４３ｂは
絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置、７
ｂは交流電源、８ｂはダイオードブリッジ、９ｂは平滑
用コンデンサ、１０ｂはダイオードおよび平滑用コンデ
ンサからなる二次側整流平滑回路、１２ｂは絶縁用のト
ランス、２５ｂはＮチャネルＭＯＳＦＥＴからなる電力
用スイッチング素子、４２ｂは電力用スイッチング素子
２５ｂを制御する制御回路、３８ｂは寄生インダクタン
ス成分、３５ｂは低圧側の配線、３６ｂは制御回路４２
ｂのグラウンド、４１ｂは寄生インダクタンス成分、４
４ｂは電源入力配線、４５ｂは一次側出力配線、３７ｂ
はソースリード端子である。
【０００５】この絶縁型スイッチング電源装置は、交流
電源７ｂの交流電圧をダイオードブリッジ８ｂおよび平
滑用コンデンサ９ｂで整流および平滑して直流電圧と
し、この直流電圧によってトランス１２ｂの一次側に流
れる電流を電力用スイッチング素子２５ｂによって断続
することにより、トランス１２ｂの二次側に交流電圧を
誘起させ、この交流電圧を二次側整流平滑回路１０ｂで
整流・平滑して直流電圧としている。電力用スイッチン
グ素子２５ｂは制御回路４２ｂによって制御される。
電源７ｂの交流電圧をダイオードブリッジ８ｂおよび平
滑用コンデンサ９ｂで整流および平滑して直流電圧と
し、この直流電圧によってトランス１２ｂの一次側に流
れる電流を電力用スイッチング素子２５ｂによって断続
することにより、トランス１２ｂの二次側に交流電圧を
誘起させ、この交流電圧を二次側整流平滑回路１０ｂで
整流・平滑して直流電圧としている。電力用スイッチン
グ素子２５ｂは制御回路４２ｂによって制御される。
【０００６】上記の絶縁型スイッチング電源装置用半導
体集積回路装置４３ｂは、絶縁型スイッチング電源装置
の中のプリント基板に搭載するとき、絶縁型スイッチン
グ電源装置をできるだけ小さくするためには、上記プリ
ント基板の配線パターンの設計に工夫を要する。ただ
し、このパターン配線の設計においては、高電圧がかか
る配線、例えば図３における、交流電源７ｂの電圧が整
流・平滑された直流電圧が供給される電源入力配線４４
ｂおよびトランス１２ｂから電力用スイッチング素子２
５ｂへと一次側出力電流が流れる一次側出力配線４５ｂ
と、低電圧のかかる配線、例えば一次側の低電圧の配線
３５ｂあるいは二次側の配線との間隔を法規を遵守した
距離とする必要があったり、また大きな電流が流れるラ
インにおいては、その寄生のインダクタンス成分によっ
てノイズが発生することをできるだけ小さくするため、
なるべくその幅を広くする必要があったり、また上記高
電圧のかかる配線と低電圧のかかる配線とをプリント基
板の表裏に作ってプリント基板の寄生容量の影響で低電
圧側配線に高電圧側の信号がのることを防ぐため、この
ような配線を避けたりする必要がある。
体集積回路装置４３ｂは、絶縁型スイッチング電源装置
の中のプリント基板に搭載するとき、絶縁型スイッチン
グ電源装置をできるだけ小さくするためには、上記プリ
ント基板の配線パターンの設計に工夫を要する。ただ
し、このパターン配線の設計においては、高電圧がかか
る配線、例えば図３における、交流電源７ｂの電圧が整
流・平滑された直流電圧が供給される電源入力配線４４
ｂおよびトランス１２ｂから電力用スイッチング素子２
５ｂへと一次側出力電流が流れる一次側出力配線４５ｂ
と、低電圧のかかる配線、例えば一次側の低電圧の配線
３５ｂあるいは二次側の配線との間隔を法規を遵守した
距離とする必要があったり、また大きな電流が流れるラ
インにおいては、その寄生のインダクタンス成分によっ
てノイズが発生することをできるだけ小さくするため、
なるべくその幅を広くする必要があったり、また上記高
電圧のかかる配線と低電圧のかかる配線とをプリント基
板の表裏に作ってプリント基板の寄生容量の影響で低電
圧側配線に高電圧側の信号がのることを防ぐため、この
ような配線を避けたりする必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前項で示した、図３に
おいて、絶縁型スイッチング電源装置の一次側に設けら
れる絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置
４３ｂにおいて、最も大きな電流が流れる部分は、電力
用スイッチング素子２５ｂであるＭＯＳＦＥＴのドレイ
ンからソースへの経路である。ここで、電力用スイッチ
ング素子２５ｂのソースのワイヤは、寄生のインダクタ
ンス成分３８ｂを有する。また、上記絶縁型スイッチン
グ電源装置用半導体集積回路装置４３ｂのソースリード
端子３７ｂについても、寄生のインダクタンス成分４１
ｂが存在する。
おいて、絶縁型スイッチング電源装置の一次側に設けら
れる絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置
４３ｂにおいて、最も大きな電流が流れる部分は、電力
用スイッチング素子２５ｂであるＭＯＳＦＥＴのドレイ
ンからソースへの経路である。ここで、電力用スイッチ
ング素子２５ｂのソースのワイヤは、寄生のインダクタ
ンス成分３８ｂを有する。また、上記絶縁型スイッチン
グ電源装置用半導体集積回路装置４３ｂのソースリード
端子３７ｂについても、寄生のインダクタンス成分４１
ｂが存在する。
【０００８】電力用スイッチング素子２５ｂには、図４
（ａ）に示すような電流３９ｂが流れ、この流れ始めお
よび流れ終わりの時に、上記の寄生インダクタンス成分
３８ｂ，４１ｂによって図４（ｂ）に示すような電圧４
０ｂが発生する。このことで過渡的に、上記の絶縁型ス
イッチング電源装置用半導体集積回路装置４３ｂの内部
のグラウンド部において、電位が異なってしまう。つま
り、電力用スイッチング素子２５ｂのグラウンド部（ソ
ース）と制御回路４２ｂのグラウンド３６ｂが、電力用
スイッチング素子２５ｂのグラウンドラインの寄生イン
ダクタンス成分３８ｂ，４１ｂによって発生した電圧に
よって違う電位となってしまう。
（ａ）に示すような電流３９ｂが流れ、この流れ始めお
よび流れ終わりの時に、上記の寄生インダクタンス成分
３８ｂ，４１ｂによって図４（ｂ）に示すような電圧４
０ｂが発生する。このことで過渡的に、上記の絶縁型ス
イッチング電源装置用半導体集積回路装置４３ｂの内部
のグラウンド部において、電位が異なってしまう。つま
り、電力用スイッチング素子２５ｂのグラウンド部（ソ
ース）と制御回路４２ｂのグラウンド３６ｂが、電力用
スイッチング素子２５ｂのグラウンドラインの寄生イン
ダクタンス成分３８ｂ，４１ｂによって発生した電圧に
よって違う電位となってしまう。
【０００９】すると、電力用スイッチング素子２５ｂの
グラウンドラインから制御回路４２ｂのグラウンド３６
ｂに対して、過渡的な電流が流れて、制御回路４２ｂの
動作に影響を与え、これがひどい場合には、誤動作を起
こすことになる。このような影響は、大電流を扱う集積
回路装置に共通して起こる問題であるが、この集積回路
装置が電源用となると、高耐圧の電力用スイッチング素
子を内蔵する集積回路装置の場合、電力用スイッチング
素子を作り込む半導体基板の比抵抗が高く、この過渡的
な電流により発生する電圧が大きくなるため、影響を受
けやすくなる。
グラウンドラインから制御回路４２ｂのグラウンド３６
ｂに対して、過渡的な電流が流れて、制御回路４２ｂの
動作に影響を与え、これがひどい場合には、誤動作を起
こすことになる。このような影響は、大電流を扱う集積
回路装置に共通して起こる問題であるが、この集積回路
装置が電源用となると、高耐圧の電力用スイッチング素
子を内蔵する集積回路装置の場合、電力用スイッチング
素子を作り込む半導体基板の比抵抗が高く、この過渡的
な電流により発生する電圧が大きくなるため、影響を受
けやすくなる。
【００１０】したがって、この発明の目的は、電力用ス
イッチング素子を通してグラウンドに流れる過渡的な電
流による制御回路の誤動作を防止することができる絶縁
型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置を提供す
ることである。
イッチング素子を通してグラウンドに流れる過渡的な電
流による制御回路の誤動作を防止することができる絶縁
型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置を提供す
ることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の絶縁型ス
イッチング電源装置用半導体集積回路装置は、絶縁型ス
イッチング電源装置の一部である電力用スイッチング素
子と、この電力用スイッチング素子を制御する制御回路
とを一つのパッケージ内に搭載し、電力用スイッチング
素子のグラウンド電極をパッケージ内で２本以上の第１
パッケージリードに電気的に接続し、制御回路のグラウ
ンド電極をパッケージ内で第１パッケージリードとは異
なる第２パッケージリードに電気的に接続し、第１パッ
ケージリードの一部と第２パッケージリードとをパッケ
ージ外で例えばプリント基板を利用して電気的に接続
し、第１パッケージリードの残りを絶縁型スイッチング
電源装置のグラウンドラインに電気的に接続している。
イッチング電源装置用半導体集積回路装置は、絶縁型ス
イッチング電源装置の一部である電力用スイッチング素
子と、この電力用スイッチング素子を制御する制御回路
とを一つのパッケージ内に搭載し、電力用スイッチング
素子のグラウンド電極をパッケージ内で２本以上の第１
パッケージリードに電気的に接続し、制御回路のグラウ
ンド電極をパッケージ内で第１パッケージリードとは異
なる第２パッケージリードに電気的に接続し、第１パッ
ケージリードの一部と第２パッケージリードとをパッケ
ージ外で例えばプリント基板を利用して電気的に接続
し、第１パッケージリードの残りを絶縁型スイッチング
電源装置のグラウンドラインに電気的に接続している。
【００１２】請求項２記載の絶縁型スイッチング電源装
置用半導体集積回路装置は、請求項１における絶縁型ス
イッチング電源装置がフライバック型である。請求項３
記載の絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装
置は、請求項１における絶縁型スイッチング電源装置が
フィードフォワード型である。
置用半導体集積回路装置は、請求項１における絶縁型ス
イッチング電源装置がフライバック型である。請求項３
記載の絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装
置は、請求項１における絶縁型スイッチング電源装置が
フィードフォワード型である。
【００１３】
【作用】この発明によれば、一つのパッケージに搭載し
た電力用スイッチング素子およびその制御回路のうち、
電力用スイッチング素子のグラウンド電極がパッケージ
内で２本以上の第１パッケージリードにワイヤを介して
電気的に接続される。また、制御回路のグラウンド電極
は、パッケージ内で第１パッケージリードとは異なる第
２パッケージリードにワイヤを介して電気的に接続され
る。そして、第１パッケージリードの一部と第２パッケ
ージリードとがパッケージ外で電気的に接続される。こ
の結果、制御回路のグラウンド電極と電力用スイッチン
グ素子のグラウンド電極との間の接続ラインには、制御
回路の電流のみ流れるが、この電流はきわめて少ない電
流であり、またほとんど定常的な電流であるため、制御
回路のグラウンド電極と電力用スイッチング素子のグラ
ウンド電極との間の接続ラインの寄生インダクタンス成
分による電圧発生はほとんどない。したがって、この制
御回路のグラウンド電極と電力用スイッチング素子のグ
ラウンド電極との間の接続ラインの電位および制御回路
のグラウンド電極の電位は、電力用スイッチング素子の
グラウンド電極とほぼ同電位となる。
た電力用スイッチング素子およびその制御回路のうち、
電力用スイッチング素子のグラウンド電極がパッケージ
内で２本以上の第１パッケージリードにワイヤを介して
電気的に接続される。また、制御回路のグラウンド電極
は、パッケージ内で第１パッケージリードとは異なる第
２パッケージリードにワイヤを介して電気的に接続され
る。そして、第１パッケージリードの一部と第２パッケ
ージリードとがパッケージ外で電気的に接続される。こ
の結果、制御回路のグラウンド電極と電力用スイッチン
グ素子のグラウンド電極との間の接続ラインには、制御
回路の電流のみ流れるが、この電流はきわめて少ない電
流であり、またほとんど定常的な電流であるため、制御
回路のグラウンド電極と電力用スイッチング素子のグラ
ウンド電極との間の接続ラインの寄生インダクタンス成
分による電圧発生はほとんどない。したがって、この制
御回路のグラウンド電極と電力用スイッチング素子のグ
ラウンド電極との間の接続ラインの電位および制御回路
のグラウンド電極の電位は、電力用スイッチング素子の
グラウンド電極とほぼ同電位となる。
【００１４】一方、第１パッケージリードの残りの全て
が絶縁型スイッチング電源装置のグラウンドラインに電
気的に接続される。この結果、電力用スイッチング素子
のグラウンド電極と絶縁型スイッチング電源装置のグラ
ウンドラインとを結ぶ接続ラインには、電力用スイッチ
ング素子に流れる出力電流が流れる。したがって、電力
用スイッチング素子のグラウンド電極と絶縁型スイッチ
ング電源装置のグラウンドラインとを結ぶ接続ラインに
は、寄生インダクタンス成分が存在するため、電力用ス
イッチング素子がスイッチングする際に、寄生インダク
タンス成分による電圧が発生する。しかし、電力用スイ
ッチング素子のグラウンド電極を基準に見ると、制御回
路のグラウンド電極は寄生インダクタンス成分に生じる
電圧の影響を受けない。つまり、電力用スイッチング素
子のスイッチングにより、電力用スイッチング素子のグ
ラウンド電極は、絶縁型スイッチング電源装置のグラウ
ンドラインから見れば変動しているが、制御回路のグラ
ウンド電極の電位は、電力用スイッチング素子のグラウ
ンド電極と連動して変化するため、制御回路のグラウン
ド電極と電力用スイッチング素子のグラウンド電極との
間に電流が流れることはなく、絶縁型スイッチング電源
装置の一次側回路としては、電力用スイッチング素子の
グラウンド電極の電位を基準にして正常に動作すること
になる。したがって、制御回路は、上記した寄生インダ
クタンス成分の影響を受けることなく、誤動作は起こら
ない。
が絶縁型スイッチング電源装置のグラウンドラインに電
気的に接続される。この結果、電力用スイッチング素子
のグラウンド電極と絶縁型スイッチング電源装置のグラ
ウンドラインとを結ぶ接続ラインには、電力用スイッチ
ング素子に流れる出力電流が流れる。したがって、電力
用スイッチング素子のグラウンド電極と絶縁型スイッチ
ング電源装置のグラウンドラインとを結ぶ接続ラインに
は、寄生インダクタンス成分が存在するため、電力用ス
イッチング素子がスイッチングする際に、寄生インダク
タンス成分による電圧が発生する。しかし、電力用スイ
ッチング素子のグラウンド電極を基準に見ると、制御回
路のグラウンド電極は寄生インダクタンス成分に生じる
電圧の影響を受けない。つまり、電力用スイッチング素
子のスイッチングにより、電力用スイッチング素子のグ
ラウンド電極は、絶縁型スイッチング電源装置のグラウ
ンドラインから見れば変動しているが、制御回路のグラ
ウンド電極の電位は、電力用スイッチング素子のグラウ
ンド電極と連動して変化するため、制御回路のグラウン
ド電極と電力用スイッチング素子のグラウンド電極との
間に電流が流れることはなく、絶縁型スイッチング電源
装置の一次側回路としては、電力用スイッチング素子の
グラウンド電極の電位を基準にして正常に動作すること
になる。したがって、制御回路は、上記した寄生インダ
クタンス成分の影響を受けることなく、誤動作は起こら
ない。
【００１５】
【実施例】以下、この発明の一実施例の絶縁型スイッチ
ング電源装置用半導体集積回路装置を含む絶縁型スイッ
チング電源装置について、図１および図２を参照して説
明する。図１は、この発明の一実施例における絶縁型ス
イッチング電源装置の概略図であり、そこに使用してい
る絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置を
含めて、その電極およびパッケージリードの接続方法を
示した。また、図２は、絶縁型スイッチング電源装置用
半導体集積回路装置について詳しく示した図である。こ
こでは、この両図によって、この発明の実施例を説明す
る。
ング電源装置用半導体集積回路装置を含む絶縁型スイッ
チング電源装置について、図１および図２を参照して説
明する。図１は、この発明の一実施例における絶縁型ス
イッチング電源装置の概略図であり、そこに使用してい
る絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置を
含めて、その電極およびパッケージリードの接続方法を
示した。また、図２は、絶縁型スイッチング電源装置用
半導体集積回路装置について詳しく示した図である。こ
こでは、この両図によって、この発明の実施例を説明す
る。
【００１６】先ず、図１について説明する。図１は絶縁
型スイッチング電源装置であり、交流電源７をダイオー
ドブリッジ８と平滑用コンデンサ９で整流・平滑した電
圧から、直接起動できる絶縁型スイッチング電源装置用
半導体集積回路装置５を具備している。この絶縁型スイ
ッチング電源装置用半導体集積回路装置５は、出力の電
力用スイッチング素子である電力用ＭＯＳＦＥＴ１とそ
の制御回路２とを１チップ内に有するもので、このチッ
プを２４ピンの表面実装型のフラット型のパッケージ５
Ａに納めたものである。このパッケージ５Ａの内部にお
いては、電力用ＭＯＳＦＥＴ１のソース電極３から、３
本のパッケージリード１２，２１に金ワイヤが打たれ、
ドレイン電極４から、２本のパッケージリードに金ワイ
ヤが打たれている。制御回路２については、制御回路２
の各部分のボンディングパッドより、それぞれ１本ずつ
の金ワイヤがそれぞれ別のパッケージリードに接続され
ている。
型スイッチング電源装置であり、交流電源７をダイオー
ドブリッジ８と平滑用コンデンサ９で整流・平滑した電
圧から、直接起動できる絶縁型スイッチング電源装置用
半導体集積回路装置５を具備している。この絶縁型スイ
ッチング電源装置用半導体集積回路装置５は、出力の電
力用スイッチング素子である電力用ＭＯＳＦＥＴ１とそ
の制御回路２とを１チップ内に有するもので、このチッ
プを２４ピンの表面実装型のフラット型のパッケージ５
Ａに納めたものである。このパッケージ５Ａの内部にお
いては、電力用ＭＯＳＦＥＴ１のソース電極３から、３
本のパッケージリード１２，２１に金ワイヤが打たれ、
ドレイン電極４から、２本のパッケージリードに金ワイ
ヤが打たれている。制御回路２については、制御回路２
の各部分のボンディングパッドより、それぞれ１本ずつ
の金ワイヤがそれぞれ別のパッケージリードに接続され
ている。
【００１７】制御回路２のパッケージリードについて
は、制御回路２の動作上必要な外付け部品、例えば、回
路内部の基準定電流を決定する基準抵抗２０、発振器の
発振周波数を決定する容量１９、内部制御回路の電源と
なる安定化電源用のコンデンサ１８、二次側が過負荷に
なった時に電力用ＭＯＳＦＥＴ１が間欠発振をする際そ
の間欠発振の周期を決定するコンデンサ１７、さらには
二次側の負荷状況に対応して電力用ＭＯＳＦＥＴ１のオ
ンデューティ制御を行うフォトカプラ１４等が接続され
ている。
は、制御回路２の動作上必要な外付け部品、例えば、回
路内部の基準定電流を決定する基準抵抗２０、発振器の
発振周波数を決定する容量１９、内部制御回路の電源と
なる安定化電源用のコンデンサ１８、二次側が過負荷に
なった時に電力用ＭＯＳＦＥＴ１が間欠発振をする際そ
の間欠発振の周期を決定するコンデンサ１７、さらには
二次側の負荷状況に対応して電力用ＭＯＳＦＥＴ１のオ
ンデューティ制御を行うフォトカプラ１４等が接続され
ている。
【００１８】そして、制御回路５のグラウンドのパッケ
ージリード１６は、電力用ＭＯＳＦＥＴ１のソースの３
本のうちの１本のパッケージリード２１と半導体装置外
の配線パターンで接続されている。また、その他の電力
用ＭＯＳＦＥＴ１のソースのパッケージリード１２につ
いては、制御回路２のグラウンドのパッケージリード１
６には配線パターンでは接続せず、絶縁型スイッチング
電源装置のグラウンドに直接接続されている。
ージリード１６は、電力用ＭＯＳＦＥＴ１のソースの３
本のうちの１本のパッケージリード２１と半導体装置外
の配線パターンで接続されている。また、その他の電力
用ＭＯＳＦＥＴ１のソースのパッケージリード１２につ
いては、制御回路２のグラウンドのパッケージリード１
６には配線パターンでは接続せず、絶縁型スイッチング
電源装置のグラウンドに直接接続されている。
【００１９】３６はトランス、１０は二次側整流平滑回
路、１１は補助巻線整流平滑回路である。３４は二次側
過昇電圧検出回路で、ホトカプラの送信器を内蔵してお
り、６は上記ホトカプラの受信器である。１５はオンデ
ューティ制御回路で、分圧抵抗１３ｄ，１３ｅおよびオ
ンデューティ制御用オペアンプ１３等で構成している。
路、１１は補助巻線整流平滑回路である。３４は二次側
過昇電圧検出回路で、ホトカプラの送信器を内蔵してお
り、６は上記ホトカプラの受信器である。１５はオンデ
ューティ制御回路で、分圧抵抗１３ｄ，１３ｅおよびオ
ンデューティ制御用オペアンプ１３等で構成している。
【００２０】以上のような構成の絶縁型スイッチング電
源装置用半導体集積回路装置では、一つのパッケージ５
Ａに搭載した電力用ＭＯＳＦＥＴ１およびその制御回路
２のうち、電力用ＭＯＳＦＥＴ１のソース電極（グラウ
ンド電極）３がパッケージ５Ａ内で２本以上の第１パッ
ケージリード１２，２１にワイヤを介して電気的に接続
される。また、制御回路２のグラウンド電極は、パッケ
ージ５Ａ内で第１パッケージリードとは異なる第２パッ
ケージリード１６にワイヤを介して電気的に接続され
る。そして、第１パッケージリードの一部２１と第２パ
ッケージリード１６とがパッケージ５Ａ外で電気的に接
続される。この結果、制御回路２のグラウンド電極と電
力用ＭＯＳＦＥＴ１のソース電極３との間の接続ライン
には、制御回路２の電流のみ流れるが、この電流はきわ
めて少ない電流であり、またほとんど定常的な電流であ
るため、制御回路２のグラウンド電極と電力用ＭＯＳＦ
ＥＴ１のソース電極３との間の接続ラインの寄生インダ
クタンス成分による電圧発生はほとんどない。したがっ
て、この制御回路２のグラウンド電極と電力用ＭＯＳＦ
ＥＴ１のソース電極３との間の接続ラインの電位および
制御回路２のグラウンド電極の電位は、電力用ＭＯＳＦ
ＥＴ１のソース電極３とほぼ同電位となる。
源装置用半導体集積回路装置では、一つのパッケージ５
Ａに搭載した電力用ＭＯＳＦＥＴ１およびその制御回路
２のうち、電力用ＭＯＳＦＥＴ１のソース電極（グラウ
ンド電極）３がパッケージ５Ａ内で２本以上の第１パッ
ケージリード１２，２１にワイヤを介して電気的に接続
される。また、制御回路２のグラウンド電極は、パッケ
ージ５Ａ内で第１パッケージリードとは異なる第２パッ
ケージリード１６にワイヤを介して電気的に接続され
る。そして、第１パッケージリードの一部２１と第２パ
ッケージリード１６とがパッケージ５Ａ外で電気的に接
続される。この結果、制御回路２のグラウンド電極と電
力用ＭＯＳＦＥＴ１のソース電極３との間の接続ライン
には、制御回路２の電流のみ流れるが、この電流はきわ
めて少ない電流であり、またほとんど定常的な電流であ
るため、制御回路２のグラウンド電極と電力用ＭＯＳＦ
ＥＴ１のソース電極３との間の接続ラインの寄生インダ
クタンス成分による電圧発生はほとんどない。したがっ
て、この制御回路２のグラウンド電極と電力用ＭＯＳＦ
ＥＴ１のソース電極３との間の接続ラインの電位および
制御回路２のグラウンド電極の電位は、電力用ＭＯＳＦ
ＥＴ１のソース電極３とほぼ同電位となる。
【００２１】一方、第１パッケージリードの残りの全て
１２が絶縁型スイッチング電源装置のグラウンドライン
に電気的に接続される。この結果、電力用ＭＯＳＦＥＴ
１のソース電極３と絶縁型スイッチング電源装置のグラ
ウンドラインとを結ぶ接続ラインには、電力用ＭＯＳＦ
ＥＴ１に流れる出力電流が流れる。したがって、電力用
ＭＯＳＦＥＴ１のソース電極３と絶縁型スイッチング電
源装置のグラウンドラインとを結ぶ接続ラインには、寄
生インダクタンス成分が存在するため、電力用ＭＯＳＦ
ＥＴ１がスイッチングする際に、寄生インダクタンス成
分による電圧が発生する。しかし、電力用ＭＯＳＦＥＴ
１のソース電極３を基準に見ると、制御回路２のグラウ
ンド電極は寄生インダクタンス成分に生じる電圧の影響
を受けない。つまり、電力用ＭＯＳＦＥＴ１のスイッチ
ングにより、電力用ＭＯＳＦＥＴ１のソース電極３は、
絶縁型スイッチング電源装置のグラウンドラインから見
れば変動しているが、制御回路２のグラウンド電極の電
位は、電力用ＭＯＳＦＥＴ１のソース電極３と連動して
変化するため、制御回路２のグラウンド電極と電力用Ｍ
ＯＳＦＥＴ１のソース電極との間に電流が流れることは
なく、絶縁型スイッチング電源装置の一次側回路として
は、電力用ＭＯＳＦＥＴ１のソース電極３の電位を基準
にして正常に動作することになる。したがって、制御回
路２は、上記した寄生インダクタンス成分の影響を受け
ることなく、誤動作は起こらない。なお、基本的な動作
は従来例と同じである。
１２が絶縁型スイッチング電源装置のグラウンドライン
に電気的に接続される。この結果、電力用ＭＯＳＦＥＴ
１のソース電極３と絶縁型スイッチング電源装置のグラ
ウンドラインとを結ぶ接続ラインには、電力用ＭＯＳＦ
ＥＴ１に流れる出力電流が流れる。したがって、電力用
ＭＯＳＦＥＴ１のソース電極３と絶縁型スイッチング電
源装置のグラウンドラインとを結ぶ接続ラインには、寄
生インダクタンス成分が存在するため、電力用ＭＯＳＦ
ＥＴ１がスイッチングする際に、寄生インダクタンス成
分による電圧が発生する。しかし、電力用ＭＯＳＦＥＴ
１のソース電極３を基準に見ると、制御回路２のグラウ
ンド電極は寄生インダクタンス成分に生じる電圧の影響
を受けない。つまり、電力用ＭＯＳＦＥＴ１のスイッチ
ングにより、電力用ＭＯＳＦＥＴ１のソース電極３は、
絶縁型スイッチング電源装置のグラウンドラインから見
れば変動しているが、制御回路２のグラウンド電極の電
位は、電力用ＭＯＳＦＥＴ１のソース電極３と連動して
変化するため、制御回路２のグラウンド電極と電力用Ｍ
ＯＳＦＥＴ１のソース電極との間に電流が流れることは
なく、絶縁型スイッチング電源装置の一次側回路として
は、電力用ＭＯＳＦＥＴ１のソース電極３の電位を基準
にして正常に動作することになる。したがって、制御回
路２は、上記した寄生インダクタンス成分の影響を受け
ることなく、誤動作は起こらない。なお、基本的な動作
は従来例と同じである。
【００２２】つぎに図２について説明する。図２に示し
た絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置５
は、交流電源７をダイオードブリッジ８および平滑用コ
ンデンサ９で整流・平滑した一次側の高電圧およびトラ
ンス３６の補助巻線電圧を補助巻線整流平滑回路１１を
介して印加できるようになっていて、交流電源７の起動
時には、前者から回路の電流が供給され、これによって
補助巻線の電圧が発生すると、ここから電流供給が行な
われ、前者からの供給電流は遮断される。
た絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置５
は、交流電源７をダイオードブリッジ８および平滑用コ
ンデンサ９で整流・平滑した一次側の高電圧およびトラ
ンス３６の補助巻線電圧を補助巻線整流平滑回路１１を
介して印加できるようになっていて、交流電源７の起動
時には、前者から回路の電流が供給され、これによって
補助巻線の電圧が発生すると、ここから電流供給が行な
われ、前者からの供給電流は遮断される。
【００２３】絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積
回路装置５には、上記両整流平滑回路部分（８，９，１
１）から集積回路内部の制御回路用の電源となる安定化
電源電圧をつくり出すプリレギュレータ回路２６、内部
回路で使用する基準電圧１．２５Ｖをつくり出すバンド
ギャップ回路２７、一次側の入力電圧が規定値よりも過
小・過大な場合にそれを検出して電力用ＭＯＳＦＥＴ１
の発振動作を停止させる保護回路３２、チップの温度が
１５０℃以上になると電力用ＭＯＳＦＥＴ１の動作を停
止させる過熱保護回路３３、電力用ＭＯＳＦＥＴ１の発
振周波数を決定する発振器２８、二次側が過負荷状態に
なったときに電力用ＭＯＳＦＥＴ１が通常発振の期間と
停止した期間が繰り返す間欠発振動作するようにするタ
イマ回路３０、二次側の電圧が規定値よりも高くなりす
ぎた際電力用ＭＯＳＦＥＴ１の動作を停止させる過昇電
圧保護回路３５、電力用ＭＯＳＦＥＴ１のオンデューテ
ィを制御するオンデューティ制御回路２９、電力用ＭＯ
ＳＦＥＴ１に流れる電流に対する過電流保護回路２２、
上記保護および制御を統括して電力用ＭＯＳＦＥＴ１を
駆動するロジック回路２４、そして、電力用ＭＯＳＦＥ
Ｔ１が図２に示した絶縁型スイッチング電源装置用半導
体集積回路装置５には内蔵されている。３１は安定化電
源ラインである。
回路装置５には、上記両整流平滑回路部分（８，９，１
１）から集積回路内部の制御回路用の電源となる安定化
電源電圧をつくり出すプリレギュレータ回路２６、内部
回路で使用する基準電圧１．２５Ｖをつくり出すバンド
ギャップ回路２７、一次側の入力電圧が規定値よりも過
小・過大な場合にそれを検出して電力用ＭＯＳＦＥＴ１
の発振動作を停止させる保護回路３２、チップの温度が
１５０℃以上になると電力用ＭＯＳＦＥＴ１の動作を停
止させる過熱保護回路３３、電力用ＭＯＳＦＥＴ１の発
振周波数を決定する発振器２８、二次側が過負荷状態に
なったときに電力用ＭＯＳＦＥＴ１が通常発振の期間と
停止した期間が繰り返す間欠発振動作するようにするタ
イマ回路３０、二次側の電圧が規定値よりも高くなりす
ぎた際電力用ＭＯＳＦＥＴ１の動作を停止させる過昇電
圧保護回路３５、電力用ＭＯＳＦＥＴ１のオンデューテ
ィを制御するオンデューティ制御回路２９、電力用ＭＯ
ＳＦＥＴ１に流れる電流に対する過電流保護回路２２、
上記保護および制御を統括して電力用ＭＯＳＦＥＴ１を
駆動するロジック回路２４、そして、電力用ＭＯＳＦＥ
Ｔ１が図２に示した絶縁型スイッチング電源装置用半導
体集積回路装置５には内蔵されている。３１は安定化電
源ラインである。
【００２４】なお、図２において、１５はオンデューテ
ィ制御回路、３４は二次側過昇電圧検出回路、６は二次
側過昇電圧検出回路３４の出力信号を受けるホトカプラ
受光部、１４はオンデューティ制御回路１５の出力信号
を受けるホトカプラ受光部である。１０は二次側整流平
滑回路、１３はオンデューティ制御用オペアンプであ
る。
ィ制御回路、３４は二次側過昇電圧検出回路、６は二次
側過昇電圧検出回路３４の出力信号を受けるホトカプラ
受光部、１４はオンデューティ制御回路１５の出力信号
を受けるホトカプラ受光部である。１０は二次側整流平
滑回路、１３はオンデューティ制御用オペアンプであ
る。
【００２５】なお、上記実施例では、電力用スイッチン
グ素子としてＭＯＳＦＥＴを用いたものを示したが、こ
れに限らず、バイポーラトランジスタを用いたものを実
施例としてあげることができる。また、電力用スイッチ
ング素子とその制御回路は別チップで形成してもよい。
また、絶縁型スイッチング電源装置の回路型式として
は、フィードフォーワード型であっても、フライバック
型であってもよい。
グ素子としてＭＯＳＦＥＴを用いたものを示したが、こ
れに限らず、バイポーラトランジスタを用いたものを実
施例としてあげることができる。また、電力用スイッチ
ング素子とその制御回路は別チップで形成してもよい。
また、絶縁型スイッチング電源装置の回路型式として
は、フィードフォーワード型であっても、フライバック
型であってもよい。
【００２６】
【発明の効果】この発明の絶縁型スイッチング電源装置
用半導体集積回路装置によれば、電力用スイッチング素
子のグラウンド電極をパッケージ内で２本以上の第１パ
ッケージリードに電気的に接続し、制御回路のグラウン
ド電極をパッケージ内で第１パッケージリードとは異な
る第２パッケージリードに電気的に接続し、第１パッケ
ージリードの一部と第２パッケージリードとをパッケー
ジ外で電気的に接続し、第１パッケージリードの残りを
絶縁型スイッチング電源装置のグラウンドラインに電気
的に接続したので、電力用スイッチング素子のグラウン
ド電極に流れる電流の影響で、電力用スイッチング素子
のグラウンド電位がふられても、制御回路のグラウンド
電極と電力用スイッチング素子のグラウンド電極とを同
じ電位にすることができ、制御回路のグラウンド電極と
電力用スイッチング素子のグラウンド電極との間で電流
が流れることがないようにでき、したがって制御回路が
誤動作することを防ぐことができ、絶縁型スイッチング
電源装置の動作を安定させることができる。
用半導体集積回路装置によれば、電力用スイッチング素
子のグラウンド電極をパッケージ内で２本以上の第１パ
ッケージリードに電気的に接続し、制御回路のグラウン
ド電極をパッケージ内で第１パッケージリードとは異な
る第２パッケージリードに電気的に接続し、第１パッケ
ージリードの一部と第２パッケージリードとをパッケー
ジ外で電気的に接続し、第１パッケージリードの残りを
絶縁型スイッチング電源装置のグラウンドラインに電気
的に接続したので、電力用スイッチング素子のグラウン
ド電極に流れる電流の影響で、電力用スイッチング素子
のグラウンド電位がふられても、制御回路のグラウンド
電極と電力用スイッチング素子のグラウンド電極とを同
じ電位にすることができ、制御回路のグラウンド電極と
電力用スイッチング素子のグラウンド電極との間で電流
が流れることがないようにでき、したがって制御回路が
誤動作することを防ぐことができ、絶縁型スイッチング
電源装置の動作を安定させることができる。
【図１】絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路
装置を組み込んだ絶縁型スイッチング電源装置の概略図
である。
装置を組み込んだ絶縁型スイッチング電源装置の概略図
である。
【図２】絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路
装置の具体構成を示す概略図である。
装置の具体構成を示す概略図である。
【図３】絶縁型スイッチング電源装置の従来例を示す概
略図である。
略図である。
【図４】電力用スイッチング素子のグラウンド電極に流
れる電流およびそれによって生じるグラウンド部の電圧
の波形を示す波形図である。
れる電流およびそれによって生じるグラウンド部の電圧
の波形を示す波形図である。
１ 電力用ＭＯＳＦＥＴ ２ 制御回路 ３ ソース電極 ４ ドレイン電極 ５ 絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路
装置 ５Ａ パッケージ ６ 二次側過昇電圧検出用フォトカプラ ７ 交流電源 ８ ダイオードブリッジ ９ 平滑用コンデンサ １０ 二次側整流平滑回路 １１ 補助巻線整流平滑回路 １２ パッケージリード １３ オンデューティ制御用オペアンプ １４ オンデューティ制御用ホトカプラ １５ オンデューティ制御回路 １６ パッケージリード １７ コンデンサ １８ コンデンサ １９ コンデンサ ２０ 基準抵抗 ２１ パッケージリード ２２ 過電流保護回路 ２４ ロジック回路 ２６ プリレギュレータ回路 ２７ バンドギャップ回路 ２８ 発振器 ２９ オンデューティ制御回路 ３０ タイマ回路 ３１ 安定化電源ライン ３２ 過小・過大電圧保護回路 ３３ 過熱保護回路 ３４ 二次側過昇電圧検出回路 ３５ 二次側過昇電圧保護回路 ３６ トランス
装置 ５Ａ パッケージ ６ 二次側過昇電圧検出用フォトカプラ ７ 交流電源 ８ ダイオードブリッジ ９ 平滑用コンデンサ １０ 二次側整流平滑回路 １１ 補助巻線整流平滑回路 １２ パッケージリード １３ オンデューティ制御用オペアンプ １４ オンデューティ制御用ホトカプラ １５ オンデューティ制御回路 １６ パッケージリード １７ コンデンサ １８ コンデンサ １９ コンデンサ ２０ 基準抵抗 ２１ パッケージリード ２２ 過電流保護回路 ２４ ロジック回路 ２６ プリレギュレータ回路 ２７ バンドギャップ回路 ２８ 発振器 ２９ オンデューティ制御回路 ３０ タイマ回路 ３１ 安定化電源ライン ３２ 過小・過大電圧保護回路 ３３ 過熱保護回路 ３４ 二次側過昇電圧検出回路 ３５ 二次側過昇電圧保護回路 ３６ トランス
Claims (3)
- 【請求項１】 絶縁型スイッチング電源装置の一部であ
る電力用スイッチング素子と、この電力用スイッチング
素子を制御する制御回路とを一つのパッケージ内に搭載
し、前記電力用スイッチング素子のグラウンド電極を前
記パッケージ内で２本以上の第１パッケージリードに電
気的に接続し、前記制御回路のグラウンド電極を前記パ
ッケージ内で前記第１パッケージリードとは異なる第２
パッケージリードに電気的に接続し、前記第１パッケー
ジリードの一部と前記第２パッケージリードとを前記パ
ッケージ外で電気的に接続し、前記第１パッケージリー
ドの残りを前記絶縁型スイッチング電源装置のグラウン
ドラインに電気的に接続したことを特徴とする絶縁型ス
イッチング電源装置用半導体集積回路装置。 - 【請求項２】 絶縁型スイッチング電源装置がフライバ
ック型である請求項１記載の絶縁型スイッチング電源装
置用半導体集積回路装置。 - 【請求項３】 絶縁型スイッチング電源装置がフィード
フォワード型である請求項１記載の絶縁型スイッチング
電源装置用半導体集積回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23127694A JP3190941B2 (ja) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | 絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23127694A JP3190941B2 (ja) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | 絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0897351A JPH0897351A (ja) | 1996-04-12 |
| JP3190941B2 true JP3190941B2 (ja) | 2001-07-23 |
Family
ID=16921071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23127694A Expired - Fee Related JP3190941B2 (ja) | 1994-09-27 | 1994-09-27 | 絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3190941B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6277491B1 (en) | 1997-01-20 | 2001-08-21 | Sekisui Kaseihin Kogyo Kabushikikaisha | Expandable thermoplastic resin beads and molded foam made from the same |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5859768A (en) * | 1997-06-04 | 1999-01-12 | Motorola, Inc. | Power conversion integrated circuit and method for programming |
| JP4739059B2 (ja) | 2006-02-23 | 2011-08-03 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | Ｄｃ／ｄｃコンバータ用半導体装置 |
| WO2019087699A1 (ja) * | 2017-11-02 | 2019-05-09 | ローム株式会社 | 半導体装置 |
-
1994
- 1994-09-27 JP JP23127694A patent/JP3190941B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6277491B1 (en) | 1997-01-20 | 2001-08-21 | Sekisui Kaseihin Kogyo Kabushikikaisha | Expandable thermoplastic resin beads and molded foam made from the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0897351A (ja) | 1996-04-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |