JPH0897351A - Semiconductor integrated circuit device for insulating type switching power supply - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device for insulating type switching power supply

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JPH0897351A
JPH0897351A JP23127694A JP23127694A JPH0897351A JP H0897351 A JPH0897351 A JP H0897351A JP 23127694 A JP23127694 A JP 23127694A JP 23127694 A JP23127694 A JP 23127694A JP H0897351 A JPH0897351 A JP H0897351A
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Abstract

PURPOSE: To prevent malfunction of a control circuit due to a transient current flowing into the ground through a switching element for power supply. CONSTITUTION: A switching element 1 for power supply which forms a part of an insulating type switching power supply apparatus and a control circuit 2 for controlling this switching element 1 for power supply are mounted in the same package 5A. The ground electrode of the switching element 1 for power supply is electrically connected, within the package, to two or more first packages 12, 21. Moreover, the ground electrode of the control circuit 2 is electrically connected to a second package lead 16 which is different from the first package leads 12, 21 in the package 5A, a part of the first package leads 12, 21 and the second package lead 16 are electrically connected using, for example, a printed circuit board outside the package 5A, and the remaining part of the first package leads 12, 21 is electrically connected to the ground line of the insulating type switching power supply apparatus.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device for an insulation type switching power supply device.

【０００２】[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。2. Description of the Related Art In recent years, with the demand for miniaturization of electronic equipment, power supplies have also been miniaturized by using switching power supplies and increasing their switching frequencies. Along with this, the degree of integration of semiconductor devices used for power supply devices is also increasing. An example of this is MOSFE
Development of a semiconductor integrated circuit device for an insulation type switching power supply device in which a power switching element such as T (for example, N-channel type MOSFET) or bipolar transistor (for example, NPN type bipolar transistor) and its control circuit are mounted in one package. Has been done.

【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。Also, in this mounting method, since the power switching element chip and its control circuit chip are mounted on different chips, in order to further reduce the size of the package, the power switching element section and its control circuit section are mounted. And have been evolved to be mounted on the same chip. As an example, 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
The items announced in c. This is for power M
This is a so-called intelligent power MOSFET for switching power supply, which has an OSFET and its control circuit and protection circuit mounted on one chip.

【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。FIG. 3 shows a schematic circuit diagram of an insulated switching power supply device using the above-mentioned intelligent power MOSFET for switching power supply. In FIG. 3, 43b is a semiconductor integrated circuit device for an insulation type switching power supply device, 7
b is an AC power supply, 8b is a diode bridge, 9b is a smoothing capacitor, 10b is a secondary side rectifying and smoothing circuit composed of a diode and a smoothing capacitor, 12b is an insulating transformer, and 25b is a power switching element composed of an N-channel MOSFET. , 42b is a control circuit for controlling the power switching element 25b, 38b is a parasitic inductance component, 35b is a low voltage side wiring, and 36b is a control circuit 42.
b ground, 41b parasitic inductance component, 4
4b is power input wiring, 45b is primary output wiring, 37b
Is a source lead terminal.

【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。This insulation type switching power supply device rectifies and smoothes the AC voltage of the AC power supply 7b by the diode bridge 8b and the smoothing capacitor 9b into a DC voltage, and this DC voltage converts the current flowing through the primary side of the transformer 12b into electric power. The switching element 25b is intermittently operated to induce an AC voltage on the secondary side of the transformer 12b, and the AC voltage is rectified and smoothed by the secondary side rectifying / smoothing circuit 10b to obtain a DC voltage. The power switching element 25b is controlled by the control circuit 42b.

【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。When the above semiconductor integrated circuit device 43b for isolated switching power supply device is mounted on a printed circuit board in the isolated switching power supply device, in order to make the isolated switching power supply device as small as possible, It is necessary to devise the design of the wiring pattern. However, in the design of this pattern wiring, a wiring to which a high voltage is applied, for example, a power supply input wiring 44 to which a DC voltage obtained by rectifying and smoothing the voltage of the AC power supply 7b in FIG.
b and the transformer 12b to the power switching element 2
Primary side output wiring 45b in which the primary side output current flows to 5b
And a line to which a low voltage is applied, for example, the distance between the low-voltage line 35b on the primary side or the line on the secondary side needs to be a distance that complies with laws and regulations, or in a line in which a large current flows, the parasitic In order to minimize the generation of noise due to the inductance component of
It is necessary to make the width as wide as possible, or make the above high-voltage wiring and low-voltage wiring on the front and back of the printed circuit board, and the parasitic capacitance of the printed circuit board affects the wiring on the high voltage side to the low voltage side. It is necessary to avoid such wiring in order to prevent signals from being carried.

【０００７】[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。In the semiconductor integrated circuit device 43b for an insulating switching power supply device provided on the primary side of the insulating switching power supply device shown in FIG. It is a path from the drain to the source of the MOSFET that is the power switching element 25b. Here, the source wire of the power switching element 25b has a parasitic inductance component 38b. Also, regarding the source lead terminal 37b of the semiconductor integrated circuit device 43b for the insulating type switching power supply device, the parasitic inductance component 41
b exists.

【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。As shown in FIG.
A current 39b as shown in (a) flows, and at the beginning and end of this flow, a voltage 4 as shown in FIG. 4 (b) is generated by the parasitic inductance components 38b, 41b.
0b occurs. This transiently causes a difference in potential in the ground section inside the semiconductor integrated circuit device for insulating type switching power supply device 43b. That is, the ground portion (source) of the power switching element 25b and the ground 36b of the control circuit 42b have different potentials depending on the voltages generated by the parasitic inductance components 38b and 41b of the ground line of the power switching element 25b.

【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。Then, from the ground line of the power switching element 25b to the ground 36 of the control circuit 42b.
A transient current flows to b, affecting the operation of the control circuit 42b, and if this is severe, it causes a malfunction. Such an effect is a problem that commonly occurs in integrated circuit devices that handle large currents. However, when this integrated circuit device is used as a power supply, in the case of an integrated circuit device that incorporates a high-voltage power switching element, power consumption is reduced. The specific resistance of the semiconductor substrate in which the switching element for use is built in is high, and the voltage generated by this transient current is large, so that it is easily affected.

【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。Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device for an insulated switching power supply device which can prevent malfunction of a control circuit due to a transient current flowing to the ground through a power switching element. .

【００１１】[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。According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor integrated circuit device for an isolated switching power supply device, which controls a power switching element which is a part of the isolated switching power supply device and the power switching element. The control circuit and the one package are mounted in one package, and the ground electrode of the power switching element is two or more first electrodes in the package.
The ground electrode of the control circuit is electrically connected to the package lead, and the ground electrode of the control circuit is electrically connected to a second package lead different from the first package lead in the package to partially connect the first package lead and the second package lead. It is electrically connected to the outside of the package by using, for example, a printed circuit board, and the rest of the first package lead is electrically connected to the ground line of the insulated switching power supply device.

【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。According to a second aspect of the present invention, there is provided a semiconductor integrated circuit device for an insulating type switching power supply device, wherein the insulating type switching power supply device according to the first aspect is a flyback type. Claim 3
In the semiconductor integrated circuit device for insulated switching power supply described above, the insulated switching power supply according to claim 1 is a feedforward type.

【００１３】[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。According to the present invention, of the power switching element and its control circuit mounted in one package,
The ground electrode of the power switching element is electrically connected to the two or more first package leads in the package via a wire. Further, the ground electrode of the control circuit is electrically connected to the second package lead different from the first package lead in the package through the wire. Then, a part of the first package lead and the second package lead are electrically connected outside the package. As a result, only the current of the control circuit flows in the connection line between the ground electrode of the control circuit and the ground electrode of the power switching element, but this current is extremely small and almost constant. Therefore, almost no voltage is generated by the parasitic inductance component of the connection line between the ground electrode of the control circuit and the ground electrode of the power switching element. Therefore, the potential of the connection line between the ground electrode of the control circuit and the ground electrode of the power switching element and the potential of the ground electrode of the control circuit are substantially the same potential as the ground electrode of the power switching element.

【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。On the other hand, all the rest of the first package leads are electrically connected to the ground line of the insulation type switching power supply device. As a result, the output current flowing through the power switching element flows through the connection line that connects the ground electrode of the power switching element and the ground line of the insulated switching power supply device. Therefore, since a parasitic inductance component exists in the connection line that connects the ground electrode of the power switching element and the ground line of the isolated switching power supply device, a voltage due to the parasitic inductance component is present when the power switching element switches. appear. However, with reference to the ground electrode of the power switching element, the ground electrode of the control circuit is not affected by the voltage generated in the parasitic inductance component. In other words, due to the switching of the power switching element, the ground electrode of the power switching element fluctuates when viewed from the ground line of the isolated switching power supply device, but the potential of the ground electrode of the control circuit changes from that of the power switching element. Since it changes in conjunction with the ground electrode, no current flows between the ground electrode of the control circuit and the ground electrode of the power switching element. It will operate normally with reference to the potential of the ground electrode. Therefore, the control circuit is not affected by the above-mentioned parasitic inductance component, and malfunction does not occur.

【００１５】[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。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An insulating switching power supply device including a semiconductor integrated circuit device for an insulating switching power supply device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram of an insulating type switching power supply device according to an embodiment of the present invention, and a method of connecting electrodes and package leads including the semiconductor integrated circuit device for the insulating type switching power supply device used therein. showed that. FIG. 2 is a diagram showing in detail a semiconductor integrated circuit device for an insulation type switching power supply device. Here, an embodiment of the present invention will be described with reference to these drawings.

【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。First, FIG. 1 will be described. FIG. 1 shows an insulated switching power supply device, which is equipped with a semiconductor integrated circuit device 5 for an isolated switching power supply device which can be directly started from a voltage obtained by rectifying and smoothing an AC power supply 7 with a diode bridge 8 and a smoothing capacitor 9. . This semiconductor integrated circuit device 5 for an insulating type switching power supply device has a power MOSFET 1 which is an output power switching element and its control circuit 2 in one chip, and this chip is a 24-pin surface mount type. Flat type package 5
It is stored in A. Inside the package 5A, from the source electrode 3 of the power MOSFET 1 to 3
A gold wire is struck on the package leads 12 and 21 of the book,
Gold wires are struck from the drain electrode 4 to the two package leads. Regarding the control circuit 2, the control circuit 2
One gold wire is connected to each of the different package leads from the bonding pad of each part.

【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。Regarding the package lead of the control circuit 2, external parts necessary for the operation of the control circuit 2, for example, a reference resistor 20 for determining a reference constant current inside the circuit, a capacitor 19 for determining the oscillation frequency of the oscillator, and an internal part. A capacitor 18 for a stabilized power supply that serves as a power supply for the control circuit, a capacitor 17 that determines the cycle of intermittent oscillation when the power MOSFET 1 intermittently oscillates when the secondary side is overloaded, and a load on the secondary side. Depending on the situation, a photocoupler 14 for performing on-duty control of the power MOSFET 1 is connected.

【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。The ground package lead 16 of the control circuit 5 is connected to the source 3 of the power MOSFET 1.
It is connected to one package lead 21 of the books by a wiring pattern outside the semiconductor device. Further, regarding the source package lead 12 of the other power MOSFET 1, the ground package lead 1 of the control circuit 2 is used.
6 is not connected by a wiring pattern, but is directly connected to the ground of the insulated switching power supply device.

【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。Reference numeral 36 is a transformer, 10 is a secondary side rectifying / smoothing circuit, and 11 is an auxiliary winding rectifying / smoothing circuit. Reference numeral 34 denotes a secondary side overvoltage detection circuit, which has a built-in photocoupler transmitter, and 6 is a receiver for the photocoupler. An on-duty control circuit 15 is composed of voltage dividing resistors 13d and 13e, an on-duty control operational amplifier 13, and the like.

【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。In the semiconductor integrated circuit device for an insulating type switching power supply device having the above structure, one package 5 is used.
In the power MOSFET 1 and its control circuit 2 mounted on A, the source electrode (ground electrode) 3 of the power MOSFET 1 is electrically connected to two or more first package leads 12 and 21 in the package 5A via wires. Connected. The ground electrode of the control circuit 2 is electrically connected to the second package lead 16 different from the first package lead in the package 5A via a wire. Then, the part 21 of the first package lead and the second package lead 16 are electrically connected outside the package 5A. As a result, in the connection line between the ground electrode of the control circuit 2 and the source electrode 3 of the power MOSFET 1, only the current of the control circuit 2 flows, but this current is extremely small and almost constant current. Therefore, the ground electrode of the control circuit 2 and the power MOSF
There is almost no voltage generation due to the parasitic inductance component of the connection line between the source electrode 3 of ET1. Therefore, the ground electrode of this control circuit 2 and the power MOSF
The potential of the connection line between the source electrode 3 of ET1 and the potential of the ground electrode of the control circuit 2 are the power MOSF.
It has almost the same potential as the source electrode 3 of ET1.

【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。On the other hand, all the remaining 12 of the first package lead are electrically connected to the ground line of the insulated switching power supply device. As a result, the power MOSFET
The connection line connecting the source electrode 3 of FIG.
The output current flowing through ET1 flows. Therefore, since a parasitic inductance component exists in the connection line that connects the source electrode 3 of the power MOSFET 1 and the ground line of the isolated switching power supply device, the power MOSF is present.
When the ET1 switches, a voltage due to a parasitic inductance component is generated. But for power MOSFETs
With reference to the source electrode 3 of No. 1, the ground electrode of the control circuit 2 is not affected by the voltage generated in the parasitic inductance component. That is, the source electrode 3 of the power MOSFET 1 is switched by the switching of the power MOSFET 1.
Although it fluctuates when viewed from the ground line of the isolated switching power supply, the potential of the ground electrode of the control circuit 2 changes in conjunction with the source electrode 3 of the power MOSFET 1. For M
No current flows between the source electrode of the OSFET 1 and the primary circuit of the insulating switching power supply device operates normally with reference to the potential of the source electrode 3 of the power MOSFET 1. Therefore, the control circuit 2 is not affected by the above-mentioned parasitic inductance component, and malfunction does not occur. The basic operation is the same as the conventional example.

【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。Next, FIG. 2 will be described. Semiconductor integrated circuit device 5 for isolated switching power supply device shown in FIG.
Is configured so that the high voltage on the primary side obtained by rectifying and smoothing the AC power supply 7 with the diode bridge 8 and the smoothing capacitor 9 and the auxiliary winding voltage of the transformer 36 can be applied through the auxiliary winding rectifying and smoothing circuit 11. When the AC power supply 7 is activated, the former supplies the circuit current, and when the voltage of the auxiliary winding is generated by this, the current is supplied from here and the former supply current is cut off.

【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。In the semiconductor integrated circuit device 5 for the insulating type switching power supply device, both the rectifying and smoothing circuit portions (8, 9, 1) are included.
From 1), a pre-regulator circuit 26 that creates a stabilized power supply voltage that serves as a power supply for a control circuit inside the integrated circuit, a bandgap circuit 27 that creates a reference voltage 1.25V used in the internal circuit, and an input voltage on the primary side is a specified value. If it is too small or too large, it is detected and power MOSFET 1
Protection circuit 32 for stopping the oscillating operation of the device, an overheat protection circuit 33 for stopping the operation of the power MOSFET 1 when the temperature of the chip exceeds 150 ° C., an oscillator 28 for determining the oscillating frequency of the power MOSFET 1, and an overload state on the secondary side. Timer circuit 30 for allowing the power MOSFET 1 to repeat the normal oscillation period and the stopped period when the power supply voltage becomes high, the operation of the power MOSFET 1 when the voltage on the secondary side becomes higher than the specified value. Overvoltage protection circuit 35 for stopping the power supply, on-duty control circuit 29 for controlling the on-duty of power MOSFET 1, power MO
An overcurrent protection circuit 22 for the current flowing through the SFET 1,
A logic circuit 24 that drives the power MOSFET 1 by controlling the above protection and control, and a power MOSFE
T1 is built in the semiconductor integrated circuit device 5 for isolated switching power supply device shown in FIG. Reference numeral 31 is a stabilized power supply line.

【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。In FIG. 2, reference numeral 15 is an on-duty control circuit, 34 is a secondary side overvoltage detection circuit, 6 is a photocoupler light receiving portion for receiving the output signal of the secondary side overvoltage detection circuit 34, and 14 is on. It is a photocoupler light receiving unit that receives the output signal of the duty control circuit 15. Reference numeral 10 is a secondary side rectifying / smoothing circuit, and 13 is an operational amplifier for on-duty control.

【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。In the above embodiments, MOSFETs are used as the power switching elements, but the invention is not limited to this, and bipolar transistors can be used as the embodiments. Further, the power switching element and its control circuit may be formed on different chips.
The circuit type of the insulated switching power supply device may be a feedforward type or a flyback type.

【００２６】[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。According to the semiconductor integrated circuit device for an insulating type switching power supply device of the present invention, the ground electrode of the power switching element is electrically connected to two or more first package leads in the package to control the circuit. Electrically connecting the ground electrode of the first package lead to a second package lead different from the first package lead inside the package, and electrically connecting a part of the first package lead and the second package lead outside the package. Since the rest of the package lead is electrically connected to the ground line of the isolated switching power supply, even if the ground potential of the power switching element is affected by the current flowing through the ground electrode of the power switching element, the control circuit The same potential as the ground electrode of the power switch and the ground electrode of the power switching element It is possible to prevent a current from flowing between the ground electrode of the control circuit and the ground electrode of the power switching element, and thus prevent the control circuit from malfunctioning, and to prevent the isolated switching power supply from operating. Can be stabilized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【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。FIG. 1 is a schematic diagram of an insulating switching power supply device incorporating a semiconductor integrated circuit device for an insulating switching power supply device.

【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。FIG. 2 is a schematic diagram showing a specific configuration of a semiconductor integrated circuit device for an insulation type switching power supply device.

【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。FIG. 3 is a schematic diagram showing a conventional example of an insulating type switching power supply device.

【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。FIG. 4 is a waveform diagram showing waveforms of a current flowing through a ground electrode of a power switching element and a voltage of a ground portion caused thereby.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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1 Power MOSFET 2 Control Circuit 3 Source Electrode 4 Drain Electrode 5 Semiconductor Integrated Circuit Device for Insulated Switching Power Supply Device 5A Package 6 Secondary Side Overvoltage Detection Photocoupler 7 AC Power Supply 8 Diode Bridge 9 Smoothing Capacitor 10 Secondary Side rectifying / smoothing circuit 11 Auxiliary winding rectifying / smoothing circuit 12 Package lead 13 On-duty control operational amplifier 14 On-duty control photocoupler 15 On-duty control circuit 16 Package lead 17 Capacitor 18 Capacitor 19 Capacitor 20 Reference resistance 21 Package lead 22 Overcurrent protection Circuit 24 Logic circuit 26 Pre-regulator circuit 27 Bandgap circuit 28 Oscillator 29 On-duty control circuit 30 Timer circuit 31 Stabilized power supply line 32 Under- and over-voltage protection Circuit 33 Overheat protection circuit 34 Secondary overvoltage detection circuit 35 Secondary overvoltage protection circuit 36 Transformer

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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。1. A power switching element, which is a part of an insulated switching power supply, and a control circuit for controlling the power switching element are mounted in a single package, and a ground electrode of the power switching element is provided. A second electrode that is electrically connected to two or more first package leads in the package and has a ground electrode of the control circuit different from the first package lead in the package.
Electrically connected to a package lead, electrically connecting a part of the first package lead and the second package lead outside the package, and a remainder of the first package lead of the isolated switching power supply device. A semiconductor integrated circuit device for an insulating switching power supply device, which is electrically connected to a ground line. 【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。2. The semiconductor integrated circuit device for an insulating switching power supply device according to claim 1, wherein the insulating switching power supply device is a flyback type. 【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。3. The semiconductor integrated circuit device for an insulating switching power supply device according to claim 1, wherein the insulating switching power supply device is a feedforward type.
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