JPH11289044A - スイッチング電源制御用半導体装置 - Google Patents
スイッチング電源制御用半導体装置Info
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Abstract
図る。 【解決手段】リード・フレーム12はチップ搭載部18
と端子部19で構成され、チップ搭載部18に、横型の
高耐圧スイッチング・トランジスタであるMOSFET
2と始動電力供給素子であるJFET5および制御用I
C7が集積されている半導体チップ1が搭載され、MO
SFET2のドレインパット3とJFET5のドレイン
パッド6とはリード・フレームのドレイン端子13にボ
ンディングワイヤ9で接続される。ドレイン端子13に
MOSFET2のドレインパッド3とJFET5のドレ
インバッド6をボンディングワイヤ9で接続すること
で、サージ耐量と静電気に対する耐量を向上させる。
Description
高耐圧スイッチング素子とそれを駆動するための制御用
ICとを同一の半導体チップに集積したスイッチング電
源制御用半導体装置に関する。
路図である。AC100V〜240Vの電源31にヒュ
ーズ32を介して整流器33を接続し、整流器33の出
力を電源コンデンサ34に接続し、その電源コンデンサ
34は出力が2巻線のトランス35の1次巻線36の一
端およびスイッチング電源制御用半導体装置60の始動
電力入力端子14と接続し、他端はスイッチング電源制
御用半導体装置60を構成する高耐圧スイッチング・ト
ランジスタであるMOSFET2のドレイン端子13と
接続する。またトランス35の1つづつある2次巻線の
うち一方の2次巻線37aはダイオード38を介して出
力コンデンサ39と接続し、出力コンデンサ39は出力
端子50と接続する。2次巻線37bはダイオード41
を介して平滑コンデンサ42に接続し、この平滑コンデ
ンサ42はスイッチング電源制御用半導体装置60のV
CC端子16と接続する。スイッチング電源制御用半導体
装置60は高耐圧スイッチング・トランジスタとして使
用されるMOSFET2と、始動電力供給素子と使用さ
れるJFET5と、電源回路部21および制御回路部2
2で構成し、これらを同一半導体チップ上に集積する
か、同一モジュールに組み込んでいる。JFET5のソ
ースSを電源回路部21に接続し、電源回路部21は制
御回路部22へ電力を供給する。制御回路部22をMO
SFET2のゲートGに接続して、MOSFETのスイ
ッチングを制御するまた前記のドレイン端子13はつぎ
に説明する図4のMOSFET2のドレインパッド3と
接続し、始動電力入力端子14はJFET5のドレイン
パッド4と接続し、VCC端子16は制御用IC7のVCC
パッド8aを介して電源回路部21と接続する。
体装置60は、JFET5と、電源回路部21と制御回
路部22で構成される制御用IC7と、この制御用IC
7で制御されるMOSFET2とはそれぞれ個別に外部
接続されていたが、近年、高耐圧IC技術の進歩によ
り、このJFET5と制御用IC7およびMOSFET
2を同一の半導体チップ1に集積して、部品点数の削
減、電源システムの簡素化が図られるようになった。
体装置の要部構成図である。リード・フレーム12はチ
ップ搭載部18と端子部19で構成され、チップ搭載部
18に、MOSFET2とJFET5および制御用IC
7が形成される半導体チップ1が搭載される。また、M
OSFET2のドレインパッド3とリード・フレーム1
2のドレイン端子13、JFET5のドレインパッド6
とリード・フレーム12の始動電力入力端子14はそれ
ぞれボンディングワイヤ9で接続される。勿論、制御用
IC7のVCCパッド8aやMOSFET2のソースパッ
ド4などもリード・フレームのVCC端子16やソース端
子15とそれぞれボンディングワイヤで接続される。
着する半導体チップ1上に形成された電極のことであ
る。また、MOSFET2のソースパッド4や制御用I
C7の各パッド8もリード・フレーム12の各端子1
5、16、17にボンディングワイヤ9で接続される。
この半導体チップ1とリード・フレーム12とボンディ
ングワイヤ9をモールド樹脂のパッケージ11で封止す
る。
3を用いて説明する。AC100V〜240V程度の電
源31より供給され、整流器33で整流された電流が電
源コンデンサ34に流れ、電源コンデンサ34によって
平滑されてトランス35の1次巻線36のの一端に印加
される。1次巻線36の他端にはスイッチング電源制御
用半導体素装置60を構成するMOSFET2のドレイ
ン端子13が接続されておりMOSFET2が100k
Hz程度の周波数でスイッチングすることによってトラ
ンス35の1次巻線36に高周波の電力が供給される。
チョッピングされた高周波電力はダイオード38で整流
され、出力コンデンサ39で平滑されて、出力端子50
には直流電力が供給される。
60の動作について説明する。電源コンデンサ34で平
滑された電流は、ドレイン端子14−JFET5−VCC
端子16を経由して平滑コンデンサ42へ流れ、平滑コ
ンデンサ42をチャージし、この平滑コンデンサ42の
電圧が上昇するとJFET5はオフ状態になる。この平
滑コンデンサ42からVCC端子16を介して電源回路部
21に始動電力が供給される。
られた始動電力を電源とし、図示しない指令手段のオン
・オフ指令に基づいてMOSFET2のスイッチングを
制御し、100kHz程度の周波数でスイッチング動作
することによって、トランス35の1次巻線36に電力
を供給する。その後はスイッチングが開始され、トラン
ス35の2次巻線37a、37bに電圧が発生すると、
今度は2次巻線37bに発生する電力をダイオード41
で整流し、平滑コンデンサ42で平滑し、VCC端子16
を経て電源回路部21へ供給する。そして、制御回路部
22はこの電力によって動作することができるのであ
る。
・トランジスタとして使用するMOSFET2の制御回
路部22を始動するための始動電力は、電源31を整流
し、始動電力入力端子14からJFET5を介して制御
用IC7に供給されるため、このJFET5に印加され
る電圧は、トランスの跳ね上がり電圧が電源電圧に重畳
されてMOSFET2に印加される印加電圧よりも低
い。そのため、電源電圧をAC100〜240Vとする
と、始動電力供給素子であるJFET5の定格電圧は4
50V程度、MOSFET2の定格電圧は700V程度
必要になる。
T5に接続される始動電力入力端子14と、MOSFE
T2に接続されるドレイン端子13との間には電位差が
生じるため、ドレイン端子13から始動電力入力端子1
4にサージ電圧が侵入することがある。また回路組立て
時などに、始動電力入力端子14自体に、静電気が印加
されることがある。
イス面積の大きいMOSFET2に比べて、面積が小さ
いJFET5の方が小さい。そのため、始動電力供給素
子であるJFET5がサージ電圧や静電気の印加によっ
て破壊する場合が生じる。この発明の目的は、前記の課
題を解決して、静電気に対する耐量やサージ耐量が高い
スイッチング電源制御用半導体装置を提供することにあ
る。
めに、スイッチング素子と、該スイッチング素子の制御
回路部の駆動電力を外部から導く制御素子とを同一半導
体チップに集積したスイッチング電源制御用半導体装置
において、前記スイッチング素子の高電位側端子と前記
制御素子の高電位側端子とを、同一の外部導出端子に接
続する構成とする。
子以上の定格電圧を有するとよい。このように、高耐圧
スイッチング・トランジスタのドレイン端子と始動電力
供給素子のドレイン端子を同一のパッケージ端子に配線
することにより、静電気に対する耐量やサージ耐量が向
上する。
イッチング電源制御用半導体装置の要部構成図である。
リード・フレーム12はチップ搭載部18と端子部19
で構成され、チップ搭載部18に、500V以上の横型
の高耐圧スイッチング・トランジスタであるMOSFE
T2と始動電力供給素子であるJFET5および制御用
IC7が集積されている半導体チップ1が搭載される。
また、MOSFET2のドレインパット3とJFET5
のドレインパッド6とはリード・フレームのドレイン端
子13にボンディングワイヤ9で接続される。そのた
め、JFET5の耐圧はMOSFET2の耐圧と同等以
上が必要となる。また、MOSFET2のソースパッド
4、制御用IC7のVCCパッド8aおよび他パッド8b
もリード・フレームのソース端子15、VCC端子16お
よび他端子17に接続される。半導体チップ1とリード
・フレーム12およびボンディングワイヤ9をモールド
樹脂のパッケージ11で封止する。また高耐圧スイッチ
ング・トランジスタとしてはMOSFET2の代わりに
IGBT(絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ)など
使用してもよい。始動電力入力素子はJFET5の代わ
りにSIT(静電誘導型トランジスタ)などを使用して
もよい。
2のドレイン端子13にMOSFET2のドレインパッ
ド3とJFET5のドレインバッド6をボンディングワ
イヤ9で接続することで、前記のようなサージ電圧の導
入を防止できる。また図4の始動電力入力端子14はJ
FET5とは接続しないために、その端子14から印加
されるサージ電圧や静電気による電圧はJFET5に影
響を及ぼさない。従って、サージ耐量と静電気に対する
耐量は向上する。
うに始動電力入力端子14にJFET5のドレインパッ
ド6を接続しても、勿論、従来よりもサージ耐量や静電
気に対する耐量は向上する。しかし、この場合は図1の
場合に比べて端子が一個多いので、サージ電圧が印加さ
れる確率や静電気が印加される確率は増大し、サージ電
圧や静電気で破壊する割合が増える。そのため、図1の
場合に比べてサージ耐量や静電気に対する耐量は低下す
る。
体装置を含むスイッチング電源の要部回路図である。図
3の従来回路との違いは、高耐圧スイッチング・トラン
ジスタであるMOSFET2のドレインパッド3と始動
電力供給素子であるJFET5のドレインパッド6とが
ドレイン端子13に接続されている点と、電源回路部2
1に供給される始動電力がトランスを介して行われる点
である。
(JFET)の耐圧を高電圧スイッチング・トランジス
タ(MOSFET)の耐圧以上とすることで、サージ電
圧および静電気に対する耐量を向上できる。また、この
始動電力供給素子の高電位側主端子(ドレインパッド)
と高耐圧スイッチング・トランジスタの高電位側主端子
(ドレインバッド)とを、パッケージのドレイン端子に
接続することで、さらに、サージ耐量と静電気に対する
耐量を向上できる。
用半導体装置の要部構成図
むスイッチング電源の要部回路図
部構成図
Claims (2)
- 【請求項1】スイッチング素子と、該スイッチング素子
の制御回路部の駆動電力を外部から導く制御素子とを同
一半導体チップに集積したスイッチング電源制御用半導
体装置において、 前記スイッチング素子の高電位側端子と前記制御素子の
高電位側端子とを、同一の外部導出端子に接続すること
を特徴とするスイッチング電源制御用半導体装置。 - 【請求項2】請求項1に記載のスイッチング電源制御用
半導体装置において、 前記制御素子は前記スイッチング素子以上の定格電圧を
有することを特徴とするスイッチング電源制御用半導体
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09129598A JP3381617B2 (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | スイッチング電源制御用半導体装置およびそれを備えたスイッチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09129598A JP3381617B2 (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | スイッチング電源制御用半導体装置およびそれを備えたスイッチング電源 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11289044A true JPH11289044A (ja) | 1999-10-19 |
JP3381617B2 JP3381617B2 (ja) | 2003-03-04 |
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ID=14022489
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09129598A Expired - Fee Related JP3381617B2 (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | スイッチング電源制御用半導体装置およびそれを備えたスイッチング電源 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3381617B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7112828B2 (en) | 2003-09-29 | 2006-09-26 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device |
JP2007012659A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 半導体装置および半導体集積回路装置 |
JP2008112828A (ja) * | 2006-10-30 | 2008-05-15 | Mitsubishi Electric Corp | 裏面高耐圧集積回路を用いた半導体装置 |
-
1998
- 1998-04-03 JP JP09129598A patent/JP3381617B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7112828B2 (en) | 2003-09-29 | 2006-09-26 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device |
JP2007012659A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 半導体装置および半導体集積回路装置 |
JP2008112828A (ja) * | 2006-10-30 | 2008-05-15 | Mitsubishi Electric Corp | 裏面高耐圧集積回路を用いた半導体装置 |
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---|---|
JP3381617B2 (ja) | 2003-03-04 |
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