開關(guān)電源及照明裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種開關(guān)電源及照明裝置。該開關(guān)電源具備第1電感器、第2電感器、開關(guān)元件、恒流元件、整流元件、控制電路。所述開關(guān)元件在導(dǎo)通時(shí)向所述第1電感器供給電源電壓而使電流流通。所述恒流元件具有第1主端子、第2主端子、控制端子，所述第2主端子連接于所述開關(guān)元件，檢測流經(jīng)所述開關(guān)元件的電流。所述控制電路在所述恒流元件的所述第2主端子和所述第1主端子之間的電壓為規(guī)定值以上時(shí)，使所述恒流元件斷開，切斷流經(jīng)所述開關(guān)元件的電流。所述整流元件與所述開關(guān)元件及所述恒流元件中的任一個(gè)串聯(lián)連接，在所述開關(guān)元件斷開時(shí)，使所述第1電感器的電流流通。所述第2電感器與所述第1電感器磁耦合，在所述第1電感器的電流增加時(shí)，感應(yīng)出使所述開關(guān)元件導(dǎo)通的電位，而在所述開關(guān)元件的電流減少時(shí)，感應(yīng)出使所述開關(guān)元件斷開的電位，并將感應(yīng)出的電位供給至所述開關(guān)元件的控制端子。
【專利說明】開關(guān)電源及照明裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種開關(guān)電源及照明裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]利用開關(guān)元件的開關(guān)電源作為直流或交流的電源廣泛應(yīng)用于各種用途。作為其一例，應(yīng)用于照明的電源。即，近年來，在照明裝置中，照明光源從白熾燈或熒光燈逐步替換成節(jié)能、壽命長的光源，例如發(fā)光二極管(Light-emitting diode:LED)。而且,例如,還正在石開發(fā) EL (Electro-Lu minescence)或有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light-emitting diode:OLED)等新的照明光源。這些照明光源的亮度依賴于流通的電流值，因此在使照明點(diǎn)燈時(shí)，需要供給恒定電流的電源電路。而且，為了使輸入的電源電壓與LED等照明光源的額定電壓匹配，需要轉(zhuǎn)換電壓。作為高效、節(jié)能、小型化的電源，已知有DC-DC轉(zhuǎn)換器等開關(guān)電源。而且，提議有使用自激式DC-DC轉(zhuǎn)換器的LED點(diǎn)燈裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-119078號公報(bào)
[0004]然而，自激式DC-DC轉(zhuǎn)換器檢測開關(guān)元件的電流而將開關(guān)元件切換成導(dǎo)通或斷開。若減少開關(guān)元件的電流而使所檢測的元件的兩端的電壓降低，則存在無法使開關(guān)元件充分導(dǎo)通而損失增大的可能性。而且，若電壓過高，則切斷電流時(shí)的開關(guān)損失增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的實(shí)施方式的目的在于提供一種電力損失較小的開關(guān)電源及照明裝置。
[0006]本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的開關(guān)電源具備第I電感器、第2電感器、開關(guān)元件、恒流元件、整流元件、控制電路。所述開關(guān)元件在導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)向所述第I電感器供給電源電壓而使電流流通。所述恒流元件具有第I主端子、第2主端子、控制端子，所述第2主端子連接于所述開關(guān)元件，檢測流經(jīng)所述開關(guān)元件的電流。所述控制電路在所述恒流元件的所述第2主端子和所述第I主端子之間的電壓為規(guī)定值以上時(shí)，使所述恒流元件斷開，切斷流經(jīng)所述開關(guān)元件的電流。所述整流元件與所述開關(guān)元件及所述恒流元件中的任一個(gè)串聯(lián)連接，在所述開關(guān)元件斷開時(shí)，使所述第I電感器的電流流通。所述第2電感器與所述第I電感器磁耦合，在所述第I電感器的電流增加時(shí)，感應(yīng)出使所述開關(guān)元件導(dǎo)通的電位，而在所述開關(guān)元件的電流減少時(shí)，感應(yīng)出使所述開關(guān)元件斷開的電位，并將感應(yīng)出的電位供給至所述開關(guān)元件的控制端子。
[0007]而且，本發(fā)明的另一實(shí)施方式所涉及的照明裝置具備上述開關(guān)電源、作為所述開關(guān)電源的負(fù)載電路連接的照明負(fù)載。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是例示包括第I實(shí)施例所涉及的開關(guān)電源的照明裝置的電路圖。
[0009]圖2是表示恒流元件的電流相對于控制端子的電位的依賴性的特性圖。
[0010]圖3是例示包括第2實(shí)施例所涉及的開關(guān)電源的照明裝置的電路圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0011](第I實(shí)施方式)第I實(shí)施方式的開關(guān)電源具備:第I電感器；開關(guān)元件，在導(dǎo)通時(shí)向所述第I電感器供給電源電壓而使電流流通；恒流元件，具有第I主端子、第2主端子、控制端子，所述第2主端子連接于所述開關(guān)元件，檢測流經(jīng)所述開關(guān)元件的電流；控制電路，在所述恒流元件的所述第2主端子和所述第I主端子之間的電壓為規(guī)定值以上時(shí)，使所述恒流元件斷開，切斷流經(jīng)所述開關(guān)元件的電流；整流元件，與所述開關(guān)元件及所述恒流元件中的任一個(gè)串聯(lián)連接，在所述開關(guān)元件斷開時(shí)，使所述第I電感器的電流流通；第2電感器，與所述第I電感器磁耦合，在所述第I電感器的電流增加時(shí)，感應(yīng)使所述開關(guān)元件導(dǎo)通的電位，在所述開關(guān)元件的電流減少時(shí)，感應(yīng)使所述開關(guān)元件斷開的電位，并將感應(yīng)出的電位供給于所述開關(guān)元件的控制端子。
[0012](第2實(shí)施方式)第2實(shí)施方式的開關(guān)電源的特征在于，在第I實(shí)施方式的開關(guān)電源中，所述開關(guān)元件為常通型元件。
[0013](第3實(shí)施方式)第3實(shí)施方式的開關(guān)電源的特征在于，在第I實(shí)施方式的開關(guān)電源中，所述控制電路在所述第I主端子和所述第2主端子之間的電壓為所述規(guī)定值以上時(shí)，向所述恒流元件的所述控制端子輸出負(fù)電位。
[0014](第4實(shí)施方式)第4實(shí)施方式的開關(guān)電源的特征在于，在第I實(shí)施方式的開關(guān)電源中，所述控制電路具有第I晶體管，該第I晶體管連接在所述第I主端子和所述第2主端子之間，在所述第I主端子和所述第2主端子之間的電壓為所述規(guī)定值以上時(shí)導(dǎo)通。
[0015](第5實(shí)施方式)第5實(shí)施方式的開關(guān)電源的特征在于，在第4實(shí)施方式的開關(guān)電源中，所述控制電路還具有第I電阻，一端與所述第I主端子連接；第2電阻，一端與所述第I電阻的另一端連接，在另一端供給有比所述第I主端子的電位低的電位；第2晶體管，連接于所述第2電阻的兩端，在所述第I晶體管導(dǎo)通時(shí)導(dǎo)通而使所述第2電阻的兩端短路。
[0016](第6實(shí)施方式)第6實(shí)施方式的照明裝置具有第I實(shí)施方式的開關(guān)電源；及作為所述開關(guān)電源的負(fù)載電路連接的照明負(fù)載。
[0017]下面，參照附圖，對實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，在本說明書的各個(gè)附圖中，對與前圖相同的因素標(biāo)上相同的符號，適當(dāng)省略其詳細(xì)說明。
[0018]首先，對第I實(shí)施例進(jìn)行說明。
[0019]圖1是例示包括第I實(shí)施例所涉及的開關(guān)電源的照明裝置的電路圖。
[0020]如圖1所示，照明裝置I具備開關(guān)電源2，將輸入的直流電源電壓VIN降壓至電壓VOUT ;照明負(fù)載3，成為開關(guān)電源2的負(fù)載電路。照明負(fù)載3具有照明光源16。照明光源16例如由LED構(gòu)成，通過從開關(guān)電源2供給電壓VOUT而點(diǎn)燈。
[0021]在開關(guān)電源2中，開關(guān)元件8和恒流元件9串聯(lián)連接在高電位電源端子4和高電位輸出端子6之間。即，開關(guān)元件8的漏極連接于高電位電源端子4，開關(guān)元件8的源極連接于恒流元件9的漏極(第2主端子)，恒流元件9的源極(第I主端子)連接于整流元件10的負(fù)極。開關(guān)元件8和恒流元件9例如為場效應(yīng)晶體管(FET)，例如高電子遷移率晶體管(High Electron Mobility Transistor:HEMT),是常通型兀件。
[0022]而且，整流元件10的正極連接于低電位電源端子5。整流元件10以從低電位電源端子5朝向恒流元件9的方向作為正向而連接在恒流元件9和低電位電源端子5之間。整流元件10例如為二極管，例如肖特基勢魚二極管。
[0023]控制電路11連接在恒流元件9的漏極和源極之間，是在恒流元件9的漏極/源極之間的電壓為規(guī)定值以上時(shí)，向恒流元件9的柵極(恒流元件的控制端子)輸出負(fù)電位的電路。在此，規(guī)定值是指比達(dá)到恒流元件9顯示恒流特性的電流值、即上限值時(shí)的第2主端子和第I主端子之間的電壓低的電壓值，電流朝向上限值增加的中途使恒流元件9斷開的電壓值。
[0024]第I晶體管17的發(fā)射極連接于恒流元件9的漏極，基極經(jīng)由電阻18連接于恒流元件9的源極，集電極經(jīng)由電阻19連接于第2晶體管20的柵極。另外，電阻19保護(hù)第2晶體管20的柵極。而且，第I晶體管17是PNP型雙極晶體管，第2晶體管20是N溝道型MOSFET。
[0025]而且，第I電阻21、第2電阻22及電阻23串聯(lián)連接在恒流元件9的源極和低電位電源端子5之間。第2晶體管20的漏極與第I電阻21和第2電阻22的連接點(diǎn)及恒流元件9的柵極連接。而且，二極管24連接在恒流元件9的柵極和源極之間。第2晶體管20的源極與第2電阻22和電阻23的連接點(diǎn)連接。而且，電容器26連接于第2電阻22和電阻23的連接點(diǎn)、與恒流元件9的源極之間。另外，二極管24保護(hù)恒流元件9的柵極。
[0026]第I電感器13連接在恒流元件9的源極和整流元件10的負(fù)極的連接點(diǎn)與高電位輸出端子6之間。
[0027]第2電感器14與第I電感器13磁耦合，一端與恒流元件9的源極和整流元件10的負(fù)極的連接點(diǎn)連接，另一端經(jīng)由電容器12連接于開關(guān)元件8的柵極(開關(guān)元件的控制端子)。而且，二極管25連接在開關(guān)元件8的柵極和恒流元件9的源極之間。二極管25保護(hù)開關(guān)元件8的柵極。
[0028]而且，平滑電容器15連接在高電位輸出端子6和低電位輸出端子7之間。低電位輸出端子7連接在低電位電源端子5。
[0029]接著，對開關(guān)電源2的動(dòng)作進(jìn)行說明。
[0030]當(dāng)電源電壓VIN供給到高電位電源端子4和低電位電源端子5之間時(shí)，由于開關(guān)元件8及恒流元件9為常通型元件，因此均為導(dǎo)通。而且，電流順著高電位電源端子4、開關(guān)元件8、恒流元件9、第I電感器13、平滑電容器15、低電位電源端子5的路徑流通，平滑電容器15得到充電。平滑電容器15兩端的電壓，即高電位輸出端子6和低電位輸出端子7之間的電壓作為開關(guān)電源2的輸出電壓VOUT供給到照明負(fù)載3的照明光源16。
[0031]另外，由于開關(guān)元件8和恒流元件9為導(dǎo)通狀態(tài)，因此在整流元件10的兩端大致施加有電源電壓VIN。整流元件10成為反向偏壓，整流元件10中沒有電流流通。
[0032]如果輸出電壓VOUT達(dá)到預(yù)定電壓，則照明光源16中流有電流，照明光源16點(diǎn)燈。此時(shí)，電流順著高位電源端子4、開關(guān)元件8、恒流元件9、第I電感器13、平滑電容器15及照明光源16、低電位電源端子5的路徑流通。例如，當(dāng)照明光源16為LED時(shí)，該預(yù)定電壓為LED的正向電壓,并根據(jù)照明光源16而規(guī)定。
[0033]當(dāng)恒流元件9的漏極/源極間的電壓低于規(guī)定值，即控制電路11的第I晶體管17的基極/發(fā)射極間的電壓低于規(guī)定值時(shí)，第I晶體管17斷開，第2晶體管20也斷開。其結(jié)果，連接在第2電阻22兩端的第2晶體管20成為開路狀態(tài)，恒流元件9的柵極電位VG成為將恒流元件9的源極和低電位電源端子5之間的電壓用第I電阻21、第2電阻22、電阻23分割的電壓。另外，第I電阻21、第2電阻22、電阻23的各個(gè)電阻值設(shè)定為此時(shí)的柵極電位VG能夠使恒流元件9維持導(dǎo)通狀態(tài)。
[0034]由于電源電壓VIN經(jīng)由開關(guān)元件8、恒流元件9供給到第I電感器13，因此流經(jīng)第I電感器13的電流增加。第2電感器14由于與第I電感器13磁耦合，因此在第2電感器14感應(yīng)出使電容器12側(cè)成為高電位的極性的電動(dòng)勢。其結(jié)果，在開關(guān)元件8的柵極，經(jīng)由電容器12供給相對于源極正的電位，開關(guān)元件8維持導(dǎo)通狀態(tài)。
[0035]如果流經(jīng)恒流元件9的電流增加，則恒流元件9的漏極/源極間的電壓上升。當(dāng)恒流元件9的漏極/源極間的電壓成為規(guī)定值以上時(shí)，控制電路11的第I晶體管17變成導(dǎo)通。第I晶體管17的集電極電壓上升，第2晶體管20成為導(dǎo)通。其結(jié)果，第2電阻22的兩端之間變成短路狀態(tài)，恒流元件9的柵極電位VG下降，恒流元件9斷開，開關(guān)元件8的電流被切斷。另外，第I電阻21、第2電阻22、電阻23的各個(gè)電阻值設(shè)定為此時(shí)的柵極電位VG使恒流元件9斷開。
[0036]如果開關(guān)元件8的電流被切斷，第I電感器13使電流繼續(xù)順著平滑電容器15及照明負(fù)載3、整流元件10、第I電感器13的路徑流通。因此，照明光源16繼續(xù)點(diǎn)燈。由于第I電感器13放出能量，因此第I電感器13的電流減少。其結(jié)果，在第2電感器14感應(yīng)出使電容器12側(cè)成為低電位的極性的電動(dòng)勢。在開關(guān)元件8的柵極，經(jīng)由電容器12供給相對于源極負(fù)的電位，開關(guān)元件8維持?jǐn)嚅_狀態(tài)。
[0037]如果蓄積在第I電感器13的能量變成零，則流經(jīng)第I電感器13的電流變成零。此時(shí)，輸出電壓VOUT下降至預(yù)定電壓。被第2電感器14感應(yīng)的電動(dòng)勢的方向再次反轉(zhuǎn)，感應(yīng)出使電容器12側(cè)成為高電位的電動(dòng)勢。由此，比源極更高的電位供給到開關(guān)元件8的柵極，開關(guān)元件8成為導(dǎo)通。由此，返回到上述平滑電容器15充電為預(yù)定電壓的狀態(tài)。
[0038]之后，重復(fù)上述動(dòng)作。自動(dòng)地反復(fù)進(jìn)行開關(guān)元件8的導(dǎo)通及斷開的切換，照明光源16上供給有將電源電壓VIN降壓的輸出電壓V0UT。而且，供給到照明光源16的電流成為通過控制電路11被限制成比上限值小的電流值的恒定電流。因此，能夠穩(wěn)定地使照明光源16點(diǎn)燈。
[0039]接著，對本實(shí)施例的效果進(jìn)行說明。
[0040]在本實(shí)施例中，恒流元件9檢測開關(guān)元件8的電流。其結(jié)果，與使用電流檢測用電阻時(shí)相比，能夠降低電力損失。
[0041]而且，在本實(shí)施例中，控制電路11檢測恒流元件9的第2主端子和第I主端子之間的電壓，即漏極/源極間的電壓VDS，在規(guī)定值以上時(shí)向恒流元件9的控制端子、即柵極輸出負(fù)電位而使恒流元件9斷開。其結(jié)果，能夠以低電壓切斷電流，能夠降低開關(guān)損失。而且，能夠高速切斷電流，因此高頻動(dòng)作變得可能，能夠進(jìn)一步降低開關(guān)損失。
[0042]如果假想不用控制電路11的結(jié)構(gòu)，則上述效果變得明確。
[0043]例如，如果不用控制電路11而通過恒流元件9的恒流特性而使開關(guān)元件8斷開時(shí)，以第2主端子和第I主端子之間的電壓高的狀態(tài)切斷電流，開關(guān)損失變大。
[0044]圖2是表示恒流元件的電流相對于控制端子的電位的依賴性的特性圖。
[0045]圖2中，將柵極電位VG作為參數(shù)表示作為恒流元件的FET的漏極/源極間的電壓VDS與柵極電流ID之間的關(guān)系。
[0046]如果FET的漏極電流ID增加而變?yōu)楹懔魈匦?，則伴隨漏極電流ID的增加，漏極/源極間的電壓VDS急劇上升。但是，F(xiàn)ET要想成為恒流特性，漏極/源極間的電壓VDS必須成為|VGS-Vth|以上。在此，VGS是柵極/源極間的電壓，Vth是閾值電壓。
[0047]因此，在開關(guān)元件8的電流達(dá)到上限值時(shí)，在通過基于恒流特性的漏極/源極間電壓的急劇上升使開關(guān)元件8斷開的情況，漏極/源極間電壓VDS以IVGS-VthI以上的電壓被切斷。
[0048]如果為了降低該切斷時(shí)的漏極/源極間電壓VDS而減少開關(guān)元件8的電流的上限值，則蓄積在第I電感器13的能量減少。其結(jié)果，會(huì)出現(xiàn)無法使開關(guān)元件8充分導(dǎo)通的可能性。而且，如果取足夠大的上限值，并加大切斷時(shí)的漏極/源極間電壓VDS，則以高電壓且比較低的速度進(jìn)行切斷，開關(guān)損失會(huì)增加。
[0049]對此，在本實(shí)施例中，控制電路11檢測恒流元件9的第2主端子和第I主端子之間的電壓，在規(guī)定值以上時(shí)向恒流元件9的控制端子輸出負(fù)電位使恒流元件9斷開。其結(jié)果，能夠以低電壓切斷電流，能夠降低開關(guān)損失。而且，能夠高速切斷電流，因此高頻動(dòng)作變得可能，能夠進(jìn)一步降低開關(guān)損失。
[0050]而且，當(dāng)作為開關(guān)元件8、恒流元件9等的各元件使用HEMT時(shí)，高頻動(dòng)作變得可能。例如，兆赫級動(dòng)作變得可能。尤其，在使用GaN系HEMT時(shí)，更高的高頻動(dòng)作變得可能，并且由于元件耐壓高，因此設(shè)為同一耐壓時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)芯片尺寸的小型化。
[0051]圖3是例示包括第2實(shí)施例所涉及的開關(guān)電源的照明裝置的電路圖。
[0052]如圖3所示，開關(guān)電源2a與上述第I實(shí)施例所涉及的開關(guān)電源2相比，恒流元件9a、控制電路Ila的結(jié)構(gòu)不同。即，在本實(shí)施例中，替代上述第I實(shí)施例中的恒流元件9、控制電路11，設(shè)置恒流元件9a、控制電路11a。而且，照明裝置Ia具備作為開關(guān)電源2a的負(fù)載電路的照明負(fù)載3。照明負(fù)載3具有照明光源16。照明光源16例如由LED構(gòu)成，通過從開關(guān)電源2a供給電壓VOUT而點(diǎn)燈。本實(shí)施例所涉及的開關(guān)電源及照明裝置的恒流元件及控制電路以外的結(jié)構(gòu)，與圖1所示的結(jié)構(gòu)相同。
[0053]恒流元件9a是由晶體管27、28構(gòu)成的電流反射鏡。
[0054]晶體管28為電流反射鏡的基準(zhǔn)測，基極和集電極連接，成為二極管連接。晶體管28的發(fā)射極經(jīng)由恒壓源電路29與恒流元件9a的第I主端子、即電阻27的另一端連接，發(fā)射極電壓比恒流元件9a的第I主端子的電位高恒定電壓的量。在晶體管28的基極及集電極上，從恒流源電路30供給有與上限值相等的恒定電流。
[0055]晶體管27為電流反射鏡的輸出側(cè)。晶體管27的基極是恒流元件9a的控制端子，連接于晶體管28的基極及集電極。晶體管27的集電極是恒流元件9a的第2主端子，連接于開關(guān)元件8的源極。而且，晶體管27的發(fā)射極與電阻31的一端連接。電阻31的另一端為恒流元件9a的第I主端子，并連接于整流元件10的負(fù)極。供給到晶體管28的恒定電流作為晶體管27的集電極電流折回。另外，晶體管27、28是NPN型雙極晶體管。
[0056]恒流元件9a的電流(集電極電流)相對于第2主端子和第I主端子之間的電壓的依賴性與圖2所示的特性圖相同。即，成為分別將圖2中的漏極電流ID替換成集電極電流，將漏極/源極間電壓VDS替換成第2主端子與第I主端子之間的電壓后的特性。而且，圖2中的控制端子的電位VG對應(yīng)于本實(shí)施例中的恒流源電路30的恒定電流的電流值，即上限值。
[0057]恒流元件9a在電流為上限值時(shí)成為恒流特性。而且，在電流到達(dá)上限值為止的中途,伴隨恒流元件9a的第2主端子和第I主端子之間的電壓的增加,成為電流增加的特性。第2主端子和第I主端子之間的電壓比晶體管27的集電極/發(fā)射極間電壓高電阻31的電壓降低量。另外，電流為上限值時(shí)電阻31的電壓下降與恒壓源電路29的電壓相等，恒壓源電路29也可以替換成與電阻31相同電阻值的電阻。
[0058]控制電路Ila具有第I晶體管32，該第I晶體管32經(jīng)由電阻33連接在恒流元件9a的第2主端子即晶體管27的集電極與第I主端子即電阻31的另一端之間。
[0059]電阻33的一端連接在晶體管27的集電極，另一端連接在第I晶體管32的基極。第I晶體管32的發(fā)射極連接在恒流元件9a的第I主端子即電阻31的另一端，第I晶體管32的集電極連接在晶體管27的基極、晶體管28的基極及集電極。另外，第I晶體管32是NPN型雙極晶體管。
[0060]控制電路IIa的第I晶體管32在恒流元件9a的第2主端子與第I主端子之間的電壓低于規(guī)定值時(shí)斷開。其結(jié)果，控制電路Ila不影響恒流元件9a的動(dòng)作，恒流元件9a的電流增加。當(dāng)恒流元件9a的第2主端子與第I主端子之間的電壓為規(guī)定值以上時(shí)，第I晶體管32導(dǎo)通。其結(jié)果，控制電路Ila作為恒流元件9a的控制端子的晶體管27的基極與第I主端子之間的電壓輸出0V，使恒流元件9a斷開。
[0061]如此，控制電路Ila在恒流元件9a的電流增加至上限值的中途，當(dāng)恒流元件9a的第2主端子與第I主端子之間的電壓為規(guī)定值以上時(shí)，使恒流元件9a斷開。其結(jié)果，與第I實(shí)施例同樣，能夠以低電壓切斷電流，能夠減少開關(guān)損失。而且，能夠高速切斷電流，因此高頻動(dòng)作變得可能，能夠進(jìn)一步降低開關(guān)損失。另外，上述以外的本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)、動(dòng)作、效果與上述第I實(shí)施例相同。
[0062]以上，參照具體例對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了說明。但是，本發(fā)明不只限于這些，能夠進(jìn)行各種變形。
[0063]例如，在上述第I及第2實(shí)施例中，例示了開關(guān)元件8及恒流元件9為常通型元件的情況，但是本發(fā)明不只限于此，也可以是常閉型元件。此時(shí)，在開始電源電壓VIN的供給時(shí)需要用于使開關(guān)電源2、2a啟動(dòng)的啟動(dòng)電路。
[0064]而且，開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)不只限于圖1及圖2所示的結(jié)構(gòu)。例如，第I電感器13既可位于高電位電源端子4、開關(guān)元件8、恒流元件9或9a、平滑電容器15、低電位電源端子5的路徑上，也可以連接在低電位電源端子5和低電位輸出端子7之間。
[0065]而且，開關(guān)元件8、恒流元件9不只限于GaN系HEMT。例如，也可以是半導(dǎo)體基板使用碳化硅(SiC)或氮化鎵(GaN)或金剛石等具有寬禁帶的半導(dǎo)體(寬禁帶半導(dǎo)體)而形成的半導(dǎo)體元件。在此，寬禁帶半導(dǎo)體是指禁帶寬度比禁帶寬度約為1.4eV的砷化鎵(GaAs)寬的半導(dǎo)體。例如，包括:禁帶寬度為1.5eV以上的半導(dǎo)體、磷化鎵(GaP、禁帶寬度約為2.3eV)、氮化鎵(GaN、禁帶寬度約為3.4eV)、金剛石(C、禁帶寬度約為5.27eV)、氮化鋁(A1N、禁帶寬度約為5.9eV)、碳化硅(SiC)等。由于這些寬禁帶半導(dǎo)體的寄生容量小且能夠高速動(dòng)作，因此能夠使開關(guān)電源進(jìn)一步小型化，能夠降低開關(guān)損失。
[0066]另外，照明光源16不只限于LED，也可以是EL或OLED等，照明負(fù)載3中多個(gè)照明光源16可以串聯(lián)連接也可以并聯(lián)連接。
[0067]而且，在上述第I及第2實(shí)施例中，例示了作為開關(guān)電源的負(fù)載使用了照明光源的情況，但是所例示的開關(guān)電源不僅能夠使用照明光源，只要是直流驅(qū)動(dòng)的負(fù)載均可使用。[0068]以上，對本發(fā)明的若干實(shí)施方式及實(shí)施例進(jìn)行了說明，但是這些實(shí)施方式或?qū)嵤├皇桥e例說明，并沒有限制發(fā)明范圍的意圖。這些新實(shí)施方式或?qū)嵤├軌蛞云渌鞣N方式實(shí)施，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種省略、置換、變更。這些實(shí)施方式或?qū)嵤├蚱渥冃尉诒景l(fā)明的范圍或宗旨內(nèi)，并且也包含在權(quán)利要求書所記載的發(fā)明及其等同的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種開關(guān)電源，其特征在于，具備: 第I電感器； 開關(guān)元件，在導(dǎo)通時(shí)向所述第I電感器供給電源電壓而使電流流通； 恒流元件，具有第I主端子、第2主端子和控制端子，所述第2主端子與所述開關(guān)元件連接，檢測流經(jīng)所述開關(guān)元件的電流； 控制電路，當(dāng)所述恒流元件的所述第2主端子與所述第I主端子之間的電壓為規(guī)定值以上時(shí)，使所述恒流元件斷開，切斷流經(jīng)所述開關(guān)元件的電流； 整流元件，與所述開關(guān)元件及所述恒流元件中的任一個(gè)串聯(lián)連接，在所述開關(guān)元件斷開時(shí)，使所述第I電感器的電流流過； 第2電感器，與所述第I電感器磁耦合，當(dāng)所述第I電感器的電流增加時(shí)，感應(yīng)出使所述開關(guān)元件導(dǎo)通的電位，當(dāng)所述開關(guān)元件的電流減少時(shí)，感應(yīng)出使所述開關(guān)元件斷開的電位，并將感應(yīng)出的電位供給至所述開關(guān)元件的控制端子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源，其特征在于， 所述開關(guān)元件為常通型元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源，其特征在于， 當(dāng)所述第I主端子和所述第2主端子之間的電壓為所述規(guī)定值以上時(shí)，所述控制電路向所述恒流元件的所述控制端子輸出負(fù)電位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源，其特征在于， 所述控制電路具有第I晶體管，該第I晶體管連接在所述第I主端子和所述第2主端子之間，當(dāng)所述第I主端子和所述第2主端子之間的電壓為所述規(guī)定值以上時(shí)，所述第I晶體管導(dǎo)通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的開關(guān)電源，其特征在于， 所述控制電路還具有: 第I電阻，一端與所述第I主端子連接； 第2電阻，一端與所述第I電阻的另一端連接，另一端上供給有比所述第I主端子的電位低的電位； 第2晶體管，連接在所述第2電阻的兩端，且所述第2晶體管在所述第I晶體管導(dǎo)通時(shí)導(dǎo)通，使所述第2電阻的兩端短路。
6.一種照明裝置，其特征在于，具備: 權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源； 照明負(fù)載，作為所述開關(guān)電源的負(fù)載電路連接。
【文檔編號】H02M3/155GK103828209SQ201180072864
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月22日
【發(fā)明者】北村紀(jì)之, 高橋雄治 申請人:東芝照明技術(shù)株式會(huì)社