JP2001160498A - Charging semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は充電用半導体装置に
関する。より詳しくは、整流ダイオードとサージクラン
パを用いた充電用半導体装置に関するものである。The present invention relates to a charging semiconductor device. More specifically, the present invention relates to a charging semiconductor device using a rectifier diode and a surge clamper.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ストロボ装置やフラッシュ装置は、発光
回路に電圧を供給するためのコンデンサとともにこのコ
ンデンサを充電するための充電回路を備えている。この
充電回路は、交流電源からの交流電圧を整流するための
整流ダイオードと、前記コンデンサに所定値以上の電圧
が印加されたことを検出するためのサージクランパと、
このサージクランパが前記所定値以上の電圧を検出した
ときに前記交流電源からの充電を停止するための充電完
了検出回路により構成されている。サージクランパは、
ある値以上の電圧が印加されるとこれに応じて電流が流
れるダイオードであり、ツェナーダイオードや異常電圧
吸収用保護ダイオード等と同様の機能を有するダイオー
ドである。2. Description of the Related Art Strobe devices and flash devices include a capacitor for supplying a voltage to a light emitting circuit and a charging circuit for charging the capacitor. The charging circuit includes a rectifier diode for rectifying an AC voltage from an AC power supply, a surge clamper for detecting that a voltage of a predetermined value or more is applied to the capacitor,
When the surge clamper detects a voltage equal to or higher than the predetermined value, the surge clamper includes a charge completion detection circuit for stopping charging from the AC power supply. The surge clamper is
When a voltage equal to or higher than a certain value is applied, a current flows in response to the voltage, and the diode has the same function as a Zener diode, a protection diode for absorbing abnormal voltage, and the like.
【０００３】このような充電回路を形成する従来の充電
用半導体装置においては、整流ダイオードとサージクラ
ンパはそれぞれ別部品として回路基板に搭載されてい
た。In a conventional charging semiconductor device forming such a charging circuit, a rectifier diode and a surge clamper are mounted on a circuit board as separate components.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
充電用半導体装置においては、それぞれ２端子を有する
整流ダイオードとサージクランパが別体であったため、
回路基板上での部品実装面積が大きくなって小型化や軽
量化への支障となるとともに、接続端子数が多くなって
実装組立工程が面倒になりコスト的にも不利であった。However, in the conventional charging semiconductor device, a rectifier diode having two terminals and a surge clamper are separately provided.
The component mounting area on the circuit board is increased, which hinders miniaturization and weight reduction, and the number of connection terminals is increased, so that the mounting and assembling process is troublesome and disadvantageous in cost.
【０００５】本発明は上記従来技術を考慮したものであ
って、部品搭載面積を削減し小型軽量化を図るとともに
接続端子数を減少させて実装工程を効率的に行ってコス
トの低減を可能とする充電用半導体装置の提供を目的と
する。The present invention has been made in consideration of the above-mentioned prior art, and has been made to reduce the cost by reducing the number of connection terminals by reducing the number of connection terminals by reducing the component mounting area and reducing the number of connection terminals. It is an object of the present invention to provide a charging semiconductor device.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、充電すべきコンデンサと、交流電源か
らの交流電圧を整流するための整流ダイオードと、前記
コンデンサに所定値以上の電圧が印加されたことを検出
するためのサージクランパと、このサージクランパが前
記所定値以上の電圧を検出したときに前記交流電源から
の充電を停止するように構成した充電用半導体装置にお
いて、前記整流ダイオードおよび前記サージクランパを
一体化したことを特徴とする充電用半導体装置を提供す
る。According to the present invention, a capacitor to be charged, a rectifying diode for rectifying an AC voltage from an AC power supply, and a voltage higher than a predetermined value are applied to the capacitor. A surge clamper for detecting that the voltage has been applied; and a charging semiconductor device configured to stop charging from the AC power supply when the surge clamper detects a voltage equal to or higher than the predetermined value. And a charging semiconductor device having the surge clamper integrated therein.
【０００７】この構成によれば、整流ダイオードとサー
ジクランパが一体化されて１つの部品として形成される
ため、部品実装に占める面積が減少するとともに、部品
内部で整流ダイオードとサージクランパ同士が接続され
るため、外部基板等へ接続するための端子数が減少す
る。According to this structure, since the rectifier diode and the surge clamper are integrated and formed as one component, the area occupied by the component is reduced, and the rectifier diode and the surge clamper are connected to each other inside the component. Therefore, the number of terminals for connection to an external substrate or the like is reduced.
【０００８】好ましい構成例では、前記交流電源は、セ
ンタータップ付き２次巻線を有するトランスからなり、
２個の前記整流ダイオードをカソードコモン接続し、各
整流ダイオードのアノード側を前記２次巻線の両端子に
接続し、両整流ダイオードのカソード側に１個の共通の
サージクランパを接続するとともに前記コンデンサの正
側に接続し、該コンデンサの負側を前記２次巻線のセン
タータップに接続して全波整流回路を構成したことを特
徴としている。In a preferred configuration, the AC power supply comprises a transformer having a secondary winding with a center tap.
The two rectifier diodes are connected to the cathode common, the anode side of each rectifier diode is connected to both terminals of the secondary winding, and one common surge clamper is connected to the cathode side of both rectifier diodes. A full-wave rectifier circuit is formed by connecting the capacitor to the positive side and connecting the negative side of the capacitor to the center tap of the secondary winding.
【０００９】この構成によれば、小型軽量で効率よく実
装できる一体化部品を用いて全波整流回路を形成し、交
流電源からの充電効率を高めることができる。According to this configuration, a full-wave rectifier circuit is formed using integrated components that are small and lightweight and can be efficiently mounted, and charging efficiency from an AC power supply can be increased.
【００１０】別の好ましい構成例では、４個の整流ダイ
オードによりブリッジ整流回路を構成し、該ブリッジ整
流回路の入力側２端子を前記交流電源の２端子に接続
し、該ブリッジ整流回路の出力側２端子を前記コンデン
サの両端子に接続し、該ブリッジ整流回路の出力側の一
方の端子に１個の共通のサージクランパを接続したこと
を特徴としている。In another preferred configuration example, a bridge rectifier circuit is constituted by four rectifier diodes, two input terminals of the bridge rectifier circuit are connected to two terminals of the AC power supply, and an output terminal of the bridge rectifier circuit is connected. Two terminals are connected to both terminals of the capacitor, and one common surge clamper is connected to one terminal on the output side of the bridge rectifier circuit.
【００１１】この構成によれば、小型軽量で効率よく実
装できる一体化部品を用いてブリッジ整流回路が形成さ
れ、これにより交流電源からの入力正弦波形に対する全
波整流回路を形成し、交流電源からの充電効率を高める
ことができる。According to this configuration, a bridge rectifier circuit is formed using an integrated component that is small and lightweight and can be efficiently mounted, thereby forming a full-wave rectifier circuit for a sine waveform input from an AC power supply. Charging efficiency can be improved.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。図１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）はそ
れぞれ本発明の実施形態の各々別の例を示す構成図であ
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1A, 1B, and 1C are configuration diagrams each showing another example of the embodiment of the present invention.
【００１３】（Ａ）の充電用半導体部品１１は、共通基
板１２上に整流ダイオード１３とサージクランパ１４を
形成して一体部品としたものである。整流ダイオード１
３およびサージクランパのカソード側同士が接続されて
共通端子１５ａに接続され、アノード側はそれぞれ端子
１５ｂ，１５ｃに接続され、合計３端子の部品を形成す
る。The charging semiconductor component 11 shown in FIG. 1A is formed by forming a rectifier diode 13 and a surge clamper 14 on a common substrate 12 to form an integrated component. Rectifier diode 1
3 and the cathode side of the surge clamper are connected to each other and connected to a common terminal 15a, and the anode side is connected to terminals 15b and 15c, respectively, to form a component having a total of three terminals.
【００１４】（Ｂ）の充電用半導体部品２１は、（Ａ）
と同様に共通基板１２上に整流ダイオード１３とサージ
クランパ１４を形成して一体部品とし、整流ダイオード
１３とサージクランパ１４のカソード側に端子１５ａと
ともに端子１５ｄを接続させたものである。このような
端子１５ｄを設けることにより、該部品を各種回路に対
しより広く適用させることができる。なお、このような
端子１５ｄを増やしても部品全体の形状は従来の別部品
の構成に比べ小型化されている。The semiconductor component 21 for charging shown in FIG.
Similarly, a rectifier diode 13 and a surge clamper 14 are formed on a common substrate 12 to form an integral part, and a terminal 15a is connected to the cathode side of the rectifier diode 13 and the surge clamper 14 together with a terminal 15a. By providing such a terminal 15d, the component can be more widely applied to various circuits. Even if the number of terminals 15d is increased, the shape of the entire component is smaller than that of a conventional separate component.
【００１５】（Ｃ）の充電用半導体部品３１は、２個の
整流ダイオード１３ａ，１３ｂのカソード側同士を連結
したカソードコモン接続としてこれを端子１５ａに接続
し、さらにこれにサージクランパ１４のカソード側を接
続したものである。各整流ダイオード１３ａ，１３ｂの
アノード側はそれぞれ端子１５ｂ−１，１５ｂ−２に接
続され、サージクランパ１４のアノード側は端子１５ｃ
に接続される。このような充電用半導体部品３１は、例
えば後述のように、全波整流回路やブリッジ整流回路と
して組込むことができる。(C) The charging semiconductor component 31 is connected to a terminal 15a as a cathode common connection in which the cathode sides of two rectifier diodes 13a and 13b are connected to each other, and further connected to the cathode side of the surge clamper 14. Are connected. The anode sides of the rectifier diodes 13a and 13b are connected to terminals 15b-1 and 15b-2, respectively, and the anode side of the surge clamper 14 is connected to a terminal 15c.
Connected to. Such a charging semiconductor component 31 can be incorporated as a full-wave rectifier circuit or a bridge rectifier circuit, for example, as described later.
【００１６】図２は、図１（Ａ）の充電用半導体部品１
１を用いて形成した充電回路の構成図である。交流電源
となるトランス１６の出力側２次巻線１７の一方の端子
６に、充電用半導体部品１１の整流ダイオード１３のア
ノード側が接続され、カソード側が充電すべきコンデン
サ１８の正側に接続される。２次巻線１７の他方の端子
５にコンデンサ１８の負側が接続される。充電用半導体
部品１１のサージクランパ１４のアノード側に、トラン
ジスタ等のスイッチ素子（図示しない）等からなる充電
完了検出回路１９が接続される。FIG. 2 shows the charging semiconductor component 1 shown in FIG.
FIG. 2 is a configuration diagram of a charging circuit formed by using FIG. The anode side of the rectifier diode 13 of the charging semiconductor component 11 is connected to one terminal 6 of the output side secondary winding 17 of the transformer 16 serving as an AC power supply, and the cathode side is connected to the positive side of the capacitor 18 to be charged. . The negative terminal of the capacitor 18 is connected to the other terminal 5 of the secondary winding 17. On the anode side of the surge clamper 14 of the charging semiconductor component 11, a charging completion detection circuit 19 including a switch element (not shown) such as a transistor is connected.
【００１７】このような回路構成において、トランス１
６から整流ダイオード１３を介して整流された電圧がコ
ンデンサ１８に充電される。コンデンサ１８が所定の電
圧に達するとサージクランパ１４に電流が流れ充電完了
検出回路１９を介してトランス１６からの電圧供給が停
止される。In such a circuit configuration, the transformer 1
The voltage rectified from 6 through the rectifier diode 13 is charged in the capacitor 18. When the capacitor 18 reaches a predetermined voltage, a current flows through the surge clamper 14 and the supply of voltage from the transformer 16 via the charging completion detection circuit 19 is stopped.
【００１８】図３は、本発明に別の実施形態に係る充電
回路の構成図である。この実施形態は、２個の整流ダイ
オード１３ａ，１３ｂをそのカソード側同士を接続して
カソードコモン式に接続して用いたものである。トラン
ス１６の２次巻線１７は、センタータップ２０を有し、
該センタータップ２０により分割された２つのコイル１
７ａ，１７ｂにより構成されている。２次巻線１７の一
方の端子６に整流ダイオード１３ａのアノード側が接続
され、他方の端子５に別の整流ダイオード１３ｂのアノ
ード側が接続される。両整流ダイオード１３ａ，１３ｂ
のカソード側がコンデンサ１８の正側に接続されるとと
もにサージクランパ１４のカソード側が接続される。コ
ンデンサ１８の負側はトランス１６のセンタータップ２
０に接続される。サージクランパ１４のアノード側に充
電完了検出回路１９が接続される。FIG. 3 is a configuration diagram of a charging circuit according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, two rectifier diodes 13a and 13b are used with their cathode sides connected to each other and connected in a cathode common system. The secondary winding 17 of the transformer 16 has a center tap 20,
Two coils 1 divided by the center tap 20
7a and 17b. The anode of the rectifier diode 13a is connected to one terminal 6 of the secondary winding 17, and the anode of another rectifier diode 13b is connected to the other terminal 5. Both rectifier diodes 13a, 13b
Is connected to the positive side of the capacitor 18 and the cathode side of the surge clamper 14 is connected. The negative side of the capacitor 18 is the center tap 2 of the transformer 16
Connected to 0. A charge completion detection circuit 19 is connected to the anode side of the surge clamper 14.
【００１９】このような構成の充電回路において、トラ
ンス１６からの交流波形は、正の半サイクルが一方の整
流ダイオード１３ａを通して取り出され、負の半サイク
ルが反転されて他方の整流ダイオード１３ｂを通して取
り出され、足し合わされた電圧波形が出力される。これ
により、センタータップ２０を用いた全波整流回路が構
成され、トランス１６の交流電圧を２倍の整流効率で整
流してこれを充電することができる。In the charging circuit having such a configuration, the AC waveform from the transformer 16 has a positive half cycle taken out through one rectifier diode 13a, a negative half cycle inverted and taken out through the other rectifier diode 13b. , And the added voltage waveform is output. As a result, a full-wave rectifier circuit using the center tap 20 is formed, and the AC voltage of the transformer 16 can be rectified with twice the rectification efficiency and charged.
【００２０】この実施形態の回路において、図１（Ａ）
の一体化した充電用半導体部品１１（または同図（Ｂ）
の部品２１）と１個の整流ダイオードを組合せて回路を
構成することができる。あるいは２個の充電用半導体部
品１１（または充電用半導体部品１１と２１）を組合せ
て全波整流回路を構成してもよい。In the circuit of this embodiment, FIG.
Integrated charging semiconductor component 11 (or the same figure (B))
The circuit can be configured by combining the component 21) of the above and one rectifier diode. Alternatively, a full-wave rectifier circuit may be configured by combining two charging semiconductor components 11 (or charging semiconductor components 11 and 21).
【００２１】図４は、図３と同じトランスのセンタータ
ップを用いた全波整流回路である。この実施形態では、
２個の整流回路１３ａ，１３ｂとサージクランパ１４を
一体化した図１（Ｃ）の充電用半導体部品３１を用いて
回路を形成している。これにより回路のコンパクト性が
さらに高められる。その他の構成および作用効果は図３
の例と同様である。FIG. 4 shows a full-wave rectifier circuit using the same center tap of the transformer as in FIG. In this embodiment,
The circuit is formed using the charging semiconductor component 31 of FIG. 1C in which the two rectifier circuits 13a and 13b and the surge clamper 14 are integrated. This further enhances the compactness of the circuit. FIG. 3 shows the other configuration and operation and effect.
Is the same as in the example.
【００２２】図５は、本発明の別の実施形態の充電回路
の構成図である。この実施形態は、４個の整流ダイオー
ド１３ａ〜１３ｄによりブリッジ整流回路を形成したも
のである。このブリッジ回路の２つの入力端子ｅ，ｆを
それぞれトランス１６の２次巻線１７の両端子６，５に
それぞれ接続し、２つの出力端子ｇ，ｈをコンデンサ１
８の両側に接続する。これにより、交流波形の負の半サ
イクルを逆転して全波整流回路を構成することができ
る。FIG. 5 is a configuration diagram of a charging circuit according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, a bridge rectifier circuit is formed by four rectifier diodes 13a to 13d. Two input terminals e and f of the bridge circuit are respectively connected to both terminals 6 and 5 of the secondary winding 17 of the transformer 16, and two output terminals g and h are connected to the capacitor 1 respectively.
8 on both sides. This makes it possible to configure a full-wave rectifier circuit by reversing the negative half cycle of the AC waveform.
【００２３】このブリッジ回路において、図１（Ａ）の
一体化した充電用半導体部品１１（または同図（Ｂ）の
部品２１）と３個の整流ダイオードを組合せて回路を構
成することができる。あるいは２個の充電用半導体部品
１１（または充電用半導体部品１１と２１）および２個
の整流ダイオード等を組合せてブリッジ整流回路を構成
してもよい。In this bridge circuit, a circuit can be constructed by combining the integrated charging semiconductor component 11 of FIG. 1A (or the component 21 of FIG. 1B) with three rectifier diodes. Alternatively, a bridge rectifier circuit may be configured by combining two charging semiconductor components 11 (or charging semiconductor components 11 and 21) and two rectifier diodes.
【００２４】図６は、図５と同じ回路構成のブリッジ整
流回路である。この実施形態は、図１（Ｃ）に示した整
流ダイオード１３ａ，１３ｂおよびサージクランパ１４
を一体化した充電用半導体部品３１と２個の整流ダイオ
ード１３ｃ，１３ｄを用いてブリッジ整流回路を構成し
たものである。このように図１（Ｃ）の部品３１を用い
ることによりコンパクト性がさらに高まる。その他の構
成および作用効果は図５の例と同様である。FIG. 6 shows a bridge rectifier circuit having the same circuit configuration as that of FIG. In this embodiment, the rectifier diodes 13a and 13b and the surge clamper 14 shown in FIG.
And a bridge rectifier circuit using the charging semiconductor component 31 and the two rectifier diodes 13c and 13d. By using the component 31 shown in FIG. 1C, the compactness is further improved. The other configuration and operation and effect are the same as those in the example of FIG.
【００２５】さらに別の実施形態として、４個の整流ダ
イオード１３ａ〜１３ｄとサージクランパ１４を一体化
して１つのブリッジ整流回路部品として形成することも
可能である。As still another embodiment, the four rectifier diodes 13a to 13d and the surge clamper 14 can be integrated to form one bridge rectifier circuit component.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、整流
ダイオードとサージクランパが一体化されて１つの部品
として形成されるため、部品実装に占める面積が減少す
るとともに、部品内部で整流ダイオードとサージクラン
パ同士が接続されるため、外部基板等へ接続するための
端子数が減少する。これにより、充電用半導体装置の小
型軽量化が図られるとともに実装組立工程が効率よく行
われコストの低減が図られる。As described above, according to the present invention, since the rectifier diode and the surge clamper are integrated and formed as one component, the area occupied by the component is reduced, and the rectifier diode and the surge rectifier are connected inside the component. Since the surge clampers are connected to each other, the number of terminals for connection to an external board or the like is reduced. As a result, the size and weight of the charging semiconductor device can be reduced, and the mounting and assembling process can be performed efficiently to reduce the cost.
【図１】 本発明に係る充電用半導体部品の一体化の例
を示す構成図FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of integration of a charging semiconductor component according to the present invention.
【図２】 本発明の実施形態の構成説明図FIG. 2 is a configuration explanatory view of an embodiment of the present invention.
【図３】 本発明の別の実施形態の構成説明図FIG. 3 is a configuration explanatory view of another embodiment of the present invention.
【図４】 本発明のさらに別の実施形態の構成説明図FIG. 4 is a configuration explanatory view of still another embodiment of the present invention.
【図５】 本発明のさらに別の実施形態の構成説明図FIG. 5 is a configuration explanatory view of still another embodiment of the present invention.
【図６】 本発明のさらに別の実施形態の構成説明図FIG. 6 is a configuration explanatory view of still another embodiment of the present invention.
１１，２１，３１：充電用半導体部品、１２：共通基
板、１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ：整流ダイ
オード、１４：サージクランパ、１５ａ，１５ｂ，１５
ｃ，１５ｄ：端子 １６：トランス、１７：２次巻線、１８：コンデンサ、
１９：充電完了検出回路11, 21, 31: semiconductor component for charging, 12: common substrate, 13, 13a, 13b, 13c, 13d: rectifier diode, 14: surge clamper, 15a, 15b, 15
c, 15d: terminal 16: transformer, 17: secondary winding, 18: capacitor,
19: Charge completion detection circuit
Claims (3)
ドと、 前記コンデンサに所定値以上の電圧が印加されたことを
検出するためのサージクランパと、 このサージクランパが前記所定値以上の電圧を検出した
ときに前記交流電源からの充電を停止するように構成し
た充電用半導体装置において、 前記整流ダイオードおよび前記サージクランパを一体化
したことを特徴とする充電用半導体装置。A capacitor to be charged; a rectifier diode for rectifying an AC voltage from an AC power supply; a surge clamper for detecting that a voltage equal to or higher than a predetermined value is applied to the capacitor; A charging semiconductor device configured to stop charging from the AC power supply when a clamper detects a voltage equal to or higher than the predetermined value, wherein the rectifier diode and the surge clamper are integrated. Semiconductor device.
巻線を有するトランスからなり、 ２個の前記整流ダイオードをカソードコモン接続し、 各整流ダイオードのアノード側を前記２次巻線の両端子
に接続し、 両整流ダイオードのカソード側に１個の共通のサージク
ランパを接続するとともに前記コンデンサの正側に接続
し、 該コンデンサの負側を前記２次巻線のセンタータップに
接続して全波整流回路を構成したことを特徴とする請求
項１に記載の充電用半導体装置。2. The AC power supply comprises a transformer having a secondary winding having a center tap, two rectifier diodes being connected to a common cathode, and an anode side of each rectifier diode being connected to both terminals of the secondary winding. A common surge clamper is connected to the cathode side of both rectifier diodes, and also connected to the positive side of the capacitor, and the negative side of the capacitor is connected to the center tap of the secondary winding. The charging semiconductor device according to claim 1, wherein a wave rectifier circuit is configured.
回路を構成し、 該ブリッジ整流回路の入力側２端子を前記交流電源の２
端子に接続し、 該ブリッジ整流回路の出力側２端子を前記コンデンサの
両端子に接続し、 該ブリッジ整流回路の出力側の一方の端子に１個の共通
のサージクランパを接続したことを特徴とする請求項１
に記載の充電用半導体装置。3. A bridge rectifier circuit comprising four rectifier diodes, wherein two input terminals of the bridge rectifier circuit are connected to two terminals of the AC power supply.
And a common surge clamper is connected to one terminal on the output side of the bridge rectifier circuit, and two output terminals of the bridge rectifier circuit are connected to both terminals of the capacitor. Claim 1
3. The charging semiconductor device according to claim 1.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34216099A JP2001160498A (en) | 1999-12-01 | 1999-12-01 | Charging semiconductor device |
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|---|---|
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|---|---|
| JP (1) | JP2001160498A (en) |
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1999
- 1999-12-01 JP JP34216099A patent/JP2001160498A/en active Pending
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