JP2008187885A - 同期ｄｃ／ｄｃ変換器 - Google Patents

同期ｄｃ／ｄｃ変換器 Download PDF

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Abstract

【課題】電力応用に適した多くのＩＩＩ族窒化物を基材とするスイッチはゲート信号がない場合には常時オンでありこれを解消する。
【解決手段】制御スイッチおよび同期スイッチの１つまたは両方がＩＩＩ族窒化物デプレーションモードであるバック変換回路であって、エンハンスメントモードスイッチは、ＩＩＩ族窒化物を基材としたスイッチの１つまたは両方に接続され、すべてのバイアスが適切な動作について確立されるまで、ＩＩＩ族窒化物を基材としたスイッチによる電流の伝導を阻止するために動作させられる。
【選択図】図１６

Description

本出願は、２００６年１１月２８日に提出の米国仮特許願第６０／８６７４３７号に関連するものである。
本発明は、ＤＣ／ＤＣ変換器に関し、より詳細には、１つ以上のデプレーションモードＩＩＩ族窒化物を基材とするスイッチを用いるバック変換回路に関する。
同期バック変換回路は、ＤＣ／ＤＣスイッチングによく使用される。従来、シリコンを基材とするＭＯＳＦＥＴが、これらの回路に使用されている。ＩＩＩ族窒化物を基材とするヘテロ接合スイッチも、またよく知られており、同じサイズのシリコンを基材としたデバイスよりも大きい電流容量、かつ改善された耐電圧能力を有し、そして低減寄生容量を有する。しかしながら、電力応用に適した多くのＩＩＩ族窒化物を基材とするスイッチは、ゲート信号がない場合には、常時オンである。
本発明による回路は、第１スイッチと、ＩＩＩ族窒化物デプレーションモードスイッチと、ＩＩＩ族窒化物デプレーションモードスイッチへの伝導経路を選択的に開閉するために、ＩＩＩ族窒化物デプレーションモードスイッチへの伝導経路内に配置されるエンハンスメントモードスイッチとを含む変換器である。
本発明の一態様によれば、エンハンスメントモードスイッチは、電流のＩＩＩ族窒化物スイッチへの伝導を可能にする。
本発明の別の態様によれば、エンハンスメントモードスイッチは、ＩＩＩ族窒化物スイッチへの電流を遮断する。
図１は、（シリコンを基材とする）制御ＭＯＳＦＥＴ Ｑ1と直列に接続されている電圧Ｖinの入力直流源２０と、出力インダクタＬout３０と、出力ノードＶout３１とを備える、従来のバック変換回路を示す。シリコンを基材とする同期ＭＯＳＦＥＴ Ｑ2は、Ｑ1とＬoutとの間のスイッチドノード２７から、接地（電池２０の帰路）に接続される。出力コンデンサＣoutは、従来どおり設けられている。デバイスＱ1およびＱ2は、寄生内部ダイオードＤ1およびＤ2を有している。
制御ＩＣ（ドライバ２１）は、ＦＥＴ Ｑ1およびＱ2のゲートＧ1およびＧ2に接続され、デバイスを図２Ａおよび２Ｂに示すように駆動する。バイアス電圧Ｖdrは、コンデンサ２２（図示せず）を通じて接続され、ＩＣ２１に電力を供給する。回路のいろいろな電流の波形を、図２Ｃ〜２Ｇに示す。Ｖoutの出力は測定され、Ｇ1およびＧ2における電圧のタイミングは、適切に変更され、デューティサイクルＤ（図２Ａ）を変えて、電圧Ｖinの変化にかかわらず、所定の固定した出力電圧Ｖoutを維持する。
図１の同期バック変換器は、そのハーフブリッジトポロジーに基づく非絶縁電力変換回路として広く使用されている。より高いスイッチング周波数の場合は、無効分を最小限まで減らして、スイッチＱ1およびＱ2の動的挙動を鍵になる要因とすることが望ましい。従って、図１のシリコンを基材としたＭＯＳＦＥＴ Ｑ1およびＱ2は、回路の効率を向上させるために、それらの寄生容量、すなわちゲートドレイン間（ミラー）容量、およびソースドレイン間（出力）容量の最小化を必要とする。
シリコンを基材とするＭＯＳＦＥＴと比べて、改善されたスイッチング特性を有する、すなわち、より小さい寄生ミラーおよび出力容量を有する、窒化ガリウム（ＧａＮ）スイッチ（例えば、ＩＩＩ族窒化物ヘテロ接合ＨＥＭＴデバイス）が知られている。
ＤＣ／ＤＣ変換器のような電力変換の応用面では、常時オンの（デプレーションモード）ＩＩＩ族窒化物ヘテロ接合電力半導体デバイスを使用することが望ましい。１つのこのような応用例は、少なくとも１つのＩＩＩ族窒化物デプレーションモードヘテロ接合電力半導体デバイスを含むバック変換器である。
従って、例えば、制御スイッチＱ1および同期スイッチＱ2が、デプレーションモードデバイス（図３Ａ）であるのがよく、同期スイッチＱ2だけが、デプレーションモードデバイス（図３Ｂ）であるか、または制御スイッチＱ1だけが、デプレーションモードデバイス（図３Ｃ）であってもよい。
少なくとも１つの常時オン（デプレーションモード）デバイスを使用する電力変換器では、Ｖinが、ＩＣドライバ２１に対してＶdrよりも速く電力を供給するか、またはＶoutが、事前にバイアスがかけられている場合には、回路に損傷を与える可能性があり、それによって、ＶinとＶoutとの間、またはＶoutと接地との間の短絡を引き起こす。
本発明による回路は、ＶinおよびＶoutの電力供給シーケンス問題を解決する伝導可能スイッチ、または事前バイアス問題を処理する遮断スイッチを設けることによって、上述の問題を克服するものである。これらの２つの解決策は、図１６のように組み合される。
同じ符号が同じ要素を示している図４は、本発明の第１実施形態による回路を示し、シリコンを基材とする伝導可能スイッチＱ3は、ＩＩＩ族窒化物デプレーションモード制御スイッチＱ1と直列に接続され、このスイッチＱ1は、エンハンスメントモードシリコン同期スイッチＱ2（例えば、シリコンを基材とするＭＯＳＦＥＴ）とともに、バック構成を形成している。伝導可能スイッチＱ3は、常時オンスイッチであり、好ましい実施形態では、ドライバ２３からの伝導可能信号ＥＮによって駆動される、シリコンを基材とした電力ＭＯＳＦＥＴである。
図５に示す、第２実施形態では、コンデンサ２５は、Ｖinと接地との間に並列に接続され、伝導可能スイッチＱ3の挿入によって生じる寄生素子を減らす。他の点では、この構成は、図４に示すものと類似している。
図６に示す、本発明の第３実施形態では、伝導可能スイッチＱ3は、ＩＩＩ族窒化物制御スイッチＱ1とスイッチドノード２７との間に直列に接続されている。他の点では、図６に示す回路は、図４に示す第１実施形態と類似している。
図７は、伝導可能スイッチＱ3を含む回路に関する波形図を示す。Ｖinが負であるドライバＩＣバイアス電圧Ｖdrの前に確立される場合に、ＩＩＩ族窒化物スイッチのゲートは、オフになるために負にバイアスされない。その結果、ＩＩＩ族窒化物デバイスは、依然としてオンであり、入力電圧をＱ1を通して出力に伝える。この問題を解決するために、負のＶdrが、ＩＩＩ族窒化物スイッチの閾値電圧（ＵＶＬＯ：アンダーボルテージロックアウト）を超えて確立されるまで、伝導可能スイッチはオフである。伝導可能スイッチのオン／オフは、ＥＮ信号によって制御される。同じシーケンスは、電源オフ中に起こる。ＶdrがＵＶＬＯ閾値未満に降下する場合に、伝導可能スイッチは、ＩＩＩ族窒化物スイッチによる伝導を阻止するためにオフになる。Ｑ1およびＱ2のパルス信号は、通常動作中のＰＷＭスイッチングを表わす。
図８は、本発明の第４実施形態による回路を示し、制御スイッチＱ1は、シリコンを基材とするデバイス、例えば、シリコンを基材とする電力ＭＯＳＦＥＴであるのに対して、同期スイッチＱ2は、デプレーションモードＩＩＩ族窒化物スイッチである。事前バイアス状態（電力スイッチＱ2によって放電され得る電力供給中の部分的なＶoutの存在）に因る損傷を防止するために、遮断スイッチＱ4は、インダクタ３０と出力ノード３１との間に直列に接続されている。遮断スイッチＱ4は、シリコンを基材とするスイッチ、例えば、ドライバ３３からのドライブ信号ＰＢＥＮによって動作させられる、シリコンを基材とした電力ＭＯＳＦＥＴであることが好ましい。
図９は、第５実施形態による回路を示し、遮断スイッチＱ4は、スイッチドノード２７とインダクタ３０との間に直列に接続されている。他の点では、この回路は、図８に示す第４実施形態と類似している。
図１０に示す、第６実施形態による回路では、遮断スイッチＱ4は、同期スイッチＱ2とスイッチドノード２７との間に直列に接続されている。他の点では、この回路は第４実施形態と類似している。
図１１に示す、第７実施形態の回路では、遮断スイッチＱ4は、同期スイッチＱ2と接地との間に直列に接続されている。他の点では、第７実施形態は、本発明の第４実施形態と類似している。
図１２に示す、第８実施形態の回路では、遮断スイッチＱ4は、同期スイッチＱ2の接地接続と出力コンデンサ３２の接地接続との間に接続されている。第８実施形態は、ＶinとＱ2の帰路との間に並列に接続されるコンデンサ２５をさらに有するのがよい。接地を遮断するＱ4がオフになると、もはやコンデンサ３２の帰路は、接地と同じではないので、コンデンサ３２は、ドライバおよびＱ1／Ｑ2から成る浮動電力段に、低インピーダンスのバイパスを与える。他の点では、第８実施形態は、第４実施形態と類似している。
図１３に示す、第９実施形態の回路では、遮断スイッチＱ4は、コンデンサ３２とＶoutノード３１との間に直列に接続されている。他の点では、第９実施形態は、第４実施形態と類似している。
図１４に示す、第１０実施形態の回路では、コンデンサ２５を、第８実施形態から省いてもよい。この実施形態では、Ｖoutの帰路は、遮断スイッチＱ4の存在に因って、もはや接地ではないことに留意すべきである。ドライバおよびＱ1／Ｑ2を浮動させる図１２と比較すると、この実施形態は、Ｖoutを浮動させる。従って、その差異は、Ｖinコンデンサの帰路がＱ2に接続されるか、またはＶoutに接続されるかである。
図１５は、本発明による事前バイアス遮断スイッチＱ3を含む回路に関する波形図を示す。部分的なＶoutが負であるドライバＩＣバイアス電圧Ｖdrの前に確立される場合に、Ｑ2のゲートはオフになるため、負にバイアスされない。その結果、Ｑ2は依然としてオンであって、Ｖoutを放電し、このことは、多くの応用面において許されない。この問題を解決するために、遮断スイッチが、Ｑ2とＶoutコンデンサとの間に挿入されている。負のＶdrが、ＩＩＩ族窒化物スイッチの閾値電圧（ＵＶＬＯ：アンダーボルテージロックアウト）を超えて確立されるまで、伝導可能スイッチはオフである。遮断スイッチのオン／オフは、ＰＥＮ信号によって制御される。同じシーケンスは、電源オフ中に起こる。ＶdrがＵＶＬＯ閾値未満に降下する場合、遮断スイッチは、ＩＩＩ族窒化物スイッチによる伝導を阻止するためにオフになる。Ｑ1およびＱ2のパルス信号は、通常動作中のＰＷＭスイッチングを表わす。
図１６は、伝導可能スイッチＱ3および遮断スイッチＱ4がともに組み込まれ、制御スイッチＱ1および同期スイッチＱ2が、両方ともにデプレーションモードＩＩＩ族窒化物スイッチである、本発明の別の実施形態を示す。図１６は、伝導可能スイッチおよび遮断スイッチが、高圧側および低圧側の両側で、ＩＩＩ族窒化物スイッチとともにどのように使用されるべきであるかを示す１つの例である。高圧側のＩＩＩ族窒化物スイッチに関する図４〜図６、および低圧側のＩＩＩ族窒化物スイッチに関する図８〜図１４の実施形態の組み合わせもまた、さらに別の実施形態を得るために、図１６のように適用し得る。
以上本発明を、その特定の実施形態に即して説明したが、多くの他の変形例と変更態様、および他の用途が、当業者には明らかであると思う。従って本発明は、本明細書の特定の開示によって限定されるものではない。
先行技術によるバック変換回路を示す。 図１の変換器に関する波形図を示す。 少なくとも１つのＩＩＩ族窒化物デプレーションモードデバイスを含むバック変換器を示す。 少なくとも１つのＩＩＩ族窒化物デプレーションモードデバイスを含むバック変換器を示す。 少なくとも１つのＩＩＩ族窒化物デプレーションモードデバイスを含むバック変換器を示す。 ＩＩＩ族窒化物スイッチを通っての電流の伝導を可能にする、エンハンスメントモード伝導可能スイッチを高圧側に含む実施形態を示す。 ＩＩＩ族窒化物スイッチを通っての電流の伝導を可能にする、エンハンスメントモード伝導可能スイッチを高圧側に含む実施形態を示す。 ＩＩＩ族窒化物スイッチを通っての電流の伝導を可能にする、エンハンスメントモード伝導可能スイッチを高圧側に含む実施形態を示す。 図４〜図６の実施形態に関する波形図を示す。 ＩＩＩ族窒化物スイッチを通っての電流を遮断する、エンハンスメントモード遮断スイッチを低圧側に含む実施形態を示す。 ＩＩＩ族窒化物スイッチを通っての電流を遮断する、エンハンスメントモード遮断スイッチを低圧側に含む実施形態を示す。 ＩＩＩ族窒化物スイッチを通っての電流を遮断する、エンハンスメントモード遮断スイッチを低圧側に含む実施形態を示す。 ＩＩＩ族窒化物スイッチを通っての電流を遮断する、エンハンスメントモード遮断スイッチを低圧側に含む実施形態を示す。 ＩＩＩ族窒化物スイッチを通っての電流を遮断する、エンハンスメントモード遮断スイッチを低圧側に含む実施形態を示す。 ＩＩＩ族窒化物スイッチを通っての電流を遮断する、エンハンスメントモード遮断スイッチを低圧側に含む実施形態を示す。 ＩＩＩ族窒化物スイッチを通っての電流を遮断する、エンハンスメントモード遮断スイッチを低圧側に含む実施形態を示す。 ＩＩＩ族窒化物スイッチを通っての電流を遮断する、エンハンスメントモード遮断スイッチを低圧側に含む実施形態を示す。 図８〜図１４Ｂの実施形態に関する波形図を示す。 ＩＩＩ族窒化物スイッチ用の伝導可能スイッチ、および遮断スイッチを低圧側および高圧側の両側に含む別の実施形態を示す。
符号の説明
２０ 入力直流源
２１ 制御ＩＣ（ドライバ）
２３ ドライバ
２５ コンデンサ
２７ スイッチドノード
３０ 出力インダクタ
３１ 出力ノード
３２ 出力コンデンサ
３３ ドライバ
Ｃout 出力コンデンサ
Ｄ デューティサイクル
Ｄ1 寄生内部ダイオード
Ｄ2 寄生内部ダイオード
ＥＮ 伝導可能信号
Ｇ1 ゲート
Ｇ2 ゲート
Ｌout 出力インダクタ
ＰＢＥＮ ドライブ信号
Ｑ1 制御ＭＯＳＦＥＴ
Ｑ2 同期ＭＯＳＦＥＴ
Ｑ3 伝導可能スイッチ
Ｑ4 遮断スイッチ
Ｖdr バイアス電圧
Ｖin 入力電圧
Ｖout 出力電圧

Claims (16)

  1. 第１スイッチと、
    ＩＩＩ族窒化物デプレーションモードスイッチと、
    前記ＩＩＩ族窒化物デプレーションモードスイッチへの伝導経路を選択的に開閉するために、前記ＩＩＩ族窒化物デプレーションモードスイッチへの前記伝導経路内に配置されているエンハンスメントモードスイッチ
    とを備えるＤＣ／ＤＣ変換器。
  2. 第１スイッチは、エンハンスメントモードスイッチである請求項１に記載の変換器。
  3. ＩＩＩ族窒化物デプレーションモードスイッチは、バック変換器の制御スイッチである請求項１に記載の変換器。
  4. エンハンスメントモードスイッチは、ＩＩＩ族窒化物デプレーションモードスイッチと直列に接続され、前記ＩＩＩ族窒化物デプレーションモードスイッチを経て、電流の伝導を可能にするようになっている請求項３に記載の変換器。
  5. ＩＩＩ族窒化物デプレーションモードスイッチは、バック変換器の同期スイッチである請求項１に記載の変換器。
  6. エンハンスメントモードスイッチは、ＩＩＩ族窒化物デプレーションモードスイッチと直列に接続され、前記ＩＩＩ族窒化物デプレーションモードスイッチを経て、電流の伝導を可能にするようになっている請求項５に記載の変換器。
  7. 第１スイッチおよびＩＩＩ族窒化物デプレーションモードスイッチは、スイッチドノードで接続され、前記ＩＩＩ族窒化物デプレーションモードスイッチは、エンハンスメントモードスイッチと前記スイッチドノードとの間に接続されている請求項１に記載の変換器。
  8. 第１スイッチおよびＩＩＩ族窒化物デプレーションモードスイッチは、スイッチドノードで接続され、エンハンスメントモードスイッチは、前記ＩＩＩ族窒化物デプレーションモードスイッチと前記スイッチドノードとの間に接続されている請求項１に記載の変換器。
  9. 第１スイッチおよびＩＩＩ族窒化物デプレーションモードスイッチは、スイッチドノードで接続され、前記スイッチドノードと接地との間に結合される出力回路をさらに備え、エンハンスメントモードスイッチは、前記出力回路の一部であり、前記ＩＩＩ族窒化物デプレーションモードスイッチへの電流の循環を遮断するように動作するようになっている請求項１に記載の変換器。
  10. 出力回路は、スイッチドノードと出力ノードとの間に結合されるインダクタと、前記出力ノードと接地との間に結合される出力コンデンサとを有し、エンハンスメントモードスイッチは、前記インダクタと前記スイッチドノードとの間に直列に接続されている請求項９に記載の変換器。
  11. 出力回路は、スイッチドノードと出力ノードとの間に結合されるインダクタと、前記出力ノードと接地との間に結合される出力コンデンサとを有し、エンハンスメントモードスイッチは、前記インダクタと前記出力ノードとの間に直列に接続されている請求項９に記載の変換器。
  12. 出力回路が、スイッチドノードと出力ノードとの間に結合されるインダクタと、前記出力ノードと接地との間に結合される出力コンデンサとを有し、エンハンスメントモードスイッチは、前記出力コンデンサと前記出力ノードとの間に直列に接続されている請求項９に記載の変換器。
  13. 出力回路は、スイッチドノードと出力ノードとの間に結合されているインダクタと、前記出力ノードと接地との間に結合されている出力コンデンサとを含み、エンハンスメントモードスイッチは、前記出力コンデンサと接地との間に直列に接続されている請求項９に記載の変換器。
  14. 出力回路は、スイッチドノードと出力ノードとの間に結合されているインダクタと、前記出力ノードと接地との間に結合されている出力コンデンサとを有し、エンハンスメントモードスイッチは、ＩＩＩ族窒化物デプレーションモードデバイスの接地接続部と前記出力コンデンサの接地接続部との間に直列に接続されている請求項９に記載の変換器。
  15. 第１スイッチおよびＩＩＩ族窒化物デプレーションモードスイッチは、スイッチドノードで接続され、前記ＩＩＩ族窒化物デプレーションモードスイッチは、同期スイッチであり、エンハンスメントモードスイッチは、前記ＩＩＩ族窒化物デプレーションモードスイッチと前記スイッチドノードとの間に接続されている請求項１に記載の変換器。
  16. 第１スイッチおよびＩＩＩ族窒化物デプレーションモードスイッチは、スイッチドノードで接続され、前記ＩＩＩ族窒化物デプレーションモードスイッチは、同期スイッチであり、エンハンスメントモードスイッチは、前記ＩＩＩ族窒化物デプレーションモードスイッチと接地との間に接続されている請求項１に記載の変換器。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011101558A (ja) * 2009-11-09 2011-05-19 Toshiba Lighting & Technology Corp 電源装置及び照明器具
JP2011160651A (ja) * 2010-02-03 2011-08-18 Internatl Rectifier Corp Ｉｉｉ族窒化物スイッチを有する直流電圧変換器
JP2013093970A (ja) * 2011-10-25 2013-05-16 Fujitsu Ltd 制御回路及びそれを用いた電子機器
JP2013539341A (ja) * 2010-08-30 2013-10-17 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータ
JP2014087148A (ja) * 2012-10-23 2014-05-12 Renesas Electronics Corp 半導体装置
JP2015006125A (ja) * 2013-06-21 2015-01-08 インターナショナル レクティフィアー コーポレイション 高電圧ｉｖ族イネーブルスイッチを具えるデプレッションモードｉｉｉ−ｖ族トランジスタ
JP2015029263A (ja) * 2013-07-12 2015-02-12 インターナショナル レクティフィアー コーポレイション カスコードされた一対のハーフブリッジを有する集積ｉｉｉ族窒化物ｄ−モードｈｆｅｔ
JP2015080321A (ja) * 2013-10-16 2015-04-23 三菱電機株式会社 降圧チョッパ回路
WO2018235423A1 (ja) * 2017-06-20 2018-12-27 シャープ株式会社 整流回路および電源装置
JP2020102917A (ja) * 2018-12-20 2020-07-02 株式会社村田製作所 電源装置の保護回路及び電源装置

Families Citing this family (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200835126A (en) * 2006-11-28 2008-08-16 Int Rectifier Corp Synchronous DC/DC converter
US7965126B2 (en) 2008-02-12 2011-06-21 Transphorm Inc. Bridge circuits and their components
US8957642B2 (en) * 2008-05-06 2015-02-17 International Rectifier Corporation Enhancement mode III-nitride switch with increased efficiency and operating frequency
US8289065B2 (en) 2008-09-23 2012-10-16 Transphorm Inc. Inductive load power switching circuits
EP2342807B1 (de) * 2008-09-24 2015-03-18 SMA Solar Technology AG Wandler mit mindestens einem selbstleitenden schalter
US9502973B2 (en) * 2009-04-08 2016-11-22 Infineon Technologies Americas Corp. Buck converter with III-nitride switch for substantially increased input-to-output voltage ratio
US8681518B2 (en) 2009-07-21 2014-03-25 Cree, Inc. High speed rectifier circuit
US8138529B2 (en) 2009-11-02 2012-03-20 Transphorm Inc. Package configurations for low EMI circuits
CN102076148A (zh) 2009-11-09 2011-05-25 东芝照明技术株式会社 Led点灯装置以及照明装置
US8624662B2 (en) * 2010-02-05 2014-01-07 Transphorm Inc. Semiconductor electronic components and circuits
US9219058B2 (en) * 2010-03-01 2015-12-22 Infineon Technologies Americas Corp. Efficient high voltage switching circuits and monolithic integration of same
US8981380B2 (en) * 2010-03-01 2015-03-17 International Rectifier Corporation Monolithic integration of silicon and group III-V devices
US9263439B2 (en) * 2010-05-24 2016-02-16 Infineon Technologies Americas Corp. III-nitride switching device with an emulated diode
US8497573B2 (en) * 2011-01-03 2013-07-30 International Rectifier Corporation High power semiconductor package with conductive clip on multiple transistors
US8674497B2 (en) 2011-01-14 2014-03-18 International Business Machines Corporation Stacked half-bridge package with a current carrying layer
US8680627B2 (en) 2011-01-14 2014-03-25 International Rectifier Corporation Stacked half-bridge package with a common conductive clip
US8426952B2 (en) 2011-01-14 2013-04-23 International Rectifier Corporation Stacked half-bridge package with a common conductive leadframe
US8786327B2 (en) 2011-02-28 2014-07-22 Transphorm Inc. Electronic components with reactive filters
JP5790918B2 (ja) 2011-03-28 2015-10-07 東芝ライテック株式会社 電源装置および照明装置
US20120274366A1 (en) 2011-04-28 2012-11-01 International Rectifier Corporation Integrated Power Stage
US8344464B2 (en) 2011-05-19 2013-01-01 International Rectifier Corporation Multi-transistor exposed conductive clip for high power semiconductor packages
US9147701B2 (en) 2011-09-22 2015-09-29 Raytheon Company Monolithic InGaN solar cell power generation with integrated efficient switching DC-DC voltage convertor
US9154045B2 (en) 2011-10-07 2015-10-06 Raytheon Company Distributed power conditioning with DC-DC converters implemented in heterogeneous integrated circuit
US9209176B2 (en) 2011-12-07 2015-12-08 Transphorm Inc. Semiconductor modules and methods of forming the same
CN103187870B (zh) * 2011-12-27 2016-01-06 赛恩倍吉科技顾问（深圳）有限公司 降压式变换电路
US8648643B2 (en) 2012-02-24 2014-02-11 Transphorm Inc. Semiconductor power modules and devices
US8803246B2 (en) 2012-07-16 2014-08-12 Transphorm Inc. Semiconductor electronic components with integrated current limiters
US9059076B2 (en) 2013-04-01 2015-06-16 Transphorm Inc. Gate drivers for circuits based on semiconductor devices
US9537425B2 (en) 2013-07-09 2017-01-03 Transphorm Inc. Multilevel inverters and their components
US9184243B2 (en) 2013-07-12 2015-11-10 Infineon Technologies Americas Corp. Monolithic composite III-nitride transistor with high voltage group IV enable switch
JP6237038B2 (ja) * 2013-09-20 2017-11-29 富士通株式会社 カスコードトランジスタ及びカスコードトランジスタの制御方法
US9536800B2 (en) 2013-12-07 2017-01-03 Fairchild Semiconductor Corporation Packaged semiconductor devices and methods of manufacturing
US9543940B2 (en) 2014-07-03 2017-01-10 Transphorm Inc. Switching circuits having ferrite beads
US9590494B1 (en) 2014-07-17 2017-03-07 Transphorm Inc. Bridgeless power factor correction circuits
EP3018794B1 (en) * 2014-11-04 2018-01-31 ABB Schweiz AG A power supply unit for a self-powered intelligent electronic device
WO2016149146A1 (en) 2015-03-13 2016-09-22 Transphorm, Inc. Paralleling of switching devices for high power circuits
US9565768B2 (en) * 2015-03-25 2017-02-07 Infineon Technologies Americas Corp. Semiconductor package with integrated output inductor on a printed circuit board
US10074620B2 (en) 2015-03-25 2018-09-11 Infineon Technologies Americas Corp. Semiconductor package with integrated output inductor using conductive clips
EP3280040A4 (en) * 2015-03-31 2018-11-07 Furukawa Electric Co., Ltd. Power conversion device and method for controlling same
CN106160480B (zh) * 2015-04-03 2019-07-05 台达电子工业股份有限公司 功率变换器装置
FR3036897B1 (fr) 2015-05-29 2018-06-15 Wupatec Bloc convertisseur continu-continu, convertisseur continu-continu le comprenant et systeme de suivi d'enveloppe associe
US10305373B2 (en) 2016-04-15 2019-05-28 Emerson Climate Technologies, Inc. Input reference signal generation systems and methods
US9965928B2 (en) 2016-04-15 2018-05-08 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for displaying messages in a column-by-column format via an array of LEDs connected to a circuit of a compressor
US11387729B2 (en) 2016-04-15 2022-07-12 Emerson Climate Technologies, Inc. Buck-converter-based drive circuits for driving motors of compressors and condenser fans
CN109155121B (zh) * 2016-04-15 2021-09-17 艾默生环境优化技术有限公司 用于通过连接至压缩机的电路的led阵列按照逐列格式显示消息的系统和方法
US10656026B2 (en) 2016-04-15 2020-05-19 Emerson Climate Technologies, Inc. Temperature sensing circuit for transmitting data across isolation barrier
US9933842B2 (en) 2016-04-15 2018-04-03 Emerson Climate Technologies, Inc. Microcontroller architecture for power factor correction converter
US10075065B2 (en) 2016-04-15 2018-09-11 Emerson Climate Technologies, Inc. Choke and EMI filter circuits for power factor correction circuits
US10277115B2 (en) 2016-04-15 2019-04-30 Emerson Climate Technologies, Inc. Filtering systems and methods for voltage control
US10763740B2 (en) 2016-04-15 2020-09-01 Emerson Climate Technologies, Inc. Switch off time control systems and methods
US10320322B2 (en) 2016-04-15 2019-06-11 Emerson Climate Technologies, Inc. Switch actuation measurement circuit for voltage converter
US10319648B2 (en) 2017-04-17 2019-06-11 Transphorm Inc. Conditions for burn-in of high power semiconductors
KR20240046921A (ko) 2018-04-22 2024-04-11 에피노바테크 에이비 강화 박막 필름 장치
US10840798B1 (en) 2018-09-28 2020-11-17 Dialog Semiconductor (Uk) Limited Bidirectional signaling method for high-voltage floating circuits
EP3813240A1 (en) * 2019-10-25 2021-04-28 Epinovatech AB Ac-dc converter circuit
EP3836227A1 (en) 2019-12-11 2021-06-16 Epinovatech AB Semiconductor layer structure
EP3866189B1 (en) 2020-02-14 2022-09-28 Epinovatech AB A mmic front-end module
EP3879706A1 (en) 2020-03-13 2021-09-15 Epinovatech AB Field-programmable gate array device
JP7387663B2 (ja) * 2021-03-02 2023-11-28 株式会社東芝 電力変換回路及び電力変換装置
EP4101945B1 (en) 2021-06-09 2024-05-15 Epinovatech AB A device for performing electrolysis of water, and a system thereof

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001223341A (ja) * 2000-02-08 2001-08-17 Furukawa Electric Co Ltd:The 電源装置
US20040000895A1 (en) * 2002-06-28 2004-01-01 Thovane Solivan Method and apparatus for operating a voltage regulator based on inductor current detection
US6693412B2 (en) * 2002-06-24 2004-02-17 Intel Corporation Power savings in a voltage supply controlled according to a work capability operating mode of an integrated circuit
JP2004129393A (ja) * 2002-10-02 2004-04-22 Denso Corp Ｄｃ／ｄｃコンバータ
JP2005073362A (ja) * 2003-08-22 2005-03-17 Rikogaku Shinkokai 電力変換装置、モータドライブ装置、ｂｔｂシステムおよび系統連系インバータシステム
JP2006223016A (ja) * 2005-02-08 2006-08-24 Renesas Technology Corp 電源システム、マルチチップモジュール、システムインパッケージ、および非絶縁型ｄｃ／ｄｃコンバータ
JP2007028894A (ja) * 2005-07-11 2007-02-01 Internatl Rectifier Corp ブリッジレス双方向フォワード型コンバータ

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6011416A (en) * 1997-02-19 2000-01-04 Harness System Technologies Research Ltd. Switch circuit having excess-current detection function
FR2768527B1 (fr) * 1997-09-18 2000-07-13 Sgs Thomson Microelectronics Regulateur de tension
US6861828B2 (en) * 2000-02-08 2005-03-01 The Furukawa Electric Co., Ltd. Apparatus and circuit for power supply, and apparatus for controlling large current load
US6597210B2 (en) * 2001-10-03 2003-07-22 Bruce W. Carsten Apparatus and method for control and driving BJT used as controlled rectifier
TW200835126A (en) * 2006-11-28 2008-08-16 Int Rectifier Corp Synchronous DC/DC converter
US8063616B2 (en) * 2008-01-11 2011-11-22 International Rectifier Corporation Integrated III-nitride power converter circuit
US8957642B2 (en) * 2008-05-06 2015-02-17 International Rectifier Corporation Enhancement mode III-nitride switch with increased efficiency and operating frequency

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001223341A (ja) * 2000-02-08 2001-08-17 Furukawa Electric Co Ltd:The 電源装置
US6693412B2 (en) * 2002-06-24 2004-02-17 Intel Corporation Power savings in a voltage supply controlled according to a work capability operating mode of an integrated circuit
US20040000895A1 (en) * 2002-06-28 2004-01-01 Thovane Solivan Method and apparatus for operating a voltage regulator based on inductor current detection
JP2004129393A (ja) * 2002-10-02 2004-04-22 Denso Corp Ｄｃ／ｄｃコンバータ
JP2005073362A (ja) * 2003-08-22 2005-03-17 Rikogaku Shinkokai 電力変換装置、モータドライブ装置、ｂｔｂシステムおよび系統連系インバータシステム
JP2006223016A (ja) * 2005-02-08 2006-08-24 Renesas Technology Corp 電源システム、マルチチップモジュール、システムインパッケージ、および非絶縁型ｄｃ／ｄｃコンバータ
JP2007028894A (ja) * 2005-07-11 2007-02-01 Internatl Rectifier Corp ブリッジレス双方向フォワード型コンバータ

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8674670B2 (en) 2006-11-28 2014-03-18 International Rectifier Corporation DC/DC converter with depletion-mode III-nitride switches
US9461463B2 (en) * 2007-11-27 2016-10-04 Infineon Technologies Americas Corp. DC/DC converter with III-nitride switches
US20140192441A1 (en) * 2007-11-27 2014-07-10 International Rectifier Corporation DC/DC Converter with III-Nitride Switches
JP2011101558A (ja) * 2009-11-09 2011-05-19 Toshiba Lighting & Technology Corp 電源装置及び照明器具
JP2011160651A (ja) * 2010-02-03 2011-08-18 Internatl Rectifier Corp Ｉｉｉ族窒化物スイッチを有する直流電圧変換器
JP2013539341A (ja) * 2010-08-30 2013-10-17 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータ
JP2013093970A (ja) * 2011-10-25 2013-05-16 Fujitsu Ltd 制御回路及びそれを用いた電子機器
US10135337B2 (en) 2012-10-23 2018-11-20 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device
US9667147B2 (en) 2012-10-23 2017-05-30 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device with DC/DC converter circuit
JP2014087148A (ja) * 2012-10-23 2014-05-12 Renesas Electronics Corp 半導体装置
JP2015006125A (ja) * 2013-06-21 2015-01-08 インターナショナル レクティフィアー コーポレイション 高電圧ｉｖ族イネーブルスイッチを具えるデプレッションモードｉｉｉ−ｖ族トランジスタ
JP2015029263A (ja) * 2013-07-12 2015-02-12 インターナショナル レクティフィアー コーポレイション カスコードされた一対のハーフブリッジを有する集積ｉｉｉ族窒化物ｄ−モードｈｆｅｔ
JP2015080321A (ja) * 2013-10-16 2015-04-23 三菱電機株式会社 降圧チョッパ回路
WO2018235423A1 (ja) * 2017-06-20 2018-12-27 シャープ株式会社 整流回路および電源装置
JP2020102917A (ja) * 2018-12-20 2020-07-02 株式会社村田製作所 電源装置の保護回路及び電源装置
JP7143754B2 (ja) 2018-12-20 2022-09-29 株式会社村田製作所 電源装置の保護回路及び電源装置

Also Published As

Publication number Publication date
US7902809B2 (en) 2011-03-08
TW200835126A (en) 2008-08-16
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KR20080048437A (ko) 2008-06-02

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