JP2015065773A - Switching power supply device and illuminating device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a switching power supply device which can reduce electromagnetic emission noise.SOLUTION: A switching power supply device 3 comprises: a transformer 17 having a first inductor 18 and a second inductor 19 magnetically coupled with the first inductor 18; a switching element 12 which has a control terminal to which a voltage induced in the second inductor is applied and supplies a current to the first inductor when turned on; a current control element 13 series connected with the switching element 12, for limiting a current flowing in the first inductor; and a rectifier element 55 which is series connected with the current control element 13 and carries a current when the switching element is turned off. When the current of the first inductor 18 increases, a voltage for turning on the switching element 12 is induced in the second inductor 19, and when a current of the first inductor 18 decreases, a voltage for turning off the switching element is induced in the second inductor 19.

Description

本発明の実施形態は、スイッチング電源装置及び照明装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a switching power supply device and a lighting device.

照明装置などの電源として、スイッチング電源装置がある。スイッチング電源装置は、入力電力から所望の出力電力を得る電力変換装置において、電力を変換・調整するためにスイッチング素子を用いた電源装置である。その中には、直流電力を別の直流電力に変換するＤＣ-ＤＣコンバータが含まれる。   There is a switching power supply as a power supply for an illumination device or the like. The switching power supply device is a power supply device that uses a switching element to convert and adjust power in a power conversion device that obtains desired output power from input power. Among them, a DC-DC converter that converts DC power into another DC power is included.

シリコン半導体により形成されたスイッチング素子では困難な、５００ｋＨｚを超える高い周波数でのスイッチングが可能であるため、スイッチング電源装置に使用するスイッチング素子として、ワイドバンドギャップ化合物半導体により形成されたスイッチング素子が注目されている。
ここで、ワイドバンドギャップ半導体とは、バンドギャップが約１．４ｅＶのヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）よりもバンドギャップの広い半導体をいう。例えば、バンドギャップが１．５ｅＶ以上の半導体、リン化ガリウム（ＧａＰ、バンドギャップ約２．３ｅＶ）、窒化ガリウム（ＧａＮ、バンドギャップ約３．４ｅＶ）、ダイアモンド（Ｃ、バンドギャップ約５．２７ｅＶ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ、バンドギャップ約５．９ｅＶ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）などが、ワイドバンドギャップ半導体に含まれる。 Since switching at a high frequency exceeding 500 kHz, which is difficult with a switching element formed of a silicon semiconductor, is possible, a switching element formed of a wide band gap compound semiconductor has attracted attention as a switching element used in a switching power supply device. ing.
Here, the wide band gap semiconductor means a semiconductor having a wider band gap than gallium arsenide (GaAs) having a band gap of about 1.4 eV. For example, a semiconductor having a band gap of 1.5 eV or more, gallium phosphide (GaP, band gap about 2.3 eV), gallium nitride (GaN, band gap about 3.4 eV), diamond (C, band gap about 5.27 eV) Aluminum nitride (AlN, band gap of about 5.9 eV), silicon carbide (SiC), and the like are included in the wide band gap semiconductor.

高い周波数でのスイッチングにより、スイッチング電源装置の小型化が期待できる。出力フィルタを構成するインダクタ、コンデンサを小型化できるためである。一方で、高い周波数の電磁雑音も放射するこことなる。一般に、周波数が上がるほど、ＥＭＣ（Electro Magnetic Compatibility ）対策は困難となり、電磁雑音の放射を低減する技術が望まれている。   The switching power supply device can be expected to be downsized by switching at a high frequency. This is because the inductor and capacitor constituting the output filter can be reduced in size. On the other hand, high frequency electromagnetic noise is also emitted. In general, as frequency increases, EMC (Electro Magnetic Compatibility) countermeasures become more difficult, and a technique for reducing electromagnetic noise emission is desired.

特開２０１２−０３４５６９号公報JP 2012-034569 A

本発明が解決しようとする課題は、放射電磁雑音を低減できるスイッチング電源装置及びこれを用いた照明装置を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a switching power supply device capable of reducing radiated electromagnetic noise and a lighting device using the same.

実施形態のスイッチング電源装置は、第１のインダクタと、第１のインダクタと磁気結合する第２のインダクタと、を有するトランスと、第２のインダクタに誘起される電圧が印加される制御端子を有し、オンの時に第１のインダクタに電流を供給するスイッチング素子と、スイッチング素子と直列に接続され、第１のインダクタに流れる電流を制限する電流制御素子と、電流制御素子に直列に接続され、スイッチング素子がオフのとき電流が流れる整流素子と、を備える。第１のインダクタの電流が増加しているときは、スイッチング素子をオンさせる電圧が第２のインダクタに誘起され、第１のインダクタの電流が減少しているときは、スイッチング素子をオフさせる電圧が第２のインダクタに誘起される。第１のインダクタの一端と、第２のインダクタの一端とは、第１のインダクタの一端と、第２のインダクタの一端との間を流れる電流経路を含む配線により接続される。配線は、トランスの投影面内に形成される。   The switching power supply apparatus according to the embodiment includes a transformer having a first inductor and a second inductor magnetically coupled to the first inductor, and a control terminal to which a voltage induced in the second inductor is applied. A switching element that supplies a current to the first inductor when turned on, a current control element that is connected in series with the switching element and limits a current flowing through the first inductor, and is connected in series to the current control element; And a rectifying element through which a current flows when the switching element is off. When the current of the first inductor is increasing, a voltage for turning on the switching element is induced in the second inductor, and when the current of the first inductor is decreasing, the voltage for turning off the switching element is Induced by the second inductor. One end of the first inductor and one end of the second inductor are connected by a wiring including a current path flowing between one end of the first inductor and one end of the second inductor. The wiring is formed in the projection plane of the transformer.

本発明の実施形態によれば、放射電磁雑音を低減できるスイッチング電源装置を提供することができる。   According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a switching power supply device that can reduce radiated electromagnetic noise.

第１の実施形態に係るスイッチング電源装置を含む照明装置を例示する回路図である。It is a circuit diagram which illustrates the illuminating device containing the switching power supply device which concerns on 1st Embodiment. トランスの構造を説明する模式斜視図である。It is a model perspective view explaining the structure of a transformer. 第１の実施形態に係るスイッチング電源装置の基板上の配線パターンを例示する模式上面図である。It is a schematic top view which illustrates the wiring pattern on the board | substrate of the switching power supply which concerns on 1st Embodiment. 第２の実施形態に係るスイッチング電源装置を例示する回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram illustrating a switching power supply device according to a second embodiment. トランスの構造を説明する模式斜視図である。It is a model perspective view explaining the structure of a transformer. 第２の実施形態に係るスイッチング電源装置の基板上の配線パターンを例示する模式上面図である。It is a model top view which illustrates the wiring pattern on the board | substrate of the switching power supply device which concerns on 2nd Embodiment. 第３の実施形態に係るスイッチング電源装置を例示する回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram illustrating a switching power supply device according to a third embodiment. トランスの構造を説明する模式斜視図である。It is a model perspective view explaining the structure of a transformer.

以下、図面を参照しつつ、実施形態について説明する。以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In the following description, the same members are denoted by the same reference numerals, and the description of the members once described is omitted as appropriate.

（第１実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るスイッチング電源装置を含む照明装置を例示する回路図である。
照明装置１は、直流電源２の出力電圧を変換するスイッチング電源装置３と、スイッチング電源装置３の負荷回路となる照明負荷４と、を備えている。直流電源２は、例えば交流電源と、整流回路と、を有し、交流電源の交流電圧を整流回路で整流して直流電圧を出力する。図１においては、直流電源２として、商用交流電源９の交流電圧をブリッジ形整流回路１０により整流し、直流電圧を出力するものを例示した。照明負荷４は、照明光源として、例えば発光ダイオード（Light-emitting diode：ＬＥＤ）を有する。 (First embodiment)
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a lighting device including the switching power supply device according to the first embodiment.
The illumination device 1 includes a switching power supply device 3 that converts the output voltage of the DC power supply 2 and an illumination load 4 that is a load circuit of the switching power supply device 3. The DC power source 2 has, for example, an AC power source and a rectifier circuit, and rectifies the AC voltage of the AC power source by the rectifier circuit and outputs a DC voltage. In FIG. 1, as the DC power source 2, the AC voltage of the commercial AC power source 9 is rectified by the bridge type rectifier circuit 10 and the DC voltage is output. The illumination load 4 includes, for example, a light-emitting diode (LED) as an illumination light source.

スイッチング電源装置３は、スイッチング素子１２と、電流制御素子１３と、整流素子１４と、入力フィルタコンデンサ１１と、コンデンサ１５と、出力フィルタコンデンサ１６と、トランス１７と、を有する。トランス１７は、磁気結合した第１のインダクタ１８と、第２のインダクタ１９と、ダイオード５５と、を含む。   The switching power supply device 3 includes a switching element 12, a current control element 13, a rectifying element 14, an input filter capacitor 11, a capacitor 15, an output filter capacitor 16, and a transformer 17. Transformer 17 includes a magnetically coupled first inductor 18, second inductor 19, and diode 55.

スイッチング素子１２は、ノーマリオン型のトランジスタであり、例えば窒化ガリウム（ＧａＮ）などの窒化物半導体により形成された高電子移動度トランジスタ（High Electron Mobility Transistor：ＨＥＭＴ）である。電流制御素子１３は、定電流特性を有する素子または回路であり、例えば定電流ダイオードまたは、窒化ガリウム（ＧａＮ）などの窒化物半導体により形成された高電子移動度トランジスタ（High Electron Mobility Transistor：ＨＥＭＴ）としてのノーマリオン型のトランジスタである。整流素子１４は、例えばシリコンダイオード、例えば順方向降下電圧が小さい特性を有するショットキーバリア型ダイオード等である。   The switching element 12 is a normally-on transistor, for example, a high electron mobility transistor (HEMT) formed of a nitride semiconductor such as gallium nitride (GaN). The current control element 13 is an element or circuit having a constant current characteristic. For example, a high electron mobility transistor (HEMT) formed of a constant current diode or a nitride semiconductor such as gallium nitride (GaN). As a normally-on transistor. The rectifying element 14 is, for example, a silicon diode, for example, a Schottky barrier type diode having a characteristic with a low forward voltage drop.

直流電源２の出力は、高電位入力端子５と低電位入力端子６に入力される。スイッチング素子１２のドレインは、高電位入力端子５に接続され、スイッチング素子１２のソースは、電流制御素子１３がダイオードである場合にはアノードに接続されている。電流制御素子１３のカソードは、整流素子１４のカソードに接続され、整流素子１４のアノードは、低電位入力端子６に接続されている。ダイオード５５のアノードは、スイッチング素子１２のゲートに接続され、ダイオード５５のカソードは、整流素子１４のカソードに接続されている。   The output of the DC power supply 2 is input to the high potential input terminal 5 and the low potential input terminal 6. The drain of the switching element 12 is connected to the high potential input terminal 5, and the source of the switching element 12 is connected to the anode when the current control element 13 is a diode. The cathode of the current control element 13 is connected to the cathode of the rectifying element 14, and the anode of the rectifying element 14 is connected to the low potential input terminal 6. The anode of the diode 55 is connected to the gate of the switching element 12, and the cathode of the diode 55 is connected to the cathode of the rectifying element 14.

第１のインダクタ１８の一端と第２のインダクタ１９の一端は、整流素子１４のカソードに接続されている。第１のインダクタ１８の他端は高電位出力端子７に接続され、第２のインダクタ１９の他端は、コンデンサ１５を介してスイッチング素子１２のゲートに接続されている。第２のインダクタ１９は、第１のインダクタ１８の電流が増加しているときスイッチング素子１２をオンさせる電圧が誘起され、第１のインダクタ１８の電流が減少しているとき、スイッチング素子１２をオフさせる電圧が誘起される結線となっている。   One end of the first inductor 18 and one end of the second inductor 19 are connected to the cathode of the rectifier element 14. The other end of the first inductor 18 is connected to the high potential output terminal 7, and the other end of the second inductor 19 is connected to the gate of the switching element 12 via the capacitor 15. The second inductor 19 induces a voltage that turns on the switching element 12 when the current of the first inductor 18 increases, and turns off the switching element 12 when the current of the first inductor 18 decreases. The connection is induced by the voltage to be induced.

低電位入力端子６と低電位出力端子８とは、スイッチング電源装置３内部で接続されている。入力フィルタコンデンサ１１は、高電位入力端子５と低電位入力端子６との間に接続され、出力フィルタコンデンサ１６は、高電位出力端子７と低電位出力端子８との間に接続されている。高電位出力端子７と低電位出力端子８との間に、負荷となる照明負荷４が接続される。   The low potential input terminal 6 and the low potential output terminal 8 are connected inside the switching power supply device 3. The input filter capacitor 11 is connected between the high potential input terminal 5 and the low potential input terminal 6, and the output filter capacitor 16 is connected between the high potential output terminal 7 and the low potential output terminal 8. An illumination load 4 serving as a load is connected between the high potential output terminal 7 and the low potential output terminal 8.

トランス１７について図２を参照しつつ説明する。
図２は、トランスの構造を説明する模式斜視図である。
トランス１７として、ドラム型コアに導線を巻いた形態のものを例示した。ドラム型コア２０は、基板２１上に、垂直方向に配置されている。基板２１には、端子２２、２３、２４、２５が付設されている。インダクタ１８、１９の巻き線は、ドラム型コア２０に、それぞれ同じ方向に巻かれている。インダクタ１８の巻き始めは、端子２２に接続され、巻き終わりは、端子２３に接続されている。インダクタ１９の巻き始めは、端子２５に接続され、巻き終わりは、端子２４に接続されている。端子２２、２３、２４、２５は、基板２１の底面側に延在している。 The transformer 17 will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a schematic perspective view illustrating the structure of the transformer.
As the transformer 17, a drum type core in which a conducting wire is wound is illustrated. The drum core 20 is arranged on the substrate 21 in the vertical direction. Terminals 22, 23, 24 and 25 are attached to the substrate 21. The windings of the inductors 18 and 19 are wound around the drum core 20 in the same direction. The winding start of the inductor 18 is connected to the terminal 22, and the winding end is connected to the terminal 23. The winding start of the inductor 19 is connected to the terminal 25, and the winding end is connected to the terminal 24. The terminals 22, 23, 24, and 25 extend to the bottom surface side of the substrate 21.

このような形態を有するトランス１７の配線について説明する。
図１において前述したように、第１のインダクタ１８の一端は、第２のインダクタ１９の一端に接続され、かつ整流素子１４のカソードにも接続されている。また、第２のインダクタ１９を、第１のインダクタ１８の電流が増加しているときスイッチング素子１２をオンさせる電圧が誘起され、第１のインダクタ１８の電流が減少しているとき、スイッチング素子１２をオフさせる電圧が誘起される結線とする必要がある。 The wiring of the transformer 17 having such a configuration will be described.
As described above with reference to FIG. 1, one end of the first inductor 18 is connected to one end of the second inductor 19 and is also connected to the cathode of the rectifying element 14. In addition, when the current of the first inductor 18 is increased in the second inductor 19, a voltage for turning on the switching element 12 is induced, and when the current of the first inductor 18 is decreased, the switching element 12. It is necessary to establish a connection that induces a voltage to turn off.

ここで、第１のインダクタ１８の巻き始めの端子２２が整流素子１４のカソードに接続され、第１のインダクタ１８の巻き終わりの端子２３が高電位出力端子７に接続されているとする。この場合は、第２のインダクタ１９の巻き始めの端子２５をコンデンサ１５に接続し、第２のインダクタ１９の巻き終わりの端子２４を第１のインダクタ１９の巻き始めの端子２２に接続する結線とすることで、前述した極性の電圧が誘起される。   Here, it is assumed that the winding start terminal 22 of the first inductor 18 is connected to the cathode of the rectifier element 14, and the winding end terminal 23 of the first inductor 18 is connected to the high potential output terminal 7. In this case, the winding start terminal 25 of the second inductor 19 is connected to the capacitor 15, and the winding end terminal 24 of the second inductor 19 is connected to the winding start terminal 22 of the first inductor 19. By doing so, the voltage of the polarity mentioned above is induced.

トランス１７の実装基板上の配線パターンについて、図３を参照しつつ説明する。
図３は、第１の実施形態に係るスイッチング電源装置の基板上の配線パターンを例示する模式上面図である。
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に、実装基板上に設けられた、トランス１７を実装する部分のパッドと、パッド間の配線と、を表した。パッド２６ａ、２６ｂ、２６ｃは、第１のインダクタ１８の巻き始めの端子２２に対応するパッドである。パッド２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、第１のインダクタ１８の巻き終わりの端子２３に対応するパッドである。パッド２８ａ、２８ｂ、２８ｃは、第２のインダクタ１９の巻き終わりの端子２４に対応するパッドである。パッド２９ａ、２９ｂ、２９ｃは、第２のインダクタ１９の巻き始めの端子２５に対応するパッドである。 A wiring pattern on the mounting board of the transformer 17 will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a schematic top view illustrating a wiring pattern on the substrate of the switching power supply device according to the first embodiment.
3A, 3 </ b> B, and 3 </ b> C show the pads on the mounting board where the transformer 17 is mounted and the wiring between the pads. The pads 26 a, 26 b and 26 c are pads corresponding to the winding start terminal 22 of the first inductor 18. The pads 27a, 27b, and 27c are pads corresponding to the terminal 23 at the end of winding of the first inductor 18. The pads 28 a, 28 b and 28 c are pads corresponding to the terminal 24 at the end of winding of the second inductor 19. The pads 29a, 29b, and 29c are pads corresponding to the winding start terminal 25 of the second inductor 19.

パッド２６ａとパッド２８ａとは、配線パターン３０ａによって接続されている。パッド２６ｂとパッド２８ｂとは、配線パターン３０ｂによって接続されている。パッド２６ｃとパッド２８ｃとは、配線パターン３０ｃによって接続されている。これらのパッドとトランス１７の端子とは、半田付け等の手段により、接続される。つまり、トランス１７の基板２１の裏面側に延在した端子２２、２３、２４、２５は、実装基板に設けられたパッド２６ａ、２７ａ、２８ａ、２９ａ・・・などと適宜接続される。このようにして、第１のインダクタ１８の端子２２と第２のインダクタ１９の端子２４とは、電気的に接続される。これら以外の配線パターンは、省略した。なお、図３で、点線で示す四角形部分はトランス１７の基板２１の外縁を表し、トランス１７の投影面に対応している。   The pad 26a and the pad 28a are connected by a wiring pattern 30a. The pad 26b and the pad 28b are connected by a wiring pattern 30b. The pad 26c and the pad 28c are connected by a wiring pattern 30c. These pads and the terminals of the transformer 17 are connected by means such as soldering. That is, the terminals 22, 23, 24, 25 extending to the back side of the substrate 21 of the transformer 17 are appropriately connected to the pads 26 a, 27 a, 28 a, 29 a, etc. provided on the mounting substrate. In this way, the terminal 22 of the first inductor 18 and the terminal 24 of the second inductor 19 are electrically connected. Wiring patterns other than these were omitted. In FIG. 3, a rectangular portion indicated by a dotted line represents the outer edge of the substrate 21 of the transformer 17 and corresponds to the projection surface of the transformer 17.

図３（ａ）は、斜め直線状の配線パターンで接続した具体例を表す。この具体例によれば、パッド間を最短で接続できる。
図３（ｂ）は、略直線状の配線パターンとした具体例を表す。この具体例によれば、何らかの制約により、最短の配線パターンを作成できない場合であっても、トランス１７の投影面内で互いのパッドが接続されれば同様の効果が得られる。
図３（ｃ）は、パッド２９ｃ、２７ｃとの絶縁を確保するための間隔を確保しつつ最大の面で配線した具体例を表す。図３（ａ）〜（ｃ）に表したいずれの具体例においても、配線パターンは、パッド間を直線的に流れる電流経路を含み、パッド間を短い距離で結ぶ電流経路を含むように配線している。 FIG. 3A shows a specific example in which the wiring patterns are connected with an oblique linear wiring pattern. According to this specific example, the pads can be connected in the shortest time.
FIG. 3B shows a specific example of a substantially linear wiring pattern. According to this specific example, even if the shortest wiring pattern cannot be created due to some restrictions, the same effect can be obtained if the pads are connected in the projection plane of the transformer 17.
FIG. 3C illustrates a specific example in which wiring is performed on the maximum surface while ensuring a space for ensuring insulation from the pads 29c and 27c. In any of the specific examples shown in FIGS. 3A to 3C, the wiring pattern includes a current path that linearly flows between the pads and a current path that connects the pads at a short distance. ing.

図１に戻り、スイッチング電源装置３の動作について、説明する。
まず、電流制御素子１３について説明する。
電流制御素子１３には、電流制限値が設定されている。電流制御素子１３を流れる電流がこの電流制限値に達すると、電流制御素子１３は、飽和状態となる。これを超えて、さらに増加しようとすると、電流制御素子１３の内部抵抗が急激に増加する。その結果、電流制御素子１３端子間の電圧も急上昇することとなる。このような、電流制御素子１３の動作を踏まえ、以下の（１）〜（６）にて、スイッチング電源装置３の動作を説明する。 Returning to FIG. 1, the operation of the switching power supply device 3 will be described.
First, the current control element 13 will be described.
A current limit value is set in the current control element 13. When the current flowing through the current control element 13 reaches the current limit value, the current control element 13 is saturated. If it exceeds this and it tries to increase further, the internal resistance of the current control element 13 will increase rapidly. As a result, the voltage between the current control element 13 terminals also rises rapidly. Based on the operation of the current control element 13 as described above, the operation of the switching power supply device 3 will be described in the following (1) to (6).

（１）直流電源２の出力電圧が高電位入力端子５と低電位入力端子６との間に印加されるとき、スイッチング素子１２は、ノーマリオン型の素子であるため、オン状態にある。すると、高電位入力端子５、スイッチング素子１２、電流制御素子１３、第１のインダクタ１８、出力フィルタコンデンサ１６、低電位入力端子６の経路で電流が流れ、出力フィルタコンデンサ１６が充電される。第１のインダクタ１８には、電磁エネルギーが蓄積される。   (1) When the output voltage of the DC power supply 2 is applied between the high-potential input terminal 5 and the low-potential input terminal 6, the switching element 12 is a normally-on element and is in the on state. Then, current flows through the path of the high potential input terminal 5, the switching element 12, the current control element 13, the first inductor 18, the output filter capacitor 16, and the low potential input terminal 6, and the output filter capacitor 16 is charged. Electromagnetic energy is accumulated in the first inductor 18.

（２）スイッチング素子１２がオンしているため、整流素子１４の両端には、スイッチング電源装置３の入力電圧が印加される。逆方向に電圧が印加されるため、整流素子１４は、非導通の状態となる。   (2) Since the switching element 12 is on, the input voltage of the switching power supply device 3 is applied to both ends of the rectifying element 14. Since the voltage is applied in the reverse direction, the rectifying element 14 is in a non-conductive state.

（３）第１のインダクタ１８を流れる電流は、時間の経過とともに増加していく。第２のインダクタ１９は、第１のインダクタ１８と磁気結合しているため、第２のインダクタ１９には、結合コンデンサとして働くコンデンサ１５側を高電位とする極性の起電力が誘起される。スイッチング素子１２のゲートには、コンデンサ１５を介してソースに対して正の電位が供給され、スイッチング素子１２は、オンの状態を維持する。このとき、ダイオード５５により、電流制御素子１３のアノードに対するスイッチング素子１２のゲート電位の上限値を、ダイオードの順方向降下電圧以下とすることができ、スイッチング素子１２のゲート・ソースを保護することができる。   (3) The current flowing through the first inductor 18 increases with time. Since the second inductor 19 is magnetically coupled to the first inductor 18, an electromotive force having a polarity with a high potential on the side of the capacitor 15 acting as a coupling capacitor is induced in the second inductor 19. A positive potential is supplied to the gate of the switching element 12 with respect to the source via the capacitor 15, and the switching element 12 is kept on. At this time, the diode 55 can set the upper limit value of the gate potential of the switching element 12 with respect to the anode of the current control element 13 to be equal to or lower than the forward drop voltage of the diode, thereby protecting the gate and source of the switching element 12. it can.

（４）第１のインダクタ１８を流れる電流が、電流制御素子１３の電流制限値を超えると、電流制御素子１３の端子間電圧は、急激に上昇する。スイッチング素子１２のゲート・ソース間の電圧が負側に大きくシフトし、スイッチング素子１２は、オフとなる。   (4) When the current flowing through the first inductor 18 exceeds the current limit value of the current control element 13, the voltage between the terminals of the current control element 13 increases rapidly. The voltage between the gate and the source of the switching element 12 is greatly shifted to the negative side, and the switching element 12 is turned off.

（５）第１のインダクタ１８には、逆起電力が発生する。順方向に電圧が印加されるため、整流素子１４は、オン状態となる。電流は、整流素子１４、第１のインダクタ１８、出力フィルタコンデンサ１６の経路で、流れ続ける。電磁エネルギーを放出するため、第１のインダクタ１８の電流は、減少していく。第２のインダクタ１９に誘起された負の電圧は、維持され、スイッチング素子１２は、オフの状態を継続する。   (5) Back electromotive force is generated in the first inductor 18. Since a voltage is applied in the forward direction, the rectifying element 14 is turned on. The current continues to flow through the path of the rectifying element 14, the first inductor 18, and the output filter capacitor 16. In order to release electromagnetic energy, the current of the first inductor 18 decreases. The negative voltage induced in the second inductor 19 is maintained, and the switching element 12 continues to be turned off.

（６）第１のインダクタ１８に蓄積されていた電磁エネルギーがゼロになると、第１のインダクタ１８を流れる電流も、ゼロになる。起電力の方向が再び反転し、第２のインダクタ１９には、コンデンサ１５側を高電位とするような起電力が誘起される。スイッチング素子１２のゲートにソースよりも高い電圧が供給され、スイッチング素子１２は、オンする。上記（１）の状態に戻る。   (6) When the electromagnetic energy accumulated in the first inductor 18 becomes zero, the current flowing through the first inductor 18 also becomes zero. The direction of the electromotive force is reversed again, and an electromotive force that induces a high potential on the capacitor 15 side is induced in the second inductor 19. A voltage higher than the source is supplied to the gate of the switching element 12, and the switching element 12 is turned on. Return to the state (1).

以後、（１）〜（６）を繰り返す。入力電圧は、変換されて、負荷である照明負荷４に供給される。スイッチング電源装置３は、降圧コンバータとして動作する。ただし、本実施の形態はこれには限定されず、スイッチング電源装置は、昇圧型、昇降圧型であってもよい。   Thereafter, (1) to (6) are repeated. The input voltage is converted and supplied to the lighting load 4 which is a load. The switching power supply device 3 operates as a step-down converter. However, the present embodiment is not limited to this, and the switching power supply device may be a step-up type or a step-up / step-down type.

スイッチング素子１２のオン、オフに伴い、スイッチング素子１２のソース電位は、変動する。この変動の幅は、スイッチング電源装置３の入力電圧に近い値となる。スイッチング素子１２のソース端子に接続された、電流制御素子１３と、整流素子１４のカソード端子、第１のインダクタ１８の端子２２、第２のインダクタ１９の端子２４、およびこれらを接続する配線パターンの電位も、同様に大きく変動することとなる。   As the switching element 12 is turned on / off, the source potential of the switching element 12 varies. The width of the fluctuation is a value close to the input voltage of the switching power supply device 3. The current control element 13 connected to the source terminal of the switching element 12, the cathode terminal of the rectifying element 14, the terminal 22 of the first inductor 18, the terminal 24 of the second inductor 19, and the wiring pattern connecting them. Similarly, the potential varies greatly.

これらの部分がアンテナとして働き、スイッチング素子１２のスイッチング周波数に等しい周波数の電磁雑音を放射することがある。この放射電磁雑音を小さくするためには、アンテナとして働く部分を狭い範囲に封じ込める必要がある。スイッチング電源装置３を小型化するため、スイッチング素子１２、電流制御素子１３、整流素子１４を１つのＩＣパッケージに集積化して用いる場合がある。その際は、電流制御素子１３と整流素子１４との接続点がＩＣパッケージの端子に引き出されるため、この端子と第１のインダクタ１８の端子２２、第２のインダクタ１９の端子２４との配線パターンを、狭い範囲に収めるとよい。   These portions may function as an antenna and radiate electromagnetic noise having a frequency equal to the switching frequency of the switching element 12. In order to reduce this radiated electromagnetic noise, it is necessary to confine the portion that functions as an antenna in a narrow range. In order to reduce the size of the switching power supply device 3, the switching element 12, the current control element 13, and the rectifying element 14 may be integrated and used in one IC package. In that case, since the connection point between the current control element 13 and the rectifying element 14 is drawn out to the terminal of the IC package, the wiring pattern between this terminal and the terminal 22 of the first inductor 18 and the terminal 24 of the second inductor 19. Should be within a narrow range.

これを実現するため、本実施形態では、図３に関して前述したように、第１のインダクタ１８と第２のインダクタ１９との間の配線を短くした。また、図３に例示した具体例では、配線パターン３０ａ、３０ｂ、３０ｃは、トランス１７の投影面内に配置されるため、トランス１７で覆われた形態となる。トランス１７は、電磁シールドとしての役割も担うこととなる。   In order to realize this, in the present embodiment, the wiring between the first inductor 18 and the second inductor 19 is shortened as described above with reference to FIG. Further, in the specific example illustrated in FIG. 3, the wiring patterns 30 a, 30 b, and 30 c are arranged in the projection surface of the transformer 17, and thus are covered with the transformer 17. The transformer 17 also serves as an electromagnetic shield.

次に、第１の実施形態の効果について、説明する。
本実施形態によれば、第１のインダクタ１８と第２のインダクタ１９との間の配線を、トランス１７の投影面内で直線とすることにより、アンテナとして働く部分を小さくすることができる。そのため、放射電磁雑音を低減できるという効果がある。トランス１７が電磁シールドとして働くため、さらに放射電磁雑音を低減できるという効果もある。図３（ａ）及び（ｂ）に表した具体例においては、配線パターン３０ａ、３０ｂは、トランス１７の投影面の内側に形成されているので、電磁シールドの効果が特に高く得られる。 Next, the effect of the first embodiment will be described.
According to the present embodiment, by making the wiring between the first inductor 18 and the second inductor 19 straight in the projection plane of the transformer 17, a portion serving as an antenna can be reduced. Therefore, there is an effect that radiated electromagnetic noise can be reduced. Since the transformer 17 serves as an electromagnetic shield, there is an effect that radiation electromagnetic noise can be further reduced. In the specific example shown in FIGS. 3A and 3B, the wiring patterns 30 a and 30 b are formed inside the projection surface of the transformer 17, so that the effect of electromagnetic shielding is particularly high.

（第２実施形態）
図４は、第２の実施形態に係るスイッチング電源装置を例示する回路図である。
スイッチング電源装置３１は、スイッチング素子１２と、電流制御素子１３と、整流素子１４と、入力フィルタコンデンサ１１と、コンデンサ１５と、出力フィルタコンデンサ１６と、トランス３２と、を有する。トランス３２は、磁気結合した第１のインダクタ３３と、第２のインダクタ３４と、ダイオード５５と、を含む。 (Second Embodiment)
FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a switching power supply device according to the second embodiment.
The switching power supply device 31 includes a switching element 12, a current control element 13, a rectifying element 14, an input filter capacitor 11, a capacitor 15, an output filter capacitor 16, and a transformer 32. Transformer 32 includes a magnetically coupled first inductor 33, second inductor 34, and diode 55.

第１のインダクタ３３の一端と第２のインダクタ３４の一端は、整流素子１４のカソードに接続されている。第１のインダクタ３３の他端は高電位出力端子７に接続され、第２のインダクタ３４の他端は、コンデンサ１５を介してスイッチング素子１２のゲートに接続されている。第２のインダクタ３４は、第１のインダクタ３３の電流が増加しているときスイッチング素子１２をオンさせる電圧が誘起され、第１のインダクタ３３の電流が減少しているとき、スイッチング素子１２をオフさせる電圧が誘起される結線となっている。これら以外の要素は、図１のスイッチング電源装置３と同様とすることができる。   One end of the first inductor 33 and one end of the second inductor 34 are connected to the cathode of the rectifying element 14. The other end of the first inductor 33 is connected to the high potential output terminal 7, and the other end of the second inductor 34 is connected to the gate of the switching element 12 via the capacitor 15. The second inductor 34 induces a voltage that turns on the switching element 12 when the current of the first inductor 33 increases, and turns off the switching element 12 when the current of the first inductor 33 decreases. The connection is induced by the voltage to be induced. The other elements can be the same as those of the switching power supply device 3 in FIG.

トランス３２について図５を参照しつつ説明する。
図５は、トランスの構造を説明する模式斜視図である。
トランス３２として、図２に表したトランスと同様に、ドラム型コアに導線を巻いた形態のものを例示した。ドラム型コア３５は、基板３６上に、垂直方向に配置されている。基板３６には、端子３７、３８、３９、４０が付設されている。インダクタ３３、３４の巻き線は、ドラム型コア３５に、それぞれ同じ方向に巻かれている。インダクタ３３の巻き始めは、端子３７に接続され、巻き終わりは、端子３８に接続されている。インダクタ３４の巻き始めは、端子３９に接続され、巻き終わりは、端子４０に接続されている。 The transformer 32 will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a schematic perspective view illustrating the structure of the transformer.
As the transformer 32, the one in which a lead wire is wound around a drum-type core is illustrated as in the transformer shown in FIG. The drum core 35 is arranged on the substrate 36 in the vertical direction. Terminals 37, 38, 39 and 40 are attached to the substrate 36. The windings of the inductors 33 and 34 are wound around the drum core 35 in the same direction. The winding start of the inductor 33 is connected to the terminal 37, and the winding end is connected to the terminal 38. The winding start of the inductor 34 is connected to the terminal 39, and the winding end is connected to the terminal 40.

図１のトランス１７の例にならい、第１のインダクタ３３の巻き始めの端子３７が整流素子１４のカソードに接続され、第１のインダクタ３３の巻き終わりの端子３８が高電位出力端子７に接続されているとする。この場合は、第２のインダクタ３４の巻き始めの端子３９をコンデンサ１５に接続し、第２のインダクタ３４の巻き終わりの端子４０を第１のインダクタ３３の巻き始めの端子３７に接続する。   1, the winding start terminal 37 of the first inductor 33 is connected to the cathode of the rectifier element 14, and the winding end terminal 38 of the first inductor 33 is connected to the high potential output terminal 7. Suppose that In this case, the winding start terminal 39 of the second inductor 34 is connected to the capacitor 15, and the winding end terminal 40 of the second inductor 34 is connected to the winding start terminal 37 of the first inductor 33.

図６は、第２の実施形態に係るスイッチング電源装置の基板上の配線パターンを例示する模式上面図である。
図６に、基板上に設けられた、トランス３２を実装する部分のパッドと、バッド間の配線を表した。パッド４１は、第１のインダクタ３３の巻き始めの端子３７に対応し、パッド４２は、第１のインダクタ３３の巻き終わりの端子３８に対応し、パッド４３は、第２のインダクタ３４の巻き始めの端子３９に対応し、パッド４４は、第２のインダクタ３４の巻き終わりの端子４０に対応するパッドである。パッド４１とパッド４４は、配線パターン４５によって接続される。これらのパッドとトランスの端子とは、半田付け等の手段により、接続される。このようにして、第１のインダクタ３３の端子３７と第２のインダクタ３４の端子４０とは、電気的に接続される。これら以外の配線パターンは省略した。なお、図６で、点線で示す四角形部分はトランス３２の基板３６の外縁を表し、トランス３２の投影面に対応している。 FIG. 6 is a schematic top view illustrating the wiring pattern on the substrate of the switching power supply device according to the second embodiment.
FIG. 6 shows the pads between the pads on the substrate where the transformer 32 is mounted and the pads. The pad 41 corresponds to the winding start terminal 37 of the first inductor 33, the pad 42 corresponds to the winding end terminal 38 of the first inductor 33, and the pad 43 corresponds to the winding start terminal of the second inductor 34. The pad 44 corresponds to the terminal 39 at the end of winding of the second inductor 34. The pad 41 and the pad 44 are connected by a wiring pattern 45. These pads and the terminals of the transformer are connected by means such as soldering. In this way, the terminal 37 of the first inductor 33 and the terminal 40 of the second inductor 34 are electrically connected. Wiring patterns other than these were omitted. In FIG. 6, a rectangular portion indicated by a dotted line represents the outer edge of the substrate 36 of the transformer 32 and corresponds to the projection surface of the transformer 32.

パッド４１とパッド４４とは、トランス３２の投影面内で直線状の配線パターン（配線）４５によって最短距離で接続されている。配線パターン４５はトランス３２で覆われた形態となっている。また、配線パターン４５は、トランス３２の投影面からはみ出していない。
スイッチング電源装置３１の動作は、図１のスイッチング電源装置３の動作と同様である。 The pad 41 and the pad 44 are connected at the shortest distance by a linear wiring pattern (wiring) 45 within the projection plane of the transformer 32. The wiring pattern 45 is covered with the transformer 32. Further, the wiring pattern 45 does not protrude from the projection surface of the transformer 32.
The operation of the switching power supply 31 is the same as the operation of the switching power supply 3 in FIG.

次に、第２の実施形態の効果について、説明する。
本実施形態によれば、第１のインダクタ３３と第２のインダクタ３４との間の配線パターン４５をトランス３２の投影面内で直線とすることにより、アンテナとして働く部分を小さくすることができる。また、配線パターン４５をトランス３２の投影面からはみ出さないように形成する。そのため、放射電磁雑音を低減できるという効果がある。トランス３２が電磁シールドとして働くため、さらに放射電磁雑音を低減できるという効果も得られる。 Next, the effect of the second embodiment will be described.
According to the present embodiment, the wiring pattern 45 between the first inductor 33 and the second inductor 34 is a straight line within the projection plane of the transformer 32, so that the portion serving as an antenna can be reduced. Further, the wiring pattern 45 is formed so as not to protrude from the projection surface of the transformer 32. Therefore, there is an effect that radiated electromagnetic noise can be reduced. Since the transformer 32 works as an electromagnetic shield, the effect of further reducing radiated electromagnetic noise can be obtained.

（第３実施形態）
図７は、第３の実施形態に係るスイッチング電源装置を例示する回路図である。
スイッチング電源装置４６は、スイッチング素子１２と、電流制御素子１３と、整流素子１４と、入力フィルタコンデンサ１１と、コンデンサ１５と、出力フィルタコンデンサ１６と、トランス４７と、を有する。トランス４７は、磁気結合した第１のインダクタ４８と、第２のインダクタ４９と、ダイオード５５と、を含む。 (Third embodiment)
FIG. 7 is a circuit diagram illustrating a switching power supply device according to the third embodiment.
The switching power supply device 46 includes a switching element 12, a current control element 13, a rectifying element 14, an input filter capacitor 11, a capacitor 15, an output filter capacitor 16, and a transformer 47. The transformer 47 includes a magnetically coupled first inductor 48, a second inductor 49, and a diode 55.

第１のインダクタ４８の一端と第２のインダクタ４９の一端とは、トランス４７の内部で接続され、さらに整流素子１４のカソードに接続されている。第１のインダクタ４８の他端は高電位出力端子７に接続され、第２のインダクタ４９の他端は、コンデンサ１５を介してスイッチング素子１２のゲートに接続されている。第２のインダクタ４９は、第１のインダクタ４８の電流が増加しているときスイッチング素子１２をオンさせる電圧が誘起され、第１のインダクタ４８の電流が減少しているとき、スイッチング素子１２をオフさせる電圧が誘起される結線とされている。これら以外の要素は、図１のスイッチング電源装置３と同様とすることができる。   One end of the first inductor 48 and one end of the second inductor 49 are connected inside the transformer 47 and further connected to the cathode of the rectifying element 14. The other end of the first inductor 48 is connected to the high potential output terminal 7, and the other end of the second inductor 49 is connected to the gate of the switching element 12 via the capacitor 15. The second inductor 49 induces a voltage that turns on the switching element 12 when the current of the first inductor 48 increases, and turns off the switching element 12 when the current of the first inductor 48 decreases. It is assumed that the voltage to be induced is connected. The other elements can be the same as those of the switching power supply device 3 in FIG.

トランス４７について図８を参照しつつ説明する。
図８は、トランスの構造を説明する模式斜視図である。
トランス４７として、図２に表したトランスと同様に、ドラム型コアに導線を巻いた形態のものを例示した。ドラム型コア５０は、基板５１上に、垂直方向に配置されている。基板５１には、端子５２、５３、５４が付設されている。インダクタ４８、４９の巻き線は、ドラム型コア５０に、それぞれ同じ方向に巻かれている。インダクタ４８の巻き始めは、端子５２に接続され、巻き終わりは、端子５３に接続されている。インダクタ４９の巻き始めは、端子５４に接続され、巻き終わりは、端子５２に接続されている。 The transformer 47 will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is a schematic perspective view illustrating the structure of the transformer.
As the transformer 47, as in the transformer shown in FIG. 2, an example in which a lead wire is wound around a drum core is illustrated. The drum core 50 is disposed on the substrate 51 in the vertical direction. Terminals 52, 53 and 54 are attached to the substrate 51. The windings of the inductors 48 and 49 are wound around the drum core 50 in the same direction. The winding start of the inductor 48 is connected to the terminal 52, and the winding end is connected to the terminal 53. The winding start of the inductor 49 is connected to the terminal 54, and the winding end is connected to the terminal 52.

このように、トランス４７は、第１のインダクタ４８の巻き始めと第２のインダクタ４９の巻き終わりが、同一の端子５２に接続されている。つまり、第１のインダクタ４８と第２のインダクタ４９は、トランス４７内部で接続されている。これ以外のトランス４７の端子の接続は、図４のトランス３２と同様であり、第１のインダクタ４８の巻き終わりの端子５３は、高電位出力端子７に接続され、第２のインダクタ４９の巻き始めの端子５４はコンデンサ１５に接続される。   As described above, in the transformer 47, the winding start of the first inductor 48 and the winding end of the second inductor 49 are connected to the same terminal 52. That is, the first inductor 48 and the second inductor 49 are connected inside the transformer 47. The connection of the other terminals of the transformer 47 is the same as that of the transformer 32 of FIG. 4, the winding end terminal 53 of the first inductor 48 is connected to the high potential output terminal 7, and the winding of the second inductor 49 is performed. The first terminal 54 is connected to the capacitor 15.

第１のインダクタ４８と第２のインダクタ４９との間の配線パターンは、トランス外部には存在しない。一方、図３、６の実施形態では、配線パターン３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、４５が実装基板の上に存在する。これらの配線パターンには、スイッチング素子１２のゲートに供給される駆動電流が流れる。この駆動電流は、配線周辺に磁界を発生させる。これと鎖交する他の配線パターンには、渦電流が発生し、損失が増加することとなる。これを防ぐには、実装基板上の駆動電流が流れる配線を減らす必要がある。図７の実施例においては、この配線パターンが存在しないため、これに由来する渦電流は発生しない。スイッチング電源装置４６の動作は、図１のスイッチング電源装置３の動作と同様である。   The wiring pattern between the first inductor 48 and the second inductor 49 does not exist outside the transformer. On the other hand, in the embodiment of FIGS. 3 and 6, the wiring patterns 30a, 30b, 30c and 45 exist on the mounting substrate. A drive current supplied to the gate of the switching element 12 flows through these wiring patterns. This drive current generates a magnetic field around the wiring. Eddy currents are generated in other wiring patterns interlinking with this, and the loss increases. In order to prevent this, it is necessary to reduce the wiring through which the drive current flows on the mounting substrate. In the embodiment of FIG. 7, since this wiring pattern does not exist, an eddy current derived therefrom does not occur. The operation of the switching power supply 46 is the same as the operation of the switching power supply 3 in FIG.

次に、第３の実施形態の効果について、説明する。
本実施形態によれば、第１のインダクタ４８と第２のインダクタ４９との間の接続を、トランス４７内で行うことにより、アンテナとして働く部分を小さくすることができる。そのため、放射電磁雑音を低減できるという効果が得られる。第１のインダクタ４８と第２のインダクタ４９とを接続する配線パターンが実装基板上に存在しないため、これに由来する渦電流損失が発生せず、スイッチング電源装置４６を高効率化できるという効果も得られる。 Next, the effect of the third embodiment will be described.
According to the present embodiment, the connection between the first inductor 48 and the second inductor 49 is performed in the transformer 47, so that a portion serving as an antenna can be reduced. Therefore, an effect that the radiated electromagnetic noise can be reduced is obtained. Since the wiring pattern connecting the first inductor 48 and the second inductor 49 does not exist on the mounting substrate, eddy current loss resulting from this does not occur, and the switching power supply 46 can be highly efficient. can get.

以上、具体例を参照しつつ実施形態について説明したが、それらに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、スイッチング素子１２、電流制御素子１３および整流素子１４は、ＧａＮ系ＨＥＭＴには限定されない。例えば、半導体基板に炭化珪素（ＳｉＣ）や窒化ガリウム（ＧａＮ）やダイヤモンドのようなワイドバンドギャップを有する半導体（ワイドバンドギャップ半導体）を用いて形成した半導体素子でもよい。ここで、ワイドバンドギャップ半導体とは、バンドギャップが約１．４ｅＶのヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）よりもバンドギャップの広い半導体をいう。例えば、バンドギャップが１．５ｅＶ以上の半導体、リン化ガリウム（ＧａＰ、バンドギャップ約２．３ｅＶ）、窒化ガリウム（ＧａＮ、バンドギャップ約３．４ｅＶ）、ダイアモンド（Ｃ、バンドギャップ約５．２７ｅＶ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ、バンドギャップ約５．９ｅＶ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）などが含まれる。 As described above, the embodiments have been described with reference to specific examples. However, the embodiments are not limited thereto, and various modifications are possible.
For example, the switching element 12, the current control element 13, and the rectifying element 14 are not limited to the GaN-based HEMT. For example, a semiconductor element formed using a semiconductor (wide band gap semiconductor) having a wide band gap such as silicon carbide (SiC), gallium nitride (GaN), or diamond on the semiconductor substrate may be used. Here, the wide band gap semiconductor means a semiconductor having a wider band gap than gallium arsenide (GaAs) having a band gap of about 1.4 eV. For example, a semiconductor having a band gap of 1.5 eV or more, gallium phosphide (GaP, band gap about 2.3 eV), gallium nitride (GaN, band gap about 3.4 eV), diamond (C, band gap about 5.27 eV) , Aluminum nitride (AlN, band gap of about 5.9 eV), silicon carbide (SiC), and the like.

なお、照明負荷４はＬＥＤに限らず、例えば、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）やＯＬＥＤ（Organic light-emitting diode）などでもよい。   The illumination load 4 is not limited to an LED, and may be, for example, an organic EL (Electro-Luminescence) or an OLED (Organic light-emitting diode).

以上、具体例を参照しつつ実施形態について説明した。
しかし、実施形態はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、実施形態の特徴を備えている限り、実施形態の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。 The embodiment has been described above with reference to specific examples.
However, the embodiments are not limited to these specific examples. In other words, those specific examples that have been appropriately modified by those skilled in the art are also included in the scope of the embodiments as long as they include the features of the embodiments. Each element included in each of the specific examples described above and their arrangement, material, condition, shape, size, and the like are not limited to those illustrated, and can be appropriately changed.

また、前述した各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて複合させることができ、これらを組み合わせたものも実施形態の特徴を含む限り実施形態の範囲に包含される。その他、実施形態の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例および修正例に想到し得るものであり、それら変更例および修正例についても実施形態の範囲に属するものと了解される。   In addition, each element included in each of the above-described embodiments can be combined as long as technically possible, and combinations thereof are also included in the scope of the embodiment as long as they include the features of the embodiment. In addition, in the category of the idea of the embodiment, those skilled in the art can conceive various changes and modifications, and it is understood that these changes and modifications also belong to the scope of the embodiment. .

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

１…照明装置、２…直流電源、３…スイッチング電源装置、４…照明負荷、５…高電位入力端子、６…低電位入力端子、７…高電位出力端子、８…低電位出力端子、９…商用交流電源、１０…ブリッジ形整流回路、１１…入力フィルタコンデンサ、１２…スイッチング素子、１３…電流制御素子、１４…整流素子、１５…コンデンサ、１６…出力フィルタコンデンサ、１７…トランス、１８…第１のインダクタ、１９…第２のインダクタ、２０…ドラム型コア、２１…基板、２２…端子、２３…端子、２４…端子、２５…端子、２６ａ…パッド、２６ｂ…パッド、２６ｃ…パッド、２７ａ…パッド、２７ｂ…パッド、２７ｃ…パッド、２８ａ…パッド、２８ｂ…パッド、２８ｃ…パッド、２９ａ…パッド、２９ｂ…パッド、２９ｃ…パッド、３０ａ…配線パターン、３０ｂ…配線パターン、３０ｃ…配線パターン、３１…スイッチング電源装置、３２…トランス、３３…第１のインダクタ、３４…第２のインダクタ、３５…ドラム型コア、３６…基板、３７…端子、３８…端子、３９…端子、４０…端子、４１…パッド、４２…パッド、４３…パッド、４４…パッド、４５…配線パターン、４６…スイッチング電源装置、４７…トランス、４８…第１のインダクタ、４９…第２のインダクタ、５０…ドラム型コア、５１…基板、５２…端子、５３…端子、５４…端子、５５…ダイオード   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Illuminating device, 2 ... DC power supply, 3 ... Switching power supply device, 4 ... Illumination load, 5 ... High potential input terminal, 6 ... Low potential input terminal, 7 ... High potential output terminal, 8 ... Low potential output terminal, 9 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Commercial AC power source, 10 ... Bridge type rectifier circuit, 11 ... Input filter capacitor, 12 ... Switching element, 13 ... Current control element, 14 ... Rectifier element, 15 ... Capacitor, 16 ... Output filter capacitor, 17 ... Transformer, 18 ... 1st inductor, 19 ... 2nd inductor, 20 ... drum core, 21 ... substrate, 22 ... terminal, 23 ... terminal, 24 ... terminal, 25 ... terminal, 26a ... pad, 26b ... pad, 26c ... pad, 27a ... Pad, 27b ... Pad, 27c ... Pad, 28a ... Pad, 28b ... Pad, 28c ... Pad, 29a ... Pad, 29b ... Pad, 29c ... Pad, 0a ... wiring pattern, 30b ... wiring pattern, 30c ... wiring pattern, 31 ... switching power supply device, 32 ... transformer, 33 ... first inductor, 34 ... second inductor, 35 ... drum core, 36 ... substrate, 37 ... Terminal 38. Terminal 39. Terminal 40. Terminal 41. Pad 42. Pad 43 43 Pad 44 Pad 45 Wiring pattern 46 Switching power supply 47 Transformer 48 First 49 ... second inductor, 50 ... drum core, 51 ... substrate, 52 ... terminal, 53 ... terminal, 54 ... terminal, 55 ... diode

Claims (3)

第１のインダクタと、前記第１のインダクタと磁気結合する第２のインダクタと、を有するトランスと、
前記第２のインダクタに誘起される電圧が印加される制御端子を有し、オンの時に前記第１のインダクタに電流を供給するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子と直列に接続され、前記第１のインダクタに流れる電流を制限する電流制御素子と、
前記電流制御素子に直列に接続され、前記スイッチング素子がオフのとき電流が流れる整流素子と、
を備え、
前記第１のインダクタの電流が増加しているときは、前記スイッチング素子をオンさせる電圧が前記第２のインダクタに誘起され、
前記第１のインダクタの電流が減少しているときは、前記スイッチング素子をオフさせる電圧が前記第２のインダクタに誘起され、
前記第１のインダクタの一端と、前記第２のインダクタの一端とは、前記第１のインダクタの一端と、前記第２のインダクタの一端との間を流れる電流経路を含む配線により接続され、
前記配線は、前記トランスの投影面の内側に形成されたスイッチング電源装置。 A transformer having a first inductor and a second inductor magnetically coupled to the first inductor;
A switching element having a control terminal to which a voltage induced in the second inductor is applied, and supplying a current to the first inductor when turned on;
A current control element connected in series with the switching element to limit a current flowing through the first inductor;
A rectifying element connected in series to the current control element and through which a current flows when the switching element is off;
With
When the current of the first inductor is increasing, a voltage for turning on the switching element is induced in the second inductor,
When the current of the first inductor is decreasing, a voltage for turning off the switching element is induced in the second inductor,
One end of the first inductor and one end of the second inductor are connected by a wiring including a current path flowing between one end of the first inductor and one end of the second inductor,
The wiring is a switching power supply device formed inside a projection surface of the transformer. 前記トランスは、前記トランスの裏面側に延在するとともに、前記第１のインダクタの前記一端が接続される第１の端子と、
前記トランスの裏面側に延在するとともに、前記第２のインダクタの前記一端が接続される第２の端子と、
を有する請求項１記載のスイッチング電源装置。 The transformer extends to the back side of the transformer, and a first terminal to which the one end of the first inductor is connected;
A second terminal extending to the back side of the transformer and connected to the one end of the second inductor;
The switching power supply device according to claim 1, comprising: 請求項１または２記載のスイッチング電源装置と、
前記スイッチング電源装置の負荷回路となる照明負荷と、
を備えた照明装置。 The switching power supply device according to claim 1 or 2,
A lighting load serving as a load circuit of the switching power supply device;
A lighting device comprising:
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