JP7457951B2 - スイッチング回路 - Google Patents
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Description
まず、本発明に係るスイッチング回路を考案するに至った本発明者らによる知見を説明する。
図1は、特許文献1に開示された従来のスイッチング回路の回路図である。このスイッチング回路は、駆動回路52と、主スイッチング素子51とで構成される。駆動回路52は、コンデンサ60、インバータ70、PMOSのトランジスタ53及びNMOSのトランジスタ54で構成される駆動信号発生回路と、駆動信号発生回路と主スイッチング素子51との間に接続された抵抗器55、56、58、59及びコンデンサ57とを備える。
図2は、特許文献2に開示された従来のスイッチング回路の回路図である。このスイッチング回路は、駆動信号発生回路80、スイッチング素子Q11、並びに、駆動信号発生回路80とスイッチング素子Q11との間に接続されたコンデンサC12及び逆バイアス電圧生成回路84で構成される。
そこで、上記特許文献1の技術における第1及び第2の問題、並びに、上記特許文献2の技術における第3及び第4の問題を解決するために、本発明に係るスイッチング回路は、ソース端子、ドレイン端子及びゲート端子を有するノーマリオフ型の接合型電界効果トランジスタと、第1の電源入力端子、前記第1の電源入力端子の電位又はハイインピーダンス状態を出力する第1の出力端子、第2の電源入力端子、前記第2の電源入力端子の電位又はハイインピーダンス状態を出力する第2の出力端子、及び、前記第1の出力端子が前記第1の電源入力端子の電位を出力し、かつ、前記第2の出力端子がハイインピーダンス状態を出力する第1の出力状態と、前記第1の出力端子がハイインピーダンス状態を出力し、かつ、前記第2の出力端子が前記第2の電源入力端子の電位を出力する第2の出力状態とを切り替えるための入力端子を有する駆動部と、前記ソース端子と前記ゲート端子との間に接続され、前記ソース端子側に陽極を有し、前記ゲート端子側に陰極を有する第1の整流素子と、前記第1の出力端子と前記ゲート端子との間に接続された第1の抵抗器と、前記第1の抵抗器と並列に接続された直列回路であって、直列に接続されたコンデンサと第2の抵抗器とを有する直列回路と、前記ゲート端子側に陽極を有し、前記第2の出力端子側に陰極を有する第2の整流素子とを備え、前記ソース端子は、前記第2の電源入力端子と接続され、前記第2の整流素子は、直列に接続された前記コンデンサ及び前記第2の抵抗器のうちの少なくとも前記コンデンサと並列に接続されている。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、波形、タイミング等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図は、必ずしも厳密に図示したものではない。各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する場合がある。
次に、上記実施の形態の変形例1に係るスイッチング回路40について説明する。
次に、上記実施の形態の変形例2に係るスイッチング回路41について説明する。
次に、上記実施の形態の変形例3に係るスイッチング回路42について説明する。
次に、上記実施の形態の変形例4に係るスイッチング回路43について説明する。
次に、上記実施の形態の変形例5に係るスイッチング回路44について説明する。
11、13 インバータ
12、14、16 電源
15 インダクタ
20、30、40~46 スイッチング回路
20a、30a 駆動部
21、22、31、32 スイッチ素子
23、24、33、34 抵抗器
25、35 コンデンサ
26、27、36、37、37b、37c、39 ダイオード
28、38 スイッチング素子
37a ツェナーダイオード
48 パッケージ
A、B 入力端子
V21、V31 第1の電源入力端子
V22、V32 第2の電源入力端子
IN21、IN31 入力端子
OUT21、OUT31 第1の出力端子
OUT22、OUT32 第2の出力端子
S21、S22、S23、S31、S32、S33 ソース端子
S31a 第1のソース端子
S31b 第2のソース端子
D21、D22、D23、D31、D32、D33 ドレイン端子
G21、G22、G23、G31、G32、G33 ゲート端子
Claims (4)
- ソース端子、ドレイン端子及びゲート端子を有するノーマリオフ型の接合型電界効果GaNトランジスタであって、p型窒化物半導体を含むゲート部を有するノーマリオフ型の接合型電界効果GaNトランジスタと、
前記接合型電界効果GaNトランジスタを駆動するための駆動部と、
前記ソース端子と前記ゲート端子との間に接続され、前記ソース端子に接続された陽極、及び、前記ゲート端子に接続された陰極を有する第1の整流素子と、
第1の端子及び第2の端子を有するコンデンサであって、前記コンデンサの前記第1の端子が前記第1の整流素子の前記陰極に接続されたコンデンサと、
第1の抵抗器であって、前記第1の抵抗器の第1の端子が前記コンデンサの前記第2の端子に接続され、前記第1の抵抗器の第2の端子が前記駆動部の出力端子に接続された第1の抵抗器と、
第2の抵抗器であって、前記第2の抵抗器の第1の端子が前記駆動部の出力端子に接続され、前記第2の抵抗器の第2の端子が前記第1の整流素子の前記陰極と前記コンデンサの前記第1の端子とを接続するノードに接続された第2の抵抗器と、
前記コンデンサの前記第2の端子に接続された陽極、及び、前記駆動部の出力端子に接続された陰極を有する第2の整流素子と、
前記コンデンサの前記第1の端子に接続された陽極、及び、前記駆動部の出力端子に接続された陰極を有する第3の整流素子と、
を備えるスイッチング回路。 - 前記第2の整流素子の前記陰極と前記第2の抵抗器の前記第1の端子との間には、抵抗器が接続されていない、
請求項1記載のスイッチング回路。 - 前記第2の整流素子の前記陽極は、前記コンデンサの前記第2の端子と前記第1の抵抗器の前記第1の端子との間のノードに接続されている、
請求項1記載のスイッチング回路。 - 前記第2の整流素子の前記陰極と前記駆動部との間には、抵抗器が接続されていない、
請求項1記載のスイッチング回路。
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