[实用新型]半导体装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及在各种电子设备中使用的AC适配器以及开关电源装置。

背景技术

由于商用电源的电压范围是AC100V～AC240V，因此对于电器产品而言，按照每个发货目的地，输入电压容许范围有所不同。

中国国内专用的电压是AC240V，因此，例如开关电源部中所使用的输入平滑电解电容器的耐压(WV)一般设为400WV。另外，在国际规格中，考虑到瞬时电压上升，多数使用420WV和450WV。在开关电源的交流输入电压达到容许范围以上的情况下，存在输入平滑电解电容器冒烟或着火的危险，因此有以下这样的对策：在交流线之间追加作为过电压箝位元件的变阻器或使用较高耐压的电解电容器。另外，也有如日本特开2010-172150那样，在检测到过电压时，使用继电器等使电压箝位电路进行工作的方法。

【专利文献1】：日本特开2010-172150号公报

在专利文献1提出的电路结构中，1为交流电源，2为整流单元，3为过电压检测单元，4为继电器驱动单元，5为继电器，6为电阻，7为恒压元件，8为平滑电容器，9为负载。如图4那样在检测到整流后电压的过电压时，继电器5处于开路状态，基于电阻6和恒压元件7的电压箝位电路进行工作。通过事先将箝位电压设为比输入平滑电解电容器的耐压低来防止对电解电容器本身施加过电压。然而，这种方法存在电解电容器耐压大于箝位电压这样的限制。假设在使用400WV的输入平滑电解电容器的情况下，则需要将箝位电压设定为380V等较低值。

通常在容许AV288V输入的情况下，将电解电容器耐压设为420WV即可。然而，由于存在上述条件，因此会发生如下问题：在将箝位电压例如设定为400V时，箝位电路在AC288V下就进行工作。为了避免上述问题，需要例如将箝位电压提升至420V且将电解电容器耐压设为450WV。

针对前述的日本特开2010-172150，考虑了如下方法：在电解电容器的±电极中的一个电极上设置开关元件，在商用电源的过电压输入时断开开关元件。开关元件导通时的线间电容为电解电容器。但是，当开关元件处于截止(断开)状态时，由于电解电容器和开关元件之间的静电容量比的关系，输入电压几乎都被施加到开关元件。因此，开关元件的耐压例如需要500～600V的高耐压(参照如下计算式)。

Co(开关导通)＝Cel

Co(开关截止)＝(Csw*Cel)/(Csw+Cel)≈Csw

开关截止时的电压施加状态是：

Vsw＝Q/Csw＝(Co/Csw)*Vin(DC)≈(Csw/Csw)*Vin(DC)≈Vin(DC)

Vel＝Q/Cel＝(Co/Cel)*Vin(DC)≈(Csw/Cel)*Vin(DC)≈0

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的课题在于，即使在商用电源的输入过电压时，也能够可靠地保护电解电容器而不必过度提高开关元件的耐压。

为了解决上述课题，根据本实用新型的一个方式，提供一种半导体装置，其特征在于，在该半导体装置中，具有：整流电路，其输入交流电源并整流为直流电压；串联电路，其连接在所述整流电路的输出端子之间，所述串联电路是通过与平滑电容器串联地连接了阻抗元件和开关元件的并联电路而成的；以及负载，其连接在所述整流电路的输出端子之间，对所述整流电路的输出端子的电压进行监视，当所述输出端子的电压超过规定的电压时，使所述开关元件从导通变为截止。

根据本实用新型，半导体装置具有电解电容器和开关元件，电解电容器具有能够应对商用电源的容许范围的耐压，开关元件具有所设想的商用电源的输入过电压与该电解电容器的耐压之间的差分电压以上的耐压。通过具有这样的半导体装置，可以廉价地构成商用电源的输入过电压保护电路。

附图说明

图1是表示本实用新型的实施方式的各元件的电压分担的图。

图2表示图1示出的实用新型的工作时序图。

图3示出了表示实用新型的实施方式的电路图例。

图4表示现有技术的电路框图。

图5是表示现有技术的开关元件的连接例和各元件的外加电压之间关系的图。

标号说明

1：交流电源；2：整流器；Cel：电解电容器；R：电阻；Z：产生泄漏电流的电路或高阻抗元件。

具体实施方式

图1表示本实用新型的实施方式的各元件的电压分担。图1的DC/DC转换器中内置有输入过电压检测电路且具有如下功能：在检测到输入过电压时，使开关元件SW从导通变为截止。