(57)【要約】      （修正有）【課題】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。【解決手段】スイッチング電源装置３は、第１のインダクタ１８と、第１のインダクタ１８と磁気結合する第２のインダクタ１９と、を有するトランス１７と、第２のインダクタ１９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１２と、スイッチング素子１２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１３と、電流制御素子１３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５５と、を備える。第１のインダクタ１８の電流が増加しているときは、スイッチング素子１２をオンさせる電圧が第２のインダクタ１９に誘起され、第１のインダクタ１８の電流が減少しているときは、スイッチング素子１２をオフさせる電圧が第２のインダクタ１９に誘起される。【選択図】図１
2015065773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−０３４５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【発明の効果】
【０００８】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】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。
【図２】トランスの構造を説明する模式斜視図である。
【図３】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４】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。
【図５】トランスの構造を説明する模式斜視図である。
【図６】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７】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。
【図８】トランスの構造を説明する模式斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
（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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
（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。
【００２５】
（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。
【００２６】
（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。
【００２７】
（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。
【００２８】
（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。
【００２９】
（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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
（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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
（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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【符号の説明】
【００５３】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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