專利名稱：具有節(jié)能和過壓保護的恒流源裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有節(jié)能和過壓保護的恒流源裝置。
背景技術：
在實際需要和應用中，很多負載雖然功耗不大，但卻要求所提供的 電源必需電流、電壓在一定范圍內(nèi)保持相對穩(wěn)定，同時要求對負載內(nèi)的 部分元件有一定的保護作用，解決這類負載的供電通常是采用恒流或穩(wěn) 壓電源，而且在電源電路中還需要加入對負載中某些元件在異常情況下 的過電流保護電路，這就使得這類電源大多是元件多、電路復雜、消耗
功率比例大。如圖1即目前市面常用的LED恒流恒壓應用電路，雖然LED 本身功耗不大，但是為達到恒流恒壓應用，需要外加一個控制IC、功率三 極管(Q)、電感(L)、快恢復二極管(D)及三個電阻(Rl、 R2及R3)， 這些元件多多少少會損耗部分功率，特別是功率三極管，故使得原本省 電的LED應用并未達到節(jié)能省耗的目的。
綜上所述，現(xiàn)有技術中部分負載所沿用的恒流或穩(wěn)壓電源存在元件 多、電路復雜、浪費能源的缺陷。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種元件 少、電路簡單、具有節(jié)能和過壓保護的恒流源裝置。
本發(fā)明所采用的技術方案是本發(fā)明包括整流電路、濾波電容和負 載，同時還包括一個耗盡型場效應晶體管，所述整流電路的交流輸入端與交流電源連接，所述整流電路的直流輸出端并聯(lián)所述濾波電容，所述 耗盡型場效應晶體管的漏極與所述整流電路的直流輸出端的一端相連 接，所述耗盡型場效應晶體管的源極與柵極相連接并與所述負載的一端 相連接，所述負載的另一端與所述整流電路的直流輸出端的另一端相連 接。
所述負載是高電壓LED發(fā)光管組件或由若干LED發(fā)光管串聯(lián)或串并 聯(lián)組成的燈具。
所述負載是工作電壓高的電子電路。
所述負載是高工作電壓的直流電動機。
所述負載是高阻性電熱負載。
本發(fā)明的有益效果是由于本發(fā)明包括整流電路、濾波電容和負載，
同時還包括一個耗盡型場效應晶體管，所述整流電路的交流輸入端與交 流電源連接，所述整流電路的直流輸出端并聯(lián)所述濾波電容，所述耗盡 型場效應晶體管的漏極與所述整流電路的直流輸出端的一端相連接，所 述耗盡型場效應晶體管的源極與柵極相連接并與所述負載的一端相連 接，所述負載的另一端與所述整流電路的直流輸出端的另一端相連接， 所以本發(fā)明是一種元件少、電路簡單、具有節(jié)能和過壓保護的恒流源裝 置。
圖1是目前市面常用的LED恒流恒壓應用電路示意圖 圖2是本發(fā)明電路示意圖。
具體實施例方式
如圖2所示，本發(fā)明包括整流電路l、濾波電容2和負載3，同時 還包括一個耗盡型場效應晶體管4，所述整流電路1的交流輸入端與交 流電源連接，所述整流電路1的直流輸出端并聯(lián)所述濾波電容2，所述 耗盡型場效應晶體管4的漏極與所述整流電路1的直流輸出端的一端相 連接，所述耗盡型場效應晶體管4的源極與柵極相聯(lián)并與所述負載3的 一端相連接，所述負載3的另一端與所述整流電路1的直流輸出端的另 一端相連接。
所述負載3是高電壓LED發(fā)光管組件或由若干LED發(fā)光管串聯(lián)或串 并聯(lián)組成的燈具。
所述負載3是工作電壓高的電子電路。 所述負載3是高工作電壓的直流電動機。 所述負載3是高阻性電熱負載。
在實際應用中，可將系列LED相串聯(lián)，使其串聯(lián)后的總體耐壓接近 但是僅3 5伏特，低于經(jīng)過整流濾波后的直流電壓，再將串聯(lián)后的LED 組件的正極端連接此耗盡管的源極/柵極端，而將此耗盡管的漏極連接 整流及濾波后的正電壓端即可。耗盡管在柵源同電位時的飽和電流可視 LED組件的電流需要而作調(diào)整，故可對LED組件提供恒流供應，同時當 交流電壓不穩(wěn)定時，特別是高于常壓的情形下則高出電壓部分將會加到 耗盡管的漏極及源極之間而不會影響LED組件，所以可以對LED組件起 到穩(wěn)壓保護的功能。如果交流電壓低于常壓，則會將過低的電壓先降低 耗盡管的漏極及源極之間的電壓。多余部分再平均分攤到每個串聯(lián)的 LED上，其結果除了造成通過LED電流減小外，并不會對LED造成損傷， 更不會造成無謂的能耗，故能使LED組件真正達到節(jié)能省耗的目的。對 于每個白光LED工作在3. 2V/30毫安時，如果將96個LED串在一起， 其總體電壓約為307. 2伏特，而220伏特交流電壓經(jīng)整流濾波后其輸出 端約為311伏特，故如果將一個輸出電流為30毫安的耗盡管漏極接于 整流濾波輸出端而源極及柵極接于LED組件的正端，則耗盡管的漏極/源極之間將負荷約3.88伏特，而整個電路的功耗約9. 33瓦(96X 3.2 X0. 03 +3.88 X0. 03)，而耗盡管的損耗僅0. 116瓦(3.88 X0. 03)， 損耗僅占全部功耗的1.2%。由于交流電壓波動一般在士30V之間，經(jīng)過 整流濾波后波動約在士45V之間。如果耗盡管耐壓在50伏以上，則此耗 盡管將對LED組件起到在交流電壓不穩(wěn)定時過壓保護的功能。
本發(fā)明中所述的耗盡型場效應晶體管4的制造方法所采用的技術方 案包括以下步驟
1 、P-型硅襯底的上表面在氧化爐管內(nèi)熱氧化生長出氧化層保護膜， 然后在光刻機上利用第一光刻版進行光刻，用含HF的腐蝕液對 氧化層保護膜蝕刻；
2、 二氟化硼或硼離子P型摻雜注入所述硅襯底內(nèi)，再予以高溫驅 入，形成所述P+保護環(huán)、所述與襯底接觸的P+接觸區(qū)；
3、 光刻機上利用第二光刻版進行光刻，再用干法蝕刻工藝對氧化層 進行蝕刻，然后用離子注入機將砷離子注入所述硅襯底，形成N+ 重摻雜區(qū)，即形成所述N+源區(qū)、所述N+漏區(qū)及所述N+保護環(huán)；
4、 光刻機上利用第三光刻版進行光刻，用含HF的腐蝕液對阻擋區(qū) 的氧化層進行蝕刻，然后用高溫干/濕氧形成氧化層，然后注入磷 離子，再予以高溫驅入，最終形成所述N-通道區(qū)及所述氧化層；
5、 光刻機上利用第四光刻版進行光刻，再用蝕刻工藝對所述氧化層 進行蝕刻，形成所述漏極通孔、所述源極N+通孔、所述襯底P+ 通孔；
6、 濺射或蒸鍍的方法沉積金屬層，然后在光刻機上利用金屬層光刻 掩模版進行光刻，再用干法或濕法蝕刻工藝對金屬層進行蝕刻， 形成所述漏極金屬、所述源極金屬、所述柵極金屬及所述連接金 屬。
權利要求
1、一種具有節(jié)能和過壓保護的恒流源裝置，它包括整流電路(1)、濾波電容(2)和負載(3)，其特征在于所述具有節(jié)能和過壓保護的恒流源裝置還包括一個耗盡型場效應晶體管(4)，所述整流電路(1)的交流輸入端與交流電源連接，所述整流電路(1)的直流輸出端并聯(lián)所述濾波電容(2)，所述耗盡型場效應晶體管(4)的漏極與所述整流電路(1)的直流輸出端的一端相連接，所述耗盡型場效應晶體管(4)的源極與柵極相連接并與所述負載(3)的一端相連接，所述負載(3)的另一端與所述整流電路(1)的直流輸出端的另一端相連接。
2、 根據(jù)權利要求1所述的具有節(jié)能和過壓保護的恒流源裝置，其特征 在于所述負載(3)是高電壓LED發(fā)光管組件或由若干LED發(fā)光 管串聯(lián)或串并聯(lián)組成的燈具。
3、 根據(jù)權利要求1所述的具有節(jié)能和過壓保護的恒流源裝置，其特征 在于所述負載(3)是工作電壓高的電子電路。
4、 根據(jù)權利要求1所述的具有節(jié)能和過壓保護的恒流源裝置，其特征 在于所述負載(3)是高工作電壓的直流電動機。
5、 根據(jù)權利要求1所述的具有節(jié)能和過壓保護的恒流源裝置，其特征在于所述負載(3)是高阻性電熱負載。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有節(jié)能和過壓保護的恒流源裝置，旨在提供一種元件少、電路簡單、具有節(jié)能和過壓保護的恒流源裝置。本發(fā)明包括整流電路(1)、濾波電容(2)和負載(3)，同時還包括一個耗盡型場效應晶體管(4)，它們由導線連接組成，所述耗盡型場效應晶體管(4)是一特制元件。本發(fā)明可廣泛應用于所述負載是高電壓LED發(fā)光管組件或由若干LED發(fā)光管串聯(lián)或是串并聯(lián)組成的燈具，也可用于所述負載是工作電壓高的電子電路，也可用于所述負載是高工作電壓的直流電動機，也可用于所述負載是高阻性電熱負載。
文檔編號H01L33/00GK101452302SQ20071003213
公開日2009年6月10日 申請日期2007年12月5日 優(yōu)先權日2007年12月5日
發(fā)明者吳緯國 申請人:廣州南科集成電子有限公司