閘流晶體管,觸發(fā)閘流晶體管的方法和閘流晶體管電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種閘流晶體管，包括：第一傳導(dǎo)類型的第一區(qū)域；鄰接第一區(qū)域的第二傳導(dǎo)類型的第二區(qū)域；鄰接第二區(qū)域的第一傳導(dǎo)類型的第三區(qū)域；第二傳導(dǎo)類型的第四區(qū)域，所述第四區(qū)域包括第一分節(jié)和與第一分節(jié)分離的第二分節(jié)，該第一分節(jié)和第二分節(jié)分別鄰接第三區(qū)域；電連接到第一分節(jié)和第三區(qū)域的電阻元件；鄰接第一區(qū)域的第一觸點(diǎn)；鄰接第一分節(jié)的第二觸點(diǎn)；和鄰接第二分節(jié)并與第二觸點(diǎn)分離的觸發(fā)觸點(diǎn)。本發(fā)明還公開了一種觸發(fā)該種閘流晶體管的方法，包括使用一個(gè)或多個(gè)該種閘流晶體管的電路。
【專利說明】閘流晶體管，觸發(fā)閘流晶體管的方法和閘流晶體管電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及閘流晶體管，觸發(fā)閘流晶體管的方法和閘流晶體管電路。

【背景技術(shù)】
[0002]閘流晶體管是雙穩(wěn)態(tài)元件穩(wěn)定元素，由被配置在PNPN布置中的兩個(gè)相互感應(yīng)的PNP和NPN雙極晶體管組成，它可以從關(guān)閉狀態(tài)被觸發(fā)到一個(gè)極低歐姆的開啟狀態(tài)。傳統(tǒng)的正電流被用于NPN型晶體管的基極，為了觸發(fā)裝置。
[0003]為了一些應(yīng)用，特別是那些閘流晶體管操作在高正電壓的應(yīng)用中，需要能夠通過負(fù)電流觸發(fā)該閘流晶體管。已知的方法是通過向NPN型晶體管的基極提供負(fù)電流負(fù)電流來觸發(fā)裝置。另一個(gè)已知的方法是通過向NPN型晶體管的射極提供負(fù)電流來觸發(fā)裝置。
[0004]配置用于這樣的已知的負(fù)電流觸發(fā)方法的裝置可能遭受一個(gè)或多個(gè)不利影響，例如各個(gè)曲型的制造工藝擴(kuò)展的非穩(wěn)態(tài)擊穿電壓不同，過度的觸發(fā)電流和增加的電壓降導(dǎo)致在開啟狀態(tài)的消散增加。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]按照一個(gè)方面，提供一種閘流晶體管包括:第一傳導(dǎo)類型的第一區(qū)域；鄰接第一區(qū)域的第二傳導(dǎo)類型的第二區(qū)域；鄰接第二區(qū)域的第一傳導(dǎo)類型的第三區(qū)域；第二傳導(dǎo)類型的第四區(qū)域，所述第四區(qū)域包括第一分節(jié)和與第一分節(jié)分離的第二分節(jié)，該第一分節(jié)和第二分節(jié)分別鄰接第三區(qū)域；電連接到第一分節(jié)和第三區(qū)域的電阻元件；鄰接第一區(qū)域的第一觸點(diǎn)；鄰接第一分節(jié)的第二觸點(diǎn)；和鄰接第二分節(jié)并與第二觸點(diǎn)分離的觸發(fā)觸點(diǎn)。
[0006]因此，依據(jù)這個(gè)方面，向第四區(qū)域的第二分節(jié)提供觸發(fā)電流，但是這可能不符合流過第四區(qū)域的的第一分節(jié)的要求。單獨(dú)設(shè)計(jì)或者控制主電流傳送路徑的阻抗是可能的，包括第四區(qū)域的第一分節(jié)，它與該觸發(fā)觸點(diǎn)和觸發(fā)電流的需要無關(guān)或者有一個(gè)相關(guān)的簡化的依賴性。通過提供與第一分節(jié)分離的第二分節(jié)，該兩個(gè)分節(jié)可能是不同的電偏壓的。因此，第一分節(jié)和第二分節(jié)通常是電分離的，特別的是它們之間有一定程度和級(jí)別的電絕緣。他們可能是寬的物理上的距離間隔，或者是電隔離，例如通過結(jié)隔離。
[0007]該閘流晶體管包括連接到第一分節(jié)和第三區(qū)域的電阻元件。該電阻器可能將第三區(qū)域接地。該電阻器用于阻止該第三區(qū)域浮動(dòng)，否則它的電壓可能與第一分節(jié)一起下降。它通常用于保持偏壓接近于第二分節(jié)并補(bǔ)充必要的基極電流。它可能與裝置的余下部分成為一整體，或者提供為單獨(dú)的連接元件。
[0008]在實(shí)施例中，該第一分節(jié)和第二分節(jié)是各自被第四區(qū)域圍繞的。因此，該節(jié)可能是通過在該第四區(qū)域的距離間隔來實(shí)現(xiàn)電分離。例如，它們在η井中可能是物理學(xué)的與/和電隔離的。
[0009]在實(shí)施例中，閘流晶體管包括與電阻的元件并聯(lián)的二極管，并且該二極管連接與第二分節(jié)和第三區(qū)域兩者之間。這樣的二極管也許已經(jīng)具有通過第三區(qū)域限制負(fù)電壓的效果。這樣的二極管可能是可能與裝置的余下部分成為一整體，或者作為單獨(dú)的連接元件提供。
[0010]在實(shí)施例中，第一傳導(dǎo)類型是P型，第二傳導(dǎo)類型是N型。在實(shí)施例中，第一電觸點(diǎn)是陽極，第二觸點(diǎn)是陰極。
[0011]在實(shí)施例中，第二區(qū)域是第一基極區(qū)，第三區(qū)域是第二基極區(qū)，第一基極區(qū)包括相對(duì)輕摻雜漂移區(qū)，第二基極區(qū)是相對(duì)重?fù)诫s的，第一基極區(qū)的長度比第二基極區(qū)的長度長。
[0012]根據(jù)另一個(gè)方面，提供有驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器包括前述的閘流晶體管和控制器，該控制器被配置為向閘流晶體管的觸發(fā)觸點(diǎn)提供負(fù)觸發(fā)電流。
[0013]根據(jù)另一個(gè)方面，提供一種LED照明電路，包括驅(qū)動(dòng)器和多個(gè)LED燈帶，具有與閘流晶體管并聯(lián)的LED開關(guān)式燈帶，該閘流晶體管被配置為向開關(guān)式LED燈帶提供旁路電路。
[0014]根據(jù)另一個(gè)方面，提供一種閘流晶體管的方法，該閘流晶體管包括與陽極相鄰的第一區(qū)域，分別是第一基極區(qū)和第二基極區(qū)的第二區(qū)域和第三區(qū)域，與陰極相鄰的第四區(qū)域，該第四區(qū)域包括第一分節(jié)和第二分節(jié)，該方法包括，通過從與第二分節(jié)電連接的觸發(fā)觸點(diǎn)引入負(fù)電流來觸發(fā)閘流晶體管，并通過停止引入該負(fù)電流來斷開該閘流晶體管。
[0015]在實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括通過連接第二分節(jié)到第三區(qū)域來斷開閘流晶體管。因此，通過使第二分節(jié)與第三區(qū)域短路，尤其是在相當(dāng)于短路兩個(gè)區(qū)域之間的電阻的應(yīng)用中，該裝置可能被關(guān)斷。
[0016]這些及其他方面會(huì)在以下實(shí)施例中描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1示出了以不同形狀描繪的普通的閘流晶體管；
[0018]圖2示出了傳統(tǒng)的閘流晶體管裝置的剖面示意圖；
[0019]圖3示出了如圖2所示的傳統(tǒng)閘流晶體管裝置的等電勢曲線；
[0020]圖4示出了閘流晶體管在導(dǎo)通狀態(tài)和斷開狀態(tài)的電流電壓特性曲線；
[0021]圖5示出了觸發(fā)閘流晶體管的常規(guī)配置，圖5 (a)是正電流，5 (b)和5 (c)是負(fù)觸發(fā)電流；
[0022]圖6示出了傳統(tǒng)閘流晶體管和根據(jù)實(shí)施例的閘流晶體管在導(dǎo)通狀態(tài)下的消散曲線.-^4 ，
[0023]圖7示出了根據(jù)實(shí)施例的閘流晶體管，圖7 (a)是模塊模式，圖7 (b)電路圖模式；
[0024]圖8不出了根據(jù)其他實(shí)施例的閘流晶體管的電路圖；
[0025]圖9示出了根據(jù)實(shí)施例的閘流晶體管的部分帶的平面圖；和
[0026]圖10示出了根據(jù)實(shí)施例的舉例應(yīng)用。

【具體實(shí)施方式】
[0027]圖1顯示了以各種不同的方式描述的普通的閘流晶體管，該閘流晶體管是PNPN裝置，如圖1(a)所示包括四個(gè)區(qū)域110，120，130和140，各自被摻雜為具有ρ，η, ρ和η傳導(dǎo)類型。傳統(tǒng)的，區(qū)域110被稱作第一射極，區(qū)域120和130分別是第一和第二基極區(qū)，區(qū)域140被稱作第二射極區(qū)域。第一射極110與陽極觸點(diǎn)112鄰接，第二射極與陰極觸點(diǎn)142鄰接。閘流晶體管有柵極，或觸發(fā)觸點(diǎn)132，傳統(tǒng)的正觸發(fā)器閘流晶體管中，柵極，或觸發(fā)觸點(diǎn)132通常連接到第二基極區(qū)130。
[0028]如圖1(b)可以看出，可以把閘流晶體管看作相互作用的PNP和NPN雙極晶體管對(duì)。第一 PNP晶體管包括區(qū)域110，120和130，分別作為射極，基極和集電極，而第二 NPN晶體管包括區(qū)域120，130和140，分別作為集電極、基極和射極。圖1 (c)顯示了二個(gè)雙極晶體管閘流晶體管結(jié)合的閘流晶體管，通過用于雙極晶體管的傳統(tǒng)的電路信號(hào)來描寫，圖1(d)顯示了相同的裝置，該裝置使用了用于閘流晶體管的傳統(tǒng)的電路符號(hào)。柵觸點(diǎn)132作為外接觸點(diǎn)，而在第二晶體管的集電極和第一晶體管的基極之間的內(nèi)部連接122并不作為到該裝置的外接觸點(diǎn)。
[0029]圖2示出了傳統(tǒng)的閘流晶體管裝置的剖面示意圖。圖3顯示了同樣的裝置在斷開狀態(tài)和接近故障狀態(tài)下的電場。第一和第二射極區(qū)分別表示為210和240，第一和第二基極區(qū)分別表示為220和230。區(qū)域212，222，232和242分別設(shè)有觸點(diǎn)。圖上也顯示了場極電板224。結(jié)構(gòu)上，該裝置類似于標(biāo)準(zhǔn)高電壓NDMOS裝置，擴(kuò)展的，非常低摻雜η漂移區(qū)形成PNP型晶體管的基極。通過有源器件下的氧化物結(jié)構(gòu)250來提供高度電絕緣，η漂移區(qū)提供跨PNP型晶體管的電絕緣。與包括η漂移區(qū)域的PNP型晶體管的基極區(qū)的長度相比，NPN型晶體管的基極區(qū)是由相對(duì)窄的主體擴(kuò)散區(qū)230提供的。一般的，該區(qū)域可能小于I μ m，而η漂移區(qū)域的長度一般是40到60 μ m。
[0030]圖3顯示了相同的結(jié)構(gòu)，并在上面添加了等電勢線310，312，314等。圖中的條件相當(dāng)于450V高側(cè)，在231V陽極-陰極偏壓下，即該裝置兩側(cè)電壓總共681V。
[0031]圖4顯示了閘流晶體管在阻斷狀態(tài)(粗體點(diǎn)線410)和導(dǎo)通狀態(tài)(粗體虛線420)的電流電壓特性。在非導(dǎo)通狀態(tài)，閘流晶體管在反向擊穿電壓Vbk和正向擊穿電SVm之間呈現(xiàn)很高的電阻(非常緩的IV曲線)。在導(dǎo)通狀態(tài)，閘流晶體管在正向偏壓(也就是第一象限)呈現(xiàn)很低的電阻(非常陡的IV曲線)。該阻斷狀態(tài)對(duì)應(yīng)了柵極或者觸發(fā)電流Ie。該圖顯示了 Ie從O(Ie = O)增加到大電流(Ie>>0)的轉(zhuǎn)換。觸發(fā)一般受到正基極電流Ie進(jìn)入NPN型晶體管(在該柵結(jié)點(diǎn))的影響。
[0032]圖5顯示了已知的用于觸發(fā)閘流晶體管的方法，閘流晶體管顯示為互連的PNP和NPN型晶體管510和520。觸發(fā)一般受到正基極電流Ie進(jìn)入NPN型晶體管(在該柵結(jié)點(diǎn))的影響。觸發(fā)電流由粗體點(diǎn)線530表示。
[0033]在一些應(yīng)用中，后面將更為詳細(xì)的描述，用負(fù)電流觸發(fā)閘流晶體管會(huì)優(yōu)于用正電流。兩個(gè)已知的用于這樣的觸發(fā)的裝置分別由圖5(b)和5(c)表示。
[0034]圖5(b)描繪了 PNP觸發(fā)。在該觸發(fā)方法中，從PNP電阻器的基極拉取負(fù)電流。因此在這結(jié)構(gòu)中，閘流晶體管的柵觸點(diǎn)與PNP型晶體管的基極相連。這種結(jié)構(gòu)中，由于PNP具有非常寬的基極區(qū)域，因此它通常具有非常低的雙極性。因而，觸發(fā)電流的僅僅一小部分導(dǎo)致產(chǎn)生了到達(dá)陽極的孔。因?yàn)樾枰@些孔來開啟NPN，所以該裝置可能難以觸發(fā)，特別是在低側(cè)條件，也就是在該裝置兩側(cè)沒有大電壓的時(shí)候。一般的，孔的數(shù)量可能非常少，以至于還需要浮動(dòng)物使得在低側(cè)條件也可以觸發(fā)該裝置。浮動(dòng)物會(huì)導(dǎo)致非預(yù)期的和不可復(fù)現(xiàn)的顯現(xiàn)。盡管如此，它還是可以使得在低側(cè)條件達(dá)到高觸發(fā)電流。
[0035]圖5(c)描繪了射極觸發(fā)。在這中結(jié)構(gòu)中，通過拉取(觸發(fā))電流540(粗體點(diǎn)線顯示)來引入NPN基極-射極結(jié)到正向偏壓。該結(jié)構(gòu)要求至少兩個(gè)另外的元件:(I) 一個(gè)另外的二極管550，使陰極被拉至負(fù)偏壓和(2)連接到基極的電阻器555，來提供必要的基極電流。把整個(gè)陰極用作觸發(fā)射極，導(dǎo)致了大觸發(fā)電流。更進(jìn)一步地，在主電流通路中增加二極管，導(dǎo)致電路兩側(cè)另外的大約0.7V電壓降。該補(bǔ)充電壓大大增加了消散。
[0036]圖6描述了該消散。圖6顯示了 300 μ m寬的射極觸發(fā)器閘流晶體管在開啟狀態(tài)下陽極保持電流的測量(在縱坐標(biāo)或者Y軸)，電壓Vak (在橫坐標(biāo)或X軸)，根據(jù)傳統(tǒng)的射極觸發(fā)器結(jié)構(gòu)的標(biāo)為610,根據(jù)如下所述實(shí)施例的標(biāo)為620。傳統(tǒng)的射極觸發(fā)器的一般的電壓降大于3V，由于附加的二極管帶來的額外的0.7V的電壓降。根據(jù)實(shí)施例的設(shè)計(jì)，具有單獨(dú)的觸發(fā)柵極，下面將更詳細(xì)地描述，顯示了非常低的電壓降和低的保持電流。
[0037]在實(shí)施例中，NPN中的η+射極被分成至少兩個(gè)分節(jié)，或者區(qū)域，被發(fā)送到兩個(gè)不同的接合焊盤。一般的，較大的射極會(huì)作為原有的陰極，而較小的射極會(huì)變?yōu)闁艠O。該節(jié)或者區(qū)域通常是空間隔離的，為了使它們在不同的偏壓中被單獨(dú)的電偏壓。在典型的物理結(jié)構(gòu)中，電絕緣可能是通過單獨(dú)的定位該節(jié)來完成，使它們之間有充分的空間，在P井(p-well)中。該結(jié)構(gòu)由圖7(a)顯示。該圖顯示了一種閘流晶體管，一般可能是PNPN結(jié)構(gòu)，有四個(gè)區(qū)域。這些區(qū)域中的三個(gè)區(qū)域，是連接到陽極觸點(diǎn)705的第一射極715、第一和第二基極區(qū)725和735，它們與傳統(tǒng)的閘流晶體管結(jié)構(gòu)(分別為110，120和130)相比較是沒有大變化的。然而，第四區(qū)域鈹分成兩個(gè)分離的區(qū)域742和744。第一個(gè)區(qū)域或者叫做分節(jié)742通常作為傳統(tǒng)的射極，并被連接到陰極觸點(diǎn)795，第二個(gè)區(qū)域或者叫做分節(jié)744通常作為柵極，并被電連接到柵極觸點(diǎn)745。
[0038]依據(jù)電路實(shí)現(xiàn)，根據(jù)實(shí)施例的等效電路由圖7顯示。有效的，分節(jié)射極把原來的NPN520分成兩個(gè)并聯(lián)的NPN720和720’。第一個(gè)傳送主電流粗體虛線540)，而第二個(gè)單獨(dú)用于觸發(fā)和僅接收觸發(fā)電流(粗體點(diǎn)線540’)。圖中顯示了區(qū)域715和725之間的電阻Rn,anode.這樣的一種電阻可以保證該基極不是浮動(dòng)的。圖中示意性的顯示了區(qū)域725和735之間的電阻Rn，drift。它代表了相對(duì)長漂移區(qū)的電阻。
[0039]在實(shí)施例中，通過電阻器755把NPN型晶體管的基極接地。一個(gè)相對(duì)高電阻值通常被用于實(shí)現(xiàn)特別低的保持電流，在實(shí)踐中介于大概100歐到幾百千歐之間。如果該電阻過小，保持電流就可能變的過大，這是不希望出現(xiàn)的。相反的，如果該電阻過大，特別如果是開路，該裝置可以變成半浮動(dòng)，從而導(dǎo)致電壓脈沖尖峰和dv/dt的問題。更進(jìn)一步地，使用過高電阻可能導(dǎo)致主體在觸發(fā)期間被下拉到過度的負(fù)偏壓，這也是不希望發(fā)生的。
[0040]在一些實(shí)施例中，如圖8所式，包括與陰極基極電阻器并聯(lián)的二極管765。這可能提供更好的集成，特別是在不影響保持電流的情況下可限制基極電壓值達(dá)到大約-0.7V。在圖8所示的實(shí)施例的其他方面，類似于圖7(b)所示。
[0041]圖9示出了根據(jù)實(shí)施例的閘流晶體管的部分平面圖。該視圖顯示了傳統(tǒng)的用于陽極的大面積結(jié)合焊盤905，和用于陰極的結(jié)合焊盤995。陰極結(jié)合焊盤995依靠軌道995’被連接到射極的分節(jié)942，一般可能是金屬軌道。雖然如圖9所示，該節(jié)是間斷的，在實(shí)踐中他們依靠金屬連接部連接。射極分節(jié)或者部分942是被連接到ρ+主體接觸區(qū)域935的ρ井(PWELL)區(qū)域937圍繞在內(nèi)的。PWELL區(qū)域937，對(duì)應(yīng)于圖2的PW，也就是第二基極區(qū)230。P+主體區(qū)域935可能是依靠軌道930’被連接到觸盤930，一般可能是金屬軌道。觸盤930可能是一外接觸盤，或者在裝置內(nèi)部使用。觸盤930因此對(duì)應(yīng)于圖2的KP觸點(diǎn)232。特別的，電阻元件955可能把基極觸盤932連接到結(jié)合焊盤995。該電阻元件955可能是作為單獨(dú)的元件提供的，或者可能是寄生的結(jié)果。該電阻元件955可能有幾百歐姆。另外，二極管965可能是連接在基極觸盤930和陰極結(jié)合焊盤995之間。二極管965可能是被提供作為集成二極管的。在這種情況下，二極管965和電阻元件955被提供作為集成元件，可能不再需要接觸基極觸盤930，無論在哪種情況下，可以省略該焊盤。
[0042]除了射極分節(jié)或分節(jié)942之外，連接到陰極結(jié)合焊盤995的是單獨(dú)的射極分節(jié)944，也被pwell區(qū)域圍繞。射極分節(jié)944與射極分節(jié)942是空間分隔的，以致于通常將從那里實(shí)現(xiàn)電隔離。射極分節(jié)944通過軌道945’連接到觸發(fā)觸盤945上，一般可能是金屬軌道。觸發(fā)觸盤945可能是通過電阻的元件被連接到陰極結(jié)合焊盤995。該電阻的元件可能是由單獨(dú)的元件提供的，或者可能是寄生的結(jié)果。
[0043]在圖9的實(shí)施例中，射極被分離為兩個(gè)分節(jié)942和944。在其他的實(shí)施例中，射極可能包括更多的分節(jié)。這些一個(gè)或多個(gè)分節(jié)可能通過金屬軌道被連接到陰極觸盤995，在其他的實(shí)施例中，單獨(dú)的觸盤可能是為兩個(gè)或更多的射極分節(jié)而設(shè)的。因此在實(shí)施例中，可能設(shè)有兩個(gè)或更多的觸發(fā)觸盤945。特別是，在大電流閘流晶體管的情況下，也許復(fù)制該兩個(gè)分節(jié)942和944是適當(dāng)和方便的。這可能增強(qiáng)裝置在開啟狀態(tài)的兩側(cè)的統(tǒng)一的觸發(fā)。因此在高強(qiáng)度電流裝置中，可能有兩個(gè)或更多相關(guān)的觸發(fā)觸盤。應(yīng)該注意圖9只是示意性的，圖9的區(qū)域的相對(duì)間距和尺寸被校準(zhǔn)到便于理解。尤其是，說明性的實(shí)施例中，增加的主體區(qū)域可能是比顯示的更加緊的包圍在射極區(qū)域942和944周圍，第二基極寬度(即區(qū)域942和944到主體注入邊緣的距離)可能是比第一基極寬度小很多，即從區(qū)域935到區(qū)域942和944的距離。
[0044]沒有限制的，根據(jù)實(shí)施例的閘流晶體可能在高電壓應(yīng)用中更方便。閘流晶體管便于大電流應(yīng)用，是因?yàn)樗鼈兿鄬?duì)低的開啟狀態(tài)電阻。曲型的應(yīng)用可能是高電壓直流電源應(yīng)用，有幾百安培的電流并且達(dá)到或超過lkv。然而，閘流晶體管的應(yīng)用不局限于這樣的高強(qiáng)度電流。一個(gè)低電流應(yīng)用的例子是LED照明電路，可能在IA或以下的電流下操作。因此根據(jù)實(shí)施例的用于電源開關(guān)的閘流晶體管可能在低于所謂的高側(cè)條件下操作有效，并且通過負(fù)觸發(fā)電流驅(qū)動(dòng)該閘流晶體管是所期望實(shí)現(xiàn)的。這樣一個(gè)應(yīng)用的例子是如圖10所示的多輸出LED驅(qū)動(dòng)電路。在這樣的實(shí)施例的之前的例子中，通過NXP半導(dǎo)體公司的研發(fā)，在650V的擊穿電壓下驅(qū)動(dòng)120mA的情況下是可用的。
[0045]圖10顯示了 LED照明電路1000，包括系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器1010，用于驅(qū)動(dòng)多個(gè)LED燈帶1022，1024，1026和1028。燈帶被布置為“指向電源”的結(jié)構(gòu)，以致于它們響應(yīng)于即時(shí)電源電壓，依次連接或斷開。如圖顯示，LED燈帶是串聯(lián)排列的。系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器1010包括電流源1032，1034，1036和1038，用于提供燈帶電流STR1。STR4也顯示了。然而系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器1010還包括三個(gè)閘流晶體管1042，1044和1046。閘流晶體管排列以致能短路LED燈帶中的個(gè)別個(gè)，分別為1022、1024和1026。
[0046]電源和閘流晶體管是通過控制器1050控制的。系統(tǒng)控制器還包括高電壓供電單元1064，從干線1070提供整流功率補(bǔ)給。
[0047]作為操作的簡單例子，考慮到LED燈帶各自需要60V的電壓來操作的情況，把照明電路連接到230V，50Hz，峰值電壓為325V的主電源。主電源在等于零的情況，燈帶均不可用。5ms后電源電壓到達(dá)大約60V，第一 LED燈帶1028被連接。這時(shí)，需要短路或旁路剩余三個(gè)LED燈帶，通過閉合閘流晶體管1042、1044和1046的方法。大約12ms后，電源電壓到達(dá)大約120V，這時(shí)閘流晶體管1046斷開，以致于LED燈帶1026不再被旁路，而是被接通。一旦電源電壓到達(dá)180V，旁路LED燈帶1024的閘流晶體管1044被關(guān)斷來消除短路，最后一旦電源電壓到達(dá)240V，旁路LED燈帶1022的閘流晶體管1042被斷開。所有的LED燈帶現(xiàn)在都是可操作的，并在主循環(huán)的最高電壓部分期間持續(xù)操作。隨著電壓開始下降，閘流晶體管被閉合，以相反的順序，即1042、1044，然后1046，為了連續(xù)的旁路越來越多的燈帶。
[0048]這樣的應(yīng)用是非限制的，比如相對(duì)大電流應(yīng)用的例子，其中閘流晶體管應(yīng)用在高偵牝并受益于負(fù)觸發(fā)電流。
[0049]詞語“包括”并不排除其他元件的存在，“一個(gè)”也并不排除多個(gè)，單一處理器或其他模塊可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)功能，不應(yīng)該理解為對(duì)權(quán)利要求的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種閘流晶體管，其特征在于，包括: 第一傳導(dǎo)類型的第一區(qū)域； 鄰接第一區(qū)域的第二傳導(dǎo)類型的第二區(qū)域； 鄰接第二區(qū)域的第一傳導(dǎo)類型的第三區(qū)域； 第二傳導(dǎo)類型的第四區(qū)域，所述第四區(qū)域包括第一分節(jié)和與第一分節(jié)分離的第二分節(jié)，該第一分節(jié)和第二分節(jié)分別鄰接第三區(qū)域； 電連接到第一分節(jié)和第三區(qū)域的電阻元件； 鄰接第一區(qū)域的第一觸點(diǎn)； 鄰接第一分節(jié)的第二觸點(diǎn)；和 鄰接第二分節(jié)并與第二觸點(diǎn)分離的觸發(fā)觸點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的閘流晶體管，其特征在于，所述第一分節(jié)和第二分節(jié)各自被第四區(qū)域圍繞。
3.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的閘流晶體管，其特征在于，進(jìn)一步包括與電阻元件電并聯(lián)的二極管，并且該二極管連接于第二分節(jié)和第三區(qū)域之間。
4.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的閘流晶體管，其特征在于，其中第一傳導(dǎo)類型是P型，第二傳導(dǎo)類型是η型。
5.如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的閘流晶體管，其特征在于，其中第一觸點(diǎn)是陽極，第二觸點(diǎn)是陰極。
6.如權(quán)利要求5所述的閘流晶體管，其特征在于，所述第二區(qū)域是第一基極區(qū)，第三區(qū)域是第二基極區(qū)，第一基極區(qū)包括相對(duì)輕摻雜漂移區(qū)，第二基極區(qū)是相對(duì)重?fù)诫s的，第一基極區(qū)的長度比第二基極區(qū)的長度長。
7.—種驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，包括控制器和如前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的閘流晶體管，該控制器被配置為向閘流晶體管的觸發(fā)觸點(diǎn)提供負(fù)觸發(fā)電流。
8.—種LED照明電路，其特征在于，包括如權(quán)利要求7所述的驅(qū)動(dòng)器和多個(gè)LED燈帶，具有與閘流晶體管并聯(lián)的LED開關(guān)式燈帶，該閘流晶體管被配置為在使用中為開關(guān)式LED燈帶提供旁路電路。
9.一種操作閘流晶體管的方法，其特征在于，該閘流晶體管包括與陽極相鄰的第一區(qū)域，分別是第一基極區(qū)和第二基極區(qū)的第二區(qū)域和第三區(qū)域，與陰極相鄰的第四區(qū)域，該第四區(qū)域包括分離的第一分節(jié)和第二分節(jié)，該方法包括: 通過拉取來自與第二分節(jié)電連接的觸發(fā)觸點(diǎn)的負(fù)電流來觸發(fā)所述閘流晶體管。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括通過電連接第二分節(jié)到第三區(qū)域來斷開閘流晶體管。
【文檔編號(hào)】H03K17/56GK104242888SQ201410287625
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月24日
【發(fā)明者】羅布·范達(dá)倫, 馬爾騰·雅各布斯·斯萬內(nèi)堡, 伊內(nèi)茲·埃米里克-維蘭德 申請(qǐng)人:恩智浦有限公司