專利名稱：一種恒流恒壓電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種恒流恒壓電路。
背景技術：
目前，LED的應用越來越廣泛，用于日常室內和戶外照明的LED燈具也 正越來越普及。目前的LED驅動電路一般都是單獨設置穩(wěn)流或穩(wěn)壓電路，沒 有同時具有恒流及恒壓兩種功能的電路。圖1是一種現有的隔離式開關電源 穩(wěn)壓電路，所謂"隔離式"是指變壓器的兩側的接地端是獨立的，這種電路 的電源輸出端的電壓雖可保持穩(wěn)定，但是由于LED在高溫下長期工作后其導 通電壓會下降，因此如果LED兩端的電壓保持不變，則其工作電流會升高。 所以在穩(wěn)壓電路的實際應用中，在使用一段時間后，常常會發(fā)生由于電流的 升高而造成LED被燒毀的現象，縮短使用壽命。圖2是一種現有的非隔離式 電源恒流電路，這種電路雖可保證輸出端的電流穩(wěn)定，但是在多個負載并聯 的情形下，則會造成電流在各個支路內的不平均分布，以致于在一路LED燒 毀后，容易加速造成全部支路LED的燒毀。
"MOSFET"是英文"metal-oxide-semiconductor field effect transistor"
的縮寫，意即"金屬氧化物半導體場效應晶體管"，其原理是所有現代集成 電路芯片的基礎。 一個耗盡型MOSFET器件由三個基本部分構成源極(S )、 柵極(G)和漏極(D)。 一個N-通道耗盡型MOS場效應管在源極及漏極之 間接近柵極表面，有一個與源漏同極性的淺層摻雜層將源極與漏極相連接。 當柵極與源極電壓為正時，其飽和導通電流也隨電壓增高而增大，此點與增 強型MOS場效應管相同。但是當柵極與源極同電位時，當漏極施以正壓時， 耗盡管先是經過電流急速上升的線性區(qū)，然后就進入恒流導通的飽和區(qū)，此
4時的漏極電壓被稱作飽和電壓，漏極導通電流之大小與淺層摻雜層的濃度與 深度有關， 一般濃度與深度越大則電流越大。當柵極與源極之間施以負電壓， 則通道可以被截止，導通電流為零，此時的柵極電壓被定義為開啟電壓，但 是如果通道濃度太濃、深度太深，則柵極將無法截斷通道電流。耗盡型MOS 管由于在柵極與源極電壓為零時，漏源極電流己呈恒流導通，這點導致其不 如增強型MOS管在邏輯應用上方便，所以迄未被工業(yè)界單獨做成器件來使
用。由于耗盡型MOS管在柵極電壓為零時已導通的特性及其在漏極電壓增加
時電流基本在飽和區(qū)直到漏極雪崩擊穿，故其可作為一個恒流源使用。

實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種同時 具有恒流及恒壓兩種功能的電路，該恒流恒壓電路結構簡單、效率高、功耗 低、節(jié)能，能夠延長負載的使用壽命。
本實用新型所采用的技術方案是本實用新型包括整流電路、穩(wěn)壓電路、 負載，交流電經所述整流電路整流后從所述穩(wěn)壓電路的輸出端輸出變?yōu)楹銐?的直流電后流經所述負載，所述恒流恒壓電路還包括恒流源器件，所述恒流 源器件接于所述負載的輸出端與整個電路的接地端之間。
所述恒流源器件為耗盡型場效應晶體管。
所述耗盡型場效應晶體管的漏極為一接點，所述耗盡型場效應晶體管的 源極與柵極相短接構成另一接點。
所述負載包括至少一組相串聯的若干個LED。
每組所述LED均與一個所述恒流源器件相串聯，串聯后的若干組再并聯 接于所述穩(wěn)壓電路的輸出端與所述接地端之間。
或者，各組所述LED并聯后再與一個所述恒流源器件相串聯，并接于所 述穩(wěn)壓電路的輸出端與所述接地端之間。所述穩(wěn)壓電路是開關電源。 所述穩(wěn)壓電路包括功率因數校正電路。
所述負載是直流供電的電子電路或直流電動機或高阻性電熱負載。 所述恒流恒壓電路還包括短路保護電路，所述短路保護電路接于交流電 源的輸入端與所述整流電路之間，所述整流電路采用橋式整流。
本實用新型的有益效果是由于本實用新型包括整流電路、穩(wěn)壓電路、 負載、恒流源器件，交流電經所述整流電路整流后從所述穩(wěn)壓電路的輸出端 輸出變?yōu)楹銐旱闹绷麟姾罅鹘浰鲐撦d，所述恒流源器件接于所述負載的輸 出端與整個電路的接地端之間，通過所述整流電路、所述穩(wěn)壓電路獲得穩(wěn)定 的電壓輸出，即使負載如LED光源在高溫下長時間工作，當光源負載的電流
欲增加時，所述恒流源器件可阻止電流增加，并將LED光源下降的電壓加在 所述恒流源器件上，延長負載如LED光源的使用壽命，避免燒毀，所述恒流 源器件作為一個獨立的器件，方便替換現有其他電路的外圍穩(wěn)壓及穩(wěn)流電路， 使得電路元件大大減少、電路簡單，故本實用新型同時具有恒流及恒壓兩種 功能，該恒流恒壓電路結構簡單、效率高、功耗低、節(jié)能，能夠延長負載的 使用壽命，并且具有過流過壓保護功能，將其應用于LED發(fā)光電路中可節(jié)省 整個電路的功耗。


圖1是一種現有的隔離式開關電源穩(wěn)壓電路的示意圖； 圖2是一種現有的非隔離式電源恒流電路的示意圖； 圖3是本實用新型實施例一的電路示意圖； 圖4是本實用新型實施例二的電路示意圖； 圖5是本實用新型實施例三的電路示意圖。
具體實施方式

實施例一
如圖3所示，本實施例的恒流恒壓電路包括整流電路l、穩(wěn)壓電路2、負 載3、恒流源器件4、短路保護電路5，交流電經所述整流電路1整流后從所 述穩(wěn)壓電路2的輸出端輸出變?yōu)楹銐旱闹绷麟姾罅鹘浰鲐撦d3，所述整流 電路1采用由四個整流二極管D1、 D2、 D3、 D4組成的橋式整流電路，所述 短路保護電路5包括保險絲F1及壓敏電阻RV1，用于過流及短路保護，接于 交流電源的輸入端與所述整流電路1之間，所述穩(wěn)壓電路2是開關電源，所 述恒流源器件4為耗盡型場效應晶體管，所述耗盡型場效應晶體管的漏極為 一接點，所述耗盡型場效應晶體管的源極與柵極相短接構成另一接點，所述 穩(wěn)壓電路2包括功率因數校正電路IC1，所述功率因數校正電路IC1采用ST 公司生產的型號為L6561的電源PFC功率因數控制電路，其具有電路簡單、 效率高等優(yōu)點，目前被廣泛地應用在節(jié)能燈等需要功率因數校正的電源電路 中，其外圍元件包括六個電容C1 C6， H^—個電阻R1 R9、 Rl' 、 R9，， 三個二極管D5 D7， 一個MOS管Ql， 一個電感線圈T1，所述負載3包括 一組相串聯的若干個LED，各所述LED與一個所述恒流源器件4相串聯，串 聯后再接于整個電路的接地端G，以使所述恒流源器件4將所述負載3的輸 出端A與所述接地端G連接起來構成回路。相串聯的若干個所述LED的數 量，應視所述穩(wěn)壓電路2的輸出端的電壓V。、所述恒流源器件4兩端的電壓 Vd及平均毎個所述LED的導通電壓Vf而定， 一般所述恒流源器件4的工作 電壓為2 10V，故所述LED的個數約等于(VQ_VD) /VF。
本實用新型通過所述整流電路1、所述穩(wěn)壓電路2獲得穩(wěn)定的電壓輸出， 即使負載LED光源在高溫下長時間工作，當光源負載的電流欲增加時，所述 恒流源器件4可阻止電流增加，并將LED光源下降的電壓加在所述恒流源器 件4上，延長負載LED光源的使用壽命，避免燒毀，所述恒流源器件4作為 一個獨立的器件，方便替換現有其他電路的外圍穩(wěn)壓及穩(wěn)流電路，使得電路元件大大減少、電路簡單，能夠延長負載的使用壽命。所述耗盡型場效應晶 體管在柵極、源極同電位時的飽和電流可視LED的電流需要而做調整，故可
對LED提供恒流供應；雖然所述穩(wěn)壓電路2的輸出端電壓是穩(wěn)定的，但是，
由于負載長期在高溫工作條件下電壓會下降，此時電壓下降的部分將會加到
所述耗盡型場效應晶體管的漏極及源極之間而不會影響作為負載的LED同時
當輸出電壓不穩(wěn)定時，特別是高于常壓的情形下，高出電壓部分將會加到所
述耗盡型場效應晶體管的漏極及源極之間而不會影響作為負載的LED，所以 可以對LED達到恒流保護的功能。因此，本實用新型能夠對負載同時提供電 壓及電流穩(wěn)定的輸出，對于使用壽命要求高的負載尤其適用。
本實用新型中所述的耗盡型場效應晶體管可采用以下方法制造
(1) 將P-型硅襯底的上表面在氧化爐管內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，再用含HF的腐蝕液對所述氧化 層保護膜蝕刻；
(2) 將二氟化硼或硼離子P型摻雜注入所述硅襯底內，再予以高溫驅 入，形成P+保護環(huán)及與所述硅襯底接觸的P+接觸區(qū)；
(3) 在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或磷離子或二者混合注入所述硅襯底， 形成N+重摻雜區(qū)，即形成N+源區(qū)、N+漏區(qū)及N+保護環(huán)；
(4) 在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，然后用高溫干氧或濕氧形成氧化層，然后注入磷離子或 額外再注入硼離子，再予以高溫驅入，最終形成N-通道區(qū)及氧化層；
(5) 在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，形成漏極通孔、源極N+通孔、襯底P+通孔；
(6) 以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，形成漏極金 屬、源極金屬、柵極金屬及連接金屬。實施例二
如圖4所示，本實施例與實施例一的區(qū)別在于本實施例的所述負載3
包括四組相串聯的若干個LED,每組所述LED均與一個所述恒流源器件4 相串聯，串聯后的四組再并聯接于所述穩(wěn)壓電路2的輸出端與所述接地端G 之間構成回路，因此本實施例共有四個所述恒流源器件4。本實施例中，每 組相串連所述LED的數量的計算方式與實施例一相同。
本實施例其余特征同實施例一 。
實施例三
如圖5所示，本實施例與實施例一的區(qū)別在于本實施例的所述負載3
包括四組相串聯的若干個LED，各組所述LED并聯后再與一個所述恒流源器 件4相串聯，并接于所述穩(wěn)壓電路2的輸出端與所述接地端G之間構成回路。 即本實施例只有一個所述恒流源器件4。
本實施例其余特征同實施例一 。
當然，本實用新型的所述負載3也可以是直流供電的電子電路或直流電 動機或高阻性電熱負載等其他負載，在采用這些負載時，本實用新型的恒流 恒壓電路同樣具有上述實施例的優(yōu)點。
本實用新型可廣泛應用于恒流恒壓電路領域。
權利要求1、一種恒流恒壓電路，包括整流電路(1)、穩(wěn)壓電路(2)、負載(3)，交流電經所述整流電路(1)整流后從所述穩(wěn)壓電路(2)的輸出端輸出變?yōu)楹銐旱闹绷麟姾罅鹘浰鲐撦d(3)，其特征在于所述恒流恒壓電路還包括恒流源器件(4)，所述恒流源器件(4)接于所述負載(3)的輸出端(A)與整個電路的接地端(G)之間。
2、 根據權利要求l所述的恒流恒壓電路，其特征在于所述恒流源器件(4) 為耗盡型場效應晶體管。
3、 根據權利要求2所述的恒流恒壓電路，其特征在于所述耗盡型場效應晶 體管的漏極為一接點，所述耗盡型場效應晶體管的源極與柵極相短接構成另一接點。
4、 根據權利要求1所述的恒流恒壓電路，其特征在于所述負載(3)包括至少-組相串聯的若干個LED。
5、 根據權利要求4所述的恒流恒壓電路，其特征在于每組所述LED均與 一個所述恒流源器件(4)相串聯，串聯后的若干組再并聯接于所述穩(wěn)壓 電路(2)的輸出端與所述接地端(G)之間。
6、 根據權利要求4所述的恒流恒壓電路，其特征在于各組所述LED并聯 后再與一個所述恒流源器件(4)相串聯，并接于所述穩(wěn)壓電路(2)的輸 出端與所述接地端(G)之間。
7、 根據權利要求1所述的恒流恒壓電路，其特征在于所述穩(wěn)壓電路(2) 是開關電源。
8、 根據權利要求1所述的恒流恒壓電路，其特征在于所述穩(wěn)壓電路(2) 包括功率因數校正電路。
9、 根據權利要求1所述的恒流恒壓電路，其特征在于所述負載(3)是直 流供電的電子電路或直流電動機或高阻性電熱負載。
10、根據權利要求1所述的恒流恒壓電路，其特征在于所述恒流恒壓電路 還包括短路保護電路(5)，所述短路保護電路(5)接于交流電源的輸入 端與所述整流電路(1)之間，所述整流電路(1)采用橋式整流。
專利摘要本實用新型公開了一種同時具有恒流及恒壓兩種功能的電路，該恒流恒壓電路結構簡單、效率高、功耗低、節(jié)能，能夠延長負載的使用壽命。本實用新型包括整流電路(1)、穩(wěn)壓電路(2)、負載(3)，交流電經所述整流電路(1)整流后從所述穩(wěn)壓電路(2)的輸出端輸出變?yōu)楹銐旱闹绷麟姾罅鹘浰鲐撦d(3)，所述恒流恒壓電路還包括恒流源器件(4)，所述恒流源器件(4)接于所述負載(3)的輸出端(A)與整個電路的接地端(G)之間。本實用新型可廣泛應用于恒流恒壓電路領域。
文檔編號H05B37/02GK201319688SQ20082023489
公開日2009年9月30日 申請日期2008年12月10日 優(yōu)先權日2008年12月10日
發(fā)明者吳俊緯 申請人:廣州南科集成電子有限公司