(57)【要約】【課題】本発明は、従来技術の欠陥に鑑み、パーツが少ない、回路が簡単、省エネと過電圧保護を有する定電流源装置を提供する。【解決手段】本発明は、省エネと過電圧保護を有する定電流源装置であって、パーツが少い、回路が簡単、省エネと過電圧保護を有する定電流源装置を提供する。本発明には、整流回路（１）、フィルタコンデンサ（２）と負荷（３）を有して、同時に一つデプレッション型電界効果トランジスタ（４）を有して、これらはリード線で接続され構成され、前記デプレッション型電界効果トランジスタ（４）は、特製パーツでらう。本発明は、前記負荷が高電圧ＬＥＤ発光ダイオード部品または若干ＬＥＤ発光ダイオードの直列または直並列で構成されたランプに広範に応用され、または前記負荷が動作電圧の高い電子回路にも応用され、または前記負荷が高動作電圧である直流モーターにも応用され、または前記高抵抗電熱負荷にも応用される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
省エネと過電圧保護を有する定電流源装置であって、整流回路（１）、フィルタコンデンサ（２）と負荷（３）で構成されており、
前記省エネと過電圧保護を有する定電流源装置は、デプレッション型電界効果トランジスタ（４）を一つ有して、
前記整流回路（１）の交流入力側が交流電源に接続して、前記整流回路（１）の直流出力側が前記フィルタコンデンサ（２）に並列して、
前記デプレッション型電界効果トランジスタ（４）のドレインが前記整流回路（１）の直流出力側の一側に接続して、前記デプレッション型電界効果トランジスタ（４）のソースがグリッドに接続して、そして前記負荷（３）の一側に接続して、
前記負荷（３）のもう一側が前記整流回路（１）の直流出力側のもう一側に接続することを特徴とする省エネと過電圧保護を有する定電流源装置。
【請求項２】
前記負荷（３）は、高電圧ＬＥＤ発光ダイオード部品または若干ＬＥＤ発光ダイオードの直列または直並列で構成されたランプであることを特徴とする請求項１に記載の省エネと過電圧保護を有する定電流源装置。
【請求項３】
前記負荷（３）は、動作電圧が高い電子回路であることを特徴とする請求項１に記載の省エネと過電圧保護を有する定電流源装置。
【請求項４】
前記負荷（３）は、高動作電圧の直流モーターであることを特徴とする請求項１に記載の省エネと過電圧保護を有する定電流源装置。
【請求項５】
前記負荷（３）は、高抵抗電熱負荷であることを特徴とする請求項１に記載の省エネと過電圧保護を有する定電流源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、省エネと過電圧保護を有する定電流源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
実際なニーズと応用において、たくさん負荷は、電力消耗が大きくないけど、提供された電源の電流、電圧がある範囲以内にその安定を保持することを要求して、同時に負荷内の一部パーツに対してある保護作用があることも要求して、このような負荷を解決できる電力供給は、常に定電流または定電圧電源を採用して、そして、負荷の下に、あるパーツの異常状況を解決する為に、電源回路に対応的過電流保護回路を加えるので、それで、このような電源の大部分は、パーツが多い、回路が複雑、消耗パワーの比例が大いである。図１には、今は市販常用のＬＥＤ定電流定電圧応用回路を示して、ＬＥＤ自身の電力消耗が大きくないけど、定電流定電圧応用を満たす為に、別に一つ制御IC、３極出力管（Ｑ）、インダクタンス（Ｌ）、ファーストリカバリダイオード （Ｄ）及び三つ抵抗（Ｒ１、Ｒ２及びＲ３）を増加する必要があり、これらのパーツは、多少に一部パワーを損耗して、特に３極出力管、故に元の節電のＬＥＤ応用は、省エネ節消耗の目的を満たさなくなる。
【０００３】
このような実状のもとに、現有技術において一部負荷の用いる定電流または定電圧電源は、パーツが多い、回路が複雑、エネルギーを浪費する欠点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、従来技術の欠陥に鑑み、パーツが少ない、回路が簡単、省エネと過電圧保護を有する定電流源装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、次のような技術案を採用する：本発明は、整流回路、フィルタコンデンサと負荷を有して、同時に一つデプレッション型電界効果トランジスタを有して、前記整流回路の交流入力側が交流電源に接続して、前記整流回路の直流出力側が前記フィルタコンデンサに並列して、前記デプレッション型電界効果トランジスタのドレインが前記整流回路の直流出力側の一側に接続して、前記デプレッション型電界効果トランジスタのソースがグリッドに接続して、そして前記負荷の一側に接続して、前記負荷のもう一側が前記整流回路の直流出力側のもう一側に接続する。
【０００６】
前記負荷は、高電圧ＬＥＤ発光ダイオード部品または若干ＬＥＤ発光ダイオードの直列または直並列で構成されたランプである。
【０００７】
前記負荷は、動作電圧が高い電子回路である。
【０００８】
前記負荷は、高動作電圧の直流モーターである。
【０００９】
前記負荷は、高抵抗電熱負荷である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、整流回路、フィルタコンデンサと負荷を有して、同時に一つデプレッション型電界効果トランジスタを有して、前記整流回路の交流入力側が交流電源に接続して、前記整流回路の直流出力側が前記フィルタコンデンサに並列して、前記デプレッション型電界効果トランジスタのドレインが前記整流回路の直流出力側の一側に接続して、前記デプレッション型電界効果トランジスタのソースがグリッドに接続して、そして前記負荷の一側に接続して、前記負荷のもう一側が前記整流回路の直流出力側のもう一側に接続するので、本発明は、パーツが少ない、回路が簡単等有益な効果を達成できる省エネと過電圧保護を有する定電流源装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図２に示す内容：本発明は、整流回路１、フィルタコンデンサ２と負荷３、同時に一つデプレッション型電界効果トランジスタ４を有して、前記整流回路１の交流入力側が交流電源に接続して、前記整流回路１の直流出力側が前記フィルタコンデンサ２に並列して、前記デプレッション型電界効果トランジスタ４のドレインが前記整流回路１の直流出力側の一側に接続して、前記デプレッション型電界効果トランジスタ４のソースがグリッドに接続して、そして前記負荷３の一側に接続して、前記負荷３のもう一側が前記整流回路１の直流出力側のもう一側に接続する。
【００１２】
前記負荷３は、高電圧ＬＥＤ発光ダイオード部品または若干ＬＥＤ発光ダイオードの直列または直並列で構成されたランプである。
【００１３】
前記負荷３は、動作電圧が高い電子回路である。
【００１４】
前記負荷３は、高動作電圧の直流モーターである。
【００１５】
前記負荷３は、高抵抗電熱負荷である。
【００１６】
実際な応用において、シリーズＬＥＤを直列でき、直列後の全体耐圧が３〜５ボルトに近づくけど、３〜５ボルトの範囲を超過しない、整流濾波後の直流電圧より低い、ＬＥＤ部品の陽極側が、当該デプレッション型電界効果トランジスタのソース／グリッド側に接続して、当該デプレッション型電界効果トランジスタのドレインが整流及び濾波後の正電圧側に接続するなら結構である。デプレッション型電界効果トランジスタは、グリッドとソースが同電位である時に、ＬＥＤ部品の電流必要に応じて飽和電流を調整でき、それでＬＥＤ部品に対して定電流を供給でき、同時に交流電圧が安定ではない時、特に常電圧より高い時、超過部分の電圧をデプレッション型電界効果トランジスタのドレイン及びソースの間にかけるので、ＬＥＤ部品に影響しない、それでＬＥＤ部品に対して、その定電圧を保護する役を立つ。交流電圧が常電圧より低い時、不足部分の電圧を先ずデプレッション型電界効果トランジスタのドレイン及びソースの間の電圧に低下できる。余計な部分を更に直列のＬＥＤごとに分配して、それでＬＥＤを通過する電流が小さくなる以外に、ＬＥＤに対して損傷をもたらさないし、余計なエネルギー消耗をもたらさない、それでＬＥＤ部品は、本当に省エネ節消耗の目的を満たす。３．２Ｖ／３０ミリアンペアで稼働する白光ＬＥＤごとに対して、９６個ＬＥＤを直列するなら、その全体電圧が約３０７．２ボルトであり、整流濾波後、２２０ボルト交流電圧の出力側が約３１１ボルトであり、故に一つ出力電流が３０ミリアンペアであるデプレッション型電界効果トランジスタドレインを整流濾波出力側に接続して、ソース及びグリッドをＬＥＤ部品の正側に接続すると、デプレッション型電界効果トランジスタのドレイン／ソースの間の負荷が約３．８８ボルトであり、全体回路の電力消耗が約９．３３ワット（９６×３．２×０．０３＋３．８８×０．０３）、しかしながらデプレッション型電界効果トランジスタの損耗はただ０．１１６ワット（３．８８×０．０３）であり、その損耗がただ全部電力消耗の１．２％である。交流電圧の波動は、通常に±３０Ｖであるので、整流濾波後の波動は約±４５Ｖである。若しデプレッション型電界効果トランジスタ耐圧は、５０ボルト以上であるなら、当該デプレッション型電界効果トランジスタは、ＬＥＤ部品に対して、交流電圧が安定ではない場合に過電圧保護の役割を果たす。
【００１７】
本発明における前記のデプレッション型電界効果トランジスタ４の製造手段について、採用する技術案に次のステップを含める：
１、Ｐ−型シリコン基板の上表面は、酸化炉管において熱酸化され、酸化層保護膜を形成して、それからマスクアライナにおいて、第一写真蝕刻版を利用して写真蝕刻して、ＨＦを含有する腐蝕液で酸化層保護膜をエッチングする；
２、二弗化硼素または硼素イオンP型をドーピングて前記シリコン基板に注入して、更に高温で入り込み、前記Ｐ＋保護リング、前記下敷と接触するＰ＋接触区を形成する；
３、マスクアライナにおいて、第二写真蝕刻版を利用して写真蝕刻して、更に乾法エッチング工程で酸化層をエッチングして、それからイオン注入機で、砒素イオンを前記シリコン基板に注入して、Ｎ＋高濃度の不純物領域（heavily doped region）を形成して、即ち：前記Ｎ＋ソース領域、前記Ｎ＋ドレイン領域及び前記Ｎ＋保護リングを形成する；
４、マスクアライナにおいて、第三写真蝕刻版を利用して写真蝕刻して、ＨＦを含有する腐蝕液で、阻止領域の酸化層をエッチングして、それから高温乾／湿潤酸素で酸化層を形成して、それから燐イオンを注入して、更に高温で入り込んで、最終に前記Ｎ−通路領域及び前記酸化層を形成する；
５、マスクアライナにおいて、第四写真蝕刻版を利用して写真蝕刻して、更にエッチング工程で前記酸化層をエッチングして、前記ドレインスルーホール、前記ソースＮ＋スルーホール、前記下敷Ｐ＋スルーホールを形成する；
６、スパッタリングまたはメタライジングの手段で金属層を沈積して、それからマスクアライナにおいて、金属層写真蝕刻マスクを利用して写真蝕刻して、更に乾法または湿法エッチング工程で金属層をエッチングして、前記ドレイン金属、前記ソース金属、前記グリッド金属及び前記接続金属を形成する。
【００１８】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明は、前記負荷が高電圧ＬＥＤ発光ダイオード部品または若干ＬＥＤ発光ダイオードの直列または直並列で構成されたランプに広範に応用され、または前記負荷が動作電圧の高い電子回路にも応用され、または前記負荷が高動作電圧である直流モーターにも応用され、または前記高抵抗電熱負荷にも応用される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】現在に市販常用のＬＥＤ定電流定電圧応用回路を示す図である。
【図２】本発明回路を示す図である。
【図１】
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【図２】
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