[发明专利]定电流源电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种电流源电路，特别是涉及一种可以提供定电流输出的定电流源电路。

背景技术

随着科技的进步，人们对于移动电话(Mobile Phone)、个人数码助理(PDA)及笔记型电脑(Notebook)等移动式3C产品的需求也越来越多，而这些产品皆需要储能元件来当作其系统的供电来源。就目前而言，应用上大都是利用电池、电容或超级电容(Super capacitor)作为能量储存的元件。

电容虽然在制造工艺(即制程，以下均称为制造工艺)上较为简单，但因其储存容量小，只能当做短暂储能使用。而传统电池，主要是利用化学能的方式来进行能量储存，因此其能量储存密度明显优于一般电容，而可应用于各种电力供应装置，但是，缺点是：其所能产生的瞬间电力输出会受限于化学反应速率，而无法快速的充放电或进行高功率输出，且充放电次数有限，过度充放时易滋生各种问题；例如：目前所使用的蓄电池，虽然标榜着可重复使用，但还是有其寿命的限制。在多次充放电或长时间不使用的情况下，蓄电池的容量会下降，且容易损坏，原因在于蓄电池是利用化学能转换为电能，化学物质要常保其活性，才不至于失效变质，当原来的化合物活性都作用完或将近用完时，便无法再进行新的化学反应，进而导致蓄电池老化而宣告寿终。

超级电容是一种介于电池与电容间的元件，又称双电层电容(Electrical Double-Layer Capacitor)，因同时通过部分物理储能、部分化学储能架构，所以其具有比普通电容更大的容量，但其缺点是：因有化学材料而具化学特性，而易有如电池的漏电缺点，又加上因还有部分是物理特性的放电速度快的现象，如此一来就产生很快就会没电的现象，无法达到有效蓄电功能。甚至，超级电容的耐压度不高，内阻较大，因而不可以用于交流电路，且如果使用不当会造成电解质泄漏等现象。

此外，在现今移动式3C产品中，大都是使用半导体电流镜的方式，并以上述储能元件当作供应电源，来实现一个可提供固定电流的电流源。

由此可见，上述现有的定电流源电路在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的定电流源电路，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的定电流源电路存在的缺陷，而提供一种新型结构的定电流源电路，所要解决的技术问题是使其可以提供一定电流输出，非常适于实用。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目的，本发明定电流源电路用以供电一负载，并包含一磁性电容及一电阻电路。其中，磁性电容用于输出一电压至耦接磁性电容与负载之间的电阻电路，而电阻电路的电阻值会和磁性电容所输出的电压与负载之间的跨电压的电压差成正比，且电阻电路的电阻值会随磁性电容输出的电压值递减而递减，以稳定定电流源电路输出的电流值。

本发明的磁性电容是一种新颖的储能元件，且较现有的电池、电容、超级电容具有许多优点，其用于输出一电力并具有一第一磁性电极、一第二磁性电极以及位于其间的一介电层，第一磁性电极与第二磁性电极系由具磁性的导电材料构成，且第一磁性电极的磁耦极方向相同，而第二磁性电极的磁耦极方向相同，但第二磁性电极可与第一磁性电极的磁耦极方向相反。再者，第一磁性电极与第二磁性电极中的至少一者具有一第一磁性层、一第二磁性层与一夹置于第一磁性层与第二磁性层间且非磁性材质的隔离层。

较佳地，本发明的第一磁性电极与第二磁性电极的材质为稀土元素，而介电层的材质为氧化钛(TiO₃)或氧化钡钛(BaTiO₃)或一半导体材质。

较佳地，本发明的电阻电路具有一电压频率转换器及一切换电容电路。其中电压频率转换器可为一压控振荡器，且耦接于磁性电容并输出一脉波信号，而该脉波信号的频率值随磁性电容所输出的电压值递增而递减。

此外，切换电容电路具有一电容及一耦接电压频率转换器与电容的切换器，切换器会根据电压频率转换器所发出的脉波信号使电容交替地耦接于磁性电容与负载其中之一。

借由上述技术方案，本发明定电流源电路至少具有下列优点及有益效果：本发明的有益效果在于：可以提供一个稳定且固定的定电流。