[实用新型]耐高压恒流源器件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种耐高压恒流源器件。

背景技术

“MOSFET”是英文“metal-oxide-semiconductor field effect transistor”的缩写，意即“金属氧化物半导体场效应晶体管”，其原理是所有现代集成电路芯片的基础。MOSFET器件可分为增强型和耗尽型，一般常用的是增强型。一个耗尽型MOSFET器件由三个基本部分构成：源极(S)、栅极(G)和漏极(D)。一个N-通道耗尽型MOS场效应管在源极及漏极之间接近栅极表面，有一个与源漏同极性的浅层掺杂层将源极与漏极相连接。当栅极与源极之间电压为正时，其饱和导通电流也随电压增高而增大，此点与增强型MOS场效应管相同。但是当栅极与源极同电位时，当漏极施以正压时，耗尽管先是经过电流急速上升的线性区，然后就进入恒流导通的饱和区，此时的漏极电压被称作饱和电压，漏极导通电流之大小与浅层掺杂层的浓度与深度有关，一般浓度与深度越大则电流越大。当栅极与源极之间施以负电压，则通道可以被截止，导通电流为零，此时的栅极电压被定义为开启电压，但是如果通道浓度太浓、深度太深，则栅极将无法截断通道电流。耗尽型MOS场效应管由于在栅极与源极电压为零时，漏源极电流已呈恒流导通，这点导致其不如增强型MOS场效应管在逻辑应用上方便，所以迄未被工业界单独做成器件来使用。由于耗尽型MOS场效应管在栅极电压为零时已导通的特性及其在漏极电压增加时电流基本在饱和区直到漏极雪崩击穿，故可作为一个恒流源来使用。如将耗尽型MOS场效应管的工作电压范围即漏极雪崩电压能予以提高至50伏以上，则耗尽型MOS场效应管可被广泛应用，作为直接与经整流滤波后交流电源相连接的直流负载的过压保护的恒流源；如果耗尽型MOS场效应管漏极雪崩电压在15伏以内，则其仍可作为直流电源的低压恒流源如作为LED矿灯的恒流源之用。

在实际应用中，很多负载虽然功耗不大，但却要求所提供的电源必须电流、电压在一定范围内保持相对稳定，同时要求对负载内的部分元件有一定的保护作用，解决这类负载的供电通常是采用恒流或稳压电源，而且在电源电路中还需要加入对负载中某些元件在异常情况下的过电流保护电路，这就使得这类电源元器件多、电路复杂、消耗在电源本身的额外功率所占比例大。

目前，LED的应用越来越广泛，用于日常室内和户外照明的LED灯具也正越来越普及。现有的LED驱动电路都需要设置稳流电路，这种电路外围元器件多，虽然LED的照度稳定性较好，发光亮度变化小，但是其周边外围电路成本过高，另外，其消耗在外围电路上的额外功率相对于LED本身消耗的功率比例较大，常常是损耗功率占全部功率的20％～30％，使LED的节能省耗的优点并未能完全发挥出来。如果设置一种与LED串联的耐高压恒流源器件，则可解决上述问题，但是，目前还没有一种这样的独立的耐高压恒流源器件。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可直接应用于交流电源及直流电源的具有过流过压保护功能的耐高压恒流源器件，所述耐高压恒流源器件应用于LED发光电路中可节省整个电路的功耗。

本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括P型硅衬底，形成于所述硅衬底正面的氧化层，位于所述氧化层正面的漏极金属、源极金属、栅极金属，植入到所述硅衬底中的P+衬底接触区、N+漏区、N+源区，连接所述N+漏区与所述N+源区之间的N-通道区，将所述N+漏区包围起来的N-漏区，所述氧化层上有若干个漏极通孔、源极通孔，所述漏极金属填充若干个所述漏极通孔并与所述N+漏区相连接，所述源极金属填充若干个所述源极通孔并分别与所述N+源区、所述P+衬底接触区相连接，所述源极金属、所述栅极金属通过连接金属相电连接。

所述耐高压恒流源器件还包括N-源区，所述N-源区将所述N+源区包围。

所述耐高压恒流源器件还包括P+通道保护区，所述P+通道保护区将所述N-通道区与所述硅衬底隔开。

所述硅衬底的背面还设有由一层或多层金属构成的散热层。

所述漏极金属、所述源极金属、所述栅极金属为铝或铜或硅铝合金。