专利名称：晶体管的光能对电能转换驱动电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及晶体管技术，尤其是一种晶体管的光能对电能转换驱动电路。
本发明的主要目的，在于提供一种晶体管的光能对电能转换驱动电路，由匹配电能发光元件如LED、灯泡其它电能转光能的发光元件或环境自然光源等，及与其耦合的光能对电能转换元件如晶系或非晶系光能对电能池，以在受光时产生微电流的电压型驱动电能，供输往高输入阻抗型晶体管如微型或功率型场效应型晶体管(MOSFET)或绝缘闸双载于晶体管(IGBT)或其他高输入阻抗型晶体管或模组的闸极(GATE)与射极(EMITTER)作驱动导通，并同时借驱动用的正电压电能对随动型负电压供给电路装置储存电能，供在截止时，产生对一个或一个以上的高阻抗晶体管闸极及射极输入负电压以利截止。
由上述元件的组合而在高输入阻抗型晶体管如微型或功率型场效应型晶体管(MOSFET)或绝缘闸双载子晶体管(IGBT)或其他高输入阻抗型晶体管或模组的闸极与射极间，并联设置能于正常受光状态能将光能转电能产生驱动电压的光能对电能转换元件PE101，以及随动型负电压供给电路装置VB101，以及设置供与光能对电能转换元件PE101耦合的电能发光元件EL101，如发光二极管LED、灯泡等，在电能发光元件EL101发光时，或以环境光源对光能对电能转换元件PE101激励时，产生相对驱动电压讯号以驱动高输A阻抗型晶体管Q101。
此项晶体管的光能对电能转换驱动电路的结构型态如下(1)电能发光元件EL101与光能对电能转换元件PE101及随动型负电压供给电路装置VB101，可依结构需要而呈独立结构相互耦合或部份或全部呈互相耦合的密封结构状态；(2)电能发光元件EL101与光能对电能转换元件PE101及随动型负电压供给电路装置VB101，依结构需要可部份或全部呈与高输入阻抗型晶体管Q101呈分离设置，或为一体模组包装的结构；(3)各种相关电路元件可由集成电路或电路板或直接连接的开放式结构或混合型结构；
(4)上述(1)-(3)项的电能发光元件EL101驱动电源可为交流或直流电流以驱动灯泡，或由直流电能驱动发光二极管LED或雷射光源或其他电能激发电能发光元件所构成，或由环境自然光源所取代。
此项晶体管的光能对电能转换驱动电路中的随动型负电压供给电路装置VB101，其主要构成特征在于借机电元件或固态元件的组合，以将各种供作为输入驱动的正电压讯号的电能同时转储于随动型负电压供给电路装置VB101，以在高输入阻抗型晶体管Q101截止时，作为协助截止的负电压电源；其次的特征在于借电能发光元件受光发光的光能，供激发(exciting)光能对电能转换元件PE101或PE102以产生驱动高输入阻抗型晶体管所需的正电压电能以及同时转储于随动型负电压供给电路装置VB101，以在高输入阻抗型晶体管Q101截止时，作为协助转态的负电压的电源；由于可构成随动型负电压供给电路VB101的电路结构极多，兹举下列实施例以证明其可行性，惟并非用以限制其构成的范围，其电路结构例含a、如图2所示为本发明由并联电感构成随动型负电压供给电路例，为由高输入阻抗型晶体管Q101的输入端并联电感L101，以在来自外部讯号源，或来自电能发光元件EL101操控所耦合具选定输出电压的光能对电能转换元件PE101，供于驱动高输入阻抗型晶体管Q101的正电压讯号源中断时，借由电感L101对高输入阻抗型晶体管Q101的输入端产生反向负电压，以改善其截止特性；b、如图3所示为本发明由并联电感及电容组构成随动型负电压供给电路例，为由高输入阻抗型晶体管Q101的输入端并联电感L101及电容C101组，以在来自外部讯号源，或来自电能发光元件EL101操控所耦合具选定输出电压的光能对电能转换元件PE101，供于驱动高输入阻抗型晶体管Q101的正电压讯号源中断时，借由并联电感L101及电容C101组对高输入阻抗型晶体管Q101的输入端产生反向负电压以改善其截止特性；
C、如图4所示为本发明由串联电感构成随动型负电压供给电路例，为由高输入阻抗型晶体管Q101的输入端与驱动正电压讯号源的间串联电感L101，以在来自外部讯号源，或来自电能发光元件EL101操控所耦合具选定输出电压的光能对电能转换元件PE101，供于驱动高输入阻抗型晶体管Q101的正电压讯号源中断时，借由与驱动正电压讯号源的间串联电感L101对高输入阻抗型晶体管Q101的输入端产生反向负电压以改善其截止特性，而光能对电能转换元件PE101的两端可依需要选择性并联辅助电阻R500，以提供反向负电压的回路；d、如图5所示为本发明串设呈并联的电感及电容组构成随动型负电压供给电路例，为由高输入阻抗型晶体管Q101的输入端与驱动正电压讯号源的间串设呈并联的电感L101及电容C101组构成的，以借来自外部讯号源或来自电能发光元件EL101操控所耦合具选定输出电压的光能对电能转换元件PE101，供于驱动高输入阻抗型晶体管Q101的正电压讯号源中断时，借由高输入阻抗型晶体管Q101与驱动正电压讯号源之间，串设呈并联的电感L101及电容C101组构成并联谐振，对高输入阻抗型晶体管Q101的输入端产生反向负电压，以改善其截止特性，而光能对电能转换元件PE101的两端可依需要选择性并联辅助电阻R500，以提供及向负电压路；e、如图6所示为本发明串设电阻及辅助蓄电装置构成随动型负电压供给电路例，为由在驱动讯号源与高输入阻抗型晶体管Q101输入端之间，串联由电阻R400及由电容或二次可放充电电池所构成的辅助蓄电装置ESD101并联构成的电阻及辅助蓄电装置并联组，以及在驱动讯号源与电阻R400及辅助蓄电装置ESD101并联组的连接点，其中的任意一侧与驱动正电压讯号源另一端并联辅助电阻R500，以借驱动讯号源或来自电能发光元件EL101，操控所耦合具选定输出电压的光能对电能转换元件PE101受光发电，产生正电压供驱动高输入阻抗型晶体管Q101，除驱动高输入阻抗型晶体管Q101外，同时对电阻R400辅助蓄电装置ESD101并联组中的电阻R400形成电压降，以对辅助蓄电装置ESD101两端充入负电压，当正电压讯号源中断时，储存于辅助蓄电装置ESD101的负电压经辅助电阻R500，对高输入阻抗型晶体管Q101的输入端形成负电压，以改善其截止特性；f、如图7所示为本发明串设季纳二极管及辅助蓄电装置并联组构成随动型负电压供给电路例，为由在驱动讯号源与高输入阻抗型晶体管Q101的输入端之间，串联由电容或二次可放充电电池所构成的辅助蓄电装置ESD101，与季纳二极管ZD101所并联构成的季纳二极管及辅助蓄电装置并联组，并在季纳二极管ZD101及辅助蓄电装置ESD101并联组两端与驱动讯号源另一端间，分别并联辅助电阻R500及R500′，以借驱动讯号源或来自电能发光元件EL101，操控所耦合具选定输出电压的光能对电能转换元件PE101受光发电，产生正电压供驱动高输入阻抗型晶体管Q101，除驱动高输入阻抗型晶体管Q101外，同时借季纳二极管ZD101季纳电压在辅助蓄电装置ESD101两端形成电压降，以对在辅助蓄电装置ESD101两端充入负电压，当正电压讯号源中断时，储存于辅助蓄电装置ESD101的负电压经辅助电阻R500及R500′对高输入阻抗型晶体管Q101的输入端形成负电压，以改善其截止特性；g、如图8所示为本发明并联具预力结构的压电效应元件构成随动型负电压供给电路例，为由在驱动讯号源与高输入阻抗型晶体管的输入端之间，并联具预力结构的压电效应元件PZ101，此压电效应元件包括各种具压电效应的元件，并借预力结构对其作预力压缩，使其常态呈负电压状态输往高输入阻抗型晶体管Q101，而借来自驱动讯号源或来自电能发光元件EL101，操控所耦合具选定输出电压的光能对电能转换元件PE101受光发电，产生正电压供驱动高输入阻抗型晶体管Q101，同时借压电效应使压电效应元件PZ101呈与预力方向呈相反的形变，而在正电压驱动讯号中断时，压电效应元件PZ101借预力恢复对高输入阻抗型晶体管Q101的输入端呈负电压状态，以改善其截止特性；
h、如图9所示为本发明由与驱动讯号呈逆极性串联的光能对电能转换元件构成随动型负电压供给电路例，为由在驱动讯号源与高输入阻抗型晶体管的输入端之间，逆极性串联具选定输出电压的光能对电能转换元件PE101，以及在光能对电能转换元件两端并联由电容或二次可放充电电池所构成的电辅助蓄电装置ESD101或依需要并联辅助电阻R600，而并联于驱动讯号输入端的电能发光元件EL101则耦合于前述光能对电能转换元件PE101者，正电压讯号电能输入时除用以驱动高输入阻抗型晶体管Q101外，电能发光元件EL101亦同时受电发光，以激发光能对电能转换元件PE101产生负电压输出，并对辅助蓄电装置ESD101充电，但正电压讯号电能中断时，由辅助蓄电装置ESD101对高输入阻抗型晶体管Q101的输入端送入负电压，以改善其截止特性；i、如
图10所示为本发明电能发光元件所耦合光能对电能转换元件的输出端，串联季纳二极管及电容组构成随动型负电压供给电路例，为由驱动讯号源驱动电能发光元件EL101以激发与其耦合具选定输出电压的光能对电能转换元件PE101，并在光能对电能转换元件与高输入阻抗型晶体管Q101的输入端之间，串设季纳二极管ZD101及于季纳二极管ZD101两端并联由电容或二次可放充电电池所构成的辅助蓄电装置ESD101，当来自外部讯号源的电能输入时，或来自电能发光元件EL101操控所耦合的光能对电能转换元件PE101受光发电，进而经季纳二极ZD101驱动高输入阻抗型晶体管Q101，以及对并联于季纳二极管ZD101两端的电辅助蓄电装置ESD101作充电，当正电压讯号中断时，辅助蓄电装置ESD101对高输入阻抗型晶体管Q101的输入端呈负电压输入，以改善其截止特性；此项电路可依需要在光能对电能转换元件的输出端并联辅助电阻R500；j、如图11所示为本发明由讯号电源的电能发光元件同时激发与其耦合的两组呈逆极性串联的光能对电能转换元件，并设有负电压储电装置电路例之一，为由驱动讯号源驱动电能发光元件EL101以激发与其耦合的两组呈逆极性串联不同额定输出电压的光能对电能转换元件PE101、PE102，并在光能对电能转换元件其中与高输入阻抗型晶体管Q101的输入端呈负电压输入极性，且额定输出电压较低的一组光能对电能转换元件PE102的两输出端，并联由电容或二次可放充电电池所构成的辅助蓄电装置ESD101；当正电压讯号电能输入时，电能发光元件EL101受发光，与其耦合呈逆向串联的两组光能对电能转换元件含额定输出电压较高的PE101、及额定输出电压较低的PE102同时受光发电，此时电路对高输入阻抗型晶体管Q101的输入端呈两组光能对电能转换元件PE101对PE102电压差的正电压输入，以使高输入阻抗型晶体管Q101导通，并同时对辅助蓄电装置ESD101作负电压充电；当正电压讯号电能中断时，电能发光元件EL101停止发光，此时辅助蓄电装置ESD101的负电压电能，经辅助电阻R500而输往高输入阻抗型晶体管Q101的输入端，以利于截止导通；此外，电路可依需要在辅助蓄电装置ESD101两端并联辅助电阻R500′；k、如图12所示为本发明由讯号电源的电能发光元件同时激发与其耦合的两组呈逆极性串联的光能对电能转换元件，并设有负电压储电装置电路例之二，为由驱动讯号源驱动电能发光元件EL101以激发与其耦合的两组呈逆极性串联具选定输出电压的光能对电能转换元件PE101、PE102，并在两组光能对电能转换元件其中与高输入阻抗型晶体管Q101的输入端，呈负电压输入极性的光能对电能转换元件PE102，其两输出端并联由电容或二次可放充电电池所构成的辅助蓄电装置ESD101，以及并联季纳电压低于光能对电能转换元件PE101额定电压值的季纳二极管ZD101；当正电压讯号电能输入时，电能发光元件EL101受光发电，与其耦合呈逆向串联的两组光能对电能转换元件PE101、PE102同时受光发电，此时正电压经季纳二极管ZD101对高输入阻抗型晶体管Q101的输入端呈正电压输入，以使高输入阻抗型晶体管Q101导通，并同时对并联于季纳二极管两端的辅助蓄电装置ESD101作负电压充电；当正电压讯号电能中断时，电能发光元件EL101停止发光，此时辅助蓄电装置ESD101的负电压电能，经并联于光能对电能转换元件PE101两端的辅助电阻R500，而输往高输入阻抗型晶体管的输入端，以利于截止导通；l、如图13所示为本发明借两组由电能极性选择驱动的电能发光元件，匹配两组呈逆极性并联的光能对电能转换元件电路例，为由双向驱动讯号源驱动两组电能发光元件EL101、EL102及与其耦合的两组呈逆向并联具选定输出电压的光能对电能转换元件PE101、PE102，以输往高输入阻抗型晶体管Q101的输入端，当输入讯号源为正向导通讯号以驱动正向导通的电能发光元件EL101受电发光，使与其耦合的光能对电能转换元件PE101受光发电，以产生正极性电能驱动高输入阻抗型Q101晶体管转为导通；当输入讯号源的正讯号截止而转为负向讯号时，则输往高输入阻抗型晶体管的正极性电能截止，而由截止用的另一组逆向发光的电能发光元件EL102发光，而使与其耦合的光能对电能转换元件PE102受光发电，以产生负极性电能通往高输入阻抗型晶体管Q101的输入端，以改善其截止特性；m、如图14所示为本发明借两组各别电能发光元件，以操控两组呈逆极性并联的光能对电能转换元件电路例，为由双向驱动讯号源驱动的两组各别设置的电能发光元件EL101、EL102及与其耦合的两组呈逆向并联具选定输出电压的光能对电能转换元件PE101、PE102，以输往高输入阻抗型晶体管叫Q101的输入端之间，当输入讯号源为正向导通讯号以驱动所匹配的电能发光元件EL101受电发光，使与其耦合的光能对电能转换元件PE101受光发电，以产生正极性电能驱动高输入阻抗型晶体管Q101转为导通；当输入讯号源的正讯号截止而转为负向讯号时，则输往高输入阻抗型晶体管Q101正极性电能截止，而由截止用的另一组电能发光元件EL102发光，而使与其耦合的光能对电能转换元件PE102受光发电，以产生负极性电能通往高输入阻抗型晶体管Q101的输入端，以改善其截止特性；n、如图15所示为本发明借两组各别电能发光元件，以操控两组呈逆极性光能对电能转换元件电路例，为由双向驱动讯号源驱动的两组各别设置的电能发光元件EL101、EL102及与其耦合的两组呈逆向串联具选定输出电压的光能对电能转换元件PE101、PE102，以输往高输入阻抗型晶体管Q101的输入端之间，当输入讯号源为正向导通讯号，以驱动所匹配的电能发光元件EL101受电发光，使与其耦合的光能对电能转换元件PE101受光发电，以产生正极性电能驱动高输入阻抗型晶体管Q101转为导通；当输入讯号源的正讯号截止而转为负向讯号时，则输往高输入阻抗型晶体管Q101的正极性电能截止，而由截止用的另一组电能发光元件EL102发光，而使与其耦合的光能对电能转换元件PE102受光发电，以产生负极性电能通往高输入阻抗型晶体管Q101的输入端，以改善其截止特性；而两组呈逆向串联的光能对电能转换元件的各别输出端，可各别并联辅助电阻R500、R500’，此两电阻可依需要选择设置与否；o、如图16所示为本发明具负极性电源实施例之一，为由固定电源或驱动讯号源驱动一组电能发光元件EL102，以产生光能供激发与其耦合供产生负极性电能的光能对电能转换元件PE102，而由驱动讯号源直接输入或驱动操控电能发光元件EL101，以产生相对光能供激发与其耦合供产生正极性电能的光能对电能转换元件PE101，再输往高输入阻抗型晶体管Q101的输入端，高输入阻抗型晶体管Q101的两输入端并联由辅助电阻R700与辅助电阻R700′串联电路组，而前述供产生负极性电能的光能对电能转换元件PE102，则呈逆极性供并联于辅助电阻R700′以恒对其输入负极性电能，当驱动讯号源中断时，则输往高输入阻抗型晶体管Q101的正极性电能截止，而由光能对电能转换元件PE102所输出的负极性电能，通往高输入阻抗型晶体管Q101，以改善其截止特性；前述固定电源可为来自主电源或专用辅助电源或其他电源电路共用的辅助电源；p、如图17所示为本发明具负极性电源实施例之二，为由固定电源或驱动讯号源驱动一组电能发光元件EL102，以产生光能供激发与其耦合供产生负极性电能的光能对电能转换元件PE102，而由驱动讯号源直接输入或驱动操控电能发光元件EL101，以产生能激发与其耦合供产生正极性电能的光能对电能转换元件PE101，再输往高输入阻抗型晶体管Q101的输入端，高输入阻抗型晶体管Q101的两输入端并联由辅助电阻R700与呈逆极性电能的辅助蓄电装置ESD101构成的串联电路组，而前述供产生负极性电能的光能对电能转换元件PE102，则呈逆极性供并联于辅助蓄电装置ESD101以恒对其输入负极性电能，当驱动讯号源中断时，则输往高输入阻抗型晶体管Q101的正极性电能截止，而由光能对电能转换元件PE102所输出的负极性电能，通往高输入阻抗型晶体管Q101，以改善其截止特性；前述固定电源可为来自主电源或专用辅助电源或其他电源电路共用的辅助电源，而光能对电能转换元件PE102的两端可依需要选择设置辅助电阻R700或不设置；q、如图18所示为本发明具负极性电源实施例之三，为由固定电源或驱动讯号源驱动一组电能发光元件EL102，以产生光能供激发与其耦合供产生负极性电能的光能对电能转换元件PE102，而由驱动讯号源直接输入或驱动操控电能发光元件EL101，以产生能激发与其耦合供产生正极性电能的光能对电能转换元件PE101，当光能对电能转换元件PE101的两输出端供并联辅助电阻R700，再与呈逆极性的光能对电能转换元件PE102串联后，输往高输入阻抗型晶体管Q101的输入端，而前述供产生负极性电能的光能对电能转换元件PE102，额定输出电能的电压低于光能对电能转换元件PE102的额定输出电压恒对其输入负极性电能的电压，而无碍驱动讯号对高输入阻抗型晶体管Q101的操控，当驱动讯号源中断时，则输往高输入阻抗型晶体管Q101的正极性电能截止，而由负极性电能通往高输入阻抗型晶体管Q101，以改善其截止特性；前述固定电源可为来自主电源或专用辅助电源或其他电源电路共用的辅助电源，而光能对电能转换元件PE102的两端可依需要选择设置辅助电阻R700′或不设置；
综合上述，此项晶体管的光能对电能转换驱动电路借着可将电能发光元件或由环境自然光源为操作光源，以操控所耦合的受光状态能产生驱动电压的光能对电能转换元件及与其配合的随动型负电压供给电路装置VB101，进而构成高输入阻抗型晶体管如微型或功率型场效应型晶体管(MOSFET)或绝缘闸双载于晶体管(IGBT)或其他高输入阻抗型晶体管或模组的前置驱动电路，使高输入阻抗型晶体管如微型或功率型场效应型晶体管(MOSFET)或绝缘闸双载于晶体管(IGBT)或其他高输入阻抗型晶体管或模组于输入驱动及截止皆能作良好操控及运作为其特征。
权利要求
1.一种晶体管的光能对电能转换驱动电路，其特征在于通过匹配电能发光元件如LED、灯泡、其他电能转光能的发光元件或环境自然光源等，及与其耦合的光能对电能转换元件如晶系或非晶系光能对电能池，可在受光时产生微电流的电压型驱动电能，供输往高输入阻抗型晶体管如微型或功率型场效应型晶体管(MOSFET)或绝缘闸双载子晶体管(IGBT)或其他高输入阻抗型晶体管或模组的闸极(GATE)与射极(EMITTER)作驱动导通，并同时借驱动用的正电压电能对随动型负电压供给电路装置储存电能，供在截止时，产生对一个或一个以上的高阻抗晶体管闸极及射极输入负电压以利截止。
2.如权利要求1所述的晶体管的光能对电能转换驱动电路，其特征在于其主要构成含一高输入阻抗型晶体管(Q101)为由一个或一个以上各种高输入阻抗型晶体管元件所构成，含单组单极性或双组逆极性并接或桥式模组的高输入阻抗型晶体管，如场效应型晶体管(MOSFET)或绝缘闸双载子晶体管(IGBT)，或其他高输入阻抗型晶体管或模组或闸流体构成的主动元件，或构成逻辑运算或资料记忆储存电路装置或感测电路装置或构成其他电路以接受正电压电能驱动讯号所驱动，或依需要选择设置共同或个别匹配选定数目的光能对电能转换元件(PE101)以驱动高输入阻抗型晶体管(Q101)；一光能对电能转换元件(PE101)为由受光时产生电能输出的晶系或非晶系光电池或其他型态能将光能转为电能的元件所构成，供接受环境光源或电能发光元件(EL101)的光能，再转换为高于高输入阻抗型晶体管(Q101)最低需求驱动电压，以供驱动高输入阻抗型晶体管(Q101)；前述电能发光元件(EL101)为由一个或一个以上发光二极管LED、灯泡等能将电能转为光能的元件所构成，其与光能对电能转换元件(PE101)的匹配状态，为所输出光能可使光能对电能转换元件(PE101)产生最低需求的驱动电压，并借由一个或一个以上电能发光元件(EL101)驱动一个光能对电能转换元件(PE101)，或由一个或一个以上电能发光元件(E(L101))，供共同驱动一个光能对电能转换元件(PE101)，或由两个或两个以上电能发光元件(EL101)，各别独立驱动光能对电能转换元件(PE101)，或由两个或两个以上电能发光元件(EL101)同时驱动两个或两个以上光能对电能转换元件(PE101)，此电能发光元件(EL101)，可依电路需要选择设置一个或一个以上或不设置；一随动型负电压供给电路装置(VB101)为由固态或机电式元件所构成，为于截止时提供负电压以输往高输入阻抗型晶体管(Q101)的控制闸极及射极，以利于高输入阻抗型晶体管(Q101)的截止，当操控驱动正电压电能讯号来临时，或当光能对电能转换元件(PE101)接受可将电能发光元件(EL101)或环境的光源，而产生正电压供驱动高输入阻抗型晶体管(Q101)时，此时随动型负电压供给电路装置(VB101)则同时借输入的正电压讯号电能进行负电压储能，当输往高输入阻抗型晶体管(Q101)的正电压讯号中断时，则由随动型负电压供给电路装置(VB101)，对高输入阻抗型晶体管(Q101)的控制闸极及射极输入负电压以利于截止转态；此项随动型负电压供给电路装置(VB101)的负电压电能，可为来自光能对电能转换元件，包括来自共同光能对电能转换元件(PE101)或另行独立设置的光能对电能转换元件(PE102)，或来自其他驱动讯号源的正电压电能；其负电压储能包括借由机电换能性元件或电感性元件或电容性元件或可充放电二次电池或超级电容等或其他型态电能储存装置所构成，以储存来自供驱动高输入阻抗型晶体管(Q101)正电压的电能为特征；一负载元件(LD101)含由输入电能产生机械能、光、热或电化学效应的负载，或其他电阻性、电容性、电感性等负载或晶体管或二极管或其他各种固态电子或机电式负载元件构成的功率负载，或作为后级放大功能的电路负载，或供作讯号传输的负载，或供作资料储存或读出或消除或运算的负载，或作为感测电路装置或其他电路负载，以接受高输入阻抗型晶体管(Q101)的操控。
3.如权利要求1所述的晶体管的光能对电能转换驱动电路，其特征在于其电能发光元件(EL101)与光能对电能转换元件(PE101)及随动型负电压供给电路装置(VB101)，可依结构需要而呈独立结构相互耦合或部份或全部呈互相耦合的密封结构状态。
4.如权利要求1所述的晶体管的光能对电能转换驱动电路，其特征在于其电能发光元件(EL101)与光能对电能转换元件(PE101)及随动型负电压供给电路装置(VB101)，依结构需要可部份或全部呈与高输入阻抗型晶体管(Q101)呈分离设置，或为一体模组包装的结构。
5.如权利要求1所述的晶体管的光能对电能转换驱动电路，其特征在于其各种相关电路元件可为集成电路或电路板或直接连接的开放式结构或混合型结构。
6.如权利要求1所述的晶体管的光能对电能转换驱动电路，其特征在于其电能发光元件(EL101)驱动电源可为交流或直流电流以驱动灯泡，或由直流电能驱动发光二极管LED或雷射光源或其他电能激发电能发光元件所构成，或由环境自然光源所取代。
7.如权利要求1所述的晶体管的光能对电能转换驱动电路，其特征在于其随动型负电压供给电路装置(VB101)可为由高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端并联电感(L101)，以在来自外部讯号源，或来自电能发光元件(EL101)操控所耦合具选定输出电压的光能对电能转换元件(PE101)，供于驱动高输入阻抗型晶体管(Q101)的正电压讯号源中断时，借由电感(L101)对高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端产生反向负电压以改善其截止特性。
8.如权利要求1所述的晶体管的光能对电能转换驱动电路，其特征在于其随动型负电压供给电路装置(VB101)可为由高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端并联电感(L101)及电容(C101)组，以在来自外部讯号源，或来自电能发光元件(EL101)操控所耦合具选定输出电压的光能对电能转换元件(PE101)，供于驱动高输入阻抗型晶体管(Q101)的正电压讯号源中断时，由并联电感(L101)及电容(C101)组对高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端产生反向负电压，以改善其截止特性。
9.如权利要求1所述的晶体管的光能对电能转换驱动电路，其特征在于其随动型负电压供给电路装置(VB101)可为由高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端与驱动正电压讯号源之间串联电感(L101)，以在来自外部讯号源，或来自电能发光元件(EL101)操控所耦合具选定输出电压的光能对电能转换元件(PE101)，供于驱动高输入阻抗型晶体管(Q101)的正电压讯号源中断时，由与驱动正电压讯号源之间串联电感(L101)对高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端产生反向负电压，以改善其截止特性；而光能对电能转换元件(PE101)的两端可依需要选择性并联辅助电阻(R500)，以提供反向负电压的回路。
10.如权利要求1所述的晶体管的光能对电能转换驱动电路，其特征在于其随动型负电压供给电路装置(VB101)可为由高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端与驱动正电压讯号源之间串设呈并联的电感(L101)及电容(C101)组构成，以借来自外部讯号源或来自电能发光元件(EL101)操控所耦合具选定输出电压的光能对电能转换元件(PE101)，供于驱动高输入阻抗型晶体管(Q101)的正电压讯号源中断时，由高输入阻抗型晶体管(Q101)与驱动正电压讯号源之间，串设呈并联的电感(L101)及电容(C101)组构成并联谐振，对高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端产生反向负电压，以改善其截止特性；而光能对电能转换元件(PE101)的两端可依需要选择性并联辅助电阻(R500)，以提供反向负电压的回路。
11.如权利要求1所述的晶体管的光能对电能转换驱动电路，其特征在于其随动型负电压供给电路装置(VB101)可为在驱动讯号源与高输入阻抗型晶体管(Q101)输入端之间，串联由电阻(R400)及由电容或二次可放充电电池所构成的辅助蓄电装置(ESD101)并联构成的电阻及辅助蓄电装置并联组，以及在驱动讯号源与电阻(R400)及辅助蓄电装置(ESD101)并联组的连接点，其中的任意一侧与驱动正电压讯号源另一端并联辅助电阻(R500)，以驱动讯号源或来自电能发光元件(EL101)，操控所耦合具选定输出电压的光能对电能转换元件(PE101)受光发电，产生正电压供驱动高输入阻抗型晶体管(Q101)，除驱动高输入阻抗型晶体管(Q101)外，同时对电阻(R400)辅助蓄电装置(ESD101)并联组中的电阻(R400)形成电压降，以对辅助蓄电装置(ESD101)两端充入负电压，当正电压讯号源中断时，储存于辅助蓄电装置(ESD101)的负电压经辅助电阻(R500)，对高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端形成负电压，以改善其截止特性。
12.如权利要求1所述的晶体管的光能对电能转换驱动电路，其特征在于其随动型负电压供给电路装置(VB101)可为在驱动讯号源与高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端之间，串联由电容或二次可放充电电池所构成的辅助蓄电装置(ESD101)，与季纳二极管(ZD101)所并联构成的季纳二极管及辅助蓄电装置并联组，并在季纳二极管(ZD101)及辅助蓄电装置(ESD101)并联组两端与驱动讯号源另一端间，分别并联辅助电阻(R500)及(R500′)，以借驱动讯号源或来自电能发光元件(EL101)，操控所耦合具选定输出电压的光能对电能转换元件(PE101)受光发电，产生正电压供驱动高输入阻抗型晶体管(Q101)，除驱动高输入阻抗型晶体管(Q101)外，同时季纳二极管(ZD101)的季纳电压在辅助蓄电装置(ESD101)两端形成电压降，以对在辅助蓄电装置(ESD101)两端充入负电压，当正电压讯号源中断时，储存于辅助蓄电装置(ESD101)的负电压经辅助电阻(R500)及(R500′)对高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端形成负电压，以改善其截止特性。
13.如权利要求1所述的晶体管的光能对电能转换驱动电路，其特征在于其随动型负电压供给电路装置(VB101)可为在驱动讯号源与高输入阻抗型晶体管的输入端之间，并联具预力结构的压电效应元件(PZ101)，此压电效应元件包括各种具压电效应的元件，并借预力结构对其作预力压缩，使其常态呈负电压状态输往高输入阻抗型晶体管(Q101)，而来自驱动讯号源或来自电能发光元件(EL101)，操控所耦合具选定输出电压的光能对电能转换元件(PE101)受光发电，产生正电压供驱动高输入阻抗型晶体管(Q101)，同时借压电效应使压电效应元件(PZ101)呈与预力方向呈相反的形变，而在正电压驱动讯号中断时，压电效应元件(PZ101)借预力恢复对高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端呈负电压状态，以改善其截止特性。
14.如权利要求1所述的晶体管的光能对电能转换驱动电路，其特征在于其随动型负电压供给电路装置(VB101)可为在驱动讯号源与高输入阻抗型晶体管的输入端之间，逆极性串联具选定输出电压的光能对电能转换元件(PE101)，以及在光能对电能转换元件两端并联由电容或二次可放充电电池所构成的电辅助蓄电装置(ESD101)，或依需要并联辅助电阻(R600)，而并联于驱动讯号输入端的电能发光元件(EL101)则耦合于前述光能对电能转换元件(PE101)，正电压讯号电能输入时除用以驱动高输入阻抗型晶体管(Q101)外，电能发光元件(EL101)亦同时受电发光，以激发光能对电能转换元件(PE101)产生负电压输出，并对辅助蓄电装置(ESD101)充电，但正电压讯号电能中断时，由辅助蓄电装置(ESD101)对高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端送入负电压，以改善其截止特性。
15.如权利要求1所述的晶体管的光能对电能转换驱动电路，其特征在于其随动型负电压供给电路装置(VB101)可为驱动讯号源驱动电能发光元件(EL101)以激发与其耦合具选定输出电压的光能对电能转换元件(PE101)，并在光能对电能转换元件与高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端之间，串设季纳二极管(ZD101)及于季纳二极管(ZD101)两端并联由电容或二次可放充电电池所构成的辅助蓄电装置(ESD101)，当来自外部讯号源的电能输入时，或来自电能发光元件(EL101)操控所耦合的光能对电能转换元件(PE101)受光发电，进而经季纳二极管(ZD101)驱动高输入阻抗型晶体管(Q101)，以及对并联于季纳二极管(ZD101)两端的电辅助蓄电装置(ESD101)作充电，当正电压讯号中断时，辅助蓄电装置(ESD101)对高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端呈负电压输入，以改善其截止特性；此项电路可依需要在光能对电能转换元件的输出端并联辅助电阻(R500)。
16.如权利要求1所述的晶体管的光能对电能转换驱动电路，其特征在于其随动型负电压供给电路装置(VB101)可为借驱动讯号源驱动电能发光元件(EL101)以激发与其耦合的两组呈逆极性串联不同额定输出电压的光能对电能转换元件(PE101)、(PE102)，并在光能对电能转换元件其中与高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端呈负电压输入极性，且额定输出电压较低的一组光能对电能转换元件(PE102)的两输出端，并联由电容或二次可放充电电池所构成的辅助蓄电装置(ESD101)；当正电压讯号电能输入时，电能发光元件(EL101)受发光，与其耦合呈逆向串联的两组光能对电能转换元件含额定输出电压较高的(PE101)、及额定输出电压较低的(PE102)同时受光发电，此时电路对高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端里两组光能对电能转换元件(PE101)对(PE102)电压差的正电压输入，以使高输入阻抗型晶体管(Q101)导通，并同时对辅助蓄电装置(ESD101)作负电压充电；当正电压讯号电能中断时，电能发光元件(EL101)停止发光，此时辅助蓄电装置(ESD101)的负电压电能，经辅助电阻(R500)而输往高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端，以利于截止导通；此外，电路可依需要在辅助蓄电装置(ESD101)两端并联辅助电阻(R500′)。
17.如权利要求1所述的晶体管的光能对电能转换驱动电路，其特征在于其随动型负电压供给电路装置(VB101)可为借驱动讯号源驱动电能发光元件(EL101)以激发与其耦合的两组呈逆极性串联具选定输出电压的光能对电能转换元件(PE101)、(PE102)，并在两组光能对电能转换元件其中与高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端，呈负电压输入极性的光能对电能转换元件(PE102)，其两输出端并联由电容或二次可放充电电池所构成的辅助蓄电装置(ESD101)，以及并联季纳电压低于光能对电能转换元件(PE101)额定电压值的季纳二极管(ZD101)；当正电压讯号电能输入时，电能发光元件(EL101)受光发电，与其耦合呈逆向串联的两组光能对电能转换元件(PE101)、(PE102)同时受光发电，此时正电压经季纳二极管(ZD101)对高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端呈正电压输入，以使高输入阻抗型晶体管(Q101)导通，并同时对并联于季纳二极管两端的辅助蓄电装置(ESD101)作负电压充电；当正电压讯号电能中断时，电能发光元件(EL101)停止发光，此时辅助蓄电装置(ESD101)的负电压电能，经并联于光能对电能转换元件(PE101)两端的辅助电阻(R500)，而输往高输入阻抗型晶体管的输入端，以利于截止导通。
18.如权利要求1所述的晶体管的光能对电能转换驱动电路，其特征在于其随动型负电压供给电路装置(VB101)可为借双向驱动讯号源驱动两组电能发光元件(EL101)、(EL102)及与其耦合的两组呈逆向并联具选定输出电压的光能对电能转换元件(PE101)、(PE102)，以输往高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端，当输入讯号源为正向导通讯号以驱动正向导通的电能发光元件(EL101)受电发光，使与其耦合的光能对电能转换元件(PE101)受光发电，以产生正极性电能驱动高输入阻抗型(Q101)晶体管转为导通；当输入讯号源的正讯号截止而转为负向讯号时，则输往高输入阻抗型晶体管的正极性电能截止，而由截止用的另一组逆向发光的电能发光元件(EL102)发光，而使与其耦合的光能对电能转换元件(PE102)受光发电，以产生负极性电能通往高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端，以改善其截止特性。
19.如权利要求1所述的晶体管的光能对电能转换驱动电路，其特征在于其随动型负电压供给电路装置(VB101)可为借双向驱动讯号源驱动的两组各别设置的电能发光元件(EL101)、(EL102)及与其耦合的两组呈逆向并联具选定输出电压的光能对电能转换元件(PE101)、(PE102)，以输往高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端之间，当输入讯号源为正向导通讯号以驱动所匹配的电能发光元件(EL101)受电发光，使与其耦合的光能对电能转换元件(PE101)受光发电，以产生正极性电能驱动高输入阻抗型晶体管(Q101)转为导通；当输入讯号源的正讯号截止而转为负向讯号时，则输往高输入阻抗型晶体管(Q101)的正极性电能截止，而由截止用的另一组电能发光元件(EL102)发光，而使与其耦合的光能对电能转换元件(PE102)受光发电，以产生负极性电能通往高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端，以改善其截止特性。
20.如权利要求11所述的晶体管的光能对电能转换驱动电路，其特征在于其随动型负电压供给电路装置(VB101)可为双向驱动讯号源驱动的两组各别设置的电能发光元件(EL101)、(EL102)及与其耦合的两组呈逆向串联具选定输出电压的光能对电能转换元件(PE101)、(PE102)，以输往高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端之间，当输入讯号源为正向导通讯号，以驱动所匹配的电能发光元件(EL101)受电发光，使与其耦合的光能对电能转换元件(PE101)受光发电，以产生正极性电能驱动高输入阻抗型晶体管(Q101)转为导通；当输入讯号源的正讯号截止而转为负向讯号时，则输往高输入阻抗型晶体管(Q101)的正极性电能截止，而由截止用的另一组电能发光元件(EL102)发光，而使与其耦合的光能对电能转换元件(PE102)受光发电，以产生负极性电能通往高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端，以改善其截止特性；而两组呈逆向串联的光能对电能转换元件的各别输出端，可各别并联辅助电阻(R500)、(R500′)，此两电阻可依需要选择设置与否。
21.如权利要求1所述的晶体管的光能对电能转换驱动电路，其特征在于其随动型负电压供给电路装置(VB101)可为固定电源或驱动讯号源驱动一组电能发光元件(EL102)，以产生光能供激发与其耦合供产生负极性电能的光能对电能转换元件(PE102)，而由驱动讯号源直接输入或驱动操控电能发光元件(EL101)，以产生相对光能供激发与其耦合供产生正极性电能的光能对电能转换元件(PE101)，再输往高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端，高输入阻抗型晶体管(Q101)的两输入端并联由辅助电阻(R700)与辅助电阻(R700′)串联电路组，而前述供产生负极性电能的光能对电能转换元件(PE102)，则呈逆极性供并联于辅助电阻(R700′)以恒对其输入负极性电能，当驱动讯号源中断时，则输往高输入阻抗型晶体管(Q101)的正极性电能截止，而由光能对电能转换元件(PE102)所输出的负极性电能，通往高输入阻抗型晶体管(Q101)，以改善其截止特性；前述固定电源可为来自主电源或专用辅助电源或其他电源电路共用的辅助电源。
22.如权利要求1所述的晶体管的光能对电能转换驱动电路，其特征在于其随动型负电压供给电路装置(VB101)可为固定电源或驱动讯号源驱动一组电能发光元件(EL102)，以产生光能供激发与其耦合供产生负极性电能的光能对电能转换元件(PE102)，而由驱动讯号源直接输入或驱动操控电能发光元件(EL101)，以产生能激发与其耦合供产生正极性电能的光能对电能转换元件(PE101)，再输往高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端，高输入阻抗型晶体管(Q101)的两输入端并联由辅助电阻(R700)与呈逆极性电能的辅助蓄电装置(ESD101)构成的串联电路组，而前述供产生负极性电能的光能对电能转换元件(PE102)，则呈逆极性供并联于辅助蓄电装置(ESD101)以恒对其输入负极性电能，当驱动讯号源中断时，则输往高输入阻抗型晶体管(Q101)的正极性电能截止，而由光能对电能转换元件(PE102)所输出的负极性电能，通往高输入阻抗型晶体管(Q101)，以改善其截止特性；前述固定电源可为来自主电源或专用辅助电源或其他电源电路共用的辅助电源，而光能对电能转换元件(PE102)的两端可依需要选择设置辅助电阻(R700′)或不设置。
23.如权利要求1所述的晶体管的光能对电能转换驱动电路，其特征在于其随动型负电压供给电路装置(VB101)可为固定电源或驱动讯号源驱动一组电能发光元件(EL102)，以产生光能供激发与其耦合供产生负极性电能的光能对电能转换元件(PE102)，而由驱动讯号源直接输入或驱动操控电能发光元件(EL101)，以产生能激发与其耦合供产生正极性电能的光能对电能转换元件(PE101)，当光能对电能转换元件(PE101)的两输出端供并联辅助电阻(R700)，再与呈逆极性的光能对电能转换元件(PE102)串联后，输往高输入阻抗型晶体管(Q101)的输入端，而前述供产生负极性电能的光能对电能转换元件(PE102)，额定输出电能的电压低于光能对电能转换元件(PE102)的额定输出电压恒对其输入负极性电能的电压，而无碍驱动讯号对高输入阻抗型晶体管(Q101)的操控，当驱动讯号源中断时，则输往高输入阻抗型晶体管(Q101)的正极性电能截止，而由负极性电能通往高输入阻抗型晶体管(Q101)，以改善其截止特性；前述固定电源可为来自主电源或专用辅助电源或其他电源电路共用的辅助电源，而光能对电能转换元件(PE102)的两端可依需要选择设置辅助电阻(R700′)或不设置。
全文摘要
一种晶体管的光能对电能转换驱动电路，为由电能驱动发光元件或环境光源等以激发与其耦合的光能对电能转换元件产生正电压电能，供驱动场效应型晶体管(MOSFET)或绝缘闸双载子晶体管(IGBT)，或其他高输入阻抗型晶体管，同时由正电压电能对随动型负电压供给电路装置储存电能，当正电压讯号截止时，产生对一个或一个以上的高阻抗晶体管闸极及射极输入负电压以利截止。
文档编号G09G3/32GK1417766SQ011368
公开日2003年5月14日 申请日期2001年10月29日 优先权日2001年10月29日
发明者杨泰和 申请人:杨泰和