专利名称：保护式三极管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子器件，尤其是涉及一种具有过流或过压保护之功能的三极管及其整体结构的改良。
背景技术：
现有公知的半导体三极管系由三块半导体材料结合形成两个PN结组成的管芯，分别引出发射极、基极、集电极的三个电极和外包封体构成。工作时有发射极电流、基极电流、集电极电流流过该半导体三极管，其中基极电流虽较小，但控制着较大的发射极电流和集电极电流的大小，尤其是发射极电流和集电极电流有时因外电路出现短路或其它异常故障时，导致电流大于正常值，使工作中的半导体三极管产生过热而烧毁。
为了保护三极管不被烧毁，人们曾作过不少的努力。例如，有人针对日光灯镇流器电路中的三极管提出了名为“带保护三极管电路镇流器”(91213989.7)的实用新型专利申请，该镇流器由电源整流滤波电路，振荡电路，三极管保护等电器组成，它主要是在两三极管CE极之间增加两只适当阻值电阻，解决了现有技术不良因素引起脉冲电压对三极管损坏，提高了镇流器工作可靠性和寿命。
还有人针对电路中的半导体三极管因发热烧毁的问题，提出了具有过热自我保护的“半导体三极管”(00238087.0)，它是在公知的三极管内包封一个热敏电阻芯片，这个热敏电阻芯片与半导体三极管管芯的基极电路相串联，亦可以与发射极电路或者集电极电路相串联。
发明内容
本发明主要是解决现有半导体三极管过流或过压保护性能欠佳，使用寿命较短等的技术问题。
本发明同时还解决现有半导体三极管过流或过压保护电路结构较为复杂，接线较为复杂，不利于安装和维护等的技术问题。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的所述内三极管T的基极b接电阻R1和可控硅G的正极t1，电阻R1的另一端为外基极B；内三极管的发射极e与可控硅的g极并接于所述电阻R2；电阻R2的另一端与可控硅的负极t2并接为外发射极E；所述内三极管的集电极c即为三极管的集电极C。其中，所述的内三极管可以为普通半导体三极管，也可为达林顿管，或者为场效应管。
当本三极管中的所述电阻R2改为热敏电阻PTC后，本发明中所述的三极管具有过热保护的作用。
一般地，所述的电阻R1的阻值为50Ω-200Ω；所述的电阻R2的阻值为0.1Ω-2.0Ω为宜。
作为优选，所述三极管的外集电极C为三极管的基座，在设于基座的绝缘层上设有与外发射极E相连的金属层，其上分别置有电阻R2以及可控硅G的正极t1端；并在所述基座上设置有内三极管T，其集电极c与之连成一体，位于其上端的发射极e与所述电阻R2以及可控硅G的g极相接；位于内三极管中间层的基极通过引线与可控硅G的负极t2端和电阻R1相接，电阻R1的另一端与外基极B相接。
作为优选，所述内三极管T、电阻R2和电阻R1以及可控硅G包封成一体；所述的外基极B、外集电极C和外发射极E三脚平行固定于三极管的一端，并在所述外集电极C上设置有散热体。
因此，本发明具有结构较为简单，布置合理、紧凑，只需在现有半导体三极管上略增加点成本，即使之具有过流或过压保护的作用，可明显提高三极管的使用寿命等特点。这种三极管可广泛适用电子电器中，更适用于各种开关电源、工业控制电路和稳压器之类的电子产品。
附图1是本发明的一种内部电路示意图；附图2是本发明的另一种内部电路示意图；附图3是本发明的第三种内部电路示意图；
附图4是本发明的一种具体生产的布置结构示意图。
附图5是本发明的一种带剖面的产品外形结构示意图。
具体实施例方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1所述三极管的外集电极C为三极管的基座，其上设有一绝缘层5；在所述绝缘层5上设有与外发射极E相连的金属层，在该金属层上分别置有电阻R2以及可控硅G的正极t1端；所述的可控硅G可采用四层N极与P极相间的结构，其上端制有金属层，为负极t2端，其下端为可控硅G的正极t1端，其上一层即为所述的g极；并在所述基座上设置有内三极管T，其集电极c与之连成一体，位于其上端的发射极e与所述电阻R2以及可控硅G的g极相接；位于内三极管中间层的基极通过引线与可控硅G的负极t2端和电阻R1相接，电阻R1的另一端与外基极B相接(参见附图4)。这样，所述内三极管T的基极b接电阻R1和可控硅G的正极t1，电阻R1的另一端为外基极B；内三极管的发射极e与可控硅的g极并接于所述电阻R2；电阻R2的另一端与可控硅的负极t2并接为外发射极E；所述内三极管的集电极c即为三极管的集电极C(参见附图1)。然后，将所述的外基极B、外集电极C和外发射极E分别用引线接至平行固定于三极管体2一端的三脚上，其间距大小、规格均参照普通三极管脚的形状布置，并在所述外集电极C上设置有散热体。所述内三极管T、电阻R2和电阻R1以及可控硅G布置完成后，采用普通包封技术和工艺，用金属或环氧树脂等材料包装制成整体的壳体4。其中，所述的电阻R1的阻值为100Ω；所述的电阻R2的阻值为0.25Ω为宜。
可将本发明的三脚按普通三极管的接法与其附近的电子器件相连接。因此，可广泛地应用于各种开关电源、工业控制电路和稳压器之类的电子产品中。
使用时，当工作电流在正常范围时，基极B的控制电流流经电阻R1进入内三极管，其发射极的电流经电阻R2流至发射极E，而内三极管的集电极与集电极C共点。因此，其工作性能与原内三极管基本相类同。
若因外电路短路或出现其它异常的故障时，导致发射极的电流大增，使电阻R2两端的电位差增大，超过一定值(例如0.7V)时，可控硅G导通，基极电压被短路，电压趋于零，内三极管T被截止，即集电极C与发射极E间的电流被切断，从而有效地保护了内三极管。
实施例2将上述普通的三极管改成达林顿管，所述达林顿管的相对应三脚与实施例1的接法相类同(参见附图2)，其电路工作原理两者也相类同，故在此从略。
实施例3将上述普通的三极管改为场效应管，且所述的电阻R2改用热敏电阻PTC，其它结构和器件相类同，所述为场效应管的相对应三脚与实施例1的接法相类同(参见附图3)。当热敏电阻PTC发热，其阻值增大，使其两端的电压差超过设定值(例如0.7V)时，可控硅G导通，其栅极电压被短路，电压趋于零，场效应管T被夹断，即集电极C与发射极E间的电流被切断，从而有效地保护了该场效应管T等不受损坏，避免被击穿，提高了器件的使用寿命，保证整个电路长期可靠安全地运行。其它内容参见实施例1，在此从略。
权利要求
1.一种保护式三极管，包括管体和设于其上的三个管脚，其内置有内三管和电阻，其特征在于所述内三极管T的基极b接电阻R1和可控硅G的正极t1，电阻R1的另一端为外基极B；内三极管的发射极e与可控硅的g极并接于所述电阻R2；电阻R2的另一端与可控硅的负极t2并接为外发射极E；所述内三极管的集电极c即为三极管的集电极C。
2.根据权利要求1所述的保护式三极管，其特征在于所述的内三极管为达林顿管。
3.根据权利要求1所述的保护式三极管，其特征在于所述的内三极管为场效应管。
4.根据权利要求1或2或3所述的保护式三极管，其特征在于所述的电阻R2为热敏电阻PTC。
5.根据权利要求1或2或3所述的保护式三极管，其特征在于所述的电阻R1的阻值为50Ω-200Ω；所述的电阻R2的阻值为0.1Ω-2.0Ω为宜。
6.根据权利要求1或2或3所述的保护式三极管，其特征在于所述三极管的外集电极C为三极管的基座，在设于基座的绝缘层(5)上设有与外发射极E相连的金属层，其上分别置有电阻R2以及可控硅G的正极t1端；并在所述基座上设置有内三极管T，其集电极c与之连成一体，位于其上端的发射极e与所述电阻R2以及可控硅G的g极相接；位于内三极管中间层的基极通过引线与可控硅G的负极t2端和电阻R1相接，电阻R1的另一端与外基极B相接。
7.根据权利要求4所述的保护式三极管，其特征在于所述外三极管的集电极C为三极管的基座，在设于基座的绝缘层(5)上设有与外发射极E相连的金属层，其上分别置有电阻R2以及可控硅G的正极t1端；并在所述基座上设置有内三极管T，其集电极c与之连成一体，位于其上端的发射极e与所述电阻R2以及可控硅G的g极相接；位于内三极管中间层的基极通过引线与可控硅G的负极t2端和电阻R1相接，电阻R1的另一端与外基极B相接。
8.根据权利要求5所述的保护式三极管，其特征在于所述三极管的外集电极C为三极管的基座，在设于基座的绝缘层(5)上设有与外发射极E相连的金属层，其上分别置有电阻R2以及可控硅G的正极t1端；并在所述基座上设置有内三极管T，其集电极c与之连成一体，位于其上端的发射极e与所述电阻R2以及可控硅G的g极相接；位于内三极管中间层的基极通过引线与可控硅G的负极t2端和电阻R1相接，电阻R1的另一端与外基极B相接。
9.根据权利要求6所述的保护式三极管，其特征在于所述内三极管T、电阻R2和电阻R1以及可控硅G包封成一体；所述的外基极B、外集电极C和外发射极E三脚平行固定于三极管的一端，并在所述外集电极C上设置有散热体。
10.根据权利要求1或2或3所述的保护式三极管，其特征在于所述内三极管T、电阻R2和电阻R1以及可控硅G包封成一体；所述的外基极B、外集电极C和外发射极E三脚平行固定于三极管的一端，并在所述外集电极C上设置有散热体。
全文摘要
本发明涉及一种具有过流或过压保护之功能的三极管的结构改良。它的主体方案是所述内三极管T的基极b接电阻R
文档编号H01L23/62GK1553504SQ0312906
公开日2004年12月8日 申请日期2003年6月1日 优先权日2003年6月1日
发明者李帮庆 申请人:李帮庆