半导体放电管及供电电路制造技术

本发明专利技术公开了一种半导体放电管及供电电路。所述半导体放电管包括：半导体层和控制电极。半导体层包括：第一扩散区、第二扩散区和第三扩散区；其中，所述第一扩散区位于所述半导体层的顶部；所述第二扩散区和所述第三扩散区均位于所述第一扩散区的顶部，占据所述第一扩散区的部分区域；所述第二扩散区位于所述第一扩散区的内部；所述第三扩散区与所述第一扩散区接触；控制电极位于所述半导体层的顶部表面，与所述第一扩散区接触。本发明专利技术实施例可以使半导体放电管的开启方式更灵活，从而提高半导体放电管对应用其的电路的保护效果，以及扩大半导体放电管的应用范围。大半导体放电管的应用范围。大半导体放电管的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
半导体放电管及供电电路


[0001]本专利技术实施例涉及半导体
，尤其涉及一种半导体放电管及供电电路。

技术介绍

[0002]半导体放电管(Thyristor Surge Suppressor，TSS)是利用晶闸管原理制成的开关型保护器件。作为一种重要的保护器件，TSS不仅可以吸收闪电、电源通断所产生的感应电压，还可以吸收由于高压线路与信号线路之间的意外接触或者错误操作所造成的过电压。现有的TSS的工作原理为：当TSS两端的过电压超过TSS的击穿电压时，TSS将过电压钳位至比击穿电压更低的电位上，之后TSS持续这种短路状态，直到流过TSS的过电流降到临界值以下后，TSS恢复开路状态。然而，对于现有的TSS，在外接电压未达到其击穿电压时，即使电路中发生过流等其他故障，TSS也无法导通，无法对后级电路进行保护。因此，现有的半导体放电管存在开启方式单一，对电路的保护效果较差，应用范围较小的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供了一种半导体放电管及供电电路，以使半导体放电管的开启方式更灵活，从而提高半导体放电管对应用其的电路的保护效果，以及扩大半导体放电管的应用范围。
[0004]第一方面，本专利技术实施例提供了一种半导体放电管，包括：
[0005]半导体层，包括：第一扩散区、第二扩散区和第三扩散区；其中，所述第一扩散区位于所述半导体层的顶部；所述第二扩散区和所述第三扩散区均位于所述第一扩散区的顶部，占据所述第一扩散区的部分区域；所述第二扩散区位于所述第一扩散区的内部；所述第三扩散区与所述第一扩散区接触；
[0006]控制电极，位于所述半导体层的顶部表面，与所述第一扩散区接触。
[0007]可选地，所述第三扩散区的部分区域位于所述第一扩散区内部，且所述第三扩散区的部分区域位于所述第一扩散区的外部。
[0008]可选地，所述控制电极与所述半导体层接触的表面全部与所述第一扩散区接触。
[0009]可选地，所述第一扩散区与所述第二扩散区的多数载流子的类型不同，所述第二扩散区与所述第三扩散区的多数载流子的类型相同。
[0010]可选地，所述第一扩散区为P型区；所述第二扩散区和所述第三扩散区均为N型区。
[0011]可选地，所述半导体层还包括：
[0012]第四扩散区，位于所述半导体层的底部；
[0013]所述半导体放电管还包括：
[0014]第一电极，位于所述半导体层的底部表面，且与所述第四扩散区接触；
[0015]第二电极，位于所述半导体层的顶部表面，且与所述第二扩散区接触。
[0016]可选地，所述第一电极与所述半导体层接触的表面全部与所述第四扩散区接触；
[0017]所述第二电极与所述半导体层接触的表面全部与所述第二扩散区接触。
[0018]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种供电电路，包括：如本专利技术任意实施例所提供的半导体放电管。
[0019]可选地，所述供电电路还包括：电源适配器和被保护模块；
[0020]所述电源适配器包括输入端、正极输出端和负极输出端；所述电源适配器的输入端接入电源信号，所述电源适配器的负极输出端接地；
[0021]所述被保护模块包括第一电源端和第二电源端；所述被保护模块的第一电源端与所述电源适配器的正极输出端电连接，所述被保护模块的第二电源端接地；
[0022]所述半导体放电管的第一电极与所述电源适配器的正极输出端电连接，所述半导体放电管的第二电极接地；所述半导体放电管用于在所述电源适配器的输出电压大于第一预设电压时导通。
[0023]可选地，所述被保护模块中包括电信号测量单元，所述电信号测量单元的输出端为所述被保护模块的测量信号输出端；所述电信号测量单元用于检测所述电源适配器向所述被保护模块输出的电信号；
[0024]所述供电电路还包括：第一控制模块；所述第一控制模块包括测量信号输入端、接地端和控制信号输出端；所述第一控制模块的测量信号输入端与所述被保护模块的测量信号输出端电连接，所述第一控制模块的接地端接地，所述第一控制模块的控制信号输出端与所述半导体放电管的控制电极电连接；所述第一控制模块用于在所述电源适配器提供的电信号超过预设信号阈值时，控制所述半导体放电管导通。
[0025]可选地，所述第一控制模块还包括：过温信号输入端；
[0026]所述供电电路还包括：温度敏感型器件；所述温度敏感型器件包括第一端和第二端；所述温度敏感型器件的第一端接地，所述温度敏感型器件的第二端与所述第一控制模块的过温信号输入端电连接；所述温度敏感型器件设置于所述电源适配器附近，用于检测所述电源适配器的接口温度；
[0027]所述第一控制模块还用于在所述接口温度超过预设温度时，控制所述半导体放电管导通。
[0028]可选地，所述电源适配器包括：过流保护单元；所述过流保护单元用于检测所述电源适配器输出的电流，并在所述电源适配器输出的电流大于预设电流时断开所述电源适配器的输出。
[0029]可选地，所述供电电路还包括：电源模块和负载模块；
[0030]所述半导体放电管串联连接于所述电源模块和所述负载模块之间，所述半导体放电管用于接收控制信号，以控制所述半导体放电管导通或断开。
[0031]可选地，所述供电电路还包括：
[0032]检测模块，所述检测模块包括检测信号输出端和接地端；所述检测模块的接地端接地；所述检测模块用于输出检测信号；
[0033]第二控制模块，所述第二控制模块包括检测信号输入端、接地端和控制信号输出端；所述第二控制模块的检测信号输入端与所述检测模块的检测信号输出端电连接，所述第二控制模块的接地端接地，所述第二控制模块的控制信号输出端与所述半导体放电管的控制电极电连接；所述第二控制模块用于在所述检测信号符合预设条件时，控制所述半导体放电管导通。
[0034]本专利技术实施例所提供的半导体放电管，在半导体层中设置有第二扩散区和第三扩散区，通过调整第三扩散区的掺杂浓度可以实现对半导体放电管击穿电压的调整，使半导体放电管的开启电压可以根据实际应用需求进行调整。并且，本专利技术实施例设置半导体放电管包括控制电极，即使半导体放电管上施加的电压小于击穿电压，也可通过控制电极开启半导体放电管。具体而言，可以通过在控制电极施加正向偏压的方式，对第一扩散区进行电流注入，从而开启器件。那么，当被保护电路出现除过电压外的其他故障时，可以通过控制电极开启半导体放电管，从而实现更好的防护作用。并且，该半导体放电管作为可控放电管，除去用作保护电路外，还可以作为可控开关管应用于其他电路中。因此，与现有技术相比，本专利技术实施例可以使半导体放电管的开启方式更灵活，从而提高半导体放电管对应用其的电路的保护效果，以及扩大半导体放电管的应用范围。
附图说明
[0035]图1是本专利技术实施例提供的一种半导体放电管的结构示意图；
[0036]图2是本专利技术实施例提供的另一种半导体放电管的结构示意图；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体放电管，其特征在于，包括：半导体层，包括：第一扩散区、第二扩散区和第三扩散区；其中，所述第一扩散区位于所述半导体层的顶部；所述第二扩散区和所述第三扩散区均位于所述第一扩散区的顶部，占据所述第一扩散区的部分区域；所述第二扩散区位于所述第一扩散区的内部；所述第三扩散区与所述第一扩散区接触；控制电极，位于所述半导体层的顶部表面，与所述第一扩散区接触。2.根据权利要求1所述的半导体放电管，其特征在于，所述第三扩散区的部分区域位于所述第一扩散区内部，且所述第三扩散区的部分区域位于所述第一扩散区的外部。3.根据权利要求1所述的半导体放电管，其特征在于，所述控制电极与所述半导体层接触的表面全部与所述第一扩散区接触。4.根据权利要求1所述的半导体放电管，其特征在于，所述第一扩散区与所述第二扩散区的多数载流子的类型不同，所述第二扩散区与所述第三扩散区的多数载流子的类型相同。5.根据权利要求4所述的半导体放电管，其特征在于，所述第一扩散区为P型区；所述第二扩散区和所述第三扩散区均为N型区。6.根据权利要求1所述的半导体放电管，其特征在于，所述半导体层还包括：第四扩散区，位于所述半导体层的底部；所述半导体放电管还包括：第一电极，位于所述半导体层的底部表面，且与所述第四扩散区接触；第二电极，位于所述半导体层的顶部表面，且与所述第二扩散区接触。7.根据权利要求6所述的半导体放电管，其特征在于，所述第一电极与所述半导体层接触的表面全部与所述第四扩散区接触；所述第二电极与所述半导体层接触的表面全部与所述第二扩散区接触。8.一种供电电路，其特征在于，包括：如权利要求1
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7任一项所述的半导体放电管。9.根据权利要求8所述供电电路，其特征在于，还包括：电源适配器和被保护模块；所述电源适配器包括输入端、正极输出端和负极输出端；所述电源适配器的输入端接入电源信号，所述电源适配器的负极输出端接地；所述被保护模块包括第一电源端和第二电源端；所述被保护模块的第一电源端与所述电源适配器的正极输出端电连接，所述被保护模块的第二电源端接地；所述半导体放电管的第一电极与所述电源适配器的正极输出端电连接，所述半导体放电管的第二电极接地；所述半导体放电管用于在所述电源适配器的输出电压大于第一预设电压时导通。10.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡锦波，黄正春，陈林，
申请(专利权)人：深圳市槟城电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：