DE112019003379T5

DE112019003379T5 - Halbleiterrelaismodul und Halbleiterrelaiskreis

Info

Publication number: DE112019003379T5
Application number: DE112019003379.4T
Authority: DE
Inventors: Toshinobu Akutagawa
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2018-07-03
Filing date: 2019-01-21
Publication date: 2021-03-18
Also published as: CN112368942A; WO2020008665A1; JP2020010100A; CN112368942B; US11139815B2; JP7081347B2; US20210218397A1

Abstract

Ein erster Eingangskreis ist mit einer ersten Eingangsklemme und einer zweiten Eingangsklemme in einer Packung verbunden. Ein zweiter Eingangskreis ist mit der ersten Eingangsklemme und der dritten Eingangsklemme in der Packung verbunden. Ein dritter Eingangskreis ist mit der ersten oder zweiten Eingangsklemme und einer dritten Eingangsklemme in der Packung verbunden. Ein erster Ausgangskreis ist mit einer ersten Ausgangsklemme und einer ersten Verbindungsleitung in der Packung verbunden. Ein zweiter Ausgangskreis ist mit einer zweiten Ausgangsklemme und der ersten Verbindungsleitung in der Packung verbunden. Ein dritter Ausgangskreis ist mit einer dritten Ausgangsklemme und der ersten Verbindungsleitung in der Packung verbunden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Halbleiterrelaismodul und einen Halbleiterrelaiskreis.
STAND DER TECHNIK
Patentdokument 1 offenbart ein Halbleiterrelais mit zwei Ausgangshalbleiterrelais und einem Erdungshalbleiterrelais. Die zwei Ausgangshalbleiterrelais sind in Reihe geschaltet miteinander verbunden. Das Erdungshalbleiterrelais ist zwischen dem Erdungspunkt und dem Verbindungspunkt der zwei Ausgangshalbleiterrelais angeordnet.
Bei diesem Halbleiterrelais weist jedes der Ausgangshalbleiterrelais und das Erdungshalbleiterrelais zwei MOSFETs auf, die antiseriell geschaltet sind. Eine Fotodiodenzeile ist mit dem MOSFET verbunden. Das Halbleiterrelais hat einen ersten Eingangskreis und einen zweiten Ausgangskreis. Der erste Eingangskreis weist eine erste LED auf. Die Fotodiodenzeilen der zwei Ausgangshalbleiterrelais sind ausgelegt, um eine elektromotorische Kraft durch die Lichtemission der ersten LED zu generieren, um die MOSFETs der Ausgangshalbleiterrelais einzuschalten. Der zweite Eingangskreis weist eine zweite LED auf. Die Fotodiodenzeile des Erdungshalbleiterrelais ist dazu ausgelegt, eine elektromotorische Kraft durch die Lichtemission der zweiten LED zu generieren, um den MOSFET des Erdungshalbleiterrelais einzuschalten.
Dokument des Stands der Technik
Patentdokument
Patentdokument 1: JP-A-7-46109
ZUSAMMENFASSUNG
Technische Aufgabe
Beim oben genannten Halbleiterrelais steuert der gemeinsame erste Eingangskreis das Ein-/Ausschalten der zwei Ausgangshalbleiterrelais. Mit einer solchen Auslegung ist es jedoch nicht einfach, stabile Betriebseigenschaften zu garantieren. Der erste und der zweite Eingangskreis sind jeweils mit zwei Eingangsklemmen verbunden. Daher könnten sich die Verdrahtung und dergleichen als kompliziert erweisen und die Ausgestaltung der Leiterplatte könnte schwierig sein.
Daher ist es eine Aufgabe dieser Offenbarung, ein Halbleiterrelaismodul und einen Halbleiterrelaiskreis bereitzustellen, der bzw. die stabile Betriebseigenschaften gewährleisten und die Ausgestaltung der Leiterplatte erleichtern.
Lösung der Aufgabe
Ein Halbleiterrelaismodul nach einem Aspekt dieser Offenbarung hat ein erstes Halbleiterrelais, ein zweites Halbleiterrelais und ein drittes Halbleiterrelais, eine Packung, eine erste Eingangsklemme, eine zweite Eingangsklemme und eine dritte Eingangsklemme, eine erste Ausgangsklemme, eine zweite Ausgangsklemme und eine dritte Ausgangsklemme sowie eine erste Verbindungsleitung. Das erste Halbleiterrelais hat einen ersten Eingangskreis und einen ersten Ausgangskreis. Das zweite Halbleiterrelais hat einen zweiten Eingangskreis und einen zweiten Ausgangskreis. Das dritte Halbleiterrelais hat einen dritten Eingangskreis und einen dritten Ausgangskreis.
In der Packung sind das erste Halbleiterrelais, das zweite Halbleiterrelais und das dritte Halbleiterrelais untergebracht. Die erste Eingangsklemme, die zweite Eingangsklemme und die dritte Eingangsklemme sind in der Packung angeordnet und teilweise jeweils zur Außenseite der Packung hin freiliegend. Die erste Ausgangsklemme, die zweite Ausgangsklemme und die dritte Ausgangsklemme sind in der Packung angeordnet und teilweise jeweils zur Außenseite der Packung hin freiliegend. Die erste Verbindungsleitung verbindet den ersten Ausgangskreis und den zweiten Ausgangskreis in der Packung.
Der erste Eingangskreis ist mit der ersten Eingangsklemme und der zweiten Eingangsklemme in der Packung verbunden. Der zweite Eingangskreis ist mit der ersten Eingangsklemme und der zweiten Eingangsklemme in der Packung verbunden. Der dritte Eingangskreis ist mit der ersten Eingangsklemme oder der zweiten Eingangsklemme und der dritten Eingangsklemme in der Packung verbunden. Der erste Ausgangskreis ist mit der ersten Ausgangsklemme und der ersten Verbindungsleitung in der Packung verbunden. Der zweite Ausgangskreis ist mit der zweiten Ausgangsklemme und der ersten Verbindungsleitung in der Packung verbunden. Der dritte Ausgangskreis ist mit der dritten Ausgangsklemme und der ersten Verbindungsleitung in der Packung verbunden.
In einem ersten Zustand, in dem ein Strom durch die erste Eingangsklemme und die zweite Eingangsklemme fließt und ein Strom nicht durch die dritte Eingangsklemme fließt, sind der erste Ausgangskreis und der zweite Ausgangskreis ausgelegt, um eingeschaltet zu werden, ist der dritte Ausgangskreis ausgelegt, um ausgeschaltet zu werden, sind die erste Ausgangsklemme und die zweite Ausgangsklemme ausgelegt, um elektrisch verbunden zu werden und sind die erste Verbindungsleitung und die dritte Ausgangsklemme ausgelegt, um elektrisch getrennt zu werden. Im zweiten Zustand, in dem der Strom nicht durch die erste Eingangsklemme und die zweite Eingangsklemme fließt und der Strom durch die dritte Eingangsklemme fließt, sind der erste Ausgangskreis und der zweite Ausgangskreis ausgelegt, um ausgeschaltet zu werden, ist der dritte Ausgangskreis ausgelegt, um eingeschaltet zu werden, sind die erste Ausgangsklemme und die zweite Ausgangsklemme ausgelegt, um elektrisch getrennt zu werden und sind die erste Verbindungsleitung und die dritte Ausgangsklemme ausgelegt, um elektrisch verbunden zu werden.
Wirkungen der Erfindung
Gemäß dem Halbleiterrelaismodul nach einem Aspekt dieser Offenbarung sind die Eingangskreise sowohl für das erste Halbleiterrelais als auch das zweite Halbleiterrelais und das dritte Halbleiterrelais bereitgestellt. Dadurch können stabile Betriebseigenschaften gewährleistet werden. Der Eingangskreis eines jeden Halbleiterrelais ist zudem mit der Eingangsklemme verbunden. Daher ist es möglich, ein Halbleiterrelaismodul zu realisieren, das die Leiterplattengestaltung erleichtert.
Figurenliste

1 zeigt eine Grundkonfiguration, in der ein Beispiel eines Halbleiterrelaiskreises nach der ersten Ausführungsform gezeigt ist.
2 zeigt eine Grundkonfiguration, in der ein Beispiel eines Halbleiterrelaismoduls nach der ersten Ausführungsform gezeigt ist.
3 zeigt ein Zeitdiagramm mit der Darstellung eines Beispiels des Betriebs des Halbleiterrelaismoduls.
4 zeigt eine Grundkonfiguration, in der ein Beispiel eines Halbleiterrelaiskreises nach der zweiten Ausführungsform gezeigt ist.
5 zeigt eine Grundkonfiguration, in der ein Beispiel eines Halbleiterrelaismoduls nach der zweiten Ausführungsform gezeigt ist.
6 zeigt eine Grundkonfiguration, in der ein Beispiel des Halbleiterrelaismoduls nach der zweiten Ausführungsform gezeigt ist.
7 zeigt eine Grundkonfiguration, in der ein Beispiel eines weiteren Beispiels des Halbleiterrelaismoduls gezeigt ist.
8 zeigt ein Zeitdiagramm mit der Darstellung eines weiteren Beispiels des Betriebs des Halbleiterrelaismoduls.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden wird ein Beispiel dieser Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden Begriffe, die eine spezifische Richtung oder Position angeben, sofern nötig, verwendet, jedoch dient die Verwendung dieser Begriffe dem vereinfachten Verständnis der Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und der Auslegung dieser Begriffe. Die technische Aufgabe dieser Offenbarung ist aber nicht auf diese beschränkt. Zudem dient die folgende Beschreibung lediglich als Beispiel und soll diese Offenbarung, deren Anwendungen oder Nutzungen in keiner Weise einschränken. Darüber hinaus handelt es sich bei den Zeichnungen um schematische Darstellungen und die Verhältnisse der jeweiligen Abmessungen und dergleichen stimmen nicht zwangsläufig mit den tatsächlichen Werten überein.
1 zeigt eine Grundkonfiguration mit der Darstellung eines Beispiels eines Halbleiterrelaiskreises 1a nach der ersten Ausführungsform dieser Offenbarung. Gemäß der Darstellung in 1 hat der Halbleiterrelaiskreis 1a ein Halbleiterrelaismodul 2a, eine Stromversorgungsklemme 3, eine Steuerklemme 4 und einen Steuerkreis 5. Das Halbleiterrelaismodul 2a schließt ein erstes Halbleiterrelais 10, ein zweites Halbleiterrelais 20, ein drittes Halbleiterrelais 30, eine Packung 70, eine erste Eingangsklemme 71, eine zweite Eingangsklemme 72 und eine dritte Eingangsklemme 73 ein.
In der Packung 70 sind das erste Halbleiterrelais 10, das zweite Halbleiterrelais 20 und das dritte Halbleiterrelais 30 untergebracht. Die Packung 70 ist beispielsweise aus einem isolierenden Kunstharz geformt. Die Packung 70 ist jedoch nicht auf Kunstharz beschränkt und kann aus einem anderen Werkstoff wie Keramik gefertigt sein. Die Packung 70 weist beispielsweise in einer Draufsicht eine rechteckige Form auf. Jedoch ist die Packung 70 nicht auf die rechteckige Form beschränkt und kann eine andere Form aufweisen.
Die erste Eingangsklemme 71, die zweite Eingangsklemme 72 und die dritte Eingangsklemme 73 sind in der Packung 70 angeordnet. Sowohl die erste Eingangsklemme 71 als auch die zweite Eingangsklemme 72 und die dritte Eingangsklemme 73 sind so angeordnet, dass ein Teil der ersten Eingangsklemme, ein Teil der zweiten Eingangsklemme 72 und ein Teil der dritten Eingangsklemme 73 zur Außenseite der Packung 70 hin freiliegend sind. Das Halbleiterrelaismodul 2a schließt zudem eine erste Ausgangsklemme 81, eine zweite Ausgangsklemme 82 und eine dritte Ausgangsklemme 83 ein. Die erste Ausgangsklemme 81, die zweite Ausgangsklemme 82 und die dritte Ausgangsklemme 83 sind in der Packung 70 angeordnet. Sowohl die erste Ausgangsklemme 81 als auch die zweite Ausgangsklemme 82 und die dritte Ausgangsklemme 83 sind so angeordnet, dass ein Teil der ersten Ausgangsklemme 81, ein Teil der zweiten Ausgangsklemme 82 und ein Teil der dritten Ausgangsklemme 83 zur Außenseite der Packung 70 hin freiliegend sind.
Im Halbleiterrelaismodul 2a in der Packung 70 sind das erste Halbleiterrelais 10, das zweite Halbleiterrelais 20 und das dritte Halbleiterrelais 30 nebeneinander in Längsrichtung der Packung 70 angeordnet. Das dritte Halbleiterrelais 30 ist zwischen dem ersten Halbleiterrelais 10 und dem zweiten Halbleiterrelais 20 in Längsrichtung der Packung 70 angeordnet.
Das erste Halbleiterrelais 10 schließt einen ersten Eingangskreis 11 und einen ersten Ausgangskreis 12 ein. Wenn der Strom durch den ersten Eingangskreis 11 fließt, befindet sich der erste Ausgangskreis 12 in einem Ein-Zustand. Wenn kein Strom durch den ersten Eingangskreis 11 fließt, befindet sich der erste Ausgangskreis 12 in einem Aus-Zustand. Das zweite Halbleiterrelais 20 hat einen zweiten Eingangskreis 21 und einen zweiten Ausgangskreis 22. Wenn der Strom durch den zweiten Eingangskreis 21 fließt, befindet sich der zweite Ausgangskreis 22 im Ein-Zustand. Wenn kein Strom im zweiten Eingangskreis 21 fließt, befindet sich der zweite Ausgangskreis 22 im Aus-Zustand. Das dritte Halbleiterrelais 30 hat einen dritten Eingangskreis 31 und einen dritten Ausgangskreis 32. Wenn Strom im dritten Eingangskreis 31 fließt, befindet sich der dritte Ausgangskreis 32 im Ein-Zustand. Wenn der Strom nicht im dritten Eingangskreis 31 fließt, befindet sich der dritte Ausgangskreis 32 im Aus-Zustand. Es ist darauf hinzuweisen, dass unter „Ein-Zustand“ ein Zustand zu verstehen ist, in dem Strom im Ausgangskreis fließt. Unter „Aus-Zustand“ ist ein Zustand zu verstehen, in dem kein Strom im Ausgangskreis fließt.
Der erste Eingangskreis 11 ist mit der ersten Eingangsklemme 71 und der zweiten Eingangsklemme 72 in der Packung 70 verbunden. Der zweite Eingangskreis 21 ist mit der ersten Eingangsklemme 71 und der zweiten Eingangsklemme 72 in der Packung 70 verbunden. Der dritte Eingangskreis 31 ist mit der ersten Eingangsklemme 71 und der dritten Eingangsklemme 73 in der Packung 70 verbunden.
Insbesondere ist der erste Eingangskreis 11 mit der ersten Eingangsklemme 71 mittels der Verbindungsleitung 74 verbunden. Der erste Eingangskreis 11 ist mit der zweiten Eingangsklemme 72 mittels der Verbindungsleitung 75 verbunden. Der zweite Eingangskreis 21 ist mit der ersten Eingangsklemme 71 mittels der Verbindungsleitung 76 verbunden. Der zweite Eingangskreis 21 ist mit der zweiten Eingangsklemme 72 mittels der Verbindungsleitung 77 verbunden. Der dritte Eingangskreis 31 ist mit der ersten Eingangsklemme 71 mittels der Verbindungsleitung 78 verbunden. Der dritte Eingangskreis 31 ist mit der dritten Eingangsklemme 73 mittels der Verbindungsleitung 79 verbunden. Die Verbindungsleitungen 74 bis 79 sind in der Packung 70 angeordnet.
Der erste Ausgangskreis 12 ist mit der ersten Ausgangsklemme 81 und der ersten Verbindungsleitung 80 in der Packung 70 verbunden. Der zweite Ausgangskreis 22 ist mit der zweiten Ausgangsklemme 82 und der ersten Verbindungsleitung 80 in der Packung 70 verbunden. Der erste Ausgangskreis 12 und der zweite Ausgangskreis 22 sind in Reihenschaltung in der Packung 70 mittels der ersten Verbindungsleitung 80 verbunden. Der dritte Ausgangskreis 32 ist mit der dritten Ausgangsklemme 83 und der ersten Verbindungsleitung 80 in der Packung 70 verbunden. Die erste Verbindungsleitung 80 ist in der Packung 70 angeordnet.
2 zeigt eine Grundkonfiguration mit der Darstellung eines Beispiels des Halbleiterrelaismoduls 2a. Gemäß der Darstellung in 2 hat der erste Eingangskreis 11 des ersten Halbleiterrelais 10 eine erste Eingangssektion 13, eine zweite Eingangssektion 14 und ein lichtemittierendes Element 15 ein. Die erste Eingangssektion 13 ist mit der ersten Eingangsklemme 71 verbunden. Die zweite Eingangssektion 14 ist mit der zweiten Eingangsklemme 72 verbunden. Das lichtemittierende Element 15 ist mit der ersten Eingangssektion 13 und der zweiten Ausgangssektion 14 verbunden. Das lichtemittierende Element 15 emittiert Licht, wenn Strom durch den ersten Eingangskreis 11 fließt.
Der zweite Eingangskreis 21 des zweiten Halbleiterrelais 20 hat eine erste Eingangssektion 23, eine zweite Eingangssektion 24 und ein lichtemittierendes Element 25. Die erste Eingangssektion 23 ist mit der ersten Eingangsklemme 71 verbunden. Die zweite Eingangssektion 24 ist mit der zweiten Eingangsklemme 72 verbunden. Das lichtemittierende Element 25 ist mit der ersten Eingangssektion 23 und der zweiten Eingangssektion 24 verbunden. Das lichtemittierende Element 25 emittiert Licht, wenn Strom durch den zweiten Eingangskreis 21 fließt.
Der dritte Eingangskreis 31 des dritten Halbleiterrelais 30 hat eine erste Eingangssektion 33, eine zweite Eingangssektion 34 und ein lichtemittierendes Element 35. Die erste Eingangssektion 33 ist mit der ersten Eingangsklemme 71 verbunden. Die zweite Eingangssektion 34 ist mit der dritten Eingangsklemme 73 verbunden. Das lichtemittierende Element 35 ist mit der ersten Eingangssektion 33 und der zweiten Eingangssektion 34 verbunden. Das lichtemittierende Element 35 emittiert Licht, wenn Strom durch den dritten Eingangskreis 31 fließt.
Der erste Ausgangskreis 12 des ersten Halbleiterrelais 10 hat eine erste Ausgangssektion 16, eine zweite Ausgangssektion 17 und zwei MOSFETs 18 und 19. Die erste Ausgangssektion 16 ist mit der ersten Ausgangsklemme 81 verbunden. Die zweite Ausgangssektion 17 ist mit der ersten Verbindungsleitung 80 verbunden. Die MOSFETs 18 und 19 sind in Reihenschaltung miteinander verbunden, so dass die parasitären Dioden in entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet sind. Die MOSFETs 18 und 19 werden zwischen einem Ein-Zustand und einem Aus-Zustand umgeschaltet, je nachdem, ob das lichtemittierende Element 25 Licht emittiert oder nicht. Wenn die MOSFETs 18 und 19 im Ein-Zustand sind, sind die erste Ausgangssektion 16 und die zweite Ausgangssektion 17 elektrisch verbunden. Wenn die MOSFETs 18 und 19 im Aus-Zustand sind, sind die erste Ausgangssektion 16 und die zweite Ausgangssektion 17 elektrisch getrennt.
Der zweite Ausgangskreis 22 des zweiten Halbleiterrelais 20 schließt eine erste Ausgangssektion 26, eine zweite Ausgangssektion 27 und zwei MOSFETs 28 und 29 ein. Die erste Ausgangssektion 26 ist mit der ersten Verbindungsleitung 80 verbunden. Die zweite Ausgangssektion 27 ist mit der zweiten Ausgangsklemme 82 verbunden. Die MOSFETs 28 und 29 sind in Reihenschaltung miteinander verbunden, so dass die Richtungen der parasitären Dioden entgegengesetzt zueinander sind. Die MOSFETs 28 und 29 werden zwischen einem Ein-Zustand und einem Aus-Zustand umgeschaltet, je nachdem, ob das lichtemittierende Element 25 Licht emittiert oder nicht. Wenn die MOSFETs 28 und 29 im Ein-Zustand sind, sind die erste Ausgangssektion 26 und die zweite Ausgangssektion 27 elektrisch verbunden. Wenn die MOSFETs 28 und 29 im Aus-Zustand sind, sind die erste Ausgangssektion 26 und die zweite Ausgangssektion 27 elektrisch getrennt.
Der dritte Ausgangskreis 32 des zweiten Halbleiterrelais 30 hat eine erste Ausgangssektion 36, eine zweite Ausgangssektion 37 und zwei MOSFETs 38 und 39. Die erste Ausgangssektion 36 ist mit der ersten Verbindungsleitung 80 verbunden. Die zweite Ausgangssektion 37 ist mit der dritten Ausgangsklemme 83 verbunden. Die MOSFETs 38 und 39 sind in Reihenschaltung miteinander verbunden, so dass die Richtungen der parasitären Dioden entgegengesetzt zueinander sind. Die MOSFETs 38 und 39 werden zwischen einem Ein-Zustand und einem Aus-Zustand umgeschaltet, je nachdem, ob das lichtemittierende Element 25 Licht emittiert oder nicht. Wenn die MOSFETs 38 und 39 im Ein-Zustand sind, sind die erste Ausgangssektion 36 und die zweite Ausgangssektion 37 elektrisch verbunden. Wenn die MOSFETs 38 und 39 im Aus-Zustand sind, sind die erste Ausgangssektion 36 und die zweite Ausgangssektion 37 elektrisch getrennt.
Gemäß der Darstellung in 1 sind die erste Eingangsklemme 71, die zweite Eingangsklemme 72 und die dritte Eingangsklemme 73 mit der Stromversorgungsklemme 3 und der Steuerklemme 4 über den Steuerkreis 5 verbunden. Der Stromversorgungsklemme 3 wird eine Stromversorgungsspannung zugeführt. Der Steuerklemme 4 wird ein Eingabesignal zugeführt.
Der Steuerkreis 5 schließt einen ersten Kreis 91, einen zweiten Kreis 92 und einen dritten Kreis 93 ein. Der erste Kreis 91 verbindet die Stromversorgungsklemme 3 und die erste Eingangsklemme 71. Der zweite Kreis 92 verbindet die Steuerklemme 4 und die zweite Eingangsklemme 72 über den Transistor 94 und den Widerstand 95. Der dritte Kreis 93 verbindet die Steuerklemme 4 und die dritte Eingangsklemme 73 über die Transistoren 96 und 97 und den Widerstand 98. Der Transistor 96 ist über den Widerstand 99 mit der Stromversorgungsklemme 3 verbunden. Die Auslegung des Steuerkreises 5 ist nicht auf die Darstellung in 1 beschränkt und kann geändert werden.
Die erste Ausgangsklemme 81 ist mit der ersten externen Ausgangsklemme 6 verbunden. Die zweite Ausgangsklemme 82 ist mit der zweiten externen Ausgangsklemme 7 verbunden. Die dritte Ausgangsklemme 83 ist mit dem Erdungspunkt ERDE verbunden. Das heißt, dass die dritte Ausgangsklemme 83 eine Erdungsklemme zur Erdung der ersten Verbindungsleitung 80 ist.
Der Steuerkreis 5 schaltet den Erregungszustand einer jeden Eingangsklemme des Halbleitermoduls 2a zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand um, je nach dem Eingabesignal, das der Steuerklemme 4 zugeführt wird. Der erste Zustand ist der Zustand, in dem Strom durch die erste Eingangsklemme 71 und die zweite Eingangsklemme 72 fließt und kein Strom durch die dritte Eingangsklemme 73 fließt. Der zweite Zustand ist der Zustand, in dem kein Strom durch die erste Eingangsklemme 71 und die zweite Eingangsklemme 72 fließt und Strom durch die dritte Eingangsklemme 73 fließt.
3 zeigt ein Zeitdiagramm mit der Darstellung des Betriebs des Halbleiterrelaismoduls 2a gemäß der Spannungssteuerung des Eingabesignals. 3A zeigt eine Spannungsänderung des Eingabesignals, das der Steuerklemme 4 zugeführt wird. 3B zeigt Änderungen der Ein-/Aus-Zustände des ersten Ausgangskreises 12 des ersten Halbleiterrelais 10 und des zweiten Ausgangskreises 22 des zweiten Halbleiterrelais 20. 3C zeigt Änderungen des Ein-/Aus-Zustands des dritten Ausgangskreises 32 des dritten Halbleiterrelais 30. 3D zeigt eine Änderung des leitenden/nicht leitenden Zustands zwischen der ersten Ausgangsklemme 81 und der zweiten Ausgangsklemme 82.
Gemäß der Darstellung in 3A regelt der Steuerkreis 5 den Erregungszustand für jede Eingangsklemme 71 bis 73 des Halbleiterrelaismoduls 2a in den ersten Zustand zu einer Zeit T1, wenn der Steuerklemme 4 ein Eingabesignal EIN (+) zugeführt wird. Das heißt, dass Strom durch die erste Eingangsklemme 71 und die zweite Eingangsklemme 72 fließt und dass kein Strom durch die dritte Eingangsklemme 73 fließt. Daraus folgt, dass der Strom, der durch den ersten Eingangskreis 11 und den zweiten Eingangskreis 21 fließt, den Ein-Zustand des ersten Ausgangskreises 12 und des zweiten Ausgangskreises 22 zu einer Zeit T1 bewirkt, die im Hinblick auf die Zeit T1 gemäß der Darstellung in 3B leicht verzögert ist. Da zudem kein Strom im dritten Eingangskreis 31 fließt, befindet sich der dritte Ausgangskreis 32 gemäß der Darstellung in 3C im Aus-Zustand. Gemäß der Darstellung in 3D sind die erste Ausgangsklemme 81 und die zweite Ausgangsklemme 82 zur Zeit T1' elektrisch miteinander verbunden. Zu dieser Zeit sind die erste Verbindungsleitung 80 und die dritte Ausgangsklemme 83 elektrisch voneinander getrennt.
Wenn dann das Eingangssignal an die Steuerklemme 4 gemäß der Darstellung in 3A zur Zeit T2 deaktiviert wird, ändert der Steuerkreis 5 den Erregungszustand an die Eingangsklemmen 71 bis 73 des Halbleiterrelaismoduls 2a in den zweiten Zustand. Das heißt, dass kein Strom durch die erste Eingangsklemme 71 und die zweite Eingangsklemme 72 fließt und dass Strom durch die dritte Eingangsklemme 73 fließt. Daraus folgt, dass aufgrund der Tatsache, dass kein Strom zum ersten Eingangskreis 11 und zum zweiten Eingangskreis 21 fließt, der Aus-Zustand des ersten Ausgangskreises 12 und des zweiten Ausgangskreises 22 bei einer Zeit T2' bewirkt wird, die im Hinblick auf die Zeit T2 gemäß der Darstellung in 3B leicht verzögert ist. Zudem befindet sich der dritte Ausgangskreis 32 gemäß der Darstellung in 3C zu einer Zeit T2", die im Hinblick auf die Zeit T2' leicht verzögert ist, im Ein-Zustand. Demzufolge sind die erste Ausgangsklemme 81 und die zweite Ausgangsklemme 82 nach der Zeit T2' gemäß der Darstellung in 3D elektrisch voneinander getrennt. Zudem sind die erste elektrische Verbindungsleitung 80 und die dritte Ausgangsklemme 83 nach der Zeit T2" elektrisch miteinander verbunden, so dass die erste Verbindungsleitung 80 über die dritte Ausgangsklemme 83 geerdet ist. Dadurch können gute Isolationseigenschaften erzielt werden.
Ähnlich wie oben befindet sich der dritte Ausgangskreis 32 gemäß der Darstellung in 3C zur Zeit T3", die leicht von Zeit T3 verzögert ist, im Aus-Zustand, wenn der Steuerklemme 4 zur Zeit T3 gemäß der Darstellung in 3A ein Eingabesignal zugeführt wird. Zudem befinden sich der erste Ausgangskreis 12 und der zweite Ausgangskreis 22 gemäß der Darstellung in 3B im Ein-Zustand zur Zeit T3', die leicht von der Zeit T3" verzögert ist. Dadurch sind die erste Ausgangsklemme 81 und die zweite Ausgangsklemme 82 gemäß der Darstellung in 3 elektrisch miteinander verbunden. Zudem sind die erste Verbindungsleitung 80 und die dritte Ausgangsklemme 83 elektrisch voneinander getrennt.
Wenn dann das Eingabesignal an die Steuerklemme 4 zur Zeit T4 gemäß der Darstellung in 3A deaktiviert wird, befinden sich der erste Ausgangskreis 12 und der zweite Ausgangskreis 22 gemäß der Darstellung in 3B zur Zeit T4', die leicht von Zeit T4 verzögert ist, im Aus-Zustand. Zudem befindet sich der dritte Ausgangskreis 32 gemäß der Darstellung in 3C zu einer Zeit T4", die im Hinblick auf die Zeit T4' leicht verzögert ist, im Ein-Zustand. Demzufolge sind die erste Ausgangsklemme 81 und die zweite Ausgangsklemme 82 nach der Zeit T4' gemäß der Darstellung in 3D elektrisch voneinander getrennt. Zudem sind die erste Verbindungsleitung 80 und die dritte Ausgangsklemme 83 nach der Zeit T4" elektrisch miteinander verbunden.
Im Halbleiterrelaismodul 2a nach der oben beschriebenen Ausführungsform sind der erste Ausgangskreis 12 des ersten Halbleiterrelais 10 und der zweite Ausgangskreis 22 des zweiten Halbleiterrelais 20 in Reihenschaltung miteinander verbunden und ausgelegt, um gleichzeitig zwischen dem Ein-Zustand und dem Aus-Zustand umgeschaltet zu werden. Wenn zudem die erste Ausgangsklemme 81 und die zweite Ausgangsklemme 82 elektrisch voneinander getrennt sind, ist die erste Verbindungsleitung 80 elektrisch mit der dritten Ausgangsklemme 83 verbunden und somit geerdet. Dadurch können gute Isolationseigenschaften zwischen der ersten Ausgangsklemme 81 und der zweiten Ausgangsklemme 82 erzielt werden.
Im Halbleiterrelaismodul 2a sind die Eingangskreise 11, 21 und 31 der Halbleiterrelais 10, 20 und 30 jeweils mit den Eingangsklemmen 71, 72 und 73 in der Packung 70 verbunden. Die Ausgangskreise 12, 22 und 32 der Halbleiterrelais 10, 20 und 30 sind jeweils mit den Ausgangsklemmen 81, 82 und 83 in der Packung 70 verbunden. Dadurch kann die Verdrahtung vereinfacht werden, indem eine komplizierte Verdrahtungsauslegung vermieden wird, bei der die Drähte einander auf der Leiterplatte kreuzen. Dadurch besteht die Möglichkeit, das Halbleiterrelaismodul 2a zu realisieren, das den Übertragungsverlust des Hochfrequenzsignals reduzieren und durch das die Leiterplatte einfach gestaltet werden kann.
Das erste Halbleiterrelais 10 und das zweite Halbleiterrelais 20 können Halbleiterrelais vom Typ mit niedrigem On-Widerstand sein, und das dritte Halbleiterrelais 30 kann ein Halbleiterrelais vom Typ mit niedriger Anschlusskapazität sein. Das heißt, dass der Ausgangs-On-Widerstand des ersten Halbleiterrelais 10 und der Ausgangs-On-Widerstand des zweiten Halbleiterrelais 20 kleiner sein können als der Ausgangs-On-Widerstand des dritten Halbleiterrelais 30 und dass die Ausgangsanschlusskapazität des dritten Halbleiterrelais 30 kleiner sein kann als die Ausgangsanschlusskapazität des ersten Halbleiterrelais 10 und die Ausgangsanschlusskapazität des zweiten Halbleiterrelais 20. Dadurch können gute Eigenschaften in Bezug auf Einfügedämpfung und Isolation erzielt werden.
Alternativ können sämtliche Halbleiterrelais 10, 20, 30 vom ersten bis zum dritten Halbleiterrelais vom Typ mit niedriger Anschlusskapazität sein, welche eine Ausgangsanschlusskapazität von höchstens 12 pF aufweisen. Die Ausgangsanschlusskapazität des Halbleiterrelais vom Typ mit niedriger Anschlusskapazität beträgt vorzugsweise höchstens 0,8 pF und noch besser höchstens 0,2 pF.
Im Folgenden wird der Halbleiterrelaiskreis 1b nach der zweiten Ausführungsform dieser Offenbarung beschrieben. 4 ist eine mit der Darstellung eines Beispiels des Halbleiterrelaiskreises 1b nach der zweiten Ausführungsform. In 4 sind die Auslegungen des Halbleiterrelaiskreises 1b nach der zweiten Ausführungsform, die dieselben Komponenten wie in der ersten Ausführungsform aufweisen, mit denselben Bezugszeichen benannt. Beispielsweise sind die Stromversorgungsklemme 3, die Steuerklemme 4, der Steuerkreis 5, das erste Halbleiterrelais 10, das zweite Halbleiterrelais 20, das dritte Halbleiterrelais 30, die Packung 70, die erste Eingangsklemme 71, die zweite Eingangsklemme 72, die dritte Eingangsklemme 73, die erste Ausgangsklemme 81, die zweite Ausgangsklemme 82 und die dritte Ausgangsklemme 83 dieselben wie in der ersten Ausführungsform, und daher wird eine ausführliche Beschreibung unterlassen.
Der Halbleiterrelaiskreis 1b schließt ein Halbleiterrelaismodul 2b ein. Das Halbleiterrelaismodul 2b schließt zudem zusätzlich zur Konfiguration des oben beschriebenen Halbleiterrelaismoduls 2a ein viertes Halbleiterrelais 40, ein fünftes Halbleiterrelais 50, ein sechstes Halbleiterrelais 60, eine vierte Ausgangsklemme 84 und eine fünfte Ausgangsklemme 85 sowie eine zweite Verbindungsleitung 86 ein. Das vierte bis das sechste Halbleiterrelais 40, 50 und 60 sind parallel zur Richtung angeordnet, in der das erste bis das dritte Halbleiterrelais 10, 20 und 30 angeordnet sind. Das vierte bis das sechste Halbleiterrelais s 40, 50 und 60 sind in einer Richtung angeordnet, die die Richtung schneidet, in der das erste bis das dritte Halbleiterrelais 10, 20, 30 angeordnet sind, und zwar im Vergleich zu dem ersten bis den dritten Halbleiterrelais 10, 20 und 30. Die Anordnung mit dem vierten bis den sechsten Halbleiterrelais 40, 50 und 60 kann jedoch geändert werden. Beispielsweise können das erste bis das sechste Halbleiterrelais 10, 20, 30, 40, 50 und 60 in einer Linie in Längsrichtung der Packung 70 angeordnet sein.
Das vierte Halbleiterrelais 40 hat einen vierten Eingangskreis 41 und einen vierten Ausgangskreis 42. Wenn Strom im vierten Eingangskreis 41 fließt, ist der vierte Ausgangskreis 42 im Ein-Zustand. Wenn kein Strom im vierten Eingangskreis 41 fließt, ist der vierte Ausgangskreis 42 im Aus-Zustand. Das fünfte Halbleiterrelais 50 schließt einen fünften Eingangskreis 51 und einen fünften Ausgangskreis 52 ein. Wenn Strom durch den fünften Eingangskreis 51 fließt, befindet sich der fünfte Ausgangskreis 52 im Ein-Zustand. Wenn kein Strom im fünften Eingangskreis 51 fließt, befindet sich der fünfte Ausgangskreis 52 im Aus-Zustand. Das sechste Halbleiterrelais 60 schließt einen sechsten Eingangskreis 61 und einen sechsten Ausgangskreis 62 ein. Wenn Strom im sechsten Eingangskreis 61 fließt, befindet sich der sechste Ausgangskreis 62 im Ein-Zustand. Wenn kein Strom im sechsten Eingangskreis 61 fließt, befindet sich der sechste Ausgangskreis 62 im Aus-Zustand.
Die vierte Ausgangsklemme 84 und die fünfte Ausgangsklemme 85 sind in der Packung 70 angeordnet und zwar so, dass ein Teil der vierten Ausgangsklemme 84 und ein Teil der fünften Ausgangsklemme 85 zur Außenseite der Packung 70 hin freiliegend sind. Die zweite Verbindungsleitung 86 verbindet den vierten Ausgangskreis 42 und den fünften Ausgangskreis 52 in der Packung 70. Die vierte Ausgangsklemme 84 ist mit der dritten externen Ausgangsklemme 8 verbunden. Die fünfte Ausgangsklemme 85 ist mit der vierten externen Ausgangsklemme 9 verbunden.
Der vierte Eingangskreis 41 ist mit der ersten Eingangsklemme 71 und mit der zweiten Eingangsklemme 72 in der Packung 70 verbunden. Der fünfte Eingangskreis 51 ist mit der ersten Eingangsklemme 71 und mit der zweiten Eingangsklemme 72 in der Packung 70 verbunden. Der sechste Eingangskreis 61 ist mit der ersten Eingangsklemme 71 und der dritten Eingangsklemme 73 in der Packung 70 verbunden. Der sechste Eingangskreis 61 ist in Reihenschaltung mit dem dritten Eingangskreis 31 in der Packung 70 verbunden.
Der vierte Ausgangskreis 42 ist mit der vierten Ausgangsklemme 84 und der zweiten Verbindungsleitung 86 in der Packung 70 verbunden. Der fünfte Ausgangskreis 52 ist mit der fünften Ausgangsklemme 85 und der zweiten Verbindungsleitung 86 in der Packung 70 verbunden. Der sechste Ausgangskreis 62 ist mit der dritten Ausgangsklemme 83 und der zweiten Verbindungsleitung 86 in der Packung 70 verbunden.
Die 5 und 6 sind Diagramme, die ein Beispiel für die Konfiguration des Halbleiterrelaismoduls 2b zeigen. Gemäß der Darstellung in 6 hat der vierte Eingangskreis 41 des vierten Halbleiterrelais 40 eine erste Eingangssektion 43, eine zweite Eingangssektion 44 und ein lichtemittierendes Element 45. Die erste Eingangssektion 43 ist mit der ersten Eingangsklemme 71 verbunden. Die zweite Eingangssektion 44 ist mit der zweiten Eingangsklemme 72 verbunden. Der fünfte Eingangskreis 51 des fünften Halbleiterrelais 50 hat eine erste Eingangssektion 53, eine zweite Eingangssektion 54 und ein lichtemittierendes Element 55. Die erste Eingangssektion 53 ist mit der ersten Eingangsklemme 71 verbunden. Die zweite Eingangssektion 54 ist mit der zweiten Eingangsklemme 72 verbunden. Der sechste Eingangskreis 61 des sechsten Halbleiterrelais 60 hat eine erste Eingangssektion 63, eine zweite Eingangssektion 64 und ein lichtemittierendes Element 65. Die erste Eingangssektion 63 ist mit der ersten Eingangsklemme 71 verbunden. Die zweite Eingangssektion 64 ist mit der dritten Eingangsklemme 73 verbunden. Die Auslegung der lichtemittierenden Elemente 45, 55 und 65 des vierten bis sechsten Halbleiterrelais 40, 50 und 60 ähnelt der der lichtemittierenden Elemente 15, 25 und 35 des ersten bis dritten Halbleiterelements 10, 20 und 30, die oben beschrieben sind. Aus diesem Grund wird eine ausführliche Beschreibung unterlassen.
Der vierte Ausgangskreis 42 des vierten Halbleiterrelais 40 hat eine erste Ausgangssektion 46, eine zweite Ausgangssektion 47 und zwei MOSFETs 48 und 49. Die erste Ausgangssektion 46 ist mit der vierten Ausgangsklemme 84 verbunden. Die zweite Ausgangssektion 47 ist mit der zweiten Verbindungsleitung 86 verbunden. Der fünfte Ausgangskreis 52 des fünften Halbleiterrelais 50 hat eine erste Ausgangssektion 56, eine zweite Ausgangssektion 57 und zwei MOSFETs 58 und 59. Die erste Ausgangssektion 56 ist mit der zweiten Verbindungsleitung 86 verbunden. Die zweite Ausgangssektion 57 ist mit der fünften Ausgangsklemme 85 verbunden. Der sechste Ausgangskreis 62 des sechsten Halbleiterrelais 60 hat eine erste Ausgangssektion 66, eine zweite Ausgangssektion 67 und zwei MOSFETs 68 und 69. Die erste Ausgangssektion 66 ist mit der zweiten Verbindungsleitung 86 verbunden. Die zweite Ausgangssektion 67 ist mit der dritten Ausgangsklemme 83 verbunden. Die Auslegungen der MOSFETs 48, 49, 58, 59, 68 und 69 des vierten bis sechsten Halbleiterrelais ähnelt der der MOSFETs 18, 19, 28, 29, 38 und 39 des ersten bis dritten Halbleiterrelais. Aus diesem Grund wird eine ausführliche Beschreibung unterlassen.
Im ersten Zustand, in dem der Strom durch die erste Eingangsklemme 71 und die zweite Eingangsklemme 72 fließt und der Strom nicht durch die dritte Eingangsklemme 73 fließt, befinden sich der erste Ausgangskreis 12, der zweite Ausgangskreis 22, der vierte Ausgangskreis 42 und der fünfte Ausgangskreis 52 im Ein-Zustand beim Halbleiterrelaismodul 2b und der dritte Ausgangskreis 32 und der sechste Ausgangskreis 62 befinden sich im Aus-Zustand. Folglich sind die erste Ausgangsklemme 81 und die zweite Ausgangsklemme 82 elektrisch miteinander verbunden, die vierte Ausgangsklemme 84 und die fünfte Ausgangsklemme 85 sind elektrisch miteinander verbunden, die erste Verbindungsleitung 80 und die dritte Ausgangsklemme 83 sind elektrisch voneinander getrennt und die zweite Verbindungsleitung 86 und die dritte Ausgangsklemme 83 sind elektrisch voneinander getrennt.
Im zweiten Zustand, in dem kein Strom durch die erste Eingangsklemme 71 und die zweite Eingangsklemme 72 fließt und Strom durch die dritte Eingangsklemme 73 fließt, befinden sich der erste Ausgangskreis 12, der zweite Ausgangskreis 22, der vierte Ausgangskreis 42 und der fünfte Ausgangskreis 52 im Aus-Zustand, und der dritte Ausgangskreis 32 und der sechste Ausgangskreis 62 befinden sich im Ein-Zustand. Folglich sind die erste Ausgangsklemme 81 und die zweite Ausgangsklemme 82 elektrisch voneinander getrennt, die vierte Ausgangsklemme 84 und die fünfte Ausgangsklemme 85 sind elektrisch voneinander getrennt, die erste Verbindungsleitung 80 und die dritte Ausgangsklemme 83 sind elektrisch miteinander verbunden und die zweite Verbindungsleitung 86 und die dritte Ausgangsklemme 83 sind elektrisch miteinander verbunden.
Das Halbleiterrelaismodul 2b nach der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform wird ähnlich wie das Halbleiterrelaismodul 2a nach der ersten Ausführungsform durch die Spannungssteuerung des der Steuerklemme 4 zugeführten Eingabesignals gesteuert. In diesem Fall werden der vierte Ausgangskreis 42 und der fünfte Ausgangskreis 52 zwischen dem Ein-Zustand und dem Aus-Zustand ähnlich wie beim ersten Ausgangskreis 12 und beim zweiten Ausgangskreis 22, die in 3B dargestellt sind, umgeschaltet. Zudem kann der sechste Ausgangskreis 62 ähnlich wie der dritte, in 3C dargestellte Ausgangskreis 32 zwischen dem Ein-Zustand und dem Aus-Zustand umgeschaltet werden. Infolgedessen werden die vierte Ausgangsklemme 84 und die fünfte Ausgangsklemme 85 zwischen dem leitenden Zustand und dem nicht leitenden Zustand wie die erste Ausgangsklemme 81 und die zweite Ausgangsklemme 82, die in 3D dargestellt sind, umgeschaltet.
Beim Halbleiterrelaismodul 2b sind der erste Ausgangskreis 12 des ersten Halbleiterrelais 10 und der zweite Ausgangskreis 22 des zweiten Halbleiterrelais 20 in Reihenschaltung miteinander verbunden, und der vierte Ausgangskreis 42 des vierten Halbleiterrelais 40 und der fünfte Ausgangskreis 52 des fünften Halbleiterrelais 50 sind in Reihenschaltung miteinander verbunden. Diese Ausgangskreise werden gleichzeitig in den Ein-Zustand und den Aus-Zustand geschaltet.
Das dritte Halbleiterrelais 30 steuert die Verbindung der ersten Verbindungsleitung 80 zur Verbindung des ersten Ausgangskreises 12 und des zweiten Ausgangskreises 22 mit dem Erdungspunkt ERDE. Das sechste Halbleiterrelais 60 steuert die Verbindung der zweiten Verbindungsleitung 86 zur Verbindung des vierten Ausgangskreises 42 und des fünften Ausgangskreises 52 mit dem Erdungspunkt ERDE. Dadurch können die Isolationseigenschaften zwischen der ersten Ausgangsklemme 81 und der zweiten Ausgangsklemme 82 und zwischen der vierten Ausgangsklemme 84 und der fünften Ausgangsklemme 85 verbessert werden.
Zudem kann ähnlich wie beim Halbleiterrelaismodul 2a nach der ersten Ausführungsform auch beim Halbleiterrelaismodul 2b nach der zweiten Ausführungsform die Verdrahtung vereinfacht werden, indem eine komplizierte Verdrahtungsauslegung vermieden wird, bei der Verdrahtungen einander auf einer Leiterplatte kreuzen. Dadurch besteht die Möglichkeit, das Halbleiterrelaismodul 2b zu realisieren, das den Übertragungsverlust des Hochfrequenzsignals reduzieren und einfach die Leiterplatte gestalten kann.
Obgleich oben eine Ausführungsform dieser Erfindung beschrieben wurde, ist diese Erfindung nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt, und möglich sind verschiedene Varianten, ohne vom Erfindungskonzept abzuweichen.
Der Aufbau des Halbleiterrelaiskreises, des Halbleiterrelaismoduls und des Halbleiterrelais ist nicht auf den in der oben beschriebenen Ausführungsform beschränkt und kann geändert werden. Die Zahl der im Halbleiterrelaismodul eingeschlossenen Halbleiterrelais ist nicht auf drei oder sechs beschränkt. Möglich sind vier oder mehr oder sieben oder mehr Halbleiterrelais.
Der dritte Eingangskreis 31 kann mit der zweiten Eingangsklemme 72 und der dritten Eingangsklemme 73 in der Packung 70 verbunden werden. Der sechste Eingangskreis 61 kann mit der zweiten Eingangsklemme 72 und der dritten Eingangsklemme 73 in der Packung 70 verbunden werden.
Die Anordnung des ersten bis dritten Halbleiterrelais 10, 20 und 30 im Halbleiterrelaismodul 2a nach der ersten Ausführungsform ist nicht auf die der oben beschriebenen Ausführungsform beschränkt und kann geändert werden. Beispielsweise kann das zweite Halbleiterrelais 20 gemäß der Darstellung in 7 zwischen dem ersten Halbleiterrelais 10 und dem dritten Halbleiterrelais 30 angeordnet werden. Ähnlich ist die Anordnung des ersten bis sechsten Halbleiterrelais 10, 20, 30, 40, 50 und 60 beim Halbleiterrelaismodul 2b nach der zweiten Ausführungsform nicht auf die der oben beschriebenen Ausführungsform beschränkt und kann geändert werden. Die Anordnung der Eingangsklemmen und/oder der Ausgangsklemmen ist nicht auf die der oben beschriebenen Ausführungsform beschränkt und kann geändert werden.
Die Auslegung des Steuerkreises 5 ist nicht auf die der obigen Ausführungsform beschränkt und kann geändert werden. Beispielsweise kann der Steuerkreis 5 so ausgelegt werden, dass der Erregungszustand einer jeden Eingangsklemme des Halbleiterrelaismoduls 2a zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand umgeschaltet wird, indem der Strom des Eingabesignals an die zweite Eingangsklemme 72 und die dritte Eingangsklemme 73 gesteuert wird.
8 ist ein Zeitdiagramm mit der Darstellung des Betriebs des Halbleiterrelaismoduls 2a gemäß der Stromsteuerung des Eingabesignals. 8A zeigt eine Stromstärkenänderung des Eingabesignals, das der zweiten Eingangsklemme 72 zugeführt wird. 8B zeigt eine Stromstärkenänderung des Eingabesignals, das der dritten Eingangsklemme 73 zugeführt wird. 8C zeigt Änderungen der Ein-/Aus-Zustände des ersten Ausgangskreises 12 des ersten Halbleiterrelais 10 und des zweiten Ausgangskreises 22 des zweiten Halbleiterrelais 20. 8C zeigt Änderungen des Ein-/Aus-Zustands des dritten Ausgangskreises 32 des dritten Halbleiterrelais 30. 8E zeigt eine Änderung des leitenden/nicht leitenden Zustands zwischen der ersten Ausgangsklemme 81 und der zweiten Ausgangsklemme 82.
Wenn das EIN-Eingabesignal gemäß der Darstellung in 8A und 8B zur Zeit T1 der zweiten Eingangsklemme 72 zugeführt wird und das Eingabesignal an die dritte Eingangsklemme 73 deaktiviert wird, ist der Erregungszustand einer jeden Eingangsklemme des Halbleiterrelaismoduls 2a der erste Zustand. Das heißt, dass Strom durch die erste Eingangsklemme 71 und die zweite Eingangsklemme 72 fließt und dass kein Strom durch die dritte Eingangsklemme 73 fließt. Daraus folgt, dass der Strom, der durch den ersten Eingangskreis 11 und den zweiten Eingangskreis 21 fließt, den Ein-Zustand des ersten Ausgangskreises 12 und des zweiten Ausgangskreises 22 zu einer Zeit T1' bewirkt, die im Hinblick auf die Zeit T1 gemäß der Darstellung in 8C leicht verzögert ist. Da zudem kein Strom im dritten Eingangskreis 31 fließt, befindet sich der dritte Ausgangskreis 32 gemäß der Darstellung in 8D im Aus-Zustand. Gemäß der Darstellung in 8E sind somit die erste Ausgangsklemme 81 und die zweite Ausgangsklemme 82 zur Zeit T1' elektrisch miteinander verbunden. Zu dieser Zeit sind die erste Verbindungsleitung 80 und die dritte Ausgangsklemme 83 elektrisch voneinander getrennt.
Wenn dann das Eingabesignal an der zweiten Eingangsklemme 72 zur Zeit T2 gemäß der Darstellung in 8A deaktiviert ist und das EIN-Eingabesignal zur Zeit T3 gemäß der Darstellung in 8B der dritten Eingangsklemme 73 zugeführt wird, nimmt der Erregungszustand einer jeden Eingangsklemme des Halbleiterrelaismoduls 2a den zweiten Zustand ein. Das heißt, dass kein Strom durch die erste Eingangsklemme 71 und die zweite Eingangsklemme 72 fließt und dass Strom durch die dritte Eingangsklemme 73 fließt. Daraus folgt, dass aufgrund der Tatsache, dass kein Strom zum ersten Eingangskreis 11 und zum zweiten Eingangskreis 21 fließt, der Aus-Zustand des ersten Ausgangskreises 12 und des zweiten Ausgangskreises 22 zu einer Zeit T2' bewirkt wird, die im Hinblick auf die Zeit T2 gemäß der Darstellung in 8C leicht verzögert ist. Zudem befindet sich der dritte Ausgangskreis 32 gemäß der Darstellung in 8D zu einer Zeit T3', die im Hinblick auf die Zeit T3 leicht verzögert ist, im Ein-Zustand. Demzufolge sind die erste Ausgangsklemme 81 und die zweite Ausgangsklemme 82 nach der Zeit T2' gemäß der Darstellung in 8E elektrisch voneinander getrennt. Darüber hinaus sind die erste Verbindungsleitung 80 und die dritte Ausgangsklemme 83 nach der Zeit T3' elektrisch miteinander verbunden. Gemäß der Darstellung in 8E ist daher die erste Verbindungsleitung 80 über die dritte Ausgangsklemme 83 geerdet, wenn die erste Ausgangsklemme 81 und die zweite Ausgangsklemme 82 elektrisch voneinander getrennt sind.
Ähnlich wie oben befindet sich danach der dritte Ausgangskreis 32 zur Zeit T4', die gemäß der Darstellung in 8D leicht von der Zeit T4 verzögert ist, im Aus-Zustand, wenn das Eingabesignal an die dritte Eingangsklemme 73 zur Zeit T4 gemäß der Darstellung in 8B deaktiviert wird. Gemäß der Darstellung in 8A befinden sich zudem der erste Ausgangskreis 12 und der zweite Ausgangskreis 22 zur Zeit T5', die leicht von Zeit T5 verzögert ist, im Ein-Zustand, wenn das EIN-Eingabesignal der zweiten Eingangsklemme 72 zur Zeit T5 gemäß der Darstellung in 8C zugeführt wird. Folglich sind die erste Verbindungsleitung 80 und die dritte Ausgangsklemme 83 nach der Zeit T4' elektrisch voneinander getrennt. Gemäß der Darstellung in 8E sind die erste Ausgangsklemme 81 und die zweite Ausgangsklemme 82 nach der Zeit T5' zudem elektrisch miteinander verbunden.
Wenn dann das Eingabesignal an die zweite Eingangsklemme 72 zur Zeit T6 gemäß der Darstellung in 8A deaktiviert wird, befinden sich der erste Ausgangskreis 12 und der zweite Ausgangskreis 22 gemäß der Darstellung in 8C zur Zeit T6', die leicht von Zeit T6 verzögert ist, im Aus-Zustand. Wenn zudem der dritten Eingangsklemme 73 zur Zeit T7 gemäß der Darstellung in 8B ein EIN-Eingabesignal zugeführt wird, befindet sich der dritte Ausgangskreis 32 zur Zeit T7', die leicht von Zeit T7 gemäß der Darstellung in 8D verzögert ist, im Ein-Zustand. Demzufolge sind die erste Ausgangsklemme 81 und die zweite Ausgangsklemme 82 nach der Zeit T6' gemäß der Darstellung in 8E elektrisch voneinander getrennt. Zudem sind die erste Verbindungsleitung 80 und die dritte Ausgangsklemme 83 elektrisch nach der Zeit T7" miteinander verbunden.
Das Halbleiterrelaismodul 2b nach der zweiten Ausführungsform kann auch auf dieselbe Weise wie oben gesteuert werden, indem der Strom des Eingabesignals zur zweiten Eingangsklemme 72 und zur dritten Eingangsklemme 73 gesteuert wird.
Industrielle Anwendung
Gemäß dieser Erfindung besteht die Möglichkeit, ein Halbleiterrelaismodul zu realisieren, das stabile Betriebseigenschaften gewährleistet und die Leiterplattengestaltung erleichtert.
Bezugszeichenliste

3: Stromversorgungsklemme
4: Steuerklemme
5: Steuerkreis
11: Erster Eingangskreis
12: Erster Ausgangskreis
10: Erstes Halbleiterrelais
20: Zweites Halbleiterrelais
21: Zweiter Eingangskreis
22: Zweiter Ausgangskreis
30: Drittes Halbleiterrelais
31: Dritter Eingangskreis
32: Dritter Ausgangskreis
40: Viertes Halbleiterrelais
41: Vierter Eingangskreis
42: Vierter Ausgangskreis
50: Fünftes Halbleiterrelais
51: Fünfter Eingangskreis
52: Fünfter Ausgangskreis
61: Sechster Eingangskreis
62: Sechster Ausgangskreis
60: Sechstes Halbleiterrelais
70: Packung
71: Erste Eingangsklemme
72: Zweite Eingangsklemme
73: Dritte Eingangsklemme
80: Erste Verbindungsleitung
81: Erste Ausgangsklemme
82: Zweite Ausgangsklemme
83: Dritte Ausgangsklemme
84: Vierte Ausgangsklemme
85: Fünfte Ausgangsklemme
86: Zweite Verbindungsleitung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 7046109 A [0004]

Claims

Halbleiterrelaismodul, umfassend: ein erstes Halbleiterrelais mit einem ersten Eingangskreis und einem ersten Ausgangskreis; ein zweites Halbleiterrelais mit einem zweiten Eingangskreis und einem zweiten Ausgangskreis; ein drittes Halbleiterrelais mit einem dritten Eingangskreis und einem dritten Ausgangskreis; eine Packung, die dazu dient, das erste Halbleiterrelais, das zweite Halbleiterrelais und das dritte Halbleiterrelais in der Packung aufzunehmen; eine erste Eingangsklemme, eine zweite Eingangsklemme und eine dritte Eingangsklemme, die in der Packung angeordnet sind, wobei die erste Eingangsklemme, die zweite Eingangsklemme und die dritte Eingangsklemme teilweise jeweils zur Außenseite der Packung hin freiliegend sind; eine erste Ausgangsklemme, eine zweite Ausgangsklemme und eine dritte Ausgangsklemme, die in der Packung angeordnet sind, wobei die erste Ausgangsklemme, die zweite Ausgangsklemme und die dritte Ausgangsklemme teilweise jeweils zur Außenseite der Packung hin freiliegend sind; eine erste Verbindungsleitung zur Verbindung des ersten Ausgangskreises und des zweiten Ausgangskreises in der Packung, wobei der erste Eingangskreis mit der ersten Eingangsklemme und der zweiten Eingangsklemme in der Packung verbunden ist, wobei der zweite Eingangskreis mit der ersten Eingangsklemme und der zweiten Eingangsklemme in der Packung verbunden ist, wobei der dritte Eingangskreis mit der ersten Eingangsklemme oder der zweiten Eingangsklemme in der Packung verbunden ist, wobei der dritte Eingangskreis mit der ersten Eingangsklemme in der Packung verbunden ist, wobei der erste Ausgangskreis mit der ersten Ausgangsklemme und der ersten Verbindungsleitung in der Packung verbunden ist, wobei der zweite Ausgangskreis mit der zweiten Ausgangsklemme und der ersten Verbindungsleitung in der Packung verbunden ist, wobei der dritte Ausgangskreis mit der dritten Ausgangsklemme und der ersten Verbindungsleitung in der Packung verbunden ist, wobei in einem ersten Zustand, in dem Strom durch die erste Eingangsklemme und die zweite Eingangsklemme fließt, ohne durch die dritte Eingangsklemme zu fließen, der erste Ausgangskreis und der zweite Ausgangskreis ausgelegt sind, um eingeschaltet zu werden, der dritte Ausgangskreis ausgelegt ist, um ausgeschaltet zu werden, die erste Ausgangsklemme und die zweite Ausgangsklemme ausgelegt sind, um elektrisch miteinander verbunden zu werden und die erste Verbindungsleitung und die dritte Ausgangsklemme ausgelegt sind, um elektrisch voneinander getrennt zu werden, und wobei in einem zweiten Zustand, in dem Strom durch die dritte Eingangsklemme fließt, ohne durch die erste Eingangsklemme und die zweite Eingangsklemme zu fließen, der erste Ausgangskreis und der zweite Ausgangskreis ausgelegt sind, um ausgeschaltet zu werden, der dritte Ausgangskreis ausgelegt ist, um eingeschaltet zu werden, die erste Ausgangsklemme und die zweite Ausgangsklemme ausgelegt sind, um elektrisch voneinander getrennt zu werden und die erste Verbindungsleitung und die dritte Ausgangsklemme ausgelegt sind, um elektrisch miteinander verbunden zu werden.
Halbleiterrelaiskreis, umfassend: das Halbleiterrelaismodul nach Anspruch 1; eine Stromversorgungsklemme, die mit der ersten Eingangsklemme verbunden ist, eine Steuerklemme und einen Steuerkreis, der mit der Steuerklemme verbunden ist, wobei die erste Eingangsklemme, die zweite Eingangsklemme und die dritte Eingangsklemme sowie der Steuerkreis ausgelegt sind, um je nach einem der Steuerklemme zugeführten Eingabesignal zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand umgeschaltet zu werden.
Halbleiterrelaismodul nach Anspruch 1, zudem umfassend: einen vierten Halbleiterrelais mit einem vierten Eingangskreis und einem vierten Ausgangskreis; einen fünften Halbleiterrelais mit einem fünften Eingangskreis und einem fünften Ausgangskreis; einen sechsten Halbleiterrelais mit einem sechsten Eingangskreis und einem sechsten Ausgangskreis; eine vierte Ausgangsklemme und eine fünfte Ausgangsklemme, die in der Packung angeordnet sind, wobei die vierte Ausgangsklemme und die fünfte Ausgangsklemme jeweils teilweise zur Außenseite der Packung hin freiliegend sind; eine zweite Verbindungsleitung zur Verbindung des vierten Ausgangskreises und des fünften Ausgangskreises in der Packung, wobei der vierte Eingangskreis mit der ersten Eingangsklemme und der zweiten Eingangsklemme in der Packung verbunden ist, der fünfte Eingangskreis mit der ersten Eingangsklemme und der zweiten Eingangsklemme in der Packung verbunden ist, der sechste Eingangskreis mit der ersten Eingangsklemme oder der zweiten Eingangsklemme in der Packung verbunden ist, der sechste Eingangskreis mit der dritten Eingangsklemme in der Packung verbunden ist, der vierte Ausgangskreis mit der vierten Ausgangsklemme und der zweiten Verbindungsleitung in der Packung verbunden ist, der fünfte Ausgangskreis mit der fünften Ausgangsklemme und der zweiten Verbindungsleitung in der Packung verbunden ist und der sechste Ausgangskreis mit der dritten Ausgangsklemme und der zweiten Verbindungsleitung in der Packung verbunden ist.
Halbleiterrelaismodul nach Anspruch 3, wobei der erste Ausgangskreis, der zweite Ausgangskreis, der vierte Ausgangskreis und der fünfte Ausgangskreis im ersten Zustand ausgelegt sind, um eingeschaltet zu werden und der dritte Ausgangskreis und der sechste Ausgangskreis ausgelegt sind, um ausgeschaltet zu werden, die erste Ausgangsklemme und die zweite Ausgangsklemme ausgelegt sind, um elektrisch miteinander verbunden zu werden, die vierte Ausgangsklemme und die fünfte Ausgangsklemme ausgelegt sind, um elektrisch miteinander verbunden zu werden, die erste Verbindungsleitung und die dritte Ausgangsklemme ausgelegt sind, um voneinander getrennt zu werden und die zweite Verbindungsleitung und die dritte Ausgangsklemme ausgelegt sind, um voneinander getrennt zu werden, und der erste Ausgangskreis, der zweite Ausgangskreis, der vierte Ausgangskreis und der fünfte Ausgangskreis im zweiten Zustand ausgelegt sind, um ausgeschaltet zu werden und der dritte Ausgangskreis und der sechste Ausgangskreis ausgelegt sind, um eingeschaltet zu werden, die erste Ausgangsklemme und die zweite Ausgangsklemme ausgelegt sind, um elektrisch voneinander getrennt zu werden, die vierte Ausgangsklemme und die fünfte Ausgangsklemme ausgelegt sind, um elektrisch voneinander getrennt zu werden, die erste Verbindungsleitung und die dritte Ausgangsklemme ausgelegt sind, um miteinander verbunden zu werden und die zweite Verbindungsleitung und die dritte Ausgangsklemme ausgelegt sind, um miteinander verbunden zu werden.
Halbleiterrelaiskreis, umfassend: das Halbleiterrelaismodul nach Anspruch 4; eine Stromversorgungsklemme, die mit der ersten Eingangsklemme verbunden ist, eine Steuerklemme und einen Steuerkreis, der mit der Steuerklemme verbunden ist, wobei die erste Eingangsklemme, die zweite Eingangsklemme und die dritte Eingangsklemme sowie der Steuerkreis ausgelegt sind, um je nach einem der Steuerklemme zugeführten Eingabesignal zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand umgeschaltet zu werden.