DE112021005762T5

DE112021005762T5 - Halbleiterrelaisvorrichtung

Info

Publication number: DE112021005762T5
Application number: DE112021005762.6T
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Aizawa; Shinichi ARIOKA
Original assignee: Aoi Electronics Co Ltd
Current assignee: Aoi Electronics Co Ltd
Priority date: 2020-10-27
Filing date: 2021-10-20
Publication date: 2023-08-17
Also published as: JP7185676B2; US20230403006A1; JP2022070567A; WO2022091903A1

Abstract

Problem: Bereitstellen einer Halbleiterrelaisvorrichtung, die dazu in der Lage ist, zweckmäßig zu schalten. Lösung: Eine Halbleiterrelaisvorrichtung mit: einer Oszillatoreinheit, die dazu eingerichtet ist, ein Oszillationssignal basierend auf einem Eingangssignal auszugeben; einem ersten Induktor und einem zweiten Induktor, die magnetisch miteinander gekoppelt sind; einer Ansteuereinheit, die dazu eingerichtet ist, den ersten Induktor basierend auf dem von der Oszillatoreinheit ausgegebenen Oszillationssignal anzusteuern; einer Gleichrichtereinheit, die dazu eingerichtet ist, ein von dem zweiten Induktor ausgegebenes Signal gleichzurichten; und einer Verbindungseinheit, die dazu eingerichtet ist, einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss basierend auf einem von der Gleichrichtereinheit gleichgerichteten Signal elektrisch miteinander zu verbinden oder voneinander zu trennen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleiterrelaisvorrichtung.
Hintergrund der Erfindung
Es ist eine Halbleiterrelaisvorrichtung bekannt, mit: einer Oszillatorschaltung, die in Abhängigkeit von einem Eingangssignal oszilliert; einer Induktoreinheit, die ein Übertragungssignal von der Oszillatorschaltung in ein elektromagnetisches Signal umwandelt; einer Gleichrichterschaltung, die ein Ausgangssignal von der Induktoreinheit gleichrichtet; einer Lade- und Entladeschaltung, die ein von der Gleichrichterschaltung gleichgerichtetes Signal lädt und entlädt; und einem Ausgangs-MOSFET, dessen Schalten in Abhängigkeit von einer zwischen den Enden der Lade- und Entladeschaltung erzeugten Potenzialdifferenz erfolgt (Patentliteratur 1).
Zitierliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 2007-124518
ERFINDUNGSZUSAMMENFASSUNG
Technisches Problem
Bei der Halbleiterrelaisvorrichtung nach Patentliteratur 1 fließt das Übertragungssignal von der Oszillatorschaltung direkt durch die Induktoreinheit, die eine Last der Oszillatorschaltung ist, und wird in ein elektromagnetisches Signal umgewandelt. Es besteht also die Möglichkeit, dass die Induktoreinheit nicht mit ausreichend Strom versorgt werden kann und das Schalten des Ausgangs-MOSFETs nicht zweckmäßig durchgeführt werden kann.
Lösung des Problems
Gemäß einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Halbleiterrelaisvorrichtung: eine Oszillatoreinheit, die dazu eingerichtet ist, ein Oszillationssignal basierend auf einem Eingangssignal auszugeben; einen ersten Induktor und einen zweiten Induktor, die magnetisch miteinander gekoppelt sind; eine Ansteuereinheit, die dazu eingerichtet ist, den ersten Induktor basierend auf dem von der Oszillationseinheit ausgegebenen Oszillationssignal anzusteuern; eine Gleichrichtereinheit, die dazu eingerichtet ist, ein von dem zweiten Induktor ausgegebenes Signal gleichzurichten; und eine Verbindungseinheit, die dazu eingerichtet ist, einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss basierend auf einem von der Gleichrichtereinheit gleichgerichteten Signal elektrisch miteinander zu verbinden oder voneinander zu trennen.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann Umschalten zweckmäßig durchgeführt werden.
Figurenliste

1 zeigt ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Halbleiterrelaisvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel darstellt.
2 zeigt ein Diagramm, das ein Beispiel einer Schaltungskonfiguration der Halbleiterrelaisvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt.
3 zeigt ein Zeitdiagramm, das ein Betriebsbeispiel der Halbleiterrelaisvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt.
4 zeigt ein Diagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration einer Halbleiterrelaisvorrichtung gemäß einer ersten Variante darstellt.
5 zeigt ein Diagramm, das ein weiteres Konfigurationsbeispiel der Halbleiterrelaisvorrichtung gemäß der ersten Variante darstellt.
6 zeigt ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Halbleiterrelaisvorrichtung gemäß einer zweiten Variante darstellt.
7 zeigt ein Diagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration einer Halbleiterrelaisvorrichtung gemäß einer dritten Variante darstellt.
8 zeigt ein Diagramm, das ein weiteres Konfigurationsbeispiel der Halbleiterrelaisvorrichtung gemäß der dritten Variante darstellt.
9 zeigt ein Diagramm, dass ein Konfigurationsbeispiel einer Halbleiterrelaisvorrichtung gemäß einer vierten Variante darstellt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
(Ausführungsbeispiel)
1 zeigt ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Halbleiterrelaisvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel darstellt. Eine Halbleiterrelaisvorrichtung 1 ist ein Halbleiterrelais mit einem ersten Anschluss 11, einem zweiten Anschluss 12, einem dritten Anschluss 13 und einem vierten Anschluss 14. Die Halbleiterrelaisvorrichtung 1 beinhaltet eine Oszillatoreinheit 20, eine Ansteuereinheit 30, eine Induktoreinheit 40, eine Gleichrichtereinheit 50, eine Glättungs-/Lade- und Entladeeinheit 60 und eine Verbindungseinheit 90. Die Halbleiterrelaisvorrichtung 1 schaltet zwischen einer elektrischen Verbindung und Trennung zwischen dem dritten Anschluss 13 und dem vierten Anschluss 14 in Abhängigkeit von einem Signal, das an den ersten Anschluss 11 und den zweiten Anschluss 12 eingegeben wird.
Der erste Anschluss 11 und der zweite Anschluss 12 bilden eine Eingabeeinheit, an die ein elektrisches Signal von außerhalb der Halbleiterrelaisvorrichtung 1 eingegeben werden kann. Bei der Halbleiterrelaisvorrichtung 1 arbeitet jede Einheit (Oszillatoreinheit 20, Ansteuereinheit 30, oder dergleichen) der Halbleiterrelaisvorrichtung 1 in Abhängigkeit von einem Signal Vin, das durch den ersten Anschluss 11 und den zweiten Anschluss 12 geliefert wird.
Der dritte Anschluss 13 und der vierte Anschluss 14 bilden eine Ausgabeeinheit, von der ein elektrisches Signal nach außerhalb der Halbleiterrelaisvorrichtung 1 ausgegeben werden kann. Bei der Halbleiterrelaisvorrichtung 1 wird ein Umschalten in Abhängigkeit von einem Signal Vin durchgeführt, und ein von dem Signal Vin abhängendes elektrisches Signal wird über den dritten Anschluss 13 und den vierten Anschluss 14 nach außen übertragen.
Die Oszillatoreinheit 20 wird durch eine Oszillatorschaltung (OSC) gebildet und erzeugt ein Signal (nachstehend als Oszillationssignal CLK bezeichnet) mit einer vorbestimmten Frequenz und Periode auf Grundlage des Signals Vin, das durch den ersten Anschluss 11 eingegeben wird. Wenn der Signalpegel des von dem ersten Anschluss 11 gelieferten Signals Vin von einem niedrigen Pegel (z. B. Erdspannung oder Referenzspannung) auf einen hohen Pegel (z.B. Versorgungsspannung) wechselt, erzeugt die Oszillatoreinheit 20 ein Oszillationssignal CLK und startet die Ausgabe des Oszillationssignals CLK. Es kann auch gesagt werden, dass die Oszillatoreinheit 20 oszilliert, wenn sich das Signal Vin in einem aktivierten Zustand (hoher Pegel) befindet. Die Oszillatoreinheit 20 gibt das erzeugte Oszillationssignal CLK an die Ansteuereinheit 30 aus.
Die Induktoreinheit 40 weist eine Vielzahl von Induktoren (Spulen) auf, die magnetisch miteinander gekoppelt sind, und fungiert als Transformator, der Energie überträgt. Die Induktoreinheit (Transformator) 40 ist auch eine Spannungswandlereinheit 40, die Spannung umwandelt. Es ist zu beachten, dass die Energieübertragung von einer Primärseite zu einer Sekundärseite im Sperrbetrieb oder im Durchlassbetrieb erfolgen kann. Das heißt, die Induktoreinheit 40 kann ein Sperrwandler oder ein Durchlauftransformator sein. Außerdem kann die Induktoreinheit 40 einen Kern (zum Beispiel einen Eisenkern) aufweisen.
Die Ansteuereinheit 30 steuert die Induktoreinheit 40 auf der Grundlage von dem von der Oszillatoreinheit 20 ausgegebenen Oszillationssignal CLK an. Wenn der Signalpegel des Signals Vin einen hohen Pegel erreicht und das Oszillationssignal CLK von der Oszillatoreinheit 20 eingegeben wird, startet die Ansteuereinheit 30, elektrische Energie von dem ersten Anschluss 11 zu den primärseitigen Induktoren der Induktoreinheit 40 zu liefern. Die Ansteuereinheit 30 ist eine Verstärkereinheit 30 und erhöht (verstärkt) Strom und Spannung, die an die Induktoreinheit 40 geliefert werden sollen, im Vergleich zu einem Fall, in dem das Oszillationssignal CLK von der Oszillatoreinheit 20 direkt in die Induktoreinheit 40 eingegeben wird.
Die Gleichrichtereinheit 50 weist ein Gleichrichterelement auf und dient der Umwandlung von Wechselstrom (AC) in Gleichstrom (DC). Die Gleichrichtereinheit 50 ist elektrisch mit den sekundärseitigen Induktoren der Induktoreinheit 40 verbunden und gleichrichtet die in den sekundärseitigen Induktoren der Induktoreinheit 40 induzierte Wechselspannung in Gleichspannung. Die Gleichrichtereinheit 50 gibt ein durch die Gleichrichtung erhaltenes Signal V1 an die Glättungs-/Lade- und Entladeeinheit 60 aus.
Die Glättungs-/Lade- und Entladeeinheit 60, an die das von der Gleichrichtereinheit 50 gleichgerichtete Signal V1 eingegeben wird, glättet das Signal V1. Außerdem lädt oder entlädt die Glättungs-/Lade- und Entladeeinheit 60 die Verbindungseinheit 90 auf der Grundlage des gleichgerichteten und geglätteten Signals V1 und liefert ein Signal V2 an die Verbindungseinheit 90. Der Signalpegel des an die Verbindungseinheit 90 gelieferten Signals V2 ändert sich in Abhängigkeit des Signalpegels des Signals V1.
Die Verbindungseinheit 90 weist Transistoren auf, die durch das Signal V2 gesteuert werden, und verbindet oder trennt den dritten Anschluss 13 und den vierten Anschluss 14 elektrisch miteinander oder voneinander. Wenn das Signal Vin einen hohen Pegel erreicht und der Signalpegel des Signals V2 einen hohen Pegel erreicht, wird die Verbindungseinheit (Umschalteinheit) 90 in den EIN-Zustand umgeschaltet und verbindet den dritten Anschluss 13 und den vierten Anschluss 14 elektrisch miteinander. Wenn das Signal Vin einen niedrigen Pegel erreicht und der Signalpegel des Signals V2 einen niedrigen Pegel erreicht, wird die Verbindungseinheit 90 in den AUS-Zustand umgeschaltet und trennt den dritten Anschluss 13 und den vierten Anschluss 14 elektrisch voneinander. Die Halbleiterrelaisvorrichtung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf 2 näher beschrieben.
2 zeigt ein Diagramm, das ein Beispiel einer Schaltungskonfiguration der Halbleiterrelaisvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt. Die Induktoreinheit 40 weist zum Beispiel einen Induktor Lla, einen Induktor L1b, einen Induktor L2a und einen Induktor L2b, wie in 2 dargestellt ist, auf. Die Induktoren L1a und L1b sind primärseitige Induktoren und die Induktoren L2a und L2b sind sekundärseitige Induktoren. Die primärseitigen Induktoren und die sekundärseitigen Induktoren werden auch als primärseitige Wicklungen (Primärwicklungen) bzw. sekundärseitige Wicklungen (Sekundärwicklungen) bezeichnet. Die primärseitigen Induktoren und die sekundärseitigen Induktoren sind elektrisch voneinander isoliert und ermöglichen eine Energieübertragung von der Primärseite zur Sekundärseite. Es kann auch gesagt werden, dass die primärseitigen Induktoren und die sekundärseitigen Induktoren elektromagnetisch miteinander verbunden sind.
Der Induktor L1a ist gegenüber dem Induktor L2a angeordnet und magnetisch mit dem Induktor L2a gekoppelt. Der Induktor L1b ist gegenüber dem Induktor L2b angeordnet und magnetisch mit dem Induktor L2b gekoppelt. Jeweils ein Ende des Induktors L1a und des Induktors L1b ist elektrisch mit dem ersten Anschluss 11 verbunden und das Signal Vin wird daran angelegt. Das jeweilige andere Ende des Induktors L1a und des Induktors L1b ist mit der Ansteuereinheit 30 verbunden.
Jeweils ein Ende des Induktors L1a und des Induktors L1b ist mit der Gleichrichtereinheit 50 verbunden. Das jeweilige andere Ende des Induktors L1a und des Induktors L1b ist, wie in 2 dargestellt ist, mit einer Verdrahtung 102 verbunden. Das elektrische Potenzial der Verdrahtung 102 ist ein Bezugspotenzial für das Signal V1 und das Signal V2 (zum Beispiel Erdpotenzial).
Wenn Strom an einen primärseitigen Induktor L1 (L1a, L1b) geliefert wird, wird ein magnetischer Fluss erzeugt. Der in dem primärseitigen Induktor L1 erzeugte magnetische Fluss wird an einen sekundärseitigen Induktor L2 (L2a, L2b) übertragen, sodass eine elektromotorische Kraft in dem sekundärseitigen Induktor L2 induziert wird. Bei der Induktoreinheit 40 tritt eine elektromagnetische Induktion in Abhängigkeit von dem an den primärseitigen Induktor L1 angelegten Strom auf, sodass der sekundärseitige Induktor L2 mit elektrischer Energie versorgt werden kann.
Die Höhe einer in dem sekundärseitigen Induktor L2 induzierten Spannung kann je nach dem Verhältnis zwischen der Anzahl der Windungen des primärseitigen Induktors L1 und der Anzahl der Windungen des sekundärseitigen Induktors L2 variieren. Die Anzahl der Windungen des primärseitigen Induktors L1 kann geringer sein als die Anzahl der Windungen des sekundärseitigen Induktors L2, sodass die im sekundärseitigen Induktor L2 zu erzeugende Spannung höher ist als die im primärseitigen Induktor L1 eingegebene Spannung. Das Verhältnis der Windungszahlen kann umgekehrt sein, d.h. die Windungszahl des primärseitigen Induktors L1 kann größer sein als die Windungszahl des sekundärseitigen Induktors L2, sodass die im sekundärseitigen Induktor L2 zu erzeugende Spannung geringer ist als die im primärseitigen Induktor L1 eingegebene Spannung. Alternativ kann in dem sekundärseitigen Induktor L2 die gleiche Spannung wie in dem primärseitigen Induktor L1 erzeugt werden.
Die Ansteuereinheit 30 weist eine Steuereinheit 31 und eine Versorgungseinheit 35 auf und steuert die Stromzufuhr zur Induktoreinheit 40, um den Betrieb der Induktoreinheit 40 zu steuern. Bei dem in 2 dargestellten Beispiel weist die Versorgungseinheit 35 einen Transistor 36a und einen Transistor 36b auf, die von der Steuereinheit 31 gesteuert werden. Der Transistor 36a und der Transistor 36b sind MOS-Transistoren (MOSFETs) mit jeweils Gate-, Source- und Drain-Anschlüssen. Es ist zu beachten, dass die Versorgungseinheit 35 mit bipolaren Transistoren konfiguriert werden kann.
Das Gate des Transistors 36a und des Transistors 36b ist jeweils mit der Steuereinheit 31 verbunden. Der Drain des Transistors 36a ist mit einem Ende des Induktors L1a verbunden. Der Drain des Transistors 36b ist mit einem Ende des Induktors L1b verbunden. Die Source des Transistors 36a und des Transistors 36b ist jeweils über eine Verdrahtung 101 elektrisch mit dem zweiten Anschluss 12 verbunden, wie in 2 dargestellt ist. Ein Bezugspotenzial (zum Beispiel Erdpotenzial) für das Signal Vin des ersten Anschlusses 11 ist über den zweiten Anschluss 12 an die Verdrahtung 101 angelegt.
Die Steuereinheit 31 beinhaltet zum Beispiel eine Pufferschaltung, eine Inverterschaltung und dergleichen und erzeugt auf der Grundlage des von der Oszillatoreinheit 20 ausgegebenen Oszillationssignals CLK Signale zu steuern der Versorgungseinheit 35. Die Steuereinheit 31 liefert die Signale zum Steuern der Versorgungseinheit 35 an die Versorgungseinheit 35 und steuert den Betrieb der einzelnen Transistoren (des Transistors 36a und des Transistors 36b in 2) der Versorgungseinheit 35. Die Steuereinheit 31 liefert das Signal an das Gate von jedem Transistor der Versorgungseinheit 35, um den jeweiligen Transistor in den EIN-Zustand (verbundener Zustand, leitender Zustand, Kurzschlusszustand) oder in den AUS-Zustand (getrennter Zustand, nichtleitender Zustand, offener Zustand, abgeschalteter Zustand) zu schalten.
Die Steuereinheit 31 führt EIN/AUS-Steuerung des Transistors 36a und des Transistors 36b der Versorgungseinheit 35 durch Ausgeben der Signale zum Steuern der Versorgungseinheit 35 an die Versorgungseinheit 35 durch und startet und stoppt dadurch die Stromzufuhr zu der Induktoreinheit 40. Die Steuereinheit 31 kann eine Steuerung der Stromzufuhr zu dem Induktor L1a durch den Transistor 36a und eine Steuerung der Stromzufuhr zu dem Induktor L1b durch den Transistor 36b durchführen. Es ist zu beachten, dass die Ansteuereinheit 30 die Oszillatoreinheit 20 beinhalten kann.
Die Gleichrichtereinheit 50 wird durch eine Gleichrichterschaltung mit einer Diode 51a und einer Diode 51b gebildet. Die Anode (Anschluss) der Diode 51a ist mit dem Induktor L2a verbunden. Die Kathode (Anschluss) der Diode 51a ist mit der Glättungs-/Lade- und Entladeeinheit 60 verbunden. Außerdem ist die Anode der Diode 51b mit dem Induktor L2b verbunden. Die Kathode der Diode 51b ist mit der Glättungs-/Lade- und Entladeeinheit 60 verbunden.
Wenn der Transistor 36a der Versorgungseinheit 35 in den EIN-Zustand geschaltet wird und der Transistor 36b in den AUS-Zustand geschaltet wird, wird der Induktor L1a elektrisch mit dem zweiten Anschluss 12 verbunden. Dann wird an den Induktor L1a eine Spannung angelegt, die von der Spannung zwischen den Anschlüssen, d. h. zwischen dem ersten Anschluss 11 und dem zweiten Anschluss 12, abhängt, sodass Strom von dem ersten Anschluss 11 zu dem Induktor L1a fließt. Der durch den Induktor L1a fließende Strom induziert einen magnetischen Fluss, der eine Energiezufuhr zum Induktor L2a bewirkt. In diesem Fall wird die Diode 51a der Gleichrichtereinheit 50 in den EIN-Zustand geschaltet und Strom von dem Induktor L2a wird an die Glättungs-/Lade- und Entladeeinheit 60 geliefert.
Wenn der Transistor 36a der Versorgungseinheit 35 in den AUS-Zustand geschaltet wird und der Transistor 36b in den EIN-Zustand geschaltet wird, wird der Induktor L1b elektrisch mit dem zweiten Anschluss 12 verbunden. Dann wird an den Induktor L1b eine Spannung angelegt, die von der Spannung zwischen den Anschlüssen, d. h. zwischen dem ersten Anschluss 11 und dem zweiten Anschluss 12, abhängt, sodass Strom von dem ersten Anschluss 11 zu dem Induktor L1b fließt. Der durch den Induktor L1b fließende Strom induziert einen magnetischen Fluss, der eine Energiezufuhr zum Induktor L2b bewirkt. In diesem Fall wird die Diode 51b der Gleichrichtereinheit 50 in den EIN-Zustand geschaltet und Strom von dem Induktor L2b wird an die Glättungs-/Lade- und Entladeeinheit 60 geliefert.
Dadurch wird die Induktoreinheit 40 durch die Ansteuereinheit 30 gesteuert und der Induktor L1a und der Induktor L1b werden abwechselnd mit elektrischer Energie versorgt. Daher kann die Induktoreinheit 40 effizient Energie von den primärseitigen Induktoren L1 zu den sekundärseitigen Induktoren L2 übertragen. Die Gleichrichtereinheit 50 gleichrichtet einen von dem Induktor L2a und dem Induktor L2b erzeugten AC-Ausgang und gibt das gleichgerichtete Signal an die Glättungs-/Lade- und Entladeeinheit 60 aus.
Die Glättungs-/Lade- und Entladeeinheit 60 weist eine Glättungseinheit 70 und eine Lade- und Entladeeinheit 80 auf. Bei dem in 2 dargestellten Beispiel ist die Glättungseinheit 70 durch einen Kondensator C gebildet. Wie in 2 dargestellt ist, ist ein Ende des Kondensators C mit der Gleichrichtereinheit 50 und der Lade-und Entladeeinheit 80 verbunden. Das andere Ende des Kondensators C ist mit der Verdrahtung 102 verbunden, die auf dem Bezugspotenzial liegt.
Das Signal V1 wird von dem Induktor L21 und dem Induktor L2b über die Gleichrichtereinheit 50 in den Kondensator C eingegeben. Der Kondensator C akkumuliert elektrische Ladung in Abhängigkeit von der Spannung des Signals V1. Der Kondensator C unterdrückt Schwankungen in der Spannung des Signals V1. Dadurch ist es möglich, die nachfolgende Schaltung, insbesondere die Eingangsgates der Transistoren 91a und 91b der Verbindungseinheit 90, mit Signalen mit stabilem Pegel zu versorgen.
Die Lade- und Entladeeinheit 80 weist eine Vielzahl von Dioden 81 (Dioden 81a bis 81c in 2), einen Widerstand 82 und einen Transistor 83 auf. Die Diode 81a, die Diode 81b und die Diode 81c sind seriell verbunden. Der Widerstand 82 ist mit den Dioden 81a bis 81c parallel verbunden. Das Signal V1 wird in das Gate des Transistors 83 eingegeben. Das Signal V1 wird von der Gleichrichtereinheit 50 über die Glättungseinheit 70 in die Lade- und Entladeeinheit 80 eingegeben, die das Signal V2 basierend auf der Spannung des Signals V1 an die Verbindungseinheit 90 ausgibt.
Wenn die Spannung des Signals V1 zunimmt (höher wird), werden die Dioden 81a bis 81c in den EIN-Zustand geschaltet, die Verbindungseinheit 90 wird aufgeladen und die Spannung des in die Verbindungseinheit 90 eingegebenen Signals V2 nimmt zu. Wenn die Spannung des Signals V1 abnimmt (niedriger wird), werden die Dioden 81a bis 81c in den AUS-Zustand geschaltet und der Transistor 83 wird in den EIN-Zustand geschaltet. In diesem Fall entlädt der Transistor 83 die Verbindungseinheit 90, was zu einem rapiden Abfall der Spannung des in die Verbindungseinheit 90 eingegebenen Signals V2 führt.
Die Verbindungseinheit 90 weist einen Transistor 91a und einen Transistor 91b auf, wie in 2 dargestellt ist. Der Transistor 91a und der Transistor 91b sind MOS-Transistoren (MOSFETs) mit jeweils Gate-, Source- und Drain-Anschlüssen. Es ist zu beachten, dass die Verbindungseinheit 90 mit bipolaren Transistoren konfiguriert werden kann.
Das jeweilige Gate des Transistors 91a und des Transistors 91b ist jeweils mit der Lade- und Entladeeinheit 80 verbunden und das Signal V2 wird dort eingegeben. Der Drain des Transistors 91a und der Drain des Transistors 91b sind mit dem dritten Anschluss 13 bzw. dem vierten Anschluss 14 verbunden. Die jeweilige Source des Transistors 91a und des Transistors 91b ist jeweils mit der Verdrahtung 102 verbunden.
Der Transistor 91a und der Transistor 91b werden durch das Signal V2, dessen Signalpegel sich in Abhängigkeit von dem Signal Vin ändert, umgeschaltet. Der Transistor 91a und der Transistor 91b verbinden oder trennen den dritten Anschluss 13 und den vierten Anschluss 14 elektrisch miteinander oder voneinander in Abhängigkeit von dem Eingangssignal V2.
Wenn das Signal V2 einen niedrigen Pegel erreicht, werden der Transistor 91a und der Transistor 91b in den AUS-Zustand geschaltet. In diesem Fall sind der dritte Anschluss 13 und der vierte Anschluss 14 durch den Transistor 91a und den Transistor 91b elektrisch voneinander getrennt.
Wenn das Signal V2 einen hohen Pegel erreicht, werden der Transistor 91a und der Transistor 91b in den EIN-Zustand geschaltet. In diesem Fall sind der dritte Anschluss 13 und der vierte Anschluss 14 durch den Transistor 91a und den Transistor 91b elektrisch miteinander verbunden. Außerdem sind der dritte Anschluss 13 und der vierte Anschluss 14 elektrisch mit der Verdrahtung 102 verbunden und ein Potenzial, das von dem Bezugspotenzial abhängt, wird an den dritten Anschluss 13 und den vierten Anschluss 14 angelegt. Die Verbindungseinheit 90 gibt ein elektrisches Signal aus, das als das Bezugspotenzial von dem dritten Anschluss 13 und dem vierten Anschluss 14 nach außen dient.
Wie vorstehend beschrieben ist, steuert die Ansteuereinheit 30 bei der Halbleiterrelaisvorrichtung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel eine Energieübertragung von einem primärseitigen Induktor L1 der Induktoreinheit 40 zu einem sekundärseitigen Induktor L2. Es ist möglich, elektrische Energie zu dem sekundärseitigen Induktor L2 in einem Zustand zu übertragen, in dem der primärseitige Induktor L1 und der sekundärseitige Induktor L2 elektrisch voneinander isoliert sind, und die Spannung des sekundärseitigen Induktors L2 auf eine Spannung, die gegenüber der Spannung von dem primärseitigen Induktor L1 erhöht oder verringert ist oder auf eine Spannung, die gleich der Spannung von dem primärseitigen Induktor L1 ist, einzustellen. Es ist möglich, die Verbindungseinheit 90 zweckmäßig mit dem Signal V2 mit einer zum Umschalten der Verbindungseinheit 90 erforderlichen Spannung zu versorgen, sodass ein Umschalten in Abhängigkeit von dem Signal Vin zweckmäßig durchgeführt werden kann.
Selbst in einem Fall, in dem Transistoren mit einer großen Stromkapazität und somit einer großen Gate-Kapazität für die Verbindungseinheit 90 verwendet werden, ist es möglich, das Signal V2 mit hoher elektrischer Energie zu liefern, die die Gate-Kapazität in kurzer Zeit aufladen kann. Dadurch können Schaltverzögerungen und Fehlfunktionen vermieden werden.
3 zeigt ein Zeitdiagramm, das ein Betriebsbeispiel der Halbleiterrelaisvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt. Das Zeitdiagramm in 3 zeigt entlang derselben Zeitachse das Signal Vin, das Oszillationssignal CLK, die Gate-Spannung Vg1 des Transistors 36a, die Drain-Spannung Vd1 des Transistors 36a, den durch den Induktor L1a fließenden Strom Id1, die Gate-Spannung Vg2 des Transistors 36b, die Drain-Spannung Vd2 des Transistors 36b, den durch den Induktor L1b fließenden Strom Id2 und das Signal V2.
Zu dem in 3 dargestellten Zeitpunkt t1, erreicht das Signal Vin einen hohen Pegel und eine Ausgabe des Oszillationssignal CLK startet. Außerdem erreicht die Gate-Spannung Vg2 des Transistors 36b zum Zeitpunkt t1 einen hohen Pegel, während die Gate-Spannung Vg1 des Transistors 36a auf einem niedrigen Pegel ist. Wenn die Gate-Spannung Vg2 des Transistors 36b einen hohen Pegel erreicht wird der Transistor 36b in den EIN-Zustand geschaltet und Strom wird an den Induktor L1b geliefert, sodass elektrische Energie akkumuliert wird.
Zum Zeitpunkt t2 erreicht die Gate-Spannung Vg1 des Transistors 36a einen hohen Pegel und die Gate-Spannung Vg2 des Transistors 36b erreicht einen niedrigen Pegel. Wenn die Gate-Spannung Vg1 des Transistors 36a einen hohen Pegel erreicht, wird der Transistor 36a in den EIN-Zustand geschaltet und Strom wird an den Induktor L1a geliefert. Der durch den Induktor L1a fließende Strom induziert einen magnetischen Fluss, der eine Energiezufuhr zum sekundärseitigen Induktor L2 bewirkt, was zu einem Anstieg der Spannung des Signals V1 und zu einem Anstieg der Spannung des Signals V2 führt.
Nach dem Zeitpunkt t3 wird, wie im Zeitraum von t1 bis t3, die Energiezufuhr von dem Induktor L1b zu dem sekundärseitigen Induktor L2 und die Energiezufuhr von dem Induktor L1a zu dem sekundärseitigen Induktor L2 abwechselnd durchgeführt. Auf diese Weise nimmt die Spannung des Signals V2 zu, wenn sich das Signal Vin von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel ändert. Das führt zum Umschalten des Transistors der Verbindungseinheit 90 von dem AUS-Zustand zu dem EIN-Zustand, was zu einer elektrischen Verbindung zwischen dem dritten Anschluss 13 und dem vierten Anschluss 14 führt.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel können die nachstehenden vorteilhaften Wirkungen erhalten werden.

(1) Eine Halbleiterrelaisvorrichtung 1 beinhaltet: eine Oszillatoreinheit 20, die dazu eingerichtet ist, ein Oszillationssignal CLK basierend auf einem Eingangssignal Vin auszugeben; einen ersten Induktor und einen zweiten Induktor (zum Beispiel den Induktor L1a und den Induktor L2a), die magnetisch miteinander gekoppelt sind; eine Ansteuereinheit 30, die dazu eingerichtet ist, den ersten Induktor basierend auf dem von der Oszillationseinheit 20 ausgegebenen Oszillationssignal CLK anzusteuern; eine Gleichrichtereinheit 50, die dazu eingerichtet ist, ein von dem zweiten Induktor ausgegebenes Signal gleichzurichten; und eine Verbindungseinheit 90, die dazu eingerichtet ist, einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss (zum Beispiel den dritten Anschluss 13 und den vierten Anschluss 14) basierend auf einem von der Gleichrichtereinheit 50 gleichgerichteten Signal elektrisch miteinander zu verbinden oder voneinander zu trennen. Bei dem Ausführungsbeispiel wird das Oszillationssignal CLK der Oszillatoreinheit 20 in die Ansteuereinheit 30 eingegeben und die Ansteuereinheit 30 steuert eine Energiezufuhr zu der Induktoreinheit 40. Die Induktoreinheit überträgt Energie von dem primärseitigen Induktor L1a zu dem sekundärseitigen Induktor L2a und von dem primärseitigen Induktor L1b zu dem sekundärseitigen Induktor L2b in einem Zustand, in dem die Primärseite und die Sekundärseite elektrisch voneinander isoliert sind. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die Verbindungseinheit 90 mit dem Signal V2 mit einer zum Umschalten der Verbindungseinheit 90 erforderlichen Spannung zu versorgen. Ein Umschalten kann daher in Abhängigkeit von dem Signal Vin zweckmäßig durchgeführt werden.
(2) Bei dem Ausführungsbeispiel kann selbst in einem Fall, in dem Transistoren mit einer großen Stromkapazität für die Verbindungseinheit 90 verwendet werden, eine große Spannung zum Ansteuern der Transistoren erhalten werden. Außerdem können Schaltverzögerungen und Fehlfunktionen unterdrückt werden.

Die nachstehenden Varianten fallen ebenfalls in den Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung. Es ist auch möglich, eine oder mehrere der Varianten mit dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel zu kombinieren.
(Erste Variante)
4 zeigt ein Diagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration einer Halbleiterrelaisvorrichtung gemäß einer ersten Variante darstellt. Bei dem in 4 dargestellten Beispiel weist die Halbleiterrelaisvorrichtung 1 eine Erfassungseinheit 22 auf. Die Erfassungseinheit 22 erfasst einen zu der Primärseite der Induktoreinheit 40 gelieferten Strom und gibt ein Signal an die Oszillatoreinheit 20 aus, das das Erfassungsergebnis angibt. Es ist zu beachten, dass die Erfassungseinheit 22 eine Spannung basierend auf dem an die Primärseite der Induktoreinheit 40 gelieferten Strom erfassen und ein Signal, das das Erfassungsergebnis angibt, an die Oszillatoreinheit 20 ausgeben kann.
Die Oszillatoreinheit 20 erwirbt die Höhe des auf der Primärseite der Induktoreinheit 40 fließenden Stroms unter Verwendung des von der Erfassungseinheit 22 erfassten Signals und ändert die Frequenz des Oszillationssignals CLK. Zum Beispiel, wenn der auf der Primärseite der Induktoreinheit 40 fließende Strom bei oder über einen vorbestimmten Referenzpegel (Schwellenwert) liegt, erzeugt die Oszillatoreinheit 20 ein Oszillationssignal CLK mit einer ersten Frequenz und gibt dieses aus. Wenn der auf der Primärseite der Induktoreinheit 40 fließende Strom unter den vorbestimmten Referenzpegel fällt, erzeugt das Oszillatoreinheit 20 ein Oszillationssignal CLK mit einer zweiten Frequenz, die niedriger als die erste Frequenz ist, und gibt dieses aus. In diesem Fall kann der Wert der zweiten Frequenz derart angepasst werden, dass die Verbindungseinheit 90 in dem EIN-Zustand bleiben kann.
5 zeigt ein Diagramm, das ein weiteres Konfigurationsbeispiel der Halbleiterrelaisvorrichtung gemäß der ersten Variante darstellt. Bei dem in 5 dargestellten Beispiel erfasst die Erfassungseinheit 22 einen Strom, der von dem ersten Anschluss 11 durch einige Teile der Halbleiterrelaisvorrichtung 1 fließt, zum Beispiel einen Strom, der an die Oszillatoreinheit 20, die Ansteuereinheit 30 und einen primärseitigen Induktor L1 der Induktoreinheit 40 in 5 geliefert wird, und gibt ein Signal, das das Erfassungsergebnis angibt, an die Oszillatoreinheit 20 aus. Es ist zu beachten, dass die Erfassungseinheit eine Spannung basierend auf dem dem ersten Anschluss 11 gelieferten Strom erfassen und ein Signal, das das Erfassungsergebnis angibt, an die Oszillatoreinheit 20 ausgeben kann. Auch in dem in 5 dargestellten Beispiel kann die Oszillatoreinheit 20 die Frequenz des Oszillationssignals CLK in Abhängigkeit von dem Erfassungsergebnis der Erfassungseinheit 22 ändern.
Auf diese Weise verschiebt die Halbleiterrelaisvorrichtung 1 gemäß dieser Variante die Frequenz des Oszillationssignals CLK in Abhängigkeit von einem durch die Halbleiterrelaisvorrichtung 1 fließenden Strom. Wenn die Verbindungseinheit 90 von dem AUS-Zustand in den EIN-Zustand wechselt und ein durch einen primärseitigen Induktor fließender Strom abfällt, kann die Frequenz des Oszillationssignals CLK gesenkt werden. Daher ist es möglich, elektromagnetisches Strahlungsrauschen, das durch den Betrieb der Halbleiterrelaisvorrichtung 1 verursacht wird, zu vermindern. Darüber hinaus ist es möglich, den Energieverbrauch der Halbleiterrelaisvorrichtung 1 zu reduzieren.
(Zweite Variante)
6 zeigt ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Halbleiterrelaisvorrichtung gemäß einer zweiten Variante darstellt. Bei dieser Variante weist die Halbleiterrelaisvorrichtung 1 eine Zeitmesseinheit (TIMER) 25 auf. Die Zeitmesseinheit (Messeinheit) 25 startet eine Zeitmessung, wenn zum Beispiel das Signal Vin von einem niedrigen Pegel zu einem hohen Pegel wechselt, und gibt ein das Zeitmessergebnis angebendes Signal an die Oszillatoreinheit 20 aus.
Die Oszillatoreinheit 20 ändert die Frequenz des Oszillationssignals CLK in Abhängigkeit von dem von der Zeitmesseinheit 25 eingegebenen Signal. Wenn eine vorbestimmte Zeit nach dem Wechsel des Signals Vin von einem niedrigen Pegel zu einem hohen Pegel verstrichen ist, senkt die Oszillatoreinheit 20 die Frequenz des Oszillationssignals CLK. Es ist zu beachten, dass die Zeitmesseinheit 25 eine Zeitnehmung starten kann, wenn die Oszillatoreinheit 20 die Ausgabe des Oszillationssignals CLK startet, und ein das Zeitmessergebnis angebendes Signal an die Oszillatoreinheit 20 ausgeben kann. In diesem Fall kann die Oszillatoreinheit 20 die Frequenz des Oszillationssignals CLK senken, wenn eine vorbestimmte Zeit nach dem Start der Ausgabe des Oszillationssignal CLK verstrichen ist.
Die Halbleiterrelaisvorrichtung 1 gemäß dieser Variante verschiebt die Frequenz des Oszillationssignals CLK in Abhängigkeit von dem Zeitmessergebnis der Zeitmesseinheit 25. Daher ist es möglich, Strahlungsrauschen durch Senken der Frequenz des Oszillationssignals CLK zu vermindern. Darüber hinaus ist es möglich, den Energieverbrauch der Halbleiterrelaisvorrichtung 1 zu reduzieren.
(Dritte Variante)
Obwohl Konfigurationsbeispiele der Induktoreinheit 40 und der Ansteuereinheit 30 in den vorstehenden Ausführungsbeispielen und Varianten beschrieben sind, handelt es sich lediglich um Beispiele. Die Anzahl von Induktoren der Induktoreinheit 40 und die Anordnung davon und die Anzahl von Transistoren der Ansteuereinheit 30 und die Anordnung davon sind nicht auf die vorstehenden Beispiele beschränkt. Wie in 7 dargestellt ist, können vier Induktoren L1a bis L1d als primärseitige Induktoren L1 angeordnet werden und vier Transistoren 36a bis 36d können zum Steuern der vier Induktoren angeordnet werden. Außerdem kann die Steuereinheit 31 eine Steuerung der Induktoreinheit 40 durch die Versorgungseinheit 35 in Abhängigkeit von dem Zeitmessergebnis der Zeitmesseinheit 25 ändern.
Wenn das Signal Vin von einem niedrigen Pegel zu einem hohen Pegel wechselt, kann die Steuereinheit 31 nur den Transistor 36a und den Transistor 36d unter den vier Transistoren in den EIN-Zustand versetzen, um für einen ersten Zeitraum eine Stromzufuhr zu den Induktoren L1a und L1b durch den Transistor 36a und eine Stromzufuhr zu den Induktoren L1c und L1d durch den Transistor 36d durchzuführen. In diesem ersten Zeitraum werden die vier primärseitigen Induktoren L1 angesteuert und dadurch wird ausreichend Strom an die Sekundärseite geliefert. Somit ist es möglich, die Gates der Transistoren der Verbindungseinheit 90 schnell aufzuladen, um die Verbindungseinheit 90 in den EIN-Zustand umzuschalten. Es ist möglich, die Zeit vom Wechsel des Signals Vin zu einem hohen Pegel bis zum Umschalten der Verbindungseinheit 90 in den EIN-Zustand zu verkürzen.
Für einen zweiten Zeitraum nach dem ersten Zeitraum kann die Steuereinheit 31 nur den Transistor 36b und den Transistor 36c unter den vier Transistoren in den EIN-Zustand versetzen, um eine Stromzufuhr zu dem Induktor L1b durch den Transistor 36b und eine Stromzufuhr zu dem Induktor L1c durch den Transistor 36c durchzuführen. In diesem zweiten Zeitraum liefern die beiden primärseitigen Induktoren L1 Strom zu den beiden sekundärseitigen Induktoren L2, wodurch auf der Sekundärseite eine höhere Spannung als im ersten Zeitraum erzeugt werden kann, so dass an den Gates der Transistoren der Verbindungseinheit 90 eine höhere Spannung angelegt wird. Dies ermöglicht es, den Durchlasswiderstand der Transistoren der Verbindungseinheit 90 zu verringern und den EIN-Zustand stabil zu halten.
Es ist zu beachten, dass zwei Induktoren L1a und L1d als primärseitige Induktoren L1 angeordnet werden können, wie in 8 dargestellt ist. Bei dieser Konfiguration kann Energie in den primärseitigen Induktoren L1 akkumuliert werden, wenn sich die Transistoren 36 in dem EIN-Zustand befinden, und die Energie kann zu dem sekundärseitigen Induktor L2 übertragen werden, wenn die Transistoren 36 in den AUS-Zustand geschaltet werden. Bei dem in 8 dargestellten Beispiel kann die Induktoreinheit 40 als ein Sperrwandler fungieren.
(Vierte Variante)
9 zeigt ein Diagramm, dass ein Konfigurationsbeispiel einer Halbleiterrelaisvorrichtung gemäß einer vierten Variante darstellt. Die Halbleiterrelaisvorrichtung 1 beinhaltet einen Versiegelungsabschnitt 110 und eine Verdrahtungsschicht 120. Der Versiegelungsabschnitt (Versiegelungsschicht) 110 ist in Kontakt mit der Verdrahtungsschicht 120 und ist bereitgestellt, um wenigsten jeweils einen Teil eines ersten Halbleiterelements 201 und eines zweiten Halbleiterelements 202 zu isolieren. Das erste Halbleiterelement 201 ist zum Beispiel ein mit der Oszillatoreinheit 20 und der Ansteuereinheit 30 ausgestatteter Halbleiterchip. Das zweite Halbleiterelement 202 ist zum Beispiel ein mit der Glättungseinheit 70 und der Lade- und Entladeeinheit 80 ausgestatteter Halbleiterchip.
Die Verdrahtungsschicht 120 beinhaltet eine erste Verdrahtungsschicht 114, die mit dem primärseitigen Induktor L1 der Induktoreinheit 40 ausgestattet ist, eine Isolationsschicht 115 und eine zweite Verdrahtungsschicht 116, die mit dem sekundärseitigen Induktor L2 der Induktoreinheit 40 ausgestattet ist. Die erste Verdrahtungsschicht 114 und die zweite Verdrahtungsschicht 116 sind mit der zwischen der ersten Verdrahtungsschicht 114 und der zweiten Verdrahtungsschicht 116 eingefügten Isolationsschicht 115 laminiert.
Der primärseitige Induktor L1 und der sekundärseitig Induktor L2 können Spiralinduktoren (Spulen) sein. Bei dem in 9 dargestellten Beispiel fungiert die Induktoreinheit 40 auch als ein sogenannter kernloser Transformator. Der primärseitig Induktor L1 und der sekundärseitige Induktor L2 können in einem Verdrahtungsprozess gebildet werden, wenn das erste Halbleiterelement 201 und das zweite Halbleiterelement 202 montiert sind, was eine Miniaturisierung der Halbleiterrelaisvorrichtung 1 ermöglicht. Die Induktoreinheit 40 funktioniert auch in einer Konfiguration mit einem Magnetkörper.
Die verschiedenen Ausführungsbeispiele und Variationen sind vorstehend beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf deren Einzelheiten beschränkt. Auch ein anderes im Rahmen der technischen Idee der vorliegenden Erfindung denkbares Ausführungsbeispiel fällt in den Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung.
Bezugszeichenliste

1: Halbleiterrelaisvorrichtung
11: erster Anschluss
12: zweiter Anschluss
13: dritter Anschluss
14: vierter Anschluss
20: Oszillatoreinheit
30: Ansteuereinheit
31: Steuereinheit
35: Versorgungseinheit
40: Induktoreinheit
50: Gleichrichtereinheit
60: Glättungs-/Lade- und Entladeeinheit
70: Glättungseinheit
80: Lade- und Entladeeinheit
90: Verbindungseinheit

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 2007124518 [0003]

Claims

Halbleiterrelaisvorrichtung, umfassend: eine Oszillatoreinheit, die dazu eingerichtet ist, ein Oszillationssignal basierend auf einem Eingangssignal auszugeben; einen ersten Induktor und einen zweiten Induktor, die magnetisch miteinander gekoppelt sind; eine Ansteuereinheit, die dazu eingerichtet ist, den ersten Induktor basierend auf dem von der Oszillatoreinheit ausgegebenen Oszillationssignal anzusteuern; eine Gleichrichtereinheit, die dazu eingerichtet ist, ein von dem zweiten Induktor ausgegebenes Signal gleichzurichten; und eine Verbindungseinheit, die dazu eingerichtet ist, einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss basierend auf einem von der Gleichrichtereinheit gleichgerichteten Signal elektrisch miteinander zu verbinden oder voneinander zu trennen.
Halbleiterrelaisvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ansteuereinheit dazu eingerichtet ist, basierend auf dem von der Oszillatoreinheit ausgegebenen Oszillationssignal elektrische Energie, die dem ersten Induktor zugeführt wird, isoliert an den zweiten Induktor mit erhöhter oder verringerter Spannung oder mit gleicher Spannung zu übertragen.
Halbleiterrelaisvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ansteuereinheit eine Versorgungseinheit, die dazu eingerichtet ist, Strom an den ersten Induktor zu liefern, und eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, die Lieferung des Stroms durch die Versorgungseinheit basierend auf dem Oszillationssignal zu steuern, aufweist.
Halbleiterrelaisvorrichtung nach Anspruch 3, umfassend eine Vielzahl von ersten Induktoren, wobei die Versorgungseinheit einen ersten Transistor, der mit einer Untergruppe der ersten Induktoren unter der Vielzahl von ersten Induktoren verbunden ist, und einen zweiten Transistor, der mit einer anderen Untergruppe der ersten Induktoren unter der Vielzahl von ersten Induktoren verbunden ist, aufweist.
Halbleiterrelaisvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, eine Steuerung der Stromzufuhr zu dem ersten Induktor durch den ersten Transistor und eine Steuerung der Stromzufuhr zu dem zweiten Induktor durch den zweiten Transistor durchzuführen.
Halbleiterrelaisvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend eine Zeitmesseinheit, wobei die Oszillatoreinheit dazu eingerichtet ist, eine Frequenz des Oszillationssignals basierend auf einem Zeitmessergebnis der Zeitmesseinheit zu ändern.
Halbleiterrelaisvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend eine Erfassungseinheit, die dazu eingerichtet ist, einen an den ersten Induktor gelieferten Strom oder eine Spannung basierend auf dem an den ersten Induktor gelieferten Strom zu erfassen, wobei die Oszillatoreinheit dazu eingerichtet ist, eine Frequenz des Oszillationssignals basierend auf einem Erfassungsergebnis der Erfassungseinheit zu ändern.
Halbleiterrelaisvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend eine Glättungseinheit, die dazu eingerichtet ist, das von der Gleichrichtereinheit gleichgerichtete Signal zu glätten.
Halbleiterrelaisvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Verbindungseinheit einen dritten Transistor aufweist, um den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss elektrisch miteinander zu verbinden, und die Halbleiterrelaisvorrichtung eine Lade- und Entladeeinheit umfasst, die dazu eingerichtet ist, ein Gate des dritten Transistors basierend auf dem von der Gleichrichtereinheit gleichgerichteten Signal zu laden oder zu entladen.
Halbleiterrelaisvorrichtung nach Anspruch 9, wobei eine erste Verdrahtungsschicht, die den ersten Induktor beinhaltet, und eine zweite Verdrahtungsschicht, die den zweiten Induktor beinhaltet, mit einer zwischen der ersten Verdrahtungsschicht und der zweiten Verdrahtungsschicht eingefügten Isolationsschicht laminiert sind.