DE3129996A1

DE3129996A1 - Optokoppler

Info

Publication number: DE3129996A1
Application number: DE19813129996
Authority: DE
Inventors: Jörg Ing.(grad.) 8411 Laaber Klann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-07-29
Filing date: 1981-07-29
Publication date: 1983-02-17

Description

Optokoppler
Die Erfindung betrifft Optokoppler mit einer Leuchtdiode als Lichtsender und einem Fototransistor als Lichtempfänger, bei dem senderseitig und empfängerseitig jeweils drei Anschlüsse vorgesehen sind.
Optokoppler verwenden bekanntlich als Lichtsender eine Leuchtdiode und als Lichtempfänger einen Fototransistor.
Die Leuchtdiode wird dabei mit ihrem Substrat auf einem Anschluß angebracht, der gewöhnlich als Kathode betrieben wird, und über einen dünnen Draht mit einem anderen Anschluß verbunden, der als Anode dient. Dieser dünne Draht kontaktiert dabei eine in das Substrat eingebrachte Zone eines Leitungstyps, der zum Leitungstyp des Substrats entgegengesetzt ist.
Gegenüber oder neben der Leuchtdiode befindet sich der Fototransistor, dessen Substrat wiederum auf einem Anschluß angebracht ist, der als Kollektor betrieben wird.
Über die dünnen Drähte sind die Emitterzone und die Basiszone dieses Fototransistors mit zwei weiteren Anschlüssen verbunden.
Senderseitig sind also zwei elektrisch voneinander getrennte Anschlüsse erforderlich, während empfangerseitig drei Anschlüsse benötigt werden, die voneinander elektrisch getrennt sind. Alle Anschlüsse sind in einen Kunststoff eingegossen, der wenigstens im Raum zwischen der Leuchtdiode und dem Fototransistor lichtdurchlässig sein muß.
Zur Vereinfachung der Herstellung werden bisher aber auch senderseitig drei Anschlüsse vorgesehen, so daß -was die Anschlüsse anbelangt - der gesamte Optokoppler symmetrisch ist: Nach beiden Seiten erstrecken sich Jeweils drei Anschlüsse. Der an sich überflüssige dritte Anschluß der Senderseite ist dabei in den Kunststoff eingegossen und erfüllt keine besondere Funktion. Dies hat auch den Vorteil, daß senderseitig und empfängerseitig die gleichen Anschlüsse verwendet werden können.
Bei diesem bekannten Optokoppler erfolgt also die Wärmeabführung auf der Senderseite über den Kathodenanschluß und auf der Empfängerseite über den Kollektoranschluß.
Selbstverständlich könnten zur Wärmeabführung auch der Anodenanschluß und beispielsweise der Basisanschluß verwendet werden.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, die Wärmeabführung bei einem derartigen Optokoppler wesentlich zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß senderseitig zwei Anschlüsse zur Wärmeableitung miteinander verbunden sind.
Bei der Erfindung wird also der an sich uberzählige Anschluß der Leuchtdiode mit dem Kathodenanschluß direkt verbunden, so daß das Substrat der Leuchtdiode mit zwei Anschlüssen verbunden ist. Dadurch kann die in der Leuchtdiode entstehende Wärme über zwei Anschlüsse abgeführt werden, so daß der Optokoppler insgesamt drei Anschlüsse anstelle von zwei Anschlüssen zur Wärmeabführung besitzt. Dies bedeutet, daß die Wärmeabführung um etwa 50 % gegenüber einem Optokoppler mit nur zwei Anschlüssen, die mit dem Substrat verbunden sind, verbessert werden kann. Auch wird eine Verringerung des Wärme- widerstandes bis zu 20 ,~ erreicht. Durch die verbesserte Wärmeableitung ergibt sich auch eine geringere Alterung der Leuchtdiode, deren Belastbarkeit zudem erhöht werden kann.
Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert, in deren einziger Figur eine Draufsicht des Optokopplers dargestellt ist: In einen lichtdurchlässigen Kunststoff 1 sind eine Leuchtdiode 2 und ein Fototransistor 3 eingegossen. Der Kunststoff 1 ist von einem lichtundurchlässigen Kunststoff 4 umgeben, der Störungen durch Außenlicht verhindern soll. Das Substrat der Leuchtdiode 2 liegt dabei auf einem Kathodenanschluß Ri. In dieses Substrat, das n-leitend ist, ist eine p-leitende Zone eingebettet, die als Anode dient und über einen dünnen Draht 5 mit einem Anodenanschluß A verbunden ist.
Auf der Empfängerseite ist die Kollektorelektrode des Fototransistors 3, also in der Regel dessen Substrat, mit einem Kollektoranschluß C verbunden. Eine in das Substrat des Fototransistors 3 eingebettete Basiszone ist über einen dünnen Draht 7 mit einem Basisanschluß B verbunden, während eine in der Basiszone vorgesehene Emitterzone über einen dünnen Draht 8 an einen Emitteranschluß E angeschlossen ist.
Auf der Empfängerseite dient der Kollektoranschluß C zur Wärmeabführung, da nur dieser das Substrat des Fototransistors 3 berührt. Auf der Senderseite ist nun erfindungsgemäß der Kathodenanschluß K1 zusätzlich mit einem weiteren Anschluß K verbunden. Dadurch kann die im Substrat der Leuchtdiode 2 entstehende Wärme über die beiden Anschlüsse K1 und K abgeführt werden. Auf der Senderseite ist daher die Wärmeabführung praktisch doppelt so hoch.
An der Erfindung ist also ersichtlich, daß die beiden Anschlüsse K1 und K mit einem Steg eines relativ großen Querschnitts miteinander verbunden sind. Bei den bisher bestehenden Optokopplern ist eine derartige Verbindung nicht vorgesehen.
1 Figur 1 Patentanspruch Leerseite

Claims

Patentanspruch Optokoppler mit einer Leuchtdiode als Lichtsender und einem Fototransistor als Lichtempfänger, bei dem senderseitig und empfängerseitig jeweils drei Anschlüsse vorgesehen sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß senderseitig zwei Anschlüsse (K1, K) zur Wärmeableitung miteinander verbunden sind.