JP2002076869A - 光結合装置及びそれを備えたソリッドステートリレー - Google Patents
光結合装置及びそれを備えたソリッドステートリレーInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 入力側に設けられた発光素子の寿命に悪影響
を及ぼすことなく出力側に接続される半導体制御整流素
子の両端に発生する雑音端子間電圧（ＥＭＩノイズ）を
低減することができる光結合装置を提供する。 【解決手段】 ＡＣ電源２０３の両端に接続されてＡＣ
電源２０３が供給するＡＣ電圧がゼロクロスポイント近
傍でないときに発光する発光回路２０９と、発光回路２
０９と光結合しているフォトトランジスタ１０４と、フ
ォトトランジスタ１０４に直列接続される抵抗１０２
と、を備える入力電流制御手段によって、ＡＣ電源２０
３の出力電圧がゼロクロスポイントであるときのみ発光
ダイオード１０３に入力される電流を大きくして、フォ
トトライアック２００のターンオン時間を短くする。
を及ぼすことなく出力側に接続される半導体制御整流素
子の両端に発生する雑音端子間電圧（ＥＭＩノイズ）を
低減することができる光結合装置を提供する。 【解決手段】 ＡＣ電源２０３の両端に接続されてＡＣ
電源２０３が供給するＡＣ電圧がゼロクロスポイント近
傍でないときに発光する発光回路２０９と、発光回路２
０９と光結合しているフォトトランジスタ１０４と、フ
ォトトランジスタ１０４に直列接続される抵抗１０２
と、を備える入力電流制御手段によって、ＡＣ電源２０
３の出力電圧がゼロクロスポイントであるときのみ発光
ダイオード１０３に入力される電流を大きくして、フォ
トトライアック２００のターンオン時間を短くする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光素子と受光素
子が光学的に結合され一体化されて成る光結合装置及び
その光結合装置を備えたソリッドステートリレーに関す
るものである。
子が光学的に結合され一体化されて成る光結合装置及び
その光結合装置を備えたソリッドステートリレーに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のフォトトライアック型光結合装置
を交流負荷制御用に用いた場合の回路構成を図９に示
す。フォトトライアック型光結合装置１は、入力側に発
光ダイオード１０３を有し、出力側に発光ダイオード１
０３と光結合されたフォトトライアック２００を有して
いる。
を交流負荷制御用に用いた場合の回路構成を図９に示
す。フォトトライアック型光結合装置１は、入力側に発
光ダイオード１０３を有し、出力側に発光ダイオード１
０３と光結合されたフォトトライアック２００を有して
いる。
【０００３】発光ダイオード１０３のアノードには、定
電圧Ｖccが供給されている。また、発光ダイオード１０
３のカソードは抵抗１０１を介してｎｐｎ型トランジス
タ１００のコレクタに接続されている。また、トランジ
スタ１００のエミッタは接地されている。これにより、
トランジスタ１００のベースにＨｉｇｈレベルの電圧信
号が送られトランジスタ１００がオン状態になると、発
光ダイオード１０３に電流が流れ発光ダイオード１０３
が発光する。一方、トランジスタ１００のベースにＬｏ
ｗレベルの電圧信号が送られトランジスタ１００がオフ
状態になると、発光ダイオード１０３に電流が流れない
ので発光ダイオード１０３は発光しない。
電圧Ｖccが供給されている。また、発光ダイオード１０
３のカソードは抵抗１０１を介してｎｐｎ型トランジス
タ１００のコレクタに接続されている。また、トランジ
スタ１００のエミッタは接地されている。これにより、
トランジスタ１００のベースにＨｉｇｈレベルの電圧信
号が送られトランジスタ１００がオン状態になると、発
光ダイオード１０３に電流が流れ発光ダイオード１０３
が発光する。一方、トランジスタ１００のベースにＬｏ
ｗレベルの電圧信号が送られトランジスタ１００がオフ
状態になると、発光ダイオード１０３に電流が流れない
ので発光ダイオード１０３は発光しない。
【０００４】フォトトライアック２００の第１アノード
はトライアック２０１のゲートに接続されており、フォ
トトライアック２００の第２アノードはトライアック２
０１の第２アノードに接続されている。また、トライア
ック２０１の第１アノード−第２アノード間には、負荷
２０２とＡＣ電源２０３とが直列接続されている。
はトライアック２０１のゲートに接続されており、フォ
トトライアック２００の第２アノードはトライアック２
０１の第２アノードに接続されている。また、トライア
ック２０１の第１アノード−第２アノード間には、負荷
２０２とＡＣ電源２０３とが直列接続されている。
【０００５】次に、従来のフォトトライアック型光結合
装置１の動作について説明する。トランジスタ１００の
ベースに送られる電圧信号がＬｏｗレベルのときは、発
光ダイオード１０３は発光しないので、フォトトライア
ック２００はオフ状態であり、トライアック２０１もオ
フ状態であるから負荷２０２に電流は流れない。
装置１の動作について説明する。トランジスタ１００の
ベースに送られる電圧信号がＬｏｗレベルのときは、発
光ダイオード１０３は発光しないので、フォトトライア
ック２００はオフ状態であり、トライアック２０１もオ
フ状態であるから負荷２０２に電流は流れない。
【０００６】トランジスタ１００のベースに送られる電
圧信号がＨｉｇｈレベルのときは、発光ダイオード１０
３が発光し、フォトトライアック２００がオン状態にな
る。フォトトライアック２００がオン状態になると、フ
ォトトライアック２００からトライアック２０１のゲー
トにトリガ電流が供給され、トライアック２０１もオン
状態となり、負荷２０２に電流が流れる。トライアック
２００がオン状態になると、ＡＣ電源２０３からフォト
トライアック２００に供給される電流が保持電流以下に
なるので、フォトトライアック２００はオフ状態とな
る。
圧信号がＨｉｇｈレベルのときは、発光ダイオード１０
３が発光し、フォトトライアック２００がオン状態にな
る。フォトトライアック２００がオン状態になると、フ
ォトトライアック２００からトライアック２０１のゲー
トにトリガ電流が供給され、トライアック２０１もオン
状態となり、負荷２０２に電流が流れる。トライアック
２００がオン状態になると、ＡＣ電源２０３からフォト
トライアック２００に供給される電流が保持電流以下に
なるので、フォトトライアック２００はオフ状態とな
る。
【０００７】その後、ＡＣ電源２０３の出力電圧がゼロ
クロスポイント近傍になると、トライアック２０１に供
給される電流も保持電流以下になるので、トライアック
２００もオフ状態となる。さらに、ＡＣ電源２０３の出
力電圧がゼロクロスポイントを過ぎて極性が切り替わり
フォトトライアック２００に供給される電圧が阻止電圧
以上になると、再びフォトトライアック２００がオン状
態になり、上述した動作を繰り返す。
クロスポイント近傍になると、トライアック２０１に供
給される電流も保持電流以下になるので、トライアック
２００もオフ状態となる。さらに、ＡＣ電源２０３の出
力電圧がゼロクロスポイントを過ぎて極性が切り替わり
フォトトライアック２００に供給される電圧が阻止電圧
以上になると、再びフォトトライアック２００がオン状
態になり、上述した動作を繰り返す。
【０００８】さらに、トランジスタ１００のベースに送
られる電圧信号がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに変
化させると、発光ダイオード１０３の発光が停止する。
すると、ＡＣ電源２０３の出力電圧がゼロクロスポイン
トを過ぎて極性が切り替わりフォトトライアック２００
に供給される電圧が阻止電圧以上になっても、フォトト
ライアック２００はオフ状態のままになる。
られる電圧信号がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに変
化させると、発光ダイオード１０３の発光が停止する。
すると、ＡＣ電源２０３の出力電圧がゼロクロスポイン
トを過ぎて極性が切り替わりフォトトライアック２００
に供給される電圧が阻止電圧以上になっても、フォトト
ライアック２００はオフ状態のままになる。
【０００９】従って、トランジスタ１００のベースに送
る電圧信号のレベルを制御することによって負荷２０２
への通電を制御することができる。
る電圧信号のレベルを制御することによって負荷２０２
への通電を制御することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述したようにトライ
アック２０１は、発光ダイオード１０３が発光している
間常時オン状態を保持しているわけではなく、ＡＣ電源
２０３から出力されるＡＣ電圧の極性が切り替わるゼロ
クロスポイントの近傍では一時的にオフ状態となってい
る。そして、ＡＣ電源２０３の出力電圧がゼロクロスポ
イントを過ぎて極性が切り替わりフォトトライアック２
００に供給される電圧が阻止電圧以上になると、再びフ
ォトトライアック２００がオン状態になり、それに伴い
トライアック２０１も再びオン状態になる。
アック２０１は、発光ダイオード１０３が発光している
間常時オン状態を保持しているわけではなく、ＡＣ電源
２０３から出力されるＡＣ電圧の極性が切り替わるゼロ
クロスポイントの近傍では一時的にオフ状態となってい
る。そして、ＡＣ電源２０３の出力電圧がゼロクロスポ
イントを過ぎて極性が切り替わりフォトトライアック２
００に供給される電圧が阻止電圧以上になると、再びフ
ォトトライアック２００がオン状態になり、それに伴い
トライアック２０１も再びオン状態になる。
【００１１】このとき、フォトトライアック２００に印
加される電圧、照射される光の強度がオン状態になる条
件を満たしても、実際にオフ状態からオン状態に切り替
わるまでには若干の時間の遅れがある。この若干の時間
のおくれをターンオン時間という。
加される電圧、照射される光の強度がオン状態になる条
件を満たしても、実際にオフ状態からオン状態に切り替
わるまでには若干の時間の遅れがある。この若干の時間
のおくれをターンオン時間という。
【００１２】ＡＣ電源２０３から出力されるＡＣ電圧は
時々刻々と変化するので、ＡＣ電源２０３から出力され
るＡＣ電圧が零より大きくなり、フォトトライアック２
００に供給される電圧が阻止電圧に達してからフォトト
ライアック２００がオン状態になり、それに伴いトライ
アック２００がオン状態になるまでの間、トライアック
２０１の両端電圧ＶTは増加し続ける。このため、ＡＣ
電源２０３から出力されるＡＣ電圧の極性が切り替わる
ゼロクロスポイント時点毎に、トライアック２０１の両
端電圧ＶTに雑音端子間電圧（以下、ＥＭＩノイズとい
う）が現れる。
時々刻々と変化するので、ＡＣ電源２０３から出力され
るＡＣ電圧が零より大きくなり、フォトトライアック２
００に供給される電圧が阻止電圧に達してからフォトト
ライアック２００がオン状態になり、それに伴いトライ
アック２００がオン状態になるまでの間、トライアック
２０１の両端電圧ＶTは増加し続ける。このため、ＡＣ
電源２０３から出力されるＡＣ電圧の極性が切り替わる
ゼロクロスポイント時点毎に、トライアック２０１の両
端電圧ＶTに雑音端子間電圧（以下、ＥＭＩノイズとい
う）が現れる。
【００１３】図９に示した従来のトライアック型光結合
装置１を交流負荷制御用に用いた場合の各部の電圧波形
または電流波形を図１１に示す。尚、図中の波形は、ト
ランジスタ１００がオン状態のときのものである。
装置１を交流負荷制御用に用いた場合の各部の電圧波形
または電流波形を図１１に示す。尚、図中の波形は、ト
ランジスタ１００がオン状態のときのものである。
【００１４】電源電圧ＥはＡＣ電源２０３が出力するＡ
Ｃ電圧波形を示している。また、トライアック電圧ＶT
はトライアック２０１の両端電圧波形を示しおり、前述
したように電源電圧Ｅがゼロクロスポイントになる毎に
ＥＭＩノイズであるピーク電圧が存在するが、電源電圧
Ｅのゼロクロスポイント近傍以外は一定値となる。ま
た、入力電流ＩFは発光ダイオード１０３に入力される
電流波形を示しており、一定値となっている。
Ｃ電圧波形を示している。また、トライアック電圧ＶT
はトライアック２０１の両端電圧波形を示しおり、前述
したように電源電圧Ｅがゼロクロスポイントになる毎に
ＥＭＩノイズであるピーク電圧が存在するが、電源電圧
Ｅのゼロクロスポイント近傍以外は一定値となる。ま
た、入力電流ＩFは発光ダイオード１０３に入力される
電流波形を示しており、一定値となっている。
【００１５】電源電圧Ｅがゼロクロスポイントになる毎
に現れるトライアック電圧ＶTのピーク電圧は、フォト
トライアック２００のターンオン時間を短くすること
で、小さくすることができる。
に現れるトライアック電圧ＶTのピーク電圧は、フォト
トライアック２００のターンオン時間を短くすること
で、小さくすることができる。
【００１６】フォトトライアック２００のターンオン時
間ｔonと発光ダイオード１０３に入力される入力電流Ｉ
Fとの間には、図１３に示すように入力電流ＩFが大きい
ほどターンオン時間ｔonは短くなる関係がある。尚、図
１３は定電圧Ｖccが６［Ｖ］、負荷２０２が１００
［Ω］、温度が２５［℃］の条件での関係を示してい
る。従って、入力電流ＩFを大きくすることによって電
源電圧Ｅがゼロクロスポイントになる毎に現れるトライ
アック電圧ＶTのピーク電圧を小さくすることができ
る。
間ｔonと発光ダイオード１０３に入力される入力電流Ｉ
Fとの間には、図１３に示すように入力電流ＩFが大きい
ほどターンオン時間ｔonは短くなる関係がある。尚、図
１３は定電圧Ｖccが６［Ｖ］、負荷２０２が１００
［Ω］、温度が２５［℃］の条件での関係を示してい
る。従って、入力電流ＩFを大きくすることによって電
源電圧Ｅがゼロクロスポイントになる毎に現れるトライ
アック電圧ＶTのピーク電圧を小さくすることができ
る。
【００１７】しかしながら、このように入力電流ＩFを
大きくすると発光ダイオード１０３の光出力の劣化が早
くなる。従って、発光ダイオード１０３の光出力が減少
し、フォトトライアック２００のターンオン時間が長く
なり、その結果トライアック２０１のＥＭＩノイズが高
くなる現象が比較的早期に起こってしまう。
大きくすると発光ダイオード１０３の光出力の劣化が早
くなる。従って、発光ダイオード１０３の光出力が減少
し、フォトトライアック２００のターンオン時間が長く
なり、その結果トライアック２０１のＥＭＩノイズが高
くなる現象が比較的早期に起こってしまう。
【００１８】また、この光出力の劣化に伴い、光結合装
置１がオン状態になるのに必要な入力電流閾値ＩFthが
大きくなるので、最悪の場合、入力電流閾値ＩFthが定
電圧Ｖ cc、抵抗１０１の抵抗値などによって予め設定さ
れている入力電流ＩFの値を越えてしまい発光ダイオー
ド１０３が発光しなくなることがある。さらに、入力電
流ＩFを大きくすることにより光結合装置を備える事務
機器、家電製品等の各機器の消費電流が大きくなり、省
エネルギー化を図るうえで不利になる。
置１がオン状態になるのに必要な入力電流閾値ＩFthが
大きくなるので、最悪の場合、入力電流閾値ＩFthが定
電圧Ｖ cc、抵抗１０１の抵抗値などによって予め設定さ
れている入力電流ＩFの値を越えてしまい発光ダイオー
ド１０３が発光しなくなることがある。さらに、入力電
流ＩFを大きくすることにより光結合装置を備える事務
機器、家電製品等の各機器の消費電流が大きくなり、省
エネルギー化を図るうえで不利になる。
【００１９】尚、図１０に示すように発光ダイオード１
０３からの光を受光する受光素子にフォトトライアック
ではなくｐｎｐｎ接合によって構成されるフォトサイリ
スタ２０７を用い、フォトサイリスタ２０７のアノード
とトライアック２０１の第２アノードを接続し、フォト
サイリスタ２０７のカソードとトライアック２０１のゲ
ートを接続したサイリスタ型光結合装置２においても、
フォトサイリスタ２０７とトライアック２０１との間に
ダイオードＤ１〜Ｄ４をブリッジ接続してなる整流回路
２０８を設け、ＡＣ電源２０３から出力されるＡＣ電圧
を整流回路２０８で整流し、その整流した電圧をフォト
サイリスタ２０７に供給することによって、上述したト
ライアック型光結合装置１を交流負荷制御に用いた場合
と同様の効果を得ることができる。
０３からの光を受光する受光素子にフォトトライアック
ではなくｐｎｐｎ接合によって構成されるフォトサイリ
スタ２０７を用い、フォトサイリスタ２０７のアノード
とトライアック２０１の第２アノードを接続し、フォト
サイリスタ２０７のカソードとトライアック２０１のゲ
ートを接続したサイリスタ型光結合装置２においても、
フォトサイリスタ２０７とトライアック２０１との間に
ダイオードＤ１〜Ｄ４をブリッジ接続してなる整流回路
２０８を設け、ＡＣ電源２０３から出力されるＡＣ電圧
を整流回路２０８で整流し、その整流した電圧をフォト
サイリスタ２０７に供給することによって、上述したト
ライアック型光結合装置１を交流負荷制御に用いた場合
と同様の効果を得ることができる。
【００２０】本発明は、上記の問題点に鑑み、入力側に
設けられた発光素子の寿命に悪影響を及ぼすことなく出
力側に接続される半導体制御整流素子の両端に発生する
ＥＭＩノイズを低減することができる光結合装置及びそ
れを備えたソリッドステートリレーを提供することを目
的とする。
設けられた発光素子の寿命に悪影響を及ぼすことなく出
力側に接続される半導体制御整流素子の両端に発生する
ＥＭＩノイズを低減することができる光結合装置及びそ
れを備えたソリッドステートリレーを提供することを目
的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る光結合装置においては、第１の発光素
子を入力側に、第１の発光素子と光結合された第１の受
光素子を出力側に各々備え、前記出力側に接続されるＡ
Ｃ電源が出力するＡＣ電圧がゼロクロスポイント近傍で
あるときは第１の発光素子に入力される電流を大きくす
る入力電流制御手段と、を備える構成としている。さら
に、第１の受光素子は、フォトトライアックまたはフォ
トサイリスタとしてもよい。
に、本発明に係る光結合装置においては、第１の発光素
子を入力側に、第１の発光素子と光結合された第１の受
光素子を出力側に各々備え、前記出力側に接続されるＡ
Ｃ電源が出力するＡＣ電圧がゼロクロスポイント近傍で
あるときは第１の発光素子に入力される電流を大きくす
る入力電流制御手段と、を備える構成としている。さら
に、第１の受光素子は、フォトトライアックまたはフォ
トサイリスタとしてもよい。
【００２２】また、前記入力電流制御手段は、前記ＡＣ
電源の両端に接続されて前記ＡＣ電源の出力電圧がゼロ
クロスポイント近傍でないときに発光する第２の発光素
子と、第２の発光素子と光結合されたフォトトランジス
タと、該フォトトランジスタに直列接続される抵抗と、
を備えるとともに、前記フォトトランジスタ及び前記抵
抗を第１の発光素子に並列接続する構成としてもよい。
電源の両端に接続されて前記ＡＣ電源の出力電圧がゼロ
クロスポイント近傍でないときに発光する第２の発光素
子と、第２の発光素子と光結合されたフォトトランジス
タと、該フォトトランジスタに直列接続される抵抗と、
を備えるとともに、前記フォトトランジスタ及び前記抵
抗を第１の発光素子に並列接続する構成としてもよい。
【００２３】また、前記入力電流制御手段は、第１の発
光素子に直列接続される抵抗と、前記ＡＣ電源の出力電
圧がゼロクロスポイント近傍であるときは前記抵抗を短
絡させる接続切り替え手段と、を備える構成としてもよ
い。さらに、前記接続切り替え手段は、第１の受光素子
に直列接続されて前記ＡＣ電源が供給する電圧がゼロク
ロスポイント近傍であるときは発光する第２の発光素子
と、第２の発光素子と光結合されたフォトトランジスタ
と、を備えるとともに、前記フォトトランジスタのエミ
ッタ及びコレクタが前記抵抗の両端に接続される構成と
してもよい。
光素子に直列接続される抵抗と、前記ＡＣ電源の出力電
圧がゼロクロスポイント近傍であるときは前記抵抗を短
絡させる接続切り替え手段と、を備える構成としてもよ
い。さらに、前記接続切り替え手段は、第１の受光素子
に直列接続されて前記ＡＣ電源が供給する電圧がゼロク
ロスポイント近傍であるときは発光する第２の発光素子
と、第２の発光素子と光結合されたフォトトランジスタ
と、を備えるとともに、前記フォトトランジスタのエミ
ッタ及びコレクタが前記抵抗の両端に接続される構成と
してもよい。
【００２４】また、前記入力電流制御手段は、第１の受
光素子に直列接続されて前記ＡＣ電源の出力電圧がゼロ
クロスポイント近傍であるときは発光する第２の発光素
子と、第２の発光素子からの光を受けると二つの出力端
子が短絡状態になるフォトＩＣ素子と、該フォトＩＣ素
子の前記二つの出力端子間に接続される抵抗と、を備え
るとともに、前記抵抗は第１の発光素子に直列接続され
る構成としてもよい。
光素子に直列接続されて前記ＡＣ電源の出力電圧がゼロ
クロスポイント近傍であるときは発光する第２の発光素
子と、第２の発光素子からの光を受けると二つの出力端
子が短絡状態になるフォトＩＣ素子と、該フォトＩＣ素
子の前記二つの出力端子間に接続される抵抗と、を備え
るとともに、前記抵抗は第１の発光素子に直列接続され
る構成としてもよい。
【００２５】また、前記入力電流制御手段は、第１の受
光素子に直列接続されて前記ＡＣ電源の出力電圧がゼロ
クロスポイント近傍であるときは発光する第２の発光素
子と、第２の発光素子から受ける光の強度が大きければ
出力する電流を大きくするフォトＩＣ素子と、を備える
とともに、前記フォトＩＣ素子の出力端子は第１の発光
素子に接続される構成としてもよい。
光素子に直列接続されて前記ＡＣ電源の出力電圧がゼロ
クロスポイント近傍であるときは発光する第２の発光素
子と、第２の発光素子から受ける光の強度が大きければ
出力する電流を大きくするフォトＩＣ素子と、を備える
とともに、前記フォトＩＣ素子の出力端子は第１の発光
素子に接続される構成としてもよい。
【００２６】本発明に係るソリッドステートリレーにお
いては、上記構成の光結合装置を備える構成とする。
いては、上記構成の光結合装置を備える構成とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について図面
を参照して説明する。第一実施形態の光結合装置を交流
負荷制御用に用いた場合の回路構成を図１に示す。図９
と同一部分については同一の符号を付し説明を省略す
る。
を参照して説明する。第一実施形態の光結合装置を交流
負荷制御用に用いた場合の回路構成を図１に示す。図９
と同一部分については同一の符号を付し説明を省略す
る。
【００２８】入力側では、フォトトランジスタ１０４の
エミッタは発光ダイオード１０３のカソードと抵抗１０
１との接続点に接続されており、フォトトランジスタ１
０４のコレクタは抵抗１０２を介して発光ダイオード１
０３のアノードに接続されている。また、出力側では、
発光ダイオード２０５と発光ダイオード２０６を互いに
逆方向に並列接続した発光回路２０９が、抵抗２０４を
介してＡＣ電源２０３に接続されている。また、フォト
トランジスタ１０４と発光回路２０９は光結合されてい
る。さらに、発光ダイオード１０３と抵抗１０２との接
続点には、入力端子を介して定電流源１０６が接続され
ている。
エミッタは発光ダイオード１０３のカソードと抵抗１０
１との接続点に接続されており、フォトトランジスタ１
０４のコレクタは抵抗１０２を介して発光ダイオード１
０３のアノードに接続されている。また、出力側では、
発光ダイオード２０５と発光ダイオード２０６を互いに
逆方向に並列接続した発光回路２０９が、抵抗２０４を
介してＡＣ電源２０３に接続されている。また、フォト
トランジスタ１０４と発光回路２０９は光結合されてい
る。さらに、発光ダイオード１０３と抵抗１０２との接
続点には、入力端子を介して定電流源１０６が接続され
ている。
【００２９】次に、第一実施形態の光結合装置の動作に
ついて説明する。フォトトライアック２００とトライア
ック２０１のオン・オフ状態は上述した従来の光結合装
置と同様に、トランジスタ１００のベースに送られる電
圧信号がＨｉｇｈレベルのときは、フォトトライアック
２００はＡＣ電源２０３の出力電圧がゼロクロスポイン
ト近傍のときのみオン状態となり、トライアック２０１
はＡＣ電源２０３の出力電圧がゼロクロスポイント近傍
のとき以外はオン状態となっている。
ついて説明する。フォトトライアック２００とトライア
ック２０１のオン・オフ状態は上述した従来の光結合装
置と同様に、トランジスタ１００のベースに送られる電
圧信号がＨｉｇｈレベルのときは、フォトトライアック
２００はＡＣ電源２０３の出力電圧がゼロクロスポイン
ト近傍のときのみオン状態となり、トライアック２０１
はＡＣ電源２０３の出力電圧がゼロクロスポイント近傍
のとき以外はオン状態となっている。
【００３０】トランジスタ１００のベースにＨｉｇｈレ
ベルの電圧信号を入力し、トランジスタ１００をオン状
態にすると、発光ダイオード１０３が発光する。このと
き、ＡＣ電源２０３の出力電圧がゼロクロスポイント近
傍でなければ発光回路２０９はフォトトランジスタ１０
４に向けて光を発するので、フォトトランジスタ１０４
はオン状態になり、定電流源から供給される電流は抵抗
１０２側と発光ダイオード１０３側とに分割される。
ベルの電圧信号を入力し、トランジスタ１００をオン状
態にすると、発光ダイオード１０３が発光する。このと
き、ＡＣ電源２０３の出力電圧がゼロクロスポイント近
傍でなければ発光回路２０９はフォトトランジスタ１０
４に向けて光を発するので、フォトトランジスタ１０４
はオン状態になり、定電流源から供給される電流は抵抗
１０２側と発光ダイオード１０３側とに分割される。
【００３１】一方、ＡＣ電源２０３の出力電圧がゼロク
ロスポイント近傍であれば発光回路２０９はフォトトラ
ンジスタ１０４に向けて光を発しないので、フォトトラ
ンジスタ１０４はオフ状態になり、定電流源から供給さ
れる電流は抵抗１０２側には流れず、発光ダイオード１
０３側のみに流れる。
ロスポイント近傍であれば発光回路２０９はフォトトラ
ンジスタ１０４に向けて光を発しないので、フォトトラ
ンジスタ１０４はオフ状態になり、定電流源から供給さ
れる電流は抵抗１０２側には流れず、発光ダイオード１
０３側のみに流れる。
【００３２】従って、ＡＣ電源２０３の出力電圧がゼロ
クロスポイント近傍であるときは、図１２に示すように
発光ダイオード１０３に流れる入力電流ＩFが通常より
大きくなる。このため、フォトトライアック２００のタ
ーンオン時間が短くなり、トライアック２０１の両端電
圧ＶTのピーク電圧が小さくなる。また、ゼロクロスポ
イント近傍以外は入力電圧ＩFが大きくならないので、
発光ダイオード１０３の光劣化が早くなることもない。
クロスポイント近傍であるときは、図１２に示すように
発光ダイオード１０３に流れる入力電流ＩFが通常より
大きくなる。このため、フォトトライアック２００のタ
ーンオン時間が短くなり、トライアック２０１の両端電
圧ＶTのピーク電圧が小さくなる。また、ゼロクロスポ
イント近傍以外は入力電圧ＩFが大きくならないので、
発光ダイオード１０３の光劣化が早くなることもない。
【００３３】尚、本実施形態では光結合装置３とトライ
アック２０１を別構成にしたがこれらを一体としたソリ
ッドステートリレーとしてもよい。
アック２０１を別構成にしたがこれらを一体としたソリ
ッドステートリレーとしてもよい。
【００３４】また、図２に示すように発光ダイオード１
０３からの光を受光する受光素子にフォトトライアック
ではなくフォトサイリスタ２０７を用い、フォトサイリ
スタ２０７のアノードとトライアック２０１の第２アノ
ードを接続し、フォトサイリスタ２０７のカソードとト
ライアック２０１のゲートを接続した第二実施形態の光
結合装置４においても、フォトサイリスタ２０７とトラ
イアック２０１との間にダイオードＤ１〜Ｄ４をブリッ
ジ接続してなる整流回路２０８を設け、ＡＣ電源２０３
から出力されるＡＣ電圧を整流回路２０８で整流し、そ
の整流した電圧をフォトサイリスタ２０７に供給するよ
うな構成にすれば、上述した第一実施形態の光結合装置
と同様の効果が得られる。
０３からの光を受光する受光素子にフォトトライアック
ではなくフォトサイリスタ２０７を用い、フォトサイリ
スタ２０７のアノードとトライアック２０１の第２アノ
ードを接続し、フォトサイリスタ２０７のカソードとト
ライアック２０１のゲートを接続した第二実施形態の光
結合装置４においても、フォトサイリスタ２０７とトラ
イアック２０１との間にダイオードＤ１〜Ｄ４をブリッ
ジ接続してなる整流回路２０８を設け、ＡＣ電源２０３
から出力されるＡＣ電圧を整流回路２０８で整流し、そ
の整流した電圧をフォトサイリスタ２０７に供給するよ
うな構成にすれば、上述した第一実施形態の光結合装置
と同様の効果が得られる。
【００３５】尚、本実施形態では光結合装置４と、トラ
イアック２０１及び整流回路２０８と、を別構成にした
がこれらを一体としたソリッドステートリレーとしても
よい。
イアック２０１及び整流回路２０８と、を別構成にした
がこれらを一体としたソリッドステートリレーとしても
よい。
【００３６】第三実施形態の光結合装置を交流負荷制御
用に用いた場合の回路構成を図３に示す。図１と同一部
分については同一の符号を付し説明を省略する。
用に用いた場合の回路構成を図３に示す。図１と同一部
分については同一の符号を付し説明を省略する。
【００３７】入力側では、フォトトランジスタ１０４の
エミッタ−コレクタ間に抵抗１０２が接続されている。
また、フォトトランジスタ１０４のコレクタは発光ダイ
オード１０３のカソードに接続されており、フォトトラ
ンジスタ１０４のエミッタは抵抗１０１に接続されてい
る。
エミッタ−コレクタ間に抵抗１０２が接続されている。
また、フォトトランジスタ１０４のコレクタは発光ダイ
オード１０３のカソードに接続されており、フォトトラ
ンジスタ１０４のエミッタは抵抗１０１に接続されてい
る。
【００３８】また、出力側では、発光ダイオード２０５
と発光ダイオード２０６を互いに逆方向に並列接続した
発光回路２０９及び抵抗２０４が、フォトトライアック
２００の第１アノードとトライアック２０１のゲートと
の間に設けられている。
と発光ダイオード２０６を互いに逆方向に並列接続した
発光回路２０９及び抵抗２０４が、フォトトライアック
２００の第１アノードとトライアック２０１のゲートと
の間に設けられている。
【００３９】次に、第三実施形態の光結合装置の動作に
ついて説明する。フォトトライアック２００とトライア
ック２０１のオン・オフ状態は上述した従来の光結合装
置と同様に、トランジスタ１００のベースに送られる電
圧信号がＨｉｇｈレベルであれば、フォトトライアック
２００はＡＣ電源２０３の出力電圧がゼロクロスポイン
ト近傍のときのみオン状態となり、トライアック２０１
はＡＣ電源２０３の出力電圧がゼロクロスポイント近傍
のとき以外はオン状態となっている。
ついて説明する。フォトトライアック２００とトライア
ック２０１のオン・オフ状態は上述した従来の光結合装
置と同様に、トランジスタ１００のベースに送られる電
圧信号がＨｉｇｈレベルであれば、フォトトライアック
２００はＡＣ電源２０３の出力電圧がゼロクロスポイン
ト近傍のときのみオン状態となり、トライアック２０１
はＡＣ電源２０３の出力電圧がゼロクロスポイント近傍
のとき以外はオン状態となっている。
【００４０】さらに、ＡＣ電源２０３の出力電圧がゼロ
クロスポイント近傍のときにおけるフォトトライアック
２００に流れる電流ＩT0とトライアック２０１に流れる
電流ＩT1について図１４を参照して説明する。
クロスポイント近傍のときにおけるフォトトライアック
２００に流れる電流ＩT0とトライアック２０１に流れる
電流ＩT1について図１４を参照して説明する。
【００４１】区間Ｔ１では、フォトトライアック２００
がオフ状態なので電流ＩT0は零であり、トライアック２
０１がオン状態なのでトライアック２０１に流れる電流
ＩT1はＡＣ電源２０３が出力する電源電圧Ｅに比例して
いる。トライアック２０１に流れる電流ＩT1がトライア
ック２０１の保持電流以下になるｔ１時点に達すると、
トライアック２０１はオフ状態になり、トライアック２
０１に流れる電流ＩT1は零になる。トライアック２０１
がオフ状態になることによって、フォトトライアック２
００に電流が流れることになる。しかしながら、この電
流はフォトトライアック２００の阻止電流以下であるの
で、フォトトライアック２００は発光ダイオード１０３
から光を受けているがオフ状態のままである。
がオフ状態なので電流ＩT0は零であり、トライアック２
０１がオン状態なのでトライアック２０１に流れる電流
ＩT1はＡＣ電源２０３が出力する電源電圧Ｅに比例して
いる。トライアック２０１に流れる電流ＩT1がトライア
ック２０１の保持電流以下になるｔ１時点に達すると、
トライアック２０１はオフ状態になり、トライアック２
０１に流れる電流ＩT1は零になる。トライアック２０１
がオフ状態になることによって、フォトトライアック２
００に電流が流れることになる。しかしながら、この電
流はフォトトライアック２００の阻止電流以下であるの
で、フォトトライアック２００は発光ダイオード１０３
から光を受けているがオフ状態のままである。
【００４２】区間Ｔ２では、フォトトライアック２０
０、トライアック２０１ともにオフ状態であるが、フォ
トトライアック２００に流れる電流ＩT0は電源電圧Ｅに
比例し、トライアック２０１に流れる電流ＩT1は零にな
る。また、フォトトライアック２００から発光回路２０
９に電流ＩT0が流れるので、発光回路２０９は光を発す
る。その光受けてフォトトランジスタ１０４がオン状態
になる。フォトトランジスタ１０４がオン状態になる
と、抵抗１０２を短絡する経路ができるので、発光ダイ
オード１０３を流れる入力電流ＩFはフォトトランジス
タ１０４がオフ状態のときと比べて大きくなる。
０、トライアック２０１ともにオフ状態であるが、フォ
トトライアック２００に流れる電流ＩT0は電源電圧Ｅに
比例し、トライアック２０１に流れる電流ＩT1は零にな
る。また、フォトトライアック２００から発光回路２０
９に電流ＩT0が流れるので、発光回路２０９は光を発す
る。その光受けてフォトトランジスタ１０４がオン状態
になる。フォトトランジスタ１０４がオン状態になる
と、抵抗１０２を短絡する経路ができるので、発光ダイ
オード１０３を流れる入力電流ＩFはフォトトランジス
タ１０４がオフ状態のときと比べて大きくなる。
【００４３】フォトトライアック２００に流れる電流Ｉ
T0がフォトトライアック２００の阻止電流に達したｔ２
時点で、フォトトライアック２００はターンオンしてオ
ン状態になり、フォトトライアック２００に流れる電流
ＩT0が増加する。フォトトライアック２００に流れる電
流ＩT0はトライアック２０１のゲートに供給されてお
り、フォトトライアック２００がターンオンすることで
フォトトライアックに流れる電流ＩT0の値がトライアッ
ク２０１のゲートトリガ電流以上になるので、トライア
ック２０１はオン状態になる。これに伴い、フォトトラ
イアック２００に流れる電流ＩT0が零になりフォトトラ
イアック２００はオフ状態になる。
T0がフォトトライアック２００の阻止電流に達したｔ２
時点で、フォトトライアック２００はターンオンしてオ
ン状態になり、フォトトライアック２００に流れる電流
ＩT0が増加する。フォトトライアック２００に流れる電
流ＩT0はトライアック２０１のゲートに供給されてお
り、フォトトライアック２００がターンオンすることで
フォトトライアックに流れる電流ＩT0の値がトライアッ
ク２０１のゲートトリガ電流以上になるので、トライア
ック２０１はオン状態になる。これに伴い、フォトトラ
イアック２００に流れる電流ＩT0が零になりフォトトラ
イアック２００はオフ状態になる。
【００４４】フォトトライアック２００がターンオンす
るｔ２時点では入力電流ＩFが通常より大きくなってい
るので、フォトトライアック２００のターンオン時間が
短くなる。これにより、ＥＭＩノイズを小さくすること
ができる。従って、各部の電圧波形または電流波形は、
第一実施形態と同様に図１２のようになる。
るｔ２時点では入力電流ＩFが通常より大きくなってい
るので、フォトトライアック２００のターンオン時間が
短くなる。これにより、ＥＭＩノイズを小さくすること
ができる。従って、各部の電圧波形または電流波形は、
第一実施形態と同様に図１２のようになる。
【００４５】尚、本実施形態では光結合装置５とトライ
アック２０１を別構成にしたがこれらを一体としたソリ
ッドステートリレーとしてもよい。
アック２０１を別構成にしたがこれらを一体としたソリ
ッドステートリレーとしてもよい。
【００４６】また、図４に示すように発光ダイオード１
０３からの光を受光する受光素子にフォトトライアック
ではなくフォトサイリスタ２０７を用い、フォトサイリ
スタ２０７のアノードとトライアック２０１の第２アノ
ードを接続し、フォトサイリスタ２０７のカソードとト
ライアック２０１のゲートを接続した第四実施形態の光
結合装置４においても、フォトサイリスタ２０７とトラ
イアック２０１との間にダイオードＤ１〜Ｄ４をブリッ
ジ接続してなる整流回路２０８を設け、ＡＣ電源２０３
から出力されるＡＣ電圧を整流回路２０８で整流し、そ
の整流した電圧をフォトサイリスタ２０７に供給するよ
うな構成にすれば、上述した第三実施形態の光結合装置
と同様の効果が得られる。
０３からの光を受光する受光素子にフォトトライアック
ではなくフォトサイリスタ２０７を用い、フォトサイリ
スタ２０７のアノードとトライアック２０１の第２アノ
ードを接続し、フォトサイリスタ２０７のカソードとト
ライアック２０１のゲートを接続した第四実施形態の光
結合装置４においても、フォトサイリスタ２０７とトラ
イアック２０１との間にダイオードＤ１〜Ｄ４をブリッ
ジ接続してなる整流回路２０８を設け、ＡＣ電源２０３
から出力されるＡＣ電圧を整流回路２０８で整流し、そ
の整流した電圧をフォトサイリスタ２０７に供給するよ
うな構成にすれば、上述した第三実施形態の光結合装置
と同様の効果が得られる。
【００４７】尚、この場合発光回路２９は第三実施形態
と同様でもよいが、フォトサイリスタから供給される電
流の方向は常に一定であるため、サイリスタ２０７のカ
ソードにアノードが接続される発光ダイオード２０５の
みにしてもよい。また、本実施形態では光結合装置６と
トライアック２０１を別構成にしたがこれらを一体とし
たソリッドステートリレーとしてもよい。
と同様でもよいが、フォトサイリスタから供給される電
流の方向は常に一定であるため、サイリスタ２０７のカ
ソードにアノードが接続される発光ダイオード２０５の
みにしてもよい。また、本実施形態では光結合装置６と
トライアック２０１を別構成にしたがこれらを一体とし
たソリッドステートリレーとしてもよい。
【００４８】第五実施形態の光結合装置を交流負荷制御
用に用いた場合の回路構成を図５に示す。図３と同一部
分については同一の符号を付し説明を省略する。
用に用いた場合の回路構成を図５に示す。図３と同一部
分については同一の符号を付し説明を省略する。
【００４９】入力側では、発光ダイオード１０３のカソ
ードは抵抗１０１に接続され、抵抗１０１は抵抗１０２
に直列接続され、抵抗１０２の抵抗１０１と接続されて
いない側はトランジスタ１００のコレクタに接続されて
いる。
ードは抵抗１０１に接続され、抵抗１０１は抵抗１０２
に直列接続され、抵抗１０２の抵抗１０１と接続されて
いない側はトランジスタ１００のコレクタに接続されて
いる。
【００５０】また、フォトＩＣ素子１０５は発光ダイオ
ード１０３のアノード及びトランジスタ１００のコレク
タに接続されており、トランジスタ１００がオン状態の
ときは定電圧Ｖccを得る。さらに、フォトＩＣ素子１０
５は抵抗１０１と抵抗１０２との接続点に接続されてい
る。フォトＩＣ素子１０５は光を受けると抵抗１０２の
両端に接続されている二つの端子間を短絡するように動
作する。
ード１０３のアノード及びトランジスタ１００のコレク
タに接続されており、トランジスタ１００がオン状態の
ときは定電圧Ｖccを得る。さらに、フォトＩＣ素子１０
５は抵抗１０１と抵抗１０２との接続点に接続されてい
る。フォトＩＣ素子１０５は光を受けると抵抗１０２の
両端に接続されている二つの端子間を短絡するように動
作する。
【００５１】このような構成にすると、フォトＩＣ素子
１０５が発光回路２０９から光を受けていないときは、
発光ダイオード１０３を流れる入力電流ＩFは抵抗１０
２、抵抗１０１、トランジスタ１００を流れる。一方、
フォトＩＣ素子１０５が発光回路２０９から光を受ける
と、フォトＩＣ素子１０５が動作し抵抗１０２を短絡す
る経路ができるので、発光ダイオードを流れる入力電流
ＩFは抵抗１０１、トランジスタ１００を流れる。従っ
て、フォトＩＣ素子１０５が発光回路２０９から光を受
けたときのみ、発光ダイオード１０３を流れる入力電流
ＩFが大きくなる。
１０５が発光回路２０９から光を受けていないときは、
発光ダイオード１０３を流れる入力電流ＩFは抵抗１０
２、抵抗１０１、トランジスタ１００を流れる。一方、
フォトＩＣ素子１０５が発光回路２０９から光を受ける
と、フォトＩＣ素子１０５が動作し抵抗１０２を短絡す
る経路ができるので、発光ダイオードを流れる入力電流
ＩFは抵抗１０１、トランジスタ１００を流れる。従っ
て、フォトＩＣ素子１０５が発光回路２０９から光を受
けたときのみ、発光ダイオード１０３を流れる入力電流
ＩFが大きくなる。
【００５２】これにより、本実施形態の光結合装置にお
いても、第三実施形態の光結合装置と同様の効果を得る
ことができる。尚、本実施形態では光結合装置７とトラ
イアック２０１を別構成にしたがこれらを一体としたソ
リッドステートリレーとしてもよい。
いても、第三実施形態の光結合装置と同様の効果を得る
ことができる。尚、本実施形態では光結合装置７とトラ
イアック２０１を別構成にしたがこれらを一体としたソ
リッドステートリレーとしてもよい。
【００５３】また、図６に示すように発光ダイオード１
０３からの光を受光する受光素子にフォトトライアック
ではなくフォトサイリスタ２０７を用い、フォトサイリ
スタ２０７のアノードとトライアック２０１の第２アノ
ードを接続し、フォトサイリスタ２０７のカソードとト
ライアック２０１のゲートを接続した第六実施形態の光
結合装置４においても、フォトサイリスタ２０７とトラ
イアック２０１との間にダイオードＤ１〜Ｄ４をブリッ
ジ接続してなる整流回路２０８を設け、ＡＣ電源２０３
から出力されるＡＣ電圧を整流回路２０８で整流し、そ
の整流した電圧をフォトサイリスタ２０７に供給するよ
うな構成にすれば、上述した第五実施形態の光結合装置
と同様の効果が得られる。
０３からの光を受光する受光素子にフォトトライアック
ではなくフォトサイリスタ２０７を用い、フォトサイリ
スタ２０７のアノードとトライアック２０１の第２アノ
ードを接続し、フォトサイリスタ２０７のカソードとト
ライアック２０１のゲートを接続した第六実施形態の光
結合装置４においても、フォトサイリスタ２０７とトラ
イアック２０１との間にダイオードＤ１〜Ｄ４をブリッ
ジ接続してなる整流回路２０８を設け、ＡＣ電源２０３
から出力されるＡＣ電圧を整流回路２０８で整流し、そ
の整流した電圧をフォトサイリスタ２０７に供給するよ
うな構成にすれば、上述した第五実施形態の光結合装置
と同様の効果が得られる。
【００５４】尚、この場合発光回路２９は第五実施形態
と同様でもよいが、フォトサイリスタから供給される電
流の方向は常に一定であるため、サイリスタ２０７のカ
ソードにアノードが接続される発光ダイオード２０５の
みにしてもよい。また、本実施形態では光結合装置８と
トライアック２０１を別構成にしたがこれらを一体とし
たソリッドステートリレーとしてもよい。
と同様でもよいが、フォトサイリスタから供給される電
流の方向は常に一定であるため、サイリスタ２０７のカ
ソードにアノードが接続される発光ダイオード２０５の
みにしてもよい。また、本実施形態では光結合装置８と
トライアック２０１を別構成にしたがこれらを一体とし
たソリッドステートリレーとしてもよい。
【００５５】第七実施形態の光結合装置を交流負荷制御
用に用いた場合の回路構成を図７に示す。図５と同一部
分については同一の符号を付し説明を省略する。
用に用いた場合の回路構成を図７に示す。図５と同一部
分については同一の符号を付し説明を省略する。
【００５６】入力側においては、フォトＩＣ素子１０５
は、発光ダイオード１０３のアノードと、トランジスタ
１００のコレクタに接続されており、トランジスタ１０
０がオン状態のときは定電圧Ｖccを得る。また、フォト
ＩＣ素子１０５の出力端子は発光ダイオード１０３のカ
ソードに接続されている。フォトＩＣ素子１０５は光を
受けると出力する電流値を大きくするように動作する。
は、発光ダイオード１０３のアノードと、トランジスタ
１００のコレクタに接続されており、トランジスタ１０
０がオン状態のときは定電圧Ｖccを得る。また、フォト
ＩＣ素子１０５の出力端子は発光ダイオード１０３のカ
ソードに接続されている。フォトＩＣ素子１０５は光を
受けると出力する電流値を大きくするように動作する。
【００５７】このような構成にすると、フォトＩＣ素子
１０５が発光回路２０９から光を受けると、フォトＩＣ
素子１０５が動作し発光ダイオード１０３を流れる入力
電流ＩFが大きくなる。
１０５が発光回路２０９から光を受けると、フォトＩＣ
素子１０５が動作し発光ダイオード１０３を流れる入力
電流ＩFが大きくなる。
【００５８】これにより、本実施形態の光結合装置にお
いても、第三及び第五実施形態の光結合装置と同様の効
果を得ることができる。尚、本実施形態では光結合装置
９とトライアック２０１を別構成にしたがこれらを一体
としたソリッドステートリレーとしてもよい。
いても、第三及び第五実施形態の光結合装置と同様の効
果を得ることができる。尚、本実施形態では光結合装置
９とトライアック２０１を別構成にしたがこれらを一体
としたソリッドステートリレーとしてもよい。
【００５９】また、図９に示すように発光ダイオード１
０３からの光を受光する受光素子にフォトトライアック
ではなくフォトサイリスタ２０７を用い、フォトサイリ
スタ２０７のアノードとトライアック２０１の第２アノ
ードを接続し、フォトサイリスタ２０７のカソードとト
ライアック２０１のゲートを接続した第六実施形態の光
結合装置４においても、フォトサイリスタ２０７とトラ
イアック２０１との間にダイオードＤ１〜Ｄ４をブリッ
ジ接続してなる整流回路２０８を設け、ＡＣ電源２０３
から出力されるＡＣ電圧を整流回路２０８で整流し、そ
の整流した電圧をフォトサイリスタ２０７に供給するよ
うな構成にすれば、上述した第七実施形態の光結合装置
と同様の効果が得られる。
０３からの光を受光する受光素子にフォトトライアック
ではなくフォトサイリスタ２０７を用い、フォトサイリ
スタ２０７のアノードとトライアック２０１の第２アノ
ードを接続し、フォトサイリスタ２０７のカソードとト
ライアック２０１のゲートを接続した第六実施形態の光
結合装置４においても、フォトサイリスタ２０７とトラ
イアック２０１との間にダイオードＤ１〜Ｄ４をブリッ
ジ接続してなる整流回路２０８を設け、ＡＣ電源２０３
から出力されるＡＣ電圧を整流回路２０８で整流し、そ
の整流した電圧をフォトサイリスタ２０７に供給するよ
うな構成にすれば、上述した第七実施形態の光結合装置
と同様の効果が得られる。
【００６０】尚、この場合発光回路２９は第七実施形態
と同様でもよいが、フォトサイリスタから供給される電
流の方向は常に一定であるため、サイリスタ２０７のカ
ソードにアノードが接続される発光ダイオード２０５の
みにしてもよい。また、本実施形態では光結合装置１０
とトライアック２０１を別構成にしたがこれらを一体と
したソリッドステートリレーとしてもよい。
と同様でもよいが、フォトサイリスタから供給される電
流の方向は常に一定であるため、サイリスタ２０７のカ
ソードにアノードが接続される発光ダイオード２０５の
みにしてもよい。また、本実施形態では光結合装置１０
とトライアック２０１を別構成にしたがこれらを一体と
したソリッドステートリレーとしてもよい。
【００６１】
【発明の効果】本発明によると、出力側に接続されるＡ
Ｃ電源の出力電圧がゼロクロスポイント近傍であるとき
は第１の発光素子に入力される電流を大きくする入力電
流制御手段を備えているので、前記ＡＣ電源の出力電圧
がゼロクロスポイント近傍のときのみ第１の発光素子が
発する光の強度が大きくなる。これにより、第１の受光
素子のターンオン時間が短くなり、出力側に接続される
半導体制御整流素子の両端に発生するＥＭＩノイズを低
減することができる。また、第１の発光素子の光出力の
劣化が早まることがない。さらに、前記ＡＣ電源の出力
電圧がゼロクロスポイント近傍でないときに第１の発光
素子が発する光の強度を小さく設定することができるの
で、第１の発光素子での消費電流を低減し省エネルギ化
を図ることができる。
Ｃ電源の出力電圧がゼロクロスポイント近傍であるとき
は第１の発光素子に入力される電流を大きくする入力電
流制御手段を備えているので、前記ＡＣ電源の出力電圧
がゼロクロスポイント近傍のときのみ第１の発光素子が
発する光の強度が大きくなる。これにより、第１の受光
素子のターンオン時間が短くなり、出力側に接続される
半導体制御整流素子の両端に発生するＥＭＩノイズを低
減することができる。また、第１の発光素子の光出力の
劣化が早まることがない。さらに、前記ＡＣ電源の出力
電圧がゼロクロスポイント近傍でないときに第１の発光
素子が発する光の強度を小さく設定することができるの
で、第１の発光素子での消費電流を低減し省エネルギ化
を図ることができる。
【００６２】また、本発明によると、第１の受光素子は
フォトトライアックまたはフォトサイリスタであるの
で、出力側に接続される半導体制御整流素子がオン状態
になると第１の受光素子には電流が流れなくなる。これ
により、入力電流制御手段を多様な形態にすることがで
きる。
フォトトライアックまたはフォトサイリスタであるの
で、出力側に接続される半導体制御整流素子がオン状態
になると第１の受光素子には電流が流れなくなる。これ
により、入力電流制御手段を多様な形態にすることがで
きる。
【００６３】また、本発明によると、ＡＣ電源の出力電
圧がゼロクロスポイント近傍のときのみオフ状態になる
フォトトランジスタ及び抵抗を第１の発光素子に並列接
続しているので、光結合装置の入力側を定電流源に接続
すると、前記ＡＣ電源の出力電圧がゼロクロスポイント
近傍のときのみ第１の発光素子に流れる電流が大きくな
る。これにより、第１の受光素子のターンオン時間が短
くなり、出力側に接続される半導体制御整流素子の両端
に発生するＥＭＩノイズを低減することができる。ま
た、第１の発光素子の光出力の劣化が早まることがな
い。さらに、前記フォトトランジスタがオフ状態のとき
の方がオン状態のときに比べて光結合装置の入力側での
消費電力が少ないので、省エネルギー化を図ることがで
きる。
圧がゼロクロスポイント近傍のときのみオフ状態になる
フォトトランジスタ及び抵抗を第１の発光素子に並列接
続しているので、光結合装置の入力側を定電流源に接続
すると、前記ＡＣ電源の出力電圧がゼロクロスポイント
近傍のときのみ第１の発光素子に流れる電流が大きくな
る。これにより、第１の受光素子のターンオン時間が短
くなり、出力側に接続される半導体制御整流素子の両端
に発生するＥＭＩノイズを低減することができる。ま
た、第１の発光素子の光出力の劣化が早まることがな
い。さらに、前記フォトトランジスタがオフ状態のとき
の方がオン状態のときに比べて光結合装置の入力側での
消費電力が少ないので、省エネルギー化を図ることがで
きる。
【００６４】また、本発明によると、入力電流制御手段
は第１の発光素子に直列接続される抵抗と、前記ＡＣ電
源の出力電圧がゼロクロスポイント近傍であるときは前
記抵抗を短絡させる接続切り替え手段と、を備えている
ので、光結合装置の入力側を定電圧源に接続すると、前
記ＡＣ電源の出力電圧がゼロクロスポイント近傍のとき
のみ第１の発光素子に流れる電流が大きくなる。これに
より、第１の受光素子のターンオン時間が短くなり、出
力側に接続される半導体制御整流素子の両端に発生する
ＥＭＩノイズを低減することができる。また、第１の発
光素子の光出力の劣化が早まることがない。さらに、前
記フォトトランジスタがオフ状態のときの方がオン状態
のときに比べて光結合装置の入力側での消費電流が少な
いので、省エネルギー化を図ることができる。
は第１の発光素子に直列接続される抵抗と、前記ＡＣ電
源の出力電圧がゼロクロスポイント近傍であるときは前
記抵抗を短絡させる接続切り替え手段と、を備えている
ので、光結合装置の入力側を定電圧源に接続すると、前
記ＡＣ電源の出力電圧がゼロクロスポイント近傍のとき
のみ第１の発光素子に流れる電流が大きくなる。これに
より、第１の受光素子のターンオン時間が短くなり、出
力側に接続される半導体制御整流素子の両端に発生する
ＥＭＩノイズを低減することができる。また、第１の発
光素子の光出力の劣化が早まることがない。さらに、前
記フォトトランジスタがオフ状態のときの方がオン状態
のときに比べて光結合装置の入力側での消費電流が少な
いので、省エネルギー化を図ることができる。
【００６５】また、本発明によると、前記接続切り替え
手段は、第１の受光素子に直列接続されて前記ＡＣ電源
が供給する電圧がゼロクロスポイント近傍であるときは
発光する第２の発光素子を備えているので、光結合装置
の出力側端子の数を従来の光結合装置と同数にすること
ができる。これにより、出力側の接続コネクタの小型化
・低コスト化を図ることができる。
手段は、第１の受光素子に直列接続されて前記ＡＣ電源
が供給する電圧がゼロクロスポイント近傍であるときは
発光する第２の発光素子を備えているので、光結合装置
の出力側端子の数を従来の光結合装置と同数にすること
ができる。これにより、出力側の接続コネクタの小型化
・低コスト化を図ることができる。
【００６６】また、本発明によると、入力電流制御手段
は、入力側にフォトＩＣ素子を備えているので、フォト
トランジスタを用いる構成に比べて小型化を図ることが
できる。
は、入力側にフォトＩＣ素子を備えているので、フォト
トランジスタを用いる構成に比べて小型化を図ることが
できる。
【００６７】また、本発明によると、受光する光の強度
に応じてフォトＩＣ素子が出力電流値を可変するので、
前記フォトＩＣ素子の出力端子に抵抗を接続する必要が
なくなる。これにより、より一層小型化を図ることがで
きる。
に応じてフォトＩＣ素子が出力電流値を可変するので、
前記フォトＩＣ素子の出力端子に抵抗を接続する必要が
なくなる。これにより、より一層小型化を図ることがで
きる。
【００６８】また、本発明によると、ソリッドステート
リレーは入力電流制御手段を有する光結合装置を備えて
いるので、ＥＭＩノイズを低減することができる。ま
た、光結合装置と半導体制御整流素子を一体化している
ので、小型化を図ることができる。
リレーは入力電流制御手段を有する光結合装置を備えて
いるので、ＥＭＩノイズを低減することができる。ま
た、光結合装置と半導体制御整流素子を一体化している
ので、小型化を図ることができる。
【図１】 本発明の第一実施形態の光結合装置を交
流負荷制御用に用いた場合の回路構成を示した図であ
る。
流負荷制御用に用いた場合の回路構成を示した図であ
る。
【図２】 本発明の第二実施形態の光結合装置を交
流負荷制御用に用いた場合の回路構成を示した図であ
る。
流負荷制御用に用いた場合の回路構成を示した図であ
る。
【図３】 本発明の第三実施形態の光結合装置を交
流負荷制御用に用いた場合の回路構成を示した図であ
る。
流負荷制御用に用いた場合の回路構成を示した図であ
る。
【図４】 本発明の第四実施形態の光結合装置を交
流負荷制御用に用いた場合の回路構成を示した図であ
る。
流負荷制御用に用いた場合の回路構成を示した図であ
る。
【図５】 本発明の第五実施形態の光結合装置を交
流負荷制御用に用いた場合の回路構成を示した図であ
る。
流負荷制御用に用いた場合の回路構成を示した図であ
る。
【図６】 本発明の第六実施形態の光結合装置を交
流負荷制御用に用いた場合の回路構成を示した図であ
る。
流負荷制御用に用いた場合の回路構成を示した図であ
る。
【図７】 本発明の第七実施形態の光結合装置を交
流負荷制御用に用いた場合の回路構成を示した図であ
る。
流負荷制御用に用いた場合の回路構成を示した図であ
る。
【図８】 本発明の第八実施形態の光結合装置を交
流負荷制御用に用いた場合の回路構成を示した図であ
る。
流負荷制御用に用いた場合の回路構成を示した図であ
る。
【図９】 従来のフォトトライアック型光結合装置
を交流負荷制御用に用いた場合の回路構成を示した図で
ある。
を交流負荷制御用に用いた場合の回路構成を示した図で
ある。
【図１０】 従来のフォトサイリスタ型光結合装置
を交流負荷制御用に用いた場合の回路構成を示した図で
ある。
を交流負荷制御用に用いた場合の回路構成を示した図で
ある。
【図１１】 従来の光結合装置を交流負荷制御用に
用いた場合の各部の電圧波形または電流波形を示した図
である。
用いた場合の各部の電圧波形または電流波形を示した図
である。
【図１２】 本発明の光結合装置を交流負荷制御用
に用いた場合の各部の電圧波形または電流波形を示した
図である。
に用いた場合の各部の電圧波形または電流波形を示した
図である。
【図１３】 フォトトライアックのターンオン時間
と発光ダイオードの入力電流との関係を示した図であ
る。
と発光ダイオードの入力電流との関係を示した図であ
る。
【図１４】 第三実施形態におけるフォトトライア
ックとトライアックに流れる電流波形を示した図であ
る。
ックとトライアックに流れる電流波形を示した図であ
る。
１、２ 従来の光結合装置 ３〜１０ 本発明の光結合装置 １０１、１０２ 抵抗 １０３ 発光ダイオード １０４ フォトダイオード １０５ フォトＩＣ素子 ２００ フォトトライアック ２０１ トライアック ２０２ 負荷 ２０３ ＡＣ電源 ２０４ 抵抗 ２０５、２０６ 発光ダイオード ２０７ フォトサイリスタ ２０８ 整流回路 ２０９ 発光回路
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H740 BA03 BB08 BC04 HH03 KK04 5J050 AA02 AA12 AA18 AA37 BB21 CC02 DD12 DD18 FF04 FF11 FF12 5J055 AX03 AX22 AX37 BX40 BX48 CX00 CX08 DX29 DX30 DX32 EX06 EX30 EY01 EY12 EY14 EY17 EZ03 EZ15 GX01 GX04 GX05 GX06
Claims (8)
- 【請求項１】第１の発光素子を入力側に、第１の発光素
子と光結合された第１の受光素子を出力側に、各々備え
た光結合装置において、 前記出力側に接続されるＡＣ電源の出力電圧がゼロクロ
スポイント近傍であるときは第１の発光素子に入力され
る電流を大きくする入力電流制御手段を備えることを特
徴とする光結合装置。 - 【請求項２】第１の受光素子は、フォトトライアックま
たはフォトサイリスタであることを特徴とする請求項１
に記載の光結合装置。 - 【請求項３】前記入力電流制御手段は、 前記ＡＣ電源の両端に接続されて前記ＡＣ電源の出力電
圧がゼロクロスポイント近傍でないときに発光する第２
の発光素子と、 第２の発光素子と光結合されたフォトトランジスタと、 該フォトトランジスタに直列接続される抵抗と、 を備えるとともに、 前記フォトトランジスタ及び前記抵抗を第１の発光素子
に並列接続していることを特徴とする請求項１または請
求項２に記載の光結合装置。 - 【請求項４】前記入力電流制御手段は、 第１の発光素子に直列接続される抵抗と、 前記ＡＣ電源の出力電圧がゼロクロスポイント近傍であ
るときは前記抵抗を短絡させる接続切り替え手段と、 を備えることを特徴とする請求項２に記載の光結合装
置。 - 【請求項５】前記接続切り替え手段は、 第１の受光素子に直列接続されて前記ＡＣ電源が供給す
る電圧がゼロクロスポイント近傍であるときは発光する
第２の発光素子と、 第２の発光素子と光結合されたフォトトランジスタと、 を備えるとともに、 前記フォトトランジスタのエミッタ及びコレクタが前記
抵抗の両端に接続されることを特徴とする請求項４に記
載の光結合装置。 - 【請求項６】前記入力電流制御手段は、 第１の受光素子に直列接続されて前記ＡＣ電源の出力電
圧がゼロクロスポイント近傍であるときは発光する第２
の発光素子と、 第２の発光素子からの光を受けると二つの出力端子が短
絡状態になるフォトＩＣ素子と、 該フォトＩＣ素子の前記二つの出力端子間に接続される
抵抗と、 を備えるとともに、 前記抵抗は第１の発光素子に直列接続されることを特徴
とする請求項２に記載の光結合装置。 - 【請求項７】前記入力電流制御手段は、第１の受光素子
に直列接続されて前記ＡＣ電源の出力電圧がゼロクロス
ポイント近傍であるときは発光する第２の発光素子と、 第２の発光素子から受ける光の強度が大きければ出力す
る電流を大きくするフォトＩＣ素子と、 を備えるとともに、 前記フォトＩＣ素子の出力端子は第１の発光素子に接続
されることを特徴とする請求項２に記載の光結合装置。 - 【請求項８】請求項１〜７のいずれかに記載の光結合装
置を備えることを特徴とするソリッドステートリレー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000267959A JP3543266B2 (ja) | 2000-09-05 | 2000-09-05 | 光結合装置及びそれを備えたソリッドステートリレー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000267959A JP3543266B2 (ja) | 2000-09-05 | 2000-09-05 | 光結合装置及びそれを備えたソリッドステートリレー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002076869A true JP2002076869A (ja) | 2002-03-15 |
| JP3543266B2 JP3543266B2 (ja) | 2004-07-14 |
Family
ID=18754789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000267959A Expired - Fee Related JP3543266B2 (ja) | 2000-09-05 | 2000-09-05 | 光結合装置及びそれを備えたソリッドステートリレー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3543266B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010144445A3 (en) * | 2009-06-08 | 2011-04-14 | Vishay Infrared Components, Inc. | Phase-controlled non-zero-cross phototriac with isolated feedback |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104022766B (zh) * | 2014-05-28 | 2016-09-14 | 桂林航天电子有限公司 | 具有输入控制抗干扰设计的固体点火模块及运行方法 |
-
2000
- 2000-09-05 JP JP2000267959A patent/JP3543266B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2010144445A3 (en) * | 2009-06-08 | 2011-04-14 | Vishay Infrared Components, Inc. | Phase-controlled non-zero-cross phototriac with isolated feedback |
| CN102549897A (zh) * | 2009-06-08 | 2012-07-04 | 维莎红外线元件有限公司 | 具有隔离反馈的相位受控非过零光电三端双向可控硅开关 |
| JP2012529713A (ja) * | 2009-06-08 | 2012-11-22 | ヴィシェイ インフラレッド コンポーネンツ，インコーポレイテッド | フィードバックを分離した位相制御式ノンゼロクロスフォトトライアック |
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| JP3543266B2 (ja) | 2004-07-14 |
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