JP5683608B2 - ゲートドライバのためのオプトカプラ回路 - Google Patents
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Description
[0001]本願は、2010年1月19日に出願された「ゲートドライバのためのオプトカプラ回路(OPTOCOUPLER CIRCUIT FOR GATE DRIVER)」と題される米国特許仮出願番号第61/296,220号の優先権とその利益を主張するものであり、その出願の内容全体を参照により援用する。
[0011]本明細書で述べる実施形態の別の利点は、光ファイバデバイスをオプトカプラで置き換えることである。
[0030]次いで図6を参照する。VSDで使用するためのゲートドライバ基板回路50は、直列RC回路44をもつオプトカプラ回路10の例示的な実施形態及び実装を示している。回路50では、相補スイッチ集積回路(IC)52、例えばマサチューセッツ州ノーウッド所在のアナログ・デバイス・インコーポレーテッド(Analog Devices, Inc.)の製品である<1ΩCMOS1.8V〜5.5V、デュアルSPSTスイッチ、型番ADG823が用いられる。IC52にあるスイッチは、非常に低いオン状態の抵抗を有し、32ナノ秒(ns)程度の小さい遅延を有するブレークビフォメーク型のスイッチである。代替的な実施形態では、他のRC相補スイッチIC、例えば、アナログ・デバイス・インコーポレーテッドの製品であるCMOS低電圧4ΩデュアルSPSTスイッチ、型番ADG723や、カリフォルニア州サニーベール所在のマキシム・インテグレーテッド・プロダクツ(Maxim Integrated Products)の製品である高速低電圧、4Ω、デュアルSPST CMOSアナログスイッチ、型番MAX4643あるいは他の類似の相補スイッチICを用いても良い。IC52では、ピン5と6の間の通常閉スイッチがオプトカプラ回路10のフォトLED20の両端に接続され、ピン1と2の間の通常開スイッチがカソードコンデンサ38と制限抵抗器42との間に接続される。少なくとも1つの例示的な実施形態では、オプトカプラ回路は、カリフォルニア州パロアルト所在のヒューレットパッカード・カンパニの製品である、単一チャネル高速オプトカプラ、型番HCNW4503であってもよいが、この開示は任意の1つのオプトカプラ回路に限定するものではなく、他の類似の装置を用いてもよい。少なくとも1つの例示的な実施形態では、直列抵抗器32は(169オーム)であってもよく、制限抵抗器42は15オーム、減結合コンデンサ28は0.1uF、そしてカソードコンデンサ38は0.1uFであってもよい。
Claims (20)
- 第1のスイッチとフォト発光ダイオード(LED)とを含み、前記第1のスイッチはフォトLEDと並列接続され、
前記フォトLEDのアノードは前記第1のスイッチへ接続され、前記第1のスイッチは、前記第1のスイッチが開いているとき前記フォトLEDを作動するよう構成され、そして
前記フォトLEDのカソードは第1の抵抗器を介して接地へ接続され、
前記フォトLEDの前記カソードはさらに、第2のスイッチと第2のコンデンサと第2の抵抗器と直列に接地へ接続され、
ここで前記第1のスイッチと前記第2のスイッチとは、前記第2のコンデンサが放電することを防止するために相補状態で動作するよう構成される、
オプトカプラ回路。 - 前記第1のスイッチは、前記フォトLEDを非作動するために、前記フォトLEDからの電流の流れを分路するよう構成される、請求項1記載のオプトカプラ回路。
- 前記第1のスイッチを流れる分路電流は、前記第1の抵抗器を流れて接地へ至る、請求項2記載のオプトカプラ回路。
- 前記第2のコンデンサは前記フォトLEDの前記カソードへ直接接続されている、請求項1記載のオプトカプラ回路。
- 前記第2のコンデンサは前記第2の抵抗器と直列で前記第2のスイッチへ接続され、前記第2の抵抗器は、前記第2のスイッチを経由して接地へ流れる電流を制限するよう構成される、請求項4記載のオプトカプラ回路。
- 前記第2のコンデンサは、約0.1マイクロファラッド(μf)の静電容量を有する、請求項1記載のオプトカプラ回路。
- 前記第2の抵抗器は、約15オーム(Ω)の抵抗を有する、請求項6記載のオプトカプラ回路。
- 前記第1のスイッチと前記第2のスイッチとが相補して動作する前記状態は、前記第2のコンデンサが充電と放電とを繰り返すことを防止するよう構成される、請求項1記載のオプトカプラ回路。
- 前記第2のコンデンサは、前記第1のスイッチが開いており前記第2のスイッチが閉じているとき、前記フォトLEDの最初の作動の間に充電し、
前記第2の抵抗器は、前記フォトLEDの最初の作動の間に前記フォトLEDと第2のコンデンサとを流れるピーク電流を制限するよう構成される、請求項1記載のオプトカプラ回路。 - 前記第1のスイッチと前記第2のスイッチのそれぞれは、前記第1のスイッチと前記第2のスイッチの他方が切断する前に接触するよう構成される、請求項1記載のオプトカプラ回路。
- 前記第2の抵抗器は、第1のスイッチ及び第2のスイッチを流れるピーク電流を所定のレベルに制限するためのあらかじめ選択される抵抗を有し、前記所定のレベルは、前記フォトLEDの特定の電流定格の範囲内である、請求項10記載のオプトカプラ回路。
- 前記フォトLEDを流れる電流レベルは、前記第2のコンデンサが充電されるときに前記第1の抵抗器の抵抗値により決定される、請求項1記載のオプトカプラ回路。
- 前記第2のコンデンサは、低い漏れ電流タイプのコンデンサを含む、請求項1記載のオプトカプラ回路。
- 前記フォトLEDの前記アノードへ接続され、電源と並列した第1のコンデンサをさらに含み、前記第1のコンデンサは、誘導される電流のための接地への分路を提供して、前記フォトLEDの偶発的な作動又は非作動を防止するよう構成される、請求項1記載のオプトカプラ回路。
- 前記第1のコンデンサは、約0.1マイクロファラッド(μf)の静電容量を含む、請求項14記載のオプトカプラ回路。
- 第1のスイッチと第2のスイッチとを含む相補スイッチ集積回路と、ここで前記第1のスイッチと前記第2のスイッチは相補状態で動作するよう構成され、
オプトカプラ回路と、を含み、
前記オプトカプラ回路は、
フォト発光ダイオード(LED)とフォトトランジスタと、
前記第1のスイッチが開いているとき前記フォトLEDを作動するように構成された前記第1のスイッチへ接続された前記フォトLEDのアノードと、
第1の抵抗器を介して接地へ接続された前記フォトLEDのカソードと、を含み、
前記フォトLEDの前記カソードはさらに、第2のスイッチと第2のコンデンサと第2の抵抗器と直列に接地へ接続され、
前記第1のスイッチと前記第2のスイッチは、前記第2のコンデンサを放電から防止するために相補状態で動作するよう構成される、
ゲートドライバ回路。 - 前記相補スイッチ集積回路は、一対のブレークビフォメーク型の相補スイッチを含み、前記相補スイッチは、約32ナノ秒の動作遅延を有する、請求項16記載のゲートドライバ回路。
- 前記オプトカプラ回路は、単一チャネル高速オプトカプラを含む、請求項16記載のゲートドライバ回路。
- 前記相補スイッチ集積回路は、通常閉スイッチと通常開スイッチとを含み、前記通常閉スイッチは前記フォトLEDの両端間に接続され、前記通常開スイッチはカソードコンデンサと電流制限抵抗器との間に接続される、請求項16記載のゲートドライバ回路。
- 電源をさらに含み、前記フォトLEDの前記アノードは前記電源と接続される、請求項16記載のゲートドライバ回路。
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