JPH03129920A - 光駆動半導体装置 - Google Patents
光駆動半導体装置Info
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- JPH03129920A JPH03129920A JP1266852A JP26685289A JPH03129920A JP H03129920 A JPH03129920 A JP H03129920A JP 1266852 A JP1266852 A JP 1266852A JP 26685289 A JP26685289 A JP 26685289A JP H03129920 A JPH03129920 A JP H03129920A
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- capacitor
- charging
- mosfet
- switching device
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 8
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 6
- 238000003491 array Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 101150015217 FET4 gene Proteins 0.000 description 1
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、電力用のスイッチング素子としての光駆動
半導体装置に関し、特に、絶縁ゲート型スイッチングデ
バイスを適用して構成する光駆動半導体装置の改良に係
るものである。
半導体装置に関し、特に、絶縁ゲート型スイッチングデ
バイスを適用して構成する光駆動半導体装置の改良に係
るものである。
従来のこの種の光駆動半導体装置の基本的な回路構成の
一例を第５図に示す。
一例を第５図に示す。
すなわち、この第５図の従来例による光駆動半導体装置
においては、ＬＥＤＩの回路に順方向の電流を流して発
光させると、フォトダイオードアレイ２では、ＬＥＤＩ
からの光を受光して発生する光起電力によって、ＭＯＳ
ＦＥＴ４のゲートが充電されてオン状態となり、また一
方、ＬＥＤＩの順方向電流を遮断すると、フォトダイオ
ードアレイ２の光起電力がなくなって、ＭＯＳＦＥＴ４
のゲート電荷が放電抵抗３を通し放電されてオフ状態と
なる。
においては、ＬＥＤＩの回路に順方向の電流を流して発
光させると、フォトダイオードアレイ２では、ＬＥＤＩ
からの光を受光して発生する光起電力によって、ＭＯＳ
ＦＥＴ４のゲートが充電されてオン状態となり、また一
方、ＬＥＤＩの順方向電流を遮断すると、フォトダイオ
ードアレイ２の光起電力がなくなって、ＭＯＳＦＥＴ４
のゲート電荷が放電抵抗３を通し放電されてオフ状態と
なる。
従って、このように構成される光駆動半導体装置では、
ＬＥＤＩの発光エネルギーのみを利用して、ＭＯＳＦＥ
Ｔ４のゲートを駆動するようにしているために、ゲート
駆動電源が不要であるという大きな利点がある。
ＬＥＤＩの発光エネルギーのみを利用して、ＭＯＳＦＥ
Ｔ４のゲートを駆動するようにしているために、ゲート
駆動電源が不要であるという大きな利点がある。
従来の光駆動半導体装置は、以上の構成からなっており
、前記したようにＭＯＳＦＥＴ４のゲート駆動電源が不
要であるという好ましい利点がある反面、光駆動のため
のＬＥＤの単体１個当りのもつ発光量が微弱なことから
、フォトダイオードアレイで発生する光起電力も僅かで
あって、ＭＯＳＦＥＴのゲート容量を充電するのに時間
がかかるという不利を有し、このため、現状においては
、たとえ比較的ゲート容量の小さいＭＯＳＦＥＴを駆動
させる場合でも、そのスイッチング作動に数十ＬＬｓ〜
数ｍｓ程度の時間を必要とするという問題点がある。
、前記したようにＭＯＳＦＥＴ４のゲート駆動電源が不
要であるという好ましい利点がある反面、光駆動のため
のＬＥＤの単体１個当りのもつ発光量が微弱なことから
、フォトダイオードアレイで発生する光起電力も僅かで
あって、ＭＯＳＦＥＴのゲート容量を充電するのに時間
がかかるという不利を有し、このため、現状においては
、たとえ比較的ゲート容量の小さいＭＯＳＦＥＴを駆動
させる場合でも、そのスイッチング作動に数十ＬＬｓ〜
数ｍｓ程度の時間を必要とするという問題点がある。
従って、この構成による光駆動半導体装置を用いて、高
入力容量の大電力用素子などを高速でスイッチング駆動
させるのには、ＬＥＤの個数を多（して全体としての発
光量、ひいては、フォトダイオードアレイの光起電力を
より以上に増加させる手段な詞じなければならない。し
かし、例えば、通常のＭＯＳＦＥＴに比較して、ゲート
容量に対する電力容量が大きいＩ ＧＢＴにおいても、
６００Ｖ１５０Ａのスイッチング素子をスイッチング速
度１μｓ程度で駆動しようとする場合には、ＬＥＤの単
体１個当りの順方向電流を２０ｍＡとしたとき、１００
個程度のＬＥＤが必要となるもので、結果的に、このよ
うな単にＬＥＤとフォトダイオードアレイとを組み合わ
せた手段では、所要装置内へのアッセンブリおよびコス
トの面などで、実用的であるとはいい難いものであった
。
入力容量の大電力用素子などを高速でスイッチング駆動
させるのには、ＬＥＤの個数を多（して全体としての発
光量、ひいては、フォトダイオードアレイの光起電力を
より以上に増加させる手段な詞じなければならない。し
かし、例えば、通常のＭＯＳＦＥＴに比較して、ゲート
容量に対する電力容量が大きいＩ ＧＢＴにおいても、
６００Ｖ１５０Ａのスイッチング素子をスイッチング速
度１μｓ程度で駆動しようとする場合には、ＬＥＤの単
体１個当りの順方向電流を２０ｍＡとしたとき、１００
個程度のＬＥＤが必要となるもので、結果的に、このよ
うな単にＬＥＤとフォトダイオードアレイとを組み合わ
せた手段では、所要装置内へのアッセンブリおよびコス
トの面などで、実用的であるとはいい難いものであった
。
この発明の課題は、従来のこのような問題点に鑑み、Ｌ
ＥＤによる少ない発光エネルギーによって大容量の出力
用スイッチングデバイスを高速で駆動し得るようにした
この種の光駆動半導体装置を提供することである。
ＥＤによる少ない発光エネルギーによって大容量の出力
用スイッチングデバイスを高速で駆動し得るようにした
この種の光駆動半導体装置を提供することである。
前記課題を達成するために、この発明に係る光駆動半導
体装置は、出力用スイッチングデバイスのオフ期間中に
、負荷側の電源によって、このスイッチングデバイスの
ゲート駆動用コンデンサを充電し得るようにしたもので
ある。
体装置は、出力用スイッチングデバイスのオフ期間中に
、負荷側の電源によって、このスイッチングデバイスの
ゲート駆動用コンデンサを充電し得るようにしたもので
ある。
すなわち、この発明は、出力用の絶縁ゲート型スイッチ
ングデバイスと、このスイッチングデバイスのゲートを
充放電するコンデンサ抵抗などからなるゲート駆動回路
と、このゲート駆動回路を駆動するためのＬＥＤおよび
フォトダイオードとをそれぞれに備える光駆動半導体装
置において、前記スイッチングデバイスのゲート駆動用
コンデンサを、負荷側の電源によって、このスイッチン
グデバイスのオフ期間の少なくとも一部で、所定のゲー
ト駆動電位まで充電し得るように構成させたことを特徴
とする光駆動半導体装置である。
ングデバイスと、このスイッチングデバイスのゲートを
充放電するコンデンサ抵抗などからなるゲート駆動回路
と、このゲート駆動回路を駆動するためのＬＥＤおよび
フォトダイオードとをそれぞれに備える光駆動半導体装
置において、前記スイッチングデバイスのゲート駆動用
コンデンサを、負荷側の電源によって、このスイッチン
グデバイスのオフ期間の少なくとも一部で、所定のゲー
ト駆動電位まで充電し得るように構成させたことを特徴
とする光駆動半導体装置である。
この発明においては、大容量の出力用スイッチングデバ
イスのゲート駆動用コンデンサを、負荷側の電源によっ
て、このスイッチングデバイスのオフ期間の少な（とも
一部で、所定のゲート駆動電位まで充電させるようにし
たから、比較的小さなＬＥＤの発光エネルギーにより、
大容量の出力用スイッチングデバイスを高速で駆動させ
ることができる。
イスのゲート駆動用コンデンサを、負荷側の電源によっ
て、このスイッチングデバイスのオフ期間の少な（とも
一部で、所定のゲート駆動電位まで充電させるようにし
たから、比較的小さなＬＥＤの発光エネルギーにより、
大容量の出力用スイッチングデバイスを高速で駆動させ
ることができる。
以下、この発明に係る光駆動半導体装置の各別の実施例
につき、第１図〜第４図を参照して詳細に説明する。
につき、第１図〜第４図を参照して詳細に説明する。
これらの第１図〜第４図はこの発明の第１〜第４の各実
施例を適用した光駆動半導体装置の概要を示すそれぞれ
に回路構成図である。
施例を適用した光駆動半導体装置の概要を示すそれぞれ
に回路構成図である。
まず、第１図に示す第１実施例構成において、出力用の
絶縁ゲート型スイッチングデバイスとしてのＭＯＳＦＥ
ＴＩＩには、そのドレイン電極１２とソース電極１３間
に充電抵抗１４逆流阻止ダイオードＩ５およびゲート駆
動用コンデンサ１５が直列に接続されている。そして、
これらのドレイン電極１２およびソース電極１３に対し
ては、素子のオフ時にあって、図示省略した負荷側の電
源から高電圧が印加されており、コンデンサ１６に充電
抵抗１４および逆流阻止ダイオード１５を介して充電さ
せ、かつこのコンデンサ１６にツェナーダイオード１７
を並列に接続させて、一定のゲート駆動電圧以上の充電
がなされないようになっている。
絶縁ゲート型スイッチングデバイスとしてのＭＯＳＦＥ
ＴＩＩには、そのドレイン電極１２とソース電極１３間
に充電抵抗１４逆流阻止ダイオードＩ５およびゲート駆
動用コンデンサ１５が直列に接続されている。そして、
これらのドレイン電極１２およびソース電極１３に対し
ては、素子のオフ時にあって、図示省略した負荷側の電
源から高電圧が印加されており、コンデンサ１６に充電
抵抗１４および逆流阻止ダイオード１５を介して充電さ
せ、かつこのコンデンサ１６にツェナーダイオード１７
を並列に接続させて、一定のゲート駆動電圧以上の充電
がなされないようになっている。
また、前記出力用のＭＯ３ＦＥＴＩＩのゲートには、充
電用および放電用の各ＭＯＳ Ｆ ＥＴ１８．１９が接
続されており、これらのＭＯＳ Ｆ ＥＴ１８．１９の
ゲート・ソース間にあって、それぞれに１組づつのフォ
トダイオードアレイ２０．２１および２２．２３を接続
させると共に、各フォトダイオードアレイ２０および２
３については、オン用ＬＥＤ２４からの光をそれぞれ受
光可能に、かつ各フォトダイオードアレイ２１および２
２については、オフ用ＬＥＤ２５からの光をそれぞれ受
光可能に配置して、共に所定の光起電力を発生し得るよ
うにさせ、これらによって前記出力用ＭＯ３ＦＥＴＩＩ
のゲート駆動回路を構成させたものである。
電用および放電用の各ＭＯＳ Ｆ ＥＴ１８．１９が接
続されており、これらのＭＯＳ Ｆ ＥＴ１８．１９の
ゲート・ソース間にあって、それぞれに１組づつのフォ
トダイオードアレイ２０．２１および２２．２３を接続
させると共に、各フォトダイオードアレイ２０および２
３については、オン用ＬＥＤ２４からの光をそれぞれ受
光可能に、かつ各フォトダイオードアレイ２１および２
２については、オフ用ＬＥＤ２５からの光をそれぞれ受
光可能に配置して、共に所定の光起電力を発生し得るよ
うにさせ、これらによって前記出力用ＭＯ３ＦＥＴＩＩ
のゲート駆動回路を構成させたものである。
従って、この第１実施例構成では、一方のオン用ＬＥＤ
２４を発光させと、充電側のフォトダイオードアレイ２
０に発生する光起電力によって充電用ＭＯ３ＦＥＴ１ｇ
がオンされ、かつ同時に、放電側のフォトダイオードア
レイ２３に発生する光起電力によって放電用ＭＯＳＦＥ
Ｔ１９のゲートをオフ方向に動作させることになり、こ
の結果、コンデンサ１６に蓄えられた電荷が、充電用Ｍ
Ｏ３ＦＥＴ１８を通して出力用ＭＯ３ＦＥＴＩＩのゲー
トを充電させ、この出力用ＭＯＳＦＥＴＩＩを駆動して
オンさせることができる。
２４を発光させと、充電側のフォトダイオードアレイ２
０に発生する光起電力によって充電用ＭＯ３ＦＥＴ１ｇ
がオンされ、かつ同時に、放電側のフォトダイオードア
レイ２３に発生する光起電力によって放電用ＭＯＳＦＥ
Ｔ１９のゲートをオフ方向に動作させることになり、こ
の結果、コンデンサ１６に蓄えられた電荷が、充電用Ｍ
Ｏ３ＦＥＴ１８を通して出力用ＭＯ３ＦＥＴＩＩのゲー
トを充電させ、この出力用ＭＯＳＦＥＴＩＩを駆動して
オンさせることができる。
また、他方のオフ用ＬＥＤ２５を発光させと、放電側の
フォトダイオードアレイ２２に発生する光起電力によっ
て放電用ＭＯＳＦＥＴ１９がオンされ、かつ同時に、充
電側のフォトダイオードアレイ２１に発生する光起電力
によって充電用ＭＯＳＦＥＴ１８のゲートをオフ方向に
動作させることになり、この結果、出力用ＭＯ３ＦＥＴ
ＩＩをオフさせることができるのである。
フォトダイオードアレイ２２に発生する光起電力によっ
て放電用ＭＯＳＦＥＴ１９がオンされ、かつ同時に、充
電側のフォトダイオードアレイ２１に発生する光起電力
によって充電用ＭＯＳＦＥＴ１８のゲートをオフ方向に
動作させることになり、この結果、出力用ＭＯ３ＦＥＴ
ＩＩをオフさせることができるのである。
なお、この第１実施例構成の作動時にあって、逆流阻止
ダイオード１５は、出力用ＭＯ３ＦＥＴＩＩがオンされ
て、そのソース・ドレイン間の電圧が低下した時点で、
コンデンサ１６の充電電荷が逆流するのを防止する。
ダイオード１５は、出力用ＭＯ３ＦＥＴＩＩがオンされ
て、そのソース・ドレイン間の電圧が低下した時点で、
コンデンサ１６の充電電荷が逆流するのを防止する。
次に、第２図に示す第２実施例構成は、前記第１実施例
構成において、前記充電抵抗１４に代えてコンデンサ充
電用ＭＯＳＦＥＴ３０を挿入したものである。ここで、
前記コンデンサ充電用ＭＯＳＦＥＴ３０は、前記逆流阻
止ダイオード１５およびゲート駆動用コンデンサ１６を
負荷とするソースフォロアとなっており、ゲート駆動用
コンデンサ１６の充電電位は、ＭＯ３ＦＥＴ３０のゲー
ト電圧とゲートしきい値との差にほぼ等しくなる。また
、このコンデンサ充電用ＭＯＳＦＥＴ３０のゲートには
、フォトダイオードアレイ３１が接続されており、前記
したオン用ＬＥＤ２４の発光によって光起電力を発生し
、この起電圧によりゲート駆動用コンデンサ１６の充電
電位を決定できる。なお、この場合、コンデンサ充電用
ＭＯ３ＦＥＴ３０は、前記出力用ＭＯＳＦＥＴＩＩのソ
ースの一部を分離することで、この出力用ＭＯ３ＦＥＴ
ＩＩと同一チップ上に容易に形成し得るのである。
構成において、前記充電抵抗１４に代えてコンデンサ充
電用ＭＯＳＦＥＴ３０を挿入したものである。ここで、
前記コンデンサ充電用ＭＯＳＦＥＴ３０は、前記逆流阻
止ダイオード１５およびゲート駆動用コンデンサ１６を
負荷とするソースフォロアとなっており、ゲート駆動用
コンデンサ１６の充電電位は、ＭＯ３ＦＥＴ３０のゲー
ト電圧とゲートしきい値との差にほぼ等しくなる。また
、このコンデンサ充電用ＭＯＳＦＥＴ３０のゲートには
、フォトダイオードアレイ３１が接続されており、前記
したオン用ＬＥＤ２４の発光によって光起電力を発生し
、この起電圧によりゲート駆動用コンデンサ１６の充電
電位を決定できる。なお、この場合、コンデンサ充電用
ＭＯ３ＦＥＴ３０は、前記出力用ＭＯＳＦＥＴＩＩのソ
ースの一部を分離することで、この出力用ＭＯ３ＦＥＴ
ＩＩと同一チップ上に容易に形成し得るのである。
また、この第２実施例構成の場合出力用ＭＯ３ＦＥＴＩ
Ｉのゲート駆動回路は、前記第１実施例構成の場合と同
様の回路を用いてもよいが、ここでは、オン用ＬＥＤ２
４のみで作動させる方式の例を挙げである。
Ｉのゲート駆動回路は、前記第１実施例構成の場合と同
様の回路を用いてもよいが、ここでは、オン用ＬＥＤ２
４のみで作動させる方式の例を挙げである。
すなわち、いま、オン用ＬＥＤ２４がオフされている状
態では、各フォトダイオードアレイ２０．２１に光起電
力が発生しておらず、このために充電用ＭＯＳＦＥＴ１
８のゲート・ソースが、放電抵抗３２により同電位にさ
れ、オフ状態にされており、また、放電用ＭＯ３ＦＥＴ
１９のゲートは、ゲート駆動用コンデンサ１６の電位が
充電抵抗３３を通して充電され、オン状態にされていて
、このために出力用ＭＯ３ＦＥＴＩＩのゲート電位は、
ソース電位になってオフ状態にある。
態では、各フォトダイオードアレイ２０．２１に光起電
力が発生しておらず、このために充電用ＭＯＳＦＥＴ１
８のゲート・ソースが、放電抵抗３２により同電位にさ
れ、オフ状態にされており、また、放電用ＭＯ３ＦＥＴ
１９のゲートは、ゲート駆動用コンデンサ１６の電位が
充電抵抗３３を通して充電され、オン状態にされていて
、このために出力用ＭＯ３ＦＥＴＩＩのゲート電位は、
ソース電位になってオフ状態にある。
一方、オン用Ｌ Ｅ Ｄ ２４が発光すると、フォトダ
イオードアレイ３１に光起電力が発生して、先に述べた
ように、ゲート駆動用コンデンサ１６が充電されると共
に、フォトダイオードアレイ２ｏに発生する光起電力に
よって充電用ＭＯＳＦＥＴ１ｇがオンされ、かつフォト
ダイオードアレイ２１に逆方向の光起電力が発生して放
電用ＭＯＳＦＥＴ１９がオフされて、出力用ＭＯ３ＦＥ
ＴＩＩのゲートは、充電用ＭＯＳＦＥＴ１８を通してゲ
ート駆動用コンデンサ１６の電位まで充電され、この出
力用ＭＯ３ＦＥＴｌｌをオンさせることができる。
イオードアレイ３１に光起電力が発生して、先に述べた
ように、ゲート駆動用コンデンサ１６が充電されると共
に、フォトダイオードアレイ２ｏに発生する光起電力に
よって充電用ＭＯＳＦＥＴ１ｇがオンされ、かつフォト
ダイオードアレイ２１に逆方向の光起電力が発生して放
電用ＭＯＳＦＥＴ１９がオフされて、出力用ＭＯ３ＦＥ
ＴＩＩのゲートは、充電用ＭＯＳＦＥＴ１８を通してゲ
ート駆動用コンデンサ１６の電位まで充電され、この出
力用ＭＯ３ＦＥＴｌｌをオンさせることができる。
なお、この第２実施例構成の場合、フォトダイオ−ドア
レイ３１は、入射光がないときのインピーダンスが非常
に高いために、コンデンサ充電用ＭＯ３ＦＥＴ３０のゲ
ート電位は、オン用ＬＥＤ２４の発光がないときにも一
定の電位を保持しており、このオン用Ｌ Ｅ Ｄ ２４
のオフ時にあって、コンデンサ充電用ＭＯ３ＦＥＴ３０
を通したゲート駆動用コンデンサ１６への充電が可能で
ある。
レイ３１は、入射光がないときのインピーダンスが非常
に高いために、コンデンサ充電用ＭＯ３ＦＥＴ３０のゲ
ート電位は、オン用ＬＥＤ２４の発光がないときにも一
定の電位を保持しており、このオン用Ｌ Ｅ Ｄ ２４
のオフ時にあって、コンデンサ充電用ＭＯ３ＦＥＴ３０
を通したゲート駆動用コンデンサ１６への充電が可能で
ある。
従って、この第２実施例構成においては、１系統のみの
オン用ＬＥＤ２４によって、出力用ＭＯ５ＦＥＴＩＩを
オン・オフ制（卸し得るのである。
オン用ＬＥＤ２４によって、出力用ＭＯ５ＦＥＴＩＩを
オン・オフ制（卸し得るのである。
次に、第３図に示す第３実施例構成は、前記第２実施例
構成において、コンデンサ充電用ＭＯ３ＦＥＴ３０のゲ
ート電位が、フォトダイオードアレイ３１ではなく、電
流制限抵抗４１を通してツェナーダイオード４０に流れ
る電流によって一定電位に保持されるようにし、また、
放電用のＭＯＳＦＥＴ１９をデプレッション形の放電用
のＭＯＳＦＥＴ４９にして、光起電力がないときにオン
させ、かつフォトダイオードアレイ２３に光起電力が発
生したときにオフされるようにし、オン用Ｌ Ｅ Ｄ
２４の発生エネルギーをゲート駆動回路のみに使用して
少ないＬＥＤ電流を効果的に活用させたもので、ここで
も、１系統のみのオン用ＬＥＤ２４により、出力用ＭＯ
３ＦＥＴＩＩのオン・オフ制御を可能にし得るのである
。
構成において、コンデンサ充電用ＭＯ３ＦＥＴ３０のゲ
ート電位が、フォトダイオードアレイ３１ではなく、電
流制限抵抗４１を通してツェナーダイオード４０に流れ
る電流によって一定電位に保持されるようにし、また、
放電用のＭＯＳＦＥＴ１９をデプレッション形の放電用
のＭＯＳＦＥＴ４９にして、光起電力がないときにオン
させ、かつフォトダイオードアレイ２３に光起電力が発
生したときにオフされるようにし、オン用Ｌ Ｅ Ｄ
２４の発生エネルギーをゲート駆動回路のみに使用して
少ないＬＥＤ電流を効果的に活用させたもので、ここで
も、１系統のみのオン用ＬＥＤ２４により、出力用ＭＯ
３ＦＥＴＩＩのオン・オフ制御を可能にし得るのである
。
さらに、第４図に示す第４実施例構成は、前記第３実施
例構成において、コンデンサ充電用ＭＯ３ＦＥＴ３０を
デプレッション形のコンデンサ充電用ＭＯＳＦＥＴ５０
とし、ゲートしきい値を負にすることで、このコンデン
サ充電用ＭＯＳＦＥＴ５０のゲート電位を出力用ＭＯ３
ＦＥＴ１１のソース電極電位とした場合においても、ゲ
ート駆動用コンデンサ托の充電電圧を正の値にし得るよ
うにさせると共に、ゲート駆動回路の充電用のＭＯＳ
Ｆ ＥＴｌｇと放電用のＭＯＳＦＥＴ５９とをＮチャネ
ルおよびＰチャネルのコンプリメンタリ接続にして、こ
の場合も同様に、１系統のみのオン用ＬＥＤ２４により
、出力用ＭＯ３ＦＥＴＩＩのオン・オフ制御を可能にし
得るのである。
例構成において、コンデンサ充電用ＭＯ３ＦＥＴ３０を
デプレッション形のコンデンサ充電用ＭＯＳＦＥＴ５０
とし、ゲートしきい値を負にすることで、このコンデン
サ充電用ＭＯＳＦＥＴ５０のゲート電位を出力用ＭＯ３
ＦＥＴ１１のソース電極電位とした場合においても、ゲ
ート駆動用コンデンサ托の充電電圧を正の値にし得るよ
うにさせると共に、ゲート駆動回路の充電用のＭＯＳ
Ｆ ＥＴｌｇと放電用のＭＯＳＦＥＴ５９とをＮチャネ
ルおよびＰチャネルのコンプリメンタリ接続にして、こ
の場合も同様に、１系統のみのオン用ＬＥＤ２４により
、出力用ＭＯ３ＦＥＴＩＩのオン・オフ制御を可能にし
得るのである。
なお、前記各実施例構成においては、出力用の絶縁ゲー
ト型スイッチングデバイスとして、ＭＯＳＦＥＴを適用
する場合について述べたが、これに代えて、その他の同
種の出力用デバイス、例えば、ＩＧＢＴとかＭＣＴなど
のゲート駆動型素子を適用しても、同様な作用・効果を
得られることは勿論である。
ト型スイッチングデバイスとして、ＭＯＳＦＥＴを適用
する場合について述べたが、これに代えて、その他の同
種の出力用デバイス、例えば、ＩＧＢＴとかＭＣＴなど
のゲート駆動型素子を適用しても、同様な作用・効果を
得られることは勿論である。
以上詳述したように、この発明によれば、出力用の絶縁
ゲート型スイッチングデバイスと、このスイッチングデ
バイスのゲートを充放電するコンデンサ、抵抗などから
なるゲート駆動回路と、このゲート駆動回路を駆動する
ためのＬＥＤおよびフォトダイオードとをそれぞれに備
える光駆動半導体装置において、スイッチングデバイス
のゲート駆動用コンデンサを、負荷側の電源によって、
このスイッチングデバイスのオフ期間の少なくとも一部
で、所定のゲート駆動電位まで充電させるようにしたか
ら、あらためて別にゲート駆動用の電源を必要とせず、
比較的小さなＬＥＤの発光エネルギーによるのみで、大
容量の出力用スイッチングデバイスを高速で駆動させる
ことができ、しかも、構造的にも比較的簡単で容易に実
施可能であるなどの優れた特長がある。
ゲート型スイッチングデバイスと、このスイッチングデ
バイスのゲートを充放電するコンデンサ、抵抗などから
なるゲート駆動回路と、このゲート駆動回路を駆動する
ためのＬＥＤおよびフォトダイオードとをそれぞれに備
える光駆動半導体装置において、スイッチングデバイス
のゲート駆動用コンデンサを、負荷側の電源によって、
このスイッチングデバイスのオフ期間の少なくとも一部
で、所定のゲート駆動電位まで充電させるようにしたか
ら、あらためて別にゲート駆動用の電源を必要とせず、
比較的小さなＬＥＤの発光エネルギーによるのみで、大
容量の出力用スイッチングデバイスを高速で駆動させる
ことができ、しかも、構造的にも比較的簡単で容易に実
施可能であるなどの優れた特長がある。
第１図〜第４図はこの発明の第１〜第４の各実施例を適
用した光駆動半導体装置の概要を示すそれぞれに回路構
成図であり、また、第５図は従来例による光駆動半導体
装置の概要を示す回路構成図である。 １１・・・・出力用ＭＯ３ＦＥＴ、 １２・・・・ドレイン電極、 １３・・・・ソース電極、 １４・・・・充電抵抗、 １５・・・・逆流阻止ダイオード、 １６・・・・ゲート駆動用コンデンサ、１７、４０・・
・・ツェナーダイオード、１８・・・・充電用ＭＯＳＦ
ＥＴ、 １９・・・・放電用ＭＯＳＦＥＴ、 ２０．２１，２２，２３．３１・・・・フォトダイオー
ドアレイ、２４・・・・オン用ＬＥＤ、 ２５・・・・オフ用ＬＥＤ。 ３０・・・・コンデンサ充電用ＭＯ３ＦＥＴ、３２、４
２・・・・放電抵抗、 ３３・・・・充電抵抗、 ４１・・・・電流制限抵抗、 ４９、５９・・・・デプレッション形放電用ＭＯＳ Ｆ
ＥＴ、 ５０・・・・デプレッション形コンデンサ充電用３０−
ｍ−コンデンサ充電用ＭＯ５ＦＥＴ３１−−−フォトダ
イオードアレイ ３２−一一散を抵抗 ３３− 充電抵抗 第 ２ 図 １１−ｍ−出力用ＭＯ５ＦＥＴ １２−一一ドレイン電掻 １３−ｍ−ソース電極 １４−充電抵抗 １５−ｍ−逆流阻止ダイオード １６−−−ゲート駆動用コンデンサ １７−・ツェナーダイオード 第 １ １８−ｍ−充電用ＭＯ５ＦＥＴ １つ一一一放電用ＭＯ５ＦＥＴ ２０．２Ｌ ２２．２３−−−フォトダイオードアレイ
２４−−、オン用ＬＥＤ ２５−−〜オフ用ＬＥＤ 図 ツェナーダイオード 電流制限抵抗 放電抵抗 デフしツション形放電用ＭＯ５ＦＥＴ 第３図 ５つ一一一デプレッション形放電用ＭＯ５ＦＥＴ第 図 −ＬＥＤ ２−一一フオドダイオ ドアレイ ６−放電抵抗 ４−ＭＯＳＦＥＴ 第 図
用した光駆動半導体装置の概要を示すそれぞれに回路構
成図であり、また、第５図は従来例による光駆動半導体
装置の概要を示す回路構成図である。 １１・・・・出力用ＭＯ３ＦＥＴ、 １２・・・・ドレイン電極、 １３・・・・ソース電極、 １４・・・・充電抵抗、 １５・・・・逆流阻止ダイオード、 １６・・・・ゲート駆動用コンデンサ、１７、４０・・
・・ツェナーダイオード、１８・・・・充電用ＭＯＳＦ
ＥＴ、 １９・・・・放電用ＭＯＳＦＥＴ、 ２０．２１，２２，２３．３１・・・・フォトダイオー
ドアレイ、２４・・・・オン用ＬＥＤ、 ２５・・・・オフ用ＬＥＤ。 ３０・・・・コンデンサ充電用ＭＯ３ＦＥＴ、３２、４
２・・・・放電抵抗、 ３３・・・・充電抵抗、 ４１・・・・電流制限抵抗、 ４９、５９・・・・デプレッション形放電用ＭＯＳ Ｆ
ＥＴ、 ５０・・・・デプレッション形コンデンサ充電用３０−
ｍ−コンデンサ充電用ＭＯ５ＦＥＴ３１−−−フォトダ
イオードアレイ ３２−一一散を抵抗 ３３− 充電抵抗 第 ２ 図 １１−ｍ−出力用ＭＯ５ＦＥＴ １２−一一ドレイン電掻 １３−ｍ−ソース電極 １４−充電抵抗 １５−ｍ−逆流阻止ダイオード １６−−−ゲート駆動用コンデンサ １７−・ツェナーダイオード 第 １ １８−ｍ−充電用ＭＯ５ＦＥＴ １つ一一一放電用ＭＯ５ＦＥＴ ２０．２Ｌ ２２．２３−−−フォトダイオードアレイ
２４−−、オン用ＬＥＤ ２５−−〜オフ用ＬＥＤ 図 ツェナーダイオード 電流制限抵抗 放電抵抗 デフしツション形放電用ＭＯ５ＦＥＴ 第３図 ５つ一一一デプレッション形放電用ＭＯ５ＦＥＴ第 図 −ＬＥＤ ２−一一フオドダイオ ドアレイ ６−放電抵抗 ４−ＭＯＳＦＥＴ 第 図
Claims (1)
- 出力用の絶縁ゲート型スイッチングデバイスと、このス
イッチングデバイスのゲートを充放電するコンデンサ、
抵抗などからなるゲート駆動回路と、このゲート駆動回
路を駆動するためのＬＥＤおよびフォトダイオードとを
それぞれに備える光駆動半導体装置において、前記スイ
ッチングデバイスのゲート駆動用コンデンサを、負荷側
の電源によつて、このスイッチングデバイスのオフ期間
の少なくとも一部で、所定のゲート駆動電位まで充電し
得るように構成させたことを特徴とする光駆動半導体装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1266852A JPH03129920A (ja) | 1989-10-14 | 1989-10-14 | 光駆動半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1266852A JPH03129920A (ja) | 1989-10-14 | 1989-10-14 | 光駆動半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03129920A true JPH03129920A (ja) | 1991-06-03 |
Family
ID=17436560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1266852A Pending JPH03129920A (ja) | 1989-10-14 | 1989-10-14 | 光駆動半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03129920A (ja) |
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1989
- 1989-10-14 JP JP1266852A patent/JPH03129920A/ja active Pending
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