JPH05206508A - Solid state relay - Google Patents

Solid state relay

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Publication number
JPH05206508A
JPH05206508A JP1252892A JP1252892A JPH05206508A JP H05206508 A JPH05206508 A JP H05206508A JP 1252892 A JP1252892 A JP 1252892A JP 1252892 A JP1252892 A JP 1252892A JP H05206508 A JPH05206508 A JP H05206508A
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JP
Japan
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turned
light emitting
switching element
source
light
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP1252892A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhisa Fujii
和久 藤井
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a solid state relay in which make-before-break contact point functions by an inner circuit. CONSTITUTION:A photovoltaic element 2a, which will be light-coupled to a light-emitting element 1a, is provided. The photovoltaic element 2a is connected between the source and the gate of a switching element consisting of an enhancement type MOSFET. Also, the drain and source of a switching element 5a, consisting of a the gate type MOSFET, are connected between the gate and the source of the switching element. A biasing resistor 6a is connected between the gate and the source of the switching element 5a. An aluminum light-shielding pattern 12 is laminated on the pattern of the biasing resistor 6a, and the light- shielding pattern 12 is electrically connected to the drain of the switching element 5a.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、発光素子と光起電力素
子とを光結合し、光起電力素子の出力によってMOSF
ETよりなるスイッチング要素をオン・オフさせる固体
リレーに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention optically couples a light emitting element and a photovoltaic element, and outputs a MOSF by the output of the photovoltaic element.
The present invention relates to a solid-state relay that turns on / off a switching element composed of ET.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、この種の固体リレーとして
は、図5に示すように、制御入力により点滅する発光ダ
イオードよりなる発光素子1a,1bと、各発光素子1
a,1bにそれぞれ光結合した太陽電池のような光起電
力素子2a,2bと、各光起電力素子2a,2bの出力
によってそれぞれオン・オフするMOSFETよりなる
スイッチング素子3a,3bとを備えたものが提供され
ている。一方のスイッチング素子3aはエンハンスメン
ト形であって、発光素子1aの消灯時にはオフになって
おり、発光素子1aの点灯時に生じる光起電力素子2a
の出力によってオンに反転する。すなわち、スイッチン
グ素子3aは常開接点として機能する。他方のスイッチ
ング素子3bはデプレッション形であって、発光素子1
bの消灯時にはオンになっており、発光素子1bの点灯
時に生じる光起電力素子2bの出力によってオフに反転
する。すなわち、スイッチング素子3bは常閉接点とし
て機能する。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a solid-state relay of this type, as shown in FIG. 5, light-emitting elements 1a and 1b formed of light-emitting diodes which blink by a control input and each light-emitting element 1 are provided.
Photovoltaic elements 2a and 2b such as solar cells optically coupled to a and 1b, and switching elements 3a and 3b formed of MOSFETs that are turned on and off by the output of each photovoltaic element 2a and 2b, respectively. Things are offered. One of the switching elements 3a is an enhancement type and is turned off when the light emitting element 1a is turned off, and is generated when the light emitting element 1a is turned on.
Inverted by the output of. That is, the switching element 3a functions as a normally open contact. The other switching element 3b is a depletion type, and the light emitting element 1
When the light emitting element 1b is turned off, it is turned on, and is turned off by the output of the photovoltaic element 2b generated when the light emitting element 1b is turned on. That is, the switching element 3b functions as a normally closed contact.

【0003】ところで、発光素子1a,1bが点灯状態
から消灯すれば、スイッチング素子3aはオフ、スイッ
チング素子3bはオンに反転しようとするが、MOSF
ETであるスイッチング素子3a,3bの内部の容量成
分による残留電荷が存在するために瞬時には反転するこ
とができない。すなわち、スイッチング素子3a,3b
の残留電荷は、光起電力素子2a,2bを通って放電し
ようとするが、非直線性によって光起電力素子2a,2
bは比較的高抵抗を示すから、残留電荷の放電には長時
間を要することになる。結局、スイッチング素子3a,
3bは発光素子1a,1bの点灯にはすぐに応答する
が、発光素子1a,1bの消灯に対しては応答が遅れる
という問題がある。
By the way, when the light emitting elements 1a and 1b are turned off from the lit state, the switching element 3a is turned off and the switching element 3b is turned on.
Since there is residual charge due to the capacitive component inside the switching elements 3a and 3b, which is ET, it cannot be instantaneously inverted. That is, the switching elements 3a and 3b
The residual charges of the photovoltaic elements 2a and 2b try to discharge through the photovoltaic elements 2a and 2b, but due to the non-linearity,
Since b has a relatively high resistance, it takes a long time to discharge the residual charges. After all, the switching element 3a,
3b immediately responds to the lighting of the light emitting elements 1a and 1b, but has a problem that the response is delayed when the light emitting elements 1a and 1b are turned off.

【0004】そこで、残留電荷を瞬時に放電できるよう
に、スイッチング素子3a,3bのゲート−ソース間に
は駆動回路4a,4bを設けている。駆動回路4a,4
bは、各スイチッング素子3a,3bのゲート−ソース
間にそれぞれドレイン−ソース間を接続したデプレッシ
ョン形のMOSFETよりなるスイッチ要素5a,5b
と、スイッチ要素5a,5bのゲート−ソース間に接続
したバイアス用抵抗6a,6bとからなる。このような
駆動回路4a,4bを設ければ、発光素子1a,1bが
点灯状態から消灯したときにはスイッチ要素5a,5b
の残留電荷がバイアス用抵抗6a,6bを通して放電さ
れると、スイッチ要素5a,5bがオンになり、スイッ
チング素子3,3bの残留電荷はスイッチ要素5a,5
bを通して放電されることになる。このように、駆動回
路4a,4bを設けることによって、オフ時間を短縮す
ることができるのである。
Therefore, driving circuits 4a and 4b are provided between the gates and the sources of the switching elements 3a and 3b so that the residual charges can be instantaneously discharged. Drive circuits 4a, 4
b is a switching element 5a, 5b formed of a depletion type MOSFET in which a drain and a source are respectively connected between the gate and the source of the respective switching elements 3a and 3b.
And bias resistors 6a and 6b connected between the gate and source of the switch elements 5a and 5b. If such drive circuits 4a and 4b are provided, the switch elements 5a and 5b are provided when the light emitting elements 1a and 1b are extinguished from the lit state.
Is discharged through the bias resistors 6a and 6b, the switch elements 5a and 5b are turned on, and the residual charges of the switching elements 3 and 3b are changed to the switch elements 5a and 5b.
It will be discharged through b. Thus, by providing the drive circuits 4a and 4b, the off time can be shortened.

【0005】このような構成の固体リレーは、図6に示
すように、光起電力素子2a,2b、スイッチング素子
3a,3b、駆動回路4a,4bを、各スイッチング素
子3a,3bに対応する回路ごとに一つのチップ10に
集積して構成されるのが普通である。また、チップ10
上に形成されたバイアス用抵抗6a,6bに発光素子1
a,1bからの光が入射するとリーク電流が発生するか
ら、バイアス用抵抗6a,6bに対向して遮光パターン
12が形成される。この遮光パターン12は、通常は電
極用のパッド11と同様にアルミニウムによって形成さ
れる。
As shown in FIG. 6, the solid-state relay having such a structure includes photovoltaic elements 2a and 2b, switching elements 3a and 3b, drive circuits 4a and 4b, and circuits corresponding to the respective switching elements 3a and 3b. Each chip is usually integrated into one chip 10. Also, the chip 10
The light emitting element 1 is attached to the bias resistors 6a and 6b formed above.
Since a leak current is generated when the light from a and 1b is incident, the light shielding pattern 12 is formed facing the bias resistors 6a and 6b. The light-shielding pattern 12 is usually formed of aluminum similarly to the electrode pad 11.

【0006】ところで、図5に示した回路では、常開接
点と常閉接点とを有しているのであって、両接点を用い
てメーク・ビフォア・ブレーク接点(MBB接点)とな
るように構成したい場合がある。このような要求を満た
すには、図7のような構成が考えられる。図7では図5
の構成を有した固体リレーAを、発光素子1a,1bと
接点7a,7bとの組み合わせとしてシンボリックに記
載している。すなわち、この回路はメーク・ビフォア・
ブレーク接点として動作させるために、固体リレーAの
外部に制御回路を設けたものであって、制御回路は、各
発光素子1a,1bに直列接続された限流用の抵抗R
a,Rbと、常開接点である接点7aに対応する発光素
子1aと抵抗Raとの直列回路に並列接続されたコンデ
ンサCと、抵抗RbとコンデンサCとの間に挿入された
逆流阻止用のダイオードDとを備える。
By the way, since the circuit shown in FIG. 5 has a normally open contact and a normally closed contact, both contacts are used to form a make-before-break contact (MBB contact). You may want to. In order to meet such a requirement, a configuration as shown in FIG. 7 can be considered. In FIG. 7, FIG.
The solid state relay A having the above structure is symbolically described as a combination of the light emitting elements 1a and 1b and the contacts 7a and 7b. That is, this circuit is a make-before-
In order to operate as a break contact, a control circuit is provided outside the solid state relay A, and the control circuit is a resistor R for current limiting connected in series to each light emitting element 1a, 1b.
a and Rb, a capacitor C connected in parallel to the series circuit of the light emitting element 1a corresponding to the normally open contact 7a and the resistor Ra, and a backflow blocking resistor inserted between the resistor Rb and the capacitor C. And a diode D.

【0007】したがって、図8(a)のように時刻t1
で制御信号がHレベルになってトランジスタQがオンに
なれば、両発光素子1a,1bに通電され、図8(c)
のように接点7aはオン、図8(b)のように接点7b
はオフにほぼ同時に反転する。一方、時刻t2 で制御信
号がLレベルになってトランジスタQがオフになれば、
発光素子1bはすぐに消灯するから接点7bは短時間で
オンに復帰するが、発光素子1aにはコンデンサCの充
電電荷による電流が流れるから、発光素子1bに遅延し
て消灯することになる。すなわち、図8(c)のように
接点7bよりも遅れて復帰することになる。要するに、
発光素子1aを発光素子1bよりも遅れて消灯させるこ
とによって、常閉接点が復帰してオンになった後に、常
開接点が復帰してオフになるように動作するのであり、
メーク・ビフォア・ブレーク接点としての動作が可能に
なる。
Therefore, at time t 1 as shown in FIG.
When the control signal becomes H level and the transistor Q is turned on, the both light emitting elements 1a and 1b are energized, as shown in FIG.
As shown in Fig. 8 (b), the contact 7a is turned on.
Flips off almost simultaneously. On the other hand, if the control signal becomes L level and the transistor Q is turned off at time t 2 ,
Since the light emitting element 1b is immediately turned off, the contact 7b is returned to the on state in a short time, but since the current due to the charge charged in the capacitor C flows through the light emitting element 1a, the light emitting element 1b is turned off with a delay. That is, as shown in FIG. 8 (c), the contact point 7b is restored later than the contact point 7b. in short,
By turning off the light emitting element 1a later than the light emitting element 1b, the normally open contact is restored and turned on, and then the normally open contact is restored and turned off.
It can operate as a make-before-break contact.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記構成によれば、メ
ーク・ビフォア・ブレーク接点としての動作を行うため
に、固体リレーAの外部にコンデンサCおよびダイオー
ドDを有した制御回路を外部回路として付加する必要が
あり、実装時の部品点数が増加し実装面積が大きくなる
という問題がある。
According to the above structure, a control circuit having a capacitor C and a diode D is added as an external circuit to the outside of the solid state relay A in order to operate as a make-before-break contact. However, there is a problem in that the number of parts during mounting increases and the mounting area increases.

【0009】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、外部回路を用いることなくメーク・ビフォア
・ブレーク接点を構成することができるようにし、この
ことによって、外付部品の部品点数を従来構成よりも削
減して実装面積を小さくた固体リレーを提供しようとす
るものである。
The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and enables a make-before-break contact to be formed without using an external circuit, whereby the number of external parts is increased. The present invention aims to provide a solid state relay having a smaller mounting area by reducing the number of elements than the conventional configuration.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、制御入力によ
り点灯・消灯する発光素子と、発光素子に光結合するよ
うに配置した第1の光起電力素子および第2の光起電力
素子と、発光素子の点灯時の第1の光起電力素子の出力
によってオンに反転するエンハンスメント形のMOSF
ETよりなる第1のスイッチング素子と、発光素子の点
灯時の第2の光起電力素子の出力によってオフに反転す
るデプレッション形のMOSFETよりなる第2のスイ
ッチング素子と、各スイッチング素子のゲート−ソース
間にそれぞれドレイン−ソース間が接続されたデプレッ
ション形のMOSFETよりなるスイッチ要素、および
スイッチ要素のゲート−ソース間に接続されたバイアス
用抵抗からなる駆動回路とを備えた固体リレーを共通の
構成としている。
The present invention provides a light emitting element which is turned on and off by a control input, a first photovoltaic element and a second photovoltaic element which are arranged so as to be optically coupled to the light emitting element. , An enhancement type MOSF which is turned on by the output of the first photovoltaic element when the light emitting element is turned on
A first switching element composed of ET, a second switching element composed of a depletion type MOSFET which is turned off by the output of the second photovoltaic element when the light emitting element is turned on, and a gate-source of each switching element A solid-state relay having a switch element composed of a depletion type MOSFET having a drain-source connected between them and a drive circuit composed of a bias resistor connected between the gate and source of the switch element as a common configuration There is.

【0011】請求項1の発明では、上記目的を達成する
ために、少なくとも光起電力素子と駆動回路とを一つの
チップ上に集積し、駆動回路のバイアス用抵抗のパター
ンに対向する形で発光素子からの光を遮光する遮光パタ
ーンを積層し、第1のスイッチング素子に対応するバイ
アス用抵抗に設けた遮光パターンを導電材料により形成
するとともにスイッチ要素のドレインに電気的に接続し
ている。
In order to achieve the above object, at least a photovoltaic element and a driving circuit are integrated on one chip, and light is emitted in a form facing a bias resistor pattern of the driving circuit. A light shielding pattern for shielding light from the element is laminated, a light shielding pattern provided on a bias resistor corresponding to the first switching element is formed of a conductive material, and is electrically connected to the drain of the switch element.

【0012】請求項2の発明では、第1のスイッチング
素子に対応するスイッチ要素におけるドレインの電極パ
ターンの面積をソースの電極パターンの面積よりも大き
くしている。
According to the second aspect of the invention, the area of the drain electrode pattern in the switch element corresponding to the first switching element is made larger than the area of the source electrode pattern.

【0013】[0013]

【作用】請求項1の構成によれば、駆動回路に用いるバ
イアス用抵抗のパターンに対する遮光のために設けた遮
光パターンを導電材料により形成し、かつ遮光パターン
を駆動回路を構成するスイッチ要素のドレインに電気的
に接続しているので、遮光パターンが存在することによ
って、スイッチ要素のゲート−ドレイン間の静電容量が
増加することになる。すなわち、光起電力素子の両端間
にコンデンサを接続したのと等価になるのであって、発
光素子の消灯時にはこのコンデンサに充電されている電
荷がバイアス用抵抗を通して放電することによって、ス
イッチ要素にバイアスがかかりスイッチ要素のオフ状態
が継続される結果、第1のスイッチング素子の残留電荷
の放電時間が長くなり、結果的に、第1のスイッチング
素子は第2のスイッチング素子がオンに反転した後にオ
フになるという動作をすることになる。要するに、第2
のスイッチング素子のオン(メーク)後に、第1のスイ
ッチング素子がオフ(ブレーク)するのであって、メー
ク・ビフォア・ブレーク接点として動作することにな
る。このように、固体リレーの内部の構成によってメー
ク・ビフォア・ブレーク接点としての動作を可能にして
いるから、固体リレーの外部に部品を付加する必要がな
く、実装部品点数の削減ならびに実装面積の削減につな
がるのである。
According to the structure of the present invention, the light-shielding pattern provided for shielding the bias resistor pattern used in the drive circuit is formed of a conductive material, and the light-shielding pattern is the drain of the switch element constituting the drive circuit. The presence of the light-shielding pattern increases the capacitance between the gate and the drain of the switch element, since it is electrically connected to the switch element. In other words, it is equivalent to connecting a capacitor between both ends of the photovoltaic element, and when the light emitting element is turned off, the electric charge stored in this capacitor is discharged through the bias resistor to bias the switch element. As a result, the switch element continues to be in the off state, and as a result, the discharge time of the residual charge of the first switching element becomes long, and as a result, the first switching element is turned off after the second switching element is turned on. Will behave. In short, the second
After the switching element of (1) is turned on (make), the first switching element is turned off (break), and the first switching element operates as a make-before-break contact. In this way, the internal configuration of the solid-state relay enables operation as a make-before-break contact, so there is no need to add components outside the solid-state relay, reducing the number of mounted components and the mounting area. It leads to.

【0014】請求項2の構成によれば、駆動回路のスイ
ッチ要素におけるドレインの電極パターンの面積をソー
スの電極パターンの面積よりも大きくしているから、両
面積が等しい場合に比較すれば、スイッチ要素における
ゲート−ドレイン間の静電容量が増加することになる。
したがって、請求項1の構成と同様に、光起電力素子の
両端間にコンデンサを接続したのと等価になるのであっ
て、このコンデンサの存在によってメーク・ビフォア・
ブレーク接点としての動作が可能になるのである。
According to the second aspect of the invention, the area of the drain electrode pattern in the switch element of the drive circuit is made larger than the area of the source electrode pattern. The capacitance between the gate and drain in the element will increase.
Therefore, similar to the structure of claim 1, it is equivalent to connecting a capacitor between both ends of the photovoltaic element, and the presence of this capacitor causes the make-before-
It can operate as a break contact.

【0015】[0015]

【実施例】(実施例1)本発明の基本的な構成は図5お
よび図6に示した従来構成と同様であるから、相違点に
ついてのみ説明する。すなわち、上述したようにチップ
10に形成されたバイアス用抵抗6a,6bのパターン
には、遮光パターン12が積層されているのであって、
遮光パターン12はアルミニウムによって形成されてい
るのであって、本実施例では、図1(b)に示すよう
に、エンハンスメント形のMOSFETであるスイッチ
ング素子3aに対応するスイッチ要素5aのドレインに
接続された電極パッド11に遮光パターン12が電気的
に接続されるように、遮光パターン12を延長している
のである。
(Embodiment 1) Since the basic structure of the present invention is the same as the conventional structure shown in FIGS. 5 and 6, only the differences will be described. That is, the light shielding pattern 12 is laminated on the pattern of the bias resistors 6a and 6b formed on the chip 10 as described above.
Since the light shielding pattern 12 is made of aluminum, in this embodiment, as shown in FIG. 1B, it is connected to the drain of the switch element 5a corresponding to the switching element 3a which is an enhancement type MOSFET. The light shielding pattern 12 is extended so that the light shielding pattern 12 is electrically connected to the electrode pad 11.

【0016】この構成によれば、図1(a)に示すよう
に、エンハンスメント形のスイッチング素子3aに対応
するバイアス用抵抗6aに対向した遮光パターン12
が、スイッチ要素5aのドレインに対して電気的に接続
されるのであって、バイアス用抵抗6aと遮光パターン
12とは電気的には絶縁されているから、図2に示すよ
うに、駆動回路4aのスイッチ要素5aにおけるソース
−ドレイン間にコンデンサ9を接続したことと等価にな
る。
According to this structure, as shown in FIG. 1A, the light shielding pattern 12 facing the bias resistor 6a corresponding to the enhancement type switching element 3a.
Is electrically connected to the drain of the switch element 5a, and the bias resistor 6a and the light shielding pattern 12 are electrically insulated from each other. Therefore, as shown in FIG. This is equivalent to connecting the capacitor 9 between the source and drain of the switch element 5a.

【0017】このようなコンデンサ9を接続すれば、発
光素子1aの点灯時にコンデンサ9に充電された電荷
が、発光素子1aの消灯時にコンデンサ9からバイアス
用抵抗6aを通して放電されることになり、コンデンサ
9の電荷の放電中にはスイッチ要素5aにバイアスがか
かりスイッチ要素5aのオフ状態が継続されることにな
る。したがって、エンハンスメント形であるスイッチン
グ素子3aの残留電荷の放電時間が長くなり、結果的
に、スイッチング素子3aはスイッチング素子3bがオ
ンに反転した後にオフになるのである。すなわち、図8
の動作と同様に、常開接点として機能するスイッチング
素子3aがオフになるのに先立って、常閉接点として機
能するスイッチング素子3bがオンになるから、メーク
・ビフォア・ブレーク接点として動作することになる。
When such a capacitor 9 is connected, the electric charge charged in the capacitor 9 when the light emitting element 1a is turned on is discharged from the capacitor 9 through the bias resistor 6a when the light emitting element 1a is turned off, and the capacitor 9 is discharged. During the discharge of the electric charge of 9, the switch element 5a is biased and the switch element 5a remains off. Therefore, the discharge time of the residual charge of the enhancement type switching element 3a becomes long, and as a result, the switching element 3a is turned off after the switching element 3b is turned on. That is, FIG.
Similarly to the operation of, the switching element 3a that functions as a normally-closed contact is turned on before the switching element 3a that functions as a normally-open contact is turned off. Therefore, it is necessary to operate as a make-before-break contact. Become.

【0018】以上の構成によれば、固体リレーの内部回
路によってメーク・ビフォア・ブレーク接点としての動
作が可能になるから、従来構成のように、固体リレーに
外部回路を付加する必要がなく、固体リレー単体でメー
ク・ビフォア・ブレーク接点としての動作ができること
になり、実装時の部品点数が削減され実装面積が削減さ
れるのである。ここに、発光素子1a,1bは2個設け
られているが、両光起電力素子2a,2bで1個の発光
素子を共用してもよい。
According to the above structure, since the internal circuit of the solid state relay can operate as a make-before-break contact, it is not necessary to add an external circuit to the solid state relay as in the conventional configuration, and the solid state relay does not need to be added. The relay itself can operate as a make-before-break contact, reducing the number of components during mounting and reducing the mounting area. Although two light emitting elements 1a and 1b are provided here, one photovoltaic element may be shared by both photovoltaic elements 2a and 2b.

【0019】(実施例2)本実施例では、図3(a)に
示すように、エンハンスメント形のMOSFETである
スイッチング素子3aに対応した駆動回路4aのスイッ
チ要素5aについて、ドレインの電極パターン13の面
積をソースの電極パターン14の面積よりも大きく設定
したものである。すなわち、スイッチ要素5aはMOS
FETであって、ドレインとソースとの電極パターン1
3,14は、それぞれ櫛歯状に形成されているのが普通
であって、両電極パターン13,14の櫛歯の歯を互い
に差し込んだ形を有している。また、ゲートの電極パタ
ーン15は、ドレインおよびソースの電極パターン1
3,14の周囲に形成される。ここで、従来構成では、
ドレインとソースとの電極パターン13,14は、図4
に示すように、ほぼ同じ面積に形成されていたが、本実
施例では、図3(a)のようにドレインの電極パターン
13をソースの電極パターン14よりも大きく設定して
いるのである。
(Embodiment 2) In this embodiment, as shown in FIG. 3A, the drain electrode pattern 13 of the switch element 5a of the drive circuit 4a corresponding to the switching element 3a which is an enhancement type MOSFET is formed. The area is set larger than the area of the source electrode pattern 14. That is, the switch element 5a is a MOS
It is a FET and the electrode pattern 1 of the drain and the source
Each of the electrodes 3 and 14 is usually formed in a comb shape, and has a shape in which the comb teeth of the electrode patterns 13 and 14 are inserted into each other. The gate electrode pattern 15 is the drain and source electrode pattern 1.
Formed around 3,14. Here, in the conventional configuration,
The electrode patterns 13 and 14 of the drain and the source are shown in FIG.
As shown in FIG. 3, although they are formed to have substantially the same area, in this embodiment, the drain electrode pattern 13 is set to be larger than the source electrode pattern 14 as shown in FIG.

【0020】上記構成によれば、ドレインの電極パター
ン13とゲートの電極パターン15との間の静電容量を
大きくとることができるのであって、結果的に、図3
(b)に示すように、スイッチ要素5aのドレイン−ソ
ース間にコンデンサ9を接続したことと等価になる。そ
の結果、実施例1と同様に、発光素子1aの消灯後にス
イッチ要素5aがオンになるまでの時間を長くすること
ができるのであって、スイッチング素子3aがオフにな
るまでの時間を遅延させることができるのである。すな
わち、スイッチング素子3bと組み合わせて用いること
によって、固体リレー単体でメーク・ビフォア・ブレー
ク接点としての動作が可能になるのである。他の構成お
よび動作は実施例1と同様である。
According to the above structure, a large capacitance can be secured between the drain electrode pattern 13 and the gate electrode pattern 15, and as a result, FIG.
As shown in (b), it is equivalent to connecting a capacitor 9 between the drain and source of the switch element 5a. As a result, similarly to the first embodiment, it is possible to lengthen the time until the switch element 5a is turned on after the light emitting element 1a is turned off, and delay the time until the switching element 3a is turned off. Can be done. That is, when used in combination with the switching element 3b, the solid state relay alone can operate as a make-before-break contact. Other configurations and operations are similar to those of the first embodiment.

【0021】[0021]

【発明の効果】請求項1の発明は、駆動回路に用いるバ
イアス用抵抗のパターンに対する遮光のために設けた遮
光パターンを導電材料により形成し、かつ遮光パターン
を駆動回路を構成するスイッチ要素のドレインに電気的
に接続しているので、光起電力素子の両端間にコンデン
サを接続したのと等価になるのであって、発光素子の消
灯後に第1のスイッチング素子がオフになるまでの時間
を遅延させることができるのである。すなわち、第2の
スイッチング素子のオン後に、第1のスイッチング素子
がオフになるのであって、メーク・ビフォア・ブレーク
接点として動作することになる。このように、固体リレ
ーの内部回路によってメーク・ビフォア・ブレーク接点
としての動作を可能にしているから、固体リレーに外部
回路を付加する必要がなく、実装部品点数の削減ならび
に実装面積の削減につながるという利点を有するのであ
る。
According to the present invention, the light-shielding pattern provided for shielding the bias resistance pattern used in the drive circuit is formed of a conductive material, and the light-shielding pattern is the drain of the switch element constituting the drive circuit. , It is equivalent to connecting a capacitor between both ends of the photovoltaic element, and delays the time until the first switching element is turned off after the light emitting element is turned off. It can be done. That is, since the first switching element is turned off after the second switching element is turned on, the first switching element operates as a make-before-break contact. In this way, the internal circuit of the solid-state relay enables operation as a make-before-break contact, so there is no need to add an external circuit to the solid-state relay, leading to a reduction in the number of mounting parts and a mounting area. Has the advantage.

【0022】請求項2の発明は、駆動回路のスイッチ要
素におけるドレインの電極パターンの面積をソースの電
極パターンの面積よりも大きくしているから、両面積が
等しい場合に比較すれば、スイッチ要素におけるゲート
−ドレイン間の静電容量が増加することになるのであっ
て、光起電力素子の両端間にコンデンサを接続したのと
等価になる。その結果、固体リレー単体でメーク・ビフ
ォア・ブレーク接点としての動作が可能になるという効
果を奏する。
According to the second aspect of the present invention, the area of the drain electrode pattern in the switch element of the drive circuit is made larger than the area of the source electrode pattern. The capacitance between the gate and the drain increases, which is equivalent to connecting a capacitor between both ends of the photovoltaic element. As a result, the solid-state relay alone can operate as a make-before-break contact.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1を示し、(a)は要部の回路図、
(b)は要部の平面図である。
FIG. 1 shows the first embodiment, (a) is a circuit diagram of a main part,
(B) is a plan view of a main part.

【図2】実施例1の等価回路図である。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the first embodiment.

【図3】実施例2を示し、(a)は要部の平面図、
(b)は要部の回路図である。
FIG. 3 shows the second embodiment, (a) is a plan view of the main part,
(B) is a circuit diagram of a main part.

【図4】実施例2に対する比較例の平面図である。FIG. 4 is a plan view of a comparative example with respect to Example 2.

【図5】本発明に係る固体リレーの基本回路図である。FIG. 5 is a basic circuit diagram of a solid state relay according to the present invention.

【図6】本発明に係る固体リレーの平面図である。FIG. 6 is a plan view of a solid state relay according to the present invention.

【図7】従来例を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a conventional example.

【図8】従来例の動作説明図である。FIG. 8 is an operation explanatory diagram of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a 発光素子 1b 発光素子 2a 光起電力素子 2b 光起電力素子 3a スイッチング素子 3b スイッチング素子 4a 駆動回路 4b 駆動回路 5a スイッチ要素 5b スイッチ要素 6a バイアス用抵抗 6b バイアス用抵抗 12 遮光パターン 13 ドレインの電極パターン 14 ソースの電極パターン 1a Light emitting element 1b Light emitting element 2a Photovoltaic element 2b Photovoltaic element 3a Switching element 3b Switching element 4a Driving circuit 4b Driving circuit 5a Switching element 5b Switching element 6a Bias resistance 6b Bias resistance 12 Light-shielding pattern 13 Drain electrode pattern 14 Source electrode pattern

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 制御入力により点灯・消灯する発光素子
と、発光素子に光結合するように配置した第1の光起電
力素子および第2の光起電力素子と、発光素子の点灯時
の第1の光起電力素子の出力によってオンに反転するエ
ンハンスメント形のMOSFETよりなる第1のスイッ
チング素子と、発光素子の点灯時の第2の光起電力素子
の出力によってオフに反転するデプレッション形のMO
SFETよりなる第2のスイッチング素子と、各スイッ
チング素子のゲート−ソース間にそれぞれドレイン−ソ
ース間が接続されたデプレッション形のMOSFETよ
りなるスイッチ要素、およびスイッチ要素のゲート−ソ
ース間に接続されたバイアス用抵抗からなる駆動回路と
を備えた固体リレーにおいて、少なくとも光起電力素子
と駆動回路とを一つのチップ上に集積し、駆動回路のバ
イアス用抵抗のパターンに対向する形で発光素子からの
光を遮光する遮光パターンを積層し、第1のスイッチン
グ素子に対応するバイアス用抵抗に設けた遮光パターン
を導電材料により形成するとともにスイッチ要素のドレ
インに電気的に接続したことを特徴とする固体リレー。
1. A light emitting element which is turned on / off by a control input, a first photovoltaic element and a second photovoltaic element which are arranged to be optically coupled to the light emitting element, and a first photovoltaic element when the light emitting element is turned on. A first switching element composed of an enhancement type MOSFET which is turned on by the output of the first photovoltaic element, and a depletion type MO which is turned off by the output of the second photovoltaic element when the light emitting element is turned on.
A second switching element composed of an SFET, a switch element composed of a depletion type MOSFET in which a drain and a source are respectively connected between the gate and the source of each switching element, and a bias connected between the gate and the source of the switch element. In a solid-state relay having a drive circuit composed of a resistor for driving, at least the photovoltaic element and the drive circuit are integrated on one chip, and the light from the light emitting element is opposed to the pattern of the bias resistor of the drive circuit. A solid-state relay in which a light-shielding pattern for shielding light is laminated, a light-shielding pattern provided on a bias resistor corresponding to the first switching element is formed of a conductive material, and is electrically connected to a drain of a switch element.
【請求項2】 制御入力により点灯・消灯する発光素子
と、発光素子に光結合するように配置した第1の光起電
力素子および第2の光起電力素子と、発光素子の点灯時
の第1の光起電力素子の出力によってオンに反転するエ
ンハンスメント形のMOSFETよりなる第1のスイッ
チング素子と、発光素子の点灯時の第2の光起電力素子
の出力によってオフに反転するデプレッション形のMO
SFETよりなる第2のスイッチング素子と、各スイッ
チング素子のゲート−ソース間にそれぞれドレイン−ソ
ース間が接続されたデプレッション形のMOSFETよ
りなるスイッチ要素、およびスイッチ要素のゲート−ソ
ース間に接続されたバイアス用抵抗からなる駆動回路と
を備えた固体リレーにおいて、第1のスイッチング素子
に対応するスイッチ要素におけるドレインの電極パター
ンの面積をソースの電極パターンの面積よりも大きくし
たことを特徴とする固体リレー。
2. A light emitting element which is turned on and off by a control input, a first photovoltaic element and a second photovoltaic element which are arranged so as to be optically coupled to the light emitting element, and a first photovoltaic element when the light emitting element is turned on. A first switching element composed of an enhancement type MOSFET which is turned on by the output of the first photovoltaic element, and a depletion type MO which is turned off by the output of the second photovoltaic element when the light emitting element is turned on.
A second switching element composed of an SFET, a switch element composed of a depletion type MOSFET in which a drain and a source are respectively connected between the gate and the source of each switching element, and a bias connected between the gate and the source of the switch element. A solid-state relay including a drive circuit including a resistance for use, wherein the area of the drain electrode pattern in the switch element corresponding to the first switching element is larger than the area of the source electrode pattern.
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