JPH0546704B2 - - Google Patents
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Description
本発明は光サイリスタ素子に光を入射させて駆
動する光サイリスタ装置に関する。
The present invention relates to an optical thyristor device that drives an optical thyristor element by making light incident thereon.
光サイリスタを駆動するための光源として発光
ダイオードを用いることはよく知られており、発
光ダイオードはその信頼性および電圧上昇の遅れ
があつた場合などにも点弧できるような幅の広い
光パルス幅がとれる点ですぐれている。しかし光
サイリスタのターンオン時の遅れ時間は第2図に
示すように受光部への光入力の大きさに依存す
る。発光ダイオードでは高いエネルギーを得るこ
とは非常に困難で、遅れ時間がかなり長くなる。
遅れ時間を短くするには電気式サイリスタで既知
の技術であるターンオン時のオーバドライブを行
うことが有効であるが、発光ダイオードでは困難
である。このため発光出力が大きく、指向性のよ
いレーザダイオードを光源として用いれば、第2
図から明らかなように遅れ時間が短縮できる。し
かし、レーザダイオードは発光出力を十分に確保
できるかわりに、パルス幅を長くすると内部に発
熱が起こり、この熱による温度上昇のためレーザ
発振が停止するおそれがあるため、パルス幅を十
分に取れないという欠点がある。
It is well known that light-emitting diodes are used as light sources to drive optical thyristors, and light-emitting diodes are reliable and have a wide light pulse width that allows them to fire even when there is a delay in voltage rise. It is excellent in that it can be removed. However, the delay time when the optical thyristor is turned on depends on the magnitude of light input to the light receiving section, as shown in FIG. It is very difficult to obtain high energy with light emitting diodes, and the delay time is quite long.
In order to shorten the delay time, it is effective to perform overdrive at turn-on, which is a known technique for electric thyristors, but this is difficult for light-emitting diodes. Therefore, if a laser diode with high light output and good directivity is used as a light source, it is possible to
As is clear from the figure, the delay time can be shortened. However, although laser diodes can ensure sufficient light emitting output, they cannot ensure a sufficient pulse width because if the pulse width is lengthened, heat is generated internally, and the temperature rise due to this heat may cause the laser oscillation to stop. There is a drawback.
本発明は、上述の欠点を除き光サイリスタ素子
の点弧のためにオーバドライブできる十分高いエ
ネルギーと点弧のために必要な持続時間をもつ光
を入射することのできる駆動光源を備えた光サイ
リスタ装置を提供することを目的とする。
Except for the above-mentioned disadvantages, the present invention provides an optical thyristor element equipped with a driving light source capable of injecting light with a sufficiently high energy and a duration necessary for ignition, which can be overdriven for ignition of the optical thyristor element. The purpose is to provide equipment.
本発明によれば、オーバドライブに必要な高い
ピーク値を有する光パルスを発生するレーザダイ
オードに結合された第1の光フアイバと、前記光
パルスより長い幅を有する光パルスを発生する発
光ダイオードに結合された第2の光フアイバと、
前記第1及び第2の光フアイバが入力部にそれぞ
れ接続され前記第1の光フアイバからの光パルス
と前記第2の光フアイバからの光パルスとを合成
した光パルスを第3の光フアイバにより出力する
光分岐器と、前記第3の光フアイバが光サイリス
タ素子の受光部に結合されたことにより上記の目
的が達成される。
According to the invention, a first optical fiber is coupled to a laser diode that generates a light pulse with a high peak value necessary for overdrive, and a light emitting diode that generates a light pulse that has a longer width than said light pulse. a second optical fiber coupled;
The first and second optical fibers are each connected to an input section, and a light pulse obtained by combining the light pulse from the first optical fiber and the light pulse from the second optical fiber is transmitted through a third optical fiber. The above object is achieved by coupling the output optical splitter and the third optical fiber to the light receiving section of the optical thyristor element.
以下図を引用して本発明の実施例について説明
する。第1図は光サイリスタ装置の駆動用受光部
を示し、光源として発光ダイオード1とレーザダ
イオード2を備えている。発光ダイオード1はレ
ンズ5を有する光結合器3を介して光フアイバ7
と結合され、レーザダイオード2はレンズ6を有
する光結合器4を介して光フアイバ8と結合され
ている。光フアイバ7および8は光分岐器9を介
して1本の光フアイバ10に接続されている。光
フアイバ10の他端は図示しない光サイリスタ素
子の受光部に結合される。発光ダイオード1およ
びレーザダイオード2の光はそれぞれ光結合器中
のレンズ5,6により集光され、光フアイバ7,
8を経て光分岐器9に達し、光フアイバ10を経
て光サイリスタ素子の受光部に入射する。
一般に発光ダイオードの光はレーザダイオード
の光に比して指向性に劣るので、光結合器3に接
続される光フアイバ7の直径は光結合器4に接続
される光フアイバ8の直径に比して大きく、例え
ば光フアイバ8の直径0.1mmに対して0.3mmの直径
の光フアイバ7を用いる。光分岐器9に接続され
る光フアイバ10の直径はさらに大きく0.45mmで
ある。
第3図は、本発明により第1図に示すような光
源部を用い、発光ダイオードおよびレーザダイオ
ードによつて光サイリスタを駆動する場合のタイ
ムチヤートの一例を示す。第3図aはレーザダイ
オード2の駆動電流11を示し、bはこの駆動電
流11をレーザダイオード2に流した場合に光フ
アイバ10の端面で得られる光出力12を示す。
第3図cは発光ダイオード1の駆動電流13を示
し、dはこの駆動電流を発光ダイオード1に流し
た場合に光フアイバ10の端面で得られる光出力
14を示す。この様に、同一時間帯においてレー
ザダイオード2と発光ダイオード1を発光させる
と、光分岐器9の後に接続された光フアイバ10
の端面での光出力15は第3図eに示すようにな
り、オーバドライブに必要な120mWのピーク値
を有する光ゲートパルスが得られる。すなわち第
2図に示すように、発光ダイオード1のみでは点
21で示した遅れ時間がレーザダイオード2の併用
により点22で示す値まで短縮できる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a driving light receiving section of an optical thyristor device, which includes a light emitting diode 1 and a laser diode 2 as light sources. The light emitting diode 1 is connected to an optical fiber 7 via an optical coupler 3 having a lens 5.
The laser diode 2 is coupled to an optical fiber 8 via an optical coupler 4 having a lens 6. Optical fibers 7 and 8 are connected to one optical fiber 10 via an optical splitter 9. The other end of the optical fiber 10 is coupled to a light receiving portion of an optical thyristor element (not shown). The light from the light emitting diode 1 and the laser diode 2 are focused by lenses 5 and 6 in the optical coupler, respectively, and then connected to the optical fibers 7 and 6.
The light reaches the optical splitter 9 through the optical fiber 10, and enters the light receiving section of the optical thyristor element through the optical fiber 10. Generally, light from a light emitting diode has poor directivity compared to light from a laser diode, so the diameter of the optical fiber 7 connected to the optical coupler 3 is smaller than the diameter of the optical fiber 8 connected to the optical coupler 4. For example, the optical fiber 7 has a diameter of 0.3 mm compared to the diameter of the optical fiber 8 of 0.1 mm. The diameter of the optical fiber 10 connected to the optical splitter 9 is even larger, 0.45 mm. FIG. 3 shows an example of a time chart when an optical thyristor is driven by a light emitting diode and a laser diode using the light source section as shown in FIG. 1 according to the present invention. FIG. 3a shows the driving current 11 of the laser diode 2, and FIG. 3b shows the optical output 12 obtained at the end face of the optical fiber 10 when this driving current 11 is passed through the laser diode 2.
FIG. 3c shows the driving current 13 of the light emitting diode 1, and d shows the optical output 14 obtained at the end face of the optical fiber 10 when this driving current is passed through the light emitting diode 1. In this way, when the laser diode 2 and the light emitting diode 1 are made to emit light during the same time period, the optical fiber 10 connected after the optical splitter 9
The optical output 15 at the end face is as shown in FIG. 3e, and an optical gate pulse having a peak value of 120 mW, which is necessary for overdrive, is obtained. In other words, as shown in FIG.
The delay time shown at 21 can be shortened to the value shown at point 22 by using the laser diode 2 in combination.
本発明は、光サイリスタ素子の駆動に発光ダイ
オードとレーザダイオードの双方を同時に用いる
ことにより、光サイリスタの確実なターンオンに
必要な十分な幅と、オーバドライブに必要な高い
ピーク値を有する光パルスをサイリスタ素子に入
射させることができ、ターンオン時の遅れ時間を
発光ダイオードのみの場合に比してほぼ半減で
き、短いターンオン時間を確保できるので、得ら
れる効果は極めて大きい。
By simultaneously using both a light emitting diode and a laser diode to drive an optical thyristor element, the present invention generates an optical pulse having a sufficient width necessary for reliable turn-on of the optical thyristor and a high peak value necessary for overdrive. It can be made incident on the thyristor element, and the delay time at turn-on can be reduced by almost half compared to the case of using only a light-emitting diode, and a short turn-on time can be secured, so the effect obtained is extremely large.
第1図は本発明の一実施例の光源部を示す断面
図、第2図は光サイリスタへの光入力とターンオ
ン時の遅れ時間との関係線図、第3図は第1図に
示した光源部を用いた光サイリスタの点弧時の光
源駆動電流および光出力のタイムチヤートであ
る。
1……発光ダイオード、2……レーザダイオー
ド、3,4……光結合器、7,8,10……光フ
アイバ、9……光分岐器。
Fig. 1 is a cross-sectional view showing the light source section of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a relationship diagram between light input to the optical thyristor and delay time at turn-on, and Fig. 3 is the same as shown in Fig. 1. This is a time chart of the light source drive current and light output when the optical thyristor using the light source section is ignited. 1... Light emitting diode, 2... Laser diode, 3, 4... Optical coupler, 7, 8, 10... Optical fiber, 9... Optical splitter.
Claims (1)
る光パルスを発生するレーザダイオードに結合さ
れた第1の光フアイバと、前記光パルスより長い
幅を有する光パルスを発生する発光ダイオードに
結合された第2の光フアイバと、前記第1及び第
2の光フアイバが入力部にそれぞれ接続され前記
第1の光フアイバからの光パルスと前記第2の光
フアイバからの光パルスとを合成した光パルスを
第3の光フアイバにより出力する光分岐器と、前
記第3の光フアイバが光サイリスタ素子の受光部
に結合されたことを特徴とする光サイリスタ装
置。1 A first optical fiber coupled to a laser diode that produces light pulses with a high peak value required for overdrive, and a second optical fiber coupled to a light emitting diode that produces light pulses with a longer width than said light pulses. and the first and second optical fibers are connected to the input section, respectively, and the optical pulse obtained by combining the optical pulse from the first optical fiber and the optical pulse from the second optical fiber is connected to the input section. 1. An optical thyristor device comprising: an optical splitter that outputs output through three optical fibers; and the third optical fiber is coupled to a light receiving section of an optical thyristor element.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60123176A JPS61281551A (en) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | Photo-thyristor device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP60123176A JPS61281551A (en) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | Photo-thyristor device |
Publications (2)
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---|---|
JPS61281551A JPS61281551A (en) | 1986-12-11 |
JPH0546704B2 true JPH0546704B2 (en) | 1993-07-14 |
Family
ID=14854063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60123176A Granted JPS61281551A (en) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | Photo-thyristor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61281551A (en) |
Families Citing this family (2)
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JP2503597B2 (en) * | 1988-07-27 | 1996-06-05 | 日本電気株式会社 | Driving method of pnpn semiconductor element and driving method of switching element |
JP2006351825A (en) * | 2005-06-16 | 2006-12-28 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | Optical ignition semiconductor device |
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JPS5546872A (en) * | 1978-09-27 | 1980-04-02 | Toshiba Corp | Light-triggered thyristor |
JPS60120564A (en) * | 1983-12-05 | 1985-06-28 | Hitachi Ltd | Control system of photodrive type semiconductor device |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57200044U (en) * | 1981-06-15 | 1982-12-20 |
-
1985
- 1985-06-06 JP JP60123176A patent/JPS61281551A/en active Granted
Patent Citations (3)
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