JPH0652805B2 - フオトカプラー - Google Patents
フオトカプラーInfo
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- JPH0652805B2 JPH0652805B2 JP21350288A JP21350288A JPH0652805B2 JP H0652805 B2 JPH0652805 B2 JP H0652805B2 JP 21350288 A JP21350288 A JP 21350288A JP 21350288 A JP21350288 A JP 21350288A JP H0652805 B2 JPH0652805 B2 JP H0652805B2
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- Electronic Switches (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
Description
と、このLEDに光学的に結合された単一のフォトダイ
オード直列接続体と、それぞれ第1および第2端子を有
しゲート端子と第1端子とが相互接続された2つの直列
接続FETとを備え、フォトダイオード直列接続体の第
1端子が前記ゲート端子に接続されたフォトカプラーに
関する。
第48146号に記載されている。FETを制御するた
めのエネルギーはフォトダイオード直列接続体だけから
得られている。LEDによって露光すると、フォトダイ
オード直列接続体は上記2つのFETの内の第1FET
を導通制御する電圧を発生する。第2FETはフォトダ
イオード直列接続体が露光されると非導通になる。その
場合には、負荷電流は第1FETと第2FETの含有ダ
イオードとを通って流れる、露光が停止すると、第2F
ETは導通制御され、第1FETは非導通になる。その
場合には、負荷電流は第2FETと第1FETの含有ダ
イオードとを通って流れる。
る電流は一般に数μAしかない。このために、第1FE
Tはゆっくりとしかターンオンできない。
ように、冒頭で述べた種類のフォトカプラーを構成する
ことを課題とする。
ル形FETであり、 b)第2FETはエンハンスメント形でかつ第2チャネ
ル形FETであり、 c)フォトダイオード直列接続体の第1端子は第1ダイ
オードを介して第1FETの第2端子に接続され、 d)フォトダイオード直列接続体の第2端子は第2FE
Tの第2端子に接続され、 e)第1ダイオードは、フォトダイオード直列接続体が
露光された際に光電流が第1FETを通って流れ得るよ
うな極性に接続され、 f)両FETの第1端子はパワーFETのゲート端子に
接続され、 g)第2FETの第2端子はパワーFETのソース端子
に接続され、 h)第1FETの第2端子はコンデンサに接続され、 i)このコンデンサには第2ダイオードを介して一定電
圧が印加され、 j)第2ダイオードは、パワーFETが非導通の際にコ
ンデンサが充電されるような極性に接続される ことを特徴とする。
説明する。
している。そのドレイン端子Dは端子2に接続され、そ
のソース端子Sは端子3に接続されている。端子2には
負荷RLを介して駆動電圧源の電圧+UBが与えられて
いる。端子3には負電圧またはアース電位が与えられて
いる。ゲート端子Gは2つのFET5、6の第1端子に
接続されている。この第1端子はここでは電気的に相互
接続されているソース端子Sである。FET5はnチャ
ネルFET、FET6はpチャネルFETである。両F
ETはエンハンスメント形である。FET5の第2端子
(この場合ドレイン端子D)はダイオード7を介してフ
ォトダイオード直列接続体9の第1端子19に接続され
ている。この実施例においてはこの第1端子19はアノ
ード端子である。FET6の第2端子(この場合ドレイ
ン端子D)は第2端子3とフォトダイオード直列接続体
9の第2端子20とに接続されている。この第2端子2
0はこの実施例においてはフォトダイオード直列接続体
のカソード端子である。FET5、6のゲート端子は相
互接続されて、フォトダイオード直列接続体9の第1端
子19に接続されている。フォトダイオード直列接続体
9はLED10に光学的に結合されている。
子に接続さている。その他方の端子は例えばアース電位
または負電位が与えられている。FET1のドレイン端
子DとFET5の第2端子Dとの間にはダイオード4が
接続されている。このダイオード4は、コンデンサCが
負荷抵抗RLを介して正に充電され得るような極性で接
続されている。ダイオード7はフォトダイオード直列接
続体9が露光された際に光電流でFET5を通って流れ
得るような極性で接続されている。
T11の負荷区間が接続されている。このFET11は
デプレション形nチャネルFETである。この場合、そ
のソース端子Sはゲート端子Gに接続されている。それ
らの両端子はFET6の第2端子Dと、端子3と、フォ
トダイオード直列接続体9の第2端子20とに接続され
ている。FET11はリード線が破線にて示されている
抵抗12によって置換することができる。
端子19からFET5、6のゲート端子へ流れる。FE
T5は導通制御され、FET6は非導通にされる。導通
したFET5はコンデンサCを放電させ、その放電電流
はFET1のゲート・ソース容量CGSへ流れる。コンデ
ンサCの容量は蓄積された電荷がFET1のゲート・ソ
ース容量GGSを高速に充電するような大きさである。そ
の大きさは例えば10nFである。パワーFET1は今
や導通制御され、負荷電流は負荷RLを通って流れるこ
とができる。
接続体9が露光されている間はずっと導通維持されてい
る。その際、光電流はダイオード7とFET5とを通っ
てFET1のゲート・ソース容量GGSへ流れ、この容量
CGSを充電して保持する。この場合光電流は容量CGSの
損失電流と同じ大きさであればよい。
ET11もしくは抵抗12を介して放電し、FET5は
非導通になる。同時に第2FET6が導通制御され、そ
れによってパワーFET1のゲート・ソース容量CGSが
放電し、このFET1は非導通になる。
ルFETである。電圧が他の極性の場合にはそれぞれ相
補チャネル形のFETが設けられる。FET5、6にラ
テラルFETを使用すれば、例えばドレイン端子Dは相
互に、ソース端子SはコンデンサCおよび端子3に接続
することができる。両端子の電圧は導通状態では最大各
FETのスレシホールド電圧分だけ異なっている。
とFET5のスレシホールド電圧とを差し引いた光電圧
はFET1のスレシホールド電圧よりも大きくなるよう
に、回路を設計することを推奨する。そのために、FE
T6の絶対スレシホールド電圧はFET1の絶対スレシ
ホールド電圧よりも小さくなければならない。FET1
1はその電流が光電流よりも著しく小さくなるように、
例えば1μAとなるように設計される。
可能である。交流電圧駆動のフォトカプラーは第2図に
図示されている。この第2図においては、第1図と同一
または機能的に同一な部分には第1図と同一符号が付さ
れている。第2図のフォトカプラーは第2のパワーFE
T15を有している。FET15のソース端子SはFE
T1のソース端子Sに接続されている。FET15のド
レイン端子Dは交流電圧源の一方の端子に接続され、F
ET1のドレイン端子Dは負荷RLを介して交流電圧源
の他方の端子に接続されている。両ソース端子Sは共に
端子3に接続され、アース電位が与えられている。両ゲ
ート端子Gは相互接続されて、制御回路14の端子21
に接続されている。この制御回路14は第1図において
破線によって囲まれた回路部分と同じである。コンデン
サCは第1番目の半波の期間中にダイオード4を通って
充電され、第2番目の半波の期間中にパワーFET15
のドレイン端子Dに接続されたダイオード16を通って
充電される。機能的には、両パワーFET1、15が、
アノードゾーンが各パワーFETのソースゾーンによっ
て形成されかつカソードゾーンが各パワーFETのドレ
インゾーンによって形成された含有ダイオード18、1
7を有することは重要である。これらのダイオードは各
パワーFETの構成要素である。
れると、端子21には正電位が現れ、コンデンサCはF
ET1のゲート・ソース容量へ放電することができる。
従って、このFET1は非常に高速に接続され、負荷R
LとFET1とFET15のダイオード17とを通って
交流電圧源の他方の端子へ電流が流れる。第2番目の半
波の期間中、電流はFET15とFET1のダイオード
18とを通って負荷RLへ流れる。露光が停止すると、
両パワーFETは制御回路14のFET6を介して非導
通にされる。
6号に記載されているように、誘電体絶縁技術でもって
集積回路にて実施することができる。
明の他の実施例を示す回路図である。 1…パワーFET 2、3…端子 4…ダイオード 5、6…FET 7…ダイオード 9…フォトダイオード直列接続体 10…LED 11…FET 12…抵抗 14…制御回路 15…パワーFET 16…ダイオード 17、18…ダイオード 19、20…端子 21…端子
Claims (4)
- 【請求項1】少なくとも1つのLEDと、このLEDに
光学的に結合された単一のフォトダイオード直列接続体
と、それぞれ第1および第2端子を有しゲート端子と第
1端子とが相互接続された2つの直列接続FETとを備
え、前記フォトダイオード直列接続体の第1端子が前記
ゲート端子に接続されたフォトカプラーにおいて、 a)第1FET(5)はエンハンスメント形でかつ第1
チャネル形FETであり、 b)第2FET(6)はエンハンスメント形でかつ第2
チャネル形FETであり、 c)前記フォトダイオード直列接続体(9)の第1端子
(19)は第1ダイオード(7)を介して前記第1FE
T(5)の第2端子(D)に接続され、 d)前記フォトダイオード直列接続体の第2端子(2
0)は前記第2FET(6)の第2端子(D)に接続さ
れ、 e)前記第1ダイオード(7)は、前記フォトダイオー
ド直列接続体が露光された際に光電流が前記第1FET
を通って流れ得るような極性に接続され、 f)前記両FETの第1端子(S)はパワーFET
(1)のゲート端子(G)に接続され、 g)前記第2FET(6)の第2端子(D)は前記パワ
ーFET(1)のソース端子(S)に接続され、 h)前記第1FET(5)の第2端子(D)はコンデン
サ(C)に接続され、 i)このコンデンサ(C)には第2ダイオード(4)を
介して一定電圧が印加され、 j)前記第2ダイオード(4)は、前記パワーFET
(1)が非導通の際に前記コンデンサ(C)が充電され
るような極性に接続される ことを特徴とするフォトカプラー。 - 【請求項2】コンデンサ(C)は抵抗(RL)を介して
パワーFET(1)の駆動電圧源(+UB)によって充
電されることを特徴とする請求項1記載のフォトカプラ
ー。 - 【請求項3】両FET(5、6)のゲート端子と第2F
ET(6)の第2端子(D)との間には抵抗(12)が
接続されることを特徴とする請求項1記載のフォトカプ
ラー。 - 【請求項4】両FET(5、6)のゲート端子と第2F
ET(6)の第2端子(D)との間にはデプレション形
FET(11)が接続され、そのゲート端子(G)とソ
ース端子(S)とは前記第2FET(6)の第2端子
(D)に接続されることを特徴とする請求項1記載のフ
ォトカプラー。
Applications Claiming Priority (2)
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