JPH1117215A - Semiconductor relay - Google Patents

Semiconductor relay

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Publication number
JPH1117215A
JPH1117215A JP16977597A JP16977597A JPH1117215A JP H1117215 A JPH1117215 A JP H1117215A JP 16977597 A JP16977597 A JP 16977597A JP 16977597 A JP16977597 A JP 16977597A JP H1117215 A JPH1117215 A JP H1117215A
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JP
Japan
Prior art keywords
impedance state
light
source
changes
output mosfet
Prior art date
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Pending
Application number
JP16977597A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Izumi
雅裕 泉
Shigeo Akiyama
茂夫 秋山
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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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Publication of JPH1117215A publication Critical patent/JPH1117215A/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

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  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To definitely prevent damages to the output MOSFET. SOLUTION: This semiconductor relay comprises a light-emitting element 1 emitting light in response to an input signal, a light receiving element 2 generating a photoelectromotive force after receiving light from the light-emitting element 1, an output MOSFET 3 which changes to a low impedance state when a photoelectromotive force generated by a light receiving element 2 is applied and an electric charge is created, control means 50 controlling the charge and discharge of MOSFET 3 connected between gate and source of the output MOSFET 3, an overcurrent detecting resistor 4 connected to the source of the output MOSFET 3, and a thyristor 7 which changes to a low impedance state for discharging a charge between the gate and source of output MOSFET 3 when the voltage at both ends of an overcurrent detecting resistor 4 exceeds the predetermined voltage. In this case, according the configuration, a switching element 10 is provided which changes to a low impedance state based on the light from the lightemitting element 3 so as to permit a current flow between the anode and the cathode of the thyristof 7.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、過電流保護機能を
有した半導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 relates to a semiconductor relay having an overcurrent protection function.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の半導体リレーとして、図
2に示すものがある。このものは、入力信号に応じて発
光する発光素子A と、発光素子A の光を受光して光起電
力を発生する受光素子B と、受光素子B により発生され
た光起電力が印加して電荷が充電されることによりゲー
トソース間電圧がしきい値を超えるとドレインソース間
が高インピーダンス状態から低インピーダンス状態に変
化する出力用MOSFETC と、出力用MOSFETC
のゲートソース間に接続され受光素子B による光起電力
の発生時に高インピーダンス状態になるとともに光起電
力の消失時に低インピーダンス状態になる制御用トラン
ジスタD1を含み出力用MOSFETC における電荷の充
放電を制御する制御手段D と、出力用MOSFETC の
ソースに接続された過電流検知用抵抗E と、過電流検知
用抵抗E の両端電圧が所定電圧以上になると出力用MO
SFETのゲートソース間に充電された電荷を放電させ
るようアノードカソード間が高インピーダンス状態から
低インピーダンス状態に変化するサイリスタF と、を備
えている。
2. Description of the Related Art FIG. 2 shows a conventional semiconductor relay of this type. The light-emitting element A emits light in response to an input signal, the light-receiving element B receives light from the light-emitting element A to generate photovoltaic power, and the photovoltaic power generated by the light-receiving element B is applied. An output MOSFETC that changes from a high-impedance state to a low-impedance state between the drain and the source when the voltage between the gate and the source exceeds a threshold value due to the charge; and an output MOSFETC.
The charge of the charge and discharge in the photovoltaic output MOSFETC includes control transistor D 1 together with a high impedance state in the event to a low impedance state when the disappearance of the photovoltaic by the connected light receiving element B between the gate and the source of the Control means D for controlling the output, an overcurrent detecting resistor E connected to the source of the output MOSFET C, and an output MO when the voltage across the overcurrent detecting resistor E exceeds a predetermined voltage.
A thyristor F that changes from a high-impedance state to a low-impedance state between the anode and the cathode so as to discharge charges charged between the gate and the source of the SFET.

【0003】詳しくは、制御手段D は、制御用トランジ
スタD1及びその制御用トランジスタD1のゲートソース間
に接続された制御用抵抗D2からなる。
[0003] Specifically, the control unit D is composed of control transistor D 1 and the control resistor D 2 which is connected between the gate and source of the control transistor D 1.

【0004】次に、動作を説明する。発光素子A が入力
信号に応じて発光すると、受光素子B が発光素子の光を
受光して光起電力を発生する。そうすると、出力用MO
SFETC は、そのゲートソース間に光起電力が印加し
て充電され、ゲートソース間電圧がしきい値を超える
と、ドレインソース間が高インピーダンス状態から低イ
ンピーダンス状態に変化して、ドレイン電流が流れよう
になる。
Next, the operation will be described. When the light emitting element A emits light according to the input signal, the light receiving element B receives the light of the light emitting element and generates a photovoltaic voltage. Then, MO for output
SFETC is charged by applying a photovoltaic voltage between its gate and source, and when the voltage between the gate and source exceeds the threshold, the state between the drain and source changes from a high impedance state to a low impedance state, and a drain current flows. Become like

【0005】このドレイン電流が所定電流以上に流れる
と、出力用MOSFETC のソースに接続された過電流
検知用抵抗の両端電圧が大きくなって、所定電圧以上に
なると、サイリスタF は、そのアノードカソード間が高
インピーダンス状態から低インピーダンス状態に変化
し、出力用MOSFETC のゲートソース間に充電され
た電荷を放電させる。こうして、出力用MOSFETC
のゲートソース間に充電された電荷を放電すると、出力
用MOSFETC のドレインソース間が低インピーダン
ス状態から高インピーダンス状態に変化して、出力用M
OSFETC のドレイン電流が流れなくなる。
When the drain current flows over a predetermined current, the voltage across the overcurrent detecting resistor connected to the source of the output MOSFET C increases, and when the drain current exceeds the predetermined voltage, the thyristor F is connected between its anode and cathode. Changes from the high impedance state to the low impedance state, and discharges the electric charge charged between the gate and the source of the output MOSFET C. Thus, the output MOSFET C
When the charge charged between the gate and the source of the output MOSFET C is discharged, the state between the drain and the source of the output MOSFET C changes from a low impedance state to a high impedance state, and
The OSFETC drain current stops flowing.

【0006】また、発光素子A が発光しなくなると、受
光素子B が光起電力を発生しなくなり、出力用MOSF
ETC は、そのゲートソース間に充電された電荷が放電
されて、ゲートソース間電圧がしきい値以下になると、
ドレインソース間が低インピーダンス状態から高インピ
ーダンス状態に変化して、ドレイン電流が流れなくな
る。
When the light emitting element A stops emitting light, the light receiving element B stops generating photoelectromotive force, and the output MOSF
When the charge charged between the gate and the source is discharged and the voltage between the gate and the source falls below the threshold value,
The state between the drain and source changes from the low impedance state to the high impedance state, and the drain current stops flowing.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の半導体
リレーにあっては、上記したように、出力用MOSFE
TC のドレイン電流が所定電流以上流れると、サイリス
タF のアノードカソード間が高インピーダンス状態から
低インピーダンス状態に変化して、出力用MOSFET
C のゲートソース間に充電された電荷を放電させるか
ら、ドレイン電流が所定電流以上流れ続けることによる
出力用MOSFETC の損傷を防止することができる。
In the above-described conventional semiconductor relay, as described above, the output MOSFE is used.
When the drain current of TC exceeds a predetermined current, the state between the anode and the cathode of the thyristor F changes from the high impedance state to the low impedance state, and the output MOSFET
Since the charge charged between the gate and the source of C is discharged, it is possible to prevent the output MOSFET C from being damaged due to the drain current continuing to flow over a predetermined current.

【0008】しかしながら、出力用MOSFETC のゲ
ートソース間に充電された電荷を放電させている間に、
例えば、受光素子B に基づく光起電力が小さいことによ
り、サイリスタF のアノードカソード間に流れる電流
が、アノードカソード間の低インピーダンス状態を保持
するのに必要な、いわゆる保持電流未満になると、出力
用MOSFETC のゲートソース間に充電された電荷を
十分に放電させる前に、サイリスタF のアノードカソー
ド間が、低インピーダンス状態から高インピーダンス状
態へと復帰して、所定電流以上の出力用MOSFETC
のドレイン電流が流れ続けて、出力用MOSFETC が
損傷してしまう恐れがある。
However, while discharging the electric charge between the gate and the source of the output MOSFET C,
For example, if the current flowing between the anode and the cathode of the thyristor F becomes smaller than the so-called holding current required to maintain a low impedance state between the anode and the cathode due to the small photoelectromotive force based on the light receiving element B, the output Before the charge charged between the gate and the source of MOSFETC is sufficiently discharged, the state between the anode and the cathode of thyristor F returns from the low impedance state to the high impedance state, and the output MOSFETC having a predetermined current or more.
There is a possibility that the output MOSFET C may be damaged due to the continuous flow of the drain current.

【0009】本発明は、上記の点に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、出力用MOSFETが
損傷を確実に防止することができる半導体リレーを提供
することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a semiconductor relay capable of reliably preventing an output MOSFET from being damaged.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項1記載の発明は、入力信号に応じて発光
する発光素子と、発光素子の光を受光して光起電力を発
生する受光素子と、受光素子により発生された光起電力
が印加して電荷が充電されることによりゲートソース間
電圧がしきい値を超えるとドレインソース間が高インピ
ーダンス状態から低インピーダンス状態に変化する出力
用MOSFETと、出力用MOSFETのゲートソース
間に接続され受光素子による光起電力の発生時に高イン
ピーダンス状態になるとともに光起電力の消失時に低イ
ンピーダンス状態になる制御用トランジスタを含み出力
用MOSFETにおける電荷の充放電を制御する制御手
段と、出力用MOSFETのソースに接続された過電流
検知用抵抗と、過電流検知用抵抗の両端電圧が所定電圧
以上になると出力用MOSFETのゲートソース間に充
電された電荷を放電するようアノードカソード間が高イ
ンピーダンス状態から低インピーダンス状態に変化する
サイリスタと、を備えた半導体リレーにおいて、前記サ
イリスタの前記アノードカソード間に電流を流し得るよ
う前記発光素子からの光に基づいて高インピーダンス状
態から低インピーダンス状態に変化するスイッチング素
子が設けられた構成にしてある。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is directed to a light-emitting element which emits light in response to an input signal, and a photo-electromotive force generated by receiving light from the light-emitting element. And the drain-source changes from a high-impedance state to a low-impedance state when the voltage between the gate and the source exceeds a threshold value by applying a photoelectromotive force generated by the light-receiving element and charging the electric charge. The output MOSFET includes an output MOSFET and a control transistor connected between the gate and the source of the output MOSFET, which is in a high impedance state when photovoltaic power is generated by the light receiving element and is in a low impedance state when the photovoltaic power is lost. Control means for controlling charge and discharge of electric charge, an overcurrent detection resistor connected to the source of the output MOSFET, A thyristor that changes from a high-impedance state to a low-impedance state between an anode and a cathode so as to discharge a charge charged between a gate and a source of an output MOSFET when a voltage between both ends of a current detection resistor becomes a predetermined voltage or more. In the relay, a switching element that changes from a high impedance state to a low impedance state based on light from the light emitting element is provided so that a current can flow between the anode and the cathode of the thyristor.

【0011】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記スイッチング素子は、前記発光素子か
らの光を直接受光してインピーダンス状態が変化する構
成にしてある。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the switching element is configured to directly receive light from the light emitting element and change the impedance state.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図1に基づ
いて以下に説明する。この半導体リレーは、発光ダイオ
ード(発光素子)1 、フォトダイオードアレイ(受光素
子)2 、出力用MOSFET3 、過電流検知用抵抗4 、
第1の抵抗5 、第2の抵抗6 、サイリスタ7 、第1のダ
イオード8 、第2のダイオード9 、フォトトランジスタ
(スイッチング素子)10、制御用MOSFET(制御用
トランジスタ)11、制御用抵抗12を備えて構成されてい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. This semiconductor relay includes a light emitting diode (light emitting element) 1, a photodiode array (light receiving element) 2, an output MOSFET 3, a resistor 4 for overcurrent detection,
A first resistor 5, a second resistor 6, a thyristor 7, a first diode 8, a second diode 9, a phototransistor (switching element) 10, a control MOSFET (control transistor) 11, and a control resistor 12 It is provided with.

【0013】発光ダイオード(発光素子)1 は、入力端
子20a,20b の間に入力される入力信号に応じて光信号を
発光する。フォトダイオードアレイ(受光素子)2 は、
複数個のフォトダイオード2aが直列接続されてなり、発
光ダイオード1 からの光信号を受光して、光起電力を発
生する。詳しくは、フォトダイオードアレイ2 を構成す
るフォトダイオード2aの直列個数は、出力用MOSFE
T3 のしきい値電圧よりも高い電圧を発生するよう設定
されている。
The light emitting diode (light emitting element) 1 emits an optical signal according to an input signal input between the input terminals 20a and 20b. The photodiode array (light receiving element) 2
A plurality of photodiodes 2a are connected in series, and receive an optical signal from the light emitting diode 1 to generate a photoelectromotive force. More specifically, the number of photodiodes 2a forming the photodiode array 2 is in series with the output MOSFET.
It is set to generate a voltage higher than the threshold voltage of T3.

【0014】出力用MOSFET3 は、Nチャンネル型
エンハンスメントモードであって、そのゲートがフォト
ダイオードアレイ2 のアノードに接続され、ドレインが
出力端子20c に接続され、ソースが過電流検知用抵抗4
を介して出力端子20d に接続されている。なお、出力端
子20c,20の間には、負荷30及び電源40が直列接続されて
いる。
The output MOSFET 3 is in an N-channel enhancement mode. The gate is connected to the anode of the photodiode array 2, the drain is connected to the output terminal 20c, and the source is the overcurrent detecting resistor 4.
Is connected to the output terminal 20d via the. Note that a load 30 and a power supply 40 are connected in series between the output terminals 20c and 20.

【0015】サイリスタ7 のアノードは、第1のダイオ
ード8 を介してフォトダイオードアレイ2 のアノード及
び出力用MOSFET3 のゲートに接続されるととも
に、第2のダイオード9 、フォトトランジスタ10及び第
1の抵抗5 を介して出力端子20c に接続されている。詳
しくは、サイリスタ7 のアノードが第1及び第2のダイ
オード8,9 のカソードにそれぞれ接続され、第2のダイ
オード9 のアノードがフォトトランジスタ10のエミッタ
にそれぞれ接続されている。
The anode of the thyristor 7 is connected to the anode of the photodiode array 2 and the gate of the output MOSFET 3 via the first diode 8, and the second diode 9, the phototransistor 10 and the first resistor 5 are connected. Is connected to the output terminal 20c via the. More specifically, the anode of the thyristor 7 is connected to the cathodes of the first and second diodes 8, 9, respectively, and the anode of the second diode 9 is connected to the emitter of the phototransistor 10, respectively.

【0016】このサイリスタ7 のカソードは、出力端子
20d に接続されるとともに、過電流検知用抵抗4 を介し
て出力用MOSFET3 のソースに接続され、さらに制
御用抵抗12を介してフォトダイオードアレイ2 のカソー
ドに接続されている。このサイリスタのゲートは、第2
の抵抗6 を介して出力用MOSFET3 のソースに接続
されている。
The cathode of the thyristor 7 is an output terminal
20d, is connected to the source of the output MOSFET 3 via the overcurrent detection resistor 4, and is further connected to the cathode of the photodiode array 2 via the control resistor 12. The gate of this thyristor is
Is connected to the source of the output MOSFET 3 via the resistor 6 of FIG.

【0017】制御用MOSFET(制御用トランジス
タ)11は、Nチャネル型ディプレッションモードであっ
て、制御用抵抗12と共に、出力用MOSFET3 におけ
る充放電を制御する制御手段50を構成する。この制御用
MOSFET11は、ゲートが制御用抵抗12を介してソー
スに接続されるとともにフォトダイオードアレイ2 のカ
ソードに接続され、ソースが過電流検知用抵抗4 を介し
て出力用MOSFET3のソースに接続されるとともに
制御用抵抗12を介してフォトダイオードアレイ2のカソ
ードに接続され、ドレインが出力用MOSFET3 のゲ
ートに接続されている。
The control MOSFET (control transistor) 11 is an N-channel type depletion mode, and together with the control resistor 12, constitutes control means 50 for controlling charging and discharging of the output MOSFET 3. In the control MOSFET 11, the gate is connected to the source via the control resistor 12, the cathode is connected to the photodiode array 2, and the source is connected to the source of the output MOSFET 3 via the overcurrent detection resistor 4. In addition, it is connected to the cathode of the photodiode array 2 via the control resistor 12, and the drain is connected to the gate of the output MOSFET 3.

【0018】次に、このものの動作を説明する。発光ダ
イオード1 が入力信号に応じて光信号を発光すると、フ
ォトダイオードアレイ2 が発光ダイオード1 の光信号を
受光して光起電力を発生する。この光起電力によって、
出力用MOSFET3 のゲートソース間に電荷が充電さ
れるとともに、制御用MOSFET11のドレインソース
間に電流が流れ、制御用抵抗12に電流が流れる こうして、制御用抵抗12に電流が流れると、制御用抵抗
12の両端に電位差が発生し、その電位差によって制御用
MOSFET11のドレインソース間が高インピーダンス
状態になって、出力用MOSFET3 のゲートとソース
との間に電荷が効率良く充電されるようになり、ゲート
ソース間電圧がしきい値電圧を超えると、出力用MOS
FET3 のドレインソース間が、高インピーダンス状態
から低インピーダンス状態へ変化する。
Next, the operation of this device will be described. When the light emitting diode 1 emits an optical signal according to the input signal, the photodiode array 2 receives the optical signal of the light emitting diode 1 and generates a photovoltaic voltage. With this photovoltaic,
The electric charge is charged between the gate and the source of the output MOSFET 3, and the current flows between the drain and the source of the control MOSFET 11, and the current flows through the control resistor 12. Thus, when the current flows through the control resistor 12, the control resistor
A potential difference is generated at both ends of the MOSFET 12, and the potential difference causes a high impedance state between the drain and the source of the control MOSFET 11, so that electric charge is efficiently charged between the gate and the source of the output MOSFET 3, and When the source-to-source voltage exceeds the threshold voltage, the output MOS
The state between the drain and source of FET3 changes from the high impedance state to the low impedance state.

【0019】なお、出力用MOSFET3 のゲートとソ
ースとの間に充電された電荷は、第2のダイオード9 が
逆方向になっているから、出力用MOSFET3 のドレ
イン電圧が低下したとしても、出力用MOSFET3 の
ドレイン側に放出されることはない。
The electric charge charged between the gate and the source of the output MOSFET 3 is output even if the drain voltage of the output MOSFET 3 is reduced because the second diode 9 is in the opposite direction. It is not released to the drain side of MOSFET3.

【0020】一方、フォトトランジスタ10は、発光ダイ
オード1 からの光信号に基づき、詳しくは光信号を受光
して、高インピーダンス状態から低インピーダンス状態
に変化しているから、サイリスタ7 のアノードカソード
間に電流を流し得る状態になっているが、サイリスタの
アノードカソード間が高インピーダンス状態となってお
り、しかも第1のダイオード8 が逆方向になっているか
ら、電源40から供給された電流が流れることはない。
On the other hand, the phototransistor 10 receives an optical signal based on the optical signal from the light emitting diode 1 and, more specifically, changes from a high impedance state to a low impedance state. Although current can flow, the current supplied from the power supply 40 must flow because the anode and cathode of the thyristor are in a high impedance state and the first diode 8 is in the opposite direction. There is no.

【0021】そして、発光ダイオード1 に入力信号が入
力されなくなって発光しなくなると、フォトダイオード
アレイ2 が光起電力を発生しなくなる。そうすると、制
御用抵抗12の両端に電位差が発生しなくなって、制御用
MOSFET11のドレインソース間が高インピーダンス
状態から低インピーダンス状態へ変化し、出力用MOS
FET3 のゲートソース間に充電された電荷が、制御用
MOSFET11のドレインソース間を通って速やかに放
電され、出力用MOSFET3 のドレインソース間が高
インピーダンス状態へ変化する。
When an input signal is not input to the light emitting diode 1 and light emission stops, the photodiode array 2 stops generating photovoltaic power. Then, no potential difference occurs between both ends of the control resistor 12, and the drain-source state of the control MOSFET 11 changes from the high impedance state to the low impedance state, and the output MOSFET
The electric charge charged between the gate and the source of the FET3 is quickly discharged through the drain and the source of the control MOSFET 11, and the state between the drain and the source of the output MOSFET3 changes to a high impedance state.

【0022】一方、フォトトランジスタ10は、発光ダイ
オード1 に入力信号が入力されなくなって発光しなくな
ると、低インピーダンス状態から高インピーダンス状態
に変化する。
On the other hand, the phototransistor 10 changes from a low impedance state to a high impedance state when the input signal is not input to the light emitting diode 1 and the light emission stops.

【0023】また、出力用MOSFET3 のドレインソ
ース間が、高インピーダンス状態から低インピーダンス
状態へ変化して、ドレインソース間に電流が流れている
ときに、過電流が流れると、過電流検知用抵抗4 の両端
電圧が増大して所定電圧以上になると、サイリスタのア
ノードカソード間が高インピーダンス状態から低インピ
ーダンス状態に変化して、出力用MOSFETのゲート
ソース間に充電された電荷が放電される。
Further, when the state between the drain and the source of the output MOSFET 3 changes from the high impedance state to the low impedance state and a current flows between the drain and the source, an overcurrent flows. Of the thyristor changes from a high impedance state to a low impedance state, and the charge charged between the gate and source of the output MOSFET is discharged.

【0024】このように、サイリスタ7 のアノードカソ
ード間が高インピーダンス状態から低インピーダンス状
態に変化すると、上記したように既に高インピーダンス
状態から低インピーダンス状態へ変化しているフォトト
ランジスタ10により、電源40から供給されて後に第1の
抵抗5 により適当な値に設定された電流がサイリスタ7
のアノードカソード間に流され、アノードカソード間の
保持電流が確保されるようになって、サイリスタ7 のア
ノードカソード間に電流が流れ続け、出力用MOSFE
T3 のゲートソース間に充電された電荷がサイリスタを
通して放電する。そうすると、出力用MOSFET3 の
ゲートソース間の電位がしきい値以下になって、出力用
MOSFET3 のドレインソース間が低インピーダンス
状態から高インピーダンス状態に変化し、出力用MOS
FET3 のドレインソース間に電流が流れなくなる。
As described above, when the state between the anode and the cathode of the thyristor 7 changes from the high impedance state to the low impedance state, the phototransistor 10 which has already changed from the high impedance state to the low impedance state causes the power supply 40 to switch from the high impedance state to the low impedance state. After being supplied, a current set to an appropriate value by the first resistor 5 is applied to the thyristor 7.
Current flows between the anode and the cathode of the thyristor 7, and the current continues to flow between the anode and the cathode of the thyristor 7.
The charge charged between the gate and source of T3 is discharged through the thyristor. Then, the potential between the gate and the source of the output MOSFET 3 becomes lower than the threshold value, the state between the drain and the source of the output MOSFET 3 changes from the low impedance state to the high impedance state,
No current flows between the drain and source of FET3.

【0025】そして、前述したように、発光ダイオード
1 に入力信号が入力されなくなって発光しなくなると、
フォトダイオードアレイ2 が光起電力を発生しなくな
り、出力用MOSFET3 のドレインソース間が高イン
ピーダンス状態へ変化する。
As described above, the light emitting diode
When the input signal is not input to 1 and no light is emitted,
The photodiode array 2 stops generating photovoltaic power, and the state between the drain and source of the output MOSFET 3 changes to a high impedance state.

【0026】一方、発光ダイオード1 に入力信号が入力
されなくなって発光しなくなると、フォトダイオードア
レイ2 が光起電力を発生しなくなるともに、フォトトラ
ンジスタ10が低インピーダンス状態から高インピーダン
ス状態に変化するから、サイリスタ7 は、そのアノード
カソード間が高インピーダンス状態から低インピーダン
ス状態に復帰変化する。
On the other hand, when no input signal is input to the light emitting diode 1 and light emission stops, the photodiode array 2 stops generating photovoltaic power and the phototransistor 10 changes from a low impedance state to a high impedance state. The thyristor 7 returns from the high impedance state to the low impedance state between the anode and the cathode.

【0027】かかる半導体リレーにあっては、前述した
ように、出力用MOSFET3 のソースに接続された過
電流検知用抵抗4 の両端電圧が所定電圧以上になって、
一旦、アノードカソード間が高インピーダンス状態から
低インピーダンス状態に変化したサイリスタ7 のアノー
ドカソード間には、発光ダイオード1 からの光に基づい
て高インピーダンス状態から低インピーダンス状態に変
化したフォトトランジスタ10により電流が流される。従
って、例えば、フォトダイオードアレイ2 に基づく光起
電力だけでは、アノードカソード間の低インピーダンス
状態を保持するのに必要な、いわゆる保持電流に達しな
い場合でも、フォトトランジスタ10により流された電流
が加わることにより、アノードカソード間の電流が保持
電流以上になり、アノードカソード間の低インピーダン
ス状態が保持されて、出力用MOSFET3 のゲートソ
ース間に充電された電荷が充分に放電されるので、出力
用MOSFET3 が損傷することがなくなる。
In such a semiconductor relay, as described above, the voltage across the overcurrent detecting resistor 4 connected to the source of the output MOSFET 3 becomes higher than a predetermined voltage.
Once the state between the anode and the cathode changes from the high impedance state to the low impedance state, the current between the anode and the cathode of the thyristor 7 is changed by the phototransistor 10 which changes from the high impedance state to the low impedance state based on the light from the light emitting diode 1. Swept away. Therefore, for example, even if the photovoltaic power based on the photodiode array 2 alone does not reach the so-called holding current necessary to maintain the low impedance state between the anode and the cathode, the current passed by the phototransistor 10 is added. As a result, the current between the anode and the cathode becomes higher than the holding current, the low impedance state between the anode and the cathode is maintained, and the charge charged between the gate and the source of the output MOSFET 3 is sufficiently discharged. Will not be damaged.

【0028】また、フォトトランジスタ10は、発光ダイ
オード1 からの光を直接受光してインピーダンス状態が
変化するのであって、発光ダイオード1 からの光を直接
受光して高インピーダンス状態から低インピーダンス状
態に変化した別の光結合型素子を通る電流によりターン
オンされてインピーダンス状態が変化するのではないか
ら、わざわざ、発光ダイオード1 からの光を直接受光す
る別の光結合型素子を設けなくてもよくなる。
The phototransistor 10 directly receives light from the light emitting diode 1 and changes its impedance state. The phototransistor 10 directly receives light from the light emitting diode 1 and changes its state from a high impedance state to a low impedance state. Since the impedance state is not changed by being turned on by the current passing through the other optically coupled element, it is not necessary to separately provide another optically coupled element that directly receives the light from the light emitting diode 1.

【0029】なお、本実施形態では、スイッチング素子
は、発光ダイオード1 からの光を直接受光して高インピ
ーダンス状態から低インピーダンス状態に変化するフォ
トトランジスタ10であるが、発光ダイオード1 からの光
を直接受光することなく、例えば、発光ダイオード1 か
らの光を直接受光して高インピーダンス状態から低イン
ピーダンス状態に変化した別の光結合型素子を通る電流
によりターンオンされて高インピーダンス状態から低イ
ンピーダンス状態に変化する素子でもよい。
In this embodiment, the switching element is the phototransistor 10 which directly receives light from the light emitting diode 1 and changes from a high impedance state to a low impedance state. Without receiving light, for example, the light from the light-emitting diode 1 is directly received and turned on by a current passing through another optical coupling type element that has changed from a high impedance state to a low impedance state, and changes from a high impedance state to a low impedance state Element may be used.

【0030】[0030]

【発明の効果】請求項1記載の発明は、出力用MOSF
ETのソースに接続された過電流検知用抵抗の両端電圧
が所定電圧以上になって、一旦、アノードカソード間が
高インピーダンス状態から低インピーダンス状態に変化
したサイリスタのアノードカソード間には、発光素子か
らの光に基づいて高インピーダンス状態から低インピー
ダンス状態に変化したスイッチング素子により電流が流
される。従って、例えば、受光素子に基づく光起電力だ
けでは、アノードカソード間の低インピーダンス状態を
保持するのに必要な、いわゆる保持電流に達しない場合
でも、スイッチング素子により流された電流が加わるこ
とにより、アノードカソード間の電流が保持電流以上に
なり、アノードカソード間の低インピーダンス状態が保
持されて、出力用MOSFETのゲートソース間に充電
された電荷が充分に放電されるので、出力用MOSFE
Tが損傷することがなくなる。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an output MOSF.
When the voltage across the overcurrent detection resistor connected to the source of the ET becomes equal to or higher than a predetermined voltage, and once the anode-cathode state changes from the high impedance state to the low impedance state, the light-emitting element A current is caused to flow by the switching element that has changed from the high impedance state to the low impedance state based on the light. Therefore, for example, only by the photovoltaic power based on the light receiving element, even when the so-called holding current necessary to maintain the low impedance state between the anode and the cathode does not reach, the current passed by the switching element is added, Since the current between the anode and the cathode becomes equal to or greater than the holding current, the low impedance state between the anode and the cathode is maintained, and the charge charged between the gate and the source of the output MOSFET is sufficiently discharged.
T is not damaged.

【0031】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明の効果に加えて、スイッチング素子は、発光素子から
の光を直接受光してインピーダンス状態が変化するので
あって、発光素子からの光を直接受光して高インピーダ
ンス状態から低インピーダンス状態に変化した別の光結
合型素子を通る電流によりターンオンされてインピーダ
ンス状態が変化するのではないから、わざわざ、発光素
子からの光を直接受光する別の光結合型素子を設けなく
てもよくなる。
According to a second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, the switching element directly receives light from the light emitting element and changes the impedance state. Since the light is not directly turned on and turned on by the current passing through another optical coupling element that has changed from the high impedance state to the low impedance state and the impedance state does not change, the light from the light emitting element is directly received. It is not necessary to provide another optical coupling element.

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

【図1】本発明の一実施形態の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of one embodiment of the present invention.

【図2】従来例の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 発光ダイオード(発光素子) 2 フォトダイオードアレイ(受光素子) 3 出力用MOSFET 4 過電流検知用抵抗 7 サイリスタ 10 フォトトランジスタ(スイッチング素子) 11 制御用MOSFET(制御用トランジスタ) 50 制御手段 1 Light-emitting diode (light-emitting element) 2 Photodiode array (light-receiving element) 3 Output MOSFET 4 Overcurrent detection resistor 7 Thyristor 10 Phototransistor (switching element) 11 Control MOSFET (control transistor) 50 Control means

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力信号に応じて発光する発光素子と、
発光素子の光を受光して光起電力を発生する受光素子
と、受光素子により発生された光起電力が印加して電荷
が充電されることによりゲートソース間電圧がしきい値
を超えるとドレインソース間が高インピーダンス状態か
ら低インピーダンス状態に変化する出力用MOSFET
と、出力用MOSFETのゲートソース間に接続され受
光素子による光起電力の発生時に高インピーダンス状態
になるとともに光起電力の消失時に低インピーダンス状
態になる制御用トランジスタを含み出力用MOSFET
における電荷の充放電を制御する制御手段と、出力用M
OSFETのソースに接続された過電流検知用抵抗と、
過電流検知用抵抗の両端電圧が所定電圧以上になると出
力用MOSFETのゲートソース間に充電された電荷を
放電するようアノードカソード間が高インピーダンス状
態から低インピーダンス状態に変化するサイリスタと、
を備えた半導体リレーにおいて、 前記サイリスタの前記アノードカソード間に電流を流し
得るよう前記発光素子からの光に基づいて高インピーダ
ンス状態から低インピーダンス状態に変化するスイッチ
ング素子が設けられたことを特徴とする半導体リレー。
A light emitting element that emits light in response to an input signal;
A light-receiving element that receives light from the light-emitting element to generate photovoltaic power; and a photo-electromotive force generated by the light-receiving element is applied to charge the electric charge. Output MOSFET that changes from high impedance state to low impedance state between sources
And a control transistor connected between the gate and source of the output MOSFET, which is in a high impedance state when photovoltaic power is generated by the light receiving element and is in a low impedance state when the photovoltaic power is lost.
Control means for controlling the charge and discharge of the electric charge in
An overcurrent detection resistor connected to the source of the OSFET,
A thyristor that changes from a high-impedance state to a low-impedance state between the anode and the cathode so as to discharge the charge charged between the gate and the source of the output MOSFET when the voltage across the overcurrent detection resistor becomes equal to or higher than a predetermined voltage;
A switching element that changes from a high impedance state to a low impedance state based on light from the light emitting element so that a current can flow between the anode and the cathode of the thyristor. Semiconductor relay.
【請求項2】 前記スイッチング素子は、前記発光素子
からの光を直接受光してインピーダンス状態が変化する
ようなしたことを特徴とする半導体リレー。
2. The semiconductor relay according to claim 1, wherein said switching element directly receives light from said light emitting element and changes its impedance state.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002079809A (en) * 2000-09-07 2002-03-19 Bridgestone Corp Pneumatic tire
CN104505810A (en) * 2014-11-27 2015-04-08 国家电网公司 Over-current protection circuit of AC electric drill

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