JPH118380A - 光電変換素子作動の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ - Google Patents

光電変換素子作動の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ

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JPH118380A
JPH118380A JP14629197A JP14629197A JPH118380A JP H118380 A JPH118380 A JP H118380A JP 14629197 A JP14629197 A JP 14629197A JP 14629197 A JP14629197 A JP 14629197A JP H118380 A JPH118380 A JP H118380A
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insulated gate
gate bipolar
bipolar transistor
photoelectric conversion
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Haa Yan Tai
ハー ヤン タイ−
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/78—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using opto-electronic devices, i.e. light-emitting and photoelectric devices electrically- or optically-coupled
    • H03K17/785—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using opto-electronic devices, i.e. light-emitting and photoelectric devices electrically- or optically-coupled controlling field-effect transistor switches

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低電圧信号源で絶縁ゲートバイポーラトラン
ジスタの正常作動を確保するための光電変換素子作動の
絶縁ゲートバイポーラトランジスタ。 【解決手段】 交流電源又は直流電源に接続させた低電
圧信号を光エネルギーに変換する発光素子（Ｌ１０１）
を備え、該発光素子（Ｌ１０１）と相対するように光エ
ネルギーを電気エネルギーに変換して高電圧微電流信号
を発生させる光電変換素子（ＰＥ１０１）を配設し、該
光電変換素子（ＰＥ１０１）を絶縁ゲートバイポーラト
ランジスタのゲートとエミッタとに並列に接続させたも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は光電変換素子作動の絶縁ゲートバ
イポーラトランジスタに関するものである。
【０００２】周知のように絶縁ゲートバイポーラトラン
ジスタ（１ＧＢＴ）は最近開発されたソリッドステート
スウィッチである。その開閉効率容量が大きいために、
使用が便利で用途が広いが、バイポーラトランジスタの
操作端が高抵抗型のため、作動信号電流が微小だが比較
的高電圧を要する。例えば通常１２Ｖ以上でないと正常
作動が確保できない。もし、ゲートとエミッタとの間の
作動信号電圧が低すぎると、コレクタとエミッタとの間
の抵抗が大きくなり、開閉熱損が急激に増加して焼損
し、その低圧応用が制限される。
【０００３】本発明の光電変換素子作動の絶縁ゲートバ
イポーラトランジスタは交流又は直流電源の低電圧電気
信号を光エネルギーに変換する発光ダイオードやランプ
等の発光素子を備え、該発光素子と相対するように高電
圧微電流信号を発生させる結晶系又は非結晶系の光電池
等の光電変換素子を配設し、該光電変換素子を絶縁ゲー
トバイポーラトランジスタのゲートとエミッタに並列に
接続し、絶縁ゲートバイポーラトランジスタを作動さ
せ、低圧信号源で絶縁ゲートバイポーラトランジスタの
正常作動を確保するものである。
【０００４】
【実施例】図１は光電変換素子作動による絶縁ゲートバ
イポーラトランジスタの基本回路のブロック図を示し、
その主な構成は以下のものを含む。
【０００５】絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Ｑ１
０１）は１組の単極性又は２組の逆極性の並列或いはブ
リッジ式のモジュール構造体で構成され、絶縁ゲートバ
イポーラトランジスタの数に光電変換素子（ＰＥ１０
１）を対応させてある。
【０００６】光電変換素子（ＰＥ１０１）は光を受けて
電気エネルギーを発生させる結晶系又は非結晶系の光電
池、又はその他の光エネルギーを電気エネルギーに変換
する素子で構成され、正常な受光状態で絶縁ゲートバイ
ポーラトランジスタを作動するに必要な最低電圧以上の
電圧を発生させる。
【０００７】低電圧の電気エネルギーを光エネルギーに
変換する発光素子（Ｌ１０１）は発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）、ランプ等、低電圧の電気エネルギーを光エネルギ
ーに変換する素子で構成され、低電圧とは絶縁ゲートバ
イポーラトランジスタが作動するに必要な最低電圧を意
味し、光電変換素子（ＰＥ１０１）と１対１で対応させ
るか、又は同時に２つ又は２つ以上の光電変換素子（Ｐ
Ｅ１０１）を作動させる。
【０００８】負荷（ＬＯＡＤ１０１）は電気エネルギー
によって機械エネルギー、光、熱又は電気化学効果又は
その他の抵抗性、電容性、電感性等を含む各種の負荷か
ら成っている。
【０００９】正常受光状態で高電圧微電流を発生する光
電変換素子を絶縁ゲートバイポーラトランジスタのゲー
トとエミッタとの間に並列に配設し、該光電変換素子に
は低電圧の電気エネルギーを光エネルギーに変換する発
光ダイオード（ＬＥＤ）、ランプ等の発光素子を直列に
配置し、発光素子の発光で光電変換素子（ＰＥ１０１）
を作動させ、相対的に微電流高電圧信号を発生させて絶
縁ゲートバイポーラトランジスタを作動させるものであ
る。
【００１０】上記の発光素子（Ｌ１０１）と光電変換素
子（ＰＥ１０１）とは必要に応じて結合させて密封状態
に構成することができる。
【００１１】上記の発光素子（Ｌ１０１）と光電変換素
子（ＰＥ１０１）とは構造上の必要により絶縁ゲートバ
イポーラトランジスタと分離して設置させるか、又はモ
ジュール構造体として一体的に構成させることができ
る。
【００１２】上記の低電圧電源はランプを作動させる交
流又は直流電流、又は直流電気作動の発光ダイオード
（ＬＥＤ）又はその他の電気による発光体でもよい。
【００１３】上記の低電圧電源の作動ランプ又は発光ダ
イオード、又はその他の発光体は自然光源に取り換える
ことができる。
【００１４】本発明の光電変換素子作動の絶縁ゲートバ
イポーラトランジスタは、低電圧の発光素子と正常な受
光状態で高電圧微電流を発生させる光電変換素子とを結
合させることにより絶縁ゲートバイポーラトランジスタ
に前置作動回路を備え、絶縁ゲートバイポーラトランジ
スタに低電圧作動信号を入力した時に操作制御を行うこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光電変換素子作動の絶縁ゲートバイポ
ーラトランジスタの基本回路のブロック図である。
【符号の説明】
Ｑ１０１：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ ＰＥ１０１：光電変換素子 Ｌ１０１：発光素子 ＬＯＡＤ１０１：負荷

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 交流又は直流電源に接続させた低電圧信
    号を光エネルギーに変換する発光ダイオード、ランプ等
    の発光素子を備え、該発光素子と相対するように光エネ
    ルギーから高電圧微電流信号を発生させる結晶型又は非
    結晶型光電池の光電変換素子を配設し、該光電変換素子
    を絶縁ゲートバイポーラトランジスタのゲートとエミッ
    タに並列に接続させ、低電圧信号源で絶縁ゲートバイポ
    ーラトランジスタの正常作動を確保可能にした光電変換
    素子作動の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ。
  2. 【請求項２】 絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Ｑ
    １０１）と、光電変換素子（ＰＥ１０１）と、発光素子
    （Ｌ１０１）と、負荷（ＬＯＡＤ１０１）とから成る光
    電変換素子駆動の絶縁ゲートバイポーラトランジスタで
    あって、 絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Ｑ１０１）を１組
    の単極性又は２組の逆極性の並列又はブリッジ式のモジ
    ュル構造体から構成し、絶縁ゲートバイポーラトランジ
    スタの数に光電変換素子（ＰＥ１０１）を対応させ、 光電変換素子（ＰＥ１０１）を光を受けて電気エネルギ
    ーを発生させる結晶型又は非結晶型光電池、又はその他
    の型態の光エネルギーを電気エネルギーに変換する素子
    から構成させ、正常な受光状態で絶縁ゲートバイポーラ
    トランジスタの駆動に要する最低電圧を発生可能とし、 低圧電気エネルギーを光エネルギーに変換する発光素子
    （Ｌ１０１）を発光ダイオード（ＬＥＤ）、ランプ等の
    低圧電気エネルギーを光エネルギーに変換する素子で構
    成し、絶縁ゲートバイポーラトランジスタの駆動に要す
    る最低電圧を取得可能にし、１対１又は同時に２つ又は
    ２つ以上の光電変換素子（ＰＥ１０１）に対応可能にさ
    せ、 負荷（ＬＯＡＤ１０１）を電気エネルギー、機械エネル
    ギー、光、熱、又は電気化学効果又はその他の抵抗性、
    電容性、電感性等の各種の負荷から構成した請求項１に
    記載の光電変換素子作動の絶縁ゲートバイポーラトラン
    ジスタ。
  3. 【請求項３】 低電圧の電気エネルギーを光エネルギー
    に変換する発光素子（Ｌ１０１）と光電変換素子（ＰＥ
    １０１）とを必要に応じて相互に結合して密封構造とさ
    せたことを特徴とする請求項１に記載の光電変換素子作
    動の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ。
  4. 【請求項４】 低電圧の電気エネルギーを光エネルギー
    に変換する発光素子（Ｌ１０１）と光電変換素子（ＰＥ
    １０１）とを必要によって絶縁ゲートバイポーラトラン
    ジスタと分離して設置させるか、又は一体モジュール構
    造体として構成する請求項１に記載の光電変換素子作動
    の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ。
  5. 【請求項５】 低電圧電源が交流又は直流ランプ或いは
    直流発光ダイオード（ＬＥＤ）、又はその他の電気エネ
    ルギーによる発光素子である請求項１に記載の光電変換
    素子作動の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ。
  6. 【請求項６】 低電圧電源の作動ランプ、又は発光ダイ
    オード、或いはその他の低電圧の電気エネルギー作動の
    発光体を自然光源に自由に取換え可能とした請求項１に
    記載の光電変換素子作動の絶縁ゲートバイポーラトラン
    ジスタ。
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