JPH0583105A - 光絶縁型固体リレー - Google Patents

光絶縁型固体リレー

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JPH0583105A
JPH0583105A JP3243935A JP24393591A JPH0583105A JP H0583105 A JPH0583105 A JP H0583105A JP 3243935 A JP3243935 A JP 3243935A JP 24393591 A JP24393591 A JP 24393591A JP H0583105 A JPH0583105 A JP H0583105A
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JP
Japan
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light
light receiving
receiving element
light emitting
emitting element
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3243935A
Other languages
English (en)
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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Publication of JPH0583105A publication Critical patent/JPH0583105A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】駆動回路の構成を簡略化して従来よりも小型化
する。 【構成】赤外線を発光する発光素子LD1 と赤色光を発
光する発光素子LD2 とを直列接続して入力側電源の両
端間に接続する。発光素子LD1 ,LD2 の接続点にノ
ット回路よりなる波形整形回路Wの出力端を接続する。
発光素子LD1 からの赤外線に応答する第1の受光素子
PDと、発光素子LD2 からの赤色光に応答する第2の
受光素子PDaとを逆並列に接続する。第1の受光素子
PDは、MOSFETであるスイッチング素子Sのゲー
ト−ソース間に接続され、起電力発生時にスイッチング
素子Sをオンにする。発光素子LD1 が消灯すれば、発
光素子LD2 が点灯して第2の受光素子PDaに起電力
が生じ、スイッチング素子Sの残留電荷が第2の受光素
子PDaの起電力により相殺される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、入力信号に呼応して点
滅する発光素子と、発光素子に対向して配置された受光
素子とを備え、受光素子の出力によってMOSFETよ
りなるスイッチング素子をオン、オフさせるようにした
光絶縁型固体リレーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、図2に示すように、発光ダイ
オードよりなる発光素子LDと、複数個のフォトダイオ
ードを直列接続した受光素子PDとを対向して配置し、
受光素子PDの両端をMOSFETよりなるスイッチン
グ素子Sのゲート−ソース間に接続した光絶縁型固体リ
レーが提供されている。スイッチング素子SであるMO
SFETがエンハンスメント形であるとすれば、発光素
子LDの消灯時には受光素子PDに起電力が得られない
からスイッチング素子Sはオフであり、発光素子LDの
点灯時には受光素子PDの起電力によってスイッチング
素子Sがオンになるのである。すなわち、入力信号によ
って発光素子LDを点灯させれば、スイッチング素子S
をオンにすることができる。
【0003】ところで、発光素子LDが点灯状態から消
灯すれば、受光素子PDに起電力が発生しなくなるか
ら、受光素子PDはダイオードとして機能する。したが
って、MOSFETであるスイッチング素子Sの容量成
分による残留電荷は、受光素子PDを通って放電しよう
とするが、このとき受光素子PDの特性の非直線性によ
って受光素子PD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。すなわち、オン
はできるがオフになりにくいという問題が生じる。
【0004】そこで、スイッチング素子Sのゲート−ソ
ース間にデプレッション形のMOSFETよりなるスイ
ッチング素子Saのドレイン−ソース間を接続し、スイ
ッチング素子Saのゲート−ソース間に抵抗Rを接続し
た駆動回路1を設けているのである。このような駆動回
路1を設ければ、発光素子LDの消灯時にはスイッチン
グ素子Saの残留電荷が抵抗Rを介して放電されると、
スイッチング素子Saがオンになり、スイッチング素子
Sの残留電荷はスイッチング素子Saを通して放電され
ることになる。このように、駆動回路1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。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成では、駆動回路1としてスイッチング素子Saおよび
抵抗Rが必要であって、これらの素子は占有面積が比較
的大きいものであるから、受光素子LDの受光面積を制
約するという問題が生じる。すなわち、小型化を阻害す
る要因になっている。
【0006】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、駆動回路の構成を簡略化して従来よりも小型
化できるようにした光絶縁型固体リレーを提供しようと
するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、直列接続され入力側電源の両端間に挿
入された発光波長の異なる一対の発光素子と、入力信号
に呼応して両発光素子の接続点の電位を入力側電源のい
ずれか一端の電位に選択的に設定する波形整形回路と、
一方の発光素子に対向して配置されこの発光素子の発光
波長に応答するフォトダイオードよりなる第1の受光素
子と、第1の受光素子の両端にゲート−ソース間が接続
され第1の受光素子への発光素子からの光の入切に伴っ
てオン、オフするMOSFETよりなるスイッチング素
子と、他方の発光素子に対向して配置されこの発光素子
の発光波長に応答するフォトダイオードよりなり第1の
受光素子に対して逆並列に接続された第2の受光素子と
を具備している。
【0008】
【作用】上記構成によれば、MOSFETよりなるスイ
ッチング素子のゲート−ソース間に第2の受光素子が接
続されるのであって、第2の受光素子は第1の受光素子
とは逆並列に接続され、かつ、第1の受光素子とは択一
的に点灯する発光素子が対向しているから、第1の受光
素子の起電力を生じなくなると第2の受光素子が逆向き
の起電力を生じるのであって、スイッチング素子の残留
電荷が第2の受光素子の起電力によって相殺されるので
ある。その結果、スイッチング素子の応答特性を向上さ
せることができる。また、両発光素子は発光波長が異な
るのであって、第1の受光素子と第2の受光素子とは、
各発光素子の発光波長に応答するように分光感度が選択
されているから、第1の受光素子と第2の受光素子とは
近接して配置することができるのであって、駆動回路と
してスイッチング素子および抵抗を配置するスペースが
不要になるとともに、新たに設けた第2の受光素子の専
有スペースが小さいことによって、第1の受光素子の受
光面積を相対的に大きくとることができ、結果的に小型
化につながるのである。
【0009】
【実施例】図1に示すように、一対の発光素子LD1
LD2 が直列接続され、各発光素子LD1 ,LD2 には
それぞれ限流用の抵抗R1 ,R2 が直列接続されてい
る。一方の発光素子LD1 は赤外線発光ダイオードより
なり、他方の発光素子LD2 は赤色発光ダイオードより
なる。発光素子LD1 ,LD2 、抵抗R1 ,R2 の直列
回路は、入力側電源の両端間に接続される。発光素子L
1 と抵抗R2 との接続点にはノット回路よりなる波形
整形回路Wの出力端が接続される。波形整形回路Wには
2値の信号が入力されるのであって、波形整形回路Wの
入力がLレベルであって出力がHレベルであるときには
発光素子LD2 が点灯する。逆に、波形整形回路Wの入
力がHレベルであると発光素子LD1 が点灯する。すな
わち、両発光素子LD1 ,LD2 は、波形整形回路Wへ
の入力に応じて択一的に点灯するのである。
【0010】両発光素子LD1 ,LD2 は、第1の受光
素子PDおよび第2の受光素子PDaに対向して配置さ
れる。第1の受光素子PDは赤外線に応答する単結晶シ
リコンフォトダイオードよりなり、発光素子LD1 の点
灯時には起電力が生じ、発光素子LD2 の点灯時には起
電力が生じないような分光感度を有するものが選択され
ている。また、第2の受光素子PDaは赤色光に応答す
るアモルファスシリコンフォトダイオードよりなり、発
光素子LD2 の点灯時には起電力が生じ、発光素子LD
1 の点灯時には起電力が生じないような分光感度を有す
るものが選択されている。第1の受光素子PDは、従来
構成と同様にエンハンスメント形のMOSFETよりな
るスイッチング素子Sのゲート−ソース間に接続され、
第1の受光素子PDに起電力が生じたときにスイッチン
グ素子Sがオンになるように接続されている。また、第
2の受光素子PDaは第1の受光素子PDとは逆並列に
接続されて駆動回路1を構成するのであって、第2の受
光素子PDaに起電力が生じたときにスイッチング素子
Sはオフになるように接続されている。
【0011】上記構成によれば、波形整形回路Wへの入
力がHレベルであると、発光素子LD1 が点灯して第1
の受光素子PDに起電力が生じ、このとき、発光素子L
2 は消灯しており、発光素子LD1 が点灯しても第2
の受光素子PDaには起電力が生じないから、スイッチ
ング素子Sはオンになる。一方、波形整形回路Wへの入
力がLレベルであると、発光素子LD2 が点灯して第2
の受光素子PDaに起電力が生じ、このとき、発光素子
LD1 は消灯しており、発光素子LD2 が点灯しても第
1の受光素子PDには起電力が生じないから、スイッチ
ング素子Sの残留電荷は第2の受光素子PDaの起電力
によって相殺され、スイッチング素子Sはただちにオフ
になるのである。
【0012】上述したように、第1の受光素子PDと第
2の受光素子PDaとは、分光感度が異なる波長に選択
され、両発光素子LD1 ,LD2の発光波長を各受光素
子PD,PDaの分光感度に合わせているから、第1の
受光素子PDと第2の受光素子PDaとを近接させて配
置しても、第1の受光素子PDと第2の受光素子PDa
とに選択的に起電力を生じさせることができるのであ
る。したがって、従来構成に比較すれば、受光側におい
て駆動回路1のスイッチング素子および抵抗が不要にな
り、かつ、第1の受光素子PDと第2の受光素子PDa
とを近接させて配置できるようになったことによって、
第1の受光素子PDの受光面積を相対的に大きくとるこ
とができ、全体として小型化につながるのである。
【0013】上記実施例において、スイッチング素子S
にはエンハンスメント形のMOSFETを用いているか
ら常閉型の固体リレーとなっているが、デプレッション
形のMOSFETに置き換えれば常閉型の固体リレーを
構成できるものである。
【0014】
【発明の効果】本発明は上述のように、MOSFETよ
りなるスイッチング素子のゲート−ソース間に第2の受
光素子が接続されるのであって、第2の受光素子は第1
の受光素子とは逆並列に接続され、かつ、第1の受光素
子とは相補的に点灯する発光素子が対向しているから、
第1の受光素子の起電力を生じなくなると第2の受光素
子が逆向きの起電力を生じるのであって、スイッチング
素子の残留電荷が第2の受光素子の起電力によって相殺
されるのである。その結果、スイッチング素子の応答特
性を向上させることができるという効果がある。また、
両発光素子は発光波長が異なるのであって、第1の受光
素子と第2の受光素子とは、各発光素子の発光波長に応
答するように分光感度が選択されているから、第1の受
光素子と第2の受光素子とは近接して配置することがで
きるのであって、駆動回路としてスイッチング素子およ
び抵抗を配置するスペースが不要になるとともに、新た
に設けた第2の受光素子の専有スペースが小さいことに
よって、第1の受光素子の受光面積を相対的に大きくと
ることができ、結果的に小型化につながるという利点が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例を示す回路図である。
【図2】従来例を示す回路図である。
【符号の説明】
1 駆動回路 LD1 発光素子 LD2 発光素子 PD 受光素子 PDa 受光素子 S スイッチング素子 W 波形整形回路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成3年11月5日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】そこで、スイッチング素子Sのゲート−ソ
ース間にデプレッション形のMOSFETよりなるスイ
ッチング素子Saのドレイン−ソース間を接続し、スイ
ッチング素子Saのゲート−ソース間に抵抗Rを接続し
た駆動回路1を設けているのである。このような駆動回
路1を設ければ、発光素子LDの点灯時にはスイッチン
グ素子Saは自己バイアスされて、わずかの漏れ電流が
残るオフ状態となっているのであって、発光素子LDの
消灯時にはスイッチング素子Saはバイアスがなくなり
オン状態となって、スイッチング素子Sのゲート−ソー
ス間の残留電荷はスイッチング素子Saを通してすみや
かに放電されることになる。このように、駆動回路1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。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直列接続され入力側電源の両端間に挿入
    された発光波長の異なる一対の発光素子と、入力信号に
    呼応して両発光素子の接続点の電位を入力側電源のいず
    れか一端の電位に選択的に設定する波形整形回路と、一
    方の発光素子に対向して配置されこの発光素子の発光波
    長に応答するフォトダイオードよりなる第1の受光素子
    と、第1の受光素子の両端にゲート−ソース間が接続さ
    れ第1の受光素子への発光素子からの光の入切に伴って
    オン、オフするMOSFETよりなるスイッチング素子
    と、他方の発光素子に対向して配置されこの発光素子の
    発光波長に応答するフォトダイオードよりなり第1の受
    光素子に対して逆並列に接続された第2の受光素子とを
    具備して成ることを特徴とする光絶縁型固体リレー。
JP3243935A 1991-09-25 1991-09-25 光絶縁型固体リレー Withdrawn JPH0583105A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108136961A (zh) * 2015-10-23 2018-06-08 Zkw集团有限责任公司 用于监控激光车辆大灯的运行状态的监控设备
JP7329124B1 (ja) * 2022-12-21 2023-08-17 セイコーグループ株式会社 電子回路及び電子装置

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Legal Events

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Effective date: 19981203