JP3093423B2 - 光結合装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光結合装置に関し、特に
その入力側の電源電圧変動に対する発光素子の駆動電流
を低減できる光結合装置に係る。
その入力側の電源電圧変動に対する発光素子の駆動電流
を低減できる光結合装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】図３に示す従来の光結合装置（フオトカ
プラ）は、例えばフアクトリーオートメーシヨン（Ｆ
Ａ）の各装置間の信号伝達手段として多用されるもので
ある。
プラ）は、例えばフアクトリーオートメーシヨン（Ｆ
Ａ）の各装置間の信号伝達手段として多用されるもので
ある。
【０００３】従来、光結合装置の入力側の駆動回路は、
図３に示すように、入力側電源２と赤外発光ダイオード
１とを備え、これらの間に電流制限用の抵抗Ｒ３１を挿
入するだけのものであつた。
図３に示すように、入力側電源２と赤外発光ダイオード
１とを備え、これらの間に電流制限用の抵抗Ｒ３１を挿
入するだけのものであつた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般に、信号伝達手段
として多用される光結合装置は、大量生産の要請から製
品としての規格の標準化が要求される。ところが、各装
置の特性によつて、入力電源Ｖｃｃが３Ｖから３２Ｖと
広範囲に異なる。このため、全ての入力電源Ｖｃｃに対
応し得るものが望まれる。
として多用される光結合装置は、大量生産の要請から製
品としての規格の標準化が要求される。ところが、各装
置の特性によつて、入力電源Ｖｃｃが３Ｖから３２Ｖと
広範囲に異なる。このため、全ての入力電源Ｖｃｃに対
応し得るものが望まれる。
【０００５】しかし、図３に示した従来の駆動方法で
は、入力電源２の変動によつて赤外発光ダイオード１に
流れる電流ＩＯが変化し、入力側の電力損失が増えると
いう問題点を有している。これを具体的に説明する。
は、入力電源２の変動によつて赤外発光ダイオード１に
流れる電流ＩＯが変化し、入力側の電力損失が増えると
いう問題点を有している。これを具体的に説明する。
【０００６】赤外発光ダイオードの順電圧を１．２Ｖと
した場合に、入力電源２が最も低レベルの３Ｖのときに
でも、赤外発光ダイオード１に約１０ｍＡ程度を流して
信号伝達動作を可能としなければならない。故に、この
ための電流制限抵抗Ｒ３１としては１８０Ω程度が適し
ている。
した場合に、入力電源２が最も低レベルの３Ｖのときに
でも、赤外発光ダイオード１に約１０ｍＡ程度を流して
信号伝達動作を可能としなければならない。故に、この
ための電流制限抵抗Ｒ３１としては１８０Ω程度が適し
ている。
【０００７】しかし、この場合、入力電源２の電圧が最
も高いレベルの３２Ｖになつたとき、赤外発光ダイオー
ド１には、 ＩＯ＝（３２Ｖ−１．２Ｖ）／１８０Ω≒１７０ｍＡ の電流ＩＯが流れ、そのとき上記抵抗Ｒ３１の損失は、 （３２Ｖ−１．２Ｖ）×１７０ｍＡ≒５．２Ｗ となり、非常に大きなエネルギー損失となる。これは、
昨今の省エネルギー化の要請に反するものであつた。
も高いレベルの３２Ｖになつたとき、赤外発光ダイオー
ド１には、 ＩＯ＝（３２Ｖ−１．２Ｖ）／１８０Ω≒１７０ｍＡ の電流ＩＯが流れ、そのとき上記抵抗Ｒ３１の損失は、 （３２Ｖ−１．２Ｖ）×１７０ｍＡ≒５．２Ｗ となり、非常に大きなエネルギー損失となる。これは、
昨今の省エネルギー化の要請に反するものであつた。
【０００８】本発明は、上記課題に鑑み、入力電源の電
源電圧レベルに拘らず消費電力を低く抑えることが可能
な光結合装置の提供を目的とする。
源電圧レベルに拘らず消費電力を低く抑えることが可能
な光結合装置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明請求項１による課
題解決手段は、出力部としての受光素子１２と、入力部
としての発光素子１１と、該発光素子１１を入力電源Ｖ
ｃｃの電圧レベルに拘わらずに駆動する駆動回路１３と
を備えた光結合装置において、前記駆動回路１３は、入
力電源Ｖｃｃからの駆動電流Ｉａを発光素子１１に供給
する駆動トランジスタ２１と、発光素子１１の接地側に
直列接続された電流制限用抵抗Ｒ１１と、該電流制限用
抵抗Ｒ１１の消費電力を入力電源Ｖｃｃの電源電圧レベ
ルに拘らずに制限するための電力制限手段２３とから構
成され、該電力制限手段２３は、基準電圧Ｖｒｅｆを出
力する基準電源３１と、該基準電源３１からの基準電圧
Ｖｒｅｆが正入力されかつ前記発光素子１１と電流制限
用抵抗Ｒ１１の接続中間点の電位ＶＫが負帰還される差
動増幅器３３とから構成されたものである。
題解決手段は、出力部としての受光素子１２と、入力部
としての発光素子１１と、該発光素子１１を入力電源Ｖ
ｃｃの電圧レベルに拘わらずに駆動する駆動回路１３と
を備えた光結合装置において、前記駆動回路１３は、入
力電源Ｖｃｃからの駆動電流Ｉａを発光素子１１に供給
する駆動トランジスタ２１と、発光素子１１の接地側に
直列接続された電流制限用抵抗Ｒ１１と、該電流制限用
抵抗Ｒ１１の消費電力を入力電源Ｖｃｃの電源電圧レベ
ルに拘らずに制限するための電力制限手段２３とから構
成され、該電力制限手段２３は、基準電圧Ｖｒｅｆを出
力する基準電源３１と、該基準電源３１からの基準電圧
Ｖｒｅｆが正入力されかつ前記発光素子１１と電流制限
用抵抗Ｒ１１の接続中間点の電位ＶＫが負帰還される差
動増幅器３３とから構成されたものである。
【００１０】本発明請求項２による課題解決手段は、入
力電圧が加わつていることを表示する動作表示素子３７
が設けられ、該動作表示素子３７は、請求項１記載の発
光素子１１に並列に接続されたものである。
力電圧が加わつていることを表示する動作表示素子３７
が設けられ、該動作表示素子３７は、請求項１記載の発
光素子１１に並列に接続されたものである。
【００１１】
【作用】上記請求項１による課題解決手段において、差
動増幅器３３の負帰還接続によつて、その負側入力端子
（−）への入力と、正側入力端子（＋）への基準電圧Ｖ
ｒｅｆとが等価に現れる。そうすると、負側入力端子
（−）とＧＮＤ間に接続された電流制限用抵抗Ｒ１１に
は、常にＩｃ＝Ｖｒｅｆ／Ｒ１１となる電流ＩＣが流れ
る。
動増幅器３３の負帰還接続によつて、その負側入力端子
（−）への入力と、正側入力端子（＋）への基準電圧Ｖ
ｒｅｆとが等価に現れる。そうすると、負側入力端子
（−）とＧＮＤ間に接続された電流制限用抵抗Ｒ１１に
は、常にＩｃ＝Ｖｒｅｆ／Ｒ１１となる電流ＩＣが流れ
る。
【００１２】ここで、一般に差動増幅器３３の入力抵抗
は非常に大きく、負側入力端子（−）へ流れる電流Ｉｂ
は無視できるので、抵抗Ｒ１１に流れる電流ＩＣが発光
素子１１の流れる電流Ｉａとほぼ等価となる。
は非常に大きく、負側入力端子（−）へ流れる電流Ｉｂ
は無視できるので、抵抗Ｒ１１に流れる電流ＩＣが発光
素子１１の流れる電流Ｉａとほぼ等価となる。
【００１３】したがつて、発光素子１１に流れる電流Ｉ
ａはＶｒｅｆ／Ｒ１１で決定される定電流となり、入力
側電源の電圧変動の影響を受けないものとなる。
ａはＶｒｅｆ／Ｒ１１で決定される定電流となり、入力
側電源の電圧変動の影響を受けないものとなる。
【００１４】請求項２では、動作表示装置３７の電圧降
下ＶＦ２を、発光素子１１の順方向電圧ＶＦ１で吸収で
きるため、入力電源Ｖｃｃとして、動作表示装置３７を
設けない場合と同等の電圧レベルのものを使用できる。
下ＶＦ２を、発光素子１１の順方向電圧ＶＦ１で吸収で
きるため、入力電源Ｖｃｃとして、動作表示装置３７を
設けない場合と同等の電圧レベルのものを使用できる。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す光結合装置の
回路図である。図示の如く、本実施例の光結合装置（フ
オトカプラ）は、例えばフアクトリーオートメーシヨン
（ＦＡ）の各装置間の信号伝達手段（ソリツドステート
リレー）として多用されるものであつて、大量生産の要
請から製品としての光結合装置の規格の標準化が要求さ
れる。しかし、各装置の特性によつて、入力電源Ｖｃｃ
が３Ｖから３２Ｖと広範囲に異なる。このため、全ての
入力電源Ｖｃｃに対応し得るものが望まれる。
回路図である。図示の如く、本実施例の光結合装置（フ
オトカプラ）は、例えばフアクトリーオートメーシヨン
（ＦＡ）の各装置間の信号伝達手段（ソリツドステート
リレー）として多用されるものであつて、大量生産の要
請から製品としての光結合装置の規格の標準化が要求さ
れる。しかし、各装置の特性によつて、入力電源Ｖｃｃ
が３Ｖから３２Ｖと広範囲に異なる。このため、全ての
入力電源Ｖｃｃに対応し得るものが望まれる。
【００１６】本実施例の光結合装置は、上記要請に基づ
いたもので、出力部としての受光素子１２と、入力部と
しての発光素子１１と、該発光素子１１を入力電源Ｖｃ
ｃの電圧レベルに拘わらずに駆動する駆動回路１３とを
備えたものである。
いたもので、出力部としての受光素子１２と、入力部と
しての発光素子１１と、該発光素子１１を入力電源Ｖｃ
ｃの電圧レベルに拘わらずに駆動する駆動回路１３とを
備えたものである。
【００１７】前記発光素子１１としては、一般的な赤外
発光ダイオードが用いられ、その順方向電圧ＶＦ１は
１．２Ｖとされている。また、前記受光素子１２として
は一般的なフオトトランジスタが用いられている。該両
素子１１，１２は光学的に結合するよう対向配置され、
モールド樹脂等にてワンパツケージ化される。
発光ダイオードが用いられ、その順方向電圧ＶＦ１は
１．２Ｖとされている。また、前記受光素子１２として
は一般的なフオトトランジスタが用いられている。該両
素子１１，１２は光学的に結合するよう対向配置され、
モールド樹脂等にてワンパツケージ化される。
【００１８】前記駆動回路１３は、入力電源Ｖｃｃから
の駆動電流Ｉａを発光素子１１に供給して駆動させるた
めの駆動トランジスタ２１と、発光素子１１の接地側に
直列接続されて前記入力電源Ｖｃｃからの駆動電流Ｉａ
を制限する電流制限用抵抗Ｒ１１と、該電流制限用抵抗
Ｒ１１の消費電力を入力電源Ｖｃｃの電源電圧レベルに
拘らずに制限するための電力制限手段２３とから構成さ
れている。
の駆動電流Ｉａを発光素子１１に供給して駆動させるた
めの駆動トランジスタ２１と、発光素子１１の接地側に
直列接続されて前記入力電源Ｖｃｃからの駆動電流Ｉａ
を制限する電流制限用抵抗Ｒ１１と、該電流制限用抵抗
Ｒ１１の消費電力を入力電源Ｖｃｃの電源電圧レベルに
拘らずに制限するための電力制限手段２３とから構成さ
れている。
【００１９】前記駆動トランジスタ２１は、少なくとも
３２Ｖの入力電源Ｖｃｃに対応可能な高耐電圧トランジ
スタが用いられる。該駆動トランジスタ２１のベース端
子は、前記電力制限手段２３の出力側（すなわち、後述
の差動増幅器３３の出力端子ＶＳＯ）に接続される。該
駆動トランジスタ２１のコレクタ端子は前記入力電源Ｖ
ｃｃに接続される。該駆動トランジスタ２１のエミツタ
端子は前記発光素子１１のアノード端子に接続される。
３２Ｖの入力電源Ｖｃｃに対応可能な高耐電圧トランジ
スタが用いられる。該駆動トランジスタ２１のベース端
子は、前記電力制限手段２３の出力側（すなわち、後述
の差動増幅器３３の出力端子ＶＳＯ）に接続される。該
駆動トランジスタ２１のコレクタ端子は前記入力電源Ｖ
ｃｃに接続される。該駆動トランジスタ２１のエミツタ
端子は前記発光素子１１のアノード端子に接続される。
【００２０】前記電流制限用抵抗Ｒ１１は、前記発光素
子１１とＧＮＤとの間に直列に介在接続される。
子１１とＧＮＤとの間に直列に介在接続される。
【００２１】前記電力制限手段２３は、基準電圧Ｖｒｅ
ｆを出力する基準電源３１と、該基準電源３１からの基
準電圧Ｖｒｅｆが入力される差動増幅器３３とから構成
される。
ｆを出力する基準電源３１と、該基準電源３１からの基
準電圧Ｖｒｅｆが入力される差動増幅器３３とから構成
される。
【００２２】前記基準電源３１の基準電圧Ｖｒｅｆは、
前記電流制限用抵抗Ｒ１１への印加電圧を制限するよ
う、例えば０．９Ｖ〜１．０Ｖとされている。
前記電流制限用抵抗Ｒ１１への印加電圧を制限するよ
う、例えば０．９Ｖ〜１．０Ｖとされている。
【００２３】前記差動増幅器３３は、ペアトランジスタ
等を用いた理想オペレーシヨナルアンプリフアイヤであ
つて、その出力端子は前記駆動トランジスタ２１のベー
ス端子に接続され、正側入力端子（＋）は前記基準電源
３１に接続され、負側入力端子（−）は前記発光素子１
１と電流制限用抵抗Ｒ１１の接続中間点（電位ＶＫ）が
負帰還接続される。これらの接続にて、非反転増幅回路
が構成される。
等を用いた理想オペレーシヨナルアンプリフアイヤであ
つて、その出力端子は前記駆動トランジスタ２１のベー
ス端子に接続され、正側入力端子（＋）は前記基準電源
３１に接続され、負側入力端子（−）は前記発光素子１
１と電流制限用抵抗Ｒ１１の接続中間点（電位ＶＫ）が
負帰還接続される。これらの接続にて、非反転増幅回路
が構成される。
【００２４】上記構成において、まず、基準電源３１か
ら差動増幅器３３の正側入力端子（＋）に基準電圧Ｖｒ
ｅｆを入力し、差動増幅器３３からの出力ＶＳＯにて、
駆動トランジスタ２１のコレクタ電流をオン状態とす
る。
ら差動増幅器３３の正側入力端子（＋）に基準電圧Ｖｒ
ｅｆを入力し、差動増幅器３３からの出力ＶＳＯにて、
駆動トランジスタ２１のコレクタ電流をオン状態とす
る。
【００２５】そして、駆動信号としての入力電源Ｖｃｃ
を入力し、駆動回路１３を介して発光素子１１に駆動電
流Ｉａを供給する。そうすると、発光素子１１は発光
し、受光素子１２に光信号を送信する。受光した受光素
子１２は、再び光電変換を行ない、外部へ電気信号を出
力する。
を入力し、駆動回路１３を介して発光素子１１に駆動電
流Ｉａを供給する。そうすると、発光素子１１は発光
し、受光素子１２に光信号を送信する。受光した受光素
子１２は、再び光電変換を行ない、外部へ電気信号を出
力する。
【００２６】ここで、発光素子１１からの駆動電流Ｉａ
は、一部分（Ｉｂ）が差動増幅器３３に負帰還され、そ
の外の大部分（Ｉｃ）は、電流制限用抵抗Ｒ１１を介し
てＧＮＤに落ちていく。ところが、差動増幅器３３の入
力抵抗は非常に大きいため、Ｉｂは実質上無視でき、Ｉ
ａ≒Ｉｃとなる。
は、一部分（Ｉｂ）が差動増幅器３３に負帰還され、そ
の外の大部分（Ｉｃ）は、電流制限用抵抗Ｒ１１を介し
てＧＮＤに落ちていく。ところが、差動増幅器３３の入
力抵抗は非常に大きいため、Ｉｂは実質上無視でき、Ｉ
ａ≒Ｉｃとなる。
【００２７】この際、差動増幅器３３の負帰還電圧をＶ
Ｋとすると、理想オペレーシヨナルアンプリフアイヤの
特性から、電圧増幅度はほぼ無限大（∞）となるから、
出力ＶＳＯにいかなる電圧が出ようとも、差動入力電圧
（Ｖｒｅｆ−ＶＫ）は（１）式のようになる。
Ｋとすると、理想オペレーシヨナルアンプリフアイヤの
特性から、電圧増幅度はほぼ無限大（∞）となるから、
出力ＶＳＯにいかなる電圧が出ようとも、差動入力電圧
（Ｖｒｅｆ−ＶＫ）は（１）式のようになる。
【００２８】 Ｖｒｅｆ−ＶＫ≒ＶＳＯ／∞＝０（Ｖ） …（１） すなわち、差動増幅器３３を負帰還させることで、正負
間が等価的にシヨート（イマジナリーシヨート）するの
で、差動増幅器３３の負帰還電圧ＶＫは、（２）式のよ
うに常に固定された基準電圧Ｖｒｅｆとほぼ等価にな
る。
間が等価的にシヨート（イマジナリーシヨート）するの
で、差動増幅器３３の負帰還電圧ＶＫは、（２）式のよ
うに常に固定された基準電圧Ｖｒｅｆとほぼ等価にな
る。
【００２９】ＶＫ≒Ｖｒｅｆ …（２） このＶＫは、発光素子１１と電流制限用抵抗Ｒ１１の接
続中間点の電位である。このことから、入力電源Ｖｃｃ
の入力電圧に拘らず、電流制限用抵抗Ｒ１１に印加され
る電圧を常にＶＫ（≒Ｖｒｅｆ）に固定できる。これよ
り、電流制限用抵抗Ｒ１１に流れる電流Ｉｃは、（３）
式のようになる。
続中間点の電位である。このことから、入力電源Ｖｃｃ
の入力電圧に拘らず、電流制限用抵抗Ｒ１１に印加され
る電圧を常にＶＫ（≒Ｖｒｅｆ）に固定できる。これよ
り、電流制限用抵抗Ｒ１１に流れる電流Ｉｃは、（３）
式のようになる。
【００３０】 Ｉｃ＝ＶＫ／Ｒ１１≒Ｖｒｅｆ／Ｒ１１ …（３） ここで、Ｖｒｅｆは０．９Ｖ〜１．０Ｖであるため、電
流制限用抵抗Ｒ１１を従来と同様の１８０Ωとした場合
に、その消費電力は常に０．００８１Ｗ〜０．０１Ｗ程
度に抑えることが可能となる。したがつて、昨今の省エ
ネルギーの要請に充分に対応できる。
流制限用抵抗Ｒ１１を従来と同様の１８０Ωとした場合
に、その消費電力は常に０．００８１Ｗ〜０．０１Ｗ程
度に抑えることが可能となる。したがつて、昨今の省エ
ネルギーの要請に充分に対応できる。
【００３１】そして、前述のように、発光素子１１に流
れる電流Ｉａは、（４）式のようになる。
れる電流Ｉａは、（４）式のようになる。
【００３２】 Ｉａ≒Ｉｃ≒Ｖｒｅｆ／Ｒ１１ …（４） （４）式を見ればわかる通り、発光素子１１の発光量
も、入力電源Ｖｃｃの入力レベルに影響されずに一定レ
ベルを維持でき、安定した光結合動作を確保できる。
も、入力電源Ｖｃｃの入力レベルに影響されずに一定レ
ベルを維持でき、安定した光結合動作を確保できる。
【００３３】なお、駆動トランジスタ２１の吸収電圧
は、入力電源Ｖｃｃとして３Ｖを印加した場合に、０．
８Ｖ〜０．９Ｖとなり、耐電圧の負担は少ない。一方、
入力電源Ｖｃｃとして３２Ｖを印加した場合には、駆動
トランジスタ２１の吸収電圧は２９．８Ｖ〜２９．９Ｖ
となり、耐電圧の負担は大となる。しかし、この場合で
も、駆動トランジスタ２１は入力電源Ｖｃｃの最高レベ
ル３２Ｖに対応できる高耐電圧を有しているため、入力
電源Ｖｃｃのばらつきによる耐久性劣化等の支障は生じ
ない。したがつて、従来において電流制限用抵抗が吸収
していた電圧降下を、本実施例のように駆動トランジス
タ２１が吸収しても、光結合装置の耐久性を劣化させる
こともない。
は、入力電源Ｖｃｃとして３Ｖを印加した場合に、０．
８Ｖ〜０．９Ｖとなり、耐電圧の負担は少ない。一方、
入力電源Ｖｃｃとして３２Ｖを印加した場合には、駆動
トランジスタ２１の吸収電圧は２９．８Ｖ〜２９．９Ｖ
となり、耐電圧の負担は大となる。しかし、この場合で
も、駆動トランジスタ２１は入力電源Ｖｃｃの最高レベ
ル３２Ｖに対応できる高耐電圧を有しているため、入力
電源Ｖｃｃのばらつきによる耐久性劣化等の支障は生じ
ない。したがつて、従来において電流制限用抵抗が吸収
していた電圧降下を、本実施例のように駆動トランジス
タ２１が吸収しても、光結合装置の耐久性を劣化させる
こともない。
【００３４】ところで、光結合装置が使用されるとき、
回路に入力電源Ｖｃｃが加わつていることを動作表示す
ることが多くある。この場合、動作表示素子としての可
視光発光ダイオード３７を点灯させることが多い。
回路に入力電源Ｖｃｃが加わつていることを動作表示す
ることが多くある。この場合、動作表示素子としての可
視光発光ダイオード３７を点灯させることが多い。
【００３５】通常、可視光発光ダイオード３７の順方向
電圧ＶＦ２は１．８Ｖ〜２．２Ｖ程度ある。したがつ
て、例えば、図２のように、基準電圧Ｖｒｅｆとイマジ
ナリーシヨートする負帰還電圧ＶＯで可視光発光ダイオ
ード３７を駆動する接続とすれば、基準電圧Ｖｒｅｆを
可視光発光ダイオード３７の順電圧ＶＦ２（＝１．８Ｖ
〜２．２Ｖ）以上の電圧にしなければならない。その結
果、上述の電流制限用抵抗Ｒ１１の消費電力の軽減はあ
る程度制約を受けてしまう。また、入力電源Ｖｃｃの最
低動作電圧も、規格上の最低レベルの３Ｖより高くなつ
てしまうという問題が生じる。
電圧ＶＦ２は１．８Ｖ〜２．２Ｖ程度ある。したがつ
て、例えば、図２のように、基準電圧Ｖｒｅｆとイマジ
ナリーシヨートする負帰還電圧ＶＯで可視光発光ダイオ
ード３７を駆動する接続とすれば、基準電圧Ｖｒｅｆを
可視光発光ダイオード３７の順電圧ＶＦ２（＝１．８Ｖ
〜２．２Ｖ）以上の電圧にしなければならない。その結
果、上述の電流制限用抵抗Ｒ１１の消費電力の軽減はあ
る程度制約を受けてしまう。また、入力電源Ｖｃｃの最
低動作電圧も、規格上の最低レベルの３Ｖより高くなつ
てしまうという問題が生じる。
【００３６】そこで、動作表示素子としての可視光発光
ダイオード３７を発光素子１１に並列に接続し、発光素
子１１での電圧降下前の駆動電圧ＶＡによつて可視光発
光ダイオード３７を駆動すると、基準電圧Ｖｒｅｆを低
くでき、その結果、駆動回路１３の最低動作電圧を低く
できる。この際、抵抗Ｒ１２両端にかかる電圧は、 （Ｖｒｅｆ＋ＶＦ１−ＶＦ２）／Ｒ１２ となる。
ダイオード３７を発光素子１１に並列に接続し、発光素
子１１での電圧降下前の駆動電圧ＶＡによつて可視光発
光ダイオード３７を駆動すると、基準電圧Ｖｒｅｆを低
くでき、その結果、駆動回路１３の最低動作電圧を低く
できる。この際、抵抗Ｒ１２両端にかかる電圧は、 （Ｖｒｅｆ＋ＶＦ１−ＶＦ２）／Ｒ１２ となる。
【００３７】ここで、ＶＦ１とＶＦ２の温度係数はあま
り差がないので、可視光発光ダイオード３７の駆動電流
Ｉｄも、発光素子１１の駆動電流Ｉａと同様に、Ｖｒｅ
ｆの温度特性によつて決定される。すなわち、Ｖｒｅｆ
を温度に対し一定電圧を保つように設定すれば、上記二
つの駆動電流Ｉａ，Ｉｄを温度に対し変動のないものに
できる。
り差がないので、可視光発光ダイオード３７の駆動電流
Ｉｄも、発光素子１１の駆動電流Ｉａと同様に、Ｖｒｅ
ｆの温度特性によつて決定される。すなわち、Ｖｒｅｆ
を温度に対し一定電圧を保つように設定すれば、上記二
つの駆動電流Ｉａ，Ｉｄを温度に対し変動のないものに
できる。
【００３８】また、発光素子１１は、周囲温度が上昇す
ると、その発光出力が低下する特性を持つ。そこで、Ｖ
ｒｅｆを温度に対して上昇するようにすれば、温度が上
昇したときに発光素子１１の駆動電流を増加させること
ができ、上記発光素子１１の温度特性を補償できる。
ると、その発光出力が低下する特性を持つ。そこで、Ｖ
ｒｅｆを温度に対して上昇するようにすれば、温度が上
昇したときに発光素子１１の駆動電流を増加させること
ができ、上記発光素子１１の温度特性を補償できる。
【００３９】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
【００４０】例えば、上記実施例では、受光素子１２と
してフオトトランジスタを用いたが、これに代えてフオ
トトライアツク等を用いてもよい。
してフオトトランジスタを用いたが、これに代えてフオ
トトライアツク等を用いてもよい。
【００４１】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明請
求項１によると、発光素子を駆動する駆動回路を、駆動
トランジスタと、発光素子の接地側の電流制限用抵抗
と、電流制限用抵抗の消費電力を制限する電力制限手段
とで構成しているので、電源電圧として高電圧のものを
用いても、エネルギー損失を押えることができ、低電力
消費型光結合装置を実現できる。
求項１によると、発光素子を駆動する駆動回路を、駆動
トランジスタと、発光素子の接地側の電流制限用抵抗
と、電流制限用抵抗の消費電力を制限する電力制限手段
とで構成しているので、電源電圧として高電圧のものを
用いても、エネルギー損失を押えることができ、低電力
消費型光結合装置を実現できる。
【００４２】請求項２によると、動作表示素子を発光素
子に並列に接続しているので、下流に配した電流制限用
抵抗についての基準電圧として、動作表示素子の順方向
電圧を加味する必要がない。したがつて、基準電圧のレ
ベルを可及的に低く設定でき、電流制限用抵抗による消
費電力を極力抑えることができるとともに、入力電源の
最低動作電圧を規格上の最低レベルに対応させ得るとい
つた優れた効果がある。
子に並列に接続しているので、下流に配した電流制限用
抵抗についての基準電圧として、動作表示素子の順方向
電圧を加味する必要がない。したがつて、基準電圧のレ
ベルを可及的に低く設定でき、電流制限用抵抗による消
費電力を極力抑えることができるとともに、入力電源の
最低動作電圧を規格上の最低レベルに対応させ得るとい
つた優れた効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示す光結合装置の回路図
【図２】光結合装置の他の提案例を示す回路構成図
【図３】従来の光結合装置の回路構成図
１１ 発光素子 １２ 受光素子 １３ 駆動回路 ２１ 駆動トランジスタ ２３ 電力制限手段 ３１ 基準電源 ３３ 差動増幅器 ３７ 動作表示素子 Ｉａ 駆動電流 Ｒ１１ 電流制限用抵抗 Ｖｃｃ 入力電源 Ｖｒｅｆ 基準電圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 31/12 H01L 33/00
Claims (2)
- 【請求項１】 出力部としての受光素子と、入力部とし
ての発光素子と、該発光素子を入力電源の電圧レベルに
拘わらずに駆動する駆動回路とを備えた光結合装置にお
いて、前記駆動回路は、入力電源からの駆動電流を発光
素子に供給する駆動トランジスタと、発光素子の接地側
に直列接続された電流制限用抵抗と、該電流制限用抵抗
の消費電力を入力電源の電源電圧レベルに拘らずに制限
するための電力制限手段とから構成され、該電力制限手
段は、基準電圧を出力する基準電源と、該基準電源から
の基準電圧が正入力されかつ前記発光素子と電流制限用
抵抗の接続中間点の電位が負帰還される差動増幅器とか
ら構成されたことを特徴とする光結合装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の光結合装置に、入力電圧
が加わつていることを表示する動作表示素子が設けら
れ、該動作表示素子は、請求項１記載の発光素子に並列
に接続されたことを特徴とする光結合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9421092A JP3093423B2 (ja) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | 光結合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9421092A JP3093423B2 (ja) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | 光結合装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05291623A JPH05291623A (ja) | 1993-11-05 |
| JP3093423B2 true JP3093423B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=14103957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9421092A Expired - Fee Related JP3093423B2 (ja) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | 光結合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3093423B2 (ja) |
-
1992
- 1992-04-14 JP JP9421092A patent/JP3093423B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05291623A (ja) | 1993-11-05 |
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Legal Events
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