JPH0420010A - 光結合型リレー回路 - Google Patents

光結合型リレー回路

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JPH0420010A
JPH0420010A JP2123806A JP12380690A JPH0420010A JP H0420010 A JPH0420010 A JP H0420010A JP 2123806 A JP2123806 A JP 2123806A JP 12380690 A JP12380690 A JP 12380690A JP H0420010 A JPH0420010 A JP H0420010A
Authority
JP
Japan
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output
output mosfet
source
mosfet
gate
Prior art date
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Pending
Application number
JP2123806A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Matsumoto
武志 松本
Yukio Iitaka
幸男 飯高
Shuichiro Yamaguchi
周一郎 山口
Hisakazu Miyajima
久和 宮島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、光結合方式を用いて入出力間を絶縁した光結
合型のリレー回路に関する。
[従来の技術] 第3図は従来のC接点型の光結合型リレー回路を示す回
路図である。この回路にあっては、入力端子16a、1
6b間に接続された発光ダイオードlが発生する光信号
を、第1及び第2のフォトダイオードアレイ2.3が受
光して光起電力を発生し、この光起電力をそれぞれ第1
及び第2の出力用MOSFET4.5のゲート・ソース
間に印加するものである。なお、第1の出力用MOSF
ET4はノーマリ・オン型で、第2の出力用MOSFE
T5はノーマリ・オフ型である。
出力用MOSFET4.5のゲート及びソースには、放
電回路を構成するノーマリ・オン型の制御用トランジス
タ8,9のソース及びドレイン若しくはドレイン及びソ
ースがそれぞれ接続されており、制御用トランジスタ8
.9のゲート・ソース間にはそれぞれ抵抗10.11が
接続されている。
発光ダイオード1に入力信号が印加されて、フォトダイ
オードアレイ2,3に光起電力が発生すると、ノーマリ
・オン型の制御用トランジスタ89のドレイン・ソース
間と抵抗10.11を介して光電流が流れ、各抵抗10
.11の両端に電圧が発生する。この電圧により、制御
用トランジスタ8.9が高抵抗状態にバイアスされるの
で、出力用MOSFET4.5のゲート・ソース間にフ
ォトダイオードアレイ2,3の光起電力がそれぞれ印加
されて、第1の出力用MOSFET4はオフ状態に、第
2の出力用MOSFET5はオン状態となる。
発光ダイオード1への入力信号が遮断されるとフォトダ
イオードアレイ2.3の光起電力が消失し、抵抗10.
11の両端電圧が消失するので、ノーマリ・オン型の制
御用トランジスタ89はオン状態に戻り、出力用MOS
FET4.5のゲート・ソース間の蓄積電荷を放電させ
るので、第1の出力用MOSFET4はオン状態に、第
2の出力用MOSFET5はオフ状態となる。
[発明が解決しようとする課!!] ところでC接点型の半導体リレーにおいては、a接点側
が導通状態(Make)となる前にb接点側が非導通状
B(Break)となっている特性、つまりB B M
 (Break Before Make)が求められ
る場合がある。
しかしながら、上述の従来例回路にあっては、第1及び
第2のフォトダイオードアレイ2,3の能力が同等であ
った場合、出力用MOSFET45のドレイン・ゲート
間容量のミラー効果により、特にノーマリ・オン型であ
る第1の出力用MOSFET4のスイッチング速度が遅
いため、BBMを実現することが困難であるという問題
があった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、フォトダイオードアレイ等の能
力を変えることなく、C接点型の半導体リレーにおいて
BBMを実現できる光結合型のリレー回路を提供するこ
とにある。
[課題を解決するための手段] ゛ 本発明に係る光結合型リレー回路にあっては、上記課題
を解決するため、第1図に示すように、人力信号に応答
して光信号を発生する発光ダイオード1と、発光ダイオ
ード1の光信号を受光するようにそれぞれ配置された第
1及び第2のフォトダイオードアレイ2,3と、第1及
び第2のフォトダイオードアレイ2.3のそれぞれの光
起電力をゲート・ソース間に印加されてそれぞれのドレ
イン・ソース間の導通状態と非導通状態が切り替わるノ
ーマリ・オン型の第1の出力用MOSFET4及びノー
マリ・オフ型の第2の出力用MOSFET5と、第1の
出力用MOSFET4のソースへ接続され、第1の出力
用MOSFET4を流れる負荷電流によってバイアス電
圧を発生するバイアス抵抗6と、第2の出力用MOSF
ET5のゲート・ソース間に接続され、バイアス抵抗6
により発生する電圧によって導通状態となる制御用トラ
ンジスタ7と、第1及び第2の出力用MOSFET4.
5のそれぞれのゲート・ソース間の蓄積電荷を放電する
放電回路18.19とを備え、第1及び第2の出力用M
OSFET4.5の各ドレインはそれぞれの出力端子+
7a、17bに接続され、第1の出力用MOSFET4
のソースは前記バイアス抵抗6を介して共通出力端子1
7cに、第2の出力用MOSFET5のソースと共に接
続されていることを特徴とするものである。
[作 用] 本発明にあっては、このように、第2の出力用MOSF
ET5のゲート・ソース間に制御用トランジスタ7を接
続し、これを第1の出力用MOSFET4を流れる負荷
電流によりバイアス抵抗6において発生する電圧によっ
て導通・非導通を切り替えるようにしたため、第1の出
力用MOSFET4が非導通状態となり、抵抗6のバイ
アス電圧が消失して初めて第2の出力用MOSFET5
に第2のフォトダイオードアレイ3が発する光起電力が
印加され導通状態となることになり、BBMが実現され
る。
[実施例] 第1図は本発明の一実施例を示す回路図で、本実施例に
おいては、前記放電回路18.19はそれぞれノーマリ
・オン型の制御用トランジスタ8.9及び抵抗10.1
1で構成されている。
発光ダイオード1は入力端子16a、16b間に接続さ
れ、発光ダイオード1は第1及び第2のフォトダイオー
ドアレイ2,3と光結合されており、第1のフォトダイ
オードアレイ2の正極は、後述の第3の制御用トランジ
スタ7のための第3のバイアス抵抗6を介してノーマリ
・オン型の第1の出力用MOSFET4のソースに、負
極は第1の制御用トランジスタ8のための第1のバイア
ス抵抗10を介して第1の出力用MOSFET4のゲー
トにそれぞれ接続されている。また、第2のフォトダイ
オードアレイ3の正極は、ノーマリ・オフ型の第2の出
力用MOSFET5のゲートに、負極は第2の制御用ト
ランジスタ9のための第2のバイアス抵抗11を介して
第2の出力用MOSFET5のソースにそれぞれ接続さ
れている、第1の出力用MOSFET4のゲートには、
ノーマリ・オン型の第1の制御用トランジスタ8のソー
スが接続され、この制御用トランジスタ8のドレインは
第1のフォトダイオードアレイ2の正極に接続されてい
る。第2の出力用MOSFET5のゲートには、ノーマ
リ・オン型の第2の制御用トランジスタ9ドレインが接
続され、この制御用トランジスタ9のソースは第2の出
力用MOSFET5のソースに接続されている。
第1の出力用MOSFET4のドレインは、−方の出力
端子17aに、ソースは第3のバイアス抵抗6を介して
共通出力端子17cに接続されている。第2の出力用M
OSFET5のドレインは他方の出力端子17bに、ソ
ースは共通出力端子17cに接続されている。ノーマリ
・オフ型の第3の制御用トランジスタ7のドレインは第
2の出力用MOSFET5のゲートに、ソースは同しく
第2の出力用MOSFET5のソースに、ゲートは第1
の出力用MOSFET4のソースにそれぞれ接続されて
いる。出力端子17a、17c間には第1の直流電源1
2と第1の負荷14の直列回路が接続され、出力端子1
7b、17c間には第2の直流電源13と第2の負荷1
5の直列回路が接続されている。
次に、上記実施例の動作を説明する。
第1の出力用MOSFET4はノーマリ・オン型であり
負荷電流が流れている。従って、第3の抵抗6ではバイ
アス電圧が発生し、第3の制御用トランジスタ7を導通
状態としている。この状態で、入力端子16a、16b
間に入力信号が通電されると、発光ダイオード1が光信
号を発生し、この光信号を受光して第2のフォトダイオ
ードアレイ3では光起電力が発生する。そのうち光it
流は第2、第3の制御用トランジスタ9.7を介して第
2の抵抗11へと流れる。従って、第2の抵抗11はバ
イアス電圧を発生し、第2の制御用トランジスタ9を高
抵抗状態にバイアスする。しかし、上記のように第3の
制御用トランジスタ7が導通状態にあるため、第2のフ
ォトダイオードアレイ3にて発生する光起電力は第2の
出力用MOSFET5に印加されることはない。
一方、発光ダイオードlにて発生した光信号によって第
1のフォトダイオードアレイ2においても光電流が発生
し、第1の制御用トランジスタ8及び第1の抵抗lOを
介して流れることにより、第1の抵抗10において発生
した電圧が第1の制御用トランジスタ8を高抵抗状態に
バイアスし、第1のフォトダイオードアレイ2において
発生した光起電力は第1の出力用MOSFET4に印加
され、第1の出力用MOSFET4を非導通状態にする
第1の出力用MOSFET4が非導通状態となることに
より、第1の直流電源I2及び第1の負荷14を通して
流れる負荷電流が遮断され、第3の抵抗6にて発生して
いた電圧が消失することにより、第3の制御用トランジ
スタ7が非導通状態となるため、第2のフォトダイオー
ドアレイ3において発生している光起電力が第2の出力
用MOSFET5に印加され、この出力用MOSFET
5を導通状態にする。
以上のように、a接点側が導通状態となる前にb接点側
が非導通状態となり、BBMが実現されるものである。
なお、上記実施例においては、第1及び第2の出力用M
OSFET4.5のそれぞれのゲート・ソース間の蓄積
電荷を放電する放電回路18.19を、それぞれノーマ
リ・オン型の制御用トランジスタ8.9及び抵抗10.
11で構成したが、本発明がこれに限定されるものでな
いことは勿論である。
[発明の効果1 本発明にあっては、上述のように、第2の出力用MOS
FETのゲート・ソース間にノーマリ・オン型の制御用
トランジスタを接続し、これを第1の出力用MOSFE
Tを流れる負荷電流によりバイアス抵抗において発生す
る電圧によって導通・非導通を切り替えるようにしたた
め、第1の出力用MOS F ETが非導通状態となり
負荷電流が遮断されることで、前記抵抗において発生し
ていたバイアス電圧が消失して初めて第2の出力用MO
SFETに第2のフォトダイオードアレイが発する光起
電力が印加され導通状態となることになる。従って、本
発明によれば、フォトダイオードアレイ等の能力を変え
ることなく、C接点型の半導体リレーにおいてBBMを
実現できる光結合型のリレー回路を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す回路図、第2図は従来
例を示す回路図である。 1・・・発光ダイオード、2・・・のフォトダイオード
アレイ、3・・・第2のフォトダイオードアレイ、4・
・・第1の出力用MOSFET、5・・・第2の出力用
MOSFET、6・・・バイアス抵抗、7・・・制御用
トランジスタ、17a、17b・・・出力端子、17c
・・・共通出力端子、18.19・・・放電回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入力信号に応答して光信号を発生する発光ダイオ
    ードと、 発光ダイオードの光信号を受光するようにそれぞれ配置
    された第1及び第2のフォトダイオードアレイと、 第1及び第2のフォトダイオードアレイのそれぞれの光
    起電力をゲート・ソース間に印加されてそれぞれのドレ
    イン・ソース間の導通状態と非導通状態が切り替わるノ
    ーマリ・オン型の第1の出力用MOSFET及びノーマ
    リ・オフ型の第2の出力用MOSFETと、 第1の出力用MOSFETのソースへ接続され、第1の
    出力用MOSFETを流れる負荷電流によってバイアス
    電圧を発生するバイアス抵抗と、第2の出力用MOSF
    ETのゲート・ソース間に接続され、バイアス抵抗によ
    り発生する電圧によって導通状態となる制御用トランジ
    スタと、第1及び第2の出力用MOSFETのそれぞれ
    のゲート・ソース間の蓄積電荷を放電する放電回路とを
    備え、 第1及び第2の出力用MOSFETの各ドレインはそれ
    ぞれの出力端子に接続され、第1の出力用MOSFET
    のソースは前記バイアス抵抗を介して共通出力端子に、
    第2の出力用MOSFETのソースと共に接続されてい
    ることを特徴とする光結合型リレー回路。
JP2123806A 1990-05-14 1990-05-14 光結合型リレー回路 Pending JPH0420010A (ja)

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JP2123806A JPH0420010A (ja) 1990-05-14 1990-05-14 光結合型リレー回路

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JP2123806A Pending JPH0420010A (ja) 1990-05-14 1990-05-14 光結合型リレー回路

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JP (1) JPH0420010A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6172552B1 (en) 1997-10-17 2001-01-09 Nec Corporation FET device for use in solid-state relay
JP2014167962A (ja) * 2013-02-28 2014-09-11 Toshiba Corp 光結合装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6172552B1 (en) 1997-10-17 2001-01-09 Nec Corporation FET device for use in solid-state relay
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