JPS63124477A - ゼロクロス機能付光結合素子 - Google Patents

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〕 本発明はゼロクロス機能付光結合素子に関し、特にゼロ
クロス機能付ホトトライアックカブラに関するものであ
る。

〔従来の技術〕

第４図は従来のゼロクロス機能付ホトトライアックカプ
ラを示す平面図である。ただし同図においてはＭ２Ｓ部
の結線の記載が省略されている。

第５図は第４図のＶ−Ｖ線断面図である。第４図、第５
図において、１はＮ形基板のＮ１１層、２は２３層、３
はＰＥ層、４はＮ７層、５はフィールドプレート構造の
アルミ電極、６はＮゆ層４とＰ。

層２との間のＲＧＫ抵抗（パス抵抗）、７はチャネルス
トッパとしてのＮ４層、８はゼロクロスにするためのＭ
２Ｓ部、９は赤外光が入射する窓部である。

第６図は第４図および第５図に示すゼロクロス機能付ホ
トトライアックカブラの等価回路図であり、同図でＴｌ
（カソード）、Ｔ２（アノード）は電圧が印加される端
子である。なお、第６図において第４図、第５図と同一
部分又は相当部分には同一符号が付しである。

次に、このような構成のゼロクロス機能付ホトトライア
ックカプラの形成法・機能等の概要について第４図〜第
６図を用いて説明する。まず、Ｎ形基板１にボロン等の
Ｐ彫工鈍物を拡散し、Ｐ。

層２および２１層３を形成した後、ＲＧＸ抵抗を形成す
べき部分にボロン等のＰ彫工鈍物を拡散し、ｄＶ／ｄｔ
耐量を上げる層を形成している。次に、Ｐお層２の中に
Ｎ４層４を設け、ラテラル形のＰＮＰＮ構造を形成して
いる。

また、第６図に示す端子Ｔｌ−Ｔ２に電圧を印加すると
反転層のチャネルがＮＢＢ１０上面に発生しやすくなる
ため、チャネルストッパとしてＮ＋層７を設けている。

さらに、ＰＥ層層内内ＭＯ３部８を設け、ホトトライア
ックカプラのゼロクロス機能をもたせている。

さらに、高耐圧のデバイスとするため、Ｐｉ層２、Ｐえ
層３の外側にあるＮ８層１表面にＡ２層のフィールドプ
レート構造を設けている。フィールドプレート構造はＮ
ｓ層１の表面の空乏層を広げる効果をさせることは周知
の技術である。

上述したようなゼロクロス機能付ホトトライアックカプ
ラは、赤外光がホトトライアックカプラの窓部９に入射
し、交流電源のゼロクロス機能をもつ光結合素子として
作用する。

〔発明が解決しようとする問題点〕 従来のゼロクロス機能付ホトトライアックカプラは以上
のように構成されているので、７００Ｖ程度の高耐圧を
出すことができるが、更に高い耐圧例えば８００ｖ以上
の耐圧を維持することが困難であった。これに対し、ホ
トトライアックカプラとしてガードリング部を設けて高
耐圧を出すことが試みられたが、アノード・カソード間
の電圧を上昇させると点弧電流が増える現象が発生し、
ホトトライアックカプラとしてガードリング構造を採用
することが困難であった。

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、８００ｖ以上の高耐圧で且つゼ
ロクロス機能を補助するゼロクロス機能付光結合素子を
得ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

このような目的を達成するために本発明は、光信号を電
気信号に変換し、この電気信号に対するゼロクロス機能
を有するゼロクロス機能付光結合素子において、ガード
リング部を設けるようにしたものである。

〔作用〕

本発明においては、高電圧阻止のための高耐圧が得られ
る。

〔実施例〕

本発明に係わるゼロクロス機能付光結合素子の一実施例
を第１図および第２図に示す。第１図は平面図であり、
第２図は第１図のｎ−ｎ線断面図である。第１図および
第２図において１０はガードリング部である。第１図、
第２図において第４図、第５図と同一部分又は相当部分
には同一符号が付しである。

第３図はＰ、１層２又は２４層３に赤外光を照射させた
時の２１１層２又は２９層３とＮ１１層１との間のり、
つとアノード・カソード間印加電圧との関係を示すグラ
フである。

次に、本素子の形成法・機能等について第１図〜第３図
を用いて説明する。まず、Ｎ形基板１にポロン等のＰ彫
工鈍物を拡散し、２３層２および２１層３を形成した後
、阻止電圧８００■以上の高耐圧を出すためのＰ彫工鈍
物のガードリング部１０を設け、さらにＲｏに部６にボ
ロン等のＰ彫工鈍物を拡散する。

次に２６層２の中にＮＥ層４を設け、このＮｔ層４を設
けると同時にＮ＋のチャネルストッパ７を設け、さらに
Ｐ。層３にゼロクロス機能をさせるＭＯ３部８を形成し
ている。

光結合素子として高耐圧を出すためにガードリング部が
採用されなかった理由は、ガードリング部１０とＮ、層
１が太陽電池の動作を示し、これによりＰｍ層２とＰＥ
層３との間のり、アが高電圧印加時に低下するためであ
る。しかし、ゼロクロス機能付ホトトライアックカプラ
は、アノード・カソード間に高電圧を印加したときは点
弧動作を行なわず、阻止電圧として高電圧であればよい
ので、上記ｈＦｔの高電圧印加時の低下は問題とならな
い。

従って、ガードリング部１０を設けることにより、高耐
圧のゼロクロス機能付ホトトライアックカプラを得るこ
とができる。

上記実施例ではゼロクロス機能付ホトトライアックカプ
ラの場合について説明したが、他のゼロクロス機能付光
結合素子でも本発明は適用でき、上記実施例と同様の効
果を奏する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、ガードリング部を設けた
ことにより、アノード・カソード間の阻止電圧を高電圧
とすることができるので、光結合素子を高耐圧なものと
することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わるゼロクロス機能付ホトトライア
ックカプラの一実施例を示す平面図、第２図は第１図の
ｎ−ｎ線断面図、第３図は第１図の素子のｈｒｙ特性を
示すグラフ、第４図は従来のゼロクロス機能付ホトトラ
イアックカプラを示す平面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ
線断面図、第６図は第４図の素子の等価回路図である。 ■・・・Ｎ、層、２・・・Ｐ、層、３・・・２１層、４
・・・Ｎ□層、５・・・アルミ電極、６・・・ＲＧＫ抵
抗（パス抵抗）、７・・・Ｎ＋層、８・・・Ｍ２Ｓ部、
９・・・窓部、１０・・・ガードリング部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　光信号を電気信号に変換し、この電気信号に対するゼ
   ロクロス機能を有するゼロクロス機能付光結合素子にお
   いて、ガードリング部を備えたことを特徴とするゼロク
   ロス機能付光結合素子。