(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動回路であって、 光電変換ユニット、高入力抵抗型トランジスタ、および可変型負電圧供給装置を備え、 前記光電変換ユニットが光を受けて生じる電気エネルギーは、前記高入力抵抗型トランジスタのゲートへ出力され、前記高入力抵抗型トランジスタの駆動に使われると同時に、前記可変型負電圧供給装置に蓄えられ、 前記光電変換ユニットの受光が停止した場合、前記可変型負電圧供給装置により、前記高入力抵抗型トランジスタのゲートに負電圧が入力され、前記高入力抵抗型トランジスタの遮断を加速することを特徴とするトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動回路。
【請求項２】
前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）は、ロジック運算及びデータ記憶メモリーの回路装置および感知回路装置を構成し、 前記光電変換ユニット（ＰＥ１０１）は、光を受ける場合に電流を生じるチップ系または非チップ系の光電池、または光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットで構成され、電気エネルギー発光ユニット（ＥＬ１０１）の光エネルギーを受け、前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）の最低駆動電圧よりも高い駆動電圧を発生することにより、前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）を駆動し、 前記可変型負電圧供給装置（ＶＢ１０１）は、前記高入力抵抗型トランジスタが停止する時、負電圧を前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）の制御ゲート及びエミッタへ出力することにより、前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）の停止を加速可能であり、入力された正電圧信号の電気エネルギーを利用して負電圧を蓄え可能であり、光エネルギーが電気エネルギーに変換するユニットを使用可能であり、前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）を駆動する正電圧の電気エネルギーを蓄え可能であり、 前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）の制御を受ける負荷ユニット（ＬＤ１０１）をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路。
【請求項３】
前記電気エネルギー発光ユニット（ＥＬ１０１）、前記光電変換ユニット（ＰＥ１０１）及び前記可変型負電圧供給装置（ＶＢ１０１）は、一体または別体になるように構成されることを特徴とする請求項２に記載のトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路。
【請求項４】
前記電気エネルギー発光ユニット（ＥＬ１０１）、前記光電変換ユニット（ＰＥ１０１）、及び前記可変型負電圧供給装置（ＶＢ１０１）は、少なくとも一つが前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）と一体になるよう構成されることを特徴とする請求項２に記載のトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路。
【請求項５】
集積回路、回路基板、直接接続の開放式構造、または、混合構造により形成されることを特徴とする請求項２に記載のトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路。
【請求項６】
前記電気エネルギー発光ユニット（ＥＬ１０１）は、交流または直流電流によって駆動されるランプ、直流電気エネルギーによって駆動される発光ダイオードＬＥＤ、あるいは、レーザ光源であることを特徴とする請求項２に記載のトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路。
【請求項７】
前記可変型負電圧供給装置（ＶＢ１０１）は、前記光電変換ユニット（ＰＥ１０１）に並列接続されるインダクタンス（Ｌ１０１）を有し、前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）を駆動する正電圧電気エネルギーが中断するとき、前記インダクタンス（Ｌ１０１）が前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）の入力端に逆方向負電圧を入力することにより前記高入力抵抗型トランジスタの遮断を加速可能であることを特徴とする請求項１に記載のトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路。
【請求項８】
前記可変型負電圧供給装置（ＶＢ１０１）は、前記光電変換ユニット（ＰＥ１０１）に並列接続されるインダクタンス（Ｌ１０１）及びキャパシタンス（Ｃ１０１）のセットを有し、前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）を駆動する正電圧電気エネルギーが中断するとき、前記インダクタンス（Ｌ１０１）及び前記キャパシタンス（Ｃ１０１）のセットが高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）の入力端に逆方向負電圧を入力することにより前記高入力抵抗型トランジスタの遮断を加速可能であることを特徴とする請求項１記載のトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路。
【請求項９】
前記可変型負電圧供給装置（ＶＢ１０１）は、前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）の入力端に直列接続されるインダクタンス（Ｌ１０１）、および、前記光電変換ユニット（ＰＥ１０１）に並列接続される補助レジスタンス（Ｒ５００）を有し、前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）を駆動する正電圧電気エネルギーが中断するとき、前記インダクタンス（Ｌ１０１）が前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）の入力端に逆方向負電圧を入力することにより、前記高入力抵抗型トランジスタの遮断を加速することを特徴とする請求項１に記載のトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路。
【請求項１０】
前記可変型負電圧供給装置（ＶＢ１０１）は、前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）の入力端に直列接続されるインダクタンス（Ｌ１０１）及びキャパシタンス（Ｃ１０１）のセット、ならびに、前記光電変換ユニット（ＰＥ１０１）に並列接続される補助レジスタンス（Ｒ５００）を有し、前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）を駆動する正電圧の信号源が中断すると、前記インダクタンス（Ｌ１０１）及び前記キャパシタンス（Ｃ１０１）のセットによる並列調波振動が前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）の入力端に逆方向負電圧を生じることで、前記高入力抵抗型トランジスタの遮断を加速することを特徴とする請求項１に記載のトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路。
【請求項１１】
前記可変型負電圧供給装置（ＶＢ１０１）は、前記光電変換ユニット（ＰＥ１０１）に並列接続される圧電効力ユニット（ＰＺ１０１）を有し、  当該圧電効力ユニット（ＰＺ１０１）は、プレストレス構造を有し、プレストレス構造により、負電圧状態で前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）へ出力することで、電気エネルギー発光ユニット（ＥＬ１０１）からカップリングされる前記光電変換ユニット（ＰＥ１０１）の出力電圧を制御し、 前記光電変換ユニット（ＰＥ１０１）は、前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）を駆動する正電圧を生じ、正電圧の信号源が中断すると、前記圧電効力ユニット（ＰＺ１０１）により、前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）の入力端を改めて負電圧の状態にし、前記高入力抵抗型トランジスタの遮断を加速することを特徴とする請求項１に記載のトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路。
【請求項１２】
第１電気エネルギー発光ユニット（ＥＬ１０１）および第２電気エネルギー発光ユニット（ＥＬ１０２）をさらに備え、 前記光電変換ユニットは、前記第１電気エネルギー発光ユニット（ＥＬ１０１）に対応する第１光電変換ユニット（ＰＥ１０１）、および、前記第２電気エネルギー発光ユニット（ＥＬ１０２）に対応し前記第１光電変換ユニット（ＰＥ１０１）に直列接続される第２光電変換ユニット（ＰＥ１０２）のうちいずれか一方を有し、 前記可変型負電圧供給装置（ＶＢ１０１）は、前記第１光電変換ユニット（ＰＥ１０１）および前記第２電気エネルギー発光ユニット（ＥＬ１０２）のうちいずれか他方、前記第１光電変換ユニット（ＰＥ１０１）に並列接続される第１補助レジスタンス（Ｒ５００）、ならびに、前記第２光電変換ユニット（ＰＥ１０２）に並列接続される第２補助レジスタンス（Ｒ５００’）を有し、 前記第１光電変換ユニット（ＰＥ１０１）および前記第２光電変換ユニット（ＰＥ１０２）の一方が光を受けて発電すると、正極性の電気エネルギーを前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）に出力することで、前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）を駆動し、 前記高入力抵抗型トランジスタへ出力する正極性電気エネルギーが停止すると、前記第１光電変換ユニット（ＰＥ１０１）および前記第２光電変換ユニット（ＰＥ１０２）の他方が光を受けて発電し、負極性電気エネルギーを前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）の入力端へ出力し、前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）の遮断を加速することを特徴とする請求項１に記載のトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路。
【請求項１３】
第１電気エネルギー発光ユニット（ＥＬ１０１）および第２電気エネルギー発光ユニット（ＥＬ１０２）をさらに備え、 前記光電変換ユニットは、前記第１電気エネルギー発光ユニット（ＥＬ１０１）が発生する光を受けて正極性電気エネルギーを発生する第１光電変換ユニット（ＰＥ１０１）を有し、 前記可変型負電圧供給装置（ＶＢ１０１）は、前記第２電気エネルギー発光ユニット（ＥＬ１０２）、前記第２電気エネルギー発光ユニット（ＥＬ１０２）が発生する光を受けて負極性の電気エネルギーを発生する第２光電変換ユニット（ＰＥ１０２）、前記第１光電変換ユニット（ＰＥ１０１）と並列接続される第１補助レジスタンス（Ｒ７００）、および、前記第１補助レジスタンス（Ｒ７００）と直列接続され前記第２光電変換ユニット（ＰＥ１０２）と並列接続される第２補助レジスタンス（Ｒ７００’）を有し、 前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）へ出力する正極性電気エネルギーが停止すると、前記第２光電変換ユニット（ＰＥ１０２）より出力された負極性の電気エネルギーが前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）へ出力することにより前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）の遮断を加速することを特徴とする請求項１に記載のトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路。
【請求項１４】
第１電気エネルギー発光ユニット（ＥＬ１０１）および第２電気エネルギー発光ユニット（ＥＬ１０２）をさらに備え、 前記光電変換ユニットは、前記第１電気エネルギー発光ユニット（ＥＬ１０１）が発生する光を受けて正極性電気エネルギーを発生する第１光電変換ユニット（ＰＥ１０１）を有し、 前記可変型負電圧供給装置（ＶＢ１０１）は、前記第２電気エネルギー発光ユニット（ＥＬ１０２）、前記第１光電変換ユニット（ＰＥ１０１）と並列接続される第１補助レジスタンス（Ｒ７００）、前記第１光電変換ユニット（ＰＥ１０１）および前記第１補助レジスタンス（Ｒ７００）に直列接続され前記第２電気エネルギー発光ユニット（ＥＬ１０２）が発生する光を受けて負極性の電気エネルギーを発生する第２光電変換ユニット（ＰＥ１０２）、および、前記第２光電変換ユニット（ＰＥ１０２）と並列接続される第２補助レジスタンス（Ｒ７００’）を有し、 前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）へ出力する正極性電気エネルギーが停止すると、前記第２光電変換ユニット（ＰＥ１０２）の負極性の電気エネルギーが前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）へ出力することにより前記高入力抵抗型トランジスタ（Ｑ１０１）の遮断を加速することを特徴とする請求項１に記載のトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ご存じの通り高入力抵抗型トランジスタ〔例えば、超小型パワー型モス電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）またはゲート絶縁型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）〕またはその他高入力抵抗型トランジスタ及びモジュールは、最近発展した電圧を利用して駆動及び制御する固体トランジスタユニットである。それは微電子のロジック運算またはデータを記憶メモリーする回路装置、感知回路装置、またはその他の回路に応用され、固体の高効率スイッチとして使われるため、大変便利であるが、高入力抵抗型トランジスタ〔例えば、超小型パワー型モス電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）またはゲート絶縁型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）〕またはその他高入力抵抗型トランジスタ及びモジュールの制御入力端はすべて高抵抗な状態であり、そのマッチングした駆動する信号の電流は小さく（ゼロに近く）、その駆動する電圧が設定値に達しなければ、正常な運転を維持できない。また、ゲートとエミッタとの間の駆動電圧が低すぎると、集電極とエミッタとの間の抵抗が大きくなり、熱損が増大し、焼付けが発生する。この欠点があるため、電圧入力が低い場合の応用は制限されている。図面に示すのは、高入力抵抗型トランジスタの中のゲート絶縁型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を例とした模式図であり、図面のゲート絶縁型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）の制限はその駆動する信号を１２Ｖ以下に低下しないほうが望ましい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、トランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換し、可変型負電圧供給装置を用いて高入力抵抗型トランジスタの応答速度を高める駆動電気回路を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項記載のトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路によると、光電変換ユニットが受光した場合に生じる電気エネルギーを高入力抵抗型トランジスタのゲート（ＧＡＴＥ）又はエミッタ（ＥＭＩＴＴＥＲ）へ出力するとき、この電気エネルギーは、高入力抵抗型トランジスタの駆動に使われると同時に、可変型負電圧供給装置に蓄えられる。それによって、光電変換ユニットの受光が止められた場合、高入力抵抗型トランジスタのゲート（ＧＡＴＥ）又はエミッタ（ＥＭＩＴＴＥＲ）へ負電圧を入力できるため、高入力抵抗型トランジスタの駆動の停止を加速可能であるものである。
【０００５】
つまり、電気エネルギーを使って、発光ユニットまたは環境光源などを駆動することにより、それとカップリングした光電変換ユニットを励起し、正電圧の電気エネルギーを生じさせ、モス電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、ゲート絶縁型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）またはその他高入力抵抗型トランジスタを駆動すると同時に、正電圧の電気エネルギーが可変型負電圧供給装置に電気エネルギーを蓄えることにより、正電圧の信号が停止する場合、１個または１個以上の高抵抗トランジスタのゲート（ＧＡＴＥ）及びエミッタ（ＥＭＩＴＴＥＲ）へ負電圧を入力できるため、停止に協力できるものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、トランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路の基本電気回路の回路図である。その主な構成は下記の通りである。
【０００７】
高入力抵抗型トランジスタＱ１０１：高入力抵抗型トランジスタＱ１０１は１個または１個以上の各種高入力抵抗型トランジスタで構成されたものである。その中に１セット単極性または２セット逆極性の並列式またはブリッジ式モジュールの高入力抵抗型トランジスタ〔例えば、モス電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）またはゲート絶縁型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）〕、その他高入力抵抗型トランジスタモジュール及びゲートで構成された能動ユニットまたはロジック運算及びデータ記憶メモリーの回路装置を構成し、感知回路装置を構成し、またはその他の回路を構成することにより、正電圧の電気エネルギーを引き受けて駆動するものであり、または、需要により選定された数の光電変換ユニットＰＥ１０１を共同または個別マッチングする方式で高入力抵抗型トランジスタを駆動するものなどが含まれるものである。
【０００８】
光電変換ユニットＰＥ１０１：光を受ける場合に生じるチップ系または非チップ系の光電池またはその他タイプの光ネルギーを電気エネルギーに変換するユニットで構成されたものである。環境自然光源または電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０１の光エネルギーを受け、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１の最低需要より高い駆動電圧に変換することにより高入力抵抗型トランジスタＱ１０１を駆動するものである。前述の電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０１は１個または１個以上の発光ダイオードＬＥＤまたはランプなどの光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットで構成されたものであり、それを光電変換ユニットＰＥ１０１とマッチングする状態は、その出力される光エネルギーにより光電変換ユニットＰＥ１０１に最低需要の駆動電圧を生じるものであり、また、１個または１個以上の電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０１を使って光電変換ユニットＰＥ１０１を駆動し、１個または１個以上の電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０１を使って、共同で光電変換ユニットＰＥ１０１を駆動し、または、２個または２個以上の電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０１を使ってそれぞれ光電変換ユニットＰＥ１０１を独立の方式で駆動し、または２個または２個以上の電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０１を使って、同時に２個または２個以上の光電変換ユニットＰＥ１０１を駆動するものである。この電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０１は回路の需要により１個または１個以上を設置することまたは設置しないことを選択できるものである。
【０００９】
可変型負電圧供給装置ＶＢ１０１：固体または機電式ユニットで構成され、停止する時に負電圧を供給して、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１の制御ゲート及びエミッタへ出力することにより、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１の停止に協力できるものである。正電圧電力エネルギーを駆動する制御信号を受信する場合または光電変換ユニットＰＥ１０１が電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０１または環境自然光源を受けて正電圧を生じて高入力抵抗型トランジスタＱ１０１を駆動する場合、可変型負電圧供給装置ＶＢ１０１は同時に入力された正電圧信号の電気エネルギーを利用して、負電圧を蓄えることができるため、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１へ出力する正電圧信号が中断する場合、可変型負電圧供給装置ＶＢ１０１より高入力抵抗型トランジスタＱ１０１の制御ゲート及びエミッタへ負電圧を入力することにより、停止する場合、電力エネルギーを供給できる。この可変型負電圧供給装置ＶＢ１０１の負電圧電気エネルギーで光エネルギーが電気エネルギーに変換するユニットを使用できる。それは共同の光電変換ユニットＰＥ１０１、独立で設置された光電変換ユニットＰＥ１０２またはその他の駆動信号源からの正電圧電気エネルギーを含む。また、その蓄えた負電圧エネルギーは機電変換機能ユニット、インダクタンスユニット、キャパシタンスユニット、充電放電できる二次電池、スーパーキャパシタンスまたはその他タイプの電気エネルギー蓄え装置で構成されている。それによって高入力抵抗型トランジスタＱ１０１を駆動する正電圧の電気エネルギーを蓄えられるものである。
【００１０】
負荷ユニットＬＤ１０１：その中に電気エネルギーを入力することで機械エネルギー、光、熱または電気化学効力を生じる負荷、その他抵抗性、キャパシタンス、インダクタンスなどの負荷、トランジスタ、ダイオード、その他各種の固体電子または機電式負荷ユニットで構成され、パワー負荷またはパワー増幅機能としての回路負荷、信号送受信としての負荷、データの記憶の読み取りと削除と運算としての負荷または感知回路装置またはその他の回路負荷が含まれているものであり、それによって高入力抵抗型トランジスタＱ１０１の制御を受けるものである。
【００１１】
上述のユニットの組合せによる高入力抵抗型トランジスタ〔例えば、超小型パワー型モス電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）またはゲート絶縁型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）〕またはその他高入力抵抗型トランジスタ及びモジュールのゲートとエミッタとの間に、正常に光を受ける状態で光エネルギーを電気エネルギーに変換できるユニットＰＥ１０１及び可変型負電圧供給装置ＶＢ１０１が並列で設けられ、また、光電変換ユニットＰＥ１０１とカップリングさせる電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０１（例えば、発光ダイオードまたはランプなど）を設置することにより、電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０１が発光する場合または環境光源で光電変換ユニットＰＥ１０１を励起する場合、相対する駆動電圧信号が生じ、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１を駆動するものである。
【００１２】
このトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する構造は下記の通りである。
（１）電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０１、光電変換ユニットＰＥ１０１及び可変型負電圧供給装置ＶＢ１０１は、構造の需要により独立構造で相互にカップリングまたは部分的または全体が相互にカップリングする密封状態を呈するものである。
【００１３】
（２）電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０１、光電変換ユニットＰＥ１０１及び可変型負電圧供給装置ＶＢ１０１は、構造の需要により部分的または全体が高入力抵抗型トランジスタＱ１０１と分離設置または一体であるモジュール構造を呈するものである。
【００１４】
（３）その各種の関連する回路ユニットは、集積回路、回路基板、直接接続の開放式構造、または混合構造を使うことができるものである。
（４）上述の（１）及び（２）の電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０１を駆動する電源は、交流または直流電流を使ってランプを駆動するユニット、直流電気エネルギーを使って発光ダイオードＬＥＤを駆動するユニット、またはレーザ光源またはその他電気エネルギーを使って電気エネルギーを励起する発光ユニットで構成されている。または、環境自然光源を使用するものである。
【００１５】
このトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路の中の可変型負電圧供給装置ＶＢ１０１の主要な構成する特徴は、機電ユニットまたは固体ユニットの組合せにより、各種の駆動の正電圧信号の電気エネルギーを同時に可変型負電圧供給装置ＶＢ１０１に転じて蓄え、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１が停止する場合、停止に協力する負電圧の電源として使われるものである。その特徴は、電気エネルギー発光ユニットの光を受け、発光する光エネルギーを使って、光電変換ユニットＰＥ１０１及び光電変換ユニットＰＥ１０２を励起し、高入力抵抗型トランジスタが必要とする正電圧の電気エネルギーを生じさせると同時に、可変型負電圧供給装置ＶＢ１０１に蓄え、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１が停止する場合、停止に協力する負電圧の電源として使われるものである。可変型負電圧供給装置ＶＢ１０１の回路構造の実施例は非常に多いため、下記に実施例を挙げて、その実行可能性を証明するが、それによるその構成範囲が制限されるものではない。その回路構造は下記の通りである。
【００１６】
ａ．図２は、本実施例の並列したインダクタンスで構成されている可変型負電圧供給装置である。高入力抵抗型トランジスタＱ１０１の入力端をインダクタンスＬ１０１と並列し、外部からの信号源または電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０１からのカップリングされた選定した出力電圧の光電変換ユニットＰＥ１０１を制御することにより、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１を駆動する正電圧の信号源が中断する場合、インダクタンスＬ１０１が高入力抵抗型トランジスタＱ１０１の入力端に逆方向負電圧を生じることにより、停止する特性を改善できるものである。
【００１７】
ｂ．図３は、本実施例の並列したインダクタンス及びキャパシタンスセットで構成されている可変型負電圧供給装置である。高入力抵抗型トランジスタＱ１０１の入力端をインダクタンスＬ１０１及びキャパシタンスＣ１０１セットと並列し、外部からの信号源または電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０１からのカップリングされた選定した出力電圧の光電変換ユニットＰＥ１０１を制御することにより、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１を駆動する正電圧の信号源が中断する場合、並列されたインダクタンスＬ１０１及びキャパシタンスＣ１０１セットが高入力抵抗型トランジスタＱ１０１の入力端に逆方向負電圧を生じることにより、停止する特性を改善できるものである。
【００１８】
ｃ．図４は、本実施例の直列したインダクタンスで構成されている可変型負電圧供給装置である。高入力抵抗型トランジスタＱ１０１の入力端と正電圧を駆動する信号源との間にインダクタンスＬ１０１を直列し、外部からの信号源または電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０１からのカップリングされた選定した出力電圧の光電変換ユニットＰＥ１０１を制御することにより、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１を駆動する正電圧の信号源が中断する場合、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１と正電圧を駆動する信号源との間に直列されたインダクタンスＬ１０１が高入力抵抗型トランジスタＱ１０１の入力端に逆方向負電圧を生じることにより停止する特性を改善できるものである。また、光電変換ユニットＰＥ１０１の両端に需要により補助レジスタンスＲ５００を並列することにより、逆方向負電圧の回路を提供できるものである。
【００１９】
ｄ．図５は、本実施例の直列で設けた並列を呈するインダクタンス及びキャパシタンスで構成されている可変型負電圧供給装置である。高入力抵抗型トランジスタＱ１０１の入力端と正電圧を駆動する信号源との間に直列で設けられているインダクタンスＬ１０１及びキャパシタンスＣ１０１セットを直列し、外部からの信号源または電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０１からのカップリングされた選定した出力電圧の光電変換ユニットＰＥ１０１を制御することにより、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１を駆動する正電圧の信号源が中断する場合、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１と正電圧を駆動する信号源との間に直列で設けられている並列したインダクタンスＬ１０１及びキャパシタンスＣ１０１セットで構成された並列調波振動が高入力抵抗型トランジスタＱ１０１の入力端に逆方向負電圧を生じることにより、停止する特性を改善できるものである。また、光電変換ユニットＰＥ１０１の両端に需要により補助レジスタンスＲ５００を並列することにより、逆方向負電圧の回路を提供できるものである。
【００２２】
ｇ．図６は、本実施例のプレストレスド構造のある圧電効力ユニットを並列することで構成されている可変型負電圧回路供給装置である。駆動する信号源と高入力抵抗型トランジスタＱ１０１の入力端との間にプレストレスド構造がある圧電効力ユニットＰＺ１０１を並列し、この圧電効力ユニットは各種の圧電効力があるユニットを含み、プレストレスド構造を使って、それにプレストレスド圧縮し、負電圧状態のままで高入力抵抗型トランジスタＱ１０１へ出力することにより、駆動する信号源または電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０１からのカップリングされた選定した出力電圧の光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットＰＥ１０１を制御して光を受けて発電するため、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１を駆動する正電圧が生じ、それは高入力抵抗型トランジスタＱ１０１を駆動し、同時に圧電効力を利用して、圧電効力ユニットＰＺ１０１を圧電効力ユニットＰＺ１０１方向と反対方向に変化させるため、正電圧の信号源が中断する場合、圧電効力ユニットＰＺ１０１がプレストレスドを利用して、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１の入力端を改めて負電圧の状態にするため、その停止特性を改善できるものである。
【００２７】
ｌ．図７は、本実施例の２セットの電気エネルギーの極性で駆動を選ぶ電気エネルギー発光ユニットを利用して、２セットの逆極性で並列した光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットとマッチングする実施例である。双方向駆動する信号源を使って、電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０１及び電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０２と、それとカップリングする逆方向で並列した選定出力電圧の光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットＰＥ１０１及びエネルギーを電気エネルギーに変換するＰＥ１０２とを駆動することにより、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１の入力端に入力する。入力する信号源は順方向導通の信号であり、順方向導通の電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０１を駆動し、光を受けて発光させることにより、それとカップリングした光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットＰＥ１０１が光を受けて発電し、正極性の電気エネルギーを生じ、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１を駆動して導通に転じさせるため、入力した信号源の正信号が停止して負方向の信号に転じる場合、高入力抵抗型トランジスタへ出力する正極性電気エネルギーが停止する。この場合、停止用のその他の逆方向発光の電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０２が発光し、それとカップリングした光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットＰＥ１０２が光を受けて発電し、負極性電気エネルギーを生じ、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１の入力端へ出力することにより、その停止する特性を改善できるものである。
【００２８】
ｍ．図８は、本実施例の２セットの個別の電気エネルギー発光ユニット及び２セットの発光ユニットを利用して、２セットの逆極性で並列した光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットを制御する実施例である。双方向駆動する信号源を使って、それぞれ設けられている電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０１及び電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０２と、それとカップリングする逆方向で並列した選定出力電圧の光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットＰＥ１０１及び光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットＰＥ１０２とを駆動することにより、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１の入力端に入力する。入力する信号源は順方向導通の信号であり、それとマッチングした電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０１を駆動して光を受けて発光させることにより、それとカップリングした光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットＰＥ１０１が光を受けて発電し、正極性の電気エネルギーを生じ、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１を駆動して導通に転じさせるため、入力した信号源の正信号が停止して負方向の信号に転じる場合、高入力抵抗型トランジスタへ出力する正極性電気エネルギーが停止する。この場合、停止用のその他の逆方向発光の電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０２が発光することにより、それとカップリングした光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットＰＥ１０２は光を受けて発電し、負極性電気エネルギーを生じ、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１の入力端へ出力するため、その停止する特性を改善できるものである。
【００２９】  ｎ．図９は、２セットの個別の電気エネルギー発光ユニット及び２セットの発光ユニットを利用して、２セットの逆極性光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットを制御する実施例である。双方向駆動する信号源を使って、それぞれ設けられた電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０１（特許請求の範囲における「第１電気エネルギー発光ユニット」に対応する）及び電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０２（特許請求の範囲における「第２電気エネルギー発光ユニット」に対応する）と、それとカップリングする逆方向で並列した選定出力電圧の光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットＰＥ１０１（特許請求の範囲における「第１光電変換ユニット」に対応する）及び光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットＰＥ１０２（特許請求の範囲における「第２光電変換ユニット」に対応する）とを駆動することにより、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１の入力端に入力する。入力する信号源は順方向導通の信号であり、それとマッチングした電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０１を駆動して光を受けて発光させ、それとカップリングした光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットＰＥ１０１が光を受けて発電し、正極性の電気エネルギーを生じ、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１を駆動して導通に転じさせるため、入力した信号源の正信号が停止して負方向の信号に転じる場合、高入力抵抗型トランジスタへ出力する正極性電気エネルギーが停止する。この場合、停止用のその他の逆方向発光の電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０２が発光することにより、それとカップリングした光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットＰＥ１０２は光を受けて発電し、負極性電気エネルギーを生じ、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１の入力端へ出力するため、その停止する特性を改善できるものである。また、２セットの逆方向で直列した光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットの個別の出力端にそれぞれ補助レジスタンスＲ５００（特許請求の範囲における「第１補助レジスタンス」に対応する）または補助レジスタンスＲ５００’（特許請求の範囲における「第２補助レジスタンス」に対応する）を並列できるが、この２個のレジスタンスは需要により設置を選択できるものである。
【００３０】  ｏ．図１０は、本実施例の負極性の電源がある構造の第一実施例である。固定の電源または駆動する信号源を使って、１セットの電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０２を駆動して光エネルギーを生じさせ、それとカップリングした負極性電気エネルギーを生じさせる光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットＰＥ１０２を励起するため、駆動する信号源が電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０１を直接入力または駆動して制御することにより、相対する光エネルギーを生じさせ、それとカップリングした正極性電気エネルギーを生じさせる光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットＰＥ１０１を励起し、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１の入力端へ出力する。また、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１の二つの入力端に補助レジスタンスＲ７００（特許請求の範囲における「第１補助レジスタンス」に対応する）及び補助レジスタンスＲ７００’（特許請求の範囲における「第２補助レジスタンス」に対応する）を直列した回路セットを並列する。前述の負極性の電気エネルギーを生じさせる光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットＰＥ１０２は逆極性であり、補助レジスタンスＲ７００’に並列することにより、常に負極性電気エネルギーを入力するため、駆動する信号源が中断する場合、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１へ出力する正極性電気エネルギーが停止し、この場合、光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットＰＥ１０２より出力した負極性の電気エネルギーを高入力抵抗型トランジスタＱ１０１へ出力することにより、その停止する特性を改善できるものである。前述の固定電源は主の電源、専用補助電源、またはその他電源回路が共用する補助電源を使用できるものである。
【００３２】
ｑ．図１１は、本実施例の負極性の電源がある構造の第二実施例である。固定の電源または駆動する信号源を使って、１セットの電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０２を駆動して光エネルギーを生じさせることにより、それとカップリングした負極性電気エネルギーを生じさせる光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットＰＥ１０２を励起するため、駆動する信号源が電気エネルギー発光ユニットＥＬ１０１を直接入力または駆動して制御することにより、それとカップリングした正極性電気エネルギーを生じさせる光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットＰＥ１０１を励起する。光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットＰＥ１０１の二つの出力端に補助レジスタンスＲ７００を並列し、逆極性を呈する光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットＰＥ１０２を直列し、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１の入力端へ出力する。前述の負極性の電気エネルギーを生じさせる光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットＰＥ１０２の定格出力電圧は光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットＰＥ１０２定格出力電圧より低く、常に負極性電気エネルギーを入力できるため、駆動する信号は高入力抵抗型トランジスタＱ１０１の制御を妨害しない。また、駆動する信号源が中断する場合、高入力抵抗型トランジスタＱ１０１へ出力する正極性電気エネルギーが停止する。この場合、負極性の電気エネルギーを高入力抵抗型トランジスタＱ１０１へ出力するため、その停止する特性を改善できるものである。前述の固定電源は主の電源、専用補助電源またはその他電源回路が共用する補助電源を使用できるものである。また、光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニットＰＥ１０２の両端に需要により補助レジスタンスＲ７００’の設置を選択できるものである。
【００３３】
上述によるこのトランジスタを用いて光電変換駆動電気回路は、電気エネルギー発光ユニットまたは環境自然光源を操作光源として、そのカップリングした光を受ける状態で生じる駆動電圧の光電変換ユニット及びそれと配合する可変型負電圧供給装置ＶＢ１０１を制御し、高入力抵抗型トランジスタ〔例えば、超小型パワー型モス電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）またはゲート絶縁型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）〕またはその他高入力抵抗型トランジスタ及びモジュールの前置き駆動する回路を構成していることにより、高入力抵抗型トランジスタ〔例えば、超小型パワー型モス電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）またはゲート絶縁型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）〕またはその他高入力抵抗型トランジスタ及びモジュールが駆動の入力または停止を制御及び運転することがその特徴である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の一実施例によるトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路の基本電気回路を示す回路図である。
【図２】
本発明の一実施例によるトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路の並列したインダクタンスで構成されている可変型負電圧供給装置を示す回路図である。
【図３】
本発明の一実施例によるトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路の並列したインダクタンス及びキャパシタンスセットで構成されている可変型負電圧供給装置を示す回路図である。
【図４】
本発明の一実施例によるトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路の直列したインダクタンスで構成されている可変型負電圧供給装置を示す回路図である。
【図５】
本発明の一実施例によるトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路の直列で設けた並列を呈するインダクタンス及びキャパシタンスで構成されている可変型負電圧供給装置を示す回路図である。
【図６】
本発明の一実施例によるトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路のプレストレス構造がある圧電効力ユニットを並列することで構成されている可変型負電圧供給装置を示す回路図である。
【図７】
本発明の一実施例によるトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路の２セットの逆極性で並列した光電変換ユニットとマッチングする回路を示す回路図である。
【図８】
本発明の一実施例によるトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路の２セットの逆極性で並列した光電変換ユニットを制御する回路を示す回路図である。
【図９】
本発明の一実施例によるトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路の２セットの逆極性の光電変換ユニットを制御する回路を示す回路図である。
【図１０】
本発明の一実施例によるトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路の１セットのコンスタント負極性の電気エネルギーで構成されている回路を示す回路図である。
【図１１】
本発明の一実施例によるトランジスタを用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する駆動電気回路の１セットのコンスタント負極性の電気エネルギーで構成されている回路を示す回路図である。
【符号の説明】
Ｃ１０１    キャパシタンス
Ｌ１０１    インダクタンス
Ｑ１０１    高入力抵抗型トランジスタ
Ｒ４００    補助レジスタンス
Ｒ５００    補助レジスタンス
Ｒ５００’  補助レジスタンス
Ｒ６００    補助レジスタンス
Ｒ７００    補助レジスタンス
Ｒ７００’  補助レジスタンス
ＥＬ１０１    電気エネルギー発光ユニット
ＥＬ１０２    電気エネルギー発光ユニット
ＬD１０１    負荷ユニット
ＰＥ１０１    光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニット
ＰＥ１０２    光エネルギーを電気エネルギーに変換するユニット
ＰＺ１０１    圧電効力ユニット
ＶＢ１０１    可変型負電圧回路供給装置
ＺＤ１０１    ツェナーダイオード
ＥＳＤ１０１    補助蓄電装置
【図１】
0005220256.tif 000002
【図２】
0005220256.tif 000003
【図３】
0005220256.tif 000004
【図４】
0005220256.tif 000005
【図５】
0005220256.tif 000006
【図６】
0005220256.tif 000007
【図７】
0005220256.tif 000008
【図８】
0005220256.tif 000009
【図９】
0005220256.tif 000010
【図１０】
0005220256.tif 000011
【図１１】
0005220256.tif 000012