"第1のスイッチとフォト発光ダイオードLEDとを含み、前記第1のスイッチはフォトLEDと並列接続され、前記フォトLEDのアノードは前記第1のスイッチへ接続され、前記第1のスイッチは、前記第1のスイッチが開いているとき前記フォトLEDを作動するよう構成され、そして前記フォトLEDのカソードは第1の抵抗器を介して接地へ接続され、前記フォトLEDの前記カソードはさらに、第2のスイッチと第2のコンデンサと第2の抵抗器と直列に接地へ接続され、ここで前記第1のスイッチと前記第2のスイッチとは、前記第2のコンデンサが放電することを防止するために相補状態で動作するよう構成される、オプトカプラ回路。前記第1のスイッチは、前記フォトLEDを非作動するために、前記フォトLEDからの電流の流れを分路するよう構成される、請求項1記載のオプトカプラ回路。前記第1のスイッチを流れる分路電流は、前記第1の抵抗器を流れて接地へ至る、請求項2記載のオプトカプラ回路。前記フォトLEDの前記カソードへ直接接続される前記第2のコンデンサをさらに含む、請求項1記載のオプトカプラ回路。前記第2の抵抗器と直列で前記第2のスイッチへ接続される前記第2のコンデンサをさらに含み、前記第2の抵抗器は、前記第2のスイッチを経由して接地へ流れる電流を制限するよう構成される、請求項4記載のオプトカプラ回路。前記第2のコンデンサは、約0.1マイクロファラッドμfの静電容量を有する、請求項1記載のオプトカプラ回路。前記第2の抵抗器は、約15オームΩの抵抗を有する、請求項6記載のオプトカプラ回路。前記第1のスイッチと前記第2のスイッチとが相補して動作する前記状態は、前記第2のコンデンサが充電と放電とを繰り返すことを防止するよう構成される、請求項1記載のオプトカプラ回路。前記第2のコンデンサは、前記第1のスイッチが開いており前記第2のスイッチが閉じているとき、前記フォトLEDの最初の作動の間に充電し、前記第2の抵抗器は、前記フォトLEDの最初の作動の間に前記フォトLEDと第2のコンデンサとを流れるピーク電流を制限するよう構成される、請求項1記載のオプトカプラ回路。前記第1のスイッチと前記第2のスイッチのそれぞれは、前記第1のスイッチと前記第2のスイッチの他方が切断する前に接触するよう構成される、請求項1記載のオプトカプラ回路。前記第2の抵抗器は、第1のスイッチ及び第2のスイッチを流れるピーク電流を所定のレベルに制限するためのあらかじめ選択される抵抗を有し、前記所定のレベルは、前記フォトLEDの特定の電流定格の範囲内である、請求項10記載のオプトカプラ回路。前記フォトLEDを流れる電流レベルは、前記第2のコンデンサが充電されるときに前記第1の抵抗器の抵抗値により決定される、請求項1記載のオプトカプラ回路。前記第2のコンデンサは、低い漏れ電流タイプのコンデンサを含む、請求項1記載のオプトカプラ。前記フォトLEDの前記アノードへ接続され、電源と並列した第1のコンデンサをさらに含み、前記第1のコンデンサは、誘導される電流のための接地への分路を提供して、前記フォトLEDの偶発的な作動又は非作動を防止するよう構成される、請求項1記載のオプトカプラ。前記第1のコンデンサは、約0.1マイクロファラッドμfの静電容量を含む、請求項14記載のオプトカプラ。第1のスイッチと第2のスイッチとを含む相補スイッチ集積回路と、ここで前記第1のスイッチと前記第2のスイッチは相補状態で動作するよう構成され、オプトカプラ回路と、とを含み、前記オプトカプラ回路は、フォト発光ダイオードLEDとフォトトランジスタと、前記第1のスイッチが開いているとき前記フォトLEDを作動するように構成された前記第1のスイッチへ接続された前記フォトLEDのアノードと、第1の抵抗器を介して接地へ接続された前記フォトLEDのカソードと、を含み、前記フォトLEDの前記カソードはさらに、第2のスイッチと第2のコンデンサと第2の抵抗器と直列に接地へ接続され、前記第1のスイッチと前記第2のスイッチは、前記第2のコンデンサを放電から防止するために相補状態で動作するよう構成される、ゲートドライバ回路。前記相補スイッチ集積回路は、一対のブレークビフォメーク型の相補スイッチを含み、前記相補スイッチは、約32ナノ秒の動作遅延を有する、請求項16記載のゲートドライバ回路。前記オプトカプラ回路は、単一チャネル高速オプトカプラを含む、請求項16記載のゲートドライバ回路。前記相補スイッチは、通常閉スイッチと通常開スイッチとをさらに含み、前記通常閉スイッチは前記フォトLEDの両端間に接続され、前記通常開スイッチはカソードコンデンサと電流制限抵抗器との間に接続される、請求項16記載のゲートドライバ回路。電源をさらに含み、前記フォトLEDの前記アノードは前記電源と接続される、請求項16記載のゲートドライバ回路。[0004]オプトカプラは、マイクロ秒あたり数十キロボルトKV/μsの幅のコモンモード耐性定格commonmodeimmunityratingを有する。コモンモード電圧過渡現象がコモンモード耐性定格を超えると、オプトカプラは故障する場合がある。オプトカプラが故障すると、フォトLEDは意図せずにオン又はオフに切り替えられることがある。例えば変速駆動装置VSDのゲートドライバなどの高感度のアプリケーションでは、オプトカプラが意図せずにスイッチングされると、ゲートされた絶縁ゲートバイポーラトランジスタIGBTのDCリンク電圧の破壊的なシュートスルーが生じることがある。[0005]オプトカプラでは、フォトLED及び光検出器は電気的に結合されてはいない。フォトLED及び光検出器の間に容量性結合が生じ得る。結合容量は、フォトLEDのアノード及びカソードのそれぞれ、並びにオプトカプラの出力の間に接続されたコンデンサとして表される。そのため、コモンモード電圧に大きな過渡現象があると、フォトLEDのアノード又はカソードへの電流の流入又はそこからの電流の流出が生じ得る。コモンモード電圧過渡現象によるこの追加的な電流がフォトLEDを誤動作させる可能性、例えば意図せずに光検出器をオン又はオフにする等、がある。[0006]開示するシステム及び/又は方法の意図する利点は、これらの必要性の1又は複数を満たすか、又は他の有利な特徴を提供する。他の特徴及び利点は本明細書で明らかにする。開示する教示は、本請求項の範囲内にある実施形態にまで及び、これには該実施形態が前述した1又は複数の必要性を達成するものか否かは関係しない。[0007]本発明はオプトカプラ回路を対象とする。オプトカプラ回路は、フォト発光ダイオードLEDが偶発的にオン又はオフの状態にされることを最小限に抑えるよう構成される。オプトカプラ回路は、フォトLEDと並列接続された第1のスイッチを備える。フォトLEDのアノードは電源に接続され、フォトLEDは第1のスイッチが開いているときに作動する。フォトLEDのカソードは第1の抵抗器を介して接地へ接続される。フォトLEDのカソードも、第2のスイッチ、第2のコンデンサ、及び第2の抵抗器と直列で接地に接続される。第1のスイッチ及び第2のスイッチは、第2のコンデンサの放電を回避するために相補状態で動作するよう構成される。[0008]本発明はさらに、相補型集積回路及びオプトカプラ回路を含むゲートドライバ回路を対象とする。オプトカプラ回路は、フォト発光ダイオードLEDと並列接続された第1のスイッチを含む。フォトLEDのアノードは電源へ接続され、フォトLEDは第1のスイッチが開いているときに作動する。フォトLEDのカソードは第1の抵抗器を介して接地へ接続される。フォトLEDのカソードも、第2のスイッチ、第2のコンデンサ、及び第2の抵抗器と直列で接地に接続される。第1のスイッチ及び第2のスイッチは、第2のコンデンサの放電を妨げるために相補状態で動作するよう構成される。[0009]さらに、オプトカプラ回路は、フォトLEDと並列接続された第1のスイッチを含み、フォトLEDはアノード及びカソードを有する。アノードは、減結合コンデンサを介して電源に接続される。オプトカプラ回路は、スイッチが開放位置にあるときにフォトLEDをオンにするよう構成される。スイッチが閉じているときは、スイッチは電流の流れの向きを、直列抵抗器を経由して接地へ向けるようにし、電流の流れを分路してフォトLEDから離すことでフォトLEDをオフにする。第2のコンデンサは、カソードへ接続される。第2のコンデンサは、第2のスイッチ、及び接地へ接続された電流制限抵抗器と直列に配線される。第1のスイッチ及び第2のスイッチは、カソードが接続されたコンデンサの放電を回避するために、相補状態で動作する。[0010]本明細書で述べる実施形態の利点の1つは、オプトカプラを定格のコモンモード耐性幅を超えて動作させることができることである。[0011]本明細書で述べる実施形態の別の利点は、光ファイバデバイスをオプトカプラで置き換えることである。[0018]図1は、フォトLED20を備えるオプトカプラ回路10の回路図を示す。オプトカプラ回路10は、オプトカプラ回路10の入力部16とオプトカプラ回路10の出力部18との間に接続された寄生コンデンサ12、14を含むものとして示すことができる。線30は、絶縁バリアを示し、これを越えて電気的接触は行われない。[0019]次に図2を参照する。オプトカプラ回路10は、フォトLED20と並列接続されたスイッチSW122により制御することができる。一実施形態では、スイッチ22がフォトLED20と並列接続されているとき、フォトLED20を制御するためにスイッチ22を用いることでコモンモード過渡現象への耐性及び/又は防御を提供する。オプトカプラ回路10は、減結合コンデンサ28Cdecouplerを介して電源26へ接続されるフォトLED20のアノード24を含む。一実施形態では、減結合コンデンサ28は、約0.1マイクロファラッドμfの静電容量を有する。スイッチ22を開放することにより、電流がフォトLED20及び直列抵抗器32へ流れ込んで接地34に至り、フォトLED20が作動すなわちオン状態になる。スイッチ22を閉成することにより、電流はスイッチ22及び直列抵抗器32Rseriesを通り接地34へ流れ、電流の流れを分路してフォトLED20から離すため、フォトLED20はオフ状態になる。一実施形態では、電流がフォトLED20を経由せずに直列抵抗器32に向けられるとすれば、直列抵抗器32は約169オームの抵抗値を有し得るが、直列抵抗器32はより高い又はより低い抵抗値を用いてもよい。[0020]過度のコモンモード電圧過渡現象によりアノード24へ誘導された任意の電流は、スイッチ22がオン及びオフのいずれの状態であっても、電源26及び減結合コンデンサ28への直接経路が与えられる。このようにして、フォトLED20の偶発的な作動又は非作動が回避される。[0021]過度のコモンモード電圧過渡現象によりカソード36へ誘導された任意の電流は、オプトカプラ10に誤動作を生じさせる可能性がある。オプトカプラ回路10を異なる2つの状況下で分析することができる。ひとつは電流がフォトLED20のカソード36に流入する場合、そしてもうひとつは電流がフォトLED20のカソード36から流出する場合である。図3を参照すると、電圧過渡現象は、フォトLED20のカソード36から電流Icathode_fromを誘導する。スイッチ22が開いていれば、フォトLED20は導電状態にあり、電流がフォトLED20を流れる。カソード36から結合コンデンサ14へ流れる電流Icathode_fromは、電流をフォトLED20に加えるが、フォトLED20はすでに導電状態にある。したがって、カソード36から結合コンデンサ14へ流れる電流Icathode_fromが、オプトカプラ回路10を偽トリガすることはない。しかし、スイッチ22が閉成状態にあれば、フォトLEDのカソード36から引き出される電流Icathode_fromはスイッチ22を流れることができる。スイッチ22は数百ミリオームの幅の抵抗を有しており、これは電気スイッチに共通することである。閉成されたスイッチ22の抵抗値が低いため、カソード36から流れる電流は、フォトLED20をIcathode_fromにより作動させるほど大きくなってしまう。換言すれば、cathode_fromにより生じたスイッチ22両端間の電圧降下が、フォトLED20の順方向バイアス電圧VFと同程度に高くならなければ、意図に反してフォトLED20が作動することはない。オプトカプラ回路を偽トリガするには、すなわちスイッチ22の電圧をフォトLED20のVFと同じ高さまで降下するには、寄生入出力コンデンサ14を流れる電流は非常に高いもの、例えば数アンペアの幅にあるもの、でなければならない。オプトカプラの寄生入出力静電容量の典型的な値はpFの幅にある。したがって、フォトLED20の偶発的な偽トリガを発生させるには、コモンモード電圧過渡現象は、数千KV/μsの幅になければならなくなる。[0022]図4は、フォトLED20のカソード36に流入する電流Icathode_intoを誘導する電圧過渡現象を示す。電流Icathode_intoは直列抵抗器32に流入し、直列抵抗器32両端間の電圧降下を増加させてフォトLED20両端間の電圧降下を低減し、フォトLED20をオフにすることがある。このように、オン状態のフォトLED20が意図せずにオフ状態に切り替わる傾向がある。例えば、直列抵抗器32両端間で数十ボルトの幅で電圧降下が増大すると、フォトLEDを意図せずオフにする可能性がある。寄生入出力コンデンサ14を通る数ミリアンペアの幅の電流により、この追加的な電圧降下が直列抵抗器32両端間で発生する。オプトカプラの寄生入出力静電容量の典型的な値は、数ピコファラドpFの幅にある。比較的小さな、例えば数ΚV/μsのコモンモード電圧過渡現象が数ミリアンペアの電流を生じさせ、オンになっているフォトLED20を偶発的にオフにできる。フォトLEDがオンのときに電流がフォトLED20のカソード36に流入する状況は、比較的小さなコモンモード電圧過渡現象でもオプトカプラ10を誤動作にするので問題である。スイッチ22が閉じていれば、フォトLED20のカソード36へ流入する電流は、スイッチ22を流れて減結合コンデンサ28に入ることができる。Icathode_intoにより誘導されたスイッチ22両端間の電圧降下は、フォトLED20の逆バイアス電圧を増大させ、それにより、フォトLED20がオフにされている状態に影響を与えることはできない。[0023]図5は、コモンモード電圧過渡現象に対する、追加的な又は向上した耐性又は保護を提供するオプトカプラ回路10の実施形態を示す。第2のコンデンサすなわちカソードコンデンサ38CcathodeはフォトLED20のカソード36へ接続される。コンデンサ38は第2のスイッチ40SW2及び接地34に接続される電流制限抵抗器42Rlimitと直列に配線される。例示的な一実施形態では、カソードコンデンサ38は約0.1マイクロファラドμfの静電容量値を有し、電流制限抵抗器42は約15オームΩの抵抗値を有する。コンデンサ38、第2のスイッチ40及び電流制限抵抗器42を使用することで、コモンモード電圧過渡現象によるオプトカプラ回路10の意図しないターンオフを回避することができる。[0024]フォトLED20がオンのときのオプトカプラ回路10のコモンモード耐性を高めるためには、カソードコンデンサ38は、フォトLED20のカソード端子36と接地34との間に直接接続することができない。これはフォトLEDが状態を切り替えるたびに、カソードコンデンサ38が充電と放電を繰り返すことになるからである。カソードコンデンサ38が必要とされるのは、フォトLED20がオン状態にありスイッチ22が開いているときにのみである。したがって、カソードコンデンサ38は、スイッチ22と相補的に動作するスイッチ40と直列接続される、つまり、スイッチ22が閉じているフォトLEDはオフときスイッチ40は開いており、スイッチ22が開いているフォトLEDはオンときにはスイッチ40は閉じており、これによりコンデンサの放電を回避する。スイッチ22、40は任意のタイプの機械的又は電気的スイッチであってよい。少なくとも1つの実施形態では、スイッチ22、40は、相補的なトランジスタ対であってよく、このトランジスタ対は、ひとつのトランジスタがオンのとき他方をオフにし、またその逆も可能にするような、共通の入力及び相互接続を有する。[0025]追加的なスイッチトRC直列回路、すなわちカソードコンデンサ38及び制限抵抗器42は、スイッチ40が閉じているときに使用することができる。第1のスイッチングイベントの間は、スイッチ22は開放位置にあり、スイッチ40は閉成位置にある。カソードコンデンサ38は、フォトLED20の最初の作動の間に充電する。この最初の充電時にフォトLED20及びカソードコンデンサ38を流れるピーク電流を制限するために、制限抵抗器42はカソードコンデンサ38及び接地34と直列に接続される。スイッチ22、40がブレークビフォメーク型のスイッチではない場合、制限抵抗器42は、スイッチ22、40を流れるピーク電流を所望のレベルまで制限するように選択された抵抗値を有してもよい。カソードコンデンサ38の初めの充電では、フォトLED20においてピーク電流が生じ、このピーク電流によりフォトLED20が誤動作又は故障する可能性がある。抵抗器42の抵抗値は、フォトLED20におけるピーク電流を、フォトLED20の特定の定格に制限できるように選択しなければならない。カソードコンデンサ38の充電後、引き続きカソードコンデンサ38は充電することができる。それ以降は、フォトLED20の電流の流れは直列抵抗器32により決定される。一実施形態では、カソードコンデンサ38は、低い漏れ電流をもつコンデンサであってもよい。[0026]スイッチ22が開いているとき、電流Icathode_fromは電源26、減結合コンデンサ28、及びカソードコンデンサ38から寄生コンデンサ14へ流れる。カソードコンデンサ38から流れる電流は最小化される。これは、フォトLED20が経路に最も小さいインピーダンスを与えるので、電流のほとんどが電源26及びコンデンサ28から引き出されて、作動しているフォトLED20へ流れるからである。この場合、コモンモード耐性は直列RC回路44から影響を受けることはなく、オプトカプラ回路10は高いコモンモード過渡現象耐性定格を保持することになる。[0027]これとは反対の場合には、電流Icathode_intoは寄生静電容量14からカソード端子36へ流入している。オプトカプラ回路10は、スイッチ22が開いて、電流がカソード36に流入しているときに、スイッチ22により作動されるフォトLED20を含む。図2から4に示すオプトカプラ回路は、カソード36に電流Icathode_intoが流入するとき、コモンモード電圧過渡現象に対し耐性が低かった。すなわち、フォトLED20のカソード36に電流が流入すれば、それは直列抵抗器32を流れ、直列抵抗器32両端間の電圧降下を増大し、フォトLED20をオフにする可能性がある。その場合、数KV/μsのコモンモード電圧過渡現象であってもフォトLED20の偶発的なターンオフは生じ得る。[0028]直列RC回路44が追加されれば、フォトLEDのカソード36に流入する電流は接地34への2つの経路を有する。つまり、直列抵抗器32を通る経路と直列RC回路44すなわちカソードコンデンサ38、スイッチ40、及び制限抵抗器42を通る経路を有する。電流のほとんどは直列RC回路44を流れるが、これはこの経路の方が、カソードコンデンサ38、スイッチ40、及び制限抵抗器42により定められるインピーダンスが低いからである。直列RC回路44は、直列抵抗器32の約1/100の特性インピーダンスを有することができる。したがって、図5に示すような直列抵抗器32と並列に接続されたRC回路44は、同じ電圧降下を生成して誤動作を生じるには、図2から図4に示す元々の回路の電流Icathode_intoよりも100倍大きな電流Icathode_intoが必要になる。このように、図5のオプトカプラ回路10は、図2から図4に示した回路よりも約100倍大きなコモンモード電圧過渡現象に対する耐性を提供する。カソード36及び接地34の間に接続された直列RC回路44をもつオプトカプラ回路10は、このようにしてコモンモード過渡現象耐性の向上、すなわち数ΚV/μsから数百ΚV/μsへの増大、を提供する。[0029]このように、直列RC回路44は、オプトカプラ回路10が増大したレベルのコモンモード電圧過渡現象でも機能できるようにする。[0030]次いで図6を参照する。VSDで使用するためのゲートドライバ基板回路50は、直列RC回路44をもつオプトカプラ回路10の例示的な実施形態及び実装を示している。回路50では、相補スイッチ集積回路IC52、例えばマサチューセッツ州ノーウッド所在のアナログデバイスインコーポレーテッドAnalogDevices,Inc.の製品である<1ΩCMOS1.8V~5.5V、デュアルSPSTスイッチ、型番ADG823が用いられる。IC52にあるスイッチは、非常に低いオン状態の抵抗を有し、32ナノ秒ns程度の小さい遅延を有するブレークビフォメーク型のスイッチである。代替的な実施形態では、他のRC相補スイッチIC、例えば、アナログデバイスインコーポレーテッドの製品であるCMOS低電圧4ΩデュアルSPSTスイッチ、型番ADG723や、カリフォルニア州サニーベール所在のマキシムインテグレーテッドプロダクツMaximIntegratedProductsの製品である高速低電圧、4Ω、デュアルSPSTCMOSアナログスイッチ、型番MAX4643あるいは他の類似の相補スイッチICを用いても良い。IC52では、ピン5と6の間の通常閉スイッチがオプトカプラ回路10のフォトLED20の両端に接続され、ピン1と2の間の通常開スイッチがカソードコンデンサ38と制限抵抗器42との間に接続される。少なくとも1つの例示的な実施形態では、オプトカプラ回路は、カリフォルニア州パロアルト所在のヒューレットパッカードカンパニの製品である、単一チャネル高速オプトカプラ、型番HCNW4503であってもよいが、この開示は任意の1つのオプトカプラ回路に限定するものではなく、他の類似の装置を用いてもよい。少なくとも1つの例示的な実施形態では、直列抵抗器32は169オームであってもよく、制限抵抗器42は15オーム、減結合コンデンサ28は0.1uF、そしてカソードコンデンサ38は0.1uFであってもよい。[0031]本発明は以下の記載に述べた又は図に示した詳細又は方法論に制限するものではない。本明細書で使用された表現及び専門用語は説明のために用いられただけであり、制限するものと見なすべきではない。[0032]図に示し本明細書で述べた例示的な実施形態が現在は好適であるが、これらの実施形態は例示のためのみに提供されている。したがって、本出願は特定の実施形態に限定するものではない。[0033]さまざまな例示的な実施形態に示されたオプトカプラ回路の構成及び配置は単に例示である。少数の実施形態しかこの開示では説明していないが、この開示を読めば、この開示で述べた主題の新しい教示及び利点を本質的に逸脱することなしに、多くの修正例えば、大きさ、寸法、構成、さまざまな要素の形状及び関係、パラメータの値、取り付け方法、材料の使用、色、方向、等の変更が可能であることが容易に理解できるであろう。例えば、一体的に構成されて示された要素は複数の部分又は要素から構成されてもよく、要素の位置を入れ替える又は他の方法で変えてもよいし、個別要素の特性もしくは数又は位置を変更又は変化させてもよい。したがって、このような全ての修正は本出願の範囲に含まれるものとする。任意の工程又は方法のステップの順序又は順番は、別の実施形態に従って変更又は並べ替えてもよい。この開示では、任意のミーンズプラスファンクションクローズは、記載した機能を行うものとして、本明細書に記載した構成、さらに構成上の相当物及び均等構造に及ぶことを意図している。例示的な実施形態の設計、動作条件及び構成における他の置換、修正、変更及び省略も、本出願の範囲を逸脱することなく行うことができる。"