[发明专利]热敏光耦合器

说明书

相关申请案

本专利申请案是颁予王志民(Chee Mang Wong)等人的在2012年1月3日申请的题为“具有多个光电检测器以及对LED的反馈控制改善了的光耦合器(Optocoupler withMultiple Photodetectors and Improved Feedback Control of LED)”的第13/342,227号美国专利申请案(下文为“′227专利申请案”)的部分接续申请案，并且主张所述美国专利申请案从申请日期起的优先权以及其它利益。

技术领域

本文中描述的本发明的各种实施例涉及光耦合器和光隔离器的领域。

背景技术

在电子学中，光耦合器，也称作光隔离器光电耦合器或光学隔离器，是使用光波传送电信号以在光耦合器的输入与输出之间提供具有电隔离的耦合的电子装置。光耦合器的主要目的是防止光耦合器的一侧上的高电压或快速改变的电压损坏组件或使光耦合器的另一侧上的发射失真。举例来说，一些市售光耦合器被设计成耐受高达10kV的输入到输出电压以及速度高达10kV/usec的电压瞬变。

在光耦合器中，装置的输入和输出侧与一光束(通常落在红外或近红外光谱中)连接，所述光束通过与输入到装置的电信号成比例的输入电流来调制。光耦合器将输入电信号转变成光，将对应的光信号发送经过电介质通道，在光耦合器的输出侧上俘获所发射的光信号，以及将所发射的光信号转变回输出电信号。一些光耦合器采用红外或近红外发光二极管(LED)来发射光信号，且采用光电检测器来检测光信号并将其转换成输出电信号。

一些光耦合器包含并排紧密匹配的光电检测器，其中一个光电检测器用来监视并稳定LED的光输出以减少LED的非线性、漂移和老化的影响，而另一光电检测器用来产生输出信号。参见(例如)2011年12月10日提出的Avago Technologies^TM“HCNR200和HCNR201高线性模拟光耦合器(HCNR200 and HCNR201 High-Linearity AnalogOptocouplers)”，其数据表与其在同一天在所附信息公开声明中提出，所述文件全文特此以引用方式并入本文中。

一些市售光耦合器的一个问题是由此提供的输出可根据周围温度或局部热环境的改变而变化，这可能会将又一个不想要的变量引入到输出信号中。

许多市售光耦合器是以标准的8引脚双列直插(DIP)或其它标准格式的封装来提供。虽然在此些封装中基于周围温度、局部热条件或检测到的光信号的改变对安置于其中的LED进行反馈控制和调制通常是所要的，但是这样做可能会需要比所要的要大且具有更复杂电路的封装。

尤其需要一种光耦合器封装，其在变化的温度或热条件下具有改善的稳定性。

发明内容

在一个实施例中，提供一种热敏光耦合器封装，其包括：包括热敏材料的层，所述层具有上表面和下表面；至少一个发光二极管(LED)，其经配置以发出与所述输入信号的至少一个预定特性成比例的红外或近红外光；以及至少一个光电检测器，其经配置以由此提供经隔离的输出信号，其中所述LED位于所述层的上表面上方，所述光电检测器位于所述层的下表面之下，所述热敏材料经配置以使得由所述LED发出的、入射于所述材料上的，且透射过所述材料和所述层的光的量根据周围温度或局部热条件的改变而改变，且透射过所述层的光的至少部分入射于所述光电检测器上以由此提供所述经隔离的输出信号。

在另一实施例中，提供一种操作热敏光耦合器封装的方法，其包括：在所述光耦合器封装中所包含的LED的第一和第二输入信号端子上提供输入信号；基于所述输入信号从所述LED产生并发出红外或近红外光；以及使由所述LED发出且入射于包括热敏材料的层的上表面上的光的一部分透射过所述层以及其下表面以去向光电检测器，其中所述LED位于所述层的上表面上方，所述光电检测器位于所述层的下表面之下，所述热敏材料经配置以使得由所述LED发出的、入射于所述材料上的，且透射过所述材料和所述层的光的量根据周围温度或局部热条件的改变而改变，且透射过所述层的所述光的至少部分入射于所述光电检测器上以由此提供经隔离的输出信号。

在本文中揭示了另外的实施例，或所属领域的技术人员在阅读并理解了本发明的说明书和图式之后将能明白另外的实施例。

附图说明

从以下说明书、图式和权利要求书中将能明显看出各种实施例的不同方面，其中：