JP2002064223A - 半導体発光素子の駆動回路 - Google Patents
半導体発光素子の駆動回路Info
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- JP2002064223A JP2002064223A JP2000246929A JP2000246929A JP2002064223A JP 2002064223 A JP2002064223 A JP 2002064223A JP 2000246929 A JP2000246929 A JP 2000246929A JP 2000246929 A JP2000246929 A JP 2000246929A JP 2002064223 A JP2002064223 A JP 2002064223A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成で常温時の半導体発光素子の輝度
を高くすると共に、装置の信頼性の向上と、実装上の自
由度の向上を図る。 【解決手段】 固定電圧＋Ｂの供給される電源端子１が
半導体発光素子２の一端に接続され、この半導体発光素
子２の他端に駆動回路３が接続される。また、電流調整
用の任意の電圧（ＤＡ）の供給される端子４が電流設定
回路５を通じて演算増幅器６に接続され、この演算増幅
器６に駆動回路３からの帰還（ＦＢ）出力が接続され
る。さらに温度検出回路７が設けられる。そしてこの温
度検出回路７の出力と演算増幅器６の出力とが駆動回路
３に接続される。こうしてこの温度検出回路７により半
導体発光素子２の温度を検出し、この温度検出出力を駆
動回路３に供給することによって、常温時に所定の電流
を流すと共に、高温時にその電流値を下げるように半導
体発光素子２の駆動電流が制御される。
を高くすると共に、装置の信頼性の向上と、実装上の自
由度の向上を図る。 【解決手段】 固定電圧＋Ｂの供給される電源端子１が
半導体発光素子２の一端に接続され、この半導体発光素
子２の他端に駆動回路３が接続される。また、電流調整
用の任意の電圧（ＤＡ）の供給される端子４が電流設定
回路５を通じて演算増幅器６に接続され、この演算増幅
器６に駆動回路３からの帰還（ＦＢ）出力が接続され
る。さらに温度検出回路７が設けられる。そしてこの温
度検出回路７の出力と演算増幅器６の出力とが駆動回路
３に接続される。こうしてこの温度検出回路７により半
導体発光素子２の温度を検出し、この温度検出出力を駆
動回路３に供給することによって、常温時に所定の電流
を流すと共に、高温時にその電流値を下げるように半導
体発光素子２の駆動電流が制御される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）の駆動に使用して好適な半導体発光素子
の駆動回路に関する。詳しくは高温時に低下する許容電
流を考慮することにより、常に効率が最適な状態で半導
体発光素子の駆動を行うことができるようにするもので
ある。
ード（ＬＥＤ）の駆動に使用して好適な半導体発光素子
の駆動回路に関する。詳しくは高温時に低下する許容電
流を考慮することにより、常に効率が最適な状態で半導
体発光素子の駆動を行うことができるようにするもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】発光ダイオード（ＬＥＤ）等の半導体発
光素子の駆動においては、構造上等の問題から、高温時
（例えば８５°Ｃ）では、常温時（例えば２５°Ｃ）と
比較して、許容される順電流の値が１／２以下に低下し
てしまう。そこで従来の装置では、信頼性の確保のため
に、例えば図１０に示すような回路を用いて、常温時か
ら発光ダイオードを流れる順電流の値が高温時に許容さ
れる順電流の値より小さくなるように設定することが行
われている。
光素子の駆動においては、構造上等の問題から、高温時
（例えば８５°Ｃ）では、常温時（例えば２５°Ｃ）と
比較して、許容される順電流の値が１／２以下に低下し
てしまう。そこで従来の装置では、信頼性の確保のため
に、例えば図１０に示すような回路を用いて、常温時か
ら発光ダイオードを流れる順電流の値が高温時に許容さ
れる順電流の値より小さくなるように設定することが行
われている。
【０００３】すなわち図１０の回路においては、例えば
固定電圧＋Ｂの供給される電源端子５０が半導体発光素
子としての発光ダイオード（ＬＥＤ）５１の一端に接続
され、この発光ダイオード５１の他端が電流形成用のｎ
ｐｎトランジスタ５２のコレクタ−エミッタ間及び抵抗
器５３の直列回路を通じて接地される。また、電源端子
５０が電流設定用の抵抗器５４、５５の直列回路を通じ
て接地され、この抵抗器５４、５５の接続中点がトラン
ジスタ５２のベースに接続される。
固定電圧＋Ｂの供給される電源端子５０が半導体発光素
子としての発光ダイオード（ＬＥＤ）５１の一端に接続
され、この発光ダイオード５１の他端が電流形成用のｎ
ｐｎトランジスタ５２のコレクタ−エミッタ間及び抵抗
器５３の直列回路を通じて接地される。また、電源端子
５０が電流設定用の抵抗器５４、５５の直列回路を通じ
て接地され、この抵抗器５４、５５の接続中点がトラン
ジスタ５２のベースに接続される。
【０００４】従ってこの回路によれば、抵抗器５４、５
５の接続中点に形成される電圧に応じた電流がトランジ
スタ５２で形成され、この電流が順電流として発光ダイ
オード５１に流される。すなわち抵抗器５４、５５の抵
抗値を任意に定めることにより、この抵抗器５４、５５
の接続中点に任意の設定電圧が形成され、この設定電圧
がトランジスタ５２のベースに印加されることによっ
て、設定された任意の電流が発光ダイオード５１を流さ
れるものである。
５の接続中点に形成される電圧に応じた電流がトランジ
スタ５２で形成され、この電流が順電流として発光ダイ
オード５１に流される。すなわち抵抗器５４、５５の抵
抗値を任意に定めることにより、この抵抗器５４、５５
の接続中点に任意の設定電圧が形成され、この設定電圧
がトランジスタ５２のベースに印加されることによっ
て、設定された任意の電流が発光ダイオード５１を流さ
れるものである。
【０００５】そこで例えば図１１に示すように、図中の
曲線ａに示す温度変化に対する発光ダイオード５１の許
容電流特性を、想定される使用温度範囲において上回ら
ないように、曲線ｂに示す設定電流を定めることができ
る。すなわち抵抗器５４、５５の抵抗値によって定まる
設定電流（曲線ｂ）が、想定される使用温度範囲におい
て発光ダイオード５１の許容電流特性（曲線ａ）を上回
らないように、抵抗器５４、５５の抵抗値を定めること
ができる。
曲線ａに示す温度変化に対する発光ダイオード５１の許
容電流特性を、想定される使用温度範囲において上回ら
ないように、曲線ｂに示す設定電流を定めることができ
る。すなわち抵抗器５４、５５の抵抗値によって定まる
設定電流（曲線ｂ）が、想定される使用温度範囲におい
て発光ダイオード５１の許容電流特性（曲線ａ）を上回
らないように、抵抗器５４、５５の抵抗値を定めること
ができる。
【０００６】あるいは、発光ダイオード５１等の素子の
値の変動を除く目的で、例えば図１２に示すような回路
が実施されている。すなわち図１２において、電流調整
用の任意の電圧の供給される端子５６が設けられる。こ
の調整用の電圧が電流設定用の抵抗器５７、５８の分圧
回路を通じて演算増幅器５９の非反転入力に供給され
る。また発光ダイオード５１に流される電流値が抵抗器
５３の端子電圧で検出され、この検出電圧が演算増幅器
５９の反転入力に供給される。
値の変動を除く目的で、例えば図１２に示すような回路
が実施されている。すなわち図１２において、電流調整
用の任意の電圧の供給される端子５６が設けられる。こ
の調整用の電圧が電流設定用の抵抗器５７、５８の分圧
回路を通じて演算増幅器５９の非反転入力に供給され
る。また発光ダイオード５１に流される電流値が抵抗器
５３の端子電圧で検出され、この検出電圧が演算増幅器
５９の反転入力に供給される。
【０００７】従ってこの演算増幅器５９からは、上述の
端子５６からの調整用の電圧の分圧と抵抗器５３からの
検出電圧との差分が取り出される。そしてこの差分がｐ
ｎｐトランジスタ６０、バイアス用の抵抗器６１、６２
を通じてトランジスタ５２のベースに印加されて、上述
の電圧が一致するように帰還制御が行われるものであ
る。これによって、発光ダイオード５１等の素子の値の
変動に関わらず、設定された任意の電流が発光ダイオー
ド５１を流されるものである。
端子５６からの調整用の電圧の分圧と抵抗器５３からの
検出電圧との差分が取り出される。そしてこの差分がｐ
ｎｐトランジスタ６０、バイアス用の抵抗器６１、６２
を通じてトランジスタ５２のベースに印加されて、上述
の電圧が一致するように帰還制御が行われるものであ
る。これによって、発光ダイオード５１等の素子の値の
変動に関わらず、設定された任意の電流が発光ダイオー
ド５１を流されるものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが上述の構成に
おいて、図１１の曲線ｂに示す設定電流は、常温時にお
いても低値のままであり、発光ダイオード５１の輝度が
低いものになってしまう。これに対して従来は、発光ダ
イオード５１の数を増やして輝度を上げる等の工夫がさ
れているが、構成が複雑になり、製造コスト等の上昇が
伴う。また上述の構成では、想定される使用温度範囲を
越えて使用された場合には、許容電流を越えてしまうな
ど信頼性に欠け、さらに実装上の制約も発生するもので
ある。
おいて、図１１の曲線ｂに示す設定電流は、常温時にお
いても低値のままであり、発光ダイオード５１の輝度が
低いものになってしまう。これに対して従来は、発光ダ
イオード５１の数を増やして輝度を上げる等の工夫がさ
れているが、構成が複雑になり、製造コスト等の上昇が
伴う。また上述の構成では、想定される使用温度範囲を
越えて使用された場合には、許容電流を越えてしまうな
ど信頼性に欠け、さらに実装上の制約も発生するもので
ある。
【０００９】この出願はこのような点に鑑みて成された
ものであって、解決しようとする問題点は、従来の装置
では、半導体発光素子に流される順電流が常温時におい
ても低値のままであり、半導体発光素子の輝度が低いも
のになってしまう。また、輝度を上げようとすると、構
成が複雑になり、製造コスト等の上昇が伴う。さらに装
置の信頼性に欠け、実装上の制約も発生するなど、良好
に半導体発光素子の駆動を行うことができなかったとい
うものである。
ものであって、解決しようとする問題点は、従来の装置
では、半導体発光素子に流される順電流が常温時におい
ても低値のままであり、半導体発光素子の輝度が低いも
のになってしまう。また、輝度を上げようとすると、構
成が複雑になり、製造コスト等の上昇が伴う。さらに装
置の信頼性に欠け、実装上の制約も発生するなど、良好
に半導体発光素子の駆動を行うことができなかったとい
うものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このため本発明において
は、半導体発光素子の温度を検出し、この温度検出出力
を用いて半導体発光素子の駆動電流を制御するようにし
たものであって、これによれば、常温時の半導体発光素
子の輝度を高くすることができ、また温度によって電流
値が制御されるので装置の信頼性が向上し、実装上の自
由度も向上し、良好に半導体発光素子の駆動を行うこと
ができる。
は、半導体発光素子の温度を検出し、この温度検出出力
を用いて半導体発光素子の駆動電流を制御するようにし
たものであって、これによれば、常温時の半導体発光素
子の輝度を高くすることができ、また温度によって電流
値が制御されるので装置の信頼性が向上し、実装上の自
由度も向上し、良好に半導体発光素子の駆動を行うこと
ができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】すなわち本発明においては、半導
体発光素子の温度を検出する温度検出手段を設け、この
温度検出手段の出力を用いて半導体発光素子の駆動電流
を制御する駆動電流制御手段を形成してなるものであ
る。以下、図面を参照して本発明を説明するに、図１は
本発明を適用した半導体発光素子の駆動回路の一実施形
態の構成を示すブロック図である。
体発光素子の温度を検出する温度検出手段を設け、この
温度検出手段の出力を用いて半導体発光素子の駆動電流
を制御する駆動電流制御手段を形成してなるものであ
る。以下、図面を参照して本発明を説明するに、図１は
本発明を適用した半導体発光素子の駆動回路の一実施形
態の構成を示すブロック図である。
【００１２】図１において、例えば固定電圧＋Ｂの供給
される電源端子１が半導体発光素子２の一端に接続さ
れ、この半導体発光素子２の他端に駆動回路３が接続さ
れる。また、電流調整用の任意の電圧（ＤＡ）の供給さ
れる端子４が電流設定回路５を通じて演算増幅器６に接
続され、この演算増幅器６に駆動回路３からの帰還（Ｆ
Ｂ）出力が接続される。さらに温度検出回路７が設けら
れる。そしてこの温度検出回路７の出力と演算増幅器６
の出力とが駆動回路３に接続される。
される電源端子１が半導体発光素子２の一端に接続さ
れ、この半導体発光素子２の他端に駆動回路３が接続さ
れる。また、電流調整用の任意の電圧（ＤＡ）の供給さ
れる端子４が電流設定回路５を通じて演算増幅器６に接
続され、この演算増幅器６に駆動回路３からの帰還（Ｆ
Ｂ）出力が接続される。さらに温度検出回路７が設けら
れる。そしてこの温度検出回路７の出力と演算増幅器６
の出力とが駆動回路３に接続される。
【００１３】従ってこのブロック構成において、半導体
発光素子２には固定電圧＋Ｂが供給され、駆動回路３に
よって動作される。このとき精度高く制御するために帰
還が掛けられ、演算増幅器６で所望の電流値が得られる
ように制御される。また、電流調整端子４は初期設定時
に所望の順電流値を得るため電流設定回路５に入力され
る。そして駆動回路３は、演算増幅器６の出力電圧と温
度検出回路７の出力電圧とを比較し、出力電圧値の低い
方の電圧値により優先して制御される。
発光素子２には固定電圧＋Ｂが供給され、駆動回路３に
よって動作される。このとき精度高く制御するために帰
還が掛けられ、演算増幅器６で所望の電流値が得られる
ように制御される。また、電流調整端子４は初期設定時
に所望の順電流値を得るため電流設定回路５に入力され
る。そして駆動回路３は、演算増幅器６の出力電圧と温
度検出回路７の出力電圧とを比較し、出力電圧値の低い
方の電圧値により優先して制御される。
【００１４】さらに図２には詳細な回路図を示す。この
図２において、例えば固定電圧＋Ｂの供給される電源端
子１０が半導体発光素子２となる発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）１１の一端に接続され、この発光ダイオード１１の
他端が駆動回路３を構成する電流形成用のｎｐｎトラン
ジスタ１２のコレクタ−エミッタ間及び抵抗器１３の直
列回路を通じて接地される。
図２において、例えば固定電圧＋Ｂの供給される電源端
子１０が半導体発光素子２となる発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）１１の一端に接続され、この発光ダイオード１１の
他端が駆動回路３を構成する電流形成用のｎｐｎトラン
ジスタ１２のコレクタ−エミッタ間及び抵抗器１３の直
列回路を通じて接地される。
【００１５】また、電流調整用の任意の電圧（ＤＡ）の
供給される端子１４が電流設定回路５を構成する抵抗器
１５、１６の直列回路を通じて接地され、この抵抗器１
５、１６の接続中点が演算増幅器１７の非反転入力に接
続される。さらにこの演算増幅器１７の反転入力にトラ
ンジスタ１２のエミッタと抵抗器１３との接続中点が接
続される。そしてこの演算増幅器１７の出力がｐｎｐト
ランジスタ１８のベースに接続される。
供給される端子１４が電流設定回路５を構成する抵抗器
１５、１６の直列回路を通じて接地され、この抵抗器１
５、１６の接続中点が演算増幅器１７の非反転入力に接
続される。さらにこの演算増幅器１７の反転入力にトラ
ンジスタ１２のエミッタと抵抗器１３との接続中点が接
続される。そしてこの演算増幅器１７の出力がｐｎｐト
ランジスタ１８のベースに接続される。
【００１６】さらにこのトランジスタ１８のコレクタが
接地され、エミッタがトランジスタ１２のベースに接続
される。また、電源端子１０が抵抗器１９と温度検出回
路７を構成するサーミスタ２０との直列回路を通じて接
地され、この抵抗器１９とサーミスタ２０との接続中点
がトランジスタ１２のベースに接続される。さらにサー
ミスタ２０に並列に調整用の抵抗器２１が接続される。
接地され、エミッタがトランジスタ１２のベースに接続
される。また、電源端子１０が抵抗器１９と温度検出回
路７を構成するサーミスタ２０との直列回路を通じて接
地され、この抵抗器１９とサーミスタ２０との接続中点
がトランジスタ１２のベースに接続される。さらにサー
ミスタ２０に並列に調整用の抵抗器２１が接続される。
【００１７】すなわちこの回路で、発光ダイオード１１
には固定電圧＋Ｂが供給され、トランジスタ１２を流れ
る順電流によって動作される。このとき精度高く制御す
るために帰還が掛けられ、演算増幅器１７で所望の電流
値が得られるように制御される。また、電流調整端子１
４は初期設定時に所望の順電流値を得るため抵抗器１
５、１６を介して演算増幅器１７に入力される。さらに
駆動回路３は、演算増幅器１７の出力電圧とサーミスタ
２０の出力電圧とを比較し、出力電圧値の低い方の電圧
値により優先して制御される。
には固定電圧＋Ｂが供給され、トランジスタ１２を流れ
る順電流によって動作される。このとき精度高く制御す
るために帰還が掛けられ、演算増幅器１７で所望の電流
値が得られるように制御される。また、電流調整端子１
４は初期設定時に所望の順電流値を得るため抵抗器１
５、１６を介して演算増幅器１７に入力される。さらに
駆動回路３は、演算増幅器１７の出力電圧とサーミスタ
２０の出力電圧とを比較し、出力電圧値の低い方の電圧
値により優先して制御される。
【００１８】そしてこの回路において、例えば発光ダイ
オード１１の仕様として素子の最大電圧降下ＶFmax＝４
Ｖ、定格電流ＩF ＝２０ｍＡとし、固定電圧＋Ｂ＝４．
６Ｖ、トランジスタ１２のコレクタ−エミッタ間電圧Ｖ
CE＝０．１Ｖとすると、抵抗器１３の抵抗値Ｒ1 は、
オード１１の仕様として素子の最大電圧降下ＶFmax＝４
Ｖ、定格電流ＩF ＝２０ｍＡとし、固定電圧＋Ｂ＝４．
６Ｖ、トランジスタ１２のコレクタ−エミッタ間電圧Ｖ
CE＝０．１Ｖとすると、抵抗器１３の抵抗値Ｒ1 は、
【数１】 となる。ただし、以下の説明では抵抗値Ｒ1 ＝２２Ωと
する。
する。
【００１９】一方、抵抗器１９とサーミスタ２０の接続
中点Ａの電圧ＶA は、トランジスタ１２のベース−エミ
ッタ間電圧ＶBE＝０．６Ｖとして、
中点Ａの電圧ＶA は、トランジスタ１２のベース−エミ
ッタ間電圧ＶBE＝０．６Ｖとして、
【数２】ＶA ＝ＩF ×Ｒ1 ＋ＶBE＝０．４４＋０．６≒
１．０４Ｖ となる。
１．０４Ｖ となる。
【００２０】そこで抵抗器１９の抵抗値Ｒ2 ＝３．３ｋ
Ωと仮定して、例えば５０°Ｃでの点Ａの電圧ＶA が
１．０４Ｖより小さくなるような点Ａと接地間の抵抗値
ＲH を求めると、
Ωと仮定して、例えば５０°Ｃでの点Ａの電圧ＶA が
１．０４Ｖより小さくなるような点Ａと接地間の抵抗値
ＲH を求めると、
【数３】
【００２１】さらにこのような抵抗値ＲH は、例えばサ
ーミスタ２０として常温（２５°Ｃ）での抵抗値ＴH ＝
４．７ｋΩの素子と、抵抗器２１の抵抗値Ｒ3 ＝２７０
０Ωとして、その合成抵抗により形成することができ
る。すなわちこの場合に、温度に対するサーミスタ２０
の抵抗値ＴH 及び合成の抵抗値ＲH の変化は次の表１に
示すようになる。なお表１は、上から温度（°Ｃ）、発
光ダイオード１１の許容電流（ｍＡ）、抵抗値Ｔ
H （Ω）、抵抗値Ｒ3 ＝２７００Ω、抵抗値ＲH （Ω）
を示したものである。
ーミスタ２０として常温（２５°Ｃ）での抵抗値ＴH ＝
４．７ｋΩの素子と、抵抗器２１の抵抗値Ｒ3 ＝２７０
０Ωとして、その合成抵抗により形成することができ
る。すなわちこの場合に、温度に対するサーミスタ２０
の抵抗値ＴH 及び合成の抵抗値ＲH の変化は次の表１に
示すようになる。なお表１は、上から温度（°Ｃ）、発
光ダイオード１１の許容電流（ｍＡ）、抵抗値Ｔ
H （Ω）、抵抗値Ｒ3 ＝２７００Ω、抵抗値ＲH （Ω）
を示したものである。
【００２２】また表１の最下欄は発光ダイオード１１に
流される電流ＩF ′（ｍＡ）の値を示し、ここでは
流される電流ＩF ′（ｍＡ）の値を示し、ここでは
【数４】 により求めたものである。
【００２３】
【表１】
【００２４】そして演算増幅器１７の出力電圧によりト
ランジスタ１２を流れる電流値を、例えば図３の破線ｘ
に示すように２０ｍＡの一定値とし、これに対してサー
ミスタ２０の出力電圧による電流値が上述の表１に示す
ように、例えば図３の破線ｙに示す傾きを持って変化さ
れるとすると、これらの下側になる線によってトランジ
スタ１２を流れる電流値が形成され、図中の曲線ａに示
す温度変化に対する発光ダイオード１１の許容電流特性
に沿った駆動電流が形成されることになる。
ランジスタ１２を流れる電流値を、例えば図３の破線ｘ
に示すように２０ｍＡの一定値とし、これに対してサー
ミスタ２０の出力電圧による電流値が上述の表１に示す
ように、例えば図３の破線ｙに示す傾きを持って変化さ
れるとすると、これらの下側になる線によってトランジ
スタ１２を流れる電流値が形成され、図中の曲線ａに示
す温度変化に対する発光ダイオード１１の許容電流特性
に沿った駆動電流が形成されることになる。
【００２５】すなわち図３において、常温時の温度範囲
Ｘでは、電流ＩF ′の設定時の演算増幅器１７の出力電
圧により駆動回路３は制御され、例えば２０ｍＡの一定
値とされる。これに対して高温時の温度範囲Ｙになる
と、サーミスタ２０等による温度検出回路７が、演算増
幅器１７の出力電圧より低い出力電圧値を駆動回路３に
入力し、その結果、発光ダイオード１１の順電流値が低
減される。
Ｘでは、電流ＩF ′の設定時の演算増幅器１７の出力電
圧により駆動回路３は制御され、例えば２０ｍＡの一定
値とされる。これに対して高温時の温度範囲Ｙになる
と、サーミスタ２０等による温度検出回路７が、演算増
幅器１７の出力電圧より低い出力電圧値を駆動回路３に
入力し、その結果、発光ダイオード１１の順電流値が低
減される。
【００２６】従ってこの実施形態において、半導体発光
素子の温度を検出し、この温度検出出力を用いて半導体
発光素子の駆動電流を制御するようにしたことによっ
て、常温時の半導体発光素子の輝度を高くすることがで
き、また温度によって電流値が制御されるので装置の信
頼性が向上し、実装上の自由度も向上し、良好に半導体
発光素子の駆動を行うことができる。
素子の温度を検出し、この温度検出出力を用いて半導体
発光素子の駆動電流を制御するようにしたことによっ
て、常温時の半導体発光素子の輝度を高くすることがで
き、また温度によって電流値が制御されるので装置の信
頼性が向上し、実装上の自由度も向上し、良好に半導体
発光素子の駆動を行うことができる。
【００２７】これによって、従来の装置では、半導体発
光素子に流される順電流が常温時においても低値のまま
であり、半導体発光素子の輝度が低いものになってしま
い、また輝度を上げようとすると、構成が複雑になり、
製造コスト等の上昇が伴い、さらに装置の信頼性に欠
け、実装上の制約も発生するなど、良好に半導体発光素
子の駆動を行うことができなかったものを、本発明によ
ればこれらの問題点を容易に解消することができるもの
である。
光素子に流される順電流が常温時においても低値のまま
であり、半導体発光素子の輝度が低いものになってしま
い、また輝度を上げようとすると、構成が複雑になり、
製造コスト等の上昇が伴い、さらに装置の信頼性に欠
け、実装上の制約も発生するなど、良好に半導体発光素
子の駆動を行うことができなかったものを、本発明によ
ればこれらの問題点を容易に解消することができるもの
である。
【００２８】なお、上述の実施形態の構成で、電流設定
回路５と温度検出回路７の配置は、例えば図４に示すよ
うに入れ替えても適用できる。さらにこの場合の詳細な
回路図は図５に示すようになる。以下、この図４、図５
の実施形態について説明するに、上述の図１及び図２の
実施形態と対応する部分には同一の符号を附して重複の
説明を省略する。
回路５と温度検出回路７の配置は、例えば図４に示すよ
うに入れ替えても適用できる。さらにこの場合の詳細な
回路図は図５に示すようになる。以下、この図４、図５
の実施形態について説明するに、上述の図１及び図２の
実施形態と対応する部分には同一の符号を附して重複の
説明を省略する。
【００２９】すなわち図５において、例えば固定電圧＋
Ｂの供給される電源端子１０が半導体発光素子２となる
発光ダイオード（ＬＥＤ）１１の一端に接続され、この
発光ダイオード１１の他端が駆動回路３を構成する電流
形成用のｎｐｎトランジスタ１２のコレクタ−エミッタ
間及び抵抗器１３の直列回路を通じて接地される。ま
た、電源端子１０が電流設定回路５を構成する抵抗器１
５、１６の直列回路を通じて接地され、この抵抗器１
５、１６の接続中点がトランジスタ１２のベースに接続
される。
Ｂの供給される電源端子１０が半導体発光素子２となる
発光ダイオード（ＬＥＤ）１１の一端に接続され、この
発光ダイオード１１の他端が駆動回路３を構成する電流
形成用のｎｐｎトランジスタ１２のコレクタ−エミッタ
間及び抵抗器１３の直列回路を通じて接地される。ま
た、電源端子１０が電流設定回路５を構成する抵抗器１
５、１６の直列回路を通じて接地され、この抵抗器１
５、１６の接続中点がトランジスタ１２のベースに接続
される。
【００３０】さらに電源端子１０が抵抗器１９と温度検
出回路７を構成するサーミスタ２０及び抵抗器２１との
直列回路を通じて接地され、この抵抗器１９とサーミス
タ２０及び抵抗器２１との接続中点が演算増幅器１７の
非反転入力に接続される。また、この演算増幅器１７の
反転入力にトランジスタ１２のエミッタと抵抗器１３と
の接続中点が接続される。そしてこの演算増幅器１７の
出力がｐｎｐトランジスタ１８のベースに接続され、こ
のトランジスタ１８のコレクタが接地され、エミッタが
トランジスタ１２のベースに接続される。
出回路７を構成するサーミスタ２０及び抵抗器２１との
直列回路を通じて接地され、この抵抗器１９とサーミス
タ２０及び抵抗器２１との接続中点が演算増幅器１７の
非反転入力に接続される。また、この演算増幅器１７の
反転入力にトランジスタ１２のエミッタと抵抗器１３と
の接続中点が接続される。そしてこの演算増幅器１７の
出力がｐｎｐトランジスタ１８のベースに接続され、こ
のトランジスタ１８のコレクタが接地され、エミッタが
トランジスタ１２のベースに接続される。
【００３１】従ってこの回路においても、発光ダイオー
ド１１には電源端子１０からの固定電圧＋Ｂが供給さ
れ、トランジスタ１２を流れる順電流によって動作され
る。そして演算増幅器１７からは、サーミスタ２０の変
化に応じた出力電圧が取り出されると共に、この演算増
幅器１７の出力電圧と抵抗器１５、１６の出力電圧とを
比較し、出力電圧値の低い方の電圧値により優先して制
御される。さらにこのとき精度高く制御するために帰還
が掛けられ、演算増幅器１７で所望の電流値が得られる
ように制御される。
ド１１には電源端子１０からの固定電圧＋Ｂが供給さ
れ、トランジスタ１２を流れる順電流によって動作され
る。そして演算増幅器１７からは、サーミスタ２０の変
化に応じた出力電圧が取り出されると共に、この演算増
幅器１７の出力電圧と抵抗器１５、１６の出力電圧とを
比較し、出力電圧値の低い方の電圧値により優先して制
御される。さらにこのとき精度高く制御するために帰還
が掛けられ、演算増幅器１７で所望の電流値が得られる
ように制御される。
【００３２】こうしてこの実施形態においても、半導体
発光素子の温度を検出し、この温度検出出力を用いて半
導体発光素子の駆動電流を制御するようにしたことによ
って、常温時の半導体発光素子の輝度を高くすることが
でき、また温度によって電流値が制御されるので装置の
信頼性が向上し、実装上の自由度も向上し、良好に半導
体発光素子の駆動を行うことができる。ただしこの構成
では、図１、図２の電流調整端子１４による初期設定時
に所望の順電流値を得るための調整はできないが、この
ような調整は抵抗器１５、１６で行うこともできる。
発光素子の温度を検出し、この温度検出出力を用いて半
導体発光素子の駆動電流を制御するようにしたことによ
って、常温時の半導体発光素子の輝度を高くすることが
でき、また温度によって電流値が制御されるので装置の
信頼性が向上し、実装上の自由度も向上し、良好に半導
体発光素子の駆動を行うことができる。ただしこの構成
では、図１、図２の電流調整端子１４による初期設定時
に所望の順電流値を得るための調整はできないが、この
ような調整は抵抗器１５、１６で行うこともできる。
【００３３】さらに上述の実施形態の構成で、例えば発
光ダイオード１１の素子の値の変動等を考慮しなくて良
い場合には、演算増幅器１７を用いた帰還制御の構成は
不要になる。すなわちその場合には、例えば図６に示す
ように例えば固定電圧＋Ｂの供給される電源端子１０が
半導体発光素子２となる発光ダイオード（ＬＥＤ）１１
の一端に接続され、この発光ダイオード１１の他端が駆
動回路３を構成する電流形成用のｎｐｎトランジスタ１
２のコレクタ−エミッタ間及び抵抗器１３の直列回路を
通じて接地される。
光ダイオード１１の素子の値の変動等を考慮しなくて良
い場合には、演算増幅器１７を用いた帰還制御の構成は
不要になる。すなわちその場合には、例えば図６に示す
ように例えば固定電圧＋Ｂの供給される電源端子１０が
半導体発光素子２となる発光ダイオード（ＬＥＤ）１１
の一端に接続され、この発光ダイオード１１の他端が駆
動回路３を構成する電流形成用のｎｐｎトランジスタ１
２のコレクタ−エミッタ間及び抵抗器１３の直列回路を
通じて接地される。
【００３４】また、電源端子１０が抵抗器１９と温度検
出回路７を構成するサーミスタ２０及び抵抗器２１との
直列回路を通じて接地され、この抵抗器１９とサーミス
タ２０及び抵抗器２１との接続中点がトランジスタ１２
のベースに接続される。この回路において、発光ダイオ
ード１１には電源端子１０からの固定電圧＋Ｂが供給さ
れ、トランジスタ１２を流れる順電流によって動作され
る。そしてこのトランジスタ１２を流れる順電流が、サ
ーミスタ２０からの電圧によって温度に応じて制御され
る。
出回路７を構成するサーミスタ２０及び抵抗器２１との
直列回路を通じて接地され、この抵抗器１９とサーミス
タ２０及び抵抗器２１との接続中点がトランジスタ１２
のベースに接続される。この回路において、発光ダイオ
ード１１には電源端子１０からの固定電圧＋Ｂが供給さ
れ、トランジスタ１２を流れる順電流によって動作され
る。そしてこのトランジスタ１２を流れる順電流が、サ
ーミスタ２０からの電圧によって温度に応じて制御され
る。
【００３５】こうしてこの実施形態においても、半導体
発光素子の温度を検出し、この温度検出出力を用いて半
導体発光素子の駆動電流を制御するようにしたことによ
って、常温時の半導体発光素子の輝度を高くすることが
でき、また温度によって電流値が制御されるので装置の
信頼性が向上し、実装上の自由度も向上し、良好に半導
体発光素子の駆動を行うことができる。
発光素子の温度を検出し、この温度検出出力を用いて半
導体発光素子の駆動電流を制御するようにしたことによ
って、常温時の半導体発光素子の輝度を高くすることが
でき、また温度によって電流値が制御されるので装置の
信頼性が向上し、実装上の自由度も向上し、良好に半導
体発光素子の駆動を行うことができる。
【００３６】さらに本発明は、例えば図７に示すように
複数の半導体発光素子２（発光ダイオード１１）と駆動
回路３（トランジスタ１２、抵抗器１３、１９）に対し
て、１組の電流調整端子４（端子１４）、電流設定回路
５（抵抗器１５、１６）、演算増幅器６（演算増幅器１
７、トランジスタ１８）及び温度検出回路７（サーミス
タ２０、抵抗器２１）の構成を設けて、温度による電流
値の制御を行うことができる。これによって、複数の半
導体発光素子を用いる例えば大型の装置においても、簡
単な構成で良好な制御を行うことができるものである。
複数の半導体発光素子２（発光ダイオード１１）と駆動
回路３（トランジスタ１２、抵抗器１３、１９）に対し
て、１組の電流調整端子４（端子１４）、電流設定回路
５（抵抗器１５、１６）、演算増幅器６（演算増幅器１
７、トランジスタ１８）及び温度検出回路７（サーミス
タ２０、抵抗器２１）の構成を設けて、温度による電流
値の制御を行うことができる。これによって、複数の半
導体発光素子を用いる例えば大型の装置においても、簡
単な構成で良好な制御を行うことができるものである。
【００３７】また本発明は、例えば図８に示すように複
数の温度検出回路７ａ、７ｂを用いることによって、こ
れらの温度検出回路７ａ、７ｂが検出した最も高い温度
に応じて半導体発光素子２を駆動する電流値の制御を行
うことができる。従ってこの場合には、例えば図９に示
すように温度検出回路７ａ、７ｂを半導体発光素子２の
設けられる基板１００の表面と裏面に設けることによっ
て、より正確な電流値の制御を行うことができるもので
ある。
数の温度検出回路７ａ、７ｂを用いることによって、こ
れらの温度検出回路７ａ、７ｂが検出した最も高い温度
に応じて半導体発光素子２を駆動する電流値の制御を行
うことができる。従ってこの場合には、例えば図９に示
すように温度検出回路７ａ、７ｂを半導体発光素子２の
設けられる基板１００の表面と裏面に設けることによっ
て、より正確な電流値の制御を行うことができるもので
ある。
【００３８】こうして上述の半導体発光素子の駆動回路
によれば、半導体発光素子の温度を検出する温度検出手
段を設け、この温度検出手段の出力を用いて半導体発光
素子の駆動電流を制御する駆動電流制御手段を形成する
ことにより、常温時の半導体発光素子の輝度を高くする
ことができ、また温度によって電流値が制御されるので
装置の信頼性が向上し、実装上の自由度も向上し、良好
に半導体発光素子の駆動を行うことができるものであ
る。
によれば、半導体発光素子の温度を検出する温度検出手
段を設け、この温度検出手段の出力を用いて半導体発光
素子の駆動電流を制御する駆動電流制御手段を形成する
ことにより、常温時の半導体発光素子の輝度を高くする
ことができ、また温度によって電流値が制御されるので
装置の信頼性が向上し、実装上の自由度も向上し、良好
に半導体発光素子の駆動を行うことができるものであ
る。
【００３９】なお本発明は、上述の説明した実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱するこ
となく種々の変形が可能とされるものである。
に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱するこ
となく種々の変形が可能とされるものである。
【００４０】
【発明の効果】従って請求項１の発明によれば、半導体
発光素子の温度を検出し、この温度検出出力を用いて半
導体発光素子の駆動電流を制御するようにしたことによ
って、常温時の半導体発光素子の輝度を高くすることが
でき、また温度によって電流値が制御されるので装置の
信頼性が向上し、実装上の自由度も向上し、良好に半導
体発光素子の駆動を行うことができるものである。
発光素子の温度を検出し、この温度検出出力を用いて半
導体発光素子の駆動電流を制御するようにしたことによ
って、常温時の半導体発光素子の輝度を高くすることが
でき、また温度によって電流値が制御されるので装置の
信頼性が向上し、実装上の自由度も向上し、良好に半導
体発光素子の駆動を行うことができるものである。
【００４１】また、請求項２の発明によれば、半導体発
光素子の駆動電流を設定する駆動電流設定手段を有し、
この駆動電流設定手段からの電流と駆動電流制御手段か
らの電流とを合成して半導体発光素子の駆動電流を形成
することによって、簡単な構成で良好な半導体発光素子
の駆動を行うことができるものである。
光素子の駆動電流を設定する駆動電流設定手段を有し、
この駆動電流設定手段からの電流と駆動電流制御手段か
らの電流とを合成して半導体発光素子の駆動電流を形成
することによって、簡単な構成で良好な半導体発光素子
の駆動を行うことができるものである。
【００４２】さらに請求項３の発明によれば、駆動電流
設定手段または駆動電流制御手段のいずれかに半導体発
光素子の駆動電流の相当する値を帰還して制御を行うこ
とによって、半導体発光素子の値の変動等に対しても良
好な駆動を行うことができるものである。
設定手段または駆動電流制御手段のいずれかに半導体発
光素子の駆動電流の相当する値を帰還して制御を行うこ
とによって、半導体発光素子の値の変動等に対しても良
好な駆動を行うことができるものである。
【００４３】また、請求項４の発明によれば、駆動電流
設定手段により複数の半導体発光素子の駆動電流を制御
することによって、複数の半導体発光素子を用いる装置
においても、簡単な構成で良好な制御を行うことができ
るものである。
設定手段により複数の半導体発光素子の駆動電流を制御
することによって、複数の半導体発光素子を用いる装置
においても、簡単な構成で良好な制御を行うことができ
るものである。
【００４４】また、請求項５の発明によれば、複数の温
度検出手段の出力を用いて半導体発光素子の駆動電流を
制御する駆動電流制御手段を形成することによって、複
数の温度検出手段が検出した最も高い温度に応じて半導
体発光素子を駆動する電流値の制御を行うことができ、
より正確な電流値の制御を行うことができるものであ
る。
度検出手段の出力を用いて半導体発光素子の駆動電流を
制御する駆動電流制御手段を形成することによって、複
数の温度検出手段が検出した最も高い温度に応じて半導
体発光素子を駆動する電流値の制御を行うことができ、
より正確な電流値の制御を行うことができるものであ
る。
【００４５】これによって、従来の装置では、半導体発
光素子に流される順電流が常温時においても低値のまま
であり、半導体発光素子の輝度が低いものになってしま
い、また輝度を上げようとすると、構成が複雑になり、
製造コスト等の上昇が伴い、さらに装置の信頼性に欠
け、実装上の制約も発生するなど、良好に半導体発光素
子の駆動を行うことができなかったものを、本発明によ
ればこれらの問題点を容易に解消することができるもの
である。
光素子に流される順電流が常温時においても低値のまま
であり、半導体発光素子の輝度が低いものになってしま
い、また輝度を上げようとすると、構成が複雑になり、
製造コスト等の上昇が伴い、さらに装置の信頼性に欠
け、実装上の制約も発生するなど、良好に半導体発光素
子の駆動を行うことができなかったものを、本発明によ
ればこれらの問題点を容易に解消することができるもの
である。
【図１】本発明を適用した半導体発光素子の駆動回路の
一実施形態の構成を示すブロック図である。
一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】その詳細な回路図である。
【図３】その説明のための図である。
【図４】本発明を適用した半導体発光素子の駆動回路の
他の実施形態の構成を示すブロック図である。
他の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図５】その詳細な回路図である。
【図６】さらに他の実施形態の構成図である。
【図７】さらに他の実施形態の構成図である。
【図８】さらに他の実施形態の構成図である。
【図９】さらに他の実施形態の構成図である。
【図１０】従来の装置の構成図である。
【図１１】その説明のための図である。
【図１２】従来の装置の構成図である。
１，１０…電源端子、２…半導体発光素子、３…駆動回
路、４，１４…電流調整端子、５…電流設定回路、６，
１７…演算増幅器、７…温度検出回路、１１…発光ダイ
オード、１２…ｎｐｎトランジスタ、１３，１５，１
６，１９，２１…抵抗器、１８…ｐｎｐトランジスタ、
２０…サーミスタ
路、４，１４…電流調整端子、５…電流設定回路、６，
１７…演算増幅器、７…温度検出回路、１１…発光ダイ
オード、１２…ｎｐｎトランジスタ、１３，１５，１
６，１９，２１…抵抗器、１８…ｐｎｐトランジスタ、
２０…サーミスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五十川 俊明 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5F041 AA14 AA32 AA43 BB06 BB10 BB13 BB22 BB26 BB27
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体発光素子の温度を検出する温度検
出手段を設け、 この温度検出手段の出力を用いて前記半導体発光素子の
駆動電流を制御する駆動電流制御手段を形成することを
特徴とする半導体発光素子の駆動回路。 - 【請求項２】 前記半導体発光素子の駆動電流を設定す
る駆動電流設定手段を有し、 この駆動電流設定手段からの電流と前記駆動電流制御手
段からの電流とを合成して前記半導体発光素子の駆動電
流を形成することを特徴とする請求項１記載の半導体発
光素子の駆動回路。 - 【請求項３】 前記駆動電流設定手段または前記駆動電
流制御手段のいずれかに前記半導体発光素子の駆動電流
の相当する値を帰還して制御を行うことを特徴とする請
求項２記載の半導体発光素子の駆動回路。 - 【請求項４】 前記駆動電流設定手段により複数の前記
半導体発光素子の駆動電流を制御することを特徴とする
請求項１記載の半導体発光素子の駆動回路。 - 【請求項５】 複数の前記温度検出手段の出力を用いて
前記半導体発光素子の駆動電流を制御する駆動電流制御
手段を形成することを特徴とする請求項１記載の半導体
発光素子の駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000246929A JP2002064223A (ja) | 2000-08-16 | 2000-08-16 | 半導体発光素子の駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000246929A JP2002064223A (ja) | 2000-08-16 | 2000-08-16 | 半導体発光素子の駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002064223A true JP2002064223A (ja) | 2002-02-28 |
Family
ID=18737126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000246929A Pending JP2002064223A (ja) | 2000-08-16 | 2000-08-16 | 半導体発光素子の駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002064223A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7248002B2 (en) | 2003-10-21 | 2007-07-24 | Rohm Co., Ltd. | Light emission control apparatus and light emission control method with temperature-sensitive driving current control |
| WO2008146811A1 (ja) | 2007-05-31 | 2008-12-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ｌｅｄ駆動回路 |
| JP2009117716A (ja) * | 2007-11-08 | 2009-05-28 | Canon Inc | 発光制御装置及び発光制御方法 |
| JP2009267065A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Toyoda Gosei Co Ltd | Ｌｅｄ駆動回路およびｌｅｄ照明装置 |
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| JP2010141137A (ja) * | 2008-12-11 | 2010-06-24 | Koito Mfg Co Ltd | 車両用灯具の制御装置 |
| CN101532608B (zh) * | 2008-03-13 | 2010-12-01 | 淄博诺达网络科技有限公司 | 微电脑直流多用途大功率led照明节能灯 |
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-
2000
- 2000-08-16 JP JP2000246929A patent/JP2002064223A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8604716B2 (en) | 2007-05-31 | 2013-12-10 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | LED drive circuit |
| EP2151871A4 (en) * | 2007-05-31 | 2012-03-14 | Murata Manufacturing Co | LED CONTROL CIRCUIT |
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| JP4649504B2 (ja) * | 2008-08-06 | 2011-03-09 | シャープ株式会社 | Ｌｅｄ駆動回路 |
| JP2010062349A (ja) * | 2008-08-06 | 2010-03-18 | Sharp Corp | Ｌｅｄ駆動回路 |
| JP2010141137A (ja) * | 2008-12-11 | 2010-06-24 | Koito Mfg Co Ltd | 車両用灯具の制御装置 |
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| JP5448214B2 (ja) * | 2010-01-15 | 2014-03-19 | Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 | 投写型表示装置および光源制御方法 |
| JP2013539165A (ja) * | 2010-08-06 | 2013-10-17 | オスラム・シルバニア・インコーポレイテッド | 可変直列インピーダンスによる固体光源の温度制御 |
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