JPH08765Y2 - Ｌｅｄの温度補正回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、光通信などに用いるLED光源モジュール
の温度補正回路についてのものである。

［従来の技術］ 次に、LEDの光出力特性を第４図により説明する。

第４図の縦軸は光出力、横軸はLED駆動電流である。

第４図から明かなように、温度が高くなるにつれて、
光出力は低くなる。

LEDは半導体素子なので、温度により光出力が変化す
る。

そこで、LED駆動回路には、サーミスタなどの感温素
子を用い、温度補正をする。

次に、従来技術によるLEDの温度補正回路を第５図に
より説明する。

第５図の１は光出力設定信号を発生する信号発生器、
２はLED、３はサーミスタ、５と６は増幅器である。

増幅器５・６でLED駆動回路を構成する。

第５図では、温度の変化に応じて、サーミスタ３の抵
抗値が変わり、LED2の駆動レベルが変わるので、光出力
を補正することができる。

［考案が解決しようとする課題］ 第５図の方法では、第４図の線Ｐ₂で補正係数を合わ
せると、線Ｐ₃では補正が不足し、線Ｐ₁では補正がかか
り過ぎになり、複数の出力点を補正することはできない
という問題がある。

この考案は、第５図の回路を発光出力に応じて補正で
きるようにし、光出力のレベルに依存することなく、温
度に対して安定な出力特性をもつLED駆動回路の提供を
目的とする。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するため、この考案では、光出力設定
信号を発生する信号発生器１と、LED2を駆動するLED駆
動回路と、信号発生器１とLED駆動回路の間に直列に接
続されるサーミスタ３とCdS-Se抵抗器４とを備え、CdS-
Se抵抗器４の抵抗値がLED2の発光出力で変化する位置に
CdS-Se抵抗器４を配置する。

次に、この考案によるLEDの温度補正回路の構成を第
１図により説明する。

第１図の４はCdS-Se抵抗器、７〜９は抵抗器であり、
その他は第５図と同じものである。

第１図では、第５図のサーミスタ３に直列にCdS-Se抵
抗器４が接続され、信号発生器１とLED駆動回路の間に
直列にサーミスタ３とCdS-Se抵抗器４が接続される。

CdS-Se抵抗器４は、その抵抗値がLED2の発光出力で変
化する位置に配置される。

次に、LED2とCdS-Se抵抗器４の位置関係の例を第２図
により説明する。

第２図の10はハーフミラーであり、2AはLED2の光出
力、2Bはハーフミラー10で分岐された光出力である。

次に、LED2とCdS-Se抵抗器４の特性曲線を第３図によ
り説明する。

第３図の縦軸はCdS-Se抵抗器４の抵抗値、横軸はLED2
の光出力である。

第３図から、LED2の光出力でCdS-Se抵抗器４の抵抗値
が変化するので、LED2の光出力に応じて、LED駆動回路
の駆動レベルを補正することができる。

［作用］ 次に、第１図の作用を説明する。

信号発生器１の出力Ｖ_INは−5V〜0Vである。

信号発生器１の出力Ｖ_INが−5Vのとき、LED2の光出力
を0.2μＷとすると、CdS-Se抵抗器４の抵抗値は第３図
から1kΩとなる。

抵抗７の抵抗値Ｒ₇を3.9kΩ、抵抗８の抵抗値Ｒ₈を4.
7kΩとすると、LED駆動回路の入力電圧Ｖ_Cは、次の式
（１）のようになる。

Ｖ_C＝Ｖ_IN×Ｒ₈ｋΩ／（Ｒ_T＋Ｒ_L＋Ｒ₈） ＝−5V×4.7kΩ／（Ｒ_T＋1kΩ＋4.7kΩ） ……（１） ここで、Ｒ_T＝Ｒ₇×Ｒ_TH／（Ｒ₇＋Ｒ_TH） ＝3.9kΩ×Ｒ_TH／（3.9kΩ＋Ｒ_TH） であり、Ｒ_THはサーミスタ３の抵抗値、Ｒ_LはCdS-Se抵
抗器４の抵抗値である。

サーミスタ３のＢ定数を3950K、25℃のとき抵抗値を5
0kΩとすると、サーミスタ３の温度に対する抵抗値Ｒ_TH
は、次の式（２）のようになる。

Ｒ_TH＝Ｒ₀ exp B（1/T−1/T₀） ＝50kΩ exp 3950（1/T−1/298） ……（２） 式（１）と式（２）から、25℃、−10℃および50℃の
ときの入力電圧Ｖ_Cはそれぞれ次のようになる。

25℃のとき、Ｖ_C1＝−2.522V −10℃のとき、Ｖ_C2＝−2.461V 50℃のとき、Ｖ_C3＝−2.640V したがって、25℃に対する−10℃の補正量は、 （Ｖ_C2−Ｖ_C1）/V_C1×100＝−2.42％になる。

また、25℃に対する50℃のときの補正量は、4.68％に
なる。

このとき、抵抗９の抵抗値Ｒ₉＝91kΩとすれば、LED1
には、 Ｖ_C1/R₉＝−2.522V/91kΩ＝−28mA の電流が流れ、LED1の光出力は約0.2μＷとなる。

次に、Ｖ_IN＝−2.7Vのとき、LED2の光出力が0.1μＷ
とすると、CdS-Se抵抗器４の抵抗値は第３図から2kΩと
なる。

LED2の光出力が0.2μＷのときと同じように、25℃、
−10℃および50℃のときの入力電圧Ｖ_Cはそれぞれ次の
ようになる。

25℃のとき、Ｖ_C1＝−1.230V −10℃のとき、Ｖ_C2＝−1.203V 50℃のとき、Ｖ_C3＝−1.281V したがって、25℃に対する補正量は、−10℃のときが
−2.20％,50℃のときが4.15％になる。

このときLED1に流れる電流は、 Ｖ_C1/R₇＝13.5mA となり、LED1の光出力は約0.1μＷである。25℃に対す
る補正量は、LED1の光出力が0.1μＷのときより0.2μＷ
のときのほうが大きくなる。

つまり、第１図ではLED1の光出力によって温度変化に
対する補正量が違う。

［考案の効果］ この考案によれば、サーミスタに直列にCdS-Se抵抗器
を接続し、CdS-Se抵抗器の抵抗値がLEDの発光出力で変
化する位置にCdS-Se抵抗器を配置しているので、温度特
性の安定したLED光源を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案によるLEDの温度補正回路の構成図、
第２図はLED2とCdS-Se抵抗器４の位置関係説明図、第３
図はLED2とCdS-Se抵抗器４の特性曲線図、第４図はLED
の光出力特性図、第５図は従来技術によるLEDの温度補
正回路である。 １……信号発生器、２……LED、３……サーミスタ、４
……CdS-Se抵抗器、５……増幅器、６……増幅器、７〜
９……抵抗器、10……ハーフミラー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】光出力設定信号を発生する信号発生器
   （１）と、 LED（２）を駆動するLED駆動回路と、 信号発生器（１）とLED駆動回路の間に直列に接続され
   るサーミスタ（３）とCdS-Se抵抗器（４）とを備え、 CdS-Se抵抗器（４）の抵抗値がLED（２）の発光出力で
   変化する位置にCdS-Se抵抗器（４）を配置することを特
   徴とするLEDの温度補正回路。