JPH09331017A - 過電流保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】温度に影響されず良好な過電流検出感度を有す
ると共に消費電力の少ない過電流保護装置を提供する。 【解決手段】駆動装置２０で駆動される発光素子部２１
に保護装置７０を介して電源を供給する。保護装置７０
の過電流検出抵抗器７０４に生じた電圧降下をトランジ
スタ７０７，７０８からなる差動増幅器で増幅する。発
光素子部２１に過電流が流れ接続点ＰＡの電圧が低下す
ると、トランジスタ７０７が非飽和動作となり接続点Ｐ
Ｂの電圧が低下する。接続点ＰＢの電圧を分圧してトラ
ンジスタ７０７のベースに供給するので、抵抗器７０４
で生じる電圧降下が減少するようにトランジスタ７０２
が制御されて電流が減少する。発光素子部２１の光放射
パワーが所望の範囲を越えることを防止できる。接続点
ＰＡ，ＰＢの電圧を用いて差動増幅器で電流制限を行う
ので、温度に影響されず良好な過電流検出感度が得ら
れ、抵抗器７０４の消費電力も小さくできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、過電流保護装置に
関する。詳しくは、発光素子を定電流駆動して、発光素
子に流れる電流を電流検出手段で検出し、電流検出手段
の検出結果に基づいて発光素子に流れる電流が所定の値
を越えたか否かを判別すると共に、この判別動作の温度
特性による変動を補償するものとし、所定の値を越える
電流が流れたときには、流れる電流を所定の値よりも小
さい電流値に制限することにより、温度の影響を受ける
ことなく過電流保護動作を行うものである。また、電流
検出手段の消費電力を少ないものとすると共に、所定の
値すなわち故障時において電流制限を開始する電流値で
ある制限電流値を正常時の電流値である正常電流値に近
づけて良好な過電流検出感度を得るものである。

【０００２】

【従来の技術】赤外光を用いてデジタルデータを空間伝
送する技術は、テレビやビデオのリモコン装置や電子手
帳の光通信リンク、コンピュータ機器における光データ
通信などで広く利用されている。また、赤外光を用いて
アナログの音声信号、映像信号を空間伝送する技術は、
コードレスヘッドホンやコードレスＡＶ伝送装置などで
広く利用されている。

【０００３】これらの赤外光を用いた光空間伝送装置に
おける送信機の発光部には、コスト面および安全面から
インコヒーレントな光を発光する赤外発光ダイオードが
通常用いられる。

【０００４】また、一般にデジタルデータ伝送では、例
えば伝送するデータ信号に応じて赤外発光ダイオードを
オン／オフさせたり、あるいは副搬送波による変調を行
った上で赤外発光ダイオードをオン／オフさせてデータ
伝送が行われる。アナログ信号伝送では副搬送波を信号
で周波数変調し、さらに直流バイアスを加えて赤外発光
ダイオードに変調電流が供給される。この変調電流によ
って赤外発光ダイオードが駆動されることによりアナロ
グ信号の伝送が行われる。この場合、複数の周波数の異
なる副搬送波を用いることにより、音声の右チャネルと
左チャネル、映像信号といった異なる信号を周波数多重
して同時に伝送することも可能とされる。

【０００５】このような光空間伝送装置において、伝送
距離を伸ばすためには、送信機の赤外発光ダイオードか
ら出力される赤外光が人体の目に影響のない光放射パワ
ーの範囲とされると共に、赤外発光ダイオードに流れる
電流は最大定格を越えることなく可能な限り大きいもの
とされる。

【０００６】然るに、何らかの原因で赤外発光ダイオー
ドの定電流駆動装置が故障して流れる電流が増加した場
合、光放射パワーは増大し、また赤外発光ダイオードに
流れる電流が最大定格を越えて赤外発光ダイオードが破
壊する恐れがある。これを解決するため、赤外発光ダイ
オードに流れる電流を制限する方法が提案されている。

【０００７】例えば特開昭５９−２０５８２０公報「定
電流駆動回路」の如く、発光素子に定電流駆動装置とし
てのＭＯＳＦＥＴと電流制限用の抵抗器を直列に接続す
ることにより、ＭＯＳＦＥＴのドレイン、ソース間が短
絡した時に電流を抵抗器により制限する方法や、特開平
３‐１７５７７８公報「発光素子駆動装置」の如く、発
光素子と定電流駆動装置との間に発光素子の最大耐電流
値以内に電流を制限する電流制限装置を設け、定電流駆
動装置が故障した場合にも発光素子および定電流駆動装
置に過電流が流れることを防止する方法等が用いられて
いる。

【０００８】また、特開平５‐２９９７３９公報「発光
素子の保護回路」の如く、電流検出用抵抗器の両端に生
ずる電圧でホトカプラの発光素子を点灯させて過電流保
護装置の動作を行うものや、特開平７−２２１３７７公
報「発光素子駆動回路」の如く、電流供給手段と発光素
子との間に電流制限手段を設置し、電流制限手段を構成
する電流検出用抵抗器を回路に直列に挿入して通過電流
により生ずる電圧ドロップによりトランジスタのベース
−エミッタ間が導通することで、突入電流を含む異常電
流を検出すると共に制限して発光素子を破壊から防ぐ方
法等も用いられる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、特開昭５９
−２０５８２０公報「定電流駆動回路」では、正常時の
電流値に対して短絡時の電流値の増分割合は、正常時に
おけるＭＯＳＦＥＴのドレイン−ソース間電圧を抵抗器
の両端の電圧で割った値であるため、その値を小さく抑
えたい場合は正常時に多くの無駄な電力を抵抗器で消費
させなければならい。

【００１０】また、特開平３‐１７５７７８公報「発光
素子駆動装置」や特開平７−２２１３７７公報「発光素
子駆動回路」の如く、電流検出用抵抗器を回路に直列に
挿入して通過電流により生ずる電圧ドロップによりトラ
ンジスタのベース−エミッタ間が導通することで過電流
を制限しているため、故障時において電流制限を開始す
る電流値である制限電流値と正常時の電流値である正常
電流値の比を１に近付けようとすると、正常電流時の電
流検出用抵抗器の両端に生じる電圧がべース−エミッタ
間の導通電圧である約０．６５Ｖに接近し、正常時に無
駄な電力を抵抗器で消費することになる。また、トラン
ジスタのベース−エミッタ間電圧は温度特性を持ち、高
温で小さくなるので、低温から高温までの範囲で誤動作
を防止するために制限電流値と正常電流値の比を１に近
付けることが困難である。

【００１１】さらに、特開平５‐２９９７３９公報「発
光素子の保護回路」では、通過電流による電圧ドロップ
は一層大きく、正常時の無駄な電力の消費は一層顕著と
なる。

【００１２】このように、発光素子に対する従来の過電
流保護では、制限電流値と正常電流値の比が大きく、電
流検出部分での消費電力も大きいものとされていた。

【００１３】しかしながら、光空間伝送装置の送信機は
携帯可能なように電池で駆動される場合が多く、動作可
能時間を長時間とするために消費電力が少ないことが望
ましい。また、伝送距離を伸ばすために、赤外発光ダイ
オードから出力される赤外光が人体の目に影響のない光
放射パワーの範囲であると共に流れる電流が最大定格を
越えることなく可能な限り大きいものとすると、電流値
が正常電流値よりも増加したときに、直ちに電流を制限
できるように過電流検出感度を高めることが必要とされ
る。すなわち、制限電流値を正常電流値に近づけて制限
電流値と正常電流値の比が１に近いことが必要とされ
る。

【００１４】そこで、この発明では、温度による過電流
検出動作の特性の変動を補償すると共に制限電流値と正
常電流値の比を１に近い値とすることで、温度に影響さ
れず良好な過電流検出感度を有すると共に消費電力の少
ない過電流保護装置を提供するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る過電流保
護装置は、発光素子を定電流駆動する駆動手段と、発光
素子に流れる電流を検出する電流検出手段と、電流検出
部の検出結果に基づき発光素子に流れる電流を制限する
電流制限手段とを備え、電流制限手段では、電流検出手
段の検出結果に基づいて発光素子に流れる電流が所定の
値を越えたか否かを判別する判別動作を行うと共に、こ
の判別動作の温度特性による変動を補償するものとし、
発光素子に流れる電流が所定の値を越えたことが判別さ
れた時には、発光素子に流れる電流を所定の値よりも小
さい電流値に制限するものである。

【００１６】また、電流制御手段では、発光素子に流れ
る電流の制限が行われた後、発光素子に流れる電流が所
定の値を越えていないことが判別された時には、発光素
子に流れる電流の制限を停止するものである。

【００１７】また、電流制限手段は記憶回路を備え、電
流検出手段では、発光素子に流れる電流が所定の値を越
えたことが判別された時には、この判別結果を記憶回路
に記憶するものとし、この記憶回路に記憶された判別結
果に基づいて発光素子に流れる電流を制限するものであ
る。

【００１８】さらに、電流検出手段は抵抗器で構成され
ると共に、電流制御手段は増幅器を有し、抵抗器の端子
間には、発光素子に流れる電流に基づく電圧を発生させ
ると共に、発光素子に流れる電流が所定の値を越えたと
きには、抵抗器の端子間に発生される電圧をトランジス
タが導通状態とされるべース−エミッタ電圧よりも小さ
い電圧とし、電流制御手段では抵抗器の端子間に発生さ
れる電圧を増幅器で増幅して、発光素子に流れる電流が
所定の値を越えたか否かを判別するものである。

【００１９】この発明においては、駆動手段で発光素子
が定電流駆動されて、発光素子に流れる電流が電流検出
手段で検出される。この電流検出手段での検出結果に基
づき流れる電流が所定の値を越えたか否かが電流制限手
段で判別される。また判別動作の温度特性による変動が
補償されて、所定の値を越える電流が流れたときには、
流れる電流を所定の値よりも小さい電流値に制限され
る。また、電流制限手段では電流検出手段での検出結果
を増幅して電流が所定の値を越えたか否かが判別される
ので、故障時において電流制限を開始する電流値である
制限電流値を正常時の電流値である正常電流値に近づけ
ることが可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る過電流保護装
置について、図を用いて詳細に説明する。

【００２１】図１はアナログの映像信号および音声信号
を伝送する光空間アナログ伝送装置である。

【００２２】光空間アナログ伝送装置の送信機１０にお
いて、映像入力端子１１に入力された映像信号ＶINは、
シンクチップクランプ部１２でシンクチップの直流電位
が一定値にクランプされる。このシンクチップクランプ
部１２でクランプ処理された映像信号ＶINは、ＦＭモジ
ュレータ部１３によって、例えばシンクチップが１１．
５ＭＨｚ、１００％白レベルが１３．５ＭＨｚのＦＭ信
号に変調されて映像ＦＭ信号ＶTMとされる。ＦＭモジュ
レータ部１３で生成された映像ＦＭ信号ＶTMは、バンド
パスフィルタ（ＢＰＦ）１４で必要な帯域の信号が取り
出されて、混合器１５に入力される。

【００２３】音声入力端子１６に入力された音声信号Ａ
INは、自動レベル調整器１７で信号レベルが調整され
る。この信号レベルが調整された音声信号ＡINは、ＦＭ
モジュレータ部１８で例えば中心周波数２．３ＭＨｚの
ＦＭ信号に変調されて音声ＦＭ信号ＡTMとされる。ＦＭ
モジュレータ部１８で生成された音声ＦＭ信号ＡTMは、
バンドパスフィルタ１９で必要な帯域の信号が取り出さ
れて混合器１５に入力される。

【００２４】混合器１５では、バンドパスフィルタ１４
を介して供給された映像ＦＭ信号ＶTMとバンドパスフィ
ルタ１９を介して供給された音声ＦＭ信号ＡTMが混合さ
れて駆動制御信号ＤＲが生成される。この駆動制御信号
ＤＲは駆動手段である定電流駆動装置２０に供給され
る。定電流駆動装置２０には発光素子部２１が接続され
ており、発光素子部２１には過電流保護装置７０を介し
て電源供給部２２から電源が供給される。この定電流駆
動装置２０によって、発光素子部２１が混合器１５から
供給された駆動制御信号ＤＲと、定電流駆動装置２０で
加えられる直流バイアスに基づいて駆動されて、発光素
子部２１から赤外線信号ＩＲＳが放射される。

【００２５】一方、受信機３０では赤外線信号ＩＲＳを
受光素子３１で受けて、光電変換により受信信号ＲＳが
生成される。この受信信号ＲＳは、プリアンプ３２で増
幅されバンドパスフィルタ３３，３４に供給される。バ
ンドパスフィルタ３３では、受信信号ＲＳから映像ＦＭ
信号ＶRMが取り出される。映像ＦＭ信号ＶRMはリミッタ
アンプ３５で増幅されると共にリミッタ動作されて、さ
らにデモジュレータ部３６で復調されて、映像出力信号
ＶOUTとして映像出力端子３７から出力される。

【００２６】バンドパスフィルタ３４では、受信信号Ｒ
Ｓから音声ＦＭ信号ＡRMが取り出される。音声ＦＭ信号
ＡRMもリミッタアンプ３８で増幅されると共にリミッタ
動作されて、さらにデモジュレータ部３９で復調され
て、音声出力信号ＡOUTとして音声出力端子４０から出
力される。

【００２７】また、図２は赤外線通信の相互接続性を向
上するために設けられた米国の標準化団体ｌｒＤＡで定
めたｌｒＤＡ−１規格に準拠した光空間データ伝送装置
である。

【００２８】図２において、光空間データ伝送装置の送
信側情報端末機器である送信装置５０のマイクロコンピ
ュータ（以下「マイコン」という）５１から出力された
パラレルデータＤＴは、ユニバーサル・アシンクロナス
・レシーバ／トランスミッタと呼ばれるパラレル−シリ
アル変換器（以下「ＵＡＲＴ」という）５２で非同期の
シリアルデータＤＳTとされてモジュレータ部５３に供
給される。

【００２９】モジュレータ部５３では、例えばデータが
「０」の時はパルス幅が（３／１６）ビット周期の正パ
ルス、「１」の時はパルスの発生を停止して変調信号Ｄ
ＭTが生成される。

【００３０】モジュレータ部５３で生成された変調信号
ＤＭTは、ドライブ回路５４に供給される。ドライブ回
路５４には発光素子５５が接続されており、発光素子５
５には過電流保護装置７０を介して電源供給部５６から
電源が供給される。このドライブ回路５４によって、発
光素子５５がモジュレータ部５３から供給された変調信
号ＤＭTに基づいて駆動されることにより、発光素子５
５から赤外線信号ＩＲＴが放射される。

【００３１】一方、受信側情報端末機器である受信装置
６０においては、赤外線信号ＩＲＴを受光素子６１で受
けて、光電変換により受信信号ＲＤが生成される。この
受信信号ＲＤはプリアンプ６２で増幅されてバンドパス
フィルタ６３に供給される。バンドパスフィルタ６３で
は受信信号ＲＤから変調信号ＤＭRが取り出されて、ア
ンプ６４を介してデモジュレータ部６５に供給される。
デモジュレータ部６５では、供給された変調信号ＤＭR
のパルスのエッジ検出を行い、変調信号ＤＭRが復調さ
れてシリアルデータＤＳRとされる。例えば、パルス幅
が（３／１６）ビット周期の正パルスである時にはシリ
アルデータＤＳRの信号レベルは「０」、パルス無しの
時は「１」される。このシリアルデータＤＳRは、ＵＡ
ＲＴ６６でパラレルデータＤＴRに変換されてマイコン
６７に供給される。

【００３２】図３は図２におけるモジュレータ部５３の
入力であるシリアルデータＤＳTと変調信号ＤＭTの関係
を示している。図３Ａに示すシリアルデータＤＳTは、
例えばスタートビットが「０」、ストップビットが
「１」、１ワードのデータのビット長が８ビットとさ
れ、合計１０ビットでＵＡＲＴフレームが構成される。
この各ビットに対応して図３Ｂに示すようにパルスが形
成され、変調信号ＤＭTのＩＲフレームが形成される。
すなわち、ＵＡＲＴフレームのビットが「０」の時は、
パルス幅が（３／１６）ビット周期の正パルスが生成さ
れる。また、ビットが「１」の時はパルスの発生が停止
されて変調信号ＤＭTが生成される。

【００３３】図４は図１に示す光空間アナログ伝送装置
の過電流保護装置７０の構成を示した図である。なお、
図４においては、定電流駆動装置２０と発光素子部２１
の構成も示している。

【００３４】図４に示す過電流保護装置７０の電源端子
７０１には、ＰＮＰ形トランジスタ７０２のエミッタと
抵抗器７０３およびＮＰＮ形トランジスタ７０７のコレ
クタに接続される。トランジスタ７０２のコレクタは発
光素子部２１に流れる電流を検出するための電流検出用
抵抗器７０４を介して発光素子部２１の例えば赤外発光
ダイオード２１ａのアノードに接続される。トランジス
タ７０２のベースは、ＮＰＮ形トランジスタ７０８のコ
レクタに接続される。

【００３５】なお、発光素子部２１は、例えば４つの赤
外発光ダイオード２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが直
列に接続されているものとする。

【００３６】トランジスタ７０７，７０８のエミッタは
互いに接続されて、抵抗器７０９を介して接地される。
トランジスタ７０７のベースは抵抗器７０５を介してト
ランジスタ７０２のコレクタに接続されると共に、抵抗
器７０６を介して接地される。トランジスタ７０８のベ
ースは、発光素子部２１と接続されている電流検出用抵
抗器７０４の端子（以下「接続点ＰＡ」という）に接続
される。このトランジスタ７０７、７０８を用いて差動
増幅器が構成される。

【００３７】また、接続点ＰＡにはコンデンサ７１０の
一方の端子が接続され、コンデンサ７１０の他方の端子
は接地される。

【００３８】定電流駆動装置２０の電源端子２０１は、
ＮＰＮ形トランジスタ２０２のコレクタに接続される。
トランジスタ２０２のコレクタとベース間には抵抗器２
０３が接続される。また、トランジスタ２０２のベース
には抵抗器２０４の一方の端子が接続されており、抵抗
器２０４の他方の端子はダイオード２０６のアノードに
接続される。ダイオード２０６のカソードはダイオード
２０７のアノードに接続され、ダイオード２０７のカソ
ードは接地される。このため、抵抗器２０３，２０４お
よびダイオード２０６，２０７によってトランジスタ２
０２のベースにバイアスが印加される。さらに、トラン
ジスタ２０２のベースは、コンデンサ２０４を介して混
合器１５に接続されて、混合器１５から駆動制御信号Ｄ
Ｒが供給される。

【００３９】トランジスタ２０２のエミッタは、ＮＰＮ
形トランジスタ２０９のベースに接続されると共に、抵
抗器２０８を介して接地される。トランジスタ２０９の
コレクタは発光素子部２１の赤外発光ダイオード２１ｄ
のカソードに接続されると共に、エミッタは抵抗器２１
０を介して接地される。

【００４０】次に過電流保護装置７０の動作について説
明する。例えば過電流保護装置７０の電源供給端子７０
１に９ボルトの電圧を印加し、定電流駆動装置２０の電
源端子２０１に５ボルトを印加すると、抵抗器２０３，
２０４とダイオード２０６，２０７からなるバイアス回
路によりエミッタホロワとしてのトランジスタ２０２を
通してトランジスタ２０９のエミッタが所定の直流電圧
となり、抵抗器２１０によって定まる直流電流がトラン
ジスタ２０９のエミッタ電流となる。トランジスタ２０
９は非飽和動作状態であるから、エミッタ電流とコレク
タ電流は略同じ大きさであり、このコレクタ電流が発光
素子部２１の赤外発光ダイオード２１ａ〜２１ｄを流れ
る直流電流となる。

【００４１】接続点ＰＡの電圧は、正常動作時の直流電
流に基づき電流検出用抵抗器７０４で発生する電圧降下
によって、トランジスタ７０２のコレクタの電圧（以下
「接続点ＰＢの電圧」とする）に比べて低いものとな
る。ここで、トランジスタ７０７,７０８で構成される
差動増幅器では、接続点ＰＡの電圧と接続点ＰＢの電圧
を抵抗器７０５と抵抗器７０６で分圧した電圧が比較さ
れるので、トランジスタ７０７のベースの電圧は接続点
ＰＡの電圧よりも低い電圧とされる。このため、トラン
ジスタ７０８はオン状態とされて電流が流れ、トランジ
スタ７０７はオフ状態されて電流が流れない。このトラ
ンジスタ７０８に流れる電流により、抵抗器７０３の端
子間にはトランジスタ７０２をオン状態とするのに充分
な電圧が生じるので、トランジスタ７０２にべース電流
が流れてオン状態となって飽和動作とされる。

【００４２】このとき、過電流保護装置７０は非動作状
態であり、過電流保護装置７０の電源端子７０１に印加
された電圧はトランジスタ７０２のエミッタ−コレクタ
間飽和電圧分だけ電圧が降下されると共に、電流検出用
抵抗器７０４によって電圧降下されて赤外発光ダイオー
ド２１ａのアノードに供給される。

【００４３】ここで、トランジスタ２０２のベースに混
合器１５から駆動制御信号ＤＲが入力されると、トラン
ジスタ２０２，２０９が駆動制御信号ＤＲに基づいて駆
動されることにより発光素子部２１に流れる電流は時間
的に変化される。しかし、この電流の変化分は、コンデ
ンサ７１０から供給されるので、電流検出用抵抗器７０
４を流れる平均直流電流は変化せず、過電流保護装置７
０での電流制限動作が行われることはない。

【００４４】次に、例えばトランジスタ２０９のコレク
タ−エミッタ間の短絡等が生じて発光素子部２１に流れ
る電流が増加すると、電流検出用抵抗器７０４の電圧降
下が大きくなる。ここで、流れる電流が制限電流値に達
して接続点ＰＡの電圧が低下し、差動増幅器のトランジ
スタ７０７に電流が流れ始めると、トランジスタ７０８
の電流が減少されて、トランジスタ７０２に流れていた
べース電流が減少される。このため、トランジスタ７０
２は非飽和動作状態となり、エミッタ−コレクタ間の電
圧降下が大きくなって、接続点ＰＢの電圧が低下するこ
とになる。さらに、差動増幅器が動作状態であることか
ら、トランジスタ７０７とトランジスタ７０８の両ベー
ス電圧差は微小な範囲に保たれるように電流制限が働
く。ここで、制限電流値はトランジスタ７０７のベース
電圧、すなわち抵抗器７０５の抵抗値と抵抗器７０６の
抵抗値の比でもって設定されるので、抵抗器７０５と抵
抗器７０６によって制限電流値と正常電流値の比を１に
近づけることができる。

【００４５】トランジスタ７０７のべースの電圧降下
は、接続点ＰＢの電圧低下を抵抗器７０５，７０６で分
圧した大きさになるので、接続点ＰＡの電圧も分圧した
電圧とほぼ同じとなるように電流検出用抵抗器７０４の
電圧降下が小さくされる。つまり、電流制限が働くと制
限電流値が小さくなるので発光素子部２１の赤外発光ダ
イオード２１ａ〜２１ｄに流れる電流も小さくされる。
すなわち、より多くの電流が流れるような重い負荷にな
るに従い、流れる電流が小さくなるように電流制限動作
が行われる。

【００４６】また、差動増幅器で接続点ＰＡと接続点Ｐ
Ｂの電圧を比較、増幅しているから、トランジスタのべ
ース、エミッタ間電圧の温度特性の影響を受けないと同
時に、電流検出用抵抗器７０４の電圧降下を小さく設定
しても過電流の検出、保護動作が可能であり、電流検出
用抵抗器７０４の電圧降下とトランジスタ７０２のエミ
ッタ−コレクタ間飽和電圧を合わせても、トランジスタ
７０２のべース−エミッタ間を導通させるのに必要な約
０．６５Ｖ以下の電圧とすることが可能である。

【００４７】従って、赤外発光ダイオードから出力され
る赤外光が人体の目に影響のない光放射パワーの範囲で
あると共に流れる電流が最大定格を越えることなく可能
な限り大きいものとしても、制限電流値が正常電流値よ
りも小さいものとされるので、赤外光が所望の光放射パ
ワーの範囲を越えて大きくされることを防止できる。ま
た、トランジスタの温度特性の影響を受けることなく安
定した電流制限動作を行うことができる。さらに、電流
検出用抵抗器７０４の電圧降下を小さく設定しても過電
流の検出や保護動作が可能であるので、電流検出部分の
消費電力を減少させて、長時間の電池動作を行うことが
できる。

【００４８】また、過電流保護装置は、図５に示す構成
としてもよい。なお、図５において図１と対応する部分
については同一符号を付している。

【００４９】図５に示す過電流保護装置７０ａの電源端
子７０１には、電流検出用抵抗器７０４を介してＰＮＰ
形トランジスタ７１３，７１６，７１８のエミッタが接
続される。また抵抗器７１１を介してＰＮＰ形トランジ
スタ７１２のエミッタが接続される。

【００５０】トランジスタ７１２，７１３のベースは互
いに接続されると共に、トランジスタ７１２，７１３の
ベースはトランジスタ７１２のコレクタに接続される。
また、トランジスタ７１２のコレクタは抵抗器７１４を
介して接地される。このトランジスタ７１２，７１３を
用いてカレントミラー回路が構成される。

【００５１】トランジスタ７１３のコレクタは、トラン
ジスタ７１８のベースに接続されると共に、抵抗器７１
５を介してＮＰＮ形トランジスタ７２２のコレクタに接
続される。さらに、抵抗器７１５，７２１を介してＮＰ
Ｎ形トランジスタ７２５のベースに接続される。このト
ランジスタ７２２のベースはコンデンサ７２３を介して
接地される。またトランジスタ７２２，７２５のエミッ
タも接地される。

【００５２】トランジスタ７１８のコレクタは抵抗器７
１９を介してトランジスタ７２２のベースに接続される
と共に抵抗器７２４を介してトランジスタ７２５のコレ
クタに接続される。このトランジスタ７２２，７２５を
用いて記憶回路であるフリップフロップ回路が構成され
る。

【００５３】トランジスタ７１６のエミッタ−ベース間
には抵抗器７１７が接続される。トランジスタ７１６の
ベースは、抵抗器７２０を介してトランジスタ７２５の
コレクタに接続される。またトランジスタ７１６のコレ
クタと接地間にはコンデンサ７１０が接続される。な
お、トランジスタ７１６のコレクタとコンデンサ７１０
の接続点は接続点ＰＡとする。

【００５４】次に過電流保護装置７０ａの動作について
説明する。例えば過電流保護装置７０ａの電源投入と同
時に電源端子７０１に電源、例えば９ボルトが印加され
ると、トランジスタ７２２，７２５で構成されるフリッ
ププロップは、コンデンサ７２３の電圧の初期値が接地
レベルであるため、トランジスタ７２２がオフ状態、ト
ランジスタ７２５がオン状態とされる。トランジスタ７
２５がオン状態であるからトランジスタ７１６にはベー
ス電流が流れてオン状態とされる。このトランジスタ７
１６がオン状態とされることにより、過電流保護装置７
０ａの電源端子７０１に印加された電圧が、トランジス
タ７１６のエミッタ−コレクタ間飽和電圧分だけ降下さ
れて発光素子部２１に供給される。

【００５５】ここで、発光素子部２１に電圧が印加され
て、流れる電流が正常値であるときに電流検出用抵抗器
７０４で生じる電圧降下は、抵抗器７１１による電圧降
下に比べて小さいものとされて、トランジスタ７１２と
トランジスタ７１３からなる検出電流値の温度補償を兼
ねたカレントミラー回路のトランジスタ７１３はオン状
態、かつ飽和動作状態とされる。従って、トランジスタ
７１８はオフ状態とされて、トランジスタ７２２，７２
５を用いて構成されるフリップフロップは初期状態が保
持される。

【００５６】次に発光素子部２１に流れる電流が増加し
て制限電流値に達すると、トランジスタ７１３が飽和動
作状態から非飽和動作状態へと変わり、トランジスタ７
１３のコレクタ−エミッタ間電圧が増えるのでトランジ
スタ７１８がオン状態とされる。その結果トランジスタ
７２２がオン状態とされると共に、トランジスタ７２５
がオフ状態とされてフリップフロップの状態が反転され
る。このトランジスタ７２５がオフ状態とされると、ト
ランジスタ７１６のベース電流が流れなくなる。従っ
て、トランジスタ７１６はオフ状態とされて発光素子部
２１への電流の供給が停止される。

【００５７】その後、電源端子７０１への電源供給が一
度停止されて再び電源供給が開始されることによりフリ
ップフロップが初期状態とされるまでは、トランジスタ
７１６のオフ状態が保持されて発光素子部２１への電流
の供給が停止される。

【００５８】このように、電流検出用抵抗器７０４によ
って得られる検出電圧は増幅されるので、電流検出用抵
抗器７０４の電圧降下を小さく設定しても過電流の検
出、保護動作が可能であり、トランジスタ７１６のエミ
ッタ−コレクタ間飽和電圧と電流検出用抵抗器７０４の
電圧降下を合わせてもトランジスタを導通させるのに必
要な約０．６５Ｖ以下の電圧とすることができる。

【００５９】従って、赤外発光ダイオードから出力され
る赤外光が人体の目に影響のない光放射パワーの範囲で
あると共に流れる電流が最大定格を越えることなく可能
な限り大きいものとしても、電流検出用抵抗器７０４に
よって得られる検出電圧が増幅されるので、電流値が正
常電流値よりも増加したときに、直ちに電流を制限する
ことができる。さらに、電流検出用抵抗器７０４の電圧
降下を小さく設定しても過電流の検出や保護動作が可能
であるので、電流検出部分の消費電力を小さくすること
が可能となり、電池動作での動作可能時間を長時間とす
ることができる。

【００６０】なお、上述の実施の形態では、過電流保護
装置を光空間アナログ伝送装置に用いる場合について説
明したが、光空間データ伝送装置にも過電流保護装置７
０，７０ａを用いることができる。

【００６１】さらに、上述の実施の形態では１つの定電
流駆動装置を用いるものとし、発光素子部２１は複数の
赤外発光ダイオードを直列接続して構成するものとした
が、これらを複数個設けて、それぞれに供給される電流
の合計値に基づき過電流を検出を行うものとしても良い
ことは勿論である。また、発光素子だけでなく他の素子
や装置等に流れる電流を、この過電流保護装置で制限す
ることもできる。

【００６２】

【発明の効果】この発明によれば、電流検出手段で発光
素子に流れる電流が検出されて、電流制限手段によって
電流検出手段の検出結果に基づき発光素子に流れる電流
が所定の値を越えたか否か判別されて電流制限動作が行
われると共に、判別動作の温度特性による変動が補償さ
れる。このため、温度特性の影響を受けることなく安定
して電流制限動作を行うことができる。

【００６３】また、電流制限手段では電流検出手段での
検出結果を増幅して電流が所定の値を越えたか否かが判
別されるので、故障時において電流制限を開始する電流
値である制限電流値を正常時の電流値である正常電流値
に近づけることが可能となる。このため、良好な過電流
検出感度を得ることができ、故障時には直ちに電流制限
が行われて、発光素子から出力される赤外光が所望の光
放射パワーの範囲を越えて大きくされることを防止でき
る。また、制限電流値を正常電流値に近づけることによ
り電流検出手段の消費電力を小さくできるので、電池で
駆動される装置に好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】光空間アナログ伝送装置の構成を示す図であ
る。

【図２】光空間データ伝送装置の構成を示す図である。

【図３】モジュレータ部５３の動作を説明するための図
である。

【図４】この発明に係る過電流保護装置７０の構成を示
す図である。

【図５】この発明に係る過電流保護装置７０ａの構成を
示す図である。

【符号の説明】

１０・・・送信機、２０・・・定電流駆動装置、２１，
５５・・・発光素子部、２２，５６・・・電源供給部、
３０・・・受信機、５０・・・送信装置、５４・・・ド
ライブ回路、６０・・・受信装置、７０，７０ａ・・・
過電流保護装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光素子を定電流駆動する駆動手段と、 上記発光素子に流れる電流を検出する電流検出手段と、 上記電流検出部の検出結果に基づき上記発光素子に流れ
   る電流を制限する電流制限手段とを備え、 上記電流制限手段では、上記電流検出手段の検出結果に
   基づいて上記発光素子に流れる電流が所定の値を越えた
   か否かを判別する判別動作を行うと共に、この判別動作
   の温度特性による変動を補償するものとし、上記発光素
   子に流れる電流が上記所定の値を越えたことが判別され
   た時には、上記発光素子に流れる電流を上記所定の値よ
   りも小さい電流値に制限することを特徴とする過電流保
   護装置。
2. 【請求項２】 上記電流制御手段では、上記発光素子に
   流れる電流の制限が行われた後、上記発光素子に流れる
   電流が所定の値を越えていないことが判別された時に
   は、上記発光素子に流れる電流の制限を停止することを
   特徴とする請求項１に記載の過電流保護装置。
3. 【請求項３】 上記電流制限手段は記憶回路を備え、 上記電流検出手段では、上記発光素子に流れる電流が上
   記所定の値を越えたことが判別された時には、この判別
   結果を上記記憶回路に記憶するものとし、この記憶回路
   に記憶された判別結果に基づいて上記発光素子に流れる
   電流を制限することを特徴とする請求項１に記載の過電
   流保護装置。
4. 【請求項４】 上記電流検出手段は抵抗器で構成される
   と共に、上記電流制御手段は増幅器を有し、 上記抵抗器の端子間には、上記発光素子に流れる電流に
   基づく電圧を発生させると共に、上記発光素子に流れる
   電流が所定の値を越えたときには、上記抵抗器の端子間
   に発生される電圧をトランジスタが導通状態とされるべ
   ース−エミッタ電圧よりも小さい電圧とし、 上記電流制御手段では、上記抵抗器の端子間に発生され
   る電圧を上記増幅器で増幅して、上記発光素子に流れる
   電流が上記所定の値を越えたか否かを判別することを特
   徴とする請求項２記載の過電流保護装置。
5. 【請求項５】 上記電流検出手段は抵抗器で構成される
   と共に、上記電流制御手段は増幅器を有し、 上記抵抗器の端子間には、上記発光素子に流れる電流に
   基づく電圧を発生させると共に、上記発光素子に流れる
   電流が所定の値を越えたときには、上記抵抗器の端子間
   に発生される電圧をトランジスタが導通状態とされるべ
   ース−エミッタ電圧よりも小さい電圧とし、 上記電流制御手段では、上記抵抗器の端子間に発生され
   る電圧を上記増幅器で増幅して、上記発光素子に流れる
   電流が上記所定の値を越えたか否かを判別することを特
   徴とする請求項３記載の過電流保護装置。
6. 【請求項６】 上記発光素子と上記駆動手段を複数備
   え、 上記電流検出手段では、上記複数の駆動手段から上記複
   数の発光素子に流れる合計の電流を検出することを特徴
   とする請求項１記載の過電流保護装置。