DK159238B - Forspaendingsstyrekreds til en lysdiode med temperaturkompensation - Google Patents
Forspaendingsstyrekreds til en lysdiode med temperaturkompensation Download PDFInfo
- Publication number
- DK159238B DK159238B DK057983A DK57983A DK159238B DK 159238 B DK159238 B DK 159238B DK 057983 A DK057983 A DK 057983A DK 57983 A DK57983 A DK 57983A DK 159238 B DK159238 B DK 159238B
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- led
- voltage
- series
- circuit
- control circuit
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
- A61B5/024—Measuring pulse rate or heart rate
- A61B5/02416—Measuring pulse rate or heart rate using photoplethysmograph signals, e.g. generated by infrared radiation
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/10—Controlling the intensity of the light
- H05B45/18—Controlling the intensity of the light using temperature feedback
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/30—Driver circuits
- H05B45/395—Linear regulators
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/10—Controlling the intensity of the light
- H05B45/12—Controlling the intensity of the light using optical feedback
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
- Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Physiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
Description
i
DK 159238 B
Opfindelsen angår en forspændingsstyrekreds til en lysudsendende diode til stabilisering af lysafgivelsen ved temperaturændring, i hvilken lysdioden i sig selv bruges som temperaturføler og er forbundet med en seriemodstand i en seriekreds, hvilken forspændingsstyrekreds videre 5 omfatter en differentialforstærker, som overvåger ændringer i forsyningsspændingen til den lysemitterende diode, og hvis udgang er forbundet til et styreorgan for forspændingsstrømmen. En sådan forspændingsstyrekreds kendes fra tidsskriftet Bell System Technical Journal, vol.
57, nr. 5, maj-juni 1978, pp. 1533-1544.
10 Når elektrisk strøm sendes igennem en lysdiode, vil denne diode udsende en stråling af synligt eller infrarødt lys. Lysmængden eller lysafgivelsen fra dioden afhænger af strømmens styrke og af diodens temperatur. Lysafgivelsen vil således aftage ved stigende omgivelsestemperatur, og omvendt. Ligeledes vil den centrale bølgelængde og båndbredden 15 for det af dioden udsendte lys ændre sig lidt med temperaturen. Dette er imidlertid mindre vigtigt, når den fotodetektor eller fotocelle, der samarbejder med en lysdiode, og som vil detektere lyset, har en tilstrækkeligt bred spektralfølsomhed.
Denne temperaturafhængighed er mindre væsentlig ved anvendelser, 20 der omfatter digitale eller FM-modulerede kredse, eftersom det, der de-tekteres i disse kredse, hovedsageligt er tilstedeværelsen af eller manglen på lys eller henholdsvis frekvensen af lysintensitetsmodulationen. Ved anvendelser, der omfatter analoge eller proportionale kredse, er lysmængden imidlertid virkelig væsentlig, og temperaturafhængigheden 25 må tages i betragtning.
Forspændingsstyrekredsen fra ovenfor nævnte skrift anvendes til en injektionslaser til at overvåge ændringer i laserovergangsspændingen og til automatisk justering af forspændingsstrømmen under udnyttelse af en reguleringssløjfe, mens laseren igen arbejder over sin tærskel.
30 I en anden forspændingsstyrekreds, der er kendt fra Hollandsk Patentansøgning nr. 80.04071, og som har kompensation af lysafgivelsen ved temperaturændring, findes, ud over en første fotodetektor, der samarbejder med lysdioden ved bestemte anvendelser, også en identisk anden fotodetektor, der bruges som en særskilt temperaturføler. Ud over den lys-35 mængde, der, via den genstand, der skal måles, transmitteres mellem lysdioden og den første fotodetektor, transmitteres derfor også en nærmere angiven lysmængde direkte til den anden fotodetektor. Denne anden detektor er, sammen med en forstærker og et styremiddel, der er tilsluttet i 2
DK 1S9238B
serie med dioden, optaget i en styresløjfe for at kompensere strømmen gennem dioden, når temperaturen ændrer sig.
Den anden fotodetektor, der kræves til denne kendte forspændings-styrekreds, gør denne kreds klodset og ligefrem ubrugelig, når der ved 5 visse anvendelser kun er meget begrænset plads til rådighed for placeringen af lysdioden og begge fotodetektorerne, såsom i en opblæselig manchet med en lyspiethysmograf.
Formålet med denne opfindelse er at undgå ovennævnte problemer og at tilvejebringe en forspændingsstyrekreds til en lysdiode med kompensa-10 tion af lysafgivelsen, hvilken forspændingskreds er af enkel og billig konstruktion og har små dimensioner, og som kan anvendes i en lyspi ethysmograf. Ifølge opfindelsen opnås dette med en forspændingsstyrekreds af den i indledningen omtalte type, ved at en yderligere seriekreds af to yderligere modstande er forbundet i parallel over seriemodstanden i 15 den ene seriekreds, ved at den inverterende og den ikke-inverterende indgang af differentialforstærkeren er forbundet med hhv. forbindelsespunktet mellem de to yderligere modstande og en sætpunktsspænding, og ved at styreorganet er optaget i serie med den ene seriekreds, idet de to yderligere modstande i den yderligere seriekreds har gensidigt bety-20 deligt forskellige værdier, og den mindste modstand er forbundet med lysdioden til etablering af et forsyningskredsløb.
I en yderligere fordelagtig udførelsesform af forspændingsstyre-kredsen ifølge opfindelsen moduleres lysdiodens lysafgivelse. I denne udførelsesform kan man undgå den ret forstyrrende effekt, der optræder, 25 når spændingen i diodens gennemgangsretning, når denne leder, er afhængig ikke bare af temperaturen, men også af diodestrømmen, som varierer på grund af temperaturkompensationen. Nævnte temperaturkompensation i lysdiodens on-periode realiseres nu udelukkende på basis af forsyningsspændingen under off-perioden, hvilken spænding selv er bestemt af lys-30 diodetemperaturen og den konstante reststrøm, der løber i nævnte off-pe-riode.
En sådan forspændingsstyrekreds kan med fordel anvendes i en lyspi ethysmograf. Lyset, der udsendes af lysdioden i konstant mængde, de-tekteres herved, efter en delvis opfangel se af samme, i absorberende el-35 ler spredende væv af en fotodetektor, der er forbundet med en proportional kreds. Mængden af detekteret lys er i dette tilfælde væsentlig.
Opfindelsen vil blive forklaret nærmere på basis af nogle udførelsesformer med henvisning til tegningen, i hvilken
DK 159238 B
3 fig. 1 viser et diagram over en kendt forspændingsstyrekreds; fig. 2 viser et diagram over en seriekreds til forklaring af temperatureffekten på lysdioden i seriekredsen; fig. 3 viser et diagram over en udførelsesform af forspændingssty-5 rekredsen ifølge opfindelsen; fig. 4 viser et diagram over en anden udførelsesform af forspæn-dingsstyrekredsen ifølge opfindelsen med automatisk justering; fig. 5 viser nogle grafer til forklaring af operationen af den i nævnte udførelsesformer benyttede vægtstangskreds; og 10 fig. 6 viser et diagram over endnu en udførelsesform af forspæn-dingsstyrekredsen ifølge opfindelsen.
Fig. 1 viser en forspændingsstyrekreds, der er kendt fra Hollandsk Patentansøgning nr. 80.04071. Det af lysdioden udsendte lys transmitteres via den genstand 0, der skal måles, til fotodetektoren Dl. Nævnte 15 fotodetektors udgangssignal udledes gennem en spændingsdeler til videre behandling. Det af lysdioden udsendte lys transmitteres også direkte til en anden fotodetektor D2. Udgangssignalet fra D2 tilføres en indgang på en differentialforstærker V, hvis anden indgang er forbundet med en indstillingsspænding. Udgangssignalet fra differentialforstærkeren V bruges 20 ved hjælp af styringstransistoren Tr til at justere strømmen gennem lysdioden med henblik på at kompensere for ændringer i lysdiodens lysafgivelse, når temperaturen ændres.
Fig. 2 viser en seriekreds, i hvilken en lysdiode er forbundet i serie med en ohmsk impedans R på f.eks. 3 Ω, hvilken seriekreds fødes 25 fra den faste forsyningsspænding Vs på f.eks. 1,8 V. Spændingen Vd over lysdioden er derefter omkring 1,5 V. I denne seriekreds bruges lysdioden selv som indikator på, at temperaturen ændrer sig, altså som en temperaturføler. Spændingen over lysdioden Vd i dennes gennemgangsretning aftager, når temperaturen ved dioden stiger, således at spændingen over mod-30 standen, ved fast forsyningsspænding Vs over den samlede seriekreds, stiger med samme størrelse. Som en følge heraf stiger strømmen gennem seriekredsen, hvilket medfører, at den af dioden udsendte lysmængde korrigeres på den rigtige måde.
Målinger har vist, at; 35 1) ved stigende temperatur aftager lysmængden praktisk talt lineært med omkring 0,6%/°C; 2) ved stigende temperatur falder spændingen over dioden i dennes gen- 4
DK 159238B
nemgangsretning omtrent lineært med omkring 1,2 mV/°C; 3) ved stigende strømstyrke i øges den udsendte lysmængde I praktisk talt direkte proportionalt, idet nemlig I = i1,16; og 4) spredningen i disse værdier er stort set en faktor 10 mindre end 5 den systematiske afdrift, således at kompensation er opnået.
De ovenfor nævnte værdier med hensyn til komponenterne i fig. 2 giver en rimelig kompensation for ændringen i lysmængden ved skiftende temperatur, når der ikke tages hensyn til effekten af den øgede spænding 10 over dioden i dennes gennemgangsretning ved øgede strømstyrker, der kræves til kompensation for mindsket lysmængde. Hvis denne effekt tages i betragtning, bør værdien af seriemodstanden mindst være en faktor 2 mindre.
I almindelighed varierer lysafgivelsen og spændingen Vd i gennem-15 gangsretningen for en given strøm, f.eks. 100 mA, for lysdioder. Hvis lysdioden er forbundet med en fast forsyningsspænding på 1,5 V, kan strømmen i én lysdiode være 50 mA og i en anden 100 eller 200 mA, hvorved lysafgivelsen varierer tilsvarende. Lysdioder er derfor for det meste forbundet gennem en stor seriemodstand med en højere forsyningsspæn-20 ding. I det tilfælde bestemmer forsyningsspændingen og modstanden i det væsentlige strømmen. Med en Vs på 6,5 V og en modstand på 50 ohm er strømmen 100 mA ved en diodespænding Vd på 1,5 V (5 V over modstanden).
Med diodespændinger Vd på 1,4 og 1,6 V er strømmen imidlertid henholdsvis 102 og 98 mA, altså tilnærmelsesvis den samme.
25 For at være i stand til at styre forspændingen af lysdioder, der har indbyrdes forskellige karakteristika i en opstilling med højere modstandsværdi og ved højere spændinger, bruges ifølge opfindelsen en forspænd! ngsstyrekreds, der er afledt af grundudførelsesformen i fig. 2. I denne forspændingsstyrekreds, som er vist i fig. 3, benyttes en vægt-30 stangskreds med forskellige modstandsarme og en operationsforstærker anvendt som komparator som hængselpunkt.
Lysdiodestrømmen i seriekredsen gennemløber en større modstand R3 på f.eks. 47 ohm og styres af en højere og variabel spænding Ve.
To yderligere modstande RI og R2 i en yderligere seriekreds er for-35 bundet i parallel med modstanden R3 i den ene seriekreds, hvilke modstande RI og R2 udgør vægtstangens uens arme. De to modstandes forbindelsespunkt er forbundet med minus-indgangsforbindelsen på komparatoren Al, hvis plus-indgangsforbindelse er forbundet med en justérbar indstil- 5
DK 159238 B
1ingsspænding Vi fra potentiometeret PI. Udgangssignalet fra komparato-ren Al er forbundet med styreindgangen på et styringsmiddel, såsom en transistor Trl. Nævnte transistor Trl er medtaget i serie med den ene seriekreds og er tilsluttet den faste forsyningsspænding +Vs. Når spæn-5 dingen i gennemgangsretningen over lysdioden aftager som følge af en temperaturforøgelse på denne lysdiode, vil spændingen på minus-indgangsforbindelsen på komparatoren Al også aftage i afhængighed af forholdet mellem værdierne af RI og R2.
Styrespændingen fra udgangen på komparatoren Al til basis på tran-10 sistoren Trl styrer denne transistor, således at spændingen Ve på emit-teren stiger. Som en følge heraf vil strømmen gennem seriekredsen og i lysdioden også stige. Emitterspændingen Ve må stige i forhold til modstandsforholdet R1/R2 som følge af tilbagekoblingen gennem netværket for at få spændingen på minus-indgangsforbindel sen på komparatoren Al til 15 igen at blive lig med indstillingsspændingen Vi på plus-indgangsforbin-delsen.
Modstandsværdierne i netværket kan være som følger: RI = 200 kfl, R2 = 3,9 k«, R3 = 47 Ω.
Potentiometeret PI er indstillet til tilførsel af en indstillings-20 spænding Vi, således at den korrekte strøm ved en given temperatur ledes gennem seriekredsen til lysdioden med henblik på opnåelse af den korrekte mængde lysafgivelse. Når lysdioden udskiftes, kan potentiometeret indstilles på ny, så den korrekte Vi fås.
Fig. 4 viser en anden udførelsesform af forspændingsstyrekredsen 25 ifølge opfindelsen med automatisk styring af lysdiodens forspænding.
Denne automatiske forspændingsstyring af spændingen Vi for lysdioden sker, når forsyningsspændingen tilsluttes og også når lysdioden indsættes (igen) med disponibel forsyningsspænding. Den i fig. 3 viste seriekreds med vægtstangskredsen og komparatoren er vist igen i fig. 4 som et 30 netværk, der omfatter modstandene RI, R2, R3, lysdioden og komparatoren Al.
I denne forspændingsstyrekreds øges indstillingsspændingen Vi trinvist fra nul op til spændingen Ve, som er høj nok til, at en tilstrækkelig strøm løber gennem seriekredsen omfattende R3 og lysdioden.
35 Plus-indgangsforbindel sen på komparatoren Al er derfor forbundet med en tringenerator 1, som gennem bufferforstærkeren 4 på dennes udgang leverer en trinvis skiftende udgangsspænding. En indgang på et trigger-middel A3, f.eks. en komparator eller operationsforstærker med Schmitt- 6
DK 159238 B
effekt, er forbundet med modstanden R3 i seriekredsen. Den anden indgang eller plus-indgangen på dette triggermiddel er forbundet med en referencespænding fra potentiometeret P2. Udgangen på triggermidlet A3 er forbundet med en "tænd"-indgangsforbindelse E på tringeneratoren 1. En ind-5 gang på et omstil!ingsmiddel A2, f.eks. en komparator eller en operationsforstærker, er også forbundet med modstanden R3 i seriekredsen. Den anden indgang på nævnte omstil!ingsmiddel er forbundet med en fast spænding, mens dets udgang er forbundet med en tilbagestillingsindgang R på tringeneratoren 1.
10 Tringeneratoren 1 kan med fordel bestå af en "clock"-kreds 2, en binær tæller 3 og en digital-analog omformer 4. Den binære tæller 3 er forbundet gennem en otte bit parallel udgangsforbindelse med omformeren 4. Denne omformer kan betragtes som et omstilbart modstandsstigenetværk med én fast og én variabel modstand. En af modstandene er optaget som 15 tilbagekoblingsmodstand for forstærkeren A4, den anden modstand er forbundet både med den ene indgang på A4 og med en referencespænding Vref.
Den faste og den variable modstand kan ombyttes. Det er imidlertid også muligt, at tringeneratoren 1 består af en anden varig stabil hukommelse.
Når forsyningsspændingen tilsluttes forspændingskredsen, og/eller 20 hvis lysdioden fjernes, er der til at begynde med en højere spænding på plus-indgangen på omstillingsmidlet eller komparatoren A2 end på dens minus-indgang. Som følge heraf er udgangen på A2 på højt niveau, og den binære tæller 3 er i dens til bagesti Ilede tilstand. Input-spændingen på komparatoren A4 og også dens output-spænding Vi er nul. Endvidere er ud-25 gangen på omstillingsmidlet eller komparatoren A3 på lavt eller højt niveau, alt efter om lysdioden er fjernet eller isat.
Udgangen på A2 vil skifte fra højt til lavt niveau, når forsyningsspændingen nu tilsluttes eller lysdioden isættes med disponibel forsyningsspænding, således at ti 1 bagesti 11 ingsspændingen på tilbagestil -30 lings indgangen R på tælleren 3 falder fra. Tælleren 3 startes nu af "tænd"-signalet fra A3 og går i gang med at tælle "clock"-pulserne fra "clock"-kredsen 2. Dette får tælleren til at gå op, og udgangsspændingen fra komparatoren A4 stiger trinvist. Derved stiger også spændingen Ve via komparatoren Al og vægtstangen med de uens arme RI og R2. Dette 35 fortsætter, indtil skifteniveauet for omstillingsmidlet eller komparatoren A3, bestemt af referencespændingen fra P2, nås. "Tænd"-signalet til tælleren 3 falder så fra, hvorved tælleren bibeholdes i dens nåede stilling.
7
Skifteniveauet for triggermidlet A3 sættes én gang for alle ved hjælp af potentiometeret P2. Ved en typisk frekvens på 10 kHz for "clock"-kredsen og med en otte bit tæller 3 tager denne automatiske éngangsindstilling maksimalt 25 sekunder.
5 Ovennævnte vil blive forklaret mere detaljeret på basis af et tal -eksempel. Spændingen Vi fastsættes én gang for alle i forspændingssty-rekredsen tilpasset spændingen Vd i gennemgangsretningen for lysdioden og tilnærmelsesvis lige så stor, på en sådan måde, at spændingen Ve f.eks. er 6,5 V afhængigt af den på P2 fastsatte spænding. Strømmen bl i -10 ver så tilnærmelsesvis 100 mA. Små ændringer i Vd forårsaget af temperaturvariation forstærkes derefter af Al og modstandsforholdet R1/R2 over i Ve, og omformes via den konstante seriemodstand R3 til betydelige strømvariationer. Målingerne 1), 2) og 3), der blev omtalt i forklaringen til fig. 2, viser groft, at der kræves en strømvariation på 1 mA/mV, 15 hvilken variation på 1 mA kompenserer for en variation på 1°C. En strømvariation på 1 mA kræver en spændingsvariation i Ve på 50 mV, når en modstand R3 på 50 ohm bruges, hvilket betyder en spændingsforstærkning på 50 (groft R1/R2). Spændingen Vi ændrer sig ikke mere, når tælleren 3 fastholdes, efter at Schmitt triggerkredsen A3 er udløst én gang, og er 20 ikke længere følsom over for relativt små variationer i Ve. Med andre ord tilvejebringer éngangsindstillingen til at begynde med en fast værdi for Ve, fastsat af P2, på f.eks. 6,5 V styret af spændingen Vi på Al.
Fig. 5 viser samme grafer til forklaring af vægtstangskredsens virkemåde. Fig. 5a viser det tilfælde, hvor en lysdiode, hvis spænding Vd i 25 gennemgangsretningen er 1,5 V, har en korrekt lysafgivelse. Efter éngangsindstillingen i begyndelsen viser Vi sig at være 1,6 V ved en (i begyndelsen fast) spænding Ve på 6,5 V. Efter nævnte begyndelsesindstilling forbliver Vi fast, som forklaret ovenfor, og vil fungere som hængselpunkt for vægtstangskredsen. En stigning i Vd på grund af temperatur-30 fald forårsager, via vægtstangsoperationen, et meget større fald i Ve og en tilhørende formindskelse af strømmen gennem R3 og lysdioden til korrigering af lysafgivelsen. Den stiplede linie i fig. 5a viser som et eksempel, hvordan Vd og Ve kan variere.
Fig. 5b viser det tilfælde, hvor Vi allerede i begyndelsen er sat 35 til 1,6 V for en given lysdiode, der har en korrekt lysafgivelse ved en spænding Vd i gennemgangsretningen på 1,7 V. Den tilsvarende spænding Ve i vægtstangskredsen skulle så være negativ, hvilket naturligvis er umuligt. Dette tilfælde illustrerer, at Vi med fordel kan være justérbar i 8
DK 159238 B
begyndelsen for at klare forskellige lysdioder, der hver har afvigende Vd.
Fig. 5c viser tilfældet med den samme lysdiode som i fig. 5b, men nu med en justerbar Vi. Dette betyder, at der ved éngangsindstillingen i 5 begyndelsen for denne lysdiode med Vd på 1,7 V findes en Vi, som er større end 1,7 V ved en i begyndelsen fast spænding Ve = 6,5 V bestemt af Vi. Efter denne begynde!sesindsti11ing forbliver Vi fast.
Fig. 6 forklarer en yderligere forbedret udførelsesform af forspæn-dingsstyrekredsen ifølge opfindelsen, som kan bruges til anvendelser, i 10 hvilke moduleret lys er tilladt eller krævet.
I et antal anvendelser kan det være nødvendigt at modulere lysdiodens lys ved en relativt høj frekvens. Forstærkeren for den fotodetektor, der samarbejder med lysdioden, indstilles så på modulationsfrekvensen og bliver ufølsom over for brum fra forsyningen på 50 Hz eller 60 Hz 15 og omgivende lys med en relativt langsom eller hurtig variation i lysstyrke.
Modulationen af lyset fra lysdioden kan opnås ved tilslutning og afbrydelse af strømmen gennem lysdioden. Til dette formål forbindes plus-indgangen på komparatoren Al via et skillemiddel, såsom en diode 20 Dl, med udgangen Q på "clock"-kredsen 2. Udgangssignalet på denne udgang Q er et pulserende signal, i hvilket pulser mellem nul V og forsyningsspændingen Vs forekommer med en frekvens på 10 kHz.
I den halvperiode, i hvilken strømmen i den seriekreds, der omfatter lysdioden, næsten er afbrudt på grund af det pulserende udgangssig-25 nal Q, er der stadig en meget svag reststrøm tilført via modstandene R4 og R3 gennem dioden. Spændingen i gennemgangsretningen over lysdioden i denne halvperiode er næsten udelukkende bestemt af den lille, konstante "off"- eller reststrøm og lysdiodetemperaturen, og ikke ved "on"-strømmen, der ændrer sig som et resultat af temperaturkompensationen i den 30 anden halvperiode.
En virkelig god og stabil kompensation kan opnås i den anden periode eller "on"-perioden ved hjælp af et omstillingsmiddel eller transistor Tr2, som omstilles i modfase. Nævnte transistor Tr2 er forbundet med den inverterende udgang ~ på "clock"-kredsen 2. Transistoren Tr2 er 35 ledende i lysdiodens "off"-periode, og spændingen i gennemgangsretningen Vd, og som følge heraf den tilhørende temperatur, er lagret i kondensatoren Cl. For i "on"-perioden opererer temperaturkompensationen via vægtstangen med uens arme RI, R2 kun på basis af den spænding, der er
DK 159238 B
9 lagret i Cl, og ikke også på basis af den i gennemgangsretningen værende spænding Vd, der ændrer sig som et resultat af strømvariation, da Tr2 ikke er ledende i denne periode. Spændingen i gennemgangsretningen afhænger ikke kun af temperatur, men også af strøm, og eftersom sidstnævn-5 te varierer som et resultat af kompensationen, er dette en ret forstyrrende effekt. Denne forstyrrelse kommer man uden om ved at udføre kompensationen i "on"-perioden på basis af den i gennemgangsretningen værende spænding Vd, der i "off"-perioden bestemmes ved konstant reststrøm.
10 Værdierne af modstandene RI og R2 ændres nu, nemlig til 200 kQ og 10,5 kfl. Værdien af modstanden R3 er igen 47 β ved en "on"-strømstyrke på omkring 10 mA ved 20°C.
Strømmen gennem lysdioden varierer periodisk mellem 1 og 100 mA. Denne pulserende strøm skal, så godt det er muligt, holdes væk fra re-15 sten af kredsen. Den pulserende strømkomponent lokaliseres til kredsen, der er dannet af Trl, D2, R3, lysdioden og C2 ved hjælp af modstanden R5, som også mindsker tabet i transistoren Trl, og kondensatoren C2.
De forskellige komponenter i forspændingskredsen kan være af følgende type. Dioderne kan være siliciumd'ioder. Transistorerne Trl og Tr2 20 kan være af typen BC109C. Komparatorerne eller operationsforstærkerne kan være af typen LF347. "Clock"-kredsen kan være en 4047 chip. Den binære tæller kan være af typen 14520. Digital-analog omformeren kan være af typen AD 7533. Lysdioden er af typen Siemens LD 242, hvis de ovenfor angivne værdier for RI, R2 og R3 bruges, men lysdioden kan også være af 25 anden type.
Claims (6)
1. Forspændingsstyrekreds til et lysdiodeled til stabilisering af lysafgivelsen ved temperaturændring, i hvilken lysdioden i sig selv bru- 5 ges som temperaturføler og er optaget sammen med en seriemodstand (R3) i en seriekreds, hvilken forspændingsstyrekreds videre omfatter en differentialforstærker (Al), som overvåger ændringer i forsyningsspændingen (Vd) til det lysemitterende diodeled, og hvis udgang er forbundet til et styreorgan (Trl) for forspændingsstrømmen, KENDETEGNET ved, AT en yder-10 ligere seriekreds af to yderligere modstande (RI, R2) er forbundet i parallel over seriemodstanden (R3) i den ene seriekreds, AT den inverterende og den ikke-inverterende indgang af differentialforstærkeren (Al) er forbundet med henholdsvis forbindelsespunktet mellem de to yderligere modstande og en sætpunktsspænding (Vi), og AT styreorganet (Trl) er op-15 taget i serie med den ene seriekreds, idet de to yderligere modstande (RI, R2) i den yderligere seriekreds har betydeligt forskellige værdier, og den mindste modstand er forbundet med lysdioden (led) til etablering af et forsyningskredsløb.
2. Forspændingsstyrekreds ifølge krav 1, KENDETEGNET ved, AT den 20 ikke-inverterende indgang på differentialforstærkeren (Al) med henblik på automatisk styring af lysdiodens forspænding, når den faste forsyningsspænding tilsluttes, eller når lysdioden indsættes, er forbundet med en tringenerator (1), på hvis udgang en trinspænding afgives, og AT et triggermiddel (A3) er tilvejebragt, hvis inverterende indgang er for-25 bundet med nævnte seriemodstand (R3) i den ene seriekreds, hvis ikke-in-verterende indgang er forbundet med en referencespænding, og hvis udgang er forbundet med en "åbneMndgang (E) på tringeneratoren, således at "åbne"-signalet, når den af referencespændingen bestemte forspænding af lysdioden er nået, fjernes, og tringeneratoren bibeholdes i den nåede 30 stilling.
3. Forspændingsstyrekreds ifølge krav 2, KENDETEGNET ved, AT et omsti 11 ingsmiddel (A2) er tilvejebragt og forbundet med seriemodstanden (R3) i den ene seriekreds, således at den højere spænding, der er til stede i den ene seriekreds, når den faste forsyningsspænding tilsluttes, 35 og/eller når lysdioden er blevet fjernet, afledes og tilføres som tilbagesti 11 ingsspænding til en tilbagestillingsindgang (R) på tringeneratoren.
4. Forspændingsstyrekreds ifølge krav 2 eller 3, KENDETEGNET ved, DK 159238 B 11 AT tringeneratoren (1) omfatter en "clock"-kreds (2), en binær tæller (3) og en digital-analog omformer (4).
5. Forspændingsstyrekreds ifølge krav 4, KENDETEGNET ved, AT den ikke-inverterende indgang på differentialforstærkeren (Al) med henblik 5 på en lys-modulerende funktion af lysdioden ved hjælp af et adskillende middel (Dl) er forbundet med det pulserende udgangssignal fra "clock"-kredsen (2).
6. Forspændingsstyrekreds ifølge krav 5, KENDETEGNET ved, AT et omkoblingsmiddel (Tr2) er optaget mellem på den ene side samlepunktet mel- 10 lem lysdioden og seriemodstanden (R3) i den ene seriekreds og på den anden side den mindste modstand (R2) af de to yderligere modstande, på hvilket omkoblingsmiddel den omstillende indgang er forbundet med det inverterede, pulserende udgangssignal fra "clock"-kredsen (2), idet nævnte mindste modstand på siden af omkoblingsmidlet også er forbundet 15 med en lagringskondensator (Cl). 20 25 30
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8200517A NL8200517A (nl) | 1982-02-11 | 1982-02-11 | Instelschakeling voor licht-emitterende diode met temperatuurcompensatie. |
| NL8200517 | 1982-02-11 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK57983D0 DK57983D0 (da) | 1983-02-10 |
| DK57983A DK57983A (da) | 1983-08-12 |
| DK159238B true DK159238B (da) | 1990-09-17 |
| DK159238C DK159238C (da) | 1991-03-04 |
Family
ID=19839235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK057983A DK159238C (da) | 1982-02-11 | 1983-02-10 | Forspaendingsstyrekreds til en lysdiode med temperaturkompensation |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4529949A (da) |
| EP (1) | EP0086528B1 (da) |
| JP (1) | JPS58151075A (da) |
| AT (1) | ATE27527T1 (da) |
| AU (1) | AU553384B2 (da) |
| CA (1) | CA1194937A (da) |
| DE (1) | DE3371850D1 (da) |
| DK (1) | DK159238C (da) |
| ES (1) | ES519707A0 (da) |
| NL (1) | NL8200517A (da) |
| ZA (1) | ZA83937B (da) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3431996A1 (de) * | 1984-08-31 | 1986-03-13 | Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim | Stromversorgung fuer strahlungsquellen von frequenz-analogen optischen sensoren |
| US6188268B1 (en) * | 1998-10-30 | 2001-02-13 | Sony Corporation Of Japan | Low side current sink circuit having improved output impedance to reduce effects of leakage current |
| US5013971A (en) * | 1987-05-26 | 1991-05-07 | Hughes Aircraft Company | Temperature stabilization of laser diodes and light emitting diodes |
| JP2975160B2 (ja) * | 1991-05-27 | 1999-11-10 | 三菱化学株式会社 | 発光スペクトル制御システム |
| US6107861A (en) * | 1998-01-27 | 2000-08-22 | Bristol Babcock, Inc. | Circuit for self compensation of silicon strain gauge pressure transmitters |
| JP4450512B2 (ja) * | 1998-09-29 | 2010-04-14 | マリンクロッド・インコーポレイテッド | 符号化された温度特性を有する酸素計センサ |
| US6448550B1 (en) * | 2000-04-27 | 2002-09-10 | Agilent Technologies, Inc. | Method and apparatus for measuring spectral content of LED light source and control thereof |
| US7228077B2 (en) * | 2000-05-12 | 2007-06-05 | Forster Energy Llc | Channel gain control for an optical communications system utilizing frequency division multiplexing |
| AU2002222220A1 (en) * | 2000-12-21 | 2002-07-01 | Diverse Technologies And Systems Limited | Apparatus and method for alleviation of symptoms by application of tinted light |
| US6753187B2 (en) | 2001-05-09 | 2004-06-22 | Lifescan, Inc. | Optical component based temperature measurement in analyte detection devices |
| RU2235415C1 (ru) * | 2003-02-03 | 2004-08-27 | Милехин Анатолий Григорьевич | Генератор переменного тока |
| JP2004330819A (ja) * | 2003-05-01 | 2004-11-25 | Koito Mfg Co Ltd | 車両用灯具 |
| EP1743384B1 (en) * | 2004-03-30 | 2015-08-05 | Phoseon Technology, Inc. | Led array having array-based led detectors |
| EP1701589B1 (en) * | 2005-03-08 | 2008-08-27 | Sony Ericsson Mobile Communications AB | Electric circuit and method for monitoring a temperature of a light emitting diode |
| WO2006094590A1 (en) * | 2005-03-08 | 2006-09-14 | Sony Ericsson Mobile Communications Ab | Electric circuit and method for monitoring a temperature of a light emitting diode |
| US7498751B2 (en) * | 2006-06-15 | 2009-03-03 | Himax Technologies Limited | High efficiency and low cost cold cathode fluorescent lamp driving apparatus for LCD backlight |
| TWI459858B (zh) | 2008-06-24 | 2014-11-01 | Eldolab Holding Bv | 照明系統及發光二極體組件之控制單元 |
| US8358085B2 (en) * | 2009-01-13 | 2013-01-22 | Terralux, Inc. | Method and device for remote sensing and control of LED lights |
| US9326346B2 (en) | 2009-01-13 | 2016-04-26 | Terralux, Inc. | Method and device for remote sensing and control of LED lights |
| EP2428097B1 (en) * | 2009-05-04 | 2017-02-22 | EldoLAB Holding B.V. | Control unit for a led assembly and lighting system |
| CN104254178A (zh) * | 2009-11-17 | 2014-12-31 | 特锐拉克斯有限公司 | Led电源的检测和控制 |
| AU2011301977B2 (en) | 2010-09-16 | 2014-05-22 | Terralux, Inc. | Communication with lighting units over a power bus |
| US9596738B2 (en) | 2010-09-16 | 2017-03-14 | Terralux, Inc. | Communication with lighting units over a power bus |
| US8896231B2 (en) | 2011-12-16 | 2014-11-25 | Terralux, Inc. | Systems and methods of applying bleed circuits in LED lamps |
| US9265119B2 (en) | 2013-06-17 | 2016-02-16 | Terralux, Inc. | Systems and methods for providing thermal fold-back to LED lights |
| US10078020B2 (en) | 2013-08-23 | 2018-09-18 | Whirlpool Corporation | Methods and apparatus to determine home appliance cabinet temperature using a light emitting diode (LED) |
| US12350025B1 (en) | 2020-11-03 | 2025-07-08 | JB Health Tech | Optical-based oscillometry blood pressure measurement device |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3686517A (en) * | 1971-09-02 | 1972-08-22 | Gen Electric | Temperature compensation means for electronic circuit |
| US3755679A (en) * | 1972-07-10 | 1973-08-28 | Monsanto Co | Constant photon energy source |
| US4081670A (en) * | 1976-11-08 | 1978-03-28 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Automatic bias control circuit for injection lasers |
| NL191373C (nl) * | 1980-07-15 | 1995-06-16 | Tno | Inrichting voor het sturen van de brandstoftoevoer aan een verbrandingsmotor. |
-
1982
- 1982-02-11 NL NL8200517A patent/NL8200517A/nl not_active Application Discontinuation
-
1983
- 1983-02-03 EP EP83200181A patent/EP0086528B1/en not_active Expired
- 1983-02-03 AT AT83200181T patent/ATE27527T1/de not_active IP Right Cessation
- 1983-02-03 DE DE8383200181T patent/DE3371850D1/de not_active Expired
- 1983-02-08 US US06/465,190 patent/US4529949A/en not_active Expired - Fee Related
- 1983-02-09 CA CA000421172A patent/CA1194937A/en not_active Expired
- 1983-02-10 DK DK057983A patent/DK159238C/da not_active IP Right Cessation
- 1983-02-10 AU AU11298/83A patent/AU553384B2/en not_active Ceased
- 1983-02-11 ZA ZA83937A patent/ZA83937B/xx unknown
- 1983-02-11 ES ES519707A patent/ES519707A0/es active Granted
- 1983-02-12 JP JP58021979A patent/JPS58151075A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0434836B2 (da) | 1992-06-09 |
| ES8401254A1 (es) | 1983-12-01 |
| DE3371850D1 (en) | 1987-07-02 |
| ZA83937B (en) | 1983-11-30 |
| DK159238C (da) | 1991-03-04 |
| EP0086528A1 (en) | 1983-08-24 |
| AU553384B2 (en) | 1986-07-10 |
| JPS58151075A (ja) | 1983-09-08 |
| US4529949A (en) | 1985-07-16 |
| DK57983D0 (da) | 1983-02-10 |
| NL8200517A (nl) | 1983-09-01 |
| ATE27527T1 (de) | 1987-06-15 |
| ES519707A0 (es) | 1983-12-01 |
| DK57983A (da) | 1983-08-12 |
| CA1194937A (en) | 1985-10-08 |
| EP0086528B1 (en) | 1987-05-27 |
| AU1129883A (en) | 1983-08-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4529949A (en) | Bias control circuit for light-emitting diode having temperature compensation | |
| KR100566197B1 (ko) | Apd 광수신기의 온도 보상 장치 | |
| US4538063A (en) | Photo transducer circuit for setting minimum and maximum current flow between power terminals | |
| CA1085462A (en) | Automatic bias control circuit for injection lasers | |
| US4229831A (en) | Drift compensated fiber optic-receiver | |
| JP5064549B2 (ja) | レーザシステムの較正 | |
| CA1165400A (en) | Device for automatic regulation of the output power of a transmitter module in an optical-fiber transmission system | |
| EP0215311A2 (en) | Laser diode driving circuit | |
| JPS6056341B2 (ja) | 信号レベル安定器 | |
| US6901223B2 (en) | Optical transmitter and optical transmitting apparatus using the same | |
| JPS6157746B2 (da) | ||
| CN114674427A (zh) | 具消除暗电流的光感测装置 | |
| JPWO2013140587A1 (ja) | 光送信器 | |
| CA1133591A (en) | Method and device for driving non-linear threshold devices | |
| JPH07147443A (ja) | 半導体レーザ送信器 | |
| KR800000397Y1 (ko) | 항온조(恒溫槽)의 온도조절 및 경보회로 | |
| US4386285A (en) | Digitally controllable analog switch | |
| JPH10321935A (ja) | 発光素子駆動回路 | |
| KR940000363Y1 (ko) | 자동 이득 증폭회로 | |
| JPH01126032A (ja) | Apdのバイアス回路 | |
| JPS6115476B2 (da) | ||
| KR960000522Y1 (ko) | 자동 조정 센서 드라이브 장치 | |
| JPH0159750B2 (da) | ||
| SU1721598A1 (ru) | Управл емый стабилизатор напр жени | |
| JPS58148945A (ja) | 湿度検出器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PBP | Patent lapsed |