JPH0348468A - 発光回路 - Google Patents
発光回路Info
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- JPH0348468A JPH0348468A JP1183148A JP18314889A JPH0348468A JP H0348468 A JPH0348468 A JP H0348468A JP 1183148 A JP1183148 A JP 1183148A JP 18314889 A JP18314889 A JP 18314889A JP H0348468 A JPH0348468 A JP H0348468A
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- Japan
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- circuit
- light
- light emitting
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
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- Led Devices (AREA)
- Audible And Visible Signals (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、発光回路に関するものであり、例えば光電式
煙感知器における発光回路として用いられるものである
． ［従来の技術］ 従来の発光回路では、発光素子やドライブ回路が温度係
数を持つために、発光回路全体としても温度の変化に従
って発光特性が変化していた．第３図は従来の発光回路
の回路図である．発光ダイオード（ＬＥＤ）よりなる発
光素子１に流れる電流■は、 Ｉ ＝ （Ｖｃｅ − Ｖｌ− − Ｖｓａｔ）／ Ｒ
−■となる．ここで、ＶＣＣは電源
電圧、ＶＦは発光ダイオードの＋ｅ方向電圧、Ｖｓａｔ
はトランジスタＱの飽和電圧である．この式から、電流
Ｉの温度特性は、 １ ａ Ｉ Ｉ ａＴ という式で表され、■式の特性を持つ電流Ｉの温度変化
と、発光素子１の単独での発光特性の温度変化の２つの
要因によって発光回路全体としての発光特性が決まる．
■式がら分がるように、電流Ｉの温度変化はＶｃｃ，
Ｖｐ， Ｖｓａｔにより決まり、これらは電源の構成や
発光素子自体の構造により決まるもので、それらの温度
特性を任意の値に調整することは困難である．したがっ
て、発光素子１の発光特性の温度係数と合わせるように
、発光回路全体の発光特性を任意に設定することは非常
に難しい． ［発明が解決しようとする課題］ 上述のような発光回路は、例えば第２図に示すような受
光回路と組み合わせてアナログ的な光検出回路として用
いられる．このような光検出回路において、発光側と受
光側の温度係数を相殺できれば、総合的な温度変動をほ
ぼ零にすることができると考えられる． 本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、発光回路の温度係数を受光回路
側の温度係数に合わせて任意の値に設定できるようにす
ることにある． ［課題を解決するための手段］ 本発明に係る発光回路にあっては、上記の課題を解決す
るために、第１図に示すように、駆動電流■に応じた輝
度の光を放射する発光素子１と、発光素子１に駆動電流
を供給するドライブ回路２とから成り、発光素子１の発
光効率の温度係数に合わせてドライブ回路２の駆動電流
の温度係数を任意に調整する手段を設けたことを特徴と
するものである． ［作用］ 第１図に示す発光回路を、第２図に示す受光回路と組み
合わせて光検出回路として用いる場合に、受光出力電流
Ｉ２の温度係数を３０００ｐｐｍ／’Ｃ、抵抗Ｒ６の温
度係数を３ ７ ０ ０ｐｐｅｔ／”Ｃとすると、受光
側回路の受光量に対する温度係数は６７００ｐｐｍ／
’Ｃとなる．したがって、発光側回路における発光量の
温度係数が−６ ７ ０ ０ ｐｐｍ／ ”Ｃとなれば
、光検出回路の出力電圧Ｖｏは、周囲温度によっては変
動しない．発光素子１として発光ダイオード（ＬＥＤ）
を用いた場合、その発光効率（駆動電流Ｉ１に対する発
光量）は、温度上昇に応じて低下し、その温度係数が例
えば−１ ０ ０ ０ ０ｐｐｍ／’Ｃであると、ドラ
イブ回路２による駆動電流Ｉ，の温度係数を３ ３ ０
０ｐｐｍ／”Ｃにすれば良い．具体的には、第１図に
示す抵抗Ｒ１〜Ｒ，の値を任意に調節することにより、
第１図に示す発光回路と第２図に示す受光回路を組み合
わせた光検出回路全体の出力電圧Ｖｏの温度係数を零に
することができる． ［実施例］ 第１図は本発明の一実施例の回路図である．発光信号Ｓ
はＰＭＯＳ トランジスータＱ，とＮＭＯＳトランジス
タＱ，のゲートに印加されると共に、インバータＮによ
り論理値を反転されて、ＮＭＯＳトランジスタＱ，，Ｑ
．。のゲートに印加されている。発光信号Ｓが゜’Ｈｉ
ｇｈ”レベルになると、ＰＭＯＳトランジスタＱ，がオ
フ、ＮＭｏｓトランジスタＱ８はオンとなる。これによ
り、ＰＭＯＳ｝ランジスタＱ．，Ｑ，とＮＭＯＳ｝ラン
ジスタＱ，及び抵抗Ｒ５で構成されるカレントミラー回
路が動作する．また、インバータＮの出力は“Ｌ ｏｓ
”レベルとなるので、ＮＭＯＳ｝ランジスタＱ．．Ｑ，
。はオフとなる．これにより、ＮＰＮトランジスタＱＱ
２．Ｑ．．Ｑ．及び抵抗Ｒ ＋ ， Ｒ ２ ， Ｒ
ｓで構成されるバンドギャップリファレンス回路に電流
が供給される． この結果、第１図に示す回路のＢ点には、という式で表
される電圧ＶＢが発生する．ここで、Ｖ．Ｅ，はトラン
ジスタＱ，のベース・エミッタ間順方向電圧、ＶＴはｋ
をボルツマン定数、ｑを電子電荷、Ｔを絶対温度とする
と、次式で表される． Ｖ Ｔ＝ ｋｔ／ｑ
・・・■ここで、ＮＰＮ｝ランジスタＱ５が非飽和状態
で動作しているので、そのベース・エミッタ間電圧をＶ
ＢＥ，とすると、Ｃ点には、 ＶＣ：ＶＢ−ｖＢＥ５ なる電圧が発生するので、結局、発光素子１には、Ｉ
１ ＝ Ｖｃ／ Ｒ ４＝ （Ｖａ ＶＢＥＳ）／
Ｒ ４ −■なる一定電流が流れる． 一方、発光信号Ｓが゛Ｌ ｏｗ”レベルになると、トラ
ンジスタＱ，がオン、トランジスタＱ．がオフとなり、
トランジスタＱ．，Ｑ，，Ｑ．及び抵抗Ｒ，で構戒され
るカレントミラー回路には電流が流れず、また、トラン
ジスタＱｓ．Ｑ＋ｏがオンすることで、トランジスタＱ
．．Ｑ５のベースには、ベース電流が供給されず、共に
オフ状態となり、発光素子１には電流が流れない． ここで、第２図に示す受光回路の受光素子３に光が照射
され、光電流Ｉ２が発生したときの出力電圧Ｖ０の変化
分をｖ０とすると、 ｖｏ＝Ｉ２・Ｒ６ ・・・
■となる．第２図において、４はオペアンプ、５は基準
電圧源であり、オペアンプ４の入力インピーダンスは非
常に高いので、受光素子３に流れる光電流■２は全て帰
還抵抗Ｒ，を介して流れることになり、■式が成立する
ものである．この式よりＶ．の温度変動分は、 となる．ここで、受光素子３をフォトダイオードとし、
抵抗Ｒ６を集積回路の拡散抵抗よりなるものとし、その
温度変動分（１／Ｉ２）（θｒ．／θＴ）及び＜１／Ｒ
ｉ）（θＲ．／θＴ）をそれぞれ３０００ｐｐｍ／”Ｃ
及び３７００ｐｐｍ／’Ｃと仮定すると、出力電圧ｖ０
の温度変動分（１／ｖ０）（δｖｏ／θＴ〉は６７０
０ ｐｐｍ／ ”Ｃとなる．また、第１図に示す発光素
子１を一般的な発光ダイオード（ＬＥＤ）とし、第１図
及び第２図に示す回路を組み合わせた光検出回路におい
て、全体の温度変動分を零にしようとすると、発光回路
の電流Ｉ１の温度変動分を３３００ｐｐ曽／℃としてや
れば良い． 今、Ｉ１は■式で表されるので、これより、１ θ
Ｌ Ｉ１ δＴ また、■式より、 ここで、抵抗Ｒ，は温度変動を無視できるディスクリー
ト部品とし、また、ＶＢＥ３＝ ＶｓＥｓ−０ ．７ｖ
、θＶ ＢＥ）／ ａ Ｔ−θＶＢｅｓ／θＴ＝ ２
＋＊Ｖ／℃、θＶＴ／δＴ＝０．０８５ｍＶ／”ＣとＬ
、抵抗Ｒ１〜Ｒ，の値をＲ＋＝３ＫΩ、Ｒ２＝３０ＫΩ
、Ｒ３＝ＩＫΩに選ぶと、 ■式より ＶＢ＝２．５Ｖ ・・・［相］ また、 ■式より、 ３ ．８ ７ａ＋Ｖ／ ’Ｃ ・
・・■［相］式と■式を■式に代入すると、 ζ ３ ３ ０ ０ ｐｐｍ／”Ｃとなる．以上
のように、抵抗Ｒ１〜Ｒ，の値を適当に選ぶことにより
、第１図及び第２図に示す回路を組み合わせた光検出回
路において、総合的に温度変動分を零にすることができ
る， ［発明の効果］ 本発明によれば、発光回路の発光素子に流れる電流の温
度変動分を受光側回路の温度変動に合わせて容易に任意
の値に設定できるので、受光回路と組み合わせたときの
総合的な温度変動が少ない光検出回路を容易に実現でき
るという効果がある．
煙感知器における発光回路として用いられるものである
． ［従来の技術］ 従来の発光回路では、発光素子やドライブ回路が温度係
数を持つために、発光回路全体としても温度の変化に従
って発光特性が変化していた．第３図は従来の発光回路
の回路図である．発光ダイオード（ＬＥＤ）よりなる発
光素子１に流れる電流■は、 Ｉ ＝ （Ｖｃｅ − Ｖｌ− − Ｖｓａｔ）／ Ｒ
−■となる．ここで、ＶＣＣは電源
電圧、ＶＦは発光ダイオードの＋ｅ方向電圧、Ｖｓａｔ
はトランジスタＱの飽和電圧である．この式から、電流
Ｉの温度特性は、 １ ａ Ｉ Ｉ ａＴ という式で表され、■式の特性を持つ電流Ｉの温度変化
と、発光素子１の単独での発光特性の温度変化の２つの
要因によって発光回路全体としての発光特性が決まる．
■式がら分がるように、電流Ｉの温度変化はＶｃｃ，
Ｖｐ， Ｖｓａｔにより決まり、これらは電源の構成や
発光素子自体の構造により決まるもので、それらの温度
特性を任意の値に調整することは困難である．したがっ
て、発光素子１の発光特性の温度係数と合わせるように
、発光回路全体の発光特性を任意に設定することは非常
に難しい． ［発明が解決しようとする課題］ 上述のような発光回路は、例えば第２図に示すような受
光回路と組み合わせてアナログ的な光検出回路として用
いられる．このような光検出回路において、発光側と受
光側の温度係数を相殺できれば、総合的な温度変動をほ
ぼ零にすることができると考えられる． 本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、発光回路の温度係数を受光回路
側の温度係数に合わせて任意の値に設定できるようにす
ることにある． ［課題を解決するための手段］ 本発明に係る発光回路にあっては、上記の課題を解決す
るために、第１図に示すように、駆動電流■に応じた輝
度の光を放射する発光素子１と、発光素子１に駆動電流
を供給するドライブ回路２とから成り、発光素子１の発
光効率の温度係数に合わせてドライブ回路２の駆動電流
の温度係数を任意に調整する手段を設けたことを特徴と
するものである． ［作用］ 第１図に示す発光回路を、第２図に示す受光回路と組み
合わせて光検出回路として用いる場合に、受光出力電流
Ｉ２の温度係数を３０００ｐｐｍ／’Ｃ、抵抗Ｒ６の温
度係数を３ ７ ０ ０ｐｐｅｔ／”Ｃとすると、受光
側回路の受光量に対する温度係数は６７００ｐｐｍ／
’Ｃとなる．したがって、発光側回路における発光量の
温度係数が−６ ７ ０ ０ ｐｐｍ／ ”Ｃとなれば
、光検出回路の出力電圧Ｖｏは、周囲温度によっては変
動しない．発光素子１として発光ダイオード（ＬＥＤ）
を用いた場合、その発光効率（駆動電流Ｉ１に対する発
光量）は、温度上昇に応じて低下し、その温度係数が例
えば−１ ０ ０ ０ ０ｐｐｍ／’Ｃであると、ドラ
イブ回路２による駆動電流Ｉ，の温度係数を３ ３ ０
０ｐｐｍ／”Ｃにすれば良い．具体的には、第１図に
示す抵抗Ｒ１〜Ｒ，の値を任意に調節することにより、
第１図に示す発光回路と第２図に示す受光回路を組み合
わせた光検出回路全体の出力電圧Ｖｏの温度係数を零に
することができる． ［実施例］ 第１図は本発明の一実施例の回路図である．発光信号Ｓ
はＰＭＯＳ トランジスータＱ，とＮＭＯＳトランジス
タＱ，のゲートに印加されると共に、インバータＮによ
り論理値を反転されて、ＮＭＯＳトランジスタＱ，，Ｑ
．。のゲートに印加されている。発光信号Ｓが゜’Ｈｉ
ｇｈ”レベルになると、ＰＭＯＳトランジスタＱ，がオ
フ、ＮＭｏｓトランジスタＱ８はオンとなる。これによ
り、ＰＭＯＳ｝ランジスタＱ．，Ｑ，とＮＭＯＳ｝ラン
ジスタＱ，及び抵抗Ｒ５で構成されるカレントミラー回
路が動作する．また、インバータＮの出力は“Ｌ ｏｓ
”レベルとなるので、ＮＭＯＳ｝ランジスタＱ．．Ｑ，
。はオフとなる．これにより、ＮＰＮトランジスタＱＱ
２．Ｑ．．Ｑ．及び抵抗Ｒ ＋ ， Ｒ ２ ， Ｒ
ｓで構成されるバンドギャップリファレンス回路に電流
が供給される． この結果、第１図に示す回路のＢ点には、という式で表
される電圧ＶＢが発生する．ここで、Ｖ．Ｅ，はトラン
ジスタＱ，のベース・エミッタ間順方向電圧、ＶＴはｋ
をボルツマン定数、ｑを電子電荷、Ｔを絶対温度とする
と、次式で表される． Ｖ Ｔ＝ ｋｔ／ｑ
・・・■ここで、ＮＰＮ｝ランジスタＱ５が非飽和状態
で動作しているので、そのベース・エミッタ間電圧をＶ
ＢＥ，とすると、Ｃ点には、 ＶＣ：ＶＢ−ｖＢＥ５ なる電圧が発生するので、結局、発光素子１には、Ｉ
１ ＝ Ｖｃ／ Ｒ ４＝ （Ｖａ ＶＢＥＳ）／
Ｒ ４ −■なる一定電流が流れる． 一方、発光信号Ｓが゛Ｌ ｏｗ”レベルになると、トラ
ンジスタＱ，がオン、トランジスタＱ．がオフとなり、
トランジスタＱ．，Ｑ，，Ｑ．及び抵抗Ｒ，で構戒され
るカレントミラー回路には電流が流れず、また、トラン
ジスタＱｓ．Ｑ＋ｏがオンすることで、トランジスタＱ
．．Ｑ５のベースには、ベース電流が供給されず、共に
オフ状態となり、発光素子１には電流が流れない． ここで、第２図に示す受光回路の受光素子３に光が照射
され、光電流Ｉ２が発生したときの出力電圧Ｖ０の変化
分をｖ０とすると、 ｖｏ＝Ｉ２・Ｒ６ ・・・
■となる．第２図において、４はオペアンプ、５は基準
電圧源であり、オペアンプ４の入力インピーダンスは非
常に高いので、受光素子３に流れる光電流■２は全て帰
還抵抗Ｒ，を介して流れることになり、■式が成立する
ものである．この式よりＶ．の温度変動分は、 となる．ここで、受光素子３をフォトダイオードとし、
抵抗Ｒ６を集積回路の拡散抵抗よりなるものとし、その
温度変動分（１／Ｉ２）（θｒ．／θＴ）及び＜１／Ｒ
ｉ）（θＲ．／θＴ）をそれぞれ３０００ｐｐｍ／”Ｃ
及び３７００ｐｐｍ／’Ｃと仮定すると、出力電圧ｖ０
の温度変動分（１／ｖ０）（δｖｏ／θＴ〉は６７０
０ ｐｐｍ／ ”Ｃとなる．また、第１図に示す発光素
子１を一般的な発光ダイオード（ＬＥＤ）とし、第１図
及び第２図に示す回路を組み合わせた光検出回路におい
て、全体の温度変動分を零にしようとすると、発光回路
の電流Ｉ１の温度変動分を３３００ｐｐ曽／℃としてや
れば良い． 今、Ｉ１は■式で表されるので、これより、１ θ
Ｌ Ｉ１ δＴ また、■式より、 ここで、抵抗Ｒ，は温度変動を無視できるディスクリー
ト部品とし、また、ＶＢＥ３＝ ＶｓＥｓ−０ ．７ｖ
、θＶ ＢＥ）／ ａ Ｔ−θＶＢｅｓ／θＴ＝ ２
＋＊Ｖ／℃、θＶＴ／δＴ＝０．０８５ｍＶ／”ＣとＬ
、抵抗Ｒ１〜Ｒ，の値をＲ＋＝３ＫΩ、Ｒ２＝３０ＫΩ
、Ｒ３＝ＩＫΩに選ぶと、 ■式より ＶＢ＝２．５Ｖ ・・・［相］ また、 ■式より、 ３ ．８ ７ａ＋Ｖ／ ’Ｃ ・
・・■［相］式と■式を■式に代入すると、 ζ ３ ３ ０ ０ ｐｐｍ／”Ｃとなる．以上
のように、抵抗Ｒ１〜Ｒ，の値を適当に選ぶことにより
、第１図及び第２図に示す回路を組み合わせた光検出回
路において、総合的に温度変動分を零にすることができ
る， ［発明の効果］ 本発明によれば、発光回路の発光素子に流れる電流の温
度変動分を受光側回路の温度変動に合わせて容易に任意
の値に設定できるので、受光回路と組み合わせたときの
総合的な温度変動が少ない光検出回路を容易に実現でき
るという効果がある．
第１図は本発明の一実施例に係る発光回路の回路図、第
２図は同上の発光回路と組み合わせて使用される受光回
路の回路図、第３図は従来の発光回路の回路図である．
２図は同上の発光回路と組み合わせて使用される受光回
路の回路図、第３図は従来の発光回路の回路図である．
Claims (1)
- （１）駆動電流に応じた輝度の光を放射する発光素子と
、発光素子に駆動電流を供給するドライブ回路とから成
り、発光素子の発光効率の温度係数に合わせてドライブ
回路の駆動電流の温度係数を任意に調整する手段を設け
たことを特徴とする発光回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18314889A JPH0775263B2 (ja) | 1989-07-15 | 1989-07-15 | 発光回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18314889A JPH0775263B2 (ja) | 1989-07-15 | 1989-07-15 | 発光回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0348468A true JPH0348468A (ja) | 1991-03-01 |
| JPH0775263B2 JPH0775263B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=16130642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18314889A Expired - Lifetime JPH0775263B2 (ja) | 1989-07-15 | 1989-07-15 | 発光回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0775263B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5468182A (en) * | 1977-11-11 | 1979-06-01 | Fujitsu Ltd | Light emission diode driving circuit |
-
1989
- 1989-07-15 JP JP18314889A patent/JPH0775263B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5468182A (en) * | 1977-11-11 | 1979-06-01 | Fujitsu Ltd | Light emission diode driving circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0775263B2 (ja) | 1995-08-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090809 Year of fee payment: 14 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |