JPH10187253A - 光半導体素子の温度制御装置 - Google Patents
光半導体素子の温度制御装置Info
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- JPH10187253A JPH10187253A JP8358168A JP35816896A JPH10187253A JP H10187253 A JPH10187253 A JP H10187253A JP 8358168 A JP8358168 A JP 8358168A JP 35816896 A JP35816896 A JP 35816896A JP H10187253 A JPH10187253 A JP H10187253A
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
- G05D23/24—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1927—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors
- G05D23/193—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces
- G05D23/1931—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces to control the temperature of one space
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光半導体素子の温度を一定に保持する光半導
体素子の温度制御装置を提供すること。 【解決手段】 熱伝導体２上に光半導体素子１を取り付
け、熱伝導体２においてサーミスタ１１ａを光半導体素
子１に比べて周囲温度の影響を強く受ける位置に配置
し、サーミスタ１１ｂを光半導体素子１に比べて周囲温
度の影響を弱く受ける位置に配置し、サーミスタ１１
ａ，１１ｂが対辺を構成するように接続したブリッジ回
路３０とブリッジ回路３０の非平衡電圧を入力する差動
増幅器３１とからなる温度検出回路３により、両サーミ
スタ１１ａ，１１ｂにより検出される熱伝導体２の２点
の温度検出点の平均温度と設定温度との差を検出して、
温度制御回路４に出力し、温度制御回路４によりこの２
点の温度検出点の平均温度と設定温度が等しくなるよう
にペルチェ素子５の駆動電流を制御する。
体素子の温度制御装置を提供すること。 【解決手段】 熱伝導体２上に光半導体素子１を取り付
け、熱伝導体２においてサーミスタ１１ａを光半導体素
子１に比べて周囲温度の影響を強く受ける位置に配置
し、サーミスタ１１ｂを光半導体素子１に比べて周囲温
度の影響を弱く受ける位置に配置し、サーミスタ１１
ａ，１１ｂが対辺を構成するように接続したブリッジ回
路３０とブリッジ回路３０の非平衡電圧を入力する差動
増幅器３１とからなる温度検出回路３により、両サーミ
スタ１１ａ，１１ｂにより検出される熱伝導体２の２点
の温度検出点の平均温度と設定温度との差を検出して、
温度制御回路４に出力し、温度制御回路４によりこの２
点の温度検出点の平均温度と設定温度が等しくなるよう
にペルチェ素子５の駆動電流を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、温度変化が小さ
い環境を必要とする光半導体素子等の温度制御装置に関
し、特に、光半導体素子を両側から挟み込む位置に温度
検出点を２点設け、一方を光半導体素子よりも周辺温度
の影響を受けやすい位置とし、他方を影響を受けにくい
位置とし、その２点の平均温度を一定にして光半導体素
子の温度制御を行うようにした光半導体素子の温度制御
装置に関する。
い環境を必要とする光半導体素子等の温度制御装置に関
し、特に、光半導体素子を両側から挟み込む位置に温度
検出点を２点設け、一方を光半導体素子よりも周辺温度
の影響を受けやすい位置とし、他方を影響を受けにくい
位置とし、その２点の平均温度を一定にして光半導体素
子の温度制御を行うようにした光半導体素子の温度制御
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の光半導体素子の温度制御
装置は、光半導体素子等の温度を一定に保つことを目的
として用いられる。図４は、従来の光半導体素子の温度
制御装置の一例の構成を示すブロック図である。図４に
おいて、熱伝導体２は、銅、鉄等の熱伝導率の良い材料
からなるブロックである。熱伝導体２の表面２ａには光
半導体素子１が取り付けられており、熱伝導体２の一側
面には、ペルチェ素子５が接合面５ａで接合されてい
る。
装置は、光半導体素子等の温度を一定に保つことを目的
として用いられる。図４は、従来の光半導体素子の温度
制御装置の一例の構成を示すブロック図である。図４に
おいて、熱伝導体２は、銅、鉄等の熱伝導率の良い材料
からなるブロックである。熱伝導体２の表面２ａには光
半導体素子１が取り付けられており、熱伝導体２の一側
面には、ペルチェ素子５が接合面５ａで接合されてい
る。
【０００３】温度検出回路６は、光半導体素子１が固定
されている熱伝導体２の温度検出点１２の温度と設定温
度との差を検出し、温度制御回路４に温度検出信号を出
力する。温度制御回路４は、温度検出信号よりペルチェ
素子５に流すペルチェ駆動電流を制御する。電流が流れ
るとペルチェ素子５は、熱伝導体の接合面５ａの温度を
変え、熱伝導体２を介して光半導体素子１の温度を制御
する。
されている熱伝導体２の温度検出点１２の温度と設定温
度との差を検出し、温度制御回路４に温度検出信号を出
力する。温度制御回路４は、温度検出信号よりペルチェ
素子５に流すペルチェ駆動電流を制御する。電流が流れ
るとペルチェ素子５は、熱伝導体の接合面５ａの温度を
変え、熱伝導体２を介して光半導体素子１の温度を制御
する。
【０００４】次に動作について説明する。周囲温度が変
化した場合、光半導体素子１およびこの光半導体素子１
が固定されている熱伝導体２の温度も変化する。温度検
出回路６は、温度検出点１２の温度と設定温度との差を
検出し、温度検出信号を温度制御回路４に出力する。温
度制御回路４は、温度検出信号により負帰還がかかるよ
うに、ペルチェ素子５に流すペルチェ駆動電流を制御す
る。
化した場合、光半導体素子１およびこの光半導体素子１
が固定されている熱伝導体２の温度も変化する。温度検
出回路６は、温度検出点１２の温度と設定温度との差を
検出し、温度検出信号を温度制御回路４に出力する。温
度制御回路４は、温度検出信号により負帰還がかかるよ
うに、ペルチェ素子５に流すペルチェ駆動電流を制御す
る。
【０００５】ペルチェ素子５に流す電流の向きを変える
ことにより、熱伝導体２は、冷却または、加熱され熱伝
導体２の温度検出点１２の温度が設定温度になる。この
ように、熱伝導体２の温度を検出し、熱伝導体２の温度
が一定になるように温度制御することにより、熱伝導体
２に固定されている光半導体素子１の温度を一定に保
つ。
ことにより、熱伝導体２は、冷却または、加熱され熱伝
導体２の温度検出点１２の温度が設定温度になる。この
ように、熱伝導体２の温度を検出し、熱伝導体２の温度
が一定になるように温度制御することにより、熱伝導体
２に固定されている光半導体素子１の温度を一定に保
つ。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の光半導体素子の
温度制御装置は、温度検出点１２が光半導体素子１から
離れた位置にあるため、周囲温度に影響されやすく、温
度検出点１２の温度と光半導体素子１の温度との間に温
度差が生じるという課題がある。
温度制御装置は、温度検出点１２が光半導体素子１から
離れた位置にあるため、周囲温度に影響されやすく、温
度検出点１２の温度と光半導体素子１の温度との間に温
度差が生じるという課題がある。
【０００７】この発明は、周囲温度や、他の熱源などの
影響により発生する熱伝導体の温度勾配の変化による光
半導体素子の温度変動が抑制され、熱伝導体の一部が周
囲温度の影響を受けやすい構造においても、光半導体素
子の温度を一定に保つ光半導体素子の温度制御装置を提
供することを目的とする。
影響により発生する熱伝導体の温度勾配の変化による光
半導体素子の温度変動が抑制され、熱伝導体の一部が周
囲温度の影響を受けやすい構造においても、光半導体素
子の温度を一定に保つ光半導体素子の温度制御装置を提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明の温度制御装置は、光半導体素子１が固定
されている熱伝導体２と、熱伝導体２に固定されたペル
チェ素子５と、熱伝導体２において周囲温度の影響を光
半導体素子１より強く受ける位置と弱く受ける位置に取
り付けられ、熱伝導体２の２点の温度を検出する２個の
サーミスタ１１ａ，１１ｂと、サーミスタ１１ａ，１１
ｂより検出される熱伝導体２の２点の平均温度とあらか
じめ定められた設定温度との差を検出して温度検出信号
を出力する温度検出手段３と、温度検出信号によりペル
チェ素子５にペルチェ駆動電流を出力し、熱伝導体２を
介して光半導体素子１の温度が一定となるように温度制
御をする温度制御手段４とを備える。
に、この発明の温度制御装置は、光半導体素子１が固定
されている熱伝導体２と、熱伝導体２に固定されたペル
チェ素子５と、熱伝導体２において周囲温度の影響を光
半導体素子１より強く受ける位置と弱く受ける位置に取
り付けられ、熱伝導体２の２点の温度を検出する２個の
サーミスタ１１ａ，１１ｂと、サーミスタ１１ａ，１１
ｂより検出される熱伝導体２の２点の平均温度とあらか
じめ定められた設定温度との差を検出して温度検出信号
を出力する温度検出手段３と、温度検出信号によりペル
チェ素子５にペルチェ駆動電流を出力し、熱伝導体２を
介して光半導体素子１の温度が一定となるように温度制
御をする温度制御手段４とを備える。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、この発明の光半導体素子の
温度制御装置の実施の形態について、図１を参照して説
明する。図１はこの発明の一実施の形態の構成を示すブ
ロック図である。図１の光半導体素子１は、レーザ・ダ
イオード、ＬＥＤ、フォトダイオード等である。熱伝導
体２は、銅、鉄等の熱伝導率の良い材料からなるブロッ
クである。光半導体素子１は熱伝導体２の表面２ａ上に
取り付けられており、この熱伝導体２の一方の側面にお
ける接合面５ａにペルチェ素子５が接合されている。
温度制御装置の実施の形態について、図１を参照して説
明する。図１はこの発明の一実施の形態の構成を示すブ
ロック図である。図１の光半導体素子１は、レーザ・ダ
イオード、ＬＥＤ、フォトダイオード等である。熱伝導
体２は、銅、鉄等の熱伝導率の良い材料からなるブロッ
クである。光半導体素子１は熱伝導体２の表面２ａ上に
取り付けられており、この熱伝導体２の一方の側面にお
ける接合面５ａにペルチェ素子５が接合されている。
【００１０】熱伝導体２の表面２ａ上において、周囲温
度の影響を光半導体素子１より強く受ける位置と弱く受
ける位置にサーミスタ１１ａ，１１ｂが取り付けられて
いる。すなわち、両サーミスタ１１ａ，１１ｂにより光
半導体素子１が位置的に挟まれている配置構造となって
おり、一方のサーミスタ１１ａは光半導体素子１よりも
周囲温度の影響を受けやすい位置にあるとし、他方のサ
ーミスタ１１ｂは光半導体素子１よりも周囲温度の影響
を受けにくい位置にあるように、配置されている。
度の影響を光半導体素子１より強く受ける位置と弱く受
ける位置にサーミスタ１１ａ，１１ｂが取り付けられて
いる。すなわち、両サーミスタ１１ａ，１１ｂにより光
半導体素子１が位置的に挟まれている配置構造となって
おり、一方のサーミスタ１１ａは光半導体素子１よりも
周囲温度の影響を受けやすい位置にあるとし、他方のサ
ーミスタ１１ｂは光半導体素子１よりも周囲温度の影響
を受けにくい位置にあるように、配置されている。
【００１１】両サーミスタ１１ａ，１１ｂは熱伝導体２
の表面２ａの２点の温度を検出し、その検出出力を温度
検出手段３（以下、温度検出回路３という。）に送出す
る。温度検出回路３はサーミスタ１１ａ，１１ｂの検出
出力を入力して、熱伝導体２の表面２ａの２点の平均温
度とあらかじめ設定された設定温度との差を増幅して温
度検出信号を温度制御手段４（以下、温度制御回路４と
いう。）に出力する。
の表面２ａの２点の温度を検出し、その検出出力を温度
検出手段３（以下、温度検出回路３という。）に送出す
る。温度検出回路３はサーミスタ１１ａ，１１ｂの検出
出力を入力して、熱伝導体２の表面２ａの２点の平均温
度とあらかじめ設定された設定温度との差を増幅して温
度検出信号を温度制御手段４（以下、温度制御回路４と
いう。）に出力する。
【００１２】温度制御回路４は、温度検出信号により負
帰還がかかるように、ペルチェ素子５に流すペルチェ駆
動電流を制御する。ペルチェ駆動電流が流れるとペルチ
ェ素子５は、熱伝導体２との接合面５ａの温度を変え、
熱伝導体２を介して光半導体素子１の温度を制御する構
成となっている。
帰還がかかるように、ペルチェ素子５に流すペルチェ駆
動電流を制御する。ペルチェ駆動電流が流れるとペルチ
ェ素子５は、熱伝導体２との接合面５ａの温度を変え、
熱伝導体２を介して光半導体素子１の温度を制御する構
成となっている。
【００１３】次に、この一実施の形態の動作について説
明する。サーミスタ１１ａ，１１ｂが配置されている熱
伝導体２の表面２ａの２点の温度をこのサーミスタ１１
ａ，１１ｂにより検出している。サーミスタ１１ａ，１
１ｂの検出出力は、温度検出回路３に送出される。この
状態で、周囲温度が変化したとき、温度検出回路３は、
サーミスタ１１ａ，１１ｂが配置されている熱伝導体２
の表面２ａの２点の平均温度とあらかじめ設定された設
定温度との差を増幅して温度検出信号を出力する。
明する。サーミスタ１１ａ，１１ｂが配置されている熱
伝導体２の表面２ａの２点の温度をこのサーミスタ１１
ａ，１１ｂにより検出している。サーミスタ１１ａ，１
１ｂの検出出力は、温度検出回路３に送出される。この
状態で、周囲温度が変化したとき、温度検出回路３は、
サーミスタ１１ａ，１１ｂが配置されている熱伝導体２
の表面２ａの２点の平均温度とあらかじめ設定された設
定温度との差を増幅して温度検出信号を出力する。
【００１４】温度制御回路４は、温度検出信号により負
帰還がかかるようにペルチェ素子５に流すペルチェ駆動
電流を制御する。ペルチェ素子５に流れるペルチェ駆動
電流の向きにより、熱伝導体２は冷却または加熱され、
熱伝導体２のサーミスタ１１ａ，１１ｂにより検出され
る平均温度が設定温度になる。このように、熱伝導体２
の２点の温度をサーミスタ１１ａ，１１ｂにより検出
し、サーミスタ１１ａ，１１ｂの検出温度による平均温
度が一定になるように温度制御することにより、熱伝導
体２に固定されている光半導体素子１の温度を一定に保
つ。
帰還がかかるようにペルチェ素子５に流すペルチェ駆動
電流を制御する。ペルチェ素子５に流れるペルチェ駆動
電流の向きにより、熱伝導体２は冷却または加熱され、
熱伝導体２のサーミスタ１１ａ，１１ｂにより検出され
る平均温度が設定温度になる。このように、熱伝導体２
の２点の温度をサーミスタ１１ａ，１１ｂにより検出
し、サーミスタ１１ａ，１１ｂの検出温度による平均温
度が一定になるように温度制御することにより、熱伝導
体２に固定されている光半導体素子１の温度を一定に保
つ。
【００１５】図３は、この一実施の形態における周囲温
度とサーミスタ１１ａの温度１１１ａとサーミスタ１１
ｂの温度１１１ｂの関係を表す概念図である。サーミス
タ１１ａは、光半導体素子１に比べペルチェ素子５から
遠い位置にあるため、光半導体素子１より周囲温度の影
響を強く受け、サーミスタ１１ｂは、光半導体素子１に
比べペルチェ素子５から近い位置にあるため、光半導体
素子１より周囲温度の影響が少ない。この結果、サーミ
スタ１１ａとサーミスタ１１ｂとの間には温度差が生じ
る。サーミスタ１１ａは、周囲温度の影響を強く受ける
ため周囲温度の上昇に伴い、サーミスタ１１ａの温度１
１１ａも上昇する。
度とサーミスタ１１ａの温度１１１ａとサーミスタ１１
ｂの温度１１１ｂの関係を表す概念図である。サーミス
タ１１ａは、光半導体素子１に比べペルチェ素子５から
遠い位置にあるため、光半導体素子１より周囲温度の影
響を強く受け、サーミスタ１１ｂは、光半導体素子１に
比べペルチェ素子５から近い位置にあるため、光半導体
素子１より周囲温度の影響が少ない。この結果、サーミ
スタ１１ａとサーミスタ１１ｂとの間には温度差が生じ
る。サーミスタ１１ａは、周囲温度の影響を強く受ける
ため周囲温度の上昇に伴い、サーミスタ１１ａの温度１
１１ａも上昇する。
【００１６】一方、サーミスタ１１ｂの温度１１１ｂ
は、サーミスタ１１ａ，１１ｂの平均温度が一定になる
ように制御されるため、上昇に伴いサーミスタ１１ｂの
温度１１１ｂは下がる。この一実施の形態では、光半導
体素子１の温度が、サーミスタ１１ａの温度とサーミス
タ１１ｂの温度の中間の温度となるようにサーミスタ１
１ａと１１ｂの中間に光半導体素子１を配置し、周囲温
度の影響による光半導体素子１の温度変動を抑制してい
る。
は、サーミスタ１１ａ，１１ｂの平均温度が一定になる
ように制御されるため、上昇に伴いサーミスタ１１ｂの
温度１１１ｂは下がる。この一実施の形態では、光半導
体素子１の温度が、サーミスタ１１ａの温度とサーミス
タ１１ｂの温度の中間の温度となるようにサーミスタ１
１ａと１１ｂの中間に光半導体素子１を配置し、周囲温
度の影響による光半導体素子１の温度変動を抑制してい
る。
【００１７】光半導体素子１が発熱する場合において
は、光半導体素子１が発熱しない状態でサーミスタ１１
ａ，１１ｂの温度の中間の温度となるような位置に配置
することにより、周囲温度の影響による光半導体素子１
の温度変動は、抑制することができる。
は、光半導体素子１が発熱しない状態でサーミスタ１１
ａ，１１ｂの温度の中間の温度となるような位置に配置
することにより、周囲温度の影響による光半導体素子１
の温度変動は、抑制することができる。
【００１８】次に、この発明による温度検出回路３の内
部構成について説明する。図２はこの一実施の形態にお
ける温度検出回路３の構成例を示すブロック図である。
図２の温度検出回路３は、同じ特性を持つサーミスタ１
１ａとサーミスタ１１ｂと抵抗器３０ａ，抵抗器３０ｂ
から構成されるブリッジ回路３０と、ブリッジ回路３０
の非平衡電圧出力３０ｃ，３０ｄを入力とする差動増幅
器３１とからなる。また、サーミスタ１１ａとサーミス
タ１１ｂは、ブリッジ回路３０の対辺を構成するように
接続される。
部構成について説明する。図２はこの一実施の形態にお
ける温度検出回路３の構成例を示すブロック図である。
図２の温度検出回路３は、同じ特性を持つサーミスタ１
１ａとサーミスタ１１ｂと抵抗器３０ａ，抵抗器３０ｂ
から構成されるブリッジ回路３０と、ブリッジ回路３０
の非平衡電圧出力３０ｃ，３０ｄを入力とする差動増幅
器３１とからなる。また、サーミスタ１１ａとサーミス
タ１１ｂは、ブリッジ回路３０の対辺を構成するように
接続される。
【００１９】この光半導体素子の温度制御装置は、温度
検出回路３の検出信号が０Ｖになるように負帰還がかけ
られているため、定常状態においてブリッジ回路３０
は、常に平衡している。設定温度Ｔ0 、サーミスタ１１
ａの温度をT0＋t1，サーミスタ１１ｂの温度をT0−t2と
したとき次の（１）式の関係が成り立つ。
検出回路３の検出信号が０Ｖになるように負帰還がかけ
られているため、定常状態においてブリッジ回路３０
は、常に平衡している。設定温度Ｔ0 、サーミスタ１１
ａの温度をT0＋t1，サーミスタ１１ｂの温度をT0−t2と
したとき次の（１）式の関係が成り立つ。
【００２０】（１）．Ｒ１×Ｒ２＝ＲＴＨ（T0＋t1）×
ＲＴＨ（Ｔ0 −ｔ2 ） Ｒ１ ：抵抗器３０ａの抵抗値 Ｒ２ ：抵抗器３０ｂの抵抗値 ＲＴＨ（Ｔ0 ＋ｔ1 ）：サーミスタ１１ａの抵抗値 ＲＴＨ（Ｔ0 −ｔ2 ）：サーミスタ１１ｂの抵抗値 Ｒ１×Ｒ２は、ｔ1 ＝ｔ2 ＝０のとき次の（２）式で表
される。
ＲＴＨ（Ｔ0 −ｔ2 ） Ｒ１ ：抵抗器３０ａの抵抗値 Ｒ２ ：抵抗器３０ｂの抵抗値 ＲＴＨ（Ｔ0 ＋ｔ1 ）：サーミスタ１１ａの抵抗値 ＲＴＨ（Ｔ0 −ｔ2 ）：サーミスタ１１ｂの抵抗値 Ｒ１×Ｒ２は、ｔ1 ＝ｔ2 ＝０のとき次の（２）式で表
される。
【００２１】（２）．Ｒ１×Ｒ２＝ＲＴＨ（Ｔ0 ）2 次の（３）式で表されるサーミスタの抵抗値と温度の関
係式と（２）式から以下に記す（４）式が導かれる。
係式と（２）式から以下に記す（４）式が導かれる。
【００２２】（３）．ＲＴＨ（Ｋ）＝ＲＴＨ（Ｋ0 ）×
ＥＸＰ｛Ｂ×（１／Ｋ−１／Ｋ0 ）｝ ＲＴＨ（Ｋ1 ）：温度Ｋ1 （Ｋ）におけるサーミスタの
抵抗値 ＲＴＨ（Ｋ0 ）：温度Ｋ0 （Ｋ）におけるサーミスタの
抵抗値 Ｂ ：Ｂ定数 （４）．ＲＴＨ(T 0)2 ＝ＲＴＨ( Ｔ0)2×ＥＸＰ｛Ｂ
×(1／(T0 ＋ｔ1)＋１／(Ｔ0 −ｔ2)−２／Ｔ0)｝ （４）式をｔ1 について解くと、次の（５）式のように
なる。
ＥＸＰ｛Ｂ×（１／Ｋ−１／Ｋ0 ）｝ ＲＴＨ（Ｋ1 ）：温度Ｋ1 （Ｋ）におけるサーミスタの
抵抗値 ＲＴＨ（Ｋ0 ）：温度Ｋ0 （Ｋ）におけるサーミスタの
抵抗値 Ｂ ：Ｂ定数 （４）．ＲＴＨ(T 0)2 ＝ＲＴＨ( Ｔ0)2×ＥＸＰ｛Ｂ
×(1／(T0 ＋ｔ1)＋１／(Ｔ0 −ｔ2)−２／Ｔ0)｝ （４）式をｔ1 について解くと、次の（５）式のように
なる。
【００２３】 （５）．ｔ1 ＝Ｔ0 ×ｔ2 ／（Ｔ0 −２ｔ2 ） 通常Ｔ0 は、３００ｋ程度であり、設定温度Ｔ0 とサー
ミスタ１１ｂの温度差２ｔ2 に対して非常に大きいた
め、Ｔ0 −２ｔ0 ≠Ｔ0 とすると、次の（６）式の近似
式で表すことができる。
ミスタ１１ｂの温度差２ｔ2 に対して非常に大きいた
め、Ｔ0 −２ｔ0 ≠Ｔ0 とすると、次の（６）式の近似
式で表すことができる。
【００２４】（６）．ｔ1 ≒ｔ2 （６）式より、サーミスタ１１ａの温度は、Ｔ0 ＋ｔ1
、サーミスタ１１ｂの温度は、Ｔ0 −ｔ1 と表される
ことから、サーミスタ１１ａとサーミスタ１１ｂの平均
温度は次式で表され、常にＴ0 となる。
、サーミスタ１１ｂの温度は、Ｔ0 −ｔ1 と表される
ことから、サーミスタ１１ａとサーミスタ１１ｂの平均
温度は次式で表され、常にＴ0 となる。
【００２５】 （７）．（Ｔ0 ＋ｔ1 ＋Ｔ0 −ｔ1 ）／２＝Ｔ0 この一実施の形態では、光半導体素子１の温度を２５℃
とするとき、サーミスタ１１ａ、サーミスタ１１ｂは、
２５℃のとき１０ｋΩのサーミスタを使用し、周囲温度
の影響を光半導体素子１より強く受ける位置と弱く受け
る位置に取り付ける。また、光半導体素子１とサーミス
タ１１ａの温度差と、光半導体素子１とサーミスタ１１
ｂとの温度差が等しい関係にすることにより温度変動を
最小にすることができる。抵抗器３０ａと抵抗器３０ｂ
は、２５℃のとき１０ｋΩのサーミスタを使用している
ため、（２）式から１０ｋΩとした。また、サーミスタ
のＢ定数は、任意の値で良い。
とするとき、サーミスタ１１ａ、サーミスタ１１ｂは、
２５℃のとき１０ｋΩのサーミスタを使用し、周囲温度
の影響を光半導体素子１より強く受ける位置と弱く受け
る位置に取り付ける。また、光半導体素子１とサーミス
タ１１ａの温度差と、光半導体素子１とサーミスタ１１
ｂとの温度差が等しい関係にすることにより温度変動を
最小にすることができる。抵抗器３０ａと抵抗器３０ｂ
は、２５℃のとき１０ｋΩのサーミスタを使用している
ため、（２）式から１０ｋΩとした。また、サーミスタ
のＢ定数は、任意の値で良い。
【００２６】
【発明の効果】この発明の光半導体素子の温度制御装置
によれば、光半導体素子を固定した熱伝導体に温度検出
点を２点設け、２点の温度検出点の中間に光半導体素子
を配置し、２点の平均温度が一定になるように温度制御
するようにしたので、周囲温度または、他の熱源などの
影響により発生する、熱伝導体の温度勾配の変化による
光半導体素子の温度変動を抑制することができる。
によれば、光半導体素子を固定した熱伝導体に温度検出
点を２点設け、２点の温度検出点の中間に光半導体素子
を配置し、２点の平均温度が一定になるように温度制御
するようにしたので、周囲温度または、他の熱源などの
影響により発生する、熱伝導体の温度勾配の変化による
光半導体素子の温度変動を抑制することができる。
【００２７】これにともない、熱伝導体の一部が周囲温
度の影響を受けやすい構造においても光半導体素子の温
度を一定に保つことができる。
度の影響を受けやすい構造においても光半導体素子の温
度を一定に保つことができる。
【図１】この発明の光半導体素子の温度制御装置の一実
施の形態の構成例を示すブロック図である。
施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図２】この発明の光半導体素子の温度制御装置の一実
施の形態におけるの温度検出回路の構成例を示す回路図
である。
施の形態におけるの温度検出回路の構成例を示す回路図
である。
【図３】図１の実施の形態の動作を説明するための周囲
温度とサーミスタ１１ａの温度１１１ａとサーミスタ１
１ｂの温度１１１ｂの関係を表す概念図である。
温度とサーミスタ１１ａの温度１１１ａとサーミスタ１
１ｂの温度１１１ｂの関係を表す概念図である。
【図４】従来の光半導体素子の温度制御装置の構成例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
１ 光半導体素子 ２ 熱伝導体 ３ 温度検出回路 ４ 温度制御回路 ５ ペルチェ素子 １１ａ，１１ｂ サーミスタ １２ 温度検出点 ３０ ブリッジ回路 ３０ａ，３０ｂ 抵抗器 ３０ｃ，３０ｄ 非平衡電圧 ３１ 差動増幅器
Claims (2)
- 【請求項１】 光半導体素子(1) が固定されている熱伝
導体(2) と、 前記熱伝導体(2) に固定されたペルチェ素子(5) と、 前記熱伝導体(2) において周囲温度の影響を前記光半導
体素子(1) より強く受ける位置と弱く受ける位置に取り
付けられ、前記熱伝導体(2) の２点の温度を検出する２
個のサーミスタ(11a),(11b) と、 前記サーミスタ(11a),(11b) により検出される前記熱伝
導体(2) の２点の平均温度とあらかじめ定められた設定
温度との差を検出して温度検出信号を出力する温度検出
手段(3) と、 前記温度検出信号により前記ペルチェ素子(5) にペルチ
ェ駆動電流を出力し、前記熱伝導体(2) を介して前記光
半導体素子(1) の温度が一定となるように温度制御をす
る温度制御手段(4) と、から構成されることを特徴とす
る光半導体素子の温度制御装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の光半導体素子の温度制御
装置において、 前記温度検出手段(3) は、前記２個のサーミスタ(11a),
(11b) がブリッジ回路(30)の対辺を構成するように接続
され、前記ブリッジ回路(30)の非平衡電圧を入力とする
差動増幅器(31)とからなることを特徴とする光半導体素
子の温度制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8358168A JPH10187253A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 光半導体素子の温度制御装置 |
| CA002224969A CA2224969C (en) | 1996-12-27 | 1997-12-16 | Temperature control device of an optical semiconductor device |
| DE19756953A DE19756953A1 (de) | 1996-12-27 | 1997-12-20 | Temperatursteuervorrichtung für eine optische Halbleitereinrichtung |
| US08/997,863 US6012291A (en) | 1996-12-27 | 1997-12-24 | Temperature control device of an optical semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8358168A JPH10187253A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 光半導体素子の温度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10187253A true JPH10187253A (ja) | 1998-07-14 |
Family
ID=18457899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8358168A Pending JPH10187253A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 光半導体素子の温度制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6012291A (ja) |
| JP (1) | JPH10187253A (ja) |
| CA (1) | CA2224969C (ja) |
| DE (1) | DE19756953A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1096626A3 (en) * | 1999-10-26 | 2004-01-14 | Agilent Technologies, Inc. (a Delaware corporation) | Process and device for the thermal conditioning of electronic components |
| JP2012230022A (ja) * | 2011-04-27 | 2012-11-22 | Tokyo Electron Ltd | 温度校正装置及び温度校正方法 |
| JP2018146459A (ja) * | 2017-03-08 | 2018-09-20 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 故障検出回路 |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6430934B2 (en) * | 2000-02-10 | 2002-08-13 | Light And Sound Design Ltd. | Super cooler for a heat producing device |
| US6564563B2 (en) | 2001-06-29 | 2003-05-20 | International Business Machines Corporation | Logic module refrigeration system with condensation control |
| EP1576859A2 (en) | 2002-09-16 | 2005-09-21 | First Flower & Fruit Company A/S | Led system for producing light |
| JP4085963B2 (ja) * | 2002-12-05 | 2008-05-14 | 松下電器産業株式会社 | 画像形成装置 |
| US6964501B2 (en) | 2002-12-24 | 2005-11-15 | Altman Stage Lighting Co., Ltd. | Peltier-cooled LED lighting assembly |
| US6976364B1 (en) * | 2003-02-26 | 2005-12-20 | Advanced Flow Control Afc Ab | Temperature regulation of a sprayed fluid material |
| JP3933627B2 (ja) * | 2003-12-19 | 2007-06-20 | 株式会社日立製作所 | インバータ装置およびこれを用いた車両 |
| WO2007146158A1 (en) * | 2006-06-07 | 2007-12-21 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Dna sequencing by nanopore using modified nucleotides |
| US8240885B2 (en) * | 2008-11-18 | 2012-08-14 | Abl Ip Holding Llc | Thermal management of LED lighting systems |
| JP5308294B2 (ja) * | 2009-09-25 | 2013-10-09 | パナソニック株式会社 | ペルチェ素子の冷却制御回路 |
| US20110192723A1 (en) * | 2010-02-08 | 2011-08-11 | Genia Technologies, Inc. | Systems and methods for manipulating a molecule in a nanopore |
| US8324914B2 (en) | 2010-02-08 | 2012-12-04 | Genia Technologies, Inc. | Systems and methods for characterizing a molecule |
| US9605307B2 (en) | 2010-02-08 | 2017-03-28 | Genia Technologies, Inc. | Systems and methods for forming a nanopore in a lipid bilayer |
| US9678055B2 (en) | 2010-02-08 | 2017-06-13 | Genia Technologies, Inc. | Methods for forming a nanopore in a lipid bilayer |
| DE102010012078A1 (de) | 2010-03-11 | 2011-09-15 | Technische Universität Ilmenau | Verfahren und Anordnung zur Stabilisierung des von einer Halbleiterlichtquelle emittierten Lichtes |
| GB2500360B (en) | 2010-12-22 | 2019-10-23 | Genia Tech Inc | Nanopore-based single DNA molecule characterization, identification and isolation using speed bumps |
| US8962242B2 (en) | 2011-01-24 | 2015-02-24 | Genia Technologies, Inc. | System for detecting electrical properties of a molecular complex |
| US9110478B2 (en) | 2011-01-27 | 2015-08-18 | Genia Technologies, Inc. | Temperature regulation of measurement arrays |
| US8986629B2 (en) | 2012-02-27 | 2015-03-24 | Genia Technologies, Inc. | Sensor circuit for controlling, detecting, and measuring a molecular complex |
| WO2013188841A1 (en) | 2012-06-15 | 2013-12-19 | Genia Technologies, Inc. | Chip set-up and high-accuracy nucleic acid sequencing |
| US9605309B2 (en) | 2012-11-09 | 2017-03-28 | Genia Technologies, Inc. | Nucleic acid sequencing using tags |
| EP2938924B1 (en) | 2012-12-19 | 2018-04-18 | ESJonsson ehf | A light emitting diode (led) lighting system |
| US9759711B2 (en) | 2013-02-05 | 2017-09-12 | Genia Technologies, Inc. | Nanopore arrays |
| US9551697B2 (en) | 2013-10-17 | 2017-01-24 | Genia Technologies, Inc. | Non-faradaic, capacitively coupled measurement in a nanopore cell array |
| US9322062B2 (en) | 2013-10-23 | 2016-04-26 | Genia Technologies, Inc. | Process for biosensor well formation |
| JP6461943B2 (ja) | 2013-10-23 | 2019-01-30 | ジェニア・テクノロジーズ・インコーポレイテッド | ナノポアを備えた高速分子検知 |
| DE102013020698A1 (de) | 2013-11-29 | 2015-06-03 | Cooper Crouse-Hinds Gmbh | Leuchte und Verfahren zur Temperaturbestimmung |
| CN106477228B (zh) * | 2016-12-13 | 2018-08-14 | 福建工程学院 | 一种照片档案出库控制系统及控制方法 |
| US9878565B1 (en) | 2016-12-20 | 2018-01-30 | Xerox Corporation | Cooling control system |
| CN110906584A (zh) * | 2018-09-14 | 2020-03-24 | 佛山市国能宏基投资有限公司 | 一种复合半导体制冷片的供热供冷装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3121998A (en) * | 1962-05-01 | 1964-02-25 | Hitachi Ltd | Constant-temperature apparatus with thermoelectric device |
| JPH07288351A (ja) * | 1994-04-19 | 1995-10-31 | Fujitsu Ltd | ペルチェ制御回路及びその素子構造 |
| US5522225A (en) * | 1994-12-19 | 1996-06-04 | Xerox Corporation | Thermoelectric cooler and temperature sensor subassembly with improved temperature control |
| US5704213A (en) * | 1995-08-15 | 1998-01-06 | Raytheon E-Systems, Inc. | Method and apparatus for controlling the temperature of a device using independent multi-stage thermoelectric coolers |
| US5690849A (en) * | 1996-02-27 | 1997-11-25 | Thermotek, Inc. | Current control circuit for improved power application and control of thermoelectric devices |
| KR100274127B1 (ko) * | 1996-04-23 | 2001-01-15 | 이시다 아키라 | 기판 온도 제어방법, 기판 열처리장치 및 기판 지지장치 |
-
1996
- 1996-12-27 JP JP8358168A patent/JPH10187253A/ja active Pending
-
1997
- 1997-12-16 CA CA002224969A patent/CA2224969C/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-20 DE DE19756953A patent/DE19756953A1/de not_active Ceased
- 1997-12-24 US US08/997,863 patent/US6012291A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1096626A3 (en) * | 1999-10-26 | 2004-01-14 | Agilent Technologies, Inc. (a Delaware corporation) | Process and device for the thermal conditioning of electronic components |
| JP2012230022A (ja) * | 2011-04-27 | 2012-11-22 | Tokyo Electron Ltd | 温度校正装置及び温度校正方法 |
| JP2018146459A (ja) * | 2017-03-08 | 2018-09-20 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 故障検出回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6012291A (en) | 2000-01-11 |
| CA2224969A1 (en) | 1998-06-27 |
| CA2224969C (en) | 2003-02-25 |
| DE19756953A1 (de) | 1998-07-02 |
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