NL8200517A - Instelschakeling voor licht-emitterende diode met temperatuurcompensatie. - Google Patents
Instelschakeling voor licht-emitterende diode met temperatuurcompensatie. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8200517A NL8200517A NL8200517A NL8200517A NL8200517A NL 8200517 A NL8200517 A NL 8200517A NL 8200517 A NL8200517 A NL 8200517A NL 8200517 A NL8200517 A NL 8200517A NL 8200517 A NL8200517 A NL 8200517A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- led
- voltage
- series
- input
- circuit
- Prior art date
Links
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 11
- 238000013475 authorization Methods 0.000 claims description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000005065 mining 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
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 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
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
NO 50.503 * a * - Instelschakeling voor licht-emitterende diode met temperatuur- compensatie. -
De uitvinding heeft betrekking op een instelsohakeling voor lioht-emitterende diode met compensatie van de lichtopbrengst bij temperatuurverandering, voorzien van een lieht-emitterende diode (led), waarbij aan de instelschakeling een vaste voedingsspanning 5 toegevoerd wordt. Ben dergelijke instelschakeling is in de praktijk bekend.
Wanneer er door «en licht-emitterende diode een electrische stroom wordt gevoerd, zal deze diode een zichtbare of infra-rode lichtstraling uitzenden. De hoeveelheid licht of lichtopbrengst van 10 de diode hangt af van de grootte van de stroom en van de temperatuur van de diode. Zo zal bij toenemende omgevingstemperatuur de lichtopbrengst afnemen en omgekeerd. Ook zal de centrale golflengte en de bandbreedte van het door de diode uitgezonden licht enigszins met de temperatuur veranderen. Dit is echter van minder belang als 15 de met een led samenwerkende fotodetector of fotocel, die het licht zal detecteren, een voldoende brede spectrale gevoeligheid heeft.
levens is deze afhankelijkheid van temperatuur bij toepassingen in digitale of M-gemoduleerde schakelingen niet van werkelijk belang daar in deze schakelingen alleen de aan- of afwezigheid 20 van licht, respectievelijk de frequentie van de lichtsterktemodula- tie, gedetecteerd wordt. Bij toepassingen echter mat analoge of pro- is portionele schakelingen* de hoeveelheid licht wel van belang en dient met de afhankelijkheid van temperatuur rekening gehouden te worden.
25 Bij een uit de praktijk bekende instelschakeling met compen satie van de lichtopbrengst bij temperatuurverandering wordt naast de met de led voor de bepaalde toepassing samenwerkende fotodetector een identieke tweede fotodetector toegepast. Hierbij wordt behalve de hoeveelheid licht welke via het meetobject tussen de led 30 en de eerste fotodetector overgedragen wordt, ook een bepaalde hoeveelheid licht rechtstreeks aan de tweede fotodetector overgedragen. Deze tweede fotodetector is met een versterker en een in serie met de diode geschakeld regelelement opgenomen in een regellus om de stroom door de diode bij temperatuurvariatie te compenseren.
55 Be voor deze bekende instelschakeling vereiste tweede foto- '.......detector maakt deze instelschakeling onhandig en zelfs onbruikbaar, wanneer bij bepaalde toepassingen voor de montage van de led en de 8200517 i 9 -2- beide fotodeteetoren zeer weinig ruimte "beschikbaar is, zoals bijvoorbeeld in een opblaasbare xoanchet met een lichtplethysmograaf.
De uitvinding beoogt bovengenoemde problemen te ondervangen een instelschakeling voor een licht-emitterende diode met compen-5 satie van de lichtopbrengst te verschaffen die eenvoudig van opbouw . en goedkoop is en tevens kleine afmetingen heeft. Dit wordt bij een instelschakeling van de in de aanhef genoemde soort volgens de uitvinding aldus bereikt, dat de instelschakeling een door de vaste voedingsspanning gevoede serieketen omvat bestaande uit ten minste 10 de led en een weerstand, waarbij, bij toenemende led-temperatuur en daarbij behorende afname van de voorwaartse spanning over de diode, de spanning over de weerstand evenveel toeneemt en daarmee de stroom door de serieketen, en omgekeerd. Bij deze uitvoering wordt met voordeel de led zelf, en wel de voorwaartse spanning over 15 de led, als temperatuursensor gebruikt. De temperatuur aan de led wordt uit de eigen doorlaatspanning bepaald, welke spanning de stroom door de led vastlegt.
Ben verdere voordelige uitvoering van de instelschakeling volgens de uitvinding, welke is voorzien van een verschilversterker, 20 waarvan een ingang met een instelspanning en waarvan de uitgang met een in serie met de led opgenomen regelelement is verbonden, heeft het kenmerk, dat de andere ingang van de verschilversterker met het verbindingspunt van twee in serie over de weerstand in de serieketen geschakelde, verdere weerstanden is verbonden. Door 25 deze twee weerstanden onderling verschillende waarden te geven, wordt een hefboomschakeling met ongelijke weerstandsarmen verkregen waarvan het scharnierpunt door de verschilversterker wordt gevormd.
Bij weer een verdere voordelige uitvoering van de instelschakeling volgens de uitvinding wordt de lichtemissie van de led 30 gemoduleerd. Met deze uitvoering kan het enigszins verstorende effect ondervangen worden dat ontstaat doordat de doorlaatspanning van de led niet alleen van de temperatuur, maar ook van de diode-stroom afhankelijk is, welke stroom door de compensatie varieert. Met voordeel wordt nu de temperatuurcompensatie in de aan-periode 35 van de led uitgevoerd alleen op basis van de doorlaatspanning in de uit-periode, die bepaald is door de dan vloeiende constante reststroom en de led temperatuur.
Ben dergelijke instelschakeling kan met voordeel worden toegepast in een lichtplethysmograaf. Hierbij wordt het licht dat in 8200517 -3- * 1 constante hoeveelheid door de led uitgezonden wordt, na onderschepping van een gedeelte daarvan door absorberende of verstrooiende weefsels, door een met een proportionele schakeling verbonden fotodetector gedetecteerd. Hierbij is de hoeveelheid gedetec-5 teerd licht van groot belang.
De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van enkele uitvoeringsvormen met verwijzing naar de tekeningen, waarin: figuur 1 een schema geeft van een uit de praktijk bekende instelschakeling; 10 figuur 2 een schema geeft van de basisuitvoering van de in stelschakeling volgens de uitvinding; figuur 3 een schema geeft van een verdere uitvoeringsvorm van de instelschakeling volgens de uitvinding; figuur 4 een schema geeft van nog een verdere uitvoerings-15 vorm van de instelschakeling volgens de uitvinding met automatische instelling; ' * figuur 5 enkele grafieken toont ter toelichting van de werking van de hefboomschakeling; en figuur 6 een schema geeft van weer een verdere uitvoerings-20 vorm van de instelschakeling volgens de uitvinding voor toepassing bij gemoduleerd licht.
In figuur 1 is een uit de praktijk bekende instelschakeling aangegeven. Het door de led afgegeven licht wordt via het te meten object 0 overgedragen aan de fotodetector D1, waarvan het uitgangs-25 signaal voor verdere verwerking via een spanningsdeler wordt afgenomen. levens wordt het door de led afgegeven licht rechtstreeks aan een tweede fotodetector D2 overgedragen. Het uitgangssignaal van D2 wordt aan een ingang van een verschilversterker Y toegevoerd, waarvan de andere ingang op een vaste instelspanning is 30 aangesloten. Het uitgangssignaal van de verschilversterker Y wordt gebruikt om middels de regeltranistor Tr de door de led te voeren stroom bij te regelen ten einde verandering in de lichtopbrengst van de led bij temperatuurvariatie te compenseren.
In figuur 2 is een basisuitvoering aangegeven van de instel-35 schakeling 'volgens de uitvinding. De led is in een serieketen met een ohmse impedantie E van bijvoorbeeld 3 A opgenomen, welke serieketen door de vaste voedingsspanning Ys van bijvoorbeeld ongeveer 1,8 Y gevoed wordt. Over de led staat dan een spanning Yd van ongeveer 1,5 Y. In deze serieketen wordt de led zelf als indicator 8200517 * * -4- van veranderende temperatuur, dus als temperatuursensor, toegepast. Bij toenemende temperatuur aan de led daalt de voorwaartse spa.nriT.ng· Yd over de diode, zodat Bij de vaste voedingsspanning Ys over de gehele serieketen, de spanning over de weerstand R evenveel toe-5 neemt. Hierdoor neemt de stroom door de serieketen eveneens toe . waardoor de door de diode afgegeven hoeveelheid licht juist gecompenseerd wordt.
Uit metingen is gebleken dat: 1) bij toenemende temperatuur de hoeveelheid licht practisch 10 lineair afneemt met ongeveer 0,6 %/°0; 2) bij toenemende temperatuur de voorwaartse spanning over de diode nagenoeg lineair afneemt met ongeveer 1,2 mY/°G; 3) met toenemende stroomsterkte i de uitgestraalde hoeveelheid licht I practisch rechtevenredig toeneemt, nl.
-r t -1,16 15 I = 1 ; en 8200517
« V
-5- 4) cLe onderlinge spreiding in deze waarden ruimschoots een factor 10 kleiner is dan de systematische drift, zodat compensatie verkregen wordt.
De ten aanzien van de componenten in figuur 2 bovengenoemde 5 waarden geven een behoorlijke compensatie van de verandering in lichthoeveelheid bij temperatuurvariatie wanneer geen rekening wordt gehouden met het effect van een verhoogde doorlaatspanning over de diode bij hogere stroomsterkten, nodig voor compensatie van verminderde lichthoeveelheid. Wordt hiermede wel rekening gehouden, dan 10 moet de waarde van de serieweerstand ten minste een factor 2 kleiner zijn.
In het algemeen variëren led's namelijk in de doorlaatspanning Yd voor een bepaalde stroom, bijvoorbeeld 100 mA, en lichtopbrengst. Wordt de led op een vaste voedingsspanning van 1,5 T aangesloten, 15 dan kan de stroom bij de ene led misschien 50 mA en bij een andere 100 of 200 mA zijn, waarmee de lichtopbrengst overeenkomstig, varieert. Daarom worden led's meestal via een grote serieweerstand op een hogere voedingsspanning geschakeld. In dat geval bepalen voedingsspanning en weerstand grotendeels de stroom. Bijvoorbeeld bij 20 een Ys van·-6,5 Y en een weerstand van 50 ohm bedraagt de stroom 100 mA bij een diodespanning Yd van 1,5 Y (5 Y over de weerstand).
Bij diode spanningen Yd echter van 1,4 en 1,6 Y bedraagt de stroom 102 respectievelijk 98 mA, dus vrijwel hetzelfde.
Ten einde de -instelschakeling volgens de uitvinding nu met 25 hogere waarden van weerstanden en met hogere spanningen te kunnen bedrijven wordt een van de basisvorm afgeleide uitvoeringsvorm van de instelschakeling gebruikt. In deze in figuur 3 aangegeven instelschakeling wordt een hefboomschakeling met ongelijke weerstands-armen en een als vergelijker toegepaste operationele versterker 30 als scharnierpunt gebruikt.
De in de serieketen vloeiende led-stroom loopt door een grotere weerstand E3» van bijvoorbeeld 47 Ohm, en wordt aangestuurd door een hogere en variable spanning Ye.
Over de weerstand R3 van de serieketen zijn twee weerstanden 35 E1 en R2 in serie opgenomen die de ongelijke armen van de hefboom vormen. Het verbindingspunt van beide weerstanden is met de miningang van de vergelijker A1 verbonden, waarvan de plus-ingang aangesloten is op een instelbare, van de potentiometer P1 afkomstige instelspanning Yi. De uitgang van de vergelijker A1 is aangesloten 40 op de regelingang van een regelelement, zoals een transistor Ö?r1, 8200517 ί '» -6- die in serie met de serieketen is opgenomen en met de vaste voedingsspanning +Ys is verbonden. Wanneer bij toename van de temperatuur aan de led de voorwaartse spanning over deze diode daalt, zal de spanning aan de min-ingang van de vergelijker A1, in afhankelijk-5 heid van de verhouding van de waarden van E1 en 12, eveneens afnemen. De van de uitgang van de vergelijker A1 afkomstige' regelspanning voor de basis van de transistor Ir1 zal deze zodanig sturen dat de spanning Ye aan de emitter toeneemt. Hierdoor zal de stroom door de serieketen en in de led eveneens toenemen. Door de tegehkoppeling 10 via het netwerk moet de emitterspanning Ye evenredig met de weerstands verhouding 11/12 stijgen ten einde de spanning aan de miningang van de vergelijker A1 weer gelijk aan de instelspanning Yi aan de plus-ingang te doen zijn.
De waarden van de weerstanden in het netwerk kunnen als volgt 15 zijn 11 = 200 k-fi., 12 = 5,9 kil, 15 = 47 -Π..
De potentiometer P1 wordt voor de afgifte van de instelspanning Yi zodanig ingesteld, dat bij een bepaalde temperatuur de juiste stroom door de serieketen aan de led wordt gevoerd ten einde de juiste hoeveelheid lichtemissie te verkrijgen. De potentiometer 20 kan bij vervanging van de led weer opnieuw ingesteld worden om de juiste Yi te verkrijgen.
nog
In figuur 4 is*een verdere uitvoeringsvorm van de instel-schakeling volgens de uitvinding met automatische instelling van de led aangegeven. Deze automatische instelling van de spanning Yi voor 25 de led gebeurt bij aansluiting van de voedingsspanning en ook indien bij aanwezige voedingsspanning de led (weer) aangebracht wordt. De in figuur 5 aangegeven serieketen met hefboomschakeling en vergelijker is in figuur 4 weer als een netwerk met de weerstanden R1, 12, 15, de led en de vergelijker A1 aanwezig.
50 Bij deze instelschakeling wordt de instelspanning Vi vanaf de nulwaarde net zo lang stapvormig verhoogd tot de spanning Ye voldoende groot is voor toereikende stroom door de serieketen van 15 en led.
De plus-ingang van de vergelijker A1 is daartoe aangesloten op 55 een stapgenerator 1 die via een bufferversterker A4 aan zijn uitgang een stapvormig veranderende uitgangsspanning afgeeft. Op de weerstand 15 in de genoemde serieketen is een ingang aangesloten van een omklapelement A5, bijvoorbeeld een vergelijker of operationele versterker met Schmitt werking. Yan dit omklapelement is de andere 40 of plus-ingang aangesloten op een van de potentiometer P2 afkomstige 8200517 ♦ » -7- referentiespanning. De uitgang ran het omklapelement A3 is ver-honden met een machtigingsingang van de stapgenerator 1. Eveneens is op de veerstand E3 in de genoemde serieketen aangesloten een ingang van een omzetelement A2, bijvoorbeeld een vergelijker of 5 operationele versterker, waarvan de andere ingang op een vaste spanning is aangesloten. De uitgang van dit omzetelement Δ2 is verbonden met een terugstelingang van de stapgenerator 1.
De stapgenerator 1 kan met voordeel uit een klokschakeling 2, een binaire teller 3, en een digitaal-analoog omzetter 4 bestaan.
10 Hierbij is de binaire teller 3 via een parallelle acht-bits uitgang verbonden met de omzetter 4· Deze omzetter kan als een geschakeld weerstandsladdernetwerk beschouwd worden, waarbij één weerstand vast en één variabel is. Eén van de weerstanden is als tegenkoppelweer-stand van de versterker A4 opgenomen en de andere weerstand is zowel 15 op de ene ingang van Δ4 als op een referentiespanning Yref aangesloten. De vaste en de variable weerstand kunnen bij deze werking ook verwisseld worden. Het is echter ook mogelijk dat de stapgenerator 1 uit een ander langdurig stabiel geheugen beBtaat.
Bij het aansluiten van de voedingsspanning op de instelschake-20 ling en/of bij weggenomen led staat er aan de plus-ingang van het omzetelement of de vergelijker A2 aanvankelijk een hogere spanning dan aan de min-ingang daarvan. Hierdoor bevindt de uitgang van A2 zich op hoog niveau en is de binaire teller 3 in terugstelstand geplaatst. De ingangsspanning van de vergelijker A4 en ook de uit-25 gangsapanning Yi·.daarvan is nul.. Yerder staat bij afwezige respectievelijk aanwezige led de uitgang van het omklapelement of de vergelijker A3 op laag respectievelijk hoog niveau.
Wordt de voedingsspanning nu aangesloten of wordt de led bij aanwezige voedingsspanning geplaatst, dan zal de uitgang van A2 30 van hoog naar laag niveau omslaan zodat de terugstelspanning aan de terugstelingang van de teller 3 wegvalt. De teller 3 wordt nu door het van A3 afkomstige machtigingssignaal gestart en begint met het tellen van de blokvormige pulsen van de klokschakeling 2. Hierdoor wordt de teller opgehoogd en neemt de uitgangsspanning van de ver-35 gelijker A4 'stapvormig toe. Hierdoor zal eveneens via de vergelijker A1 en de hefboom met ongelijke armen R1 en R2 de spanning Ye toenemen. Dit gaat zo lang door tot het door de referentiespanning van P2 bepaalde omschakelniveau van het omklapelement of de vergelijker A3 bereikt wordt. Dan valt het machtigingssignaal voor de 40 teller 1 weg, waardoor deze op zijn stand vast blijft staan.
8200517
V
-8-
Het omschakelniveau, van het omklapelement A3 wordt eenmalig door de potentiometer P2 ingesteld. Bij een typerende frequentie van de klokschakeling 2 van 10 kHz en met een teller 3 van acht hits duurtdeze eenmalige automatische instelling maximaal 25 msec.
5 Aan de hand van een getallenvoorbeeld zal bovenstaande verder toegelicht worden. In de instelschakeling wordt Yi eenmalig zodanig ingesteld, aangepast aan de do orlaatspanning Yd van de led en ongeveer even groot, dat de spanning Ye bijvoorbeeld 6,5 Y is in afhankelijkheid van de op P2 ingestelde spanning. De stroom is dan nage-10 noeg 100 mA. Hierna worden kleine door temperatuurvariatie veroorzaakte veranderingen in Yd door A1 en de weerstandsverhouding R1/R2 versterkt in Ye en via de constante serieweerstand R3 in flinke strcDomvariaties omgezet. Uit de bovengenoemde metingen 1), 2) en 3) blijkt globaal een stroomvariatie van 1 mA/mY nodig te zijn, welke 15 4 1 mA compenseert voor4l°C. Een stroomvariatie van 1 mA vereist bij een weerstand R3 van 50 Ohm een spanningsvariatie in Ye -van 50 mY, een spanningsversterking van 50 maal (globaal R1/R2). De spanning Yi verandert echter niet meer als de teller 3 vast staat nadat de Schmitt omklapschakeling A3 éénmaal omgeslagen en niet meer 20 gevoelig is voor relatief kleine variaties in Ve. Met andere woorden, de eenmalige instelling zorgt aan het begin voor een vaste, door P2 ingestelde, waarde van Ye van bijvoorbeeld 6,5 Y gestuurd door de spanning Yi op A1.
Piguur 5 geeft enkele grafieken ter toelichting van de werking 25 van de hefboomschakeling. In figuur 5a is het géval aangegeven van een led waarvan de voorwaartse spanning Yd bij goede lichtopbrengst van de led 1,5 Y bedraagt. Bij de eenmalige instellingbl$ktYI =1,6Y te zijn bij. een door Yi.bepaalde spanning Ye = 6,5 Y.
Ha deze instelling blijft Yi, zoals eerder toegelicht, 30 vast en functioneert tijdens temperatuurcompensatie in bedrijf als scharnierpunt voor de hefboomschakeling. Een door temperatuurafname bijvoorbeeld teweeggebrachte toename van Yd veroorzaakt via de hefboomwerking een veel grotere afname van Ye met bijbehorende afname van de stroom door de serieketen van R3 en led om de toege-35 nomen lichtopbrengst te compenseren. In figuur 5a- is als voorbeeld gestippeld aangegeven hoe hierbij Yd en Ye kunnen variëren.
In figuur 5b is het geval aangegeven dat Yi al in het begin vast en permanent op 1,6 Y is ingesteld bij een gegeven led met goede lichtopbrengst met Yd is 1,7 Y. De hierbij behorende spanning 40 van Ye in de hefboomschakeling zou nu negatief zijn, hetgeen 8200517 -9- onmogelijk is. Dit geval illustreert dat Ti aan tiet begin met voordeel instelbaar moet zijn om verschillende led's elk· met een verschillende 7d te kunnen bestrijken.
In figuur 5° is het geval aangegeven van dezelfde led als 5 in figuur 5¾ maar met een aanvankelijk instelbare Ti. Dat wil zeggen, dat bij de eenmalige instelling mèt een door Ti bepaalde spanning Te = 6,5 T voor deze led met Td = 1,7 T een Ti wordt gevonden die groter is dan 1,7 7. Na deze instelling blijft Ti weer vast ingesteld.
10 In figuur 6 is een weer verdere en verbeterde uitvoeringsvorm van de instelschakeling volgens de uitvinding toegelicht', welke voor toepassingen, waarbij gemoduleerd licht toegestaan of vereist is, gebruikt kan worden.
Het kan voor een aantal toepassingen noodzakelijk zijn het 15 licht van de led op een relatief hoge frequentie te moduleren. De versterker van de met de led samenwerkende fotodetector is dan afgestemd op de modulatiefrequentie en wordt ongevoelig voor 50 of 60 Hz voedingsbrom en omgevingslicht met een relatief langzame of snelle variatie in lichtsterkte.
20 De modulatie van het licht van de led kan worden verkregen door de stroom door de led aan en uit te schakelen. Hiertoe is de plus-ingang van de vergelijker A1 via een scheidingselement, zoals een diode D1, verbonden met de uitgang Q van de klokschakeling 2.
Het uitgangssignaal van deze uitgang Q is een pulsvormig signaal 25 waarin met een frequentie van 10 kHz pulsen tussen nul volt en de voedingsspanning Ts optreden.
In de periodehelft dat de stroom in de serieketen door de led ten gevolge van het pulsvormige uitgangssignaal Q vrijwel uitgeschakeld is, loopt er echter nog een zeer kleine, door de weerstan-30 den R4 en HJ aangevoerde reststroom door de led. De doorlaatspan-ning over de led wordt in deze periodehelft vrijwel uitsluitend bepaald door de kleine constante "uit" of reststroom en de led temperatuur, en niet door de wegens de temperatuurcompensatie in de andere periodehelft veranderende "aan" stroom.
35 Hierbij kan in de andere of "aan" periode een zeer goede en stabiele compensatie verkregen worden met behulp van een in tegen-fase schakelend schakelelement of de transistor Ir2, die op de inverterende uitgang van de klokschakeling 2 is aangesloten. In de "uit" periode geleidt de transistor Tr2 en wordt de doorlaatspan-40 ning Td en derhalve de bijbehorende temperatuur opgeslagen in de 8200517 -10- condensator 01. In de "aan" periode werkt de temperatuurcompensatie, namelijk via de hefboom met ongelijke armen E1, £2, alleen op basis van de in 01 opgeslagen spanning en niet mede op basis van de door stroomvariatie veranderende doorlaatspanning Yd, daar Tr2 in deze 5 periode niet geleidt. 33e doorlaatspanning is niet alleen van de temperatuur, maar ook van de stroom afhankelijk, en daar deze laatste door de compensatie varieert, is dit een enigszins verstorend effect. Door de compensatie in de "aan” periode uit te voeren op basis van de doorlaatspanning Yd, die in de "uit" periode bij con-10 stante reststroom bepaald is, wordt de verstoring omzeild.
De waarden van de weerstanden R1 en R2 zijn nu gewijzigd en wel 200 k -ft en 10,5 k -ft- · De waarde van de weerstand R3 is opnieuw 47 Λ bij een "aan" stroomsterkte van ongeveer 100 mA bij 20°C.
De stroom door de led varieert nu periodiek tussen 1 en 100 mA. 15 Deze pulsvormige stroom moet zoveel mogelijk uit de rest van de schakeling gehouden worden. Door middel van de weerstand R51- cLie tevens de dissipatie in de transistor Ir1 vermindert, en de condensator C2 wordt de pulsvormige stroomeomponent gelocaliseerd in de keten gevormd door Tr1, D2, R3, led en C2.
20 De verschillende componenten in de instelschakeling kunnen van het volgende type zijn. De dioden kunnen siliciumdioden zijn.
De transistoren Tr1 en Tr2 kunnen van het type 33C109 C zijn. De vergelijkers of operationele versterkers kunnen van het type 1^347 zijn. De klokschakeling kan een chip 4047 zijn* De binaire teller 25 kan van het type 14520 zijn. De digitaal-analoog omzetter kan van het type AD 7553 zijn. De licht-emitterende diode is van het type Siemens LD242 bij de hier aangegeven waarden voor R1, R2 of R3» maar kan ook van een ander type zijn.
8200517
Claims (9)
1. Instelschakeling voor licht-emitterende diode met compensatie van de lichtopbrengst bij temperatuurverandering, voorzien van een licht-emitterende diode (led), waarbij aan de instelschakeling . een vaste voedingsspanning toegevoerd wordt, met het k e n -5 m e r k, dat de instelschakeling een door de vaste voedingsspanning gevoede serieketen omvat bestaande ten minste uit de led en een weerstand, waarbij, bij toenemende led-temperatuur en daarbij behorende afname van de voorwaartse spanning over de diode, de spanning over de weerstand evenveel toeneemt en daarmee de stroom door de 10 serieketen, en omgekeerd.
2. Instelschakeling volgens conclusie 1, voorzien van een verschilversterker ., waarvan een ingang met een instelspanning en de uitgang met een in serie met de led opgenomen regelelement is verbonden, met het kenmerk, dat de andere ingang" van 15 de verschilversterker met het verbindingspunt van twee in serie over de weerstand in de serieketen geschakelde, verdere weerstanden is verbonden.
3» Instelschakeling volgens conclusie 2, met het k e n -m e r k, dat de twee in serie geschakelde, verdere weerstanden 20 onderling sterk verschillende waarden hebben, waarbij de kleinere weerstand met de led is verbonden.
4. Instelschakeling volgens conclusie 2 of m e t het verschil- * kenmerk, dat de andere ingang van de ^versterker, ten behoeve van een automatische instelling van de led bij aansluiting van de 25 vaste voedingsspanning of bij plaatsing van de led, verbonden is met een stapgenerator met stapvormige spanning aan de uitgang, en dat een omklapelement is aangebracht, waarvan de ene ingang met de weerstand in de serieketen, de andere ingang met een referentie-spanning en de uitgang met een machtigingsingang van de stapgene-30 rator verbonden is, zodat bij het bereiken van de door de referen-tiespanning bepaalde instelling van de led het machtigingssignaal weggenomen wordt en de trapgenerator in de bereikte stand blijft staan.
5. Instelschakeling volgens conclusie 3> ni e t het 35. e n m e r k, dat een op de weerstand in de serieketen aangesloten omzetelement is aangebracht om de, bij aansluiting van de vaste voedingsspanning en/of bij weggenomen led aanwezige, hogere spanning in de serieketen af te nemen en als terugstelspanning aan een 8200517 ,’ -12- terugstelingang van de stapgenerator toe te voeren.
6. Instelschakeling volgens conclusie 4 of 5,met het k e n m e r 3c, dat de stapgenerator bestaat uit een klokschakeling, een binaire teller en een digitaal-analoog omzetter. 5
7* Instelschakeling volgens conclusie 6,met het ken merk, dat, ten behoeve van een licht-modulerende werking van de verschilled, de andere ingang van de ^versterker via een scheidingselement verbonden is met het pulsvormige uitgangssignaal van de klokschake-ling.
8. Instelschakeling volgens conclusie 7>met het ken merk, dat tussen het verbindingspunt van led en weerstand in de serieketen enerzijds en de kleinere weerstand van de twee verdere weerstanden anderzijds een schakelelement is opgenomen, waarvan de schakelingang met het geïnverteerde, pulsvormige uitgangssignaal 15 van de klokschakeling is verbonden, waarbij de genoemde kleinere weerstand aan de· zijde van het schakelelement tevens met een. opslagoondensator is verbonden.
9. Instelschakeling volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het regelelement een transistor verschil- 20 is, dat de ^versterker en het omzetelement operationele versterkers zijn, dat het omklapelement een operationele versterker met Schmitt werking is, dat het scheidingselement een diode is en dat het schakelelement een transistor is. 8200517
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8200517A NL8200517A (nl) | 1982-02-11 | 1982-02-11 | Instelschakeling voor licht-emitterende diode met temperatuurcompensatie. |
| EP83200181A EP0086528B1 (en) | 1982-02-11 | 1983-02-03 | A bias control circuit for light-emitting diode having temperature compensation |
| AT83200181T ATE27527T1 (de) | 1982-02-11 | 1983-02-03 | Vorspannungssteuerkreis fuer lichtemittierende diode mit temperaturkompensation. |
| DE8383200181T DE3371850D1 (en) | 1982-02-11 | 1983-02-03 | A bias control circuit for light-emitting diode having temperature compensation |
| US06/465,190 US4529949A (en) | 1982-02-11 | 1983-02-08 | Bias control circuit for light-emitting diode having temperature compensation |
| CA000421172A CA1194937A (en) | 1982-02-11 | 1983-02-09 | Bias control circuit for light-emitting diode having temperature compensation |
| AU11298/83A AU553384B2 (en) | 1982-02-11 | 1983-02-10 | Temperature compensation circuit for light emitting diode |
| DK057983A DK159238C (da) | 1982-02-11 | 1983-02-10 | Forspaendingsstyrekreds til en lysdiode med temperaturkompensation |
| ZA83937A ZA83937B (en) | 1982-02-11 | 1983-02-11 | A bias control circuit for light-emitting diode having temperature compensation |
| ES519707A ES519707A0 (es) | 1982-02-11 | 1983-02-11 | Perfeccionamientos en circuitos de control de polarizacion para un diodo luminiscente. |
| JP58021979A JPS58151075A (ja) | 1982-02-11 | 1983-02-12 | 発光ダイオ−ドのためのバイアス制御回路 |
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 (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8200517A true NL8200517A (nl) | 1983-09-01 |
Family
ID=19839235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8200517A NL8200517A (nl) | 1982-02-11 | 1982-02-11 | Instelschakeling voor licht-emitterende diode met temperatuurcompensatie. |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4529949A (nl) |
| EP (1) | EP0086528B1 (nl) |
| JP (1) | JPS58151075A (nl) |
| AT (1) | ATE27527T1 (nl) |
| AU (1) | AU553384B2 (nl) |
| CA (1) | CA1194937A (nl) |
| DE (1) | DE3371850D1 (nl) |
| DK (1) | DK159238C (nl) |
| ES (1) | ES519707A0 (nl) |
| NL (1) | NL8200517A (nl) |
| ZA (1) | ZA83937B (nl) |
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 (nl) | 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 |
| DK159238B (da) | 1990-09-17 |
| 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 | |
| US4250488A (en) | Device for scanning patterns with a regulated light source | |
| CA1085462A (en) | Automatic bias control circuit for injection lasers | |
| JPH07176782A (ja) | アバランシェフォトダイオードを用いた光検出回路 | |
| US9319146B2 (en) | Optical transmitter | |
| US4263555A (en) | Signal detection system | |
| JPS58214997A (ja) | 煙検出器 | |
| NL8402292A (nl) | Werkwijze en inrichting voor het automatisch stabiliseren van een scintillatiedetector. | |
| JPS6157746B2 (nl) | ||
| JP2004289206A (ja) | 光受信器 | |
| BE1025095A1 (nl) | Dimsysteem met plc modulator en demodulator | |
| US4101808A (en) | Lamp control circuit | |
| US3600589A (en) | Logarithmic sense amplifier having means for estalishing a predetermined output voltage level when the input signal is at a maximum | |
| US20170314996A1 (en) | Method for Noncontact, Radiation Thermometric Temperature Measurement | |
| NL8700948A (nl) | Detektie-inrichting voor detektie van signaalveranderingen in een impulsvormig signaal. | |
| NL8104560A (nl) | Regelschakeling voor een warmtecontactfixeerinrichting. | |
| NL8301484A (nl) | Optische zender. | |
| NL8103439A (nl) | Lichtgevoelige detectieschakeling. | |
| KR100331982B1 (ko) | 송신기의 출력전력 검출회로 | |
| KR920010366A (ko) | 물체검출장치 | |
| JP6812188B2 (ja) | 受光回路及び光電センサ | |
| JP2674110B2 (ja) | アバランシエホトダイオードのバイアス回路の温度補償回路 | |
| RU2017064C1 (ru) | Оптико-электронное устройство для измерения размеров нагретых изделий | |
| KR940000363Y1 (ko) | 자동 이득 증폭회로 | |
| KR100459884B1 (ko) | 상한 전압 제한기 및 이를 채용한 레이저 다이오드 구동장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1B | A search report has been drawn up | ||
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BV | The patent application has lapsed |