JPS5858827B2 - 発光ダイオ−ドの駆動回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、光電スイッチなどに使用される発光ダイオ
ードの駆動回路に関するものである。

従来、たとえばパルス変調光型の光電スイッチでは、発
光ダイオードとフォトトランジスタやフォトダイオード
などの受光素子との間でパルス光の投受を行なっている
が、受光素子には固有の応答遅れがあるため、発光ダイ
オードの発光電流のパルス幅、すなわち発光時間を上記
応答遅れに相当する分だけ長くする必要が生ずる。

このため、従来第７図に示すように、コンデンサＣと抵
抗器Ｒ１からなる充電回路を直流電源Ｖｃに接続し、こ
のコンデンサＣと並列に双方向性スイッチング素子Ｓ、
発光ダイオードＤおよび抵抗器Ｒ４からなる直列回路を
接続して発光ダイオードの駆動回路を構成し、第８図の
特性図に示すように、上記抵抗器Ｒ４の抵抗値を大きく
することによって、その発光電流■１を抵抗値の小さな
発光電流■２のピーク電流よりも小さくして、発光ダイ
オードＤの発光時間を長くするか、あるいは、第９図の
特性図に示すように、上記コンデンサＣの容量値を大き
くすることによって、その発光電流■３を容量値の小さ
な発光電流Ｉ４のピーク電流よりも大きくして、発光ダ
イオードＤの発光時間を長くすることが行なわれている
。

すなわち、抵抗器Ｒ４の抵抗値を小さくして発光ダイオ
ードＤに第１１図ａのような、し張発振による鋭いパル
ス発光を行なわせた場合、受光素子（図示せず）はその
応答遅れのために第１１図すのような受光出力しか発生
せず、し張発振パルスによる発光出力のピーク値が高い
にもかかわらず、受光出力は小さなものとなる。

また、上記発光ダイオードの駆動回路において、抵抗器
Ｒ４の抵抗値を大きくすると、発光ダイオードＤの発光
時間は長くなるが、第１０図の特性図に示すように、発
光ダイオードＤの発光電流の出力波形Ａには受光素子の
入力波形Ｂに寄与しない部分Ａｎが存在し、しかもこの
寄与しない部分Ａｎは電流値が最も高い部分であり、発
光ダイオードＤの点灯に要する消費電力に無駄がある。

また、コンデンサＣの容量値を大きくすると、発光ダイ
オードＤの発光周期が変化してしまう。

この発明は、上記の欠点を解消するためになされたもの
で、発光ダイオードの駆動回路として、コンデンサと抵
抗器からなる時定数回路を直流電源に接続し、この時定
数回路の放電回路に所定の充電電位で導通するスイッチ
ング素子と発光ダイオードとコイルとを直列接続して構
成することにより、発光ダイオードの発光時間を受光素
子の応答に合わせて長くし、かつ、消費電力の無駄をな
くすことを目的とする。

以下、この発明の実施例を図面にもとすいて説明する。

第１図は、この発明に係る発光ダイオードの駆動回路の
１例を示すもので、コンデンサＣと抵抗器Ｒ１からなる
時定数回路を直流電源ＶＣに接続し、この時定数回路の
放電回路に所定の充電電位で導通ずるスイッチング素子
Ｓと接続してなるし張発振回路を備え、上記スイッチン
グ素子に発光ダイオードＤとコイルＬとを直列接続して
構成する。

上記回路において、直流電源Ｖｃによって、上記時定数
回路を通じてコンデンサＣが充電され、その電圧がスイ
ッチング素子Ｓのブレークオーバー電圧に達するとスイ
ッチング素子Ｓは導通し、上記放電回路を通じて発光ダ
イオードＤに電流が流れ、発光ダイオードはし張発振パ
ルス出力にてパルス発光する。

この際、放電回路にはコイルＬが介装されており、この
インダクタンスにより、第２図ａの特性図に示すように
、発光ダイオードＤに流れる電流■□は、コイルＬが介
装されていない場合の電流ＩＲよりも発光時間を長くす
ることができ、受光素子の応答特性に合わせることがで
きる。

第３図は、上記コイルとしてインダクタンスの値を変え
ることができるように可変コイルＬｖを用いたもので、
可変コイルＬｖのインダクタンス値をかえることによっ
て、発光ダイオードＤに流す電流値と時間を変化させて
、受光素子の応答特性に合わせて調整することが容易で
あり、また、スイッチング素子Ｓのブレークオーバー電
圧にばらつきがあっても、それを補償するように適当な
インダクタンス値を選定することができる。

第４図はインダクタンス値を変化させた場合の発光ダイ
オ−ＩＤに流れる電流と時間の関係を示す特性図で、Ｉ
ａは可変コイルＬｖのインダクタンス値を小さくした場
合のものであり、Ｉｂは大きくした場合のものである。

なお、同図中仮想線で示す特性は、し張発振パルス電流
である。

第５図は、上記発光ダイオードとして、スイッチング素
子と一体の負性抵抗発光ダイオードＮＤを用いたもので
ある。

これによると、負性抵抗発光ダイオードＮＤ自体にスイ
ッチング機能があるので、スイッチング素子が不要とな
り、部品点数の減少がはかれる。

第６図は、上記スイッチング素子としてシリコン制御整
流器ＳＣＲを用いたもので、その作動は、コンデンサＣ
の充電電圧が上昇し、これがシリコン制御整流器ＳＣＲ
のゲートに印加されてシリコン制御整流器ＳＣＲは導通
し、発光ダイオードＤおよびコイルＬを通じて放電され
て保持電流以下になると遮断するものである。

以上詳述したように、この発明に係る発光ダイオードの
駆動回路は、放電回路に所定の充電電位で導通するスイ
ッチング素子と発光ダイオードとコイルとを直列接続し
、上記コイルを通じて発光ダイオードに電流を流すよう
にしたので、発光ダイオードの発光時間を受光素子の応
登遅れに合わせることができる。

しかも、この遅れは電流値がそのままで、発光時間のみ
を変化させるものであり、第１０図で説明した、電流の
最大部分が有効に活用され、消費電力の無駄がない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る発光ダイオードの駆動回路図、
第２図ａ、ｂはこの駆動回路による発光と受光特性図、
第３図は別の実施例を示す発光ダイオードの駆動回路図
、第４図はコイルのインダクタンス値を変化させた場合
の発光電流と時間の特性図、第５図および第６図は別の
実施例を示す発光ダイオードの駆動回路図、第７図は従
来の発光ダイオードの駆動回路図、第８図は第７図の回
路において、抵抗器Ｒ４の抵抗値を変化させた場合の発
光電流と時間の特性図、第９図は第６図の回路において
、コンデンサＣの容量値を変化させた場合の発光電流と
時間の特性図、第１０図は第６図の回路において、発光
ダイオードの出力と受光素子の入力の関係を示した特性
図、第１１図ａ、ｂは従来の駆動回路による発光と受光
特性図である。 Ｃ・・・コンデンサ、Ｒ１・・・抵抗器、Ｄ・・・発光
ダイオード、Ｌ・・・コイル、Ｓ・・・スイッチング素
子、し・・・可変コイル、ＮＤ・・・負性抵抗発光ダイ
オード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コンデンサと抵抗器からなる時定数回路を直流電源
   に接続し、この時定数回路の放電回路に所定の充電電位
   で導通するスイッチング素子を接続してなるし張発振回
   路を備え、上記スイッチング素子に発光ダイオードとコ
   イルとを直列接続した発光ダイオードの駆動回路。 ２ 上記コイルは可変コイルである特許請求の範囲第１
   項記載の発光ダイオードの駆動回路。 ３ 上記発光ダイオードはスイッチング素子と一体の負
   性抵抗発光ダイオードである特許請求の範囲第１項ま゛
   たは第２項記載の発光ダイオードの駆動回路。