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主任元気なさそうですね。 |
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うーん、実は赤外LEDを使用した製品を開発しているのですが、上手くいかない部分があるのです。。。 |
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主任にしてはめずらしいですね。 |
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そんなことないですよ、落ち込むことはよくありますよ。 |
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赤外LEDって、テレビのリモコンに使用されているLEDですね。 |
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そうです。指令が出ると赤外LEDを発光させ、その光をフォトトランジスタで受けます。
その光の量の変化をマイコンで検出して物体の通過を検出するセンサシステムを開発しているのです。 |
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フォトトランジスタってどのようなものなのでしょうか？ |
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図１．赤外ＬＥＤとフォトランジスタ |
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受けた光の量に応じてコレクタ電流が変化する素子です。
可視光遮断フィルターを有するものでは赤外LEDの光に反応します。赤外LEDのみでなく、
自然界の赤外線にも反応するので、太陽光があたるところや白熱電球の近くで使用すると影響を受けてしまうのです。 |
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その自然界の赤外線に悩んでいるのですか？ |
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それもあるのですが、悩みの種は、赤外LEDを発光させた後フォトトランジスタの電流が徐々に減り、安定性に欠けるのです。
フォトトランジスタと直列接続した抵抗の電圧をマイコンでAD変換していますが、だんだん値が小さくなってしまいます。発光直後の値と比べると10％ほど低下します。
赤外LEDはDC8Vの安定化電源を用いてトランジスタで駆動しています。定電流回路ではありませんが、それほど大きな電流変動はありません。 |
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図２．フォトランジスタの出力変化 |
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LEDの電流があまり変化しないということは、フォトトランジスタ側の特性が変化して安定しないということでしょうか？ |
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フォトトランジスタの出力を決めているのは光の量と周囲温度です。
赤外LEDの発光指示が出た後、短時間で大きな温度変化があるとは考えにくいです。 |
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図３．フォトランジスタの特性 |
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そうすると、何かの要因で光の量が変化しているをいうことなんでしょうか？ |
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そうなんです。なかなか冴えてますねえ。赤外LEDの光の量が変化しているようなのです。 |
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でも、赤外LEDはDC8Vの安定化電源を使用して電流の変化は無いのですよね？ |
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その通りです。赤外LEDの光量を決めているのは、電流と周囲温度です。
指令が出た後、周囲温度が急変するということはありませんから、赤外LED自体の温度が変化していると考えられます。 |
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赤外LED自体の温度変化ですか？ |
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指令が出た後に赤外ＬＥＤに電流を流しますが、その電流によりLEDチップ部分は温度が上昇します。この温度上昇による光量の変化があるようです。
カタログスペックでは、20℃の温度上昇に対して、10％の光量低下があります。 |
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図４．赤外ＬＥＤの特性 |
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10％はマイコンのAD変換値の低下量と近いですね。 |
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そうです。赤外LEDのチップ温度上昇が原因と考えて良さそうです。LEDはホタルの光のように低発光の印象がありますので、チップの温度上昇をあまり考慮していなかった。
実は感度を良くするために、赤外LEDの電流を増したら現象が顕著になったのです。 |
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原因がわかって良かったですね、主任！それじゃ！ |
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いいや、、、あの、、、対策を考えないと。。。 |
エルテックニュース NO.5 2008年12月8日発行 
LED特集② ～赤外LED～
過去のエルテックニュースはこちらです。
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