JPH07288351A - ペルチェ制御回路及びその素子構造 - Google Patents
ペルチェ制御回路及びその素子構造Info
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- JPH07288351A JPH07288351A JP6080449A JP8044994A JPH07288351A JP H07288351 A JPH07288351 A JP H07288351A JP 6080449 A JP6080449 A JP 6080449A JP 8044994 A JP8044994 A JP 8044994A JP H07288351 A JPH07288351 A JP H07288351A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/024—Arrangements for thermal management
- H01S5/02407—Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling
- H01S5/02415—Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling by using a thermo-electric cooler [TEC], e.g. Peltier element
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
- F25B21/02—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
- F25B21/04—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect reversible
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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
- G05D23/1919—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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- F25B2321/00—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
- F25B2321/02—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effects; using Nernst-Ettinghausen effects
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- F25B2321/0212—Control thereof of electric power, current or voltage
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ペルチェ素子及びその制御回路に関し、特に
高速光送信器において発振現象の低減を図ったペルチェ
素子の構造及びその冷却及び加熱電流の不感帯幅を圧縮
したペルチェ制御回路を提供する。 【構成】 デバイスの温度を検出するための温度センサ
部、前記温度センサ部で検出された温度検出値と所定温
度の基準値とを比較する比較部、前記比較部からの比較
出力にペルチェ素子に流れる電流の制限値及び前記電流
の入出力方向が急峻に切り換わる温度不感帯の幅を圧縮
するようにその電流を周囲温度の変化に従って制限する
リミッタ部、そして前記リミッタ部を介した比較出力に
従い前記ペルチェ素子に対して入出力駆動電流を与える
駆動部から構成する。
高速光送信器において発振現象の低減を図ったペルチェ
素子の構造及びその冷却及び加熱電流の不感帯幅を圧縮
したペルチェ制御回路を提供する。 【構成】 デバイスの温度を検出するための温度センサ
部、前記温度センサ部で検出された温度検出値と所定温
度の基準値とを比較する比較部、前記比較部からの比較
出力にペルチェ素子に流れる電流の制限値及び前記電流
の入出力方向が急峻に切り換わる温度不感帯の幅を圧縮
するようにその電流を周囲温度の変化に従って制限する
リミッタ部、そして前記リミッタ部を介した比較出力に
従い前記ペルチェ素子に対して入出力駆動電流を与える
駆動部から構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はペルチェ素子及びその制
御回路に関し、特に光送信器における半導体レーザの動
作温度を一定に保つためのペルチェ素子の構造及びその
温度制御に関するものである。
御回路に関し、特に光送信器における半導体レーザの動
作温度を一定に保つためのペルチェ素子の構造及びその
温度制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在２．４Ｇｂ／ｓ等の高速光通信用レ
ーザダイオード（ＬＤ）モジュールにおいては、そのＬ
Ｄ素子の温度を一定に保つためにペルチェ素子が用いら
れている。図１４は、前記ＬＤモジュールの一構造例を
示しており、図１４の（ａ）はその平面図、そして図１
４の（ｂ）はその側面図を示している。図１４の（ｂ）
に示すように、送信光を出力するＬＤ２はペルチェ素子
１の上部に配置されており、前記ペルチェ素子はその動
作温度を一定に保つために冷却及び加熱動作を行う。
ーザダイオード（ＬＤ）モジュールにおいては、そのＬ
Ｄ素子の温度を一定に保つためにペルチェ素子が用いら
れている。図１４は、前記ＬＤモジュールの一構造例を
示しており、図１４の（ａ）はその平面図、そして図１
４の（ｂ）はその側面図を示している。図１４の（ｂ）
に示すように、送信光を出力するＬＤ２はペルチェ素子
１の上部に配置されており、前記ペルチェ素子はその動
作温度を一定に保つために冷却及び加熱動作を行う。
【０００３】図１５は、前記ＬＤモジュールに使用され
るペルチェ素子１の基本的な構造を示しており、図１６
は、図１５のペルチェ素子構造による熱電気ヒートポン
プ動作の説明図である。図１５に示すペルチェ素子１
は、複数のＰ型半導体素子７p 及びＮ型半導体素子７n
が交互に配置され、その上部はセラミック冷却面５そし
て下部はセラミック放熱面６で構成される。
るペルチェ素子１の基本的な構造を示しており、図１６
は、図１５のペルチェ素子構造による熱電気ヒートポン
プ動作の説明図である。図１５に示すペルチェ素子１
は、複数のＰ型半導体素子７p 及びＮ型半導体素子７n
が交互に配置され、その上部はセラミック冷却面５そし
て下部はセラミック放熱面６で構成される。
【０００４】図１６は、前記ペルチェ素子１による冷却
動作を示している。図１６に示すように冷却面５におい
ては、直流電圧源８からの電流Ｉが、Ｎ型半導体素子７
n からＰ型半導体素子７p へと流れる。これを電子の流
れで考えると、電子はＰ型の低エネルギーレベルからＮ
型の高エネルギーレベルへと流れることになる。その結
果、接続タブの温度は周囲からの熱エネルギーの吸収に
よって減少し、冷却面５の温度は低下する。反対に放熱
面６の側では、前記電流ＩがＰ型半導体素子７p からＮ
型半導体素子７n へと流れ、上記とは逆の作用により放
熱面６が加熱される。図１６には示されていないが、前
記直流電圧源８を逆極性に接続して電流Ｉの向きを変え
ると、冷却面５は加熱されることになる。
動作を示している。図１６に示すように冷却面５におい
ては、直流電圧源８からの電流Ｉが、Ｎ型半導体素子７
n からＰ型半導体素子７p へと流れる。これを電子の流
れで考えると、電子はＰ型の低エネルギーレベルからＮ
型の高エネルギーレベルへと流れることになる。その結
果、接続タブの温度は周囲からの熱エネルギーの吸収に
よって減少し、冷却面５の温度は低下する。反対に放熱
面６の側では、前記電流ＩがＰ型半導体素子７p からＮ
型半導体素子７n へと流れ、上記とは逆の作用により放
熱面６が加熱される。図１６には示されていないが、前
記直流電圧源８を逆極性に接続して電流Ｉの向きを変え
ると、冷却面５は加熱されることになる。
【０００５】図１７は、従来のペルチェ制御回路の一例
を示したものである。上述したように、ペルチェ素子
は、流れる電流の量や方向を変化させることによって冷
却または加熱の程度や切替え等を行うことが出来る素子
である。そして、ペルチェ制御回路は、ペルチェ素子と
組み合わされたデバイス（本例ではＬＤ）の温度を検出
し、その温度を一定に保つようにペルチェ素子に流れる
電流量やその向きを制御する。
を示したものである。上述したように、ペルチェ素子
は、流れる電流の量や方向を変化させることによって冷
却または加熱の程度や切替え等を行うことが出来る素子
である。そして、ペルチェ制御回路は、ペルチェ素子と
組み合わされたデバイス（本例ではＬＤ）の温度を検出
し、その温度を一定に保つようにペルチェ素子に流れる
電流量やその向きを制御する。
【０００６】図１７において、温度センサ部１１のサー
ミスタ２２は、ＬＤ（図示されていない）の温度を検出
し、その検出電流は抵抗２１からの所定のバイアス電流
と伴に検出温度微調整用の可変抵抗２３に与えられる。
前記可変抵抗２３は、その電流を前記検出温度に対応す
る電圧に変換する。比較部１２は、前記電圧と基準温度
に対応する基準電圧とをオペアンプ２８によって比較
し、その比較出力を次段の駆動部１３に与える。なお、
前記比較部１２は、オペアンプ２８と抵抗２４及び２５
を用いた一般的な反転増幅構成を有し、コンデンサ２６
は積分動作によりその急峻な動きを防止するためのもの
である。
ミスタ２２は、ＬＤ（図示されていない）の温度を検出
し、その検出電流は抵抗２１からの所定のバイアス電流
と伴に検出温度微調整用の可変抵抗２３に与えられる。
前記可変抵抗２３は、その電流を前記検出温度に対応す
る電圧に変換する。比較部１２は、前記電圧と基準温度
に対応する基準電圧とをオペアンプ２８によって比較
し、その比較出力を次段の駆動部１３に与える。なお、
前記比較部１２は、オペアンプ２８と抵抗２４及び２５
を用いた一般的な反転増幅構成を有し、コンデンサ２６
は積分動作によりその急峻な動きを防止するためのもの
である。
【０００７】駆動部１３は、ダーリントン接続されたト
ランジスタ３２，３３及び３５，３６を用いたプッシュ
プルタイプの出力回路で構成され、図１７の例では、前
記出力回路に接続されるペルチェ素子１を流出電流によ
って加熱し、反対に流入電流によって冷却する。なお、
前記駆動部１３には、ペルチェ素子の過電流による破壊
防止や熱暴走等を防ぐため、ペルチェ素子１に流す電流
を制限するためのリミッタ回路が使われる。従来は、前
記リミッタ回路として図１７に示すリミッタ抵抗２９，
３０が用いられていた。
ランジスタ３２，３３及び３５，３６を用いたプッシュ
プルタイプの出力回路で構成され、図１７の例では、前
記出力回路に接続されるペルチェ素子１を流出電流によ
って加熱し、反対に流入電流によって冷却する。なお、
前記駆動部１３には、ペルチェ素子の過電流による破壊
防止や熱暴走等を防ぐため、ペルチェ素子１に流す電流
を制限するためのリミッタ回路が使われる。従来は、前
記リミッタ回路として図１７に示すリミッタ抵抗２９，
３０が用いられていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の制御回路におい
て、駆動部１３は、上記過電流等を防止するため、冷却
と加熱の切り換わり付近で出力トランジスタ３３及び３
５の双方をＯＦＦする領域（以降、不感帯という。）を
有している。図１８は、従来のペルチェ制御回路の温度
不感帯の説明図である。しかしながら、ペルチェ素子１
の冷却及び加熱の温度切り換え制御は、前記温度センサ
部１１からの検出電圧と前記比較部１２においてその不
感帯に設定される基準電圧との比較出力によって行われ
るため、前記検出電圧が不感帯の範囲内に存在する場合
にはペルチェ素子１に対する温度制御が不可能となると
いう問題があった。
て、駆動部１３は、上記過電流等を防止するため、冷却
と加熱の切り換わり付近で出力トランジスタ３３及び３
５の双方をＯＦＦする領域（以降、不感帯という。）を
有している。図１８は、従来のペルチェ制御回路の温度
不感帯の説明図である。しかしながら、ペルチェ素子１
の冷却及び加熱の温度切り換え制御は、前記温度センサ
部１１からの検出電圧と前記比較部１２においてその不
感帯に設定される基準電圧との比較出力によって行われ
るため、前記検出電圧が不感帯の範囲内に存在する場合
にはペルチェ素子１に対する温度制御が不可能となると
いう問題があった。
【０００９】この場合、冷却と加熱の切替わり付近で生
じる不感帯の範囲は、トランジスタの特性（ＶBEの電圧
幅）によって決まり、その温度不感帯の範囲内ではセン
サー温度と制御温度との間で温度誤差が生じ、さらには
その範囲内で加熱と冷却とを繰り返すためにループ発振
が生じやすくなりループの安定度が低下するという問題
があった。また、リミッタ抵抗２９，３０の値を調整し
て前記温度不感帯を圧縮しょうとすると、それのよって
却って上記加熱と冷却とを繰り返すループ発振が助長さ
れるといった問題もあった。さらに、上記抵抗値によっ
ては、電源投入時に過大電流が流れる等の問題も生じて
いた。
じる不感帯の範囲は、トランジスタの特性（ＶBEの電圧
幅）によって決まり、その温度不感帯の範囲内ではセン
サー温度と制御温度との間で温度誤差が生じ、さらには
その範囲内で加熱と冷却とを繰り返すためにループ発振
が生じやすくなりループの安定度が低下するという問題
があった。また、リミッタ抵抗２９，３０の値を調整し
て前記温度不感帯を圧縮しょうとすると、それのよって
却って上記加熱と冷却とを繰り返すループ発振が助長さ
れるといった問題もあった。さらに、上記抵抗値によっ
ては、電源投入時に過大電流が流れる等の問題も生じて
いた。
【００１０】さらに、従来においては、上記ペルチェ制
御回路の回路構成に関連した発振の問題とは別に、前述
した図１５に示す従来のペルチェ素子の構造に起因して
生じる発振の問題があった。図１４の様にＬＤモジュー
ルを構成した場合、レーザダイオード（ＬＤ）２の回路
結線部分の等価回路は図１９のように示される。図１９
において、インダクタンスＬ１及びＬ２は、ＬＤ２の入
出力リード線の各インダクタンス成分を示しており、ま
たコンデンサＣTEL は、前記ＬＤ２の温度制御を行うた
めのペルチェ素子１の対地間容量成分を示している。こ
の等価回路において、点線で囲まれた部分の共振周波数
ｆは、ｆ＝１／（２π＊（Ｌ２＊ＣTEL ）1/2 ）であ
り、各成分の実測値のＬ２＝１．４ｍＨ及びＣTEL ＝３
ｐＦを代入すると共振周波数はｆ＝２．４６ＧＨｚとな
る。
御回路の回路構成に関連した発振の問題とは別に、前述
した図１５に示す従来のペルチェ素子の構造に起因して
生じる発振の問題があった。図１４の様にＬＤモジュー
ルを構成した場合、レーザダイオード（ＬＤ）２の回路
結線部分の等価回路は図１９のように示される。図１９
において、インダクタンスＬ１及びＬ２は、ＬＤ２の入
出力リード線の各インダクタンス成分を示しており、ま
たコンデンサＣTEL は、前記ＬＤ２の温度制御を行うた
めのペルチェ素子１の対地間容量成分を示している。こ
の等価回路において、点線で囲まれた部分の共振周波数
ｆは、ｆ＝１／（２π＊（Ｌ２＊ＣTEL ）1/2 ）であ
り、各成分の実測値のＬ２＝１．４ｍＨ及びＣTEL ＝３
ｐＦを代入すると共振周波数はｆ＝２．４６ＧＨｚとな
る。
【００１１】図２０は、図１４に示すＬＤモジュールの
光出力パワーの周波数特性の実測例を示したものであ
り、図２０から、上述したペルチェ素子の容量成分ＣTE
L に起因する共振点の存在が確認できる。従って、従来
において、特に４Ｇｂ／ｓ等の高速光通信で上記ＬＤモ
ジュールを使用するような場合に、ペルチェ素子によっ
てＬＤの温度制御が可能となる反面、光通信の使用帯域
内に発振現象が生ずるという問題点があった。
光出力パワーの周波数特性の実測例を示したものであ
り、図２０から、上述したペルチェ素子の容量成分ＣTE
L に起因する共振点の存在が確認できる。従って、従来
において、特に４Ｇｂ／ｓ等の高速光通信で上記ＬＤモ
ジュールを使用するような場合に、ペルチェ素子によっ
てＬＤの温度制御が可能となる反面、光通信の使用帯域
内に発振現象が生ずるという問題点があった。
【００１２】そこで本発明の目的は、上記問題点に鑑
み、室温付近でペルチェ素子に流れる電流の制限が最大
となるようリミッタ回路に温度特性を持たせ、それによ
ってループが不安定な室温付近でのペルチェ素子に流れ
る電流を大きく制限し、室温付近で発生する冷却と加熱
の繰り返しによる制御電流を大幅に減少させたペルチェ
制御回路を提供することにある。
み、室温付近でペルチェ素子に流れる電流の制限が最大
となるようリミッタ回路に温度特性を持たせ、それによ
ってループが不安定な室温付近でのペルチェ素子に流れ
る電流を大きく制限し、室温付近で発生する冷却と加熱
の繰り返しによる制御電流を大幅に減少させたペルチェ
制御回路を提供することにある。
【００１３】また本発明の目的は、前記冷却動作の開始
温度と加熱動作の開始温度との差を近づけることによっ
て室温付近でのより正確な温度制御を可能にするペルチ
ェ制御回路を提供することにある。さらに本発明の目的
は、ペルチェ素子の構造に起因する浮遊容量成分を減少
させることによって光出力の発振を防止したペルチェ制
御による高速光通信用ＬＤモジュールに適用可能なペル
チェ素子を提供することにある。
温度と加熱動作の開始温度との差を近づけることによっ
て室温付近でのより正確な温度制御を可能にするペルチ
ェ制御回路を提供することにある。さらに本発明の目的
は、ペルチェ素子の構造に起因する浮遊容量成分を減少
させることによって光出力の発振を防止したペルチェ制
御による高速光通信用ＬＤモジュールに適用可能なペル
チェ素子を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ペルチ
ェ素子と組み合わされたデバイスの温度を所定温度に制
御するために、前記デバイスの検出温度に従って前記ペ
ルチェ素子に流れる電流を制御するペルチェ制御回路
は、前記デバイスの温度を検出するための温度センサ
部、前記温度センサ部で検出された温度検出値と所定温
度の基準値とを比較する比較部、前記比較部からの比較
出力に前記ペルチェ素子に流れる電流の制限値と前記電
流の制限値に対して所定の温度特性とを与えるリミッタ
部、そして前記リミッタ部を介した比較出力に従い前記
ペルチェ素子に対して入出力駆動電流を与える駆動部か
ら構成される。
ェ素子と組み合わされたデバイスの温度を所定温度に制
御するために、前記デバイスの検出温度に従って前記ペ
ルチェ素子に流れる電流を制御するペルチェ制御回路
は、前記デバイスの温度を検出するための温度センサ
部、前記温度センサ部で検出された温度検出値と所定温
度の基準値とを比較する比較部、前記比較部からの比較
出力に前記ペルチェ素子に流れる電流の制限値と前記電
流の制限値に対して所定の温度特性とを与えるリミッタ
部、そして前記リミッタ部を介した比較出力に従い前記
ペルチェ素子に対して入出力駆動電流を与える駆動部か
ら構成される。
【００１５】前記比較部は、前記温度センサ部からの温
度検出電圧と所定の基準電圧とを比較出力する１つのコ
ンパレータからなり、前記リミッタ部は、前記駆動部の
入力駆動電流と出力駆動電流が急峻に切り換わる温度不
感帯の幅を圧縮するように前記駆動電流を周囲温度の変
化に従って制限する。前記リミッタ部は、前記比較部か
らの比較出力を正温度係数抵抗を介して前記駆動部に与
えることによって前記出力駆動電流を制限し、そして前
記比較部からの比較出力を負温度係数抵抗を介して前記
駆動部に与えることによって前記入力駆動電流を制限す
る。
度検出電圧と所定の基準電圧とを比較出力する１つのコ
ンパレータからなり、前記リミッタ部は、前記駆動部の
入力駆動電流と出力駆動電流が急峻に切り換わる温度不
感帯の幅を圧縮するように前記駆動電流を周囲温度の変
化に従って制限する。前記リミッタ部は、前記比較部か
らの比較出力を正温度係数抵抗を介して前記駆動部に与
えることによって前記出力駆動電流を制限し、そして前
記比較部からの比較出力を負温度係数抵抗を介して前記
駆動部に与えることによって前記入力駆動電流を制限す
る。
【００１６】また本発明によれば、前記比較部は、前記
温度センサ部からの温度検出電圧と前記出力駆動電流の
動作開始点を与える第１の基準電圧とを比較出力する第
１のコンパレータ、そして前記温度センサ部からの温度
検出電圧と前記入力駆動電流の動作開始点を与える第２
の基準電圧とを比較出力する第２のコンパレータからな
り、前記第１の基準電圧と前記第２の基準電圧との差
は、前記駆動部の入力駆動電流と出力駆動電流が急峻に
切り換わる温度不感帯の幅を圧縮若しくは伸長するよう
設定される。
温度センサ部からの温度検出電圧と前記出力駆動電流の
動作開始点を与える第１の基準電圧とを比較出力する第
１のコンパレータ、そして前記温度センサ部からの温度
検出電圧と前記入力駆動電流の動作開始点を与える第２
の基準電圧とを比較出力する第２のコンパレータからな
り、前記第１の基準電圧と前記第２の基準電圧との差
は、前記駆動部の入力駆動電流と出力駆動電流が急峻に
切り換わる温度不感帯の幅を圧縮若しくは伸長するよう
設定される。
【００１７】そして、前記リミッタ部は、前記第１のコ
ンパレータからの比較出力を正温度係数抵抗を介して前
記駆動部に与えることによって前記出力駆動電流を制限
し、そして前記第２のコンパレータからの比較出力を負
温度係数抵抗を介して前記駆動部に与えることによって
前記入力駆動電流を制限する。上述した正温度係数抵抗
による出力駆動電流の制限値と負温度係数抵抗による入
力駆動電流の制限値との交点は前記所定の基準値に等し
く設定され、そして正温度係数抵抗は抵抗とポジスタの
直列接続、及び負温度係数抵抗は抵抗とサーミスタの直
列接続から構成される。
ンパレータからの比較出力を正温度係数抵抗を介して前
記駆動部に与えることによって前記出力駆動電流を制限
し、そして前記第２のコンパレータからの比較出力を負
温度係数抵抗を介して前記駆動部に与えることによって
前記入力駆動電流を制限する。上述した正温度係数抵抗
による出力駆動電流の制限値と負温度係数抵抗による入
力駆動電流の制限値との交点は前記所定の基準値に等し
く設定され、そして正温度係数抵抗は抵抗とポジスタの
直列接続、及び負温度係数抵抗は抵抗とサーミスタの直
列接続から構成される。
【００１８】さらに本発明によれば、ペルチェ素子の冷
却面と放熱面との間の容量成分を除去すべく、前記冷却
面と放熱面との間を電気的に導通する。前記冷却面と放
熱面との間の電気的な導通は、前記冷却面と放熱面との
間に配置されたペルチェ素子の少なくとも１つ以上をメ
タル被覆することによって行われる。また、ペルチェ素
子の強度を向上させるべく前記冷却面と放熱面との間の
四隅に配置されたペルチェ素子に対してメタルが被覆さ
れる。
却面と放熱面との間の容量成分を除去すべく、前記冷却
面と放熱面との間を電気的に導通する。前記冷却面と放
熱面との間の電気的な導通は、前記冷却面と放熱面との
間に配置されたペルチェ素子の少なくとも１つ以上をメ
タル被覆することによって行われる。また、ペルチェ素
子の強度を向上させるべく前記冷却面と放熱面との間の
四隅に配置されたペルチェ素子に対してメタルが被覆さ
れる。
【００１９】
【作用】本発明によれば、室温付近でペルチェ素子に流
れる電流が一番制限されるよう前記リミッタ部に温度特
性を持たせる。それによって、上述した発振等のループ
が不安定になる室温付近でペルチェ素子に流れる電流が
大きく制限され、冷却と加熱とを繰り返しても、ペルチ
ェ素子自体にはほとんど電流が流れず、さらに冷却動作
と加熱動作の開始点を近づけることによって、前記各動
作温度とセンサー温度との温度誤差を少なくすることが
出来る。
れる電流が一番制限されるよう前記リミッタ部に温度特
性を持たせる。それによって、上述した発振等のループ
が不安定になる室温付近でペルチェ素子に流れる電流が
大きく制限され、冷却と加熱とを繰り返しても、ペルチ
ェ素子自体にはほとんど電流が流れず、さらに冷却動作
と加熱動作の開始点を近づけることによって、前記各動
作温度とセンサー温度との温度誤差を少なくすることが
出来る。
【００２０】このため、ループ発振を起こした場合でも
ペルチェ素子に対する駆動電流が非常に小さく、ペルチ
ェ素子の冷却若しくは加熱作用は有効に働かず、従って
見かけ上ループは安定する。また、電源立ち上げ時等の
ループが不安定な時にも、同様に室温での前記駆動電流
が大きく制限されるため、ペルチェ素子に過電流が流れ
ることはない。
ペルチェ素子に対する駆動電流が非常に小さく、ペルチ
ェ素子の冷却若しくは加熱作用は有効に働かず、従って
見かけ上ループは安定する。また、電源立ち上げ時等の
ループが不安定な時にも、同様に室温での前記駆動電流
が大きく制限されるため、ペルチェ素子に過電流が流れ
ることはない。
【００２１】また本発明によれば、ペルチェ素子の構造
に基づく容量成分が除去若しくは低減され、その冷却面
に実装されたＬＤのリード線のインダクタンス成分と前
記ペルチェ素子の構造に基づく容量成分とによる光出力
の共振点を消滅若しくは使用帯域外に移動させることが
できる。
に基づく容量成分が除去若しくは低減され、その冷却面
に実装されたＬＤのリード線のインダクタンス成分と前
記ペルチェ素子の構造に基づく容量成分とによる光出力
の共振点を消滅若しくは使用帯域外に移動させることが
できる。
【００２２】
【実施例】図１は、本発明によるペルチェ制御回路の第
１の実施例を示した回路図である。図１の回路構成は先
に説明した図１７とほぼ同様であり、むしろ本発明を明
確化するために図１７よりは簡略化してある。従って、
図１の各回路動作は図１７を参照することとし、ここで
は更めて説明しない。図１において本発明の特徴とする
回路部分は、リミッタ回路１０６及び１０７である。前
者はペルチェ素子１の加熱のための出力駆動電流を制御
する出力トランジスタ１０８のベース電流を制限し、ま
た後者はペルチェ素子１の冷却のための入力駆動電流を
制御する出力トランジスタ１０９のベース電流を制限す
る。
１の実施例を示した回路図である。図１の回路構成は先
に説明した図１７とほぼ同様であり、むしろ本発明を明
確化するために図１７よりは簡略化してある。従って、
図１の各回路動作は図１７を参照することとし、ここで
は更めて説明しない。図１において本発明の特徴とする
回路部分は、リミッタ回路１０６及び１０７である。前
者はペルチェ素子１の加熱のための出力駆動電流を制御
する出力トランジスタ１０８のベース電流を制限し、ま
た後者はペルチェ素子１の冷却のための入力駆動電流を
制御する出力トランジスタ１０９のベース電流を制限す
る。
【００２３】図１に示すように、リミッタ回路１０６は
低温で低抵抗となる正の温度特性を有する正温度係数抵
抗からなる。それとは反対に、リミッタ回路１０７は高
温で低抵抗となる負の温度特性を有する負温度係数抵抗
からなる。図２及び図３は、リミッタ回路の上記正温度
係数抵抗及び負温度係数抵抗の一例をそれぞれ示したも
のである。また、図４は、図２及び図３に示すリミッタ
回路抵抗値の温度特性の一例を示したものである。
低温で低抵抗となる正の温度特性を有する正温度係数抵
抗からなる。それとは反対に、リミッタ回路１０７は高
温で低抵抗となる負の温度特性を有する負温度係数抵抗
からなる。図２及び図３は、リミッタ回路の上記正温度
係数抵抗及び負温度係数抵抗の一例をそれぞれ示したも
のである。また、図４は、図２及び図３に示すリミッタ
回路抵抗値の温度特性の一例を示したものである。
【００２４】図２では、従来の出力電流制限抵抗１１６
と直列に正温度係数を有するポジスタ１２６が接続され
ている。また、図３では、従来の入力電流制限抵抗１１
７と直列に正温度係数を有するポジスタ１２７が接続さ
れている。図４の細実線で示すように、従来のリミッタ
回路は抵抗のみで構成されており（図１７参照）、当然
温度によって変化することはない。それに対して、本発
明による各リミッタ回路はそれぞれ正温度係数と負温度
係数とを有しており、前者は図４の点線曲線、そして後
者は図４の太実線曲線に示すようなリミッタ抵抗−温度
特性を有している。
と直列に正温度係数を有するポジスタ１２６が接続され
ている。また、図３では、従来の入力電流制限抵抗１１
７と直列に正温度係数を有するポジスタ１２７が接続さ
れている。図４の細実線で示すように、従来のリミッタ
回路は抵抗のみで構成されており（図１７参照）、当然
温度によって変化することはない。それに対して、本発
明による各リミッタ回路はそれぞれ正温度係数と負温度
係数とを有しており、前者は図４の点線曲線、そして後
者は図４の太実線曲線に示すようなリミッタ抵抗−温度
特性を有している。
【００２５】ここで、図１のコンパレータ１０５の基準
電圧点は、前記点線曲線と太実線曲線の交点と等しくな
るように設定され、すなわち図４に示す室温（２５°
Ｃ）に設定される。この結果、コンパレータ１０５の切
り換わり付近、すなわち周囲温度２５°Ｃ近傍のペルチ
ェ素子１に対する冷却から加熱若しくは加熱から冷却へ
切り換わる際の制御電流は著しく減少する。また、常温
における電源立ち上げ時の不安定なルー制御電流も大幅
に制限される。
電圧点は、前記点線曲線と太実線曲線の交点と等しくな
るように設定され、すなわち図４に示す室温（２５°
Ｃ）に設定される。この結果、コンパレータ１０５の切
り換わり付近、すなわち周囲温度２５°Ｃ近傍のペルチ
ェ素子１に対する冷却から加熱若しくは加熱から冷却へ
切り換わる際の制御電流は著しく減少する。また、常温
における電源立ち上げ時の不安定なルー制御電流も大幅
に制限される。
【００２６】図５は、図１のペルチェ制御回路の周囲温
度−ペルチェ制御電流の一特性例を示したものである。
また、図６は、図１のペルチェ制御回路の周囲温度−セ
ンサ温度の一特性例を示したものである。図５及び図６
において、点線は図１７に示すような従来のペルチェ制
御回路の周囲温度−センサ温度の特性例であり、図５の
実線が本発明によるものである。各図から分かるよう
に、本発明によりＬＤデバイスの温度不感帯が圧縮さ
れ、それによってペルチェ素子と組み合わされたＬＤデ
バイスの温度を一定に保つことができる。また、図４に
示すように、冷却と加熱の２種の温度制御を別々に行
い、冷却用駆動部のリミッタ抵抗の一部には正温度係数
抵抗（ポジスタ）を、加熱用駆動部のリミッタ抵抗の一
部には負温度係数抵抗（サーミスタ）を用いることによ
って、冷却と加熱の温度制御を別個独立に行い、温度不
感帯を比較器の基準電圧を調整することによって自在に
変えることができる。
度−ペルチェ制御電流の一特性例を示したものである。
また、図６は、図１のペルチェ制御回路の周囲温度−セ
ンサ温度の一特性例を示したものである。図５及び図６
において、点線は図１７に示すような従来のペルチェ制
御回路の周囲温度−センサ温度の特性例であり、図５の
実線が本発明によるものである。各図から分かるよう
に、本発明によりＬＤデバイスの温度不感帯が圧縮さ
れ、それによってペルチェ素子と組み合わされたＬＤデ
バイスの温度を一定に保つことができる。また、図４に
示すように、冷却と加熱の２種の温度制御を別々に行
い、冷却用駆動部のリミッタ抵抗の一部には正温度係数
抵抗（ポジスタ）を、加熱用駆動部のリミッタ抵抗の一
部には負温度係数抵抗（サーミスタ）を用いることによ
って、冷却と加熱の温度制御を別個独立に行い、温度不
感帯を比較器の基準電圧を調整することによって自在に
変えることができる。
【００２７】さらに、図６に示すように、不感帯を圧縮
することによって正確できめ細かな温度制御が可能とな
る。しかしながら、それに対して冷却と加熱を繰り返す
状態（ループ発振）を引き起こす可能性は大きくなる
が、上述したようにこのループ発振が起きても圧縮点付
近のリミッタ抵抗が大きいので変化する電流は非常に少
なく、総合的にループが安定する。また、不感帯の圧縮
点においては図１のトランジスタ１０６及び１０９が両
方共にＯＮし、ペルチェ素子に電流が流れずに前記最終
段の２つのトランジスタ１０８，１０９を通して暗電流
が流れるが、この場合にも、その近傍でリミッタ抵抗値
が大きくなることからムダな電力消費を抑制することが
できる。さらに、通常は室温と考えられる温度不感帯付
近での電源立ち上げ時などでループが不安定な状態でも
電流が大きく制限されるため、ペルチェ素子に過電流が
流れずデバイスの破壊防止ができる。
することによって正確できめ細かな温度制御が可能とな
る。しかしながら、それに対して冷却と加熱を繰り返す
状態（ループ発振）を引き起こす可能性は大きくなる
が、上述したようにこのループ発振が起きても圧縮点付
近のリミッタ抵抗が大きいので変化する電流は非常に少
なく、総合的にループが安定する。また、不感帯の圧縮
点においては図１のトランジスタ１０６及び１０９が両
方共にＯＮし、ペルチェ素子に電流が流れずに前記最終
段の２つのトランジスタ１０８，１０９を通して暗電流
が流れるが、この場合にも、その近傍でリミッタ抵抗値
が大きくなることからムダな電力消費を抑制することが
できる。さらに、通常は室温と考えられる温度不感帯付
近での電源立ち上げ時などでループが不安定な状態でも
電流が大きく制限されるため、ペルチェ素子に過電流が
流れずデバイスの破壊防止ができる。
【００２８】図７は、本発明によるペルチェ制御回路の
第２の実施例を示した回路図である。図７において、図
１に示す本発明の第１の実施例との相違は、コンパレー
タ１１５，１２５及び基準電圧１，２をペルチェ制御電
流の出力と入力のそれぞれに対して個別に設けた点であ
る。このように回路を構成することの利点は、図１の実
施例ではペルチェ制御電流の切り換わり点だけが設定で
き、上述したように温度不感帯の圧縮はもっぱら本発明
によるリミッタ回路１０６，１０７の温度特性によって
いたのに対し、本実施例では前記温度不感帯を回路的に
自在に設定できるようにしたことにある。
第２の実施例を示した回路図である。図７において、図
１に示す本発明の第１の実施例との相違は、コンパレー
タ１１５，１２５及び基準電圧１，２をペルチェ制御電
流の出力と入力のそれぞれに対して個別に設けた点であ
る。このように回路を構成することの利点は、図１の実
施例ではペルチェ制御電流の切り換わり点だけが設定で
き、上述したように温度不感帯の圧縮はもっぱら本発明
によるリミッタ回路１０６，１０７の温度特性によって
いたのに対し、本実施例では前記温度不感帯を回路的に
自在に設定できるようにしたことにある。
【００２９】図８は、図７のペルチェ制御回路による温
度温度不感帯の圧縮の一例を示した図である。また、図
９は、図７のペルチェ制御回路による温度温度不感帯の
伸長の一例を示した図である。図８及び図９に示すよう
に、コンパレータ１１５と基準電圧１とによってペルチ
ェ素子の加熱動作、すなわち出力トランジスタ１０８の
オン／オフ制御を行い、そしてコンパレータ１２５と基
準電圧２とによってペルチェ素子の冷却動作、すなわち
出力トランジスタ１０９のオン／オフ制御を個別に制御
する。これによって、温度不感帯が自由に設定可能とな
る。広範囲での温度制御を行う時、室温付近の温度制御
を要しないデバイスに対してこの方式を用いる時等に少
ない消費電力で温度制御ができる。
度温度不感帯の圧縮の一例を示した図である。また、図
９は、図７のペルチェ制御回路による温度温度不感帯の
伸長の一例を示した図である。図８及び図９に示すよう
に、コンパレータ１１５と基準電圧１とによってペルチ
ェ素子の加熱動作、すなわち出力トランジスタ１０８の
オン／オフ制御を行い、そしてコンパレータ１２５と基
準電圧２とによってペルチェ素子の冷却動作、すなわち
出力トランジスタ１０９のオン／オフ制御を個別に制御
する。これによって、温度不感帯が自由に設定可能とな
る。広範囲での温度制御を行う時、室温付近の温度制御
を要しないデバイスに対してこの方式を用いる時等に少
ない消費電力で温度制御ができる。
【００３０】図１０は、上記ペルチェ制御回路で使用さ
れる本発明のペルチェ素子構造の一実施例を図式的に示
した斜視図である。図１０では、冷却面５と放熱面６と
の間をメタル９で接続することで電気的に導通させ、ペ
ルチェ素子１のサンドイッチ構造等に基づく浮遊容量成
分を減少させている（図１９のＣTEL の除去) 。図１１
は、図１０のペルチェ素子構造を用いたＬＤモジュール
の周波数特性の一例を示したものである。従来の特性
（図２０参照）と比較すると、明らかに使用帯域内での
発振現象が低減若しくは除去され、周波数特性の落ち込
みが顕著に改善されているのが分かる。
れる本発明のペルチェ素子構造の一実施例を図式的に示
した斜視図である。図１０では、冷却面５と放熱面６と
の間をメタル９で接続することで電気的に導通させ、ペ
ルチェ素子１のサンドイッチ構造等に基づく浮遊容量成
分を減少させている（図１９のＣTEL の除去) 。図１１
は、図１０のペルチェ素子構造を用いたＬＤモジュール
の周波数特性の一例を示したものである。従来の特性
（図２０参照）と比較すると、明らかに使用帯域内での
発振現象が低減若しくは除去され、周波数特性の落ち込
みが顕著に改善されているのが分かる。
【００３１】図１２及び図１３は、図１０のペルチェ素
子構造の別の実施例をそれぞれ示したものである。図１
２は、上記メタル部分９を、構造所上若しくは実験等に
より複数箇所設けてさらなるＬＤモジュールの周波数特
性の改善を図った場合を示しており、また図１３は、メ
タル部分９をペルチェ素子の四隅に設けることで、上記
特性の改善の他にペルチェ素子１の構造的な強度も向上
させようとしたものである。
子構造の別の実施例をそれぞれ示したものである。図１
２は、上記メタル部分９を、構造所上若しくは実験等に
より複数箇所設けてさらなるＬＤモジュールの周波数特
性の改善を図った場合を示しており、また図１３は、メ
タル部分９をペルチェ素子の四隅に設けることで、上記
特性の改善の他にペルチェ素子１の構造的な強度も向上
させようとしたものである。
【００３２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば冷却
用駆動部のリミッタ抵抗の一部に正温度係数抵抗を、そ
して加熱用駆動部のリミッタ抵抗の一部に負温度係数抵
抗を用いることによってＬＤデバイスの温度不感帯を圧
縮し、そのデバイス温度を一定に保つことができる。ま
た、冷却と加熱の２種類の温度制御を個別に設定可能と
することで、冷却と加熱の温度制御を独立に行い、温度
不感帯の幅を比較器の基準電圧を調整することで自在に
変えることができる。
用駆動部のリミッタ抵抗の一部に正温度係数抵抗を、そ
して加熱用駆動部のリミッタ抵抗の一部に負温度係数抵
抗を用いることによってＬＤデバイスの温度不感帯を圧
縮し、そのデバイス温度を一定に保つことができる。ま
た、冷却と加熱の２種類の温度制御を個別に設定可能と
することで、冷却と加熱の温度制御を独立に行い、温度
不感帯の幅を比較器の基準電圧を調整することで自在に
変えることができる。
【００３３】本発明によれば、不感帯を圧縮することに
よって正確できめ細かな温度制御が可能となる。しかし
ながら、それによって冷却と加熱を繰り返す状態（ルー
プ発振）を引き起こす可能性は大きくなるが、上述した
ようにこのループ発振が起きても圧縮点付近のリミッタ
抵抗が大きいので変化する電流は非常に少なく、総合的
にはループが安定する。
よって正確できめ細かな温度制御が可能となる。しかし
ながら、それによって冷却と加熱を繰り返す状態（ルー
プ発振）を引き起こす可能性は大きくなるが、上述した
ようにこのループ発振が起きても圧縮点付近のリミッタ
抵抗が大きいので変化する電流は非常に少なく、総合的
にはループが安定する。
【００３４】また、不感帯の圧縮点において流れる暗電
流も、その近傍でリミッタ抵抗値が大きくなることから
ムダな電力消費を抑制することができる。さらに、通常
は室温と考えられる温度不感帯付近での電源立ち上げ時
などでループが不安定な状態でも電流が大きく制限され
るため、ペルチェ素子に過電流が流れずデバイスの破壊
防止ができる。これによって、温度不感帯が自由に設定
可能となり、広範囲での温度制御を行う時、室温付近の
温度制御を要しないデバイスに対してこの方式を用いる
時等に少ない消費電力で温度制御が可能となる。
流も、その近傍でリミッタ抵抗値が大きくなることから
ムダな電力消費を抑制することができる。さらに、通常
は室温と考えられる温度不感帯付近での電源立ち上げ時
などでループが不安定な状態でも電流が大きく制限され
るため、ペルチェ素子に過電流が流れずデバイスの破壊
防止ができる。これによって、温度不感帯が自由に設定
可能となり、広範囲での温度制御を行う時、室温付近の
温度制御を要しないデバイスに対してこの方式を用いる
時等に少ない消費電力で温度制御が可能となる。
【００３５】さらに本発明によるペルチェ素子構造によ
れば、冷却面と放熱面をメタル接続することにより、素
子構造に基づく容量成分を減少若しくは除去し、高周波
使用帯域内における発振現象の防止、周波数特性の落ち
込みの改善が達成される。また、前記メタル接続部分を
複数個所設けることにより、前記周波数特性をより一層
改善できる。さらに前記接続個所を四隅に置くことで前
記効果の他に、ペルチェ素子自身の強度も向上させるこ
とが出来る。
れば、冷却面と放熱面をメタル接続することにより、素
子構造に基づく容量成分を減少若しくは除去し、高周波
使用帯域内における発振現象の防止、周波数特性の落ち
込みの改善が達成される。また、前記メタル接続部分を
複数個所設けることにより、前記周波数特性をより一層
改善できる。さらに前記接続個所を四隅に置くことで前
記効果の他に、ペルチェ素子自身の強度も向上させるこ
とが出来る。
【図１】本発明によるペルチェ制御回路の第１の実施例
を示した回路図である。
を示した回路図である。
【図２】本発明によるリミッタ回路の正温度係数抵抗の
一例を示した図である。
一例を示した図である。
【図３】本発明によるリミッタ回路の負温度係数抵抗の
一例を示した図である。
一例を示した図である。
【図４】図２及び図３に示すリミッタ回路抵抗値の温度
特性の一例を示した図である。
特性の一例を示した図である。
【図５】図１のペルチェ制御回路の周囲温度−ペルチェ
制御電流の一特性例を示した図である。
制御電流の一特性例を示した図である。
【図６】図１のペルチェ制御回路の周囲温度−センサ温
度の一特性例を示した図である。
度の一特性例を示した図である。
【図７】本発明によるペルチェ制御回路の第２の実施例
を示した回路図である。
を示した回路図である。
【図８】図７のペルチェ制御回路による温度温度不感帯
の圧縮の一例を示した図である。
の圧縮の一例を示した図である。
【図９】図７のペルチェ制御回路による温度温度不感帯
の伸長の一例を示した図である。
の伸長の一例を示した図である。
【図１０】本発明によるペルチェ素子構造の一実施例を
図式的に示した斜視図である。
図式的に示した斜視図である。
【図１１】図１０のペルチェ素子構造を用いたＬＤモジ
ュールの周波数特性の一例を示した図である。
ュールの周波数特性の一例を示した図である。
【図１２】図１０のペルチェ素子構造の別の実施例
（１）示した図である。
（１）示した図である。
【図１３】図１０のペルチェ素子構造の別の実施例
（２）を示した図である。
（２）を示した図である。
【図１４】高速光通信用ＬＤモジュールの一構造例を示
した図であり、図１４の（ａ）はその平面図、そして図
１４の（ｂ）はその側面図である。
した図であり、図１４の（ａ）はその平面図、そして図
１４の（ｂ）はその側面図である。
【図１５】図１４のＬＤモジュールに使用されるペルチ
ェ素子の基本的な構造の一例を示した図である。
ェ素子の基本的な構造の一例を示した図である。
【図１６】図１５のペルチェ素子構造による熱電気ヒー
トポンプ動作の説明図である。
トポンプ動作の説明図である。
【図１７】従来のペルチェ制御回路の一例を示した回路
図である。
図である。
【図１８】従来のペルチェ制御回路の温度不感帯の説明
図である。
図である。
【図１９】レーザダイオード（ＬＤ）の回路結線部分の
等価回路を示した図である。
等価回路を示した図である。
【図２０】図１４に示すＬＤモジュールの光出力パワー
の周波数特性の実測例を示した図である。
の周波数特性の実測例を示した図である。
１…ペルチェ素子 １０２…温度センサ １０５…コンパレータ １０６，１０７…リミッタ回路 １０８，１０９…出力トランジスタ １２６…ポジスタ １２７…サーミスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 俊一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 横井 小恵子 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 小宮山 学 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 大矢 利夫 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 水口 紀明 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内
Claims (17)
- 【請求項１】 ペルチェ素子と組み合わされたデバイス
の温度を所定温度に制御するために、前記デバイスの検
出温度に従って前記ペルチェ素子に流れる電流を制御す
るペルチェ制御回路は、 前記デバイスの温度を検出するための温度センサ部、 前記温度センサ部で検出された温度検出値と所定温度の
基準値とを比較する比較部、 前記比較部からの比較出力に前記ペルチェ素子に流れる
電流の制限値及び前記電流の制限値に対して所定の温度
特性を与えるリミッタ部、そして前記リミッタ部を介し
た比較出力に従い前記ペルチェ素子に対して入出力駆動
電流を与える駆動部から構成することを特徴とするペル
チェ制御回路。 - 【請求項２】 前記リミッタ部は、前記駆動部の入力駆
動電流と出力駆動電流が急峻に切り換わる温度不感帯の
幅を圧縮するように前記駆動電流を周囲温度の変化に従
って制限する請求項１記載のペルチェ制御回路。 - 【請求項３】 前記比較部は、前記温度センサ部からの
温度検出電圧と所定の基準電圧とを比較出力する１つの
コンパレータからなる請求項２記載のペルチェ制御回
路。 - 【請求項４】 前記リミッタ部は、前記比較部からの比
較出力を正温度係数抵抗を介して前記駆動部に与えるこ
とによって前記出力駆動電流を制限する請求項３記載の
ペルチェ制御回路。 - 【請求項５】 前記リミッタ部は、前記比較部からの比
較出力を負温度係数抵抗を介して前記駆動部に与えるこ
とによって前記入力駆動電流を制限する請求項３記載の
ペルチェ制御回路。 - 【請求項６】 前記リミッタ部は、前記比較部からの比
較出力を正温度係数抵抗を介して前記駆動部に与えるこ
とによって前記出力駆動電流を制限し、そして前記比較
部からの比較出力を負温度係数抵抗を介して前記駆動部
に与えることによって前記入力駆動電流を制限する請求
項３記載のペルチェ制御回路。 - 【請求項７】 前記比較部は、前記温度センサ部からの
温度検出電圧と前記出力駆動電流の動作開始点を与える
第１の基準電圧とを比較出力する第１のコンパレータ、
そして前記温度センサ部からの温度検出電圧と前記入力
駆動電流の動作開始点を与える第２の基準電圧とを比較
出力する第２のコンパレータからなる請求項１記載のペ
ルチェ制御回路。 - 【請求項８】 前記第１の基準電圧と前記第２の基準電
圧との差は、前記駆動部の入力駆動電流と出力駆動電流
が急峻に切り換わる温度不感帯の幅を圧縮若しくは伸長
するよう設定される請求項７記載のペルチェ制御回路。 - 【請求項９】 前記リミッタ部は、前記第１のコンパレ
ータからの比較出力を正温度係数抵抗を介して前記駆動
部に与えることによって前記出力駆動電流を制限する請
求項８記載のペルチェ制御回路。 - 【請求項１０】 前記リミッタ部は、前記第２のコンパ
レータからの比較出力を負温度係数抵抗を介して前記駆
動部に与えることによって前記入力駆動電流を制限する
請求項８記載のペルチェ制御回路。 - 【請求項１１】 前記リミッタ部は、前記第１のコンパ
レータからの比較出力を正温度係数抵抗を介して前記駆
動部に与えることによって前記出力駆動電流を制限し、
そして前記第２のコンパレータからの比較出力を負温度
係数抵抗を介して前記駆動部に与えることによって前記
入力駆動電流を制限する請求項８記載のペルチェ制御回
路。 - 【請求項１２】 前記正温度係数抵抗による出力駆動電
流の制限値と前記負温度係数抵抗による入力駆動電流の
制限値との交点は、前記所定の基準値である請求項６又
は１１記載のペルチェ制御回路。 - 【請求項１３】 前記正温度係数抵抗は、抵抗とポジス
タの直列接続から成る請求項４〜６、９〜１２のいずれ
か１つに記載のペルチェ制御回路。 - 【請求項１４】 前記負温度係数抵抗は、抵抗とサーミ
スタの直列接続から成る請求項４〜６、９〜１２のいず
れか１つに記載のペルチェ制御回路。 - 【請求項１５】 ペルチェ素子の冷却面と放熱面との間
の容量成分を除去すべく、前記冷却面と放熱面とを電気
的に導通することを特徴とするペルチェ素子。 - 【請求項１６】 前記冷却面と放熱面との間の電気的な
導通を、前記冷却面と放熱面との間に配置されたペルチ
ェ素子の少なくとも１つ以上のメタル被覆によって行う
請求項１５記載のペルチェ素子。 - 【請求項１７】 ペルチェ素子の強度を向上させるべく
前記冷却面と放熱面との間の四隅に配置されたペルチェ
素子に対してメタル被覆する請求項１６項記載のペルチ
ェ素子構造。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6080449A JPH07288351A (ja) | 1994-04-19 | 1994-04-19 | ペルチェ制御回路及びその素子構造 |
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