CN103874966A

CN103874966A - 恒定电流电路的输出设定装置

Info

Publication number: CN103874966A
Application number: CN201280050279.3A
Authority: CN
Inventors: 森本充晃; 大石英一郎
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2011-10-14
Filing date: 2012-10-05
Publication date: 2014-06-18
Also published as: JP2013088884A; WO2013054754A1; US20140218003A1; EP2767879A1

Abstract

恒定电流电路的输出设定装置包括基准电流生成电路（11）和第一至第四电流镜电路组（21至24）。基准电流生成电路馈送基准电流（Iref）。电流镜电路组包括至少一个电流镜电路，所述至少一个电流镜电路馈送与基准电流成比例的电流。多个电流镜电路组中的一个电流镜电路组、或彼此并联连接的两个以上电流镜电路组连接到负载，并且设定供应给负载的电流。

Description

恒定电流电路的输出设定装置

技术领域

本发明涉及能够将恒定电流电路的输出电流改变为任何电流值的输出设定装置。

背景技术

例如，诸如安装于车辆上的LED灯或继电器线圈的负载通过从恒定电流电路供应的恒定电流来激活。对于LED灯而言，激活时的电流值根据要使用的LED的类型而不同。对于继电器线圈而言，激活时的电流值根据要使用的继电器线圈的电阻值而不同。因此，恒定电流电路的输出电流需要根据负载相应地变化。

因此，例如提出了专利文献1中所述的输出设定电路。图1是示出专利文献1中所述输出设定电路的配置的电路图。如图1所示，输出设定电路包括EEPROM101、解码器102和电流生成器103。输出设定电路通过将由电流生成器103产生的电流馈送到电流镜电路104来产生恒定电流I0。此外，因为电流生成器103具有设置于其中的电流值乘以1的电流值电路、电流值乘以2的电流值电路、电流值乘以4的电流值电路、以及电流值乘以8的电流值电路，所以电流生成器103能够利用这些电路的组合来设定所需的电流值。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开号H05-259756

发明内容

技术问题

然而，专利文献1中公开的传统实例需要提供诸如EEPROM101、解码器102和电流生成器103的电路，以便产生基准电流，因此整个装置变得昂贵。此外，为了改变输出电流值，需要对于EEPROM的数据写操作，因此存在需要大量时间和努力来改变电流值的问题。

为了解决现有问题作出了本发明，旨在提供一种恒定电流电路的输出设定装置，所述输出设定装置便于设定电流值，并且在其中能够简化装置配置。

解决问题的方案

根据本发明第一方面，提供一种恒定电流电路的输出设定装置，该输出设定装置设定待供应给负载的电流，该输出设定装置包括：基准电流生成器，该基准电流生成器馈送基准电流；以及多个电流镜电路组，该多个电流镜电路组每个都具有至少一个电流镜电路，该至少一个电流镜电路馈送与所述基准电流成比例的电流，其中，在所述多个电流镜电路组之中的一个电流镜电路组或者彼此并联连接的两个以上电流镜电路组连接到所述负载，以设定待供应给所述负载的电流。

根据本发明第二方面，所述多个电流镜电路组输出彼此不同的电流值。

根据本发明第三方面，所述电流镜电路组的数量为k，并且当将所述基准电流设定为Iref时，第i个所述电流镜电路组输出2(i-1)·α·Iref的电流值，（其中，k为正整数，i为等于或小于k的正整数）。

根据本发明第四方面，恒定电流电路的输出设定装置还包括：电源端子；接地端子；和多个连接端子，其中，每个电流镜电路组具有第一主电极和第二主电极，其中，所述基准电流电路具有：连接到所述电源端子的一端，和连接到所述接地端子的另一端，并且其中，每个所述电流镜电路组的第一主电极连接到所述连接端子，并且每个所述电流镜电路组的第二主电极连接到所述接地端子。

本发明的有益效果

根据本发明第一方面，利用每个都包括至少一个电流镜电路的电流镜电路组来设定电流值，因此能够利用简单的操作来设定所需电流，并且能够提高操作性。而且，能够简化装置规模。

根据本发明第二方面，多个电流镜电路组输出彼此不同的电流值，因此通过适当地选择一个以上电流镜电路组，能够容易设定所需电流值。

根据本发明第三方面，多个电流镜电路组的输出电流值设定为分别通过将基准电流乘以1、2、4和8而获得的电流值，因此通过适当地选择一个以上电流镜电路组，能够将所需电流值设定在宽范围内。

根据本发明第四方面，基准电流生成器和多个电流镜电路组能够安装于集成电路上，该集成电路具有电源端子、接地端子和多个连接端子，并且能够利用选择一个以上的连接端子并且将其连接到负载的简单操作，来设定待供应给负载的电流的值。

附图说明

图1为示出恒定电流电路的传统输出设定装置的配置的电路图。

图2为示出根据本发明的示例性实施例的恒定电流电路的输出设定装置的配置的电路图。

图3为示出用于根据本发明的示例性实施例的恒定电流电路的输出设定装置的电流镜电路组的详细配置的电路图。

图4为示出通过根据本发明的示例性实施例的恒定电流电路的输出设定装置的电流值的设定组合的说明图。

图5为示出根据本发明的实施例的其中恒定电流电路的输出设定装置安装于集成电路上的实例的电路图。

图6为示出恒定电流5mA的负载连接到根据本发明的修改例的恒定电流电路的输出设定装置的实例的说明图。

图7为示出恒定电流30mA的负载连接到根据本发明的修改例的恒定电流电路的输出设定装置的实例的说明图。

图8为示出恒定电流15mA的负载和恒定电流25mA的负载连接到根据本发明的修改例的恒定电流电路的输出设定装置的实例的说明图。

附图标记列表

11基准电流生成电路

21第一电流镜电路组

22第二电流镜电路组

23第三电流镜电路组

24第四电流镜电路组

31电流源

41集成电路

T1-T4连接端子

T11电源端子

T12接地端子

RL、RL1、RL2负载

具体实施方式

下文中，将根据附图说明本发明的示例性实施例。图2为示出根据本发明示例性实施例的恒定电流电路的输出设定装置的配置的电路图。如图2所示，输出设定装置包括：基准电流生成电路（基准电流生成器）11，该基准电流生成电路（基准电流生成器）11馈送基准电流；第一电流镜电路组21；第二电流镜电路组22；第三电流镜电路组23；和第四电流镜电路组24。

基准电流生成电路11包括：馈送基准电流Iref的电流源31，和晶体管Q0。晶体管Q0的集电极与基极短路。

第一至第四电流镜电路组21至24的每个都包括至少一个晶体管，所述至少一个晶体管与基准电流生成电路11形成电流镜电路。第一至第四电流镜电路组21至24的每个设定成使得，与基准电流Iref成比例的电流流过。具体地，流过第一电流镜电路组21的电流I1被设定为具有通过将基准电流Iref乘以α（α为系数）而获得的值的电流（即，I1=α·Iref），并且流过第二电流镜电路组22的电流I2被设定为具有通过将电流I1乘以2而获得的值的电流（即，I2=2α·Iref）。

此外，流过第三电流镜电路组23的电流I3被设定为具有通过将电流I1乘以4而获得的值的电流（即，I3=4α·Iref），并且流过第四电流镜电路组24的电流I4被设定为具有通过将电流I1乘以8而获得的值的电流（即，I4=8α·Iref）。即，第k个电流镜电路组（k=1至4）被设定为馈送2^(k-1)·α·Iref的电流。

图3为示出第一至第四电流镜电路组21至24的每个的配置的电路图。在第一至第四电流镜电路组21至24的每个中，多个（m）晶体管Q1至Qm彼此并联连接。晶体管Q1至Qm的各个基极连接到基准电流生成电路11的晶体管Q0的基极，并且晶体管Q1至Qm的每个与基准电流生成电路11构成电流镜电路。因为流过晶体管Q1至Qm的电流i1至im的每个等于基准电流Iref，所以流过电流镜电路组的总电流为m·Iref。因此，在第一至第四电流镜电路组21至24中，能够通过改变晶体管的数量，来设定具有分别通过将图2所示基准电流Iref乘以α、2α、4α和8α而获得的值的电流。

接着，将描述如上所述构成的恒定电流电路的输出设定装置的效果。因为对于流过电流镜电路组21至24的电流满足“I1=α·Iref”、“I2=2α·Iref”、“I3=4α·Iref”和“I4=8α·Iref”的关系，所以能够利用这些电流的组合来设定任何电流。

具体地，当要供应给负载（LED灯、继电器线圈等）的电流值设定为α·Iref时，可以将第一电流镜电路组21连接到负载。当电流值设定为2α·Iref时，可以将第二电流镜电路组22连接到负载。当电流值设定为3α·Iref时，可以将第一电流镜电路组21和第二电流镜电路组22的并联连接电路连接到负载。以此方式，如图4所示，电流值能够在从α·Iref到15α·Iref的范围内进行任意设定。

图5为示出当图2所示恒定电流电路的输出设定装置安装于集成电路41时的配置的说明图。如图5所示，集成电路41具有：四个连接端子T1至T4、电源端子T11和接地端子T12。基准电流生成电路11的电流源31连接到电源端子T11，而且经由开关SW1进一步连接到电源VB。晶体管Q0的发射极和电流镜电路组21至24的发射极（第二主电极）连接到接地端子T12。

第一电流镜电路组21的集电极（第一主电极）连接到连接端子T1。第二电流镜电路组22的集电极连接到连接端子T2。第三电流镜电路组23的集电极连接到连接端子T3。第四电流镜电路组24的集电极连接到连接端子T4。基准电流生成电路11和第一至第四电流镜电路组21至24构成一个集成电路41。

因此，电源端子T11连接到车辆的蓄电池等的电源VB，接地端子T12连接到接地线，并且连接端子T1至T4之中的一个以上连接端子连接到诸如LED灯或继电器线圈的负载，从而利用第一至第四电流镜电路组21至24中的一个电流镜电路组或彼此并联连接的两个以上电流镜电路组，能够将流过负载的电流设定为所需电流。即，如图4所示，通过选择连接端子T1至T4之中的一个以上连接端子，能够将电流值设定在从αIref到15αIref的范围内。

以此方式，在根据本实施例的恒定电流电路的输出设定装置中，设置每个都具有不同电流值的多个电流镜电路组（在本实施例中，是第一至第四电流镜电路组21至24），并且利用第一至第四电流镜电路组21至24中的一个电流镜电路组或者彼此并联连接的两个以上电流镜电路组，来设定电流值，因此能够利用简单的操作来设定任何电流值。此外，因为无需使用诸如EEPROM的昂贵组件，所以与传统的输出设定装置不同，能够简化配置并且能够减小装置的规模。

而且，流过电流镜电路组21至24的电流被设定以具有分别通过将基准电流Iref乘以α、2α、4α和8α而获得的值的电流（即，第k个电流镜电路组的电流值为2^(k-1)·α·Iref），因此，利用这些组合，能够将电流值设定在从基准电流Iref的α倍到基准电流Iref的15α倍的范围内，从而允许通用性扩展。

接着，将描述根据本实施例的恒定电流电路的输出设定装置的修改例。图6、图7和图8是示出负载连接到根据本实施例的修改例的输出设定装置的实例的说明图。请注意，在图6、图7和图8中，集成电路41表示为恒定电流IC。在本修改例中，连接端子T1和T2的电流值设定为5mA，连接端子T3的电流值设定为10mA，连接端子T4的电流值设定为20mA。

所述配置为以下情况的实例：在图2所示电路中，将第一和第二电流镜电路组21和22的输出电流设定为αIref，将第三电流镜电路组23的输出电流设定为2αIref，并且将第四电流镜电路组24的输出电流设定为4αIref。

如图6所示，当要供应给负载RL的电流值为5mA时，可以将负载RL连接到连接端子T1（5mA）。如图7所示，当要供应给负载RL的电流值为30mA时，可以将负载RL连接到连接端子T3（10mA）和T4（20mA）这两者。

如图8所示，也可以通过将负载RL1连接到连接端子T1和T4这两者，使要供应给负载RL1的电流值设定为25mA，同时通过将负载RL2连接到连接端子T2和T3这两者，使要供应给负载RL2的电流值设定为15mA。即，利用一个恒定电流电路，能够产生两个电流，并且将该两个电流分别供应给负载RL1和RL2。

在根据本修改例的恒定电流电路的输出设定装置中，通过将一个以上连接端子T1至T4连接到负载，可以进行设定以馈送经过负载的所需电流。而且，能够将所需电流供应给负载RL1和RL2的每个，并且能够提高设定电流值的通用性。

上文中，已经基于所示实施例描述了本发明的恒定电流电路的输出设定装置，但是本发明并不限于此。每个单元的配置能够由具有相似功能的任何配置替代。

例如，在上述实施方式中，已经描述了这样的实例：通过并联连接多个晶体管，电流镜电路组21至24馈送具有分别通过将基准电流乘以α至8α而获得的值的电流。但是电流镜电路组21至24也能够可由一个晶体管形成，该晶体管具有这样的特征：馈送具有通过将基准电流乘以α而获得的值的电流。即，图3所示的晶体管Q1至Qm也能够由一个晶体管形成。

在上述实施方式中，已经描述了使用双极晶体管作为构成电流镜电路的晶体管的实例，但是也能够使用诸如MOSFET的其它晶体管。而且，在上述实施例中，已经描述了设置四个电流镜电路组21至24的实例，但是本发明并不限于此。也可以设置两个、三个或五个以上电流镜电路组。

在上述实施例中，已经描述了电流镜电路组21至24输出彼此不同的电流的实例，但是电流镜电路组21至24也可以全部馈送相同的电流。

在上述实施例中，已经描述了电流镜电路组21至24的发射极连接到接地，并且电流镜电路组21至24的集电极连接到负载的实例，但是可以将负载设置于发射极与接地之间。

工业实用性

在利用简单操作来设定所需电流值并且将电流供应给负载方面，本发明是非常有用。

Claims

1.一种恒定电流电路的输出设定装置，该输出设定装置设定待供应给负载的电流，该输出设定装置包括：

基准电流生成器，该基准电流生成器馈送基准电流；以及

多个电流镜电路组，该多个电流镜电路组每个都具有至少一个电流镜电路，该至少一个电流镜电路馈送与所述基准电流成比例的电流，

其中，所述多个电流镜电路组中的一个电流镜电路组或者彼此并联连接的两个以上电流镜电路组连接到所述负载，以设定待供应给所述负载的电流。

2.根据权利要求1所述的恒定电流电路的输出设定装置，其中，所述多个电流镜电路组输出彼此不同的电流值。

3.根据权利要求2所述的恒定电流电路的输出设定装置，其中，所述电流镜电路组的数量为k，并且当将所述基准电流设定为Iref时，第i个所述电流镜电路组输出2^(i-1)·α·Iref的电流值（其中，k为正整数，i为等于或小于k的正整数）。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的恒定电流电路的输出设定装置，还包括：

电源端子；

接地端子；以及

多个连接端子，

其中，每个电流镜电路组具有第一主电极和第二主电极，

其中，所述基准电流电路具有：连接到所述电源端子的一端，和连接到所述接地端子的另一端，并且

其中，

每个所述电流镜电路组的所述第一主电极连接到所述连接端子，并且

每个所述电流镜电路组的所述第二主电极连接到所述接地端子。