JP2000278859A - Led点灯回路の過電圧保護回路 - Google Patents

Led点灯回路の過電圧保護回路

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JP2000278859A
JP2000278859A JP11078818A JP7881899A JP2000278859A JP 2000278859 A JP2000278859 A JP 2000278859A JP 11078818 A JP11078818 A JP 11078818A JP 7881899 A JP7881899 A JP 7881899A JP 2000278859 A JP2000278859 A JP 2000278859A
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current limiting
limiting resistor
led
power supply
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JP11078818A
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Toru Tanabe
徹 田辺
Yuji Masahara
裕司 正原
Yuji Shimoda
勇二 下田
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Stanley Electric Co Ltd
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Stanley Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電流制限抵抗を介して給電してLEDを点灯
させるLED点灯回路において、給電々圧が過電圧とな
ることによって生ずる給電々流の増大と回路素子の発熱
を可能なるかぎり抑制することができる過電圧保護回路
を提供すること。 【解決手段】 LED12の給電路13に接続した第1
の電流制限抵抗31に、第2の電流制限抵抗32と正特
性のサ−ミスタ33との直列回路体を並列接続した過電
圧保護回路30を設け、通常の給電々圧Vbでは第1の
電流制限抵抗31と第2の電流制限抵抗32を介して給
電し、上記サ−ミスタ33が過電圧給電による回路素子
の発熱により遮断動作することにより、第1の電流制限
抵抗31を介して給電し、LED12を点灯させる構成
としてある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、LED(発光ダ
イオ−ド)の点灯回路に備え、この点灯回路の過電圧給
電によって生ずる障害を未然に防ぐための保護回路に関
するもので、例えば、自動車の車幅灯、ブレ−キランプ
などの光源として用いられているLEDの点灯回路に備
える過電圧保護回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は、第1の従来例として示した自動車
のブレ−キランプ回路図である。このブレ−キランプ回
路は、バッテリ11の負荷となっているLED12の給
電路13に、ブレ−キスイッチ14と電流制限抵抗15
とが直列に接続されている。なお、ダイオ−ド16はL
ED12がバッテリ11に逆接続されたときの障害を防
ぐ保護用のダイオ−ドであり、電流制限抵抗15と共に
保護回路17を形成している。
【0003】このブレ−キランプ回路は、ブレ−キペタ
ルを踏むことにより、ブレ−キスイッチ14が閉成し、
回路端子18a、18b間に給電々圧Vbが加わる。こ
れより、LED12がバッテリ11によって給電されて
点灯し、自動車のブレ−キ動作をランプ表示する。
【0004】図7は、第2の従来例として示した自動車
のブレ−キランプ回路図である。このブレ−キランプ回
路は、回路端子18a、18b間に接続したツエナ・ダ
イオ−ド19と、電流制限抵抗15と共に給電路13に
直列接続し、ツエナ・ダイオ−ド20をベ−ス接続した
トランジスタ21とからなる過電圧保護回路22を備え
ている。
【0005】この第2の従来例の過電圧保護回路22
は、直列式の定電圧回路構成となっており、LED12
に印加される電圧がツエナ・ダイオ−ド20によって決
まるトランジスタ21の出力電圧となる。
【0006】図8は、第3の従来例として示した自動車
のブレ−キランプ回路図である。このブレ−キランプ回
路は、給電々圧Vbが所定電圧値を越えた時、LEDの
給電を遮断する過電圧保護回路23を備えている。すな
わち、給電々圧Vbが所定電圧値を越えることにより、
ツエナ・ダイオ−ド24が導通し、トランジスタ25、
26がONする。これより、給電路13に接続したトラ
ンジスタ27がOFFし、LED12に印加する給電を
遮断する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】自動車に備える灯火器
は、給電々圧Vbが10〜16Vで安定して点灯するこ
とが必要とされている。また、発電機のレギュレ−タが
故障し過電圧給電となった場合を考慮し、給電々圧Vb
が18〜20Vで最短1時間の間点灯し、安全走行を確
保するようにすることが要請されている。
【0008】上記したところのブレ−キランプは灯火器
の一つであるが、第1の従来例のブレ−キランプは、一
つの電流制限抵抗15よってLED12に流れる過大電
流を防ぐ構成であるため、給電々圧Vbが所定電圧(例
えば、16V)以上に上昇した場合には、電流制限抵抗
15の発熱が多くなる。
【0009】このことから、電流制限抵抗15による電
力消費が大きくなるため、この抵抗15には大電力と高
温に充分に耐える抵抗を使用する必要がある他、過電圧
保護回路のケ−スなどについても、高温に耐えるように
材料を選び、また、そのサイズを設計する必要がある。
【0010】第2の従来例のブレ−キランプ回路は、給
電々流がトランジスタ21と電流制限抵抗15を通って
LED12に流れるので、これらトランジスタ21と抵
抗15とより発熱する。
【0011】ただし、このブレ−キランプ回路では、ツ
エナ・ダイオ−ド20のツエナ電圧にしたがつてトラン
ジスタ21の出力電圧を16V程度に設定することがで
きるから、給電々圧Vbが上昇して過電圧となった場合
にもLED12には16V以上の電圧は印加されない。
また、給電々圧Vbが上昇しても電圧制限抵抗15に流
れる電流が制限されるので、第1の従来例に比べれば発
熱が少ない。
【0012】第3の従来例のブレ−キランプ回路は、給
電々圧Vbが上昇して過電圧となると、トランジスタ2
7がOFFしてLED12の給電々流を遮断するから、
給電々圧Vbが上昇した場合には、トランジスタ27と
電流制限抵抗15から発熱することがない。しかし、L
ED12の給電々流を遮断するために、ブレ−キランプ
を消灯させたまま走行することになるため、安全対策の
面で問題がある。
【0013】本発明は、上記した実情にかんがみ、給電
々圧が上昇して過電圧となった場合でも発熱を少なくし
てLEDを点灯させることができる構成簡単なLED点
灯回路の過電圧保護回路を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明は、電流制限抵抗を介して給電してLED
を点灯させるLED点灯回路に関する。
【0015】この発明では、LEDの給電路に接続した
第1の電流制限抵抗に、第2の電流制限抵抗と正特性のサ
−ミスタとの直列回路体を並列接続した並列抵抗回路が
設けてある。
【0016】そして、上記サ−ミスタの非動作下に第
1、第2の電流制限抵抗を介して給電し、上記サ−ミスタ
が過電圧給電による回路素子の発熱により動作した後は
第1の電流制限抵抗を介して給電する構成としたことを
特徴とするLED点灯回路の過電圧保護回路となってい
る。
【0017】
【作用】上記のように構成したLED点灯回路の過電圧
保護回路は、給電々圧が上昇しない所定電圧であるとき
は、回路素子の発熱が少なく、サ−ミスタが非動作とな
るため、このサ−ミスタが低抵抗の回路素子となる。
【0018】したがって、給電々圧が過電圧とならない
かぎり、第1の電流制限抵抗と第2の電流制限抵抗とに
給電々流が流れ、これら第1、第2の電流制限抵抗を介
して給電され、LEDが点灯する。
【0019】給電々圧が上昇して過電圧となると、回路
素子に流れる給電々流により、回路素子の発熱が増大
し、この発熱によってサ−ミスタが動作するため、この
サ−ミスタが高抵抗の回路素子となる。
【0020】これより、給電々圧が過電圧となった場合
は、第2の電流制限抵抗には給電々流が流れず、第1の
電流制限抵抗に流れる給電々流によって給電され、LE
Dが点灯する。
【0021】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態につい
て図面に沿って説明する。図1は、本発明の過電圧保護
回路を備えた自動車のブレ−キランプ回路を示す。図示
する如く、このブレ−キランプ回路の過電圧保護回路3
0は、給電路13に接続した第1の電流制限抵抗31
に、第2の電流制限抵抗32とサ−ミスタ33の直列回
路体を並列接続した並列抵抗回路として構成してある。
なお、その他は従来例と同じ回路構成であり、同一の回
路部品と回路部所については同符号を付しその説明を省
略する。
【0022】上記した過電圧保護回路30の第1の電流
制限抵抗31と第2の電流制限抵抗32は、第1の従来
例として示した電流制限抵抗15を2つの抵抗体に2分
した構成としてある。
【0023】具体的には、これら抵抗31、32の抵抗
値は、通常の給電々圧(10〜16V)Vbで給電した
ときの給電電流によって点灯するLED12の発光の明
るさが法規光度要件を満たすように設定する。
【0024】また、これら2つの抵抗31、32の抵抗
値については、給電々圧Vbが16Vを越えて過電圧と
なり、サ−ミスタ33の動作によって第2の電流制限抵
抗32の電流路が遮断された場合でも、第1の電流制限
抵抗31を流れる給電々流によって点灯するLED12
の発光の明るさが法規光度の最低光度を満たすように設
定する。
【0025】上記したサ−ミスタ33は、正温度係数を
有するポリマ−系のサ−ミスタが使用してある。このサ
−ミスタ33は、給電々圧Vbが16Vを越えた直後の
過電圧の給電で発生する回路素子(特に、抵抗31、3
2)や後述する保護回路ケ−スの発熱に応動して動作す
るように設定する。
【0026】つまり、上記サ−ミスタ33は、給電々圧
Vbが10〜16Vの通常電圧で給電状態にあるときは
低抵抗(導通状態)となっており、給電々圧Vbが16
Vを越えた過電圧の突入初期で高抵抗(非導通状態)に
変化し、第2の電流制限抵抗32の電流路を遮断する構
成としてある。
【0027】図2は保護回路ケ−ス34の一例を示す斜
視図で、このケ−ス34はセラミック材でボックス状に
形成し、その中に第1の電流制限抵抗31、第2の電流
制限抵抗32、サ−ミスタ33とが組入れてある。この
ケ−ス34の外面には、抵抗31、32、サ−ミスタ3
3を接続した端子35a、35b、35cを突出形成
し、これら各端子を外部回路に電気接続して上記した並
列抵抗回路を形成するようにしてある。
【0028】なお、上記ケ−ス34は3端子構成として
サ−ミスタ33をケ−ス外に配設することができ、ま
た、このケ−ス34は必ずしも3端子構成とすることな
く2端子構成とすることができる。
【0029】上記の過電圧保護回路30を備えたブレ−
キランプ回路の実験結果について述べる。この実験で
は、第1の電流制限抵抗31と、第2の電流制限抵抗3
2とには各々15Ωの抵抗値のものを使用し、また、サ
−ミスタ33は図3に示すように動作点125℃に設定
した。また、給電々圧Vbは10V〜20Vの範囲で変
化させた。
【0030】給電々圧Vbが10〜16Vの範囲では、
電流の増減が第1の従来例と同様となるので、通常の電
球式のブレ−キランプと変わりがなく、LED12の発
光には特に違和感がない。
【0031】また、この実験では、給電々圧Vb=1
6.2Vの給電時にサ−ミスタ33が回路素子の発熱に
応動して第2の電流制限抵抗32の電流路を遮断し、第
1の電流制限抵抗31のみの給電々流によってLED1
2が点灯した。なお、このときのLED12の発光の明
るさが給電々圧Vb=12.8Vのときとほぼ同じ明る
さとなることが確認された。
【0032】図4は、上記実験によって確認された給電
々流の変化を示す特性図、図5は同様に上記実験によっ
て確認された抵抗表面温度の変化を示す特性図である。
これらの特性図から分かるように、サ−ミスタ33の回
路遮断動作により、給電々流Iが第1の電流制限抵抗3
1のみの電流Iまで一旦減少し、その後、給電々圧V
bの増加にしたがって徐々に増大する。
【0033】したがって、抵抗31、32の表面温度も
一旦降下した後に徐々に増加する。この表面温度は給電
々圧Vbの増加にしたがって上昇するが、Vb=20V
までの範囲では125℃以下に抑えることができる。実
際には、上記表面温度は給電々圧Vbの上昇にかかわら
ず、125℃近くの温度を保つことが確認された。
【0034】一方、サ−ミスタ33を備えないときは、
給電々流Iが図4の点線のように増大し、給電々圧Vb
が20VでIに達し、この結果、抵抗31、32の表
面温度も大きくなり図5に示すように180℃のように
高温となる。このことから、過電圧保護回路30を備え
ることにより、回路素子の発熱温度を180℃から12
5℃程度に減少させることができる。
【0035】以上、自動車のブレ−キランプ回路に実施
した一実施形態について説明したが、その他、信号灯な
どのLED点灯回路についても同様に実施することがで
きる。
【0036】
【発明の効果】上記した通り、本発明の過電圧保護回路
は、LED点灯回路の給電々圧が過電圧となった場合で
も、給電々流を一旦減少させ、回路素子やケ−スなどの
発熱を可能なるかぎり低く抑える構成となっているた
め、大電力、高耐温の電流制限抵抗を要せず、また、ラ
ンプ回路や保護回路のケ−スについても、高い温度に耐
える材料で高耐温構造とする必要がない。
【0037】さらに、給電々圧が変動する全範囲におい
てLEDを発光させることができる他、最小の部品点数
の追加で構成することができるので、LED点灯回路の
実用的な過電圧保護回路となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である過電圧保護回路を備
えた自動車のブレ−キランプ回路を示す図である。
【図2】上記過電圧保護回路を組み込んだ保護回路ケ−
スを示す斜視図である。
【図3】上記過電圧保護回路に設けたサ−ミスタの特性
図である。
【図4】上記過電圧保護回路の給電々流の変化を示す特
性図である。
【図5】上記過電圧保護回路の抵抗表面温度を示す特性
図である。
【図6】第1の従来例として示した自動車のブレ−キラ
ンプ回路を示す図である。
【図7】第2の従来例として示した自動車のブレ−キラ
ンプ回路を示す図である。
【図8】第3の従来例として示した自動車のブレ−キラ
ンプ回路を示した図である。
【符号の説明】
11 バッテリ 12 LED 13 給電路 14 ブレ−キスイッチ 30 過電圧保護回路 31 第1の電流制限抵抗 32 第2の電流制限抵抗 33 サ−ミスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下田 勇二 東京都目黒区中目黒2−9−13 スタンレ −電気株式会社内 Fターム(参考) 5G013 AA09 BA01 CA02

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電流制限抵抗を介して給電してLEDを
    点灯させるLED点灯回路において、LEDの給電路に
    接続した第1の電流制限抵抗に、第2の電流制限抵抗と正
    特性のサ−ミスタとの直列回路体を並列接続した並列抵
    抗回路を設け、上記サ−ミスタの非動作下に第1、第2の
    電流制限抵抗を介して給電し、上記サ−ミスタが過電圧
    給電による回路素子の発熱により動作した後は第1の電
    流制限抵抗を介して給電する構成としたことを特徴とす
    るLED点灯回路の過電圧保護回路。
JP11078818A 1999-03-24 1999-03-24 Led点灯回路の過電圧保護回路 Pending JP2000278859A (ja)

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