JP3606058B2 - 負荷電流制御回路 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、LEDの表示灯駆動回路など、負荷(LED)に印加する電流量に因って、負荷(LED)の動作レベルを制御する負荷電流制御回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図2を用いて従来の負荷電流制御回路を説明する。図2は負荷にLEDを用いた負荷電流制御回路を示す回路図で、(a) はスタティック点灯方式の駆動回路の回路図、(b) はダイナミック点灯方式の駆動回路の回路図である。
【0003】
一般に、警報監視盤など防災用の電気機器には、トラブル発生時に点灯表示するトラブル灯や、各種のスイッチの入切状態の確認を操作者に促すためのスイッチ注意灯など、各種の表示灯が設けられている。これら表示灯の表示素子としては発光ダイオードが広く用いられ、発光ダイオードを点灯制御するために機器組込み型のマイクロコンピュータを使用して、スタティック点灯方式またはダイナミック点灯方式を採用している。
【0004】
図2(a) に示す負荷電流制御回路は、スタティック点灯方式を採用したもので、複数の発光ダイオードLED1 、LED2 、LED3 、LED4 、LED5 、LED6 と、複数の電流制限抵抗R01、R02、R03、R04、R05、R06と、複数のドライバー回路11 、12 、13 、14 、15 、16 と、制御信号出力部2とを備えて構成されている。
【0005】
発光ダイオードLED1 は、アノードである第1の端子AD1 と、カソードである第2の端子KD1 とからなる一対の端子を有し、一対の端子AD1 、KD1 間に印加される電流量に因って、動作レベルすなわち発光輝度が制御される。
【0006】
第1の端子AD1 は、電流制限抵抗R01を介して、ドライバー回路11 の出力端子に接続する。ドライバー回路11 の入力端子は、マイコンなどの制御信号出力部2の第1の出力ポートP01に接続する。第2の端子KD1 は、負荷電流制御回路のグランド電位に接続する。
【0007】
発光ダイオードLED2 は、アノードである第1の端子AD2 と、カソードである第2の端子KD2 とからなる一対の端子を有し、一対の端子AD2 、KD2 間に印加される電流量に因って、動作レベルすなわち発光輝度が制御される。
【0008】
第1の端子AD2 は、電流制限抵抗R02を介して、ドライバー回路12 の出力端子に接続する。ドライバー回路12 の入力端子は、マイコンなどの制御信号出力部2の第1の出力ポートP02に接続する。第2の端子KD2 は、負荷電流制御回路のグランド電位に接続する。
【0009】
発光ダイオードLED3 は、アノードである第1の端子AD3 と、カソードである第2の端子KD3 とからなる一対の端子を有し、一対の端子AD3 、KD3 間に印加される電流量に因って、動作レベルすなわち発光輝度が制御される。
【0010】
第1の端子AD3 は、電流制限抵抗R03を介して、ドライバー回路13 の出力端子に接続する。ドライバー回路13 の入力端子は、マイコンなどの制御信号出力部2の第1の出力ポートP03に接続する。第2の端子KD3 は、負荷電流制御回路のグランド電位に接続する。
【0011】
発光ダイオードLED4 は、アノードである第1の端子AD4 と、カソードである第2の端子KD4 とからなる一対の端子を有し、一対の端子AD4 、KD4 間に印加される電流量に因って、動作レベルすなわち発光輝度が制御される。
【0012】
第1の端子AD4 は、電流制限抵抗R04を介して、ドライバー回路14 の出力端子に接続する。ドライバー回路14 の入力端子は、マイコンなどの制御信号出力部2の第1の出力ポートP04に接続する。第2の端子KD4 は、負荷電流制御回路のグランド電位に接続する。
【0013】
発光ダイオードLED5 は、アノードである第1の端子AD5 と、カソードである第2の端子KD5 とからなる一対の端子を有し、一対の端子AD5 、KD5 間に印加される電流量に因って、動作レベルすなわち発光輝度が制御される。
【0014】
第1の端子AD5 は、電流制限抵抗R05を介して、ドライバー回路15 の出力端子に接続する。ドライバー回路15 の入力端子は、マイコンなどの制御信号出力部2の第1の出力ポートP05に接続する。第2の端子KD5 は、負荷電流制御回路のグランド電位に接続する。
【0015】
発光ダイオードLED6 は、アノードである第1の端子AD6 と、カソードである第2の端子KD6 とからなる一対の端子を有し、一対の端子AD6 、KD6 間に印加される電流量に因って、動作レベルすなわち発光輝度が制御される。
【0016】
第1の端子AD6 は、電流制限抵抗R06を介して、ドライバー回路16 の出力端子に接続する。ドライバー回路16 の入力端子は、マイコンなどの制御信号出力部2の第1の出力ポートP06に接続する。第2の端子KD6 は、負荷電流制御回路のグランド電位に接続する。
【0017】
このような負荷電流制御回路においては、ドライバー回路11 は、制御信号出力部2の第1の出力ポートP01からHighレベルの電圧出力を受けると、制御信号出力部2の出力電流値を増幅し、Highレベルの電圧出力および増幅電流の出力を行う。ドライバー回路11 は、制御信号出力部2の第1の出力ポートP01からHighレベルの電圧出力を受けない限り、入出力端子間が電気的にオープンとなる。他のドライバー回路12 、13 、14 、15 、16 についても、ドライバー回路11 同様に電気的出力を行う。つまり、発光ダイオードLED1 に電流制限抵抗R01を、発光ダイオードLED2 に電流制限抵抗R02を、発光ダイオードLED3 に電流制限抵抗R03を、発光ダイオードLED4 に電流制限抵抗R04を、発光ダイオードLED5 に電流制限抵抗R05を、発光ダイオードLED6 に電流制限抵抗R06を、それぞれ接続し、発光ダイオードLED1 、LED2 、LED3 、LED4 、LED5 、LED6 を、第1の出力ポートP01乃至P06の出力により、個別に点灯または消灯の制御を行うのである。
【0018】
発光ダイオードLED1 乃至LED6 の発光輝度を調節したい場合には、対応する電流制限抵抗R01乃至R06の抵抗値を調整する。以上のように複数の発光ダイオードLED1 乃至LED6 を、第1の出力ポートP01乃至P06の出力により個別に制御する点灯制御方式を、スタティック点灯方式と称する。
【0019】
これに対し、図2(b) に示す負荷電流制御回路は、ダイナミック点灯方式と称する点灯制御方式で動作するものであり、複数の発光ダイオードLED1 、LED2 、LED3 、LED4 、LED5 、LED6 と、第1の抵抗R11、R12と、複数のドライバー回路11 、12 、13 、14 、15 と、制御信号出力部2とを備えて構成されている。以下に、図2(a) に示す負荷電流制御回路のスタティック点灯方式との相違点のみを述べる。
【0020】
第1の出力ポートは、符号P01とP02との2つだけであり、制御信号出力部2は、第1の出力ポートP01、P02の他に、発光ダイオードLED1 乃至LED6 の第2の端子に個別に接続する第2の出力ポートP03乃至P05を備える。
【0021】
発光ダイオードLED1 乃至LED3 は、第1の端子AD1 乃至AD3 が接続され、電流制限用の抵抗である第1の抵抗R11を介して、ドライバー回路11 の出力端子に接続する。第2の端子KD1 は、ドライバー回路15 の出力端子に接続する。第2の端子KD2 は、ドライバー回路14 の出力端子に接続する。第2の端子KD3 は、ドライバー回路13 の出力端子に接続する。
【0022】
発光ダイオードLED4 乃至LED6 は、第1の端子AD4 乃至AD6 が接続され、電流制限用の抵抗である第1の抵抗R12を介して、ドライバー回路12 の出力端子に接続する。第2の端子KD4 は、ドライバー回路15 の出力端子に接続する。第2の端子KD5 は、ドライバー回路14 の出力端子に接続する。第2の端子KD6 は、ドライバー回路13 の出力端子に接続する。
【0023】
このような負荷電流制御回路においては、ドライバー回路11 は制御信号出力部2の第1の出力ポートP01からHighレベルの電圧出力を受けると、制御信号出力部2の出力電流値を増幅し、Highレベルの電圧出力および増幅電流の出力を行う。ドライバー回路11 の先に接続されている発光ダイオードLED1 乃至LED3 のうち、点灯制御したい発光ダイオードの第2の端子KD1 乃至KD3 に対応する第2の出力ポートP03乃至P05から、Highレベルの電圧出力を出力すれば、対応するドライバー回路13 乃至15 が、Lowレベルの電圧出力とドライバー回路11 で増幅された電流の吸入とを行い、所望の発光ダイオードが点灯する。この場合、第1の抵抗R11の抵抗値を変更することにより、発光ダイオードLED1 乃至LED3 の一対の端子間に印加する電流量を増減し、発光ダイオードLED1 乃至LED3 の動作レベルすなわち発光輝度を一括制御する。つまり、ダイナミック点灯方式を採用して、発光ダイオードLED1 乃至LED6 の数を、第1の出力ポートP01、P02の数と、第2の出力ポートP03乃至P05の数との積としてまとめることができれば、電流制限抵抗の数と、ドライバー回路の数とを節約できるので、スタティック点灯方式に比べて部品点数の削減が行える。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような従来の負荷電流制御回路を使用した負荷電流制御回路においては、図2(a) に示す負荷電流制御回路で行うスタティック点灯方式の場合、複数の負荷すなわち発光ダイオードLED1 乃至LED6 の数だけ、制御信号出力部2の第1の出力ポートP01乃至P06が必要になるため、第1の出力ポートを多く使用し非効率であるという問題点があった。
【0025】
また、図2(b) に示す負荷電流制御回路で行うダイナミック点灯方式の場合、第1の出力ポートの使用数を抑えたり、電流制限抵抗とドライバー回路を節約することができるものの、発光ダイオードLED1 乃至LED3 の動作レベルすなわち発光輝度は、第1の抵抗R11の抵抗値を変更することにより一括制御するようになっているため、発光ダイオードを個別に輝度調整することができないという問題点があった。例えば発光ダイオードLED1 が赤色発光のものであって発光ダイオードLED3 が緑色発光のものである場合には、一般に緑色発光の発光ダイオードの発光輝度が赤色発光の発光ダイオードの発光輝度よりも低いため、発光ダイオードLED3 が発光ダイオードLED1 よりも暗く感じられたり発光輝度があまり上がらなかったりする場合があった。
【0026】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、第1の出力ポートを多数使わずに済み、しかも負荷別に電流量を調節可能な負荷電流制御回路を提供することにある。
【0027】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明にあっては、第1の端子と第2の端子とを有し第1の端子と第2の端子との間に印加される電流量に因って動作レベルが制御される複数の負荷と、複数の負荷の全ての第1の端子に共通に、電流制限用の1つの抵抗である第1の抵抗を介して接続する第1の出力ポートと、負荷の第2の端子に対応して接続する複数の第2の出力ポートとを有する制御信号出力部とを備え、第1の抵抗の抵抗値を変更することにより、複数の負荷に印加する電流量を増減し複数の負荷の動作レベルを一括制御する負荷電流制御回路において、動作レベルを個別に制御したい負荷の、第1の端子と第1の抵抗との間に、第1の抵抗側にアノードを、第1の端子側にカソードをそれぞれ接続するように、電流逆流防止用ダイオードを直列接続し、電流逆流防止用ダイオードのカソード側を、電流制限用の抵抗である第2の抵抗を介して、第1の抵抗と第1の出力ポートとの間に接続したことを特徴とする。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る負荷電流制御回路の一実施の形態を、図1に基づいて説明する。図1は負荷にLEDを用いた負荷電流制御回路を示す回路図である。
【0029】
図1に示すように、本発明の負荷電流制御回路は、従来例に述べた図2(b) のダイナミック点灯方式を基にして、電流逆流防止用ダイオードD1 と、第2の抵抗R21を付加した構成になっている。本実施例では、発光輝度を個別に調節したい発光ダイオードを、発光ダイオードLED6 とする。
【0030】
負荷電流制御回路は、複数の発光ダイオードLED1 、LED2 、LED3 、LED4 、LED5 、LED6 と、複数の第1の抵抗R11、R12と、複数のドライバー回路11 、12 、13 、14 、15 と、電流逆流防止用ダイオードD1 と、第2の抵抗R21と、制御信号出力部2とを備えて構成されている。
【0031】
発光ダイオードLED1 は、アノードである第1の端子AD1 と、カソードである第2の端子KD1 とからなる一対の端子を有し、一対の端子AD1 、KD1 間に印加される電流量に因って、動作レベルすなわち発光輝度が制御される。
【0032】
発光ダイオードLED2 は、アノードである第1の端子AD2 と、カソードである第2の端子KD2 とからなる一対の端子を有し、一対の端子AD2 、KD2 間に印加される電流量に因って、動作レベルすなわち発光輝度が制御される。
【0033】
発光ダイオードLED3 は、アノードである第1の端子AD3 と、カソードである第2の端子KD3 とからなる一対の端子を有し、一対の端子AD3 、KD3 間に印加される電流量に因って、動作レベルすなわち発光輝度が制御される。
【0034】
発光ダイオードLED1 乃至LED3 は、第1の端子AD1 乃至AD3 が接続され、電流制限用の抵抗である第1の抵抗R11を介して、ドライバー回路11 の出力端子に接続する。第2の端子KD1 は、ドライバー回路15 の出力端子に接続する。第2の端子KD2 は、ドライバー回路14 の出力端子に接続する。第2の端子KD3 は、ドライバー回路13 の出力端子に接続する。
【0035】
ドライバー回路11 は、入力端子が制御信号出力部2の第1の出力ポートP01と接続しており、第1の出力ポートP01からHighレベルの電圧出力を受けると、第1の出力ポートP01の出力電流値を増幅し、Highレベルの電圧出力および増幅電流の出力を行う。ドライバー回路11 は、第1の出力ポートP01からHighレベルの電圧出力を受けない限り、入出力端子間が電気的にオープンとなる。他のドライバー回路12 、13 、14 、15 についても、ドライバー回路11 同様に電気的出力を行う。なお、第1の出力ポートは、符号P01とP02との2つだけであり、制御信号出力部2は、第1の出力ポートP01、P02の他に、発光ダイオードLED1 乃至LED6 のそれぞれの第2の端子に接続する第2の出力ポートP03乃至P05を備える。
【0036】
発光ダイオードLED4 は、アノードである第1の端子AD4 と、カソードである第2の端子KD4 とからなる一対の端子を有し、一対の端子AD4 、KD4 間に印加される電流量に因って、動作レベルすなわち発光輝度が制御される。
【0037】
発光ダイオードLED5 は、アノードである第1の端子AD5 と、カソードである第2の端子KD5 とからなる一対の端子を有し、一対の端子AD5 、KD5 間に印加される電流量に因って、動作レベルすなわち発光輝度が制御される。
【0038】
発光ダイオードLED6 は、アノードである第1の端子AD6 と、カソードである第2の端子KD6 とからなる一対の端子を有し、一対の端子AD6 、KD6 間に印加される電流量に因って、動作レベルすなわち発光輝度が制御される。
【0039】
発光ダイオードLED4 と発光ダイオードLED5 は、第1の端子AD4 と第1の端子AD6 とが接続されている。さらに、発光ダイオードLED6 の第1の端子AD6 が、電流逆流防止用ダイオードD1 のカソードK1 と接続し、電流逆流防止用ダイオードD1 のアノードA1 が第1の端子AD4 と第1の端子AD6 とに接続されている。第1の端子AD4 と第1の端子AD6 とアノードA1 とは、電流制限用の抵抗である第1の抵抗R12を介して、ドライバー回路12 の出力端子に接続する。
【0040】
また、電流逆流防止用ダイオードD1 のカソードK1 を、電流制限用の1つの抵抗である第2の抵抗R21を介して、第1の抵抗R12とドライバー回路12 の出力端子との間に接続する。
【0041】
第2の端子KD4 は、ドライバー回路15 の出力端子に接続する。第2の端子KD5 は、ドライバー回路14 の出力端子に接続する。第2の端子KD6 は、ドライバー回路13 の出力端子に接続する。
【0042】
このような負荷電流制御回路にあっては、発光ダイオードLED6 のみを点灯させる場合、発光ダイオードLED4 または発光ダイオードLED5 のいずれか一つのみを点灯させる場合に比べて、発光ダイオードLED6 には、第2の抵抗R21からも第1の端子AD6 へ供給される電流がある。このようにして、発光ダイオードLED6 は、発光ダイオードLED4 または発光ダイオードLED5 のいずれか一つのみを点灯させる場合に比べて、発光輝度が高くなる。
【0043】
発光ダイオードLED4 または発光ダイオードLED5 のいずれか一つのみを点灯させる場合には、電流逆流防止用ダイオードD1 が存在するため、第2の抵抗R21から電流逆流防止用ダイオードD1 のカソードK1 へ流れ込む電流があっても、その電流は電流逆流防止用ダイオードD1 によって発光ダイオードLED4 および発光ダイオードLED5 へは、流れない。
【0044】
発光ダイオードLED6 の発光輝度を個別に高くしたい場合には、第2の抵抗R21の値を小さくすればよい。このようにすれば、第2の抵抗R21に流れる電流値が増加し、発光ダイオードLED6 の第1の端子AD6 に流れ込む電流の値が増加して発光ダイオードLED6 の発光輝度を個別に高くできる。
【0045】
また、発光ダイオードLED6 の発光輝度を低くしたい場合には、第1の抵抗R12の値を大きくする。ただし、このようにすれば発光ダイオードLED4 および発光ダイオードLED5 の各発光輝度も、低下してしまう。第1の抵抗R12の値を大きくしたあと、あらためて第2の抵抗R21の値を調整して発光ダイオードLED6 の発光輝度を微調整してもよい。
【0046】
なお、このような点灯方式で、複数の発光ダイオードLED1 、LED2 、LED3 、LED4 、LED5 、LED6 の全ての点灯を目視認識させたい場合には、発光ダイオードLED1 、LED2 、LED3 、LED4 、LED5 、LED6 を数十msec程度の時間間隔でサイクリックに点灯制御してやればよい。
【0047】
従って、動作レベルすなわち発光輝度を個別に制御したい発光ダイオードLED6 の、第1の端子AD6 と第1の抵抗R12との間に、第1の抵抗R12側にアノードA1 を、第1の端子AD6 側にカソードK1 をそれぞれ接続するように、電流逆流防止用ダイオードD1 を直列接続し、電流逆流防止用ダイオードD1 のカソードK1 側を、電流制限用の1つの抵抗である第2の抵抗R21を介して、第1の抵抗R12とドライバー回路12 の出力端子との間に接続したため、従来例に述べた図2(a) のスタティック点灯方式に比べて、従来例に述べた図2(b) のダイナミック点灯方式のように第1の出力ポートの使用数を少なく抑えることができ、しかも、第2の抵抗R21の値を換えることによって、従来例に述べた図2(a) のスタティック点灯方式のように発光ダイオードLED6 の発光輝度を個別に調節できる。また、従来例に述べた図2(b) のダイナミック点灯方式を基にして、電流逆流防止用ダイオードD1 と第2の抵抗R21の2つの素子を追加するという簡易な回路変更にて、発光ダイオードLED6 の発光輝度を変更できるという効果を奏する。
【0048】
なお、上記実施の形態においては、動作レベルすなわち発光輝度を個別に制御したい負荷を、発光ダイオードLED6 1つだけにしてみせたが、本発明はこれに限らず、他の5つの発光ダイオードのいずれかにしてもよい。
【0049】
また、上記実施の形態においては、負荷は、発光ダイオードLED1 乃至LED6 として例示したが、本発明はこれに限らず、負荷は、第1の端子と第2の端子とからなる一対の端子を有し一対の端子間に印加される電流量に因って動作レベルが制御されるものであれば、どのような素子であってもかまわない。
【0050】
【発明の効果】
請求項1記載の発明にあっては、動作レベルを個別に制御したい負荷の、第1の端子と第1の抵抗との間に、第1の抵抗側にアノードを、第1の端子側にカソードをそれぞれ接続するように、電流逆流防止用ダイオードを直列接続し、電流逆流防止用ダイオードのカソード側を、電流制限用の抵抗である第2の抵抗を介して、第1の抵抗と第1の出力ポートとの間に接続したため、第1の出力ポートの使用数が負荷の数と同じだけ必要な場合に比べて、第1の出力ポートの使用数を少なく抑えることができ、第2の抵抗の抵抗値を変更することにより負荷別に与える電流量を調節可能な、負荷電流制御回路を提供できる。しかも、電流逆流防止用ダイオードと第2の抵抗の2つの素子を追加するという簡易な回路変更にて、所望の負荷の動作レベルを制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施の形態の負荷電流制御回路の説明図である。
【図2】従来の負荷電流制御回路の説明図である。
【符号の説明】
2 制御信号出力部
A1 アノード
D1 電流逆流防止用ダイオード
K1 カソード
P01、P02 第1の出力ポート
P03、P04、P05 第2の出力ポート
R11、R12 第1の抵抗
R21 第2の抵抗
AD1 、AD2 、AD3 、AD4 、AD5 、AD6 第1の端子
KD1 、KD2 、KD3 、KD4 、KD5 、KD6 第2の端子
LED1 、LED2 、LED3 、LED4 、LED5 、LED6 負荷
【発明の属する技術分野】
本発明は、LEDの表示灯駆動回路など、負荷(LED)に印加する電流量に因って、負荷(LED)の動作レベルを制御する負荷電流制御回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図2を用いて従来の負荷電流制御回路を説明する。図2は負荷にLEDを用いた負荷電流制御回路を示す回路図で、(a) はスタティック点灯方式の駆動回路の回路図、(b) はダイナミック点灯方式の駆動回路の回路図である。
【0003】
一般に、警報監視盤など防災用の電気機器には、トラブル発生時に点灯表示するトラブル灯や、各種のスイッチの入切状態の確認を操作者に促すためのスイッチ注意灯など、各種の表示灯が設けられている。これら表示灯の表示素子としては発光ダイオードが広く用いられ、発光ダイオードを点灯制御するために機器組込み型のマイクロコンピュータを使用して、スタティック点灯方式またはダイナミック点灯方式を採用している。
【0004】
図2(a) に示す負荷電流制御回路は、スタティック点灯方式を採用したもので、複数の発光ダイオードLED1 、LED2 、LED3 、LED4 、LED5 、LED6 と、複数の電流制限抵抗R01、R02、R03、R04、R05、R06と、複数のドライバー回路11 、12 、13 、14 、15 、16 と、制御信号出力部2とを備えて構成されている。
【0005】
発光ダイオードLED1 は、アノードである第1の端子AD1 と、カソードである第2の端子KD1 とからなる一対の端子を有し、一対の端子AD1 、KD1 間に印加される電流量に因って、動作レベルすなわち発光輝度が制御される。
【0006】
第1の端子AD1 は、電流制限抵抗R01を介して、ドライバー回路11 の出力端子に接続する。ドライバー回路11 の入力端子は、マイコンなどの制御信号出力部2の第1の出力ポートP01に接続する。第2の端子KD1 は、負荷電流制御回路のグランド電位に接続する。
【0007】
発光ダイオードLED2 は、アノードである第1の端子AD2 と、カソードである第2の端子KD2 とからなる一対の端子を有し、一対の端子AD2 、KD2 間に印加される電流量に因って、動作レベルすなわち発光輝度が制御される。
【0008】
第1の端子AD2 は、電流制限抵抗R02を介して、ドライバー回路12 の出力端子に接続する。ドライバー回路12 の入力端子は、マイコンなどの制御信号出力部2の第1の出力ポートP02に接続する。第2の端子KD2 は、負荷電流制御回路のグランド電位に接続する。
【0009】
発光ダイオードLED3 は、アノードである第1の端子AD3 と、カソードである第2の端子KD3 とからなる一対の端子を有し、一対の端子AD3 、KD3 間に印加される電流量に因って、動作レベルすなわち発光輝度が制御される。
【0010】
第1の端子AD3 は、電流制限抵抗R03を介して、ドライバー回路13 の出力端子に接続する。ドライバー回路13 の入力端子は、マイコンなどの制御信号出力部2の第1の出力ポートP03に接続する。第2の端子KD3 は、負荷電流制御回路のグランド電位に接続する。
【0011】
発光ダイオードLED4 は、アノードである第1の端子AD4 と、カソードである第2の端子KD4 とからなる一対の端子を有し、一対の端子AD4 、KD4 間に印加される電流量に因って、動作レベルすなわち発光輝度が制御される。
【0012】
第1の端子AD4 は、電流制限抵抗R04を介して、ドライバー回路14 の出力端子に接続する。ドライバー回路14 の入力端子は、マイコンなどの制御信号出力部2の第1の出力ポートP04に接続する。第2の端子KD4 は、負荷電流制御回路のグランド電位に接続する。
【0013】
発光ダイオードLED5 は、アノードである第1の端子AD5 と、カソードである第2の端子KD5 とからなる一対の端子を有し、一対の端子AD5 、KD5 間に印加される電流量に因って、動作レベルすなわち発光輝度が制御される。
【0014】
第1の端子AD5 は、電流制限抵抗R05を介して、ドライバー回路15 の出力端子に接続する。ドライバー回路15 の入力端子は、マイコンなどの制御信号出力部2の第1の出力ポートP05に接続する。第2の端子KD5 は、負荷電流制御回路のグランド電位に接続する。
【0015】
発光ダイオードLED6 は、アノードである第1の端子AD6 と、カソードである第2の端子KD6 とからなる一対の端子を有し、一対の端子AD6 、KD6 間に印加される電流量に因って、動作レベルすなわち発光輝度が制御される。
【0016】
第1の端子AD6 は、電流制限抵抗R06を介して、ドライバー回路16 の出力端子に接続する。ドライバー回路16 の入力端子は、マイコンなどの制御信号出力部2の第1の出力ポートP06に接続する。第2の端子KD6 は、負荷電流制御回路のグランド電位に接続する。
【0017】
このような負荷電流制御回路においては、ドライバー回路11 は、制御信号出力部2の第1の出力ポートP01からHighレベルの電圧出力を受けると、制御信号出力部2の出力電流値を増幅し、Highレベルの電圧出力および増幅電流の出力を行う。ドライバー回路11 は、制御信号出力部2の第1の出力ポートP01からHighレベルの電圧出力を受けない限り、入出力端子間が電気的にオープンとなる。他のドライバー回路12 、13 、14 、15 、16 についても、ドライバー回路11 同様に電気的出力を行う。つまり、発光ダイオードLED1 に電流制限抵抗R01を、発光ダイオードLED2 に電流制限抵抗R02を、発光ダイオードLED3 に電流制限抵抗R03を、発光ダイオードLED4 に電流制限抵抗R04を、発光ダイオードLED5 に電流制限抵抗R05を、発光ダイオードLED6 に電流制限抵抗R06を、それぞれ接続し、発光ダイオードLED1 、LED2 、LED3 、LED4 、LED5 、LED6 を、第1の出力ポートP01乃至P06の出力により、個別に点灯または消灯の制御を行うのである。
【0018】
発光ダイオードLED1 乃至LED6 の発光輝度を調節したい場合には、対応する電流制限抵抗R01乃至R06の抵抗値を調整する。以上のように複数の発光ダイオードLED1 乃至LED6 を、第1の出力ポートP01乃至P06の出力により個別に制御する点灯制御方式を、スタティック点灯方式と称する。
【0019】
これに対し、図2(b) に示す負荷電流制御回路は、ダイナミック点灯方式と称する点灯制御方式で動作するものであり、複数の発光ダイオードLED1 、LED2 、LED3 、LED4 、LED5 、LED6 と、第1の抵抗R11、R12と、複数のドライバー回路11 、12 、13 、14 、15 と、制御信号出力部2とを備えて構成されている。以下に、図2(a) に示す負荷電流制御回路のスタティック点灯方式との相違点のみを述べる。
【0020】
第1の出力ポートは、符号P01とP02との2つだけであり、制御信号出力部2は、第1の出力ポートP01、P02の他に、発光ダイオードLED1 乃至LED6 の第2の端子に個別に接続する第2の出力ポートP03乃至P05を備える。
【0021】
発光ダイオードLED1 乃至LED3 は、第1の端子AD1 乃至AD3 が接続され、電流制限用の抵抗である第1の抵抗R11を介して、ドライバー回路11 の出力端子に接続する。第2の端子KD1 は、ドライバー回路15 の出力端子に接続する。第2の端子KD2 は、ドライバー回路14 の出力端子に接続する。第2の端子KD3 は、ドライバー回路13 の出力端子に接続する。
【0022】
発光ダイオードLED4 乃至LED6 は、第1の端子AD4 乃至AD6 が接続され、電流制限用の抵抗である第1の抵抗R12を介して、ドライバー回路12 の出力端子に接続する。第2の端子KD4 は、ドライバー回路15 の出力端子に接続する。第2の端子KD5 は、ドライバー回路14 の出力端子に接続する。第2の端子KD6 は、ドライバー回路13 の出力端子に接続する。
【0023】
このような負荷電流制御回路においては、ドライバー回路11 は制御信号出力部2の第1の出力ポートP01からHighレベルの電圧出力を受けると、制御信号出力部2の出力電流値を増幅し、Highレベルの電圧出力および増幅電流の出力を行う。ドライバー回路11 の先に接続されている発光ダイオードLED1 乃至LED3 のうち、点灯制御したい発光ダイオードの第2の端子KD1 乃至KD3 に対応する第2の出力ポートP03乃至P05から、Highレベルの電圧出力を出力すれば、対応するドライバー回路13 乃至15 が、Lowレベルの電圧出力とドライバー回路11 で増幅された電流の吸入とを行い、所望の発光ダイオードが点灯する。この場合、第1の抵抗R11の抵抗値を変更することにより、発光ダイオードLED1 乃至LED3 の一対の端子間に印加する電流量を増減し、発光ダイオードLED1 乃至LED3 の動作レベルすなわち発光輝度を一括制御する。つまり、ダイナミック点灯方式を採用して、発光ダイオードLED1 乃至LED6 の数を、第1の出力ポートP01、P02の数と、第2の出力ポートP03乃至P05の数との積としてまとめることができれば、電流制限抵抗の数と、ドライバー回路の数とを節約できるので、スタティック点灯方式に比べて部品点数の削減が行える。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような従来の負荷電流制御回路を使用した負荷電流制御回路においては、図2(a) に示す負荷電流制御回路で行うスタティック点灯方式の場合、複数の負荷すなわち発光ダイオードLED1 乃至LED6 の数だけ、制御信号出力部2の第1の出力ポートP01乃至P06が必要になるため、第1の出力ポートを多く使用し非効率であるという問題点があった。
【0025】
また、図2(b) に示す負荷電流制御回路で行うダイナミック点灯方式の場合、第1の出力ポートの使用数を抑えたり、電流制限抵抗とドライバー回路を節約することができるものの、発光ダイオードLED1 乃至LED3 の動作レベルすなわち発光輝度は、第1の抵抗R11の抵抗値を変更することにより一括制御するようになっているため、発光ダイオードを個別に輝度調整することができないという問題点があった。例えば発光ダイオードLED1 が赤色発光のものであって発光ダイオードLED3 が緑色発光のものである場合には、一般に緑色発光の発光ダイオードの発光輝度が赤色発光の発光ダイオードの発光輝度よりも低いため、発光ダイオードLED3 が発光ダイオードLED1 よりも暗く感じられたり発光輝度があまり上がらなかったりする場合があった。
【0026】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、第1の出力ポートを多数使わずに済み、しかも負荷別に電流量を調節可能な負荷電流制御回路を提供することにある。
【0027】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明にあっては、第1の端子と第2の端子とを有し第1の端子と第2の端子との間に印加される電流量に因って動作レベルが制御される複数の負荷と、複数の負荷の全ての第1の端子に共通に、電流制限用の1つの抵抗である第1の抵抗を介して接続する第1の出力ポートと、負荷の第2の端子に対応して接続する複数の第2の出力ポートとを有する制御信号出力部とを備え、第1の抵抗の抵抗値を変更することにより、複数の負荷に印加する電流量を増減し複数の負荷の動作レベルを一括制御する負荷電流制御回路において、動作レベルを個別に制御したい負荷の、第1の端子と第1の抵抗との間に、第1の抵抗側にアノードを、第1の端子側にカソードをそれぞれ接続するように、電流逆流防止用ダイオードを直列接続し、電流逆流防止用ダイオードのカソード側を、電流制限用の抵抗である第2の抵抗を介して、第1の抵抗と第1の出力ポートとの間に接続したことを特徴とする。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る負荷電流制御回路の一実施の形態を、図1に基づいて説明する。図1は負荷にLEDを用いた負荷電流制御回路を示す回路図である。
【0029】
図1に示すように、本発明の負荷電流制御回路は、従来例に述べた図2(b) のダイナミック点灯方式を基にして、電流逆流防止用ダイオードD1 と、第2の抵抗R21を付加した構成になっている。本実施例では、発光輝度を個別に調節したい発光ダイオードを、発光ダイオードLED6 とする。
【0030】
負荷電流制御回路は、複数の発光ダイオードLED1 、LED2 、LED3 、LED4 、LED5 、LED6 と、複数の第1の抵抗R11、R12と、複数のドライバー回路11 、12 、13 、14 、15 と、電流逆流防止用ダイオードD1 と、第2の抵抗R21と、制御信号出力部2とを備えて構成されている。
【0031】
発光ダイオードLED1 は、アノードである第1の端子AD1 と、カソードである第2の端子KD1 とからなる一対の端子を有し、一対の端子AD1 、KD1 間に印加される電流量に因って、動作レベルすなわち発光輝度が制御される。
【0032】
発光ダイオードLED2 は、アノードである第1の端子AD2 と、カソードである第2の端子KD2 とからなる一対の端子を有し、一対の端子AD2 、KD2 間に印加される電流量に因って、動作レベルすなわち発光輝度が制御される。
【0033】
発光ダイオードLED3 は、アノードである第1の端子AD3 と、カソードである第2の端子KD3 とからなる一対の端子を有し、一対の端子AD3 、KD3 間に印加される電流量に因って、動作レベルすなわち発光輝度が制御される。
【0034】
発光ダイオードLED1 乃至LED3 は、第1の端子AD1 乃至AD3 が接続され、電流制限用の抵抗である第1の抵抗R11を介して、ドライバー回路11 の出力端子に接続する。第2の端子KD1 は、ドライバー回路15 の出力端子に接続する。第2の端子KD2 は、ドライバー回路14 の出力端子に接続する。第2の端子KD3 は、ドライバー回路13 の出力端子に接続する。
【0035】
ドライバー回路11 は、入力端子が制御信号出力部2の第1の出力ポートP01と接続しており、第1の出力ポートP01からHighレベルの電圧出力を受けると、第1の出力ポートP01の出力電流値を増幅し、Highレベルの電圧出力および増幅電流の出力を行う。ドライバー回路11 は、第1の出力ポートP01からHighレベルの電圧出力を受けない限り、入出力端子間が電気的にオープンとなる。他のドライバー回路12 、13 、14 、15 についても、ドライバー回路11 同様に電気的出力を行う。なお、第1の出力ポートは、符号P01とP02との2つだけであり、制御信号出力部2は、第1の出力ポートP01、P02の他に、発光ダイオードLED1 乃至LED6 のそれぞれの第2の端子に接続する第2の出力ポートP03乃至P05を備える。
【0036】
発光ダイオードLED4 は、アノードである第1の端子AD4 と、カソードである第2の端子KD4 とからなる一対の端子を有し、一対の端子AD4 、KD4 間に印加される電流量に因って、動作レベルすなわち発光輝度が制御される。
【0037】
発光ダイオードLED5 は、アノードである第1の端子AD5 と、カソードである第2の端子KD5 とからなる一対の端子を有し、一対の端子AD5 、KD5 間に印加される電流量に因って、動作レベルすなわち発光輝度が制御される。
【0038】
発光ダイオードLED6 は、アノードである第1の端子AD6 と、カソードである第2の端子KD6 とからなる一対の端子を有し、一対の端子AD6 、KD6 間に印加される電流量に因って、動作レベルすなわち発光輝度が制御される。
【0039】
発光ダイオードLED4 と発光ダイオードLED5 は、第1の端子AD4 と第1の端子AD6 とが接続されている。さらに、発光ダイオードLED6 の第1の端子AD6 が、電流逆流防止用ダイオードD1 のカソードK1 と接続し、電流逆流防止用ダイオードD1 のアノードA1 が第1の端子AD4 と第1の端子AD6 とに接続されている。第1の端子AD4 と第1の端子AD6 とアノードA1 とは、電流制限用の抵抗である第1の抵抗R12を介して、ドライバー回路12 の出力端子に接続する。
【0040】
また、電流逆流防止用ダイオードD1 のカソードK1 を、電流制限用の1つの抵抗である第2の抵抗R21を介して、第1の抵抗R12とドライバー回路12 の出力端子との間に接続する。
【0041】
第2の端子KD4 は、ドライバー回路15 の出力端子に接続する。第2の端子KD5 は、ドライバー回路14 の出力端子に接続する。第2の端子KD6 は、ドライバー回路13 の出力端子に接続する。
【0042】
このような負荷電流制御回路にあっては、発光ダイオードLED6 のみを点灯させる場合、発光ダイオードLED4 または発光ダイオードLED5 のいずれか一つのみを点灯させる場合に比べて、発光ダイオードLED6 には、第2の抵抗R21からも第1の端子AD6 へ供給される電流がある。このようにして、発光ダイオードLED6 は、発光ダイオードLED4 または発光ダイオードLED5 のいずれか一つのみを点灯させる場合に比べて、発光輝度が高くなる。
【0043】
発光ダイオードLED4 または発光ダイオードLED5 のいずれか一つのみを点灯させる場合には、電流逆流防止用ダイオードD1 が存在するため、第2の抵抗R21から電流逆流防止用ダイオードD1 のカソードK1 へ流れ込む電流があっても、その電流は電流逆流防止用ダイオードD1 によって発光ダイオードLED4 および発光ダイオードLED5 へは、流れない。
【0044】
発光ダイオードLED6 の発光輝度を個別に高くしたい場合には、第2の抵抗R21の値を小さくすればよい。このようにすれば、第2の抵抗R21に流れる電流値が増加し、発光ダイオードLED6 の第1の端子AD6 に流れ込む電流の値が増加して発光ダイオードLED6 の発光輝度を個別に高くできる。
【0045】
また、発光ダイオードLED6 の発光輝度を低くしたい場合には、第1の抵抗R12の値を大きくする。ただし、このようにすれば発光ダイオードLED4 および発光ダイオードLED5 の各発光輝度も、低下してしまう。第1の抵抗R12の値を大きくしたあと、あらためて第2の抵抗R21の値を調整して発光ダイオードLED6 の発光輝度を微調整してもよい。
【0046】
なお、このような点灯方式で、複数の発光ダイオードLED1 、LED2 、LED3 、LED4 、LED5 、LED6 の全ての点灯を目視認識させたい場合には、発光ダイオードLED1 、LED2 、LED3 、LED4 、LED5 、LED6 を数十msec程度の時間間隔でサイクリックに点灯制御してやればよい。
【0047】
従って、動作レベルすなわち発光輝度を個別に制御したい発光ダイオードLED6 の、第1の端子AD6 と第1の抵抗R12との間に、第1の抵抗R12側にアノードA1 を、第1の端子AD6 側にカソードK1 をそれぞれ接続するように、電流逆流防止用ダイオードD1 を直列接続し、電流逆流防止用ダイオードD1 のカソードK1 側を、電流制限用の1つの抵抗である第2の抵抗R21を介して、第1の抵抗R12とドライバー回路12 の出力端子との間に接続したため、従来例に述べた図2(a) のスタティック点灯方式に比べて、従来例に述べた図2(b) のダイナミック点灯方式のように第1の出力ポートの使用数を少なく抑えることができ、しかも、第2の抵抗R21の値を換えることによって、従来例に述べた図2(a) のスタティック点灯方式のように発光ダイオードLED6 の発光輝度を個別に調節できる。また、従来例に述べた図2(b) のダイナミック点灯方式を基にして、電流逆流防止用ダイオードD1 と第2の抵抗R21の2つの素子を追加するという簡易な回路変更にて、発光ダイオードLED6 の発光輝度を変更できるという効果を奏する。
【0048】
なお、上記実施の形態においては、動作レベルすなわち発光輝度を個別に制御したい負荷を、発光ダイオードLED6 1つだけにしてみせたが、本発明はこれに限らず、他の5つの発光ダイオードのいずれかにしてもよい。
【0049】
また、上記実施の形態においては、負荷は、発光ダイオードLED1 乃至LED6 として例示したが、本発明はこれに限らず、負荷は、第1の端子と第2の端子とからなる一対の端子を有し一対の端子間に印加される電流量に因って動作レベルが制御されるものであれば、どのような素子であってもかまわない。
【0050】
【発明の効果】
請求項1記載の発明にあっては、動作レベルを個別に制御したい負荷の、第1の端子と第1の抵抗との間に、第1の抵抗側にアノードを、第1の端子側にカソードをそれぞれ接続するように、電流逆流防止用ダイオードを直列接続し、電流逆流防止用ダイオードのカソード側を、電流制限用の抵抗である第2の抵抗を介して、第1の抵抗と第1の出力ポートとの間に接続したため、第1の出力ポートの使用数が負荷の数と同じだけ必要な場合に比べて、第1の出力ポートの使用数を少なく抑えることができ、第2の抵抗の抵抗値を変更することにより負荷別に与える電流量を調節可能な、負荷電流制御回路を提供できる。しかも、電流逆流防止用ダイオードと第2の抵抗の2つの素子を追加するという簡易な回路変更にて、所望の負荷の動作レベルを制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施の形態の負荷電流制御回路の説明図である。
【図2】従来の負荷電流制御回路の説明図である。
【符号の説明】
2 制御信号出力部
A1 アノード
D1 電流逆流防止用ダイオード
K1 カソード
P01、P02 第1の出力ポート
P03、P04、P05 第2の出力ポート
R11、R12 第1の抵抗
R21 第2の抵抗
AD1 、AD2 、AD3 、AD4 、AD5 、AD6 第1の端子
KD1 、KD2 、KD3 、KD4 、KD5 、KD6 第2の端子
LED1 、LED2 、LED3 、LED4 、LED5 、LED6 負荷
Claims (1)
- 第1の端子と第2の端子とを有し第1の端子と第2の端子との間に印加される電流量に因って動作レベルが制御される複数の負荷と、複数の負荷の全ての第1の端子に共通に、電流制限用の1つの抵抗である第1の抵抗を介して接続する第1の出力ポートと、前記負荷の第2の端子に対応して接続する複数の第2の出力ポートとを有する制御信号出力部とを備え、前記第1の抵抗の抵抗値を変更することにより、前記複数の負荷に印加する電流量を増減し複数の負荷の動作レベルを一括制御する負荷電流制御回路において、動作レベルを個別に制御したい負荷の、前記第1の端子と前記第1の抵抗との間に、前記第1の抵抗側にアノードを、前記第1の端子側にカソードをそれぞれ接続するように、電流逆流防止用ダイオードを直列接続し、電流逆流防止用ダイオードのカソード側を、電流制限用の抵抗である第2の抵抗を介して、前記第1の抵抗と前記第1の出力ポートとの間に接続したことを特徴とする負荷電流制御回路。
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