JP4039623B2 - 発光ダイオード点灯回路 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオード点灯回路に関し、特に、発光ダイオードの点灯指示用スイッチのリーク等により該発光ダイオードが誤って点灯するのを防止することができる発光ダイオード点灯回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の発光ダイオード点灯回路の一例を図２に示す。同図において、発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という）１，２，３および該ＬＥＤ１，２，３に直列に接続された抵抗４，５，６には、スイッチ７を介してバッテリ１１が接続される。スイッチ７を閉じることにより、ＬＥＤ１〜３および抵抗４〜６に電流が流れてＬＥＤ１〜３は点灯される。
【０００３】
スイッチ７が開かれている場合は、ＬＥＤ１〜３は点灯しないのが望ましいが、ＬＥＤはインピーダンスが大きいため、リークにより、スイッチが開かれているにもかかわらずＬＥＤ１〜３が点灯したままになることがある。
【０００４】
そこで、ＬＥＤ１〜３に抵抗４〜６とは別の抵抗を並列接続し、ＬＥＤのインピーダンスを実質的に下げてスイッチが開いている時の点灯を防止することが考えられる。
【０００５】
また、ＬＥＤ駆動回路へ印加される電圧が変化しても、ＬＥＤに流れる電流が変化しないように定電流源回路を備えた回路も知られる（特開平１−１２３４８３号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
抵抗をＬＥＤに並列接続する例では、該接続される抵抗の抵抗値をスイッチ７のリーク抵抗（一例として８０Ω）まで下げなければならないため、見かけ上の負荷が増大する。また、発熱防止のため大容量の抵抗が必要となるため、レイアウトの自由度が小さくなるし、コスト上昇をも招く。一方、定電流源回路を設ける例では、回路が繁雑になるとともに、コスト上昇をも招くおそれがある。
【０００７】
このため、比較的簡単な回路で、ＬＥＤの誤点灯を防止することが望まれている。
【０００８】
本発明は、上記要望に鑑み、比較的簡単な回路構成によってスイッチ開時のＬＥＤの誤点灯を防止することができるＬＥＤ点灯回路を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、半導体スイッチング素子をオンさせてＬＥＤを点灯させる発光ダイオード点灯回路において、前記半導体スイッチング素子の前段に設けられた差動増幅器と、前記差動増幅器の正入力側に電源電圧を入力するスイッチと、前記差動増幅器の正入力側に一端が接続され、他端が接地された基準抵抗と、抵抗値Ｒ１の第１抵抗および抵抗値Ｒ２の第２抵抗が直列接続されてなる電源電圧の分圧抵抗とを具備し、前記第１抵抗および前記第２抵抗の接続部が前記差動増幅器の負入力側に接続され、前記第１の抵抗の前記接続部と反対側が電源電圧に接続され、前記第２抵抗の前記接続部と反対側が接地されているとともに、前記基準抵抗の抵抗値Ｒｒｅｆと、前記分圧抵抗の抵抗値Ｒ１／Ｒ２とが、前記スイッチのリーク抵抗Ｒｓとの関係で、Ｒｓ＞（Ｒ１／Ｒ２）×Ｒｒｅｆとなるように決定されている点に第１の特徴がある
【００１０】
本発明は、前記ＬＥＤが車載用灯火装置の灯体であり、前記スイッチが該灯火装置の点灯用スイッチである点に第２の特徴がある。
【００１１】
上記特徴によれば、前記基準抵抗および分圧抵抗ならびにリーク抵抗の抵抗値が、上記関係になるように基準抵抗および分圧抵抗を決定することにより、差動増幅器の出力はオンにならない。したがって、スイッチを閉じたときにはＬＥＤは点灯され、スイッチを開いたときには、たとえスイッチにリークがあってもＬＥＤには電流が流れない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤ点灯回路の一例を示す図である。このＬＥＤ点灯回路は自動二輪車のストップランプとして使用されるＬＥＤの点灯回路である。同図において、ストップランプ８はｎ個のＬＥＤ（例えば１２個）９-1、９-2、…、９n（以下、「ＬＥＤ９」という）と該ＬＥＤ９-1、９-2、…、９nにそれぞれ直列接続されたＬＥＤ保護抵抗１０-1、１０-2、…１０nとからなる。ＬＥＤ９のアノード側には保護抵抗１０-1、１０-2、…１０nを介して車載バッテリ１１が接続され、該バッテリ１１からの電圧が印加されている。
【００１３】
ＬＥＤ９の点灯回路は、ＬＥＤ９のカソード側に接続された半導体スイッチング素子としてのＮＰＮ型トランジスタ１２と、トランジスタ１２の前段に設けられた差動増幅器１３とを有する。差動増幅器１３の正入力側は、スイッチ１４を介してバッテリ１１が接続されるとともに、基準抵抗Ｒrefを介して接地される。差動増幅器１３の負入力側には、バッテリ１１の電圧を分圧する抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続端が接続される。抵抗Ｒ１の他端はバッテリ１１に接続され、抵抗Ｒ２の他端は接地される。差動増幅器１３の出力側とトランジスタ１２のベースとの間には入力保護抵抗Ｒｂが接続され、さらに、差動増幅器１３の出力側は抵抗Ｒupによりプルアップされている。スイッチ１４は、自動二輪車のブレーキ操作手段つまりブレーキレバーやブレーキペダルに連動して、通常は開いていて制動時に閉じられる。
【００１４】
動作時、ブレーキがかけられると、スイッチ１４が閉じ、バッテリ１１の電圧が差動増幅器１３の正入力側に印加される。差動増幅器１３の負入力側には、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧された電圧が印加されているので、差動増幅器１３は正負入力の電圧差によって出力を生じ、その出力は入力保護抵抗Ｒｂを介してトランジスタ１２のベースに印加される。トランジスタ１２はこれによってターンオンし、ＬＥＤ９に電流が流れ、ＬＥＤ９が点灯する。
【００１５】
スイッチ１４のリークを考慮すると、スイッチ１４が開いている場合にも、該スイッチ１４の両端はリーク抵抗Ｒｓを有して接続されている。したがって、スイッチ１４が開いている場合にＬＥＤ９が点灯する条件、つまり差動増幅器１３がオン出力を生ずるための条件は、Ｒｓ＜（Ｒ１／Ｒ２）×Ｒrefが成立することである。Ｒｓはリーク抵抗値、Ｒ１，Ｒ２は分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値である。
【００１６】
すなわち、抵抗値（Ｒ１／Ｒ２）×Ｒrefがリーク抵抗Ｒｓより大きいとスイッチ１４が開いていてもＬＥＤ９が点灯するおそれがある。
【００１７】
そこで、抵抗（Ｒ１／Ｒ２）×Ｒrefが、予想されるリーク抵抗Ｒｓの最小値より小さくなるように抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒrefの抵抗値を決定する。リーク抵抗Ｒｓは予め調査することができる。
【００１８】
なお、上述の条件によって抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値を決定するに際しては、差動増幅器１３の負入力側の電圧が電源電圧つまりバッテリ１１の電圧の１／１０〜１／２０の範囲になるようにするのがよい。
【００１９】
以上、本発明を、ＬＥＤ９が自動二輪車のストップランプの灯体である実施形態を参照して説明した。しかし、本発明は、この実施形態に限定されず、例えば、ウィンカやポジションランプ等、車載の灯火装置においてＬＥＤを点灯させる回路に広く適用可能である。ＬＥＤがウィンカ用である場合は、スイッチ１４は方向指示操作レバーに連動するものであり、ＬＥＤがポジションランプである場合は、スイッチ１４はポジションランプの点灯用スイッチである。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなとおり、請求項１〜３の発明によれば、ＬＥＤを点灯させるスイッチのリーク抵抗を考慮してＬＥＤの駆動回路が設計されるので、インピーダンスの大きいＬＥＤの誤点灯が防止される。ＬＥＤと並列接続する大容量の抵抗は必要ないので、ランプハウジング内のレイアウトに余裕が生じる。また、定電流源回路を備える場合と比較して回路を簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係るＬＥＤ点灯回路の一例を示す図である。
【図２】 従来のＬＥＤ点灯回路の一例を示す図である。
【符号の説明】
９…ＬＥＤ、 １１…バッテリ、 １２…トランジスタ、 １３…差動増幅器、１４…スイッチ、 Ｒref…基準抵抗、 Ｒ１，Ｒ２…分圧抵抗、 Ｒｓ…リーク抵抗

Claims (2)

  1. 半導体スイッチング素子をオンさせて発光ダイオードを点灯させる発光ダイオード点灯回路において、
    前記半導体スイッチング素子の前段に設けられた差動増幅器と、
    前記差動増幅器の正入力側に電源電圧を入力するスイッチと、
    前記差動増幅器の正入力側に一端が接続され、他端が接地された基準抵抗と、
    抵抗値Ｒ１の第１抵抗および抵抗値Ｒ２の第２抵抗が直列接続されてなる電源電圧の分圧抵抗とを具備し、
    前記第１抵抗および前記第２抵抗の接続部が前記差動増幅器の負入力側に接続され、前記第１の抵抗の前記接続部と反対側が電源電圧に接続され、前記第２抵抗の前記接続部と反対側が接地されているとともに、
    前記基準抵抗の抵抗値Ｒｒｅｆと、前記分圧抵抗の抵抗値Ｒ１／Ｒ２とが、前記スイッチのリーク抵抗Ｒｓとの関係で、Ｒｓ＞（Ｒ１／Ｒ２）×Ｒｒｅｆとなるように決定されていることを特徴とする発光ダイオード点灯回路。
  2. 前記発光ダイオードが車載用灯火装置の灯体であり、前記スイッチが該灯火装置の点灯用スイッチであることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード点灯回路。
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