JP7097049B2

JP7097049B2 - 発光ダイオードの駆動回路

Info

Publication number: JP7097049B2
Application number: JP2018044880A
Authority: JP
Inventors: 英太郎染谷
Original assignee: 英光ライティング株式会社
Priority date: 2018-03-13
Filing date: 2018-03-13
Publication date: 2022-07-07
Anticipated expiration: 2038-03-13
Also published as: JP2019160538A

Description

この発明は、発光ダイオードの駆動回路に関し、特に、発光ダイオードを定電流駆動方式で駆動する、駆動回路に関する。

この種の駆動回路の一例が、特許文献１の図１に開示されている。特許文献１の図１によれば、駆動対象のＬＥＤ１およびＬＤＥ２が直列接続される。ＬＥＤ１のアノードは、ＬＥＤ５および抵抗器Ｒ３を介して３端子レギュレータＩＣ１の出力端子に接続されるとともに、直接的に３端子レギュレータＩＣ１の調整端子に接続される。したがって、３端子レギュレータＩＣ１の出力電圧をＶ（ＩＣ１）と定義し、ＬＥＤ５の順方向電圧をＶ（ＬＥＤ５）と定義し、ＬＥＤ１およびＬＥＤ２を流れる電流をＩ３と定義すると、Ｉ３＝Ｖ（ＩＣ１）－Ｖ（ＬＥＤ５）／Ｒ３の関係式が成り立つ。この結果、ＬＥＤ１およびＬＥＤ２は、定電流で駆動される。

特許第４９１１７４７号公報

しかし、抵抗器Ｒ３の抵抗値が固定的であるため、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２およびＬＥＤ５の発光量を使用時に調整することはできない。ここで、抵抗器Ｒ３として可変抵抗を用いれば、抵抗値に応じて発光量が変化するが、ＬＥＤの特性上、発光量を微調整することは困難である。

それゆえに、この発明の主たる目的は、発光量を使用時に微調整することができる、発光ダイオードの駆動回路を提供することである。

この発明に係る発光ダイオードの駆動回路(12：実施例で相当する参照符号。以下同じ)は、入力端子(Vin)と出力端子(Vout)と調整端子(ADJ)とを有する３端子レギュレータ(16)、出力端子および調整端子とそれぞれ接続された一方端子および他方端子を有する第１抵抗器(R1)、および出力端子と接続された一方端子を有する第２抵抗器(R2, R21~R23)を備え、発光ダイオード(L1~L3)のアノードは第２抵抗器の他方端子に接続され、可変抵抗器(VR1)の一方端子は第１抵抗器の他方端子に接続される。

好ましくは、第２抵抗器の他方端子に接続された第１コネクタ端子(221)がさらに備えられ、発光ダイオードのアノードは第１コネクタ端子に接続される。

好ましくは、第１抵抗器の他方端子に接続された第２コネクタ端子(201)がさらに備えられ、可変抵抗器の一方端子は第２コネクタ端子に接続される。

好ましくは、発光ダイオードは複数存在し、当該複数の発光ダイオードのアノードが第２抵抗器の他方端子に共通的に接続される。

好ましくは、第２抵抗器および発光ダイオードの各々は複数存在し、当該複数の第２抵抗器の一方端子は出力端子に共通的に接続され、当該複数の第２抵抗器の他方端子は当該複数の発光ダイオードのアノードにそれぞれ接続される。

好ましくは、照明装置(10)は、上述の駆動回路を備える。

出力端子と調整端子との間の電位差は第１抵抗器によって規定され、発光ダイオードを流れる電流値は当該電位差と第２抵抗器の抵抗値とによって規定される。一方、発光ダイオードのアノード電圧は、可変抵抗器の抵抗値に応じて変動する。これによって、発光ダイオードの発光量を使用時に微調整することができる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

この実施例の照明装置の構成を示す回路図である。図１に示す照明装置を構成する調光スイッチの外観を示す外観図である。他の実施例の照明装置の構成を示す回路図である。その他の実施例の照明装置の構成を示す回路図である。

図１を参照して、この実施例の照明装置１０は、いわゆる有機ＥＬ照明装置であり、有機ＥＬダイオード（有機発光ダイオード）Ｌ１を発光させる駆動回路１２と、有機ＥＬダイオードＬ１の発光量を微調整するためにユーザによって操作される調光スイッチ１４とを備える。

駆動回路１２は、Ｖｉｎ端子（入力端子），Ｖｏｕｔ端子（出力端子）およびＡＤＪ端子（調整端子）が設けられた３端子レギュレータ（シリーズレギュレータ）１６と、コネクタ１８，２０および２２とを含む。Ｖｉｎ端子は、コネクタ１８の一方端子１８１と接続される。Ｖｏｕｔ端子は、第１抵抗器Ｒ１を介してＡＤＪ端子およびコネクタ２０の一方端子２０１と接続され、第２抵抗器Ｒ２を介してコネクタ２２の一方端子２２１と接続される。コネクタ１８の他方端子１８２は、コネクタ２２の他方端子２２２と直接的に接続されるとともに、第３抵抗器Ｒ３を介してコネクタ２０の他方端子２０２と接続される。

なお、３端子レギュレータ１６としては、たとえば、オン・セミコンダクター社製のＬＭ３１７ＢＤ２ＴＧが適用される。

調光スイッチ１４は、図２に示す外観を有し、スイッチＳＷ１および可変抵抗器ＶＲ１を備える。スイッチＳＷ１の一方端子は直流電源Ｖｃｃと接続され、スイッチＳＷ１の他方端子はコネクタ１８の一方端子１８１と接続される。また、可変抵抗器ＶＲ１の一方端子はコネクタ２０の一方端子２０１と接続され、可変抵抗器ＶＲ１の他方端子はコネクタ２０の他方端子２０２と接続される。

有機ＥＬダイオードＬ１のアノードはコネクタ２２の一方端子２２１と接続され、有機ＥＬダイオードＬ１のカソードはコネクタ２２の他方端子２２２と接続される。なお、コネクタ１８の他方端子１８２は基準電位面と接続される。

スイッチＳＷ１は、図２に示すダイヤル１４ｔの目盛りを“ＯＦＦ”に合わせたときにオフされる。この状態からダイヤル１４ｔを時計回り方向に回転させると、スイッチＳＷ１がオンされ、可変抵抗器ＶＲ１の抵抗値が増大される。

以上のように、３端子レギュレータ１６は、Ｖｉｎ端子とＶｏｕｔ端子とＡＤＪ端子とを有する。第１抵抗器Ｒ１の一方端子はＶｏｕｔ端子と接続され、第１抵抗器Ｒ１の他方端子はＡＤＪ端子と接続される。第２抵抗器Ｒ２の一方端子はＶｏｕｔ端子と接続され、第２抵抗器Ｒ２の他方端子は有機ＥＬダイオードＬ１のアノードと接続される。可変抵抗器ＶＲ１の一方端子は、第１抵抗器Ｒ１の他方端子に接続される。

したがって、Ｖｏｕｔ端子とＡＤＪ端子との間の電位差は第１抵抗器Ｒ１によって規定され、有機ＥＬダイオードＬ１を流れる電流値は当該電位差と第２抵抗器Ｒ２の抵抗値とによって規定される。一方、有機ＥＬダイオードＬ１のアノード電圧は、可変抵抗器ＶＲ１の抵抗値に応じて変動する。これによって、有機ＥＬダイオードＬ１の発光量を使用時に微調整することができる。

また、有機ＥＬダイオードＬ１はコネクタ２２を介して駆動回路１２と接続され、可変抵抗器ＶＲ１はコネクタ２０を介して駆動回路１２と接続されるため、有機ＥＬダイオードＬ１を外付けできるとともに、可変抵抗器ＶＲ１を備える調光スイッチ１４を外付けできる。

図３を参照して、他の実施例の照明装置１０は、コネクタ２４および２６と有機ＥＬダイオードＬ２およびＬ３が追加された点を除き、図１に示す照明装置１０と同じである。したがって、共通の構成については共通の参照番号を付することで、重複した説明を省略する。

図３によれば、有機ＥＬダイオードＬ２のアノードおよびカソードは、コネクタ２４の一方端子２４１および他方端子２４２にそれぞれ接続される。また、有機ＥＬダイオードＬ３のアノードおよびカソードは、コネクタ２６の一方端子２６１および他方端子２６２にそれぞれ接続される。

したがって、コネクタ２２の一方端子２２１に加えて、コネクタ２４の一方端子２４１およびコネクタ２６の一方端子２６１が、第２抵抗器Ｒ２の他方端子と接続される。換言すれば、第２抵抗器Ｒ２の他方端子には、有機ＥＬダイオードＬ１～Ｌ３のアノードが共通的に接続される。

一方、コネクタ２４の他方端子２４２およびコネクタ２６の他方端子２６２の各々は、コネクタ１８の他方端子１８２と直接的に接続されるとともに、第３抵抗器Ｒ３を介してコネクタ２０の他方端子２０２と接続される。さらに、第２抵抗器Ｒ２の抵抗値は、図１に示す第２抵抗器Ｒ２の抵抗値の１／３とされる。

この結果、第２抵抗器Ｒ２を導通した電流は、コネクタ２２～２６の上流で３つに分岐した後に、有機ＥＬダイオードＬ１～Ｌ３に供給される。この実施例においても、有機ＥＬダイオードＬ１～Ｌ３のアノード電圧は可変抵抗器ＶＲ１の抵抗値に応じて変動するため、有機ＥＬダイオードＬ１～Ｌ３の発光量を使用時に微調整することができる。

図４を参照して、その他の実施例の照明装置１０は、抵抗器Ｒ２の代わりに抵抗器Ｒ２１～Ｒ２３が設けられる点を除き、図３に示す照明装置１０と同じである。したがって、共通の構成については共通の参照番号を付することで、重複した説明を省略する。

図４によれば、抵抗器Ｒ２１～Ｒ２３の一方端子は、Ｖｏｕｔ端子に共通的に接続される。これに対して、抵抗器Ｒ２１の他方端子はコネクタ２２の一方端子２２１に接続され、抵抗器Ｒ２２の他方端子はコネクタ２４の一方端子２４１に接続され、抵抗器Ｒ２３の他方端子はコネクタ２６の一方端子２６１に接続される。つまり、抵抗器Ｒ２１～Ｒ２３の他方端子は、有機ＥＬダイオードＬ１～Ｌ３のアノードにそれぞれ接続される。なお、第２抵抗器Ｒ２１～Ｒ２３の各々の抵抗値は、図１に示す第２抵抗器Ｒ２の抵抗値と一致する。

この結果、有機ＥＬダイオードＬ１を流れる電流値は、Ｖｏｕｔ端子とＡＤＪ端子との間の電位差と第２抵抗器Ｒ２１の抵抗値とによって規定される。また、有機ＥＬダイオードＬ２を流れる電流値は、Ｖｏｕｔ端子とＡＤＪ端子との間の電位差と第２抵抗器Ｒ２２の抵抗値とによって規定される。さらに、有機ＥＬダイオードＬ３を流れる電流値は、Ｖｏｕｔ端子とＡＤＪ端子との間の電位差と第２抵抗器Ｒ２３の抵抗値とによって規定される。

この実施例においても、有機ＥＬダイオードＬ１～Ｌ３のアノード電圧は可変抵抗器ＶＲ１の抵抗値に応じて変動するため、有機ＥＬダイオードＬ１～Ｌ３の発光量を使用時に微調整することができる。また、この実施例では、第２抵抗器Ｒ２１～Ｒ２３が有機ＥＬダイオードＬ１～Ｌ３にそれぞれ割り当てられるため、或る有機ＥＬダイオードの着脱に起因する他の有機ＥＬダイオードの発光量の変動を抑えることができる。

なお、上述の実施例では、有機ＥＬダイオードを発光させることを想定している。しかし、この発明の駆動回路は、無機ＥＬダイオード（無機発光ダイオード）の発光にも適用することができる。

１０ …照明装置
１２ …駆動回路
１４ …調光スイッチ
１６ …３端子レギュレータ
１８～２２ …コネクタ
Ｒ１ …第１抵抗器
Ｒ２，Ｒ２１～Ｒ２３ …第２抵抗器
Ｒ３ …第３抵抗器
ＶＲ１ …可変抵抗器
Ｌ１～Ｌ３ …有機ＥＬダイオード

Claims

入力端子と出力端子と調整端子とを有する３端子レギュレータ、
前記出力端子および前記調整端子とそれぞれ接続された一方端子および他方端子を有する第１抵抗器、
前記出力端子と接続された一方端子を有する第２抵抗器、
発光ダイオードと接続するためのコネクタ端子を有する第１コネクタ、
可変抵抗器と接続するためのコネクタ端子を有する第２コネクタを備え、
前記第２抵抗器の他方端子は、前記第１コネクタが有するコネクタ端子のうちの前記発光ダイオードのアノードと接続され得るコネクタ端子に接続され、
前記第１抵抗器の他方端子は、前記第２コネクタが有するコネクタ端子のうちの前記可変抵抗器の一方端子と接続され得るコネクタ端子に接続され、
前記第１コネクタが有するコネクタ端子のうちの前記発光ダイオードのカソードと接続され得るコネクタ端子と、前記第２コネクタが有するコネクタ端子のうちの前記可変抵抗器の他方端子と接続され得るコネクタ端子とが接続されている、発光ダイオードの駆動回路。
前記第１コネクタが有するコネクタ端子のうちの前記発光ダイオードのカソードと接続され得るコネクタ端子と接続された一方端子、および、前記第２コネクタが有するコネクタ端子のうちの前記可変抵抗器の他方端子と接続され得るコネクタ端子と接続された他方端子を有する第３抵抗器を備え、当該第３抵抗器を介して前記第１コネクタが有するコネクタ端子のうちの前記発光ダイオードのカソードと接続され得るコネクタ端子と、前記第２コネクタが有するコネクタ端子のうちの前記可変抵抗器の他方端子と接続され得るコネクタ端子とが接続されている、請求項１に記載の駆動回路。
電源と接続するためのコネクタ端子と、基準電位面と接続するためのコネクタ端子とを有し、
前記入力端子は、前記電源と接続するためのコネクタ端子と接続され、
前記発光ダイオードのカソードと接続され得るコネクタ端子および前記第３抵抗器の一方端子は、前記基準電位面と接続するためのコネクタ端子と接続される、請求項２に記載の駆動回路。
前記発光ダイオードは複数存在し、
当該複数の発光ダイオードのアノードが前記第２抵抗器の他方端子に共通的に接続される、請求項１ないし３のいずれかに記載の駆動回路。
前記第２抵抗器および前記発光ダイオードの各々は複数存在し、
当該複数の第２抵抗器の一方端子は前記出力端子に共通的に接続され、
当該複数の第２抵抗器の他方端子は当該複数の発光ダイオードのアノードにそれぞれ接続される、請求項１ないし３のいずれかに記載の駆動回路。
請求項１ないし５のいずれかに記載の駆動回路を備える、照明装置。