JPH0342775B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は発光ダイオードの制御に関するもので
ある。

従来の技術 従来より、電動機の回転数を視覚的に表示する
素子として発光ダイオード（以下LEDという）
が用いられている。その表示方法は、７セグメン
トLEDを用いる数値表示と、複数個のLEDを並
べて点灯数によつて大小表示を行なうという２つ
の方法に大別できる。またLEDの駆動方法とし
ては、LEDを並列に並べて各々を制御する方法
が一般的に用いられている。

しかし、１つのLEDを点灯させるためには数
ｍＡ以上の電流が必要であり、LEDの点灯数が
多くなる程、LEDに電流を供給する直流電源の
負担が大きくなるため、LEDを直列接続して供
給する電源を軽減しようという方法がよく用いら
れるようになつてきた。

第２図に複数個のLEDを直列に接続した場合
の回路例を示す。

第２図において、１〜３は直列に接続された
LEDであり、直列抵抗が接続してあり各LED１
〜３にはスイツチまたはスイツチング素子２１〜
２３（以下単にスイツチという）が並列に接続し
ている。

この回路において、たとえばLED１を点灯さ
せたい場合はスイツチ２２と２３の２つをONす
ればよいし、３つとも点灯させたければスイツチ
２１〜２３はいずれもOFFにしておけばよい。

すなわち、全てのLEDは各々対応したスイツ
チのON／OFFによつて点灯・消灯を制御するこ
とができる。

つぎにスイツチとしてトランジスタを用いた従
来の回路図の一例を第３図に示す。

第３図において、第２図と同じ動作をするもの
については、同じ番号をつけ、ここでは説明は省
略する。

図中の７〜９はトランジスタでスイツチとして
用いられ、各コレクタ・エミツタをLED１〜３
の両端に接続して前記LED１〜３を制御する。
前記トランジスタ７〜９の各ベースには比較器３
１〜３３より制御信号を与えるようにしてあり、
比較器３１〜３３の入力端子の一端は共通に可変
抵抗器２９に接続され、入力端子の他端には抵抗
１７〜２０を介して基準電圧が与えてある。そし
て抵抗器２９により点灯数を制御することができ
る。たとえばLED３のみを点灯させたい場合は
可変抵抗の中間端子を側に、LED１〜３をす
べて点灯させたい場合には側に動かせばよい。

発明が解決しようとする問題点 しかし、この方法では各LED１〜３に対応す
るスイツチ７〜９とこれらスイツチ７〜９を駆動
する比較器３１〜３３およびそれに比較電圧を与
える素子が必要なため、制御するLEDが多くな
る程部品点数が多く、高価格になつてしまうとい
う問題点があつた。

問題点を解決するための手段 前記従来の問題点を解決するために本発明の
LED制御回路は、スイツチとしてトランジスタ
を用い、直列接続された複数のLEDの一端に第
一段のトランジスタのエミツタ端子を接続し、そ
のベース端子と第二段のトランジスタのエミツタ
端子を接続し、また第二段のトランジスタのベー
ス端子と第三段のエミツタ端子の接続を繰返しま
た各々のトランジスタのコレクタ端子は対応する
LEDと次段のLEDの接線部に接続し、最終段の
トランジスタのコレクタ端子は直列接続された複
数のLEDの他端に接続するように構成されてい
る。

作 用 前記構成によれば、トランジスタはスイツチの
役割とともに、そのベース〜エミツタ間電圧を入
力電圧との比較電圧として利用できるため、従来
必要としていた比較器やそれに比較電圧を与える
素子が不要になる。

実施例 本発明の一実施例のLED制御回路の回路図を
第１図に示す。

第１図において、第２図および第３図と同じ動
作をするものについては同じ番号をつけ、ここで
は説明は省略する。

第１図において、４〜６はトランジスタで、第
一段のトランジスタ４のエミツタ端子は第一段の
LED１のアノード端子に、コレクタ端子は第一
段のLED１のカソード端子および第二段のLED
２のアノード端子に接続されている。第二段のト
ランジスタ５のエミツタ端子は第一段のトランジ
スタ４のベース端子に接続されコレクタ端子は第
二段のLED２のカソード端子および第三段の
LED３のアノード端子に接続されている。同様
に第三段のトランジスタ６の各端子も接続されて
おり、各トランジスタ４〜６のベース端子はそれ
ぞれベース抵抗１１〜１３に接続され、ベース抵
抗１１〜１３の他端は可変抵抗２９の中間端子に
共通に入力されている。

この第１図において、可変抵抗２９の中間端子
が側にある場合は各トランジスタ４〜６のベー
ス電位が高くなるのでONしにくくなつてLED１
〜３は点灯し、側にある場合は逆にトランジス
タ４〜６のベース電位が下がるのでONし易すく
なつてLED１〜３は消灯する。

いま、可変抵抗２９の中間端子が側から徐々
に側に動く場合を考える。この場合、トランジ
スタ４のエミツタ電位V_Aは次のようにして求め
られる。全トランジスタのON時のコレクタ〜エ
ミツタ間電圧がV_CEで等しいとすると、トランジ
スタ６のエミツタ電位V_C＝V_CEで、これはトラン
ジスタ５のベース電位に等しいから、トランジス
タ５のエミツタ電位V_B＝V_CE＋V_BE（V_BE：ベース
〜エミツタ間電圧で全トランジスタで等しいとす
る）、これはトランジスタ４のベース電位に等し
いから、 V_A＝V_B＋V_BE＝V_CE＋2V_BEとなる。可変抵抗２
９の中間端子が徐々に側に動き、全トランジス
タ４〜６のベース電位が上昇していくとまずトラ
ンジスタ６がOFFする。それが発生するのは、
可変抵抗２９の中間端子の電位をV_Eとするとト
ンランジスタ６のベース電位V_D＜V_Eとなる場合
である。（LEDのON電圧をV_Lとすると、V_D＝V_C
−V_BE＝V_B−2V_BE＝V_L＋V_CE−2V_BE＜V_Eの状態）
するとLED３が点灯するため、V_A、V_B、V_Cの電
位は次のように変化する。V_C＝V_L＋V_CE−V_BE、
V_B＝V_L＋V_CE、V_A＝V_L＋V_CE＋V_BE（V_A、V_B、V_C
間はV_BEの電位差） さらにV_Eが上昇して、V_C＝V_L＋V_CE−V_BE＜V_E
となるとトランジスタ５はOFFに移行し、LED
２も点灯する。（LED３も点灯しているため点灯
数は２）これにより、V_B＝2V_L＋V_CE−V_BE、V_A
＝2V_L＋V_CEとなる。さらにV_Eが上昇して、V_B＝
2V_L＋V_CE−V_BE＜V_Eとなるとトランジスタ４も
OFFに移行し、LED１も点灯するので全LEDが
点灯するようになる。

（V_A＝3V_L） このように、本発明の構成によればON状態の
トランジスタにある前段と次段のベース電位には
常にV_BEなる電位差が発生しているため、これに
相当するV_Eの変化があつてはじめてトランジス
タがON←→OFFすることができるので、従来必要
とされた比較器やこれに比較電圧を与える素子が
不要になる。

なお本発明ではPNPトランジスタを例にとつ
て説明したが、NPNトランジスタを同様に構成
してもよい。

発明の効果 以上の実施例の説明より明らかなように、本発
明によればトランジスタはスイツチとしての役割
をするとともに、そのベース〜エミツタ間電圧を
入力電圧との比較電圧として利用できるため、従
来必要としていた比較器やそれに比較電圧を与え
る素子が不要になるので、部品点数の削減が可能
になり低廉に構成できるという優れた効果が得ら
れる。

また、ベース〜エミツタ電圧を利用することに
より、LEDの表示制御をほぼリニアに行なうこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のLED制御の回路
図、第２図は従来のLED制御の概念図、第３図
は従来のLED制御の回路図である。 １〜３……発光ダイオード、４〜６……トラン
ジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直列接続された複数のLEDの一端に第一段
   のトランジスタのエミツタ端子を接続し、このベ
   ース端子は次段のトランジスタのエミツタ端子に
   接続し、このベース端子はさらに次段のトランジ
   スタのエミツタ端子に接続する構成を繰り返し、
   また、各々のトランジスタのコレクタ端子は対応
   するLEDと次段のLEDの接続部に接続し、最終
   段のトランジスタのコレクタ端子は直列接続され
   た複数のLEDの他端に接続してなる発光ダイオ
   ードの制御回路。 ２ トランジスタのベース〜エミツタ間電圧を入
   力電圧との比較電圧として利用した特許請求の範
   囲第１項記載の発光ダイオードの制御回路。