JPH04136791U - 表示灯用電流制限回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表示灯用の電流制限回路を、安価な構成で広
範囲な入力電圧に対応できるようにする。 【構成】 発光ダイオード（７ｒ，７ｇ，７ｙ）を光源
とする表示灯において、定格電圧に対応する直流電圧で
クランプされた矩形波を発生する矩形波発生手段（１
７，１９〜２６）と、この矩形波発生手段の矩形波出力
と供給される入力電圧とを比較する比較手段（２７）
と、入力電圧が矩形波よりも大のときに発光ダイオード
への電流の供給を停止する電流制限手段（３０，３２）
とを具備する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、工場、工事現場及び危険区域などでの注意喚起や警告のために用 いられる表示灯に用いて好適な表示灯用電流制限回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の上述した表示灯には、本出願により先に提案されているもののように（ 特願平２−１３３１５７号）、その光源として主に発光ダイオード（以下ＬＥＤ ）が採用されている。この表示灯にあっては、ＬＥＤへ流れる電流を直列に接続 した抵抗によって制限するようにしており、また入力電圧が変動することによる 電流値の変化に対してＬＥＤの明るさを一定に保つ必要性から、その電源に定電 圧回路や定電流回路を採用している。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、ＬＥＤの明るさを一定に保つために、電源に定電圧回路や定電流回 路を採用しているが、電流駆動部の発熱の問題があるので広範囲な入力電圧には 対応することができないという問題があった。この問題に対しては、定電圧回路 としてスイッチング電源を使用することで対処可能であるが、スイッチング電源 を採用することにより、回路構成が複雑になり製品コストが上がるという問題が 生じてしまう。 この考案は上述した事情に鑑みてなされたもので、安価な構成で広範囲な入力 電圧に対応することができる表示灯用電流制限回路を提供することを目的として いる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

この考案は、ＬＥＤを光源とする表示灯において、定格電圧に対応する直流電 圧でクランプされた矩形波を発生する矩形波発生手段と、この矩形波発生手段の 矩形波出力と供給される入力電圧とを比較する比較手段と、前記入力電圧が前記 矩形波よりも大のときに前記ＬＥＤへの電流の供給を停止する電流制限手段とを 具備することを特徴とする。

【０００５】

【作用】

上記構成によれば、供給される入力電圧が矩形波出力よりも大になると、ＬＥ Ｄへの電流の供給が停止される。すなわち、定格電圧よりも大きな入力電圧が供 給される場合にはＬＥＤへは断続的に電流が供給されることになる。したがって 、定格電圧に相当する入力電圧が供給された場合と略同様の電流が流れることに なる。

【０００６】

【実施例】

以下、図面を参照してこの考案の実施例について説明する。 図１はこの考案の一実施例が適用された表示灯を示す斜視図である。この図に おいて、１は乳白色または透明のグローブであり、その上端が閉口し、下端が開 口した円筒形状に形成されている。このグローブ１はベース２を介してブラケッ ト３に固定されている。この場合、グローブ１はベース２に対してそれぞれねじ 込むことにより、互いに接続されるようになっている。また、グローブ１をブラ ケット３に固定することにより、同グローブ１内の各発光素子と同じブラケット ３内の点灯制御回路４とを電気的に接続できるようになっている。

【０００７】 ５はシート状に形成された基板（以下フレキシブル基板という）であり、その 両端が接続部材６により着脱自在に接続されるようになっている。このフレキシ ブル基板５には、上述した発光素子すなわち、赤色、黄色及び緑色の発光を行う ＬＥＤ７ｒ，７ｒ，…、７ｙ，７ｙ，…、７ｇ，７ｇ，…が一列置きにそれぞれ ６列半田付けされている。上記点灯制御回路４は、ブラケット３に取付けられた 各種スイッチ（図示略）の設定に基づいてＬＥＤ７ｒ，７ｒ，…、又は、ＬＥＤ ７ｙ，７ｙ，…、又は、ＬＥＤ７ｇ，７ｇ，…の点灯制御を行うものである。こ の点灯制御回路４の電源は外部より供給されるようになっている。

【０００８】 次に、図２は上記表示灯の電気的構成を示す回路図である。なお、この図にお いて、ＬＥＤ７ｒ，７ｒ，…を除く他の部品は点灯制御回路４を構成している。 この図において、１０ａ，１０ｂは外部より例えば直流の入力電圧Ｖi（図３ （イ））が供給される入力端子であり、それぞれ全波整流器（ブリッジ回路）１ １の電源入力側に接続されている。この場合、入力電圧Ｖiとして直流２４Ｖが 供給される。全波整流器１１は、その電源側端がダイオード１２を介して三端子 レギュレータ（定電圧素子）１３の入力端に接続されると共に、コンデンサ１４ の一端に接続されている。

【０００９】 三端子レギュレータ１３は、１２Ｖの直流電圧Ｖreg（図３（ロ））を出力し 、後述する各ＩＣ（インバータ及び比較器）へ供給する。この三端子レギュレー タ１３の出力端は、コンデンサ１５の一端、抵抗１６の一端及びコンデンサ１７ の一端にそれぞれ接続されている。三端子レギュレータ１３の接地端と、上述コ ンデンサ１４の他端と、コンデンサ１５の他端とが全波整流器１１の接地側端に 接続されている。また、この接地側端には抵抗１６の他端がスイッチ１８を介し て接続され、またコンデンサ１７の他端が抵抗１９を介して接続されている。ス イッチ１８は、上記ＬＥＤの点灯／消灯を行うものである。この場合、閉状態に すると点灯状態になる。

【００１０】 ２０，２１は各々インバータであり、直列に接続され、各入力端に抵抗２２， ２３の一端が接続されている。抵抗２２，２３の他端は共通接続され、コンデン サ２４を介してインバータ２１の出力端に接続されると共に、ダイオード２５、 抵抗２６を介して上記コンデンサ１７と抵抗１９の接続端に共通接続されている 。なお、インバータ２０，２１、抵抗２２，２３及びコンデンサ２４は矩形波発 生回路を構成する。この矩形波発生回路から発生され、ダイオード２５、抵抗２ ６を介して出力される電圧Ｖintの波形は図３（ハ）のようになる。

【００１１】 ２７は比較器であり、その反転入力端が抵抗２８の一端と抵抗２９の一端に接 続されている。抵抗２８の他端は全波整流器１１の電源側端に接続されており、 抵抗２９の他端が全波整流器１１の接地側端に接続されている。これにより、反 転入力端には抵抗２８，２９で入力電圧Ｖiを分圧した電圧Ｖd（図３（ニ））が 供給される。この場合、入力電圧Ｖiが２４Ｖのときに、電圧Ｖdが非反転入力端 に供給される電圧Ｖintの直流レベルと略同一になるように、予め抵抗２８，２ ９の分圧比を決定している。また、この図３（ニ）は経時的に徐々に増加してい るが、これは入力電圧Ｖiが経時的に徐々に増加しているからである。明らかな ように入力電圧Ｖiが変動せず一定であれば、この電圧Ｖdも一定になる。比較器 ２７の非反転入力端には、上記矩形波発生回路から発生され、ダイオード２５、 抵抗２６を介して出力される電圧Ｖintが供給される。

【００１２】 ３０は比較器であり、その非反転入力端が上記比較器２７の出力端に接続され ている。また、反転入力端が上記抵抗１６とスイッチ１８の接続部分に接続され ている。この比較器３０の出力端は、抵抗３１を介してトランジスタ３２のベー スに接続されている。トランジスタ３２のエミッタは全波整流器１１の接地側端 に接続されている。コレクタと全波整流器１１の電源側端との間には、６個の直 列接続されたＬＥＤ（例えば７ｒ，７ｒ，…）と、抵抗３３とが直列接続されて いる。この場合、図示しないが、トランジスタ３２のコレクタと全波整流器１１ の電源側端との間には、６個の直列接続されたＬＥＤ７ｒ，７ｒ，…と、抵抗３ ３とが直列接続されたものが残り５列接続されている。

【００１３】 このように構成された表示灯において、外部より２４Ｖの入力電圧Ｖiが供給 されると、三端子レギュレータ１３から安定化された１２Ｖの直流電圧Ｖregが 出力され、インバータ２０，２１及び比較器２７，３０へ供給される。これによ り、矩形波発生回路から矩形波が発生し、さらにこの矩形波が積分された図３（ ハ）に示す電圧Ｖintが比較器２７の非反転入力端に供給される。この場合、 電圧Ｖdは電圧Ｖintよりも小であるので、比較器２７から直流出力（１０．５Ｖ ）が出力され、比較器３０の非反転入力端に供給される。そして、スイッチ１８ が閉状態であれば、比較器３０から直流出力（１０．５Ｖ）が出力され、これに より、トランジスタ３２がオン状態になり、各ＬＥＤ７ｒ，７ｒ，…が点灯する 。

【００１４】 ここで、図３（イ）′に示すように、初期値が２４Ｖ以下でこの電圧値から徐 々に増加していくような変動する入力電圧Ｖiが供給されると、これの２４Ｖを 超えた時点から、電圧Ｖdが積分波形の電圧Ｖintよりも大になり、比較器２７の 出力が０Ｖになる。一方、電圧Ｖdが電圧Ｖintよりも小になれば、比較器２７の 出力が１０．５Ｖになる。すなわち、比較器２７からは、電圧Ｖintの波形によ って１０．５Ｖと０Ｖとが交互に出力される（図３（ホ））。そして、スイッチ １８が閉状態になっていれば、比較器３０の出力も１０．５Ｖと０Ｖとが交互に 繰返され、これによってトランジスタ３２は断続的に動作する。

【００１５】 この場合、入力電圧Ｖiが２４Ｖを超えた時点からは、トランジスタ３２が動 作状態のときに、各ＬＥＤ７ｒ，７ｒ，…に流れる電流は２４Ｖのときよりも大 になるが、トランジスタ３２が非動作状態のときに各ＬＥＤ７ｒ，７ｒ，…に電 流が流れないので、結果的には入力電圧Ｖｉが２４Ｖのときと略同様になる。 このように、定格電圧から外れた入力電圧Ｖｉが印加されても、各ＬＥＤをオ ン／オフさせるので、実効電流は定格時と略同じになる。

【００１６】

【考案の効果】

以上説明したようにこの考案の表示灯用電源装置によれば、定格電圧に対応す る直流電圧でクランプされた矩形波を発生する矩形波発生手段と、この矩形波発 生手段の矩形波出力と供給される入力電圧とを比較する比較手段と、前記入力電 圧が前記矩形波よりも大のときにＬＥＤへの電流の供給を停止する電流制限手段 とを具備したので、広範囲の入力電圧に対して定電圧回路又は定電流回路を用い ることなくＬＥＤへの電流の供給を制限することができ、またスイッチング電源 のように複雑な構成にならないので、コストも低く抑えることができるという効 果が得られる。

【００１７】

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例による表示灯用電源装置が
適用された表示灯を示す外観図である。

【図２】同表示灯の電気的構成を示す回路図である。

【図３】同表示灯の動作を説明するための波形図であ
る。

【符号の簡単な説明】

７ｒ，７ｇ，７ｙ 発光ダイオード ２０，２１ インバータ １９，２２，２３，２６ 抵抗 １７，２４ コンデンサ ２５ ダイオード（１７，１９〜２６は矩形波発生手
段） ２７ 比較器（比較手段） ３０ 比較器 ３２ トランジスタ（３０，３２は電流制限手段）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光ダイオードを光源とする表示灯にお
   いて、定格電圧に対応する直流電圧でクランプされた矩
   形波を発生する矩形波発生手段と、この矩形波発生手段
   の矩形波出力と供給される入力電圧とを比較する比較手
   段と、前記入力電圧が前記矩形波よりも大のときに前記
   発光ダイオードへの電流の供給を停止する電流制限手段
   とを具備することを特徴とする表示灯用電流制限回路。