JPS63279598A - Ｅｌ素子の発光駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はパルス電圧の印加により発光するＥＬ素子の発
光駆動回路に関する。

従来の技術 従来、よりＸＬ素子の発光駆動回路は例えば特公昭５２
−４５４６６号公報等、種々知られている。

上記公報に開示された発光駆動回路は、その略電気回路
図を第４図に示したように、２つのスイッチ素子である
トランジスタＴｒ１　、　Ｔｒ２およびＴｒ３　、　Ｔ
ｒ４を直列接続した第１．第２のスイッチ回路を直流電
源Ｅに対して並列接続すると共に、ＥＬ素子３を第１．
第２のスイッチ回路１．２の２つのトランジスタ’ｒｒ
１　、τｒ２およびＴｒ５　＊　Ｔｒ４の夫々の接続点
ム、Ｂ間に接続し、さらに上記トランジスタＴｒ１　、
　Ｔｒ２およびＴｒ５　、　Ｔｒ４にパルス電圧を適宜
タイミングで印加する制御手段４．６を備え、かかる制
御手段４，６により上記４つのトランジスタＴｒ１〜Ｔ
ｒ４の導通タイミングを制御し、直流電源Ｘの出力電圧
を正逆方向にかつパルス的にＥＬ素子３に供給し、この
ＥＬ素子を発光させるものである。

発明が解決しようとする問題点 上記の発光駆動回路は、上述したように！Ｌ素子３０両
端に対し直流電源Ｘの出力電圧を正逆方向に印加できる
ことになシ一般的には有利となるが、装置によっては通
常の動作状態にて直流高電圧を使用するものもある。

換言すれば、通常の動作状態において装置内に普通に存
在する直流電圧が高圧である、即ち直流高電圧が簡単に
得られる装置もあり、このような装置においての適用を
考えると、高耐圧のＥＬ素子を準備する必要があシ、コ
ストアップとなってしまう不都合を生じることになる。

また、その構成自体についてみても、４つのスイッチ素
子およびその制御系を必要とし、かかる点でもコストア
ップとなってしまう不都合を有している。

本発明は上記のような不都合を考慮してなしたもので゛
、出力電圧が高い直流電源を使用しても高耐圧のＥＬ素
子を使用しなくても良い、かつ構成の簡単なＲＬ素子の
発光駆動回路を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明によるＥＬ素子の発光駆動回路は、直流電源の両
端に接続される第１のスイッチ素子、ダ−イオード、第
２のスイッチ素子を直列接続したスイッチ回路と、上記
電源と第１のスイッチ素子の制御極との間に接続される
第１のスイッチ素子のゲート手段と、上記制御極と上記
ダイオードのカソード間とを接続し上記ダイオードに生
じる降下電圧で上記制御極を逆バイアスする逆バイアス
手段と、第２のスイッチ素子の制御極と接続されこの第
２のスイッチ素子の導通、非導通を制御する制御回路と
、ｉｃＬ素子と直列接続されるコンデンサとからなり、
ＥＬ素子と接続されない上記コンデンサの一端を上記電
源の出力端子の一端と接続し、上記コンデンサと接続さ
れないＲＬ素子の一端を上記第１のスイッチ素子とダイ
オードとの接続点に接続することによって構成される。

作用 本発明によるＩＥＬ素子の発光駆動回路は上記のように
構成されることから、［ａ素子への直流電源の出力電圧
の供給は、ＥＬ素子と直列接続されたコンデンサを介し
て行なわれることになる。

この結果、ＥＬ素子に印加される電圧は電源の出力電圧
をコンデンサとＥＬ素子自身の容量成分比で分割した電
圧となシ、その電圧値は、コンデンサの容量を適宜設定
することによって所望値まで低減できることになる。

実施例 第１図は本発明によるＩＥＬ素子の発光駆動回路の一実
施例を示す電気回路図であシ、図中第４図と同図番、同
符号のものは同一機能部材を示している。

第１図からも明らかなように、本実施例においては、第
１のスイッチ素子であるサイリスタ７゜ダイオード８．
第２のスイッチ素子であるトランジスタ９を直列接続し
てなるスイッチ回路６が電源Ｅの両端に接続されてい為
。

スイッチ回路６のサイリスタ７の制御極であるゲー）７
ａと電源Ｚの間には、抵抗１１からなるゲート手段１ｏ
が接続されている。尚、破線で示した抵抗１２を追加し
てゲート手段１ｏを構成しても良い。

また、上記ゲート７！Ｌはダイオード８のカソードと給
電路１４によって接続され、従って、ダイオード８に電
流が流れるとその降下電圧が上記給電路１４を介して上
記ゲー）７１Ｌを逆バイアスすることになる。

即ち、上記給電路１４は逆バイアス手段１３を形成する
。

スイッチ回路６のトランジスタ９の制御極であるベース
９１Ｌは、パルス信号を出力する発振器１６、抵抗１７
．１８からなる制御回路１６と接続されている。

さらに、ＥＬ素子３はコンデンサ１９と直列体を形成し
、その一端が上記コンデンサ１９を介して電源Ｅの高電
位側端子Ｈａと、他端がサイリスタ７とダイオード８と
の接続点２と接続されている。

以下、上記のような構成の一実施例の動作について説明
する。

今、直流電源Ｅより所定の高電圧が出力されると共に制
御回路１６の発振器１６よシ高レベルの信号が出力され
ると、この高レベル信号は抵抗１７．１８を介してトラ
ンジスタ９のベース９１Ｌに供給され、よってトランジ
スタ９は導通状態となり、電源Ｅよりコンデンサ１９．
ＥＬ素子３゜ダイオード８．トランジスタ９を介して電
流が流れ、コンデンサ１９とＥＬ素子３はその容量成分
比に応じて充電されてゆき、同時にＥＬ素子は発光する
。

この時、ダイオード８に流れる電流によシ発生する降下
電圧は逆バイアス手段１３である給電路１４を介してサ
イリスタ７のゲート７＆に印加され、よってこのサイリ
スタ７に非導通に制御される。

また、抵抗１１を介しても電流が流れるが、抵抗１１の
抵抗値の適宜の設定によシ特に問題は生じない。

一方、ＩＩ、素子３のコンデンサ１９を介しての充電特
性を考慮した適宜時間後、発振器１６の出力する信号が
低レベルに反転すると、この低レベル信号はトランジス
タ９のベース９＆に抵抗１７゜１８を介して供給され、
よってトランジスタ９は非導通となる。

トランジスタ９が非導通になると電源Ｅの接続が遮断さ
れると共に、ダイオード８に発生していた降下電圧によ
るサイリスタ７の逆バイアス状態が解除されることにな
る。

従って、コンデンサ１９．ＥＬ素子３の充電電圧がゲー
ト手段１０を介してサイリスタフのゲート・カソード間
に印加されることになり、このサイリスタ７は導通する
。

サイリスタ７が導通すると、コンデンサ１９゜ＥＬ素子
３の充電電荷が上記サイリスタ７を介して放出され、Ｅ
Ｌ素子３Ｆｉ上述した場合とは逆方向に充電されてゆき
、同時に発光する。

ＩＥＬ素子３の逆方向充電が進むと、サイリスタ７を介
しての電流が流れなくなり、このサイリスタ７は自然に
非導通状態に復帰する。

サイリスタフが非導通になされた後、発振器１６の出力
信号を高レベルになすと、先に述べたようなトランジス
タ９の導通によるコンデンサ１ｅ；＊、ＭＬ素子３の充
電動作およびＥＬ素子３の発光動作が行なわれることに
々る。

以降、発振器１６の出力信号を低あるいは高レベルに切
換えることにより、上述したような動作が繰り返される
ことに、即ちＥＬ素子３は正逆方向へのエネルギー供給
がなされることにより所望の発光動作を行なうことにな
る。

以上のように第１図に示した実施例は、ＩＥＬ素子３へ
のエネルギー供給をサイリスタ７とトランジスタ９０２
個のスイッチ素子およびコンデンサ１９とによって制御
する簡単な構成である。

また、ダイオード８に発生する降下電圧によってトラン
ジスタ９が導通時、サイリスタ７が導通することはなく
、逆にサイリスタ７はトランジスタ９の非導通時にコン
デンサ１９、ＥＬ素子の充電電荷が供給されることによ
り初めて導通でき、従って、サイリスタ７、トランジス
タ９が同時に導通し、電源Ｅの両端に接続されることは
ない。

さらに、ＥＬ素子３の両端に電源Ｅよシ印加される電圧
は、コンデンサ１９とＥＬ素子３自身の容量成分比によ
って上記電源Ｅの出力電圧を分割した電圧となることか
ら、その電圧値を上記コンデンサ１９の容量を適宜設定
することにより調整できることになる。

従って、耐圧の低いＥＬ素子でもコンデンサ１９の容量
値の適宜設定によシ高圧の直流電源Ｘに対して使用でき
ることになる。

尚、上述の説明はＥＬ素子３と直列接続されるコンデン
サ１９のＥＬ素子３と接続されない一端を電源Ｘの高電
位側端子Ｅ＆と接続しているとして行なったが、第１図
中に破線で示したように、上記コンデンサ１９の一端を
電源Ｅの低電位側端子Ｅｂと接続しても良い。

即ち、破線で示したような接続関係になすと、サイリス
タ７の導通時にＩＥＬ素子３．コンデンサ１９の電源Ｅ
による充電が行なわれ、トランジスタ９の導通時にＥＬ
素子３．コンデンサ１９の放電が行なわれることになシ
、先の説明とはサイリスタ７、トランジスタ９のＥＬ素
子３に対する充放電制御動作が反対になるものの、ＥＬ
素子３の両端に印加される電圧をコンデンサ１９の容量
値の設定によシ調整できる作用等は、先の例と同様に期
待できることになる。

加えて前述したＥＬ素子３．コンデンサ１９の充放電動
作を考えると図中のＥＬ素子３とコンデンサ１９の接続
位置を（）で示したように入れ換えても良いことは詳述
するまでもない。

さらに加えて、第１図中に破線で示したように、ＥＬ素
子３の両端に高抵抗値の抵抗Ｒを接続しても良い。

上記抵抗Ｒを設けることによシ、電源五の供給を停止し
たＥＬ素子３の消灯時、ＥＬ素子３に充電されている充
電電荷を放出できることになり、かかる作用によって例
えばノイズによる誤動作をよシ確実に防止できる等、よ
り安定したＥＬ素子３の発光、消灯動作を期待できるこ
とになる。

第２図は本発明によるＥＬ素子の発光駆動回路の他の実
施例を示す電気回路図であり、図中第１図と同図番、同
符号のものは同一機能部材を示している。

この実施例は第２図からも明らかなように、第１図に実
線で示した実施例におけるＥＬ素子３の両端に、ツェナ
ーダイオード２１，２２からなる定電圧回路２０を付加
したものである。尚、上記ツェナーダイオード２１．２
２は、夫々逆方向に、かつ直列接続されている。

以下、上記のような構成からなる実施例の動作について
説明するが、上述した定電圧回路２０以外の動作は先の
実施例と同様であり簡略化する。

今、電源Ｅより所定電圧が出力されると共に発振器１６
より高レベル信号が出力されるとトランジスタ９が導通
し、電源Ｅよりコンデンサ１９゜ＥＬ素子３と定電圧回
路２０との並列体ダイオード８および上記トランジスタ
９を介して電流が流れる。

従って、コンデンサ１９．ＥＬ素子３の充電がその容量
成分比に応じて開始され、先の実施例同様ＥＬ素子３は
発光する。

しかしながら、この時上記ＥＬ素子３に充電される電圧
値についてみてみると、本実施例の場合、先の実施例と
は異なシ定電圧回路２ｏのツェナーダイオード２１によ
って規定される安定した電圧値となる。

尚、上記動作時、ダイオード８に生じる降下電圧にてサ
イリスタ７が逆バイアスされ非導通に維持されることは
先の実施例と同様である。

一方、ＥＬ素子３の充電特性を考慮した所定時間後に発
振器１６よシ低レベル信号が出力されると先の実施例同
様上記トランジスタ９は非導通になり、電源Ｅの供給が
遮断されると共にサイリスタフの逆バイアスが解除され
、サイリスタ７が導通することになる。

従って、コンデンサ１９．ＩＥＬ素子３の充電電荷がサ
イリスタ７を含むループで放電されることになり、ＥＬ
素子３は先の場合とは逆方向に充電されてゆき、発光す
る。

この逆方向充電時においても、本実施例の場合、定電圧
回路２′Ｏを備えているため、ＥＬ素子３の逆方向充電
電圧値は、ツェナーダイオード２２によって規定される
安定した電圧となる。

以降、発振器１６の出力信号を高あるいは低レベルに切
換えることによシ、上述したような動作が繰り返される
ことに、即ち、！Ｌ素子３は定電圧回路２０の２つの逆
接続されたツェナーダイオード２１．２２によって充電
電圧が規定された充電動作をコンデンサ１９を介して行
ない、発光することになる。

このため、本実施例は電源Ｅの出力電圧の変動の影響を
受けることなく、安定したＥＬ素子の駆動動作を行なう
ことができる。

また、電源Ｅの電圧変動に対処するには電源Ｅ側に定電
圧構成を設けることも考えられるが、かかる場合、その
定電圧構成による消費エネルギーがＥＬ素子の発光駆動
動作に直接関係しない場合が生じると思われ、この点に
おいて本実施例が有利となる。

さらに、上述の説明では述べなかったが、第２図の実施
例においてコンデンサ１９を取り除いてもＥＬ素子３０
両端だけについてみれば安定した電圧印加状態を得られ
るが、かかる場合、ＥＬ素子１９の電源Ｅに対する接続
位置により定電圧回路２ｏによって規定できる電圧値を
越える電圧がトランジスタ９あるいはサイリスタ７に印
加されることになり、このトランジスタ９等の耐圧につ
いて配慮する必要が生じ、従って、第２図における定電
圧回路２０はコンデンサ１９との組み合わせにおいてよ
り有効に機能するものであることも明らかである。

尚、第１図において破線で説明したコンデンサ１９の接
続位置の変更および抵抗Ｈの付加については、かかる第
２図の実施例にも適用できることは明らかである。

第３図は本発明によるＥＬ素子の発光駆動回路のさらに
他の実施例を示す電気回路図であり、図中第１図、第２
図と同図番、同符号のものは同一機能部材を示している
。

第３図からも明らかなように、本実施例は第２図におい
て２個のツェナーダイオード２１．２２で形成していた
ＥＬ素子３の両端に接続される定電圧回路２ｏを１個の
ツェナーダイオード２３にて形成したものである。

このため、本実施例は先の２つの実施例とは、ＥＬ素子
３の両端への電圧の印加状態が異なる。

先の２つの実施例の場合、！Ｌ素子３の両端の電圧波形
をみてみると、０レベルを基準に正・負方向に電圧が印
加されるわけであるが、本実施例の場合、０レベルを基
準に一方向にのみ電圧が印加されることになる。

即ち、第３図の実施例において、今、電源Ｘより所定電
圧が出力されると共に発振器１６よシ高レベル信号が出
力されるとトランジスタ９が導通し、電源Ｅよりコンデ
ンサ１９．ツェナーダイオード２３．ダイオード８．上
記トランジスタ９を介して電流が流れる。

従って、本実施例の場合光の２つの実施例とは異なりコ
ンデンサ１９だけが電源Σの出力電圧値まで充電され、
ＥＬ素子３の充電はなされず、もちろん発光しない。

発振器１６の出力信号が低レベルになると、先の実施例
同様、トランジスタ９が非導通となり、サイリスタ７が
導通する。

サイリスタ７が導通すると、コンデンサ１９の充電電荷
がサイリスタ７、！Ｌ素子３とツェナーダイオード２３
とからなる並列体を介して放電され、ＥＬ素子３はコン
デンサ１９の端子電圧、即ち電源Ｘの出力電圧をコンデ
ンサ１９とＥＬ素子３自身の容量成分比で分割した、か
つツェナーダイオード２３によって規定された安定した
電圧にて充電され、発光する。

コンデンサ１９の放電によるＥＬ素子３の充電が進み、
サイリスタ７を介しての電流が流れなくなると、サイリ
スタ７は自然に非導通となシ、この状態で発振器１６が
高レベル信号を出力すると、トランジスタ９が導通し、
コンデンサ１９が再び充電されると共にＸＩ、素子３の
充電電荷が放電され、この時ＥＬ素子は発光する。

以降、発振器１６の出力信号を低あるいは高レベルに切
換えることにより上述の動作が繰り返され、！ＬＬ子３
は所望の発光動作を行なうことになる。

以上のように、第３図に示した実施例における！ＬＬ子
３は、サイリスタ７が導通した時のみコンデンサ１９の
充電電荷の放電により充電されること−になり、従って
、その両端に印加される電圧は、先の実施例とは異なり
一方向だけとなる。

尚、ツェナーダイオード２３としては、使用するＥＬ素
子３の耐圧が例えば第２図に示した実施例に使用した素
子と同一であるとすると、ツェナーダイオード２１ある
いは２２のブレークオーバー電圧の２倍のブレークオー
バー電圧を有するものが使用されることは明らかである
。

また、第３図中に破線で示したようにツェナーダイオー
ド２３の向きを逆になしてＥＬ素素子３内 ３は実線で示した場合とは異なりトランジスタ９が導通
した時のみ充電されることに、即ちサイリスタ７、トラ
ンジスタ９のＥＬＬ子３に対する充放電制御動作が反対
になる。

さらに、第３図中に破線で示したように抵抗Ｒ１を設け
ることによシ、ＥＬＬ子３の充放電時の電圧波形をなま
らせても良い。尚、上記抵抗Ｒ１の挿入箇所については
、ＥＬＬ子３の充電ループおよび放電ループの両者を形
成する箇所即ち、第３図で説明すると、ＥＬＬ子３を含
むＹ−Ｚ間であれば良く、また上記のように電圧波形を
なまらせればＥＬＬ子３の寿命の点で有利となる。また
、かかる抵抗Ｒ１は先の実施例にも適用できる。

さらに加えて、第１図において破線で説明したコンデン
サ１９の接続位置の変更および抵抗Ｈの付加についても
かかる第３図に示した実施例に適用できることは明らか
である。

発明の効果 本発明によるＥＬ素子の発光駆動回路は、ＥＬ素子と直
列接続されるコンデンサを介してＥＬ素子の充電．放電
動作を行なうことを基本としておシ、ＥＬ素子に印加さ
れる電圧を上記コンデンサの容量値を適宜設定すること
により調整できることになるため、耐圧の低いＥＬ素子
であっても上記コンデンサの容量値の適宜設定によって
高電圧の電源に対しても何ら問題なく使用できる効果を
有している。

また、ＥＬ素子の両端に定電圧回路を設けることができ
るため、’ＥＬ素子に印加される電圧を必要時のみよシ
安定した電圧に規定できることになり、この結果、無駄
なエネルギーを消費することなく電源の電圧変動の影響
を無視でき、ＥＬ素子の駆動を安定して行なえる効果を
期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるＥＬ素子の発光駆動回路の一実施
例を．示す電気回路図、第２図，第３図は同地の実施例
を示す電気回路図，第４図は従来周知のＩＩ，素子の発
光駆動回路の一例を示す電気回路図である。 ３・・・・・・ＥＬ素子、６・・・・・・スイッチ回路
、７・・・・・・サイリスタ、８・・・・・・ダイオー
ド、９・・・・・・トランジスタ、１０・・・・・・ゲ
ート手段、１１　、１２・・・・・・抵抗、１３・・・
・・・逆バイアス手段、１４・・・・・・給電路、１６
・・・・・・制御回路、１６・・・・・・発振回路、１
７．１８・・・・・・抵抗、１９・・・・・・コンデン
サ、２ｏ・・・・・・定電圧回路、２１，２２．２３・
・・・・・ツェナーダイオード。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）　直流電源の両端に接続される第１のスイッチ素
   子ダイオード、第２のスイッチ素子を直列接続したスイ
   ッチ回路と、前記電源と第１のスイッチ素子の制御極と
   の間に接続される前記第１のスイッチ素子のゲート手段
   と、前記制御極と前記ダイオードのカソード間とを接続
   し前記ダイオードに生じる降下電圧で前記制御極を逆バ
   イアスする逆バイアス手段と、前記第２のスイッチ素子
   の制御極と接続されこの第２のスイッチ素子の導通、非
   導通を制御する制御回路と、ＥＬ素子と直列接続される
   コンデンサとからなり、前記ＥＬ素子とコンデンサとか
   らなる直列体の一端を前記電源の出力端子の一端と接続
   し、他端を前記第１のスイッチ素子と前記ダイオードと
   の接続点に接続してなるＥＬ素子の発光駆動回路。
2. （２）　電源の出力端子の一端は高電位側端子である特
   許請求の範囲第（１）項に記載のＥＬ素子の発光駆動回
   路。
3. （３）　電源の出力端子の一端は低電位側端子である特
   許請求の範囲第（１）項に記載のＥＬ素子の発光駆動回
   路。
4. （４）　ＥＬ素子の両端間に高抵抗値の抵抗を接続した
   特許請求の範囲第（１）項に記載のＥＬ素子の発光駆動
   回路。
5. （５）　ＥＬ素子のコンデンサを介しての充電および放
   電ループの両者を形成する箇所に抵抗を接続した特許請
   求の範囲第（１）項に記載のＥＬ素子の発光駆動回路。
6. （６）　ＥＬ素子の両端間に、逆方向に、かつ直列接続
   された定電圧素子からなる定電圧回路を接続した特許請
   求の範囲第（１）項に記載のＥＬ素子の発光駆動回路。
7. （７）　ＥＬ素子の両端間に定電圧素子からなる定電圧
   回路を接続した特許請求の範囲第（１）項に記載のＥＬ
   素子の発光駆動回路。