JPS646552Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は、複数の発光ダイオードを各々独立に
オンオフできると共に、各発光ダイオードを定電
流駆動する発光ダイオードの定電流駆動回路に関
する。

(ロ) 従来技術 一般に、発光ダイオードを定電流駆動するに
は、定電流トランジスタを用い、この定電流トラ
ンジスタのベースを発光ダイオードの駆動トラン
ジスタのベースに接続することにより、定電流ト
ランジスタに流れる定電流値に応じた定電流を、
駆動トランジスタに流すようにしている。ところ
が、レベルメータ等では、複数の発光ダイオード
を使用しこれらの発光ダイオードを各々独立にオ
ンオフさせなくてはならないため、唯一の定電流
トランジスタのベースに各駆動トランジスタのベ
ースを共通に接続することはできない。

そこで、従来、第１図に示すような定電流駆動
回路が用いられていた。

第１図において、１ａ及び１ｂは発光ダイオー
ド２ａ及び２ｂを、各々、定電流駆動するための
駆動回路部、３は定電流値を設定するための定電
流設定部であり、定電流設定部３は、定電流源４
と、定電流源４にコレクタが接続されたダイオー
ド接続の定電流トランジスタ５と、定電流トラン
ジスタ５のエミツタと接地間に接続された抵抗６
とより構成され、定電流トランジスタ５のベース
電位V_Aを各駆動回路部１ａ及び１ｂに供給して
いる。又、駆動回路部１ａは、コレクタ側に発光
ダイオード２ａが接続されエミツタが抵抗７ａを
介して接地された駆動トランジスタ８ａと、エミ
ツタが駆動トランジスタ８ａのベースに接続され
たダイオード接続のトランジスタ９ａと、ベース
がトランジスタ９ａのベースに接続されたダイオ
ード接続のトランジスタ１０ａと、トランジスタ
９ａ及び１０ａのコレクタに電流を供給するため
の定電流源１１ａと、トランジスタ９ａ及び１０
ａの共通ベースと接地間に接続され制御信号C₁
に応じて駆動トランジスタ８ａのベース電位を制
御する制御トランジスタ１２ａとより構成され、
駆動回路部１ｂも同様に構成されている。そし
て、各駆動回路部のトランジスタ１０ａ及び１０
ｂのエミツタが共通に、定電流設定部３の定電流
トランジスタ５のベースに接続されている。

第１図の従来例においては、制御信号C₁及び
C₂が「Ｈ」であるとき、制御トランジスタ１２
ａ及び１２ｂはオンするので、駆動トランジスタ
８ａ及び８ｂのベース電位V_B及びV_Cはほぼ接地
電位となり、駆動トランジスタ８ａ及び８ｂはオ
フする。制御信号C₁及びC₂が「Ｌ」であり、制
御トランジスタ１２ａ及び１２ｂがオフした場合
は、トランジスタ９ａ及び１０ａに定電流源１１
ａから電流が供給され、又、トランジスタ９ｂ及
び１０ｂにも定電流源１１ｂから電流が供給され
るので、トランジスタ９ａ及び１０ａと、９ｂ及
び１０ｂの各々のベース・エミツタ電圧は等しい
とみなすことができ、それ故、定電流I₀が定電流
トランジスタ５及び抵抗６に流れ込むことによつ
て発生するトランジスタ５のベース電圧V_Aと、
駆動トランジスタ８ａ及び８ｂの各々のベース電
圧V_B及びV_Cとは等しくなる。このため、抵抗６，
７ａ，７ｂの各々の抵抗値をR₀，R₁，R₂とすれ
ば、駆動トランジスタ８ａ及び８ｂに流れる定電
流値は、定電流値I₀とR₀に対するR₁とR₂の比に
よつて決定されることとなる。

ところで、従来回路においては、定電流トラン
ジスタ５とトランジスタ１０ａ及び１０ｂが同じ
導電型のNPNトランジスタで構成されているた
め、制御トランジスタ１２ａ及び１２ｂがオフの
ときは、定電流I₁及びI₂の一部が、各々、トラン
ジスタ１０ａ及び１０ｂを通つて、定電流トラン
ジスタ５及び抵抗６へ流れ込み、定電流I₀に加算
されてしまい、これが誤差の原因となる。例え
ば、駆動トランジスタ８ａだけがオンしていると
きは、トランジスタ１２ｂがオンしているので定
電流I₂は接地電位へ流れ、定電流トランジスタ５
には定電流I₁の一部だけが流れ込むが、駆動トラ
ンジスタ８ａ及び８ｂが共にオンしているとき
は、定電流I₁の一部とI₂の一部が定電流トランジ
スタ５に流れ込む。即ち、駆動トランジスタ８ａ
及び８ｂのオンオフの組み合わせにより定電流ト
ランジスタ５のベース電位V_Aが異なることにな
り、結果的に、駆動トランジスタ８ａ及び８ｂを
流れる電流値に誤差が生ずる。しかも、この誤差
は駆動トランジスタの数、即ち、発光ダイオード
の数を増やすほど大きくなる。

(ハ) 考案の目的 本考案は、個々の発光ダイオードのオンオフに
影響を受けることなく、且つ、駆動すべき発光ダ
イオードの数を増やしても、安定した定電流を供
給できるようにすることを目的とするものであ
る。

(ニ) 考案の構成 本考案は、唯一の定電流設定部と、複数の発光
ダイオードの各々に対して設けられた複数の駆動
回路部とを有し、第１の定電流源にコレクタが接
続されエミツタが第１の抵抗を介して第１の基準
電位に接続された第１のトランジスタと、第１の
トランジスタのベースにエミツタが直流的に接続
されコレクタ側が第１の基準電位に接続された第
２のトランジスタと、第２のトランジスタのベー
スと第１の基準電位との間に接続された第２の抵
抗と、第２のトランジスタのベースと第２の基準
電位との間にエミツタコレクタ路が接続されベー
ス側が前記第１のトランジスタのコレクタに接続
された第３のトランジスタと、第１のトランジス
タのベース及び第２のトランジスタのエミツタに
電流を供給するための第２の定電流源とより、定
電流設定部を構成すると共に、エミツタが第３の
抵抗を介して第１の基準電位に接続され発光ダイ
オードがコレクタ側に接続される駆動トランジス
タと、駆動トランジスタのベース電位を制御信号
に応じて制御する制御トランジスタと、駆動トラ
ンジスタのベースにエミツタが直流的に接続され
コレクタ側が第１の基準電位に接続された第４の
トランジスタと、第４のトランジスタのエミツタ
と駆動トランジスタのベースに電流を供給するた
めの第３の定電流源とより、駆動回路部を構成
し、複数の駆動回路内の第４のトランジスタの各
ベースを共通に定電流設定部内の第２のトランジ
スタのベースに接続した構成である。

(ホ) 実施例 第２図は、本考案の一実施例を示す回路図であ
り、定電流設定部３においては、エミツタを抵抗
１３を介して接地したトランジスタ１４のコレク
タを定電流源１５に接続し、コレクタを接地した
トランジスタ１６のエミツタにトランジスタ１４
のベースを接続し、トランジスタ１６のベースと
接地間に抵抗１７を接続している。そして、トラ
ンジスタ１４のベースとトランジスタ１６のエミ
ツタに、定電流源１８から電流を供給している。
又、コレクタを電源電位V_CCに接続しエミツタを
トランジスタ１６のベースに接続したトランジス
タ１９のベースを、トランジスタ１４のコレクタ
に接続することにより、定電流I₀の一部をベース
電流I_Bとして用い、抵抗１７に電流を供給してい
る。そして、この抵抗１７の端子電圧V_D即ちト
ランジスタ１６のベース電圧を各駆動回路部１ａ
及び１ｂに供給している。

駆動回路部１ａにおいては、発光ダイオード２
ａがコレクタ側に接続される駆動トランジスタ２
０ａのエミツタが抵抗２１ａを介して接地され、
コレクタが接地されたトランジスタ２２ａのエミ
ツタが駆動トランジスタ２０ａのベースに接続さ
れている。駆動トランジスタ２０ａのベースと接
地間には、ベースに制御信号C₁が印加される制
御トランジスタ２３ａが接続されており、駆動ト
ランジスタ２０ａのベース及びトランジスタ２２
ａのエミツタには定電流源２４ａから電流が供給
される構成となつている。駆動回路部１ｂも同様
の構成である。そして、各駆動回路部のトランジ
スタ２２ａ及び２２ｂのベースを共通に、定電流
設定部３のトランジスタ１６のベースに接続して
いる。

即ち、先ず、第２図においては、第１図の従来
例のNPNトランジスタ１０ａ及び１０ｂの代わ
りに、逆導電型のPNPトランジスタ２２ａ及び
２２ｂを用いている。このため、トランジスタ２
２ａ及び２２ｂの電流増幅率をhfeとすれば、定
電流源２４ａ及び２４ｂから、各々、トランジス
タ２２ａ及び２２ｂを通つて、抵抗１７に流れ込
む電流は、第１図の従来回路に比べhfe分の一と
なり格段に少なくなる。

更に、抵抗１７に定電流源２４ａ及び２４ｂか
ら流れ込む電流により、端子電圧V_Dが上昇する
と、トランジスタ１６のエミツタ電位即ちトラン
ジスタ１４のベース電位が上昇し、コレクタ電流
I_Cが増加する。トランジスタ１４のコレクタ電流
I_Cとトランジスタ１９のベース電流I_Bの和は定電
流I_Oであつて一定であるので、コレクタ電流I_Cが
増加すると、増加した分だけベース電流I_Bが減少
し、トランジスタ１９から抵抗１７に供給される
エミツタ電流も減少するので端子電圧V_Dが低下
する。一方、端子電圧V_Dが低下すると、トラン
ジスタ１６のエミツタ電位及びトランジスタ１４
のベース電位が低下するので、コレクタ電流が減
少し、その分だけベース電流I_Bが増加する。この
ため、トランジスタ１９のエミツタ電流が増加
し、端子電圧V_Dを上昇させるよう働く。このよ
うに、定電圧設定部３は、常に端子電圧V_Dを一
定にするよう動作する。

従つて、発光ダイオード２ａ及び２ｂが各々独
立にオンオフしても、その組み合わせに関係な
く、端子電圧V_Dは一定に保持され、又、駆動す
べき発光ダイオードの数を増やしてもほとんど影
響を受けない。このため、制御トランジスタ２３
ａ及び２３ｂがオフしているときは、駆動トラン
ジスタの各ベース電位V_B及びV_Cは、トランジス
タ１４のベース電位V_Aと等しい電位に安定に保
たれ、それ故、駆動トランジスタ２０ａ及び２０
ｂには、トランジスタ１４のコレクタ電流I_Cに対
応した定電流が流れることとなる。ここで、抵抗
１７の値を適当に選べば、トランジスタ１９のベ
ース電流I_Bをコレクタ電流I_Cに対して十分小さな
値にすることにでき、従つて、駆動トランジスタ
には定電流I_Oに対応した電流を流すことが可能と
なる。尚、トランジスタ１４と駆動トランジスタ
２０ａ及び２０ｂとにおいて、その電流密度を等
しくすれば、駆動トランジスタ２０ａ及び２０ｂ
には、各々、定電流I_OのR₀／R₁倍、R₀／R₂倍の
定電流が流れる。

第３図は、本考案の他の実施例を示す回路図で
あり、駆動トランジスタ２０ａ及び２０ｂに大き
な値の電流を流す場合の実施例である。即ち、こ
の場合は、トランジスタ２２ａと２０ａの間、及
び、トランジスタ２２ｂと２０ｂの間に、各々、
トランジスタ２５ａ及び２５ｂを一段追加して電
流を増幅すればよい。但し、駆動トランジスタ２
０ａ及び２０ｂのベース電位V_B及びV_Cを、トラ
ンジスタ１４のベース電位V_Aと等しい電位に保
つために、定電流設定部３のトランジスタ１６と
１４の間にも、トランジスタ２６を一段追加しな
くてはならない。

(ヘ) 効果 本考案による発光ダイオードの定電流駆動回路
は、駆動回路部から電流設定部に流れ込む電流を
極力小さくし、且つ、流れ込んだ電流による電位
の変動を補正する構成としたので、個々の発光ダ
イオードのオンオフに影響を受けることなく、
又、駆動すべき発光ダイオードの数を増加して
も、安定に一定の電流を供給することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の発光ダイオードの定電流駆動回
路を示す回路図、第２図は本考案による発光ダイ
オードの定電流駆動回路の実施例を示す回路図、
第３図は本考案の他の実施例を示す回路図であ
る。 主な図番の説明、１ａ，１ｂ……駆動回路部、
２ａ，２ｂ……発光ダイオード、３……定電流設
定部、４，１１ａ，１１ｂ，１５，１８，２４
ａ，２４ｂ……定電流源、５，９ａ，９ｂ，１０
ａ，１０ｂ１４，１９……NPNトランジスタ、
１６，２２ａ，２２ｂ，２５ａ，２５ｂ，２６…
…PNPトランジスタ、８ａ，８ｂ，２０ａ，２
０ｂ……駆動トランジスタ、１２ａ，１２ｂ，２
３ａ，２３ｂ……制御トランジスタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 第１の定電流源にコレクタが接続されエミツタ
   が第１の抵抗を介して第１の基準電位に接続され
   た第１のトランジスタと、該第１のトランジスタ
   のベースにエミツタが直流的に接続されコレクタ
   側が前記第１の基準電位に接続された第２のトラ
   ンジスタと、該第２のトランジスタのベースと前
   記第１の基準電位との間に接続された第２の抵抗
   と、前記第２のトランジスタのベースと第２の基
   準電位との間にエミツタコレクタ路が接続されベ
   ース側が前記第１のトランジスタのコレクタに接
   続された第３のトランジスタと、前記第１のトラ
   ンジスタのベース及び第２のトランジスタのエミ
   ツタに電流を供給するための第２の定電流源とよ
   り構成される定電流設定部と、複数の発光ダイオ
   ードの各々に対して設けられた複数の駆動回路部
   とを有し、エミツタが第３の抵抗を介して第１の
   基準電位に接続され前記発光ダイオードがコレク
   タ側に接続される駆動トランジスタと、該駆動ト
   ランジスタのベース電位を制御信号に応じて制御
   する制御トランジスタと、前記駆動トランジスタ
   のベースにエミツタが直流的に接続されコレクタ
   側が前記第１の基準電位に接続された第４のトラ
   ンジスタと、該第４のトランジスタのエミツタと
   前記駆動トランジスタのベースに電流を供給する
   ための第３の定電流源とより、前記駆動回路を構
   成し、複数の前記第４のトランジスタの各ベース
   を共通に、前記定電流設定部の前記第２のトラン
   ジスタのベースに接続したことを特徴とする発光
   ダイオードの定電流駆動回路。