JP2001215913A - Lighting circuit - Google Patents

Lighting circuit

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JP2001215913A
JP2001215913A JP2000027099A JP2000027099A JP2001215913A JP 2001215913 A JP2001215913 A JP 2001215913A JP 2000027099 A JP2000027099 A JP 2000027099A JP 2000027099 A JP2000027099 A JP 2000027099A JP 2001215913 A JP2001215913 A JP 2001215913A
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voltage
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Jun Takahashi
純 高橋
Tomoyuki Koga
智之 古賀
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Toko Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lighting circuit capable of making a constant current flow through light emitting diodes and the value of the current correctly and easily. SOLUTION: A constant current circuit 2 is connected in series with a light emitting unit 3 consisting of light emitting diodes LED11 to LED1n. The DC power is supplied from a converter circuit 1 to the series circuit of the light emitting unit 3 and the constant current circuit 2 while controlling its output voltage so that the voltage across terminals of the circuit 2 becomes constant. In constitution like this, a current i passing through the unit 3 and the circuit 2 is held at a constant value by the current stabilizing action of the inside of the circuit 2. As a result, the current passing through the unit 3 is hardly affected by ripples of the output voltage of the circuit 1 and ambient temperatures as compared with a case that a resistance R1 is used.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、発光ダイオードを
定電流で駆動し、発光ユニットを安定して点灯させるた
めの点灯回路の改良技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improved lighting circuit for driving a light emitting diode with a constant current to stably light a light emitting unit.

【0002】[0002]

【従来の技術】発光ダイオードを点灯させた時、その発
光輝度は電流の大きさに依存する。このため、発光ダイ
オードに安定して点灯させるには、発光ダイオードを定
電流にて駆動することが望ましい。図7には、発光ダイ
オードを定電流駆動するよう構成された点灯回路の、従
来の一例の回路図を示した。図7に示す回路は以下のよ
うな構成としている。チョークコイルL1の一端を電源
供給点(VIN)に接続し、チョークコイルL1の他端
をNPN型のスイッチングトランジスタQ1のコレクタ
に接続する。スイッチングトランジスタQ1のコレクタ
にダイオードD1のアノードを接続し、ダイオードD1
のカソードをコンデンサC1を介してグランドに接続す
る。
2. Description of the Related Art When a light emitting diode is turned on, its light emission luminance depends on the magnitude of current. Therefore, it is desirable to drive the light emitting diode with a constant current in order to stably light the light emitting diode. FIG. 7 is a circuit diagram of a conventional example of a lighting circuit configured to drive a light emitting diode at a constant current. The circuit shown in FIG. 7 has the following configuration. One end of the choke coil L1 is connected to a power supply point (V IN ), and the other end of the choke coil L1 is connected to the collector of an NPN-type switching transistor Q1. The anode of the diode D1 is connected to the collector of the switching transistor Q1.
Is connected to ground via a capacitor C1.

【0003】スイッチングトランジスタQ1のエミッタ
はグランドに接続し、ベースは制御回路DR1に接続す
る。制御回路DR1はさらに誤差増幅器EA1の出力側
と接続し、誤差増幅器EA1の2つある入力側のうちの
第1の入力側は基準電圧源V refを介してグランドに
接続する。このチョークコイルL1、スイッチングトラ
ンジスタQ1、ダイオードD1、コンデンサC1、制御
回路DR1、誤差増幅器EA1および基準電圧源V
refによりコンバータ回路1aが構成されている。複
数の発光ダイオードLED11〜LED1nを全て直列
に接続し、発光ユニット3を構成する。この発光ユニッ
ト3に抵抗R1を直列に接続し、この直列接続された発
光ユニット3と抵抗R1をコンバータ回路1aのコンデ
ンサC1に対して並列に接続する。そして、発光ユニッ
ト3と抵抗R1の接続点を誤差増幅器EA1の2つある
入力側のうちの第2の入力側に接続する。
The emitter of the switching transistor Q1
Is connected to the ground, and the base is connected to the control circuit DR1.
You. The control circuit DR1 is further connected to the output side of the error amplifier EA1.
Connected to the two input sides of the error amplifier EA1.
The first input is a reference voltage source V refThrough to the ground
Connecting. The choke coil L1 and the switching transformer
Transistor Q1, diode D1, capacitor C1, control
Circuit DR1, error amplifier EA1, and reference voltage source V
refForm a converter circuit 1a. Duplicate
Number of light emitting diodes LED11~ LED1nAll in series
To form the light-emitting unit 3. This light emitting unit
The resistor R1 is connected in series to the
The optical unit 3 and the resistor R1 are connected to the converter of the converter circuit 1a.
It is connected in parallel to the sensor C1. And the light emitting unit
There are two connection points of the error amplifier EA1
Connect to the second input side of the input side.

【0004】以上のような構成の回路では、先ず、スイ
ッチングトランジスタQ1が制御回路DR1からの駆動
信号に応じてオン、オフ動作を繰り返し、電流を断続す
る。スイッチングトランジスタQ1がオン状態からオフ
状態に転換した時、チョークコイルL1に逆起電圧が発
生し、入力電圧VINと逆起電圧による電圧値の高い合
成電圧がダイオードD1のアノードの位置に現れる。す
るとダイオードD1を介してコンデンサC1に充電電流
が流入し、コンデンサC1の端子間に入力電圧VIN
り高い電圧が出現する。このコンデンサC1の端子間電
圧がコンバータ回路1aの出力電圧として直列接続され
た発光ユニット3と抵抗R1に供給される。これにより
発光ユニット3の各発光ダイオードLED11〜LED
1nに電流が流れ、各発光ダイオードLED11〜LE
1nが点灯する。
In the circuit configured as described above, first, the switching transistor Q1 repeats on / off operations in response to a drive signal from the control circuit DR1, and interrupts current. When the switching transistor Q1 changes from the on state to the off state, a back electromotive voltage is generated in the choke coil L1, and a composite voltage having a high voltage value due to the input voltage VIN and the back electromotive voltage appears at the anode position of the diode D1. Then, a charging current flows into the capacitor C1 via the diode D1, and a voltage higher than the input voltage VIN appears between the terminals of the capacitor C1. The voltage between the terminals of the capacitor C1 is supplied as the output voltage of the converter circuit 1a to the light emitting unit 3 and the resistor R1 connected in series. Thereby, each of the light emitting diodes LED 11 to LED 11 of the light emitting unit 3
1n, and the light emitting diodes LED 11 to LE 11
D 1n lights up.

【0005】ここで図7の回路では、誤差増幅器EA1
の第1の入力側は基準電圧源Vre を介してグランド
に接続されている。一方、誤差増幅器EA1の第2の入
力側は抵抗R1を介してグランドに接続された形となっ
ている。このため図7の回路のコンバータ回路1aは、
抵抗R1の端子間電圧と基準電圧Vrefがほぼ等しく
なるよう、スイッチングトランジスタQ1のオン、オフ
期間を変化させ、その出力電圧であるコンデンサC1の
端子間電圧を制御する。例えば、図7の回路が定常運転
状態に有り、抵抗R1の端子間電圧がほぼ基準電圧V
refに等しい電圧値に保持されているものとする。こ
の時、抵抗R1を流れる電流Iは、ほぼ(Vref
R1)で一定となる。発光ユニット3は抵抗R1に直列
接続されているため、発光ユニット3を流れる電流は抵
抗R1を流れる電流Iと等しくなる。これにより、発
光ユニット3を構成する各発光ダイオードLED11
LED1nは定電流にて駆動されることになる。
Here, in the circuit of FIG. 7, the error amplifier EA1
First input of which is connected to ground via a reference voltage source V re f. On the other hand, the second input side of the error amplifier EA1 is connected to the ground via the resistor R1. For this reason, the converter circuit 1a of the circuit of FIG.
The on / off period of the switching transistor Q1 is changed so that the voltage between the terminals of the resistor R1 and the reference voltage Vref become substantially equal, and the voltage between the terminals of the capacitor C1, which is the output voltage, is controlled. For example, the circuit of FIG. 7 is in a steady operation state, and the voltage between the terminals of the resistor R1 is substantially equal to the reference voltage V.
It is assumed that the voltage is maintained at a voltage value equal to ref . At this time, the current I R flowing through the resistor R1 is approximately (V ref /
R1) becomes constant. Since the light-emitting unit 3 are connected in series to the resistor R1, the current flowing through the light emitting unit 3 is equal to the current I R flowing through the resistor R1. Thereby, each of the light emitting diodes LED 11 to LED 11 to configure the light emitting unit 3 is formed.
The LED 1n is driven by a constant current.

【0006】周知のように、発光ダイオードに電流を流
すと、その端子間には順方向電圧が現れる。複数個の発
光ダイオードを直列に接続すると、当然、発光ダイオー
ドを点灯するために発光ユニット3の両端に印加するべ
き電圧も高くなってしまう。しかし、実際に使用される
素子の耐圧性能や回路の絶縁などの観点からすると、コ
ンバータ回路1aの出力電圧をあまり高い値にすること
は望ましくない。このため、数多くの発光ダイオードを
同時に点灯しなければならない場合には、図8に示すよ
うにn個の発光ダイオードを直列接続した発光ダイオー
ド列をm列配置し、発光ユニット3aを形成する。これ
ならば、n×m個の発光ダイオードを点灯する際にも、
発光ユニット3aに印加すべき電圧は発光ダイオードn
個の順方向電圧の合計値以上で済み、コンバータ回路1
aの出力電圧の低電圧化を図ることができる。
As is well known, when a current flows through a light emitting diode, a forward voltage appears between its terminals. When a plurality of light emitting diodes are connected in series, the voltage to be applied to both ends of the light emitting unit 3 for lighting the light emitting diodes naturally increases. However, it is not desirable to set the output voltage of the converter circuit 1a to a very high value from the viewpoint of the withstand voltage performance of the element actually used and the insulation of the circuit. Therefore, when many light emitting diodes must be turned on at the same time, as shown in FIG. 8, m light emitting diode rows in which n light emitting diodes are connected in series are arranged to form the light emitting unit 3a. In this case, when lighting n × m light emitting diodes,
The voltage to be applied to the light emitting unit 3a is a light emitting diode n
The converter circuit 1 needs to be equal to or more than the total value of
The output voltage of a can be reduced.

【0007】なお、n個の発光ダイオードを直列接続し
た発光ダイオード列をm列配置し、発光ユニット3aを
形成した場合、第1列目から第m列目の各発光ダイオー
ド列には、それぞれ抵抗R1〜Rmが直列に接続され
る。そして、特定の発光ダイオード列と抵抗の接続点、
具体的には第1列目の発光ダイオード列LED11〜L
ED1nと抵抗R1との接続点がコンバータ回路1aの
誤差増幅器EA1の第2の入力側に接続されることにな
る。
When m light emitting diode rows in which n light emitting diodes are connected in series are arranged to form a light emitting unit 3a, each of the first to m th light emitting diode rows has a resistance. R1 to Rm are connected in series. And a connection point between a specific light emitting diode row and a resistor,
Specifically, the light emitting diode rows LED 11 to L of the first row
The connection point between the ED 1n and the resistor R1 is connected to the second input side of the error amplifier EA1 of the converter circuit 1a.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】図7の点灯回路は、コ
ンバータ回路1aと、発光ユニット3に直列接続した抵
抗R1とにより、簡易な構成で発光ダイオードの定電流
駆動を実現している。ところで、図7では、コンバータ
回路1aがスイッチングレギュレータの形態となってい
る。スイッチングレギュレータは、シリーズレギュレー
タに比べて回路の効率は高いものの、そのフィードバッ
ク制御作用とスイッチング動作の関係に起因して、出力
電圧にリップルを生じることが避けられない。このため
図7の回路では抵抗R1の両端に現れる電圧にリップル
が生じ、電圧のリップルに伴って発光ユニット3を流れ
る電流にもリップルが生じるといった問題があった。
The lighting circuit of FIG. 7 realizes constant current driving of a light emitting diode with a simple configuration by a converter circuit 1a and a resistor R1 connected in series to the light emitting unit 3. By the way, in FIG. 7, the converter circuit 1a is in the form of a switching regulator. Although the switching regulator has higher circuit efficiency than the series regulator, it is unavoidable that the output voltage ripples due to the relationship between the feedback control action and the switching operation. For this reason, the circuit of FIG. 7 has a problem that a voltage appears at both ends of the resistor R1 and a ripple occurs in the current flowing through the light emitting unit 3 with the ripple of the voltage.

【0009】また、発光ダイオード素子の製品毎の順方
向電圧のばらつきは、各種電子素子の特性値のばらつき
の中でも最も大きい部類に属する。このため、図8に示
すような構成として数多くの発光ダイオードを点灯させ
ようとした場合、各発光ダイオードLED11〜LED
mnの順方向電圧値のばらつきによって、第1から第m
の各発光ダイオード列の列毎の順方向電圧の合計値にも
大きなばらつきが生じる。こうなると、製品毎に第1列
から第m列の各発光ダイオード列を流れる電流の値を厳
密に設定することは不可能となり、例えば、抵抗R1〜
Rmの各抵抗値を同一に設定し、かつ、各列毎の発光ダ
イオードの直列数を同じにしても、第1列から第m列の
各発光ダイオード列を流れる電流の値を全て同一にする
ことは困難であった。
Also, the variation in the forward voltage of each product of the light emitting diode element belongs to the largest category among the variation in the characteristic value of various electronic elements. For this reason, in the case where a large number of light emitting diodes are to be turned on as shown in FIG. 8, each of the light emitting diodes LED 11 to LED 11
mn , the first to m-th
A large variation also occurs in the total value of the forward voltage of each light emitting diode column. In this case, it is impossible to strictly set the value of the current flowing through each of the first to m-th light emitting diode rows for each product.
Even when the resistance values of Rm are set to be the same and the number of light emitting diodes in each column is the same, the values of the currents flowing through the first to m-th light emitting diode columns are all the same. It was difficult.

【0010】これに加え、周囲温度の変化などによって
発光ダイオードLED11〜LED mnの順方向電圧の
値が変化すると、フィードバック制御がなされていない
第1列目以外の各発光ダイオード列を通過する電流の値
が本来の設定値から変化してしまう、などの問題もあっ
た。そこで本発明は、発光ダイオードに安定した電流を
流すことができ、しかもその電流値を正確かつ容易に設
定することが可能な点灯回路を提供することを目的とし
た。
[0010] In addition to this, due to changes in the ambient temperature, etc.
Light emitting diode LED11~ LED mnOf the forward voltage
When the value changes, feedback control is not performed
The value of the current passing through each light-emitting diode row other than the first row
May change from the original setting value.
Was. Therefore, the present invention provides a stable current to the light emitting diode.
Flow, and the current value can be set accurately and easily.
The purpose is to provide a lighting circuit that can be set
Was.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明による点灯回路は、少なくとも1つの発光ダイ
オードからなる発光ユニットに対し、当該発光ダイオー
ドが点灯するのに必要な直流電力を供給する点灯回路に
おいて、発光ユニットに対して直列に接続される定電流
回路と、定電流回路の端子間電圧が一定になるよう出力
電圧を制御しながら、発光ユニットと定電流回路の直列
回路に直流電力を供給するコンバータ回路とを具備する
ことを特徴とする。
A lighting circuit according to the present invention for solving the above problems supplies a light emitting unit comprising at least one light emitting diode with a DC power necessary for the light emitting diode to light up. In the lighting circuit, the DC power is applied to the series circuit of the light emitting unit and the constant current circuit while controlling the output voltage so that the voltage between the terminals of the constant current circuit connected in series to the light emitting unit and the constant current circuit becomes constant. And a converter circuit for supplying

【0012】ここで具体的には、電流源と、電流源にそ
の主電流路が直列に接続された第1のトランジスタと、
発光ユニットにその主電流路が直列に接続され、第1の
トランジスタの制御端子にその制御端子が接続された第
2のトランジスタとによって定電流回路を構成する。あ
るいは、発光ユニットに直列接続された第3のトランジ
スタと、発光ユニットを流れる電流に応じて第3のトラ
ンジスタの導通状態を制御する誤差増幅器とによって定
電流回路を構成する。コンバータ回路については、定電
流回路の端子間電圧を、定電流回路が所定の値の電流を
安定して流すことのできるサチレーション電圧以上の電
圧値に保持するよう構成するものとする。
Here, specifically, a current source, a first transistor having a main current path connected in series to the current source,
The light emitting unit has its main current path connected in series, and the control terminal of the first transistor and the second transistor whose control terminal is connected form a constant current circuit. Alternatively, a constant current circuit is configured by a third transistor connected in series to the light emitting unit and an error amplifier that controls a conduction state of the third transistor according to a current flowing through the light emitting unit. The converter circuit is configured to hold the voltage between terminals of the constant current circuit at a voltage value equal to or higher than a saturation voltage at which the constant current circuit can stably flow a predetermined current.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】少なくとも1つの発光ダイオード
からなる発光ユニットに定電流回路を直列接続する。そ
して、当該発光ユニットと定電流回路の直列回路に対し
て、コンバータ回路から、定電流回路の端子間電圧が一
定になるよう出力電圧を制御しながら直流電力を供給す
る。ここで、駆動電圧供給点とグランドとの間に電流源
と第1のトランジスタの主電流路を直列接続し、第1の
トランジスタの主電流路の一端と制御端子とを接続す
る。第1のトランジスタの制御端子に第2のトランジス
タの制御端子を接続し、第2のトランジスタの主電流路
を発光ユニットと直列状態でコンバータ回路とグランド
との間に接続する。この電流源と第1および第2のトラ
ンジスタによって定電流回路を構成するものとする。コ
ンバータ回路についてはスイッチングレギュレータを使
用し、コンバータ回路の出力検出端子を発光ユニットと
定電流回路の接続点に接続する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A constant current circuit is connected in series to a light emitting unit comprising at least one light emitting diode. Then, DC power is supplied from the converter circuit to the series circuit of the light emitting unit and the constant current circuit while controlling the output voltage so that the terminal voltage of the constant current circuit becomes constant. Here, the current source and the main current path of the first transistor are connected in series between the drive voltage supply point and the ground, and one end of the main current path of the first transistor is connected to the control terminal. The control terminal of the second transistor is connected to the control terminal of the first transistor, and the main current path of the second transistor is connected between the converter circuit and ground in series with the light emitting unit. It is assumed that a constant current circuit is constituted by this current source and the first and second transistors. A switching regulator is used for the converter circuit, and an output detection terminal of the converter circuit is connected to a connection point between the light emitting unit and the constant current circuit.

【0014】別の実施の形態では、第3のトランジスタ
の主電流路と抵抗と発光ユニットを直列状態でコンバー
タ回路とグランドとの間に接続する。第3のトランジス
タの制御端子に誤差増幅器の出力側を接続し、誤差増幅
器の2つある入力側のうちの第1の入力側を前記抵抗の
第3のトランジスタ側の一端に接続する。誤差増幅器の
第2の入力側は前記抵抗の第3のトランジスタとは逆側
の他端に、基準電圧源を介して接続する。この第3のト
ランジスタ、誤差増幅器、抵抗および基準電圧源によっ
て定電流回路を構成するものとする。コンバータ回路に
ついてはスイッチングレギュレータを使用し、コンバー
タ回路の出力検出端子を発光ユニットと定電流回路の接
続点に接続する。
In another embodiment, the main current path, the resistor and the light emitting unit of the third transistor are connected in series between the converter circuit and the ground. An output side of the error amplifier is connected to a control terminal of the third transistor, and a first input side of the two input sides of the error amplifier is connected to one end of the resistor on the third transistor side. The second input of the error amplifier is connected to the other end of the resistor opposite to the third transistor via a reference voltage source. It is assumed that a constant current circuit is formed by the third transistor, the error amplifier, the resistor, and the reference voltage source. A switching regulator is used for the converter circuit, and an output detection terminal of the converter circuit is connected to a connection point between the light emitting unit and the constant current circuit.

【0015】さらに別の実施の形態では、n×m個の発
光ダイオードを各々n個ずつ直列接続し、これによって
得られたm個の発光ダイオード列を並列に配置し、発光
ユニットを構成する。ここで、駆動電圧供給点とグラン
ドとの間に電流源と第1のトランジスタの主電流路を直
列接続し、第1のトランジスタの主電流路の一端と制御
端子とを接続する。第1のトランジスタの制御端子に対
し、発光ダイオード列と同数のm個の第2のトランジス
タのそれぞれの制御端子を接続する。この電流源と第1
のトランジスタ、m個の第2のトランジスタによって定
電流回路を構成する。発光ユニットと定電流回路の、そ
れぞれ対応する発光ダイオード列と第2のトランジスタ
を各1づつ直列に接続し、こうして得られたm個の発光
ダイオード列と第2のトランジスタの直列回路をコンバ
ータ回路とグランドとの間に並列に接続する。コンバー
タ回路にはスイッチングレギュレータを使用し、コンバ
ータ回路の出力検出端子を所定の発光ダイオード列と第
2のトランジスタの接続点に接続する。
In still another embodiment, n × m light emitting diodes are connected in series, n light emitting diodes each, and the m light emitting diode rows thus obtained are arranged in parallel to form a light emitting unit. Here, the current source and the main current path of the first transistor are connected in series between the drive voltage supply point and the ground, and one end of the main current path of the first transistor is connected to the control terminal. The control terminals of the m second transistors are connected to the control terminals of the first transistors in the same number as the number of light emitting diode arrays. This current source and the first
, And m second transistors constitute a constant current circuit. The light emitting unit and the constant current circuit of the corresponding light emitting diode row and the second transistor are connected one by one in series, and the m light emitting diode rows and the second transistor thus obtained are connected in series with the converter circuit. Connect in parallel with the ground. A switching regulator is used as the converter circuit, and an output detection terminal of the converter circuit is connected to a connection point between a predetermined light emitting diode row and the second transistor.

【0016】[0016]

【実施例】本発明の点灯回路の基本概念は、電圧変化や
周囲温度変化が生じても流通電流の設定値が変化しない
安定度の高い電流の流通手段と、発光ダイオードと電流
の流通手段が動作する上で必要な電圧を確保すると同時
に、その電圧の安定化によって副次的に電流の安定化に
寄与する直流電力の供給手段とを組み合わせることにあ
る。図1はこの基本概念に基づく点灯回路を示してい
る。図1に示す点灯回路は、複数の発光ダイオードLE
11〜LED1nからなる発光ユニット3に対して定
電流回路2を接続し、この発光ユニット3と定電流回路
2の直列回路に対してコンバータ回路1の出力端子OU
Tを接続する。発光ユニット3と定電流回路2の接続点
をコンバータ回路1の出力検出端子FBに接続し、コン
バータ回路1の電源端子VCCとグランド端子GNDを
それぞれ電源供給点(VIN)とグランドに接続した構
成となっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The basic concept of the lighting circuit according to the present invention is that a current flowing means having a high stability in which a set value of a flowing current does not change even when a voltage change or an ambient temperature change occurs, and a light emitting diode and a current flowing means. The object of the present invention is to combine a DC power supply means which secures a voltage required for operation and which contributes to the stabilization of current by the stabilization of the voltage. FIG. 1 shows a lighting circuit based on this basic concept. The lighting circuit shown in FIG. 1 includes a plurality of light emitting diodes LE.
D 11 connects the constant current circuit 2 to the light-emitting unit 3 comprising a ~LED 1n, the output terminal OU of the converter circuit 1 to the series circuit of the light emitting unit 3 and the constant current circuit 2
Connect T. Connect the connection point of the light emitting unit 3 and the constant current circuit 2 to output detection terminal FB of the converter circuit 1, and connect the power terminal V CC and the ground terminal GND of the converter circuit 1, respectively power supply point and (V IN) to ground It has a configuration.

【0017】以上のような図1の点灯回路では、先ず、
コンバータ回路1が定電流回路2の端子間電圧が一定に
なるように出力電圧を制御する。定電流回路2は、リッ
プルによる変動が多少有るものの、安定化された電圧の
供給を受け、通過する電流iの値が一定になるよう電流
制御を行う。これにより発光ユニット3を通過する電流
は一定になり、各発光ダイオードLED11〜LED
1nは定電流駆動される。ここで、発光ユニット3と定
電流回路2を通過する電流iは定電流回路2の内部の電
流安定化作用により一定の値に保持される。このため発
光ユニット3を通過する電流は、抵抗R1を使用した時
に比べてコンバータ回路1の出力電圧のリップルや周囲
温度の影響をほとんど受けないものとなる。
In the lighting circuit of FIG. 1 as described above, first,
Converter circuit 1 controls the output voltage so that the voltage between terminals of constant current circuit 2 becomes constant. The constant current circuit 2 receives the supply of the stabilized voltage although there is some fluctuation due to the ripple, and performs current control so that the value of the passing current i becomes constant. As a result, the current passing through the light emitting unit 3 becomes constant, and each of the light emitting diodes LED 11 to LED 11
1n is driven by a constant current. Here, the current i passing through the light emitting unit 3 and the constant current circuit 2 is kept at a constant value by the current stabilizing action inside the constant current circuit 2. Therefore, the current passing through the light emitting unit 3 is hardly affected by the ripple of the output voltage of the converter circuit 1 and the ambient temperature as compared with the case where the resistor R1 is used.

【0018】図2は本発明の点灯回路の第1の実施例の
回路図であり、図1の概念をより具体化したものであ
る。すなわち、チョークコイルL1、スイッチングトラ
ンジスタQ1、ダイオードD1、コンデンサC1、制御
回路DR1、誤差増幅器EA1および基準電圧源V
refにより、図7と同じコンバータ回路1aを構成す
る。複数の発光ダイオードLED11〜LED1nを直
列に接続し、発光ユニット3を構成する。発光ユニット
3に定電流回路2aを直列に接続し、この直列接続され
た発光ユニット3と定電流回路2aをコンデンサC1に
対して並列に接続する。そして、発光ユニット3と定電
流回路2aの接続点を、コンバータ回路1aの出力検出
端子としての誤差増幅器EA1の第2の入力側に接続す
る。
FIG. 2 shows a first embodiment of the lighting circuit according to the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram that further embodies the concept of FIG.
You. That is, the choke coil L1, the switching transformer
Transistor Q1, diode D1, capacitor C1, control
Circuit DR1, error amplifier EA1, and reference voltage source V
refForm the same converter circuit 1a as in FIG.
You. Multiple light emitting diode LED11~ LED1nDirectly
The light-emitting units 3 are connected to columns. Lighting unit
3 is connected in series with a constant current circuit 2a.
The light emitting unit 3 and the constant current circuit 2a to the capacitor C1
Connected in parallel. Then, the light emitting unit 3 and the constant current
The connection point of the flow circuit 2a is detected by the output of the converter circuit 1a.
Connected to the second input of the error amplifier EA1 as a terminal.
You.

【0019】ここで定電流回路2aについては以下のよ
うな回路構成とする。駆動電圧の供給点(V)を電流
源CS1を介してNPN型のトランジスタQ2のコレク
タに接続し、トランジスタQ2のエミッタをグランドに
接続する。トランジスタQ2のコレクタ、ベース間を短
絡し、トランジスタQ2のベースにNPN型のトランジ
スタQ3のベースを接続する。トランジスタQ3のエミ
ッタをグランドに接続し、トランジスタQ3のコレクタ
を発光ユニット3に接続する。このような構成の回路で
は、コンバータ回路1aが動作し、コンデンサC1の端
子間電圧がコンバータ回路1aの出力電圧として発光ユ
ニット3と定電流回路2aの直列回路に供給される。な
お、コンバータ回路1aの動作については図7の回路と
同じである。
Here, the constant current circuit 2a has the following circuit configuration. The drive voltage supply point (V D ) is connected to the collector of the NPN transistor Q2 via the current source CS1, and the emitter of the transistor Q2 is connected to ground. The collector and base of the transistor Q2 are short-circuited, and the base of the transistor Q2 is connected to the base of an NPN transistor Q3. The emitter of the transistor Q3 is connected to the ground, and the collector of the transistor Q3 is connected to the light emitting unit 3. In the circuit having such a configuration, the converter circuit 1a operates, and the voltage between the terminals of the capacitor C1 is supplied to the series circuit of the light emitting unit 3 and the constant current circuit 2a as the output voltage of the converter circuit 1a. The operation of the converter circuit 1a is the same as that of the circuit of FIG.

【0020】定電流回路2aはトランジスタQ2とQ3
の接続構成によってカレントミラー定電流回路の形態と
なっている。このためトランジスタQ3の主電流路に
は、トランジスタQ2の主電流路を通過する電流と各ト
ランジスタQ2とQ3のエミッタ面積比によって決定さ
れる電流が流れる。トランジスタQ2とQ3のカレント
ミラー動作の結果として得られるこの電流は、周囲温度
やトランジスタQ3のコレクタに印加される電圧の変動
に対して安定度の高いものとなる。勿論、コンバータ回
路1aの出力電圧としてのコンデンサC1の端子間電圧
に多少のリップルが含まれていても電流の安定度にほと
んど影響は無い。したがって、発光ユニット3を構成す
る各発光ダイオードLED11〜LED1nは、トラン
ジスタQ3の主電流路を通過する安定度の高い電流によ
って定電流駆動されることになる。
The constant current circuit 2a includes transistors Q2 and Q3.
Is configured as a current mirror constant current circuit. Therefore, a current flowing through the main current path of the transistor Q2 and a current determined by the emitter area ratio of each transistor Q2 and Q3 flow through the main current path of the transistor Q3. This current, resulting from the current mirror operation of transistors Q2 and Q3, is highly stable with respect to ambient temperature and variations in the voltage applied to the collector of transistor Q3. Of course, even if the voltage between the terminals of the capacitor C1 as the output voltage of the converter circuit 1a includes some ripples, the stability of the current is hardly affected. Therefore, each of the light emitting diodes LED 11 to LED 1n constituting the light emitting unit 3 is driven at a constant current by a highly stable current passing through the main current path of the transistor Q3.

【0021】図3には本発明の点灯回路の第2の実施例
の回路図を示した。図2に示す回路では、n個全ての発
光ダイオードLED11〜LED1nを直列接続し、発
光ユニット3を構成していた。これに対して図3の回路
では、n×m個の発光ダイオードLED11〜LED
mnをn個ずつ直列接続し、これによって得られたm個
の発光ダイオード列を並列に配置し、発光ユニット3a
を構成している。このような構成の発光ユニット3aに
対応するため、図3の回路では、駆動電圧の供給点(V
)に接続された電流源CS1と、電流源CS1にその
コレクタとベースとが接続されたNPN型のトランジス
タQ10と、トランジスタ10のベースにそのベースが
接続されたm個のトランジスタQ11〜Q1mによって
定電流回路2bを構成している。
FIG. 3 is a circuit diagram of a lighting circuit according to a second embodiment of the present invention. In the circuit shown in FIG. 2, all the n light emitting diodes LED 11 to LED 1 n are connected in series to constitute the light emitting unit 3. On the other hand, in the circuit of FIG. 3, n × m light emitting diodes LED 11 to LED 11
mn are connected in series by n each, and the m light emitting diode rows obtained by this are arranged in parallel, and the light emitting unit 3a
Is composed. In order to support the light emitting unit 3a having such a configuration, in the circuit of FIG. 3, the drive voltage supply point (V
D ), a current source CS1 connected to the current source CS1, an NPN transistor Q10 having a collector and a base connected to the current source CS1, and m transistors Q11 to Q1m having a base connected to the base of the transistor 10. The constant current circuit 2b is configured.

【0022】そして、例えば第1列目の発光ダイオード
列(LED11〜LED1n)にはトランジスタQ11
の主電流路を接続する、第2列目の発光ダイオード列
(LED21〜LED2n)にはトランジスタQ12の
主電流路を接続する、というように、発光ユニット3a
のm列有る発光ダイオード列のそれぞれに、1つづつ定
電流回路2bのトランジスタQ11〜Q1mの主電流路
を接続する。このようにして接続された発光ユニット3
aと定電流回路2bをコンバータ回路1aのコンデンサ
C1に並列に接続する。第1列目の発光ダイオード列
(LED11〜LED1n)とトランジスタQ11の主
電流路の接続点を、コンバータ回路1a内に設けられた
誤差増幅器EA1の出力検出端子としての第2の入力側
に接続する。なお、コンバータ回路1aの構成は図2、
図7の回路と同一とする。
[0022] Then, for example, in the first column of the light emitting diode array (LED 11 ~LED 1n) transistor Q11
The main current path connecting, in the second row of light emitter diode array (LED 21 ~LED 2n) connecting the main current path of the transistor Q12, and so on, the light-emitting unit 3a of
The main current paths of the transistors Q11 to Q1m of the constant current circuit 2b are connected one by one to each of the m light emitting diode rows. Light emitting unit 3 connected in this way
a and the constant current circuit 2b are connected in parallel to the capacitor C1 of the converter circuit 1a. The connection point of the main current path of the first row of the light emitting diode line (LED 11 ~LED 1n) and transistors Q11, the second input of the output detecting terminal of the error amplifier EA1 provided in the converter circuit 1a Connecting. The configuration of the converter circuit 1a is shown in FIG.
It is the same as the circuit of FIG.

【0023】このような図3の回路では、定電流回路2
bのトランジスタQ10とトランジスタQ11〜Q1m
がそれぞれカレントミラー回路を構成し、トランジスタ
Q11〜Q1mの各主電流路にはカレントミラー動作に
よる安定度の高い電流が流れる。これに伴って発光ユニ
ット3aを構成する第1から第mの各発光ダイオード列
にもカレントミラー動作による安定度の高い電流が流
れ、各発光ダイオードLED11〜LEDmnは定電流
駆動される。解決すべき課題の項の中でも述べているよ
うに、各発光ダイオードLED11〜LEDmnの順方
向電圧値のばらつきによって第1から第mの各発光ダイ
オード列の順方向電圧の合計値がかなり異なってしまう
ことがある。
In the circuit shown in FIG. 3, the constant current circuit 2
b transistor Q10 and transistors Q11-Q1m
Constitute current mirror circuits, and a current having a high degree of stability due to the current mirror operation flows through each main current path of the transistors Q11 to Q1m. Current highly stable flow by the current mirror operation from the first constituting the light emitting unit 3a along with this to the light emitting diode rows of the m, the light-emitting diodes LED 11 ~LED mn is driven at a constant current. As described in the section of the problem to be solved, the total value of the forward voltage of each of the first to m-th light emitting diode columns is considerably different due to the variation of the forward voltage of each of the light emitting diodes LED 11 to LED mn. Sometimes.

【0024】しかしカレントミラー回路においては、第
2のトランジスタの主電流路を流れる電流は、第1と第
2のトランジスタのエミッタ面積の比率と、コレクタ、
エミッタ間が接続された第1のトランジスタの主電流路
を流れる電流の大きさによってほぼ決定される。ここ
で、図3中のトランジスタQ10が第1のトランジス
タ、トランジスタQ11〜Q1mが第2のトランジスタ
に相当する。このため、各トランジスタQ11〜Q1m
の主電流路を通過するそれぞれの電流の値は、実質的
に、各発光ダイオード列の順方向電圧の合計値の影響を
受けない。その結果、各発光ダイオードLED11〜L
EDmnの順方向電圧値にばらつきがあっても、トラン
ジスタQ10〜Q1mと電流源CS1の設定次第で、容
易に希望する値に設定することが可能となる。
However, in the current mirror circuit, the current flowing through the main current path of the second transistor depends on the ratio of the emitter area of the first and second transistors, the collector,
It is substantially determined by the magnitude of the current flowing through the main current path of the first transistor connected between the emitters. Here, the transistor Q10 in FIG. 3 corresponds to a first transistor, and the transistors Q11 to Q1m correspond to second transistors. Therefore, each of the transistors Q11 to Q1m
Are substantially not affected by the sum of the forward voltages of the respective light emitting diode arrays. As a result, each of the light emitting diodes LED 11 to L
Even if the forward voltage value of ED mn varies, it can be easily set to a desired value depending on the settings of the transistors Q10 to Q1m and the current source CS1.

【0025】また、従来の回路では、その出力電圧、す
なわちコンデンサC1の端子間電圧を安定化し、間接的
に、第1から第mの各発光ダイオード列を通過する電流
の安定化を図っていた。このような間接的な電流の安定
化では、フィードバック制御がなされていない第1列目
以外の各発光ダイオード列を通過する電流の値が、各発
光ダイオードLED11〜LEDmnの順方向電圧の変
化に伴って変わってしまう、という問題があった。しか
し図3の回路では、第1から第mの各発光ダイオード列
を通過する電流の安定化は、各発光ダイオード列に直列
に接続されたトランジスタQ11〜Q1mのカレントミ
ラー動作によって直接的に行われる。このため、仮に、
周囲温度の変化によって各発光ダイオードLED11
LED の順方向電圧値が変化しても、フィードバッ
ク制御がなされていない第1列目以外の各発光ダイオー
ド列を通過する電流の値が変化するということは無くな
る。
In the conventional circuit, the output voltage, that is, the voltage between the terminals of the capacitor C1 is stabilized, and indirectly, the current passing through the first to m-th light emitting diode arrays is stabilized. . In such a stabilization of such indirect current value of the current passing through each light emitting diode rows other than the first row of the feedback control is not made, the change of the forward voltage of each light-emitting diode LED 11 ~LED mn There is a problem that changes with the. However, in the circuit of FIG. 3, the stabilization of the current passing through each of the first to m-th LED rows is directly performed by the current mirror operation of the transistors Q11 to Q1m connected in series to each of the LED rows. . For this reason, temporarily
Each light-emitting diodes LED 11 ~ by changes in ambient temperature
Be varied forward voltage value of the LED m n, it is eliminated that the value of current passing through each light emitting diode rows other than the first row of the feedback control is not performed is changed.

【0026】なお、図3の回路では、コンバータ回路1
aのフィードバック制御は、定電流回路2bの端子間電
圧を、カレントミラー回路が安定的に動作できるサチレ
ーション電圧以上の値で安定化するために行われる。こ
の定電流回路2bの端子間電圧を安定化することにより
定電流回路2bでのカレントミラー動作がほぼ一定の状
態で行われるようにする。そして、入力電圧や各発光ダ
イオード列の列毎の順方向電圧の合計値が変化した場合
にも定電流回路2bの動作と各発光ダイオードLED
11〜LEDmnの発光状態が不安定化することを防止
する。話が前後するが、図2の回路もこれに同じであ
る。
In the circuit of FIG. 3, the converter circuit 1
The feedback control a is performed to stabilize the voltage between the terminals of the constant current circuit 2b at a value equal to or higher than the saturation voltage at which the current mirror circuit can operate stably. By stabilizing the voltage between the terminals of the constant current circuit 2b, the current mirror operation in the constant current circuit 2b is performed in a substantially constant state. The operation of the constant current circuit 2b and the operation of each light emitting diode LED are performed even when the input voltage or the total value of the forward voltage of each light emitting diode column changes.
11 to prevent the emission state of the LED mn from becoming unstable. Before and after, the circuit of FIG. 2 is the same.

【0027】図4には本発明の点灯回路の第3の実施例
の回路図を示した。この図4に示す回路は、チョークコ
イルL1、スイッチングトランジスタQ1、ダイオード
D1、コンデンサC1、制御回路DR1、誤差増幅器E
A1および基準電圧源Vrefによりコンバータ回路1
bを構成する。なお、図2、図7のコンバータ回路1a
では、誤差増幅器EA1の第1の入力側は基準電圧源V
re を介してグランドに接続されていた。これに対
し、図4のコンバータ回路1bでは、誤差増幅器EA1
の第1の入力側は基準電圧源Vrefを介してコンデン
サC1とダイオードD1の接続点に接続する。その他の
コンバータ回路1bの回路部分については図2、6のコ
ンバータ回路1aと同一である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a lighting circuit according to a third embodiment of the present invention. The circuit shown in FIG. 4 includes a choke coil L1, a switching transistor Q1, a diode D1, a capacitor C1, a control circuit DR1, and an error amplifier E.
A1 and the reference voltage source Vref , the converter circuit 1
b. The converter circuit 1a shown in FIGS.
Then, the first input of the error amplifier EA1 is connected to the reference voltage source V
It had been connected to the ground via the re f. On the other hand, in the converter circuit 1b of FIG.
Is connected to the connection point of the capacitor C1 and the diode D1 via the reference voltage source Vref . The other circuit parts of the converter circuit 1b are the same as those of the converter circuit 1a of FIGS.

【0028】複数の発光ダイオードLED11〜LED
1nを直列に接続し、発光ユニット3を構成する。発光
ユニット3に定電流回路2cを直列に接続し、この直列
接続された発光ユニット3と定電流回路2cを、発光ユ
ニット3がグランド側となるようにコンバータ回路1b
のコンデンサC1に対して並列に接続する。ここで、コ
ンバータ回路1bのコンデンサC1とダイオードD1の
接続点にPNP型のトランジスタQ4とQ5の各エミッ
タを接続し、トランジスタQ4とQ5の各ベースを共通
接続する。トランジスタQ4のコレクタは電流源CS2
を介してグランドに接続し、トランジスタQ5のコレク
タは発光ユニット3に接続する。トランジスタQ4のコ
レクタ、ベース間を接続し、このトランジスタQ4、Q
5および電流源CS2により定電流回路2cを構成す
る。
A plurality of light emitting diodes LED 11 to LED
1n are connected in series to form the light emitting unit 3. A constant current circuit 2c is connected to the light emitting unit 3 in series, and the light emitting unit 3 and the constant current circuit 2c connected in series are connected to the converter circuit 1b so that the light emitting unit 3 is on the ground side.
Is connected in parallel to the capacitor C1. Here, the emitters of the PNP transistors Q4 and Q5 are connected to the connection point between the capacitor C1 and the diode D1 of the converter circuit 1b, and the bases of the transistors Q4 and Q5 are commonly connected. The collector of the transistor Q4 is a current source CS2
And the collector of the transistor Q5 is connected to the light emitting unit 3. The collector and the base of the transistor Q4 are connected, and the transistors Q4 and Q
5 and the current source CS2 constitute a constant current circuit 2c.

【0029】この図4の回路は、実質的に、図2の回路
の発光ユニット3と定電流回路2aの接続位置を逆にす
るよう構成したものであり、その概略の動作は図2の回
路とほぼ同じになる。そして、図4においても、発光ユ
ニット3を通過する電流の安定化は定電流回路2cのカ
レントミラー動作によって行われる。また、図4のコン
バータ回路1bのフィードバック制御は、定電流回路2
cの端子間電圧をカレントミラー回路のサチレーション
電圧以上の値で安定化するために行われる。ちなみに、
図4の回路では、発光ユニット3の一端がグランドに接
続された回路形態となっている。配線基板上ではグラン
ドの導体パターンは至る所に配置されている。このた
め、図4の回路は図2の回路に比べて発光ユニット3を
配線基板上に配置する上で自由度が高いという利点があ
る。
The circuit shown in FIG. 4 is constructed so that the connection position between the light emitting unit 3 and the constant current circuit 2a in the circuit shown in FIG. 2 is substantially reversed. Is almost the same as In FIG. 4, the current passing through the light emitting unit 3 is stabilized by the current mirror operation of the constant current circuit 2c. The feedback control of the converter circuit 1b of FIG.
This is performed to stabilize the voltage between the terminals c at a value equal to or higher than the saturation voltage of the current mirror circuit. By the way,
The circuit in FIG. 4 has a circuit configuration in which one end of the light emitting unit 3 is connected to the ground. On the wiring board, ground conductor patterns are arranged everywhere. Therefore, the circuit of FIG. 4 has an advantage that the degree of freedom in arranging the light emitting unit 3 on the wiring board is higher than that of the circuit of FIG.

【0030】図5には本発明の点灯回路の第4の実施例
の回路図を示した。今まで説明した図2から図4の中に
示されたコンバータ回路(1a、1b)は昇圧チョッパ
型のコンバータの構成であった。これに対して図5のコ
ンバータ回路1cは降圧チョッパ型のコンバータの構成
となっている。すなわち、PNP型のスイッチングトラ
ンジスタQ6のエミッタを電源供給点(VIN)に接続
し、そのコレクタをチョークコイルL2の一端に接続す
る。チョークコイルL2の一端には、アノードがグラン
ドに接続されたダイオードD2のカソードを接続し、チ
ョークコイルL2の他端には、他端がグランドに接続さ
れたコンデンサC2の一端を接続する。
FIG. 5 is a circuit diagram of a lighting circuit according to a fourth embodiment of the present invention. The converter circuits (1a, 1b) shown in FIGS. 2 to 4 described so far have the configuration of a boost chopper type converter. On the other hand, the converter circuit 1c of FIG. 5 has a configuration of a step-down chopper type converter. That is, the emitter of the PNP-type switching transistor Q6 is connected to the power supply point (V IN ), and its collector is connected to one end of the choke coil L2. One end of the choke coil L2 is connected to the cathode of a diode D2 whose anode is connected to the ground, and the other end of the choke coil L2 is connected to one end of a capacitor C2 whose other end is connected to the ground.

【0031】スイッチングトランジスタQ6のベースは
制御回路DR2に接続する。制御回路DR2はさらに誤
差増幅器EA2の出力側と接続し、誤差増幅器EA2の
2つある入力側のうちの第1の入力側とグランドの間に
基準電圧源Vrefを接続する。このスイッチングトラ
ンジスタQ6、チョークコイルL2、ダイオードD2、
コンデンサC2、制御回路DR2、誤差増幅器EA2お
よび基準電圧源Vre によりコンバータ回路1cを構
成する。発光ユニット3と定電流回路2aを直列に接続
し、この直列接続された発光ユニット3と定電流回路2
aをコンデンサC2に対して並列に接続する。そして、
発光ユニット3と定電流回路2aの接続点を誤差増幅器
EA2の2つある入力側のうちの第2の入力側に接続す
る。なお、発光ユニット3と定電流回路2aの構成は図
2の回路と同一である。
The base of the switching transistor Q6 is connected to the control circuit DR2. The control circuit DR2 further connects to the output side of the error amplifier EA2, and connects the reference voltage source Vref between the first input side of the two input sides of the error amplifier EA2 and ground. This switching transistor Q6, choke coil L2, diode D2,
Capacitor C2, the control circuit DR2, constituting the converter circuit 1c by an error amplifier EA2 and the reference voltage source V re f. The light emitting unit 3 and the constant current circuit 2a are connected in series, and the light emitting unit 3 and the constant current circuit 2
a is connected in parallel to the capacitor C2. And
The connection point between the light emitting unit 3 and the constant current circuit 2a is connected to the second input side of the two input sides of the error amplifier EA2. The configurations of the light emitting unit 3 and the constant current circuit 2a are the same as those of the circuit of FIG.

【0032】このような構成とした図5の回路は、コン
バータ回路1cが降圧型のため、入力電圧VINが発光
ユニット3を構成する発光ダイオードLED11〜LE
の順方向電圧の合計値よりもはるかに高い場合に
使用される。ここで、コンバータ回路1cは、スイッチ
ングトランジスタQ6が制御回路DR2からの駆動信号
に応じてオン、オフ動作を繰り返し、電流を断続する。
トランジスタQ6を通過したパルス状の電流を、チョー
クコイルL2とダイオードD2とコンデンサC2によっ
て平滑し、直流に変換する。この時、コンデンサC2の
端子間に生じた電圧をコンバータ回路1cの出力電圧と
して発光ユニット3と定電流回路2aに供給する。
In the circuit of FIG. 5 having such a configuration, since the converter circuit 1c is a step-down type, the input voltage VIN is equal to the light emitting diodes LED 11 to LE constituting the light emitting unit 3.
Used when it is much higher than the sum of the forward voltages of D 1 n . Here, in the converter circuit 1c, the switching transistor Q6 repeats the on / off operation in response to the drive signal from the control circuit DR2, and interrupts the current.
The pulse-shaped current passing through the transistor Q6 is smoothed by the choke coil L2, the diode D2, and the capacitor C2, and is converted into a direct current. At this time, the voltage generated between the terminals of the capacitor C2 is supplied to the light emitting unit 3 and the constant current circuit 2a as the output voltage of the converter circuit 1c.

【0033】図2と図5の回路は、それぞれ定電流回路
2aと発光ユニット3の回路構成が同一であるため、定
電流回路2aの動作と作用も同じものとなる。したがっ
て、図5の回路においても発光ユニット3を通過する電
流の安定化は定電流回路2aのカレントミラー動作によ
って行われる。また、図5のコンバータ回路1cのフィ
ードバック制御は、定電流回路2aの端子間電圧をカレ
ントミラー回路のサチレーション電圧以上の値で安定化
するために行われることになる。
Since the circuits of FIGS. 2 and 5 have the same circuit configuration of the constant current circuit 2a and the light emitting unit 3, respectively, the operation and operation of the constant current circuit 2a are the same. Therefore, also in the circuit of FIG. 5, the stabilization of the current passing through the light emitting unit 3 is performed by the current mirror operation of the constant current circuit 2a. The feedback control of the converter circuit 1c in FIG. 5 is performed to stabilize the voltage between the terminals of the constant current circuit 2a at a value equal to or higher than the saturation voltage of the current mirror circuit.

【0034】図6には本発明の点灯回路の第5の実施例
の回路図を示した。図2から図6の各回路では、定電流
回路をカレントミラー回路を使用して構成していた。こ
れに対して図5の回路では、誤差増幅器EA3を使用し
て定電流回路2dを構成している。すなわち、発光ユニ
ット3にNPN型のトランジスタQ7のコレクタを接続
し、トランジスタQ7のエミッタを抵抗RDを介してグ
ランドに接続する。誤差増幅器EA3を設け、誤差増幅
器EA3の出力側をトランジスタQ7のベースに接続す
る。誤差増幅器EA3の2つある入力側のうちの第1の
入力側をトランジスタQ7と抵抗RDの接続点に接続
し、第2の入力側を基準電圧源Vref2を介してグラ
ンドに接続する。このトランジスタQ7、抵抗RD、誤
差増幅器EA3および基準電圧源Vref2により、定
電流回路2dを構成する。なお、コンバータ回路1aと
発光ユニット3については図2の回路と同じ構成であ
る。
FIG. 6 is a circuit diagram of a lighting circuit according to a fifth embodiment of the present invention. In each of the circuits of FIGS. 2 to 6, the constant current circuit is configured using a current mirror circuit. On the other hand, in the circuit of FIG. 5, the constant current circuit 2d is configured using the error amplifier EA3. That is, the collector of the NPN transistor Q7 is connected to the light emitting unit 3, and the emitter of the transistor Q7 is connected to the ground via the resistor RD. An error amplifier EA3 is provided, and the output side of the error amplifier EA3 is connected to the base of the transistor Q7. A first input side of the two input sides of the error amplifier EA3 is connected to a connection point between the transistor Q7 and the resistor RD, and a second input side is connected to the ground via the reference voltage source Vref2 . The transistor Q7, resistors RD, the error amplifier EA3 and a reference voltage source V ref2, constitute a constant current circuit 2d. Note that the converter circuit 1a and the light emitting unit 3 have the same configuration as the circuit in FIG.

【0035】このような構成とした図6の回路の場合、
定電流回路2dの内部では、抵抗RDの端子間電圧がほ
ぼ基準電圧源Vref2の出力電圧と同じになるよう、
誤差増幅器EA3とトランジスタQ7が動作する。ここ
で、抵抗RDの端子間電圧がほぼ基準電圧源Vref2
の出力電圧と同じ値に一定に保たれれば、抵抗RDおよ
びトランジスタQ7の主電流路を通過する電流は一定と
なる。これにより、抵抗RD、トランジスタQ7の主電
流路と直列接続の状態にある発光ユニット3を通過する
電流も一定となり、各発光ダイオードLED11〜LE
1nは定電流にて駆動されることになる。なお、コン
バータ回路1aのフィードバック制御は、今までの回路
と同様に、定電流回路2dの端子間電圧を、定電流回路
2dが安定した動作を行うことが可能なサチレーション
電圧以上の値で安定化するために行われる。
In the case of the circuit of FIG. 6 having such a configuration,
Inside the constant current circuit 2d, the voltage between the terminals of the resistor RD is substantially equal to the output voltage of the reference voltage source Vref2 .
The error amplifier EA3 and the transistor Q7 operate. Here, the voltage between the terminals of the resistor RD is substantially equal to the reference voltage source V ref2.
, The current passing through the resistor RD and the main current path of the transistor Q7 becomes constant. As a result, the current passing through the light emitting unit 3 connected in series with the resistor RD and the main current path of the transistor Q7 is also constant, and each of the light emitting diodes LED 11 to LE 11
D 1n is driven by a constant current. In the feedback control of the converter circuit 1a, the voltage between the terminals of the constant current circuit 2d is stabilized at a value equal to or higher than the saturation voltage at which the constant current circuit 2d can perform a stable operation, as in the conventional circuits. Done to do so.

【0036】以上の実施例の説明では、コンバータ回路
に非絶縁型のスイッチングレギュレータを使用した場合
を想定した。しかし、コンバータ回路にトランスによる
絶縁型のスイッチングレギュレータを使用しても良い。
また、各実施例の回路では、コンバータ回路が誤差増幅
器を有し、かつ他励式のものとなっている。しかし、誤
差増幅器EA1、EA2に代えてエラーコンパレータを
使用したコンバータ回路、あるいは自励式のコンバータ
回路をなど使用しても構わない。図2、3、4、5の回
路では、定電流回路を、第1のトランジスタ(Q2、Q
4、Q10)のコレクタ、ベース間を接続した最も基本
的なカレントミラー回路によって構成しているが、ウィ
ルソン型、電流増幅型など、他の形態のカレントミラー
回路によって構成しても良い。勿論、定電流回路を構成
するトランジスタにバイポーラ型以外のトランジスタ、
具体的にはMOSFET等、を使用しても構わない。
In the above description of the embodiment, it is assumed that a non-insulated switching regulator is used for the converter circuit. However, an insulating switching regulator using a transformer may be used for the converter circuit.
In each of the circuits of the embodiments, the converter circuit has an error amplifier and is of a separately excited type. However, a converter circuit using an error comparator or a self-excited converter circuit may be used instead of the error amplifiers EA1 and EA2. In the circuits of FIGS. 2, 3, 4, and 5, the constant current circuit is connected to the first transistors (Q2, Q2).
4, Q10) is constituted by the most basic current mirror circuit connected between the collector and the base, but may be constituted by another form of current mirror circuit such as a Wilson type or a current amplification type. Of course, the transistors constituting the constant current circuit are not bipolar transistors,
Specifically, a MOSFET or the like may be used.

【0037】図2、3、5において、定電流回路(2
a、2b)を構成する電流源CS1の一端は駆動電源供
給点(V)に接続することとしている。しかし、定電
流回路(2a、2b)と発光ユニット(3、3a)の接
続点の電圧に高い安定度が得られる場合、電流源CS1
の一端は前記接続点に接続しても良い。そして図6にお
いては、定電流回路2dに誤差増幅器を用いた最も基本
的な定電流回路を使用している。しかし、温度特性を補
償した形態のものなど、その回路構成が図6と異なった
誤差増幅器型の定電流回路を使用しても良い。実施例と
して示した回路の変形は、本発明の要旨を変更しない範
囲であれば、当然、可能である。
In FIGS. 2, 3, and 5, the constant current circuit (2
a, 2b), one end of the current source CS1 is connected to the drive power supply point (V D ). However, if high stability is obtained in the voltage at the connection point between the constant current circuits (2a, 2b) and the light emitting units (3, 3a), the current source CS1
May be connected to the connection point. In FIG. 6, the most basic constant current circuit using an error amplifier is used as the constant current circuit 2d. However, a constant current circuit of an error amplifier type having a circuit configuration different from that of FIG. Modifications of the circuit shown as the embodiment are naturally possible as long as the gist of the present invention is not changed.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明による点灯回路は、少なくとも1
つの発光ダイオードからなる発光ユニットに定電流回路
を直列接続する。そして、当該発光ユニットと定電流回
路の直列回路に対して、コンバータ回路から、定電流回
路の端子間電圧が一定になるよう出力電圧を制御しなが
ら直流電力を供給する構成を特徴としている。このよう
な構成によれば、発光ユニットを構成する各発光ダイオ
ードは、定電流回路内の制御動作によって得られる安定
度の高い電流によって定電流駆動される。ここでコンバ
ータ回路は、定電流回路の端子間電圧を、その定電流回
路が安定して動作することが可能なサチレーション電圧
以上の値で安定化し、入力電圧や直列接続された発光ダ
イオードの順方向電圧の合計値の変化によって定電流回
路の動作と各発光ユニットの発光状態が不安定化するこ
とを防止する。
The lighting circuit according to the present invention has at least one
A constant current circuit is connected in series to a light emitting unit including two light emitting diodes. Then, a DC power is supplied to the series circuit of the light emitting unit and the constant current circuit from the converter circuit while controlling the output voltage so that the voltage between the terminals of the constant current circuit becomes constant. According to such a configuration, each of the light emitting diodes constituting the light emitting unit is driven at a constant current by a highly stable current obtained by a control operation in the constant current circuit. Here, the converter circuit stabilizes the voltage between the terminals of the constant current circuit at a value equal to or higher than the saturation voltage at which the constant current circuit can operate stably, and adjusts the input voltage and the forward direction of the light emitting diodes connected in series. This prevents the operation of the constant current circuit and the light emitting state of each light emitting unit from becoming unstable due to a change in the total value of the voltages.

【0039】また、発光ユニットを通過する電流は、抵
抗を使用する従来の回路に比べてコンバータ回路の出力
電圧のリップルの影響をほとんど受けないものとなる。
そして、発光ダイオードを1列当たりn個直列接続して
それを並列にm列配置して発光ユニットを構成した場
合、各発光ダイオードの順方向電圧値にばらつきがあっ
ても、定電流回路を構成する素子の特性値の設定次第
で、容易かつ正確に希望する値に設定することが可能と
なる。また、周囲温度の変化によって各発光ダイオード
の特性値が変化しても、フィードバック制御がなされて
いない第1列目以外の各発光ダイオード列を通過する電
流の値が変化するということも無くなる。従って、本発
明によれば、発光ダイオードに安定した電流を流すこと
ができ、しかもその電流値を正確かつ容易に設定できる
点灯回路が提供できる。
The current passing through the light emitting unit is hardly affected by the ripple of the output voltage of the converter circuit as compared with the conventional circuit using a resistor.
When n light emitting diodes are connected in series per row and arranged in m rows in parallel to form a light emitting unit, a constant current circuit is formed even if the forward voltage value of each light emitting diode varies. Depending on the setting of the characteristic value of the element, the desired value can be easily and accurately set to a desired value. Further, even if the characteristic value of each light emitting diode changes due to a change in the ambient temperature, the value of the current passing through each light emitting diode row other than the first row in which the feedback control is not performed does not change. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a lighting circuit that allows a stable current to flow through the light emitting diode and that can set the current value accurately and easily.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の基本概念に基づく点灯回路のブロッ
ク図。
FIG. 1 is a block diagram of a lighting circuit based on a basic concept of the present invention.

【図2】 本発明による点灯回路の第1の実施例の回路
図。
FIG. 2 is a circuit diagram of a lighting circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明による点灯回路の第2の実施例の回路
図。
FIG. 3 is a circuit diagram of a lighting circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図4】 本発明による点灯回路の第3の実施例の回路
図。
FIG. 4 is a circuit diagram of a third embodiment of the lighting circuit according to the present invention.

【図5】 本発明による点灯回路の第4の実施例の回路
図。
FIG. 5 is a circuit diagram of a fourth embodiment of the lighting circuit according to the present invention.

【図6】 本発明による点灯回路の第5の実施例の回路
図。
FIG. 6 is a circuit diagram of a lighting circuit according to a fifth embodiment of the present invention.

【図7】 従来の一例の点灯回路の回路図。FIG. 7 is a circuit diagram of an example of a conventional lighting circuit.

【図8】 発光ダイオードの数が多い場合における発光
ユニットの構成と、発光ユニットと抵抗の接続構成を示
す回路図。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a light emitting unit in a case where the number of light emitting diodes is large, and a connection configuration of a light emitting unit and a resistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:コンバータ回路 1a〜1c:コンバータ回路
(具体回路) 2:定電流回路 2a〜2d:
定電流回路(具体回路) 3、3a:発光ユニット
CS1、CS2:電流源 Q2、Q10:ト
ランジスタ(第1のトランジスタ) Q3、Q11
〜Q1m:トランジスタ(第2のトランジスタ)
(VIN):電源供給点 (V):駆動電圧供給
1: Converter circuit 1a to 1c: Converter circuit (specific circuit) 2: Constant current circuit 2a to 2d:
Constant current circuit (specific circuit) 3, 3a: light emitting unit CS1, CS2: current source Q2, Q10: transistor (first transistor) Q3, Q11
To Q1m: transistor (second transistor)
(V IN ): Power supply point (V D ): Drive voltage supply point

フロントページの続き Fターム(参考) 3K073 AA12 AA25 AA75 BA09 CG02 CJ17 5C080 AA07 BB03 CC07 DD20 DD30 FF03 FF08 HH14 JJ03 KK52 5F041 BB10 BB23 BB24 BB26 BB32 5H730 AA02 AA14 AS02 BB14 DD02 DD21 DD26 EE18 FD31 FF15 FG01 Continued on the front page F-term (reference) 3K073 AA12 AA25 AA75 BA09 CG02 CJ17 5C080 AA07 BB03 CC07 DD20 DD30 FF03 FF08 HH14 JJ03 KK52 5F041 BB10 BB23 BB24 BB26 BB32 5H730 AA02 AA15 BB21 BB14 DD02

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも1つの発光ダイオードからな
る発光ユニットに対し、該発光ダイオードが点灯するの
に必要な直流電力を供給する点灯回路において、 該発光ユニットに対して直列に接続される定電流回路
と、 該定電流回路の端子間電圧が一定になるよう出力電圧を
制御しながら、該発光ユニットと該定電流回路の直列回
路に直流電力を供給するコンバータ回路とを具備するこ
とを特徴とする点灯回路。
1. A lighting circuit for supplying, to a light emitting unit comprising at least one light emitting diode, DC power required for lighting the light emitting diode, a constant current circuit connected in series to the light emitting unit And a converter circuit for supplying DC power to a series circuit of the light emitting unit and the constant current circuit while controlling an output voltage so that a voltage between terminals of the constant current circuit becomes constant. Lighting circuit.
【請求項2】 前記定電流回路は、 電流源と、 該電流源にその主電流路が直列に接続された第1のトラ
ンジスタと、 前記発光ユニットにその主電流路が直列に接続され、該
第1のトランジスタの制御端子にその制御端子が接続さ
れた第2のトランジスタとを具備することを特徴とす
る、請求項1に記載した点灯回路。
2. The constant current circuit, comprising: a current source; a first transistor having a main current path connected in series to the current source; and a main current path connected in series to the light emitting unit; The lighting circuit according to claim 1, further comprising a second transistor having a control terminal connected to the control terminal of the first transistor.
【請求項3】 前記定電流回路は、 前記発光ユニットに直列接続された第3のトランジスタ
と、 該発光ユニットを流れる電流に応じて該第3のトランジ
スタの導通状態を制御する誤差増幅器とを具備すること
を特徴とする、請求項1に記載した点灯回路。
3. The constant current circuit includes: a third transistor connected in series to the light emitting unit; and an error amplifier that controls a conduction state of the third transistor in accordance with a current flowing through the light emitting unit. The lighting circuit according to claim 1, wherein:
【請求項4】 前記コンバータ回路は、前記定電流回路
の端子間電圧を、該定電流回路が所定の大きさの電流を
安定的に流すことができるサチレーション電圧以上の電
圧値に保持することを特徴とする、請求項1から請求項
3のいずれかに記載した点灯回路。
4. The converter circuit holds the voltage between terminals of the constant current circuit at a voltage value equal to or higher than a saturation voltage at which the constant current circuit can stably flow a current of a predetermined magnitude. The lighting circuit according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
【請求項5】 複数の発光ダイオードを直列接続してな
るダイオード列を複数並設した発光ユニットに対して、
該発光ダイオードが点灯するのに必要な直流電力を供給
する点灯回路において、 電流源と、該電流源にその主電流路が直列に接続された
第1のトランジスタと、該発光ユニットの各ダイオード
列にそれぞれ主電流路が接続され、該第1のトランジス
タの制御端子に各制御端子が接続された複数個の第2の
トランジスタとを有する定電流回路と、 所定のダイオード列と第2のトランジスタの接続点の電
圧を検出し、該所定の第2のトランジスタの主電流路の
端子間電圧が一定になるよう出力電圧を制御しながら、
それぞれのダイオード列と第2のトランジスタの直列回
路に直流電力を供給するコンバータ回路とを具備するこ
とを特徴とする点灯回路。
5. A light emitting unit in which a plurality of diode rows formed by connecting a plurality of light emitting diodes in series are arranged in parallel.
In a lighting circuit for supplying DC power required for lighting the light emitting diode, a current source, a first transistor having a main current path connected in series to the current source, and each diode row of the light emitting unit A constant current circuit having a plurality of second transistors each having a main current path connected to each of the control terminals of the first transistor and a control terminal connected to each of the control terminals; While detecting the voltage at the connection point and controlling the output voltage so that the voltage between the terminals of the main current path of the predetermined second transistor becomes constant,
A lighting circuit, comprising: a converter circuit that supplies DC power to a series circuit of each diode row and a second transistor.
【請求項6】 前記コンバータ回路は、前記所定の第2
のトランジスタの主電流路の端子間電圧を、該所定の第
2のトランジスタが所定の大きさの電流を安定して流す
ことのできるサチレーション電圧以上の電圧値に保持す
ることを特徴とする、請求項5に記載した点灯回路。
6. The converter circuit according to claim 1, wherein
The terminal voltage of the main current path of the transistor is maintained at a voltage value equal to or higher than a saturation voltage at which the predetermined second transistor can stably flow a current of a predetermined magnitude. Item 6. The lighting circuit according to Item 5.
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