JP2005029019A - 電子発光素子の定電流駆動回路及び車両用灯具の電子発光素子駆動回路 - Google Patents

電子発光素子の定電流駆動回路及び車両用灯具の電子発光素子駆動回路 Download PDF

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Abstract

【課題】2種類の電子発光素子の順方向電圧のばらつきに対応する抵抗器を用いることなく、ばらつきの無い2種類の光束量で電子発光素子を駆動する。
【解決手段】第1端子a2と第2端子の間に電位差を発生し、前記第1端子と前記第2端子との間に互いに抵抗値の異なる第1及び第2抵抗要素R1,R2が切り替え可能に設けられた電位差発生部60と、電子発光素子10に接続され前記電位差発生部の前記第1端子と前記第2端子の間の電位差が基準電位Vrefと等しくなるように制御する制御部19,30,40とを備え、前記電子発光素子は、前記電位差発生部に直列に接続され、第1信号が入力されたときに、前記電位差発生部は前記第1抵抗要素に切り替えられ、第2信号が入力されたときに、前記電位差発生部は前記第2抵抗要素に切り替えられる。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子発光素子の定電流駆動回路及び車両用灯具の電子発光素子駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、車両の後部に設けられるリアコンビネーションランプの一例として、信号機能を有するテールランプ(尾灯)とストップランプ(制動灯)が知られている。テールランプは、夜間後続車に自車の位置と存在を確認させ、追突事故防止等の役目をしている。ストップランプは、昼夜を通して運転者がブレーキをかけたときに点灯し、停止又は減速の意思を後続車に示すランプである。
【0003】
ストップランプは、テールランプと兼用型とされていることが多く、その場合テールランプの明るさの5倍〜6倍以上の明るさを持たなくてはならないことになっている。これは運転者がブレーキをかけたことを後続車にはっきりと視認させるためである。
【0004】
上記のように、同じ灯具を明暗差がつくように発光させることで、同じ灯具でテールランプとストップランプの2つの機能を実現させている。以下、図3を参照して説明する。ここでは、電子発光素子として発光ダイオード(LED)が使用される。LED10の駆動回路1には、2つの入力部2,3が設けられている。運転者によって操作されるテールランプスイッチ4がON状態のときに、第1入力部2に電圧Vが印加される。ブレーキペダル5が踏まれたときに、第2入力部3には、上記第1入力部2に印加された電圧Vと同じ電圧Vが印加される。駆動回路1は、電圧Vが第1入力部2に印加されたときに比べて、それと同じ電圧Vが第2入力部3に印加されたときに、LED10がより明るく発光するように駆動する。
【0005】
LEDは、基本的に電流駆動素子であり、発する光の強さ(放射束)は電流に比例する。図4にLEDの基本的な駆動回路例を示す。定電圧電源Vccから制限抵抗Rを介してLEDに電流が供給されている。LEDの順電圧Vfは、電流Ifに依存性を持つが、使用領域ではほとんど一定とみなすと、LEDに流れる電流は、
If=(Vcc−Vf)/R
で与えられる。LEDの放射束が順電流Ifに比例することは前述の通りである。
【0006】
図5(a)に示すように、従来の車載用のLED駆動回路では、抵抗駆動方式が用いられ、電源VccからLED10、抵抗器Rを経てグラウンド(GND)に接続されている。ここで、LED10の特性の個体差として、各LED10a,10bの順方向電圧Vfには、各LED10a,10b毎にばらつきがあるため、同じ電源電圧Vccが印加され、同じ抵抗値の抵抗器R11,R12が接続されている場合には、各LED10a,10bに流れる電流は等しくならず、明るさ(光束量)にばらつきが生じてしまう。
【0007】
そこで、LED10a,10bの光束量を揃えるためには、図5(b)に示すように、順方向電圧VfにばらつきのあるLED10a,10bに同じ電流値の電流が流れるようにすべく、抵抗値の異なる抵抗R11’,R12’を接続する必要がある。即ち、流れる電流値の差を無くすためには、順方向電圧Vfの大きなLED10aには、比較的小さな抵抗値の抵抗R11’を接続し、順方向電圧Vfの小さなLED10bには、比較的大きな抵抗値の抵抗R12’を接続する必要がある。
【0008】
また、電源電圧Vccが変化すると、LED10(各LED10a,10bを特に区別する必要が無いときにはLED10と記す)に流れる電流値も変化してしまう。このことから、LED10に過大な電流が流れないように、LED10の最大定格電流を考慮に入れて抵抗R(各抵抗11,R12を特に区別する必要が無いときには抵抗Rと記す)の抵抗値を設定する場合、抵抗Rの抵抗値を、LED10の性能を十分に使いきれない値(LED10の性能からみて光束量が小さい状態)の抵抗値にせざるを得ない可能性がある。
【0009】
また、電源電圧VccとLED10の順方向電圧Vfに大きな差がある状態でLED10に大きな電流を流そうとした場合、LED10以外での消費電力が大きくなる。そこで、図6に示すように、DC−DCコンバータ50を用いて電源電圧VccからLED10の順方向電圧Vf付近にまで電圧を降圧することが行われる。
【0010】
図6に示すように、DC−DCコンバータ50は、DC/DCコンバータ用IC15と、スイッチングレギュレータ30と、出力電位決定部20とを備えている。DC/DCコンバータ用IC15は、スイッチング信号を発生するオシレータ17と、スイッチングデューティー比変更部40と、コンパレータ19とを有している。
【0011】
出力電位決定部20は、直列に接続された抵抗Rと抵抗Rとを有している。抵抗Rと抵抗Rの接続ノードa1は、コンパレータ19の第1入力部に接続されている。抵抗Rの他端部は、スイッチングレギュレータ30の出力部31に接続されている。抵抗Rの他端部は、グラウンドに接続されている。コンパレータ19の第2入力部には、基準電圧Vrefが印加される。
【0012】
図6のDC−DCコンバータ50では、出力電位決定部20の抵抗Rの端子間電圧(接続ノードa1の電圧)と基準電圧Vrefとをコンパレータ19で比較し、抵抗Rの端子間電圧と基準電圧Vrefとが同じになるようにスイッチングデューティー比変更部40にてデューティー比を変更し、その変更されたデューティー比に基づいて、スイッチングレギュレータ30が出力端子25の電位(=スイッチングレギュレータ30の出力部31の出力電圧)を制御する。これにより、出力端子25の電圧は、所定の降圧電圧(定電圧)に制御される。
【0013】
ここで、出力端子25の電位をVoutとし、抵抗Rの抵抗値をRA,抵抗Rの抵抗値をRB,基準電圧Vrefの電圧をVrefとすると、出力端子25の電位Voutは、下記式(1)により求められる。
Vout=(RA+RB)/RB×Vref…(1)
【0014】
上記のように出力端子25の電位Voutは定電圧に制御されるが、図6に示すように、その出力端子25に抵抗駆動回路33を接続してしまっては、図5と同様な抵抗駆動方式となり、LED10は定電圧駆動になるのみである(定電流駆動にはならない)。この場合、図5に示したように、LED10の順方向電圧Vfのばらつきの問題から、LED10に流れる電流値を所定値に設定できない可能性がある。
【0015】
そこで、図7に示すように、所定の降圧電圧(定電圧)が出力される出力端子25に対し、トランジスタを用いた定電流回路35を接続することで、LED10の定電流駆動を実現することが考えられる。ところが、定電流回路35を使用すると、電流値の制御回路の分だけ、部品点数が増加してしまう。
【0016】
なお、特許文献1には、図8に示すようなLEDを定電流駆動する点灯回路が開示されている。この回路では、スイッチングレギュレータの形態をとるコンバータ回路101aが使用される。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D101のアノードの位置に現れる。すると、ダイオードD101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よ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101aの出力電圧として直列接続された発光ユニット103と抵抗R101に供給される。これにより、発光ユニット103の各LED111〜11nに電流が流れ、各LED111〜11nが点灯する。
【0017】
図8において、誤差増幅器EA1の第1の入力側は基準電圧源Vrefを介してグラウ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R101を介してグラウンドに接続されている。このため、図8のコンバータ回路101aは、抵抗R101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。
【0018】
例えば、図8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Vrefに等しい電圧値に保持されているとする。この時、抵抗R101を流れる電流Iは、ほぼ(Vref/R101)で一定となる。発光ユニット103は抵抗R101に直列接続されているため、発光ユニット103を流れる電流は抵抗R101を流れる電流Iと等しくなる。これにより、発光ユニット103を構成する各LED111〜11nは定電流にて駆動される。
【0019】
しかしながら、この図8に示す回路では、発光ユニット103に供給する電流値を切り替えることができないため、光束量の切り替えができず、同じLEDで明暗差がつくように発光させることはできない。よって、例えば、同じLEDに異なる電流値の電流を供給することで、テールランプとストップランプの2つの機能を実現させることはできない。
【0020】
【特許文献1】
特開2001−215916号公報
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、同じ電子発光素子(LED)を明暗差がつくように発光させることで、同じ電子発光素子で例えばテールランプとストップランプの2つの機能を実現する駆動回路であって、電子発光素子の順方向電圧にばらつきがある場合であっても、そのばらつきに対応する抵抗値に設定された抵抗器を用いることなく、ばらつきの無い光束量で電子発光素子を駆動することが望まれている。
【0022】
また、抵抗駆動方式に比べて、電源電圧の変動や電子発光素子の順方向特性を心配することなく、電子発光素子に供給する定電流の値を電子発光素子の最大定格電流付近に設定できることが望まれている。
さらに、抵抗駆動方式に比べて、電子発光素子以外の駆動回路部分での消費電力を抑えることが望まれている。
またさらに、部品点数の増加を抑制できることが望まれている。
【0023】
本発明の目的は、同じ電子発光素子を明暗差がつくように2種類の明るさで発光させる場合に、電子発光素子の順方向電圧にばらつきがある場合であっても、そのばらつきに対応する抵抗値に設定された抵抗器を用いることなく、ばらつきの無い光束量で電子発光素子を駆動する電子発光素子の定電流駆動回路を提供することである。
本発明の他の目的は、更に、抵抗駆動方式に比べて、電源電圧の変動や電子発光素子の順方向特性を心配することなく、電子発光素子に供給する定電流の値を電子発光素子の最大定格電流付近に設定することができる電子発光素子の定電流駆動回路を提供することである。
【0024】
本発明の更に他の目的は、更に、抵抗駆動方式に比べて、電子発光素子以外の駆動回路部分での消費電力を抑えることができる電子発光素子の定電流駆動回路を提供することである。
本発明の更に他の目的は、更に、部品点数の増加を抑制することができる電子発光素子の定電流駆動回路を提供することである。
本発明の更に他の目的は、車両用灯具として、同じ電子発光素子を明暗差がつくように2種類の明るさで発光させる場合に、電子発光素子の順方向電圧にばらつきがある場合であっても、そのばらつきに対応する抵抗値に設定された抵抗器を用いることなく、ばらつきの無い光束量で電子発光素子を駆動する車両用灯具の電子発光素子駆動回路を提供することである。
【0025】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子発光素子の定電流駆動回路は、電子発光素子に電流値の異なる定電流を供給する電子発光素子の定電流駆動回路であって、第1端子と第2端子を有し前記第1端子と第2端子の間に電位差を発生し、前記第1端子と前記第2端子との間に互いに抵抗値の異なる第1及び第2抵抗要素が切り替え可能に設けられた電位差発生部と、前記電子発光素子に接続され前記電位差発生部の前記第1端子と前記第2端子の間の電位差が基準電位と等しくなるように制御する制御部とを備えてなり、前記電子発光素子は、前記電位差発生部に直列に接続され、第1信号が入力されたときに、前記電位差発生部は前記第1抵抗要素に切り替えられ、第2信号が入力されたときに、前記電位差発生部は前記第2抵抗要素に切り替えられる。
【0026】
上記本発明において、前記第1端子は、本実施形態において、接続ノードa2に相当し、前記第2端子は、本実施形態において、グラウンドに接続される端子に相当する。また、前記電位差発生部は、本実施形態において、電流値切り替え回路60に相当する。また、前記制御部は、コンパレータ19、スイッチングデューティー比変更部40、スイッチングレギュレータ30に相当する。
【0027】
本発明の電子発光素子の定電流駆動回路において、前記第1抵抗要素は、第1抵抗素子であり、前記第2抵抗要素は、前記第1抵抗素子及び前記第1抵抗素子に並列に設けられた第2抵抗素子と前記第2信号に応答してONになるスイッチング素子の直列回路である。
上記本発明において、前記第1抵抗素子は、本実施形態において、抵抗R1に相当し、前記第2抵抗素子は、本実施形態において、抵抗R2に相当する。前記スイッチング素子は、本実施形態において、FET1に相当する。
【0028】
本発明の電子発光素子の定電流駆動回路において、前記第1抵抗素子及び前記第2抵抗素子のそれぞれは、前記電子発光素子に流れる電流の電流値を検出する。
【0029】
本発明の電子発光素子の定電流駆動回路において、前記第1端子と前記第2端子の間の電位差と前記基準電位との差に対応する信号に基づいて、デューティー比を変更するスイッチングデューティー比変更部と、前記変更されたデューティー比に基づいて、出力電圧を制御するスイッチングレギュレータとを備えている。
【0030】
本発明の電子発光素子の定電流駆動回路は、DC−DCコンバータの出力部から出力される出力電圧を安定化させるための帰還回路を備え、前記帰還回路における基準電圧との比較対象となる電圧を発生する抵抗要素が異なる抵抗値となるように切り替え可能に設けられ、前記抵抗要素と電子発光素子が直列に接続され、前記出力部と前記電子発光素子が接続されてなるものである。
上記本発明において、前記DC−DCコンバータの出力部は、本実施形態において、スイッチングレギュレータ30の出力部31に相当する。
【0031】
本発明の車両用灯具の電子発光素子駆動回路は、上記本発明の電子発光素子の定電流駆動回路の前記電子発光素子が、車両用灯具として使用されるLEDであるものである。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。上記において説明した図の構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【0033】
本実施形態は、車両用リアコンビネーションランプとして用いるLEDを駆動する回路であり、同じ電源電圧を用いてLEDを明暗差をつけて発光させることにより、同じLEDでテールランプとストップランプの2つの機能を実現させるに際し、LEDの順方向電圧にばらつきがある場合であっても、そのばらつきに対応する抵抗値に設定された抵抗器を用いることなく、ばらつきの無い光束量でLEDを駆動することができ、抵抗駆動方式に比べて、電源電圧の変動やLEDの順方向特性を心配することなく、LEDに供給する定電流の値をLEDの最大定格電流付近に設定することができ、更に、LED以外の駆動回路部分での消費電力を抑えて発熱量を抑えることができると共に、部品点数の増加を抑制することができるLED駆動回路である。
【0034】
以下に、本実施形態の具体的な回路構成について説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る車両用LEDの駆動回路100は、全体として、DC−DCコンバータを構成している。図1において、図6及び図7のDC−DCコンバータ50と同じ構成要素については同じ名称を付し、その詳細な説明を省略する。LED駆動回路100は、図6及び図7のDC−DCコンバータ50と異なり、電流値切り替え回路60を備えている。LED駆動回路100においては、LED10が図6及び図7のDC−DCコンバータ50の抵抗Rに対応し、電流値切り替え回路60が同抵抗Rに対応する。
【0035】
LED駆動回路100の入力側には、入力端子1(入力▲1▼)及び入力端子2(入力▲2▼)が設けられている。テールランプスイッチ(図示せず)がON状態のときに入力端子1に、車両の電源電圧Vcc(第1信号)が印加される。ブレーキペダル(図示せず)が踏まれた状態のときに入力端子2に、上記と同じ同じ電源電圧Vcc(第2信号)が印加される。
【0036】
図2を参照して、LED駆動回路100の入力とLED10に流れる電流値の関係について説明する。LED駆動回路100は、入力端子2に電源電圧Vccが印加されたときには、入力端子1に電源電圧Vccが印加されているか否かに関わらず、比較的大きな電流をLED10に供給する。即ち、ブレーキペダルが踏まれた状態では、常に、LED10は比較的明るく発光する。これにより、LED10は、ストップランプとして機能する。このようにストップランプとして機能するときにLED10に流れる電流(後述する設定電流)は、LED10の最大定格電流付近に設定される。
【0037】
入力端子2に電源電圧Vccが印加されておらず、入力端子1に電源電圧Vccが印加されているときには、LED駆動回路100は、比較的小さな電流をLED10に供給する。即ち、テールランプスイッチがON状態のときであって、ブレーキペダルが踏まれていない状態では、LED10は比較的暗く発光する。これにより、LED10は、テールランプとして機能する。
【0038】
入力端子1及び入力端子2に電源電圧Vccが印加されていないときには、LED駆動回路100は、LED10に電流を供給しない。即ち、テールランプスイッチがOFF状態であって、ブレーキペダルが踏まれていない状態では、LED10は発光しない。
【0039】
次に、図1を参照して、LED駆動回路100の回路構成について説明する。
【0040】
図1に示すように、入力端子1には、ダイオードD1のアノード側が接続され、そのカソード側がコンデンサを介してグラウンドに接続されている。入力端子2には、ダイオードD2のアノード側が接続され、ダイオードD2のカソード側は、ダイオードD3のアノード側に接続されている。ダイオードD3のカソード側は、スイッチングデューティー比変更部40及びスイッチングレギュレータ30に接続されている。また、ダイオードD3のカソード側は、ダイオードD1のカソード側と接続されている。ダイオードD2とダイオードD3の接続ノードには、抵抗R5の一端部が接続されている。抵抗R5の他端部は、抵抗R6の一端部と接続され、抵抗R6の他端部はグラウンドに接続されている。
【0041】
上記電流値切り替え回路60は、抵抗R1〜R4と、FET1とを有している。抵抗R1は、LED10のカソード側とグラウンドとの間に接続されている。LED10と抵抗R1との接続ノードa2は、コンパレータ19の第1入力部19aに接続されている。上記接続ノードa2と第1入力部19aとを接続する配線に、FET1のドレイン端子が接続されている。FET1のソース端子は、抵抗R2の一端部に接続され、抵抗R2の他端部はグラウンドに接続されている。抵抗R3の一端部は、上記抵抗R5と抵抗R6との接続ノードに接続されている。抵抗R3の他端部は、FET1のゲートに接続されている。抵抗R3とFET1のゲートとの接続ノードには、抵抗R4の一端部が接続され、抵抗R4の他端部は、グラウンドに接続されている。
【0042】
上記において、抵抗R1,抵抗R2は、それぞれ電流値検出用抵抗器である。抵抗R3,R4は、それぞれFET1のゲート端子の電位変動を抑制し、FET1の誤動作を防止するように機能する。抵抗R5,R6は、FET1のON電圧を確保するための抵抗器である。符号RONは、FET1のON抵抗分を示している。FET1は、抵抗値を切り替えるためのスイッチング素子である。ダイオードD1〜D3は、それぞれ逆接防止及び入力を振り分ける整流素子である。
【0043】
LED駆動回路100では、スイッチングデューティー比変更部40及びスイッチングレギュレータ30は、入力端子1又は入力端子2から所定の電位(車両の電源電圧Vcc)が印加されると、起動する。LED駆動回路100では、コンパレータ19の第2入力部19bに入力される基準電位Vrefと、第1入力部19aに入力される電位とが同じになるようにスイッチングデューティー比変更部40にてデューティー比を変更し、その変更されたデューティー比に基づいて、スイッチングレギュレータ30が出力部31の出力電圧を制御する点については、図6及び図7のDC−DCコンバータ50と同様である。
【0044】
図6及び図7のDC−DCコンバータ50では、基準電圧Vrefと同電位となるように制御される電圧が抵抗Rの端子間電圧(接続ノードa1の電圧)であったのに対し、LED駆動回路100のDC−DCコンバータでは、基準電圧Vrefと同電位となるように制御される電圧は、上記接続ノードa2の電圧である。
【0045】
また、図6及び図7のDC−DCコンバータ50では、スイッチングレギュレータ30の出力部31とコンパレータ19の第1入力部19aとの間に、抵抗Rが接続されていたのに対し、LED駆動回路100のDC−DCコンバータのスイッチングレギュレータ30の出力部31とコンパレータ19の第1入力部19aとの間には、LED10が接続されている。
【0046】
上記接続ノードa2とグラウンド間に接続される抵抗R1,抵抗R2は、LED10に流れる電流値検出用の抵抗として機能する。抵抗R1の抵抗値は、FET1がOFFの状態で抵抗R2に電流が流れず抵抗R1に電流が流れる状態において、LED10にテールランプの明るさに対応する比較的小さな電流(設定電流)が流れたときに、抵抗R1の端子間電圧(接続ノードa2の電圧)が基準電圧Vrefになるように設定されている。抵抗R2の抵抗値は、FET1がON状態で抵抗R1及び抵抗R2に電流が流れる状態において、LED10にストップランプの明るさに対応する比較的大きな電流(設定電流)が流れたときに、接続ノードa2が基準電圧Vrefになるように設定されている。
【0047】
LED10に電流が流れ、接続ノードa2とグラウンドとの間の電位差が基準電圧Vrefになるまでスイッチングデューティー比変更部40では、デューティー比を大きくするが、LED10に流れる電流が上記設定電流(所望の明るさに発光させるために必要十分な電流)に達すると、接続ノードa2とグラウンドとの間の電位差が基準電圧Vrefと等しくなるため、スイッチングデューティー比変更部40では、それ以上、デューティー比を大きくしなくなる。そのため、LED10に流れる電流を設定電流に制限することができる。
【0048】
本実施形態では、LED10の順方向電圧Vfにばらつきがあっても、LED10には必ず上記設定電流が流れるように構成されている。ここでは、FET1はONしておらず、接続ノードa2とグラウンドとの間に抵抗R1が接続されている場合を例にとり説明する。スイッチングデューティー比変更部40及びスイッチングレギュレータ30により、抵抗R1の端子間電圧(接続ノードa2の電位)は、基準電圧Vrefになるように制御されるため、抵抗R1には定電流(Vref/R1)が流れる。LED10は、抵抗R1に直列に接続されているため、LED10を流れる電流は、抵抗R1を流れる電流と同じ(定電流)になる。LED10に上記設定電流を流すと、順方向電圧Vfが発生するが、LED10の光束量(明るさ)は、LED10に流れる電流値によって決まるので、個々のLED10の順方向電圧特性に左右されない。
【0049】
本実施形態では、基準電圧Vrefと比較される上記の電流値検出用の抵抗器の抵抗値を切り替えるために、抵抗R1と並列に、FET1と抵抗R2が直列に接続されている。また、入力端子2に電源電圧Vccが印加されたときに、FET1がONするように、ON電圧を確保する回路(抵抗器R5,R6)が接続されている。
【0050】
次に、本実施形態の動作について説明する。
先ず、テールランプスイッチがON状態とされて入力端子1に電源電圧Vccが印加され、ブレーキペダルが踏まれていない状態で入力端子2に電源電圧Vccが印加されていないときにLED10に流れる電流値について説明する。
この場合、FET1はONせず、電流値切り替え回路60において接続ノードa2とグラウンド間の電流値検出用抵抗は、抵抗R1のみとなる。この場合に、LED10に流れる電流をIaとすると、Iaは下記式(2)により求められる。
Ia=Vref/R1 …(2)
【0051】
次に、テールランプスイッチがOFF状態で入力端子1に電源電圧Vccが印加されておらず、ブレーキペダルが踏まれている状態で入力端子2に電源電圧Vccが印加されているときにLED10に流れる電流値について説明する。
この場合、FET1がONし、電流値切り替え回路60において接続ノードa2とグラウンド間の電流値検出用抵抗は、抵抗R1、抵抗R2及びFET1のON抵抗の合成抵抗([R1//(R2+RON)])となる。この場合に、LED10に流れる電流をIbとすると、Ibは下記式(3)により求められる。
Ib=Vref/[R1//(R2+RON)] …(3)
【0052】
次に、テールランプスイッチがON状態とされて入力端子1に電源電圧Vccが印加され、ブレーキペダルが踏まれている状態で入力端子2に電源電圧Vccが印加されているときにLED10に流れる電流値について説明する。
この場合も、FET1がONし、電流値切り替え回路60において接続ノードa2とグラウンド間の電流値検出用抵抗は、抵抗R1、抵抗R2及びFET1のON抵抗の合成抵抗([R1//(R2+RON)])となり、LED10に流れる電流は、上記式(3)で得られる上記Ibとなる。
【0053】
上記式(2),(3)より、Ia<Ibである。よって、テールランプスイッチがON状態でブレーキペダルが踏まれていない状態では、LED10は比較的暗く発光し、テールランプとして機能する。テールランプスイッチがOFF状態でブレーキペダルが踏まれている状態、及びテールランプスイッチがON状態でブレーキペダルが踏まれている状態では、LED10は比較的明るく発光し、ストップランプとして機能する。これにより、同じLED10でテールランプとストップランプの2つの機能を実現することができる。
【0054】
本実施形態によれば、リアコンビランプとしての機能をLEDの特性を踏まえた最も有効な形、かつ簡単な構成で実現することができる。設定電流値を確保しつつスイッチングレギュレータ30の出力部31の出力電位を変化させるため、順方向電圧特性の違うLED10を装着しても既定電流値を出力し続けることができる。
【0055】
また、従来の抵抗駆動方式と違って、スイッチングレギュレータ方式なので、駆動回路部分の消費電力を低減できるため、回路発熱を抑えることにつながる。さらに、LED10の電流値を最大定格付近に設定した状態で定電流化することができるため、電源電圧Vccの変動やLED10の順方向電圧特性を心配することなく、光束量を可能な限り大きな状態での使用ができ、灯具として必要十分な光束量をLED10のより少ない個数で実現することができる。
【0056】
なお、本実施形態において、DC−DCコンバータは、降圧型であるとして説明したが、本発明のDC−DCコンバータは、降圧型に限定されず、昇圧型又は昇降圧の両方を行うものであってもよい。また、抵抗R5は、他に所定の電位差を生じさせ得るものであればよく、抵抗R5に代えて、例えばツェナーダイオードを用いてもよい。
【0057】
なお、上記の実施形態では、LEDは、テールランプとストップランプの2つの機能を実現する車両用灯具として説明したが、本発明はそれに限定されるものではない。上記の実施形態のLEDは、車両のルームランプとして2種類の明るさを提供する車両用灯具に適用することができる。その場合、上記の実施形態の入力端子1,2は、ルームランプ切換えスイッチの第1接点,第2接点に対応する。また、本発明は、車両用灯具の駆動回路以外にも広く適用が可能である。
【0058】
【発明の効果】
本発明によれば、同じ電子発光素子を明暗差がつくように2種類の明るさで発光させる場合に、電子発光素子の順方向電圧にばらつきがある場合であっても、そのばらつきに対応する抵抗値に設定された抵抗器を用いることなく、ばらつきのない光束量で電子発光素子を駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の車両用灯具の電子発光素子駆動回路の一実施形態の回路図である。
【図2】図2は、本発明の車両用灯具の電子発光素子駆動回路の一実施形態において、入力と起動する回路の関係を示す図である。
【図3】図3は、同じ灯具を明暗差がつくように発光させることで、同じ灯具でテールランプとストップランプの2つの機能を実現させる構成を説明するための図である。
【図4】図4は、LEDの駆動回路例である。
【図5】図5(a)は、抵抗駆動方式において電子発光素子の順方向電圧のばらつきがあるときの問題点を説明するための図であり、図5(b)は、図5(a)に対応し光束量をそろえるための構成を説明するための図である。
【図6】図6は、DC−DCコンバータと抵抗回路の組合わせにより電子発光素子を駆動させる構成を示す図である。
【図7】図7は、DC−DCコンバータと定電流回路の組合わせにより電子発光素子を駆動させる構成を示す図である。
【図8】図8は、特開2001−215913号公報に記載された回路図である。
【符号の説明】
1 駆動回路
2 第1入力部
3 第2入力部
4 テールランプスイッチ
5 ブレーキペダル
10 LED(電子発光素子)
10a LED(電子発光素子)
10b LED(電子発光素子)
15 DC/DCコンバータ用IC
17 オシレータ
19 コンパレータ
19a 第1入力部
19b 第2入力部
20 出力電位決定部
25 出力端子
30 スイッチングレギュレータ
31 出力部
33 抵抗駆動回路
35 定電流回路
40 スイッチングデューティー比変更部
50 DC−DCコンバータ
60 電流値切り替え回路
100 LED駆動回路
101a コンバータ回路
103 発光ユニット
111〜11n 発光ユニット
a1 接続ノード
a2 接続ノード
C1 コンデンサ
D1〜D3 ダイオード
D101 ダイオード
DR1 制御回路
EA1 誤差増幅器
FET1 FET
Ia 電流
Ib 電流
If 電流
電流
L1 チョークコイル
Q1 スイッチングトランジスタ
R 抵抗
R1〜R6 抵抗
R11,R12 抵抗
R11’,R12’ 抵抗
R101 抵抗
,R 抵抗
RON FET1のON抵抗
V 電圧
Vcc 電源電圧
Vf 順電圧
Vin 入力電圧
Vout 出力端子の電位
Vref 基準電圧

Claims (6)

  1. 電子発光素子に電流値の異なる定電流を供給する電子発光素子の定電流駆動回路であって、
    第1端子と第2端子を有し前記第1端子と第2端子の間に電位差を発生し、前記第1端子と前記第2端子との間に互いに抵抗値の異なる第1及び第2抵抗要素が切り替え可能に設けられた電位差発生部と、
    前記電子発光素子に接続され前記電位差発生部の前記第1端子と前記第2端子の間の電位差が基準電位と等しくなるように制御する制御部とを備えてなり、
    前記電子発光素子は、前記電位差発生部に直列に接続され、
    第1信号が入力されたときに、前記電位差発生部は前記第1抵抗要素に切り替えられ、
    第2信号が入力されたときに、前記電位差発生部は前記第2抵抗要素に切り替えられる
    電子発光素子の定電流駆動回路。
  2. 請求項1記載の電子発光素子の定電流駆動回路において、
    前記第1抵抗要素は、第1抵抗素子であり、
    前記第2抵抗要素は、前記第1抵抗素子及び前記第1抵抗素子に並列に設けられた第2抵抗素子と前記第2信号に応答してONになるスイッチング素子の直列回路である
    電子発光素子の定電流駆動回路。
  3. 請求項2記載の電子発光素子の定電流駆動回路において、
    前記第1抵抗素子及び前記第2抵抗素子のそれぞれは、前記電子発光素子に流れる電流の電流値を検出する
    電子発光素子の定電流駆動回路。
  4. 請求項1から3のいずれか1項に記載の電子発光素子の定電流駆動回路において、
    前記第1端子と前記第2端子の間の電位差と前記基準電位との差に対応する信号に基づいて、デューティー比を変更するスイッチングデューティー比変更部と、
    前記変更されたデューティー比に基づいて、出力電圧を制御するスイッチングレギュレータとを備えている
    電子発光素子の定電流駆動回路。
  5. DC−DCコンバータの出力部から出力される出力電圧を安定化させるための帰還回路を備え、
    前記帰還回路における基準電圧との比較対象となる電圧を発生する抵抗要素が異なる抵抗値となるように切り替え可能に設けられ、
    前記抵抗要素と電子発光素子が直列に接続され、
    前記出力部と前記電子発光素子が接続されてなる
    電子発光素子の定電流駆動回路。
  6. 請求項1から5のいずれか1項に記載の電子発光素子の定電流駆動回路の前記電子発光素子が、車両用灯具として使用されるLEDである
    車両用灯具の電子発光素子駆動回路。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012028167A (ja) * 2010-07-23 2012-02-09 Koito Mfg Co Ltd 半導体光源点灯回路および制御方法
JP2013218918A (ja) * 2012-04-10 2013-10-24 Mitsubishi Electric Corp Led点灯装置
KR101394759B1 (ko) * 2010-04-28 2014-05-15 현대모비스 주식회사 차량 led등의 텔-테일 회로
KR101416470B1 (ko) 2010-07-05 2014-07-09 현대모비스 주식회사 차량용 리어 콤비네이션 램프 제어회로

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101394759B1 (ko) * 2010-04-28 2014-05-15 현대모비스 주식회사 차량 led등의 텔-테일 회로
KR101416470B1 (ko) 2010-07-05 2014-07-09 현대모비스 주식회사 차량용 리어 콤비네이션 램프 제어회로
JP2012028167A (ja) * 2010-07-23 2012-02-09 Koito Mfg Co Ltd 半導体光源点灯回路および制御方法
US8729821B2 (en) 2010-07-23 2014-05-20 Koito Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor light source lighting circuit and control method
JP2013218918A (ja) * 2012-04-10 2013-10-24 Mitsubishi Electric Corp Led点灯装置

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