JP2014010591A - Constant current control circuit - Google Patents

Constant current control circuit Download PDF

Info

Publication number
JP2014010591A
JP2014010591A JP2012146351A JP2012146351A JP2014010591A JP 2014010591 A JP2014010591 A JP 2014010591A JP 2012146351 A JP2012146351 A JP 2012146351A JP 2012146351 A JP2012146351 A JP 2012146351A JP 2014010591 A JP2014010591 A JP 2014010591A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
constant current
transistor
light emitting
control circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012146351A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaki Takada
昌樹 高田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Noritz Corp
Original Assignee
Noritz Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Noritz Corp filed Critical Noritz Corp
Priority to JP2012146351A priority Critical patent/JP2014010591A/en
Publication of JP2014010591A publication Critical patent/JP2014010591A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a constant current control circuit capable of maintaining stable accuracy even when base-emitter voltage of a transistor for switching electrical loads fluctuates.SOLUTION: A constant current control circuit in which serially connected light emitting diodes LED1, LED2, a bipolar transistor Q1 and a resistor R3 are connected in series and voltage-dividing resistors R1, R2 for setting a base electrical potential are connected to a base terminal of the bipolar transistor Q1, is configured to feedback a voltage drop signal across the resistor R3 corresponding to a current IE flowing through the light emitting diodes LED1, LED2 to an AD input terminal of a microcomputer 1. The microcomputer 1 performs PWM control based on the voltage drop signal coming in through the AD input terminal to keep an emitter voltage VE of the bipolar transistor Q1 approximately constant.

Description

この発明は定電流制御回路に関し、より詳細には、発光ダイオードの駆動回路に用いる定電流制御回路に関する。   The present invention relates to a constant current control circuit, and more particularly to a constant current control circuit used in a light emitting diode driving circuit.

従来、液晶表示パネルのバックライトの光源には白色の発光ダイオード（ＬＥＤ）が広く使用されている。この種の発光ダイオードは、流れる電流量によって光量や色調が変化することから、この種の発光ダイオードの駆動回路には流れる電流を一定に保つ定電流制御回路が使用されている（たとえば、特許文献１参照）。   Conventionally, white light emitting diodes (LEDs) have been widely used as light sources for backlights of liquid crystal display panels. Since this type of light emitting diode changes in light amount and color tone depending on the amount of current flowing, a constant current control circuit that keeps the flowing current constant is used in the driving circuit of this type of light emitting diode (for example, Patent Documents). 1).

この特許文献１に示す定電流制御回路は、発光ダイオードと、発光ダイオードの点灯・消灯を切り換えるスイッチ素子と、スイッチ素子に流れる電流検出用の電気抵抗とを直列に接続するとともに、制御手段から与えられるパルス電圧を第１の電圧値とし、上記電気抵抗の電圧を第２の電圧値として両電圧値がほぼ等しくなるようにスイッチ素子を作動させる差動増幅器を用いることで、発光ダイオードに流れる電流がほぼ一定となるように制御している。   The constant current control circuit shown in Patent Document 1 connects a light emitting diode, a switching element for switching on / off of the light emitting diode, and an electric resistance for detecting a current flowing through the switching element in series, and is supplied from the control means. The current flowing in the light-emitting diode is obtained by using a differential amplifier that operates the switch element so that the voltage value is the first voltage value and the voltage of the electrical resistance is the second voltage value so that both voltage values are substantially equal. Is controlled to be almost constant.

特開２００９−４３５００号公報JP 2009-43500 A

しかしながら、このような特許文献１に示す構成では、制御手段の他に電流値を調整するための差動増幅器が必要になり、製造コストの上昇を招くという問題がある。   However, such a configuration shown in Patent Document 1 requires a differential amplifier for adjusting the current value in addition to the control means, resulting in an increase in manufacturing cost.

そのため、出願人はバックライトの光源に用いる発光ダイオードの駆動回路として、図３に示す構成の定電流制御回路を検討した。この図３に示す発光ダイオードの駆動回路は、これまで個々の発光ダイオードごとに個別の駆動回路を設けていたが、それでは消費電力が大きくなり製造コストも上昇するので、複数の発光ダイオードを直列に接続して、１つの駆動回路でこれら複数の発光ダイオードの点灯制御を行うように構成したもので、図示例では、２個の発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２を直列に接続してなる電気負荷と、スイッチ素子を構成するバイポーラトランジスタ（以下、この欄では単に「トランジスタ」と称する）Ｑ１と、電気抵抗Ｒ３とを直列に接続し、上記トランジスタＱ１のベース端子にベース電位設定用の分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２を接続することによって構成している。   Therefore, the applicant examined a constant current control circuit having the configuration shown in FIG. 3 as a drive circuit for a light emitting diode used for a light source of a backlight. The drive circuit for the light emitting diode shown in FIG. 3 has been provided with individual drive circuits for each individual light emitting diode so far. However, since this increases power consumption and increases manufacturing costs, a plurality of light emitting diodes are connected in series. In this example, an electric load is formed by connecting two light emitting diodes LED1 and LED2 in series, and a switch. A bipolar transistor (hereinafter simply referred to as “transistor”) Q1 constituting the element and an electric resistance R3 are connected in series, and base potential setting voltage dividing resistors R1, R2 are connected to the base terminal of the transistor Q1. It is configured by connecting.

しかし、このような構成では、発光ダイオードごとに駆動回路を設ける場合に比べて駆動回路での消費電力は少なくできるが、電源電圧ＶＤＤが低く電気抵抗Ｒ３の抵抗値を大きくできないような場合には、トラジスタＱ１のベース−エミッタ間の電圧ＶＢＥの変動によって発光ダイオードＬＥＤに流れる電流ＩＥを一定に保つことが困難であった。   However, in such a configuration, the power consumption in the drive circuit can be reduced as compared with the case where the drive circuit is provided for each light emitting diode, but in the case where the power supply voltage VDD is low and the resistance value of the electric resistor R3 cannot be increased. It is difficult to keep the current IE flowing through the light emitting diode LED constant due to the fluctuation of the base-emitter voltage VBE of the transistor Q1.

すなわち、この図３の回路では、ベース電位設定用の分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２に流す電流Ｉ２をトランジスタＱ１のベース電流ＩＢの１００倍以上に設定することで、ベース電圧ＶＢはベース電流ＩＢの影響を受けずにほぼ一定（図示例では、１．１Ｖ）に安定させることができるが、トランジスタＱ１のベース−エミッタ間の電圧ＶＢＥはトランジスタＱ１の個体差や温度などによってばらついてしまうため、それに伴ってトランジスタＱ１のエミッタ電圧ＶＥが変動し、その結果、発光ダイオードＬＥＤに流れる電流ＩＥがばらついてしまう。   That is, in the circuit of FIG. 3, the base voltage VB is influenced by the base current IB by setting the current I2 flowing through the base potential setting voltage dividing resistors R1 and R2 to 100 times or more the base current IB of the transistor Q1. However, the voltage VBE between the base and the emitter of the transistor Q1 varies depending on the individual difference of the transistor Q1, the temperature, and the like. As a result, the emitter voltage VE of the transistor Q1 varies, and as a result, the current IE flowing through the light emitting diode LED varies.

たとえば、トランジスタＱ１のベース−エミッタ間の電圧ＶＢＥが±０．１Ｖ程度ばらついた場合であっても、図３に示すように、電気抵抗Ｒ３の抵抗値が小さければ（図示例では２２Ω）、トランジスタＱ１のベース−エミッタ間の電圧ＶＢＥの変動に伴うエミッタ電圧ＶＥの変動の影響を受けて、発光ダイオードＬＥＤに流れる電流値は４ｍＡ程度変動することになり、定電流制御回路としての所望の精度を得ることができなくなってしまうという問題がある。   For example, even when the voltage VBE between the base and the emitter of the transistor Q1 varies by about ± 0.1 V, as shown in FIG. 3, if the resistance value of the electric resistor R3 is small (22Ω in the illustrated example), the transistor The value of the current flowing through the light emitting diode LED varies by about 4 mA under the influence of the variation of the emitter voltage VE due to the variation of the base-emitter voltage VBE of Q1, and the desired accuracy as a constant current control circuit is obtained. There is a problem that it can not be obtained.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、電気負荷をスイッチングするトランジスタのベース−エミッタ間の電圧が変動しても安定した精度を保つことができる定電流制御回路を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to maintain stable accuracy even when the voltage between the base and emitter of a transistor that switches an electric load fluctuates. It is an object of the present invention to provide a constant current control circuit capable of

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の定電流制御回路は、電気負荷と、バイポーラトランジスタのエミッタ−コレクタ間と、電気抵抗とを直列に接続し、上記バイポーラトランジスタのベース端子にベース電位設定用の分圧抵抗を接続した定電流制御回路において、上記電気負荷の負荷電流に応じた上記電気抵抗の電圧降下信号を制御部に帰還する構成を備えてなり、上記制御部は、上記電圧降下信号に基づくＰＷＭ出力を行うことによってＰＷＭ駆動用トランジスタを駆動し、上記ＰＷＭ駆動用トランジスタの出力が上記バイポーラトランジスタのベース端子へ入力されるように構成したことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a constant current control circuit according to claim 1 of the present invention includes an electric load, an emitter-collector of a bipolar transistor, and an electric resistor connected in series, and a base terminal of the bipolar transistor. In the constant current control circuit in which the voltage dividing resistor for setting the base potential is connected, the voltage drop signal of the electric resistance corresponding to the load current of the electric load is fed back to the control unit. The PWM driving transistor is driven by performing PWM output based on the voltage drop signal, and the output of the PWM driving transistor is input to the base terminal of the bipolar transistor.

すなわち、請求項１に係る定電流制御回路では、電気負荷の負荷電流に応じた電気抵抗の電圧降下信号が制御部に帰還され、制御部がこの電圧降下信号に基づいてバイポーラトランジスタをＰＷＭ制御するので、バイポーラトランジスタの個体差や温度差によってバイポーラトランジスタのベース−エミッタ間の電圧が変動しても、電気負荷にはほぼ一定の電流を流すことができる。   In other words, in the constant current control circuit according to the first aspect, the voltage drop signal of the electric resistance corresponding to the load current of the electric load is fed back to the control unit, and the control unit performs PWM control of the bipolar transistor based on the voltage drop signal. Therefore, even if the voltage between the base and the emitter of the bipolar transistor fluctuates due to the individual difference or temperature difference of the bipolar transistor, a substantially constant current can flow through the electric load.

本発明の請求項２に記載の定電流制御回路は、電気負荷と、バイポーラトランジスタのエミッタ−コレクタ間と、電気抵抗とを直列に接続し、上記バイポーラトランジスタのベース端子にベース電位設定用の分圧抵抗を接続した定電流制御回路において、上記電気負荷の負荷電流に応じた上記電気抵抗の電圧降下信号を制御部に帰還する構成を備えてなり、上記制御部は、上記電圧降下信号に基づくアナログ電圧出力を上記バイポーラトランジスタのベース端子に入力するように構成したことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a constant current control circuit in which an electric load, an emitter-collector of a bipolar transistor and an electric resistance are connected in series, and a base potential setting component is connected to the base terminal of the bipolar transistor. A constant current control circuit connected to a voltage resistor includes a configuration that feeds back a voltage drop signal of the electric resistance according to a load current of the electric load to the control unit, and the control unit is based on the voltage drop signal. An analog voltage output is input to the base terminal of the bipolar transistor.

すなわち、請求項２に係る定電流制御回路では、電気負荷の負荷電流に応じた電気抵抗の電圧降下信号が制御部に帰還され、制御部がこの電圧降下信号に基づいてバイポーラトランジスタのベース電圧を制御するので、バイポーラトランジスタの個体差や温度差によってバイポーラトランジスタのベース−エミッタ間の電圧が変動しても、電気負荷にはほぼ一定の電流を流すことができる。   That is, in the constant current control circuit according to claim 2, the voltage drop signal of the electric resistance according to the load current of the electric load is fed back to the control unit, and the control unit sets the base voltage of the bipolar transistor based on the voltage drop signal. Therefore, even if the voltage between the base and the emitter of the bipolar transistor fluctuates due to the individual difference or temperature difference of the bipolar transistor, a substantially constant current can flow through the electric load.

本発明の請求項３に記載の定電流制御回路は、請求項１または２に記載の定電流制御回路において、上記電気負荷は、複数の発光ダイオードを直列に接続してなる負荷で構成されていることを特徴とする。   The constant current control circuit according to claim 3 of the present invention is the constant current control circuit according to claim 1 or 2, wherein the electric load is constituted by a load formed by connecting a plurality of light emitting diodes in series. It is characterized by being.

すなわち、請求項３に係る定電流制御回路では、電気負荷として複数の発光ダイオードを直列に接続してなる負荷を用いているので、液晶パネルのバックライトの光源の駆動回路として精度の高い定電流制御回路が提供される。   That is, in the constant current control circuit according to the third aspect of the invention, a load formed by connecting a plurality of light emitting diodes in series is used as an electrical load. Therefore, a constant current with high accuracy can be used as a drive circuit for a backlight light source of a liquid crystal panel. A control circuit is provided.

本発明によれば、電気負荷の負荷電流に応じた電気抵抗の電圧降下信号が制御部に帰還され、この電圧降下信号に基づいて、制御部が電気負荷に流れる電流が一定になるように制御を行うので精度の高い定電流制御回路を提供することができる。   According to the present invention, the voltage drop signal of the electric resistance according to the load current of the electric load is fed back to the control unit, and the control unit controls the current flowing through the electric load to be constant based on the voltage drop signal. Therefore, a constant current control circuit with high accuracy can be provided.

本発明に係る定電流制御回路を発光ダイオードの駆動回路に適用した一実施態様を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows one embodiment which applied the constant current control circuit which concerns on this invention to the drive circuit of a light emitting diode. 同定電流制御回路を発光ダイオードの駆動回路に適用した他の実施形態を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows other embodiment which applied the identification current control circuit to the drive circuit of a light emitting diode. 従来の発光ダイオードの駆動回路の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the drive circuit of the conventional light emitting diode.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
実施形態１
図１は、本発明に係る定電流制御回路を発光ダイオードの駆動回路に適用した回路構成の一例を示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Embodiment 1
FIG. 1 shows an example of a circuit configuration in which a constant current control circuit according to the present invention is applied to a light emitting diode drive circuit.

この発光ダイオードの駆動回路は、液晶表示パネルのバックライトの光源として使用される発光ダイオードの駆動回路であって、図示例では、光源となる発光ダイオードとして直列に接続した２個の発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２（これらが電気負荷を構成する）が用いられている。   This light-emitting diode drive circuit is a light-emitting diode drive circuit used as a light source for a backlight of a liquid crystal display panel, and in the illustrated example, two light-emitting diodes LED1, LED1 connected in series as light-emitting diodes serving as light sources. LED2 (these constitute an electrical load) is used.

ここで、この液晶パネルは、たとえば、給湯装置のリモコンの表示部に用いられる液晶パネルであって、この回路の駆動電源ＶＣＣおよびＶＤＤは、いずれも給湯装置から供給されるＤＣ１２Ｖを電源とする電源部（図示せず）において生成されている。なお、給湯装置からリモコンへの電源供給はリモコン線を用いて行われるため、リモコン線の種類や長さ等によってリモコンの線路インピーダンスが異なり、リモコンの設置現場ごとにＶＤＤ（定格ＤＣ１２Ｖ)の値がばらつく。そのため、図示の発光ダイオードの駆動回路では、ＶＤＤの電圧範囲は９Ｖ〜１２Ｖに規定されている。   Here, this liquid crystal panel is, for example, a liquid crystal panel used for a display unit of a remote controller of a hot water supply device, and the drive power supply VCC and VDD of this circuit are both power supplies using DC12V supplied from the hot water supply device as a power source. (Not shown). In addition, since the power supply from the hot water supply device to the remote control is performed using the remote control line, the line impedance of the remote control differs depending on the type and length of the remote control line, and the value of VDD (rated DC12V) varies depending on the remote control installation site. It varies. Therefore, in the illustrated light emitting diode drive circuit, the voltage range of VDD is regulated to 9V to 12V.

そして、この発光ダイオードの駆動回路は、これら発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２と、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２の定電流駆動を行うスイッチ手段となるバイポーラトランジスタ（以下、この欄では単に「トランジスタ」と称する）Ｑ１と、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２に流れる電流（負荷電流）ＩＥに応じた電圧信号（電圧降下信号）を取り出すための電気抵抗Ｒ３と、上記トランジスタＱ１のベース電位設定用の分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２と、トランジスタＱ１のＰＷＭ制御を行うマイコン１と、このマイコン１のＰＷＭ出力に応じて上記トランジスタＱ１を駆動するデジタルトランジスタＱ２とを主要部として構成され、マイコン１のＰＷＭ出力に応じて、デジタルトランジスタＱ２がオン／オフし、これに従って、トランジスタＱ１がオフ／オンして、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２の非通電／通電が切り換えられるようになっている。   The light emitting diode drive circuit includes a light emitting diode LED1, LED2, and a bipolar transistor (hereinafter simply referred to as “transistor”) Q1 serving as a switching means for performing constant current driving of the light emitting diodes LED1, LED2. , An electric resistor R3 for extracting a voltage signal (voltage drop signal) corresponding to the current (load current) IE flowing through the light emitting diodes LED1, LED2, a voltage dividing resistor R1, R2 for setting the base potential of the transistor Q1, The microcomputer 1 that performs PWM control of the transistor Q1 and the digital transistor Q2 that drives the transistor Q1 according to the PWM output of the microcomputer 1 are configured as main parts. The digital transistor Q2 is configured according to the PWM output of the microcomputer 1. Turn on / off and follow the Register Q1 is turned off / on, is adapted to be switched-energized / energized LED1, LED2.

具体的には、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２の直列回路は、アノード端子側が駆動電源ＶＤＤに接続されるとともに、カソード端子側がトランジスタＱ１のコレクタ端子に接続され、トランジスタＱ１のエミッタ端子が電気抵抗Ｒ３を介して接地される。つまり、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２と、トランジスタＱ１のエミッタ−コレクタ間と、電気抵抗Ｒ３とが直列に接続されている。そして、トランジスタＱ１のベース端子は、駆動電源ＶＣＣに接続された分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２の中点と接続されている。   Specifically, in the series circuit of the light emitting diodes LED1 and LED2, the anode terminal side is connected to the drive power supply VDD, the cathode terminal side is connected to the collector terminal of the transistor Q1, and the emitter terminal of the transistor Q1 is connected through the electric resistor R3. Grounded. That is, the light emitting diodes LED1, LED2, the emitter-collector of the transistor Q1, and the electric resistance R3 are connected in series. The base terminal of the transistor Q1 is connected to the midpoint of the voltage dividing resistors R1 and R2 connected to the drive power supply VCC.

また、マイコン１は、ＰＷＭ制御（pulse width modulation）用のＰＷＭ出力端子と、電圧検出用のＡＤ入力端子とを備えて構成されており、そのＰＷＭ出力端子が、コレクタ端子を上記分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２の中点に接続したデジタルトランジスタＱ２のベース端子に接続されている。そして、トランジスタＱ１のエミッタ端子と電気抵抗Ｒ３の接続点が上記マイコン１のＡＤ入力端子に接続され、マイコン１においてＡＤ入力端子に入力される電圧の平均電圧が測定されるようになっている。   The microcomputer 1 includes a PWM output terminal for PWM control (pulse width modulation) and an AD input terminal for voltage detection. The PWM output terminal serves as a collector terminal for the voltage dividing resistor R1. , R2 is connected to the base terminal of a digital transistor Q2 connected to the middle point. The connection point between the emitter terminal of the transistor Q1 and the electric resistor R3 is connected to the AD input terminal of the microcomputer 1, and the microcomputer 1 measures the average voltage input to the AD input terminal.

そして、このように構成された駆動回路においては、トランジスタＱ１のベース電圧ＶＢは、トランジスタＱ１のベース−エミッタ間の電圧ＶＢＥが最大（図示例では、ベース−エミッタ間の電圧ＶＢＥは、０．６５±０．１Ｖであるので、その最大値である０．７５Ｖ）のときを前提にして、エミッタ電圧ＶＥが最適値となるように設定される。   In the drive circuit configured as described above, the base voltage VB of the transistor Q1 has the maximum base-emitter voltage VBE of the transistor Q1 (in the illustrated example, the base-emitter voltage VBE is 0.65). Since it is ± 0.1 V, the emitter voltage VE is set to an optimum value on the assumption that the maximum value is 0.75 V).

たとえば、この回路で発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２に流れる電流を２０ｍＡに設定する場合、このときのエミッタ電圧ＶＥの最適値は０．４４Ｖとなるので、ベース電圧ＶＢは１．１９Ｖに設定される。   For example, when the current flowing through the light emitting diodes LED1 and LED2 is set to 20 mA in this circuit, the optimum value of the emitter voltage VE at this time is 0.44V, so the base voltage VB is set to 1.19V.

そして、このようにトランジスタＱ１のベース電圧ＶＢが設定された回路において、マイコン１は、ＡＤ入力端子に入力される電圧（平均電圧）が、上記エミッタ電圧ＶＥの最適値（０．４４Ｖ）よりも高い場合には、ＰＷＭ出力端子から出力するパルス信号のデューティー比（ＯＮ：ＯＦＦ比）を下げて、エミッタ電圧ＶＥの実効値が上記最適値となるようにＰＷＭ制御を行う。   In the circuit in which the base voltage VB of the transistor Q1 is thus set, the microcomputer 1 determines that the voltage (average voltage) input to the AD input terminal is higher than the optimum value (0.44V) of the emitter voltage VE. If it is high, the duty ratio (ON: OFF ratio) of the pulse signal output from the PWM output terminal is lowered, and PWM control is performed so that the effective value of the emitter voltage VE becomes the optimum value.

たとえば、トランジスタＱ１のベース−エミッタ間の電圧ＶＢＥが０．６５Ｖの場合（つまり、温度等による変動がない場合）、エミッタ電圧ＶＥは０．５４Ｖとなるので、このときマイコン１は、ＰＷＭ出力端子から出力するパルス信号のデューティー比を７７：２３にして、エミッタ電圧ＶＥの実効値を最適値に保つように制御する。また、トランジスタＱ１のベース−エミッタ間の電圧ＶＢＥが０．５５Ｖとなった場合（つまり、温度等による変動が−０．１Ｖの場合）、エミッタ電圧ＶＥは０．６４Ｖとなるので、このときマイコン１は、ＰＷＭ出力端子から出力するパルス信号のデューティー比を５５：４５にして、エミッタ電圧ＶＥの実効値が最適値に保たれるように制御する。   For example, when the voltage VBE between the base and emitter of the transistor Q1 is 0.65V (that is, when there is no variation due to temperature or the like), the emitter voltage VE is 0.54V. Is controlled so that the effective value of the emitter voltage VE is maintained at an optimum value. Further, when the voltage VBE between the base and emitter of the transistor Q1 becomes 0.55V (that is, when the variation due to temperature or the like is −0.1V), the emitter voltage VE becomes 0.64V. 1 controls the duty ratio of the pulse signal output from the PWM output terminal to 55:45 so that the effective value of the emitter voltage VE is maintained at the optimum value.

このように、本実施形態に示す発光ダイオードの駆動回路では、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２の点灯／消灯を切り換えるトランジスタＱ１のベース−エミッタ間の電圧ＶＢＥが温度などによって変動した場合には、エミッタ電圧ＶＥに基づいてマイコン１がＰＷＭ出力のデューティー比を調節して、エミッタ電圧ＶＥが最適値となるように（換言すれば、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２に流れる電流ＩＥが設定された一定の電流値となるように）制御を行うので、精度の高い定電流制御を行うことができる。   As described above, in the light emitting diode driving circuit shown in the present embodiment, when the voltage VBE between the base and the emitter of the transistor Q1 for switching on / off of the light emitting diodes LED1 and LED2 varies depending on the temperature or the like, the emitter voltage VE. The microcomputer 1 adjusts the duty ratio of the PWM output based on the above so that the emitter voltage VE becomes an optimum value (in other words, the current IE flowing through the light emitting diodes LED1 and LED2 becomes a set constant current value). Thus, constant current control with high accuracy can be performed.

なお、上述した実施形態において示した具体的な数値（たとえば、トランジスタＱ１のベース−エミッタ間の電圧ＶＢＥや発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２に流す電流ＩＥの値など）はいずれも本発明の範囲で適宜設計変更可能であることは勿論である。   Note that the specific numerical values (for example, the voltage VBE between the base and the emitter of the transistor Q1 and the value of the current IE flowing through the light emitting diodes LED1 and LED2) shown in the above-described embodiment are all appropriately designed within the scope of the present invention. Of course, it can be changed.

実施形態２
次に、本発明の第２の実施形態を図２に基づいて説明する。
この第２の実施形態に示す定電流制御回路は、上述した実施形態１に示す定電流制御回路において、トランジスタＱ１のエミッタ電圧ＶＥの実効値を最適値に保つ制御をＰＷＭ制御に代えてマイコン１のＤＡ出力端子から出力される電圧によって行うように構成している。 Embodiment 2
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The constant current control circuit shown in the second embodiment is the same as the constant current control circuit shown in the first embodiment described above, except that the control for keeping the effective value of the emitter voltage VE of the transistor Q1 at the optimum value is replaced with PWM control 1 The voltage is output from the DA output terminal.

図２は、この第２の実施形態に係る定電流制御回路を発光ダイオードの駆動回路に適用した回路構成の一例を示している。   FIG. 2 shows an example of a circuit configuration in which the constant current control circuit according to the second embodiment is applied to a light emitting diode driving circuit.

この図２に示す発光ダイオードの駆動回路も、上述した実施形態１に示す駆動回路と同様に、液晶表示パネルのバックライトの光源として使用される発光ダイオードの駆動回路を示しており、光源となる発光ダイオードとして直列に接続した２個の発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２を用いている。なお、この液晶パネルも実施形態１と同様に給湯装置のリモコンの表示部に用いられる液晶パネルであって、駆動電源ＶＣＣおよびＶＤＤは、いずれも給湯装置から供給されるＤＣ１２Ｖを電源とする電源部（図示せず）において生成されている。   The light-emitting diode drive circuit shown in FIG. 2 also shows a light-emitting diode drive circuit used as a light source for a backlight of a liquid crystal display panel, and is a light source, similarly to the drive circuit shown in the first embodiment. Two light emitting diodes LED1 and LED2 connected in series are used as the light emitting diodes. Note that this liquid crystal panel is also a liquid crystal panel used in the display unit of the remote controller of the hot water supply device, as in the first embodiment, and the drive power supplies VCC and VDD are both power supply units that use DC12V supplied from the hot water supply device as a power source. (Not shown).

そして、本実施形態に示す発光ダイオードの駆動回路は、これら発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２と、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２の定電流駆動を行うスイッチ手段となるトランジスタ（バイポーラトランジスタ）Ｑ１と、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２に流れる電流（負荷電流）に応じた電圧信号（電圧降下信号）を取り出すための電気抵抗Ｒ３と、上記トランジスタＱ１のベース電位設定用の分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２と、トランジスタＱ１のベース電圧ＶＢを制御するマイコン１とを主要部として構成されている。   The light emitting diode driving circuit shown in the present embodiment includes the light emitting diodes LED1 and LED2, a transistor (bipolar transistor) Q1 serving as switching means for performing constant current driving of the light emitting diodes LED1 and LED2, and the light emitting diodes LED1 and LED2. An electric resistance R3 for taking out a voltage signal (voltage drop signal) corresponding to a current flowing through (load current), voltage dividing resistors R1 and R2 for setting the base potential of the transistor Q1, and a base voltage VB of the transistor Q1 The microcomputer 1 to be controlled is configured as a main part.

具体的には、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２の直列回路は、アノード端子側が駆動電源ＶＤＤに接続されるとともに、カソード端子側がトランジスタＱ１のコレクタ端子に接続され、トランジスタＱ１のエミッタ端子が電気抵抗Ｒ３を介して接地される。つまり、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２と、トランジスタＱ１のエミッタ−コレクタ間と、電気抵抗Ｒ３とが直列に接続されている。そして、トランジスタＱ１のベース端子は、駆動電源ＶＣＣに接続された分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２の中点と接続されている。   Specifically, in the series circuit of the light emitting diodes LED1 and LED2, the anode terminal side is connected to the drive power supply VDD, the cathode terminal side is connected to the collector terminal of the transistor Q1, and the emitter terminal of the transistor Q1 is connected through the electric resistor R3. Grounded. That is, the light emitting diodes LED1, LED2, the emitter-collector of the transistor Q1, and the electric resistance R3 are connected in series. The base terminal of the transistor Q1 is connected to the midpoint of the voltage dividing resistors R1 and R2 connected to the drive power supply VCC.

そして、本実施形態では、マイコン１は、ＤＡ出力端子と、電圧検出用のＡＤ入力端子とを備えて構成されており、ＤＡ出力端子が、電気抵抗Ｒ４を介して上記分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２の中点に接続されている。そして、トランジスタＱ１のエミッタ端子と電気抵抗Ｒ３の接続点が上記マイコン１のＡＤ入力端子に接続され、マイコン１においてＡＤ入力端子に入力される電圧の平均電圧が測定されるようになっている。   In the present embodiment, the microcomputer 1 includes a DA output terminal and an AD input terminal for voltage detection. The DA output terminal is connected to the voltage dividing resistors R1 and R2 via the electric resistor R4. Is connected to the midpoint. The connection point between the emitter terminal of the transistor Q1 and the electric resistor R3 is connected to the AD input terminal of the microcomputer 1, and the microcomputer 1 measures the average voltage input to the AD input terminal.

そして、この実施形態に示す駆動回路においても、トランジスタＱ１のベース電圧ＶＢは、上述した実施形態１と同様に、エミッタ電圧ＶＥが最適値となるように設定される（図示例では、１．１Ｖ）。   Also in the drive circuit shown in this embodiment, the base voltage VB of the transistor Q1 is set so that the emitter voltage VE becomes an optimum value as in the first embodiment (1.1 V in the illustrated example). ).

そして、マイコン１は、ＡＤ入力端子に入力される電圧（平均電圧）が、上記エミッタ電圧ＶＥの最適値よりも高い場合には、ＤＡ出力端子から出力する電圧を下げて、エミッタ電圧ＶＥの実効値が上記最適値となるように制御を行う。   Then, when the voltage (average voltage) input to the AD input terminal is higher than the optimum value of the emitter voltage VE, the microcomputer 1 reduces the voltage output from the DA output terminal, thereby increasing the effective emitter voltage VE. Control is performed so that the value becomes the optimum value.

このように、本実施形態に示す発光ダイオードの駆動回路では、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２の定電流駆動を行うトランジスタＱ１のベース−エミッタ間の電圧ＶＢＥが温度などによって変動した場合には、エミッタ電圧ＶＥに基づいてマイコン１がＤＡ出力を調節して、エミッタ電圧ＶＥが最適値となるように（換言すれば、発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２に流れる電流ＩＥが設定された一定の電流値となるように）制御を行うので、精度の高い定電流制御を行うことができる。   As described above, in the light emitting diode driving circuit shown in the present embodiment, when the voltage VBE between the base and the emitter of the transistor Q1 that performs constant current driving of the light emitting diodes LED1 and LED2 varies depending on the temperature, the emitter voltage VE. Based on the above, the microcomputer 1 adjusts the DA output so that the emitter voltage VE becomes an optimum value (in other words, the current IE flowing through the light emitting diodes LED1 and LED2 becomes a set constant current value). Since the control is performed, the constant current control with high accuracy can be performed.

なお、本実施形態においても図示した具体的な数値はいずれも本発明の範囲で適宜設計変更可能であることは勿論である。   It should be noted that the specific numerical values shown in the present embodiment can be changed as appropriate within the scope of the present invention.

なお、上述した実施形態は本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれらに限定されることなく発明の範囲内で種々の設計変更が可能である。   The above-described embodiments show preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to these, and various design changes can be made within the scope of the invention.

たとえば、上述した実施形態では、電気負荷として発光ダイオードを２個直列に接続した場合を示したが、複数の発光ダイオードを直列に接続する構成であれば、２以上の発光ダイオードを直列に接続した場合にも本発明は適用可能である。   For example, in the above-described embodiment, the case where two light emitting diodes are connected in series as an electric load is shown. However, if a plurality of light emitting diodes are connected in series, two or more light emitting diodes are connected in series. Even in this case, the present invention is applicable.

また、上述した実施形態では、本発明を発光ダイオードの駆動回路に適用した場合を示したが、本発明は定電流制御を行う回路であれば発光ダイオード以外の電気負荷を備えた回路にも適用可能である。   Further, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a light emitting diode driving circuit has been shown. However, the present invention is also applicable to a circuit having an electric load other than the light emitting diode as long as the circuit performs constant current control. Is possible.

１ マイコン（制御部）
ＬＥＤ１，ＬＥＤ２ 発光ダイオード（電気負荷）
Ｒ１〜Ｒ４ 電気抵抗
Ｑ１ バイポーラトランジスタ
Ｑ２ デジタルトランジスタ（ＰＷＭ駆動トランジスタ）
ＶＣＣ，ＶＤＤ 駆動電源 1 Microcomputer (control unit)
LED1, LED2 Light emitting diode (electric load)
R1 to R4 Electric resistance Q1 Bipolar transistor Q2 Digital transistor (PWM drive transistor)
VCC, VDD drive power supply

Claims (3)

電気負荷と、バイポーラトランジスタのエミッタ−コレクタ間と、電気抵抗とを直列に接続し、前記バイポーラトランジスタのベース端子にベース電位設定用の分圧抵抗を接続した定電流制御回路において、
前記電気負荷の負荷電流に応じた前記電気抵抗の電圧降下信号を制御部に帰還する構成を備えてなり、
前記制御部は、前記電圧降下信号に基づくＰＷＭ出力を行うことによってＰＷＭ駆動用トランジスタを駆動し、
前記ＰＷＭ駆動用トランジスタの出力が前記バイポーラトランジスタのベース端子へ入力されるように構成したことを特徴とする定電流回路。 In a constant current control circuit in which an electric load, an emitter-collector of a bipolar transistor, and an electric resistance are connected in series, and a voltage dividing resistor for setting a base potential is connected to a base terminal of the bipolar transistor,
Comprising a configuration that feeds back a voltage drop signal of the electrical resistance to the control unit according to a load current of the electrical load;
The control unit drives a PWM driving transistor by performing PWM output based on the voltage drop signal,
A constant current circuit configured so that an output of the PWM driving transistor is input to a base terminal of the bipolar transistor. 電気負荷と、バイポーラトランジスタのエミッタ−コレクタ間と、電気抵抗とを直列に接続し、前記バイポーラトランジスタのベース端子にベース電位設定用の分圧抵抗を接続した定電流制御回路において、
前記電気負荷の負荷電流に応じた前記電気抵抗の電圧降下信号を制御部に帰還する構成を備えてなり、
前記制御部は、前記電圧降下信号に基づくアナログ電圧出力を前記バイポーラトランジスタのベース端子に入力するように構成したことを特徴とする定電流制御回路。 In a constant current control circuit in which an electric load, an emitter-collector of a bipolar transistor, and an electric resistance are connected in series, and a voltage dividing resistor for setting a base potential is connected to a base terminal of the bipolar transistor,
Comprising a configuration that feeds back a voltage drop signal of the electrical resistance to the control unit according to a load current of the electrical load;
The constant current control circuit, wherein the control unit is configured to input an analog voltage output based on the voltage drop signal to a base terminal of the bipolar transistor. 前記電気負荷は、複数の発光ダイオードを直列に接続してなる負荷で構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の定電流制御回路。   The constant current control circuit according to claim 1, wherein the electric load is configured by a load formed by connecting a plurality of light emitting diodes in series.
JP2012146351A 2012-06-29 2012-06-29 Constant current control circuit Pending JP2014010591A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012146351A JP2014010591A (en) 2012-06-29 2012-06-29 Constant current control circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012146351A JP2014010591A (en) 2012-06-29 2012-06-29 Constant current control circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014010591A true JP2014010591A (en) 2014-01-20

Family

ID=50107270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012146351A Pending JP2014010591A (en) 2012-06-29 2012-06-29 Constant current control circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014010591A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104407660A (en) * 2014-11-14 2015-03-11 航天长峰朝阳电源有限公司 Online integration high-precision constant current source

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003188415A (en) * 2001-12-18 2003-07-04 Asahi Matsushita Electric Works Ltd Led lighting device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003188415A (en) * 2001-12-18 2003-07-04 Asahi Matsushita Electric Works Ltd Led lighting device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104407660A (en) * 2014-11-14 2015-03-11 航天长峰朝阳电源有限公司 Online integration high-precision constant current source

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100771780B1 (en) Led driving apparatus having fuction of over-voltage protection and duty control
KR100986815B1 (en) Constant current driving apparatus for light emitting diode
US8144111B2 (en) Light emitting diode driving circuit having voltage detection
US8525436B2 (en) Light-emitting diode (LED) current balance circuit
JP4975856B2 (en) Integrated circuit for lighting device and lighting device
US9603220B2 (en) LED driver apparatus
US7667683B2 (en) Light source driving module and circuit
TWI434602B (en) Current mirror circuit
KR20150062699A (en) Light emitting device including light emitting diode and driving method thereof
JP2009021314A (en) Driving device of light emitting element
TW201225737A (en) Light emitting diode driving apparatus
JP2007004995A (en) Led lighting device
JP4971254B2 (en) LED lighting device
KR101243144B1 (en) driving circuit of LED driver for LCD panel
US8866395B2 (en) Display apparatus using a backlight
TWI501006B (en) Backlight unit and method for driving the same
JP2009231580A (en) Led driving module
JP2014010591A (en) Constant current control circuit
WO2013046285A1 (en) Constant current driver apparatus and load driver apparatus using same
JP2012253876A (en) Load driving device
KR101611588B1 (en) Apparatus for driving LED
KR101029885B1 (en) Constant current driving apparatus for light emitting diode
JP4800648B2 (en) Constant current drive circuit
JP2013062288A (en) Led drive circuit
JP6256830B2 (en) Lighting device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150528

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160629

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160809

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20170411