JP2008098495A

JP2008098495A - Ｌｅｄ故障検出装置

Info

Publication number: JP2008098495A
Application number: JP2006280056A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Maekawa; 和也前川
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-10-13
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2008-04-24

Abstract

【課題】ＬＥＤのオープン故障及びショート故障を簡単な回路構成で検出する。
【解決手段】ＬＥＤと並列に故障検出用抵抗を配置し、ＬＥＤのカソード端子の電圧を計測する。ＬＥＤのアノードが電源Ｖに接続されていると、ＬＥＤがショート故障の時、カソード端子はＶとなり、正常時はＶ−ＬＥＤ順方向電圧、オープン故障時は並列に配した故障検出用抵抗と、ＬＥＤの駆動電流制御抵抗との分圧比の電圧になるため、カソード端子の電圧をモニタリングすることでＬＥＤの故障を検出することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＬＥＤのオープン故障及びショート故障を検知する技術に関する。

従来、ＬＥＤの故障を検出する方法としては、アノードが電源ラインに接続されたＬＥＤと、このＬＥＤを駆動する第１のトランジスタと、ＬＥＤのカソードにアノードを接続する第１のダイオードと、このダイオードのカソードと第２のトランジスタのベースを接続する抵抗と、第２のトランジスタのエミッタにコレクタを接続し、エミッタを接地ラインに接続する第３のトランジスタと、エミッタを電源ラインに接続する第４のトランジスタと、このトランジスタのベースにアノードを接続する第２のダイオードと、このダイオードのカソードと第１のダイオードのカソードを接続する抵抗と、第４のトランジスタのコレクタと第３のトランジスタのベースを接続する抵抗とを含む回路において、ＬＥＤのオープン故障時は、第２のトランジスタが遮断され、さらにＬＥＤのショート故障時は第３及び第４のトランジスタが遮断されるため、第２のトランジスタのコレクタ電圧をモニタすることでＬＥＤの故障を検出する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−２８３７４８号公報

しかし、前記従来の技術では、ＬＥＤの故障を検知するために、ＬＥＤを駆動するための素子とは別にダイオード２個、抵抗３個、トランジスタ３個が必要であり、回路規模が大きくなってしまうといった問題がある。

本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。

本発明のＬＥＤ故障検出装置は、アノードを電源ラインに接続したＬＥＤと、このＬＥＤと並列に接続した故障検出用抵抗と、前記ＬＥＤのカソードと前記故障検出用抵抗との接続点に設けた故障検出信号出力端子と、同じく前記ＬＥＤのカソードと前記故障検出用抵抗との接続点に駆動電流制御抵抗を介してＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動用トランジスタを接続し、前記故障検出用抵抗と駆動電流制御抵抗との分圧による電圧をモニタリングしてＬＥＤの故障を検出することを特徴とするものである。

上記構成によれば、ＬＥＤの故障検出装置は、ＬＥＤを駆動するための素子に抵抗１個を付加しているだけであるため、故障検出の回路規模を小さくできる。
また、本発明のＬＥＤ故障検出装置は、前記モニタリングを出力端子に接続したマイコンにより行うように構成したことを特徴とするものである。

本発明によると、小さな回路規模でＬＥＤの故障検出を行うことができるので、ＬＥＤを使用する器機の保守性向上と共に、小型軽量化を図ることができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態１にかかる故障検出装置を示した回路図を示す。ＬＥＤ９は、そのアノードが電源ライン２に接続され、またそのカソードは駆動電流制御抵抗７を介してＬＥＤ駆動用トランジスタ５のコレクタと接続されている。ＬＥＤ駆動用トランジスタ５のベースにはベース電流制限抵抗６を介してＬＥＤ駆動信号入力端子３が接続され、同じくエミッタは接地ライン１に接続されている。また、前記ＬＥＤ９には並列に故障検出用抵抗８が接続されており、前記ＬＥＤ９のカソードには故障検出信号出力端子４が接続されている。

ＬＥＤ９が正常の時、前記ＬＥＤ駆動信号入力端子３がＨｉになるとＬＥＤ駆動用トランジスタ５が導通し、前記ＬＥＤ９に電流が流れるため、故障検出信号出力端子４の出力Ｖｏｕｔは、電源ライン２の電圧をＶ、ＬＥＤ９の順方向電圧をＶｆとすると、Ｖｏｕｔ＝Ｖ− Ｖｆとなる。

ＬＥＤ９がオープン故障している時は、前記故障検出信号出力端子４には前記駆動電流制限抵抗７と前記故障検出用抵抗８で分圧された値が出力されるため、前記駆動電流制限抵抗７をＲ２、前記故障検出用抵抗８をＲ１、前記ＬＥＤ駆動用トランジスタ５の飽和電圧をＶｓａｔとすると、故障検出信号出力端子４の出力Ｖｏｕｔは、Ｖｏｕｔ＝Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）×（Ｖ− Ｖｓａｔ）＋Ｖｓａｔとなる。

次に、ＬＥＤ９がショート故障している時、故障検出信号出力端子４の出力Ｖｏｕｔは、Ｖｏｕｔ＝Ｖとなる。

図２は、ＬＥＤ点灯時の故障状態を検知するフローチャートである。前記ＬＥＤ駆動信号入力端子３にＬＥＤ点灯信号が出力される（２０１）とＬＥＤに電流が流れるため通常はＶｏｕｔが電源ＶからＬＥＤの順方向電圧分下がるが、ＬＥＤがショート故障している場合は、ＶｏｕｔはＶと等しくなるため、閾値１を設けてＶｏｕｔとの比較を行い（２０２）、Ｖｏｕｔが閾値１よりも大きい場合はＬＥＤがショート故障していると判断する（２０３）。ＬＥＤがオープン故障しているとＶｏｕｔはＲ１とＲ２の分圧比で決まるため、オープン故障時にＶｏｕｔが正常時に比べて十分小さくなるようにＲ１とＲ２を設定しておくと、Ｖｏｕｔが閾値２と比較を行うことで（２０４）、小さい場合はＬＥＤはオープン故障している（２０５）と判断でき、小さい場合はＬＥＤは正常に駆動している（２０６）と判断することができる。例えば、Ｒ１を５１（ｋΩ）、Ｒ２を３３０（Ω）、Ｖを５（Ｖ）、Ｖｓａｔが０．３（Ｖ）、Ｖｆが３（Ｖ）とすると、故障検出信号出力端子４の出力Ｖｏｕｔは、正常時は２．０（Ｖ）、ショート故障時は５．０（Ｖ）、オープン故障時は０．３３（Ｖ）となり、明確な差があるため、閾値１、２を適当な値に設定し、故障検出信号出力端子４の出力をマイコンに接続してモニタリングすることで、前記ＬＥＤ９の故障を検出することができる。このように、本発明にかかる故障検出装置は抵抗を１つ用いるという簡単な構成でＬＥＤの故障を検知することができるので、故障検出回路を含めたＬＥＤ点灯回路の規模を小さくすることが可能である。例えば、電池の充電量を表示する常時点灯するＬＥＤや、警告表示灯のように平常時は消灯しているＬＥＤなどの駆動回路にこの故障検出回路を用いることで、保守性の高い器機を提供することができる。

本発明のＬＥＤ故障検出装置は小さな回路規模でＬＥＤのオープン故障およびショート故障を検出することができるので、ＬＥＤを表示灯として使用している様々な器機において、保守性の高い器機を提供することができる。

本発明の実施の形態１によるＬＥＤの故障検出装置を示した回路図ＬＥＤ点灯時の故障状態を検知するフローチャート

符号の説明

１接地ライン
２電源ライン
３ＬＥＤ駆動信号入力端子
４故障検出信号出力端子
５ＬＥＤ駆動用トランジスタ
６ベース電流制限抵抗
７駆動電流制御抵抗
８故障検出用抵抗
９ＬＥＤ

Claims

アノードを電源ラインに接続したＬＥＤと、このＬＥＤと並列に接続した故障検出用抵抗と、前記ＬＥＤのカソードと前記故障検出用抵抗との接続点に設けた故障検出信号出力端子と、前記ＬＥＤのカソードと前記故障検出用抵抗との接続点に駆動電流制御抵抗を介して前記ＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動用トランジスタと、を備え、
前記故障検出用抵抗と前記駆動電流制御抵抗との分圧による電圧をモニタリングして前記ＬＥＤの故障を検出するＬＥＤ故障検出装置。
モニタリングを故障検出信号出力端子に接続したマイコンにより行うように構成した請求項１記載のＬＥＤ故障検出装置。