JP2009043500A - 定電流回路 - Google Patents

Abstract

【課題】 入力信号の変化に対して応答性良く電流を流すことができる定電流回路を提供する。
【解決手段】 光源１と、光源１に接続され光源１の点灯・消灯を切換えるスイッチ手段３と、スイッチ手段３に接続される電流検出用の抵抗器４と、制御手段からパルス出力される第１の電圧値Ａと、抵抗器４における第２の電圧値と、を入力し、前記第１，２の電圧値とが略等しくなるようにスイッチ手段３を作動させることで第２の電圧値を調整し、光源１に流れる電流を略一定にする電流値調整手段２と、電流値調整手段２の出力側と抵抗器４とに接続される整流素子５と、を備えてなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電流値調整手段への入力信号に基づいて所望の電流が光源を流れるようにする定電流回路に関し、特に、入力信号が繰り返し変化する場合に好適である。

従来の定電流回路は、例えば、特許文献１に開示されるものが知られている。
これら定電流回路の場合、例えば、図３に示すような電圧波形を得ることができる。回路の構成としては、制御手段からパルス信号（入力信号）を第１の電圧値Ｘとして入力し差動増幅器として用いられているオペアンプ（電流値調整手段）と、このオペアンプの出力部にベースが接続され、負荷となる光源とコレクタとが接続され、エミッタと基準電位とが電流検出用の抵抗器を介して接続され、前記オペアンプからの入力に応じて前記光源に流れる電流を制御する電流増幅用のトランジスタ（スイッチ手段）と、前記抵抗器で生じた電圧を第２の信号として前記オペアンプの入力部に帰還させる帰還回路と、を備え、オペアンプの入力の差電位に応じた電流が光源を流れるようにするものがあった。
特開平８−２９７４７９号公報

しかしながら、この定電流回路の構成によると、オペアンプへの入力信号（第１の電圧値）Ｘが「Ｌ」なる信号の場合において、オペアンプの出力がオペアンプの負電源電圧付近まで飽和してしまう場合がある。この影響により、オペアンプの出力Ｙの「Ｈ」と「Ｌ」との電圧変動幅が大きくなってしまい、オペアンプのスルーレート特性の影響により、例えば、前記入力信号Ｘが「Ｌ」から「Ｈ」へ変化した場合、オペアンプの出力Ｙがしきい値となるｙ１に達するまでの時間、即ち、トランジスタを操作させるまで時間を要してしまい所望の電圧波形Ｚを得るまでの応答性に問題があった。特に、図４に示すように、オペアンプへの入力信号Ｘにおいて「Ｈ」なる時間が短いパルスの場合、オペアンプの出力Ｙがしきい値のｙ１に達しないため、所望の電流を出力できないという問題があった。

そこで、本発明の目的とするところは、上述の問題に着目してなされたものであって、入力信号の変化に対して応答性良く電流を流すことができる定電流回路を提供することにある。

本発明の定電流回路は、請求項１に記載したように、光源と、前記光源に接続され前記光源の点灯・消灯を切換えるスイッチ手段と、前記スイッチ手段に接続される電流検出用の抵抗器と、制御手段からパルス出力される第１の電圧値と、前記抵抗器における第２の電圧値と、を入力し、前記第１，２の電圧値とが略等しくなるように前記スイッチ手段を作動させることで第２の電圧値を調整し、前記光源に流れる電流を略一定にする電流値調整手段と、前記電流値調整手段の出力側と前記抵抗器とに接続される整流素子と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項２に記載したように、請求項１に記載の定電流回路において、前記スイッチ手段からなるトランジスタのコレクタに前記照明手段の一端を接続し、前記トランジスタのエミッタに前記抵抗器を接続し、前記トランジスタのベースに前記電流値調整手段であるオペアンプの出力部を接続し、前記トランジスタのベースとエミッタとの間に前記整流素子であるダイオードを接続してなることを特徴とする。

また、本発明の定電流回路は、請求項３に記載したように、制御手段からパルス信号を第１の電圧値として入力するオペアンプからなる電流値調整手段と、この電流値調整手段の出力部にベースが接続され、負荷となる光源とコレクタとが接続され、エミッタと基準電位とが電流検出用の抵抗器を介して接続され、前記電流値調整手段からの入力に応じて前記光源に流れる電流を制御する電流増幅用のトランジスタからなるスイッチ手段と、前記抵抗器で生じた電圧を第２の信号として前記電流値調整手段の入力部に帰還させる帰還回路と、前記スイッチ手段のベースとエミッタとの間にベース側がカソード側となるように設けられたダイオードからなる整流素子と、を備えてなることを特徴とする。

本発明は、電流値調整手段への入力信号に基づいて所望の電流が光源を流れるようにする定電流回路において、入力信号の変化に対して応答性良く電流を流すことができる。

以下、本発明が適用された実施の形態について添付図面を用いて説明する。

本発明を、液晶表示パネルのバックライトとして用いられる照明用の光源に流れる電流を制御する定電流回路として適用したものを例に挙げて説明する。図１は、この定電流回路の電気的な構成を示す図であり、光源１と、電流値調整手段２と、スイッチ手段３と、抵抗器４と、整流素子５と、から構成される。

光源１は、定電流回路の負荷となるものであり、この場合、図示しない液晶表示パネルの表示面に対して反対側に設けられ透過照明を行うための複数の発光ダイオードを適用している。

電流値調整手段２は、図示しない制御手段からのパルス信号を第１の電圧値として入力するとともに、抵抗器４で生じた電圧を第２の信号として入力し、第１，２の電圧値とが略等しくなるようにスイッチ手段３を作動させるべく出力を行うため、電流値調整手段２の出力部がスイッチ手段３のベース側と接続されている。電流値調整手段２は、スイッチ手段３を作動させることで第２の電圧値を調整し、光源１に流れる電流を略一定にすることができる。この場合、電流値調整手段２は、ノイズを鑑みて設けられる抵抗体を介してスイッチ手段３のベース側と接続されている。

スイッチ手段３は、光源１に接続され、光源１の点灯・消灯を切換えるものであり、電流値調整手段２の出力部にベースが接続され、負荷となる光源１とコレクタとが接続され、エミッタと基準電位とが電流検出用の抵抗器４を介して接続され、電流値調整手段２からの入力に応じて光源１に流れる電流を制御する電流増幅用のトランジスタを適用できる。

抵抗器４は、スイッチ手段３のエミッタ側と基準電位との間に電流検出用として設けられる。また、抵抗器４とスイッチ手段３との間において、電流値調整手段２の入力部に接続される分岐接点を有しており、抵抗器４で発生した電圧を第２の信号として電流値調整手段２の入力部へ出力できるように帰還回路６が設けられる。

整流素子５は、電流値調整手段２の出力部とスイッチ手段３のベースとの間の配線と、帰還回路６と、を接続し、帰還回路６側がアノードとなるように設けられるダイオードを適用できる。すなわち、ダイオードからなる整流素子５は、スイッチ手段３のベースとエミッタとの間にベース側がカソード側となるように設けられる。

次に、図２を用いて、上述した回路構成において制御手段からのパルス信号に対する電圧波形の一例について説明する。

電流値調整手段２は、制御手段からのパルス信号を第１の電圧値Ａとして入力し、この第１の電圧値Ｘが「Ｌ」なる信号の場合においも、整流素子５により負電圧をクランプすることができ、電流値調整手段２の出力Ｙが、電流値調整手段２の負電源電圧まで飽和することを防いでいる。このため、電流値調整手段２の出力Ｙの「Ｈ」と「Ｌ」との電圧変動幅を小さく保つことができるため、第１の電圧値Ａの「Ｌ」から「Ｈ」へ変化した場合に、応答性良く所望の電流を出力し、光源１を作動することができる。また、特に、電流値調整手段２への入力信号Ａにおいて「Ｈ」なる時間が短いパルスの場合であっても、所望の電流を応答性良く出力できる。

斯かる定電流回路は、光源１と、光源１に接続され光源１の点灯・消灯を切換えるスイッチ手段３と、スイッチ手段３に接続される電流検出用の抵抗器４と、制御手段からパルス出力される第１の電圧値Ａと、抵抗器４における第２の電圧値と、を入力し、前記第１，２の電圧値とが略等しくなるようにスイッチ手段３を作動させることで第２の電圧値を調整し、光源１に流れる電流を略一定にする電流値調整手段２と、電流値調整手段２の出力側と抵抗器４とに接続される整流素子５と、を備えてなる。

また、制御手段からパルス信号を第１の電圧値として入力するオペアンプからなる電流値調整手段２と、この電流値調整手段２の出力部にベースが接続され、負荷となる光源１とコレクタとが接続され、エミッタと基準電位とが電流検出用の抵抗器４を介して接続され、電流値調整手段２からの入力に応じて光源１に流れる電流を制御する電流増幅用のトランジスタからなるスイッチ手段３と、抵抗器４で生じた電圧を第２の信号として電流値調整手段２の入力部に帰還させる帰還回路６と、スイッチ手段３のベースとエミッタとの間にベース側がカソード側となるように設けられたダイオードからなる整流素子５と、を備えてなる。

したがって、整流素子５の作用によって、入力信号の変化に対して応答性良く電流を流すことができる。

なお、本発明の定電流回路を上述した実施の形態の構成にて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに設計の変更が可能なことは勿論である。

本発明の実施の形態の構成を示すブロック図。 同上実施の形態の電圧波形Ａ，Ｂ，Ｃの一例を示す図。 従来回路構成による電圧波形Ｘ，Ｙ，Ｚの一例を示す図。 同上電圧波形の別例を示す図。

符号の説明

１ 光源
２ 電流値調整手段
３ スイッチ手段
４ 抵抗器
５ 整流素子
Ａ 第１の電圧値

Claims (3)

1. 光源と、
   前記光源に接続され前記光源の点灯・消灯を切換えるスイッチ手段と、
   前記スイッチ手段に接続される電流検出用の抵抗器と、
   制御手段からパルス出力される第１の電圧値と、前記抵抗器における第２の電圧値と、を入力し、前記第１，２の電圧値とが略等しくなるように前記スイッチ手段を作動させることで第２の電圧値を調整し、前記光源に流れる電流を略一定にする電流値調整手段と、
   前記電流値調整手段の出力側と前記抵抗器とに接続される整流素子と、を備えたことを特徴とする定電流回路。
2. 前記スイッチ手段からなるトランジスタのコレクタに前記照明手段の一端を接続し、前記トランジスタのエミッタに前記抵抗器を接続し、前記トランジスタのベースに前記電流値調整手段であるオペアンプの出力部を接続し、前記トランジスタのベースとエミッタとの間に前記整流素子であるダイオードを接続してなることを特徴とする請求項１に記載の定電流回路。
3. 制御手段からパルス信号を第１の電圧値として入力するオペアンプからなる電流値調整手段と、
   この電流値調整手段の出力部にベースが接続され、負荷となる光源とコレクタとが接続され、エミッタと基準電位とが電流検出用の抵抗器を介して接続され、前記電流値調整手段からの入力に応じて前記光源に流れる電流を制御する電流増幅用のトランジスタからなるスイッチ手段と、
   前記抵抗器で生じた電圧を第２の信号として前記電流値調整手段の入力部に帰還させる帰還回路と、
   前記スイッチ手段のベースとエミッタとの間にベース側がカソード側となるように設けられたダイオードからなる整流素子と、を備えてなることを特徴とする定電流回路。

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