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公開番号2025012231
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023114934
出願日2023-07-13
発明の名称車載用のLED点灯回路および車載用の照明装置
出願人豊田合成株式会社
代理人弁理士法人明成国際特許事務所
主分類H05B 45/345 20200101AFI20250117BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】車載用のLED点灯回路において、LEDの輝度の変動を抑制できる技術を提供する。
【解決手段】車載用のLED点灯回路は、1以上のLEDに流れるLED電流の定電流回路を備える。定電流回路は、ツェナーダイオードと、ツェナーダイオードに流れるツェナー電流を制御する第1トランジスタと、第1トランジスタの駆動を、順方向の電圧により制御するダイオードと、ツェナーダイオードの逆方向の電圧により、LED電流を制御する第2トランジスタを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
車載用のＬＥＤ点灯回路であって、
１以上のＬＥＤに流れるＬＥＤ電流の定電流回路を備え、
前記定電流回路は、
ツェナーダイオードと、
前記ツェナーダイオードに流れるツェナー電流を制御する第１トランジスタと、
前記第１トランジスタの駆動を、順方向の電圧により制御するダイオードと、
前記ツェナーダイオードの逆方向の電圧により、前記ＬＥＤ電流を制御する第２トランジスタを備える、ＬＥＤ点灯回路。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
請求項１に記載の車載用のＬＥＤ点灯回路であって、
前記ダイオードは、前記１以上のＬＥＤに含まれるＬＥＤである、ＬＥＤ点灯回路。
【請求項３】
請求項２に記載の車載用のＬＥＤ点灯回路であって、
前記定電流回路は、さらに、
前記ツェナー電流を規定する第１抵抗と、
前記ＬＥＤ電流を規定する第２抵抗と、を備え、
前記ツェナーダイオードは、前記ＬＥＤ点灯回路の供給電圧に対して逆方向に接続され、かつ、前記第１トランジスタのエミッタとコレクタに対して直列に接続され、
前記ダイオードは、前記供給電圧に対して順方向に接続され、かつ、前記第２トランジスタのエミッタとコレクタに対して直列に接続され、
前記第１トランジスタのベースは、前記ダイオードと前記第２トランジスタの間に接続され、
前記第２トランジスタのベースは、前記ツェナーダイオードと前記第１トランジスタの間に接続される、ＬＥＤ点灯回路。
【請求項４】
請求項３に記載の車載用のＬＥＤ点灯回路であって、
前記ダイオードのカソードは、前記ＬＥＤ点灯回路のグラウンドに接続されている、ＬＥＤ点灯回路。
【請求項５】
請求項３に記載の車載用のＬＥＤ点灯回路であって、
前記ツェナーダイオードのアノードは、前記ＬＥＤ点灯回路のグラウンドに接続されている、ＬＥＤ点灯回路。
【請求項６】
車載用の照明装置であって、
請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の車載用のＬＥＤ点灯回路であって、前記１以上のＬＥＤが赤色光を発するＬＥＤである第１ＬＥＤ点灯回路と、
前記車載用のＬＥＤ点灯回路であって、前記１以上のＬＥＤが青色光を発するＬＥＤである第２ＬＥＤ点灯回路と、
前記車載用のＬＥＤ点灯回路であって、前記１以上のＬＥＤが緑色光を発するＬＥＤである第３ＬＥＤ点灯回路と、を備える、照明装置。
【請求項７】
請求項６に記載の車載用の照明装置であって、
前記第１ＬＥＤ点灯回路と、前記第２ＬＥＤ点灯回路と、前記第３ＬＥＤ点灯回路とにおいて、それぞれの前記第２抵抗は、可変抵抗である、照明装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、車載用のＬＥＤ点灯回路および車載用の照明装置に関する。
続きを表示（約 3,400 文字）【背景技術】
【０００２】
車載用のＬＥＤ（light Emitting Diode）点灯回路には、従来、特許文献１に記載されているように、ＬＥＤに流れる電流を一定に保つ定電流回路が設けられている。以下の説明において、ＬＥＤに流れる電流は、ＬＥＤ電流とよぶ。車載用のＬＥＤ点灯回路は、バッテリを電源としていることにより、バッテリの電圧変動の影響を受ける。この場合、ＬＥＤ電流は、その電圧変動に応じて変動する。ＬＥＤ電流の変動は、ちらつきの要因である、輝度の変動を生じさせる。車載用のＬＥＤ点灯回路における定電流回路は、ＬＥＤ電流の変動を抑制することにより、ＬＥＤの輝度の変動を抑制する。
【０００３】
特許文献１に記載されている定電流回路は、ツェナーダイオードを用いることにより、ツェナーダイオードの逆方向の電圧における定電圧の特性を利用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００６－１００６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、定電流回路を用いた場合も、ＬＥＤ電流が変動する場合がある。例えば、ＬＥＤ電流は、定電流回路に用いられる素子の特性によって変動する。ツェナーダイオードにおいて、逆方向の電圧における定電圧の特性は、現実には電流に応じて変動するために、厳密には一定ではない。よって、ツェナーダイオードを用いた定電流回路においても、ＬＥＤの輝度の変動が生じる。したがって、車載用のＬＥＤ点灯回路において、よりＬＥＤの輝度の変動を抑制できる技術が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【０００７】
（１）本開示の第１の形態によれば、車載用のＬＥＤ点灯回路が提供される。このＬＥＤ点灯回路は、１以上のＬＥＤに流れるＬＥＤ電流の定電流回路を備える。前記定電流回路は、ツェナーダイオードと、前記ツェナーダイオードに流れるツェナー電流を制御する第１トランジスタと、前記第１トランジスタの駆動を、順方向の電圧により制御するダイオードと、前記ツェナーダイオードの逆方向の電圧により、前記ＬＥＤ電流を制御する第２トランジスタを備える。
このような形態とすることで、定電流回路は、ツェナーダイオードの逆方向の電圧により、第２トランジスタによるＬＥＤ電流を制御する。ツェナーダイオードに流れるツェナー電流は、第１トランジスタにより制御される。さらに、第１トランジスタの駆動は、ダイオードの順方向の電圧により制御される。すなわち、ツェナー電流は、定電圧の特性を有するダイオードの順方向の電圧に基づいて制御される。よって、ツェナーダイオードの逆方向の電圧は、ツェナー電流が制御されることにより安定する。すなわち、定電流回路は、第２トランジスタによるＬＥＤ電流の制御を安定して行うことができる。したがって、ＬＥＤ点灯回路１１は、よりＬＥＤの輝度の変動を抑制できる。
（２）上記形態において、前記ダイオードは、前記１以上のＬＥＤに含まれるＬＥＤでもよい。
このような形態とすることで、ＬＥＤ点灯回路は、第１ＬＥＤを定電流回路のダイオードとして構成できることにより、別途、ダイオードを備える場合に比べて、部品点数を削減できる。
（３）上記形態において、前記定電流回路は、さらに、前記ツェナー電流を規定する第１抵抗と、前記ＬＥＤ電流を規定する第２抵抗と、を備え、前記ツェナーダイオードは、前記ＬＥＤ点灯回路の供給電圧に対して逆方向に接続され、かつ、前記第１トランジスタのエミッタとコレクタに対して直列に接続され、前記ダイオードは、前記供給電圧に対して順方向に接続され、かつ、前記第２トランジスタのエミッタとコレクタに対して直列に接続され、前記第１トランジスタのベースは、前記ダイオードと前記第２トランジスタの間に接続され、前記第２トランジスタのベースは、前記ツェナーダイオードと前記第１トランジスタの間に接続されていてもよい。
このような形態とすることで、第１トランジスタは、ベースが定電流回路におけるダイオードとしての第１ＬＥＤに接続されることにより、順方向の電圧により制御されている。第２トランジスタは、ベースがツェナーダイオードに接続されることにより、逆方向の電圧により制御されている。すなわち、ＬＥＤ点灯回路は、ダイオードの特性を利用することにより、第１トランジスタと第２トランジスタを容易に制御できる。
（４）上記形態において、前記ダイオードのカソードは、前記ＬＥＤ点灯回路のグラウンドに接続されていてもよい。
このような形態とすることで、ＬＥＤ点灯回路は、ツェナーダイオードの逆方向の電圧の基準をグラウンドにしていない場合に比べて、第２トランジスタをより安定的に制御できる。
（５）上記形態において、前記ツェナーダイオードのアノードは、前記ＬＥＤ点灯回路のグラウンドに接続されていてもよい。
このような形態とすることで、ＬＥＤ点灯回路は、例えば、第１ＬＥＤがカソードコモンにより、カソードをグラウンドに接続する必要がある場合でも、適用できる。
（６）本開示の第２の形態によれば、車載用の照明装置が提供される。この照明装置は、上記形態の車載用のＬＥＤ点灯回路であって、前記１以上のＬＥＤが赤色光を発するＬＥＤである第１ＬＥＤ点灯回路と、前記車載用のＬＥＤ点灯回路であって、前記１以上のＬＥＤが青色光を発するＬＥＤである第２ＬＥＤ点灯回路と、前記車載用のＬＥＤ点灯回路であって、前記１以上のＬＥＤが緑色光を発するＬＥＤである第３ＬＥＤ点灯回路と、を備える。
このような形態とすることで、照明装置は、ＬＥＤ点灯回路によりＬＥＤの輝度の変動が抑制されるために、３色による照明の色合いをより高い精度で表現できる。
（７）上記形態において、前記第１ＬＥＤ点灯回路と、前記第２ＬＥＤ点灯回路と、前記第３ＬＥＤ点灯回路とにおいて、それぞれの前記第２抵抗は、可変抵抗でもよい。
このような形態とすることで、各ＬＥＤ点灯回路は、可変抵抗である第２抵抗によってＬＥＤの輝度を変更できる。よって、本開示の照明装置は、第１ＬＥＤ点灯回路の第２抵抗と、第２ＬＥＤ点灯回路の第２抵抗と、第３ＬＥＤ点灯回路の第２抵抗を調整することにより、さまざまな色の光を射出できる。そして、本開示の照明装置は、供給電圧の変動があった場合も、射出する光の色の変動を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
車載用のＬＥＤ点灯回路の構成を示す回路図である。
ＬＥＤ電流と供給電圧との関係を示すグラフである。
第２実施形態のＬＥＤ点灯回路を示す回路図である。
第３実施形態のＬＥＤ点灯回路を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
Ａ．第１実施形態：
Ａ－１．回路の構成：
図１は、車載用のＬＥＤ点灯回路１１の構成を示す回路図である。車載用のＬＥＤ点灯回路１１は、ＬＥＤ（light Emitting Diode）を点灯する。より具体的には、ＬＥＤ点灯回路１１は、車両Ｖの室内で使用されるＬＥＤを点灯させるために、車両Ｖに設けられる。例えば、ＬＥＤ点灯回路１１は、室内照明、スピードメータや表示灯などに用いられるＬＥＤの点灯に使用される。
【００１０】
ＬＥＤ点灯回路１１は、バッテリ１１０と、第１ＬＥＤ１２０と、第２ＬＥＤ１３０と、第２抵抗１４０と、定電流回路１５０と、を備える。図１では、破線の範囲が定電流回路１５０の部分である。さらに、定電流回路１５０は、第２トランジスタ１５３と、ツェナーダイオード１５４と、第１トランジスタ１５２と、第１抵抗１５１と、ダイオード１２０と、を備える。なお、第１実施形態では、ダイオード１２０は、ＬＥＤ点灯回路１１の負荷としてのＬＥＤに含まれる第１ＬＥＤ１２０により構成されている。まず、各素子の接続について説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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