JPS6014233Y2 - 電圧コンバ−タ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本号案は、発光ダイオードを駆動する電圧コンバータに
関する。

電子時計において、発光ダイオードを点滅させて秒表示
を行わせているものがあるが、発光ダイオードが点灯し
なくなることによって電源電圧の低下を知ることもでき
る。

こ）で、１．５Ｖの電池を使用する電子時計において、
時計回路に対する保証電圧が１．２Ｖとすると、発光ダ
イオードの動作電圧が１．５Ｖの場合、その保証電圧の
範囲において、その発光ダイオードを点灯させることが
できなくなる。

このため、電池電圧を昇圧して発光ダイオードを点灯さ
せるものとして、実開昭５０−１１６０１４号公報記載
の電圧コンバータが知られている。

この従来回路の一例としては、第１図に示す如＜、トラ
ンジスタＱと抵抗Ｒｏとの直列回路と、発光ダイオード
ＬＥＤとダイオード面の直列回路とが電源電圧Ｅの出力
端子間に並列接続され、両画列回路の中間にコンデンサ
Ｃが接続されているものである。

こ）で、電源Ｅの電圧をＶｓとし、ダイオード面の順方
向降下電圧をＶｄｆｏとすると、コンデンサＣに充電さ
れる電圧Ｖｃは Ｖｃ ＝ Ｖｓ −Ｖｄｆ。

となる。

そして、トランジスタＱがオンした時、発光ダイオ−目
玉りにか）る電圧Ｖｄｆは Ｖｄｆ ＝ＶＳ＋ＶＣ＝２ＶＳ−Ｖｄｆ。

である。

上式において、ダイオードの温度ドリフト電圧に注目す
ると、 ΔＶｄｆ ＝ −ΔＶｄｆ。

である。

例えば、温度が下って、発光ダイオードＬＥＤの動作電
圧が上昇すると、ダイオードＤｏの順方向降下電圧も上
昇するので、コンデンサＣへの充電々圧が減少し、昇圧
効果によって本来発光ダイオードを点灯し得る保証電圧
の範囲であっても発光ダイオードを点灯させることがで
きなくなり、ダイオードＤｏの温度特性の影響を受ける
欠点があった。

本考案は、回路接続を変更することによって、温度特性
を改良した電圧コンバータを提供するものである。

以下図面に基づいて本考案の実施例を説明する。

先ず、第２図において、ＬＥＤは発光ダイオード（ｌｉ
ｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）、Ｒ１へＲ４
は抵抗、Ｃはコンデンサ、Ｄ□、Ｄ２はダイオード、Ｑ
はＣ−ＭＯＳ）ランジスタ、Ｐは時計装置の分周回路か
ら与えられる１秒間隔のパルス（パルス巾は例えば７．
８ｍ５）、Ｅは電源電池である。

パルスＰの休止期間で、トランジスタＱがオフしている
時、ダイオードＤ工、Ｄ２は、抵抗Ｒ２゜Ｒ２，Ｒ３に
よって順方向にバイアスされている。

一方、コンデンサＣは、抵抗Ｒ４→コンデンサＣ−抵抗
Ｒ３→ダイオードＤ２と電流が流れて充電される。

しかしながら、コンデンサＣはダイオードＤ□によって
バイアスされているので、その充電々圧はダイオードＤ
０の順方向降下電圧以上にはならない。

従って、この充電々圧ＶｃはダイオードＤ１．Ｄ２の温
度特性に依存し、また抵抗Ｒ２゜Ｒ３の分圧比にも依存
する。

充電完了後において、パルスＰが到来しトランジスタＱ
がオンした時に、発光ダイオードＬＥＤにか）る電圧は
、電源Ｅの電圧をＶｓとすると、ＶＳ十ＶＣであり、こ
の値が発光ダイオードＬＥＤの動作電圧以上か以下であ
るかによって、発光ダイオードＬＥＤが、トランジスタ
Ｑがオンしている間点灯したり、オンしても点灯しなか
ったりする。

そこで、トランジスタＱがオフしている時のｂ点の電圧
ｖｂは、 Ｖｂ＝Ｖｄｆ□＋Ｖｄｆ２ （Ｖｄｆ□、 Ｖｄｆ２は夫々ダイオードＤ１．Ｄ２の
順方向降下電圧） である。

また、コンデンサＣの充電が完了した時のａ点の電圧Ｖ
ａは、 である。

従って、この時のコンデンサＣの充電々ＢＥＶＣは、 Ｖｃ＝Ｖｂ−Ｖａ （Ｖｓ −Ｖ市２）） となる。

次にトランジスタＱがオンした時発光ダイオードＬＥＤ
にか）る電圧Ｖｄｆは、 Ｖｄｆ ＝ Ｖｓ 十Ｖｃ である。

（１）式において、ダイオードの温度ドリフト電圧だけ
に注目すると、 となる。

即ち、本実施例においては、（２）式から明らかなよう
に、例えば、温度が下って、発光ダイオードＬＥＤの動
作電圧が上昇すると、ダイオードＤ１゜Ｄ２の順方向降
下電圧の上昇によってコンデンサＣへの充電々圧が上昇
し、保証電圧の範囲内において発光ダイオードＬＥＤを
確実に点灯させることができる。

また、温度が上昇した方向においても同様の効果が発揮
されるものである。

は、発光ダイオードＬＥＤの動作電圧に合わせて、判定
電圧の設定ができることを示している。

第３図の実施例は、発光ダイオードＬＥＤを電源Ｅの負
極側に接続した場合で、その動作は第２図の場合と同じ
である。

なお、夫々の実施例において、動作電圧が例えば２Ｖと
高い種類の発光ダイオードＬＥＤを使用する場合には、
ダイオードＤ工の部分に複数個のダイオードを直列接続
すればよい。

以上の如く、本考案の電圧コンバータは、ダイオードの
温度特性によるコンデンサへの充電々圧が、発光ダイオ
ードの温度特性による動作電圧の変化を相殺するように
変化されるので、安定した動作となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の回路図、第２図及び第３図は本考案実
施例の回路図である。 ＬＥＤ・・・・・・発光ダイオード、Ｒ１−Ｒ４・・・
・・・抵抗、Ｃ・・・・・・コンデンサ、Ｄｌ、Ｄ２・
・・・・・ダイオード、Ｑ・・・・・・（ニーＭＯ３）
ランジスタ。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）第１の抵抗と第２の抵抗と第１のダイオードとの
   直列回路と、第３の抵抗とスイッチング素子との直列回
   路とが直流電源の出力端子間に並列接続され、上記第３
   の抵抗とスイッチング素子との接続点と第２の抵抗と第
   １のダイオードとの接続点との間に第２のダイオードが
   接続され、上記第１の抵抗と第２の抵抗との接続点と第
   ３の抵抗とスイッチング素子との接続点との間にコンデ
   ンサが接続され、上記第１の抵抗と並列に発光ダイオー
   ドが接続され、上記スイッチング素子が所定の周期でオ
   ンオフ制御されることを特徴とする電圧コンバータ。
2. （２）上記第２のダイオードが、複数のダイオードを直
   列接続して構成されているものであることを特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第（１）項記載の電圧コンバー
   タ。