(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのトランジスタを有し外部からの制御信号により電流が切り換えられるカレントミラー回路と、
前記カレントミラー回路の制御側の第１のトランジスタに制御電流を供給する電流源と、
前記カレントミラー回路の被制御側の第２のトランジスタに流れる電流により駆動され、インジケータの光源を点灯及び消灯させるスイッチ素子と、
前記外部からの制御信号を反転するインバータとを備え、
前記電流源は２つのトランジスタがカスコード接続されてなり、当該２つのトランジスタの一方は、前記インバータにより反転された制御信号により制御されるインジケータ駆動回路。
【請求項２】
カスコード接続される前記電流源の２つのトランジスタの何れか一方は、前記制御信号が前記光源を消灯させるときにオフする、請求項１に記載のインジケータ駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ等を光源として備えるインジケータをオンオフするインジケータ駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両において、１２Ｖのバッテリ電源で駆動されるインジケータを５Ｖ系の制御信号でスイッチングするためには、制御信号をレベルシフトしてスイッチ素子を制御するインジケータ駆動回路が必要となる。従来のインジケータ駆動回路においては、バッテリ電源からの電流をオンオフするスイッチ素子として高出力の例えばＭＯＳトランジスタが使用されており、ＭＯＳトランジスタのゲートソース間の抵抗に流す電流を５Ｖ系の制御部が制御することで、ＭＯＳトランジスタに接続されるＬＥＤをオンオフ駆動している（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−３２６５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、インジケータ駆動回路において、バッテリ電源で動作するスイッチ素子（例えばパワーＭＯＳトランジスタ）の駆動電流を、５Ｖ系で動作する制御部のカレントミラー回路から供給する場合、制御部側の電源電圧が変動するとカレントミラー回路に流れる電流もこれに連動して変化する。このため、インジケータの光源であるＬＥＤの明るさに揺らぎや、ちらつきが生じる場合があった。
【０００５】
本発明の目的は、電源電圧の変動によるインジケータの光源のちらつきを抑制するインジケータ駆動回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］２つのトランジスタを有し外部からの制御信号により電流が切り換えられるカレントミラー回路と、
前記カレントミラー回路の制御側の第１のトランジスタに制御電流を供給する電流源と、
前記カレントミラー回路の被制御側の第２のトランジスタに流れる電流により駆動され、インジケータの光源を点灯及び消灯させるスイッチ素子と、
前記外部からの制御信号を反転するインバータとを備え、
前記電流源は２つのトランジスタがカスコード接続されてなり、当該２つのトランジスタの一方は、前記インバータにより反転された制御信号により制御されるインジケータ駆動回路。
【０００７】
［２］カスコード接続される前記電流源の２つのトランジスタの何れか一方は、前記制御信号が前記光源を消灯させるときにオフする、前記［１］に記載のインジケータ駆動回路である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のインジケータ駆動回路によれば、電源電圧の変動によるインジケータの光源のちらつきを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態によるインジケータ駆動回路の回路図である。
【図２】図２は、図１に示される２つのｐＭＯＳトランジスタがカスケード接続されてなる電流源の詳細を示す回路図である。
【図３】図３は、ＭＯＳトランジスタをカスコード接続した場合におけるＤＣ特性をグラフで例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図中、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
【００１１】
［インジケータ駆動回路の構成］
図１は、本発明の実施の形態によるインジケータ駆動回路１の回路図である。このインジケータ駆動回路１は、制御部１０と、出力部２０とを備えている。
【００１２】
制御部１０は、例えば５Ｖの電源ＶＣＣで動作し、制御入力端子１３に接続されるインバータ１１と、インバータ１１により駆動されるｎＭＯＳトランジスタＱ１と、カレントミラー回路２００を構成する一方のバイポーラトランジスタであるｎｐｎトランジスタＱ２と、ｎｐｎトランジスタＱ２に制御電流を供給する電流源としてのｐＭＯＳトランジスタＱ３，Ｑ４とを備えている。
【００１３】
インバータ１１は、図示しない配線を介して５Ｖの電源ＶＣＣが接続され、制御入力端子１３を介して入力される制御信号（Ｌ／Ｈ）を反転してｎＭＯＳトランジスタＱ１に出力する。
【００１４】
ソース接地されたｎＭＯＳトランジスタＱ１のゲートには、インバータ１１の出力が接続されている。ｎＭＯＳトランジスタＱ１のドレインは、エミッタ接地されたｎｐｎトランジスタＱ２のコレクタに接続している。すなわち、電流源１００からカレントミラー回路２００へ流す制御電流は、制御信号によりオンオフするｎＭＯＳトランジスタＱ１を介して切り換えられる。
【００１５】
カレントミラー回路２００へ制御電流を流す電流源１００は、２つのｐＭＯＳトランジスタＱ３，Ｑ４がカスコード接続されることにより構成されている。
【００１６】
すなわち２つのｐＭＯＳトランジスタＱ３，Ｑ４からなる電流源１００は、ｐＭＯＳトランジスタＱ３のドレインとｐＭＯＳトランジスタＱ４のソースが接続して直列に配置され、ｐＭＯＳトランジスタＱ３のソースに電源端子１２を介して電源ＶＣＣが接続されている。そして、ｐＭＯＳトランジスタＱ４のドレインがｎＭＯＳトランジスタＱ１のドレイン及びｎｐｎトランジスタＱ２のコレクタに接続している。
【００１７】
ｐＭＯＳトランジスタＱ３のゲートには、一定の基準電圧ＲＥＦが印加される。この基準電圧ＲＥＦは、ｐＭＯＳトランジスタＱ３を常時オンさせる電位に設定され、例えば電源ＶＣＣとＧＮＤとの間に直列に接続される抵抗１４とツェナーダイオード１５とからなる定電圧回路のツェナー電圧に基づいて生成される。
【００１８】
電流源１００のもうひとつのｐＭＯＳトランジスタＱ４のゲートには、インバータ１１の出力が分岐して接続されている。
【００１９】
ここで、図２は、２つのｐＭＯＳトランジスタＱ３，Ｑ４がカスケード接続されてなる電流源１００の詳細を示す回路図である。図２に示されるように、ｐＭＯＳトランジスタＱ３，Ｑ４双方のバックゲートＢには電源ＶＣＣが接続される。これにより、ｐＭＯＳのチャネル直下の電位が５Ｖの高電位に固定される。
【００２０】
なお、電流源としてカスコード接続される２つのトランジスタを、例えばｐｎｐ型のバイポーラトランジスタで構成してもよい。
【００２１】
ｎｐｎトランジスタＱ２のベースとコレクタとの間は短絡しており、そのベースが次に説明する出力部２０のｎｐｎトランジスタＱ６のベースに接続されている。２つのｎｐｎトランジスタＱ２とＱ６は、どちらもエミッタ接地しており、これにより互いに流れる電流が連動するカレントミラー回路２００が構成されている。なお、２つのｎｐｎトランジスタＱ２とＱ６の電流増幅率が同じであれば、ｐＭＯＳトランジスタＱ３，Ｑ４から供給される電流と同じ量の電流がｎｐｎトランジスタＱ６にも流れることとなる。
【００２２】
なお、ここでは、カレントミラー回路２００を構成する制御部１０側のトランジスタＱ２を制御側のトランジスタといい、出力部２０側のトランジスタＱ６を被制御側のトランジスタということとする。
【００２３】
出力部２０は、電源端子２２を介して車両のバッテリ電源ＶＢＢ（例えば１２Ｖ）が接続され、出力端子２３にはインジケータの光源であるＬＥＤ３０と、ＬＥＤ３０に流れる電流を制限する抵抗３１とが接続される。また、出力部２０は、ＬＥＤ３０をオンオフさせるスイッチ素子であるｐＭＯＳトランジスタＱ５と、上述したカレントミラー回路２００を構成する被制御側のｎｐｎトランジスタＱ６とを備えている。
【００２４】
スイッチ素子であるｐＭＯＳトランジスタＱ５のソースには、バッテリ電源ＶＢＢが接続され、車両のバッテリからの駆動電流が供給される。また、ｐＭＯＳトランジスタＱ５のゲートソース間の抵抗２１がこのバッテリ電源ＶＢＢの電源ラインにプルアップされている。ｐＭＯＳトランジスタＱ５のゲートは、カレントミラー回路２００の被制御側のｎｐｎトランジスタＱ６のコレクタに接続している。
【００２５】
［インジケータ駆動回路の動作］
制御入力端子１３に付与される制御信号がローレベルＬ（消灯制御）のときには、インバータ１１で反転されたハイレベルＨの信号が電流源１００を構成するｐＭＯＳトランジスタＱ４のゲートに付与され、このｐＭＯＳトランジスタＱ４がオフする。このため、ｐＭＯＳトランジスタＱ３がカレントミラー回路２００の制御側のｎｐｎトランジスタＱ２に流す制御電流が遮断される。したがって、カレントミラー回路２００の被制御側のｎｐｎトランジスタＱ６には電流が流れない。
【００２６】
また、同じく制御信号がローレベルＬのときには、インバータ１１で反転されたハイレベルＨのゲート電圧によりｎＭＯＳトランジスタＱ１がオンする。このとき、カレントミラー回路２００を構成する２つのｎｐｎトランジスタＱ２，Ｑ６のベースの電流がｎＭＯＳトランジスタＱ１を介してＧＮＤに流れるため、これらのｎｐｎトランジスタＱ２，Ｑ６はどちらもオフする。
【００２７】
このように、ローレベルＬの制御信号によりカレントミラー回路２００の制御側のｎｐｎトランジスタＱ２がオフするとともに、電流源１００からの制御電流も遮断される。したがって、カレントミラー回路２００の被制御側のｎｐｎトランジスタＱ６及び抵抗２１には電流が流れず、これによりｐＭＯＳトランジスタＱ５がオフすることで、ＬＥＤ３０は消灯する。
【００２８】
なお、本実施の形態ではカスケード接続される一方のｐＭＯＳトランジスタＱ４を、消灯制御時の制御信号（ローレベルＬ）を反転させた信号（ハイレベルＨ）でオフするので、例えばＥＭＩの影響等により制御部１０内にノイズ電流が誘起されたとしても、カレントミラー回路２００は影響を受けない。したがって、消灯制御時にＥＭＩの影響等によるＬＥＤ３０の誤点灯を防ぐことができる。
【００２９】
一方、制御入力端子１３に付与される制御信号がハイレベルＨ（点灯制御）のときには、インバータ１１で反転されたローレベルＬの信号がｐＭＯＳトランジスタＱ４のゲートに付与され、ｐＭＯＳトランジスタＱ４がオンする。これと同時にインバータ１１が出力するローレベルＬのゲート電圧によりｎＭＯＳトランジスタＱ１がオフする。
【００３０】
このとき、カスケード接続される２つのｐＭＯＳトランジスタＱ３，Ｑ４を介して一定の制御電流がカレントミラー回路２００の制御側のｎｐｎトランジスタＱ２に供給される。したがって、被制御側のｎｐｎトランジスタＱ６にも同量の電流が流れ、ｐＭＯＳトランジスタＱ５のゲートソース間の抵抗２１にオン電圧が発生する。スイッチ素子であるｐＭＯＳトランジスタＱ５がオンすることにより、バッテリ電源ＶＢＢとＬＥＤ３０との間に通電回路が形成され、ＬＥＤ３０が点灯する。
【００３１】
[実施の形態の効果]
上述したインジケータ駆動回路１によれば、カレントミラー回路２００へ制御電流を流す電流源１００を、カスコード接続される２つのｐＭＯＳトランジスタＱ３，Ｑ４により構成した。これにより、例えば１つのｐＭＯＳトランジスタＱ３で電流源を構成した従来の場合に比較してインピーダンスを大きくすることができる。
【００３２】
ここで、図３は、２つのＭＯＳトランジスタをカスコード接続した場合におけるＤＣ特性（ドレイン電圧Ｖｄとドレイン電流Ｉｄとの関係）をグラフで例示する図である。なお、図３においては、比較のためＭＯＳトランジスタが単体の場合のＤＣ特性を破線で示している。同図に示されるように、ＭＯＳトランジスタが単体の場合に比較してカスコード化した場合の方が、飽和領域におけるインピーダンス（図３では抵抗成分ΔＶｄ／ΔＩｄ）が大きくなることが解る。
【００３３】
これにより、仮に電源ＶＣＣの電圧がＤＣ的にシフトしても、カスコード接続される２つのｐＭＯＳトランジスタＱ３，Ｑ４の大きな抵抗成分により、制御側のｎｐｎトランジスタＱ２に供給される制御電流の変動量を従来よりも小さくすることができる。また、電源ＶＣＣにＡＣノイズが発生した場合でも、カスコード接続されるｐＭＯＳトランジスタＱ３，Ｑ４の大きなインダクタンス成分により、制御側のｎｐｎトランジスタＱ２に供給される電流の変動を従来よりも小さくすることができる。
【００３４】
したがって、カレントミラー回路２００を流れる電流に対する電源ＶＣＣの電圧変動の影響を少なくすることができ、インジケータの光源であるＬＥＤ３０の明るさが電源ＶＣＣの変動で揺らいだり、ちらつきが生じたりするのを抑制することができる。
【００３５】
以上、本発明に好適な実施の形態を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１…インジケータ駆動回路、１０…制御部、１１…インバータ、１３…制御入力端子、１２…電源端子、１４…抵抗、１５…ツェナーダイオード、２０…出力部、２１…抵抗、２２…電源端子、２３…出力端子、３０…ＬＥＤ、３１…抵抗、１００…電流源、２００…カレントミラー回路、Ｑ１…ｎＭＯＳトランジスタ、Ｑ２…ｎｐｎトランジスタ、Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５…ｐＭＯＳトランジスタ、Ｑ５…ｐＭＯＳトランジスタ、Ｑ６…ｎｐｎトランジスタ、ＶＢＢ…バッテリ電源、ＶＣＣ…５Ｖの電源、ＲＥＦ…基準電圧
【図１】
0005425818.tif 000002
【図２】
0005425818.tif 000003
【図３】
0005425818.tif 000004