(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ装置（ＬＥＤ）の電流供給部（２）のための基準電圧（Ｕｒｅｆ）を生成する回路装置であって、前記電流供給部（２）は、入力電圧（ＵＢ）から出発し、前記ＬＥＤ装置（ＬＥＤ）のための供給電流（ＩＳ）を提供し、前記供給電流（ＩＳ）は、前記基準電圧（Ｕｒｅｆ）の高さにより決定される構成であり、
前記回路装置（１）は、
２つのオーム抵抗（Ｒ１、Ｒ２）から成り且つ一定の供給電圧（ＵＶ）が印加される第１分圧器（Ｒ１／Ｒ２）と、
２つのオーム抵抗（Ｒ３、Ｒ４）から成り且つ前記電流供給部（２）の前記入力電圧（ＵＢ）が印加される第２分圧器（Ｒ３／Ｒ４）と、
１つのオーム抵抗（Ｒ５）及び１つの温度依存の抵抗（Ｒ６）から成り且つ一定の前記供給電圧（ＵＶ）が印加される第３分圧器（Ｒ５／Ｒ６）とを有し、
前記温度依存の抵抗（Ｒ６）は、前記ＬＥＤ装置（ＬＥＤ）と熱的に結合されており、
前記第２分圧器（Ｒ３／Ｒ４）の中間接続部における電圧に比例する電圧が、第１ダイオード（Ｄ１）を介して前記第１分圧器（Ｒ１／Ｒ２）の中間接続部に供給されており、
前記第３分圧器（Ｒ５／Ｒ６）の中間接続部における電圧に比例する電圧が、第２ダイオード（Ｄ２）を介して更に前記第１分圧器（Ｒ１／Ｒ２）の中間接続部に供給されており、
そして前記第１分圧器（Ｒ１／Ｒ２）の中間接続部における電圧が、基準電圧（Ｕｒｅｆ）として前記電流供給部（２）に供給されていること
を特徴とする回路装置。
【請求項２】
前記第１分圧器（Ｒ１／Ｒ２）の中間接続部は、第１ダイオード（Ｄ１）を介して前記第２分圧器（Ｒ３／Ｒ４）の中間接続部と接続され、前記第１分圧器（Ｒ１／Ｒ２）の中間接続部は、更に第２ダイオード（Ｄ２）を介して前記第３分圧器（Ｒ５／Ｒ６）の中間接続部と接続されていること
を特徴とする、請求項１に記載の回路装置。
【請求項３】
前記第２分圧器（Ｒ３／Ｒ４）及び／又は前記第３分圧器（Ｒ５／Ｒ６）の中間接続部における電圧は、増幅器ステージ（Ｔ１、Ｒ７、Ｒ８；Ｔ２、Ｒ９、Ｒ１０）を介して前記第１分圧器（Ｒ１／Ｒ２）の中間接続部に供給されていること
を特徴とする、請求項１に記載の回路装置。
【請求項４】
前記増幅器ステージは、トランジスタ（Ｔ１、Ｔ２）を含み、そのベースは、前記第２分圧器（Ｒ３／Ｒ４）の中間接続部及び／又は前記第３分圧器（Ｒ５／Ｒ６）の中間接続部と接続されており、エミッタ抵抗（Ｒ８、Ｒ１０）に接続するエミッタが、第１ダイオード（Ｄ１）及び／又は第２ダイオード（Ｄ２）を介して前記第１分圧器（Ｒ１／Ｒ２）の中間接続部と接続されていること
を特徴とする、請求項３に記載の回路装置。
【請求項５】
前記回路装置（１）の前記供給電圧（ＵＶ）は、前記電流供給部（２）の供給電圧でもあること
を特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の回路装置。
【請求項６】
前記電流供給部（２）の前記入力電圧（ＵＢ）は、妨害除去フィルタ（３）を介して供給されていること
を特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の回路装置。
【請求項７】
前記電流供給部（２）は、被制御電流源（４）を含み、前記被制御電流源（４）には、前記基準電圧（Ｕｒｅｆ）が供給されており、前記被制御電流源（４）は、この被制御電流源（４）により制御される前記供給電流（ＩＳ）を提供すること
を特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ装置の電流供給部のための基準電圧を生成する回路装置に関し、この際、電流供給部（給電部）は、入力電圧から出発し、ＬＥＤ装置のための供給電流を提供し、該供給電流は、基準電圧の高さにより決定される。
【背景技術】
【０００２】
この種類の回路装置は、多数知られており、また多くの場合はＬＥＤの直列回路であるＬＥＤ装置のための電流供給部において使用される。特に自動車照明技術の分野では、ＬＥＤ装置の輝度（発光密度）の高い不変性が望まれ、ないし規則により要求されており、この際、とりわけ、入力電圧の変動、多くの場合は自動車バッテリの電圧の変動や、ＬＥＤ装置の温度について、装置を流れる電流の依存性が考慮されるべきであり、それに加え、高すぎるＬＥＤ温度が回避されるべきである。
【０００３】
これらの問題を解決するために、様々な回路装置が知られるようになった。例えば、下記特許文献１は、入力電圧と温度に依存する基準電圧を生成する回路装置を記載している。この際、第１回路は、入力電圧に依存する電流を生成し、この電流は、第２回路により提供され且つ温度に依存する電流に加算される。これらの合計の電流は、第３回路の抵抗を流れ、第３回路は、その抵抗で降下する電圧を介して所望の出力電圧を提供する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８０４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術による回路装置のための手間と費用は、相当なものであり、多くの用途のためには高すぎると捉えられる。従って本発明の課題は、低コストで実現可能である回路装置を創作することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題は、冒頭に記載した形式の回路装置において、以下の回路装置により解決される。即ち当該回路装置は、本発明により、２つのオーム抵抗から成り且つ一定の供給電圧が加わる第１分圧器と、２つのオーム抵抗から成り且つ電流供給部の入力電圧が加わる第２分圧器と、１つのオーム抵抗及び１つの温度依存の抵抗から成り且つ一定の供給電圧が加わる第３分圧器とを有し、この際、温度依存の抵抗は、ＬＥＤ装置と熱的に結合されており、第２分圧器の中間接続部における電圧に比例する電圧が、第１ダイオードを介して第１分圧器の中間接続部に供給されており、第３分圧器の中間接続部における電圧に比例する電圧が、第２ダイオードを介して更に第１分圧器の中間接続部に供給されており、そして第１分圧器の中間接続部における電圧が、基準電圧として電流供給部に供給されている。
即ち本発明の一視点により、ＬＥＤ装置の電流供給部のための基準電圧を生成する回路装置であって、前記電流供給部は、入力電圧から出発し、前記ＬＥＤ装置のための供給電流を提供し、前記供給電流は、前記基準電圧の高さにより決定される構成であり、前記回路装置は、２つのオーム抵抗から成り且つ一定の供給電圧が加わる第１分圧器と、２つのオーム抵抗から成り且つ前記電流供給部の前記入力電圧が加わる第２分圧器と、１つのオーム抵抗及び１つの温度依存の抵抗から成り且つ一定の前記供給電圧が加わる第３分圧器とを有し、前記温度依存の抵抗は、前記ＬＥＤ装置と熱的に結合されており、前記第２分圧器の中間接続部における電圧に比例する電圧が、第１ダイオードを介して前記第１分圧器の中間接続部に供給されており、前記第３分圧器の中間接続部における電圧に比例する電圧が、第２ダイオードを介して更に前記第１分圧器の中間接続部に供給されており、そして前記第１分圧器の中間接続部における電圧が、基準電圧として前記電流供給部に供給されていることを特徴とする回路装置が提供される。
尚、本願の特許請求の範囲に付記された図面参照符号は、専ら本発明の理解の容易化のためのものであり、図示の形態への限定を意図するものではないことを付言する。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明において、以下の形態が可能である。
（形態１）
ＬＥＤ装置の電流供給部のための基準電圧を生成する回路装置であって、前記電流供給部は、入力電圧から出発し、前記ＬＥＤ装置のための供給電流を提供し、前記供給電流は、前記基準電圧の高さにより決定される構成であり、
前記回路装置は、
２つのオーム抵抗から成り且つ一定の供給電圧が加わる第１分圧器と、
２つのオーム抵抗から成り且つ前記電流供給部の前記入力電圧が加わる第２分圧器と、
１つのオーム抵抗及び１つの温度依存の抵抗から成り且つ一定の前記供給電圧が加わる第３分圧器とを有し、
前記温度依存の抵抗は、前記ＬＥＤ装置と熱的に結合されており、
前記第２分圧器の中間接続部における電圧に比例する電圧が、第１ダイオードを介して前記第１分圧器の中間接続部に供給されており、
前記第３分圧器の中間接続部における電圧に比例する電圧が、第２ダイオードを介して更に前記第１分圧器の中間接続部に供給されており、
そして前記第１分圧器の中間接続部における電圧が、基準電圧として前記電流供給部に供給されていること。
（形態２）
前記第１分圧器の中間接続部は、第１ダイオードを介して前記第２分圧器の中間接続部と接続され、前記第１分圧器の中間接続部は、更に第２ダイオードを介して前記第３分圧器の中間接続部と接続されていること、が好ましい。
（形態３）
前記第２分圧器及び／又は前記第３分圧器の中間接続部における電圧は、増幅器ステージを介して前記第１分圧器の中間接続部に供給されていること、が好ましい。
（形態４）
前記増幅器ステージは、トランジスタを含み、そのベースは、前記第２分圧器の中間接続部及び／又は前記第３分圧器の中間接続部と接続されており、コレクタ抵抗に接続するコレクタが、第１ダイオード及び／又は第２ダイオードを介して前記第１分圧器の中間接続部と接続されていること、が好ましい。
（形態５）
前記回路装置の前記供給電圧は、前記電流供給部の供給電圧でもあること、が好ましい。
（形態６）
前記電流供給部の前記入力電圧は、妨害除去フィルタを介して供給されていること、が好ましい。
（形態７）
前記電流供給部は、被制御電流源を含み、前記被制御電流源には、前記基準電圧が供給されており、前記被制御電流源は、この被制御電流源により制御される前記供給電流を提供すること、が好ましい。
【０００８】
本発明は、温度依存の基準電圧ないし入力電圧依存の基準電圧を生成する、簡単で低コストの可能性を提供する。
【０００９】
この際、特に簡単な構造に関しては、第１分圧器の中間接続部が第１ダイオードを介して第２分圧器の中間接続部と接続され、第１分圧器の中間接続部が更に第２ダイオードを介して第３分圧器の中間接続部と接続されていると、有利である。
【００１０】
より急勾配の帰還調整（コントロールバック Rueckregelung）を達成するためには、目的に適い、第２分圧器及び／又は第３分圧器の中間接続部における電圧が、増幅器ステージを介して第１分圧器の中間接続部に供給（作用）されていることを提案することができる。
【００１１】
この場合、増幅器ステージがトランジスタを含み、そのベースが第２分圧器の中間接続部及び／又は第３分圧器の中間接続部と接続されており、エミッタ抵抗に接続するエミッタが第１ダイオード及び／又は第２ダイオードを介して第１分圧器の中間接続部と接続されている場合には、簡単で経済的な解決策が達成される。
【００１２】
更に、回路装置の供給電圧が電流供給部の供給電圧でもあると、目的に適っている。
【００１３】
更に、電流供給部の入力電圧が妨害除去フィルタ（Entstoerfilter）を介して供給されていると、有利である。
【００１４】
また有利には、電流供給部が、被制御電流源を含み、該被制御電流源に基準電圧が供給されており、該被制御電流源が該被制御電流源により制御される供給電流を提供することも、提案することができる。
【００１５】
以下、図面に具体的に図示された例示の実施形態に基づき、本発明を更なる利点と共に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態の回路図を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態の回路図を示す図である。
【図３】両方の例示の実施形態において入力電圧帰還調整を例示するためのグラフを示す図である。
【図４】両方の例示の実施形態において温度帰還調整を例示するためのグラフを示す図である。
【実施例】
【００１７】
先ず図１を参照すると、原理的に３つの分圧器（電圧分割器）を有する回路装置１、即ち、２つのオーム抵抗Ｒ１、Ｒ２から成り且つ一定の供給電圧ＵＶ、例えば５ボルトが印加される第１分圧器Ｒ１／Ｒ２と、２つのオーム抵抗Ｒ３、Ｒ４から成り且つＬＥＤ装置ＬＥＤのための電流供給部２の入力電圧ＵＢ、例えば自動車バッテリの１３ボルトが印加される第２分圧器Ｒ３／Ｒ４と、オーム抵抗Ｒ５及びこの例ではＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）である温度依存の抵抗Ｒ６から成り且つ一定の供給電圧ＵＶが印加される第３分圧器Ｒ５／Ｒ６とを有する回路装置１が見てとれる。
【００１８】
入力電圧ＵＢは、目的に適い、妨害除去フィルタ（ノイズフィルタ）３を介して電流供給部２に供給される。供給電圧Ｕｖは、共通で回路装置１にも電流供給部２にも供給されることが可能であるが、また別々の供給電圧も可能である。
【００１９】
電流供給部２は、目的に適い、被制御電流源４を含み、被制御電流源４には、基準電圧Ｕｒｅｆが供給され、被制御電流源４は、ＬＥＤ装置ＬＥＤのためにこの基準電圧Ｕｒｅｆにより制御される供給電流Ｉｓを提供する。
【００２０】
この基準電圧Ｕｒｅｆを生成するために、ここでは回路装置１が設けられており、回路装置１は、入力電圧ＵＢの帰還調整、ないし負荷の温度の帰還調整、ここではＬＥＤ装置ＬＥＤの温度の帰還調整のために用いられ、以下、そのことについて詳細に説明する。
【００２１】
先ず本質的なことは、温度依存の抵抗Ｒ６がＬＥＤ装置ＬＥＤと熱的に結合されていることであり、このことは、温度依存の抵抗Ｒ６が、適切にＬＥＤ装置ＬＥＤの近くに配設されているか、又は例えばＬＥＤ装置ＬＥＤの非図示の冷却体（ヒートシンク）上に設けられていることを意味する。温度依存の抵抗Ｒ６とＬＥＤ装置ＬＥＤとの間の熱的な結合は、図１では、双方向矢印により示唆されている。
【００２２】
第１分圧器Ｒ１／Ｒ２の中間接続部は、第１ダイオードＤ１を介して第２分圧器Ｒ３／Ｒ４の中間接続部と接続され、第１分圧器Ｒ１／Ｒ２の中間接続部は、更に第２ダイオードD２を介して第３分圧器Ｒ５／Ｒ６の中間接続部と接続されている。このことは、第２分圧器Ｒ３／Ｒ４の中間接続部における電圧が、第１ダイオードＤ１を介して第１分圧器Ｒ１／Ｒ２の中間接続部に供給（作用）され、第３分圧器Ｒ５／Ｒ６の中間接続部における電圧が、第２ダイオードＤ２を介して第１分圧器Ｒ１／Ｒ２の中間接続部に供給（作用）されていることを意味する。
【００２３】
第１分圧器Ｒ１／Ｒ２の中間接続部における電圧は、基準電圧Ｕｒｅｆとして電流供給部２に供給されている。
【００２４】
本発明による回路装置１の機能に関して言うと、供給電圧ＵＶが供給される第１分圧器Ｒ１／Ｒ２は、「主分圧器」として、通常稼働時には、その中間接続部において、電流供給部２のための基準電圧Ｕｒｅｆを提供する。
【００２５】
中間接続部がダイオードＤ２を介して第１分圧器Ｒ１／Ｒ２の中間接続部に接続されている、温度帰還調整のための第３分圧器Ｒ５／Ｒ６には、同様に供給電圧ＵＶが供給されている。本例ではＮＴＣ抵抗である抵抗Ｒ６が、電流供給部２により給電される負荷の加熱、即ちＬＥＤ装置ＬＥＤの加熱に基づいて加熱される場合には、その抵抗値が低下し、それに応じて第３分圧器Ｒ５／Ｒ６の中間点における電圧も低下する。この電圧値が、ダイオードＤ２における順方向電圧を差し引いた第１分圧器Ｒ１／Ｒ２の中間接続部における電圧の差の値より下に低下すると、第１分圧器Ｒ１／Ｒ２の中間接続部における基準電圧Ｕｒｅｆも同様に低下し、負荷の加熱時の基準電圧Ｕｒｅｆの所望の帰還調整が始まる。
【００２６】
温度に依存した基準電圧の例示の延在経過が図４に図示されており、図４では、所定の温度以降、ここではほぼ５０℃以降、基準電圧は、ほぼ８０℃まで先ず僅かに上昇するが、この温度以降では、ほぼ直線的に急勾配で降下することが見てとれる。この図４において、実線は、図１の実施形態に関連し、鎖線は、更に後続段落で説明する図２の実施形態に関連している。
【００２７】
また図４は、実際には７０℃から８０℃までの範囲内に位置することのできる所定の温度以降で初めて温度帰還調整に入ることも示している。第３分圧器の抵抗Ｒ５、Ｒ６の適切なディメンショニングにより、例えば７０℃以降で初めてダイオードＤ２が導通状態となり、それによりアクティブに第１分圧器Ｒ１／Ｒ２に作用が及ぼされることを達成することができる。
【００２８】
入力電圧帰還調整も、上述した原理により機能する。入力電圧ＵＢが供給される第２分圧器Ｒ３／Ｒ４の中間接続部は、第１ダイオードＤ１を介し、第１分圧器Ｒ１／Ｒ２の中間接続部、即ち「主分圧器」の中間接続部と接続されている。第２分圧器Ｒ３／Ｒ４の中間接続部における電圧値が、ダイオードＤ１における順方向電圧を差し引いた第１分圧器Ｒ１／Ｒ２の中間接続部における電圧の差の値より下に低下すると、第１分圧器Ｒ１／Ｒ２の中間接続部における基準電圧Ｕｒｅｆも同様に低下し、低下する入力電圧ＵＢを用いた所望の帰還調整が始まる。
【００２９】
入力電圧ＵＢに依存した基準電圧Ｕｒｅｆの例示の延在経過が図３に図示されており、図３では、所定の入力電圧ＵＢ以降、ここではほぼ８ボルト以降、基準電圧は、図示の例では１.２ボルトで一定に留まることが見てとれる。入力電圧ＵＢが前記の値より下に低下すると、基準電圧は、入力電圧ＵＢの第２の値に至るまで、この例ではほぼ５ボルトに至るまで、ほぼ直線的に低下し、その後、入力電圧ＵＢが更に低下しても、その値に留まる。図３においても、実線は、図１の実施形態に関連し、鎖線は、更に後続段落で説明する図２の実施形態に関連している。
【００３０】
温度帰還調整の場合と同様に、入力電圧帰還調整にも、特定の臨界値、図３の例では８ボルトより下に入力電圧が低下した場合に初めて基準電圧の低下が行われるように、即ちダイオードＤ１が導通状態となり、アクティブに第１分圧器Ｒ１／Ｒ２に作用が及ぼされるように、必要に応じて第２分圧器Ｒ３／Ｒ４がディメンショニングされる。
【００３１】
図２に示された実施形態によると、調整の急勾配性を高めるために、第１分圧器Ｒ１／Ｒ２の中間接続部に対する第２分圧器Ｒ３／Ｒ４及び第３分圧器Ｒ５／Ｒ６の中間点電圧の結合を、増幅器ステージを介して行うこともできる。極めて一般的に述べると、第２分圧器Ｒ３／Ｒ４の中間接続部における電圧に比例する電圧が、第１ダイオードＤ１を介して第１分圧器Ｒ１／Ｒ２の中間接続部に供給（ないし作用）され、第３分圧器Ｒ５／Ｒ６の中間接続部における電圧に比例する電圧が、第２ダイオードＤ２を介して第１分圧器Ｒ１／Ｒ２の中間接続部に供給（ないし作用）される。
【００３２】
図２において、既述の増幅器ステージは、トランジスタ増幅器であり、この際、増幅器ステージは、必ずしも第２分圧器と第３分圧器の両方に割り当てられている必要はなく、増幅器ステージは、第１分圧器と第２分圧器又は第３分圧器との間だけに設けられていることも可能であることが指摘されるべきである。
【００３３】
図２に従い、増幅器ステージは、それぞれ１つのトランジスタＴ１、Ｔ２を含み、この際、トランジスタＴ１のベースは、第２分圧器Ｒ３／Ｒ４の中間接続部と接続され、第２トランジスタＴ２のベースは、第３分圧器Ｒ５／Ｒ６の中間接続部と接続されている。この際、エミッタ抵抗Ｒ８に接続する第１トランジスタＴ１のエミッタは、第１ダイオードＤ１を介して第１分圧器Ｒ１／Ｒ２の中間接続部と接続されている。同様にエミッタ抵抗Ｒ１０に接続する第２トランジスタＴ２のエミッタは、第２ダイオードＤ２を介して第１分圧器Ｒ１／Ｒ２の中間接続部と接続されている。
【００３４】
図示の例において、トランジスタＴ１、Ｔ２は、ｎｐｎタイプであり、この際、第２分圧器Ｒ３／Ｒ４は、第１トランジスタＴ１のベース電圧分圧器であり、第３分圧器Ｒ５／Ｒ６は、第２トランジスタＴ２のベース電圧分圧器である。ここで第２トランジスタＴ２のベースは、抵抗１１を介して第３分圧器Ｒ５／Ｒ６の中間接続部に接続している。
【００３５】
再び図３及び図４に戻り、そこでは、入力電圧（図３）及びＬＥＤ装置の温度（図４）に対する基準電圧Ｕｒｅｆの依存性が破線で図示されている。図３では、図２の回路における基準電圧Ｕｒｅｆが、低下する入力電圧に伴い、図１の回路におけるよりも更に降下し、即ちほぼ６５０ｍＶの値まで降下することが示され、図４では、図２の回路における基準電圧Ｕｒｅｆは、増加する温度に依存し、図１の回路におけるよりも急勾配で降下する。
【００３６】
温度検知抵抗Ｒ６が正の温度依存性をもつこともできることは、言及に値し、従ってＰＣＴ抵抗（ＰＣＴ：Positive Temperature Coefficient）として構成されていることが可能である。この場合には、図示の回路においてＲ５とＲ６を交換する必要がある。
【００３７】
極めて一般的に言えば、当業者には、本発明による回路を実現するために、更に他の可能性もあり、この際、図２の装置では、例えば、他のトランジスタタイプを使用することもでき、又は必要に応じ、例えば集積回路のような他の増幅器ステージを使用することもできる。
【符号の説明】
【００３８】
１              回路装置
２              電流供給部
３              妨害除去フィルタ（ノイズフィルタ）
４              被制御電流源
Ｒ１、Ｒ２      オーム抵抗
Ｒ３、Ｒ４      オーム抵抗
Ｒ５            オーム抵抗
Ｒ６            温度依存の抵抗
Ｒ７〜Ｒ１１    抵抗
ＬＥＤ          ＬＥＤ装置
Ｄ１、Ｄ２      ダイオード
Ｔ１、Ｔ２      トランジスタ
ＩＳ            供給電流
ＵＶ            供給電圧
ＵＢ            入力電圧
Ｕｒｅｆ          基準電圧
【図１】
0006914439.tif 000002
【図２】
0006914439.tif 000003
【図３】
0006914439.tif 000004
【図４】
0006914439.tif 000005