[发明专利]恒电流电路和使用了它的电源装置及发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及生成预定的恒电流的恒电流电路。

背景技术

在近年的便携式电话、PDA(Personal Digital Assistance：个人数字助理)等小型信息终端中，存在例如被用作液晶的背光灯的发光二极管(LightEmitting Diode，以下称LED)等那样需要比电池的输出电压高的电压的器件。在这些小型信息终端中，较多使用锂离子电池，其输出电压通常是3.5V左右，充满电时是4.2V左右，但作为LED的驱动电压，需要比电池电压高的电压。这样，在需要比电池电压高的电压时，使用利用了开关调节器或电荷泵电路等的升压型电源装置来使电池电压升压，得到驱动LED等负载电路所需的电压。

在通过这样的电源装置驱动LED时，在LED的驱动系电路上连接恒电流电路，使LED中流过的电流保持恒定，从而谋求其发光亮度的控制的稳定化。此时，有采用监视LED和恒电流电路的连接点的电压，使该电压为恒定值地生成LED的驱动电压的方法。

专利文献1：特开2004-22929号公报

发明内容

〔发明所要解决的课题〕

这里，为使与LED的阴极端子相连的恒电流电路稳定地工作，构成恒电流电路的晶体管需要在恒电流区域进行工作。这里所谓晶体管的恒电流区域，在双极型晶体管的情况下是指放大区，在场效应晶体管(以下称FET)的情况下是指饱和区。构成恒电流电路的晶体管被串联设置在LED的阴极端子和接地端子之间，为使该晶体管在恒电流区域工作，需要确保LED的阴极端子在一定电压以上。

若将使恒电流电路稳定工作所需要的电压记为Vcs，将LED中流过的电流记为Iled，则在该恒电流电路中，消耗功率为Pcs＝Vcs×Iled。LED中流过的电流是根据LED的发光亮度而决定的值，所以为了降低恒电流电路中的消耗功率，必须要降低使恒电流电路稳定工作所需要的电压Vcs。

本发明是鉴于这样的课题而设计的，其目的在于提供一种能在低电压下工作的恒电流电路，和使用了它的电源装置、发光装置。

〔用于解决课题的手段〕

本发明的一个方案涉及使与电流输出端子相连的电路流过恒电流的恒电流电路。该恒电流电路包括：设置在恒电流的电流路径上的第1晶体管；与第1晶体管控制端子共连的第2晶体管；将第2晶体管中流过的电流转换成电压的第1电流电压转换部；生成基准电流的恒电流源；将基准电流转换成电压的第2电流电压转换部；以及被输入第1电流电压转换部和第2电流电压转换部的输出电压，调节第1晶体管和第2晶体管的控制端子的电压的第1误差放大器。

所谓晶体管的控制端子，在FET(Field Effect Transistor：场效应晶体管)中指栅极端子，在双极型晶体管中指基极端子。

根据该方案，第1、第2晶体管的控制端子的电压被第1误差放大器进行反馈控制，使得分别从第1、第2电流电压转换部输出的电压相接近。结果，第1晶体管中流过与基准电流成比例的恒电流，能够使与电流输出端子相连的电路流过与基准电流成比例的恒电流。

恒电流电路可以还包括与第2晶体管的一端相连的电压调节部，进行调节使得该第2晶体管的一端的电压接近预定的基准电压。

通过将第2晶体管的一端的电压固定为基准电压，能够生成稳定的恒电流。

电压调节部可以包括：与第2晶体管串联连接的第3晶体管；被输入第2、第3晶体管的连接点的电压和预定的基准电压，调节第3晶体管的控制端子的电压的第2误差放大器。

通过由第3晶体管和第2误差放大器构成三端子调节器，能够将第2晶体管的一端的电压固定为基准电压。

预定的基准电压可以被设定成与电流输出端子的电压相同。

此时，由于电流输出端子的电压和预定的基准电压变得相等，所以第1、第2晶体管的三个端子都成为相同电位，能够精度良好地生成恒电流。

可以设定预定的基准电压，使得第2晶体管在非恒电流区域工作。

在本说明书中，所谓非恒电流区域，是指在使晶体管两端的电压变化时流过的电流发生变化的区域，在FET中指非饱和区，在双极型晶体管中指饱和区。

第1、第2晶体管如果三个端子都是相同电位，则第1、第2晶体管都在非恒电流区域工作，所以第1晶体管能够精度良好地生成与第2晶体管中流过的电流成比例的电流。这样，能够使第1、第2晶体管在非恒电流区域工作，即在第1、第2晶体管两端的电压较低的状态下工作，从而能够降低消耗功率。