JP2005252211A - Led輝度調整回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】入力電圧に応じてLEDの駆動電流を調整し、LED輝度を調整する回路において、最大許容電流を超える電流をLEDに流すことがなく、予め設定した最大許容電流を超える電流によるLEDの劣化を防止することができる。
【解決手段】LED輝度調整回路は、LED駆動電流制御手段30によって制御される電流値を設定するための電圧を設定し、このLED駆動電流制御手段に電圧を供給する電圧調整手段70と、該電圧調整手段により供給される電圧をLED駆動電流制御手段によりLEDに供給される最大許容電流値に対応する電圧に制限する最大電圧制御手段74とを有する。
【選択図】 図1
【解決手段】LED輝度調整回路は、LED駆動電流制御手段30によって制御される電流値を設定するための電圧を設定し、このLED駆動電流制御手段に電圧を供給する電圧調整手段70と、該電圧調整手段により供給される電圧をLED駆動電流制御手段によりLEDに供給される最大許容電流値に対応する電圧に制限する最大電圧制御手段74とを有する。
【選択図】 図1
Description
本発明はLED輝度調整回路に係り、特に入力電圧に応じてLEDの駆動電流を調整し、LED駆動電流がLED定格電流値を超えることによるLEDの劣化及び破壊を防止する機能を有するLED電流駆動回路に関する。
LED(発光ダイオード)を駆動するためには、LEDに所定の電流を流す電流駆動回路として定電流回路が必要であり、このような定電流回路の一例として従来、図11に示したLED輝度調整回路が知られている。図11は、従来のLED輝度調整回路10の回路図である。従来のLED輝度調整回路10は、所定の電圧を保ち所望の電流を供給する電圧源VDDと接地GNDとの間に、LEDに電流を供給するためのLED駆動電流制御手段30を接続することにより構成される。図11に示したLED駆動電流制御手段30は、LED20を負荷として考えた場合に、電流を吸収するように動作する。
LED駆動電流制御手段30は、以下のように構成されている。まず、オペアンプ60の出力とLED駆動素子として機能するnチャネルMOSトランジスタ40のゲートとが接続されている。そして、nチャネルMOSトランジスタ40のソースからオペアンプ60のマイナス入力端子へのネガティブフィードバックループが構成されている。また、オペアンプ60のプラス入力端子は、電圧調整手段70と接続されている。
オペアンプ60のマイナス入力端子と接続されているnチャネルMOSトランジスタ40のソースは、さらに、電流センス抵抗50の一方の端子と接続されており、電流センス抵抗50の他の端子は接地されている。さらに、nチャネルMOSトランジスタ40ドレインが、負荷であるLED20のカソードと接続されている。
かかるLED駆動電流制御手段30は、LEDを定電流駆動することによってLEDの輝度のばらつきを抑えるものである。具体的には、電庄調整手段70から供給される電圧が、オペアンプ60のプラス入力とマイナス入力の仮想短絡によって電流センス抵抗50に所定の固定された電圧を印加することになる。この印加された定電圧によって電流センス抵抗50に流れる電流は一定となる。一方、LEDに電流が流れる場合には、約0.7V程度の電圧降下があるのみであるから、nチャネルMOSトランジスタ40のドレインの電位はほぼ電源電圧VDDと等しい電位として維持されている。
ここで、nチャネルMOSトランジスタ40のゲートに接続されているオペアンプ60の出力の電圧がnチャネルMOSトランジスタ40のドレインよりも低い電圧を供給すると、ソースとドレインとの間には所定の電位差が生じている状態であるところ、nチャネルMOSトランジスタ40のドレインとnチャネルMOSトランジスタ40のソースとの間に電流が流れることになる。
上記したとおり、流れる電流の電流値は電流センス抵抗50に印加されている電圧と電流センス抵抗50の抵抗値によって定まる電流値となるため、輝度調整電圧源によって設定された電圧値に応じて一定の電流を供給することができる。
ここで、一定の電流を流すLED駆動電流制御手段30を構成した場合でも、LEDごとに輝度のばらつきがあることに着目して、低消費電力で高いVfのLED素子の駆動が容易にでき、小型で製品ごと輝度ばらつきが少なく、電池の電圧が低下しても輝度の変化を抑制することができる携帯型機器における表示装置の照明用LED素子駆動回路がある。(特許文献1参照)
なお、図12は、従来技術の他のLED輝度調整回路10を示した回路図である。図12に示したLED駆動電流制御手段30は、LED20を負荷として考えた場合に、電流を吐き出すように動作する。基本的な動作は図11に記載のものと同様である。
しかし、図11及び図12記載の従来技術によれば、LED20の駆動電流が電圧調整手段70から出力される基準電圧に比例するので、基準電圧が高い場合に駆動電流がLED20の定格電流を超えてしまう場合があり、定格電流を超えない駆動電流源が望まれていた。
そこで、本発明の目的は、入力電圧に応じてLEDの駆動電流を調整し、LED輝度を調整する回路において、LED駆動電流がLED定格電流値を超えることでLEDの劣化及び破壊を防止する機能を追加したLED輝度調整回路を提供することにある。
そこで、本発明の目的は、入力電圧に応じてLEDの駆動電流を調整し、LED輝度を調整する回路において、LED駆動電流がLED定格電流値を超えることでLEDの劣化及び破壊を防止する機能を追加したLED輝度調整回路を提供することにある。
かかる課題を解決するために、本発明に係る第一のLED輝度調整回路は、LEDの輝度を駆動電流に応じて調整するLED輝度調整回路であって、供給された電圧に応じてLEDの駆動電流を制御するLED駆動電流制御手段と、LED駆動電流制御手段によって制御される電流値を設定するための電圧を設定し、LED駆動電流制御手段に電圧を供給する電圧調整手段と、電圧調整手段により供給される電圧をLED駆動電流制御手段によりLEDに供給される最大許容電流値に対応する電圧に制限する最大電圧制御手段とを含む。
また、本発明に係る第二のLED輝度調整回路は、LEDの輝度を駆動電流に応じて調整するLED輝度調整回路であって、供給された電圧に応じてLEDの駆動電流を制御するLED駆動電流制御手段と、LEDを駆動するための所望の電流を供給するための第一の輝度電圧値を調整し、調整された第一の輝度電圧を出力する第一の輝度電圧調整手段と、LEDを駆動するために設定された最大許容電流を供給するための第二の輝度電圧値を設定し、設定された第二の輝度電圧を出力する第二の輝度電圧調整手段と、第一の輝度電圧調整手段及び第二の輝度電圧調整手段と接続され、第一の輝度電圧の電圧値と第二の輝度電圧の電圧値との大小を比較する輝度電圧比較手段と、輝度電圧比較手段に比較された結果が、大小のうちいずれか一の状態である場合には第一の輝度電圧をLED駆動電流制御手段に供給し、大小のうち他の状態である場合には第二の輝度電圧をLED駆動電流制御手段に供給する輝度電圧供給手段とを含む。この場合、輝度電圧比較手段がヒステリシス付きコンパレータであってもよい。
(実施の形態1)
本発明に係るLED輝度調整回路につき図面を用いて説明する。図1は、本発明に係る第一のLED輝度調整回路10のブロック図である。図1には、LED20の輝度を駆動電流に応じて調整するLED輝度調整回路10が開示されており、供給された電圧に応じてLED20の駆動電流を制御するLED駆動電流制御手段30と、LED駆動電流制御手段30によって制御される電流値を設定するための電圧を設定し、LED駆動電流制御手段30に電圧を供給する電圧調整手段70と、電圧調整手段70により供給される電圧をLED駆動電流制御手段30によりLED20に供給される最大許容電流値に対応する電圧に制限する最大電圧制御手段74を含む。
本発明に係るLED輝度調整回路につき図面を用いて説明する。図1は、本発明に係る第一のLED輝度調整回路10のブロック図である。図1には、LED20の輝度を駆動電流に応じて調整するLED輝度調整回路10が開示されており、供給された電圧に応じてLED20の駆動電流を制御するLED駆動電流制御手段30と、LED駆動電流制御手段30によって制御される電流値を設定するための電圧を設定し、LED駆動電流制御手段30に電圧を供給する電圧調整手段70と、電圧調整手段70により供給される電圧をLED駆動電流制御手段30によりLED20に供給される最大許容電流値に対応する電圧に制限する最大電圧制御手段74を含む。
図1には、LED20の輝度を駆動電流に応じて調整するLED輝度調整回路10が開示されている。本回路は、定電流源として機能する電流駆動回路である。
LED駆動電流制御手段30は、供給された電圧に応じてLED20の駆動電流を制御する。本実施の形態においては、電源電圧であるVDDからの電流を吸い込む形態の定電流源として機能する回路にて説明するが、電流を吐き出す形態の定電流源として機能する回路でもよい。電圧調整手段70は、LED駆動電流制御手段30によって制御される電流値を設定するための電圧を設定し、LED駆動電流制御手段30に電圧を供給する。
ここで、図2を参照する。図2は、電圧調整手段70の具体的な構成を示す回路図である。図2には、電圧調整手段70が示されており、例えば、内部に電圧安定化回路72を備え、さらに、かかる電圧安定化回路72の出力電圧を調整するための、入力電圧用の調整抵抗202を備えて構成される。図2に示すように、電圧安定化回路72は、例えばボルテージフォロワで構成され、調整抵抗202によって定められた電圧をボルテージフォロワを通すことで相対的に高い入力インピーダンスを有する回路への入力端子との接続を容易にする。
この電圧調整手段70は調整抵抗202と及びその内部に含まれる電圧安定化回路72として機能するボルテージフォロワを用いて構成した例を示したが、これに限定されるわけではないのはもちろんであり、要は、出力電圧の可変が容易であり、安定的に一定の電圧を供給できるように構成されたすべての回路が含まれる。
また、電圧調整手段70は電圧安定化回路72を内部に含む例を示したが、必ずしも内部にある必要がないのもまたもちろんである。
図1に戻る。最大電圧制御手段74は、電圧調整手段70により供給される電圧をLED駆動電流制御手段30によりLED20に供給される最大許容電流値に対応する電圧に制限する。
ここで、図3を参照する。図3は、最大電圧制御手段74の具体的な構成を示す回路図である。図3には、最大電圧制御手段74を実現する回路の一例が記載されている。具体的には、図3に示すように入力端子に電流制限抵抗306を介してツェナーダイオード302が逆方向に接続され、さらにボルテージフォロワ304に接続されている。
図3に示した最大電圧制御手段74は、入力端子に所定電圧が印加され、ツェナーダイオード302の逆方向に所定の電流値以上の電流が流れるとツェナーダイオードの逆方向電圧に規制され、ボルテージフォロワ304によって出力インピーダンスが下がり、後段への接続を容易にする。これによりツェナーダイオード302の逆方向電流−電圧特性が示す定電圧に制限することができる。
図3に示した最大電圧制御手段74は、入力端子に所定電圧が印加され、ツェナーダイオード302の逆方向に所定の電流値以上の電流が流れるとツェナーダイオードの逆方向電圧に規制され、ボルテージフォロワ304によって出力インピーダンスが下がり、後段への接続を容易にする。これによりツェナーダイオード302の逆方向電流−電圧特性が示す定電圧に制限することができる。
電圧調整手段70からの出力が最大電圧制御手段74に入力されると、電圧調整手段70からの出力がツェナーダイオード302の逆方向電圧特性が示す定電圧よりも大きい場合には、ツェナーダイオード302の定電圧に制限されることになり、最大電圧制御手段74の出力電圧はツェナーダイオード302の定電圧を最大値として制限され、最大電圧制御手段74の出力電圧は、LED駆動電流制御手段30に供給される。
図4は、本発明に係るLED輝度調整回路のLED駆動電流制御手段30の具体的な構成を示す回路図である。図4は、背景技術で説明したLED輝度調整回路と基本的には同じ定電流回路であり、同じ要素には背景技術で説明したものと同じ符号を付しているため、その説明を省略する。
ここで、最大電圧制御手段74がLED駆動電流制御手段30に供給する電圧の最大値が印加された場合にLED駆動電流制御手段30内に流れる電流が最大となるように最大許容電流を設定することができる。具体的には、今、LEDに流れる最大許容電流を100mAとし、最大電圧制御手段74が供給する最大電圧値が2.5Vと仮定すると、図4における電流センス抵抗を25Ωと設定することで電圧調整手段70が供給する電圧が仮に2.5Vよりも大きくなったとしても、最大電圧制御手段74によってLED駆動電流制御手段30を制御するために供給される電圧の最大値が規制されるので、LED20に流れる電流が100mAを超えることはなくなる。
以上説明したように、最大電圧制御手段74は、LED駆動電流制御手段30の入力電圧を上限で規制することにより、LED20に流れる最大許容電流以上の電流を規制することができる。これにより、電圧調整手段70からの出力電圧が何らかの理由で大きくなったとしても、最大電圧制御手段74がLED駆動電流制御手段30の入力電圧を所定値に制限するため、最大許容電流以上の電流がLEDに流れることはなく、LEDの性能を悪化させることもなくなる。
(実施の形態2)
図5は、本発明に係るLED輝度調整回路500の具体的な構成を示す他の回路図である。図1から図4における要素と同じ機能を果たす要素には同符号を付している。図5には、他のLED20の輝度を駆動電流に応じて調整するLED輝度調整回路500が開示されており、供給された電圧に応じてLEDの駆動電流を制御するLED駆動電流制御手段30と、LED20を駆動するための所望の電流を出力するための第一の輝度電圧値を調整し、調整された第一の輝度電圧を出力する第一の輝度電圧調整手段502と、LEDを駆動するために設定された最大許容電流を供給するための第二の輝度電圧値を設定し、設定された第二の輝度電圧を供給する第二の輝度電圧調整手段504と、第一の輝度電圧調整手段502及び第二の輝度電圧調整手段504と接続され、第一の輝度電圧の電圧値と第二の輝度電圧の電圧値との大小を比較する輝度電圧比較手段506と、輝度電圧比較手段により判断された比較結果が、大小のうちいずれか一の状態である場合には、第一の輝度電圧をLED駆動電流制御手段30に供給し、大小のうち他の状態である場合には、第二の輝度電圧をLED駆動電流制御手段30に供給する輝度電圧供給手段514とを含む。
図5は、本発明に係るLED輝度調整回路500の具体的な構成を示す他の回路図である。図1から図4における要素と同じ機能を果たす要素には同符号を付している。図5には、他のLED20の輝度を駆動電流に応じて調整するLED輝度調整回路500が開示されており、供給された電圧に応じてLEDの駆動電流を制御するLED駆動電流制御手段30と、LED20を駆動するための所望の電流を出力するための第一の輝度電圧値を調整し、調整された第一の輝度電圧を出力する第一の輝度電圧調整手段502と、LEDを駆動するために設定された最大許容電流を供給するための第二の輝度電圧値を設定し、設定された第二の輝度電圧を供給する第二の輝度電圧調整手段504と、第一の輝度電圧調整手段502及び第二の輝度電圧調整手段504と接続され、第一の輝度電圧の電圧値と第二の輝度電圧の電圧値との大小を比較する輝度電圧比較手段506と、輝度電圧比較手段により判断された比較結果が、大小のうちいずれか一の状態である場合には、第一の輝度電圧をLED駆動電流制御手段30に供給し、大小のうち他の状態である場合には、第二の輝度電圧をLED駆動電流制御手段30に供給する輝度電圧供給手段514とを含む。
図5には、LED20の輝度を駆動電流に応じて調整するLED輝度調整回路500が開示されている。本回路もまた、LEDの駆動に際しては定電流源として機能する電流駆動回路である。
LED駆動電流制御手段30は、供給された電圧に応じてLED20の駆動電流を制御する。本実施の形態においてもまた、図1及び図4で記載したとおり、電源電圧であるVDDからの電流を吸い込む形態の定電流源として機能する回路にて説明するが、電流を吐き出す形態の定電流源として機能する回路でもよい。
第一の輝度電圧調整手段502は、LED20を駆動するための所望の電流を出力するための第一の輝度電圧値を調整し、調整された第一の輝度電圧を供給する。かかる第一の輝度電圧調整手段502は、図1及び図2における電圧調整手段70と基本的には同じものであり、要は、出力電圧の可変が容易であり、安定的に一定の電圧を供給できるように構成されたすべての回路が含まれる。
図6は、第一の輝度電圧調整手段502のさらなる一例である。図6にて示された第一の輝度電圧調整手段502は、内部に電圧安定化回路72を備え、かかる電圧安定化回路72の出力電圧を調整するための、入力電圧用の調整抵抗202を備え、さらに微細な調整ができるよう電圧安定化回路72の出力にトリミング抵抗602、604を備え、トリミング抵抗602及び604の分圧比抵抗によって分配された電圧を出力とするようにしたものである。このトリミング抵抗の調整は、例えばIC内部にこのような回路を設ける場合等のような実際の設計にあたっては、オペアンプのオフセット、LED駆動電流制御手段30内にある電流センス抵抗50のバラツキなどを調整するためにレーザートリミングで行うようにしてもよい。
電圧安定化回路72は、例えばボルテージフォロワで構成され、調整抵抗202によって定められた電圧をボルテージフォロワを通すことで相対的に高い入力インピーダンスを有する回路への入力端子との接続を容易にする点は図2に開示した電圧調整手段70についての説明と同様である。なお、第一の輝度電圧調整手段502で用いたトリミング抵抗602、604については、図2にて記載した電圧調整手段70に用いることができるのはもちろんである。
図5に戻る。第二の輝度電圧調整手段504は、LEDを駆動するために設定された最大許容電流を出力するための第二の輝度電圧値を設定し、設定された第二の輝度電圧50を出力する。かかる第二の輝度電圧調整手段504は、最大許容電流を出力するための第二の輝度電圧値を設定するため、具体的な回路としては、図6に開示した回路を用いることができるがこれに限定されるものではない。
輝度電圧比較手段506は、第一の輝度電崖調整手段502及び第二の輝度電圧調整手段504と接続されており、第一の輝度電圧の電圧値と第二の輝度電圧の電圧値との大小を比較する。輝度電圧比較手段506としては例えばコンパレータを用いることができるがこれに限定されない。
図5に開示した実施の形態においては、輝度電圧比較手段506、をコンパレータとして説明する。輝度電圧比較手段506(コンパレータ)は、第一の輝度電圧調整手段502により出力された電圧値と第二の輝度電圧調整手段504により出力された電圧値とを比較して、第一の輝度電圧調整手段502により出力された電圧値の方が大きい場合には、H(ハイ)レベルの信号を、小さい場合にはL(ロー)レベルの信号を出力する。輝度電圧比較手段506(コンパレータ)の入力端子を逆にすれば、もちろん、出力される信号のレベルは逆になる。
輝度電圧供給手段514は、輝度電圧比較手段506(コンパレータ)により判断された比較結果が、大小のうちいずれか一の状態である場合には、第一の輝度電圧を供給し、大小のうち他の状態である場合には、第二の輝度電圧を供給する。例えば、輝度電圧供給手段514は、スイッチ508及び512を含み、輝度電圧比較手段506(コンパレータ)の出力がLの場合にはスイッチ508をオフにする。一方、輝度電圧比較手段506(コンパレータ)の出力がHの場合にはスイッチ508をオンにする。
今、輝度電圧比較手段506(コンパレータ)の出力がLレベルの場合、すなわち、第一の輝度電圧調整手段502の出力電圧が、第二の輝度電圧調整手段504の出力電圧よりも小さい場合には、輝度電圧供給手段514は第一の輝度電圧調整手段502の出力電圧を出力してLED駆動電流制御手段30に電圧を供給する。
一方、輝度電圧比較手段506(コンパレータ)の出力がHレベルの場合、すなわち、第一の輝度電圧調整手段502の出力電圧が、第二の輝度電圧調整手段504の出力電圧よりも大きい場合には、輝度電圧供給手段514は第二の輝度電圧調整手段504の出力電圧を出力してLED駆動電流制御手度30に電圧を供給する。ここで、第二の輝度電圧調整手段504の出力電圧は、LED駆動電流制御手段30内部に流れる最大許容電流を規定するように設定される。
第二の輝度電圧調整手段504の出力電圧の設定は以下のように行う。例えば、LEDに流れる最大許容電流を100mAとし、第二の輝度電圧調整手段504が出力する最大電圧値が2.5Vと仮定すると、図4における電流センス抵抗を25Ωと設定することで第一の輝度電圧調整手段502が出力する電圧が仮に2.5Vよりも大きくなったとしても、第二の輝度電圧調整手段504によってLED駆動電流制御手段30を制御するため、LED駆動電流制御手段30に供給される電圧の最大値が規制されるので、LED20に流れる電流が100mAを超えることはなくなる。
以上説明したように、輝度電圧比較手段506(コンパレータ)の出力に応じて、第二の輝度電圧調整手段504により出力される電圧が輝度電圧調整手段514によってLED駆動電流制御手段30に入力されると、入力電圧を上限で規制することになる。これにより、LED20に流れる最大許容電流以上の電流を規制することができる。これにより、第一の輝度電圧調整手段502からの出力電圧が何らかの理由で大きくなったとしても、第二の輝度電圧調整手段504、輝度電圧比較手段506(コンパレータ)及び輝度電圧調整手段514により、LED駆動電流制御手段30の入力電圧を所定値に制限することができるため、最大許容電流以上の電流がLEDに流れることはなく、LEDの性能を悪化させることもなくなる。
なお、LED駆動電流制御手段30は電流吸い込み型の定電流回路として説明したが、電流吐き出し型にて本発明を実施することができる。その場合には、LED駆動電流制御手段30への入力については、最大許容電流を規制するのは下限の電圧となるため、その場合には、コンパレータの入力を入れ替えるか、又はスイッチの特性を逆にすればよい。さらに、輝度電圧比較手段506がヒステリシス付きコンパレータであってもよい。
図7を参照する。図7はヒステリシス付きコンパレータの一例を示す回路図である。図7には、図5において輝度電圧比較手段506として機能するコンパレータについて、ヒステリシス抵抗702及び704をプラス側入力端子で分圧する形で接続している図が開示されているがヒステリシス付きコンパレータであればこれに限定されない。
その場合の動作特性を図8及び図9に示す。図8は、時間軸に対する第一の輝度電圧調整手段502の出力電圧を示すグラフである。これが入力電圧となる。これが輝度電圧比較手段への入力となる。図9は、時間軸に対するLED駆動電流制御手段30の内部に流れる電流値を示す図である。そして、図8の入力電圧に対する実際の動作電流を示している。
図8及び図9で示した、A及びBのタイミングはそれぞれ同じ時点を示している。第一の輝度電圧調整手段502から出力される電圧値が第二の輝度電圧調整手段504から出力される電圧値と比較して大きい場合には、輝度電圧供給手段514が第二の輝度電圧調整手段504の電圧を出力した結果、LED駆動電流制御手段30内部の電流が最大許容電流値となっている様子が示されている。そして、第一の輝度電圧調整手段502から出力される電圧が下がり始め、当初の第二の輝度電圧調整手段504から出力される電圧値と比較して小さくなっても、ヒステリシス付きコンパレータの作用によって、コンパレータのオン/オフが切り替わらない様子(図中Bの直前)が示されている。
このように、ヒステリシス付きコンパレータによれば、マイナス側端子に接続された第二の輝度電圧調整手段504からの最大許容電流を規制する電圧に対して、ヒステリシスを持つ特性となり、第一の輝度電圧調整手段502が出力する電圧値が第二の輝度電圧調整手段504により設定された電圧付近でのチャタリングを防止することができる。
(実施の形態3)
図10は、本発明に係るLED輝度調整回路の応用例を示す図である。図10には、基本的に図5と同様の構成要素が開示されているが、第一の輝度電圧調整手段502内に、電圧安定化回路70を備え、その出力端子とボルテージフォロワ1004を接続し、ボルテージフォロワ1004の出力にはトリミング抵抗1002を接続している。なお、従前の図と同じ要素には同じ符号を付している。また、第二の輝度電圧調整手段504もその電圧の調整のためにトリミング抵抗1006を備えている。
図10は、本発明に係るLED輝度調整回路の応用例を示す図である。図10には、基本的に図5と同様の構成要素が開示されているが、第一の輝度電圧調整手段502内に、電圧安定化回路70を備え、その出力端子とボルテージフォロワ1004を接続し、ボルテージフォロワ1004の出力にはトリミング抵抗1002を接続している。なお、従前の図と同じ要素には同じ符号を付している。また、第二の輝度電圧調整手段504もその電圧の調整のためにトリミング抵抗1006を備えている。
この回路構成を基本としつつ、複数のLEDのための複数チヤネルのLED輝度調整回路への応用を考えてみる。各オペアンプには特性のバラツキがあるため、複数チャネルのLED輝度調整回路を考える場合、輝度を合わせるためには、トリミング抵抗1002、1006を微調整するしかない。この場合、複数のLED駆動電流制御手段30に対してそれぞれ対応するように第一の輝度電圧調整手段502を複数設けてそれぞれトリミング抵抗を設けてもよいし、最大許容電流を設定するための第二の輝度電圧調整手段504のトリミング抵抗1006をチャンネル数に合わせてそれぞれ設けてもよい。
LED輝度調整回路を例えば同一のIC内に複数設けるような場合には、外付けのトリミング抵抗1002、1006のいずれをLED駆動電流制御手段30に対応させるかについてはいずれも本発明の実施の形態に含まれる。
このトリミングは、例えばレーザートリミングによって調整することができ、トリミングを行うことで、例えばオペアンプのオフセット電圧等の回路素子の特性ばらつきを調整することを含めて、LEDの輝度を調整することができる。なお、複数チャネルのLED駆動電流制御手段30を設ける場合でも、もちろん輝度電圧比較手段506(コンパレータ)には、ヒステリシスを持たせてもよい。
本明細書においては、いわゆる電流吸い込み型の回路として説明したが、本発明は、いわゆる電流吐き出し型の定電流源として機能する電流駆動回路でも実施可能であることはもちろんである。
本発明によれば、最大許容電流を超える電流をLEDに流すことがなくなるため、予め設定した最大許容電流を超える電流によるLEDの劣化を防止することができる。
10 LED輝度調整回路
20 LED
30 LED駆動電流制御手段
40 nチャネルMOSトランジスタ
50 電流センス抵抗
60 オペアンプ
70 電圧調整手段
72 電圧安定化回路
74 最大電圧制御手段
202 調整抵抗
302 ツェナーダイオード
304 ボルテージフォロワ
306 電流制限抵抗
208、212 スイッチ(輝度電圧供給手段)
312 CONTROL/LIMIT切替スイッチ
314 増幅器
318 調整抵抗
322 調整抵抗
500 輝度調整回路
502 第一の輝度電圧調整手段
504 第二の輝度電圧調整手段
506 コンパレータ(輝度電圧比較手段)
508、512 スイッチ
514 輝度電圧供給手段
602 トリミング抵抗
604 トリミング抵抗
702 ヒステリシス抵抗
704 ヒステリシス抵抗
1002、1006 トリミング抵抗
1004 ボルテージフォロワ
20 LED
30 LED駆動電流制御手段
40 nチャネルMOSトランジスタ
50 電流センス抵抗
60 オペアンプ
70 電圧調整手段
72 電圧安定化回路
74 最大電圧制御手段
202 調整抵抗
302 ツェナーダイオード
304 ボルテージフォロワ
306 電流制限抵抗
208、212 スイッチ(輝度電圧供給手段)
312 CONTROL/LIMIT切替スイッチ
314 増幅器
318 調整抵抗
322 調整抵抗
500 輝度調整回路
502 第一の輝度電圧調整手段
504 第二の輝度電圧調整手段
506 コンパレータ(輝度電圧比較手段)
508、512 スイッチ
514 輝度電圧供給手段
602 トリミング抵抗
604 トリミング抵抗
702 ヒステリシス抵抗
704 ヒステリシス抵抗
1002、1006 トリミング抵抗
1004 ボルテージフォロワ
Claims (3)
- LEDの輝度を駆動電流に応じて調整するLED輝度調整回路であって、
供給された電圧に応じてLEDの駆動電流を制御するLED駆動電流制御手段と、
前記LED駆動電流制御手段によって制御される電流値を設定するための電圧を設定し、前記LED駆動電流制御手段に前記電圧を供給する電圧調整手段と、
前記電圧調整手段により供給される前記電圧を前記LED駆動電流制御手段によりLEDに供給される最大許容電流値に対応する電圧に制限する最大電圧制御手段とを含むLED輝度調整回路。 - LEDの輝度を駆動電流に応じて調整するLED輝度調整回路であって、
供給された電圧に応じてLEDの駆動電流を制御するLED駆動電流制御手段と、
LEDを駆動するための所望の電流を供給するための第一の輝度電圧値を調整し、調整された前記第一の輝度電圧を出力する第一の輝度電圧調整手段と、
LEDを駆動するために設定された最大許容電流を供給するための第二の輝度電圧値を設定し、設定された前記第二の輝度電圧を出力する第二の輝度電圧調整手段と、
前記第一の輝度電圧調整手段及び前記第二の輝度電圧調整手段と接続され、前記第一の輝度電圧の電圧値と前記第二の輝度電圧の電圧値との大小を比較する輝度電圧比較手段と、
前記輝度電圧比較手段に比較された結果が、大小のうちいずれか一の状態である場合には、前記第一の輝度電圧を前記LED駆動電流制御手段に供給し、大小のうち他の状態である場合には、前記第二の輝度電圧を前記LED駆動電流制御手段に供給する輝度電圧供給手段と
を含むLED輝度調整回路。 - 前記輝度電圧比較手段がヒステリシス付きコンパレータである、請求項2のLED輝度調整回路。
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