JP2017045716A - Light source driver, display device, and light source driving method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源駆動装置、表示装置および光源駆動方法に関する。 The present invention relates to a light source driving device, a display device, and a light source driving method.
従来の光源駆動装置として、スイッチング素子を有する定電流回路を備え、そのスイッチング素子をＰＷＭ制御によってオン／オフさせることで、ＬＥＤなどの光源に断続的に電流を流して光源をオン／オフし、光源の調光制御を行う光源駆動装置が知られている（特許文献１参照）。 As a conventional light source driving device, a constant current circuit having a switching element is provided, and the switching element is turned on / off by PWM control, whereby a current is intermittently supplied to a light source such as an LED to turn the light source on / off, A light source driving apparatus that performs dimming control of a light source is known (see Patent Document 1).
かかる光源駆動装置においては、ＰＷＭ制御により光源をオフする期間において電源部による降圧または昇圧を停止している。これは、光源をオフする期間においては、光源に流れる電流がゼロとなるため、光源の下流側の電圧（特許文献１の図１に示される端子Ｔ１〜Ｔ４の電圧）によるフィードバック制御が正常に働かず出力端子（特許文献１の図１に示される電源供給端子１０Ｅ）に異常に高い電圧が出力されてしまうおそれがあるためである。 In such a light source driving device, the step-down or step-up by the power supply unit is stopped during the period in which the light source is turned off by PWM control. This is because during the period when the light source is turned off, the current flowing through the light source becomes zero, so that feedback control using the voltage on the downstream side of the light source (the voltages at terminals T1 to T4 shown in FIG. 1 of Patent Document 1) is normal. This is because there is a possibility that an abnormally high voltage may be output to the output terminal (the power supply terminal 10E shown in FIG. 1 of Patent Document 1).
一方、かかる光源駆動装置において、ＰＷＭ制御により光源をオフする期間において電源部による降圧または昇圧を停止した場合、出力端子に設けられた平滑コンデンサ（特許文献１の図１に示されるコンデンサ１３）の電圧は本願の図１（ｂ）のＶｏｕｔ’のようにＰＷＭ周期で変動する。これは電源部による昇圧または降圧が動作中は、平滑コンデンサが一定電圧で充電されるのに対し、停止中は漏れ電流により、平滑コンデンサに充電された電圧が徐々に下がるためである。平滑コンデンサには通常、セラミックコンデンサが使用されており、かかるコンデンサの電圧が変動すると、セラミックの圧電効果により、コンデンサがＰＷＭ周期で振動し、かかるＰＷＭ周波数が人の可聴領域である場合には異音が発生するおそれがある（いわゆる「セラコン鳴き」）。
On the other hand, in such a light source driving device, when the step-down or step-up by the power supply unit is stopped during the period in which the light source is turned off by PWM control, the smoothing capacitor (
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コンデンサの振動による異音を防止することができる光源駆動装置、表示装置および光源駆動方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a light source driving device, a display device, and a light source driving method capable of preventing noise caused by capacitor vibration.
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明の光源駆動装置は、１以上の光源に電圧を供給する電源部と、前記光源のＰＷＭ制御を行う駆動部とを備える。前記電源部は、 前記ＰＷＭ制御により前記光源がオンする期間とオフする期間とで、フィードバック対象を切り替える。 In order to solve the above problems and achieve the object, a light source driving device of the present invention includes a power supply unit that supplies a voltage to one or more light sources, and a driving unit that performs PWM control of the light sources. The power supply unit switches a feedback target between a period in which the light source is turned on and a period in which the light source is turned off by the PWM control.
本発明によれば、ＰＷＭ制御による光源をオフする期間においても電源部による降圧または昇圧を動作させ続けることができ、平滑コンデンサの電圧変動を抑制して、コンデンサの振動による異音いわゆる「セラコン鳴き」（セラミックコンデンサの場合）を防止することができる光源駆動装置、表示装置および光源駆動方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to continue the step-down or step-up operation by the power supply unit even during the period of turning off the light source by PWM control, and suppress the voltage fluctuation of the smoothing capacitor, so (In the case of a ceramic capacitor), a light source driving device, a display device, and a light source driving method can be provided.
以下に、本発明にかかる光源駆動装置、表示装置および光源駆動方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、かかる実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a light source driving device, a display device, and a light source driving method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
［１．光源駆動装置］
図１は、実施形態にかかる光源駆動装置および光源駆動方法についての説明図であり、図１の（ａ）は、光源駆動装置の構成例を示す。
[1. Light source drive device]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a light source driving device and a light source driving method according to the embodiment, and FIG. 1A shows a configuration example of the light source driving device.
図１の（ａ）に示すように、実施形態にかかる光源駆動装置１は、駆動部１０と、電源部２０とを備え、光源２に対してＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により電流を供給することで光源の調光制御を行う。駆動部１０は、ＰＷＭ調光部１１と、定電流回路１３とを備える。
As shown to (a) of FIG. 1, the light
ＰＷＭ調光部１１は、ＰＷＭ信号Ｓｐを定電流回路１３へ出力してＰＷＭ調光の制御を行う。定電流回路１３は、スイッチング素子を有し、ＰＷＭ信号Ｓｐがアクティブレベル（例えば、Ｈｉｇｈレベル）の場合に、スイッチング素子をオンにして光源２に電流を流し、光源２をオンにする。また、定電流回路１３は、ＰＷＭ信号Ｓｐがノンアクティブレベル（例えば、Ｌｏｗレベル）の場合に、スイッチング素子をオフにして光源２に電流を流さないようにし、光源２をオフにする。かかるＰＷＭ調光では、ＰＷＭ信号Ｓｐのデューティ比を変更することによって、光源２の輝度を変化させることができる。
The PWM dimming unit 11 controls the PWM dimming by outputting the PWM signal Sp to the constant
電源部２０は、分圧回路４と、給電部２１と、第１給電制御部２３と、第２給電制御部２４と、切替部２５とを備える。給電部２１は、入力電圧Ｖｉｎを降圧または昇圧して出力電圧Ｖｏｕｔを生成し、かかる出力電圧Ｖｏｕｔを光源２の一端に供給する。
The
第１給電制御部２３は、光源２の他端の電圧ＶＬに基づいて、かかる電圧ＶＬが所定電圧になるように光源２に流れる電流を制御するフィードバック信号Ｓｆｂ１（第１の制御信号の一例）を生成する。第２給電制御部２４は、分圧回路４によって検出される分圧電圧Ｖｆｂに基づいて、出力電圧Ｖｏｕｔが所定電圧になるように出力電圧Ｖｏｕｔを制御するフィードバック信号Ｓｆｂ２（第２の制御信号の一例）を生成する。
Based on the voltage VL at the other end of the
切替部２５は、ＰＷＭ制御により光源２がオンする、すなわち、光源２に対し、ＰＷＭ信号によって電流が流れた状態である期間において、フィードバック信号Ｓｆｂ１を給電部２１へ出力する。また、切替部２５は、ＰＷＭ制御により光源２がオフする、すなわち、光源２に対し、ＰＷＭ信号によって電流が流れていない状態である期間において、フィードバック信号Ｓｆｂ２を給電部２１へ出力する。
The
これにより、給電部２１は、ＰＷＭ制御により光源２がオンする期間においては、光源２の他端の電圧ＶＬが所定電圧になるように出力電圧Ｖｏｕｔを生成するフィードバック制御を行う。一方、給電部２１は、ＰＷＭ制御により光源２がオフする期間においては、出力電圧Ｖｏｕｔが所定電圧になるように出力電圧Ｖｏｕｔを生成するフィードバック制御を行う。
Thus, the
図１の（ｂ）は、ＰＷＭ信号Ｓｐと出力電圧Ｖｏｕｔとの関係を示す図である。図１の（ｂ）において、「Ｖｏｕｔ’」は、フィードバック信号Ｓｆｂ１のみによって給電部２１が動作する場合の給電部２１の出力電圧Ｖｏｕｔを示し、ＰＷＭ制御により光源２がオフする期間において電圧が低下している。
FIG. 1B is a diagram illustrating the relationship between the PWM signal Sp and the output voltage Vout. In FIG. 1B, “Vout ′” indicates the output voltage Vout of the
そのため、ＰＷＭ調光において、入力コンデンサや出力コンデンサに電圧変動が生じ、出力コンデンサに振動が発生するおそれがある。そして、ＰＷＭ周波数が人の可聴領域である場合には、かかる振動によって異音が発生するおそれがある。 Therefore, in PWM dimming, voltage fluctuations may occur in the input capacitor and output capacitor, and vibration may occur in the output capacitor. When the PWM frequency is in the human audible range, there is a possibility that abnormal noise may be generated by such vibration.
一方、実施形態に係る光源駆動装置１の電源部２０は、ＰＷＭ制御により光源２がオンする期間とオフする期間とで、フィードバック対象を切り替えて、給電部２１における電圧生成を連続して行う。これにより、ＰＷＭ制御により光源２がオンする期間とオフする期間とで電圧をほぼ一定に保つ。
On the other hand, the
そのため、ＰＷＭ制御により光源２がオフする期間において、出力電圧Ｖｏｕｔが低下することを抑制できる。これにより、ＰＷＭ調光において、入力コンデンサや出力コンデンサの振動を抑え、ＰＷＭ周波数が人の可聴領域であっても、かかる振動による異音の発生を防止することができる。なお、入力コンデンサや出力コンデンサがセラミックコンデンサである場合に、いわゆるセラコン鳴きの発生が防止されるが、入力コンデンサや出力コンデンサはセラミックコンデンサに限定されるものではなく、例えば、ＰＷＭ調光によって振動を発生するものであれば、セラミックコンデンサでなくてもよい。
Therefore, it is possible to suppress the output voltage Vout from decreasing during the period in which the
また、電源部２０は、ＰＷＭ制御により光源２がオフする期間において、出力電圧Ｖｏｕｔが一定電圧になるように出力電圧Ｖｏｕｔを生成することができる。そのため、ＰＷＭ制御により光源２がオフする期間において、出力電圧Ｖｏｕｔの低下を精度よく抑制することができる。以下、図１に示す光源駆動装置１の構成例についてさらに詳しく説明する。
Further, the
［２．光源駆動装置１の第１の構成例］
図２は、図１に示す光源駆動装置１の第１の構成例を示す図である。図２に示す光源駆動装置１は、駆動部１０と、電源部２０とを備え、光源２として、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂを駆動する。なお、駆動部１０と、分圧回路４を除く電源部２０とは、光源ドライバ７として一つの半導体チップとして構成される。
[2. First Configuration Example of Light Source Driving Device 1]
FIG. 2 is a diagram showing a first configuration example of the light
光源ドライバ７は、電圧入力端子Ｔ１、電圧出力端子Ｔ２、過電圧検出端子Ｔ３、電圧帰還端子Ｔ４、第１駆動端子Ｔ５、第２駆動端子Ｔ６、ＰＷＭ調光端子Ｔ７、ＤＣ調光端子Ｔ８などの複数の端子を備える。なお、分圧回路４は、光源ドライバ７外に設けているが、光源ドライバ７内に設けてもよい。 The light source driver 7 includes a voltage input terminal T1, a voltage output terminal T2, an overvoltage detection terminal T3, a voltage feedback terminal T4, a first drive terminal T5, a second drive terminal T6, a PWM dimming terminal T7, a DC dimming terminal T8, and the like. A plurality of terminals are provided. The voltage dividing circuit 4 is provided outside the light source driver 7, but may be provided inside the light source driver 7.
駆動部１０は、ＰＷＭ調光部１１と、ＤＣ調光部１２と、定電流回路１３とを備える。定電流回路１３は、定電流源１４とスイッチング素子１５の直列回路と、定電流源１６とスイッチング素子１７の直列回路とを備える。
The
ＰＷＭ調光部１１は、ＰＷＭ調光端子Ｔ７からＰＷＭ信号Ｓｐを取得し、例えば、外部から入力される選択指令Ｓｓｅｌに基づき、スイッチング素子１５、１７のうち選択されるスイッチング素子にＰＷＭ信号Ｓｐを出力する。
The PWM dimming unit 11 acquires the PWM signal Sp from the PWM dimming terminal T7. For example, the PWM dimming unit 11 applies the PWM signal Sp to the switching element selected from the switching
例えば、スイッチング素子１５にＰＷＭ信号Ｓｐが入力されたとする。スイッチング素子１５は、ＰＷＭ信号Ｓｐがアクティブレベル（例えば、Ｈｉｇｈレベル）である場合にオンになり、ＬＥＤアレイ２ａに定電流源１４が接続されてＬＥＤアレイ２ａに電流が流れる。
For example, it is assumed that the PWM signal Sp is input to the switching
一方、スイッチング素子１５は、ＰＷＭ信号Ｓｐがノンアクティブレベル（例えば、Ｌｏｗレベル）である場合にオフになり、ＬＥＤアレイ２ａが定電流源１４から切り離され、ＬＥＤアレイ２ａに電流が流れなくなる。このように、スイッチング素子１５にＰＷＭ信号Ｓｐが入力された場合、ＬＥＤアレイ２ａにＰＷＭ信号Ｓｐのデューティ比で断続的に電流が流れ、ＬＥＤアレイ２ａの調光が行われる。
On the other hand, the switching
同様に、スイッチング素子１７にＰＷＭ信号Ｓｐが入力されたとする。スイッチング素子１７は、ＰＷＭ信号Ｓｐがアクティブレベルである場合にオンになり、ＬＥＤアレイ２ｂに定電流源１６が接続されてＬＥＤアレイ２ｂに電流が流れる。
Similarly, assume that the PWM signal Sp is input to the switching
一方、スイッチング素子１７は、ＰＷＭ信号Ｓｐがノンアクティブレベルである場合にオフになり、ＬＥＤアレイ２ｂが定電流源１６から切り離され、ＬＥＤアレイ２ｂに電流が流れなくなる。このように、スイッチング素子１７にＰＷＭ信号Ｓｐが入力された場合、ＬＥＤアレイ２ｂにＰＷＭ信号Ｓｐのデューティ比で断続的に電流が流れ、ＬＥＤアレイ２ｂの調光が行われる。
On the other hand, the switching
ＤＣ調光部１２は、ＤＣ調光端子Ｔ８からＰＷＭ信号Ｓｐ２を取得し、例えば、外部から入力される選択指令Ｓｓｅｌに基づき、定電流源１４、１６のうち選択される定電流源の電流をＰＷＭ信号Ｓｐ２のデューティ比に応じた電流値になるように制御する。低輝度時にＰＷＭ調光に加えてＤＣ調光を行うことによって、低輝度時の調光精度を高めることができる。
The
電源部２０は、給電部２１と、過電圧保護部２２と、第１給電制御部２３と、第２給電制御部２４と、切替部２５とを備える。給電部２１は、昇圧回路であり、ＰＷＭ信号生成部３１と、コイル３２と、スイッチング素子３３と、ダイオード３４と、コンデンサ３５とを備える。ＰＷＭ信号生成部３１は、切替部２５から出力されるフィードバック信号Ｓｆｂに基づいて、ＰＷＭ信号Ｓｔを生成する。例えば、ＰＷＭ信号生成部３１は、フィードバック信号Ｓｆｂと所定の三角波とを比較してＰＷＭ信号Ｓｔを生成する。
The
ＰＷＭ信号ＳｔがＨｉｇｈレベルである場合に、スイッチング素子３３がオンになり、コイル３２にエネルギーが蓄積される。一方、ＰＷＭ信号ＳｔがＬｏｗレベルである場合に、スイッチング素子３３がオフになり、コイル３２に蓄積されたエネルギーがダイオード３４を介してコンデンサ３５に出力されて平滑される。
When the PWM signal St is at a high level, the switching
このように、給電部２１は、フィードバック信号Ｓｆｂに応じた出力電圧Ｖｏｕｔが生成される。なお、給電部２１は、図２に示す構成に限定されず、フィードバック信号Ｓｆｂに応じた出力電圧Ｖｏｕｔを出力する構成であればよい。例えば、電圧レギュレータなどの降圧回路やトランスを用いたＤＣ−ＤＣコンバータであってもよい。
As described above, the
過電圧保護部２２は、コンパレータ４１と、インバータ４２と、スイッチ４３（たとえば、スイッチング素子）とを備える。コンパレータ４１は、過電圧検出端子Ｔ３に入力される電圧（図２に示す例では出力電圧Ｖｏｕｔ）が設定電圧Ｖｒｅｆ以上である場合に、Ｈｉｇｈレベルの信号を出力し、そうでない場合には、Ｌｏｗレベルの信号を出力する。
The
インバータ４２は、コンパレータ４１の出力信号のレベルを反転し、スイッチ４３へ出力する。これにより、過電圧検出端子Ｔ３に入力される電圧が設定電圧Ｖｒｅｆ以上である場合に、スイッチ４３がオフになり、給電部２１へのフィードバック信号Ｓｆｂの供給が停止される。そして、給電部２１の昇圧動作が停止すると、出力電圧Ｖｏｕｔが低下し、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂへの電圧供給が停止する。
The
第１給電制御部２３は、制御ｃｈ選択部５１と、エラーアンプ５２とを備える。制御ｃｈ選択部５１は、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂの下流側の電圧ＶＬ１、ＶＬ２のうち、電圧が一番低いＬＥＤアレイの下流側の電圧（以下、電圧ＶＬと記載する）を出力する。エラーアンプ５２は、電圧が一番低いＬＥＤアレイの下流側の電圧ＶＬが所定電圧ＶＡになるようにフィードバック信号Ｓｆｂ１を生成して出力する。
The first power
第２給電制御部２４は、エラーアンプ５３を備える。エラーアンプ５３は、分圧回路４の分圧電圧Ｖｆｂ（＝Ｖｏｕｔ×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））が所定電圧ＶＢになるようにフィードバック信号Ｓｆｂ２を生成して出力する。
The second power
切替部２５は、インバータ６１と、スイッチ６２、６３（たとえば、スイッチング素子）とを備える。インバータ６１は、ＰＷＭ信号Ｓｐのレベルを反転した反転信号Ｓｒをスイッチ６３へ出力する。スイッチ６２は、第１給電制御部２３と給電部２１との間に配置され、スイッチ６３は、第２給電制御部２４と給電部２１との間に配置される。
The switching
ＰＷＭ信号Ｓｐがアクティブレベルの場合、スイッチ６２がオンになり、スイッチ６３がオフになる。そのため、第１給電制御部２３のフィードバック信号Ｓｆｂ１が過電圧保護部２２のスイッチ４３を介して給電部２１のＰＷＭ信号生成部３１へ入力される。そのため、給電部２１は、電圧ＶＬ１、ＶＬ２のうち電圧が一番低いＬＥＤアレイの下流側の電圧ＶＬが所定電圧ＶＡになるようにＬＥＤアレイ２ａ、２ｂに流れる電流を制御する出力電圧Ｖｏｕｔを生成する。
When the PWM signal Sp is at an active level, the
また、ＰＷＭ信号Ｓｐがノンアクティブレベルの場合、スイッチ６２がオフになり、スイッチ６３がオンになる。そのため、第２給電制御部２４のフィードバック信号Ｓｆｂ２が過電圧保護部２２のスイッチ４３を介して給電部２１のＰＷＭ信号生成部３１へ入力される。そのため、給電部２１は、出力電圧Ｖｏｕｔが一定電圧（Ｖｏｕｔ＝（Ｒ１＋Ｒ２）×ＶＢ／Ｒ２）になるように出力電圧Ｖｏｕｔを生成する。
When the PWM signal Sp is at the non-active level, the
所定電圧ＶＢは、例えば、入力コンデンサや出力コンデンサが振動しないように設定される。例えば、所定電圧ＶＢは、フィードバック信号Ｓｆｂ１によって生成される出力電圧Ｖｏｕｔと実質的に同程度（例えば、差が±１０％の範囲または差が±５％の範囲）の出力電圧Ｖｏｕｔが生成されるように設定される。 The predetermined voltage VB is set so that, for example, the input capacitor and the output capacitor do not vibrate. For example, the predetermined voltage VB generates an output voltage Vout that is substantially the same as the output voltage Vout generated by the feedback signal Sfb1 (for example, a difference is in a range of ± 10% or a difference is in a range of ± 5%). Is set as follows.
図３は、ＰＷＭ信号Ｓｐ、反転信号Ｓｒ、出力電圧Ｖｏｕｔ、および、給電部２１に入力されるフィードバック信号Ｓｆｂとの関係を示す図である。図３に示すように、ＰＷＭ信号ＳｐがＨｉｇｈレベルの場合に、フィードバック信号Ｓｆｂとしてフィードバック信号Ｓｆｂ１が給電部２１へ入力される。また、ＰＷＭ信号ＳｐがＬｏｗレベルの場合に、反転信号ＳｒがＨｉｇｈレベルになり、フィードバック信号Ｓｆｂとしてフィードバック信号Ｓｆｂ２が給電部２１へ入力される。
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship among the PWM signal Sp, the inverted signal Sr, the output voltage Vout, and the feedback signal Sfb input to the
このように、電源部２０は、ＰＷＭ信号Ｓｐに基づいて、ＰＷＭ信号ＳｐがＨｉｇｈレベルの場合に、ＬＥＤアレイの下流側の電圧ＶＬに基づいて電流制御を行う。一方で、電源部２０は、ＰＷＭ信号ＳｐがＬｏｗレベルの場合に、出力電圧Ｖｏｕｔが一定電圧になるように電圧制御を行う。これにより、コンデンサ６（入力コンデンサの一例）やコンデンサ３５（出力コンデンサの一例）の振動を抑え、かかる振動による異音の発生を防止することができる。
Thus, the
［３．光源駆動装置１の第２の構成例］
図４は、図１に示す光源駆動装置１の第２の構成例を示す図である。図４に示す光源駆動装置１は、切替部がＬＥＤアレイ２ａ、２ｂに流れる電流に基づいてフィードバック対象を切り替える点で、図２に示す光源駆動装置１とは異なる。なお、以下においては、図２に示す光源駆動装置１と同じ機能を有する構成については、同一符号を付して説明を省略し、また異なる構成については、新たな符号または英文字「ａ」を添えるものとする。
[3. Second Configuration Example of Light Source Driving Device 1]
FIG. 4 is a diagram illustrating a second configuration example of the light
図４に示す光源駆動装置１は、抵抗Ｒ３と、切替部２５ａとを有する電源部２０ａを備える。抵抗Ｒ３は、給電部２１からＬＥＤアレイ２ａ、２ｂへ流れる電流を検出するために、給電部２１とＬＥＤアレイ２ａ、２ｂとの間に配置される。
The light
切替部２５ａは、コンパレータ６０と、インバータ６１ａと、スイッチ６２、６３とを備える。コンパレータ６０は、例えば、入力オフセット電圧を有しており、抵抗Ｒ３の両端電圧Ｖ１が所定値Ｖｔｈ（＝Ｒ３×Ｉｔｈ）以上である場合に、Ｈｉｇｈレベルの信号を出力し、抵抗Ｒ３の両端電圧Ｖ１が所定値Ｖｔｈ未満である場合に、Ｌｏｗレベルの信号を出力する。
The
ここで、電源部２０ａからＬＥＤアレイ２ａ、２ｂへ電流が供給されている場合に、出力電流Ｉｏが所定値Ｉｔｈ以上になり、電源部２０ａからＬＥＤアレイ２ａ、２ｂへ電流が供給されていない場合に、出力電流Ｉｏが所定値Ｉｔｈ未満になるものとする。
Here, when a current is supplied from the
電源部２０ａからＬＥＤアレイ２ａ、２ｂへの出力電流Ｉｏが供給されている場合、出力電流Ｉｏが所定値Ｉｔｈ（＞０）以上になるため、Ｈｉｇｈレベルの信号Ｓｃ（以下、出力信号Ｓｃと記載する）がコンパレータ６０から出力される。一方、電源部２０ａからＬＥＤアレイ２ａ、２ｂへ出力電流Ｉｏが供給されていない場合、出力電流Ｉｏが所定値Ｉｔｈ未満であるため、Ｌｏｗレベルの出力信号Ｓｃがコンパレータ６０から出力される。
When the output current Io is supplied from the
なお、光源ドライバ７ａには電流検出端子Ｔ９、Ｔ１０が設けられており、かかる電流検出端子Ｔ９、Ｔ１０を介して抵抗Ｒ３の両端電圧Ｖ１がコンパレータ６０へ入力される。
The light source driver 7a is provided with current detection terminals T9 and T10, and the voltage V1 across the resistor R3 is input to the
コンパレータ６０の出力信号Ｓｃは、スイッチ６２およびインバータ６１ａに入力される。インバータ６１ａは、コンパレータ６０の出力信号Ｓｃを反転した反転信号Ｓｃｒをスイッチ６３へ出力する。
The output signal Sc of the
出力信号ＳｃがＨｉｇｈレベルの場合、スイッチ６２がオンになり、スイッチ６３がオフになる。そのため、第１給電制御部２３のフィードバック信号Ｓｆｂ１が過電圧保護部２２のスイッチ４３を介して給電部２１のＰＷＭ信号生成部３１へ入力される。そのため、給電部２１は、電圧ＶＬ１、ＶＬ２のうち電圧が一番低いＬＥＤアレイの下流側の電圧ＶＬが所定電圧ＶＡになるようにＬＥＤアレイ２ａ、２ｂに流れる電流を制御する出力電圧Ｖｏｕｔを生成する。
When the output signal Sc is at a high level, the
また、出力信号ＳｃがＬｏｗレベルの場合、スイッチ６２がオフになり、反転信号ＳｃｒがＨｉｇｈレベルになるため、スイッチ６３がオンになる。そのため、第２給電制御部２４のフィードバック信号Ｓｆｂ２が過電圧保護部２２のスイッチ４３を介して給電部２１のＰＷＭ信号生成部３１へ入力される。そのため、給電部２１は、出力電圧Ｖｏｕｔが一定電圧になるように出力電圧Ｖｏｕｔを生成する。
When the output signal Sc is at the low level, the
図５は、ＰＷＭ信号Ｓｐと、出力電流Ｉｏ、抵抗Ｒ３の両端電圧Ｖ１、出力信号Ｓｃ、反転信号Ｓｃｒ、出力電圧Ｖｏｕｔ、および、給電部２１に入力されるフィードバック信号Ｓｆｂとの関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the PWM signal Sp, the output current Io, the voltage V1 across the resistor R3, the output signal Sc, the inverted signal Scr, the output voltage Vout, and the feedback signal Sfb input to the
図５に示すように、出力電流Ｉｏが所定値Ｉｔｈ以上である場合に、出力信号ＳｃがＨｉｇｈレベルになり、フィードバック信号Ｓｆｂとしてフィードバック信号Ｓｆｂ１が給電部２１へ入力される。また、出力電流Ｉｏが所定値Ｉｔｈ未満である場合に、反転信号ＳｃｒがＨｉｇｈレベルになり、フィードバック信号Ｓｆｂとしてフィードバック信号Ｓｆｂ２が給電部２１へ入力される。
As shown in FIG. 5, when the output current Io is equal to or greater than the predetermined value Ith, the output signal Sc is at a high level, and the feedback signal Sfb1 is input to the
このように、電源部２０ａは、出力電流Ｉｏに基づいて、出力電流Ｉｏが所定値Ｉｔｈ以上である場合に、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂの下流側の電圧ＶＬに基づいて電流制御を行う。一方で、電源部２０ａは、出力電流Ｉｏが所定値Ｉｔｈ未満である場合に、出力電圧Ｖｏｕｔが一定電圧になるように電圧制御を行う。これにより、コンデンサ６やコンデンサ３５の振動を抑え、かかる振動による異音の発生を防止することができる。
Thus, the
なお、図４に示す例では、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂに電流が流れない場合でも、給電部２１から抵抗Ｒ３を経由して分圧回路４へ電流が流れるが、分圧回路４の抵抗Ｒ１、Ｒ２は高抵抗によって構成されており、分圧回路４に流れる電流は無視することができる。
In the example shown in FIG. 4, even when no current flows through the
また、抵抗Ｒ３を分圧回路４よりも給電部２１側に設ける代わりに、抵抗Ｒ３を分圧回路４よりもＬＥＤアレイ２ａ、２ｂ側に設けてもよい。このようにすることで、電源部２０ａからＬＥＤアレイ２ａ、２ｂに電流が流れない場合には、抵抗Ｒ３の両端電圧Ｖ１がゼロになることから、消費電力を抑えることができる。また、図４に示す例では、抵抗Ｒ３によって電流を検出しているが、抵抗Ｒ３に代えてホール素子を設けることもできる。
Further, instead of providing the resistor R3 on the
［４．光源駆動装置１の第３の構成例］
図６は、図１に示す光源駆動装置１の第３の構成例を示す図である。図６に示す光源駆動装置１は、給電部２１へ供給される電流に基づいてフィードバック対象を切り替える点で、図２および図４に示す光源駆動装置１とは異なる。なお、以下においては、図２および図４に示す光源駆動装置１と同じ機能を有する構成については、同一符号を付して説明を省略し、また異なる構成については、新たな符号または英文字「ｂ」を添えるものとする。
[4. Third Configuration Example of Light Source Driving Device 1]
FIG. 6 is a diagram illustrating a third configuration example of the light
図６に示す光源駆動装置１は、切替部２５ｂを有する電源部２０ｂを備える。切替部２５ｂは、抵抗Ｒ４と、コンパレータ６０ｂと、インバータ６１ｂと、スイッチ６２、６３とを備える。抵抗Ｒ４は、電圧入力端子Ｔ１から給電部２１に流れる入力電流Ｉｉを検出するために、電圧入力端子Ｔ１と給電部２１との間に配置される。
The light
コンパレータ６０ｂは、例えば、入力オフセット電圧を有しており、抵抗Ｒ４の両端電圧Ｖ２が所定値Ｖｔｈ２（＝Ｒ４×Ｉｔｈ２）以上である場合に、Ｈｉｇｈレベルの信号を出力する。一方、コンパレータ６０ｂは、抵抗Ｒ４の両端電圧Ｖ２が所定値Ｖｔｈ２未満である場合に、Ｌｏｗレベルの信号を出力する。
The
ここで、電源部２０ｂからＬＥＤアレイ２ａ、２ｂへ電流が供給されている場合に、入力電流Ｉｉが所定値Ｉｔｈ２以上になり、電源部２０ｂからＬＥＤアレイ２ａ、２ｂへ電流が供給されていない場合に、入力電流Ｉｉが所定値Ｉｔｈ２未満になるものとする。
Here, when a current is supplied from the
電源部２０ｂからＬＥＤアレイ２ａ、２ｂへの電流が供給されている場合、入力電流Ｉｉが所定値Ｉｔｈ２（＞０）以上になるため、Ｈｉｇｈレベルの信号Ｓｃ（以下、出力信号Ｓｃと記載する）がコンパレータ６０ｂから出力される。一方、電源部２０ｂからＬＥＤアレイ２ａ、２ｂへ電流が供給されていない場合、入力電流Ｉｉが所定値Ｉｔｈ２未満であるため、Ｌｏｗレベルの出力信号Ｓｃがコンパレータ６０ｂから出力される。
When a current is supplied from the
コンパレータ６０ｂの出力信号Ｓｃ２は、スイッチ６２およびインバータ６１ｂに入力される。インバータ６１ｂは、コンパレータ６０ｂの出力信号Ｓｃ２を反転した反転信号Ｓｃｒ２をスイッチ６３へ出力する。
The output signal Sc2 of the
出力信号Ｓｃ２がＨｉｇｈレベルの場合、スイッチ６２がオンになり、スイッチ６３がオフになる。そのため、第１給電制御部２３のフィードバック信号Ｓｆｂ１が過電圧保護部２２のスイッチ４３を介して給電部２１のＰＷＭ信号生成部３１へ入力される。そのため、給電部２１は、電圧ＶＬ１、ＶＬ２のうち電圧が一番低いＬＥＤアレイの下流側の電圧ＶＬが所定電圧ＶＡになるようにＬＥＤアレイ２ａ、２ｂに流れる電流を制御する出力電圧Ｖｏｕｔを生成する。
When the output signal Sc2 is at a high level, the
また、出力信号Ｓｃ２がＬｏｗレベルの場合、スイッチ６２がオフになり、反転信号Ｓｃｒ２がＨｉｇｈレベルになるため、スイッチ６３がオンになる。そのため、第２給電制御部２４のフィードバック信号Ｓｆｂ２が過電圧保護部２２のスイッチ４３を介して給電部２１のＰＷＭ信号生成部３１へ入力される。そのため、給電部２１は、出力電圧Ｖｏｕｔが一定電圧になるように出力電圧Ｖｏｕｔを生成する。
When the output signal Sc2 is at the low level, the
図７は、ＰＷＭ信号Ｓｐと、入力電流Ｉｉ、抵抗Ｒ４の両端電圧Ｖ２、出力信号Ｓｃ２、反転信号Ｓｃｒ２、出力電圧Ｖｏｕｔ、および、給電部２１に入力されるフィードバック信号Ｓｆｂとの関係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the PWM signal Sp, the input current Ii, the voltage V2 across the resistor R4, the output signal Sc2, the inverted signal Scr2, the output voltage Vout, and the feedback signal Sfb input to the
図７に示すように、入力電流Ｉｉが所定値Ｉｔｈ２以上である場合に、出力信号Ｓｃ２がＨｉｇｈレベルになり、フィードバック信号Ｓｆｂとしてフィードバック信号Ｓｆｂ１が給電部２１へ入力される。また、入力電流Ｉｉが所定値Ｉｔｈ２未満である場合に、反転信号Ｓｃｒ２がＨｉｇｈレベルになり、フィードバック信号Ｓｆｂとしてフィードバック信号Ｓｆｂ２が給電部２１へ入力される。
As shown in FIG. 7, when the input current Ii is equal to or greater than a predetermined value Ith2, the output signal Sc2 is at a high level, and the feedback signal Sfb1 is input to the
このように、電源部２０ｂは、入力電流Ｉｉに基づいて、入力電流Ｉｉが所定値Ｉｔｈ２以上である場合に、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂの下流側の電圧ＶＬに基づいて電流制御を行う。一方で、電源部２０ｂは、入力電流Ｉｉが所定値Ｉｔｈ２未満である場合に、出力電圧Ｖｏｕｔが一定電圧になるように電圧制御を行う。これにより、コンデンサ６やコンデンサ３５の振動を抑え、かかる振動による異音の発生を防止することができる。
In this way, the
なお、上述した実施形態では、光源２の他端の電圧ＶＬが所定電圧ＶＡになるように光源２に流れる電流を制御するフィードバック信号Ｓｆｂ１を生成するが、光源２に流れる電流を検出する電流検出部を別途設け、かかる電流検出部で検出された電流が所定電流になるようにフィードバック信号Ｓｆｂ１を生成してもよい。
In the above-described embodiment, the feedback signal Sfb1 for controlling the current flowing through the
また、上述した実施形態では、ＰＷＭ周波数に関わらず、フィードバック対象の切り替えを行う例を示したが、ＰＷＭ周波数が例えば可聴領域でない場合には、フィードバック対象の切り替えを停止することもできる。光源駆動装置１において、ＰＷＭ周波数を変更することができるように構成した場合、切替部２５、２５ａ、２５ｂは、ＰＷＭ周波数が所定範囲（例えば、人の可聴領域の周波数）である場合にフィードバック対象の切り替えを行う。一方、切替部２５、２５ａ、２５ｂは、ＰＷＭ周波数が所定範囲外である場合にはフィードバック対象の切り替えを停止し、フィードバック信号Ｓｆｂ１のみを出力することができる。
In the above-described embodiment, an example in which the feedback target is switched regardless of the PWM frequency has been described. However, when the PWM frequency is not in the audible range, for example, the feedback target switching can be stopped. When the light
また、上述した光源駆動装置１は、分圧電圧Ｖｆｂに応じた出力電圧Ｖｏｕｔが給電部２１から出力されるようにフィードバック信号Ｓｆｂ２を生成するが、実施形態にかかる光源駆動装置１は上述した光源駆動装置１に限定されない。例えば、光源駆動装置１は、光源２がオンの期間の出力電圧Ｖｏｕｔに対応する電圧を保持し、かかる保持された電圧に基づいて光源２がオフの期間の出力電圧Ｖｏｕｔを生成する構成であってもよく、かかる光源駆動装置１の構成例を第４〜第６の構成例として以下具体的に説明する。
Moreover, although the light
［５．光源駆動装置１の第４の構成例］
図８は、光源駆動装置１の第４の構成例を示す図である。図８に示す光源駆動装置１は、光源２がオンの期間の出力電圧Ｖｏｕｔに対応する電圧を保持し、かかる保持された電圧に基づいて光源２がオフの期間の出力電圧Ｖｏｕｔを生成する点等で、図２に示す光源駆動装置１とは異なる。なお、図８に示す光源駆動装置１は、分圧回路４は設けられていない。また、以下においては、図２に示す光源駆動装置１と同じ機能を有する構成については、同一符号を付して説明を省略し、また、異なる構成については、新たな符号または英文字「ｃ」を添えるものとする。
[5. Fourth Configuration Example of Light Source Driving Device 1]
FIG. 8 is a diagram illustrating a fourth configuration example of the light
図８に示す光源駆動装置１は、光源ドライバ７ｃおよび分圧回路５を備え、光源ドライバ７ｃは、駆動部１０ｃと、電源部２０ｃとを備える。さらに、電源部２０ｃは、給電部２１と、過電圧保護部２２と、第１給電制御部２３ｃと、第２給電制御部２４ｃと、切替部２５ｃとを備える。分圧回路５の分圧電圧Ｖｄは、過電圧検出端子Ｔ３を介して過電圧保護部２２へ入力される。
The light
第１給電制御部２３ｃは、エラーアンプ５４を備える。かかるエラーアンプ５４は、光源２の他端の電圧ＶＬ１、ＶＬ２のうち最も低い電圧ＶＬが所定電圧ＶＡと一致するように光源２に流れる電流を制御するフィードバック信号Ｓｆｂ１を生成する。なお、第１給電制御部２３ｃは、図２に示す構成であってもよい。
The first power
第２給電制御部２４ｃは、エラーアンプ５３と、スイッチ５５と、コンデンサ５６（保持部の一例）とを備える。エラーアンプ５３の負（−）入力端子は、電圧帰還端子Ｔ４に接続され、コンデンサ５６は、エラーアンプ５３の正（＋）入力端子と接地電位（グランド）との間に接続される。スイッチ５５は、電圧帰還端子Ｔ４とエラーアンプ５３の正入力端子との間に接続される。
The second power
駆動部１０ｃは、ＰＷＭ調光部１１ｃと、ＤＣ調光部１２と、定電流回路１３とを備える。ＰＷＭ調光部１１ｃは、ＰＷＭ調光端子Ｔ７から入力されるＰＷＭ信号Ｓｐに基づいて、スイッチ切替信号Ｓ１〜Ｓ３およびＰＷＭ信号Ｓｐ１を生成して出力する。かかるＰＷＭ調光部１１ｃは、例えば、遅延回路やインバータなどの回路から構成される。
The
図９は、ＰＷＭ調光端子Ｔ７から入力されるＰＷＭ信号Ｓｐ、ＰＷＭ調光部１１ｃから出力されるスイッチ切替信号Ｓ１〜Ｓ３およびＰＷＭ信号Ｓｐ１、出力電圧Ｖｏｕｔ、および、給電部２１に入力されるフィードバック信号Ｓｆｂとの関係を示す図である。
FIG. 9 shows the PWM signal Sp input from the PWM dimming terminal T7, the switch switching signals S1 to S3 and PWM signal Sp1 output from the PWM dimming unit 11c, the output voltage Vout, and the
図９に示すように、ＰＷＭ信号ＳｐがＨｉｇｈレベルである状態（ｔ＜ｔ１）である場合、スイッチ切替信号Ｓ１はＨｉｇｈレベル、スイッチ切替信号Ｓ２はＬｏｗレベル、ＰＷＭ信号Ｓｐ１はＨｉｇｈレベルである。この場合、定電流回路１３によって光源２がオンにされ、第１給電制御部２３ｃのフィードバック信号Ｓｆｂ１が切替部２５ｃから給電部２１へ出力される。
As shown in FIG. 9, when the PWM signal Sp is at a high level (t <t1), the switch switching signal S1 is at a high level, the switch switching signal S2 is at a low level, and the PWM signal Sp1 is at a high level. In this case, the
これにより、給電部２１は、ＰＷＭ制御により光源２がオンする期間において、光源２の他端の電圧ＶＬが所定電圧ＶＡと一致するように出力電圧Ｖｏｕｔを生成するフィードバック制御を行うことができる。また、スイッチ切替信号Ｓ３はＨｉｇｈレベルであるため、スイッチ５５がオンの状態であり、電圧帰還端子Ｔ４を介して出力電圧Ｖｏｕｔがコンデンサ５６に印加され、コンデンサ５６の両端電圧Ｖｃ（以下、保持電圧Ｖｃと記載する場合がある）が出力電圧Ｖｏｕｔと同じ電圧になる。
As a result, the
ＰＷＭ信号ＳｐがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに変化した場合（ｔ＝ｔ１）、ＰＷＭ調光部１１ｃは、スイッチ切替信号Ｓ３をＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルへ変化させる。これにより、スイッチ５５がオンの状態からオフの状態へ切り替わり、電圧帰還端子Ｔ４とコンデンサ５６との間の接続が切断される。これにより、スイッチ５５がオンの状態からオフの状態になる直前の出力電圧Ｖｏｕｔと同じ電圧が保持電圧Ｖｃとしてコンデンサ５６に保持される。
When the PWM signal Sp changes from the High level to the Low level (t = t1), the PWM dimming unit 11c changes the switch switching signal S3 from the High level to the Low level. Thereby, the
ＰＷＭ調光部１１ｃは、所定期間経過後（ｔ＝ｔ２）に、スイッチ切替信号Ｓ１をＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルへ変化させ、スイッチ切替信号Ｓ２をＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルへ変化させる。これにより、スイッチ６２がオン状態からオフ状態へ変化し、スイッチ６３がオフ状態からオン状態へ変化するため、フィードバック信号Ｓｆｂ２がフィードバック信号Ｓｆｂとして切替部２５ｃから給電部２１へ出力される。
The PWM dimming unit 11c changes the switch switching signal S1 from the High level to the Low level and changes the switch switching signal S2 from the Low level to the High level after a predetermined period has elapsed (t = t2). As a result, the
第２給電制御部２４ｃは、出力電圧Ｖｏｕｔが保持電圧Ｖｃと一致するようにフィードバック信号Ｓｆｂ２を生成するため、フィードバック制御の切り替えによる出力電圧Ｖｏｕｔの変化を抑制することができ、例えば、上述したセラコン鳴きを防止することができる。
Since the second power
なお、第２給電制御部２４ｃおよび切替部２５ｃを設けずに、ＰＷＭ制御により光源２をオフする期間において給電部２１による降圧または昇圧を停止した場合、コンデンサ３５に蓄積された電荷が分圧回路５を介して接地電位（グランド）に流れるため、出力電圧Ｖｏｕｔが低下する。
If the step-down or step-up by the
この場合、光源２をオフ状態からオン状態にした際に、出力電圧Ｖｏｕｔが設定される電圧になるまで時間がかかり、光源２の最小点灯時間が制限される。一方、光源駆動装置１は、ＰＷＭ制御により光源２がオフしている場合に、出力電圧Ｖｏｕｔが保持電圧Ｖｃと一致するようにフィードバック信号Ｓｆｂ２を生成して給電部２１から出力電圧Ｖｏｕｔを出力するため、出力電圧Ｖｏｕｔの低下が抑制される。そのため、出力電圧Ｖｏｕｔが設定される電圧になるまで時間が短くなり、光源２の最小点灯時間を短くすることができ、調光比を高めることができる。
In this case, when the
時刻ｔ２から所定期間経過後（ｔ＝ｔ３、時刻ｔ１から所定期間ｔｄ後）に、ＰＷＭ調光部１１ｃは、ＰＷＭ信号Ｓｐ１をＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルへ変化させる。これにより、定電流回路１３は、光源２をオン状態からオフ状態に変化させる。なお、時刻ｔ２と時刻ｔ３とを同じタイミング（ｔ２＝ｔ３）にしてもよい。
After a predetermined period has elapsed from time t2 (t = t3, after a predetermined period td from time t1), the PWM dimming unit 11c changes the PWM signal Sp1 from a high level to a low level. As a result, the constant
ＰＷＭ信号ＳｐがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに変化したタイミング（ｔ＝ｔ４）から所定期間ｔｄが経過した後（ｔ＝ｔ５）に、ＰＷＭ調光部１１ｃは、ＰＷＭ信号Ｓｐ１をＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルへ変化させる。これにより、定電流回路１３は、光源２をオフ状態からオン状態に変化させることができる。なお、所定期間ｔｄの長さは、時刻ｔ１と時刻ｔ３との間の期間の長さと同じであり、したがって、ＰＷＭ信号ＳｐがＬｏｗレベルである期間ｔｏｆｆ１は、ＰＷＭ信号Ｓｐ１をＬｏｗレベルである期間ｔｏｆｆ２と同じである（ｔｏｆｆ１＝ｔｏｆｆ２）。そのため、ＰＷＭ信号ＳｐのＬｏｗレベルの期間ｔｏｆｆ１と同じ期間だけ光源２をオフ状態にすることができる。
After a predetermined period td has elapsed from the timing when the PWM signal Sp changes from the Low level to the High level (t = t4) (t = t5), the PWM dimming unit 11c changes the PWM signal Sp1 from the Low level to the High level. Change. Thereby, the constant
時刻ｔ５から所定期間経過後（ｔ＝ｔ６）に、ＰＷＭ調光部１１ｃは、スイッチ切替信号Ｓ１をＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルへ変化させ、スイッチ切替信号Ｓ２をＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルへ変化させる。これにより、スイッチ６２がオフ状態からオン状態へ変化し、スイッチ６３がオン状態からオフ状態へ変化し、フィードバック信号Ｓｆｂ１がフィードバック信号Ｓｆｂとして切替部２５ｃから給電部２１へ出力される。
After a predetermined period has elapsed from time t5 (t = t6), the PWM dimming unit 11c changes the switch switching signal S1 from the low level to the high level, and changes the switch switching signal S2 from the high level to the low level. As a result, the
このように、ＰＷＭ調光部１１ｃは、定電流回路１３がオン状態になった後に、スイッチ切替信号Ｓ１、Ｓ２を変化させるため、エラーアンプ５４の出力が不定状態である期間にフィードバック信号Ｓｆｂ１が給電部２１へ出力されることを防ぐことができ、光源２を安定して制御することができる。
Thus, since the PWM dimming unit 11c changes the switch switching signals S1 and S2 after the constant
ＰＷＭ調光部１１ｃは、所定期間経過後（ｔ＝ｔ７）に、スイッチ切替信号Ｓ３をＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルへ変化させる。そのため、スイッチ５５がオフの状態からオンの状態へ切り替わり、電圧帰還端子Ｔ４とコンデンサ５６とが接続される。これにより、電圧帰還端子Ｔ４を介して出力電圧Ｖｏｕｔがコンデンサ５６に印加され、保持電圧Ｖｃが出力電圧Ｖｏｕｔと同じ電圧になる。なお、時刻ｔ６と時刻ｔ７とを同じタイミング（ｔ６＝ｔ７）にしてもよい。
The PWM dimming unit 11c changes the switch switching signal S3 from the Low level to the High level after a lapse of a predetermined period (t = t7). Therefore, the
このように、図８に示す光源駆動装置１は、光源２がオンする前にフィードバック信号Ｓｆｂ１によって給電部２１から出力される出力電圧Ｖｏｕｔを保持電圧Ｖｃとして保持し、光源２がオフ状態である場合に、給電部２１から出力される出力電圧Ｖｏｕｔが保持電圧Ｖｃと同じ電圧になるように制御する。これにより、光源２の個体差によって電圧ＶＬ１や電圧ＶＬ２がばらつく場合であっても、出力電圧Ｖｏｕｔの変化を精度よく抑制することができ、例えば、上述したセラコン鳴きを防止することができる。
As described above, the light
なお、図８に示す切替部２５ｃは、図２に示す切替部２５に比べ、インバータ６１を設けていないが、図８に示す光源駆動装置１は、切替部２５ｃに代えて、図２に示す切替部２５を有する構成であってもよい。この場合、第１給電制御部２３ｃは、スイッチ切替信号Ｓ２を出力しない構成にすることができる。
The
［６．光源駆動装置１の第５の構成例］
図１０は、光源駆動装置１の第５の構成例を示す図である。図１０に示す光源駆動装置１は、分圧回路４を設けている点で、図８に示す光源駆動装置１とは異なる。なお、以下においては、図８に示す光源駆動装置１と同じ機能を有する構成については、同一符号を付して説明を省略、異なる構成については、英文字「ｄ」を添えるものとする。
[6. Fifth Configuration Example of Light Source Driving Device 1]
FIG. 10 is a diagram illustrating a fifth configuration example of the light
図１０に示す光源駆動装置１の第２給電制御部２４ｃは、分圧回路４によって検出される分圧電圧Ｖｆｂが保持電圧Ｖｃと一致するように出力電圧Ｖｏｕｔを制御するフィードバック信号Ｓｆｂ２を生成する。これにより、図８に示す構成に比べ、コンデンサ５６やエラーアンプ５３へ印加される電圧を低減することができ、例えば、低コスト化や低面積化を図ることができる。
10 generates the feedback signal Sfb2 that controls the output voltage Vout so that the divided voltage Vfb detected by the voltage dividing circuit 4 matches the holding voltage Vc. . Thereby, compared with the structure shown in FIG. 8, the voltage applied to the capacitor |
［７．光源駆動装置１の第６の構成例］
図１１は、光源駆動装置１の第６の構成例を示す図である。図１１に示す光源駆動装置１は、過電圧検出端子Ｔ３と電圧帰還端子Ｔ４とを共用化し、分圧回路４を設けていない点で、図１０に示す光源駆動装置１とは異なる。なお、以下においては、図１０に示す光源駆動装置１と同じ機能を有する構成については、同一符号を付して説明を省略する。
[7. Sixth Configuration Example of Light Source Driving Device 1]
FIG. 11 is a diagram illustrating a sixth configuration example of the light
図１１に示す光源駆動装置１の光源ドライバ７ｄは、過電圧検出端子Ｔ３および電圧帰還端子Ｔ４に代えて、一つの共通端子Ｔ１２が設けられる。また、光源駆動装置１は、図１０に示す光源駆動装置１に比べ、分圧回路５を設けていない。分圧回路４によって検出される分圧電圧Ｖｆｂは、共通端子Ｔ１２に入力される。
The
過電圧保護部２２は、分圧電圧Ｖｆｂが設定電圧Ｖｒｅｆ以上である場合に、Ｈｉｇｈレベルの信号を出力し、そうでない場合には、Ｌｏｗレベルの信号を出力する。なお、図１１に示す設定電圧Ｖｒｅｆは、図１０に示す設定電圧Ｖｒｅｆよりも低い電圧としてもよい。
The
これにより、図１１に示す光源駆動装置１は、図１０に示す構成に比べ、光源ドライバ７ｄの端子の数や分圧回路の数を減らすことができ、例えば、低コスト化や低面積化を図ることができる。
As a result, the light
なお、上述した光源駆動装置１は、例えば、液晶表示装置などの表示装置に用いることができる。図１２は、実施形態にかかる光源駆動装置１を有する表示装置を示す図である。図１２に示す表示装置１００は、液晶パネル１０１と、ＬＥＤバックライト１０２と、光源駆動装置１とを備える。
The light
ＬＥＤバックライト１０２は、上述した光源２と、光源２から出力される光を液晶パネル１０１へ導く導光板（図示せず）とを備える。光源駆動装置１は、ＬＥＤバックライト１０２の光源２をオン／オフ制御することによって、ＬＥＤバックライト１０２の調光を行い、液晶パネル１０１へ出力されるＬＥＤバックライト１０２の光量を調整することができる。これにより、ＰＷＭ調光によって生じるコンデンサの振動による異音を抑制するとともに、広い範囲でバックライトの調光が可能な液晶パネルを構成することができる。
The LED backlight 102 includes the
以上のように、本実施形態にかかる光源駆動装置１は、１以上の光源のＰＷＭ制御を行う駆動部１０（または、駆動部１０ｃ。以下同様）と、１以上の光源２（例えば、ＬＥＤアレイ２ａ、２ｂの一つまたは全部。以下同様）に電圧を供給する電源部２０（または、電源部２０ａ、２０ｂ、２０ｃの一つ。以下同様）とを備える。電源部２０は、ＰＷＭ制御により光源２がオンする期間、すなわち光源２に対し、ＰＷＭ信号によって電流が流れた状態とＰＷＭ制御により光源２がオフする期間、すなわち光源２に電流が流れていない状態とで、フィードバック対象を切り替える。これにより、給電部２１における電圧生成を連続して行うことができ、出力電圧Ｖｏｕｔが低下することを抑制できる。そのため、入力コンデンサや出力コンデンサの振動を抑え、かかる振動による異音の発生を防止することができる。
As described above, the light
また、電源部２０は、ＰＷＭ制御により光源２がオンする期間において、電流制御を行い、ＰＷＭ制御により光源２がオフする期間において、電圧制御を行う。これにより、ＰＷＭ制御により光源２がオフする期間において、出力電圧Ｖｏｕｔの低下を精度よく抑制することができる。そのため、例えば、光源２の最小点灯時間を短くすることができ、調光比の高い光源駆動装置１を提供することができる。
Further, the
また、電源部２０は、光源２の一端に供給する給電部２１と、第１給電制御部２３（または、第１給電制御部２３ｃ。以下同様）と、第２給電制御部２４（または、第２給電制御部２４ｃ。以下同様）と、切替部２５（または、切替部２５ｃ。以下同様）とを備える。第１給電制御部２３は、光源２の他端の電圧ＶＬが所定電圧ＶＢになるように光源２に流れる電流を制御するフィードバック信号Ｓｆｂ１（第１の制御信号の一例）を出力する。第２給電制御部２４は、給電部２１が光源２の一端に供給する電圧（出力電圧Ｖｏｕｔ）が所定電圧になるようにフィードバック信号Ｓｆｂ２（第２の制御信号の一例）を出力する。切替部２５、２５ａ、２５ｂ、２５ｃは、ＰＷＭ制御により光源２がオンする期間において、フィードバック信号Ｓｆｂ１を給電部２１へ出力し、ＰＷＭ制御により光源２がオフする期間において、フィードバック信号Ｓｆｂ２を給電部２１へ出力する。これにより、電流制御と電圧制御との切り替えを容易に行うことができ、入力コンデンサや出力コンデンサの振動を抑え、かかる振動による異音の発生を防止することができる。
In addition, the
また、駆動部１０は、入力されるＰＷＭ信号Ｓｐがアクティブレベルである場合に、光源２の他端に電流源（例えば、定電流源１４、１６の一つまたは全部）を接続し、ＰＷＭ信号Ｓｐがノンアクティブレベルである場合に、光源２の他端に電流源（例えば、定電流源１４、１６の一つまたは全部）を切り離すスイッチ（例えば、スイッチング素子１５、１７の一つまたは全部）を備える。切替部２５は、ＰＷＭ信号Ｓｐがアクティブレベルである場合にフィードバック信号Ｓｆｂ１を給電部２１へ出力し、ＰＷＭ信号Ｓｐがノンアクティブレベルである場合にフィードバック信号Ｓｆｂ２を給電部２１へ出力する。このように、ＰＷＭ信号Ｓｐに基づいて給電部２１に入力するフィードバック信号Ｓｆｂを切り替えることから、光源２がオフする期間を精度よく把握して、フィードバック信号Ｓｆｂ２を給電部２１へ入力することができる。
In addition, when the input PWM signal Sp is at an active level, the driving
また、第２給電制御部２４ｃは、コンデンサ５６（保持部の一例）を備える、コンデンサ５６は、ＰＷＭ制御により光源２がオフする前にフィードバック信号Ｓｆｂ１によって給電部２１から出力される出力電圧Ｖｏｕｔまたは出力電圧Ｖｏｕｔに基づく電圧を保持電圧Ｖｃ（例えば、光源２がオン状態のときの出力電圧Ｖｏｕｔまたは分圧電圧Ｖｆｂ）として保持する。第２給電制御部２４ｃは、出力電圧Ｖｏｕｔ（給電部２１が光源２の一端に供給する電圧）が保持電圧Ｖｃ（コンデンサ５６によって保持された電圧）に応じた電圧になるようにフィードバック信号Ｓｆｂ２を出力する。これにより、例えば、光源２の個体差によって電圧ＶＬ１や電圧ＶＬ２がばらつく場合であっても、出力電圧Ｖｏｕｔの変化を精度よく抑制することができ、上述したセラコン鳴きを防止することができる。なお、保持部として、コンデンサ５６を例に挙げたが、コンデンサ５６に代えて、出力電圧Ｖｏｕｔや分圧電圧Ｖｆｂに対応する電圧を出力する電圧源を保持部として設けることもできる。
The second power
また、切替部２５ａは、出力電流Ｉｏ（光源２に流れる電流の一例）が所定値Ｉｔｈ以上である場合にフィードバック信号Ｓｆｂ１を給電部２１へ出力し、出力電流Ｉｏが所定値Ｉｔｈ未満である場合にフィードバック信号Ｓｆｂ２を給電部２１へ出力する。このように、出力電流Ｉｏに基づいてフィードバック信号Ｓｆｂを切り替えることから、光源２がオフする期間を精度よく把握して、フィードバック信号Ｓｆｂ２を給電部２１へ入力することができる。
Further, the
また、給電部２１は、入力電圧Ｖｉｎを降圧または昇圧して光源２へ供給する。切替部２５ｂは、入力電流Ｉｉ（給電部２１への入力電流の一例）が所定値Ｉｔｈ２以上である場合に光源２がオンであるとしてフィードバック信号Ｓｆｂ１を給電部２１へ出力し、入力電流Ｉｉが所定値Ｉｔｈ２未満である場合に光源２がオフであるとしてフィードバック信号Ｓｆｂ２を給電部２１へ出力する。このように、入力電流Ｉｉに基づいてフィードバック信号Ｓｆｂを切り替えることから、光源２がオフする期間を精度よく把握して、フィードバック信号Ｓｆｂ２を給電部２１へ入力することができる。
The
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Thus, the broader aspects of the present invention are not limited to the specific details and representative embodiments shown and described above. Accordingly, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents.
１ 光源駆動装置
２ 光源
２ａ、２ｂ ＬＥＤアレイ（光源の一例）
４、５ 分圧回路
６、３５、５６ コンデンサ
７、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ 光源ドライバ
１０、１０ｃ 駆動部
１１ ＰＷＭ調光部
１３ 定電流回路
１４、１６ 定電流源（電流源の一例）
１５、１７ スイッチング素子（スイッチの一例）
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 電源部
２１ 給電部
２２ 過電圧保護部
２３、２３ｃ 第１給電制御部
２４、２４ｃ 第２給電制御部
２５、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ 切替部
Ｉｉ 入力電流
Ｉｏ 出力電流
Ｓｆｂ、Ｓｆｂ１、Ｓｆｂ２ フィードバック信号
Ｓｐ、Ｓｐ１ ＰＷＭ信号
DESCRIPTION OF
4, 5
15, 17 Switching element (an example of a switch)
20, 20a, 20b, 20c
Claims (7)
前記光源のＰＷＭ制御を行う駆動部と、を備え、
前記電源部は、
前記ＰＷＭ制御により前記光源がオンする期間とオフする期間とで、フィードバック対象を切り替える
ことを特徴とする光源駆動装置。 A power supply for supplying voltage to one or more light sources;
A drive unit that performs PWM control of the light source,
The power supply unit is
A light source driving apparatus, wherein a feedback target is switched between a period in which the light source is turned on and a period in which the light source is turned off by the PWM control.
前記光源の一端に供給する給電部と、
前記光源の他端の電圧が所定電圧になるように前記光源に流れる電流を制御する第１の制御信号を出力する第１給電制御部と、
前記給電部が前記光源の一端に供給する電圧が所定電圧になるように第２の制御信号を出力する第２給電制御部と、
前記ＰＷＭ制御により前記光源がオンする期間において、前記第１の制御信号を前記給電部へ出力し、前記ＰＷＭ制御により前記光源がオフする期間において、前記第２の制御信号を前記給電部へ出力する切替部と、を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の光源駆動装置。 The power supply unit is
A power feeding section for supplying one end of the light source;
A first power supply control unit that outputs a first control signal for controlling a current flowing through the light source so that a voltage at the other end of the light source becomes a predetermined voltage;
A second power supply control unit that outputs a second control signal so that a voltage supplied to one end of the light source by the power supply unit becomes a predetermined voltage;
The first control signal is output to the power supply unit during a period in which the light source is turned on by the PWM control, and the second control signal is output to the power supply unit in a period in which the light source is turned off by the PWM control. The light source driving device according to claim 1, further comprising: a switching unit that performs the switching operation.
前記ＰＷＭ制御により前記光源がオフする前に前記第１の制御信号によって前記給電部から出力される電圧または当該電圧に基づく電圧を保持する保持部を備え、
前記給電部が前記光源の一端に供給する電圧が前記保持部によって保持された電圧に応じた電圧になるように前記第２の制御信号を出力する
ことを特徴とする請求項２に記載の光源駆動装置。 The second power supply control unit
A holding unit for holding a voltage output from the power supply unit by the first control signal or a voltage based on the voltage before the light source is turned off by the PWM control;
3. The light source according to claim 2, wherein the second control signal is output so that a voltage supplied by the power feeding unit to one end of the light source becomes a voltage corresponding to a voltage held by the holding unit. Drive device.
前記光源に流れる電流が所定値以上である場合に前記第１の制御信号を前記給電部へ出力し、前記光源に流れる電流が所定値未満である場合に前記第２の制御信号を前記給電部へ出力する
ことを特徴とする請求項２に記載の光源駆動装置。 The switching unit is
When the current flowing through the light source is greater than or equal to a predetermined value, the first control signal is output to the power supply unit, and when the current flowing through the light source is less than a predetermined value, the second control signal is output to the power supply unit. The light source driving device according to claim 2, wherein
入力電圧を降圧または昇圧して前記光源へ供給し、
前記切替部は、
前記給電部への入力電流が所定値以上である場合に前記光源がオンであるとして前記第１の制御信号を前記給電部へ出力し、前記給電部への入力電流が所定値未満である場合に前記光源がオフであるとして前記第２の制御信号を前記給電部へ出力する
ことを特徴とする請求項２に記載の光源駆動装置。 The power feeding unit is
Step down or step up the input voltage and supply it to the light source,
The switching unit is
When the input current to the power supply unit is greater than or equal to a predetermined value, the light source is on and the first control signal is output to the power supply unit, and the input current to the power supply unit is less than a predetermined value The light source driving apparatus according to claim 2, wherein the second control signal is output to the power feeding unit on the assumption that the light source is off.
前記光源と、を備える
ことを特徴とする表示装置。 A light source driving device according to any one of claims 1 to 5,
A display device comprising: the light source.
前記ＰＷＭ制御により前記光源がオンする期間とオフする期間とで、電源部のフィードバック対象を切り替える切替工程と、を含む
ことを特徴とする光源駆動方法。 A driving step of turning on / off a light source to which a voltage is supplied from a power supply unit by PWM control;
And a switching step of switching a feedback target of the power supply unit between a period in which the light source is turned on and a period in which the light source is turned off by the PWM control.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015164706 | 2015-08-24 | ||
| JP2015164706 | 2015-08-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017045716A true JP2017045716A (en) | 2017-03-02 |
Family
ID=58210411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016102659A Pending JP2017045716A (en) | 2015-08-24 | 2016-05-23 | Light source driver, display device, and light source driving method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2017045716A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023228978A1 (en) * | 2022-05-25 | 2023-11-30 | ローム株式会社 | Light-emitting device drive circuit, and lighting device and electronic apparatus using same |
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2016
- 2016-05-23 JP JP2016102659A patent/JP2017045716A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023228978A1 (en) * | 2022-05-25 | 2023-11-30 | ローム株式会社 | Light-emitting device drive circuit, and lighting device and electronic apparatus using same |
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