JP5567509B2 - Led駆動回路 - Google Patents
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Description
ILED=Vref1/R1=Iref1・R2/R1 ・・・(1)
で表される一定電流に制御される。スイッチSW1は、PWM信号VPWMによって前記したように、数百Hz以上の周波数でオン/オフを繰り返してトランジスタMN1をオン/オフ制御し、発光素子LEDがPWM信号VPWMのデューティに応じてPWM調光される。
請求項2にかかる発明は、請求項1に記載のLED駆動回路において、前記停止手段によって前記オン加速手段による前記制御が停止するときの前記駆動電流の所定値は、前記基準電圧に応じた電流値であることを特徴とする。
請求項3にかかる発明は、請求項1又は2に記載のLED駆動回路において、前記電流検出器を、前記第1のトランジスタとゲートおよびソース又はベースおよびエミッタが共通接続された第2のトランジスタで構成し、前記オン加速手段を、前記第1および第2のトランジスタのゲート又はベースを所定電流で充電する電流源として働く第3のトランジスタで構成し、前記停止手段を、前記基準電圧に応じた電流値の定電流を前記第2のトランジスタに供給する電流源として働く第4のトランジスタと、前記第2のトランジスタのドレイン電流又はコレクタ電流が前記第4のトランジスタの前記定電流を超えるとき前記第3のトランジスタをオフにする第5のトランジスタとで構成した、ことを特徴とする。
請求項4にかかる発明は、請求項3に記載のLED駆動回路において、前記停止手段を、前記基準電圧に応じた電流値の定電流を前記第2のトランジスタに供給する電流源として働く第4のトランジスタと、前記第2のトランジスタのドレイン電流又はコレクタ電流が前記第4のトランジスタの前記定電流を超えるとき出力側の信号を反転させるインバータと、前記第3のトランジスタと前記第1および第2のトランジスタのゲート又はベースとの間に接続された第6のトランジスタとで構成した停止手段に置き換え、前記インバータの出力側の信号が反転したとき前記第6のトランジスタをオフさせるようにしたことを特徴とする。
請求項5にかかる発明は、請求項3又は4に記載のLED駆動回路において、前記第3のトランジスタの前記所定電流の値を、前記基準電圧に応じた電流値としたことを特徴とする。
請求項6にかかる発明は、請求項2、3、4又は5に記載のLED駆動回路において、前記基準電圧を第1の基準電流を用いて作成し、前記駆動電流が該第1の基準電流のK倍(K>1)の電流値となるように制御するとき、前記第2のトランジスタのサイズ比を、前記第の1のトランジスタのサイズ比の1/K倍に設定したことを特徴とする。
図1に本発明の第1の実施例のLED駆動回路を示す。図5に示したものと同じものには同じ符号を付けた。本実施例では、抵抗R3とキャパシタC1の共通接続点と電源VDDのラインとの間に、電流源I2とスイッチSW2の直列回路を設けておく。また、トランジスタMN1のドレインの駆動電流ILEDを検出する電流検出器2を接続しておく。そして、その電流検出器2で検出される駆動電流ILEDが所定値に達しないときは、スイッチSW2をオンにしておき、所定値に達したときに、そのスイッチSW2をオフさせるようにした。なお、上記所定値は、前記式(1)で表される駆動電流ILEDに設定する。
図2に本発明の第2の実施例のLED駆動回路を示す。本実施例は、図1のLED駆動回路をより具体化したものである。本実施例では、ゲートとソースがトランジスタMN1と共通接続されたNMOSトランジスタMN2を設ける。このとき、ゲート幅の比(サイズ比W/L)は、MN1:MN2=K:1に設定する。1<Kである。よって、トランジスタMN2には、トランジスタMN1に流れる電流の1/Kの電流(=ILED/K)が流れる。また、電流源I1の電流Iref1を1:1でミラーするカレントミラーをPMOSトランジスタMP1,MP3で構成し、そのトランジスタMP3のドレインをトランジスタMN2のドレインに接続する。よって、トランジスタMP3は電流Iref1が流れる電流源として働く。さらに、電流源I2の電流Iref2を1:1でミラーするカレントミラーをPMOSトランジスタMP5,MP6で構成し、そのトランジスタMP6のドレインを抵抗R3とキャパシタC1の共通接続点に接続する。よって、トランジスタMP6は電流Iref2が流れる電流源として働く。さらに、ゲートがトランジスタMP3,MN2のドレインに共通接続され、ソースが電源VDDのラインに接続され、ドレインがトランジスタMP6のゲートに接続されたPMOSトランジスタMP4を設ける。
電流ILED=Iref1・K ・・・(2)
となる。よって、K=R2/R1に設定すれば、駆動電流ILEDが式(1)を満たす電流(定電流制御すべき目標電流)に達したとき、キャパシタC1への電流Iref2の充電が停止される。
図3に第3の実施例のLED駆動回路を示す。本実施例は、電流Iref1を1:1でミラーするカレントミラーをPMOSトランジスタMP1,MP6で構成し、このトランジスタMP6と、キャパシタC1と抵抗R3との共通接続点との間にPMOSトランジスタMP7を接続して、そのトランジスタMP7のゲートにインバータINV1を接続し、そのインバータINV1の入力側をトランジスタMP3,MN2の共通ドレインに接続したものである。
なお、図3で説明したインバータINV1とトランジスタMP7の組み合わせ構成は、図2で説明したトランジスタMP4に置き換えることができる。また、逆に、図2で説明したトランジスタMP4を、図3で説明したインバータINV1とトランジスタMP8の組み合わせの構成に置き換えることができる。また、以上の実施例では、トランジスタとしてMOSトランジスタを使用したが、バイポーラトランジスタを使用しても、同様に実現することができることは勿論である。
I1,I2,I2’:電流源
MP1〜MP7:PMOSトランジスタ
MN1,MN2:NMOSトランジスタ
Claims (6)
- LEDに流れる駆動電流を検出して電圧に変換するセンス抵抗と、該センス抵抗で得られた電圧と基準電圧との差分を増幅するオペアンプと、該オペアンプで得られた信号に応じて動作して前記LEDに流れる駆動電流が前記基準電圧に応じた電流値になるように制御する第1のトランジスタと、該第1のトランジスタをPWM信号に応じてオン/オフ制御して前記LEDをPWM調光するスイッチ手段とを備えたLED駆動回路において、
前記駆動電流を検出する電流検出器と、前記PWM信号が前記LEDの点灯を開始させるように切り替わったとき前記第1のトランジスタをオンさせる方向に制御するオン加速手段と、前記電流検出器で検出される前記駆動電流が所定値に達すると前記オン加速手段による制御を停止させる停止手段とを備えたことを特徴とするLED駆動回路。 - 請求項1に記載のLED駆動回路において、
前記停止手段によって前記オン加速手段による前記制御が停止するときの前記駆動電流の所定値は、前記基準電圧に応じた電流値であることを特徴とするLED駆動回路。 - 請求項1又は2に記載のLED駆動回路において、
前記電流検出器を、前記第1のトランジスタとゲートおよびソース又はベースおよびエミッタが共通接続された第2のトランジスタで構成し、
前記オン加速手段を、前記第1および第2のトランジスタのゲート又はベースを所定電流で充電する電流源として働く第3のトランジスタで構成し、
前記停止手段を、前記基準電圧に応じた電流値の定電流を前記第2のトランジスタに供給する電流源として働く第4のトランジスタと、前記第2のトランジスタのドレイン電流又はコレクタ電流が前記第4のトランジスタの前記定電流を超えるとき前記第3のトランジスタをオフにする第5のトランジスタとで構成した、
ことを特徴とするLED駆動回路。 - 請求項3に記載のLED駆動回路において、
前記停止手段を、前記基準電圧に応じた電流値の定電流を前記第2のトランジスタに供給する電流源として働く第4のトランジスタと、前記第2のトランジスタのドレイン電流又はコレクタ電流が前記第4のトランジスタの前記定電流を超えるとき出力側の信号を反転させるインバータと、前記第3のトランジスタと前記第1および第2のトランジスタのゲート又はベースとの間に接続された第6のトランジスタとで構成した停止手段に置き換え、前記インバータの出力側の信号が反転したとき前記第6のトランジスタをオフさせるようにしたことを特徴とするLED駆動回路。 - 請求項3又は4に記載のLED駆動回路において、
前記第3のトランジスタの前記所定電流の値を、前記基準電圧に応じた電流値としたことを特徴とするLED駆動回路。 - 請求項2、3、4又は5に記載のLED駆動回路において、
前記基準電圧を第1の基準電流を用いて作成し、前記駆動電流が該第1の基準電流のK倍(K>1)の電流値となるように制御するとき、前記第2のトランジスタのサイズ比を、前記第の1のトランジスタのサイズ比の1/K倍に設定したことを特徴とするLED駆動回路。
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