JP5749465B2 - 発光素子の駆動回路、それを用いた発光装置および電子機器 - Google Patents
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Description
IDRV=VREF/R2
が成り立つように、フィードバックがかかり、制御電圧VREFに応じた輝度でLEDストリング6を発光させることができる。
IDRV’=VDIM/R1
で与えられる。また、第1しきい値電圧VTH1が比例定数K1を用いて、
VTH1=VDIM×K1
で与えられるとき、過電流状態のしきい値電流ITH1は、
ITH1=VDIM×K1/R1
で与えられる。つまりしきい値電流ITH1を、駆動電流の目標値IDRV’に比例させることができる。つまり、駆動電流の目標値IDRV’に応じて、しきい値電流ITH1、つまり回路に流れる電流の上限値を設定することができ、回路を安全に保護しつつも、しきい値電流を高いレベルに固定した場合に比べて、消費電力を低減することができる。
この場合、スイッチング素子に流れる電流の過電流状態を検出するしきい値を、駆動電流に応じて変化させることができるため、回路を安全に保護しつつ、消費電力を低減することができる。
同様に、「部材Cが、部材Aと部材Bの間に設けられた状態」とは、部材Aと部材C、あるいは部材Bと部材Cが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
VTH1=VDIM×K1
VTH2=VDIM×K2
なお、定数K1、K2は1より大きい値に設定される。定数K1は、1.5〜2の範囲であることが望ましい。定数K2は、インダクタL1のインダクタンス値などに応じて適切に設定する。
発光装置3が正常に動作するとき、駆動電流IDRVは、
IDRV=VDIM/R1
に安定化される。
ITH1=VDIM×K1/R1
で与えられる。つまりしきい値電流ITH1は、駆動電流の目標値VDIM/R1に追従して動的に変化する。たとえばK1=1.5のとき、駆動電流IDRVの目標値が20mAのとき、しきい値電流ITH1は30mAとなり、30mA以上の電流は流れないように保護がかかる。つまり、比較技術よりも、170mAの消費電流を低減することができる。
図3は、第2の実施の形態に係る駆動回路4aの構成を示す回路図である。駆動回路4aは、複数のLEDストリング6_1〜6_mを駆動可能に構成され、制御IC100、出力回路102に加えて、電流ドライバ8を備える。
図3の駆動回路4aにおいても、図2の駆動回路4と同様に、駆動電流IDRVは、VDIM/R1を目標値として安定化される。また、過電流保護のしきい値電流ITH1、ITH2はそれぞれ、VDIM×K1/R1、VDIM×K2/R1で与えられる。したがって、しきい値電流ITH1、ITH2は、駆動電流IDRVの目標値に比例する。
Claims (8)
- 発光素子に駆動電圧および駆動電流を供給する駆動回路であって、
前記発光素子の経路上に設けられた第1検出抵抗と、
前記発光素子の目標輝度に応じたレベルを有する制御電圧と、前記目標輝度の変化に応じて変化する第1しきい値電圧を出力する電圧源と、
前記第1検出抵抗の電圧降下が前記制御電圧と一致するようにデューティ比が調節される、ゲートパルス信号を生成するコントローラと、
前記ゲートパルス信号にもとづき、前記駆動電圧を生成するスイッチング電源を駆動するドライバと、
前記第1検出抵抗の電圧降下が前記第1しきい値電圧を超えると、第1過電流検出信号をアサートし、前記スイッチング電源のスイッチング動作を停止せしめる第1コンパレータと、
を備え、
前記電圧源は、
少なくとも、前記制御電圧として第1の制御電圧、又は前記第1の制御電圧よりも高い第2の制御電圧を出力し、
前記第1の制御電圧を出力する場合には、前記第2の制御電圧よりも低い前記第1しきい値電圧を出力することを特徴とする駆動回路。 - 前記電圧源は、前記制御電圧に比例した第2しきい値電圧をさらに出力し、
前記駆動回路は、
前記スイッチング電源のスイッチング素子の経路上に設けられた第2検出抵抗と、
前記第2検出抵抗の電圧降下が前記第2しきい値電圧を超えると、第2過電流検出信号をアサートし、前記スイッチング素子をオフせしめる第2コンパレータと、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の駆動回路。 - 前記電圧源は、前記駆動電圧が所定の第3しきい値電圧より低いとき、前記第2しきい値電圧を、前記制御電圧とは無関係な一定レベルに固定し、前記駆動電圧が前記第3しきい値電圧を超えると、前記制御電圧に比例した前記第2しきい値電圧を出力することを特徴とする請求項2に記載の駆動回路。
- 発光素子に駆動電圧および駆動電流を供給する駆動回路であって、
前記発光素子の目標輝度に応じたレベルを有する制御電圧と、前記目標輝度の変化に応じて変化する第1しきい値電圧を出力する電圧源と、
前記発光素子の経路上に直列に設けられたトランジスタおよび第1検出抵抗と、
前記第1検出抵抗の電圧降下が前記制御電圧と一致するように、前記トランジスタの制御端子の電圧を調節する誤差増幅器と、
前記トランジスタおよび前記第1検出抵抗の電圧降下の合計が所定の基準電圧と一致するようにデューティ比が調節される、ゲートパルス信号を生成するコントローラと、
前記ゲートパルス信号にもとづき、前記駆動電圧を生成するスイッチング電源を駆動するドライバと、
前記第1検出抵抗の電圧降下が前記第1しきい値電圧を超えると、第1過電流検出信号をアサートし、前記スイッチング電源のスイッチング動作を停止せしめる第1コンパレータと、
を備え、
前記電圧源は、
少なくとも、前記制御電圧として第1の制御電圧、又は前記第1の制御電圧よりも高い第2の制御電圧を出力し、
前記第1の制御電圧を出力する場合には、前記第2の制御電圧よりも低い前記第1しきい値電圧を出力することを特徴とする駆動回路。 - 前記電圧源は、前記制御電圧に比例した第2しきい値電圧をさらに出力し、
前記駆動回路は、
前記スイッチング電源のスイッチング素子の経路上に設けられた第2検出抵抗と、
前記第2検出抵抗の電圧降下が前記第2しきい値電圧を超えると、第2過電流検出信号をアサートし、前記スイッチング素子をオフせしめる第2コンパレータと、
をさらに備えることを特徴とする請求項4に記載の駆動回路。 - 前記電圧源は、前記駆動電圧が所定の第3しきい値電圧より低いとき、前記第2しきい値電圧を、前記制御電圧とは無関係な一定レベルに固定し、前記駆動電圧が前記第3しきい値電圧を超えると、前記制御電圧に比例した前記第2しきい値電圧を出力することを特徴とする請求項5に記載の駆動回路。
- 発光素子と、
前記発光素子を駆動する請求項1から6のいずれかに記載の駆動回路と、
を備えることを特徴とする発光装置。 - 液晶パネルと、
前記液晶パネルのバックライトとして設けられた請求項7に記載の発光装置と、
を備えることを特徴とする電子機器。
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