JP7018124B2 - 発光素子駆動装置 - Google Patents
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Description
図1は、LED発光装置を備えた車両の全体構成を示す図である。本図の車両Xは、LED発光装置X1と、バッテリX2と、電源スイッチX3a及びX3bと、を有する。
次に、LED発光装置X1の内部構成について説明する。LED発光装置X1は、LED駆動装置100とLED光源200を含むほか、LED駆動装置100に外付けされる種々のディスクリート部品として、抵抗R1~R4と、キャパシタC1~C3と、ダイオードD1~D3と、負特性サーミスタNTCと、を含む。
引き続き、図1を参照しながらLED駆動装置100の内部構成について説明する。LED駆動装置100は、電流ドライバ101と、基準電圧生成部102と、オープンマスク機能部103と、過電圧ミュート部104と、プロテクトバス機能部105と、CRタイマ106と、LEDオープン検出部107と、LEDショート検出部108と、基準電流設定部109と、ISETオープン/ショート検出部110と、制御ロジック部111と、バイパス機能部112と、Nチャネル型MOS[metal oxide semiconductor]電界効果トランジスタN1及びN2と、電流源CS1及びCS2と、スイッチSW1及びSW2を集積化して成る。また、本図では明示されていないが、LED駆動装置100には、その他の回路部(UVLO[under voltage locked out]機能部やTSD[thermal shutdown]機能部など)も集積化されている。
図2は、バイパス機能部112の第1実施形態を示す図である。本実施形態のバイパス機能部112は、コンパレータ112aとスイッチ112b(本実施形態では、Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ)を含む。
図4は、バイパス機能部112の第2実施形態を示す図である。本実施形態のバイパス機能部112は、オペアンプAMP1~AMP3と、Nチャネル型MOS電界効果トランジスタM1~M3と、カレントミラーCM1及びCM2と、電流制御部CTRLと、抵抗Ra~Rdとを含む。LED駆動装置100には、図1のSWピン及びSWCNTピンに代えて、ISINKピン、SETピン、及び、RVINピンが設けられている。なお、ISINKピンには、LEDチップ203のアノード(=LEDチップ202のカソード)が接続されている。また、SETピン及びRVINピンには、それぞれ、抵抗RSET及びRVINが外付けされている。以下では、LED駆動装置100の内部における各要素の接続関係について具体的に説明する。
図6は、LED発光装置X1の素子追加例を示す図である。本構成例のLED発光装置X1は、先の図1をベースとしつつ、抵抗R5~R7をさらに有する。抵抗R5は、ダイオードD2及びD3それぞれのアノードと接地端との間に接続されている。抵抗R6は、THDピンと接地端との間に接続されている。抵抗R7は、THDピンと負特性サーミスタNTCとの間に接続されている。
図7は、バイパス機能部112(及びこれを備えたLED駆動装置100)の第3実施形態を示す図である。本実施形態のLED駆動装置100は、基本的に第1実施形態(図1)と同様の構成であるが、一部の構成要素については、描写が割愛されている。
図11は、バイパス機能部112の第4実施形態を示す図である。本実施形態のバイパス機能部112は、先の第3実施形態(図7)を具体化した構成であり、先のオペアンプ112A及びトランジスタ112Bを含むほか、係数乗算部112C及び112D、減算部112E、及び、電流源112Fに相当する構成要素として、オペアンプ112Gと、電流源112Hと、Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ112Iと、抵抗RA、RB及びRCと、を含む。
図12は、図7及び図11におけるLED駆動装置100の端子配置を示す図である。LED駆動装置100は、VSON[Very-thin Small Outline No Lead]パッケージに封止されており、装置外部との電気的な接続を確立するための手段として、10本の外部端子(VINピン、BPCNTピン、PBUSピン、CRTピン、DISCピン、THDピン、SETピン、GNDピン、ISINKピン、OUTピン)が設けられている。
図13は、これまでに説明してきたLED発光装置X1を具現化した一例として、ソケット型LEDモジュールYを示す平面図である。本構成例のソケット型LEDモジュールYは、例えば車載用の照明器具であって、基板300、LEDチップ400(先出のLEDチップ201~203に相当)、白色樹脂480、リフレクタ600、端子800、種々の電子部品(LED駆動装置100、抵抗R1~R7、キャパシタC1~C3、ダイオードD1~D3、負特性サーミスタNTC)、並びに、ソケット900を備えている。
これまでに説明してきたLED駆動装置100は、例えば、図15や図16で示したように、車両X10のヘッドランプ(ハイビーム/ロービーム/スモールランプ/フォグランプなどを適宜含む)X11、昼間走行用ランプ(DRL[daylight running lamps])X12、テールランプ(スモールランプやバックランプなどを適宜含む)X13、ストップランプX14、ターンランプX15などの発光装置に組み込んで用いることができる。
上記の実施形態では、発光素子として発光ダイオードを用いた構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、例えば、発光素子として有機EL[electro-luminescence]素子を用いることも可能である。
101 電流ドライバ
102 基準電圧生成部
103 オープンマスク機能部
104 過電圧ミュート部
105 プロテクトバス機能部
106 CRタイマ
107 LEDオープン検出部
108 LEDショート検出部
109 基準電流設定部
110 ISETオープン/ショート検出部
111 制御ロジック部
112 バイパス機能部
112a コンパレータ
112b スイッチ
112A オペアンプ
112B Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ
112C、112D 係数乗算部
112E 減算部
112F 電流源
112G オペアンプ
112H 電流源
112I Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
200 LED光源(発光素子光源)
201、202、203 LED素子(発光素子)
300 基板
400 LEDチップ
480 白色樹脂
600 リフレクタ
601 反射面
800 端子
900 ソケット
910 搭載部
950 放熱板
R1~R4、R5~R7 抵抗
C1~C3 キャパシタ
D1~D3 ダイオード
NTC 負特性サーミスタ
N1、N2 Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
CS1、CS2 電流源
SW1、SW2 スイッチ
AMP1~AMP3 オペアンプ
CM1、CM2 カレントミラー
CTRL 電流制御部
M1~M3 Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
Ra~Rd、RA、RB、RC、RSET、RVIN、RBP1~3 抵抗
X 車両
X1 LED発光装置
X2 バッテリ
X3a、X3b 電源スイッチ
X10 車両
X11 ヘッドランプ
X12 昼間走行用ランプ
X13 テールランプ
X14 ストップランプ
X15 ターンランプ
Y ソケット型LEDモジュール
Y10 LEDヘッドランプモジュール
Y20 LEDターンランプモジュール
Y30 LEDリアランプモジュール
Claims (16)
- 電源電圧の印加端と接地端との間に接続された発光素子光源に流れる出力電流を生成する電流ドライバと、
前記電源電圧の低下時に前記発光素子光源を構成する複数の発光素子の少なくとも一つをバイパスして前記出力電流が流れる発光素子の直列段数を減らすバイパス機能部と、
を有し、
前記バイパス機能部は、前記出力電流が流れる発光素子の直列段数を切り替える際に、バイパス対象の発光素子に流れる出力電流を徐々に変化させるものであって、前記電源電圧またはその分圧電圧に応じた制御電流に基づいて前記出力電流のうち前記バイパス対象の発光素子を経由しない分岐電流の設定値を可変制御する、発光素子駆動装置。 - 前記制御電流は、前記電源電圧または前記分圧電圧が所定の閾値電圧よりも高くなったときに流れ始める、請求項1に記載の発光素子駆動装置。
- 前記分岐電流の設定値は、前記出力電流の目標値よりも大きい最大値から前記制御電流の増大に伴って減少していく、請求項1または2に記載の発光素子駆動装置。
- 前記バイパス機能部は、前記制御電流が流れるバイパス制御端子の端子電圧が所定の閾値電圧と一致するように前記制御電流を生成する制御電流生成部を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の発光素子駆動装置。
- 前記端子電圧は、前記電源電圧または前記分圧電圧から前記制御電流に応じた電圧降下分を差し引いた電圧である、請求項4に記載の発光素子駆動装置。
- 前記バイパス機能部は、
前記出力電流の目標値を定めるための基準電流に第1係数を乗ずる第1係数乗算部と、
前記制御電流に第2係数を乗ずる第2係数乗算部と、
前記第1係数乗算部の出力信号から前記第2係数乗算部の出力信号を減ずる減算部と、
前記減算部の出力信号に応じて前記分岐電流を生成する電流源と、
をさらに含む、請求項4または5に記載に発光素子駆動装置。 - 前記バイパス機能部は、
前記出力電流の目標値に応じた参照電圧を生成する参照電圧生成部と、
前記分岐電流に応じたセンス電圧を生成する電流検出部と、
前記制御電流に応じたオフセット電圧を前記センス電圧に与えるオフセット付与部と、
前記オフセット電圧が付与された前記センス電圧が前記参照電圧と一致するように前記分岐電流を生成する分岐電流生成部と、
をさらに含む、請求項4または5に記載の発光素子駆動装置。 - 第1端が前記電源電圧の印加端に接続されて第2端が前記分圧電圧の印加端に接続された第1抵抗と、第1端が前記分圧電圧の印加端に接続されて第2端が接地端に接続された第2抵抗と、第1端が前記分圧電圧の印加端に接続されて第2端が前記バイパス制御端子に接続された第3抵抗が外付けされる、請求項4~7のいずれか一項に記載の発光素子駆動装置。
- 前記バイパス制御端子は、前記電源電圧の入力端子に隣接する、請求項4~8のいずれか一項に記載の発光素子駆動装置。
- 前記分岐電流が流れる外部端子は、前記出力電流の出力端子及び接地端子の少なくとも一方に隣接する、請求項4~9のいずれか一項に記載の発光素子駆動装置。
- 前記電流ドライバは、電流ソース型である、請求項1~10のいずれか一項に記載の発光素子駆動装置。
- 前記電流ドライバは、電流シンク型である、請求項1~10のいずれか一項に記載の発光素子駆動装置。
- 複数の発光素子を直列に接続して成る発光素子光源と、
前記発光素子光源を駆動する請求項1~12のいずれか一項に記載の発光素子駆動装置と、
を有する、発光装置。 - 前記発光素子は、発光ダイオード、または、有機EL素子である、請求項13に記載の発光装置。
- 前記発光素子光源及び前記発光素子駆動装置を実装するための配線パターンが敷設された基板と、
前記基板を搭載するソケットと、
をさらに有する、請求項13または14に記載の発光装置。 - 請求項13~15のいずれか一項に記載の発光装置を有する、車両。
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Citations (5)
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---|---|---|---|---|
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---|---|---|---|---|
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JP2010015883A (ja) | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Sumida Corporation | 点灯回路 |
JP2011119738A (ja) | 2009-12-02 | 2011-06-16 | Aussmak Optoelectronic Corp | 発光装置 |
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