CN103534820B - 发光元件驱动电路 - Google Patents

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Abstract

一种用于驱动LED电路(220)的LED驱动电路(10)，其包括：恒流驱动器(110)，该恒流驱动器(110)包括晶体管(111～114)，该晶体管(111～114)的集电极端子分别与并联连接而成的LED列(221～224)相连接，且该晶体管(111～114)的发射极端子接地；以及LED驱动控制部(120)，该LED驱动控制部(120)根据晶体管(111～114)的最大基极电流，对施加到LED列(221～224)的共用电压进行设定。

Description

发光元件驱动电路
技术领域
本发明涉及一种对LED(发光二极管)等由高电压来驱动的发光元件进行驱动的发光元件驱动电路。
背景技术
近些年，LED(发光二极管)等发光元件逐渐被用作为液晶显示器的背光源等的面光源。在将LED用作为面光源的情况下，通常串联连接多个LED来构成LED列，并进一步地并联连接多个LED列来构成LED矩阵。在各个LED列中以串联的方式插入晶体管，利用该晶体管使流过该LED列的电流为恒定电流。
然而，LED的正向电压降存在着偏差。因此，对插入各个LED列中的晶体管所施加的集电极-发射极间电压也会产生偏差。鉴于此，在用作为面光源的LED矩阵中，必须将施加到各个LED列的共用电压设定得较高，以使得插入各个LED列的晶体管在放大区起到使电流恒定的作用，即，确保对插入各个LED列的晶体管所施加的电压(集电极-发射极间电压)可靠地超过了饱和电压。
针对上述问题，在专利文献1中公开了一种具有能将施加到各个LED列的电压限制到所需要的最低限度的发光元件驱动电路的发光装置。
关于专利文献1所记载的发光装置，参照图6进行说明。图6是专利文献1所记载的发光装置的电路图。如图6所示，该发光装置具备LED驱动电路50和LED光源电路60。
LED光源电路60如图6所示，包括开关电路61和LED电路62。LED电路62由4个LED列621～624并联连接而成，相当于上述的LED矩阵。开关电路61用于增大或减小施加到4个LED列621～624的共用电压，如图6所示，由电源电压611、线圈612、晶体管613、二极管614、以及电容器615构成。
LED驱动电路50如图6所示，包括恒流驱动器51、LED驱动控制部52、以及DCDC控制器53。恒流驱动器51由与LED列621～624分别串联连接的晶体管511～514、以及电阻515～518构成。晶体管514如图6所示，其发射极端子与运算放大器521的一个输入端子相连接，其基极端子与运算放大器521的输出端子相连接。由此，向晶体管514的集电极-发射极间施加饱和电压以上的电压，将晶体管514限制在放大区工作，从而使流过LED列624的电流为恒定电流。同样地、晶体管511～513也与运算放大器(未图示)相连接，从而构成使流过LED列621～623的电流为恒流电流的恒流电路。
LED驱动控制部52具有上述的运算放大器521，与恒流驱动器51协作地实现使电流恒定的功能，并且对DCDC控制器53进行控制，从而将晶体管511～514的集电极-发射极间电压的最小值保持在稍大于晶体管511～514的饱和电压的值。具体而言，利用比较电路527，生成晶体管511～514的集电极电压的最小值Vmin和由恒压源522所提供的基准电压Vref之间的电压差ΔV，并且利用DCDC控制器53，对提供给开关电路61的直流电压进行控制以使电压差ΔV为零。
专利文献1所涉及的发光装置通过具备上述结构，能够在未对LED施加所需要的以上的电压的同时，对LED进行驱动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本公开专利公报“特开2003-332624号公报(2003年11月21日公开)”
专利文献2：日本公开专利公报“特开2008-130296号公报(2008年6月5日公开)”
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，在专利文献1所记载的技术中，当想要在具备例如能够通过晶体管来连接4列LED列的LED电路62的发光元件驱动装置中增设新的LED列时，如图7所示，还必须具备LED驱动控制部52’。图7是表示在使用专利文献1所记载的LED驱动控制部52来增设LED列的情况下的、发光装置的电路的电路图。
如图7所示，为了增设LED列625，需要设置新的LED驱动控制部52’、以及具有晶体管541和电阻542的检测电路54。
因此，为了增设1列LED列，不得不设置能够控制4列LED列的LED驱动控制部，因此，存在电路规模变得过大、且导致成本变高的问题。
针对上述问题，考虑例如通过简单地设置专利文献2所记载的LED点灯电路中所使用的电流镜电路，由此来增设LED列。但是，由于LED驱动控制部52中不具备与构成电流镜电路的晶体管的集电极端子相连接的输入端子，因此，结果还是需要新设LED驱动控制部，而无法解决上述问题。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够容易地增设发光元件的发光元件的驱动电路。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明所涉及的发光元件驱动电路是对多个发光元件并联连接而成的发光元件电路进行驱动的发光元件驱动电路，为了解决上述问题而具有如下特征，即具有：恒流驱动器，该恒流驱动器包括多个晶体管，该多个晶体管的集电极端子分别与所述多个发光元件相连接，且该多个晶体管的发射极端子接地；以及控制电路，该控制电路根据所述多个晶体管的基极电流中的最大基极电流，对施加到所述多个发光元件的共用电压进行设定。
根据上述结构，所述控制电路无需参考所述晶体管的集电极端子的电压，就能够实现低损耗控制功能。由此，能够在减少输入端子的同时，缩小电路规模。另外，由于无需参考有可能成为高压的所述晶体管的集电极端子的电压，因此，无需对所述控制电路要求较高的耐压性能。
根据上述结构，在并联连接的所述发光元件中以并联连接的方式进一步增设发光元件，在此情况下，通过连接具有共用基极电流的2个以上的开关元件的电路，能够容易地进行增设。具体原因如下：因为新设的开关元件的基极端子是共用的，所以在所述控制电路中，无需新的用于与新设的开关元件的基极端子相连接的连接端子，也无需增设新的比较电路。
另外，因为无需另外增设所述控制电路，因此，即使在增设所述发光元件的情况下，也能够将电路规模的扩大抑制到最小限度，从而能够削减增设所述控制电路所需的成本。
本发明所涉及的发光元件的增设方法是对多个发光元件并联连接而成的发光元件电路增设新的发光元件的增设方法，为了解决上述问题而具有如下特征，即在所述多个发光元件的任一个发光元件和所述新的发光元件中使用并连接电流镜电路，以使这两个发光元件中流过相同的电流。
根据上述结构，在并联连接的所述发光元件中以并联连接的方式进一步增设发光元件时，通过使用并连接所述电流镜，能够使所述多个发光元件中的任一个发光元件和所述新的发光元件中流过相同的电流，因此，能够容易地增设所述新的发光元件。
发明效果
本发明所涉及的发光元件驱动电路是对多个发光元件并联连接而成的发光元件电路进行驱动的发光元件驱动电路，为了解决上述问题而具有如下特征，即具有：恒流驱动器，该恒流驱动器包括多个晶体管，该多个晶体管的集电极端子分别与所述多个发光元件相连接，且该多个晶体管的发射极端子接地；以及控制电路，该控制电路根据所述多个晶体管的基极电流中的最大基极电流，对施加到所述多个发光元件的共用电压进行设定。
根据上述结构，可以提供一种能够容易地增设发光元件的发光元件的驱动电路。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的具有LED驱动电路的发光装置的电路的电路图。
图2是表示本发明的一个实施方式所涉及的发光装置所具有的比较电路的工作示例的时序图。
图3是表示本发明的一个实施方式的变形例所涉及的具有LED驱动电路的发光装置的电路的电路图。
图4是表示本发明的一个实施方式的变形例所涉及的LED驱动电路所具有的电流镜电路的电路图。
图5是表示本发明的另一个实施方式所涉及的具有LED驱动电路的发光装置的电路的电路图。
图6是专利文献1所涉及的发光装置的电路图。
图7是表示在使用专利文献1所记载的LED驱动控制部来增设LED列时、发光装置的电路的电路图。
具体实施方式
<实施方式1>
参照图1至图4来说明本实施方式所涉及的发光元件的LED驱动电路。图1是表示本实施方式所涉及的具有LED驱动电路的发光装置的电路的电路图。另外，在本实施方式中，以使用LED作为发光元件的情况为例进行说明，但是并不仅限于此。
[发光装置的结构]
发光装置1如图1所示，具备LED驱动电路10、以及LED光源电路20。
(LED光源电路的结构)
首先，对LED光源电路20的结构进行说明。LED光源电路20如图1所示，包括开关电路210和LED电路220。
开关电路210具有对是否向LED电路220施加驱动电压进行切换的开关功能，以及对施加到LED电路220的驱动电压进行控制的功能。开关电路210如图1所示，能够由电源211、线圈212、MOS晶体管213、二极管214、以及电容器215来构成。
电源211通过线圈212连接到二极管214的阳极端子216。MOS晶体管213的漏极端子连接到二极管214的阳极端子216，其源极端子接地，其栅极端子连接到DCDC控制器130。二极管214的阴极端子217通过电容器215连接到MOS晶体管213的源极端子，且通过电容器215进行接地。
根据由DCDC控制器130所提供的直流电压，对MOS晶体管213的导通或者截止进行切换。另外，在MOS晶体管213处于导通状态时，以与由DCDC控制器130所提供的直流电压相对应的放大率，对电源211所提供的电压进行放大。
利用由开关电路210所提供的驱动电压，使LED电路220发光。LED电路220如图1所示，能够利用多个LED串联连接而成的LED列221～224来构成。
在各个LED列221～224中，尾端的LED的一侧(阳极端子未与其它的LED相连接的一侧)的阳极端子连接到上述开关电路210所具有的二极管214的阴极端子217，尾端的LED的另一侧(阴极端子未与其它LED相连接的一侧)的阴极端子连接到后述的恒流驱动器110所具有的晶体管111～114的集电极端子。由此，LED列221～224互相并联连接。
另外，对于每一个LED，构成LED列221～224的LED的正向电压降都存在着偏差。例如，白色LED的正向电压降在3.4V～4V的范围内发生偏差。因此，LED列221～224中的电压降在每个LED列中都不同。
(LED驱动电路的结构)
接着，对LED驱动电路10的结构进行说明。LED驱动电路10如图1所示，包括恒流驱动器110、LED驱动控制部120、以及DCDC控制器130。
恒流驱动器110具有与后述的LED驱动控制部120协作以使分别流过LED列221～224的电流恒定的恒流功能。恒流驱动器110如图1所示，能够利用晶体管111～114、以及电阻115～118来构成。
晶体管111～114的集电极端子分别连接到LED列221～224的尾端的LED(阴极端子未与其它LED相连接的LED)的阴极端子。另外，晶体管111～114的基极端子分别连接到LED驱动控制部120。再者，晶体管111～114的发射极端子分别连接到LED驱动控制部120，且分别通过电阻115～118进行接地。
LED驱动控制部120具有对DCDC控制器130进行控制以使晶体管111～114中的损耗降低的低损耗控制功能。另外，LED驱动控制部120具有与上述的恒流驱动器110协作以使分别流过LED列221～224的电流恒定的恒流功能。
LED驱动控制部120的恒流功能如图1所示，利用运算放大器121、恒压源122、以及电阻124来实现。运算放大器121的一个输入端子与晶体管114的集电极端子相连接，其另一个输入端子与恒压源122相连接，其输出端子通过电阻124与晶体管114的基极端子相连接。
此外，LED驱动控制部120具有与晶体管111～114的发射极端子及基极端子相连接的4对输入端子。而且，这4对输入端子分别与运算放大器121、恒压源122、以及电阻124相连接(除了与晶体管114相连接的部分，其它都省略了图示)。
另外，LED驱动控制部120的低损耗控制功能利用电压检测部126、比较电路127、以及恒压源128来实现。电压检测部126与电阻124的两端(端子123和端子125)相连接，并检测出电阻124上的电压降。也就是说，检测出与晶体管114的基极电流成比例的电压。电压检测部126所检测出的电压被输入到比较电路127中。
另外，LED驱动控制部120具有用于检测出与晶体管111～114的基极电流成比例的电压的4个电压检测部126(除了用于检测出与晶体管114的基极电流成比例的电压的电压检测部126，其它都省略图示)。接着，由4个电压检测部126所检测出的电压分别被输入到比较电路127中。
比较电路127在每个采样时钟，对分别从4个电压检测部126所输入的电压进行采样。接着，将采样得到的4个电压值之中最大的最大电压Vmax与从恒压源128所输入的基准电压Vref进行比较，将具有与该比较结果相对应的值的DCDC指令信号提供给DCDC控制器130。更具体而言，(1)在当前时钟最大电压Vmax大于基准电压Vref的情况下，将当前时钟的DCDC指令信号的值设定为比前一个时钟的DCDC指令信号的值提高一个等级后的值，(2)在当前时钟最大电压Vmax小于基准电压Vref的情况下，将当前时钟的DCDC指令信号的值设定为比前一个时钟的DCDC指令信号的值降低一个等级后的值。但是，对DCDC指令信号的值设定有下限值，即使最大值Vmax持续小于基准电压Vref，DCDC指令信号的值也不会小于该下限值。
图2示出了DCDC指令信号的值的设定示例(图2中的“基极电流(转换为电压值)”对应于上述的最大电压Vmax)。在图2所示的示例中，在时钟t1以后，最大电压Vmax大于基准电压Vref。因此，比较电路127使DCDC指令信号的值(图2中的“DCD指令值”)一个等级一个等级地上升。另外，在时钟t2以后，最大电压Vmax小于基准电压Vref。因此，比较电路127使DCDC指令信号的值一个等级一个等级地下降。而且，在时钟t3以后，最大电压Vmax再次大于基准电压Vref。因此，比较电路127再次使DCDC指令信号的值一个等级一个等级地上升。另外，在时钟t4以后，最大电压Vmax再次小于基准电压Vref。因此，比较电路127再次使DCDC指令信号的值一个等级一个等级地下降。
DCDC控制器130根据从比较电路127所输入的DCDC指令信号的值，对施加到开关电路210的电压进行控制。具体而言，DCDC指令信号的值越大时，施加到MOS晶体管213的直流电压越大，DCDC指令信号的值越小时，施加到MOS晶体管213的直流电压越小。
另外，在上述示例中，在最大电压Vmax大于/小于基准电压Vref的时钟，构成为使DCDC指令信号的值一个等级一个等级的上升/下降，但是并不仅限于此。也就是说，例如，在最大电压Vmax大于/小于基准电压Vref的时钟，可构成为使DCDC指令信号的值2个等级2个等级的上升/下降，也可构成为使DCDC指令信号的值3个等级3个等级的上升/下降。
另外，在上述示例中，构成为在每一个时钟对最大电压Vmax和基准电压Vref进行比较，且在每一个时钟使DCDC指令信号的值上升或者下降，但是并不仅限于此。也就是说，例如，可构成为在每2个时钟对最大电压Vmax和基准电压Vref进行比较，且在每2个时钟使DCDC指令信号的值发生变化，也可构成为在每3个时钟对最大电压Vmax和基准电压Vref进行比较，且在每3个时钟使DCDC指令信号的值发生变化。
另外，在上述示例中，构成为将对从4个电压检测部126所输入的电压进行采样而得到的4个电压值的最大值、即最大电压Vmax和基准电压Vref进行比较，但并不仅限于此。也就是说，例如也可构成为将这4个电压值分别与基准电压Vref进行比较，只要其中一个大于基准电压Vref，则使DCDC指令信号的值提高一个等级，而在4个都小于基准电压Vref的情况下，使DCDC指令信号的值下降一个等级。
另外，在本实施方式中，以LED驱动控制部120具有用于通过恒流驱动器110与LED列相连接的端子组、即4个通道(下面，将分别与晶体管111～114相连接的1对端子称为“通道”)的情况为例进行说明。当然本发明并不仅限于上述情况，例如LED驱动控制部120也可具备10个通道。
DCDC控制器130对施加到开关电路210的电压进行调整，以使由LED驱动控制部120的比较电路127所提供的电压ΔV变为0。
(LED驱动电路的低损耗控制功能)
接着，进一步地详细说明LED驱动控制部120的低损耗控制功能。
LED驱动控制部120所具有的电压检测部126如上所述，对与晶体管114的基极电流成比例的电压值V进行检测。在晶体管114中，若集电极-发射极间电压Vce变小，则基极电流变大，若集电极-发射极间电压Vce变大，则基极电流变小。因此，电压检测部126能够检测出与晶体管114的集电极-发射极间电压Vce成负相关的电压值V(Vce)。
LED驱动控制部120所具有的比较电路127如上所述，根据从各个电压检测部所输入的电压的最大值Vmax和从恒压源128所输入的基准电压Vref的比较结果，设定DCDC指令信号的值。另外，DCDC控制器130如上所述，根据由LED驱动控制部120所具有的比较电路127所提供的DCDC指令信号的值，对提供给开关电路210的直流电压进行控制。
将晶体管111～114从饱和区进入放大区时的集电极-发射极间电压设为Vceo，将基准电压Vref设定为稍小于V(Vceo)的值。由此，能够将晶体管111～114的集电极-发射极间电压Vce的最小值保持在稍大于Vceo的值。也就是说，能够使晶体管111～114在放大区工作，从而实现恒流工作。
LED驱动控制部120利用上述结构，无需直接检测出晶体管111～114的集电极电压，就能够根据基极电流来检测出与集电极电压相对应的值。
根据上述结构，LED驱动控制部120无需参考晶体管111～114的集电极端子的电压，就能够实现低损耗控制功能。由此，能够在减少输入端子的同时，缩小电路规模。另外，因为无需参考有可能成为高压的晶体管111～114的集电极端子的电压，因此，无需对LED驱动控制部120要求较高的耐压性能。
另外，根据上述结构，也容易向LED电路220增设LED列。下面，作为本实施方式所涉及的发光装置1的变形例，对在LED电路220中增设有LED列的发光装置进行说明。
图3是表示本变形例所涉及的具有LED驱动电路的发光装置的电路的电路图。如图3所示，LED驱动电路10a具有电流镜电路140，LED光源电路20a具有LED列225，除此之外，本实施方式所涉及的发光装置2与实施方式1的发光装置1具有相同的结构。
在本变形例中，如图3所示，在LED光源电路20a中增设了LED列225，以形成5列LED列。
但是，由于LED驱动控制部120仅具有4个用于与LED列相连接的通道，因此，即使简单地增设了LED列225，也无法对LED列225进行驱动。
因而，为了使LED驱动控制部120与LED列225相连接，LED驱动电路10具有电流镜电路140。
(电流镜电路的结构)
参照图4对本变形例所涉及的电流镜电路140的结构进行说明。图4是表示本变形例所涉及的LED驱动电路10a所具有的电流镜电路140的电路图。
如图4所示，电流镜电路140具有晶体管141～146、以及电阻147～149。通过设置图4所示的电流镜电路140，来代替实施方式1的恒流驱动器110所具有的晶体管114及电阻118，本变形例所涉及的恒流驱动器110a能够进行LED225的增设。
晶体管141的集电极端子和晶体管143的集电极端子相连接，晶体管141的发射极端子和晶体管143的基极端子相连接，由此以达林顿的方式来连接晶体管141和晶体管143。另外，晶体管141和晶体管143的集电极端子与LED列224的阴极端子相连接，晶体管141的基极端子与基极输出端子150相连接，晶体管143的发射极端子与晶体管145的集电极端子相连接。
晶体管142的集电极端子和晶体管144的集电极端子相连接，晶体管142的发射极端子和晶体管144的基极端子相连接，由此以达林顿的方式来连接晶体管142和晶体管144。另外，晶体管142和晶体管144的集电极端子与LED列225的阴极端子相连接，晶体管142的基极端子与基极输出端子150相连接，晶体管144的发射极端子与晶体管146的集电极端子相连接。
通过将晶体管145的集电极端子、与晶体管145的基极端子及晶体管146的基极端子相连接，从而将晶体管145和晶体管146形成为电流镜。晶体管145的集电极端子连接到晶体管143的发射极端子，其发射极端子连接到电阻147的一端。另外，晶体管146的集电极端子连接到晶体管144的发射极端子，其发射极端子连接到电阻148的一端。
此外，若将以达林顿方式相连接的晶体管141和晶体管143、以及晶体管142和晶体管144分别看作为1个晶体管，则所连接的晶体管141～146构成威尔逊电流镜(Wilson current mirror、高精度威尔逊电流镜)电路。
如上所述，通过将晶体管组合成2级以构成威尔逊电流镜，由此能够使电流镜电路140保持更高精度的恒流工作。
另外，电阻147和电阻148的另一端同时连接到电阻149的一端和发射极输出端子151，电阻149的另一端接地。
此外，基极输出端子150是提供流过晶体管141和晶体管142的电流的端子。发射极输出端子151是输出分别通过电阻147和电阻148而连接的晶体管145和晶体管146的发射极端子的电压值的端子。
另外，即使在LED列224、225所涉及的电压Vf不同的情况下，电流镜电路140也能够保持恒流工作，即形成所谓的发射极跟随电路。
此外，在本实施方式中，作为电流镜电路140，使用了将1对晶体管以达林顿的方式连接到由2对晶体管所构成的威尔逊电流镜电路而得到的电路，但是并不仅限于此。也就是说，作为电流镜电路140，也可以使用将1对晶体管以达林顿的方式连接到由1对晶体管所构成的威尔逊电流镜电路而得到的电路。在采用后者的结构的情况下，相比于采用前者的结构的情况，具有电路结构简单的优点。
(LED驱动电路的控制工作)
接着，参照图3，对具有电流镜电路140的LED驱动电路10a的控制工作进行说明。此外，将晶体管141和晶体管142共有的基极端子(图4所示的基极输出端子150)称为电流镜电路140的基极端子。另外，将晶体管145和晶体管146的、通过电阻147和电阻148而连接的发射极端子(图4所示的发射极输出端子151)称为电流镜电路140的发射极端子。
(LED驱动电路的低损耗控制功能)
接着，进一步地详细说明LED驱动控制部120的低损耗控制功能。
LED驱动控制部120所具有的电压检测部126如上所述，对与流过电流镜电路140的基极端子的基极电流成比例的电压值V进行检测。在电流镜电路140中，若晶体管145及146的集电极-发射极间电压Vce变小，则基极电流变大，若集电极-发射极间电压Vce变大，则基极电流变小。因此，电压检测部126能够检测出与电流镜电路140所具有的晶体管145及146的集电极-发射极间电压Vce成负相关的电压值V(Vce)。
LED驱动控制部120所具有的比较电路127如上所述，根据由各个电压检测部所输入的电压的最大值Vmax和由恒压源128所输入的基准电压Vref的比较结果，设定DCDC指令信号的值。另外，DCDC控制器130如上所述，根据LED驱动控制部120所具有的比较电路127所提供的DCDC指令信号的值，对提供给开关电路210的直流电压进行控制。
将晶体管111～113和电流镜电路140所具有的晶体管145及146从饱和区进入放大区时的集电极-发射极间电压设为Vceo，将基准电压Vref设定为稍小于V(Vceo)的值。由此，能够将晶体管111～113和电流镜电路140所具有的晶体管145及146的集电极-发射极间电压Vce的最小值保持在稍大于Vceo的值。也就是说，使晶体管111～113和电流镜电路140所具有的晶体管145及146在放大区工作，从而能够实现恒流工作。
LED驱动控制部120利用上述结构，无需直接检测出晶体管111～114的集电极电压，就能够根据基极电流来检测出与集电极电压相对应的值。
根据上述结构，在并联连接的LED列221～224中以并联连接的方式进一步增设LED列时，通过连接具有共用基极电流的2个以上的开关元件的电路，能够容易地进行增设。具体原因如下：因为新设的开关元件的基极端子是共用的，所以在上述比较电路中，无需新的用于与新设的开关元件的基极端子相连接的连接端子，也无需增设新的比较电路。
另外，因为无需另外增设上述比较电路，因此，即使在增设发光元件的情况下，也能够将电路规模的扩大抑制到最小限度，从而能够削减增设比较电路所需的成本。
<实施方式2>
根据图5对本发明的另一个实施方式进行说明。另外，为了方便说明，对具有与实施方式1所涉及的构成要素相同功能的构成要素标注相同标号，并省略其说明。在本实施方式中，主要对与实施方式1的不同点进行说明。
[发光装置的结构]
图5是表示本发明的另一个实施方式所涉及的具有LED驱动电路的发光装置的电路的电路图。如图5所示，除了LED驱动电路10b具有LED驱动控制部120b和电流镜电路140b以外，本实施方式所涉及的发光装置3与实施方式2的发光装置2具有相同的结构。
在本实施方式中，如图5所示，LED驱动控制部120b具有集电极连接端子，该集电极连接端子与LED光源电路20b中的、与LED列221～223的阴极端子相连接的晶体管的集电极端子相连。LED驱动控制部120b通过集电极连接端子来得到晶体管的集电极-发射极间电压。
比较电路127对由晶体管所输入的集电极-发射极间电压Vce进行比较。接着，将DCDC指令信号提供给DCDC控制器130，该DCDC指令信号具有与这些电压的最大值Vmax和由恒压源128所输入的基准电压Vref的比较结果相对应的值。
(电流镜电路的结构)
如图5所示，电流镜电路140b具有晶体管141～146、电阻147～149、比较电路152、以及恒压源153。通过设置该电流镜电路140b，来代替实施方式1的恒流驱动器110所具有的晶体管114及电阻118，本实施方式所涉及的恒流驱动器110b能够进行LED225的增设。
晶体管141的集电极端子和晶体管143的集电极端子相连接，晶体管141的发射极端子和晶体管143的基极端子相连接，由此以达林顿的方式来连接晶体管141和晶体管143。另外，晶体管141和晶体管143的集电极端子与LED列224的阴极端子相连接，晶体管141的基极端子与基极输出端子150相连接，晶体管143的发射极端子与晶体管145的集电极端子相连接。
晶体管142的集电极端子和晶体管144的集电极端子相连接，晶体管142的发射极端子和晶体管144的基极端子相连接，由此以达林顿的方式来连接晶体管142和晶体管144。另外，晶体管142和晶体管144的集电极端子与LED列225的阴极端子相连接，晶体管142的基极端子与基极输出端子150相连接，晶体管144的发射极端子与晶体管146的集电极端子相连接。
通过将晶体管145的集电极端子、与晶体管145的基极端子及晶体管146的基极端子相连接，从而将晶体管145和晶体管146形成为电流镜。晶体管145的集电极端子连接到晶体管143的发射极端子，其发射极端子连接到电阻147的一端。另外，晶体管146的集电极端子连接到晶体管144的发射极端子，其发射极端子连接到电阻148的一端。
若将以达林顿方式相连接的晶体管141和晶体管143、以及晶体管142和晶体管144分别看作为1个晶体管，则所连接的晶体管141～146构成威尔逊电流镜(Wilson current mirror、高精度威尔逊电流镜)电路。
电阻147和电阻148的另一端同时连接到电阻149的一端和发射极输出端子151，电阻149的另一端接地。
另外，比较电路152的输入端子的一侧连接到晶体管141的集电极端子，另一侧连接到晶体管142的集电极端子，而且另一侧还连接到恒压源153，输出端子连接到LED驱动控制部120b的集电极连接端子。
比较电路152对晶体管143的集电极端子上的电压(晶体管143的集电极端子－晶体管145的发射极端子之间的电压)、和从晶体管144的集电极端子上的电压所输入的电压的值（晶体管144的集电极端子－晶体管146的发射极端子之间的电压）进行比较，将这2个电压之中较大的一个电压输出到LED驱动控制部120b。
(LED驱动电路的低损耗控制功能)
接着，进一步地详细说明LED驱动控制部120b的低损耗控制功能。
LED驱动控制部120b所具有的比较电路127如上所述，根据由比较电路152所输入的电压及晶体管111～113的集电极-发射极间电压Vce的最大值Vmax、与由恒压源128所输入的基准电压Vref的比较结果，设定DCDC指令信号的值。另外，DCDC控制器130如上所述，根据LED驱动控制部120所具有的比较电路127所提供的DCDC指令信号的值，对提供给开关电路210的直流电压进行控制。
将晶体管111～113及141～146从饱和区进入放大区时的集电极-发射极间电压设为Vceo，将基准电压Vref设定为稍小于V(Vceo)的值。由此，能够将晶体管111～113及141～146的集电极-发射极间电压Vce的最小值保持在稍大于Vceo的值。也就是说，使晶体管111～113及141～146在放大区工作，从而能够实现恒流工作。
LED驱动控制部120利用上述结构，无需直接检测出晶体管111～114的集电极电压，就能够根据基极电流来检测出与集电极电压相对应的值。
（附记事项1）
本发明所涉及的发光元件驱动电路如上所述，是对多个发光元件并联连接而成的发光元件电路进行驱动的发光元件驱动电路，其特征在于，包括：恒流驱动器，该恒流驱动器包括多个晶体管，该多个晶体管的集电极端子分别与所述多个发光元件相连接，且该多个晶体管的发射极端子接地；以及控制电路，该控制电路根据所述多个晶体管的基极电流中的最大基极电流，对施加到所述多个发光元件的共用电压进行设定。
根据上述结构，所述控制电路无需参考所述晶体管的集电极端子的电压，就能够实现低损耗控制功能。由此，能够在减少输入端子的同时，缩小电路规模。另外，因为无需参考有可能成为高压的所述晶体管的集电极端子的电压，因此，无需对所述控制电路要求较高的耐压性能。
根据上述结构，在并联连接的所述发光元件中以并联连接的方式进一步增设发光元件时，通过连接具有共用基极电流的2个以上的开关元件的电路，能够容易地进行增设。具体原因如下：因为新设的开关元件的基极端子是共用的，所以在所述控制电路中，无需新的用于与新设的开关元件的基极端子相连接的连接端子，也无需增设新的比较电路。
另外，因为无需另外增设所述控制电路，因此，即使在增设所述发光元件的情况下，也能够将电路规模的扩大抑制到最小限度，从而能够削减增设所述控制电路所需的成本。
本发明所涉及的发光元件驱动电路优选为还具有电流镜电路，该电流镜电路使所述发光元件电路中所包括的发光元件中流过的电流、和与该发光元件并联连接的新的发光元件中流过的电流相同，所述控制电路根据下述两个基极电流中的最大基极电流，即所述多个晶体管的基极电流、和所述电流镜电路所具有的一对晶体管的相互短路的基极端子中流过的基极电流，对施加到所述多个发光元件的共用电压进行设定。
根据上述结构，利用所述电流镜电路，能够使并联连接在任一个所述发光元件上的发光元件中流过的电流、和任一个所述发光元件中流过的电流大致相同。另外，所述比较电路通过获取所述一对晶体管的互相短路的基极端子中所流过的基极电流，无需增加获取基极电流的端子，就能够增设发光元件。
在本发明所涉及的发光元件驱动电路中，优选所述电流镜电路是威尔逊电流镜电路。
根据上述结构，通过将所述电流镜电路设为威尔逊电流镜电路，能够降低因温度而导致的电流镜电路的特性变化。由此，能够更高精度地使与任一个所述发光元件并联连接的发光元件中所流过的电流、和任一个所述发光元件中所流过的电流大致相同。
在本发明所涉及的发光元件驱动电路中，优选所述电流镜电路是维德拉电流镜(Widlar current mirror)电路。
根据上述结构，将所述电流镜电路设为维德拉电流镜电路，使电路结构更为简单，能够实现价格更为低廉的发光元件驱动电路。
在本发明所涉及的发光元件驱动电路中，优选所述电流镜电路还具有以达林顿方式与所述一对晶体管相连接的另一对晶体管。
根据上述结构，能够利用以达林顿方式相连接的所述另一对晶体管来放大提供给基极端子彼此短路的所述一对晶体管的电流。由此，由于对构成所述电流镜、且基极端子彼此短路的所述一对晶体管进行驱动，因此能够减小所述控制电路所提供的电流，从而能够削减功耗。
另外，以达林顿方式来连接所述另一对晶体管的电流镜电路可以是由一对晶体管构成的维德拉电流镜电路，也可以是由2对晶体管构成的威尔逊电流镜电路。在前者的情况下，能够实现简单且廉价的发光元件驱动电路。在后者的情况下，能够以更高的精度来实现发光元件驱动电路。
本发明所涉及的发光元件的增设方法如上所述，是对并联连接有多个发光元件的发光元件电路增设新的发光元件的增设方法，其特征在于，在所述多个发光元件的任一个发光元件和所述新的发光元件中使用并连接电流镜电路，以使这两个发光元件中流过的电流相同。
根据上述结构，在并联连接的所述发光元件上以并联连接的方式进一步增设发光元件时，通过使用并连接所述电流镜，能够使所述多个发光元件中的任一个发光元件和所述新的发光元件之中流过相同的电流，因此，能够容易地增设所述新的发光元件。
（附记事项2）
本发明并不限于上述各个实施方式以及变形例，能在权利要求所示的范围内进行各种变更，将分别揭示在不同的实施方式中的技术方法进行适当组合所得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
工业上的实用性
本发明的发光元件驱动电路能够适用于照明器件的光源、以及电视接收机和便携电话等的显示器的背光源。
标号说明
1、2、3发光装置
10、10a、10b LED驱动电路
20、20a、20b LED光源电路
110、110a、110b恒流驱动器
111～114、141～146晶体管
115～117、124、147～149电阻
120、120b LED驱动控制部
121、127、152比较电路
122、128、153恒压源
126电压检测部
130DCDC控制器
210开关电路
211电源
212线圈
213MOS晶体管
214二极管
215电容器
220LED电路
221～225LED列

Claims (4)

1.一种发光元件驱动电路，该发光元件驱动电路是对多个发光元件并联连接而成的发光元件电路进行驱动的发光元件驱动电路，其特征在于，包括：
恒流驱动器，该恒流驱动器包括多个晶体管，该多个晶体管的集电极端子分别与所述多个发光元件相连接，且该多个晶体管的发射极端子接地；
控制电路，该控制电路根据所述多个晶体管的基极电流中的最大基极电流，对施加到所述多个发光元件的共用电压进行设定；以及
电流镜电路，该电流镜电路使所述发光元件电路中所包括的发光元件中流过的电流、和与该发光元件并联连接的新的发光元件中流过的电流相同，
所述控制电路包括电压检测部、比较电路、以及恒压源，所述电压检测部所检测出的电压被输入到所述比较电路的一个端子，所述恒压源所输出的电压被输入到所述比较电路的另一个端子，
所述控制电路不与所述多个晶体管的集电极端子、以及所述电流镜电路所具有的一对晶体管的集电极端子中的任一个相连接；而与所述多个晶体管的发射极端子、以及所述电流镜电路所具有的一对晶体管的发射极端子相连接；
所述控制电路根据下述两个基极电流中的最大基极电流，即所述多个晶体管的基极电流、和所述电流镜电路所具有的一对晶体管的相互短路的基极端子中流过的基极电流，对施加到所述多个发光元件的共用电压进行设定。
2.如权利要求1所述的发光元件驱动电路，其特征在于，
所述电流镜电路是威尔逊电流镜电路。
3.如权利要求1所述的发光元件驱动电路，其特征在于，
所述电流镜电路是维德拉电流镜电路。
4.如权利要求1至3中任一项所述的发光元件驱动电路，其特征在于，
所述电流镜电路还具有以达林顿方式与所述一对晶体管相连接的另一对晶体管。
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