CN107079566A - 发光元件驱动装置、发光装置和车辆 - Google Patents

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Abstract

一种发光元件驱动装置具有：根据流入发光元件的电流来生成复位信号的复位信号生成单元；根据发光元件的阳极电压来生成置位信号的置位信号生成单元；以及根据复位信号和置位信号从输入电压生成输出电压，而将输出电压提供给发光元件输出电压提供单元。置位信号生成单元具有：根据发光元件的阳极电压生成电流的电流生成单元；对电流生成单元所生成的电流进行充电的充电单元；以及根据参考电压与充电单元的充电电压之间的比较结果来生成置位信号的比较器。

Description

发光元件驱动装置、发光装置和车辆
技术领域
本发明涉及驱动发光元件的发光元件驱动装置，利用发光元件驱动装置的发光装置以及利用发光元件驱动装置的车辆。
背景技术
图12是示出发光装置的示例的示意图。图12中所示的发光装置12包括至少一个发光元件(图12中的发光二极管)Z1和驱动发光元件Z1的发光元件驱动装置。
在图12所示的发光装置中所包括的发光元件驱动装置中，控制单元3根据从比较器COM1输出的复位信号RESET和从比较器COM2输出的置位信号SET，控制高边驱动器2H和低边驱动器2L来导通和截止N沟道MOS场效应晶体管1H和1L(以下称为高边晶体管1H和低边晶体管1L)。通过这种方式，在高边晶体管1H与低边晶体管1L之间的连接节点处产生电压(开关电压Vsw)。
当在发光元件Z1中流过的输出电流Io超过阈值时，从比较器COM1输出的复位信号RESET上升，之后输出电流Io减小，使复位信号RESET下降。
发光元件Z1的阳极电压Vom由电阻器ROFF和电容器COFF构成的RC积分电路进行积分。当积分值超过参考电压VREF时，从比较器COM2输出的置位信号SET上升，之后电容器COFF由放电电路(未示出)放电，使得置位信号SET下降。之后，当从比较器COM1输出的复位信号RESET上升时，放电电路(未图示)的电容器COFF的放电结束。
当置位信号SET上升时，控制单元3导通高边晶体管1H并且截止低边晶体管1L。此外，当复位信号RESET上升时，控制单元3截止高边晶体管1H并且导通低边晶体管1L。
图13A和13B是用于说明图12中所示的发光装置的操作示例的时序图，其中开关电压Vsw、输出电流Io、复位信号RESET以及置位信号SET按照从上到下的顺序示出。图13A是在发光元件Z1中串联连接的元件数量大使得发光元件Z1的阳极电压Vom高的情况下的时序图。图13B是在发光元件Z1中串联连接的元件数量少使得发光元件Z1的阳极电压Vom低的情况下的时序图。
作为开关电压Vsw的低电平周期的关断时间tOFF可以由下式(1)表示。注意的是，在下面的等式(1)中，ROFF，COFF和VCOFF分别表示电阻器ROFF的电阻，电容器COFF的电容和电容器COFF两端的电压(即发光元件Z1的阳极电压Vom的积分值)。
[数学公式1]
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1："PFET step-down controller for driving large current LED(用于驱动大电流LED的PFET降压控制器)"，在线，2010年4月，美国国家半导体公司，2014年9月29日搜索，因特网URL：http://www.tij.co.jp/jp/lit/ds/symlink/lm3409.pdf
发明内容
本发明所要解决的技术问题
上述等式(1)是非线性的，尽管接近于线性。然而，如果发光元件Z1的阳极电压Vom高，则上述等式(1)变得非常接近线性，而如果发光元件Z1的阳极电压Vom低，由于RC积分电路的瞬变特性的影响，则上述等式(1)与线性的偏差变得明显(见图14)。
因此，存在这样的技术问题：理论上不管发光元件Z1的阳极电压Vom如何，输出电流Io的平均值必须恒定，但是实际上如果发光元件Z1的阳极电压Vom低，则输出电流Io的平均值减小。需要注意的是，非专利文献1中公开的发光装置也具有与图12所示的发光装置相同的问题。
鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种发光元件驱动装置，其能够抑制由于发光元件的阳极电压的变化引起的输出电流的平均值的变化，利用发光元件驱动装置的发光装置以及利用该发光元件驱动装置的车辆。
解决技术问题的方案
为了实现上述目的，根据本发明的发光元件驱动装置包括：复位信号生成单元，被设置为根据流入至少一个发光元件的电流来生成复位信号；置位信号生成单元，被设置为根据至少一个发光元件的阳极电压来生成置位信号；以及输出电压提供单元，被设置为根据复位信号和置位信号从输入电压生成输出电压而将输出电压提供给至少一个发光元件。置位信号生成单元包括：电流生成单元，被设置为根据至少一个发光元件的阳极电压来生成电流；充电单元，被设置为对由电流生成单元生成的电流进行充电；以及比较单元，被设置为根据充电单元的充电电压与参考电压之间的比较结果来生成置位信号(第一结构)。
需要注意的是，具有上述第一结构的发光元件驱动装置优选地具有如下的结构，其中设置有检测至少一个发光元件的阳极电压的电平的检测单元，并且根据检测单元的检测结果来切换置位信号生成单元的内部常数(第二结构)。
另外，具有上述第二结构的发光元件驱动装置优选具有如下的结构：其中电流产生单元包括分压单元，该分压单元被设置为对进行至少一个发光元件的阳极电压分压，并且根据检测单元的检测结果来切换分压单元的分压比和充电单元的电容(第三结构)。
此外，具有上述第三结构的发光元件驱动装置优选具有其中分压单元的分压比与充电单元的电容的乘积恒定的结构(第四结构)。
此外，具有上述第二结构的发光元件驱动装置优选地具有如下的结构，其中置位信号生成单元还包括被设置为输出参考电压的参考电压源，并且电流生成单元包括被设置为对于至少一个发光元件的阳极电压进行分压的分压单元，并且根据检测单元的检测结果来切换分压单元的分压比和参考电压(第五结构)。
此外，具有上述第五结构的发光元件驱动装置优选具有其中分压单元的分压比与参考电压的乘积恒定的结构(第六结构)。
此外，具有上述第一至第六结构中任一个的发光元件驱动装置优选具有如下结构：其中输出电压生成单元包括：串联连接在输入电压的施加端子与接地端子之间的高边晶体管和低边晶体管，其连接节点经由线圈连接到输出电容器；高边驱动器和低边驱动器，其被设置为分别生成高边晶体管和低边晶体管的驱动控制信号，以及控制单元，其被设置为根据复位信号和置位信号来分别控制高边驱动器和低边驱动器导通和截止高边晶体管和低边晶体管(第七结构)。
此外，根据本发明的发光装置包括具有上述第一至第七结构中任一个所述的发光元件驱动装置，以及通过该发光元件驱动装置进行驱动的至少一个发光元件(第八结构)。
此外，具有上述第八结构的发光装置优选具有如下的结构，其中设置与至少一个发光元件的每个元件并联连接的至少一个开关，并且置位信号生成单元还包括电流源，该电流源被设置为如果至少一个开关的每个开关都接通，则向充电单元提供电流(第九结构)。
需要注意的是，具有上述第八或第九结构的发光装置优选具有其中发光元件是发光二极管或有机EL元件的结构(第十结构)。
此外，具有上述第十结构的发光装置优选具有其中发光装置用作车载灯的结构(第十一结构)。
此外，具有上述第十一结构的发光装置优选具有其中将发光装置安装在车辆中作为前照灯模块、转向灯模块或后灯模块的结构(第十二结构)。
此外，根据本发明的车辆包括根据第十一或第十二结构的发光装置(第十三结构)。
此外，具有上述第十三结构的车辆优选具有其中发光装置用作前照灯、昼夜行车光源、尾灯、刹车灯和转向灯中的至少一种的结构(第十四结构)。
本发明的效果
根据本发明，可以提供一种发光元件驱动装置，其能够抑制由于发光元件的阳极电压的变化导致的输出电流的平均值的变化，利用该发光元件驱动装置的发光装置，以及利用该发光元件驱动装置的车辆。
附图说明
图1A是示出第一实施例的发光装置的示意图。
图1B是示出第一实施例的发光装置的示意图。
图2A是示出关断时间电路的示例的示意图。
图2B是示出关断时间电路的另一示例的示意图。
图3是示出第二实施例的发光装置的示意图。
图4是示出关断时间电路的示例的示意图。
图5是示出第三实施例的发光装置的示意图。
图6是示出关断时间电路的示例的示意图。
图7是配备有发光装置的车辆的外观图(前方)。
图8是配备有发光装置的车辆的外观图(后方)。
图9是LED前照灯模块的外观图。
图10是LED转向灯模块的外观图。
图11是LED后灯模块的外观图。
图12是示出发光装置的示例的示意图。
图13A是用于说明图12所示的发光装置的操作示例的时序图。
图13B是用于说明图12所示的发光装置的操作示例的时序图。
图14是示出通过RC积分电路所确定的发光元件的阳极电压的积分值的时序图。
具体实施方式
<第一实施例>
图1A是示出第一实施例的发光装置的示意图。
图1中所示的发光装置包括至少一个发光元件(图1A中的发光二极管)Z1，驱动该发光元件Z1的发光元件驱动器IC 110、线圈L1、输出电容器Co、感测电阻器Rs以及电容器C1。
作为半导体集成电路器件(所谓的LED驱动器IC)的发光元件驱动器IC 110，其集成有N沟道MOS场效应晶体管1H和1L(以下称为高边晶体管1H和低边晶体管1L)、高边驱动器2H和低边驱动器2L、二极管D1、控制单元3、恒压源4、比较器COM1、分压电路5、电压-电流转换电路6、充电单元7、比较器COM2以及参考电压源8。此外，发光元件驱动器IC 110具有外部端子T1至T7，从而建立外部电连接。需要注意的是，发光元件驱动IC 110中的电路元件的一部分可以通过外部连接的元件来代替。
在发光元件驱动器IC 110的外部，外部端子T2连接到输入电压Vi的施加端子。外部端子T1连接到线圈L1的第一端子。线圈L1的第二端子(输出电压Vo的施加端子)连接到感测电阻器Rs的第一端子。感测电阻器Rs的第二端子连接到发光元件Z1的第一端子(阳极)。发光元件Z1的第二端子(阴极)连接到接地端子。输出电容器Co的第一端连接到线圈L1的第二端子。输出电容器Co的第二端被连接到接地端子。外部端子T3连接到接地端子。外部端子T4经由电容器C1连接到线圈L1的第一端子。外部端子T5连接到感测电阻Rs的第一端子。外部端子T6和T7连接到发光元件Z1的第一端子(阳极)。
在发光元件驱动器IC 110内，高边晶体管1H的漏极连接到外部端子T2。高边晶体管1H的源极连接到外部端子T1。高边晶体管1H的栅极连接到高边驱动器2H的输出端子。低边晶体管1L的漏极连接到外部端子T1。低边晶体管1L的源极连接到外部端子T3。低边晶体管1L的栅极连接到低边驱动器2L的输出端子。换言之，高边晶体管1H和低边晶体管1L串联连接在输入电压Vi的施加端子和接地端子之间，并且它们之间的连接节点(开关电压Vsw的施加端子)经由线圈L1连接到输出电容器Co。
高边驱动器2H基于来自控制单元3的指令生成高边晶体管1H的控制信号GH。当控制信号GH是高电平时，高边晶体管1H导通，而当控制信号GH是低电平时，高边晶体管1H截止。低边驱动器2L基于来自控制单元3的指令生成低边晶体管1L的控制信号GL。当控制信号GL为高电平时，低边晶体管1L导通，并且当控制信号GL为低电平时，低边晶体管1L截止。
外部连接到发光元件驱动器IC 110的二极管D1和电容器C1构成自举电路。自举电路产生自举电压Vbst。二极管D1的阳极连接到施加有恒定电压Vreg的端子。二极管D1的阴极连接到外部端子T4。
将高边驱动器2H的第一电源端子和驱动控制器3的第一电源端子连接到外部端子T4(即，自举电压Vbst的施加端子)。将高边驱动器2H的第二电源端子连接到外部端子T1(即，开关电压Vsw的施加端子)。因此，施加到高边晶体管1H的栅极的控制信号GH的高电平是升压电压Vbst，而控制信号GH的低电平是开关电压Vsw。
低边驱动器2L的第一电源端子连接到恒定电压Vreg的施加端子。低边驱动器2L的第二电源端子连接到外部端子T3(接地电压GND的施加端子)。因此，施加到低边晶体管1L的栅极的控制信号GL的高电平是恒定电压Vreg，控制信号GL的低电平是接地电压GND。
描述具有上述结构的自举电路的操作。当高边晶体管1H截止并且低边晶体管1L导通时，如果开关电压Vsw为低电平(GND)，则电容器C1通过从恒定电压Vreg的施加端子经由二极管D1流向电容器C1的电流进行充电。在这种情况下，升压电压Vbst基本上变为恒定电压Vreg(更准确地说，通过从恒定电压Vreg减去二极管D1的正向压降电压Vf所获得的值(Vreg-Vf))。
另一方面，在电容器C1被充电的状态下，当高边晶体管1H导通而低边晶体管1L截止时，开关电压Vsw从低电平(GND)升到高水平(Vi)。然后，升压电压Vbst升高至比开关电压Vsw的高电平(Vi)高出电容器C1的充电电压(基本上为Vreg)的值(Vi+Vreg)。由于该升压电压Vbst施加到高边驱动器2H的第一电源端子，所以高边晶体管1H可以被可靠地导通和截止。
当感测电阻器Rs两端的电压和恒定电压源4的恒定电压之和的电压超过预定电压时，比较器COM1使得作为输出信号的复位信号RESET为高电平。如果感测电阻Rs两端的电压和恒定电压源4的恒定电压之和的电压不高于预定电压，则比较器COM1使得作为输出信号的复位信号RESET为低电平。因此，在发光元件Z1中流过的输出电流Io超过阈值，从比较器COM1输出的复位信号RESET上升，之后输出电流Io减小，因此复位信号RESET下降。
分压电路5对发光元件Z1的阳极电压Vom进行分压，以将分压电压提供给电压-电流转换电路6。电压-电流转换电路6生成与发光元件Z1的阳极电压Vom的分压相对应的电流，以将电流提供给充电单元7。充电单元7对于从电压-电流转换电路6所提供的电流(充电)充电。需要注意的是，如果发光元件Z1的阳极电压Vom低，则可以采用其中不设置分压电路5的不同于该示例的结构，并且发光元件Z1的阳极电压Vom被提供给电压-电流转换电路6。
当充电单元7的充电电压超过从参考电压源8输出的参考电压VREF时，从比较器COM2输出的置位信号SET升高，并且紧随其后，充电单元7通过放电电路(图1A中未示出)进行放电，使得置位信号SET下降。此后，当从比较器COM1输出的复位信号RESET上升时，通过放电电路(图1A中未示出)的充电单元7的放电结束。
控制单元3根据从比较器COM1输出的复位信号RESET和比较器COM2输出的置位信号SET，控制高边驱动器2H和低边驱动器2L导通和截止高边晶体管1H和低边晶体管1L。通过这种方式，生成高边晶体管1H与低边晶体管1L之间的连接节点处的电压(开关电压Vsw)。
当置位信号SET上升时，控制单元3导通高边晶体管1H并且截止低边晶体管1L。此外，当复位信号RESET上升时，控制单元3截止高边晶体管1H并且导通低边晶体管1L。
在具有上述结构的图1中所示的发光装置中，决定作为开关电压Vsw的低电平周期的关断时间tOFF的关断时间电路，由分压电路5、电压-电流转换电路6、充电单元7、比较器COM2和参考电压源8构成，而未使用RC积分电路。因此，关断时间tOFF可以由下式(2)表示，不受RC积分电路的瞬态特性的影响。因此，可以抑制由于发光元件Z1的阳极电压的变化导致的输出电流Io的平均值的变化(理想地是防止输出电流Io的平均值变化)。需要注意的是，以下等式(2)中的C和I分别表示充电单元7的电容和从电压-电流转换电路6输出的电流。
[数学公式2]
图2A是示出由分压电路5、电压-电流转换电路6、充电单元7、比较器COM2和参考电压源8构成的关断时间电路的示例的示意图。
分压电路5由电阻器51和52构成，从而将发光元件Z1的阳极电压Vom进行分压。
电压-电流转换电路6包括放大器61、N沟道MOS场效应晶体管62、P沟道MOS场效应晶体管63和64、以及电阻器65。放大器61和晶体管62生成与发光元件Z1的阳极电压Vom的分压对应的电流I1，电流I1经由电阻器65流到接地端子。
此外，由晶体管63和64构成的电流镜像电路生成与电流I1成比例的电流I2(与发光元件Z1的阳极电压Vom的分压对应的电流I2)，并且电流I2被提供给作为充电单元7的电容器71。
图2A还示出了由N沟道MOS场效应晶体管91和SR触发器92构成的放电电路。
晶体管91的漏极连接到电容器71的第一端子(与晶体管64的连接端子)，并且晶体管91的源极连接到电容器71的第二端子(接地端子)。
SR触发器92的置位端子被提供从比较器COM2输出的置位信号SET，SR触发器92的复位端子被提供从比较器COM1输出的复位信号RESET。SR触发器92的输出信号被提供给晶体管91的栅极。这样，紧随置位信号SET上升之后，晶体管91导通，电容器71放电。之后，电容器71的放电继续直到复位信号RESET上升。
这里，作为发光元件Z1的阳极电压Vom的变化的原因，在发光元件Z1中串联连接的元件的数量有变化。也存在如图1B所示的发光装置的情况，其中短路开关并联连接到发光元件Z1中的每个元件，每个短路开关接通和关断，使得能够改变在发光元件Z1中要点亮的元件的数量，并且发光元件Z1的阳极电压Vom根据发光元件Z1中的点亮元件的数量而变化。图1B所示的发光装置的结构适用于例如在车辆前照灯的应用中实现自适应前照灯系统(AFS)或自适应驱动光束(ADB)。
在图1B所示的发光装置中，其上安装有发光元件驱动IC 110的基板与发光元件Z1、短路开关以及控制短路开关的开关控制单元(未示出)所在的基板分开，并且发光元件驱动器IC 110与开关控制单元之间的同步通常不能实现。因此，为了将发光元件Z1中点亮的元件的数量设定为零，开关控制单元通常接通所有的短路开关。
然而，如果将发光元件Z1中要点亮的元件的数量设置为零，则发光元件Z1的阳极电压Vom变得基本为零，因此存在着当使用图2A中所示的关断时间电路时关断时间电路不起作用的问题。在图1B所示的发光装置中，优选的是使用例如图2B中所示的关断时间电路。
图2B所示的关断时间电路具有P沟道MOS场效应晶体管Q1至Q4、电阻器R1和非电路N1被添加到图2A所示的关断时间电路的结构。当使用图2B所示的关断时间电路时，图1B所示的发光装置还包括由比较器COM3和可变电压源10构成的决定电路。在由比较器COM3和可变电压源10构成的决定电路中，当从可变电压源10输出的电压超过发光元件Z1的阳极电压Vom时，从比较器COM3输出的标志F1变为指示存在接地故障的可能性的高电平。如果从可变电压源10输出的电压不高于发光元件Z1的阳极电压Vom，则从比较器COM3输出的标志F1变为指示不存在接地故障可能性的低电平。
晶体管Q1和Q2构成电流镜像电路。晶体管Q1的漏极经由电阻器R1连接到接地端子，晶体管Q2的漏极经由晶体管Q3连接到电容器71的第一端子。此外，晶体管Q4连接在晶体管64的漏极与电容器71的第一端子之间。此外，晶体管Q3的栅极经由非(NOT)电路N1连接到比较器COM3的输出端子，晶体管Q4的栅极直接连接到比较器COM3的输出端子。因此，当标志F1为高电平时，晶体管Q3导通，晶体管Q4截止，电容器71通过由晶体管Q1和Q2构成的电流镜像电路所输出的电流进行充电。另一方面，当标志F1为低电平时，晶体管Q3截止，晶体管Q4导通，并且电容器71通过与图2A中所示的关断时间电路类似地由晶体管63和64构成的电流镜像电路输出的电流进行充电。
从可变电压源10输出的电压被调节为，低于当发光元件Z1中只有一个元件被点亮时的发光元件Z1的阳极电压Vom，高于发光元件Z1中的每个元件都不被点亮时的光元件Z1的阳极电压Vom。只要获得的电压为，低于发光元件Z1中只有一个元件被点亮时的发光元件Z1的阳极电压Vom，且高于发光元件Z1中的每个元件都不被被点亮时的电压发光元件Z1中的阳极电压Vom，则可以使用恒压源代替可变电压源10。然而，由于发光元件Z1中的元件的正向电压存在变化，因此优选的是使用可变电压源10来调整电压。
<第二实施例>
图3是示出第二实施例的发光装置的示意图。需要注意的是，在图3中，与图1A中相同的部分由相同的附图标记或符号来表示，并省略其详细描述。
图3中所示的发光装置具有将图1A所示的发光元件驱动器IC 110替代为发光元件驱动器IC 120的结构。发光元件驱动器IC 120具有将检测发光元件Z1的阳极电压Vom的电平的检测单元11添加到发光元件驱动器IC 110的结构，并且分压电路5的内部常数(分压比)和充电单元7的内部常数(电容)根据检测单元11的检测结果进行切换。需要注意的是，分压比是通过将分压后的电压除以分压之前的电压而获得的值。
因为图1A所示的发光装置具有其中分压电路5的内部常数(分压比)不进行切换的结构，当发光元件Z1的阳极电压Vom变化较大时，从电压-电流转换电路6输出的电流的最大值和最小值之间的差异变大，如果发光元件Z1的阳极电压Vom低，则从电压-电流转换电路6的输出电流的准确性可能劣化。相反，图3所示的发光装置具有分压电路5的内部常数(分压比)和充电单元7的内部常数(电容)根据检测单元11的检测结果进行切换的结构，因此如果发光元件Z1的阳极电压Vom高，通过将分压电路5的内部常数(分压比)设置得小，即使发光元件Z1的阳极电压Vom变化很大，也可以减小从电压-电流转换电路6输出的电流的最大值和最小值之间的差异。因此，当发光元件Z1的阳极电压Vom低时，可以抑制从电压-电流转换电路6输出的电流的准确性降低。需要注意的是，为了防止关断时间(发光元件Z1的阳极电压Vom与关断时间之间的比例关系中的比例常数)的设定随分压电路5的内部常数(分压比)与充电单元7的内部常数(电容)切换而变化，优选地是分压电路5的内部常数(分压比)与充电单元7的内部常数(电容)的乘积应当始终恒定。
图4是示出由分压电路5、电压-电流转换电路6、充电单元7、比较器COM2、参考电压源8和检测电路11构成的关断时间电路的示例的示意图。
检测电路11输出选择信号，该选择信号对应于发光元件Z1的阳极电压Vom的分压与恒定电压Vreg的第一分压之间的比较结果，以及发光元件Z1的阳极电压Vom的分压与恒定电压Vreg的第二分压(低于恒定电压Vreg的第一分压)的比较结果。
如果发光元件Z1的阳极电压Vom为高电平(发光元件Z1的阳极电压Vom的分压高于恒定电压Vreg的第一分压，并且发光元件Z1的阳极电压Vom的分压高于恒定电压Vreg的第二分压)，检测电路11输出第一选择信号。此外，如果发光元件Z1的阳极电压Vom为中等电平(发光元件Z1的阳极电压Vom的分压低于恒定电压Vreg的第一分压，并且发光元件Z1的阳极电压Vom的分压高于恒定电压Vreg的第二分压)，检测电路11输出第二选择信号。此外，如果发光元件Z1的阳极电压Vom为低电平(发光元件Z1的阳极电压Vom的分压低于恒定电压Vreg的第一分压，并且发光元件Z1的阳极电压Vom的分压低于恒定电压Vreg的第二分压)，检测电路11输出第三选择信号。
分压电路5生成具有不同分压比的发光元件Z1的阳极电压Vom的三个分压。当检测电路11提供第一选择信号时，分压电路5输出最小分压比的分压。当检测电路11提供第二选择信号时，分压电路5输出中等分压比的分压。当检测电路11提供第三选择信号时，分压电路5输出最大分压比的分压。
充电单元7是其中通过开关的接通关断来切换组合的电容的电路。当检测电路11提供第一选择信号时，充电单元7的组合电容变得最大。当检测电路11提供第二选择信号时，充电单元7的组合电容变为中等电容。当检测电路11提供第三选择信号时，充电单元7的组合电容变得最小。
<第三实施例>
图5是示出第三实施例的发光装置的示意图。需要注意的是，在图5中，与图1A中相同的部分由相同的附图标记或符号来表示，并省略其详细描述。
图5所示的发光装置具有将图1所示的发光装置中的发光元件驱动器IC 110替代为发光元件驱动器IC 130的结构。发光元件驱动器IC 130具有将检测发光元件Z1的阳极电压Vom的电平的检测单元11添加到发光元件驱动IC 110的结构，并且分压电路5的内部常数(分压比)和参考电压源8的内部常数根据检测单元11的检测结果进行切换。
因为图1A所示的发光装置具有分压电路5的内部常数(分压比)不进行切换的结构，当发光元件Z1的阳极电压Vom变化大时，从电压-电流转换电路6输出的电流的最大值和最小值之间的差异变大，如果发光元件Z1的阳极电压Vom低，则从电压-电流转换电路6输出的电流的准确度可能劣化。相反，图5所示的发光装置具有分压电路5的内部常数(分压比)和参考电压源8的内部常数根据检测单元11的检测结果进行切换的结构，因此如果发光元件Z1的阳极电压Vom高，即使发光元件Z1的阳极电压Vom变化大，通过将分压电路5的内部常数(分压比)设定得小，也可以减小从电压-电流转换电路6输出的电流的最大值和最小值之间的差。因此，当发光元件Z1的阳极电压Vom低时，可以抑制从电压-电流转换电路6输出的电流的准确性降低。需要注意的是，为了防止关断时间(发光元件Z1的阳极电压Vom与关断时间之间的比例关系中的比例常数)的设定随分压电路5的内部常数(分压比)与参考电压源8的内部常数进行切换而变化，优选地是分压电路5的内部常数(分压比)与从参考电压源8输出的参考电压VREF的乘积应当始终恒定。
图6是示出由分压电路5、电压-电流转换电路6、充电单元7、比较器COM2、参考电压源8以及检测电路11构成的关断时间电路的示例的示例图。
如果发光元件Z1的阳极电压Vom为高电平(发光元件Z1的阳极电压Vom的分压高于恒定电压Vreg的第一分压，并且发光元件Z1的阳极电压Vom的分压高于恒定电压Vreg的第二分压)，检测电路11输出第一选择信号。此外，如果发光元件Z1的阳极电压Vom为中等电平(发光元件Z1的阳极电压Vom的分压低于恒定电压Vreg的第一分压，并且发光元件Z1的阳极电压Vom的分压高于恒定电压Vreg的第二分压)，检测电路11输出第二选择信号。此外，如果发光元件Z1的阳极电压Vom为低电平(发光元件Z1的阳极电压Vom的分压低于恒定电压Vreg的第一分压，并且发光元件Z1的阳极电压Vom的分压低于恒定电压Vreg的第二分压)，检测电路11输出第三选择信号。
分压电路5生成具有不同分压比的发光元件Z1的阳极电压Vom的三个分压。当检测电路11提供第一选择信号时，分压电路5输出最小分压比的分压。当检测电路11提供第二选择信号时，分压电路5输出中等分压比的分压。当检测电路11提供第三选择信号时，分压电路5输出最大分压比的分压。
参考电压源8是其中参考电压VREF的值通过开关的接通和关断来进行切换的电路。当检测电路11提供第一选择信号时，参考电压VREF的值变为最大。当检测电路11提供第二选择信号时，参考电压VREF的值变为中等电压值。当检测电路11提供第三选择信号时，参考电压VREF的值变为最小。
<应用>
例如如图7和图8所示，上述各个实施方式的发光装置可以适当地用作车辆X10的前照灯(适当地包括远光灯、近光灯、小灯、雾灯等)X11、昼夜行车光源(DRL)X12、尾灯(适当地包括小灯、后灯等)X13、刹车灯X14、转向灯X15等。
需要注意的是，发光元件驱动器IC 11A可以与外部组件(诸如输出电容器Co、电容器C1、线圈L1和感测电阻器Rs)和待驱动的发光元件Z1一起作为模块(诸如图9中的LED前照灯模块Y10、图10中的LED转向灯模块Y20或图11中的LED后灯模块Y30)一起来提供，或者可以作为与外部部件(输出电容器Co、电容器C1、线圈L1和检测电阻Rs)和待驱动的发光元件Z1分开的半成品的单独IC(发光元件驱动器IC 110至130)来提供。
另外，上述各个实施例的发光装置例如也可以用作显示装置的背光源。
<其他变形例>
需要注意的是，在上述实施例中，示出了其中使用发光二极管作为发光元件的结构，但本发明不限于该结构。例如，可以使用有机电致发光(EL)元件作为发光元件。
此外，除了上述实施例之外，本说明书中所公开的各种技术特征可以在技术发明的范围内而不偏离本发明的情况下进行各种修改。例如，可以任意地进行双极晶体管和MOS场效应晶体管之间的相互替代以及任何信号的逻辑电平反转。换言之，上述实施例仅仅是每个方面的示例，而不应被解释为限制。本发明的技术范围不是通过上述实施例的描述而是由权利要求书来限定，并且应当理解为包括与权利要求等同的意义和范围内的所有修改。
附图标记
1H—N沟道MOS场效应晶体管(高边晶体管)，1L—N沟道MOS场效应晶体管(低边晶体管)，2H—高边驱动器，2L—低边驱动器，3—控制单元，4—恒定电压源，5—分压电路，6—电压-电流转换电路，7—充电单元，8—参考电压源，10—可变电压源，11—检测电路，51、52、65—电阻器，61—放大器，62、91—N沟道MOS场效应晶体管，63、64、Q1～Q4—P沟道MOS场效应晶体管，71、C1—电容器，92—SR触发器，110、120、130—发光元件驱动器IC，COM1～COM3—比较器，Co—输出电容器，C1—电容器，D1—二极管，L1—线圈，N1—非电路，R1—电阻器，Rs—感测电阻器，T1～T7—外部端子，X10—车辆，X11—前照灯，X12—日间和夜间行车灯(DRL)，X13—尾灯，X14—刹车灯，X15—转向灯，Y10—LED前照灯模块，Y20—LED转向灯模块，Y30—LED后灯模块，Z1—发光元件(发光二极管)。

Claims (14)

1.一种发光元件驱动装置，其特征在于，包括：
复位信号生成单元，设置为根据流入至少一个发光元件的电流生成复位信号；
置位信号生成单元，设置为根据所述至少一个发光元件的阳极电压生成置位信号；以及
输出电压提供单元，设置为根据所述复位信号和所述置位信号从输入电压生成输出电压，而将所述输出电压提供给所述至少一个发光元件，其中
所述置位信号生成单元包括：电流生成单元，设置为根据所述至少一个发光元件的阳极电压生成电流；充电单元，设置为对所述电流生成单元所生成的电流进行充电；以及比较单元，设置为根据所述充电单元的充电电压与参考电压之间的比较结果来生成所述置位信号。
2.根据权利要求1所述的发光元件驱动装置，其特征在于，
还包括检测单元，所述检测单元设置为检测所述至少一个发光元件的阳极电压的电平，
根据所述检测单元的检测结果切换所述置位信号生成单元的内部常数。
3.根据权利要求2所述的发光元件驱动装置，其特征在于，
所述电流生成单元包括分压单元，所述分压单元设置为对所述至少一个发光元件的阳极电压进行分压，并且根据所述检测单元的检测结果切换所述分压单元的分压比和所述充电单元的电容。
4.根据权利要求3所述的发光元件驱动装置，其特征在于，
所述分压单元的分压比与所述充电单元的电容的乘积是恒定的。
5.根据权利要求2所述的发光元件驱动装置，其特征在于，
所述置位信号生成单元还包括设置为输出所述参考电压的参考电压源，并且所述电流生成单元包括设置为对于所述至少一个发光元件的阳极电压进行分压的分压单元，并且根据所述检测单元的检测结果来切换所述分压单元的分压比和所述参考电压。
6.根据权利要求5所述的发光元件驱动装置，其特征在于，
所述分压单元的分压比与所述参考电压的乘积是恒定的。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的发光元件驱动装置，其特征在于，
所述输出电压生成单元包括：
串联连接在所述输入电压的施加端子与接地端子之间的高边晶体管和低边晶体管，其连接节点经由线圈连接到所述输出电容器；
高边驱动器和低边驱动器，设置为分别生成所述高边晶体管和所述低边晶体管的驱动控制信号，以及
控制单元，设置为根据所述复位信号和所述置位信号来分别控制所述高边驱动器和所述低边驱动器导通和截止所述高边晶体管和所述低边晶体管。
8.一种发光装置，其特征在于，包括：
权利要求1到7中的任一项所述的发光元件驱动装置；以及
由所述发光元件驱动装置进行驱动的至少一个发光元件。
9.根据权利要求8所述的发光装置，其特征在于，
还包括并联连接到所述至少一个发光元件的每个元件的至少一个开关，
所述置位信号生成单元还包括电流源，所述电流源设置为如果所述至少一个开关的每个开关都接通，则向所述充电单元提供电流。
10.根据权利要求8或9所述的发光装置，其特征在于，
所述发光元件是发光二极管或有机EL元件。
11.根据权利要求10所述的发光装置，其特征在于，
所述发光装置用作车载灯。
12.根据权利要求11所述的发光装置，其特征在于，
所述发光装置安装在车辆中作为前照灯模块、转向灯模块或后灯模块。
13.一种包括权利要求11或12所述的发光装置的车辆。
14.根据权利要求13所述的车辆，其特征在于，
所述发光装置用作前照灯、昼夜行车光源、尾灯、刹车灯和转向灯中的至少一个。
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