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Bezugnahme auf verwandte Anmeldungen
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Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung
JP 2014-207336 A , eingereicht am 12. April 2013, deren Offenbarung hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine LED-Treibervorrichtung, welche einen Erdschluss auf einer Anodenseite einer LED erfasst.
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Technischer Hintergrund
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Eine lichtemittierende Vorrichtung ist in der Offenlegungsschrift
JP-2008-251227 A offenbart. Die lichtemittierende Vorrichtung hat fünf LEDs, welche zwischen den Ausgabeanschlüssen einer Stromwandlervorrichtung angeordnet sind. Zwei LEDs (die erste LED und die zweite LED) als ein Erfassungsziel und die anderen LEDs (dritte LED bis zur fünften LED) sind über einen Verbindungspunkt verbunden. Die Stromwandlervorrichtung bezeichnet einen DC-zu-DC-Wandler bzw. einen Gleichspannungswandler 12 in der
JP-2008-251227 A und LED steht für eine lichtemittierende Diode.
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Ein Widerstand ist über die zwei LEDs als das Erfassungsziel verbunden. Bei der lichtemittierenden Vorrichtung sind beide Enden des Widerstands eine Erfassungsziel-Region, welche mit einer Anodenelektrode der ersten LED und einer Kathodenelektrode der zweiten LED verbunden ist und ein Ende des Widerstands ist mit einem Erdschlusserfassungsschaltkreis über den Verbindungspunkt verbunden. Wenn ein Erdschluss in der Erfassungszielregion auftritt, fällt die Spannung in dem Verbindungspunkt auf das Erdpotential ab. Dann kann durch ein Erfassen einer Veränderung der Spannung unter Verwendung des Erdschlusserfassungsschaltkreises, die lichtemittierende Vorrichtung einen Erdschluss in der Erfassungszielregion erfassen, welche mit dem Ausgabeanschluss oder dem Verbindungspunkt verbunden ist.
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Die lichtaussendende Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, dass, wenn ein Erdschluss bei der Anode der LED auftritt, die lichtaussendende Vorrichtung den Erdschluss nicht erfassen kann, bevor der DC-zu-DC-Wandler aktiviert wird. In anderen Worten besteht bei der lichtaussendenden Vorrichtung das Problem, dass die lichtaussendende Vorrichtung einen Erdschluss nicht erfassen kann, wenn nicht der DC-zu-DC-Wandler aktiviert worden ist.
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In der
JP 2014-154448 A ist eine LED-Treibervorrichtung beschrieben, welche einen in Reihe mit der Niedrigpotentialseite einer LED verbundenen Shunt-Widerstand, einen DC/DC-Wandler, eine in Reihe mit der Niedrigpotentialseite der LED verbundene Diode, die als Erdschlussdetektionselement eingesetzt wird und einen Spanungsabfall erzeugt, und einen Erdschlussdetektionsschaltkreis zum Begrenzen der Bereitstellung von Energie von dem DC/DC-Wandler beim Auftreten eines Erdschlusses umfasst, wobei ein Erdschluss dann als aufgetreten gilt, wenn die Spannungsabfallmenge beim Speisen der Diode mit einem Detektionsstrom niedriger als ein vorbestimmter Grenzwert ist.
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Die
JP 2011-162008 A offenbart eine LED-Beleuchtungsvorrichtung mit einem LED-Beleuchtungssteuerkreis. Der LED-Beleuchtungssteuerkreis erkennt ein Problem bei einer LED, wenn ein Ausschaltsignal für die LED und Verbrennungsmotorbetriebszustandssignal gleichzeitig in den LED-Beleuchtungssteuerkreis eingehen.
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Die
EP 2 200 406 A2 betrifft eine Steuerschaltung für eine Fahrzeuglampe, deren Stromdetektionseinheit einen Stromspiegelschaltkreis umfasst. Die Stromdetektionseinheit umfasst ferner einen Bypass-Abschnitt, der einen NMOS-Transistor, welcher parallel zu einem Shunt-Widerstand geschaltet ist, und eine Zener-Diode umfasst, welche den NMOS-Transistor ausschaltet, wenn ein Erdschluss bei einem invertierenden Wandler auftritt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine LED-Treibervorrichtung bereitzustellen für das Erfassen eines Erdschlusses bei einer Anode einer LED, ohne dass eine Stromwandlervorrichtung aktiviert werden muss.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung hat eine LED-Treibervorrichtung, welche eine LED (100) antreibt und erleuchtet, welche eine Anode hat, welche mit einer Leistungsquellenleitung verbunden ist, und welche eine Kathode hat, welche mit der Erde verbunden ist: eine Stromwandlervorrichtung (10), welche eine Spannung einer ersten Leistungsquelle (V10) wandelt und die Spannung an die LED liefert; eine zweite Leistungsquelle (V20), welche eine Spannung hat, welche geringer ist als eine Schwellenspannung, bei welcher Strom durch die LED zu fließen beginnt; eine Stromerzeugungseinheit (T20, T21, R20, R21), welche unter Verwendung der Spannung der zweiten Leistungsquelle Strom erzeugt und den erzeugten Strom an eine Anode der LED liefert; und eine Erdschlusserfassungseinheit (40, T40, T41, R42–R44), welche bestimmt, dass kein Erdschluss bei der Anode der LED auftritt, wenn kein Strom von der Stromerzeugungseinheit fließt und bestimmt, dass ein Erdschluss bei der Anode der LED auftritt, wenn Strom von der Stromerzeugungseinheit fließt. Die Stromerzeugungseinheit wird durch einen Stromspiegelschaltkreis oder durch einen Widerstand bereitgestellt.
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Bei der wie vorstehend beschriebenen konfigurierten LED-Treibervorrichtung, kann die Erdschlusserfassungseinheit annehmen, dass kein Erdschluss bei der Anode der LED auftritt, wenn kein Strom von dem Stromerzeugungsabschnitt fließt. Auf der anderen Seite kann die Erdschlusserfassungseinheit annehmen, dass ein Erdschluss bei der Anode der LED auftritt, wenn ein Strom von der Stromerzeugungseinheit fließt. Die LED-Treibervorrichtung kann daher sogar bevor die Stromwandlervorrichtung aktiviert ist erfassen, ob ein Erdschluss bei der Anode der LED auftritt.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Die oben genannten und anderen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezugnahme auf die zugehörigen Figuren. In den Figuren ist:
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1 ein Schaltkreisdiagramm, welches schematisch eine Konfiguration einer LED-Treibervorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt;
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Zeigt 2 einen Graphen der Strom-zu-Spannung-Charakteristiken einer LED;
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Ist 3 ein Schaltkreisdiagramm, welches schematisch eine Konfiguration einer LED-Treibervorrichtung gemäß einer ersten Abwandlung zeigt;
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Ist 4 ein Schaltkreisdiagramm, welches schematisch eine Konfiguration einer LED-Treibervorrichtung gemäß einer zweiten Abwandlung zeigt;
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Ist 5 ein Schaltkreisdiagramm, welches schematisch eine Konfiguration einer LED-Treibervorrichtung gemäß einer dritten Abwandlung zeigt;
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Ist 6 ein Schaltkreisdiagramm, welches schematisch eine Konfiguration einer LED-Treibervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt;
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Ist 7 ein Schaltkreisdiagramm, welches schematisch eine Konfiguration einer LED-Treibervorrichtung gemäß einer fünften Abwandlung zeigt, und
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Ist 8 ein Schaltkreisdiagramm, welches schematisch eine Konfiguration einer LED-Treibervorrichtung gemäß einer sechsten Abwandlung zeigt.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Eine LED-Treibervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform treibt die Beleuchtung einer LED 100, welche, wie in 1 gezeigt, mit einer Leistungsquellenleitung an einer Anode verbunden ist und welche mit der Erde bei einer Kathode verbunden ist. Die LED-Treibervorrichtung besteht hauptsächlich aus einem DC-zu-DC-Wandler 10, einer Erdschlusserfassungsleistungsquelle V20, einem Stromspiegelschaltkreis, einem Erdschlusserfassungsabschnitt usw. Im Folgenden wird der DC-zu-DC-Wandler 10 auch einfach als Wandler 10 bezeichnet.
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Die LED-Treibervorrichtung der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf einen Fall, in welchem die LED-Treibervorrichtung eine einzige LED 100 treibt. Es sollte jedoch zur Kenntnis genommen werden, dass sich die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Fall beschränkt. Die LED-Treibervorrichtung kann mehrere LEDs treiben. Zusätzlich können mehrere von der LED-Treibervorrichtung getriebene LEDs in Serie oder parallelgeschaltet bzw. verbunden sein.
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Der Wandler 10 entspricht einer Stromwandlervorrichtung und beliefert die LED 100 mit einer Spannung einer Batterie V10 (erste Leistungsquelle) nach einer Spannungswandlung. Der Wandler 10 weist einen Eingabeglättungskondensator C10, einen Ausgabeglättungskondensator C11, eine erste Gleichrichterdiode D10, ein zweite Gleichrichterdiode D11, eine Drosselspule LC, einen High-Side-Schalter T10 und einen Low-Side-Schalter T11 auf. Der Wandler 10 weist weiterhin einen Steuerungsschaltkreis M10 auf, welcher den High-Side-Schalter T10 und den Low-Side-Schalter T11 steuert. In der vorliegenden Ausführungsform werden Schottky-Barriere-Dioden als die erste Gleichrichterdiode D10 und die zweite Gleichrichterdiode D11 verwendet. Der Ausgabeglättungskondensator C11 entspricht einem Glättungskondensator auf einer Ausgabeseite.
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Wie in 1 gezeigt, ist ein Stromerfassungswiderstand (Nebenschlusswiderstand) R10 zwischen der Kathode der LED 100 und der Erde bereitgestellt. Weiterhin ist, wie in 1 gezeigt, eine Diode D40 zwischen der Kathode der LED 100 und dem Stromerfassungswiderstand R10 vorgesehen. Die Diode D40 ist eine Diode, welche verwendet wird, um eine konstante Spannung zu erzeugen, und eine Anode ist mit der Kathode der LED 100 verbunden, während eine Kathode mit dem Stromerfassungswiderstand R10 verbunden ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Schottky-Barriere-Diode als die Diode D40 verwendet.
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Daher wird ein Hochsetz- und Tiefsetz-DC-zu-DC-Wandler, welcher im Stand der Technik verwendet wird, als der Wandler 10 der vorliegenden Ausführungsform verwendet. Zudem ist der Wandler 10 mit dem Stromerfassungswiderstand R10 auf der Low-Side, wie oben beschrieben, ausgestattet. Der Wandler kann daher als ein DC-zu-DC-Wandler vom Typ der Low-Side-Strommessung bezeichnet werden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Stromwandlervorrichtung der vorliegenden Erfindung nicht auf den Hochsetz- und Tiefsetz-DC-zu-DC-Wandler beschränkt ist. Weil der Wandler 10 im Stand der Technik verwendet wird, wird eine detaillierte Beschreibung eines Betriebs hier weggelassen.
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Die Drosselspule 110 kann auch als ein Schaltinduktor bezeichnet werden. MOSFETs werden als der High-Side-Schalter T10 und der Low-Side-Schalter T11 verwendet. Ein MOSFET kann als ein Ersatz für einen jeden der ersten Gleichrichterdiode D10 und der zweiten Gleichrichterdiode D11 verwendet werden.
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Die Erdschlusserfassungsleistungsquelle V20, welche einer zweiten Leistungsquelle entspricht, ist eine Leistungsquelle, welche einen Strom liefert, welcher verwendet wird, um einen Erdschluss bei der Anode der LED 10 zu erfassen. Die Erdschlusserfassungsleistungsquelle V20 ist eine Leistungsquelle mit einer Spannung, welche geringer ist als eine Schwellenspannung Vth, bei welcher Strom durch die LED 100 zu fließen beginnt. Das heißt, die Erdschlusserfassungsleistungsquelle V20 ist eine Leistungsquelle mit einer Spannung, welche dafür niedrig genug ist, dass kein Strom durch die LED 100 fließt. In anderen Worten kann gesagt werden, dass die zweite Leistungsquelle V20 eine Spannungsquelle mit einer Spannung ist, welche geringer ist als die Schwellenspannung Vth.
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Der Stromspiegelschaltkreis entspricht einem Stromerzeugungsabschnitt. Der Stromspiegelschaltkreis ist mit der Leistungsquellenleitung des Wandlers 10 verbunden und dazu ausgelegt, einen Strom unter Verwendung der Spannung von der Erdschlusserfassungsleistungsquelle V20 zu erzeugen. Zudem kann der Stromspiegelschaltkreis den erzeugten Strom an die Anodenseite der LED 100 liefern. In anderen Worten erzeugt der Stromspiegelschaltkreis einen Strom, welcher an die Anode der LED 10 geliefert werden soll, unter Verwendung der Erdschlusserfassungsleistungsquelle V20, welche eine Leistungsquelle ist, welche sich von der Batterie V10 unterscheidet. Die Erdschlusserfassungsleistungsquelle V20 kann eine Spannung von der Batterie V10 erzeugen unter Verwendung einer IC-Leistungsquelle.
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Spezieller weist, wie in 1 gezeigt, der Stromspiegelschaltkreis einen ersten Transistor T20, einen zweiten Transistor T21 und einen Widerstand R20 auf. Der Stromspiegelschaltkreis kann den Ausgabeglättungskondensator C11, welcher parallel mit der LED 100 vorgesehen ist, durch Leiten des erzeugten Stroms durch den Ausgabeglättungskondensator C11 aufladen.
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Wie in 1 gezeigt, ist der Stromspiegelschaltkreis mit der Leistungsquellenleitung des Wandlers 10 über die Diode D30 verbunden. Die Diode D30 ist mit dem Stromspiegelschaltkreis an einer Anode verbunden und mit der Leistungsquellenleitung des Wandlers 10 bei einer Kathode verbunden. Die Diode D30 ist eine Gleichrichterdiode, welche das Fließen von Strom verhindert, während der Wandler 10 in Betrieb ist.
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Der Erdschlusserfassungsabschnitt ist ein Schaltkreis, welcher erfasst, ob ein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt. Der Erdschlusserfassungsabschnitt ist ein Schaltkreis, welcher dazu ausgelegt ist, anzunehmen, dass kein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt, wenn kein Strom von dem Stromspiegelschaltkreis fließt, und anzunehmen, dass ein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt, wenn ein Strom von dem Stromspiegelschaltkreis fließt.
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Weiterhin hat der Erdschlusserfassungsabschnitt in der vorliegenden Ausführungsform eine Schaltkreiskonfiguration, durch welche Befehle zur Ermöglichung eines Betriebs und zum Stoppen eines Betriebs des Wandlers 10 ausgegeben werden in Übereinstimmung mit einem Ergebnis einer Erdschlusserfassung. Es ist bevorzugt, eine Schaltkreiskonfiguration, durch welche Befehle zur Aktivierung eines Betriebs und zum Stoppen eines Betriebs des Wandlers 10 ausgegeben werden, als Erdschlusserfassungsabschnitt zu verwenden, weil der Wandler 10 in Übereinstimmung mit einem Ergebnis einer Erdschlusserfassung aktiviert oder gestoppt werden kann.
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Der Erdschlusserfassungsabschnitt weist einen Komparator 40, einen Widerstand R42, einen Widerstand R43, einen Widerstand R44 und einen Transistor T40 auf. Der Komparator 40 hat einen invertierenden Eingabeanschluss (–), mit welchem ein Verbindungspunkt des Widerstands R44 und des Widerstands R43 und ein Verbindungspunkt des Widerstands R44 und des Registers R42 verbunden sind, und einen nicht-invertierenden Eingabeanschluss (+), mit welchem die Anode der Diode D40 verbunden ist. Im Folgenden bezeichnet der invertierende Eingabeanschluss den invertierenden Eingabeanschluss des Komparators 40 und der nicht-invertierende Eingabeanschluss bezeichnet den nicht-invertierenden Eingabeanschluss des Komparators 40.
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Der Komparator 40 kann einen Betrieb des Wandlers 10 aktivieren bzw. ermöglichen, wenn eine Spannung bei dem invertierenden Eingabeanschluss geringer ist als eine Spannung bei dem nicht-invertierenden Eingabeanschluss. Zudem kann der Komparator 40 einen Betrieb des Wandlers 10 stoppen, wenn eine Spannung bei dem invertierenden Eingabeanschluss höher ist als eine Spannung bei dem nicht-invertierenden Eingabeanschluss. In anderen Worten, wenn eine Spannung bei dem invertierenden Eingabeanschluss höher ist als eine Spannung bei dem nicht-invertierenden Eingabeanschluss, stellt der Komparator 40 einen Freigabeanschluss des Steuerungsschaltkreises M10 auf das erdpotential ein. Der Wandler 10 wird daher in den nicht betriebenen Zustand umgeschaltet. Der Komparator 40 ist ein offener Kollektor. Eine Spannung bei dem Freigabeanschluss des Steuerungsschaltkreises M10 nimmt daher auf eine hohe Spannung zu (weiterhin auch einfach bezeichnet als HIGH), welche von einem Beleuchtungsfreigabeschaltkreis 200 ausgegeben wird, oder nimmt auf das Erdpotential ab, wenn ein Ausgangsstufentransistor des Komparators 40 angeschaltet wird. Im Folgenden wird die hohe Spannung auch einfach als HIGH bezeichnet. Der Komparator 40 wird in dem Stand der Technik verwendet und der Ausgangsstufentransistor wird in den Zeichnungen weggelassen.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist der Beleuchtungsfreigabeschaltkreis 200 zwischen einem Ausgabeanschluss des Komparators 40 und dem Steuerungsschaltkreis M10 angeordnet und mit diesen verbunden. Wenn die Beleuchtung bereit ist, versucht der Beleuchtungsfreigabeschaltkreis 200 den Freigabeanschluss auf HIGH einzustellen unabhängig davon, ob ein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt.
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Auf der anderen Seite hat der Komparator 10, welcher ein offener Kollektor ist, eine hohe Impedanz, wenn kein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt, weil der Ausgangsstufentransistor des Komparators 40 ausgeschaltet bleibt. Dies führt dazu, dass das Ergebnis (Ausgabe) des Beleuchtungsfreigabeschaltkreises 200 der Zustand des Freigabeanschlusses ist. Auf der anderen Seite wird in dem Fall eines Erdschlusses bei der Anode der LED 100 der Ausgangsstufentransistor des Komparators 40 angeschaltet und der Freigabeanschluss wird auf das Erdpotential gezogen. In dem Fall eines Erdschlusses bei der Anode der LED 100 wird der Freigabeanschluss auf das Erdpotential gezogen, sogar wenn der Beleuchtungsfreigabeschaltkreis 200 HIGH ausgibt in einem Versuch, den Freigabeanschluss auf HIGH einzustellen.
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Die Widerstände R42 bis R44 und der Transistor T40 entsprechen einem Spannungseinstellungsschaltkreis. Die Widerstände R42 bis R44 sind Widerstände, welche eine Spannung bei dem invertierenden Eingabeanschluss einstellen. Auf der anderen Seite ist der Transistor T40 ein Schalttransistor, welcher ein Widerstandsverhältnis der Widerstände einstellt, welches eine Spannung für den invertierenden Eingabeanschluss verändert. Das heißt, die Widerstände R42 bis R44 und der Transistor 42 stellen eine Spannung bei dem invertierenden Eingabeanschluss des Komparators 40 auf eine derartige Weise ein, dass eine Spannung bei dem invertierenden Eingabeanschluss geringer wird als eine Spannung bei dem nicht-invertierenden Eingabeanschluss, wenn kein Strom von dem Stromspiegelschaltkreis fließt. Auf der anderen Seite stellen die Widerstände R42 bis R44 und der Transistor T40 eine Spannung bei dem invertierenden Eingabeanschluss des Komparators 40 auf eine derartige Weise ein, dass eine Spannung bei dem invertierenden Eingabeanschluss höher wird als eine Spannung bei dem nicht-invertierenden Eingabeanschluss, wenn ein Strom von dem Stromspiegelschaltkreis fließt. In der oben genannten Art stellen die Widerstände R42 bis R44 und der Transistor T40 eine Spannung bei dem invertierenden Eingabeanschluss des Komparators 40 durch Schalten der Spannungsteilerwiderstände ein, welche eine Spannung bei dem invertierenden Eingabeanschluss in Abhängigkeit davon bestimmen, ob Strom von dem Stromspiegelschaltkreis fließt.
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Ein Widerstand R40 ist ein Widerstand, welcher einen Basisstrom einstellt, mit welchem der Transistor T40 anschaltet wird. Ein Widerstand R41 ist ein Widerstand, welcher einen Strom einstellt, welcher durch die Diode D40 und den Stromerfassungswiderstand R10 geleitet werden soll.
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Die Erdschlusserfassungsleistungsquelle V20, der Stromspiegelschaltkreis, und der Erdschlusserfassungsabschnitt sind ein Schaltkreis, welcher den Wandler 10 nicht aktiviert, wenn ein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt, und können daher als ein Schutzschaltkreis bezeichnet werden. Die vorliegende Ausführungsform setzt einen Fall um, in welchem der Schutzschaltkreis separat von dem Steuerungsschaltkreis M10 vorgesehen ist. Es sollte jedoch zur Kenntnis genommen werden, dass der Schutzschaltkreis zusammen mit dem Steuerungsschaltkreis M10 als IC gefertigt sein kann.
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Das Prinzip einer Erdschlusserfassung durch die LED-Treibervorrichtung wird nun beschrieben. Die LED-Treibervorrichtung führt eine Erdschlusserfassung durch basierend auf den I–V-Charakteristiken, das heißt Strom-Spannung-Charakteristiken, der LED 100, wie sie in 2 gezeigt sind. Wie in 2 gezeigt, fließt wenig Strom, wenn nicht eine Spannung, welche mindestens so hoch ist oder höher ist wie die Schwellenspannung Vth, an die LED 100 angelegt wird. Wie beschrieben worden ist, wird eine Spannung der Erdschlusserfassungsleistungsquelle V20, von welcher ein Strom durch den Ausgabeglättungskondensator C11 durchgeleitet wird, derart eingestellt, dass sie geringer ist als die Schwellenspannung Vth der LED 100. Kurz gesagt, wird als die Erdschlusserfassungsleistungsquelle V20 eine Leistungsquelle mit einer Spannung bereitgestellt, welcher geringer ist als die Schwellenspannung Vth der LED 100.
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Aufgrund der oben beschriebenen Konfiguration kann, wenn kein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt (Normalzustand), die LED-Treibervorrichtung den Ausgabeglättungskondensator C11 durch Leiten eines Stroms durch den Ausgabeglättungskondensator C11 aufladen, während verhindert wird, dass ein Strom von dem Stromspiegelschaltkreis zu der LED 100 fließt. Weiterhin kann, wenn das Aufladen des Ausgabeglättungskondensators C11 vollendet ist, die LED-Treibervorrichtung verhindern, dass ein Strom von dem Stromspiegelschaltkreis fließt.
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Während sich der Wandler 10 im Betrieb befindet, wird eine Anodenspannung der LED 100 höher als die Spannung der Erdschlusserfassungsleistungsquelle V20, weil eine Spannung, welche gleich hoch ist oder höher ist als die Schwellenspannung Vth der LED 100 angelegt wird. Daher fließt kein Strom von dem Stromspiegelschaltkreis, solange der Wandler 10 im Betrieb ist.
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Auf der anderen Seite fließt, in dem Fall, in welchem ein Erdschluss bei der Anode der LED 100 vorliegt, ein Strom, welcher den Ausgabeglättungskondensator C11 auflädt, zu einem Erdschlusspunkt. Eine Potentialzunahme aufgrund eines Erdschlussstroms, welcher zu dem Erdschlusspunkt fließt, liegt bei einem Wert, welcher wesentlich kleiner ist als eine Spannung der Erdschlusserfassungsleistungsquelle V20. Daher fließt Strom weiterhin von dem Stromspiegelschaltkreis, solange ein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt. Die LED-Treibervorrichtung erfasst einen Erdschluss auf der Grundlage des vorstehend genannten Mechanismus.
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Ein Betrieb bezüglich einer Erdschlusserfassung durch die LED-Treibervorrichtung wird nun beschrieben. Zunächst wird ein Betrieb in dem Normalzustand beschrieben. Die LED-Treibervorrichtung ermöglicht es, dass ein Strom von dem Stromspiegelschaltkreis fließt, bevor der Wandler 10 aktiviert ist. Der Stromspiegelschaltkreis lädt den Ausgabeglättungskondensator C11 über die Diode D30 durch Stromversorgung auf. Zu derselben Zeit leitet der Stromspiegelschaltkreis einen Strom von dem Widerstand R41 zu der Diode D40 und dem Stromerfassungswiderstand R10, wenn ein von dem Stromspiegelschaltkreis gelieferter Strom durch die Diode D30 fließt. Weiterhin leitet der Stromspiegelschaltkreis einen Strom über den Transistor T40, den Widerstand R40 und die Diode D30, wenn ein Strom von dem Stromspiegelschaltkreis durch die Diode D30 fließt.
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Hierbei wird der Transistor T40 angeschaltet. Das führt dazu, dass die Spannungsteilerwiderstände, welche eine Spannung (Schwellenspannung) bei dem invertierenden Eingabeanschluss bestimmen, sich von dem Widerstand R43 und dem Widerstand R44 auf den Widerstand R42//Widerstand R43 (kombinierter Widerstand des Widerstands R42 und des Widerstands R43, welche parallel verbunden sind) und den Widerstand R44 verändern. Kurz gesagt liegt eine Spannung bei dem invertierenden Eingabeanschluss bei einem Wert, welcher von einem Widerständeverhältnis des Widerstands R42//Widerstand R43 und des Widerstands R44 bestimmt ist. Wie oben beschrieben wählt der Spannungseinstellungsschaltkreis, wenn Strom von dem Stromspiegelschaltkreis fließt, die Widerstände R42 bis R44 derart aus, dass eine Spannung bei dem invertierenden Eingabeanschluss höher wird als die Anodenspannung der Diode D40. Die Anodenspannung der Diode D40 ist eine Spannung bei der Anode der Diode D40 durch einen Strom, welcher durch den Widerstand R41, die Diode D40 und den Stromerfassungswiderstand R10 fließt.
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Daher wird der Komparator 40 betrieben, wenn Strom von dem Stromspiegelschaltkreis fließt, und kann daher den Freigabeanschluss des Steuerungsschaltkreises M10 auf das Erdpotential einstellen. Kurz gesagt kann der Komparator 40 den Wandler 10 nicht aktivieren, wenn ein Strom von dem Stromspiegelschaltkreis fließt. Daher kann der LED-Treiberschaltkreis den Wandler 10 nicht aktivieren, wenn ein Strom von dem Stromspiegelschaltkreis fließt.
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Das Potential des Ausgabeglättungskondensators C11 nimmt zu, wenn der Ausgabeglättungskondensator C11 durch den Stromspiegelschaltkreis aufgeladen wird. Demgemäß hört Strom von dem Stromspiegelschaltkreis letztendlich auf, durch die Diode D30 zu fließen. Der Transistor T40 wird daher abgeschaltet und eine Spannung bei dem invertierenden Eingabeanschluss verändert sich auf einen Wert, welcher bestimmt wird durch ein Widerstandsverhältnis des Widerstands R43 und des Widerstands R44. Das heißt, der Spannungseinstellungsschaltkreis wählt die Widerstände R42 bis R44 derart aus, dass eine Spannung bei dem invertierenden Eingabeanschluss geringer wird als eine Anodenspannung der Diode D40.
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Dies führt dazu, dass der Ausgangsstufentransistor des Komparators 40 abgeschaltet wird, wenn Strom aufhört, von dem Stromspiegelschaltkreis zu fließen. Daher wird eine Spannung bei dem Freigabeanschluss des Steuerungsschaltkreises M10 durch den Beleuchtungsfreigabeschaltkreis 100 auf HIGH eingestellt. In der untenbeschriebenen Art kann der Komparator 40 den Wandler 10 aktivieren, wenn kein Strom von dem Stromspiegelschaltkreis fließt. Kurz gesagt kann die LED-Treibervorrichtung den Wandler 10 aktivieren, wenn kein Strom von dem Stromspiegelschaltkreis fließt.
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Ein Grund, warum die Diode 40 verwendet wird, wird nun beschrieben. Die Diode 40 wird verwendet, um die LED-Treibervorrichtung derart zu konfigurieren, dass diese auch einen Erdschluss auf der Kathodenseite der LED 10 erfassen kann. Im Fall eines Erdschlusses bei der Kathode der LED 10 hört Strom auf durch die Diode 40 zu fließen und daher nimmt eine Spannung bei dem nicht-invertierenden Eingabeanschluss des Komparators 40 nicht zu. Die LED-Treibervorrichtung kann auch einen Erdschluss auf der Kathodenseite der LED 10 auf der Grundlage des Mechanismus, wie er oben beschrieben ist, erfassen.
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Ein Betrieb, wenn ein Erdschluss bereits bei der Anode der LED 100 besteht, bevor der Wandler 10 aktiviert wird, wird nun beschrieben. Hierbei fließt ein von dem Stromspiegelschaltkreis gelieferter Strom zu dem Erdschluss. Daher sind die Spannungsteilerwiderstände, welche eine Spannung (Schwellenspannung) bei dem invertierenden Eingabeanschluss bestimmen, der Widerstand R42//Widerstand R43 (kombinierter Widerstand der Widerstände R42 und des Widerstands R43, welche parallel verbunden sind) und der Widerstand R44. Der Komparator 40 befindet sich somit weiterhin im Betrieb und wird nicht ausgeschaltet, wie oben beschrieben. Die LED-Treibervorrichtung kann daher einen Zustand weiterführen, in welchem der Wandler 10 nicht aktiviert wird.
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Ein Betrieb, wenn ein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt, während der Wandler 10 sich im Betrieb befindet, wird nun beschrieben. Hierbei nimmt das Potential bei der Anode der LED 100 auf das Erdpotential ab. Daher beginnt ein Strom von dem Stromspiegelschaltkreis zu dem Erdschlusspunkt zu fließen. Demgemäß verändern die Spannungsteilerwiderstände, welche eine Spannung (Schwellenspannung) bei dem invertierenden Eingabeanschluss bestimmen, von dem Widerstand R43 und dem Widerstand R44 auf den Widerstand R42//Widerstand R43 und den Widerstand R44. Daher befindet sich der Komparator 40 in Betrieb und kann daher den Freigabeanschluss des Steuerungsschaltkreises M10 auf das Erdpotential wie oben beschrieben einstellen. Die LED-Treibervorrichtung kann daher den Wandler 10 sofort stoppen.
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Wie beschrieben worden ist, nimmt der Komparator 40 an, dass kein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt, wenn eine Spannung bei dem invertierenden Eingabeanschluss geringer ist als eine Spannung bei dem nicht-invertierenden Eingabeanschluss. In anderen Worten kann gesagt werden, dass der Komparator 40 erfasst, dass kein Erdschluss an der Anode der LED 100 auftritt, wenn eine Spannung bei dem invertierenden Eingabeanschluss geringer ist als eine Spannung bei dem nicht-invertierenden Eingabeanschluss. Daher kann der Komparator 40 einen Betrieb des Wandlers 10 freigeben, wenn kein Erdschluss bei der Anode der LED auftritt.
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Zudem nimmt der Komparator 40 an, dass ein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt, wenn eine Spannung bei dem invertierenden Eingabeanschluss höher ist als eine Spannung bei dem nicht-invertierenden Eingabeanschluss. In anderen Worten kann gesagt werden, dass der Komparator 40 erfasst, dass ein Erdschluss bei der Anode der LED auftritt, wenn eine Spannung bei dem invertierenden Eingabeanschluss höher ist als eine Spannung bei dem nicht-invertierenden Eingabeanschluss. Der Komparator 40 kann daher einen Betrieb des Wandlers 10 stoppen, wenn ein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt.
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Wie vorstehend beschrieben, weist die LED-Treibervorrichtung die Erdschlusserfassungsleistungsquelle V20 und den Stromspiegelschaltkreis auf. Daher kann die LED-Treibervorrichtung einen Strom zu der Anodenseite der LED 100 leiten, sogar bevor der Wandler 10 aktiviert ist. Wenn kein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt, wird der Ausgabeglättungskondensator C11 mit einem Strom aufgeladen, welcher von dem Stromspiegelschaltkreis erzeugt wird. Demgemäß nimmt das Potential des Ausgabeglättungskondensators C11 zu und ein Strom von dem Stromspiegelschaltkreis hört letztendlich auf zu fließen. Daher kann der Erdschlusserfassungsabschnitt annehmen, dass kein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt, wenn kein Strom von dem Stromspiegelschaltkreis fließt.
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Auf der anderen Seite ist im Falle eines Erdschlusses bei der Anode der LED 100 das Potential auf der Anodenseite der LED 100 bei dem Erdpotential. Daher fließt ein Strom von dem Stromspiegelschaltkreis. Demgemäß kann der Erdschlusserfassungsabschnitt annehmen, dass ein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt, wenn ein Strom von dem Stromerzeugungsabschnitt fließt. Die LED-Treibervorrichtung kann daher erfassen, ob ein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt, bevor der Wandler aktiviert ist. Weiterhin kann die LED-Treibervorrichtung erfassen, ob ein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt, sogar wenn der Wandler sich im Betrieb befindet.
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Wenn der Erdschlusserfassungsabschnitt annimmt, dass kein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt, kann der Erdschlusserfassungsabschnitt den Freigabeanschluss des Steuerungsschaltkreises M10 auf HIGH einstellen. Wenn der Erdschlusserfassungsabschnitt annimmt, dass ein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt, kann der Erdschlusserfassungsabschnitt den Freigabeanschluss des Steuerungsschaltkreises M10 auf das Erdpotential einstellen. In anderen Worten, wenn der Erdschlusserfassungsabschnitt annimmt, dass kein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt, kann der Erdschlusserfassungsabschnitt ein Signal, welches ausgegeben wird von dem Beleuchtungsfreigabeschaltkreis 100 auf ein Signal abändern, welches einen Befehl zur Freigabe eines Betriebs des Wandlers 10 anzeigt. Auf der anderen Seite, wenn der Erdschlusserfassungsabschnitt annimmt, dass ein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt, kann der Erdschlusserfassungsabschnitt ein Signal, welches einen Befehl zur Freigabe eines Betriebs des Wandlers 10 anzeigt, durch Einstellen des Freigabeanschlusses des Steuerungsschaltkreises M10 auf das Erdpotential stoppen unabhängig von einer Ausgabe des Beleuchtungsfreigabeschaltkreises 100. In anderen Worten kann gesagt werden, dass, wenn der Erdschlusserfassungsabschnitt annimmt, dass ein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt, der Erdschlusserfassungsabschnitt ein Signal, welches von dem Beleuchtungsfreigabeschaltkreis 100 ausgegeben wird, zu einem Signal verändern kann, welches einen Befehl zum Stopp eines Betriebs anzeigt. Daher kann, wenn kein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt, die LED-Treibervorrichtung den Wandler 10 aktivieren und kann den Wandler 10 nicht aktivieren, wenn ein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Wandler 10, welcher mit einem Ausgabeglättungskondensator C11 ausgestattet ist, verwendet. Es sollte jedoch zur Kenntnis genommen werden, dass die vorliegende Erfindung sich nicht auf eine derartige Konfiguration beschränkt und die Aufgabe auch gelöst werden kann, wenn der Ausgabeglättungskondensator C11 nicht bereitgestellt wird.
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Wie vorstehend beschrieben, weist der LED-Treiberschaltkreis die Erdschlusserfassungsleistungsquelle V20 und den Stromspiegelschaltkreis auf und kann daher einen Strom zu der Anodenseite der LED 100 leiten, sogar bevor der Konverter 10 aktiviert ist. Jedoch fließt kein Strom von dem Stromspiegelschaltkreis, wenn kein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt, weil eine Spannung der Erdschlusserfassungsleistungsquelle V20 geringer ist als eine Schwellenspannung Vth der LED 100. Daher kann der Erdschlusserfassungsabschnitt annehmen, dass kein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt, wenn kein Strom von dem Stromspiegelschaltkreis fließt.
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Auf der anderen Seite ist im Falle eines Erdschlusses bei der Anode der LED 100 das Potential auf der Anodenseite der LED 100 das Erdpotential. Ein Strom von dem Stromspiegelschaltkreis fließt daher weiterhin. Daher kann der Erdschlusserfassungsabschnitt annehmen, dass ein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt, wenn ein Strom von dem Stromspiegelschaltkreis fließt. In der oben beschriebenen Art erreicht die LED-Treibervorrichtung, sogar wenn der Ausgabeglättungskondensator C11 nicht bereitgestellt wird, einen vorteilhaften Effekt, welcher derselbe ist wie der vorteilhafte Effekt, welcher erreicht wird, wenn der Ausgabeglättungskondensator C11 bereitgestellt wird.
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Weiterhin kann durch die Verwendung des Stromspiegelschaltkreises die LED-Treibervorrichtung eine Unannehmlichkeit einschränken, dass der Wandler 10 aufgrund eines invertierten Leckstroms bei einer hohen Temperatur seinen Betrieb einstellt, sogar wenn eine Schottky-Barriere-Diode als die zweite Gleichrichterdiode D11 verwendet wird.
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Im Falle eines Erdschlusses bei der Anode der LED wird ein DC-zu-DC-Wandler, welcher mit dem Stromerfassungswiderstand auf der Low-Side ausgestattet ist, mit einer maximalen Ausgabe betrieben, weil eine Rückkopplungsspannung, welche von dem Stromerfassungswiderstand erzeugt wird, auf Null abfällt, Daher kann der Wandler 10 möglicherweise überlastet sein. Die LED-Treibervorrichtung kann jedoch einen Erdschluss erfassen, bevor der Wandler 10 aktiviert wird. Daher kann, sogar wenn der Stromerfassungswiderstand R10 auf der Low-Side bereitgestellt ist, die LED-Treibervorrichtung eine Unannehmlichkeit einschränken, dass der Wandler 10 überlastet ist, wenn ein Erdschluss bei der Anode der LED 100 auftritt.
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Während eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist, sollte zu Kenntnis genommen werden, dass sich die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend genannte Ausführungsform beschränkt, sondern auf verschiedene Weise innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung abgewandelt werden kann.
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Im Folgenden werden die erste bis zur sechsten Abwandlung der LED-Treibervorrichtung beschrieben. Die ersten sechs Abwandlungen sind auch umsetzbar, wenn sie entsprechend kombiniert werden.
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Erste Abwandlung
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Die vorliegende Erfindung kann, wie in der ersten Abwandlung in 3 gezeigt, derart abgewandelt werden, dass ein Widerstand R21 als der Stromerzeugungsabschnitt vorgesehen ist anstatt des Stromspiegelschaltkreises. Das heißt, eine LED-Treibervorrichtung der ersten Abwandlung weist den Widerstand R21 auf und lässt den ersten Transistor T20, den zweiten Widerstand T21 und den Widerstand R20, welche in der oben genannten Ausführungsform verwendet sind, weg. Demgemäß ist die LED-Treibervorrichtung der ersten Abwandlung derart konfiguriert, dass ein Strom, mit welchem ein Ausgabeglättungskondensator C11 aufgeladen werden soll, durch den Widerstand R21 bestimmt wird.
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Die LED-Treibervorrichtung der ersten Abwandlung unterscheidet sich von der LED-Treibervorrichtung der vorstehend genannten Ausführungsform in der oben aufgeführten Konfiguration. Die LED-Treibervorrichtung der ersten Abwandlung und die LED-Treibervorrichtung der vorstehend genannten Ausführungsform sind einander ansonsten gleich. Daher sind die Komponenten, welche die LED-Treibervorrichtung der ersten Abwandlung ausbilden, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie die entsprechenden Teile, welche die LED-Treibervorrichtung der oben beschriebenen Ausführungsform ausbilden, und eine Beschreibung von diesen wird hier weggelassen.
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Die LED-Treibervorrichtung der ersten Abwandlung kann dieselben vorteilhaften Effekte erreichen wie die vorteilhaften Effekte der LED-Treibervorrichtung der vorstehend genannten Ausführungsform. Weiterhin kann die physische Größe der LED-Treibervorrichtung der ersten Abwandlung kleiner sein als die physische Größe der LED-Treibervorrichtung der vorstehend genannten Ausführungsform, da der erste Transistor T20, der zweite Transistor T21 und der Widerstand R20, welche den Stromspiegelschaltkreis ausbilden, weggelassen werden. Das heißt, mehr Raum kann gespart werden durch die LED-Treibervorrichtung der ersten Abwandlung als durch die LED-Treibervorrichtung der vorstehend genannten Ausführungsform. Zusätzlich verringert die LED-Treibervorrichtung der ersten Abwandlung erwartungsgemäß die Kosten weiter im Vergleich mit der LED-Treibervorrichtung der vorstehend genannten Ausführungsform.
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Die LED-Treibervorrichtung der ersten Abwandlung ist geeignet, wenn ein MOSFET oder eine typische Diode als die zweite Gleichrichterdiode D11 verwendet wird. In anderen Worten ist die LED-Treibervorrichtung der ersten Ausführungsform geeignet, wenn ein umgekehrter Sperrstrom bei einer hohen Temperatur in der zweiten Gleichrichterdiode D11 nicht in Betracht gezogen werden muss. Die hier erwähnte typische Diode bezeichnet eine Diode, welche keine Schottky-Barriere verwendet, welche auftritt, wenn ein Metall und ein Halbleiter verbunden werden.
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Zweite Abwandlung
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Die vorliegende Erfindung kann, wie in der zweiten Abwandlung in 4 gezeigt, derart abgewandelt werden, dass sie einen Widerstand R45 und einen Widerstand R46 aufweist anstatt der Diode D40. Das heißt, eine LED-Treibervorrichtung der zweiten Abwandlung weist den Widerstand R45 und den Widerstand R46 auf und lässt die bei der vorstehend genannten Ausführungsform verwendete Diode D40 weg. Demgemäß ist die LED-Treibervorrichtung der zweiten Abwandlung derart konfiguriert, dass eine Spannung bei einem nicht-invertierenden Eingabeanschluss durch ein Spannungsteilungsverhältnis des Widerstands R45 und des Widerstands R46 bestimmt wird.
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Die LED-Treibervorrichtung der zweiten Abwandlung unterscheidet sich von der LED-Treibervorrichtung der vorstehend genannten Ausführungsform in der oben dargelegten Konfiguration. Die LED-Treibervorrichtung der zweiten Abwandlung und die LED-Treibervorrichtung der vorstehenden Ausführungsform sind einander ansonsten gleich. Daher werden die Komponenten, welche die LED-Treibervorrichtung der zweiten Abwandlung ausbilden, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie die entsprechenden Bauteile, welche die LED-Treibervorrichtung der vorstehend genannten Ausführungsform ausbilden und eine Beschreibung hiervon wird hier weggelassen.
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Die LED-Treibervorrichtung der zweiten Abwandlung kann dieselben vorteilhaften Effekte erreichen wie die vorteilhaften Effekte der LED-Treibervorrichtung der vorstehenden Ausführungsform. Weiterhin ist die LED-Treibervorrichtung der zweiten Abwandlung mehr bevorzugt als die LED-Treibervorrichtung der vorstehenden Ausführungsform, weil die Diode D40 weggelassen wird und daher kein Verlust auftritt.
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Dritte Abwandlung
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Die vorliegende Erfindung kann, wie in einer dritten Abwandlung in 5 gezeigt, derart abgewandelt werden, dass sie einen Widerstand R21 aufweist anstatt des Stromspiegelschaltkreises und einen Widerstand R45 und einen Widerstand R46 anstatt der Diode D40. Das heißt, eine LED-Treibervorrichtung der dritten Abwandlung ist eine LED-Treibervorrichtung der ersten Abwandlung, welche vorstehend genannt ist, welche so konfiguriert ist, dass sie den Widerstand R45 und den Widerstand R46 aufweist, wie die LED-Treibervorrichtung der zweiten Abwandlung.
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Die LED-Treibervorrichtung der dritten Abwandlung unterscheidet sich von der LED-Treibervorrichtung der vorstehenden Ausführungsform in der oben dargelegten Konfiguration. Die LED-Treibervorrichtung der dritten Abwandlung und die LED-Treibervorrichtung der vorstehenden Ausführungsform sind einander ansonsten gleich. Daher sind Komponenten, welche die LED-Treibervorrichtung der dritten Abwandlung ausformen mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie die entsprechenden Bauteile, welche die LED-Treibervorrichtung der vorstehenden Ausführungsform ausformen und eine Beschreibung hiervon wird hier weggelassen. Die LED-Treibervorrichtung der dritten Abwandlung kann dieselben vorteilhaften Effekte erreichen wie die vorteilhaften Effekte der LED-Treibervorrichtung der vorstehenden Ausführungsform, der vorstehend genannten LED-Treibervorrichtung der ersten Abwandlung und der vorstehend genannten LED-Treibervorrichtung der zweiten Abwandlung.
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Vierte Abwandlung
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Die vorliegende Erfindung kann, wie in einer vierten Abwandlung in 6 gezeigt, derart abgewandelt werden, dass sie den Stromerfassungswiderstand R10, welcher in der LED-Treibervorrichtung der zweiten vorstehend genannten Abwandlung verwendet, auf einer High-Side vorsieht. Die LED-Treibervorrichtung der vierten Abwandlung unterscheidet sich von der LED-Treibervorrichtung der zweiten Abwandlung, welche vorstehend genannt ist, in der oben vorstehend dargelegten Konfiguration. Die LED-Treibervorrichtung der vierten Abwandlung und die LED-Treibervorrichtung der zweiten Abwandlung, welche oben genannt ist, sind sich ansonsten gleich. Daher sind die Komponenten, welche die LED-Treibervorrichtung der vierten Abwandlung ausbilden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wird die entsprechenden Teile, welche die LED-Treibervorrichtung der zweiten vorstehend genannten Abwandlung ausbilden und eine Beschreibung hiervon wird hier weggelassen.
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Die LED-Treibervorrichtung der vierten Abwandlung kann die gleichen vorteilhaften Effekte erreichen wie die vorteilhaften Effekte der LED-Treibervorrichtung der vorstehend genannten zweiten Abwandlung. Weiterhin kann die LED-Treibervorrichtung der vierten Abwandlung eine konstante Stromsteuerung im Falle eines Erdschlusses bei der Anode bei einer LED 100 durchführen, weil der Stromerfassungswiderstand R10 auf der High-Side bereitgestellt ist. Die LED-Treibervorrichtung der vierten Abwandlung kann eine Unannehmlichkeit einschränken, dass ein Wandler 10 mit einer maximalen Ausgabe betrieben wird im Falle eines Erdschlusses bei der Anode der LED 100, wie mit der LED-Treibervorrichtung der vorstehend genannten zweiten Abwandlung. Hinsichtlich der Fähigkeit zur Einschränkung der Unannehmlichkeit ist die LED-Treibervorrichtung der vierten Abwandlung der LED-Treibervorrichtung der vorstehend genannten zweiten Abwandlung überlegen. Zusätzlich kann die LED-Treibervorrichtung der vierten Abwandlung, aufgrund der Fähigkeit zur Erfassung eines Erdschlusses bevor der Wandler 10 aktiviert worden ist, eine Unannehmlichkeit einschränken, dass ein Bemessungsstrom zu einem Erdschlusspunkt geleitet wird in einem Fall eines Erdschlusses bei der Anode der LED 100.
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Fünfte Abwandlung
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Die vorliegende Erfindung kann abgewandelt werden, wie in der in 7 gezeigten fünften Abwandlung, so dass sie den Stromerfassungswiderstand R10, welcher in der LED-Treibervorrichtung der vorstehend genannten dritten Abwandlung verwendet wird, auf einer hohen Seite bereitstellt. Die LED-Treibervorrichtung der fünften Abwandlung unterscheidet sich von der LED-Treibervorrichtung der vorstehend genannten dritten Abwandlung in der vorstehend dargelegten Konfiguration. Die LED-Treibervorrichtung der fünften Abwandlung und die LED-Treibervorrichtung der dritten Abwandlung gleichen sich ansonsten. Daher sind Komponenten, welche die LED-Treibervorrichtung der fünften Abwandlung ausbilden, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie die entsprechenden Teile, welche die LED-Treibervorrichtung der dritten Abwandlung, welche vorstehend genannt ist, ausbilden, und eine Beschreibung hiervon wird hier weggelassen.
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Die LED-Treibervorrichtung der vierten Abwandlung kann dieselben vorteilhaften Effekte erreichen wie die vorteilhaften Effekte der LED-Treibervorrichtung der vorstehend genannten dritten Abwandlung. Weiterhin kann die LED-Treibervorrichtung der fünften Abwandlung dieselben vorteilhaften Effekte erreichen wie die vorteilhaften Effekte der LED-Treibervorrichtung der vorstehend genannten vierten Abwandlung.
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Sechste Abwandlung
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Die vorliegende Erfindung kann wie in der in 8 gezeigten sechsten Abwandlung derart abgewandelt werden, dass sie einen Transistor T41 anstatt des Komparators 40 aufweist. Das heißt, eine LED-Treibervorrichtung nach der sechsten Abwandlung weist den Transistor 41 auf und lässt den Komparator 40, die Widerstände R41 bis R44 und die in der vorstehend genannten Ausführungsform verwendete Diode D40 weg. Ein Widerstand R47 der 8 ist mit einer Funktion ausgestattet, welche dieselbe ist wie die Funktion des Widerstands R40 der 1 und dient als ein Widerstand, welcher einen Basisstrom einstellt, mit welchem der Transistor T41 angeschaltet wird. Die LED-Treibervorrichtung der sechsten Abwandlung ist derart ausgelegt, dass der Transistor T41 einen Betrieb des Wandlers 10 ermöglicht und einen Betrieb des Wandlers 10 stoppt. In anderen Worten verwendet die LED-Treibervorrichtung der sechsten Ausführungsform den Transistor T41 als den Erdschlusserfassungsabschnitt.
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Die LED-Treibervorrichtung der sechsten Abwandlung unterscheidet sich von der LED-Treibervorrichtung der vorstehend genannten Ausführungsform in der oben dargelegten Konfiguration. Die LED-Treibervorrichtung der sechsten Abwandlung und die LED-Treibervorrichtung der vorstehend genannten Ausführungsform sind einander ansonsten gleich. Daher sind die Komponenten, welche die LED-Treibervorrichtung der sechsten Abwandlung ausbilden, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie die entsprechenden Bauteile, welche die LED-Treibervorrichtung der vorstehenden Ausführungsform ausbilden und eine Beschreibung hiervon wird hier weggelassen.
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Der Transistor T41 entspricht einem Schalterelement. Der Transistor T41 gibt einen Betrieb des Wandlers 10 durch Abschalten frei, wenn kein Strom von dem Stromspiegelschaltkreisstromerzeugungsabschnitt fließt. Das heißt, der Transistor T41 stellt einen Freigabeanschluss eines Steuerungsschaltkreises M10 auf HIGH ein, wenn kein Strom von dem Stromspiegelstromerzeugungsabschnitt fließt. In der vorliegenden Abwandlung ist ein Beleuchtungsfreigabeschaltkreis 200 zwischen einem Emitter des Transistors T41 und dem Steuerungsschaltkreis M10 angeordnet und mit diesen verbunden. Daher verändert die LED-Treibervorrichtung der sechsten Abwandlung eine Ausgabe des Beleuchtungsfreigabeschaltkreises 200 auf ein Signal, welches einen Befehl zur Freigabe eines Betriebs des Wandlers 10 anzeigt, wenn kein Strom von dem Stromspiegelstromerzeugungsabschnitt fließt, weil der Transistor T41 abgeschaltet ist.
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Der Transistor T41 stoppt auch den Betrieb des Wandlers 10 durch Anschalten, wenn der Strom von dem Stromspiegelstromerzeugungsabschnitt fließt. Das heißt, der Transistor T41 stellt den Freigabeanschluss des Steuerungsschaltkreises M10 auf das Erdpotential ein, wenn ein Strom von dem Stromspiegelschaltkreis-Erzeugungsabschnitt fließt, unabhängig von einer Ausgabe des Beleuchtungsfreigabeschaltkreises 100.
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Der LED-Treiberschaltkreis der sechsten Abwandlung ist auch denkbar, wenn er entsprechend kombiniert wird mit den ersten bis fünften Abwandlungen, die vorstehend genannt sind. Beispielsweise kann der LED-Treiberschaltkreis der sechsten Abwandlung so konfiguriert sein, dass er einen Strom unter Verwendung des Widerstands R21 anstatt des Stromspiegelschaltkreises leitet. Weiterhin kann der LED-Treiberschaltkreis der sechsten Abwandlung mit dem Stromerfassungswiderstand R10 auf der High-Side ausgestattet sein. Der LED-Treiberschaltkreis der sechsten Abwandlung kann dieselben vorteilhaften Effekte erreichen wie die vorteilhaften Effekte der ersten bis fünften Abwandlung, welche oben genannt sind, wenn er entsprechend mit den ersten bis fünften Abwandlungen, welche oben genannt sind, kombiniert wird. Es ist selbstverständlich, dass die LED-Treibervorrichtung der sechsten Abwandlung dieselben vorteilhaften Effekte erreichen kann wie die vorteilhaften Effekte der LED-Treibervorrichtung der vorstehenden Ausführungsform.
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Die vorstehend beschriebene Erfindung weist die folgenden Aspekte auf.
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Eine LED-Treibervorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung treibt eine Beleuchtung einer LED, welche mit einer Leistungsquellenleitung bei einer Anode verbunden ist und welche mit der Erde bei einer Kathode verbunden ist. Die LED-Treibervorrichtung weist auf: eine Stromwandlervorrichtung, welche dazu ausgelegt ist, die LED mit einer Spannung von einer ersten Leistungsquelle nach einer Spannungswandlung zu versorgen; eine zweite Leistungsquelle mit einer Spannung, welche geringer ist als eine Schwellenspannung, bei welcher ein Strom durch die LED zu fließen beginnt; einen Stromerzeugungsabschnitt, welcher dazu ausgelegt ist, einen Strom zu erzeugen unter Verwendung der Spannung der zweiten Leistungsquelle und welcher den erzeugten Strom an die Anodenseite der LED liefern kann; und einen Erdschlusserfassungsabschnitt, welcher dazu ausgelegt ist, zu bestimmen, dass kein Erdschluss bei der Anode der LED auftritt, wenn kein Strom von dem Stromerzeugungsabschnitt fließt, und zu bestimmen, dass ein Erdschluss bei der Anode der LED auftritt, wenn ein Strom von dem Stromerzeugungsabschnitt fließt.
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Die LED-Treibervorrichtung weist die zweite Leistungsquelle und den Stromerzeugungsabschnitt auf. Daher kann die LED-Treibervorrichtung einen Strom zu der Anodenseite der LED leiten, sogar bevor die Stromwandlervorrichtung aktiviert ist. Jedoch fließt in einem Fall, in welchem kein Erdschluss bei der Anode der LED auftritt, kein Strom von dem Stromerzeugungsabschnitt, weil die Spannung der zweiten Leistungsquelle geringer ist als die Schwellenspannung der LED. Daher kann der Erdschlusserfassungsabschnitt annehmen, dass kein Erdschluss bei der Anode der LED auftritt, wenn kein Strom von dem Stromerzeugungsabschnitt fließt. Auf der anderen Seite ist in dem Fall eines Erdschlusses bei der Anode der LED das Potential auf der Anodenseite der LED das Erdpotential (GND). Demgemäß fließt ein Strom von dem Stromerzeugungsabschnitt zu einem Erdschlusspunkt. Daher kann der Erdschlusserfassungsabschnitt annehmen, dass ein Erdschluss bei der Anode der LED auftritt, wenn ein Strom von dem Stromerzeugungsabschnitt fließt. Auf die vorstehende Weise kann die LED-Treibervorrichtung erfassen, ob ein Erdschluss bei der Anode der LED auftritt, sogar bevor die Stromwandlervorrichtung aktiviert ist.
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Die Stromwandlervorrichtung ist häufig mit einem Glättungskondensator auf einer Ausgabeseite ausgestattet. Daher kann sie alternativ derart konfiguriert sein, dass die Stromwandlervorrichtung einen Glättungskondensator auf der Ausgabeseite aufweist, welcher parallel mit der LED vorgesehen ist. Der Stromerzeugungsabschnitt kann den Glättungskondensator durch Leiten von dem erzeugten Strom durch den Glättungskondensator aufladen. Wenn eine Konfiguration wie vorstehend beschrieben vorgesehen ist, wird der Glättungskondensator mit einem Strom aufgeladen, welcher von dem Stromerzeugungsabschnitt erzeugt ist, wenn kein Erdschluss bei der Anode der LED auftritt. Demgemäß nimmt das Potential des Glättungskondensators zu und ein Strom von dem Stromerzeugungsabschnitt hört letztendlich auf zu fließen. Daher kann der Erdschlusserfassungsabschnitt annehmen, dass kein Erdschluss bei der Anode der LED auftritt, wenn ein Strom von dem Stromerzeugungsabschnitt fließt.
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Alternativ kann sie derart ausgelegt sein, dass der Erdschlusserfassungsabschnitt einen Betrieb der Stromwandlervorrichtung freigibt, wenn bestimmt worden ist, dass kein Erdschluss bei der Anode der LED auftritt, und einen Betrieb der Stromwandlervorrichtung stoppt, sobald bestimmt worden ist, dass ein Erdschluss bei der Anode der LED auftritt. Bei einer wie vorstehend beschriebenen Konfiguration kann der Erdschlusserfassungsabschnitt die Stromwandlervorrichtung aktivieren, wenn kein Erdschluss bei der Anode der LED auftritt und kann die Stromwandlervorrichtung nicht aktivieren, wenn ein Erdschluss bei der Anode der LED auftritt. Das heißt, wenn ein Erdschlussbereich bei der Anode der LED besteht, bevor die Stromwandlervorrichtung aktiviert ist, kann verhindert werden, dass die Stromwandlervorrichtung aktiviert wird. Weiterhin kann, wenn ein Erdschluss bei der Anode der LED auftritt, wenn sich die Stromwandlervorrichtung in Betrieb befindet, ein Betrieb der Stromwandlervorrichtung gestoppt werden.
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Alternativ kann der Erdschlusserfassungsabschnitt einen Komparator (40) aufweisen, welcher einen Betrieb der Stromwandlervorrichtung freigibt, wenn eine Spannung bei dem invertierenden Eingabeanschluss geringer ist als eine Spannung bei dem nicht-invertierenden Eingabeanschluss, und welcher einen Betrieb der Stromwandlervorrichtung stoppt, wenn eine Spannung bei dem invertierenden Eingabeanschluss höher ist als eine Spannung bei dem nicht-invertierenden Eingabeanschluss, und ein Spannungseinstellungsschaltkreis (T40 und R42 bis R44), welcher die Spannung bei dem invertierenden Eingabeanschluss des Komparators einstellt. Der Spannungseinstellungsschaltkreis stellt die Spannung bei dem invertierenden Eingabeanschluss des Komparators derart ein, dass die Spannung bei dem invertierenden Eingabeanschluss geringer wird als eine Spannung bei dem nicht-invertierenden Eingabeanschluss, wenn kein Strom von dem Stromerzeugungsabschnitt fließt und stellt die Spannung bei dem invertierenden Eingabeanschluss des Komparators derart ein, dass die Spannung bei dem invertierenden Eingabeanschluss höher wird als eine Spannung bei dem nicht-invertierenden Eingabeeingabeanschluss, wenn ein Strom von dem Stromerzeugungsabschnitt fließt.
