JP2005026431A - 発光ダイオード駆動回路 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の異なる駆動電圧を生成し、消費電力を低減するＬＥＤ駆動回路を提供すること。
【解決手段】メモリテーブル１０２には、電源電圧、駆動電圧及びＬＥＤの負荷電流に応じた周波数及びデューティー比（変換条件）が各ＬＥＤに対応付けられて格納されている。電圧変換回路１０３は、電源電圧を駆動電圧に変換する際、メモリテーブル１０２に格納された変換条件のうち、所望のＬＥＤに対応する変換条件を用いて電源電圧を駆動電圧に変換する。変換された駆動電圧は切替スイッチＳＷを介して所望のＬＥＤに印加される。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオードの駆動回路に関し、例えば、携帯端末装置の液晶用バックライトやインジケーター、照明に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）は、発光する色の違いにより、順方向電圧（以下、「Ｖｆ」という）が異なり、例えば、青色や白色のＬＥＤは赤色のＬＥＤよりもＶｆが高いことが知られている。従来、このようにＶｆの異なるＬＥＤを点灯（駆動）させる際、単一の駆動電圧を用いるのが一般的である。以下、従来の電圧変換回路について説明する。
【０００３】
（従来例１）
図５は、従来例１の電圧変換回路の構成を示す概略図である。この図において、ＤＣＤＣ変換回路１１は、スイッチング素子（トランジスタ）のオン制御とオフ制御の時間比、すなわち、デューティー比を設定することによって、入力電圧を所望のレベルに変換する電圧変換回路である。ＤＣＤＣ変換回路１１によって変換された出力電圧（駆動電圧）は、ＬＥＤ１２及びＬＥＤ１３に出力される。ＬＥＤ１２及びＬＥＤ１３は、それぞれ異なるＶｆで駆動し、電流制限抵抗１４及び１５がそれぞれ接続されている。そして、ＤＣＤＣ変換回路１１からの駆動電圧によって駆動する。電流制限抵抗１４及び１５は、一定の安定した電流を流す定電流回路として機能する。電流制限抵抗１４及び１５は接地されている。
【０００４】
ここで、ＤＣＤＣ変換回路１１の入力電圧を３．６［Ｖ］、駆動電圧を５［Ｖ］、ＬＥＤ１２のＶｆを２．２［Ｖ］、ＬＥＤ１３のＶｆを３．６［Ｖ］とし、各ＬＥＤに流れる電流を２０［ｍＡ］とする。このとき、ｄ部のＬＥＤ１２及び電流制限抵抗１４と、ＬＥＤ１３及び電流制限抵抗１５では、５［Ｖ］×０．０２［Ａ］＝０．１［Ｗ］の電力がそれぞれ消費される。ここで、ＬＥＤ１２及びＬＥＤ１３を同時に駆動させるとすると、ｃ部では、０．２［Ｗ］が消費されることになる。仮に、ｂ部のＤＣＤＣ変換回路１１の変換効率が５０％とすれば、ＤＣＤＣ変換回路１１の入力側ａ部において０．４［Ｗ］の電力が消費されることになる。
【０００５】
ところで、近年、携帯電話やノート型パソコン等のモバイル製品が普及しており、これらのモバイル製品に搭載する液晶表示装置にもＬＥＤ駆動回路が使用されている。そして、これらの製品は長時間連続使用可能なものが市場のニーズとして高まっている。これを実現する方法として消費電力の低減を図ることが考えられる。ところが、従来例１のように、ＬＥＤの駆動電圧を単一の電圧とした場合、Ｖｆの低いＬＥＤ１２では無駄な電力が多く消費されてしまい、従来例１の電圧変換回路は消費電力の低減を実現する構成ではない。
【０００６】
（従来例２）
図６は、従来例２の電圧変換回路の構成を示す概略図である。ただし、図６が図５と共通する部分には図５と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。図６において、ＤＣＤＣ変換回路２１は、単一の入力電圧から所望の２出力レベルの駆動電圧に変換する電力変換回路である。
【０００７】
ここで、ＤＣＤＣ変換回路２１がＬＥＤ１２に出力する駆動電圧を３［Ｖ］、ＬＥＤ１３に出力する駆動電圧を４［Ｖ］とし、その他の条件を従来例１と同様とした場合、ＬＥＤ１２及び電流制限抵抗１４では、３［Ｖ］×０．０２［Ａ］＝０．０６［Ｗ］が消費され、ＬＥＤ１３及び電流制限抵抗１５では、４［Ｖ］×０．０２［Ａ］＝０．０８［Ｗ］が消費されることになる。これは、ｄ部について見ると消費電力の低減が図られている。
【０００８】
ところが、ｃ部にＤＣＤＣ変換回路２１を設けたことにより、この回路２１の変換効率や回路２１自体の消費電力を考えた場合、従来例１のｂ部と同等かそれ以上の電力が消費されてしまい、根本的な消費電力の低減につながっていない。
【０００９】
（従来例３）
図７は、従来例３の電圧変換回路の構成を示す概略図である。ただし、図７が図６と共通する部分には図６と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。従来例３では、図７に示すように、単一の入力電圧から任意の２出力レベルの駆動電圧に変換するＤＣＤＣ変換回路２１を一つ備えることとした。これにより、従来例１及び従来例２で消費電力の低減が図れなかった問題点を解消することができる。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−３１９７０７号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例３においては、ＤＣＤＣ変換回路の変換効率がＬＥＤの負荷電流によって大きく変わってしまうという問題がある。すなわち、上記従来例３を例に挙げると、ＬＥＤ１３に接続された電流制限抵抗１５の負荷条件で４［Ｖ］の駆動電圧を変換効率Ｘで生成しても、前記負荷条件の下、３［Ｖ］の駆動電圧を生成する場合には負荷条件が電流制限抵抗１４となっており、このときの変換効率ＹがＸより低下してしまうことがある。したがって、ＤＣＤＣ変換回路の入力側を基準とした場合、消費電力の低減が図られていないことになる。
【００１２】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、複数レベルの駆動電圧を生成し、消費電力を低減するＬＥＤ駆動回路を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、本発明の発光ダイオード駆動回路は、電源と、複数の発光ダイオードと、前記電源電圧の変換に用いられ、前記電源電圧、各発光ダイオードの駆動電圧及び負荷電流に応じた周波数及びデューティー比が、前記各発光ダイオードに対応付けられて格納されたメモリテーブルと、前記電源からエネルギが供給されるインダクタを有し、前記メモリテーブルに格納された前記周波数及びデューティー比に応じて前記インダクタがエネルギのチャージと放出とを繰り返すことにより、前記電源電圧を前記各発光ダイオードに対応した駆動電圧に変換して前記各発光ダイオードに供給する電圧変換手段と、を具備する構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、電源電圧、駆動電圧及び負荷電流に応じた周波数及びデューティー比で電圧変換を行うことにより、単一の電圧変換手段で所望の駆動電圧が得られ、また、前記周波数及びデューティー比を電圧変換手段の電圧変換効率が最適となるようにすることで、電圧変換の際の電力損失を最小限に抑えることができる。
【００１５】
本発明の発光ダイオード駆動回路は、上記構成において、さらに、前記電圧変換手段により得られた前記駆動電圧を時分割で前記各発光ダイオードに供給するスイッチを具備する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、駆動電圧を時分割で各発光ダイオードに供給することにより、三色の発光ダイオードを時分割で順次点灯するフィールドシーケンシャル方式を実現することができる。
【００１７】
本発明の発光ダイオード駆動回路は、上記構成において、さらに、前記電圧変換手段により変換された駆動電圧値を検出する電圧検出手段を具備し、前記電圧変換手段が、前記電圧検出手段によって検出された電圧値に応じてデューティー比を補正する構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、電圧変換手段は変換した駆動電圧値に応じてデューティー比を補正することにより、所望の発光ダイオードを駆動するのに適した駆動電圧を得ることができ、消費電力が増大することを防ぐことができる。
【００１９】
本発明の発光ダイオード駆動回路は、上記構成において、前記メモリテーブルが、書き替え可能なプログラマブルメモリである構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、周波数及びデューティー比がメモリテーブルに格納された後に変更された場合でも、メモリテーブルを書き替え可能とすることにより、電源電圧や駆動電圧の変更に応じた周波数及びデューティー比の変更に柔軟に対応することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、複数レベルの駆動電圧を生成するＬＥＤ駆動回路において、電源電圧、各レベルの駆動電圧及びＬＥＤの負荷電流との関係に応じた周波数及びデューティー比を用いて、電源から供給される電源電圧を所望の駆動電圧に変換することである。
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るＬＥＤ駆動回路１００の構成を示すブロック図である。この図において、制御回路１０１は、ＣＰＵから発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）１０５又はＬＥＤ１０６の駆動指示を受け、その指示の内容に応じてメモリテーブル１０２、電圧変換回路１０３及び切替スイッチＳＷを制御する。
【００２４】
メモリテーブル１０２は、電圧変換回路１０３が駆動電圧を生成するための情報、すなわち、周波数及びデューティー比（以下、「変換条件」という）を格納し、制御回路１０１の制御を受けて、該当する変換条件を電圧変換回路１０３に出力する。
【００２５】
電圧変換回路１０３は、ＤＣＤＣ変換回路であり、バッテリなどの直流電源１５０から直接電源電圧の供給を受ける。電圧変換回路１０３は、制御回路１０１の制御に従い、メモリテーブル１０２から出力された変換条件及び電圧検出回路１０４から出力された情報を用いて、電源電圧を駆動電圧に変換する。これにより、電源とＬＥＤの間に設ける電圧変換回路は１つで済むので、複数の電圧変換回路を設ける場合に比べて消費電力を削減することができる。変換された駆動電圧は電圧検出回路１０４及び切替スイッチＳＷに出力される。
【００２６】
電圧検出回路１０４は、電圧変換回路１０３で変換された駆動電圧を検出し、基準電圧との比較を行う。比較の結果は電圧変換回路１０３に戻され、電圧変換回路１０３が比較結果に応じてデューティー比を補正する。これにより、変換された駆動電圧が所望の電圧に対して誤差を生じた場合、誤差を低減することができ、変換された駆動電圧が基準電圧より大きくなった場合、消費電力が増大するのを防止することができる。
【００２７】
切替スイッチＳＷは、ＬＥＤ１０５と接続された出力端子Ｐ１と、ＬＥＤ１０６と接続された出力端子Ｐ２とを備え、制御回路１０１の制御に応じてスイッチを切り替えることにより、電圧変換回路１０３から出力された駆動電圧をＬＥＤ１０５又はＬＥＤ１０６に印加する。
【００２８】
ＬＥＤ１０５及びＬＥＤ１０６は、それぞれ異なる順方向電圧（以下、「Ｖｆ」と記す）であり、電流制限抵抗１０７及び１０８がそれぞれ接続されている。そして、電圧変換回路１０３から出力された駆動電圧によって駆動（発光）する。ここでは、ＬＥＤ１０５及びＬＥＤ１０６は、それぞれ１つずつである必要はなく、ＬＥＤストリング（群）として考えてもよい。この場合においても、ＬＥＤストリングごとにＶｆも異なるものとする。
【００２９】
電流制限抵抗１０７及び１０８は、ＬＥＤ１０５及びＬＥＤ１０６に一定の電流を流すような抵抗であり、安定した電流を流す定電流回路として機能する。電流制限抵抗１０７及び１０８は接地されている。
【００３０】
次に、電圧変換回路１０３の変換効率について説明する。電圧変換回路１０３は、電源１５０からの直流電圧を入力電圧とし、インダクタとスイッチング素子によるコイルの逆起電力を利用し変換を行なう。この変換の際には、スイッチング素子（トランジスタ）のオン制御とオフ制御の時間比及び頻度を制御することにより、周波数及びデューティー比を調整することができる。そして、入力電圧とは異なる直流電圧（駆動電圧）に再度変換するものである。スイッチング素子のオン制御の時間が長い、又はオン制御の頻度が多いと電圧変換回路から出力される電流は多くなり、逆に、オン制御の時間が短い、又はオン制御の頻度が少ないと電圧変換回路から出力される電流は少なくなる。電流が多く必要とされるか少なくてすむかは、出力側の負荷条件によって決まる。
【００３１】
電圧変換回路の変換効率は、電圧変換回路自身での電力損失などがあり、実際には１００％とすることはできないが、入力電圧及び出力電圧を一定にした場合でも、周波数及びデューティー比を制御することにより変換効率は変化するので、周波数及びデューティー比を逐一変化させていくことで、所定の設定条件下における最適な変換効率を求めることができる。
【００３２】
所定の設定条件とは、電圧変換回路の入力電圧や出力電圧、さらにＬＥＤの負荷電流であり、変換効率はこれらの条件によっても変化するため、これらの設定条件の下、最適な変換効率を求める必要がある。
【００３３】
したがって、本実施の形態においても、ＬＥＤ１０５及びＬＥＤ１０６はＶｆが異なるため、これらを駆動させるための最適な変換効率がそれぞれあり、そのときの周波数及びデューティー比も異なる。メモリテーブルは、この周波数及びデューティー比（変換条件）を各ＬＥＤと対応させて格納している。図２にメモリテーブルが格納するテーブルの一例を示す。この図に示すように、ＬＥＤ１０５の最適な変換条件として周波数１００ｋＨｚ、デューティー比１／２が、ＬＥＤ１０６の最適な変換条件として周波数１５０ｋＨｚ、デューティー比１／４がテーブルに格納されている。
【００３４】
次に、上記構成を有するＬＥＤ駆動回路１００の動作について説明する。ここでは、具体的に、ＬＥＤ１０５を駆動する場合について具体的に説明する。制御回路１０１では、ＣＰＵからＬＥＤ１０５の駆動指示を受けると、メモリテーブル１０２、電圧変換回路１０３及び切替スイッチＳＷに対してＬＥＤ１０５を駆動させる制御が行われる。
【００３５】
メモリテーブル１０２では、制御回路１０１の制御を受けて、格納された変換条件からＬＥＤ１０５に対応する周波数及びデューティー比が読み出され、読み出された情報が電圧変換回路１０３に出力される。これにより、ＣＰＵがポート制御を行うだけで、電圧変換回路１０３は最適な変換効率で駆動電圧の生成を行うことができるので、ＣＰＵが直接電圧変換回路１０３にＬＥＤの駆動指示を与える場合に比べ、異なる駆動電圧への変換を高速に行うことができる。
【００３６】
電圧変換回路１０３では、制御回路１０１からの制御を受けて、メモリテーブル１０２から出力された周波数及びデューティー比でスイッチング素子のオン・オフを制御し、電源電圧からＬＥＤ１０５を駆動するための駆動電圧に変換する。これにより、電圧変換回路１０３における電圧変換の際の電力損失を最小限に抑えることができる。駆動電圧は切替スイッチＳＷに出力される。
【００３７】
電圧検出回路１０４では、電圧変換回路１０３から出力された駆動電圧と基準電圧の比較を行い、比較結果を電圧変換回路１０３に戻す。ここで、例えば、駆動電圧が基準電圧を越える場合、基準電圧に対する差分を電圧変換回路１０３に出力し、電圧変換回路１０３が駆動電圧を低減するようにデューティー比を減少させる。逆に、駆動電圧が基準電圧を下回る場合、電圧変換回路１０３が駆動電圧を上昇させるようにデューティー比を増大させる。
【００３８】
切替スイッチＳＷは、制御回路１０１からＬＥＤ１０５を駆動させる制御を受けることにより、入力端子と出力端子Ｐ１を接続し、電圧変換回路１０３から出力された駆動電圧をＬＥＤ１０５に印加する。
【００３９】
ＬＥＤ１０５は、電圧変換回路１０３から出力された駆動電圧により駆動（発光）する。
【００４０】
図３は、本発明の実施の形態１に係るＬＥＤ駆動回路の構成を示す回路図である。ただし、図３は図１のブロック図を回路図で表したものである。この図において、電源１５０の一端には、電圧変換回路１０３が接続されている。電圧変換回路１０３は、電界効果型トランジスタ（以下、単に「トランジスタ」と称す）Ｔｒ１を有し、トランジスタＴｒ１のドレインがコイルＬ１を介して電源１５０に接続され、ソースが接地されている。また、ゲートはスイッチングコントロール回路１０３１が接続されており、トランジスタＴｒ１はスイッチングコントロール回路１０３１からオン・オフ制御を受ける。トランジスタＴｒ１のドレイン側にはショットキーバリアダイオードＳＢＤ１を介して並列にコンデンサＣ１が接続されている。コンデンサＣ１のショットキーバリアダイオードＳＢＤ１に接続されない一端は接地されている。スイッチングコントロール回路１０３１は、制御回路１０１、メモリテーブル１０２及び電圧検出回路１０４からの出力に基づいて、トランジスタＴｒ１のオン制御及びオフ制御の時間比及び頻度を制御する。
【００４１】
この電圧変換回路１０３では、スイッチングコントロール回路１０３１がトランジスタＴｒ１をオン制御するとコイルＬ１に電流が流れ、エネルギが蓄えられる。そして、トランジスタＴｒ１をオフ制御するとコイルＬ１には逆起電力が発生し、蓄えられたエネルギが放出される。トランジスタＴｒ１のオン・オフ制御が連続して行われることにより、コイルＬ１はエネルギのチャージ及び放出を繰り返し、ショットキーバリアダイオードＳＢＤ１で整流されたエネルギがコンデンサＣ１で平滑化され、直流成分が得られる。
【００４２】
電圧変換回路１０３の出力端には、電圧検出回路１０４が接続されており、電圧検出回路１０４は、差動増幅回路ＯＰ１を有している。差動増幅回路ＯＰ１の反転入力端は電圧変換回路１０３の出力端に接続され、非反転入力端は基準電圧が入力される。また、電圧変換回路１０３の出力端と差動増幅回路ＯＰ１の反転入力端とを接続する配線は、抵抗Ｒ３と制御回路１０１の制御を受けて抵抗値を可変する可変抵抗ＶＲ１とに分岐している。これにより、電圧変換回路１０３からＬＥＤ１０５又はＬＥＤ１０６を駆動する駆動電圧を基準電圧との比較を行う電圧に変換する。基準電圧は固定された値であるため、異なる複数の電圧値との比較を行う場合には、基準電圧の比較対象となる電圧値を調整する必要がある。そして、差動増幅回路ＯＰ１は、電圧変換回路１０３の出力電圧（駆動電圧）の基準電圧に対する差分を電圧変換回路１０３に戻す。
【００４３】
また、電圧変換回路１０３の出力端には、切替スイッチＳＷが接続されており、切替スイッチＳＷは２つのトランジスタＴｒ２及びＴｒ３を有している。トランジスタＴｒ２及びＴｒ３は並列に接続され、ソースが共に電圧変換回路１０３に接続されている。また、トランジスタＴｒ２のドレインがＬＥＤ１０５に接続され、トランジスタＴｒ３のドレインがＬＥＤ１０６に接続されている。さらに、トランジスタＴｒ２のゲートがインバータ（ＩＮＶ）回路１１０１を介して、また、トランジスタＴｒ３のゲートが共に制御回路１０１に接続され、トランジスタＴｒ２及びＴｒ３は制御回路１０１により制御される。すなわち、制御回路１０１がトランジスタＴｒ３をオン制御した場合には、トランジスタＴｒ２はＩＮＶ回路１１０１によりオン制御が反転してオフ制御を受けることになり、トランジスタＴｒ３に接続されたＬＥＤ１０６が駆動する。一方、制御回路１０１がトランジスタＴｒ３をオフ制御した場合には、トランジスタＴｒ２はＩＮＶ回路１１０１によりオフ制御が反転しオン制御を受け、トランジスタＴｒ２に接続されたＬＥＤ１０５が駆動する。したがって、ＬＥＤ１０５とＬＥＤ１０６は交互に駆動することになる。
【００４４】
ＬＥＤ１０５及びＬＥＤ１０６の切替スイッチＳＷが接続されていない一端には、抵抗Ｒ１を介して抵抗Ｒ２とトランジスタＴｒ４とが並列に接続されている。抵抗Ｒ２の抵抗Ｒ１が接続されていない一端は接地されており、トランジスタＴｒ４のドレインに抵抗Ｒ１が、ゲートに制御回路１０１が接続され、ソースが接地されている。トランジスタＴｒ４は制御回路１０１から切替スイッチＳＷのトランジスタＴｒ３に対する制御と同じ制御を受け、トランジスタＴｒ３をオン制御する場合には、トランジスタＴｒ４もオン制御され、ＬＥＤ１０６の電流制限抵抗として抵抗Ｒ１のみが機能する。また、トランジスタＴｒ３をオフ制御する場合には、トランジスタＴｒ４もオフ制御され、ＬＥＤ１０５の電流制限抵抗として抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２が機能する。
【００４５】
このように本実施の形態によれば、電圧変換回路が電源から供給される電圧を駆動電圧に変換する際に、電源電圧、駆動電圧及びＬＥＤの負荷電流に応じた周波数及びデューティー比を格納したメモリテーブルから、駆動させるＬＥＤに対応した値を読み出し、読み出した値を用いて電源電圧を変換することにより、単一の電圧変換回路で所望の駆動電圧を得ることができ、また、電圧変換回路における電力損失を抑えることができるので、消費電力を低減することができる。
【００４６】
なお、本実施の形態におけるメモリテーブルは、プログラマブルなメモリを用いることが望ましい。これは、ＬＥＤのＶｆや負荷電流、電圧変換回路の入力電圧などは、ＬＥＤ駆動回路を搭載する装置により規定されるものであり、装置の設計者によって自在に変更されるパラメータであるためである。このため、パラメータが変更された場合、電圧変換回路の変換効率が最適となるデューティー比及び周波数などの変換条件も変更されるので、プログラマブルメモリとすることにより、このような変更に柔軟に対応することができる。これにより、周波数及びデューティー比が規定された従来の市販品を組み換えて対応するという不便さを解消することができる。
【００４７】
また、本実施の形態では、ＬＥＤを２並列に接続し、各ＬＥＤを交互に駆動する場合について主に説明したが、ＬＥＤを３並列に接続し、電圧変換回路が時分割で駆動電圧をＬＥＤに供給するようにしてもよく、この場合、３つのＬＥＤを赤、緑、青の三色とすれば、これら三色のＬＥＤが時分割で順次駆動することになり、フィールドシーケンシャル方式を実現することができる。
【００４８】
（実施の形態２）
実施の形態１では、電圧変換回路の変換効率が最適となるデューティー比及び周波数などの変換条件は外部装置により求められ、メモリテーブルに設定されるものであるが、本実施の形態では、ＬＥＤ駆動回路内で前記変換条件を求め、メモリテーブルに設定する場合について説明する。
【００４９】
図４は、本発明の実施の形態２に係るＬＥＤ駆動回路の構成を示すブロック図である。ただし、図４が図１と共通する部分は図１と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。図４が図１と主に異なる点は、電流検出回路２０１と、定電流回路２０２と、演算処理回路２０３を設けた点である。
【００５０】
電流検出回路２０１は、電源１５０から出力される電流を検出し、検出結果を演算処理回路２０３に出力する。ここでは、過電流が流れていないかどうかを含めて検出される。
【００５１】
定電流回路２０２は、ＬＥＤ１０５又はＬＥＤ１０６に一定の電流を流すような回路であり、制御回路２０４の制御を受けて、安定した電流を流す。定電流回路２０２はＬＥＤ１０５又はＬＥＤ１０６から入力された電流を演算処理回路２０３に出力する。
【００５２】
演算処理回路２０３は、制御回路２０４の制御を受けて、電流検出回路２０１から出力された検出結果と定電流回路２０２から出力された電流とから、電圧変換回路１０３の変換効率が最適となる変換条件（周波数及びデューティー比）を算出する。具体的には、周波数及びデューティー比を様々な値に設定し、逐一変換効率を算出し、変換効率が最大となる変換条件を特定する。特定された変換条件はメモリテーブル１０２に出力され、格納される。
【００５３】
このように本実施の形態によれば、ＬＥＤのＶｆや駆動電圧の設定を変更する場合には、演算処理回路が電圧変換回路の変換効率が最適となる変換条件を算出することにより、設定変更に柔軟に対応しつつ、消費電力を低減するＬＥＤ駆動回路を実現することができる。
【００５４】
なお、上述した各実施の形態における電圧変換回路は、スイッチング方式、チャージポンプ方式、ＰＷＭ方式、ＰＦＭ方式などのＤＣＤＣコンバータが考えられるが、どのような方式でもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数レベルの駆動電圧を生成するＬＥＤ駆動回路において、電源電圧、各レベルの駆動電圧及びＬＥＤの負荷電流との関係に応じた周波数及びデューティー比で、電源から供給される電源電圧から所望の駆動電圧を生成することにより、単一の電圧変換回路で所望の駆動電圧が得られ、電圧変換回路における電圧変換の際に、電力損失を最小限に抑えることができるので、消費電力を低減するＬＥＤ駆動回路を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＬＥＤ駆動回路の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１におけるメモリテーブルに格納された情報を示す図
【図３】本発明の実施の形態１に係るＬＥＤ駆動回路の構成を示す回路図
【図４】本発明の実施の形態２に係るＬＥＤ駆動回路の構成を示すブロック図
【図５】従来例１の電圧変換回路の構成を示す概略図
【図６】従来例２の電圧変換回路の構成を示す概略図
【図７】従来例３の電圧変換回路の構成を示す概略図
【符号の説明】
１００、２００ ＬＥＤ駆動回路
１０１、２０４ 制御回路
１０２ メモリテーブル
１０３ 電圧変換回路
１０４ 電圧検出回路
１０５、１０６ ＬＥＤ
１０７、１０８ 電流制限抵抗
１５０ 電源
１０３１ スイッチングコントロール回路
１１０１ ＩＮＶ回路
２０１ 電流検出回路
２０２ 定電流回路
２０３ 演算処理回路

Claims (4)

1. 電源と、
   複数の発光ダイオードと、
   前記電源電圧の変換に用いられ、前記電源電圧、各発光ダイオードの駆動電圧及び負荷電流に応じた周波数及びデューティー比が、前記各発光ダイオードに対応付けられて格納されたメモリテーブルと、
   前記電源からエネルギが供給されるインダクタを有し、前記メモリテーブルに格納された前記周波数及びデューティー比に応じて前記インダクタがエネルギのチャージと放出とを繰り返すことにより、前記電源電圧を前記各発光ダイオードに対応した駆動電圧に変換して前記各発光ダイオードに供給する電圧変換手段と、
   を具備することを特徴とする発光ダイオード駆動回路。
2. さらに、前記電圧変換手段により得られた前記駆動電圧を時分割で前記各発光ダイオードに供給するスイッチを具備する
   ことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオード駆動回路。
3. さらに、前記電圧変換手段により変換された駆動電圧値を検出する電圧検出手段を具備し、
   前記電圧変換手段は、前記電圧検出手段によって検出された電圧値に応じてデューティー比を補正する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の発光ダイオード駆動回路。
4. 前記メモリテーブルは、書き替え可能なプログラマブルメモリであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の発光ダイオード駆動回路。

Images