JP2006216304A - Driving circuit - Google Patents

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Kunihiro Nakagawa
邦弘 中川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To correct scatter of brightness of a group of light-emitting elements generated by scatter of voltages of the respective light-emitting elements in a forward direction. <P>SOLUTION: A voltage value at a cathode side of an LED group 30 is denoted as A voltage. An IC 50 finds the voltage impressed on a resistor R1 by reading in the A voltage by making it synchronized with a high level of a switching signal outputted to a transistor TR, generates the switching signal by calculating a duty ratio so that an average current flows through the LED group 30, and outputs the generated switching signal to the transistor TR. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、発光素子の輝度を一定に保持する駆動回路に関する。   The present invention relates to a drive circuit that keeps the luminance of a light emitting element constant.

従来より、発光ダイオード(LED)が、車両の車室内の照明や夜間における計器類の照明等に用いられている。図4は、車両のスイッチ類にLEDが設置された状態を示した図である。図4のように、車載用の照明においては、車両電源であるバッテリから電源を得て、そのバッテリ電圧に基づいてLEDを点灯させている。   Conventionally, light emitting diodes (LEDs) have been used for illumination in the interior of a vehicle or illumination of instruments at night. FIG. 4 is a diagram showing a state in which LEDs are installed in the switches of the vehicle. As shown in FIG. 4, in in-vehicle lighting, a power source is obtained from a battery that is a vehicle power source, and an LED is turned on based on the battery voltage.

しかしながら、車両の走行状態や補器類(ブレーキ、A/C、ウィンカーなど)の作動状態によってバッテリ電圧が変動する。一般に、LEDの輝度は、LEDに流れる電流の値に対してほぼリニアに変化する。このため、バッテリから電源を得ているLEDの照明輝度(明るさ)もバッテリ電圧の変動に応じて変化してしまう。   However, the battery voltage varies depending on the running state of the vehicle and the operating state of auxiliary devices (brake, A / C, blinker, etc.). In general, the luminance of an LED changes substantially linearly with respect to the value of the current flowing through the LED. For this reason, the illumination brightness (brightness) of the LED that obtains the power from the battery also changes according to the fluctuation of the battery voltage.

さらに、複数個のLEDを直列接続する場合、以下のような問題が生じる。まず、複数のLEDを直列接続した場合において、図5(a)は車両電源とLEDの輝度との関係を示した図であり、図5(b)はLEDの順方向電圧VfとLEDの輝度との関係を示した図である。   Further, when a plurality of LEDs are connected in series, the following problems occur. First, when a plurality of LEDs are connected in series, FIG. 5A is a diagram showing the relationship between the vehicle power supply and the luminance of the LED, and FIG. 5B is a diagram illustrating the forward voltage Vf of the LED and the luminance of the LED. It is the figure which showed the relationship.

図5(a)に示されるように、わずかな車両電源の変動(例えばウインカーの点滅や、ヘッドライトのON/OFFなど)であってもLEDに流れる電流の値が大きく変化し、それに伴ってLEDの輝度も大きく変化してしまう。これは、直列接続するLEDの数が多いほど、顕著に現れる。   As shown in FIG. 5 (a), the value of the current flowing through the LED changes greatly even if there is a slight change in the vehicle power supply (for example, blinking of the blinker, ON / OFF of the headlight, etc.). The brightness of the LED also changes greatly. This becomes more noticeable as the number of LEDs connected in series increases.

上述のバッテリ電圧の変動に加え、図5(b)に示されるように、LEDの順方向電圧(Vf)のばらつきも問題になる。すなわち、個々のLEDそれぞれの順方向電圧の差は小さくても、複数のLEDが直列に接続されることで、順方向電圧のばらつきが大きくなる。これにより、LEDの輝度もばらついてしまう。   In addition to the above-described fluctuations in battery voltage, as shown in FIG. 5B, variations in the forward voltage (Vf) of the LEDs also become a problem. That is, even if the difference in forward voltage between individual LEDs is small, the variation in forward voltage is increased by connecting a plurality of LEDs in series. Thereby, the brightness | luminance of LED also varies.

そこで、バッテリ電圧の変動を検出してLEDの輝度を補正するようにしたLED駆動回路が車両に搭載された。図6は、従来のLED駆動回路を示した図である。図6に示されるように、LED駆動回路は、LEDを点灯させるためのILLスイッチ100と、車両電源の電圧を検出する車両電源入力回路110と、検出された車両電源の電圧を補正して出力するIC120と、複数のLEDが直列接続されたLED群130と、ICから入力されるスイッチング信号に基づきLED群130を駆動するトランジスタ140と、を備えて構成されている。   Therefore, an LED drive circuit that detects the fluctuation of the battery voltage and corrects the brightness of the LED is mounted on the vehicle. FIG. 6 is a diagram illustrating a conventional LED driving circuit. As shown in FIG. 6, the LED driving circuit includes an ILL switch 100 for turning on the LED, a vehicle power supply input circuit 110 that detects the voltage of the vehicle power supply, and an output that corrects the detected voltage of the vehicle power supply. IC 120 to be configured, an LED group 130 in which a plurality of LEDs are connected in series, and a transistor 140 that drives the LED group 130 based on a switching signal input from the IC.

このような回路において、ILLスイッチ100がオン状態とされると、車両電源入力回路110を介して車両電源の電圧値がIC120に入力される。そして、IC120にて車両電源に応じてLED群130に平均電流が流れるようにするためのスイッチング信号が生成され出力される。この後、トランジスタ140にスイッチング信号が入力されると、その信号に応じてLED群130が駆動される。このようにして、車両電源の変動をフィードバックさせてLED群130に平均電流が流れるようにし、LED群130の輝度のばらつきを低減させている。   In such a circuit, when the ILL switch 100 is turned on, the voltage value of the vehicle power supply is input to the IC 120 via the vehicle power supply input circuit 110. Then, a switching signal for causing the average current to flow through the LED group 130 according to the vehicle power supply is generated and output by the IC 120. Thereafter, when a switching signal is input to the transistor 140, the LED group 130 is driven according to the signal. In this way, fluctuations in the vehicle power supply are fed back so that an average current flows through the LED group 130, and variations in luminance of the LED group 130 are reduced.

しかしながら、上記従来の技術では、車両電源入力回路120にて車両電源をモニタすることはできるものの、LED群130において各LEDの順方向電圧Vfのばらつきによる輝度を補正することはできない。すなわち、図5(b)に示されるように、多くのLEDが直列接続されると、各LEDの順方向電圧Vfのばらつきの和がより大きくなってしまうが、このばらつきの和によって生じるLED群130の輝度が一定となるように補正することはできない。   However, although the vehicle power source can be monitored by the vehicle power source input circuit 120 in the above conventional technique, the luminance due to the variation in the forward voltage Vf of each LED cannot be corrected in the LED group 130. That is, as shown in FIG. 5B, when many LEDs are connected in series, the sum of variations in the forward voltage Vf of each LED becomes larger. Correction cannot be made so that the luminance of 130 is constant.

例えば、赤、黄、そして緑のLEDでは、順方向電圧Vfは2.0Vと規定されているが、実際には個々のLEDによって順方向電圧Vfにばらつき(±0.3V程度)がある。したがって、直列接続されるLEDの数が増えるほど、Vfのばらつきの和が大きくなってしまう。その結果、LED群130の輝度にばらつきが生じてしまう。   For example, in the red, yellow, and green LEDs, the forward voltage Vf is defined as 2.0 V, but actually the forward voltage Vf varies (about ± 0.3 V) depending on the individual LEDs. Therefore, as the number of LEDs connected in series increases, the sum of variations in Vf increases. As a result, the brightness of the LED group 130 varies.

本発明は、上記点に鑑み、複数の発光素子が直列接続される場合において、各発光素子の順方向電圧のばらつきによって生じる発光素子群の輝度のばらつきを補正することができる駆動回路を提供することを目的とする。   In view of the above points, the present invention provides a drive circuit capable of correcting a variation in luminance of a light emitting element group caused by a variation in forward voltage of each light emitting element when a plurality of light emitting elements are connected in series. For the purpose.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、発光素子群のカソード側の電圧値をローサイド電圧とすると、制御部は、スイッチング素子に出力したスイッチング信号のハイに同期させてローサイド電圧を読み込み、そのローサイド電圧を用いて発光素子群に印加される電位差を求め、発光素子群に平均電流が流れるようにデューティー比を演算してスイッチング信号を生成し、生成したスイッチング信号をスイッチング素子に出力するようになっていることを特徴としている。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, when the voltage value on the cathode side of the light emitting element group is the low side voltage, the control unit synchronizes with the high of the switching signal output to the switching element. The low-side voltage is used to determine the potential difference applied to the light emitting element group, the duty ratio is calculated so that the average current flows through the light emitting element group, and the switching signal is generated. It is characterized by output.

このように、ローサイド電圧をスイッチング信号のハイ状態に同期させて読み込み、発光素子群に平均電流が流れるようなスイッチング信号を生成および出力する。これにより、発光素子群に常に平均電流が流れるようにすることができる。発光素子の輝度は電流値にリニアに変化するため、発光素子群に流れる電流を一定にすることで、発光素子群の輝度を一定に保つことができる。このようにして、車両電源の電圧変動ばかりでなく、発光素子群の各発光素子の順方向電圧のばらつきをも考慮した輝度のばらつきを補正することができる。   In this way, the low side voltage is read in synchronization with the high state of the switching signal, and a switching signal is generated and output so that an average current flows through the light emitting element group. As a result, an average current can always flow through the light emitting element group. Since the luminance of the light emitting element linearly changes to the current value, the luminance of the light emitting element group can be kept constant by making the current flowing through the light emitting element group constant. In this way, it is possible to correct not only the voltage variation of the vehicle power supply but also the luminance variation in consideration of the forward voltage variation of each light emitting element of the light emitting element group.

なお、スイッチング信号の一周期は、人の眼が認識することができない時間間隔(例えばミリ秒のオーダー)になっているため、スイッチング素子によって発光素子群がオンまたはオフされることによる発光素子群の輝度は平均輝度となる。このため、スイッチング信号のデューティー比を変えても、人の眼には発光素子の平均輝度が認識されるため、デューティー比を変えることで輝度のばらつきを補正することができる。   Since one cycle of the switching signal is a time interval (for example, on the order of milliseconds) that cannot be recognized by human eyes, the light emitting element group is turned on or off by the switching element. Is the average luminance. For this reason, even if the duty ratio of the switching signal is changed, the average luminance of the light emitting element is recognized by human eyes, and therefore, variation in luminance can be corrected by changing the duty ratio.

請求項2に記載の発明では、スイッチング素子は、発光素子群のアノード側もしくはカソード側に設けられていることを特徴としている。このように、スイッチング素子を発光素子群のアノード側もしくはカソード側のどちらに設けても、発光素子群を駆動することができる。   The invention according to claim 2 is characterized in that the switching element is provided on the anode side or the cathode side of the light emitting element group. As described above, the light emitting element group can be driven regardless of whether the switching element is provided on the anode side or the cathode side of the light emitting element group.

請求項3に記載の発明では、発光素子群のアノード側に定電圧回路が設けられていることを特徴としている。このように、定電圧回路を設けても、発光素子の順方向電圧Vfのばらつきを補正することができ、常に一定の電流値を発光素子群に供給することができる。   The invention described in claim 3 is characterized in that a constant voltage circuit is provided on the anode side of the light emitting element group. As described above, even when the constant voltage circuit is provided, the variation in the forward voltage Vf of the light emitting element can be corrected, and a constant current value can always be supplied to the light emitting element group.

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図を参照して説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1実施形態に係るLED駆動回路を示した図である。図1に示されるように、駆動回路は、ILLスイッチ10と、車両電源入力回路20と、LED群30と、抵抗R1と、トランジスタTRと、電圧入力回路40と、IC50と、を備えて構成されている。   FIG. 1 is a diagram illustrating an LED driving circuit according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the drive circuit includes an ILL switch 10, a vehicle power input circuit 20, an LED group 30, a resistor R1, a transistor TR, a voltage input circuit 40, and an IC 50. Has been.

ILLスイッチ10は、後述するLED群30を点灯させるための夜間照明スイッチである。このようなILLスイッチ10は、例えば車両のスモールライトの点灯または消灯に応じてオンまたはオフされる。   The ILL switch 10 is a nighttime illumination switch for turning on an LED group 30 described later. Such an ILL switch 10 is turned on or off in response to, for example, turning on or off of a small light of the vehicle.

車両電源入力回路20は、上記ILLスイッチ10がオンされると、その信号をIC50に入力するためのインターフェイスである。車両電源入力回路20は、複数の抵抗R5、R6およびダイオードD2を備えて構成されている。   The vehicle power input circuit 20 is an interface for inputting a signal to the IC 50 when the ILL switch 10 is turned on. The vehicle power supply input circuit 20 includes a plurality of resistors R5 and R6 and a diode D2.

LED群30は、発光素子であるLEDを複数個有し、各LEDを直列接続したものである。LED群30の各LEDは、個々が例えばスイッチ類に配置されるようになっており(図4参照)、上記ILLスイッチ10がオンされることで、点灯するようになっている。また、抵抗R1は、LED群30に流れる電流を制限するものである。   The LED group 30 includes a plurality of LEDs that are light emitting elements, and the LEDs are connected in series. Each LED of the LED group 30 is individually arranged in, for example, switches (see FIG. 4), and lights up when the ILL switch 10 is turned on. The resistor R1 limits the current flowing through the LED group 30.

なお、LEDは本発明の発光素子に相当し、LED群30は本発明の発光素子群に相当する。また、LED群30のアノード側とは、直列接続された複数のLEDのうち、もっともハイサイド側のLEDにおけるアノード側のことを指す。同様に、LED群30のカソード側とは、直列接続された複数のLEDのうち、もっともローサイド側のLEDにおけるカソード側のことを指す。   The LED corresponds to the light emitting element of the present invention, and the LED group 30 corresponds to the light emitting element group of the present invention. In addition, the anode side of the LED group 30 refers to the anode side of the LED on the highest side among the plurality of LEDs connected in series. Similarly, the cathode side of the LED group 30 refers to the cathode side of the lowest-side LED among a plurality of LEDs connected in series.

トランジスタTRは、後述するIC50から入力されるスイッチング信号に応じて上記LED群30の各LEDをオンまたはオフさせるスイッチング素子である。なお、トランジスタTRは、本発明のスイッチング素子に相当する。   The transistor TR is a switching element that turns on or off each LED of the LED group 30 in accordance with a switching signal input from an IC 50 described later. The transistor TR corresponds to the switching element of the present invention.

ここで、LED群30と抵抗R1との接続点をAとし、この接続点における電圧値をA電圧とする。このA点は、車両の車両電源の電圧値からLED群30での電圧降下値(LEDの数×Vf)を引いた電圧値になる。なお、A電圧は、本発明のローサイド電圧に相当する。   Here, a connection point between the LED group 30 and the resistor R1 is A, and a voltage value at the connection point is an A voltage. The point A is a voltage value obtained by subtracting a voltage drop value (the number of LEDs × Vf) in the LED group 30 from the voltage value of the vehicle power supply of the vehicle. The A voltage corresponds to the low side voltage of the present invention.

そして、電圧入力回路40は、上記A電圧をIC50に入力するためのインターフェイスである。本実施形態では、電圧入力回路40は、複数の抵抗R2、R3やコンデンサC、ダイオードD3により構成されており、LED群30のカソード側のA電圧をIC50に入力する。   The voltage input circuit 40 is an interface for inputting the A voltage to the IC 50. In this embodiment, the voltage input circuit 40 includes a plurality of resistors R2 and R3, a capacitor C, and a diode D3, and inputs the A voltage on the cathode side of the LED group 30 to the IC 50.

このように、電圧入力回路40にてA電圧値をIC50に入力することで、車両電源の変動およびLED群30の順方向電圧Vfのばらつきを同時にモニタできるようになる。   Thus, by inputting the A voltage value to the IC 50 by the voltage input circuit 40, it becomes possible to simultaneously monitor the fluctuation of the vehicle power supply and the variation in the forward voltage Vf of the LED group 30.

IC50は、LED群30に流れる電流の平均値を一定に保持する機能を有する制御回路である。IC50には、車室内の照明輝度を調整するイルミコントロール信号(以下、イルミコン信号という)が入力されるようになっている。イルミコンは、ILLスイッチ10がオン時に有効になるようにIC50で制御されている。そして、IC50は、LED群30に平均電流を流すようにA電圧の値をイルミコン信号の出力にフィードバックするためのPWM制御を行う論理回路もしくはソフトウェアを備えて構成されている。なお、IC50は、本発明の制御部に相当する。   The IC 50 is a control circuit having a function of keeping the average value of the current flowing through the LED group 30 constant. The IC 50 is supplied with an illumination control signal (hereinafter referred to as an illumination controller signal) for adjusting the illumination brightness in the passenger compartment. The illuminator is controlled by the IC 50 so as to be effective when the ILL switch 10 is turned on. The IC 50 includes a logic circuit or software that performs PWM control for feeding back the value of the A voltage to the output of the illumination controller signal so that an average current flows through the LED group 30. The IC 50 corresponds to the control unit of the present invention.

このようなIC50は、他の制御用部品として既に車両に搭載されているものであり、図1に示されるLED駆動回路に用いるようにしている。これにより、部品の共有化を図ることができ、新たな部品を必要とせず、部品点数を増加させることなく安価にLED駆動回路を構成することができる。   Such an IC 50 is already mounted on the vehicle as another control component, and is used in the LED drive circuit shown in FIG. Thereby, parts can be shared, new parts are not required, and the LED drive circuit can be configured at low cost without increasing the number of parts.

以上が、LED駆動回路の構成である。   The above is the configuration of the LED drive circuit.

次に、上記LED駆動回路の作動について説明する。まず、イルミコン信号がIC50に入力される。そして、IC50では、このイルミコン信号に基づき、LED群30の各LEDの輝度が設定され、その輝度を実現するためにLED群30に流れる電流値が求められる。   Next, the operation of the LED drive circuit will be described. First, an illuminator signal is input to the IC 50. And in IC50, the brightness | luminance of each LED of the LED group 30 is set based on this illumination controller signal, and the electric current value which flows into the LED group 30 is calculated | required in order to implement | achieve the brightness | luminance.

また、LED群30に流す電流の電流値に応じたデューティー比のスイッチング信号がIC50にて生成され、トランジスタTRに出力される。トランジスタTRにおいては、入力されるスイッチング信号のデューティー比に応じてLED群30に電流が流れるようにされる。こうして、LED群30の各LEDが点灯される。   Further, a switching signal having a duty ratio corresponding to the current value of the current flowing through the LED group 30 is generated by the IC 50 and output to the transistor TR. In the transistor TR, a current flows through the LED group 30 in accordance with the duty ratio of the input switching signal. Thus, each LED of the LED group 30 is turned on.

上記のようにILLスイッチ10がオン状態にあって、LEDが点灯される際、各LEDの輝度のばらつきの補正は、以下のようなPWM制御によってなされる。   As described above, when the ILL switch 10 is in the ON state and the LEDs are lit, the luminance variation of each LED is corrected by the following PWM control.

まず、ユーザによってILLスイッチ10がオンにされると、車両電源の電圧値が車両電源入力回路20を介してIC50に入力される。一方、A電圧の値は、トランジスタTRがオンになっているときに値を有するため、トランジスタTRのハイ状態、すなわちIC50から出力されるスイッチング信号のハイ状態に同期してA電圧が電圧入力回路40を介してIC50に読み込まれる。   First, when the ILL switch 10 is turned on by the user, the voltage value of the vehicle power supply is input to the IC 50 via the vehicle power supply input circuit 20. On the other hand, since the value of the A voltage has a value when the transistor TR is turned on, the voltage A is synchronized with the high state of the transistor TR, that is, the high state of the switching signal output from the IC 50. The data is read into the IC 50 through 40.

図1に示される回路のA点におけるA電圧は、車両電源の電圧値からLED群30の各Vfの合計値を引いた電圧になるため、車両電源の変動とLED群30の順方向電圧Vfのバラツキとを同時にモニタすることができるのである。   The voltage A at the point A of the circuit shown in FIG. 1 is a voltage obtained by subtracting the total value of each Vf of the LED group 30 from the voltage value of the vehicle power supply. Therefore, the fluctuation of the vehicle power supply and the forward voltage Vf of the LED group 30 Can be monitored simultaneously.

このため、LED群30の各LEDの規格値の合計の値を基準としたとき、IC50に入力されたA電圧の値がこの基準より小さい場合、トランジスタTRのオン時間を長くしたスイッチング信号を生成する。一方、A電圧の値が基準より大きい場合、トランジスタTRのオン時間を短くしたスイッチング信号を生成する。   For this reason, when the total value of the standard values of each LED of the LED group 30 is used as a reference, if the value of the A voltage input to the IC 50 is smaller than this reference, a switching signal with a longer on-time of the transistor TR is generated. To do. On the other hand, when the value of the A voltage is larger than the reference, a switching signal in which the ON time of the transistor TR is shortened is generated.

以上のように、A電圧の値に応じてデューティー比が変えられたスイッチング信号が生成されると、そのスイッチング信号はトランジスタTRに出力される。このようして、LED群30に流れる平均電流が変わらないように制御する、すなわちスイッチング信号のデューティー比を変えることで、車両電源の変動とLED群30の順方向電圧Vfのバラツキとを補正し、LED群30の輝度を一定に保つようにしている。   As described above, when a switching signal whose duty ratio is changed according to the value of the A voltage is generated, the switching signal is output to the transistor TR. In this way, control is performed so that the average current flowing through the LED group 30 does not change, that is, by changing the duty ratio of the switching signal, the fluctuation of the vehicle power supply and the variation in the forward voltage Vf of the LED group 30 are corrected. The brightness of the LED group 30 is kept constant.

なお、スイッチング信号の一周期は、人の眼が認識することができない時間間隔(例えばミリ秒のオーダー)になっている。このため、人の眼には、トランジスタTRによってLED群30がオンまたはオフされることによるLED群30の平均輝度が認識されることとなる。したがって、スイッチング信号のデューティー比を変えたとしても、人の眼には各LEDの平均輝度が認識されるため、デューティー比を変えることで平均輝度を実現させることができる。   Note that one cycle of the switching signal is a time interval (for example, on the order of milliseconds) that cannot be recognized by human eyes. For this reason, the human eye recognizes the average luminance of the LED group 30 when the LED group 30 is turned on or off by the transistor TR. Therefore, even if the duty ratio of the switching signal is changed, the average brightness of each LED is recognized by human eyes, so that the average brightness can be realized by changing the duty ratio.

図2は、複数のLEDを直列接続したときの電流変化率を表にした図である。図2は、特に、車両電源が13Vから12Vに変化した場合、LED群30に流れる電流変化を示している。図2に示されるように、LEDの接続数が増えると、Vfのばらつきにより、電流変化率も大きく変化するため、LED群30に平均電流を流すように制御することで、LED群30の輝度を一定に保つことができる。   FIG. 2 is a table showing current change rates when a plurality of LEDs are connected in series. FIG. 2 shows a change in current flowing through the LED group 30 particularly when the vehicle power supply is changed from 13V to 12V. As shown in FIG. 2, when the number of connected LEDs increases, the current change rate also changes greatly due to the variation in Vf. Therefore, the luminance of the LED group 30 is controlled by controlling the average current to flow through the LED group 30. Can be kept constant.

以上、説明したように、本実施形態では、A電圧をスイッチング信号のハイ状態に同期させて読み込み、車両電源およびA電圧の各電圧値に基づきLED群30に平均電流が流れるようなスイッチング信号を生成および出力する。これにより、LED群30に平均電流が流れるようにすることができる。   As described above, in the present embodiment, the A voltage is read in synchronization with the high state of the switching signal, and a switching signal that causes the average current to flow through the LED group 30 based on the vehicle power supply and each voltage value of the A voltage is obtained. Generate and output. Thereby, an average current can flow through the LED group 30.

各LEDの輝度は電流値にリニアに変化するため、LED群30に流れる電流を一定にすることで、LED群30の輝度を一定に保つことができる。このようにして、車両電源の電圧変動ばかりでなく、LED群30の各LEDの順方向電圧Vfのばらつきをも考慮した輝度のばらつきを補正することができる。したがって、上記のような構成をとることで、LEDを多数直列接続した場合でも、輝度変化のない駆動ができる。   Since the luminance of each LED linearly changes to the current value, the luminance of the LED group 30 can be kept constant by making the current flowing through the LED group 30 constant. In this way, it is possible to correct not only the voltage fluctuation of the vehicle power supply but also the luminance variation in consideration of the variation of the forward voltage Vf of each LED of the LED group 30. Therefore, by adopting the configuration as described above, even when a large number of LEDs are connected in series, it is possible to drive without a change in luminance.

(第2実施形態)
本実施形態では、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図3は、本発明の第2実施形態に係るLED駆動回路を示した図である。なお、図3において、図1に示されるLED駆動回路図に同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図3中、同一符号を付してある。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, only different parts from the first embodiment will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating an LED driving circuit according to a second embodiment of the present invention. 3, parts that are the same as or equivalent to the LED drive circuit diagram shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals in FIG. 3 for the sake of simplicity.

本実施形態では、図3に示されるように、第1LED群31と第2LED群32とが回路中に列をなしている。第1LED群31には、直列に第1抵抗R11、第1トランジスタTR1が接続されている。また、第2LED群32には、直列に第2抵抗R12、第2トランジスタTR2が接続されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the first LED group 31 and the second LED group 32 form a line in the circuit. A first resistor R11 and a first transistor TR1 are connected to the first LED group 31 in series. The second LED group 32 is connected to the second resistor R12 and the second transistor TR2 in series.

なお、第1および第2LED群31、32は、第1実施形態のLED群30と同等のものである。また、第1および第2抵抗R11、R12は、第1実施形態の抵抗R1に相当するものである。さらに、第1および第2トランジスタTR1、TR2は第1実施形態のトランジスタTRと同等のものである。   The first and second LED groups 31 and 32 are equivalent to the LED group 30 of the first embodiment. The first and second resistors R11 and R12 correspond to the resistor R1 of the first embodiment. Further, the first and second transistors TR1 and TR2 are equivalent to the transistor TR of the first embodiment.

本実施形態では、第1LED群31と抵抗R11との接続点をA1とし、このA1点の電圧値をA1電圧とする。また、第2LED群32と抵抗R12との接続点をA2とし、このA2点の電圧値をA2電圧とする。そして、A1およびA2電圧はそれぞれ電圧入力回路40を介してIC50に入力されるようになっている。   In the present embodiment, the connection point between the first LED group 31 and the resistor R11 is A1, and the voltage value at this point A1 is the A1 voltage. A connection point between the second LED group 32 and the resistor R12 is A2, and a voltage value at the point A2 is an A2 voltage. The A1 and A2 voltages are input to the IC 50 via the voltage input circuit 40, respectively.

したがって、IC50は、各LED群31、32をそれぞれ独立してPWM制御するようになっている。なお、本実施形態では、電圧入力回路40が、各LED群31、32に共有されているため、いずれか一方のスイッチング信号がオンのとき、他方のスイッチング信号はオフになるような各スイッチング信号が生成される。つまり、例えば第1LED群31のA1電圧が読み込まれる際、第2LED群32はオフ状態となる。   Therefore, the IC 50 performs PWM control of the LED groups 31 and 32 independently. In this embodiment, since the voltage input circuit 40 is shared by the LED groups 31 and 32, each switching signal is such that when one of the switching signals is on, the other switching signal is off. Is generated. That is, for example, when the A1 voltage of the first LED group 31 is read, the second LED group 32 is turned off.

このように、LED群が複数列ある場合であっても、各LED群31、32の列ごとのLEDの輝度のばらつきを押さえることができる。   Thus, even when there are a plurality of LED groups, it is possible to suppress variations in the luminance of the LEDs for each LED group 31 and 32 column.

(他の実施形態)
上記第1、第2実施形態で示されたLED駆動回路は一例を示すものであって、これらに限定されるものではない。
(Other embodiments)
The LED drive circuits shown in the first and second embodiments are examples, and are not limited to these.

上記第1、第2実施形態では、A電圧、A1電圧、もしくはA2電圧の読み込みのタイミングは、各トランジスタTR、TR1、TR2がオンになっている間の中心値付近(各トランジスタTR、TR1、TR2をオンにしA電圧、A1電圧もしくはA2電圧が安定する時間であればよい)で、オルタネータや他のコンポーネントとの作動による過渡的な影響を避けるため、回路中にコンデンサを設けることや、IC50においてサンプリング回数を多くし平均化処理をしてもよい。   In the first and second embodiments, the timing of reading the A voltage, the A1 voltage, or the A2 voltage is around the center value while the transistors TR, TR1, and TR2 are turned on (each transistor TR, TR1, In order to avoid transient effects due to the operation of the alternator and other components at the time when TR2 is turned on and the A voltage, A1 voltage, or A2 voltage is stabilized), a capacitor is provided in the circuit, or IC50 The number of samplings may be increased and averaging processing may be performed.

第2実施形態では、電圧入力回路40が各LED群31、32に共有されているが、各LED群31、32に対してそれぞれ電圧入力回路40を用意しても構わない。   In the second embodiment, the voltage input circuit 40 is shared by the LED groups 31 and 32, but the voltage input circuit 40 may be prepared for each of the LED groups 31 and 32.

上記第1、第2実施形態において、LED群のアノード側に定電圧回路を設けてLED群に印加される電圧を一定にすることにより、車両電源の変動を一定にすることができる。これにより、IC50においては、LED群の順方向電圧Vfのばらつきのみを補正すれば良い。   In the first and second embodiments, by providing a constant voltage circuit on the anode side of the LED group to make the voltage applied to the LED group constant, the fluctuation of the vehicle power supply can be made constant. Thereby, in the IC 50, it is only necessary to correct the variation in the forward voltage Vf of the LED group.

また、上記第1および第2実施形態では、各トランジスタTR、TR1、TR2は、各LED群30〜32のカソード側に設けられているが、各LED群30〜32のアノード側に設けるようにしても良い。   In the first and second embodiments, the transistors TR, TR1, and TR2 are provided on the cathode side of the LED groups 30 to 32, but are provided on the anode side of the LED groups 30 to 32. May be.

上記第2実施形態では、発光素子群は2列用意されているが、この発光素子群の列の数は、何列あっても構わない。   In the second embodiment, two light emitting element groups are prepared. However, the number of light emitting element groups may be any number.

本発明の第1実施形態に係るLED駆動回路を示した図である。It is the figure which showed the LED drive circuit which concerns on 1st Embodiment of this invention. 複数のLEDを直列接続したときの電流変化率を表にした図表である。It is the chart which tabulated the rate of current change when a plurality of LEDs were connected in series. 本発明の第2実施形態に係るLED駆動回路を示した図である。It is the figure which showed the LED drive circuit which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 車両のスイッチ類にLEDが設置された状態を示した図である。It is the figure which showed the state by which LED was installed in switches of vehicles. (a)は車両電源とLEDの輝度との関係を示した図であり、(b)はLEDの順方向電圧VfとLEDの輝度との関係を示した図である。(A) is the figure which showed the relationship between a vehicle power supply and the brightness | luminance of LED, (b) is the figure which showed the relationship between the forward voltage Vf of LED, and the brightness | luminance of LED. 従来のLED駆動回路を示した図である。It is the figure which showed the conventional LED drive circuit.

符号の説明Explanation of symbols

10…ILLスイッチ、20…車両電源入力回路、30…LED群、
31…第1LED群、32…第2LED群、40…電圧入力回路、50…IC、
TR…トランジスタ、TR1…第1トランジスタ、TR2…第2トランジスタ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... ILL switch, 20 ... Vehicle power input circuit, 30 ... LED group,
31 ... 1st LED group, 32 ... 2nd LED group, 40 ... Voltage input circuit, 50 ... IC,
TR ... transistor, TR1 ... first transistor, TR2 ... second transistor.

Claims (3)

複数の発光素子が直列接続された発光素子群(30)と、
前記複数の発光素子をオンまたはオフさせるスイッチング素子(TR)と、
前記発光素子群に供給される車両電源の電圧を読み込むと共に、前記スイッチング素子を制御するスイッチング信号を生成して出力する制御部(50)と、を有して構成されており、
前記発光素子群のカソード側の電圧値をローサイド電圧とすると、前記制御部は、前記スイッチング素子に出力した前記スイッチング信号のハイに同期させて前記ローサイド電圧を読み込み、そのローサイド電圧を用いて前記発光素子群に印加される電位差を求め、前記発光素子群に平均電流が流れるようにデューティー比を演算してスイッチング信号を生成し、前記生成したスイッチング信号を前記スイッチング素子に出力するようになっていることを特徴とする駆動回路。
A light emitting element group (30) in which a plurality of light emitting elements are connected in series;
A switching element (TR) for turning on or off the plurality of light emitting elements;
A controller (50) configured to read a voltage of a vehicle power source supplied to the light emitting element group and generate and output a switching signal for controlling the switching element.
When the voltage value on the cathode side of the light emitting element group is a low side voltage, the control unit reads the low side voltage in synchronization with the high of the switching signal output to the switching element, and uses the low side voltage to perform the light emission. A potential difference applied to the element group is obtained, a duty ratio is calculated so that an average current flows through the light emitting element group, a switching signal is generated, and the generated switching signal is output to the switching element. A drive circuit characterized by that.
前記スイッチング素子は、前記発光素子群のアノード側もしくはカソード側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の駆動回路。 The drive circuit according to claim 1, wherein the switching element is provided on an anode side or a cathode side of the light emitting element group. 前記発光素子群のアノード側に定電圧回路が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の駆動回路。 The drive circuit according to claim 1, wherein a constant voltage circuit is provided on an anode side of the light emitting element group.
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