JP2006311752A - 駆動回路 - Google Patents

Abstract

【課題】入力電圧を昇圧して負荷を駆動する駆動回路に関し、効率よく負荷を駆動できる駆動回路を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、昇圧率を切替可能とされた昇圧回路（１１１）の出力により負荷（ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎ）を駆動する駆動回路において、負荷（ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎ）の端子電圧に応じて昇圧回路（１１１）の昇圧率を切り替える切替回路部（１１４、１１５）を有することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は駆動回路に係り、特に、入力電圧を昇圧して負荷を駆動する駆動回路に関する。

液晶のバックライトとして白色発光ダイオードが注目されている。白色発光ダイオードを駆動するＩＣとしてチャージポンプ式白色発光ダイオードドライバＩＣが開発されている。チャージポンプ式白色発光ダイオードドライバＩＣでは、各種入力電圧に対応できるようにするためにチャージポンプ回路の昇圧率を例えば、１．０倍と１．５倍とで切り替え可能な構成とされている。なお、チャージポンプ回路では、チャージポンプセルの接続段数を切り替えることにより昇圧率を切り替えていた（特許文献１参照）。

このとき、従来のチャージポンプ式白色発光ダイオードドライバＩＣは、入力電圧を監視して、入力電圧に応じてチャージポンプ回路の昇圧率を切り替えていた。
特開２００４−５７７３号公報

しかるに、従来の駆動回路は入力電圧を監視し、入力電圧に応じてチャージポンプ回路の昇圧の倍率を切り替えていたため、必要な駆動電圧が入力電圧より僅かに大きい場合には、必要以上に昇圧された電圧で負荷が駆動されることになり、電力ロスが大きく、効率が悪いなどの課題があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、効率よく負荷を駆動できる駆動回路を提供することを目的とする。

本発明は、昇圧率を切替可能とされた昇圧回路（１１１）の出力により負荷（ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎ）を駆動する駆動回路において、負荷（ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎ）の端子電圧に応じて昇圧回路（１１１）の昇圧率を切り替える切替回路部（１１４、１１５）を有することを特徴とする。

また、切替回路部（１１４、１１５）は、負荷（ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎ）の端子電圧が第１の電圧より低下したとき、昇圧回路（１１１）の昇圧率を上昇させ、負荷（ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎ）の端子電圧が第１の電圧より大きい第２の電圧より大きくなったときに、昇圧回路（１１１）の昇圧率を低下させることを特徴とする。

さらに、負荷（ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎ）は複数の負荷（ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎ）から構成されており、切替回路部（１１４、１１５）は、複数の負荷（ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎ）の端子電圧の最小値を選択する最小値選択回路（１１４）と、最小値選択回路（１１４）で選択された最小値に応じて昇圧回路（１１１）の昇圧率を切り替える切替回路（１１５）とを有することを特徴とする。

負荷（ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎ）に流れる電流を制御する電流制御回路（１１２、１１３−１〜１１３−ｎ、Ｍ11〜Ｍ1n、Ｒ11〜Ｒ1n）を有し、切替回路部（１１４、１１５）は、負荷（ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎ）と電流制御回路（１１２、１１３−１〜１１３−ｎ、Ｍ11〜Ｍ1n、Ｒ11〜Ｒ1n）との接続点の電位に応じて昇圧回路（１１１）の昇圧率を切り替えることを特徴とする。

また、昇圧回路（１１１）は、チャージポンプ回路であることを特徴とする。

なお、上記参照符号はあくまでも参考であり、これによって、特許請求の範囲の記載が限定されるものではない。

本発明によれば、昇圧率を切替可能とされた昇圧回路の出力により負荷を駆動する駆動回路において、負荷の端子電圧に応じて昇圧回路の昇圧率を切り替えることにより、負荷を駆動するのに効率が良い条件で昇圧回路の昇圧率を切り替えることができ、よって、効率良く負荷を駆動することができる。

本実施例ではＬＥＤ駆動システムについて説明する。

〔システム概略〕
図１は本発明の一実施例のブロック構成図を示す。

本実施例の発光ダイオード駆動システム１００は、ドライブＩＣ１０１、発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤｎ、抵抗Ｒ２から構成されている。

ドライブＩＣ１０１は、入力端子Ｔ１に供給される入力電圧Ｖinを昇圧して、出力端子Ｔ２から出力する。出力端子Ｔ２には、発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤｎのアノードが接続されている。

発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤｎは、カソードが制御端子Ｔ31〜Ｔ3nに接続されている。ドライブＩＣ１０１は、制御端子Ｔ31〜Ｔ3nの端子電圧を制御することにより発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤｎに流れる電流を制御し、発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤｎの輝度を一定に制御している。このとき、駆動電流は、端子Ｔ４に接続される抵抗Ｒ２によって設定される。

ドライブＩＣ１０１は、チャージポンプ回路１１１、電流設定回路１１２、差動回路１１３−１〜１１３−ｎ、トランジスタＭ11〜Ｍ1n、抵抗Ｒ11〜Ｒ1n、最小値選択回路１１４、切替回路１１５から構成されている。

チャージポンプ回路１１１は、入力端子Ｔ１に入力される入力電圧を昇圧して、出力端子Ｔ２に供給する。チャージポンプ回路１１１は、キャパシタなどの縦続接続数を切り替えることにより、昇圧率を１倍と１．５倍とで切り替え可能な構成とされている。

出力端子Ｔ２には、発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤｎのアノードが接続されている。発光ダイオードＬＥＤｉは、発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤｎのうちの一つの発光ダイオードに相当しており、カソードが制御端子Ｔ3iに接続されている。制御端子Ｔ3iは、制御端子Ｔ31〜Ｔ3nのうちの一つの端子であり、トランジスタＭ1i及び抵抗Ｒ1iを介して接地されている。

トランジスタＭ1iは、トランジスタＭ11〜Ｍ1nのうちの一つのトランジスタであり、ドレインが制御端子Ｔ3iに接続され、ソースが抵抗Ｒ1iを介して接地されており、ゲートには差動回路１１３−ｉの出力が供給されている。差動回路１１３−ｉは、差動回路１１３−１〜１１３−ｎの一つの差動回路であり、非反転入力端子に電流設定回路１１２が接続され、反転入力端子にトランジスタＭ1iと抵抗Ｒ1iとの接続点が接続されている。

電流設定回路１１２は、端子Ｔ４に接続された抵抗Ｒ２に応じた基準電圧Ｖrefを生成する。電流設定回路１１２で生成された基準電圧Ｖrefは、差動回路１１３−１〜１１３−ｎの非反転入力端子に供給される。

差動増幅回路１１３−ｉは、トランジスタＭ1iと抵抗Ｒ1iとの接続点の電圧との差動信号を出力する。差動増幅回路１１３−ｉの出力により制御端子Ｔ3iから引き込まれる電流が一定となるようにトランジスタＭ1iが制御される。

また、制御端子Ｔ31〜Ｔ3nは、最小値選択回路１１４に接続されている。

〔最小値選択回路１１４〕
図２は最小値選択回路１１４のブロック図を示す。

最小値選択回路１１４は、ｎが４の場合、すなわち、４つの制御端子Ｔ31〜Ｔ34により４つの発光ダイオードを制御可能な場合に対応した構成とされており、このとき、最小値選択回路１１４は、選択回路１２１、１２２、１２３から構成される。

選択回路１２１は、制御端子Ｔ31及び制御端子Ｔ32に接続されており、制御端子Ｔ31の電位と制御端子Ｔ32の電位とを比較し、小さい方の電位が出力されるように切替を行なう。選択回路１２２は、制御端子Ｔ33及び制御端子Ｔ34に接続されており、制御端子Ｔ33の電位と制御端子Ｔ34の電位とを比較し、小さい方の電位が出力されるように切替を行なう。選択回路１２３には、選択回路１２１の出力と選択回路１２２の出力とが供給されており、選択回路１２１の出力と選択回路１２２の出力とを比較し、小さい方の電位が出力されるように切替を行なう。

〔選択回路１２１〕
図３は選択回路１２１のブロック構成図を示す。

選択回路１２１は、コンパレータ１３１、インバータ１３２、１３３、トランジスタＭ21、Ｍ22から構成されている。コンパレータ１３１は、反転入力端子に制御端子Ｔ31が接続され、非反転入力端子に制御端子Ｔ32が接続されており、制御端子Ｔ31の電位が制御端子Ｔ32の電位より大きければ、出力をローレベルとし、制御端子Ｔ31の電位が制御端子Ｔ32の電位より小さければ、出力をハイレベルとする。

コンパレータ１３１の出力はインバータ１３２に供給される。インバータ１３２は、コンパレータ１３１の出力を反転する。インバータ１３２の出力は、トランジスタＭ22のゲートに供給されるとともに、インバータ１３３に供給される。インバータ１３３は、インバータ１３２の出力を反転する。インバータ１３３の出力は、トランジスタＭ21のゲートに供給される。

トランジスタＭ21は、ｎチャネルＭＯＳ電界効果トランジスタから構成されており、インバータ１３３の出力がハイレベルのときにオンし、制御端子Ｔ31の電位を出力端子Ｔ５に供給し、インバータ１３３の出力がローレベルのときにオフする。トランジスタＭ22は、ｎチャネルＭＯＳ電界効果トランジスタから構成されており、インバータ１３２の出力がハイレベルのときにオンし、制御端子Ｔ31の電位を出力端子Ｔ５に供給し、インバータ１３３の出力がローレベルのときにオフする。

例えば、制御端子Ｔ31の出力が制御端子Ｔ32の出力より大きいときには、コンパレータ１３１の出力がローレベルとなる。これによって、インバータ１３２の出力がハイレベル、インバータ１３３の出力がローレベルとなり、トランジスタＭ22がオン、トランジスタＭ21がオフし、制御端子Ｔ31の出力より小さい、制御端子Ｔ32の出力が出力端子Ｔ６より出力される。

また、制御端子Ｔ31の出力が制御端子Ｔ32の出力より小さいときには、コンパレータ１３１の出力がハイレベルとなる。これによって、インバータ１３２の出力がローレベル、インバータ１３３の出力がハイレベルとなり、トランジスタＭ22がオフ、トランジスタＭ21がオンし、制御端子Ｔ32の出力より小さい、制御端子Ｔ31の出力が出力端子Ｔ６より出力される。このように、選択回路１２１は、制御端子Ｔ31、Ｔ32の出力のうち、小さい方の出力を出力端子Ｔ６より出力する。出力端子Ｔ６は、選択回路１２３に接続されている。

選択回路１２２は、選択回路１２１と同様な構成とされており、制御端子Ｔ33、Ｔ34の出力のうち小さい方の出力を選択回路１２３に供給する。選択回路１２３は、選択回路１２１と同様な構成とされており、選択回路１２１の出力と選択回路１２３の出力のうち小さい方の出力信号を出力する。以上により、最小値選択回路１１４は、制御端子Ｔ31〜Ｔ34のうち最小値を選択的に出力することが可能となる。最小値選択回路１１４で選択された最小値出力は、切替回路１１５に供給される。

〔切替回路１１５〕
図４は切替回路１１５のブロック構成図を示す。

切替回路１１５は、トランスファーゲート１４１〜１４４、コンパレータ１４５、１４６、増幅器１４７、基準電圧生成回路１４８、ＡＮＤゲート１４９、１５０から構成されており、入力端子Ｔin11に最小値選択回路１１４の出力が供給されている。

トランスファーゲート１４１は、ｎチャネルＭＯＳトランジスタＭ31、ｐチャネルＭＯＳトランジスタＭ32、インバータ１５１から構成されており、ＡＮＤゲート１４９の出力に応じて入力端子Ｔin11とコンパレータ１４５の反転入力端子と接続を制御する。トランスファーゲート１４１は、ＡＮＤゲート１４９の出力がハイレベルのときにトランジスタＭ31、Ｍ32がオンして入力端子Ｔin11に入力をコンパレータ１４５の反転入力端子に供給し、ＡＮＤゲート１４９の出力がローレベルのときにトランジスタＭ31、Ｍ32をオフして、入力端子Ｔin11とコンパレータ１４５の反転入力端子とを切断する。

トランスファーゲート１４２は、ｎチャネルＭＯＳトランジスタＭ41、ｐチャネルＭＯＳトランジスタＭ42、インバータ１６１から構成されており、ＡＮＤゲート１４９の出力に応じて接地とコンパレータ１４５の反転入力端子との接続を制御する。トランスファーゲート１４２は、ＡＮＤゲート１４５の出力がハイレベルのときに、トランジスタＭ41、Ｍ42がオフしてコンパレータ１４５の反転入力端子を接地から切断し、ＡＮＤゲート１４５の出力がハイレベルのときに、トランジスタＭ41、Ｍ42がオンして、コンパレータ１４５の反転入力端子を接地に接続する。

トランスファーゲート１４３は、ｎチャネルＭＯＳトランジスタＭ51、ｐチャネルＭＯＳトランジスタＭ52、インバータ１７１から構成されており、ＡＮＤゲート１４９の出力に応じて入力端子Ｔin11とコンパレータ１４６の反転入力端子との接続を制御する。トランスファーゲート１４３は、ＡＮＤゲート１４９の出力がハイレベルのときに、トランジスタＭ51、Ｍ52がオフして入力端子Ｔin11とコンパレータ１４６の反転入力端子とを切断し、ＡＮＤゲート１４９の出力がローレベルのときにトランジスタＭ51、Ｍ52がオンして入力端子Ｔin11とコンパレータ１４６の反転入力端子とを接続する。

トランスファーゲート１４４は、ｐチャネルＭＯＳトランジスタＭ61、ｎチャネルＭＯＳトランジスタＭ62、インバータ１８１から構成されており、ＡＮＤゲート１４９の出力に応じてコンパレータ１４６の反転入力端子と接地との接続を制御する。トランスファーゲート１４４は、ＡＮＤゲート１４９の出力がハイレベルのときにトランジスタＭ61、Ｍ62がオンしてコンパレータ１４５の反転入力端子を接地し、ＡＮＤゲート１４９の出力がローレベルのときにトランジスタＭ61、Ｍ62をオフして、コンパレータ１４６の反転入力端子を接地から切断する。

基準電圧生成回路１４８は、基準電圧源１９１及び抵抗Ｒ31、Ｒ32から構成されており、基準電圧源１９１で生成された基準電圧を抵抗Ｒ31及び抵抗Ｒ32により抵抗分割することにより０．１５Ｖの基準電圧を生成する。基準電圧生成回路１４８で生成された基準電圧は、コンパレータ１４６の非反転入力端子及び増幅器１４７に供給される。増幅器１４７は、基準電圧生成回路１４８で生成された基準電圧を２．４Ｖに増幅する。

コンパレータ１４５は、非反転入力端子に増幅器１４７から２．４Ｖの基準電圧が供給されている。コンパレータ１４５は反転入力端子の電圧が２．４Ｖより大きくなると出力をローレベルとし、反転入力端子の電圧が２．４Ｖより小さくなると出力をハイレベルとする。コンパレータ１４５の出力は、ＡＮＤゲート１４９、１５０に供給される。

コンパレータ１４６は、非反転入力端子に基準電圧生成回路１４８から０．１５Ｖの基準電圧が供給されている。コンパレータ１４６は反転入力端子の電圧が２．４Ｖより大きくなると出力をローレベルとし、反転入力端子の電圧が０．１５Ｖより小さくなると出力をハイレベルとする。コンパレータ１４６の出力は、ＡＮＤゲート１４９に供給される。

ＡＮＤゲート１４９は、コンパレータ１４５の出力とコンパレータ１４６の出力とのＡＮＤ論理を出力する。ＡＮＤゲート１４９の出力は、トランスファーゲート１４１〜１４４及びＡＮＤゲート１５０に供給される。

ＡＮＤゲート１５０には、ＡＮＤゲート１４９の出力及びコンパレータ１４５の出力が供給されており、ＡＮＤゲート１４９の出力とコンパレータ１４５の出力とのＡＮＤ論理を出力する。ＡＮＤゲート１５０の出力は出力端子Ｔout11から切替回路１１５の出力信号として出力される。出力端子Ｔout11は、チャージポンプ回路１１１に接続されている。

〔動作〕
最小値選択回路１１４により発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４のうち流れる電流が最も少ない電流に応じた電圧が切替回路１１５の入力端子Ｔin11に供給されている。

切替回路１１５は、初期状態ではコンパレータ１４６の出力はローレベルとされている。コンパレータ１４６の出力がローレベルの状態では、ＡＮＤゲート１４９の出力がローレベルとなる。ＡＮＤゲート１４９の出力がローレベルのときには、ＡＮＤゲート１５０の出力もローレベルとなり、出力端子Ｔout11の出力はローレベルとなる。

出力端子Ｔout11はチャージポンプ回路１１１の昇圧率制御端子に接続されており、出力端子Ｔout11がローレベルとなることによりチャージポンプ回路１１１の昇圧率制御端子がローレベルとなる。チャージポンプ回路１１１は、昇圧率制御端子がローレベルのときには昇圧率を１．０倍とする。

また、ＡＮＤゲート１４９の出力がローレベルのときには、トランスファーゲート１４２、１４３はオンし、トランスファーゲート１４１、１４４はオフする。これによって、入力端子Ｔin11の電圧は、コンパレータ１４６の反転入力端子に供給される。また、コンパレータ１４５の反転入力端子は接地され、コンパレータ１４５の出力はハイレベルとされている。

次に、端子Ｔ１に印加される駆動電圧が降下することによって、発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４への印加電圧が低下し、これにより入力端子Ｔin11の電圧が降下して、０．１５Ｖより小さくなると、コンパレータ１４６の出力はハイレベルとなる。コンパレータ１４６の出力がハイレベルとなることにより、ＡＮＤゲート１４９の入力が共にハイレベルとなるので、ＡＮＤゲート１４９の出力はハイレベルとなる。

ＡＮＤゲート１４９の出力がハイレベルとなると、ＡＮＤゲート１５０の入力が共にハイレベルとなるので、ＡＮＤゲート１５０の出力がハイレベルとなり、出力端子Ｔout11がハイレベルとなる。出力端子Ｔout11の出力がハイレベルになると、チャージポンプ回路１１１の昇圧率制御端子がハイレベルとなる。チャージポンプ回路１１１は、昇圧率制御端子がハイレベルになることにより昇圧率を１．５倍とする。これによって、発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の印加電圧を十分に確保できる。

また、ＡＮＤゲート１４９の出力がハイレベルとなることにより、トランスファーゲート１４１、１４４がオンし、トランスファーゲート１４２、１４３がオフする。トランスファーゲート１４１がオンし、トランスファーゲート１４２がオフすることにより、コンパレータ１４５の反転入力端子には、入力端子Ｔin11の電圧が印加される。また、トランスファーゲート１４３がオフし、トランスファーゲート１４４がオンすることにより、コンパレータ１４６の反転入力端子は接地される。これにより、コンパレータ１４６の出力はハイレベルに保持される。

次に、端子Ｔ１に印加される駆動電圧が上昇することによって、発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４への印加電圧が増加し、これにより入力端子Ｔin11の電圧が増加して、２．４Ｖより大きくなると、コンパレータ１４５の出力はローレベルとなる。コンパレータ１４５の出力がローレベルとなることにより、ＡＮＤゲート１４９の出力はローレベルとなる。

ＡＮＤゲート１４９の出力がローレベルとなると、ＡＮＤゲート１５０の入力が共にローレベルとなるので、ＡＮＤゲート１５０の出力がローレベルとなり、出力端子Ｔout11がローレベルとなる。出力端子Ｔout11の出力がローレベルになると、チャージポンプ回路１１１の昇圧率制御端子がローレベルとなる。チャージポンプ回路１１１は、昇圧率制御端子がローレベルになることにより昇圧率を１．０倍とする。これによって、発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の印加電圧を必要以上に大きなることがなくなり、発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４を効率よく駆動できる。

図５は本発明の一実施例の入力電圧に対する効率の変化を示す図である。

本実施例によれば、負荷である発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の印加電圧を検出して、チャージポンプ回路１１１の昇圧率を切り替えているため、図５に実線で示すように効率ηが６０％を下回ることがないように昇圧率の切替タイミングを設定できる。

このため、図５に破線で示す従来のように予め決められた入力電圧Ｖin0で昇圧率を切り替えていた場合のように効率ηが６０％を下回るようなことを防止できる。

〔切替回路１１５の変形例〕
図６は切替回路１１５の変形例のブロック構成図を示す。

本変形例の切替回路２１５は、トランスファーゲート２４１、２４２、インバータ２４３、抵抗分割回路２４４、基準電圧生成回路２４５、コンパレータ２４６から構成されている。

トランスファーゲート２４１は、ｐチャネルＭＯＳトランジスタＭ71、及び、ｎチャネルＭＯＳトランジスタＭ72から構成されており、出力端子Ｔoutの出力及びその反転信号により入力端子Ｔin11とコンパレータ２４６の反転入力端子との接続をスイッチング制御する。トランスファーゲート２４２は、ｐチャネルＭＯＳトランジスタＭ81、及び、ｎチャネルＭＯＳトランジスタＭ82から構成されており、出力端子Ｔoutの出力及びその反転信号により入力端子Ｔin11と抵抗分割回路２４４との接続をスイッチング制御する。

インバータ２４３は、出力端子Ｔout11の出力を反転してトランスファーゲート２４１のトランジスタＭ72のゲート及びトランスファーゲート２４２のトランジスタＭ81のゲートに供給する。トランスファーゲート２４１は、トランスファーゲート２４２がオン時にオフし、トランスファーゲート２４２がオフ時にオンする。トランスファーゲート２４１はオン時に入力端子Ｔin11の電圧をコンパレータ２４６の反転入力端子に供給する。

抵抗分割回路２４４は、抵抗Ｒ41、Ｒ42から構成されており、トランスファーゲート２４１がオフし、トランスファーゲート２４２がオンしている時に入力端子Ｔin11の電圧を抵抗Ｒ41と抵抗Ｒ42とで分割する。抵抗分割回路２４４で分割された電圧は、コンパレータ２４６の反転入力端子に供給される。

コンパレータ２４６の非反転入力端子には、基準電圧生成回路２４５から基準電圧が供給されている。基準電圧生成回路２４５は、基準電圧源２５１及び抵抗Ｒ51、Ｒ52から構成されている。基準電圧源２５１は、基準電圧を生成する。抵抗Ｒ51、Ｒ52は抵抗分割回路を構成しており、基準電圧源２５１で生成された基準電圧を抵抗分割する。抵抗Ｒ51、Ｒ52により抵抗分割された電圧は、コンパレータ２４６の非反転入力端子に供給される。

コンパレータ２４６は、入力端子Ｔin11の電圧又は抵抗分割回路２４４の分圧電圧が基準電圧生成回路２４５で生成される基準電圧より大きければ、出力をローレベルとし、入力端子Ｔin11の電圧又は抵抗分割回路２４４の分圧電圧が基準電圧生成回路２４５で生成される基準電圧より小さければ、出力をハイレベルとする。コンパレータ２４６の出力は、出力端子Ｔout11に出力される。また、コンパレータ２４６の出力は、トランスファーゲート２４１、２４２のトランジスタＭ71、Ｍ82のゲートに供給されるとともにインバータ２４３を介してトランスファーゲート２４１、２４２のトランジスタＭ72、Ｍ81のゲートに供給される。

最小値選択回路１１４により発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４のうち流れる電流が最も少ない電流に応じた電圧が切替回路２１５の入力端子Ｔin11に供給されている。

切替回路１１５は、初期状態ではコンパレータ２４６の出力はローレベルとされている。コンパレータ２４６の出力がローレベルの状態では、トランスファーゲート２４１がオンし、トランスファーゲート２４２がオフする。また、出力端子Ｔout11の出力はローレベルとなる。出力端子Ｔout11はチャージポンプ回路１１１の昇圧率制御端子に接続されており、出力端子Ｔout11がローレベルとなることによりチャージポンプ回路１１１の昇圧率制御端子がローレベルとなる。チャージポンプ回路１１１は、昇圧率制御端子がローレベルのときには昇圧率を１．０倍とする。

次に、端子Ｔ１に印加される駆動電圧が降下することによって、発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４への印加電圧が低下し、これにより入力端子Ｔin11の電圧が降下して、基準電圧生成回路２４５で生成される基準電圧である０．１５Ｖより小さくなると、コンパレータ２４６の出力はハイレベルとなる。コンパレータ２４６の出力がハイレベルとなることにより、トランスファーゲート２４１がオフし、トランスファーゲート２４２がオンする。また、出力端子Ｔout11がハイレベルとなる。出力端子Ｔout11の出力がハイレベルになると、チャージポンプ回路１１１の昇圧率制御端子がハイレベルとなる。チャージポンプ回路１１１は、昇圧率制御端子がハイレベルになることにより昇圧率を１．５倍とする。これによって、発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の印加電圧を十分に確保できる。

また、トランスファーゲート２４２がオンすることにより、入力端子Ｔin11の電圧が抵抗分割回路２４４により抵抗分割されてコンパレータ２４６の反転入力端子に供給される。これにより、コンパレータ２４６の出力はハイレベルに保持される。

次に、端子Ｔ１に印加される駆動電圧が上昇することによって、発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４への印加電圧が増加し、これにより入力端子Ｔin11の電圧が増加して、２．４Ｖより大きくなり、抵抗分割回路２４４の出力が０．１５Ｖより大きくなると、コンパレータ２４６の出力はローレベルとなる。コンパレータ２４６の出力がローレベルとなることにより、トランスファーゲート２４１がオンし、トランスファーゲート２４２がオフし、入力端子Ｔin11の電圧がコンパレータ２４６の反転入力端子に直接供給される。

また、出力端子Ｔout11がローレベルとなることにより、チャージポンプ回路１１１の昇圧率制御端子がローレベルとなる。チャージポンプ回路１１１は、昇圧率制御端子がローレベルになることにより昇圧率を１．０倍とする。これによって、発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の印加電圧を必要以上に大きなることがなくなり、発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤ４を効率よく駆動できる。

本変形例によれば、簡単な回路構成で切替回路１１５と同様な動作を実現できる。

本発明の一実施例のブロック構成図である。 最小値選択回路１１４のブロック図である。 選択回路１２１のブロック構成図である。 切替回路１１５のブロック構成図である。 本発明の一実施例の入力電圧に対する効率の変化を示す図である。 切替回路１１５の変形例のブロック構成図である。

符号の説明

１００ 発光ダイオード駆動システム
ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎ 発光ダイオード
１１１ チャージポンプ回路、１１２ 電流設定回路
１１３−１〜１１３−ｎ 差動回路
Ｍ11〜Ｍ1n トランジスタ、Ｒ11〜Ｒ1n 抵抗、１１４ 最小値選択回路
１１５ 切替回路

Claims (5)

1. 昇圧率を切替可能とされた昇圧回路の出力により負荷を駆動する駆動回路において、
   前記負荷の端子電圧に応じて前記昇圧回路の昇圧率を切り替える切替回路部を有することを特徴とする駆動回路。
2. 前記切替回路部は、前記負荷の端子電圧が第１の電圧より低下したとき、前記昇圧回路の昇圧率を上昇させ、
   前記負荷の端子電圧が前記第１の電圧より大きい第２の電圧より大きくなったときに、前記昇圧回路の昇圧率を低下させることを特徴とする請求項１記載の駆動回路。
3. 前記負荷は複数の負荷から構成されており、
   前記切替回路部は、前記複数の負荷の端子電圧の最小値を選択する最小値選択回路と、
   前記最小値選択回路で選択された最小値に応じて前記昇圧回路の昇圧率を切り替える切替回路とを有することを特徴とする請求項１又は２記載の駆動回路。
4. 前記負荷に流れる電流を制御する電流制御回路を有し、
   前記切替回路部は、前記負荷と前記電流制御回路との接続点の電位に応じて前記昇圧回路の昇圧率を切り替えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の駆動回路。
5. 前記昇圧回路は、チャージポンプ回路であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の駆動回路。

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