JP2006320158A - 定電流駆動回路、それを利用した電子機器および発光ダイオードの駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 定電流駆動回路100は、LED50a〜50cを第1電流Idrv1で駆動し、LED50dを第1電流Idrv1より大きな第2電流Idrv2で駆動する。チャージポンプ回路10は、複数の昇圧率が切り替えられる。定電流回路20a〜20dは、LED50a〜50cdの駆動経路上にそれぞれ設けられる。監視回路24は、定電流回路20a〜20cの両端の電圧を監視する。ステートマシン22は、LED50a〜50cを駆動する際、監視回路24による監視電圧がしきい値電圧Vthを下回ったとき、昇圧率を上昇させる。一方、ステートマシン22は、LED50dを駆動する際、その駆動に先立ち、監視回路24による監視結果に関わらず、チャージポンプ回路10の昇圧率を2倍に設定する。ステートマシン22は、LED50dを駆動した後、昇圧率を1倍に再設定する。
【選択図】 図1
Description
昇圧制御回路は、第2負荷を第2電流で駆動する際、チャージポンプ回路の昇圧率を2倍以上に設定してもよい。
第2負荷を大電流で駆動した後、チャージポンプ回路の昇圧率を1倍に設定することにより、監視回路および昇圧制御回路によって昇圧率の再判定が行われ、昇圧率を第1負荷を駆動するために最適な値に設定し直すことができる。
ごく短時間、監視電圧が設定電圧を下回っても、負荷の駆動に影響を及ぼさない場合、昇圧率を上昇させる必要はない。この場合、瞬間的に負荷の状態や、チャージポンプ回路の入力、出力電圧が変動したことにより昇圧率が変化するのを防止することができる。
この場合、カメラのフラッシュを使用する際に、第1発光ダイオードの輝度が変動し、液晶パネルの明るさがちらつくのを防止することができる。
この態様によれば、発光ダイオードを大電流で駆動する際に、十分な電流供給能力を有する昇圧率に設定することにより、発光輝度を安定させることができる。また、発光後に昇圧率を効率の最も高い1倍に設定し、その後、安定な出力電圧が得られるまで昇圧率を徐々に上げていくことにより、効率の高い状態でダイオードを駆動することができる。
液晶パネル210は、図示しない液晶ドライバによって制御され、ユーザに対して画像情報を提供する。カメラ220は、たとえばCCD(Charge Coupled Device)やCMOSセンサであり、撮像用に設けられている。
制御回路240は、電子機器200全体を統括的に制御するブロックであり、定電流駆動回路100は、制御回路240からの制御信号CNTにもとづき、LED50の発光輝度を制御する。
第1期間においては、第1スイッチSW1、第5スイッチSW5、第6スイッチSW6をオンし、その他のスイッチをすべてオフすることにより、第1キャパシタC1および第2キャパシタC2を直列に接続し、入力電圧Vinで充電する。第1キャパシタC1および第2キャパシタC2の容量値は等しいため、2つのキャパシタは、それぞれ電池電圧の1/2となるVin/2で充電される。
このように、チャージポンプ回路10は、第1期間と第2期間を繰り返すことにより入力電圧Vinを1.5倍して出力する。
第1期間においては、第1スイッチSW1と第9スイッチSW9、第3スイッチSW3と第6スイッチSW6をオンし、その他のスイッチをすべてオフする。第1キャパシタC1および第2キャパシタC2は、入力端子14と接地端子GND間に並列に接続されることになり、それぞれは、入力電圧Vinで充電される。
このようにチャージポンプ回路10は、第1期間と第2期間を繰り返すことにより、入力電圧Vinを2倍して出力する。
また、ステートマシン22は、制御信号CNTがハイレベルからローレベルに切り替わると、チャージポンプ回路10の昇圧率CPxを1倍に再設定する。
電子機器200の電源がオンされ、各ブロックが動作状態となると、定電流駆動回路100は、初期状態であるスタンバイモードS1となる。スタンバイモードS1において、電池電圧Vbatが所定のしきい値より高いことを確認すると、ソフトスタートモードS2に遷移する(T12)。
このソフトスタートモードにおいて、ステートマシン22は、チャージポンプ回路10の昇圧率CPxを1倍に設定し、突入電流が発生しないように、ソフトスタートを行い、出力電圧Voutを緩やかに立ち上げる。
一般に、チャージポンプ回路10は、昇圧率が低いほど高効率に負荷に電力を供給できる一方、負荷に対する電流の供給能力は低下する。したがって、LED50dを大電流を流して発光させる際に、チャージポンプ回路10の昇圧率が低いと、出力電圧Voutが降下してしまう。出力電圧Voutが降下すると、LED端子106a〜106cのLED電圧Vled1a〜Vled1cも降下してしまうため、定電流回路20a〜20cが安定に駆動電流Idrv1を生成できなくなってしまい、液晶パネル210のバックライトの輝度が変動することになる。
また、2倍以上の昇圧率が選択可能なチャージポンプ回路10の場合、LED50dを大電流で駆動する際に、負荷に対して十分な電流供給能力を有する昇圧率に設定すればよい。すなわち、大電流が必要とされる場合、高い昇圧率に設定すればよいし、それほど大きくない電流の場合、低い昇圧率に設定すればよい。
Claims (12)
- 第1負荷を所定の第1電流で駆動し、前記第1負荷と並列に設けられた第2負荷を前記第1電流より大きな第2電流で駆動する定電流駆動回路であって、
前記第1、第2負荷に駆動電圧を供給する複数の昇圧率が切り替え可能なチャージポンプ回路と、
前記第1、第2負荷の駆動経路上にそれぞれ設けられる第1、第2定電流回路と、
前記第1定電流回路の両端の電圧を監視する監視回路と、
前記監視回路による監視結果にもとづき前記チャージポンプ回路の昇圧率を制御する昇圧制御回路と、を備え、
前記昇圧制御回路は、前記第1負荷を前記第1電流で駆動する際、前記監視回路による監視対象の電圧が所定の設定電圧を下回ったとき、前記昇圧率を上昇させる一方、前記第2負荷を前記第2電流で駆動する際、その駆動に先立ち、前記監視回路による監視結果に関わらず、前記チャージポンプ回路の昇圧率を所定値に設定することを特徴とする定電流駆動回路。 - 前記昇圧制御回路は、前記第2負荷を前記第2電流で駆動する際、前記チャージポンプ回路の昇圧率を2倍以上に設定することを特徴とする請求項1に記載の定電流駆動回路。
- 前記昇圧制御回路は、前記第2負荷を前記第2電流で駆動した後、前記チャージポンプ回路の昇圧率を1倍に再設定することを特徴とする請求項1に記載の定電流駆動回路。
- 前記昇圧制御回路は、前記監視電圧が前記設定電圧を所定の時間継続して下回ったとき、前記チャージポンプ回路の昇圧率を上昇させることを特徴とする請求項1に記載の定電流駆動回路。
- 前記昇圧制御回路は、前記所定の時間が時定数として設定されたデジタルフィルタを備えることを特徴とする請求項4に記載の定電流駆動回路。
- 前記第1、第2負荷は発光ダイオードであることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の定電流駆動回路。
- ひとつの半導体基板上に一体集積化されたことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の定電流駆動回路。
- 所定の第1電流、または前記第1電流より大きい第2電流を切り替えて負荷を駆動する定電流駆動回路であって、
前記負荷に駆動電圧を供給する複数の昇圧率が切り替え可能なチャージポンプ回路と、
前記負荷の駆動経路上に設けられた定電流回路と、
前記定電流回路の両端の電圧を監視する監視回路と、
前記監視回路による監視結果にもとづき前記チャージポンプ回路の昇圧率を制御する昇圧制御回路と、を備え、
前記昇圧制御回路は、前記負荷を前記第1電流で駆動する際、前記監視回路による監視対象の電圧が所定の設定電圧を下回ったとき前記昇圧率を上昇させる一方、前記第2電流で駆動する際、前記監視回路による監視結果に関わらず、前記チャージポンプ回路の昇圧率を所定値に設定することを特徴とする定電流駆動回路。 - 電池と、
第1発光ダイオードと、第2発光ダイオードと、
前記第1、第2発光ダイオードを前記第1、第2負荷とし、前記電池の電圧を昇圧して駆動する請求項6に記載の定電流駆動回路と、
を備えることを特徴とする電子機器。 - カメラをさらに備え、
前記定電流駆動回路は、前記カメラの撮像時に前記第2発光ダイオードをフラッシュとして発光させることを特徴とする請求項9に記載の電子機器。 - 液晶パネルをさらに備え、
前記第1発光ダイオードは、前記液晶パネルのバックライトとして機能することを特徴とする請求項10に記載の電子機器。 - 昇圧率が切り替え可能なチャージポンプ回路による発光ダイオードの駆動方法であって、
発光ダイオードを所定のしきい値電流以上の電流で駆動する際、その駆動に先立ち、前記チャージポンプ回路の昇圧率を所定値に設定するステップと、
前記発光ダイオードを前記所定のしきい値電流以上の電流で駆動する駆動ステップと、
前記発光ダイオードの駆動後、前記チャージポンプ回路の昇圧率を1倍に再設定するステップと、
を備えることを特徴とする発光ダイオードの駆動方法。
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