JP2009111035A - 発光ダイオード駆動装置、発光ダイオード駆動装置を用いた照明装置、車室内用照明装置、車両用照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】直列接続された発光ダイオードによって形成される光源に直流電圧を印加する発光ダイオード駆動装置において、点灯中の発光ダイオードの短絡の有無を簡素な回路構成で検出する。
【解決手段】光源２の両端間の電圧を電圧検出回路部４で検出し、所定のサンプル時間での検出電圧の差が所定の閾値以上である場合に、点灯中の発光ダイオード１に短絡が発生したと判断する。また、駆動回路部３はＰＷＭ制御回路部でＰＷＭ制御され、光源２に供給する電力は所定の電力に一定に保たれ、発光ダイオード１の輝度の安定と故障判別回路部５での故障判別の安定とを図る。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光ダイオード駆動装置、発光ダイオード駆動装置を用いた照明装置、車室内用照明装置、車両用照明装置に関するものである。

発光ダイオードはその発光原理より、白色電球に比べ、長寿命でかつ電力供給後の発光の応答性がよく、また、コンパクトかつ立体的に実装できるので照明装置としての形状の制限が少なく、更に、フィルタ等を使用しなくても各種の色を簡単に得ることができる。従って、発光ダイオードを光源とする照明装置及び発光ダイオードに電力を供給する発光ダイオード駆動装置が従来より多数提供されている。

特に近年では、白色発光ダイオードが実用化され、これにより発光ダイオードを光源とする照明装置の用途が拡大しており、例えば、車両の分野においては車室内用照明灯やヘッドライト（前照灯）、補助灯、デイタムランニングランプ等の車両用照明装置に用いられている。

上述した発光ダイオードに電力を供給する発光ダイオード駆動装置は、光量を確保するために複数の発光ダイオードを直列に接続して形成される光源に所定の直流電圧を印加して点灯させる駆動回路部からなる。このような発光ダイオード駆動装置としては、光源に所望の電流又は電力を安定して供給するように駆動回路部をＰＷＭ制御するものや、発光ダイオードの電気的異常を検出するものが提供されている（例えば、特許文献１、特許文献２、参照）。
特開平９−２８８４５６号広報 特開２００６−２１０８３５号広報

ところで、このような複数の発光ダイオードが直列接続して形成された光源を点灯させる発光ダイオード駆動装置においては、点灯中の発光ダイオードの短絡を検知することが望まれている。

例えば、図９に示すように、電源８から供給される電力を駆動回路部３で所定の直流電源に変換して光源２に直流電圧を印加する発光ダイオード駆動装置Ａにおいて、光源２を形成する複数の各発光ダイオード１の両端間の電圧を個々に検出する複数個の電圧検出回路部４′を設け、電圧検出回路４′の検出電圧を用いて各発光ダイオード１の異常の有無を検出する構成の異常検出回路部５′や、複数の発光ダイオードを少数の発光ダイオードからなる組に分割して、各組ごとに両端間電圧を検出する構成の異常検出回路部を有する発光ダイオード駆動装置が提案されている。

しかしながら、この構成の異常検出回路部を備えた発光ダイオード駆動装置においては、発光ダイオードの短絡、断線等の電気的異常を広範囲に検出できる一方、複数個所の電圧検出を個々に行わなければならず、発光ダイオードの個数に応じた個数の電源検出回路部４′が必要であるから、回路構成が複雑になっている。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、複数の発光ダイオードを直列接続して形成された光源に直流電圧を印加して発光させる発光ダイオード駆動装置において、複数個所の電圧を検出する回路を有する従来の発光ダイオード駆動装置よりも簡素な回路構成で、点灯中の発光ダイオードの短絡の有無の判別を行えるようにし、複数の電圧検出回路部を備えた従来の発光ダイオード駆動装置よりも製造工数が少なく、かつ、製造コストの低い発光ダイオード駆動装置を提供し、及びその発光ダイオード駆動装置を用いた照明装置、車室内照明装置、車両用照明装置も併せて提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１の発光ダイオード駆動装置では、複数の発光ダイオードを直列接続して形成される光源に直流電圧を印加して前記光源を点灯させる駆動回路部と、前記光源の両端間の電圧を検出する電圧検出回路部と、前記電圧検出回路部で検出した電圧が低下し低下の前後の検出電圧差が所定の閾値以上である場合に前記発光ダイオードが短絡したと判別する故障判別回路部とを備える。

請求項１の発明によれば、光源の両端間の電圧の変化から発光中の発光ダイオードの短絡の有無の判別をしているので、複数個所の電圧検出を行う発光ダイオード駆動装置と比べて回路が簡素となる。従って、複数個所の電圧検出を行う発光ダイオード駆動装置と比べて製造工数が少なく、かつ製造コストの低い発光ダイオード駆動装置を提供することが可能となる。

請求項２の発光ダイオード駆動装置では、請求項１の構成に加えて、前記故障判別回路部で判別した前記発光ダイオードの短絡の有無を表示する表示部を備えることを特徴とする。

請求項２の発明によれば、発光ダイオード駆動装置の使用者は発光ダイオードの短絡の有無を表示部で確認できるので、使用者に発光ダイオード駆動装置の修理を促すことができ、使用者の利便性が向上する。

請求項３の発光ダイオード駆動装置では、請求項１又は請求項２の構成に加えて、前記故障判別回路部で判別した前記発光ダイオードの短絡の有無を記憶する記憶回路部を備えることを特徴とする。

請求項３の発明によれば、発光ダイオードの短絡の有無が記憶回路部に記憶されているので、発光ダイオード駆動装置が停止した状態から再度使用される場合に、光源に直流電圧を印加する前に記憶回路部に記憶されている発光ダイオードの短絡の有無を確認できる。従って、発光ダイオード駆動装置が停止した状態から再度使用される場合に、光源が使用できる状態か否かを確認でき、その光源の状態に合わせた動作を発光ダイオード駆動装置が選択できる。

請求項４の発光ダイオード駆動装置では、請求項３の構成に加えて、前記光源に直流電圧を印加する前に前記記憶回路部の記憶内容を確認し、前記発光ダイオードが短絡したとの判別結果が記憶されている場合には、前記駆動回路部は前記光源に直流電圧を印加しないことを特徴とする。

請求項４の発明によれば、発光ダイオード駆動装置が停止した状態から再度使用する場合に、記憶回路部に発光ダイオードが短絡したとの判別結果が記憶されている場合は、光源に直流電圧を印加しないので、光量が低下した状態の光源が継続して使用されることを防止することができる。

請求項５の発光ダイオード駆動装置では、請求項１乃至請求項４の構成に加えて、前記故障判別回路部は、前記電圧検出回路部で検出した電圧を所定のサンプリング時間ごとに保持する第１保持部と、前記第１保持部に新たな電圧が保持される前に前記第１保持部に保持されていた電圧を保持する第２保持部と、前記第１保持部と前記第２保持部とで保持される電圧の差を出力する差分回路部と、前記差分回路部の出力が前記閾値以上である場合に前記発光ダイオードが短絡したと判断する比較回路部とを備えることを特徴とする。

請求項５の発明によれば、所定のサンプリング時間における光源の両端間の電圧の変化が閾値以上であるか否かで点灯中の発光ダイオードの短絡の有無を判別しているので、確実に、点灯中の発光ダイオードの短絡の有無を判別できる。

請求項６の発光ダイオード駆動装置では、請求項５の構成に加えて、前記サンプリング時間と前記閾値を変更できることを特徴とする。

請求項６の発明によれば、サンプリング時間と、閾値とを変更できるので、発光ダイオードの特性、駆動回路部に電力を供給する電源の特性、発光ダイオードの周囲温度や点灯による経年変化などに応じたサンプリング時間と閾値を設定することができ、発光中の発光ダイオードの短絡判別の精度を安定させることができる。

請求項７の発光ダイオード駆動装置では、請求項５の構成に加えて、外部から信号を入力することにより、前記サンプリング時間と前記閾値とを外部より変更できることを特徴とする。

請求項７の発明によれば、サンプリング時間と、閾値とを外部から入力する信号により変更できるので、発光ダイオードの特性、駆動回路部に電力を供給する電源の特性、発光ダイオードの周囲温度や点灯による経年変化などに応じたサンプリング時間と閾値を外部から設定することができ、発光中の発光ダイオードの短絡判別の精度を安定させることができる。

請求項８の発光ダイオード駆動装置では、請求項１乃至請求項７の構成に加えて、前記駆動回路部は入力される直流電圧を所定電圧の直流にして出力するフライバックコンバータであることを特徴とする。

請求項８の発明によれば、駆動回路部にはフライバックコンバータが用いられているので、発光ダイオード駆動装置に電力を供給する電源の電圧が、光源を点灯させる電圧とは異なっていても、駆動回路部が発光ダイオードの点灯に適した直流電圧を光源に印加することができる。

請求項９の発光ダイオード駆動装置では、請求項１乃至請求項７の構成に加えて、前記駆動回路部は入力される直流電圧を所定の直流電圧に昇圧して出力する昇圧チョッパ型のブーストコンバータであることを特徴とする。

請求項９の発明によれば、駆動回路部には直流電圧を所定の直流電圧に昇圧チョッパ型のブーストコンバータが用いられているので、発光ダイオード駆動装置に電力を供給する電源の電圧が、光源を点灯させる電圧より低い電圧であっても、駆動回路部が光源の点灯に適した直流電圧に昇圧して発光ダイオードに印加することができる。

請求項１０の発光ダイオード駆動装置では、請求項８又は請求項９の構成に加えて、前記光源に供給される電流を検出する電流検出回路部と、前記電圧検出回路部で検出した電圧と予め設定されている電力値とから前記光源に供給すべき目標電流を設定する基準値生成回路部を有するＰＷＭ制御回路部とを備え、前記ＰＷＭ制御回路部は、前記電流検出回路部で検出した電流と前記目標電流とを一致させるように前記駆動回路部をＰＷＭ制御することを特徴とする。

請求項１０の発明によれば、光源に所望の電力を供給でき、また、供給する電力を一定に保つことができる。従って、発光ダイオードの光量を所望の光量で安定させることができ、また、供給する電力が安定するので、点灯中の発光ダイオードの短絡判別の精度を安定させることができる。

請求項１１の発光ダイオード駆動装置では、請求項１乃至請求項１０の構成に加えて、少なくとも前記ＰＷＭ制御回路部と前記故障判別回路部と前記記憶回路部とがマイコンで形成されていることを特徴とする。

請求項１１の発明によれば、ＰＷＭ制御回路部がマイコンで形成されているので、ＰＷＭ制御信号を微細に調節でき、駆動回路部から出力される電力を精度よく制御することができる。

また、ＰＷＭ制御回路部をマイコンで形成するとともに故障判別回路部と記憶回路部をマイコンで形成することにより、部品点数を減少できる。

請求項１２の発光ダイオード駆動装置では、請求項１乃至請求項１１の構成に加えて、前記記憶回路部がフラッシュメモリで形成されていることを特徴とする。

請求項１２の発明によれば、記憶回路部はフラッシュメモリで形成されているので、発光ダイオード駆動装置に電力が供給されていない場合でも記憶内容を保持でき、また、記憶内容を容易に書き換えることができる。

請求項１３の発光ダイオード照明装置では、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の発光ダイオード駆動装置と前記光源とからなる照明装置であることを特徴とする。

請求項１４の発光ダイオード照明装置では、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の発光ダイオード駆動装置と前記光源とからなる車室内用照明装置であることを特徴とする。

請求項１５の発光ダイオード照明装置では、請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の発光ダイオード駆動装置と前記光源とからなる車両用照明装置であることを特徴とする。

本発明は、点灯中の発光ダイオードの短絡の有無を、複数個所の電圧を検出する回路を有する発光ダイオード駆動装置に比べて簡素な回路で検知でき、複数個所の電圧を検出する回路を有する発光ダイオード駆動装置に比べ製造工数が少なく、かつ、製造コストが低い発光ダイオード駆動装置及びその駆動装置を用いた照明装置、車室内用照明装置、車両用照明装置を提供できるという効果がある。

以下の実施形態においては、車両用ヘッドライトに使用される発光ダイオード駆動装置を例示する。

（実施形態１）
本実施形態の発光ダイオード駆動装置Ａの回路構成及びその動作を図１乃至６を参照して説明する。

まず、図１を参照して、本実施形態の発光ダイオード駆動装置Ａの基本回路構成を説明する。

本実施形態の発光ダイオード駆動装置Ａは、電源８から供給される電力を変換して直流電圧を出力する駆動回路部３、複数の発光ダイオード１を直列に接続して形成される光源２の両端間の電圧を検出する電圧検出回路部４、電圧検出回路部４の検出電圧から点灯中の発光ダイオード１の短絡の有無を判別する故障判別回路部５、故障判別回路部５での判別結果を表示する表示部６、光源２に供給する電流を検出する電流検出回路部７で形成されている。

発光ダイオード駆動装置Ａに電力を供給する電源８は、本実施形態では直流電圧を出力するバッテリである。駆動回路部３の入力側は電源８の出力端子と接続され、電源８から出力される直流電圧を昇圧し、出力側に昇圧した直流電圧を出力する。光源２は駆動回路部３の出力側に接続され、昇圧された直流電圧を印加され、光源２を形成する発光ダイオード１が発光する。電圧検出回路部４は、光源２の両端間に直列に接続された電圧検出抵抗４ａ、４ｂにより形成される。電圧検出抵抗４ａ、４ｂは光源２の両端間の電圧を分圧して分圧電圧を出力する。この分圧電圧は光源２の両端間の電圧と比例するので、分圧電圧により光源２の両端間の電圧を検出できる。電流検出回路部７は電流検出抵抗７ａで形成される。電流検出抵抗７ａは、電流検出抵抗７ａでの電圧降下を信号電圧として出力する。信号電圧は光源２に流れる電流と比例するので、信号電圧により光源２に流れる電流を検出することができる。故障判別回路部５は検出した分圧電圧により点灯中の発光ダイオード１の短絡の有無を判別する。故障判別回路部５で判別された発光ダイオード１の短絡の有無は、表示部６に送られて表示される。

次に、図２を参照して、駆動回路部３の構成と動作を説明する。

本実施形態においては、駆動回路部３にブーストコンバータ３ａを使用している。駆動回路部３にブーストコンバータ３ａを使用することにより、電源８から供給される直流電圧を昇圧して必要な電圧を出力し、光源２に供給することができる。

ブーストコンバータ３ａは電源８の高電圧側に一端を接続されたインダクタ９と、インダクタ９の他端にアノードが接続された逆流防止用のダイオード１０と、ダイオード１０のカソード側と電源８の低電圧側との間に接続されるコンデンサ１１と、ダイオード１０のアノード側と電源８の低電圧側との間に接続されたスイッチ素子１２とで形成される。スイッチ素子１２としては、例えば、パワーＭＯＳＦＥＴなどが用いられる。

スイッチ素子１２がオフしているときは、コンデンサ１１が充電され、スイッチ素子１２がオンしているときは、インダクタ９に電流が流れる。このとき、インダクタ９に流れる電流は、自己誘導により時間経過に従い増加することとなる。再びスイッチ素子１２をオフしたときは、インダクタ９には電流は流れず、インダクタ９に流れていた電流により形成されていた磁束が減少し磁束変化が発生する。従って、磁束変化を妨げる向き、即ちインダクタ９に電流を流し続けようとする向きに逆起電力が発生する。コンデンサ１１の両端間の電圧（出力電圧）はスイッチ素子１２がオンの間にコンデンサ１１に充電された電荷による電圧にインダクタ９に発生した逆起電力による電圧が重畳されるので、電源８の電圧以上の電圧が生成される。これを利用して、スイッチ素子１２でオン、オフを周期的に行い、昇圧を行うことがきる。

インダクタ９に発生する逆起電力の大きさは、形成される磁束の大きさによるので、流れる電流が大きいほど大きくなる。また、前述のように流れる電流は時間経過に従い増加するので、出力される直流電圧の大きさは、スイッチ素子１２のオン期間が長いほど大きくなる。従って、スイッチ素子１２の１周期におけるオン期間とオフ期間の比率を変更することにより、ブーストコンバータ３ａから出力される直流電圧の大きさを変更することができる。

一般に、スイッチ素子の１周期のオンオフ期間の比率を変更する制御をデューティ制御と言い、デューティ制御によりコンバータ等の出力を制御する方法を、ＰＷＭ制御という。

本実施形態では、このＰＷＭ制御を用いてブーストコンバータ３ａの出力を制御して、光源２に供給する電力を光源２の点灯に適した電力にし、また、一定に保っている。光源２に供給される電力が一定に保たれることにより、発光ダイオード１の輝度が安定し、かつ、発光中の発光ダイオード１の短絡判別の精度を安定させることができる。

図３を参照して、上述のＰＷＭ制御について説明する。

ブーストコンバータ３ａのＰＷＭ制御は、ＰＷＭ制御回路部１３とドライバ回路部１８で行う。ＰＷＭ制御回路部１３は、電源回路部１４と基準値生成回路部１６とＰＷＭ制御信号生成回路部１７とから形成される。

電源回路部１４は、電源８から電力の供給を受けてＰＷＭ制御回路部１３を駆動する。増幅回路部１５は分圧電圧増幅器１５ａと信号電圧増幅器１５ｂとで形成され、分圧電圧と信号電圧とを増幅して増幅分圧電圧と増幅信号電圧とを出力する。増幅分圧電圧は、ＰＷＭ制御信号生成回路部を通して基準値生成回路部１６に入力され、基準値生成回路部１６は、基準値生成回路部１６内に設定されている目標電力値を増幅分圧電圧で除算し、光源２に供給すべき目標電流を決定し、決定した目標電流に対応した基準電圧を生成する。ＰＷＭ制御信号生成回路部１７は、増幅信号電圧と基準電圧とを比較し、増幅信号電圧と基準電圧との差に対応したＰＷＭ制御信号を生成する。ドライバ回路部１８は、ＰＷＭ制御信号を受けてブーストコンバータ３ａのスイッチ素子１２のオン、オフを制御するドライブ信号を出力する。このドライブ信号によりブーストコンバータ３ａはＰＷＭ制御され、出力が一定に保たれる。

次に、図２及び図４を参照して、故障判別回路部５と発光ダイオード１の短絡判別の動作を説明する。

故障判別回路部５は、電圧検出回路部４で検出した光源２の両端間の電圧の分圧電圧を所定のサンプリング時間Ｔごとに保持する第１保持部１９と、第１保持部１９に新たな分圧電圧が保持される前に第１保持部１９に保持していた分圧電圧を保持する第２保持部２０と、サンプリング時間Ｔを設定する時間設定回路部２１と、第１保持部１９と第２保持部２０との差分を出力する差分回路部２２と、差分回路部２２の出力が発光ダイオード１の短絡に相当する出力か否かを判定するための閾値を設定する閾値設定回路部２３と、差分回路部２２の出力と閾値とを比較して発光ダイオード１の短絡の有無を判別する比較回路部２４で形成されている。

また、図４の横軸は時間を示し、ｔ１、ｔ２、・・・、ｔ６は電圧検出回路部４で検出した分圧電圧を第１保持部１９で保持する時刻を示し、縦軸は電圧を示し、ΔＶは１個の発光ダイオード１に短絡が起こった場合の光源２の両端電圧の降下の値を示している。

時刻ｔ３及びｔ４での検出分圧電圧を保持する場合について説明する。電圧検出回路部４で検出された分圧電圧は、時刻ｔ３に第１保持部１９で保持される。時間設定回路部２１で設定されたサンプリング時間Ｔの経過後、即ち、時刻ｔ４において、第１保持部１９に保持されている時刻ｔ３で検出された分圧電圧は、第１保持部１９から第２保持部２０に移され保持される。その後、第１保持部１９に時刻ｔ４での検出分圧電圧が保持される。ここで、差分回路部２２は第１保持部１９で保持されている分圧電圧と第２保持部２０で保持されている分圧電圧の差分を出力する。比較回路部２４は、閾値と差分回路部２２の出力とを比較し、差分回路部２２の出力が閾値以上である場合、発光ダイオード１に短絡が発生したと判断する。

点灯中の発光ダイオード１が短絡した場合、光源２の両端間の電圧は、短絡した発光ダイオード１の順方向電圧に相当する電圧の変化を生じるので、閾値は、１個の発光ダイオード１の順方向電圧を基準として設定される。しかしながら、発光ダイオード１の短絡による光源２の両端間の電圧の変化は、使用される発光ダイオード１の製造ばらつきによる特性、電源８の出力電圧の変動特性、発光ダイオード１の周囲温度や点灯による経年変化により変動する。従って、これらの要素により点灯中の発光ダイオード１の短絡判別の精度が低下することがある。これを防止するため、閾値は閾値設定回路部２３で変更できることとし、例えば、外部から閾値設定回路部２３に信号を入力して閾値を変更でき、また、発光ダイオード駆動装置Ａに設定を変更できるつまみを設け、つまみを操作することで閾値を変更するようにしてもよい。

また、サンプリング時間Ｔの長さも短絡判別の精度に影響を与えるので、時間設定回路部２１で変更できる構成とし、閾値の場合と同様に、例えば、外部から時間設定回路部２１に信号を入力して時間Ｔを変更でき、また、発光ダイオード駆動装置Ａに設定を変更できるつまみを設け、つまみを回転させることで時間Ｔを変更できる。

次に、故障判別回路部５で発光ダイオード１の短絡の有無を判別した後の動作について説明する。

故障判別回路部５で判別した発光ダイオード１の短絡の有無の結果は、記憶回路部（図示せず）で記憶されるとともに、表示部６に送られ、発光ダイオード１の短絡の有無を表示する。表示部６は、例えば運転席のパネル表示部に設けられる。これにより、使用者は発光ダイオード１の短絡の有無を容易に確認することができ、発光ダイオード１に短絡が生じている場合は、使用者にその修理を促すことができる。

記憶回路部（図示せず）で記憶された発光ダイオード１の短絡の有無は、再点灯時の光源２への電力の供給を制限する。具体的に説明すると、発光ダイオード駆動装置Ａを駆動する際に、記憶回路部（図示せず）に発光ダイオード１の短絡が記憶されているか否かを確認し、発光ダイオード１の短絡が記憶されている場合は、駆動回路部３は光源２に電力を供給しない。これにより、光量の低下した光源２が継続して使用されることを防止することができる。

なお、本実施形態においては、電源８は直流電圧を出力するバッテリである構成を記載しているが、この構成に限るものではなく、交流電源８ａを電源８としてもよい。

交流電源８ａを電源８とした場合、図５に示すように、電源８は、交流電源８ａと交流電流を整流する整流ダイオード３３と整流ダイオード３３で整流した電流を平滑する平滑コンデンサ３４とから形成され、平滑コンデンサ３４の両端電圧を電源８の出力端子となる。

（実施形態２）
本実施形態の発光ダイオード駆動装置Ａは、駆動回路部３として、フライバックトランス２５を用いたフライバックコンバータ３ｂを使用している点が、実施形態１の発光ダイオード駆動装置Ａと異なる。

図６を参照して、フライバックコンバータ３ｂの構成と動作を説明する。

フライバックコンバータ３ｂは、直流電源である電源８の高電圧側に一端を接続されてコア（図示せず）に巻き回された電源側巻線２６と電源側巻線２６と磁気的に結合し電源側巻線２６と逆向きにコア（図示せず）に巻き回された出力側巻線２７とで形成されるフライバックトランス２８と、電源側巻線２６の他端と電源８の低電圧側に接続されたフライバック用スイッチ素子２９と、出力側巻線２７の一端にアノードが接続された逆流防止用のフライバック用ダイオード３０と、フライバック用ダイオード３０のカソード側と出力側巻線２７の他端に接続されたフライバック用コンデンサ３１で形成され、フライバック用コンデンサ３１の両端が出力端子となっている。フライバック用スイッチ素子２９として、例えばパワーＭＯＳＦＥＴなどが使用される。

フライバック用スイッチ素子２９がオンしている間は、電源側巻線２６に電流が流れる。電源側巻線２６に流れる電流は、自己誘導により時間経過に従って増加することとなる。このとき出力側巻線２７には、相互誘導により起電力が発生するが、出力側巻線２７は電源側巻線２６とは逆に巻き回されているので、発生する起電力は逆向きとなる。従ってフライバック用ダイオードにより出力側巻線２７には電流は流れない。次に、フライバック用スイッチ素子２９をオフする。フライバック用スイッチ素子２９をオフしたことにより、電源側巻線２６に形成されていた磁束は減少していく。このとき相互誘導により出力側巻線２７に起電力が発生する。この起電力がフライバックコンバータ３ｂの出力となる。別言すると、フライバック用スイッチ素子２９をオンすることにより電源側巻線２６に磁気を蓄え、オフすることにより出力側巻線２７から磁気を開放し、磁気の開放により出力側巻線２７に電圧を発生させている。

また、上述のように、電源側巻線２６に流れる電流は時間経過に従い増加するので、フライバック用スイッチ素子２９のオン期間が長いほど電源側巻線２６に蓄えられる磁気は強くなる。従って、出力される電圧も高くなる。よって、前述のブーストコンバータ３ａと同様に、デューティ比を制御して、フライバックコンバータ３ｂをＰＷＭ制御することにより、フライバックコンバータ３ｂの出力を制御することができる。

本実施形態では、実施形態１と同じＰＷＭ制御回路部を用いてフライバックコンバータ３ｂの出力電圧を制御し、光源２に供給される電力を所定の電力にし、かつ、一定に保っている。

また、出力側巻線２７で放出される磁気により発生する電圧は、電源側巻線２６と出力側巻線２７のインダクタンスの比及びフライバック用スイッチ素子２７のオン、オフのデューディー比によるので、インダクタンスの比とデューディー比とを変更することにより、フライバックコンバータ３ｂは昇圧も降圧も行うことが可能である。従って、直流電源８ａの出力直流電圧に関係なく駆動回路部１を実現できる。

その他の構成は、実施例１の構成と同様である。

（実施例３）
本実施例の発光ダイオード駆動装置は、図７及び図８に示すように、ＰＷＭ制御回路部１３と、故障判別回路部５と、記憶回路部（図示せず）とがマイコン２５で形成され、記憶回路部（図示せず）はフラッシュメモリ（図示せず）で形成されている点が、実施例１の発光ダイオード駆動装置と異なる。

ＰＷＭ制御回路部１３がマイコン２５で形成されていることにより、ＰＷＭ制御信号の生成をより微細な設定で行うことができ、光源２に供給する電力を微細に調整して一定に安定させることができる。また、同時に故障判別回路部５をマイコン２５で形成することにより、安価に故障判別回路部５を形成することができる。更に、記憶回路部（図示せず）をフラッシュメモリ（図示せず）で形成することにより、電源回路部１４から電力が供給されていない場合でも容易に記憶内容を保持でき、また、記憶内容を書き換えることが可能な記憶回路部（図示せず）が実現できる。

その他の構成は、実施例１又は実施例２と同様である。

なお、各実施形態に示した発光ダイオード駆動装置Ａは、光源２とともに適宜構成の器具本体（図示せず）に収納することにより、照明装置を構成することができる。

また、各実施形態に示した発光ダイオード駆動装置Ａは、光源２とともに車載用の灯体（図示せず）に収納することにより、車室内に取り付ける車室内用照明装置として使用したり、車体に取り付ける車両用照明装置として使用する構成としてもよい。

本発明の実施形態１を示す概略回路構成図である。 本発明の実施形態１を示す回路構成図である。 本発明の実施形態１を示す回路構成図である。 本発明の実施形態１の検出電圧と時間との相関図である。 本発明の実施形態１を示す概略回路構成図である。 本発明の実施形態２を示す回路構成図である。 本発明の実施形態３を示す回路構成図である。 本発明の実施形態３を示す回路構成図である。 従来例を示す概略回路構成図である。

符号の説明

１ 発光ダイオード
２ 光源
３ 駆動回路部
３ａ ブーストコンバータ
３ｂ フライバックコンバータ
４ 電圧検出回路部
５ 故障判別回路部
６ 表示部
７ 電流検出回路部
１３ ＰＷＭ制御回路部
１６ 基準値生成回路部
１９ 第１保持部
２０ 第２保持部
２１ 時間設定回路部
２３ 閾値設定回路部
２４ 比較回路部
２５ マイコン
Ａ 発光ダイオード駆動装置
Ｈ 閾値
Ｔ サンプリング時間

Claims (15)

1. 複数の発光ダイオードを直列接続して形成される光源に直流電圧を印加して前記光源を点灯させる駆動回路部と、前記光源の両端間の電圧を検出する電圧検出回路部と、前記電圧検出回路部で検出した電圧が低下し低下の前後の検出電圧差が所定の閾値以上である場合に前記発光ダイオードが短絡したと判別する故障判別回路部とを備えたことを特徴とする発光ダイオード駆動装置。
2. 前記故障判別回路部で判別した前記発光ダイオードの短絡の有無を表示する表示部を備えることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード駆動装置。
3. 前記故障判別回路部で判別した前記発光ダイオードの短絡の有無を記憶する記憶回路部を備え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装置。
4. 前記光源に直流電圧を印加する前に前記記憶回路部の記憶内容を確認し、前記発光ダイオードが短絡したとの判別結果が記憶されている場合には、前記駆動回路部は前記光源に直流電圧を印加しないことを特徴とする請求項３記載の発光ダイオード駆動装置。
5. 前記故障判別回路部は、前記電圧検出回路部で検出した電圧を所定のサンプリング時間ごとに保持する第１保持部と、前記第１保持部に新たな電圧が保持される前に前記第１保持部に保持されていた電圧を保持する第２保持部と、前記第１保持部と前記第２保持部とで保持される電圧の差を出力する差分回路部と、前記差分回路部の出力が前記閾値以上である場合に前記発光ダイオードが短絡したと判断する比較回路部とを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の発光ダイオード駆動装置
6. 前記サンプリング時間と前記閾値とを変更できることを特徴とする請求項５記載の発光ダイオード駆動装置。
7. 前記サンプリング時間と前記閾値とを外部から入力する信号により変更できることを特徴とする請求項５記載の発光ダイオード駆動装置。
8. 前記駆動回路部は入力される直流電圧を所定電圧の直流にして出力するフライバックコンバータであることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の発光ダイオード駆動装置。
9. 前記駆動回路部は入力される直流電圧を所定の直流電圧に昇圧して出力する昇圧チョッパ型のブーストコンバータであることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の発光ダイオード駆動装置。
10. 前記光源に供給される電流を検出する電流検出回路部と、前記電圧検出回路部で検出した電圧と予め設定されている電力値とから前記光源に供給すべき目標電流を設定する基準値生成回路部を有するＰＷＭ制御回路部とを備え、前記ＰＷＭ制御回路部は、前記電流検出回路部で検出した電流と前記目標電流とを一致させるように前記駆動回路部をＰＷＭ制御することを特徴とする請求項８又は請求項９記載の発光ダイオード駆動装置。
11. 少なくとも前記ＰＷＭ制御回路部と前記故障判別回路部と前記記憶回路部とがマイコンで形成されていることを特徴とする請求項１０記載の発光ダイオード駆動装置。
12. 前記記憶回路部がフラッシュメモリで形成されていることを特徴とする請求項１１記載の発光ダイオード駆動装置。
13. 請求項１乃至請求項１２の何れか１項に記載の発光ダイオード駆動装置と前記光源とからなることを特徴とする照明装置。
14. 請求項１乃至請求項１２の何れか１項に記載の発光ダイオード駆動装置と前記光源とからなることを特徴とする車室内用照明装置。
15. 請求項１乃至請求項１２の何れか１項に記載の発光ダイオード駆動装置と前記光源とからなることを特徴とする車両用照明装置。

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