JP2009199917A - Lighting control device for vehicle - Google Patents

Lighting control device for vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP2009199917A
JP2009199917A JP2008041136A JP2008041136A JP2009199917A JP 2009199917 A JP2009199917 A JP 2009199917A JP 2008041136 A JP2008041136 A JP 2008041136A JP 2008041136 A JP2008041136 A JP 2008041136A JP 2009199917 A JP2009199917 A JP 2009199917A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
triangular wave
voltage
voltage signal
switching means
lighting control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008041136A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takayoshi Kitagawa
孝悦 北河
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koito Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koito Manufacturing Co Ltd filed Critical Koito Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2008041136A priority Critical patent/JP2009199917A/en
Publication of JP2009199917A publication Critical patent/JP2009199917A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lighting control device for vehicles capable of performing on/off switching with high accuracy. <P>SOLUTION: The lighting control device has: an NMOS transistor 2 performing the on/off control of a drive current supplied to a semiconductor light source; and a control means controlling the NMOS transistor 2 according to a light adjustment control signal S2. The control means has: a triangular wave generating circuit 4 converting a voltage signal corresponding to the on/off state of the NMOS transistor 2 into a triangular wave voltage signal; and an operational amplifier unit including an operational amplifier 14 that compares the voltage value of the triangular wave voltage signal with a predetermined threshold on receiving the triangular wave voltage signal to move the triangular waveform voltage in the amplitude direction according to the comparison results maintaining the waveform of the triangular wave, and so controls the input value of the triangular wave generating circuit 4 as to constantly maintain the on-duty of the triangular wave for turning on the NMOS transistor 2. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両用点灯制御装置に関し、特に半導体発光素子で構成された半導体光源の点灯を制御する車両用点灯制御装置に関する。   The present invention relates to a vehicle lighting control device, and more particularly to a vehicle lighting control device that controls lighting of a semiconductor light source composed of a semiconductor light emitting element.

従来、複数個が直列に接続されたLED(発光ダイオード:Light Emitting Diode)の内の一部をPWM(Pulse Width Modulation)調光制御する車両用点灯制御装置が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a vehicle lighting control device that performs PWM (Pulse Width Modulation) dimming control on a part of a plurality of LEDs (Light Emitting Diodes) connected in series.

上記した車両用点灯制御装置は、前記複数個のLEDの内の一部のLED(以下、「バイパスLED」と呼ぶ。)に並列に接続されたスイッチング素子として機能するNMOS(Negative Channel Metal Oxide Semiconductor)トランジスタ、PWM信号発生回路及び調光開始信号生成回路を含んで構成されている。   The vehicle lighting control device described above is an NMOS (Negative Channel Metal Oxide Semiconductor) that functions as a switching element connected in parallel to some of the plurality of LEDs (hereinafter referred to as “bypass LEDs”). ) Including a transistor, a PWM signal generation circuit, and a dimming start signal generation circuit.

上記した車両用点灯制御装置にあっては、バイパスLEDにNMOSトランジスタを並列に接続させ、バイパスLEDに供給されるバイパスLED電流をNMOSトランジスタのオンスイッチングによりバイパスさせている。   In the above-described vehicle lighting control device, an NMOS transistor is connected in parallel to the bypass LED, and the bypass LED current supplied to the bypass LED is bypassed by turning on the NMOS transistor.

ここで、NMOSトランジスタがゲートにオン信号を受けてオフ状態からオン状態に変化するか、もしくは、オフ信号を受けてオン状態からオフ状態に変化した場合に、NMOSトランジスタのドレインからバイパスLEDに供給されるバイパスLED電流はオン信号もしくはオフ信号と同期して変動する。   Here, when the NMOS transistor receives the ON signal at the gate and changes from the OFF state to the ON state, or receives the OFF signal and changes from the ON state to the OFF state, the NMOS transistor supplies the bypass LED to the bypass LED. The bypass LED current to be changed fluctuates in synchronization with the on signal or the off signal.

例えば、NMOSトランジスタがオン状態になるとバイパスLEDにはバイパスLED電流が供給されないため、バイパスLED電流に対応する駆動電圧分の負荷が低下する。   For example, since the bypass LED current is not supplied to the bypass LED when the NMOS transistor is turned on, the load corresponding to the drive voltage corresponding to the bypass LED current is reduced.

前記負荷の低下により、LEDを駆動制御するスイッチングレギュレータ(DC−DCコンバータ)を構成している出力平滑コンデンサに蓄えられていた電荷(Q=CV)分が突入電流として流れバイパスLED以外のLED電流にオーバーシュートが発生してしまう。   Due to the decrease in the load, the charge (Q = CV) stored in the output smoothing capacitor constituting the switching regulator (DC-DC converter) that drives and controls the LED flows as an inrush current, and the LED current other than the bypass LED Overshoot will occur.

一方、NMOSトランジスタがオフ状態になるとバイパスLEDが負荷として機能するため、オフスイッチング制御にスイッチングレギュレータの制御が瞬時に応答できずアンダーシュートが発生してしまう
したがって、従来の車両用点灯制御装置は、NMOSトランジスタのゲート側に遅延回路として機能するCR回路を設けることにより前記オーバーシュート及び前記アンダーシュートの発生を防止している。
On the other hand, since the bypass LED functions as a load when the NMOS transistor is turned off, the control of the switching regulator cannot respond instantaneously to the off-switching control and an undershoot occurs. The occurrence of the overshoot and the undershoot is prevented by providing a CR circuit functioning as a delay circuit on the gate side of the NMOS transistor.

なお、上記従来技術と関連する先行技術文献として以下の特許文献1を参照されたい。   In addition, please refer to the following patent document 1 as a prior art document relevant to the said prior art.

特開2004−134147号公報JP 2004-134147 A

しかし、上記した従来技術では、NMOSトランジスタのゲート信号のスレッシュホールド電圧が上下(振幅方向)にバラツキを生じた場合には、ゲート信号のスレッシュ電圧を超える範囲、すなわち、オンデューティの大きさに相違が生じるため、例えば、オンデューティの幅が大きすぎたり小さすぎたりするとハイレベル信号を受けたNMOSトランジスタのオン・オフスイッチング動作が不能になる確率が高くなり、オン・オフスイッチング動作の精度が低下する。   However, in the above-described prior art, when the threshold voltage of the gate signal of the NMOS transistor varies vertically (in the amplitude direction), the difference exceeds the range exceeding the threshold voltage of the gate signal, that is, the magnitude of the on-duty. For example, if the width of the on-duty is too large or too small, the probability that the on / off switching operation of the NMOS transistor receiving the high level signal becomes impossible increases, and the accuracy of the on / off switching operation decreases. To do.

そこで、本発明は精度の高いオン・オフスイッチングを行うことができる車両用点灯制御装置を提供することを課題とする。   Then, this invention makes it a subject to provide the lighting control apparatus for vehicles which can perform on-off switching with high precision.

本発明の第1の態様による車両用点灯制御装置は、半導体光源に並列に接続され該半導体光源に供給される駆動電流をオン・オフ制御するスイッチング手段と、調光制御信号に応じて前記スイッチング手段を制御する制御手段とを有する車両用点灯制御装置において、
前記制御手段は、
前記スイッチング手段のオン・オフに対応する電圧信号を三角波電圧信号に変化させる三角波生成部と、
前記スイッチング手段のオン・オフに対応する電圧信号と予め定められた閾値を比較し、その比較結果に基づいて前記三角波電圧信号の形状を維持したまま該三角波電圧信号を振幅方向に移動させて、前記スイッチング手段をオン制御するための前記三角波電圧信号のオンデューティの大きさを一定の大きさに保持するように制御する三角波制御部とを有するようにしたものである。
The vehicle lighting control device according to the first aspect of the present invention includes a switching means connected in parallel to a semiconductor light source for on / off control of a drive current supplied to the semiconductor light source, and the switching according to a dimming control signal. In a vehicle lighting control device having a control means for controlling the means,
The control means includes
A triangular wave generator for changing a voltage signal corresponding to ON / OFF of the switching means into a triangular wave voltage signal;
Compare the voltage signal corresponding to the on / off of the switching means with a predetermined threshold, and based on the comparison result, while moving the triangular wave voltage signal in the amplitude direction while maintaining the shape of the triangular wave voltage signal, A triangular wave control unit for controlling the on-duty of the triangular wave voltage signal for on-controlling the switching means so as to maintain a constant magnitude.

したがって、半導体光源に供給される駆動電流のオン・オフに対応する電圧信号を三角波電圧信号に変化させ、前記三角波電圧信号を受けて、該三角波電圧信号の電圧値と予め定められた閾値を比較し、その比較結果に基づいて前記三角波電圧信号の形状を維持したまま三角波電圧信号を振幅方向に平行移動させる。オン制御するための前記三角波電圧信号のオンデューティの大きさが一定の大きさに保持されるように該三角波電圧信号を生成する生成部の入力値が制御される。   Therefore, the voltage signal corresponding to ON / OFF of the drive current supplied to the semiconductor light source is changed to a triangular wave voltage signal, the triangular wave voltage signal is received, and the voltage value of the triangular wave voltage signal is compared with a predetermined threshold value. Then, the triangular wave voltage signal is translated in the amplitude direction while maintaining the shape of the triangular wave voltage signal based on the comparison result. The input value of the generating unit that generates the triangular wave voltage signal is controlled so that the on duty of the triangular wave voltage signal for on-control is maintained at a constant level.

本発明車両用点灯制御装置は、半導体光源に並列に接続され該半導体光源に供給される駆動電流をオン・オフ制御するスイッチング手段と、調光制御信号に応じて前記スイッチング手段を制御する制御手段とを有する車両用点灯制御装置において、
前記制御手段は、
前記スイッチング手段のオン・オフに対応する電圧信号を三角波電圧信号に変化させる三角波生成部と、
前記スイッチング手段のオン・オフに対応する電圧信号と予め定められた閾値を比較し、その比較結果に基づいて前記三角波電圧信号の形状を維持したまま該三角波電圧信号を振幅方向に移動させて、前記スイッチング手段をオン制御するための前記三角波電圧信号のオンデューティの大きさを一定の大きさに保持するように制御する三角波制御部とを有することを特徴とする。
The vehicle lighting control device according to the present invention includes a switching unit that is connected in parallel to a semiconductor light source and controls on / off of a drive current supplied to the semiconductor light source, and a control unit that controls the switching unit according to a dimming control signal In a vehicle lighting control device having:
The control means includes
A triangular wave generator for changing a voltage signal corresponding to ON / OFF of the switching means into a triangular wave voltage signal;
Compare the voltage signal corresponding to the on / off of the switching means with a predetermined threshold, and based on the comparison result, while moving the triangular wave voltage signal in the amplitude direction while maintaining the shape of the triangular wave voltage signal, And a triangular wave control unit that controls the on-duty of the triangular wave voltage signal for on-controlling the switching means so as to maintain a constant magnitude.

したがって、半導体光源の一部をオン・オフ制御するスイッチング手段のスレッシュホールド電圧のバラツキが生じた場合でもオンデューティの幅を一定に保持することができ、精度の高いオン・オフスイッチングを行うことができる。   Therefore, even when the threshold voltage of the switching means for controlling on / off of a part of the semiconductor light source varies, the on-duty width can be kept constant, and highly accurate on / off switching can be performed. it can.

請求項2に記載した発明にあっては、前記三角波生成部は、電源を所定の電圧値に保持している差動増幅部を備え、前記所定の電圧値を保持したまま前記三角波電圧信号を振幅方向に平行移動させるように前記差動増幅部の入力電圧値が制御されるので、該差動増幅部の入力電圧を変動させることができ、差動増幅部の電源電圧を一定に保持しながら三角波電圧信号を振幅方向に平行移動させることができる。   According to a second aspect of the present invention, the triangular wave generator includes a differential amplifying unit that holds a power supply at a predetermined voltage value, and the triangular wave voltage signal is output while holding the predetermined voltage value. Since the input voltage value of the differential amplifier is controlled so as to translate in the amplitude direction, the input voltage of the differential amplifier can be varied, and the power supply voltage of the differential amplifier can be kept constant. However, the triangular voltage signal can be translated in the amplitude direction.

請求項3に記載した発明にあっては、前記三角波生成部の電源電圧の値が前記スイッチング手段のオン・オフの閾値電圧の値よりも高いので、三角波電圧信号を振幅方向に平行移動していくと前記三角波制御部の出力が飽和するまでの間に、必ず前記スイッチング手段の入力電圧が閾値であるゲートスレッシュホールド電圧を超えてスイッチング手段のオン制御を行うことができる。したがって、スイッチング手段のハイレベル信号のスレッシュホールド電圧のバラツキが生じた場合でも精度の高いオン・オフスイッチングを行うことができる。   In the invention described in claim 3, since the power supply voltage value of the triangular wave generator is higher than the on / off threshold voltage value of the switching means, the triangular wave voltage signal is translated in the amplitude direction. As a result, until the output of the triangular wave control section is saturated, the switching means can be turned on when the input voltage of the switching means exceeds the threshold gate threshold voltage. Therefore, highly accurate on / off switching can be performed even when the threshold voltage of the high-level signal of the switching means varies.

請求項4に記載した発明にあっては、前記三角波制御部が前記スイッチング手段の出力信号電圧をアナログ電圧に変換するディジタル−アナログ変換部を有するので、三角波電圧信号の平行移動に必要となるアナログ信号を生成することができる。   In the invention described in claim 4, since the triangular wave control unit has a digital-analog conversion unit for converting the output signal voltage of the switching means into an analog voltage, an analog necessary for parallel movement of the triangular wave voltage signal is provided. A signal can be generated.

以下に、本発明の実施の形態に係る車両用点灯制御装置について図1〜図3を参照して説明する。   Below, the lighting control apparatus for vehicles which concerns on embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIGS. 1-3.

車両用点灯制御装置1は、スイッチング手段として機能するNMOSトランジスタ2、ディジタル−アナログ変換部として機能するPWM-アナログ電圧変換回路3、三角波制御部として機能するオペアンプユニット及び三角波生成部として機能する三角波発生回路4を有して構成されている。   The vehicle lighting control device 1 includes an NMOS transistor 2 that functions as a switching means, a PWM-analog voltage conversion circuit 3 that functions as a digital-analog conversion unit, an operational amplifier unit that functions as a triangular wave control unit, and a triangular wave generation that functions as a triangular wave generation unit A circuit 4 is provided.

NMOSトランジスタ2は、半導体光源としてのLED6−1〜6−Nの一部であるLED6−Nに並列に接続されている。LED6−1〜6−Nには出力端子7,9を介してスイッチングレギュレータ10から駆動電流が供給される。   The NMOS transistor 2 is connected in parallel to the LED 6-N which is a part of the LEDs 6-1 to 6-N as semiconductor light sources. Driving current is supplied from the switching regulator 10 to the LEDs 6-1 to 6-N via the output terminals 7 and 9.

PWM-アナログ電圧変換回路3はNPNトランジスタ12とPNPトランジスタ13とを含んで構成されている。NPNトランジスタ12のエミッタはNPNトランジスタ11のコレクタに接続され、ベースは抵抗R4を介してNMOSトランジスタ2のドレインに接続され、コレクタは抵抗R5を介してPNPトランジスタ13のベースに接続されている。PNPトランジスタ13のエミッタは第1の電源電圧Vccに接続されている。   The PWM-analog voltage conversion circuit 3 includes an NPN transistor 12 and a PNP transistor 13. The emitter of the NPN transistor 12 is connected to the collector of the NPN transistor 11, the base is connected to the drain of the NMOS transistor 2 via the resistor R4, and the collector is connected to the base of the PNP transistor 13 via the resistor R5. The emitter of the PNP transistor 13 is connected to the first power supply voltage Vcc.

オペアンプユニットはオペアンプ14とバッファ15を含んで構成されている。オペアンプ14の非反転入力端子(正入力端子)は抵抗R7を介してPNPトランジスタ13のエミッタに接続され、反転入力端子(負入力端子)は抵抗R10を介して基準電圧VREFに接続されている。オペアンプ14の電源端子にはオペアンプ電源として機能する第2の電源電圧Vccが接続されている。オペアンプ14の出力端子は抵抗R11を介してバッファ15の正入力端子に接続されている。 The operational amplifier unit includes an operational amplifier 14 and a buffer 15. The non-inverting input terminal (positive input terminal) of the operational amplifier 14 is connected to the emitter of the PNP transistor 13 via the resistor R7, and the inverting input terminal (negative input terminal) is connected to the reference voltage V REF via the resistor R10. . The power supply terminal of the operational amplifier 14 is connected to a second power supply voltage Vcc that functions as an operational amplifier power supply. The output terminal of the operational amplifier 14 is connected to the positive input terminal of the buffer 15 via the resistor R11.

三角波発生回路4はオペアンプ16を含んで構成されている。オペアンプ16の正入力端子はR15を介してバッファ15の出力端子に接続されると共にオペアンプ16の出力端子にR16を介して接続され、負入力端子はコンデンサC3及び抵抗R17を介してオペアンプ16の出力端子に接続されている。オペアンプ16の電源正入力端子と電源負入力端子はツェナーダイオードZDを介して接続されている。オペアンプ16の出力端子は抵抗R17を介してNMOSトランジスタ2のゲートに接続されている。   The triangular wave generation circuit 4 includes an operational amplifier 16. The positive input terminal of the operational amplifier 16 is connected to the output terminal of the buffer 15 via R15 and is connected to the output terminal of the operational amplifier 16 via R16, and the negative input terminal is the output of the operational amplifier 16 via the capacitor C3 and the resistor R17. Connected to the terminal. The power supply positive input terminal and the power supply negative input terminal of the operational amplifier 16 are connected via a Zener diode ZD. The output terminal of the operational amplifier 16 is connected to the gate of the NMOS transistor 2 through the resistor R17.

以下に、車両用点灯制御装置1の動作について図2及び図3のタイミングチャートを参照して説明する。   Below, operation | movement of the lighting control apparatus 1 for vehicles is demonstrated with reference to the timing chart of FIG.2 and FIG.3.

初めに、PWM−アナログ電圧変換回路3及びオペアンプユニットの動作について説明する。なお、PWM−アナログ電圧変換回路3はディジタル−アナログ変換部として機能するが、ディジタルとはスイッチング手段のオンオフによるドレイン電圧のハイ(H)/ロー(L)がディジタルであることを意味し、アナログとはオペアンプ14への正入力電圧がアナログであることを意味する。   First, operations of the PWM-analog voltage conversion circuit 3 and the operational amplifier unit will be described. Note that the PWM-analog voltage conversion circuit 3 functions as a digital-analog conversion unit, but the digital means that the drain voltage high (H) / low (L) due to on / off of the switching means is digital. Means that the positive input voltage to the operational amplifier 14 is analog.

調光開始信号S1が入力端子5に入力されるとローレベル信号からハイレベル信号に変わり(図2(a)参照)、該ハイレベル信号はNPNトランジスタ11のベースに入力される。NPNトランジスタ11はベースへのハイレベル信号の入力によってオン状態となる。なお、NPNトランジスタ11が一度オン状態になった後は調光開始信号S1の供給が停止するまでオン状態が保持される。   When the dimming start signal S1 is input to the input terminal 5, the low level signal changes to a high level signal (see FIG. 2A), and the high level signal is input to the base of the NPN transistor 11. The NPN transistor 11 is turned on by inputting a high level signal to the base. Note that after the NPN transistor 11 is once turned on, the on state is maintained until the supply of the dimming start signal S1 is stopped.

調光開始信号S1のNPNトランジスタ11への供給開始時にはNMOSトランジスタ2のドレイン電圧(LED6−Nのアノード−カソード間の電圧)が検出されるため、NPNトランジスタ12はオン状態である。   Since the drain voltage of the NMOS transistor 2 (the voltage between the anode and the cathode of the LED 6-N) is detected when the dimming start signal S1 is supplied to the NPN transistor 11, the NPN transistor 12 is in the on state.

PNPトランジスタ13は、ベースにローレベル信号が供給されオン状態となる。PNPトランジスタ13がオン状態になると、コレクタを介して第1の電源電圧Vccからの電圧がオペアンプ14の正入力端子に供給されオペアンプ14の正入力電圧が抵抗R7とコンデンサC1の時定数にしたがって上昇する(図2(b)参照)。オペアンプ14の正入力電圧の上昇に伴ってオペアンプ14の出力電圧も上昇し、該出力電圧はバッファ15の正入力端子に供給される。   The PNP transistor 13 is turned on when a low level signal is supplied to the base. When the PNP transistor 13 is turned on, the voltage from the first power supply voltage Vcc is supplied to the positive input terminal of the operational amplifier 14 via the collector, and the positive input voltage of the operational amplifier 14 increases according to the time constant of the resistor R7 and the capacitor C1. (See FIG. 2 (b)). As the positive input voltage of the operational amplifier 14 increases, the output voltage of the operational amplifier 14 also increases, and the output voltage is supplied to the positive input terminal of the buffer 15.

オペアンプ14の正入力電圧が上昇すると、三角波発生回路4から出力される三角波電圧信号(以後、「三角波」とよぶ。)によりNMOSトランジスタ2がオン・オフ制御される。三角波によるオン制御によりNMOSトランジスタ2がオン状態となったときには、NMOSトランジスタ2のドレイン電圧がNPNトランジスタ12のベースに供給され、NPNトランジスタ12がオン状態となりPNPトランジスタ13もオン状態となってオペアンプ14の正入力端子に正入力電圧が供給される。その後、三角波によるオフ制御によりNMOSトランジスタ2がオフ状態となったときには、ドレイン電圧が検出されないのでNPNトランジスタ12がオフ状態となる。したがって、PNPトランジスタ13はオフ状態となる。その後、再びPNPトランジスタ13はオン状態となり第1の電源電圧Vccから出力された電圧がオペアンプ14の正入力端子に供給される。以後はこの動作を繰り返す。なお、第1の電源電圧Vccから出力された電圧はコンデンサC1で充電されるため、オペアンプ14の正入力端子における入力波形は図2(b)に示すようになる。   When the positive input voltage of the operational amplifier 14 increases, the NMOS transistor 2 is controlled to be turned on / off by a triangular wave voltage signal (hereinafter referred to as “triangular wave”) output from the triangular wave generating circuit 4. When the NMOS transistor 2 is turned on by the on-control by the triangular wave, the drain voltage of the NMOS transistor 2 is supplied to the base of the NPN transistor 12, the NPN transistor 12 is turned on, the PNP transistor 13 is also turned on, and the operational amplifier 14 A positive input voltage is supplied to the positive input terminal. Thereafter, when the NMOS transistor 2 is turned off by the turn-off control using the triangular wave, the drain voltage is not detected, so that the NPN transistor 12 is turned off. Therefore, the PNP transistor 13 is turned off. Thereafter, the PNP transistor 13 is turned on again, and the voltage output from the first power supply voltage Vcc is supplied to the positive input terminal of the operational amplifier 14. Thereafter, this operation is repeated. Since the voltage output from the first power supply voltage Vcc is charged by the capacitor C1, the input waveform at the positive input terminal of the operational amplifier 14 is as shown in FIG.

オペアンプ14の正入力端子に供給される正入力電圧が、オペアンプ14の負入力端子に供給される基準電圧VREFの抵抗分圧(抵抗R10及び抵抗R9で決まる分圧)を超えるまでオペアンプ14の出力電圧は上昇し続ける。正入力端子に供給される電圧が前記抵抗分圧を超えるとオペアンプ14の出力電圧は一定となる。オペアンプ14の出力波形は図示しないがオペアンプ14の入力波形と同様の波形となる。 Until the positive input voltage supplied to the positive input terminal of the operational amplifier 14 exceeds the resistance voltage division of the reference voltage V REF supplied to the negative input terminal of the operational amplifier 14 (voltage division determined by the resistors R10 and R9), The output voltage continues to rise. When the voltage supplied to the positive input terminal exceeds the resistance voltage division, the output voltage of the operational amplifier 14 becomes constant. Although the output waveform of the operational amplifier 14 is not shown, the waveform is similar to the input waveform of the operational amplifier 14.

次に、三角波発生回路4の動作について説明する。   Next, the operation of the triangular wave generation circuit 4 will be described.

バッファ15から出力される出力電圧は、抵抗R15を介してオペアンプ16の正入力端子に供給されると共に電源正入力端子及び電源負入力端子に供給される。三角波発生回路4は、オペアンプ16の出力電圧をフィードバック(正帰還)してオペアンプ16の正入力端子に供給することによって三角波を発生させている。   The output voltage output from the buffer 15 is supplied to the positive input terminal of the operational amplifier 16 via the resistor R15 and to the power supply positive input terminal and the power supply negative input terminal. The triangular wave generation circuit 4 generates a triangular wave by feeding back (positive feedback) the output voltage of the operational amplifier 16 and supplying it to the positive input terminal of the operational amplifier 16.

ここで三角波の電圧(以下、「三角波電圧」と呼ぶ。)の大きさはオペアンプ16の正入力端子に供給される電圧の大きさに比例する。したがって、オペアンプ14の出力端子からバッファ15を介して出力されるオペアンプ14の出力電圧が大きくなると、出力電圧の上昇に伴い出力電圧の増加分だけ三角波電圧の最大値も増加し、三角波は振幅方向上方に平行移動する。   Here, the magnitude of the triangular wave voltage (hereinafter referred to as “triangular wave voltage”) is proportional to the magnitude of the voltage supplied to the positive input terminal of the operational amplifier 16. Therefore, when the output voltage of the operational amplifier 14 output from the output terminal of the operational amplifier 14 via the buffer 15 increases, the maximum value of the triangular wave voltage increases as the output voltage increases, and the triangular wave has an amplitude direction. Translate upwards.

ここで、前記電源正入力端子及び前記電源負入力端子はツェナーダイオードZDを介して接続されているため、オペアンプ16の電源正入力電圧及び電源負入力電圧は常に一定に保持される。三角波電圧の振幅の大きさは電源正入力電圧及び電源負入力電圧により決定されるので、三角波が上方に平行移動した場合でも三角波の形状をほぼ同一形状に維持したまま三角波電圧の振幅の大きさが一定に保持される(図2(c)参照)。なお、上記した三角波の形状は三角波の傾き、振幅の大きさ(電圧の大きさ)及びデューティ比によって決定される。例えば対比する2つの三角波が同一形状であるということは、2つの三角波の傾き、振幅の大きさ及びデューティ比がほぼ同じであるということである。   Here, since the power supply positive input terminal and the power supply negative input terminal are connected via the Zener diode ZD, the power supply positive input voltage and the power supply negative input voltage of the operational amplifier 16 are always kept constant. Since the amplitude of the triangular wave voltage is determined by the power supply positive input voltage and the power supply negative input voltage, the amplitude of the triangular wave voltage is maintained while maintaining the shape of the triangular wave substantially the same even when the triangular wave is translated upward. Is kept constant (see FIG. 2C). Note that the shape of the triangular wave described above is determined by the inclination of the triangular wave, the magnitude of the amplitude (the magnitude of the voltage), and the duty ratio. For example, the fact that the two triangular waves to be compared have the same shape means that the slopes, amplitudes, and duty ratios of the two triangular waves are substantially the same.

三角波発生回路4から出力された三角波は調光制御信号S2としてNMOSトランジスタ2のゲートに供給される。NMOSトランジスタ2のゲートに供給される三角波のデューティのイメージは図2(d)に示されるとおりである。図2(d)から明らかなように三角波のデューティ比は、立ち上がり時から定常状態になるまでに変化しているが、定常状態になった後は一定になる。   The triangular wave output from the triangular wave generating circuit 4 is supplied to the gate of the NMOS transistor 2 as the dimming control signal S2. The image of the duty of the triangular wave supplied to the gate of the NMOS transistor 2 is as shown in FIG. As is apparent from FIG. 2D, the duty ratio of the triangular wave changes from the time of rising to the steady state, but becomes constant after the steady state is reached.

なお、調光開始信号S1の供給を停止しない限り図2(c)に示される三角波は継続して出力され続ける。   Note that the triangular wave shown in FIG. 2C continues to be output unless the dimming start signal S1 is stopped.

以下に、三角波の平行移動の制御について説明する。   Hereinafter, the control of the parallel movement of the triangular wave will be described.

NMOSトランジスタ2がハイレベル動作するためのゲート電圧の閾値(ゲートスレッシュホールド電圧VGTH)は調光制御開始直後には図2(c)に示すように所定の値を有している。その後、ゲートスレッシュホールド電圧VGTHが振幅方向にバラツキを生じた場合、例えば、ゲートスレッシュホールド電圧VGTHが上昇した場合には、ゲートスレッシュホールド電圧VGTHに対する三角波の波形は図3の三角波(b)のようになる。すなわち、精度の高いPWM調光制御を行うのに図3の三角波(a)に示すような波形(実線)が必要であるところ、三角波(b)の状態ではデューティが小さすぎて(図3(b)参照)精度の高いPWM調光制御を行うことはできない。 The threshold value of the gate voltage (gate threshold voltage V GTH ) for operating the NMOS transistor 2 at a high level has a predetermined value as shown in FIG. 2C immediately after the start of the dimming control. Thereafter, when the gate threshold voltage V GTH varies in the amplitude direction, for example, when the gate threshold voltage V GTH increases, the waveform of the triangular wave with respect to the gate threshold voltage V GTH is the triangular wave (b in FIG. )become that way. That is, in order to perform highly accurate PWM dimming control, a waveform (solid line) as shown by the triangular wave (a) in FIG. 3 is necessary, but in the state of the triangular wave (b), the duty is too small (FIG. 3 ( Refer to b)) High-precision PWM dimming control cannot be performed.

このとき図2(c)に示すように三角波の振幅を変えずに三角波電圧の最大値を大きくするように平行移動させる。その結果、図3の三角波(b)は三角波(a)に変化し、オンデューティの大きさはPWM調光制御開始直後の状態に戻る。   At this time, as shown in FIG. 2 (c), parallel movement is performed so as to increase the maximum value of the triangular wave voltage without changing the amplitude of the triangular wave. As a result, the triangular wave (b) in FIG. 3 changes to a triangular wave (a), and the magnitude of the on-duty returns to the state immediately after the start of the PWM dimming control.

なお、上記したPWM調光制御を行うためには、オペアンプ16の電源電圧の値がNMOSトランジスタ2のゲートスレッシュホールド電圧VGTH(閾値電圧)の値よりも高いことが条件となる。このような条件を満たす場合には、三角波を振幅方向に平行移動していくと、オペアンプ14の出力が飽和するまでの間に必ずNMOSトランジスタ2のゲート電圧がゲートスレッシュホールド電圧VGTHを超えることとなる。したがって、NMOSトランジスタ2のゲートスレッシュホールド電圧VGTHが振幅方向にバラツキを生じた場合でも精度の高い調光制御を行うことができる。 In order to perform the above-described PWM dimming control, the condition is that the value of the power supply voltage of the operational amplifier 16 is higher than the value of the gate threshold voltage V GTH (threshold voltage) of the NMOS transistor 2. When such a condition is satisfied, when the triangular wave is translated in the amplitude direction, the gate voltage of the NMOS transistor 2 always exceeds the gate threshold voltage V GTH until the output of the operational amplifier 14 is saturated. It becomes. Therefore, even when the gate threshold voltage V GTH of the NMOS transistor 2 varies in the amplitude direction, highly accurate dimming control can be performed.

一方、ゲートスレッシュホールド電圧VGTHが下降した場合には、ゲートスレッシュホールド電圧VGTHに対する三角波の波形は図3の三角波(c)のようになる。すなわち、精度の高いPWM調光制御を行うのに図3の三角波(a)に示すような波形(実線)が必要であるところ、三角波(c)の状態ではデューティが大きすぎて(図3(c)参照)精度の高いPWM調光制御を行うことはできない。 On the other hand, when the gate threshold voltage V GTH decreases, the waveform of the triangular wave with respect to the gate threshold voltage V GTH is as shown by the triangular wave (c) in FIG. That is, in order to perform highly accurate PWM dimming control, a waveform (solid line) as shown by the triangular wave (a) in FIG. 3 is necessary. However, in the state of the triangular wave (c), the duty is too large (FIG. 3 ( See c)) Highly accurate PWM dimming control cannot be performed.

このとき三角波の振幅を変えずに三角波電圧の最大値を小さくするように平行移動させる(図示せず)。その結果、図3の三角波(c)は三角波(a)に変化し、オンデューティの大きさはPWM調光制御開始直後の状態に戻る。   At this time, it is moved in parallel so as to reduce the maximum value of the triangular wave voltage without changing the amplitude of the triangular wave (not shown). As a result, the triangular wave (c) in FIG. 3 changes to a triangular wave (a), and the magnitude of the on-duty returns to the state immediately after the start of the PWM dimming control.

なお、図3に示された三角波が図2(c)に示された三角波に比べて曲線形状となっているのは、三角波発生回路4を構成しているコンデンサ及び抵抗の影響であるためである。   Note that the triangular wave shown in FIG. 3 has a curved shape compared to the triangular wave shown in FIG. 2C because of the influence of the capacitors and resistors constituting the triangular wave generating circuit 4. is there.

上記した本実施の形態に係る車両用点灯制御装置1の構成によれば、NMOSトランジスタ2のゲートスレッシュホールド電圧VGTHが振幅方向にバラツキを生じた場合でも、所望のスイッチング制御を高精度に行わせることができる適切なオンデューティの大きさになるまで三角波を振幅方向に平行移動させることによりオンデューティの大きさのバラツキによるスイッチング制御の精度の低下を防止することができる。 According to the configuration of the vehicle lighting control device 1 according to the above-described embodiment, desired switching control is performed with high accuracy even when the gate threshold voltage V GTH of the NMOS transistor 2 varies in the amplitude direction. By shifting the triangular wave in the amplitude direction until an appropriate on-duty level that can be reduced, it is possible to prevent a decrease in switching control accuracy due to variations in the on-duty size.

なお、三角波発生回路4の代わりにサイン波発生回路を設けて、サイン波発生回路から出力されたサイン波信号を調光制御信号S2としてNMOSトランジスタ2のゲートに供給するようにしても上記同様の作用、効果が得られる。   It is to be noted that a sine wave generation circuit may be provided instead of the triangular wave generation circuit 4 so that the sine wave signal output from the sine wave generation circuit is supplied to the gate of the NMOS transistor 2 as the dimming control signal S2. Action and effect are obtained.

上記した実施の形態は、本発明を好適に実施した形態の一例に過ぎず、本発明は、その主旨を逸脱しない限り、種々変形して実施することが可能なものである。   The above-described embodiment is merely an example of a preferred embodiment of the present invention, and the present invention can be implemented with various modifications without departing from the gist thereof.

本発明の実施の形態に係る車両用点灯制御装置の構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the lighting control apparatus for vehicles which concerns on embodiment of this invention. 車両用点灯制御装置の動作を説明するためのタイミングチャート図である。It is a timing chart for demonstrating operation | movement of the lighting control apparatus for vehicles. 三角波を振幅方向に平行移動させる制御を説明するためのタイミングチャート図である。It is a timing chart for demonstrating control which translates a triangular wave to an amplitude direction.

符号の説明Explanation of symbols

1…車両用点灯制御装置、2…NMOSトランジスタ、3…PWM-アナログ電圧変換回路、4…三角波発生回路、5…入力端子、6−1〜6−N…LED、7,8,9…出力端子、10…スイッチングレギュレータ、11,12…NPNトランジスタ、13…PNPトランジスタ、14,16…オペアンプ、15…バッファ、16…PNPトランジスタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lighting control apparatus for vehicles, 2 ... NMOS transistor, 3 ... PWM-analog voltage conversion circuit, 4 ... Triangular wave generation circuit, 5 ... Input terminal, 6-1-6-N ... LED, 7, 8, 9 ... Output Terminals, 10 ... switching regulators, 11, 12 ... NPN transistors, 13 ... PNP transistors, 14, 16 ... operational amplifiers, 15 ... buffers, 16 ... PNP transistors

Claims (4)

半導体光源に並列に接続され該半導体光源に供給される駆動電流をオン・オフ制御するスイッチング手段と、調光制御信号に応じて前記スイッチング手段を制御する制御手段とを有する車両用点灯制御装置において、
前記制御手段は、
前記スイッチング手段のオン・オフに対応する電圧信号を三角波電圧信号に変化させる三角波生成部と、
前記スイッチング手段のオン・オフに対応する電圧信号と予め定められた閾値を比較し、その比較結果に基づいて前記三角波電圧信号の形状を維持したまま該三角波電圧信号を振幅方向に移動させて、前記スイッチング手段をオン制御するための前記三角波電圧信号のオンデューティの大きさを一定の大きさに保持するように制御する三角波制御部とを有する
ことを特徴とする車両用点灯制御装置。
In a vehicular lighting control device comprising switching means connected in parallel to a semiconductor light source for on / off control of a drive current supplied to the semiconductor light source, and control means for controlling the switching means in response to a dimming control signal ,
The control means includes
A triangular wave generator for changing a voltage signal corresponding to ON / OFF of the switching means into a triangular wave voltage signal;
Compare the voltage signal corresponding to the on / off of the switching means with a predetermined threshold, and based on the comparison result, while moving the triangular wave voltage signal in the amplitude direction while maintaining the shape of the triangular wave voltage signal, A lighting control device for a vehicle, comprising: a triangular wave control unit that controls the on-duty of the triangular wave voltage signal for on-controlling the switching means so as to maintain a constant magnitude.
前記三角波生成部は、
電源を所定の電圧値に保持している差動増幅部を備え、
前記所定の電圧値を保持したまま前記三角波電圧信号を振幅方向に平行移動させるように前記差動増幅部の入力電圧値が制御される
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用点灯制御装置。
The triangular wave generator is
A differential amplifier that holds the power supply at a predetermined voltage value,
2. The vehicle lighting control according to claim 1, wherein an input voltage value of the differential amplifying unit is controlled so that the triangular wave voltage signal is translated in an amplitude direction while maintaining the predetermined voltage value. apparatus.
前記三角波生成部の電源電圧の値が前記スイッチング手段のオン・オフの閾値電圧の値よりも高い
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両用点灯制御装置。
The vehicle lighting control device according to claim 1 or 2, wherein a value of a power supply voltage of the triangular wave generating unit is higher than a value of an on / off threshold voltage of the switching means.
前記三角波制御部は、前記スイッチング手段の出力信号電圧をアナログ電圧に変換するディジタル−アナログ変換部を有する
ことを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3に記載の車両用点灯制御装置。
The vehicle lighting control device according to claim 1, wherein the triangular wave control unit includes a digital-analog conversion unit that converts an output signal voltage of the switching means into an analog voltage. .
JP2008041136A 2008-02-22 2008-02-22 Lighting control device for vehicle Pending JP2009199917A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008041136A JP2009199917A (en) 2008-02-22 2008-02-22 Lighting control device for vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008041136A JP2009199917A (en) 2008-02-22 2008-02-22 Lighting control device for vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009199917A true JP2009199917A (en) 2009-09-03

Family

ID=41143207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008041136A Pending JP2009199917A (en) 2008-02-22 2008-02-22 Lighting control device for vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009199917A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011090968A (en) * 2009-10-23 2011-05-06 Tooen:Kk Led lighting device
CN102724799A (en) * 2012-06-28 2012-10-10 上海晶丰明源半导体有限公司 Light emitting diode (LED) drive circuit and method without auxiliary winding
JP2013504198A (en) * 2009-09-04 2013-02-04 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Light emitting diode circuit
CN103079321A (en) * 2013-01-25 2013-05-01 深圳市富满电子有限公司 Non-auxiliary LED (Light Emitting Diode) driving circuit with self power supply
CN117748954B (en) * 2024-02-19 2024-04-16 成都芯正微电子科技有限公司 Triangular wave longitudinally adjustable Buck regulation and control circuit

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013504198A (en) * 2009-09-04 2013-02-04 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Light emitting diode circuit
KR101799483B1 (en) * 2009-09-04 2017-11-20 필립스 라이팅 홀딩 비.브이. Light emitting diode circuit having control circuit connected in parallel with light emitting diodes
JP2011090968A (en) * 2009-10-23 2011-05-06 Tooen:Kk Led lighting device
CN102724799A (en) * 2012-06-28 2012-10-10 上海晶丰明源半导体有限公司 Light emitting diode (LED) drive circuit and method without auxiliary winding
CN103079321A (en) * 2013-01-25 2013-05-01 深圳市富满电子有限公司 Non-auxiliary LED (Light Emitting Diode) driving circuit with self power supply
CN117748954B (en) * 2024-02-19 2024-04-16 成都芯正微电子科技有限公司 Triangular wave longitudinally adjustable Buck regulation and control circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4510022B2 (en) Power supply device and electronic device using the same
JP4728718B2 (en) STEP-UP SWITCHING REGULATOR, ITS CONTROL CIRCUIT, AND ELECTRONIC DEVICE USING THE SAME
JP4658623B2 (en) Constant current circuit, power supply device and light emitting device using the same
US8502510B2 (en) Switching mode power supply with predicted PWM control
JP4823765B2 (en) CURRENT OUTPUT TYPE DIGITAL / ANALOG CONVERTER, LOAD DRIVE DEVICE USING THE SAME, AND ELECTRONIC DEVICE
JP2010182883A (en) Light emitting diode driving circuit
JP2009225606A (en) Power supply unit
JP5359648B2 (en) Light emitting diode drive circuit
JP2015149837A (en) Switching regulator control circuit and switching regulator
JP2010279138A (en) Step-up dc-dc switching converter and semiconductor integrated circuit device
JP2009199917A (en) Lighting control device for vehicle
JP2011172321A (en) Step-up/down dc-dc converter and vehicular lighting fixture
JP2015156335A (en) LED lighting device
KR101087749B1 (en) Apparatus for detecting current, and driver for light emitting diode comprising the same
EP2644431A1 (en) Vehicle lighting device
JP2010268590A (en) Voltage step up/down dc-dc converter
JP2009088426A (en) Drive circuit
JP6487719B2 (en) Switching control circuit and switching control method
JP2006085993A (en) Light emitting diode lighting device
JP2010283999A (en) Power supply, control circuit, and control method of power supply
JP4467395B2 (en) Power supply
JP2018019025A (en) Voltage conversion circuit, LED drive circuit and control method of voltage conversion circuit
JP2005204379A (en) Switching regulator
JP4708004B2 (en) LED lighting device
JP2007004420A (en) Power source circuit