JP2010015728A - Backlight dimming control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車のカーオーディオ装置、ナビゲーション装置、各種ディスプレイ、携帯電話、携帯端末等に使用する液晶画面の背後を照明するバックライトのバックライト調光制御装置に関するものである。 The present invention relates to a backlight dimming control device for a backlight that illuminates the back of a liquid crystal screen used in a car audio device, a navigation device, various displays, a mobile phone, a mobile terminal, and the like of an automobile.
汎用されている従来のバックライト調光制御装置として、発光ダイオード(以下、単に『LED』と記す)と直列接続されたトランジスタからなるLED直列回路を複数列、面状に配置するバックライト回路を用いた装置が公知である。この公知のバックライト調光制御装置は、LEDと直列接続されたトランジスタをパルス幅変調(以下単に『PWM信号』と記す)でオン・オフ制御されていた。このPWM信号のオン時間とオフ時間との比(デューティ比)によって、LEDの明るさ、即ち、バックライトの明るさを調整していた。 As a conventional backlight dimming control device that is widely used, a backlight circuit that arranges LED series circuits composed of transistors connected in series with light emitting diodes (hereinafter simply referred to as “LEDs”) in a plurality of rows and in a planar shape. The equipment used is known. In this known backlight dimming control device, a transistor connected in series with an LED is ON / OFF controlled by pulse width modulation (hereinafter simply referred to as “PWM signal”). The brightness of the LED, that is, the brightness of the backlight is adjusted by the ratio (duty ratio) between the ON time and the OFF time of the PWM signal.
図1は汎用されている公知の車両用のバックライト回路の電気回路図であり、(a)は定電圧回路を有していない回路、(b)は定電圧回路を有している回路である。図2は車両用のバックライト回路の電流波形(a)及び電圧波形(b)である。
図1(a)に示すように、車両用のバッテリ1の出力(電圧)を直接使用すると、LEDを直列接続された液晶ディスプレイのバックライト回路2には、図2(a)に示すように、PWM信号のオンで、所定の電流Iを流すことになり、また、PWM信号のオフで、それまで通電していた所定の電流Iを切断することになる。
FIG. 1 is an electric circuit diagram of a well-known vehicle backlight circuit, in which (a) is a circuit not having a constant voltage circuit, and (b) is a circuit having a constant voltage circuit. is there. FIG. 2 shows a current waveform (a) and a voltage waveform (b) of a backlight circuit for a vehicle.
As shown in FIG. 2A, when the output (voltage) of the
このとき、バッテリ1の電源電圧Eは、バッテリ1の内部抵抗を無視したとしても、配線抵抗Rによってバッテリ1の電源電圧Eが電圧降下R・Iの分だけ低下し、液晶ディスプレイのバックライト回路2に印加される電源電圧+Bは、+B=E−R・I(V)となる。これを図示すると、電流Iは図2(a)に示すようになり、電源電圧+Bは図2(b)に示すようになる。
更に、車載用の液晶ディスプレイのバックライト回路2のLED照明においては、電源電圧+Bが車両のバッテリ1の場合、エンジンの回転数等により発電量の変化による電圧変動があり、図2(b)に示す電圧にその変動が重畳し、電源電圧+Bを車両のバッテリ1または発電機から直接使用すると、それらの電圧変動に起因してバックライト回路2の輝度の変動が生じることになる。そこで、通常、図1(b)に示すように、車両のバッテリ1の負荷側に定電圧回路3を介在させている。
At this time, even if the internal resistance of the
Furthermore, in the LED illumination of the
ところが、図1(b)に示すように、定電圧回路3を介してバックライト回路2に電力を供給しているバックライト調光制御は、定電圧回路3の出力容量を大きくする必要があり、その容量を大きくすると高価となるという問題がある。また、定電圧回路3の出力容量及び内部抵抗によっては、負荷側が瞬間的により大きな電流変化をきたすと、それが図2(b)に示すような電圧変動となり、しかもその値が大きいと、バックライト回路2に輝度の変動が生じる可能性がある。同時に、定電圧回路3の出力に他の機器が接続されたものでは、そのオンとオフとの電流差により、図2(b)に示すような瞬間的な電圧変動が生ずると、それが他の機器に影響し、特に、オーディオ回路、画像回路に影響を与える可能性がある。この対策として、オーディオ回路、画像回路に影響を与えるような電圧変動を生じないようにするには、バックライト回路2の電源に大容量のコンデンサ等を接続する必要があり、そのスペースの確保に問題があった。
However, as shown in FIG. 1B, the backlight dimming control in which power is supplied to the
特許文献1では、PWM信号の繰り返しパルス周波数に影響されないように、正確にLEDの通電電流値を把握し、フィードバック制御により、前記定電圧回路の出力を安定化させ、LEDを所望の明るさに安定化させようとしている。
即ち、LEDを駆動する駆動信号を発生する定電圧回路と、前記駆動信号によって前記LEDが駆動されるときの、前記LEDに印加される駆動電流値、駆動電圧値、または当該LEDの輝度に応じた信号を測定する測定回路と、前記測定回路により測定された測定信号をサンプリングするサンプリング回路と、前記測定信号の波形に応じて、少なくとも前記サンプリングのタイミングを制御する制御回路を具備し、前記LEDに加える電流または電圧をどうのように変化させるかという指針となるフィードバック信号を、定電圧回路に出力している。即ち、測定回路で前記LEDに印加される駆動電圧値を監視し、これが一定となるように、定電圧回路を制御している。
In
That is, according to a constant voltage circuit that generates a drive signal for driving an LED, and a drive current value, a drive voltage value, or a luminance of the LED when the LED is driven by the drive signal. A measurement circuit that measures the measured signal, a sampling circuit that samples the measurement signal measured by the measurement circuit, and a control circuit that controls at least the sampling timing according to the waveform of the measurement signal, and the LED A feedback signal is output to the constant voltage circuit as a guide for how to change the current or voltage applied to. In other words, the driving voltage value applied to the LED is monitored by the measurement circuit, and the constant voltage circuit is controlled so that it is constant.
このように、特許文献1においては、LEDの輝度を所定値に維持することができるように、測定回路でLEDに印加される駆動電圧値を監視し、これが常に所望の値となるように制御するものである。そのため、測定信号の波形に応じてサンプリングのタイミングを制御し、所望の測定信号の波形を選んでサンプリングすることにより、測定信号が精度良くサンプリングされ、LEDの輝度を所定値に維持することができるものである。
一般に、LEDはPWM信号によってLEDの明るさを調整しているが、このPWM信号の繰り返しパルス周波数の高いときでも、低いときでも、短時間に電流や電圧等の測定値を精度良くサンプリングする必要がある。そこで、特許文献1は、例えば、検出波形にオーバーシュート、アンダーシュート、リンギング等の波形の歪みがある場合には、その測定値を精度良くサンプリングすることができないという問題点をフィードバック制御によって解消しようとしたものである。
In general, the LED adjusts the brightness of the LED by the PWM signal, but it is necessary to sample the measured values such as current and voltage with high accuracy in a short time regardless of whether the repetition pulse frequency of the PWM signal is high or low. There is. Therefore, in
ところが、特許文献1の技術は、定電圧回路から出力される実際のLEDの電流によってフィードバック制御しているが、オーバーシュート、アンダーシュート、リンギング等の波形の歪みは、元々定電圧回路内の内部抵抗及び制御系に起因する可能性が高く、また、定電圧回路を所望の出力容量とすると全体の装置が高価となる問題がある。そして、定電圧回路は、バッテリまたは発電機の電源側からみれば負荷となり、特に、定電圧回路以降の回路の負荷が大きくなるときには、電源側からみれば定電圧回路も加わり、負荷がより大きくなるから、それを補う制御は大容量のコンデンサを接続する等の対応に限られてくる。しかし、それを満たすコンデンサを使用するとなると、大型化されてしまうという問題がある。
そこで、一般的には、変動する電源電圧の最低の電圧を動作電圧とし、それが最高の電源電圧との差が大きい場合には、図1の直列抵抗Rを接続し、その電圧降下により熱として消費させ、所望の最低電圧を得ている。特に、その最高と最低の電圧差がLEDの順方向電圧(順方向電圧降下)Vfよりも大きい場合、最低動作電圧に合わせた設計では定常時にLED1個分以上のエネルギ損失を発生させていることになる。
However, although the technique of
Therefore, generally, when the lowest voltage of the fluctuating power supply voltage is set as the operating voltage and the difference from the highest power supply voltage is large, the series resistor R in FIG. As a result, the desired minimum voltage is obtained. In particular, when the difference between the highest and lowest voltage is larger than the forward voltage (forward voltage drop) Vf of the LED, energy loss of one LED or more is generated in the steady state in the design according to the lowest operating voltage. become.
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、定電圧回路を使用することなくLEDの明るさが供給される電圧に依存されることなく、任意の明るさに設定調節でき、かつ、小型化が可能で、エネルギ損失の少ない廉価なバックライト調光制御装置の提供を課題とするものである。 Therefore, the present invention was made to solve such a problem, and the brightness of the LED can be set and adjusted to an arbitrary brightness without depending on the supplied voltage without using a constant voltage circuit, Another object of the present invention is to provide an inexpensive backlight dimming control device that can be miniaturized and has low energy loss.
請求項1にかかるバックライト調光制御装置は、電源から供給される電力によって発光する1個以上直列接続したLED直列回路と、前記LED直列回路が1回路または2回路以上並列接続してなる発光回路と、その発光回路に直列接続され、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタのベース電圧を制御することにより前記トランジスタのエミッタ電流を設定自在とした電流制御回路と、その電流制御回路に直列接続され、その通電電流を決定すると共に、前記発光回路の前記トランジスタの通電電流を決定する電流出力回路と、前記発光回路の電流をPWMする変調回路を具備し、前記電源から前記発光回路に供給する電圧を電圧検出回路で検出し、前記電圧検出回路によって検出された電圧の値によってPWMのパルス幅を調整するものである。
ここで、上記発光回路を構成する1個以上直列接続したLED直列回路には、電流調整用の抵抗を直接接続してもよいし、またはそれを省略してもよい。即ち、LEDの電流値を電源電圧に応じた所定の値に制限するものであればよく、ダイオードの使用も可能である。また、回路インピーダンスが大きいときには省略することができる。上記電力を供給する電源は、車載用バッテリまたは発電機出力とすることができる。
また、上記LEDの電流を通電制御する電流制御回路は、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタのベース電圧を制御することにより可変としたものであり、入力抵抗が非常に大きくなる回路であればよい。
そして、上記LED直列回路の前記トランジスタの通電電流を可変制御する電流出力回路は、前記電流制御回路に直列接続され、前記電流制御回路に通電される通電電流を決定するものであればよい。
更に、上記電圧検出回路は、前記電源から前記発光回路に供給している電圧を検出するものであり、高いインピーダンスを有するものであればよい。
更にまた、上記変調回路は、前記発光回路の電流をPWM信号で点滅させるものであるから、直列回路の+B側であっても、アース側であっても、その間に接続されてもよい。何れにせよ、前記変調回路は、前記電圧検出回路によって検出された電圧の値によって、例えば、電圧が降下したときにはLED直列回路の電流が減少するので、それを補うために幅広に、電圧が上昇したときには逆に幅狭に変調をかけ、発光回路のLEDの明るさが一定になるようにする。
The backlight dimming control device according to
Here, a current adjusting resistor may be directly connected to one or more series-connected LED series circuits constituting the light emitting circuit, or may be omitted. That is, it is sufficient if the current value of the LED is limited to a predetermined value corresponding to the power supply voltage, and a diode can be used. Further, it can be omitted when the circuit impedance is large. The power source for supplying the power can be an in-vehicle battery or a generator output.
Further, the current control circuit for controlling energization of the LED current is variable by controlling the base voltage of the emitter-follower connected transistor, and may be any circuit as long as the input resistance becomes very large.
The current output circuit that variably controls the energization current of the transistor of the LED series circuit may be any circuit that is connected in series to the current control circuit and determines the energization current that is energized to the current control circuit.
Further, the voltage detection circuit detects a voltage supplied from the power source to the light emitting circuit, and may have any high impedance.
Furthermore, since the modulation circuit blinks the current of the light emitting circuit with a PWM signal, it may be connected to the + B side of the series circuit, the ground side, or between them. In any case, the modulation circuit may increase the voltage broadly to compensate for the decrease in the current of the LED series circuit when the voltage drops, for example, depending on the voltage value detected by the voltage detection circuit. On the contrary, the modulation is made narrowly so that the brightness of the LED of the light emitting circuit becomes constant.
請求項2にかかるバックライト調光制御装置の前記電流制御回路は、D/A(デジタル/アナログ)変換した出力を、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタのベースに印加し、前記トランジスタのエミッタ電流として通電制御するものである。
ここで、ベースに印加するD/A変換した出力は、デジタル的に明るさを調整するものであるが、デジタル処理した出力をエミッタ・フォロワ接続としたトランジスタのベースにアナログ出力として印加するものであり、その信号処理及び入出力までもがアナログ、デジタルを特定するものではない。
The current control circuit of the backlight dimming control device according to
Here, the D / A converted output applied to the base is for digitally adjusting the brightness, but is applied as an analog output to the base of a transistor having the digitally processed output as an emitter-follower connection. Yes, even the signal processing and input / output do not specify analog or digital.
請求項3にかかるバックライト調光制御装置の前記電流出力回路は、カレントミラー回路を構成するものである。
ここで、カレントミラー回路としては、バイポーラトランジスターによるワイドラー型カレントミラー、ベース電流補償型カレントミラー、MOS−FETワイドラー・カレントミラー、ウイルソン・カレントミラー、高精度ウイルソン・カレントミラー、スーパーリニア・サーキット等の回路として実施することができる。
The current output circuit of the backlight dimming control device according to
Here, as the current mirror circuit, a wider type current mirror using a bipolar transistor, a base current compensation type current mirror, a MOS-FET wider current mirror, a Wilson current mirror, a high precision Wilson current mirror, a super linear circuit, etc. It can be implemented as a circuit.
請求項4にかかるバックライト調光制御装置の前記電流制御回路は、前記電流制御回路のトランジスタのベース電圧を断続することにより、そのパルス幅変調を行うものである。このとき、前記電流制御回路の出力をPWM信号とすることにより、変調回路を兼ねることができ、回路構成が簡単化できる。
The current control circuit of the backlight dimming control device according to
請求項1のバックライト調光制御装置によれば、電源から供給される電力によって発光するLEDを1個以上直列接続してなるLED直列回路が、1回路または2回路以上並列接続してなる発光回路と、前記発光回路に直列接続され、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタのベース電圧を制御することにより前記LED直列回路のトランジスタのエミッタ電流を可変とした電流制御回路と、前記電流制御回路に直列接続され、前記電流制御回路に通電される通電電流を決定すると共に、前記発光回路の前記トランジスタの通電電流を決定する電流出力回路と、前記電源から前記発光回路に供給する電圧を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路によって検出された電圧の値によって前記発光回路の電流をPWMする変調回路とを具備するものである。
したがって、前記発光回路の1個以上直列接続してなるLED直列回路は、前記電流制御回路のエミッタ・フォロワ接続としたLED直列回路のトランジスタのベース電圧を制御することにより前記トランジスタのエミッタ電流を可変とすることができ、それによって明るさ調整を行うことができる。また、前記発光回路に電力を供給する電源電圧を電圧検出回路で検出し、その電源電圧に基づき前記発光回路に通電する変調回路のPWMのデューティ比(オンパルスとオフパルスのパルス幅の比)を調整するものであるから、前記発光回路の印加電圧の低下した分だけパルス幅を広くすることにより、前記発光回路の明るさを所定の値に制御できる。
また、1個以上直列接続してなるLED直列回路の動作電圧を、最高の電源電圧に設定して設計可能であり、その直列抵抗の値を大きくする必要がなくなり、電源電圧がLEDの順方向電圧降下よりも大きな変動がある場合、直列抵抗を接続する代わりに1個以上のLEDを接続でき、電圧調整のためのエネルギ損失を最小限とすることができる。
よって、定電圧回路を使用することなくLEDの明るさが供給される電圧に依存されることなく、任意の明るさに設定調節できる。また、定電圧回路や大容量のコンデンサを不要とするから、小型化が可能であり、かつ、部品コストが低減でき、エネルギ損失が少なく、廉価とすることができる。
According to the backlight dimming control device of
Therefore, in the LED series circuit formed by connecting one or more light emitting circuits in series, the emitter current of the transistor can be varied by controlling the base voltage of the transistor of the LED series circuit in the emitter-follower connection of the current control circuit. Thus, the brightness can be adjusted. In addition, a power supply voltage that supplies power to the light emitting circuit is detected by a voltage detection circuit, and a PWM duty ratio (ratio of pulse width of on pulse to off pulse) of the modulation circuit that supplies current to the light emitting circuit is adjusted based on the power supply voltage. Therefore, the brightness of the light emitting circuit can be controlled to a predetermined value by widening the pulse width by the amount by which the applied voltage of the light emitting circuit is reduced.
Moreover, it is possible to design by setting the operating voltage of one or more LED series circuits connected in series to the highest power supply voltage, eliminating the need to increase the value of the series resistance, and the power supply voltage is the forward direction of the LED. If there is a variation greater than the voltage drop, one or more LEDs can be connected instead of connecting a series resistor, minimizing energy loss for voltage regulation.
Therefore, the brightness of the LED can be set and adjusted to an arbitrary brightness without depending on the supplied voltage without using a constant voltage circuit. In addition, since a constant voltage circuit and a large-capacitance capacitor are not required, it is possible to reduce the size, reduce the component cost, reduce energy loss, and reduce the cost.
請求項2のバックライト調光制御装置の前記電流制御回路は、D/A変換した出力を、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタのベースに印加し、前記トランジスタのエミッタ電流として通電制御することができるから、請求項1に記載の効果に加えて、前記電源電圧を検出する電圧検出回路と前記発光回路の電流をパルス幅変調する変調回路の信号処理を単一のマイクロコンピュータで行うことができる。
The current control circuit of the backlight dimming control device according to
請求項3のバックライト調光制御装置の前記電流出力回路は、カレントミラー回路とするものであるから、請求項1または請求項2に記載の効果に加えて、LEDの配列個数に制限されることなく、広い面を均一な明るさ、均一な輝度にすることができる。
Since the current output circuit of the backlight dimming control device according to
請求項4のバックライト調光制御装置の前記電流制御回路は、前記電流制御回路のトランジスタのベース電圧を断続して変調することにより、そのパルス幅変調を行うものであるから、請求項1乃至請求項3の何れか1つに記載の効果に加えて、前記電流制御回路で前記変調回路を兼用でき、回路構成が簡単化できる。
Since the current control circuit of the backlight dimming control device according to
[実施の形態1]
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、実施の形態において、図中、同一記号及び同一符号は、同一または相当する機能部分であるから、ここでは重複する説明を省略する。
[Embodiment 1]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that, in the embodiments, the same symbols and the same reference numerals in the drawings are the same or corresponding functional parts, and therefore, redundant description is omitted here.
図3は本発明の実施の形態1におけるバックライト調光制御装置の全体構成図、図4は本発明の実施の形態1におけるバックライト調光制御装置の要部回路図である。図5(a)は本発明の実施の形態1におけるバックライト調光制御装置の電圧とパルス幅との関係を示す特性図、(b)は電源電圧と動作可能電圧範囲との関係を示す特性図である。図6は本発明の実施の形態1におけるバックライト調光制御装置のPWM信号波形の説明図、図7は本発明の実施の形態1におけるバックライト調光制御装置の主制御回路で実行するプログラムのフローチャートである。
FIG. 3 is an overall configuration diagram of the backlight dimming control device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a main circuit diagram of the backlight dimming control device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5A is a characteristic diagram showing the relationship between the voltage and pulse width of the backlight dimming control device according to
図において、電源電圧+Bはバッテリ及び/または発電機から供給されるエネルギ源の電圧である。電源電圧+Bの電圧は、A/D変換回路からなる電圧検出回路10でその電圧を検出している。その電圧検出回路10の出力は、マイクロコンピュータ(CPU)からなる主制御回路11に入力している。また、マイクロコンピュータからなる主制御回路11は、内蔵するカウンタをアップ・ダウンするスイッチを有する明暗調節器12が接続されている。そして、主制御回路11に内蔵するカウンタの出力は、D/A変換回路13のデジタル入力に接続されている。
なお、本実施の形態では、主制御回路11として、アナログ入力及びアナログ出力の端子付マイクロコンピュータを使用する場合には、A/D変換回路からなる電圧検出回路10及びD/A変換回路13を省略し、アナログ入出力端子付マイクロコンピュータで使用することができる。
In the figure, the power supply voltage + B is a voltage of an energy source supplied from a battery and / or a generator. The voltage of the power supply voltage + B is detected by the
In the present embodiment, when a microcomputer with terminals for analog input and analog output is used as the
電源電圧+Bを印加した抵抗R0と、LEDを複数個直列接続した回路のLED01,LED02,・・・,LED0mは、LED直列回路S0を構成している。このLED直列回路S0には、必要数の抵抗R1とLED11,LED12,・・・,LED1mからなるLED直列回路S1、抵抗R2とLED21,LED22,・・・,LED2mからなるLED直列回路S2、・・・・、抵抗RnとLEDn1,LEDn2,・・・,LEDnmからなるLED直列回路Snが並列接続されている。ここで、抵抗R0、R1、R2、・・・は、必要に応じて配設されるものであり、必ずしも必要とするものではない。LED直列回路S0またはLED直列回路S0に並列接続されたLED直列回路S1,S2,・・・・,Snは、必要数のLEDを発光させる発光回路20を構成している。なお、前記nは整数で、LED直列回路の回路数である。また、前記mは整数で、LEDの直列接続した個数である。 The resistor R0 to which the power supply voltage + B is applied and the LED01, LED02,..., LED0m of a circuit in which a plurality of LEDs are connected in series constitute an LED series circuit S0. The LED series circuit S0 includes an LED series circuit S1 composed of a required number of resistors R1, LED11, LED12,..., LED1m, an LED series circuit S2 composed of resistors R2, LED21, LED22,. ..., a resistor Rn and an LED series circuit Sn composed of LEDn1, LEDn2, ..., LEDnm are connected in parallel. Here, the resistors R0, R1, R2,... Are arranged as necessary and are not necessarily required. The LED series circuit S0 or the LED series circuits S1, S2,. The n is an integer and is the number of LED series circuits. The m is an integer and is the number of LEDs connected in series.
なお、ここで、トランジスタTRのコレクタ側の複数個直列接続したLED直列回路S0のLED01,LED02,・・・,LED0mは、LED直列回路S1,S2,・・・,Snの複数個直列接続したLED11,LED12,・・・,LED1m、LED21,LED22,・・・,LED2m、・・・、LEDn1,LEDn2,・・・,LEDnmと直列接続する個数が少なくとも1個以上少なくなるのが一般的である。即ち、トランジスタTRのコレクタ・エミッタ間の電圧降下及び抵抗r0による増幅補正の程度によって個数が決定される。トランジスタTR0のベースとアースとの間には、トランジスタTR0自体のベース・エミッタ間抵抗を介して接続されており、抵抗r0、r1はそれらを補正するものである。 Here, a plurality of LED01, LED02,..., LED0m of the LED series circuit S0 connected in series on the collector side of the transistor TR are connected in series with a plurality of LED series circuits S1, S2,. LED11, LED12, ..., LED1m, LED21, LED22, ..., LED2m, ..., LEDn1, LEDn2, ..., the number of LEDs connected in series is generally reduced by at least one. is there. That is, the number is determined by the voltage drop between the collector and emitter of the transistor TR and the degree of amplification correction by the resistor r0. The base of the transistor TR0 and the ground are connected via a base-emitter resistance of the transistor TR0 itself, and the resistors r0 and r1 correct them.
発光回路20のLED直列回路S0のLED01のカソード側は、トランジスタTRのコレクタ側に直列接続され、そのトランジスタTRのエミッタ側をアース側とし、抵抗r0を介してトランジスタTR0のコレクタ側に接続されている。トランジスタTRはエミッタ・フォロワ接続とされており、ベース抵抗r1を介して加えられる電圧によってトランジスタTRのコレクタ・エミッタ間の電流i0が決定される。このエミッタ・フォロワ接続されたトランジスタTRは電流制御回路21を構成する。即ち、発光回路20の特定のLED直列回路S0に直列接続され、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタTRのベース電圧を制御することによりトランジスタTRのエミッタ電流を設定する電流制御回路21を構成する。
The cathode side of LED01 of the LED series circuit S0 of the
電流制御回路21に直列接続されているトランジスタTR0のコレクタとベースは短絡されていて、トランジスタTR0はエミッタ間にダイオードの特性を利用するものであるから、このトランジスタTR0の順方向電圧(順方向電圧降下)Vfは順方向電流Ifによって決定され、図5(a)の特性図の如くなる。トランジスタTR0の順方向電圧(順方向電圧降下)Vfは他のトランジスタTR1,TR2,・・・,TRnのベース電圧となっているから、トランジスタTR1,TR2,・・・,TRnは、LED直列回路S1,S2,・・・,Snの各電流i1,i2,・・・,inをLED直列回路S0で特定された電流i0に論理的に等しい値(正確には「略等しい」)とする。このトランジスタTR0は、電流制御回路21に直列接続され、電流制御回路21に通電される通電電流i0を決定すると共に、発光回路20のLED直列回路S1,S2,・・・,Snに直列接続されたトランジスタTR1,TR2,・・・,TRnの各電流i1,i2,・・・,inを決定する電流出力回路22を構成している。そして、本実施の形態の電流出力回路22は、電流制御回路21に通電される通電電流i0,i1,i2,・・・,inを特定するLED直列回路S0,S1,S2,・・・,SnのトランジスタTR0,TR1,TR2,・・・,TRnの通電電流を均一化するカレントミラー回路を構成している。
Since the collector and base of the transistor TR0 connected in series to the
即ち、電源電圧+BによってトランジスタTRのコレクタ・エミッタ間の電流i0が決定され、それがトランジスタTR0のベース・エミッタ間電圧となる。同時に、それがトランジスタTR1,TR2,・・・,TRnのベース電圧となり、トランジスタTR0のベース・エミッタ間電圧が印加されているので、トランジスタTR1,TR2,・・・,TRnも電流i1,i2,・・・,inを流し、複数個直列接続したLED直列回路S1,S2,・・・,SnのLEDの明るさも電流i0に比例する。なお、図3では、LED直列回路S1,S2,・・・,Snの電流を電流i1,i2,・・・,inと個別に示しているが、トランジスタTR0のベース・エミッタ間電圧がトランジスタTR1,TR2,・・・,TRnのベース電圧となるから、電流i1,i2,・・・,inの全てが電流i0と略等しくなる。 That is, the current i0 between the collector and the emitter of the transistor TR is determined by the power supply voltage + B, which becomes the base-emitter voltage of the transistor TR0. At the same time, it becomes the base voltage of the transistors TR1, TR2,..., TRn, and since the base-emitter voltage of the transistor TR0 is applied, the transistors TR1, TR2,. .., In, and the brightness of the LEDs of the LED series circuits S1, S2,..., Sn connected in series is also proportional to the current i0. In FIG. 3, the currents of the LED series circuits S1, S2,..., Sn are individually shown as currents i1, i2,..., In, but the base-emitter voltage of the transistor TR0 is the transistor TR1. , TR2,..., TRn, the currents i1, i2,..., In are all substantially equal to the current i0.
また、トランジスタTR0と、発光回路20のLED直列回路S0,S1,S2,・・・・,Snに直列接続されたトランジスタTR1、TR2、・・・、TRnのエミッタは一括接続され、スイッチング素子FETを介してアースに接続されている。スイッチング素子FETとしては、ノーマリオフ型のP型MOSFETであり、ソース端子が電源側に接続され、ドレイン端子がアースに接続されている。スイッチング素子FETは、ゲート抵抗rfを介してゲート端子に主制御回路11の出力であるPWM信号が導かれている。このスイッチング素子FETは、主制御回路11と共に、電圧検出回路10によって検出された電圧の値によって発光回路20の電流をPWM(パルス幅変調)する変調回路23を構成している。なお、検出された電圧の値と発光回路20のPWMのオン時間のパルス幅との関係は、マップを利用してもよいし、計算によって算出してもよい。
Further, the transistor TR0 and the emitters of the transistors TR1, TR2,..., TRn connected in series to the LED series circuits S0, S1, S2,. Is connected to ground through The switching element FET is a normally-off type P-type MOSFET having a source terminal connected to the power supply side and a drain terminal connected to the ground. In the switching element FET, a PWM signal which is an output of the
電流制御回路21のベース抵抗r1を介してのトランジスタTRの入力は、本実施の形態では、主制御回路11に内蔵するカウンタの出力を入力するD/A変換回路13のアナログ出力とし、LEDの明るさを決定するものであるから、本発明を実施する場合には、独自の回路を使用してベース電圧を付与してもよい。例えば、人為的に所定の図示しない回路の出力をボリューム等で可変して所定の電圧とするものでもよい。いずれにせよ、トランジスタTRのベースに印加している電圧の大きさによって、LED直列回路S0,S1,S2,・・・,Snの電流i0,i1,i2,・・・,inを経てLEDの明るさを調節できればよい。
しかし、本実施の形態のように、主制御回路11にLED直列回路S0,S1,S2,・・・,Snの電流i0,i1,i2,・・・,inのデータがあると、設定された明るさを基準にトランジスタTRのベースに印加している電圧の大きさを変更したり、PWM信号によってオンまたはオフのパルス幅を制御することができる。
In this embodiment, the input of the transistor TR via the base resistor r1 of the
However, as in the present embodiment, the
本実施の形態のバックライト調光制御装置では、トランジスタTRの調光、即ち、明るさを制御するベース電圧によって、トランジスタTRのコレクタ・エミッタ間の電流がベース電圧として決定され、それがトランジスタTR0のベース・エミッタ間電圧降下となり、同時に、そのトランジスタTR0のベース・エミッタ間電圧降下は、複数個並列接続したLED直列回路S1,S2,・・・,SnのトランジスタTR1,TR2,・・・,TRnのベース電圧となり、トランジスタTR1,TR2,・・・,TRnのベース・エミッタ間電圧もトランジスタTR0のベース・エミッタ間電圧降下と同一とし、各LED直列回路S1,S2,・・・,SnのLEDの明るさも、それらLED直列回路S1,S2,・・・,Snの電流i1,i2,・・・,inを電流i0と同一とすることによって、トランジスタTRのコレクタ側のLED直列回路S0及びLED直列回路S0に複数個並列接続したLED直列回路S1,S2,・・・,SnのLED11,LED12,・・・,LED1m、LED21,LED22,・・・,LED2m、・・・、LEDn1,LEDn2,・・・,LEDnmの明るさを同一とすることができる。 In the backlight dimming control device of this embodiment, the current between the collector and the emitter of the transistor TR is determined as the base voltage by the dimming of the transistor TR, that is, the base voltage for controlling the brightness, and this is the transistor TR0. At the same time, the voltage drop between the base and emitter of the transistor TR0 is caused by a plurality of LED series circuits S1, S2,..., Sn transistors TR1, TR2,. .., TRn, the base-emitter voltage of the transistors TR1, TR2,..., TRn is the same as the base-emitter voltage drop of the transistor TR0, and the LED series circuits S1, S2,. The brightness of the LEDs is also the currents i1, i2,..., Sn of the LED series circuits S1, S2,. By making n equal to the current i0, a plurality of LED series circuits S1, S2,..., Sn LED11, LED12,. .., LED1m, LED21, LED22,..., LED2m,..., LEDn1, LEDn2,.
本実施の形態のバックライト調光制御装置の主制御回路11では、図7に示すように制御される。
図7において、ステップST1で明暗調節器12からの明暗入力信号の到来を判断し、ステップST1で明暗入力信号の到来があったとき、ステップST2で内蔵するカウンタをアップまたはダウンさせてそのデジタル値を変化させ、D/A変換回路13のアナログ値を変更し、トランジスタTRのベース電圧を変更する。これによりコレクタ・エミッタ間の電流i0が決定され、それがトランジスタTR0のベース・エミッタ間電圧となるので、発光回路20を構成するLED直列回路S1,S2,・・・,Snは、変調回路23のPWM信号によって所定のデューティ比で点滅させることができる。したがって、発光回路20は所定の明るさとなる。
The
In FIG. 7, the arrival of the light / dark input signal from the light /
ステップST1で明暗調節器12からの明暗入力信号の到来を判断し、ステップST1で明暗入力信号の到来がなかったとき、ステップST3で発光回路20を所定の明るさとしたコレクタ・エミッタ間の電流i0を流すトランジスタTRのベース電圧を出力しているD/A変換回路13のデジタル値VBを、明るさの指標としてベース電圧メモリMBに格納する。次に、ステップST4で電源電圧メモリMVに、このときの電圧検出回路10で検出した電源電圧+Bを、現在の明るさが現在の電源電圧+Bに依存することを確認するため現在の電圧VTとして格納する。
ステップST5でこのとき、主制御回路11から変調回路23に出力するPWM信号の通電を行うデューティ比を特定する。これを主制御回路11から出力するPWM信号のオンパルス幅メモリMWにオンパルス幅PWとして格納する。ベース電圧メモリMBに格納したデジタル値VB、電源電圧メモリMVに格納した電圧VT、オンパルス幅メモリMWに格納したオンパルス幅PWは、このルーチンの基準となるものである。このとき、図6(a)に示すようになる。図6(a)の電流i0の閾値が、ステップST1及びステップST2のルーチンで設定された値である。
In step ST1, the arrival of the light / dark input signal from the light /
At step ST5, the duty ratio for energizing the PWM signal output from the
ステップST6でそのときの電源電圧+Bの現在の電圧VxからステップST4で電源電圧メモリMVに格納した電圧VTを減算し、その差が許容誤差ΔVの範囲内であるか判断する。許容誤差ΔVの範囲内であれば、ステップST1乃至ステップST6のルーチンを繰り返し実行する。
しかし、ステップST6でそのときの電源電圧+Bの現在の電圧VxからステップST4で電源電圧メモリMVに格納した電圧VTを減算し、その差が許容誤差ΔVの範囲内でないと判断したとき、ステップST7で電源電圧+Bの現在の電圧Vxから電源電圧メモリMVに格納した電圧VTを減算し、その差が負の値のとき、先の設定よりも電源電圧+Bが降下したことを意味するから、それにより、電流出力回路22のトランジスタTR0の電圧降下が低下する。この電流出力回路22のトランジスタTR0の電圧降下は、発光回路20のLED直列回路S1,S2,・・・,Snに直列接続されたトランジスタTR1、TR2、・・・、TRnのベース電圧の低下となり、発光回路20の明るさが減少する。したがって、それを補償するため、主制御回路11の出力のPWM信号のオンパルス幅PWのオン時間を長くする。このとき、オンパルス幅PWのオン時間は、図6(b)に示すようになる。図6(b)において、減少した電流と基準となるオンパルス幅の積W1は、減少した電流と増加させたオンパルス幅の積W2と略等しくなる。
In step ST6, the voltage VT stored in the power supply voltage memory MV in step ST4 is subtracted from the current voltage Vx of the power supply voltage + B at that time, and it is determined whether the difference is within the allowable error ΔV. If it is within the range of the allowable error ΔV, the routine from step ST1 to step ST6 is repeatedly executed.
However, when the voltage VT stored in the power supply voltage memory MV in step ST4 is subtracted from the current voltage Vx of the power supply voltage + B at that time in step ST6 and it is determined that the difference is not within the allowable error ΔV, When the voltage VT stored in the power supply voltage memory MV is subtracted from the current voltage Vx of the power supply voltage + B in ST7, and the difference is a negative value, it means that the power supply voltage + B has dropped from the previous setting. Therefore, the voltage drop of the transistor TR0 of the
逆に、ステップST7で電源電圧+Bの現在の電圧Vxから電源電圧メモリMVに格納した電圧VTを減算し、その差が正の値のとき、先の設定よりも電源電圧+Bが上昇したことを意味するから、それにより、電流出力回路22のトランジスタTR0の電圧降下が高くなる。この電流出力回路22のトランジスタTR0の電圧降下は、発光回路20のLED直列回路S1、S2、・・・、Snに直列接続されたトランジスタTR1、TR2、・・・、TRnのベース電圧の上昇となり、発光回路20の明るさが明るくなる。したがって、それを補償するため、主制御回路11の出力のPWM信号のオンパルス幅PWのオン時間を短くする。このとき、オンパルス幅PWのオン時間は、図6(c)に示すようになる。図6(c)において、増加した電流と制御後のオンパルス幅の積W3は、基準となる電流と減少させたオンパルス幅の積W4と略等しくなる。
Conversely, when the voltage VT stored in the power supply voltage memory MV is subtracted from the current voltage Vx of the power supply voltage + B in step ST7, and the difference is a positive value, the power supply voltage + B is higher than the previous setting. This means that the voltage drop of the transistor TR0 of the
図5(b)に示すように、電源電圧+Bの現在の電圧Vxから電源電圧メモリMVに格納した電圧VTを減算し、その差が正または負のとき、先の設定よりも電源電圧+Bが上昇または降下したことを意味するから、それにより、電流出力回路22のトランジスタTR0の電圧降下が高くなるか、低くなる。これは発光回路20のLED直列回路S1、S2、・・・、Snに直列接続されたトランジスタTR0,TR1、TR2、・・・、TRnのベース電圧の上昇または降下となり、発光回路20の明るさが変化する。したがって、それを補償するため、主制御回路11の出力のPWM信号のオンパルス幅PWのオン時間を変化させるものである。したがって、定電圧回路を使用することなく、発光回路20のLEDの明るさを一定にできる。
As shown in FIG. 5B, when the voltage VT stored in the power supply voltage memory MV is subtracted from the current voltage Vx of the power supply voltage + B and the difference is positive or negative, the power supply voltage + This means that B has risen or fallen, so that the voltage drop of the transistor TR0 in the
このように、本発明の実施の形態1におけるバックライト調光制御装置は、電源の電源電圧+Bとして供給される電力によって発光する1個以上直列接続したLED直列回路S0,S1,S2,・・・,Snと、LED直列回路S0,S1,S2,・・・,Snに直列接続され、LED直列回路S0,S1,S2,・・・,Snが1回路または2回路以上並列接続してなる発光回路20と、発光回路20の特定のLED直列回路S0,S1,S2,・・・,Snに直列接続され、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタTRのベース電圧を制御することによりトランジスタTRのエミッタ電流を設定する電流制御回路21と、電流制御回路21に直列接続され、前記電流制御回路に通電される通電電流を決定すると共に、前記発光回路の各々のLED直列回路S0,S1,S2,・・・,Snの通電電流を決定する電流出力回路22と、電源電圧+Bの電源から発光回路20に供給している電圧を検出する電圧検出回路10と、電圧検出回路10によって検出された電圧の値に基づき発光回路20の前記各々のLED直列回路S0,S1,S2,・・・,Snに流れる電流をPWMするステップST3乃至ステップST7からなる変調回路23を具備するものである。
As described above, the backlight dimming control device according to
したがって、電圧検出回路10によって電源電圧+Bの現在の電圧を主制御回路11で検出し、主制御回路11において電源電圧メモリMVに格納した電圧VTを減算し、その差が正または負のとき、先の設定よりも電源電圧+Bが上昇または降下したことを意味するから、それにより、電流出力回路22のトランジスタTR0の電圧降下が高くなるか、低くなる。これは発光回路20のLED直列回路S1,S2,・・・・,Snに直列接続されたトランジスタTR1,TR2,・・・,TRnのベース電圧の上昇または降下となり、発光回路20の明るさが変化する。それを補償するため、主制御回路11の持つ変動電圧と増減するオンパルス幅の変動する関係をマップから、または計算で算出し、特定のPWM信号のオンパルス幅PWのオン時間を選択し、その出力を変化させる。
よって、定電圧回路を使用することなく、発光回路20のLEDの明るさが供給される電圧に依存されることなく、任意の明るさに設定調節でき、しかも、小型化が可能で、廉価なバックライト調光制御ができる。
Therefore, when the
Therefore, the brightness of the LED of the
しかも、電流制御回路21としてのエミッタ・フォロワ接続としたトランジスタTRのコレクタ・エミッタ間の電流においても、電源電圧+Bから供給されるLED01,LED02,・・・,LED0mからなるLED直列回路S0も発光に寄与するように構成されているから、最も無駄のない電力使用となる。
ここで、上記LED直列回路S0,S1,S2,・・・・,Snを構成する1個以上直列接続した発光回路20のLED01,LED02,・・・,LED0m、LED11,LED12,・・・,LED2m、LEDn1,LEDn2,・・・,Dnmに接続する抵抗R0,R1,・・・,Rnは、LED11,LED12,・・・,LED1m、LED21,DLED22,・・・,LED2m、・・・、LEDn1,DLEDn2,・・・,LEDnmの電流値を所定の値以下に制限するものである。したがって、ダイオードの使用も可能である。また、回路インピーダンスが大きいときには省略することもできる。
Moreover, even in the current between the collector and the emitter of the transistor TR having the emitter-follower connection as the
Here, the LED01, LED02,..., LED0m, LED11, LED12,... Of the
上記実施の形態のバックライト調光制御装置の電流制御回路21は、D/A変換した出力を、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタTRのベースに印加し、トランジスタTRのエミッタ電流として通電制御することができるから、電源電圧+Bを検出する電圧検出回路10と発光回路20の電流をPWM信号とする変調回路23の信号処理を単一のマイクロコンピュータで行うことができる。即ち、本実施の形態の主制御回路11として、アナログ入出力の端子付マイクロコンピュータを使用する場合には、電圧検出回路10及びD/A変換回路13をそのアナログ入力端子、アナログ出力端子を使用することができる。
The
上記実施の形態のバックライト調光制御装置の電流制御回路21は、カレントミラー回路とするものであるから、LED直列回路S0,S1,S2,・・・,SnのLEDの配列個数に制限されることなく、広い面を均一な明るさ、均一な輝度にすることができる。
[実施の形態2]
Since the
[Embodiment 2]
上記実施の形態のバックライト調光制御装置の電流制御回路21は、トランジスタTRを定電流源とし、変調回路23でPWM信号を出力するものであるが、本発明を実施する場合には、電流制御回路21のトランジスタTRのベース電圧を断続して変調することにより、そのPWM信号を行うこともできる。
図8がその事例の回路である。図8は本発明の実施の形態2におけるバックライト調光制御装置の全体構成図である。
主制御回路11のPWM信号を、主制御回路11のD/A変換回路13の出力を断続するタイミングとするだけで実施できる。他の構成及び作用は図3に示した実施例と同一であるから、その説明を省略する。
この実施の形態では、電流制御回路21で変調回路23を兼用でき、回路構成が簡単化できる。
The
FIG. 8 shows a circuit in that case. FIG. 8 is an overall configuration diagram of the backlight dimming control device according to the second embodiment of the present invention.
The PWM signal of the
In this embodiment, the
このように、本発明の実施の形態2におけるバックライト調光制御装置は、電源の電源電圧+Bとして供給される電力によって発光する1個以上直列接続したLED直列回路S0,S1,S2,・・・,Snと、LED直列回路S0,S1,S2,・・・,Snに直列接続され、LED直列回路S0,S1,S2,・・・,Snが1回路または2回路以上並列接続してなる発光回路20と、発光回路20の特定のLED直列回路S0,S1,S2,・・・,Snに直列接続され、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタTRのベース電圧を制御することによりトランジスタTRのエミッタ電流を設定する電流制御回路21と、電流制御回路21に直列接続され、前記電流制御回路に通電される通電電流を決定すると共に、前記発光回路の各々のLED直列回路S0,S1,S2,・・・,Snの通電電流を決定する電流出力回路22と、電源電圧+Bの電源から発光回路20に供給している電圧を検出する電圧検出回路10と、電圧検出回路10によって検出された電圧の値に基づき発光回路20の前記各々のLED直列回路S0,S1,S2,・・・,Snに流れる電流を電流制御回路21のトランジスタTRのベース電圧を制御することによりPWMするステップST3乃至ステップST7からなる変調回路23を具備するものである。
As described above, the backlight dimming control device according to the second embodiment of the present invention includes at least one LED series circuit S0, S1, S2,. .., Sn and LED series circuits S0, S1, S2,..., Sn are connected in series, and LED series circuits S0, S1, S2,. Of the transistor TR by controlling the base voltage of the transistor TR connected in series to the specific LED series circuit S0, S1, S2,..., Sn of the
したがって、電圧検出回路10によって電源電圧+Bの現在の電圧を主制御回路11で検出し、主制御回路11において電源電圧メモリMVに格納した電圧VTを減算し、その差が正または負のとき、先の設定よりも電源電圧+Bが上昇または降下したことを意味するから、それにより、電流出力回路22のトランジスタTR0の電圧降下が高くなるか、低くなる。これは発光回路20のLED直列回路S1,S2,・・・・,Snに直列接続されたトランジスタTR1,TR2,・・・,TRnのベース電圧の上昇または降下となり、発光回路20の明るさが変化する。それを補償するため、主制御回路11の持つ変動電圧と増減するオンパルス幅の変動する関係をマップから、または計算で算出し、特定のPWM信号のオンパルス幅PWのオン時間を選択し、その出力を変化させる。
よって、定電圧回路を使用することなく、発光回路20のLEDの明るさが供給される電圧に依存されることなく、任意の明るさに設定調節でき、しかも、小型化が可能で、廉価なバックライト調光制御ができる。
Therefore, when the
Therefore, the brightness of the LED of the
また、従来では、変動する電源電圧の最低の電圧を動作電圧とし、その最高の電源電圧との差が大きい場合には、図1の直列抵抗Rを接続し、そこで熱として消費させ、その電圧降下により所望の電圧を得ていた。しかし、本発明の実施の形態では、変動する電源電圧の最高の電圧を動作電圧として設計しても、電源電圧の変動に伴って通電時間で調整できるから、電源電圧の変動の電圧差がLEDの順方向電圧(順方向電圧降下)Vfよりも大きい場合、直列抵抗に代えて、LED1個以上を接続できるからエネルギ損失を少なくすることができる。発光回路20の定格電力も大きくできます。
Conventionally, the lowest voltage of the fluctuating power supply voltage is used as the operating voltage, and when the difference from the highest power supply voltage is large, the series resistor R shown in FIG. 1 is connected and consumed there as heat. The desired voltage was obtained by the drop. However, in the embodiment of the present invention, even if the highest voltage of the fluctuating power supply voltage is designed as the operating voltage, the voltage difference of the fluctuation of the power supply voltage can be adjusted by the energization time according to the fluctuation of the power supply voltage. When the forward voltage (forward voltage drop) Vf is greater than Vf, energy loss can be reduced because one or more LEDs can be connected in place of the series resistance. The rated power of the
即ち、従来の場合、電源電圧の最高の電圧と動作電圧との電圧差が、発光ダイオードの順方向電圧(順方向電圧降下)Vf相当の場合、最低動作電圧に合わせた設計では、各LED直列回路S0,S1,S2,・・・・,Snに対して、LED1個分のエネルギ損失を発生させることになるが、本実施の形態では、それをLEDにすることができるので、各LED直列回路S0,S1,S2,・・・・,SnのLEDの数を1個増やすことができ、その出力を大きくできます。LED直列回路S0,S1,S2,・・・・,SnのLED01,LED02,・・・,LED0m、LED11,LED12,・・・,LED2m、LEDn1,LEDn2,・・・,Dnmに接続する抵抗R0,R1,・・・,Rnは、その値を順方向電圧(順方向電圧降下)Vf以下に小さくでき、それだけLEDの個数を多くできる。 That is, in the conventional case, when the voltage difference between the highest voltage of the power supply voltage and the operating voltage is equivalent to the forward voltage (forward voltage drop) Vf of the light emitting diode, each LED series is designed in accordance with the lowest operating voltage. In this embodiment, an energy loss corresponding to one LED is generated for the circuits S0, S1, S2,..., Sn. The number of LEDs in circuits S0, S1, S2,..., Sn can be increased by one, and the output can be increased. .., Sn LED01, LED02,..., LED0m, LED11, LED12,..., LED2m, LEDn1, LEDn2,. , R1,..., Rn can be reduced in value to a forward voltage (forward voltage drop) Vf or less, and the number of LEDs can be increased accordingly.
例えば、車両の場合、定常時、電源電圧が13.5[V]であり、最低動作電圧が10.5[V]とすると、3[V]分の順方向電圧(順方向電圧降下)VfのLEDを接続できることになる。
このとき、常に電流制御回路21のエミッタ・フォロワ接続としたトランジスタTRのベース電圧を制御することにより、トランジスタTRのエミッタ電流の電流i0によって発光回路20の明るさを設定し、変調回路23のPWM信号によって電源電圧の変動に基づく電流i0の変動を、所定のデューティ比のオンパルス幅を調整し、設定された明るさを一定としている。
For example, in the case of a vehicle, assuming that the power supply voltage is 13.5 [V] and the minimum operating voltage is 10.5 [V] in a steady state, the forward voltage (forward voltage drop) Vf for 3 [V]. LED can be connected.
At this time, the brightness of the
このように、複数列からなるLED直列回路S0,S1,S2,・・・・,Snは、その通電電流がアナログ制御され、電流及び電圧に変動が生じ得ない。また、必要な電力のみを通電するものであるから、エネルギの使用に無駄がない。特に、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタTRのベース電圧を制御する電圧の供給回路とすることにより、定電圧回路の出力容量が小さくでき、しかも、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタTRのコレクタ・エミッタ間の電流が、LED直列回路S0,S1,S2,・・・・,SnのトランジスタTR0,TR1,TR2,・・・,TRnのベース・エミッタ間の電圧を決定するものであるから、無駄な電流を流すことなく、エネルギ損失の少ないバックライト調光制御が可能となる。 In this way, the LED series circuits S0, S1, S2,..., Sn composed of a plurality of columns are subjected to analog control of the energization current, and the current and voltage cannot vary. In addition, since only necessary power is supplied, there is no waste in using energy. In particular, by using a voltage supply circuit for controlling the base voltage of the transistor TR connected to the emitter-follower, the output capacity of the constant voltage circuit can be reduced, and the collector-emitter of the transistor TR connected to the emitter-follower is also reduced. .., Sn determines the voltage between the base and emitter of the transistors TR0, TR1, TR2,..., TRn of the LED series circuits S0, S1, S2,. Without dimming, backlight dimming control with less energy loss becomes possible.
10 電圧検出回路
11 主制御回路
13 D/A変換回路
20 発光回路
21 電流制御回路
22 電流出力回路
23 変調回路
S0,S1,S2,・・・・,Sn LED直列回路
LED 発光ダイオード
TR、TR0,TR1,TR2,・・・,TRn トランジスタ
FET スイッチング素子
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記発光回路の特定の発光ダイオード直列回路に直列接続され、エミッタ・フォロワ接続としたトランジスタのベース電圧を制御することにより前記トランジスタのエミッタ電流を設定する電流制御回路と、
前記電流制御回路に直列接続され、前記電流制御回路に通電される通電電流を決定すると共に、前記発光回路の前記各々の発光ダイオード直列回路の通電電流を決定する電流出力回路と、
前記電源から前記発光回路に供給している電圧を検出する電圧検出回路と、
前記電圧検出回路によって検出された電圧の値に基づき前記発光回路の前記各々の発光ダイオード直列回路に流れる電流をパルス幅変調する変調回路と
を具備することを特徴とするバックライト調光制御装置。 One or more light emitting diode series circuits connected in series that emit light by power supplied from a power source, and a light emitting circuit connected in series to the light emitting diode series circuit, wherein the light emitting diode series circuit is connected in parallel by one circuit or two or more circuits. When,
A current control circuit for setting an emitter current of the transistor by controlling a base voltage of the transistor connected in series to a specific light-emitting diode series circuit of the light-emitting circuit and having an emitter-follower connection;
A current output circuit connected in series to the current control circuit to determine an energization current to be passed through the current control circuit, and to determine an energization current of each of the light emitting diode series circuits of the light emitting circuit;
A voltage detection circuit for detecting a voltage supplied from the power source to the light emitting circuit;
A backlight dimming control device comprising: a modulation circuit that performs pulse width modulation on a current flowing through each of the light emitting diode series circuits of the light emitting circuit based on a voltage value detected by the voltage detecting circuit.
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