JP2010182883A - 発光ダイオード駆動回路 - Google Patents

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Abstract

【課題】発光ダイオードの調光ノイズが発生する要因となる突入電流を、簡単な回路構成で抑制することが可能な発光ダイオード駆動回路を提供する。
【解決手段】MOSトランジスタ33のゲート端子と、MOSトランジスタ31a〜31dのゲート端子間を接続する接続ラインに、積分回路40を設けた。これにより、MOSトランジスタ33のゲート電圧がオフ電圧からオン電圧へと瞬間的に変化しても、MOSトランジスタ31a〜31dのゲート電圧Vgは、オフ電圧からオン電圧へと緩やかに上昇する。このため、MOSトランジスタ31a〜31dにより発光ダイオード30に通電される通電電流ILEDも、その通電開始時に瞬間的に定電流が流れるのではなく、定電流まで徐々に増加していく。その結果、チョークコイル21から電流ILの放出が開始されるとき、瞬間的に大きな電流を流す必要がないので、突入電流の発生を抑制することができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、液晶表示装置等のバックライト光源として用いられる発光ダイオードの駆動回路に関する。
近年、テレビやナビゲーション装置においては、薄型の液晶表示装置が用いられ、この液晶表示装置のバックライト光源として、発光ダイオードが使用されることが多くなっている。発光ダイオードは、冷陰極管と比較し、環境性に優れ、低電圧駆動が可能、低温特性が良いなど、多くの利点を有しているためである。
このバックライト光源の輝度(つまり、液晶表示装置の明るさ)は、通常、昼夜における周りの明るさの変化や、ユーザ設定によって変更できるように構成されることが一般的である。例えば、特許文献1に記載された回路では、発光ダイオードに対して、昇圧回路による昇圧電圧が印加されたときに、発光ダイオードに電流が通電され、昇圧動作が停止されて印加電圧が低下したときには、発光ダイオードへの電流の通電が停止される。そして、輝度調整信号のデューティ比に従って、昇圧回路における昇圧動作のオン、オフをスイッチング制御することにより、発光ダイオードの輝度調整を行なうようにしている。
ここで、特に、発光ダイオードへ電流の通電が停止されている状態から電流が通電される状態へと変化したとき、瞬間的に発光ダイオードに向けて大きな電流(突入電流)が流れる。この突入電流の発生により発光ダイオードに供給される入力電圧も変動し、電源ラインにノイズ(以下、調光ノイズという)が発生する。この調光ノイズは、電源ラインが共通している他の機器の動作に悪影響を与えたり、電磁波ノイズの発生原因となったりする。
従来、上述した突入電流の発生を抑制するために、特許文献1では、ソフトスタート回路を用いていた。このソフトスタート回路は、昇圧回路の昇圧動作のオン、オフを切替えるスイッチング素子の動作開始時(オフ→オン)に、このスイッチング素子を動作させる、ドライブ回路から出力される出力デューティを徐々に変化させるものである。これにより、昇圧回路が出力する昇圧電圧を緩やかに上昇させて、発光ダイオードに向けて瞬間的に大きな電流が流れることを抑制している。
特開2005−261009号公報
ここで、上述した特許文献1のドライブ回路は、発光ダイオードに流れる電流に対応するフィードバック電圧と基準電圧との比較結果に応じて変化する電圧レベルと三角波との大小関係に応じて、出力デューティを出力する。そして、ソフトスタート回路は、フィードバック電圧と基準電圧との比較結果によって変化する電圧レベルに作用し、その電圧レベルをHighレベルまで緩やかに上昇させる。これにより、電圧レベルと三角波との大小関係によって決まる出力デューティが徐々に変化する。
しかしながら、上述したようなソフトスタート回路を用いて出力デューティを徐々に変化させる場合、回路構成が複雑となり、その回路の設計も煩雑となってコストが上昇してしまう虞がある。
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、発光ダイオードの調光ノイズが発生する要因となる突入電流を、より簡単な回路構成で抑制することが可能な発光ダイオード駆動回路を提供することを目的とする。
上述した目的を達成するために、請求項1に記載の発光ダイオード駆動回路は、与えられるPWM信号のデューティ比に応じて、発光ダイオードの発光輝度を調節するものであって、
定電流源に接続され、オンしたときに、当該定電流源からの一定電流が流れる第1トランジスタと、
発光ダイオードと直列に接続されるとともに、第1トランジスタとカレントミラー回路を構成するように接続され、オンしたときに、発光ダイオードに一定電流を通電する第2トランジスタと、
第1及び第2トランジスタのゲート間を接続する接続ラインに挿入され、第1トランジスタのゲート電圧の変化をなまして第2トランジスタのゲートに伝える積分回路と、
第1トランジスタのゲートと積分回路との間の接続ラインとアースとの間に設けられ、PWM信号のデューティ比に従ってオン、オフされ、それにより、第1及び第2トランジスタのゲート電圧をオン電圧とオフ電圧との間で周期的に変化させることによって、第1及び第2トランジスタをオン、オフさせる第3トランジスタと、を備えることを特徴とする。
請求項1に記載の発光ダイオード駆動回路では、第1トランジスタと第2トランジスタとはカレントミラー回路を構成するように接続されるので、定電流源から第1トランジスタに一定電流が流れたとき、第2トランジスタにも一定電流が流れる。その結果、第2トランジスタに直列に接続される発光ダイオードにも一定電流が通電される。これら第1及び第2トランジスタは、PWM信号のデューティ比によってオン、オフされる第3トランジスタによって、オン、オフされる。従って、そのPWM信号のデューティ比によって発光ダイオードへ定電流を通電する通電期間と非通電期間との比率が制御されることにより、発光ダイオードの発光輝度を調整することができる。
ここで、請求項1に記載の発光ダイオード駆動回路は、第1及び第2トランジスタのゲート間に積分回路が設けられ、第1トランジスタのゲート電圧の変化がなまされて第2トランジスタのゲートに伝えられるように構成されている。このため、第3トランジスタにより第1トランジスタのゲート電圧がオフ電圧からオン電圧に切替えられたとき、第2トランジスタのゲート電圧は、その電圧変化がなまされるので、オフ電圧からオン電圧へと緩やかに変化する。この結果、第2トランジスタがオンして発光ダイオードへの電流の通電が開始されるときに、発光ダイオードに向けて瞬間的に大きな突入電流が流れることを抑制することができる。従って、突入電流に起因する調光ノイズの発生を抑制することができる。さらに、請求項1の発光ダイオード駆動回路では、単に第1及び第2トランジスタのゲート間に積分回路を挿入するだけの簡単な回路構成で、第2トランジスタのゲート電圧のオフ電圧からオン電圧への緩やかな変化を実現することができる。
請求項2に記載したように、第1トランジスタのゲート電圧がオン電圧からオフ電圧に変化する際に、第2トランジスタのゲート電圧が、第1トランジスタのゲート電圧に追随するように、整流ダイオードを積分回路と並列に設けても良い。
第2トランジスタのゲート電圧がオン電圧からオフ電圧へと瞬間的に変化して、発光ダイオードへの電流の通電が遮断されるときにも、発光ダイオードに入力される電圧は多少変動する。積分回路を第1及び第2トランジスタのゲート間に挿入することにより、第2トランジスタのゲート電圧のオン電圧からオフ電圧への変化もなますことができるので、そのような入力電圧の変動も抑制することができる。しかしながら、第2トランジスタがオフする際の発光ダイオードの入力電圧の変動の大きさは、突入電流が発生するわけではないので、第2トランジスタがオンする際の発光ダイオードの入力電圧の変動の大きさよりも小さい。このため、第2トランジスタが瞬間的にオンからオフしても、調光ノイズの発生への影響度合は小さい。従って、上述したように、第1トランジスタのゲート電圧がオン電圧からオフ電圧に変化する際に、第2トランジスタのゲート電圧が、第1トランジスタのゲート電圧に追随するように、整流ダイオードを積分回路と並列に設け、第2トランジスタのゲート電圧が、第1トランジスタのゲート電圧と同期して瞬間的にオン電圧からオフ電圧へと変化するようにしても良い。この場合、第2トランジスタのゲート電圧がオン電圧からオフ電圧へと即座に変化するので、PWM信号の間隔が短い場合でも確実に第2トランジスタをオフさせることができ、PWM信号のデューティ比に応じた発光輝度を得ることができる。
発光ダイオード駆動回路の構成を示す回路構成図である。 発光ダイオード駆動回路が積分回路を備えていない場合の、回路各部の信号波形を示す波形図である。 発光ダイオード駆動回路が正規分回路を備えている場合の、回路各部の信号波形を示す波形図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明による発光ダイオード駆動回路の構成を示す回路構成図である。なお、本実施形態では、発光ダイオードが、車両に搭載された液晶表示装置のバックライト光源として用いられる例について説明する。しかしながら、本発明による発光ダイオード駆動回路は、その他の用途に用いられる発光ダイオードに対して適用することも可能である。
図1において、10は車載電源であり、車両に搭載されたバッテリや、オルタネータなどの発電機を含むものである。車載電源10から電源電圧を供給する電源ラインには、ダイオード11及びリアクトル12が直列に設けられている。さらに、その電源ラインは、コンデンサ14を介して接地されている。これらのリアクトル12及びコンデンサ14は、電源ラインにおいて、例えばオルタネータによる発電ノイズを除去し、平滑化された電源電圧を提供するためのものである。なお、抵抗13は、コンデンサ14の等価直列抵抗を表したものである。
電源ラインには、車載電源10から供給される電源電圧(例えば12V)から、所定の定電圧(例えば5V)を生成して出力する定電圧電源15が接続されている。この定電圧電源15から出力された定電圧は、後述する昇圧回路20に入力される。なお、本実施形態では、昇圧回路20が昇圧動作のみを行うものであるため、定電圧電源15を設けているが、昇圧回路20が昇圧動作及び降圧動作を行いえるものであれば、定電圧電源15は省略することができる。
昇圧回路20は、定電圧電源15から入力される入力電圧Vinを昇圧することにより、発光ダイオード(LED)30を発光駆動するための駆動電圧(出力電圧)Voutを出力するものである。この昇圧回路20には、DC−DCコンバータが用いられる。すなわち、昇圧回路20は、チョークコイル21、ダイオード22、コンデンサ26、スイッチング素子としてのnチャンネルMOSトランジスタ23、DC/DC制御部24、及びFB制御部25からなる。
チョークコイル21及びダイオード22は、電源ラインに直列に接続されている。MOSトランジスタ23は、チョークコイル21とダイオード22とを接続する接続ラインとアースとの間に設けられている。コンデンサ26は、ダイオード22のカソード側の電源ラインとアースとの間に設けられている。
F/B制御部25は、昇圧回路20の出力電圧Voutを分圧する1組の抵抗27,28を用いて、出力電圧Voutに応じた分圧電圧をFB信号として入力する。そして、FB制御部25は、例えば、FB信号として入力した分圧電圧と所定の目標電圧に対応するする電圧との差電圧に応じた信号を、FB制御信号としてDC/DC制御部24に出力する。DC/DC制御部24は、FB制御部25から出力されるFB制御信号に基づいて、昇圧回路20の出力電圧Voutが目標電圧(例えば、16V)に一致するように、MOSトランジスタ23を周期的にオン、オフするための制御信号(PWM信号)を生成する。従って、MOSトランジスタ23が、DC/DC制御部24からの制御信号によってオン、オフされることにより、昇圧回路20は目標電圧に近似する出力電圧Voutを発生することができる。
ここで、昇圧回路20の昇圧動作について、簡単に説明する。DC/DC制御部24が出力する制御信号によりMOSトランジスタ23がオンしたとき、チョークコイル21,MOSトランジスタ23を介して電流が流れる。このとき、制御信号に従って、MOSトランジスタ23がオフされると、MOSトランジスタ23がオフされるまでに通電されていた電流によりチョークコイル21に蓄えられた磁気エネルギーが電気エネルギーとして放出され、電流ILを生じる。この電流ILは、整流ダイオード22を介してコンデンサ26を充電する。この結果、コンデンサ26は、定電圧電源15が発生する一定電圧よりも高い電圧まで充電される。
昇圧回路20の出力電圧Voutは、発光ダイオード30を発光駆動するために発光ダイオード30に印加される。発光ダイオード30は、バックライト光源としての十分な発光輝度が得られるように、複数個用いられる。具体的には、複数個(図1の例では4個)の発光ダイオード30を直列に接続しつつ、直列に接続した複数個の発光ダイオード30を含むラインを複数本(図1の例では4本)並列に設けている。
複数の発光ダイオード30を含む各ラインには、発光ダイオード30への定電流の通電をオン、オフするための第2トランジスタとしてのnチャンネルMOSトランジスタ31a〜31dが設けられている。これらのMOSトランジスタ31a〜31dは、同様に構成され、さらに、それぞれのゲート端子が、積分回路40を介して、第1トランジスタとしてのnチャンネルMOSトランジスタ33のゲート端子に接続されている。このように、第1トランジスタとしてのMOSトランジスタ33と、第2トランジスタとしてのMOSトランジスタ31a〜31dとは、カレントミラー回路を構成している。
MOSトランジスタ33のドレイン端子には定電流源32が接続され、かつ、ドレイン端子とゲート端子とが接続されている。このため、MOSトランジスタ33のゲートに正電圧(オン電圧)が印加されて、MOSトランジスタ33がオンしたときには、MOSトランジスタ33には、定電流源32から一定電流が流れる。従って、定常的には、MOSトランジスタ33とカレントミラー回路を構成しているMOSトランジスタ31a〜31dにも一定電流が流れ、この一定電流が発光ダイオード30の通電電流ILEDとなる。これにより、各ラインに設けられた複数の発光ダイオード30には、全て同一の通電電流ILEDが流れて同一輝度にて発光する。また、MOSトランジスタ33のゲートに印加される電圧がゼロ(オフ電圧)となったとき、MOSトランジスタ33及びMOSトランジスタ31a〜31dはオフし、上述した定電流及び通電電流ILEDの通電を停止する。なお、MOSトランジスタ33とMOSトランジスタ31a〜31dとは、サイズに相違があり、MOSトランジスタ31a〜31dは、MOSトランジスタ33の数百倍の電流を流すことができるように形成されている。
積分回路40は、MOSトランジスタ33のゲート端子と、MOSトランジスタ31a〜31dのゲート端子間を接続する接続ラインに設けられた抵抗41と、抵抗41よりもMOSFET31a〜31d寄りの接続ラインとアースとの間に設けられたコンデンサ42とからなる。この積分回路40は、MOSトランジスタ33のゲート電圧がオン電圧からオフ電圧、及びオフ電圧からオン電圧へ変化したときに、その電圧変化をなましてMOSトランジスタ31a〜31dのゲート端子に伝える。従って、MOSトランジスタ33に定電流が流れ始めるタイミングと、MOSトランジスタ31a〜31dを流れる電流が定電流となるタイミングにはずれがある。
積分回路40よりもMOSFET33寄りの接続ラインとアースとの間には、第3トランジスタとしてのnチャンネルMOSトランジスタ34が設けられている。このMOSトランジスタ34がオンしたとき、MOSトランジスタ33のゲートはアースに接続される。従って、この場合、MOSトランジスタ33のゲート電圧はオフ電圧となる。一方、MOSトランジスタ34がオフしたとき、MOSFET33のゲート電圧は、定電流源32からゲート端子に流れる電流によってオン電圧となる。このように、MOSトランジスタ34は、MOSトランジスタ33のゲート電圧を、オン電圧及びオフ電圧のいずれかに切り換えるものである。
MOSトランジスタ34のゲート端子には、輝度調整部35から出力されるPWM信号が入力され、MOSトランジスタ34は、そのPWM信号のデューティ比に従ってオン、オフされる。輝度調整部35は、例えば、車両の灯火類がオンされた信号、周囲の明るさを検出する検出部からの信号、或いはユーザによる輝度の調整指示に基づいて、PWM信号のデューティ比を定める。
次に、本実施形態の特徴部分に関して詳細に説明する。本実施形態では、特に、MOSトランジスタ33のゲート端子と、MOSトランジスタ31a〜31dのゲート端子間を接続する接続ラインに、積分回路40を設けたことを特徴としている。
図2は、発光ダイオード駆動回路が積分回路40を備えていない場合の回路各部の信号波形を概念的に示す波形図である。一方、図3は、発光ダイオード駆動回路が積分回路40を備えている場合の回路各部の波形を概念的に示す波形図である。以下、図2及び図3の波形図を用いて、積分回路40の動作、及びそれにより得られる作用、効果を説明する。
図2に示すように、輝度調整部35からMOSトランジスタ34に対して、図示されたPWM信号が与えられたとする。このPWM信号に従ってMOSトランジスタ34がオン、オフされることにより、MOSトランジスタ33のゲート電圧がオン電圧とオフ電圧とに周期的に切り換えられる。そして、図2に示す例では、MOSトランジスタ33とMOSトランジスタ31a〜31dのゲート端子間に積分回路40が接続されていないので、MOSトランジスタ31a〜31dのゲート電圧Vgは、PWM信号に従い、MOSトランジスタ33のゲート電圧の変化と同期して変化する。すなわち、MOSトランジスタ31a〜31dのゲート電圧は、オフ電圧からオン電圧、及びオン電圧からオフ電圧へと瞬間的に変化する。
このため、MOSトランジスタ33のゲート電圧がオン電圧からオフ電圧へと変化したとき、MOSトランジスタ31a〜31dも、瞬間的かつ一斉にオンする。従って、各ラインの発光ダイオード30には、MOSトランジスタ31a〜31dがオンした直後から一定の通電電流ILEDが通電される。
この通電電流ILEDは、比較的大きな電流であり、一斉に各ラインの発光ダイオード30へ通電されることから、昇圧回路20のコンデンサ26から瞬間的に多量の電荷が引き抜かれる。このため、コンデンサ26を急速に充電する必要が生じて、昇圧回路20のチョークコイル21から電流ILの放出が開始されるときに、瞬間的に大きな電流(突入電流)が発生する。
このような突入電流が発生すると、図2に示すように、昇圧回路20の出力電圧Voutが変動し、さらに、その影響を受けて入力電圧Vinも変動する。その結果、電源ラインにおける電圧変動により調光ノイズが発生する。
それに対して、発光ダイオード駆動回路が積分回路40を備えている場合、MOSトランジスタ31a〜31dのゲート電圧Vgは、図3に示すように、MOSトランジスタ33のゲート電圧の変化がなまされたものとなる。すなわち、MOSトランジスタ31a〜31dのゲート電圧Vgは、オフ電圧からオン電圧へと瞬間的に変化するのではなく、オフ電圧からオン電圧へと緩やかに上昇する。
このように、本実施形態によれば、MOSトランジスタ33とMOSトランジスタ31a〜31dのゲート間に積分回路40を挿入するだけの簡単な回路構成で、MOSトランジスタ31a〜31dのゲート電圧Vgのオフ電圧からオン電圧への緩やかな変化を実現することができる。
このため、MOSトランジスタ31a〜31dにより発光ダイオード30に通電される通電電流ILEDも、その通電開始時に瞬間的に定電流が流れるのではなく、定電流まで徐々に増加していく。その結果、発光ダイオード30に通電電流ILEDが流れ始めたときに、コンデンサ26から引き抜かれる電荷量が、図2の場合に比較して減少する。このため、チョークコイル21から電流ILの放出が開始されるとき、瞬間的に大きな電流を流す必要がないので、突入電流の発生を抑制することができる。このようにして突入電流の発生を抑制することができた結果として、図3に示すように、昇圧回路20の出力電圧Vout及び入力電圧Vinの短い周期での変動を防止し、調光ノイズの発生を抑えることができる。
また、図2に示すように、MOSトランジスタ31a〜31dのゲート電圧がオン電圧からオフ電圧へと瞬間的に変化して、発光ダイオード30への通電電流ILEDが遮断されるときにも、昇圧回路20の出力電圧Vout、さらには入力電圧Vinが多少変動する。
それに対して、本実施形態では、MOSトランジスタ33のゲート電圧がオン電圧からオフ電圧へと瞬間的に変化したとき、積分回路40により、その電圧変化がなまされて、MOSトランジスタ31a〜31dのゲートに伝えられる。このため、図3に示すように、MOSトランジスタ31a〜31dのゲート電圧は、オン電圧からオフ電圧へと緩やかに低下する。従って、図3に示すように、発光ダイオード30の通電電圧ILEDが遮断されるときにおいても、出力電圧Vout及び入力電圧Vinの変動を抑制することができる。
ただし、発光ダイオード30の通電電流ILEDが遮断されるときに電源ラインに生じる電圧変動は、突入電流が発生するわけではないので、図2に示されるように、発光ダイオード30への通電が開始されるときの電圧変動よりも小さい。このため、発光ダイオード30の通電電流ILEDの遮断時に、MOSトランジスタ31a〜31dが瞬間的にオンからオフしても、調光ノイズの発生への影響度合は小さい。
そのため、図1に点線で示すように、MOSトランジスタ31a〜31dのゲートからMOSトランジスタ33のゲートへ向かう方向を順方向とするダイオード43を、積分回路40と並列に設けても良い。
このようなダイオード43を設けることにより、MOSトランジスタ33のゲート電圧がオン電圧からオフ電圧に低下するときに、MOSトランジスタ31a〜31dのゲート電圧を、MOSトランジスタ33のゲート電圧に追随するように変化させることができる。すなわち、MOSトランジスタ31a〜31dのゲート電圧を、MOSトランジスタ33のゲート電圧と同期して、瞬間的にオン電圧からオフ電圧へと変化させることができる。このため、PWM信号の間隔が短い場合でも確実にMOSトランジスタ31a〜31dをオフさせることができ、PWM信号のデューティ比に応じた発光輝度を得ることができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することができる。
例えば、上述した実施形態では、第1、第2及び第3トランジスタとして、nチャンネルMOSトランジスタ31a〜31d,33,34を用いた。しかしながら、第1〜第3トランジスタとして、例えばpチャンネルMOSトランジスタや、バイポーラトランジスタなどを用いることも可能である。
また、上述した実施形態の、特に図2、図3において、発光ダイオード30への通電電流ILEDの通電、遮断に同期して、昇圧回路20が、チョークコイル21により発生される電流ILをオン、オフする例を示した。しかしながら、昇圧回路20は、発光ダイオード30への通電電流ILEDの通電、遮断よりも早い周期で、電流ILをオン、オフさせるようにしても良い。
20 昇圧回路
30 発光ダイオード
31a〜31d 第2トランジスタとしてのnチャンネルMOSトランジスタ
33 第1トランジスタとしてのnチャンネルMOSトランジスタ
34 第3トランジスタとしてのnチャンネルMOSトランジスタ
35 輝度調整部
40 積分回路
41 抵抗
42 コンデンサ
43 ダイオード

Claims (2)

  1. 与えられるPWM信号のデューティ比に応じて、発光ダイオードの発光輝度を調節する発光ダイオード駆動回路であって、
    定電流源に接続され、オンしたときに、当該定電流源からの一定電流が流れる第1トランジスタと、
    前記発光ダイオードと直列に接続されるとともに、前記第1トランジスタとカレントミラー回路を構成するように接続され、オンしたときに、前記発光ダイオードに一定電流を通電する第2トランジスタと、
    前記第1及び第2トランジスタのゲート間を接続する接続ラインに挿入され、前記第1トランジスタのゲート電圧の変化をなまして前記第2トランジスタのゲートに伝える積分回路と、
    前記第1トランジスタのゲートと前記積分回路との間の接続ラインとアースとの間に設けられ、前記PWM信号のデューティ比に従ってオン、オフされ、それにより、前記第1及び第2トランジスタのゲート電圧をオン電圧とオフ電圧との間で周期的に変化させることによって、前記第1及び第2トランジスタをオン、オフさせる第3トランジスタと、を備えることを特徴とする発光ダイオード駆動回路。
  2. 前記第1トランジスタのゲート電圧がオン電圧からオフ電圧に変化する際に、前記第2トランジスタのゲート電圧が、前記第1トランジスタのゲート電圧に追随するように、整流ダイオードを前記積分回路と並列に設けたことを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード駆動回路。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012105209A1 (ja) * 2011-02-01 2012-08-09 旭化成エレクトロニクス株式会社 Ledのフラッシュ生成装置およびledのフラッシュ生成方法
EP2493267A1 (en) 2011-02-22 2012-08-29 Panasonic Corporation Illumination device
JP2014011466A (ja) * 2012-06-27 2014-01-20 Samsung Electronics Co Ltd Led駆動装置、led駆動方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP2015122202A (ja) * 2013-12-24 2015-07-02 コイト電工株式会社 Led群発光回路及びled照明装置
JP2015139058A (ja) * 2014-01-21 2015-07-30 シャープ株式会社 駆動回路及びタッチパネル装置
US9148917B2 (en) 2011-01-20 2015-09-29 Rohm Co., Ltd. Load driving device and electronic device using the same
JP2017069161A (ja) * 2015-10-02 2017-04-06 ローム株式会社 Led発光装置およびled発光システム
JP2020098672A (ja) * 2018-12-17 2020-06-25 市光工業株式会社 車両用灯具
DE112020006872T5 (de) 2020-03-12 2022-12-29 Rohm Co., Ltd. Treibervorrichtung für ein lichtemittierendes element und lichtemittierendes system
DE112021006053T5 (de) 2021-01-18 2023-12-07 Rohm Co., Ltd. Treibervorrichtung für ein lichtemittierendes element

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008050779A1 (fr) * 2006-10-18 2008-05-02 Koa Corporation Circuit de commande de del
JP2010010446A (ja) * 2008-06-27 2010-01-14 Nec Corp 発光素子の駆動回路と駆動方法、及び光送信器
JP5601020B2 (ja) * 2010-05-19 2014-10-08 ソニー株式会社 発光素子駆動装置および表示装置
CN102404901A (zh) * 2010-09-14 2012-04-04 扬光绿能股份有限公司 照明装置及其控制方法
US8664868B2 (en) * 2011-04-22 2014-03-04 Novatek Microelectronics Corp. Image processing circuit and light illumination module
TWI431599B (zh) * 2011-04-22 2014-03-21 Novatek Microelectronics Corp 影像處理電路以及發光模組
US8816600B2 (en) 2011-05-13 2014-08-26 Nxp B.V. Method of power and temperature control for high brightness light emitting diodes
CN102393651B (zh) * 2011-08-29 2013-08-14 深圳合众思壮科技有限公司 一种导航仪的电源电路及导航仪
JP2013200327A (ja) * 2012-03-23 2013-10-03 Sony Corp 発光素子駆動装置、発光素子駆動方法、および表示装置
CN102711331B (zh) * 2012-06-12 2014-08-06 中山市山沃照明有限公司 一种led驱动电源
CN102811540A (zh) * 2012-08-16 2012-12-05 复旦大学 适用于大功率背光led驱动器的pwm调光控制电路
CN102956204B (zh) * 2012-11-30 2015-11-25 深圳市华星光电技术有限公司 一种led背光驱动电路、背光模组和液晶显示装置
CN103165085B (zh) * 2013-03-29 2016-06-29 深圳市华星光电技术有限公司 一种背光驱动电路及其驱动方法和液晶装置
US8890423B2 (en) 2013-03-29 2014-11-18 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd Backlight driving circuit, LCD device, and method for driving backlight driving circuit
CN103747578B (zh) * 2013-12-30 2015-11-25 深圳市华星光电技术有限公司 Led背光驱动电路以及液晶显示器
US9265116B2 (en) * 2014-05-30 2016-02-16 Technical Consumer Products, Inc. Constant voltage and constant current driver circuit
US10841998B1 (en) 2019-05-17 2020-11-17 Signify Holding B.V. Shared power topology for LED luminaires

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03222632A (ja) * 1990-01-26 1991-10-01 Nec Corp 電流供給回路
JPH04253494A (ja) * 1991-01-30 1992-09-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 黒レベル検出装置
JP2007129862A (ja) * 2005-11-07 2007-05-24 Rohm Co Ltd 電源装置
JP2008091311A (ja) * 2006-09-10 2008-04-17 Alpine Electronics Inc Led駆動装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003100472A (ja) 2001-07-19 2003-04-04 Denso Corp 発光ダイオード用駆動装置
US6621235B2 (en) * 2001-08-03 2003-09-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Integrated LED driving device with current sharing for multiple LED strings
JP4236602B2 (ja) 2004-03-09 2009-03-11 シャープ株式会社 スイッチング電源回路及びそれを用いた電子機器
JP4429868B2 (ja) 2004-10-14 2010-03-10 シャープ株式会社 スイッチング電源回路及びそれを用いた電子機器
JP2006269932A (ja) 2005-03-25 2006-10-05 Denso Corp 車両用照明駆動回路
JP4657799B2 (ja) 2005-05-11 2011-03-23 株式会社リコー 発光ダイオード駆動回路
JP4698560B2 (ja) 2006-11-24 2011-06-08 スタンレー電気株式会社 可変負荷型点灯回路
US7928662B2 (en) * 2006-12-18 2011-04-19 Microsemi Corp.—Analog Mixed Signal Group Ltd. Voltage range extender mechanism

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03222632A (ja) * 1990-01-26 1991-10-01 Nec Corp 電流供給回路
JPH04253494A (ja) * 1991-01-30 1992-09-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 黒レベル検出装置
JP2007129862A (ja) * 2005-11-07 2007-05-24 Rohm Co Ltd 電源装置
JP2008091311A (ja) * 2006-09-10 2008-04-17 Alpine Electronics Inc Led駆動装置

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9148917B2 (en) 2011-01-20 2015-09-29 Rohm Co., Ltd. Load driving device and electronic device using the same
JPWO2012105209A1 (ja) * 2011-02-01 2014-07-03 旭化成エレクトロニクス株式会社 Ledのフラッシュ生成装置およびledのフラッシュ生成方法
CN103250468B (zh) * 2011-02-01 2014-10-29 旭化成微电子株式会社 Led 的闪光生成装置和led 的闪光生成方法
CN103250468A (zh) * 2011-02-01 2013-08-14 旭化成微电子株式会社 Led 的闪光生成装置和led 的闪光生成方法
WO2012105209A1 (ja) * 2011-02-01 2012-08-09 旭化成エレクトロニクス株式会社 Ledのフラッシュ生成装置およびledのフラッシュ生成方法
US9510411B2 (en) 2011-02-22 2016-11-29 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Illumination device
EP2493267A1 (en) 2011-02-22 2012-08-29 Panasonic Corporation Illumination device
JP2014011466A (ja) * 2012-06-27 2014-01-20 Samsung Electronics Co Ltd Led駆動装置、led駆動方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP2015122202A (ja) * 2013-12-24 2015-07-02 コイト電工株式会社 Led群発光回路及びled照明装置
JP2015139058A (ja) * 2014-01-21 2015-07-30 シャープ株式会社 駆動回路及びタッチパネル装置
JP2017069161A (ja) * 2015-10-02 2017-04-06 ローム株式会社 Led発光装置およびled発光システム
JP2020098672A (ja) * 2018-12-17 2020-06-25 市光工業株式会社 車両用灯具
JP7180356B2 (ja) 2018-12-17 2022-11-30 市光工業株式会社 車両用灯具
DE112020006872T5 (de) 2020-03-12 2022-12-29 Rohm Co., Ltd. Treibervorrichtung für ein lichtemittierendes element und lichtemittierendes system
US11871492B2 (en) 2020-03-12 2024-01-09 Rohm Co., Ltd. Light emitting element drive device and light emitting system
DE112021006053T5 (de) 2021-01-18 2023-12-07 Rohm Co., Ltd. Treibervorrichtung für ein lichtemittierendes element

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