JP2010522444A - Ｌｅｄを駆動し且つモニタする回路 - Google Patents

Abstract

【課題】 本書に記載されるものは、就中、ＬＥＤを介しての電流を制御する回路用の技術である。
【解決手段】 本新規な回路は、ＬＥＤへ電流を供給するレギュレータ、該ＬＥＤを横断しての電圧降下をモニタし且つ該電圧降下に基づく電圧読み取り信号を供給するＬＥＤ電圧モニタリング回路を包含している。該新規な回路は、更に、該レギュレータ及び該ＬＥＤ電圧モニタリング回路へ結合されているデータコンバータ論理回路を包含している。該データコンバータ論理回路は、該信号に基づいて該電流を調節するために該レギュレータを制御すべく動作可能である。
【選択図】 図１

Description

実施例は、大略、１個又はそれ以上の発光ダイオードをモニタし且つ駆動する回路に関するものである。

初期の発光ダイオード（ＬＥＤ）に対する射出された光と消費された電力量との間の比（発光効率（efficacy）としても知られている）は比較的拙いものであった。ＬＥＤ技術における最近の進展は劇的にＬＥＤの発光効率を増加させている。例えば、幾つかの今日のＬＥＤは１００ルーメン／ｗａｔｔを越えている。対照的に、従来の白熱灯電球はほぼ１７ルーメン／ｗａｔｔを発生するに過ぎない。改善された発光効率に加えて、ＬＥＤは、更に、一層大きな耐久性、改善された光フォーカシング、及び白熱電球よりも一層長い寿命を提供している。明らかに、ＬＥＤは極めて可能性のある照明用代替物となりつつある。

ＬＥＤを使用する場合の一つの欠点は、その廃熱の殆どを赤外線として放射する白熱電球と対照的に、ＬＥＤはその発光スペクトル以外において放射するものではない、ということである。その代わりに、廃熱は熱伝達を介して導通させねばならない。換言すると、ＬＥＤは、通常、熱を持ち去るためにヒートシンクを必要とする。適切に取り扱われない過剰な熱はＬＥＤの発光スペクトルにおいてシフトを発生し、且つＬＥＤの時期早尚な破損となる場合がある。例えば、幾つかのＬＥＤは、それらのヒートシンクから取り外されると、数秒で焼けて灰になる。従って、ＬＥＤの熱管理は重要である。幾つかの場合において、ＬＥＤへ単にヒートシンクを付加することでは十分ではない。例えば、動作期間中にヒートシンクがＬＥＤから離脱してＬＥＤを過熱させ且つ究極的に燃え尽きることとなる可能性がある。

従来のＬＥＤ照明適用例は、典型的に、外部的に結合されたＬＥＤへパワーを供給するためにドライバ集積回路を使用する。この様な一つの回路は、ナショナルセミコンダクタコーポレーションによって製造されているＬＭ３４０２／ＬＭ３４０２ＨＶ「高パワーＬＥＤ駆動用０．５Ａ定電流バックレギュレータ」である。この様な従来のドライバ回路は取り付けられているＬＥＤの温度をモニタするものではない。その代わりに、ＬＥＤの温度を測定するために付加的な外部回路が必要とされる。この外部回路は、例えば、感温要素（例えば、サーミスタ、熱電対、等）をＬＥＤ自身、又は、一層蓋然性の高いこととして、ヒートシンクへ取り付けることを関与させる場合がある。該温度検知回路はドライバＩＣの外部であるから、ＬＥＤを介しての電流量に関しては制限された制御を有している。例えば、この様な回路はドライバ回路へのパワーを完全にカットオフすることが可能であるかもしれないが、ＬＥＤを介しての電流を増分的に減少させることが可能なものではない。この制御の欠如は、例えば、全く出力が無いよりも減少されたレベルの出力が所望される緊急状態において許容可能なものではない。

単純に過熱することに加えて、ＬＥＤは電流ランナウエイを発生しやすい。このことは、ＬＥＤが温度を増加させると、それを介して電子が一層自由に移動することが許容されるという事実に起因している。このことはＬＥＤを介しての電流を増加させ、そのことは、更に一層の熱を発生させることとなる。幾つかの従来の回路はＬＥＤを介しての電流をモニタし、且つフィードバックを介して電流ランナウエイを防止すべく動作する。例えば、一つの従来の実現例においては、小型の検知抵抗がＬＥＤと直列して外部的に結合される。該抵抗を横断しての電圧が測定され、該ＬＥＤを介しての電流を間接的に決定するために使用される。この様な回路は電流をカットバックすることによって電流ランナウエイを防止することが可能であるかもしれないが、それは特にＬＥＤの短絡回路を検知することが可能なものではない。更に、この回路は何故電流における減少が必要であるかをインテリジェントに決定することが可能なものではない。例えば、該回路は、ヒートシンクが離脱し、ＬＥＤの温度及び電流を増加させたことを検知することが可能なものではない。

従って、従来技術は、ＬＥＤの温度をモニタし且つ該温度に基づいて該ＬＥＤを介しての電流を制御するための効果的なソリューションを提供するものではない。付加的に、従来技術は、１個のＬＥＤ又は複数個のＬＥＤからなる１個又はそれ以上のストリングを介しての短絡回路又は開回路の検知を可能とするものではない。

この要約は、詳細な説明において以下において更に詳細に説明する概念の選択を簡単な形態で導入するために与えられている。この要約は、特許請求の範囲において記載されている要旨の重要な特徴又は基本的な特徴を識別することを意図したものではなく、特許請求の範囲に記載されている要旨の範囲を制限するために使用されることを意図したものでもない。

本書に記載されるものは、就中、ＬＥＤを介しての電流を制御する回路のための技術である。この新規な回路は、ＬＥＤへ電流を供給するレギュレータ、該ＬＥＤを横断しての電圧降下をモニタし且つ該電圧降下に基づく電圧読み取り信号を供給するＬＥＤ電圧モニタリング回路、を包含している。該新規な回路は、更に、該レギュレータ及び該ＬＥＤ電圧モニタリング回路と結合されているデータコンバータ論理回路を包含している。該データコンバータ論理回路は、該信号に基づいて電流を調節するために該レギュレータを制御すべく動作可能である。

従って、実施例は、ＬＥＤドライバ集積回路内に包含されている場合のあるＬＥＤの温度をモニタするメカニズムを与えている。このことは、ＬＥＤへの電流を完全にカットオフするのではなく、減少された動作モードを維持するためにＬＥＤを介しての電流の漸進的調節を可能とさせるので非常に有益的である。このことは、全く光が無いことよりも少なくとも幾らかの光があることの方が著しく好適である緊急照明等の適用例において極めて重要である。更に、本書に記載する技術は、１個又はそれ以上のＬＥＤの破損条件を検知することを可能とさせる。例えば、実施例はＬＥＤに関して短絡回路及び開回路を検知すべく動作可能である。

更に、本発明の実施例において行われるように、ＬＥＤの温度を直接的に測定することは、ＬＥＤに取り付けられているヒートシンクの温度を測定することなどの温度を間接的に測定することよりも好適である。例えば、ヒートシンクがＬＥＤから離脱されることとなる場合があり、その場合には、ヒートシンクは冷却し始め一方ＬＥＤ自身は迅速に加熱することとなる場合が考えられる。ヒートシンクを取り付けた解決法は、この条件を検知することが不可能である場合があり、又は検知が遅すぎる場合がある。一方、ＬＥＤの温度の直接的な測定は、その様な回路がＬＥＤ温度における即時の且つ急激な上昇を検知するものであるから、即座のフィードバックを与える。

本発明の種々の実施例に基づくＬＥＤを制御する回路の概略図。 本発明の種々の実施例に基づくＬＥＤを制御する別の回路の概略図。 本発明の種々の実施例に基づくＬＥＤを制御する別の回路の概略図。 本発明の種々の実施例に基づくＬＥＤを制御するプロセスのフローチャート。 本発明の種々の実施例に基づくＬＥＤを介しての電流を調節するプロセスのフローチャート。 本発明の種々の実施例に基づくＬＥＤを介しての電流を調節する別のプロセスのフローチャート。

本発明の好適実施例について詳細に参照するが、その例は添付の図面に例示されている。本発明が該好適実施例に関連して説明するが、それらは本発明をこれらの実施例へ制限することを意図したものではないことが理解される。それとは反対に、本発明は請求項に定義されるような本発明の精神及び範囲内に包含させることが可能な代替例、修正例、及び均等物をカバーすることが意図されている。更に、本発明の詳細な説明においては、本発明の完全なる理解を与えるために多数の特定的な詳細について記載する。しかしながら、本発明はこれらの特定的な詳細無しで実施することが可能であることは当業者に明らかである。その他の場合においては、本発明の側面を不必要にぼかすことがないように、良く知られている方法、手順、コンポーネント、及び回路については詳細に説明することはない。

外観
一般的に説明すると、実施例は、ＬＥＤを横断しての電圧における変化に応答して発光ダイオード（ＬＥＤ）を介しての電流を制御する技術を提供している。実施例は、ＬＥＤを単純にシャットオフするのではなく、ＬＥＤの電流を漸進的に調節することが可能である。そうであるから、実施例は、ＬＥＤの完全なる破損を防止する一方、過熱したＬＥＤが減少されたモードで動作することを可能とする。

ＬＥＤの動作点とＬＥＤの温度との間には関係が存在していることが分かっている。従って、１実施例においては、ＬＥＤを横断しての電圧はＬＥＤの近似的な温度と相関している。別の実施例においては、ＬＥＤの複数の動作点が温度の正確度を改善するためにサンプルされる。

図１は、本発明の種々の実施例に基づいてＬＥＤ１４０を制御する回路１００の模式図を例示している。理解すべきことであるが、実施例は単一のＬＥＤへ制限されるものではない。例えば、複数のＬＥＤを直列的、並列的、又はその他の任意の結合で使用することが可能である。１実施例においては、回路１００は単一の集積回路チップ内に収納されている。

従って、インダクタ１２０、コンデンサ１３０及び抵抗１５０のみならず、ＬＥＤ１４０を回路１００と外部的に結合させることが可能である。理解すべきことであるが、本発明の実施例の精神を逸脱することなしに、インダクタ、コンデンサ、及び抵抗のその他の結合を使用することも可能である。

回路１００は、ＬＥＤ１４０へ電流を供給するレギュレータ１１０を包含している。レギュレータ１１０は、ドライバ回路として呼称される場合がある。１実施例においては、レギュレータ１１０はＰＷＭレギュレータとすることが可能である。動作期間中、レギュレータ１１０によって発生される電流はＬＥＤを介して通過し、次いでその後に抵抗１５０を介して通過する。

回路１００は、又、ＬＥＤ１４０を横断しての電圧降下をモニタするための電圧モニタリング回路１６０を包含している。１実施例においては、電圧モニタリング回路１６０はエラー増幅器とすることが可能である。ＬＥＤ１４０を介して一定の電流Ｉを仮定すると、ＬＥＤ１４０の温度変化はＬＥＤ１４０を横断しての電圧降下Ｖにおける変化として反映される。従って、電圧モニタリング回路１６０は、回路１００がＬＥＤ１４０の温度をモニタすることを可能とさせる。

回路１００は、又、データコンバータ論理回路１８０を包含しており、それはＬＥＤ１４０を介しての電流を調節するためにレギュレータ１１０を制御すべく動作可能である。データコンバータ論理回路１８０は、これらに制限されるものではないが、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）、デジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）、論理制御器等を包含する多数のコンポーネントを包含することが可能である。データコンバータ論理回路１８０は、電圧モニタリング回路１６０の出力と結合されている。即ち、データコンバータ論理回路１８０はＬＥＤ１４０を横断しての電圧降下を表す電圧モニタリング回路１６０からの信号を受け取ることが可能である。この信号に基づいて、データコンバータ論理回路１８０はＬＥＤ１４０を介しての電流を調節するためにレギュレータ１１０を制御することが可能である。例えば、動作期間中に、ＬＥＤ１４０は急激に温度増加を開始する場合がある。このことはＬＥＤ１４０を横断しての電圧において対応する増加を発生させ、そのことは電圧モニタリング回路１６０によって検知される。それに応答して、データコンバータ論理回路１８０はレギュレータ１１０をしてＬＥＤ１４０を介しての電流を減少させる。理解すべきことであるが、この様なＬＥＤ１４０を介しての電流における増加又は減少は漸進的なものである場合がある。即ち、回路１００は「オールオアナッシング（全か無かの）」動作に制限されるものではない。従って、上の例において例示されるように、回路１００はＬＥＤ１４０を単純に完全にシャットオフさせるのではなく、ＬＥＤ１４０を保護するために減少された性能モードでＬＥＤ１４０を稼動させることが可能である。

回路１００は、又、ＬＥＤ１４０を介しての電流をモニタするための電流モニタリング回路１７０を包含することが可能である。１実施例においては、電流モニタリング回路１７０は、電圧モニタリング回路１６０のものに類似したエラー増幅器とすることが可能である。電流モニタリング回路１７０は、例えば、抵抗１５０を横断しての電圧降下を測定することによって、ＬＥＤ１４０を介しての電流を測定することが可能である。

電圧モニタリング回路１６０と同様に、電流モニタリング回路１７０はＬＥＤ１４０を介しての電流を表す信号をデータコンバータ論理回路１８０へ供給することが可能である。データコンバータ論理回路１８０は、例えば、ＬＥＤ１４０のランナウエイを防止するためにこの情報を使用することが可能である。付加的に、電圧モニタリング回路１６０及び電流モニタリング回路１７０の出力に基づいて、データコンバータ論理回路１８０はＬＥＤ１４０の現在の動作点を決定するために動作可能である。この動作点に基づいて、データコンバータ論理回路１８０はＬＥＤ１４０の温度を近似することが可能である。その結果、データコンバータ論理回路１８０は、ＬＥＤを介しての電流に対してどのような調節を行うことが必要であるかを決定する場合にこの結合されたデータを使用することが可能である。

ＬＥＤ１４０の温度変化を検知することに加えて、回路１００は、又、ＬＥＤ１４０の種々のその他の故障条件を検知すべく動作可能である。例えば、１実施例においては、データコンバータ論理回路１８０は、ＬＥＤ１４０の開回路又は短絡回路を検知すべく動作可能である。この様な検知は、複数個のＬＥＤ１４０の内の一つがこの様な故障である場合においても可能である。単一のＬＥＤの場合には、電流に突然の降下が検知される場合又は突然の電圧上昇がＬＥＤを横断して検知される場合に、開回路（それは通常の故障モードである）が検知される。短絡された単一のＬＥＤの場合には、ＬＥＤを横断しての電圧における突然の降下を検知することが可能である。直列した幾つかのＬＥＤが存在する場合には、開回路条件は全てのＬＥＤに影響を与え且つ単一のＬＥＤと同じであり、且つ単一の短絡がＬＥＤの全ストリングにわたっての電圧降下を突然に減少させる。並列した幾つかのＬＥＤが存在する場合には、短絡回路条件は単一のＬＥＤと同じである。何故ならば、殆ど又は全ての電流が故障したＬＥＤを介して短絡されるからであり、且つ単一の開放状態のＬＥＤが並列したＬＥＤを横断しての電圧降下を突然に増加させる。

データコンバータ論理回路１８０は、１個又はそれ以上のキャリブレーション及び／又は診断入力／出力（以後、インターフェース１８５と呼称する）を包含することが可能である。インターフェース１８５は回路１００を特定のＬＥＤ１４０に対してキャリブレート即ち較正させるために使用することが可能である。付加的に、インターフェース１８５は、種々のタイプの診断情報を与えるために使用することが可能である。その診断情報は、これに制限されるものではないが、シリアルデータストリーム、ＬＥＤ１４０の近似的温度、ＬＥＤ１４０を介しての電流、ＬＥＤ１４０を横断しての電圧降下、及びＬＥＤ１４０の故障条件を包含することが可能である。

図２は、本発明の種々の実施例に基づいて、ＬＥＤ１４０を制御するための別の回路２００を例示している。回路２００は回路１００と比較して向上された正確度を与える。回路２００は、レギュレータ１１０、電圧モニタリング回路１６０、及び電流モニタリング回路１７０を包含している。回路２００は、又、ＬＥＤ１４０を介しての電流を調節するためにレギュレータ１１０を制御すべく動作可能なデータコンバータ論理回路２８０を包含している。データコンバータ論理回路２８０は、更に、第１値（ｉ_ｐ２）と第２値（ｉ_ｐ１）との間で変化する可変電流を出力するためにレギュレータ１１０を制御すべく動作可能である。ＬＥＤ１４０のビジュアル出力はｉ_ａｖの平均（ＤＣ）値を反映している。その電流波形は、図示した如く、鋸歯状波形とすることが可能である。しかしながら、理解すべきことであるが、実施例はこのようなものに制限されているものではない。

回路２００は、又、サンプル・ホールド回路２９０及び２９５を包含している。サンプル・ホールド回路２９０は、電圧モニタリング回路１６０とデータコンバータ論理回路２８０との間に結合されており且つ電圧モニタリング回路１６０の出力の値（Ｖｓ）をサンプルし且つホールドすべく動作可能である。サンプル・ホールド回路２９５は、電流モニタリング回路１７０とデータコンバータ論理回路２８０との間に結合されており、且つ電流モニタリング回路１７０の出力の値（Ｉｓ）をサンプルし且つホールドすべく動作可能である。従って、ＬＥＤ１４０を介しての電流が変化すると、サンプル・ホールド回路２９０及び２９５は、データコンバータ論理回路２８０をして、ＬＥＤ１４０からの複数のデータ点の集まりを同期させることを可能とさせる。この能力のために、データコンバータ論理回路２８０は、二つのデータ点：（Ｖ_１，Ｉ_１）及び（Ｖ_２，Ｉ_２）、に基づいて温度を決定することが可能である。複数のデータ点を使用して、オフセット及び回路毎及びＬＥＤ毎のその他の変動を考慮にいれたデルタの比（即ち、∂Ｖ／∂Ｉ）に基づいて温度を決定することが可能である。換言すると、デルタに基づいて温度を計算することはキャリブレーションの必要性を減少させる。複数のデータ点に基づいてダイオード接合の温度を決定するプロセス及び式は当該技術において既知でありここで詳細に説明することは必要ではない。

１実施例において、サンプル・ホールド回路２９０及び２９５は、データコンバータ論理回路２８０によって発生されるホールド信号によって制御される。データコンバータ論理回路２８０は、ＬＥＤ１４０を介しての電流がスレッシュホールド値をクロスする場合にホールド信号をアサート即ち活性化させることが可能である。例えば、データコンバータ論理回路２８０は、該電流がその変化の上部１０％の上に又はその変化の下部１０％の下へ移行する場合にホールド信号をアサートさせることが可能である。この決定は、例えば、電流モニタリング回路１７０をデータコンバータ論理回路２８０と直接的に結合させることによって達成させることが可能である。内部的には、データコンバータ論理回路２８０は、該電流モニタリング回路の出力に結合されており且つこれらのスレッシュホールドに設定された一つ又はそれ以上の比較器（不図示）を具備することが可能である。

図３は、本発明の種々の実施例に基づいて、ＬＥＤ１４０を制御する別の回路３００を例示している。回路２００と同様に、回路３００は、又、ＬＥＤ１４０を介しての電流を変化させる。しかしながら、その実現化は多少異なっている。回路３００はレギュレータ３１０を包含しており、それは、フィードバック入力（ＦＢ）に加えて、データ変換論理回路３８２がそれをトグル動作によりオン又はオフさせることを可能とさせる入力（ＯＮ）を有している。動作期間中に、データコンバータ論理回路３８０は周期的にレギュレータ３１０をトグル動作させてオフとさせ、次いで、再度、オンさせる。その結果、レギュレータ３１０はＬＥＤ１４０への方形波又はＰＷＭ波として電流を出力する。従って、データコンバータ論理回路３８０は、ＬＥＤ１４０のブランキング期間中、及び再度電流がＬＥＤ１４０へ回復される場合に、データ点を回収する。データコンバータ論理回路３８０の残りの動作、例えば、ダイオード１４０の温度の決定、診断情報の発生等、は、図２のデータコンバータ論理回路２８０と実質的に同じものとすることが可能である。

種々の実施例に基づく例示的動作
以下の説明は、ＬＥＤを制御する今日の技術の動作を詳細に記載するものである。図４〜６を参照すると、フローチャート４００、４６０Ａ，４６０Ｂの各々は、ＬＥＤを制御するための今日の技術の種々の実施例によって使用される例示的動作を例示している。フローチャート４００，４６０Ａ，４６０Ｂは、種々の実施例において、集積回路内の回路によって実施されるプロセスを包含している。フローチャート４００，４６０Ａ，４６０Ｂにおいては特定の動作が開示されているが、そのような動作は例である。即ち、実施例は、フローチャート４００，４６０Ａ，４６０Ｂに記載されている動作の変形例又は種々のその他の動作を実施するのに良く適している。理解されることがであるが、フローチャート４００，４６０Ａ，４６０Ｂにおける動作は、提示されているものとは異なる順番で実施することが可能であり、且つフローチャート４００，４６０Ａ，４６０Ｂにおける動作の全てを実施するものではない場合もある。

図４は、本発明の種々の実施例に基づいて、ＬＥＤを制御するプロセスのフローチャート４００を例示している。以下の説明では「１個のＬＥＤ」について繰り返し参照する場合があるが、理解されるように、複数個のＬＥＤを直列、並列、又はそれらの任意の組み合わせで使用することが可能である。ブロック４１０は、ＬＥＤに対する電流を発生することに関与する。理解すべきことであるが、このことは、多数の態様で達成することが可能である。例えば、電流は一定（即ち、ＤＣ）又は可変とすることが可能である。可変電流の場合には、その電流は、鋸歯状電流、方形波等の多数の形態を取ることが可能である。

ブロック４２０において、ＬＥＤを横断しての電圧降下がモニタされる。このことは、例えば、ＬＥＤを横断しての電圧を周期的にサンプリングすることを関与させる場合があるが、そのようなものに制限されるものではない。ブロック４３０において、ＬＥＤを介しての電流がモニタされる。１実施例においては、このことはＬＥＤと同じ電流を受取る抵抗を横断しての電圧をモニタすることによって達成される。ブロック４２０と同様に、電流をモニタすることは、ＬＥＤを介しての電流を周期的にサンプリングすることを関与させる場合があるが、そのようなものに制限されているものではない。

１実施例において、フローチャート４００は、ＬＥＤの故障条件を検知することに関連する動作を包含している。例えば、ブロック４４０はＬＥＤの開回路を検知することに関与している。単一のＬＥＤの場合においては、このことは、ＬＥＤを横断しての電流における突然の降下又は電圧における突然の上昇を検知することによって達成させることが可能である。直列した幾つかのＬＥＤが存在している場合には、開回路条件はＬＥＤの全てに影響を与え且つ単一のＬＥＤと同じである。並列した幾つかのＬＥＤが存在している場合には、開回路条件がＬＥＤを横断しての電圧において突然の増加を発生させる。ブロック４５０はＬＥＤの短絡回路を検知することに関与している。短絡されるのが単一のＬＥＤである場合には、ＬＥＤを横断しての電圧における突然の降下を検知することが可能である。直列した幾つかのＬＥＤが存在する場合には、単一の短絡は該ＬＥＤのストリング全体を横断しての電圧降下を突然に減少させる。並列した幾つかのＬＥＤが存在する場合には、単一の短絡はＬＥＤのストリング全体を横断しての電圧降下を突然減少させる（ゼロ近くへ）。

ブロック４６０はＬＥＤを介しての電流の調節を関与させる。この調節は、ＬＥＤの電圧及び／又は電流における変化に応答して行うことが可能である。理解すべきことであるが、このことは多数の態様で達成することが可能である。例えば、図５は、本発明の種々の実施例に基づいて、ＬＥＤを介しての電流を調節するプロセスに対するフローチャート４６０Ａを例示している。フローチャート４６０Ａは、例えば、実質的なＤＣ電流がＬＥＤに対して発生される場合に、実施させることが可能である。ブロック５１０において、ＬＥＤを横断しての電圧が増加されたか否かについて決定する。肯定である場合には、ＬＥＤを介しての電流は減少される（ブロック５２０）。否定である場合には、ＬＥＤを介しての電圧が減少したか否かの決定がなされる（ブロック５３０）。肯定である場合には、ＬＥＤを介しての電流が増加される（ブロック５２０）。

図６は、本発明の種々の実施例に基づいて、ＬＥＤを介しての電流を調節する別のプロセスに対するフローチャート４６０Ｂを例示している。フローチャート４６０Ｂは、例えば、ＬＥＤに対して発生され電流が可変電流である場合に、実施することが可能である。ブロック６１０において、第１データ点が、第１電圧降下及びＬＥＤの対応する第１電流に基づいて決定される。ブロック６２０において、第２データ点が、第２電圧降下及び対応する第２電流に基づいて決定される。次いで、ブロック６３０は第１及び第２データ点に基づいてＬＥＤを介しての電流を調節することに関与する。この調節は、例えば、該二つのデータ点間のデルタ、即ち差、に基づくものとすることが可能である。

図４を再度参照すると、ブロック４７０は、ＬＥＤの温度を近似させることを関与させる。温度の決定は、ＬＥＤを横断しての電圧に基づくものとすることが可能である。その決定は、又、ＬＥＤから回収した複数の電圧―電流点に基づくものとすることが可能である。

ブロック４７０は診断情報を発生することに関与している。該診断情報は、例えば、集積回路の出力において与えることが可能である。該診断情報は、これらに制限されるものではないが、直列データストリーム、ＬＥＤの近似温度、ＬＥＤを介しての電流、ＬＥＤを横断しての電圧降下、及びＬＥＤの故障条件を包含することが可能である。

従って、実施例は、ＬＥＤドライバ集積回路内に包含させることが可能であるＬＥＤの温度をモニタするメカニズムを提供している。このことは、ＬＥＤへの電流を完全にカットオフするのではなく、減少された動作モードを維持するようにＬＥＤを介しての電流を漸進的に調節することを可能とするので、非常に有益的である。このことは、全く光を有するものではないことよりも少なくとも幾らかの光を有することが著しく好適である場合である例えば緊急照明などの適用例において極めて重要である。更に、本書に記載した技術は、１個又はそれ以上のＬＥＤの故障条件の検知を可能とする。例えば、実施例はＬＥＤに関しての短絡回路及び開回路を検知すべく動作可能である。

更に、本発明の実施例において行われているように、直接的にＬＥＤの温度を測定することは、ＬＥＤに取り付けられているヒートシンクの温度を測定することなどにより間接的に温度を測定することよりも好適である。例えば、ヒートシンクがＬＥＤから離脱することとなる場合も考えられ、その場合には、ヒートシンクは冷却し始め、一方ＬＥＤ自身は迅速に加熱する。ヒートシンク取り付けソリューションではこの条件を検知することが可能ではない場合があるか、又はその検知が遅すぎる場合がある。一方、ＬＥＤの温度の直接的検知は即時のフィードバックを与えるものであり、なんとなれば、この様な回路はＬＥＤ温度における即時且つ突然の上昇を検知するからである。

開示した実施例の前述した説明は、当業者が本発明を製造するか又は使用することを可能とさせるために与えられている。これらの実施例に対する種々の修正例は当業者に容易に明らかなものであり、且つ本書において定義されている一般的な原理は本発明の精神又は範囲を逸脱することなしにその他の実施例に対して適用させることが可能である。従って、本発明は本書に示した実施例へ制限されることを意図したものではなく、本書に開示されている原理及び新規な特徴と一貫性のある最も広い範囲が与えられるべきものである。

Claims (20)

1. ＬＥＤを介しての電流を制御する回路において、
   前記ＬＥＤへ前記電流を供給するレギュレータ、
   前記ＬＥＤを横断しての電圧降下をモニタし且つ前記電圧降下に基づく電圧読み取り信号を供給するＬＥＤ電圧モニタリング回路、及び
   前記レギュレータ及び前記ＬＥＤ電圧モニタリング回路と結合されており、前記信号に基づいて前記電流を調節するために前記レギュレータを制御すべく動作可能であるデータコンバータ論理回路、
   を有している回路。
2. 請求項１において、前記ＬＥＤ電圧モニタリング回路がエラー増幅器を有している回路。
3. 請求項１において、更に、
   前記ＬＥＤを介しての前記電流をモニタし且つ前記電流に基づいて電流読み取り信号を供給するＬＥＤ電流モニタリング回路、
   前記ＬＥＤ電圧モニタリング回路及び前記データコンバータ論理回路に結合されており、前記電圧読み取り信号の第１瞬間値を捕獲し且つ供給する第１サンプル・ホールド回路、
   前記ＬＥＤ電流モニタリング回路及び前記データコンバータ論理回路へ結合されており、前記電流読み取り信号の第２瞬間値を捕獲し且つ供給する第２サンプル・ホールド回路、
   を有しており、前記データコンバータ論理回路が捕獲した前記第１及び第２瞬間値を受け取り且つそれらに基づいて前記レギュレータを制御すべく動作可能である回路。
4. 請求項３において、前記データコンバータ論理回路は、前記電流がスレッシュホールドをクロスする場合に、前記第１及び第２サンプル・ホールド回路をして前記第１及び第２瞬間値を捕獲させるべく動作可能である回路。
5. 請求項３において、前記ＬＥＤ電流モニタリング回路がエラー増幅器を有している回路。
6. 請求項１において、前記データコンバータ論理回路は、前記電圧降下がスレッシュホールド値をクロスする場合に、前記電流を調節するために前記レギュレータを制御すべく動作可能である回路。
7. ＬＥＤを介しての電流を制御する集積回路において、
   前記ＬＥＤへ前記電流を供給するドライバ回路、
   前記ＬＥＤを横断しての電圧降下をモニタし且つ前記電圧降下に基づいて電圧読み取り信号を供給するＬＥＤモニタリング回路、及び
   前記ドライバ回路及び前記ＬＥＤモニタリング回路へ結合されており、前記信号に基づいて前記電流を調節するために前記ドライバ回路を制御すべく動作可能な論理回路、
   を有している集積回路。
8. 請求項７において、前記論理回路が、前記電圧降下における増加に応答して前記電流を減少させるために前記ドライバ回路を制御すべく動作可能であり、且つ、更に、前記論理回路が、前記電圧降下における減少に応答して前記電流を増加させるために前記ドライバ回路を制御すべく動作可能である集積回路。
9. 請求項７において、前記論理回路が、前記電圧降下の変化に基づいて前記ＬＥＤの短絡回路を検知すべく動作可能である集積回路。
10. ＬＥＤを介しての電流を制御する方法において、
    前記ＬＥＤに対する前記電流を発生し、
    前記ＬＥＤを横断しての電圧降下をモニタし、
    前記電圧降下に基づいて前記電流を調節する、
    ことを包含している方法。
11. 請求項１０において、前記電流が第１値と第２値との間で変化し、且つ、更に、前記電流を調節することが前記電流のＤＣ成分を調節することを包含している方法。
12. 請求項１１において、前記第１値と前記第２値との間で変化する前記電流が鋸歯状電流又はＰＷＭ電流を包含している方法。
13. 請求項１１において、更に、
    第１データ点と第２データ点とに基づいて前記ＬＥＤの温度を近似し、特定のデータ点が前記電流の特定の値及び前記電圧降下の対応する値を包含している方法。
14. 請求項１０において、更に、
    前記電圧降下を前記ＬＥＤの近似温度と相関させる、
    ことを包含している方法。
15. 請求項１０において、更に、
    前記ＬＥＤの開回路を検知する、
    ことを包含している方法。
16. 請求項１０において、更に、
    前記ＬＥＤの短絡回路を検知する、
    ことを包含している方法。
17. 請求項１６において、更に、
    前記短絡回路を検知することに応答して前記電流を減少させる、
    ことを包含している方法。
18. 請求項１０において、前記電圧降下に基づいて前記電流を調節することが、更に、
    前記電圧降下における減少に応答して前記電流を増加させる、
    ことを包含している方法。
19. 請求項１０において、前記電圧降下に基づいて前記電流を調節することが、更に、
    前記電圧降下における増加に応答して前記電流を減少させる、
    ことを包含している方法。
20. 請求項１０において、更に、
    診断情報を発生させる、
    ことを包含しており、前記診断情報は、シリアルデータストリーム、前記ＬＥＤの近似温度、前記ＬＥＤを介しての前記電流、前記ＬＥＤを横断しての前記電圧降下、及び前記ＬＥＤの故障条件、からなるグループから選択されるものである方法。

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