JP2011129655A - Power supply circuit, backlight device and display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LED等の電子部材を定電流駆動するための電源回路と、その電源回路を備えたバックライト装置と、そのバックライト装置を備えた表示装置とに関する。 The present invention relates to a power supply circuit for driving an electronic member such as an LED at a constant current, a backlight device including the power supply circuit, and a display device including the backlight device.
従来、LED駆動回路において、負荷が短絡または開放されることにより回路に過電流が流れていることを検知すると、短絡または開放されている負荷と電源とを遮断して回路が破壊されることを防ぐ直流−直流コンバータが用いられている(特許文献1参照)。 Conventionally, in an LED driving circuit, when it is detected that an overcurrent flows through a circuit due to a short circuit or an open load, the circuit is destroyed by shutting off the short circuit or the open load and the power source. A DC-DC converter for preventing this is used (see Patent Document 1).
しかし、このような直流−直流コンバータでは、駆動開始から電源と負荷とが遮断されるまでの一瞬の間、回路に過電流が流れてしまうため、回路や負荷が何らかの影響を受けるおそれがある。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、LED駆動回路のうち特に定電流型のLED駆動回路において、過電流が流れるのを防止することである。
However, in such a DC-DC converter, an overcurrent flows through the circuit for a moment from the start of driving until the power source and the load are cut off, and thus the circuit and the load may be affected in some way.
Therefore, the problem to be solved by the present invention is to prevent an overcurrent from flowing in the LED drive circuit, particularly in the constant current type LED drive circuit.
以上の課題を解決するため、本発明の一の態様によれば、
入力される制御信号に基づく電圧を電子部材のアノードに加減可能に印加する電源制御部と、
反転入力端子に印加される電圧と非反転入力端子へ印加される電圧との差に基づいて前記制御信号を生成するとともに、前記制御信号を前記電源制御部に出力する誤差増幅器と、を備え、
前記電子部材のカソードが接地され、
前記電源制御部の出力端子と前記アノードとの間に電流検出抵抗が直列接続され、
前記誤差増幅器の非反転または反転のいずれか一方の入力端子が前記電流検出抵抗の高電圧側に接続され、
前記誤差増幅器の他方の入力端子と前記電流検出抵抗の低電圧側との間に、前記他方の入力端子に基準電圧を印加する基準電圧発生部が接続されていることを特徴とする電源回路が提供される。
In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention,
A power supply control unit that reversibly applies a voltage based on an input control signal to the anode of the electronic member; and
An error amplifier that generates the control signal based on a difference between a voltage applied to the inverting input terminal and a voltage applied to the non-inverting input terminal, and outputs the control signal to the power supply control unit,
The cathode of the electronic member is grounded;
A current detection resistor is connected in series between the output terminal of the power control unit and the anode,
Either the non-inverting or inverting input terminal of the error amplifier is connected to the high voltage side of the current detection resistor,
A power supply circuit characterized in that a reference voltage generator for applying a reference voltage to the other input terminal is connected between the other input terminal of the error amplifier and the low voltage side of the current detection resistor. Provided.
好ましくは、前記電源制御部はトランジスタを有し、前記トランジスタのベース端子には、前記誤差増幅器から出力された前記制御信号が入力され、前記トランジスタのコレクタ端子には、入力電圧が印加され、前記トランジスタのエミッタ端子が前記電流検出抵抗の高電圧側に接続されている。
好ましくは、前記電源制御部は、パルス信号を生成するとともに、前記誤差増幅器から入力される制御信号に基づいて前記パルス信号を変調して出力するスイッチングコントロール回路と、前記スイッチングコントロール回路から入力される前記パルス信号に基づいてオンとオフとを切り替えるスイッチ素子と、を有する昇圧型または降圧型のスイッチング電源回路である。
Preferably, the power control unit includes a transistor, the control signal output from the error amplifier is input to a base terminal of the transistor, an input voltage is applied to a collector terminal of the transistor, The emitter terminal of the transistor is connected to the high voltage side of the current detection resistor.
Preferably, the power supply control unit generates a pulse signal and modulates and outputs the pulse signal based on a control signal input from the error amplifier, and is input from the switching control circuit A step-up or step-down switching power supply circuit having a switch element that switches on and off based on the pulse signal.
本発明の他の態様によれば、
請求項1から3の何れか一項に記載の電源回路を、前記電子部材としての光源を駆動する光源駆動回路として備えることを特徴とするバックライト装置が提供される。
According to another aspect of the invention,
A power supply circuit according to any one of
本発明の他の態様によれば、
光源と、
入力される制御信号に基づいて、前記光源のアノードに電圧を印加する電源制御部と、前記電源制御部に制御信号を出力する誤差増幅器と、を有する光源駆動回路と、
前記光源からの射出光により表示を行う表示部と、
前記表示部を駆動する表示部駆動回路と、を備え、
前記表示部駆動回路と前記表示部とを接続する複数の配線のうち少なくとも1つが前記表示パネルに接地電位を供給する接地配線であり、
前記光源のカソードが前記接地配線に接続されていることを特徴とする表示装置が提供される。
According to another aspect of the invention,
A light source;
A light source drive circuit comprising: a power supply control unit that applies a voltage to the anode of the light source based on an input control signal; and an error amplifier that outputs a control signal to the power supply control unit;
A display unit for performing display by light emitted from the light source;
A display unit driving circuit for driving the display unit,
At least one of a plurality of wirings connecting the display unit driving circuit and the display unit is a ground wiring for supplying a ground potential to the display panel;
A display device is provided in which a cathode of the light source is connected to the ground wiring.
好ましくは、前記複数の配線が形成された配線基板上に前記光源が搭載され、
前記光源のアノードと前記光源駆動回路とを接続する第1配線と、前記光源のカソードと前記接地配線とを接続する第2配線とが前記配線基板上に形成されている。
Preferably, the light source is mounted on a wiring board on which the plurality of wirings are formed,
A first wiring that connects the anode of the light source and the light source driving circuit and a second wiring that connects the cathode of the light source and the ground wiring are formed on the wiring board.
本発明によれば、LED駆動回路のうち特に定電流型のLED駆動回路において、LEDまたはLEDが搭載された配線基板に過電流が流れるのを防止することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can prevent that an overcurrent flows into the wiring board in which LED or LED was mounted especially in a constant current type LED drive circuit among LED drive circuits.
以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。 Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. However, although various technically preferable limitations for implementing the present invention are given to the embodiments described below, the scope of the invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.
<第1の実施の形態>
まず、液晶表示装置1の全体構成について説明する。図1は、液晶表示装置1の分解斜視図である。
図1に示されるように、この液晶表示装置1は、ケース2、液晶ディスプレイパネル3、バックライト装置4等を備えている。
<First Embodiment>
First, the overall configuration of the liquid
As shown in FIG. 1, the liquid
ケース2は、上ケース21と、下ケース22を有している。上ケース21の天板21aには、矩形の表示窓21bが開口している。下ケース22にはバックライト装置4が収納され、バックライト装置4の背面(図1の下側)と下ケース22の底板22aとが対向している。バックライト装置4の上に表示部である液晶ディスプレイパネル3が重ねられ、バックライト装置4の発光面と液晶ディスプレイパネル3の背面とが対向している。液晶ディスプレイパネル3の上側から上ケース21が被せられ、天板21aと液晶ディスプレイパネル3の正面(図1の上側)とが対向している。下ケース22は上ケース21に収納され、バックライト装置4及び液晶ディスプレイパネル3が上ケース21と下ケース22とに挟持されている。
The
液晶ディスプレイパネル3は、アクティブマトリクス方式のもので、予め定めた間隙を設けて対向配置された観察側(図1の上側)とその反対側(図1の下側)の一対の透明基板31,32を備えている。これら透明基板31,32間の間隙には液晶(図示省略)が封入されている。一対の透明基板31,32の互いに向き合う内面には、第一と第二の透明電極(図示省略)が設けられている。第一と第二の透明電極は、電圧の印加により液晶層の液晶分子の配向状態を変化させて光の透過を制御する複数の画素をマトリクス状に形成している。また、観察側の透明基板31の外面には第1の偏光板33が貼り付けられている。他方、背面側の透明基板31の外面には第2の偏光板(図示省略)が貼り付けられている。また、背面側の透明基板32には、観察側の透明基板31から張り出すドライバ搭載部34が形成されている。ドライバ搭載部34の中央部には、上記の透明電極間に駆動電圧を印加するためのドライバ素子35が搭載されている。
The liquid
ドライバ搭載部34の端部には、フレキシブル配線基板36(以下FPC36と称する)が接続されている。FPC36には、その一端から他端にかけて複数の配線が形成されている。その複数の配線のうち一本が接地配線37となっている。FPC36のバックライト装置と対向する面上には、接地配線37と導通する端子37aが形成されている。また、FPC36の一端には端子36aが形成されている。この端子36aが液晶表示装置駆動回路基板5(図4等に図示)に設けられたコネクタ(図示省略)に差し込まれることにより、液晶ディスプレイパネル駆動回路6とドライバ素子35とが接続される。そして、液晶ディスプレイパネル駆動回路6からドライバ素子35に制御信号が出力されるとともに、接地電位が供給される。
A flexible wiring board 36 (hereinafter referred to as FPC 36) is connected to the end of the
次に、バックライト装置4の構成について説明する。図2は、バックライト装置4の分解斜視図である。
バックライト装置4は、図1に示すように、液晶ディスプレイパネル3の背後、即ち液晶ディスプレイパネル3の観察側とは反対側に配置され、液晶ディスプレイパネル3に向けて面発光するものである。バックライト装置4はエッジライト方式のもので、図2に示されるように、導光板41、反射シート42、拡散シート43、プリズムシート44,45、LEDユニット46等を備えている。
Next, the configuration of the
As shown in FIG. 1, the
導光板41は、反射シート42と拡散シート43の間に配置され、LEDユニット46から供給される光を発光面から面状に射出するものである。導光板41は、アクリル等の透明な樹脂によって略矩形の板状に形成されており、図2に示すように、光入射面41a、光射出面41bを有している。光入射面41aから入射された点状の光は、導光板41の内部で乱反射され、光射出面41bから面状に射出される。
The
反射シート42は、導光板41の背面(図2の下側)に対向配置され、導光板41の背面から射出される光を導光板41の内側へと反射するものである。反射シート42は、例えば、アルミシート等を矩形状に形成したものである。
The
拡散シート43は、導光板41の光射出面41bに対向配置され、導光板41から射出された光を拡散させて輝度を均一にするものである。この拡散シート43は、光散乱粒子が分散された透明な粘着剤層や、光散乱粒子が分散された透明な樹脂フィルム等を矩形状に形成したものである。
The
プリズムシート44,45は、拡散シート43の上に積層され、拡散シート43から様々な方向へ向けて射出される光の向きを整えるものである。プリズムシート44,45の一方の表面には、微細な線状のプリズムが複数形成されている。プリズムシート44とプリズムシート45とは、それぞれに形成されたプリズムの形成方向を互いに直交させた状態で積層されている。このプリズムシート44,45を積層したものは、拡散シート43から射出された様々な方向を向く光を、プリズムシート45の射出面に対しほぼ垂直な方向に向けて射出する。
The
LEDユニット46は、導光板41の側方に配置され、導光板41に光を供給するものである。LEDユニット46は、フレキシブル配線基板47(以下FPC47と称する)、配線48a,48b、複数のLED49等を有している。FPC47は、帯状の実装部47aと実装部47aの端部から延出する延出部47bとを有し、上面視L字状に形成されている。実装部47aの上には、複数のLED49が所定間隔で一列に実装されている。そして、各LED49は直列に接続されている。配線48aは、延出部47bの先端から延出部47bの形状に沿って形成され、最も延出部47b寄りに実装されたLED49のアノードに接続されている。実装部47aの液晶表示装置3と対向する面(図2の上側)上であって実装部47aの先端には、端子48cが形成されている。端子48cは、バックライト装置3が液晶ディスプレイパネル3に重ね合わされたときに、端子37aと接触する位置に形成されている。端子48cと延出部47bから最も離れたLED49のカソードとは、配線48bによって導通している。
The
端子48cと端子37aとは、半田や導電性接着剤等で接合されることにより導通し、LED49のカソードは接地電位となっている。一方、延出部47bの先端には配線48aに導通する端子46aが形成されている。この端子が液晶表示装置駆動回路基板5(図4等に図示)に設けられたコネクタ(図示省略)に差し込まれることにより、LED駆動回路7とLEDユニット46とが接続される。そして、LED駆動回路7からLEDユニット46に電力が供給され、LED49が発光する。
The terminal 48c and the terminal 37a are electrically connected by being joined with solder, a conductive adhesive or the like, and the cathode of the
次に、LED駆動回路7の構成について説明する。図3は、LED駆動回路7及びLEDユニット46の回路図である。なお、LEDユニット46には、図2に示したように、複数のLED49が直列に接続された状態で実装されているが、この回路図ではLED49を一つだけ示し、その他は省略している。
LED駆動回路7は、所定の直流電流を供給することによりLEDユニット46を定電流駆動するための電源回路であり、液晶表示装置駆動回路基板5(図4等に図示)上に設けられている。LED駆動回路7は、図3に示されるように、電源制御部70、電流検出抵抗72、誤差増幅器73、基準電圧発生部74等を備えている。
Next, the configuration of the
The
電源制御部70は、誤差増幅器73から入力される制御信号に基づく電圧を、電流検出抵抗72に加減可能に出力するものである。電源制御部70はトランジスタ71等を有する。トランジスタ71のコレクタ端子には電池等の直流電源が接続され、入力電圧Vinが印加されている。トランジスタ71のエミッタ端子は、抵抗値R1の電流検出抵抗72の一端に接続されている。電流検出抵抗72の他端は、LED駆動回路7の出力端子7aに導通している。トランジスタ71のベース端子は、誤差増幅器73の出力端子に接続され、誤差増幅器73からの制御信号が入力されるようになっている。そして、トランジスタ71は、ベース端子に入力される誤差増幅器73からの制御信号の電圧に基づいて、入力電圧Vinを降圧してエミッタ端子から出力する。具体的には、トランジスタ71は、制御信号の電圧が高くなるに従ってエミッタ端子から出力される電圧を上昇させていく。反対に、トランジスタ71は、制御信号の電圧が低くなるに従ってエミッタ端子から出力される電圧を低下させていく。
The power
誤差増幅器73は、電流検出抵抗72にかかる電圧(電流検出抵抗72の高電位側と低電位側との電位差)に基づく制御信号を生成し、トランジスタ71に出力するものである。誤差増幅器73の反転入力端子(−)は、電流検出抵抗72の高電位側に接続されている。誤差増幅器73の非反転入力端子(+)は、電流検出抵抗72の低電位側に接続されている。誤差増幅器73の非反転入力端子と電流検出抵抗72の低電位側との間には、基準電圧発生部74が直列接続されている。基準電圧発生部74によって、非反転入力端子には、電流検出抵抗72の低電位側の電圧よりも基準電圧Vref1だけ高い電圧が入力される。誤差増幅器73の出力端子は、トランジスタ71のベース端子に接続され、トランジスタ71に制御信号が出力されるようになっている。そして、誤差増幅器73は、反転入力端子に入力された電圧と非反転入力端子に入力された電圧との差に基づいて電源制御部70に制御信号を出力する。具体的には、反転入力端子に印加される電圧と非反転入力端子に入力される電圧とが等しいとき(通常時)、誤差増幅器73が出力する制御信号の電圧は所定値となる。誤差増幅器73は、反転入力端子に印加される電圧が非反転入力端子に入力される電圧よりも高くなるに従って、すなわち、電流検出抵抗72にかかる電圧が通常時よりも大きくなるに従って、制御信号の電圧を所定値よりも低下させていく。反対に、誤差増幅器73は、非反転入力端子に印加される電圧が反転入力端子に入力される電圧よりも高くなるに従って、すなわち、電流検出抵抗72にかかる電圧が通常時よりも小さくなるに従って、制御信号の電圧を所定値よりも上昇させていく。
The
このトランジスタ71及び誤差増幅器73によって、電流検出抵抗72にかかる電圧が常にVref1となるように、すなわち、電流検出抵抗72を流れる電流が常にVref1/R1でほぼ一定となるように制御される。
The
LEDユニット46の配線48aはLED駆動回路7の出力端子7aに接続されている。そして、LED49のアノードと電流検出抵抗72の低電位側とが接続され、電流検出抵抗72がトランジスタ71のエミッタ端子とLED49のアノードとの間に直列接続された状態となっている。LED49のカソードは、配線48bを通してFPC36の接地配線37に接続されるとともに、接地されている。
The
次に、LED駆動回路7の駆動について説明する。
LED駆動回路7の通常時の駆動状態では、電流検出抵抗72にかかる電圧は基準電圧Vref1と等しくなっている。すなわち、電流検出抵抗72の高電位側の電位は低電位側よりもVref1だけ高くなっている。誤差増幅器73の非反転入力端子には、前述したように電流検出抵抗72の低電位側の電圧にVref1を加えた電圧が印加されているので、誤差増幅器73の反転入力端子に入力される電圧と非反転入力端子に入力される電圧の差は0となり、誤差増幅器73から出力される制御信号の電圧は所定値となる。このため電流検出抵抗72を流れる電流(LED49のアノードに流れ込む電流とほぼ等しい)はVref1/R1となる。
Next, driving of the
In the normal driving state of the
LED駆動回路7の駆動中、負荷が軽くなる等により、電流検出抵抗72にかかる電圧が通常時よりも大きくなると、電流検出抵抗72を流れる電流が増加しようとする。このとき、誤差増幅器73の反転入力端子に入力される電圧と非反転入力端子に入力される電圧は、反転入力側が非反転入力側より高電位となり、誤差増幅器73が出力する制御信号の電圧が所定値よりも低下する。すると、トランジスタ71のエミッタ端子から出力される電圧は、電流検出抵抗72にかかる電圧がVref1となるまで低下する。その結果、電流検出抵抗72を流れる電流はVref1/R1のまま維持される。
While the
逆に、LED駆動回路7の駆動中、負荷が重くなる等により、電流検出抵抗72にかかる電圧が通常時よりも小さくなると、電流検出抵抗72を流れる電流が減少しようとする。このとき、誤差増幅器73の反転入力端子に入力される電圧と非反転入力端子に入力される電圧は、反転入力側が非反転入力側より低電位となり、誤差増幅器73が出力する制御信号の電圧が所定値よりも上昇する。すると、トランジスタ71のエミッタ端子から出力される電圧は、電流検出抵抗72にかかる電圧がVref1となるまで上昇する。その結果、電流検出抵抗72を流れる電流はVref1/R1のまま維持される。
On the contrary, when the voltage applied to the
ところで、LEDユニット46は、LED49のFPC47への実装不良などにより、LED駆動回路7と接続されたときにLED49とグランドとが短絡した状態となることがある。例えば、LED49のカソードがグランドと短絡している状態でLEDユニット46を駆動すると、LED49のカソードは初めから接地されているため、LED49のカソードにおける電位は駆動前後で変化しない。従って、LED駆動回路7は、LED49に過電流を流すことなく駆動する。
By the way, the
また、LED49のアノードがグランドと短絡している状態でLEDユニット46を駆動すると、LED駆動回路7の出力電圧Vout(電流検出抵抗72の低電位側の電圧とほぼ等しい)は接地電位まで低下する。しかし、LED駆動回路7が駆動を始めると誤差増幅器73は電流検出抵抗72の高電位側にかかる電圧がVref1となるまでエミッタ端子から出力する電圧を上昇させ、電流検出抵抗72を流れる電流はVref1/R1となる。従って、この場合も、LED駆動回路7は、LED49及び配線48a,48bに過電流を流すことなく駆動する。
Further, when the
このLED駆動回路7によれば、電圧の変化をLED49のアノード側で検知するとともに、LED49のカソードを接地しているので、LED49がアノード、カソードのどちらで短絡していてもLED49に電流が流れる前に電圧の変化を検知でき、過電流が流れることを防止できるという効果を奏する。その結果、LED49の破壊やFPC47の焼損を確実に防止することができる。
また、LED49がグランドと短絡していても、そのまま駆動を続けることができるという効果も奏する。
更に、電源制御部にトランジスタを用いることにより、簡単かつ低コストでLED駆動回路7を構成できるという効果も奏する。
According to the
Moreover, even if the
Further, by using a transistor for the power supply control unit, the
また、LEDユニット46の端子48cとFPC36の端子37aとを接合し、LED49のカソードを、接地配線37を介して接地することにより、配線48bを折り返して配線48aと平行するように形成する必要がなくなる。このため、配線48bを短くできるとともに、FPC47を細くすることができる。その結果、FPC47の製造コストを下げることができる。
Further, the terminal 48c of the
また、このLED駆動回路7によれば、液晶表示装置1の部品点数を減らすことも可能である。具体的には、図5に示すように、LED49をFPC36上に実装し、更にLED49に接続する配線38a,38bをFPC36に形成する。そして、配線38aをLED駆動回路7に接続するとともに、配線38bを接地配線37に接続する。こうすることで、バックライト装置4用のFPC47が必要なくなる。その結果、液晶表示装置1の製造コストの部品点数を減らすとともに、製造コストを下げることができる。
Moreover, according to this
<第2の実施の形態>
続いて、本発明の第2実施形態に係るLED駆動回路107の構成について説明する。図6は、LED駆動回路107の回路図である。
図6に示すように、このLED駆動回路107は、電源制御部170の構成が第1実施形態の電源制御部70と異なっている。すなわち、本実施形態の電源制御部170は、トランジスタ171と誤差増幅器73との間にスイッチングコントロール回路175を接続した降圧型のスイッチング電源回路となっている。また、電流検出抵抗172の抵抗値をR2に、基準電圧発生部174の起電圧をVref2にそれぞれ変更している。他の構成は第1実施形態と同様であるため、その説明を省略する。電源制御部170は、トランジスタ171、スイッチングコントロール回路175、コイル176、ダイオード177、コンデンサ178等を有している。
<Second Embodiment>
Next, the configuration of the
As shown in FIG. 6, the
スイッチングコントロール回路175は、例えばPWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)制御回路等によって構成され、方形波のパルス信号を生成するとともに、そのパルス信号を誤差増幅器73から入力した制御信号の電圧に基づいて変調し、トランジスタ171に出力するものである。スイッチングコントロール回路175の入力端子は誤差増幅器73の出力端子に接続され、誤差増幅器73からの制御信号が入力されるようになっている。スイッチングコントロール回路175の出力端子は、トランジスタ171のベース端子に接続され、変調されたパルス信号をベース端子に出力するようになっている。スイッチングコントロール回路175は、制御信号に基づいてパルス信号のデューティー比を変化させることによりパルス信号を変調する。具体的には、制御信号の電圧が所定値のとき(通常時)、ハイレベルのパルス信号を所定のパルス幅で出力する。そして、制御信号の電圧が所定値よりも高くなるに従って、ハイレベルのパルス信号のパルス幅を通常時よりも長くし、制御信号の電圧が所定値よりも低くなるに従って通常時よりも短くする。なお、パルス信号の振幅及び周期は変化させない。
The switching
トランジスタ171は、ベース端子に入力されるスイッチングコントロール回路175からのパルス信号に基づいて、入力電圧Vinを降圧してコレクタ端子から出力するスイッチ素子である。トランジスタ171のコレクタ端子には直流電源が接続され、入力電圧Vinが印加されている。トランジスタ171のベース端子は、スイッチングコントロール回路175の出力端子に接続され、スイッチングコントロール回路175からパルス信号を入力するようになっている。トランジスタ171のエミッタ端子は、コイル176の一端に接続されている。コイル176の他端は、抵抗値R2の電流検出抵抗172の一端に接続されている。そして、トランジスタ171は、スイッチングコントロール回路175から出力されたパルス信号がハイレベルのときオンになり、パルス信号がローレベルのときオフになる。また、トランジスタ171のエミッタ端子から出力される電圧は、パルス信号のデューティー比が高くなるに従って上昇し、デューティー比が低くなるに従って低下していく。
このトランジスタ171、スイッチングコントロール回路175及び誤差増幅器73によって、電流検出抵抗172にかかる電圧が常にVref2となるように、すなわち、電流検出抵抗172に流れる電流がVref2/R2でほぼ一定となるように制御される。
The
コイル176は、トランジスタ171から流れてくる電流を磁気エネルギーとして蓄えるもので、トランジスタ171と電流検出抵抗172の間に直列接続されている。
ダイオード177は、コイル176から電流が逆流するのを防止するものである。ダイオード177のカソードは、コイル176の両端のうちトランジスタ171側に接続され、ダイオード177のアノードは接地されている。
コンデンサ178は、コイル176から流れてきた電流によって充電するとともに、充電した電気を電流検出抵抗172へと放電するものである。コンデンサ178の一端はコイル176の両端のうち電流検出抵抗172側に接続され、他端は接地されている。
コイル176、ダイオード177、コンデンサ178が図6に示したように接続されることにより、電源制御部170が出力する電圧はほぼ一定となる。
The
The
The
When the
次に、LED駆動回路107の駆動について説明する。
トランジスタ171は、スイッチングコントロール回路175から出力されるパルス信号によってオンとオフとの切り替えを交互に繰り返す。トランジスタ171がオンになると、電流がトランジスタ171からコイル176を通って電流検出抵抗172へ流れる。このとき、コイル176に磁気エネルギーが蓄えられるとともに、コンデンサ178が充電される。トランジスタ171がオフになると、コイル176の磁気エネルギーによってグランドからダイオード177を介して電流検出抵抗172に電流が供給される。また、コンデンサ178の放電によっても、電流検出抵抗172へ電流が供給される。LED駆動回路107の通常時の駆動状態では、これらの動作が繰り返されることにより、電流検出抵抗172にかかる電圧は基準電圧Vref2となり、電流検出抵抗172に流れる電流はVref2/R2でほぼ一定となる。
Next, driving of the
The
LED駆動回路107の駆動中、負荷が軽くなる等により、通常時よりも電流検出抵抗172にかかる電圧が大きくなると、誤差増幅器73が出力する制御信号の電圧が通常時よりも低下する。すると、スイッチングコントロール回路175が出力するパルス信号のデューティー比を下げる。すると、トランジスタ171のエミッタ端子から出力される電圧は、電流検出抵抗172にかかる電圧がVref2となるまで低下する。その結果、電流検出抵抗172を流れる電流はVref2/R2のまま維持される。
When the voltage applied to the
逆に、LED駆動回路7の駆動中、負荷が重くなる等により、通常時よりも電流検出抵抗172にかかる電圧が小さくなると、誤差増幅器73が出力する制御信号の電圧が通常時よりも上昇する。すると、スイッチングコントロール回路175が出力するパルス信号のデューティー比を上げる。すると、トランジスタ71のエミッタ端子から出力される電圧は、電流検出抵抗172にかかる電圧がVref2となるまで増加する。その結果、電流検出抵抗172を流れる電流はVref2/R2のまま維持される。
On the contrary, when the voltage applied to the
LED49のカソード側がグランドと短絡している場合、第1実施形態と同様にLED49のカソード側の電位が変化しないので、LED駆動回路107は、LED49に過電流を流すことなく駆動する。
また、LED49のアノードがグランドと短絡している状態でLEDユニット46を駆動を始めると同時に、誤差増幅器73は、スイッチングコントロール回路への電圧出力を高くし、スイッチングコントロール回路175は、電流検出抵抗172の高電位側にかかる電圧がVref2となるまでトランジスタ171に出力するパルス信号のデューティー比を上げる。これにより、電流検出抵抗172にはVref2/R2の電流が流れる。従って、この場合も、LED駆動回路107は、LED49に過電流を流すことなく駆動する。
When the cathode side of the
At the same time as the
このLED駆動回路107によれば、電源制御部をスイッチングコントロール回路で構成しているので、電力のロスを低減することができるという効果を奏する。
According to the
<第3の実施の形態>
続いて、本発明の第3実施形態に係るLED駆動回路207の構成について説明する。図7は、LED駆動回路207の回路図である。
LED駆動回路207は、図7に示すように、電源制御部270の構成が第2実施形態の電源制御部170と異なっている。すなわち、本実施形態の電源制御部270は、昇圧型のスイッチング電源回路となっている。その他の構成は前述したLED駆動回路107と同様のため、その説明を省略する。電源制御部270は、スイッチングコントロール回路175、コンデンサ178の他に、トランジスタ271、コイル276、ダイオード277等を有している。
<Third Embodiment>
Next, the configuration of the
As shown in FIG. 7, the
コイル276は、直流電源から流れてくる電流を磁気エネルギーとして蓄えるもので、直流電源とダイオード277のアノードとの間に直列接続されている。
ダイオード277は、コンデンサ178から電流が逆流するのを防止するものである。ダイオード277のカソードは抵抗値R2の電流検出抵抗172に接続されている。
コンデンサ178は、コイル276から流れてきた電流によって充電するとともに、充電した電気を電流検出抵抗172へと放電するものである。コンデンサ178の一端はダイオード277のカソードと電流検出抵抗172との間に接続され、コンデンサ178の他端は接地されている。
コイル276、ダイオード277、コンデンサ178が図7に示したように接続されることにより、電源制御部270が出力する電圧は入力電圧Vinよりも高く昇圧された状態でほぼ一定となる。
The
The
The
トランジスタ271のコレクタ端子は、コイル276の一端に接続されている。コイル276の他端は、直流電源に接続されている。トランジスタ271のエミッタ端子は接地されている。トランジスタ271のベース端子は、スイッチングコントロール回路175の出力端子に接続され、スイッチングコントロール回路175からパルス信号を入力するようになっている。
The collector terminal of the
このトランジスタ271、スイッチングコントロール回路175及び誤差増幅器73によって、電流検出抵抗172にかかる電圧が常にVref2となるように、すなわち、電流検出抵抗172を流れる電流がVref2/R2でほぼ一定となるように制御される。
The
次に、LED駆動回路207の駆動について説明する。
トランジスタ271は、スイッチングコントロール回路175から出力されるパルス信号によってオンとオフとの切り替えを交互に繰り返す。トランジスタ271がオンになると、直流電源から電流がコイル276に流れ、コイル276に磁気エネルギーが蓄えられる。トランジスタ271がオフになると、コイル276に蓄えられていた磁気エネルギーが電流となってコンデンサ178へと放出される。このとき、コイルの昇圧機能によって、コンデンサ178に印加される電圧は入力電圧Vinよりも高くなる。再びトランジスタ271がオンになり、コイル276に磁気エネルギーが蓄えられているとき、コンデンサ178に充電されていた電気が電流検出抵抗172へと放出される。LED駆動回路207の通常時の駆動状態では、これらが繰り返されることにより、電流検出抵抗172にかかる電圧は基準電圧Vref2と等しく、電流検出抵抗172を流れる電流はVref2/R2でほぼ一定となる。
Next, driving of the
The
電流検出抵抗172にかかる電圧に変動があった場合、LEDに短絡があった場合の誤差増幅器73、スイッチングコントロール回路175等の動作は、前述した第2実施形態と同様である。従って、電流検出抵抗172を流れる電流はVref2/R2のまま維持される。
When the voltage applied to the
続いて、本発明の第3実施形態の変形例であるLED駆動回路307の構成について説明する。図8は、LED駆動回路307の回路図である。
LED駆動回路307は、図8に示すように、電流検出抵抗172と誤差増幅器73との間の構成がLED駆動回路207と異なる。その他の構成は前述したLED駆動回路107と同様のため、その説明を省略する。LED駆動回路307は、図7に示したLED駆動回路207の構成の他に、抵抗372a〜372d等を備える。
Next, the configuration of an
As shown in FIG. 8, the
抵抗372aの一端は、電流検出抵抗172の高電位側に接続されている。抵抗372aの他端は、誤差増幅器73の反転入力端子に接続されている。
抵抗372bの一端は抵抗372aの他端と反転入力端子との間に接続されている。抵抗372bの他端は接地されている。
抵抗372cの一端は、電流検出抵抗172の低電位側に接続されている。抵抗372cの他端は、基準電圧発生部174の低電位側に接続されている。抵抗372dの一端は、抵抗372cの他端と基準電圧発生部174の低電位側との間に接続されている。抵抗372dの他端は接地されている。また上述の各実施形態と同様、基準電圧発生部174の高電位側は誤差増幅器73の非反転入力端子に接続されている。
抵抗372aと抵抗372cの抵抗値は共に等しくR3となっている。抵抗372bと抵抗372dの抵抗値は共に等しくR4となっている。
One end of the resistor 372a is connected to the high potential side of the
One end of the
One end of the
The resistance value of the resistor 372a the
次に、LED駆動回路307の駆動について説明する。
抵抗372a〜372dにより、誤差増幅器73の反転・非反転入力端子には、前述した各実施形態よりもR3/(R3+R4)倍だけ低い電圧がそれぞれ入力される。しかし、誤差増幅器73の反転入力端子に入力される電圧と非反転入力端子に入力される電圧の差は0であり、電源制御部270は前述した第3実施形態と同様に動作する。LED駆動回路307の通常時の駆動状態では、電流検出抵抗172にかかる電圧は基準電圧Vref2/((R4/(R3+R4))と等しく、電流検出抵抗172を流れる電流はVref2/(R2(R4/(R3+R4)))(ただし、R2<<R3、R2<<R4)でほぼ一定となる。
Next, driving of the
Due to the resistors 372a to 372d, a voltage lower by R 3 / (R 3 + R 4 ) times than that of the above-described embodiments is input to the inverting / non-inverting input terminal of the
電流検出抵抗172にかかる電圧に変動があった場合、LEDに短絡があった場合の誤差増幅器73、スイッチングコントロール回路175等の動作は、前述した第3実施形態と同様である。従って、電流検出抵抗172を流れる電流はVref2/(R2(R4/(R3+R4)))のまま維持される。
When the voltage applied to the
このLED駆動回路207によれば、電源制御部が昇圧型であるため、複数のLED49を確実に駆動することができるという効果を奏する。
According to the
ところで、誤差増幅器73を動作させるためには、+側電源端子に入力される電圧を反転入力端子及び非反転入力端子に入力する電圧より高くする必要がある。このため、LED駆動回路に用いる直流電源とは別に、誤差増幅器73用の電源を必要とする。しかし、変形例で説明したLED駆動回路307によれば、抵抗372a〜372dによって、反転入力端子及び非反転入力端子に入力される電圧を+側電源電圧より低くすることができるので、誤差増幅器73の電源としてLED駆動回路の直流電源を併用することができ、回路構成を簡単にすることができる。
By the way, in order to operate the
なお、上記実施形態ではLED49の駆動回路としたが、モータ等、他の電子部材の駆動、更にはバッテリーの充電器等に用いてもよい。また、第2、第3実施形態では、スイッチ素子としてトランジスタを用いたが、FET、サイリスタ等、他のスイッチ素子を用いてもよい。また、電池等から直流電流の供給を直接受けることとしたが、電源制御部に整流回路や平滑回路等を更に備えることにより、商業用交流電源から電力の供給を受けるようにしてもよい。
In the above embodiment, the driving circuit of the
1 液晶表示装置(表示部)
3 液晶ディスプレイパネル
36 フレキシブル配線基板
37 接地配線
4 バックライト装置
46 LEDユニット
48a 配線(第1配線)
48b 配線(第2配線)
49 LED(光源、電子部材)
7,107,207,307 LED駆動回路(光源駆動回路、電源回路)
70,170,270 電源制御部
71,171,271 トランジスタ
72,172 電流検出抵抗
73 誤差増幅器
74 基準電圧発生部
175 スイッチングコントロール回路
176,276コイル
177,277ダイオード
178 コンデンサ
372a-372d 抵抗
1 Liquid crystal display device (display unit)
3 Liquid
48b wiring (second wiring)
49 LED (light source, electronic member)
7, 107, 207, 307 LED drive circuit (light source drive circuit, power supply circuit)
70, 170, 270 Power
Claims (6)
反転入力端子に印加される電圧と非反転入力端子へ印加される電圧との差に基づいて前記制御信号を生成するとともに、前記制御信号を前記電源制御部に出力する誤差増幅器と、を備え、
前記電子部材のカソードが接地され、
前記電源制御部の出力端子と前記アノードとの間に電流検出抵抗が直列接続され、
前記誤差増幅器の非反転または反転のいずれか一方の入力端子が前記電流検出抵抗の高電圧側に接続され、
前記誤差増幅器の他方の入力端子と前記電流検出抵抗の低電圧側との間に、前記他方の入力端子に基準電圧を印加する基準電圧発生部が接続されていることを特徴とする電源回路。 A power supply control unit that reversibly applies a voltage based on an input control signal to the anode of the electronic member; and
An error amplifier that generates the control signal based on a difference between a voltage applied to the inverting input terminal and a voltage applied to the non-inverting input terminal, and outputs the control signal to the power supply control unit,
The cathode of the electronic member is grounded;
A current detection resistor is connected in series between the output terminal of the power control unit and the anode,
Either the non-inverting or inverting input terminal of the error amplifier is connected to the high voltage side of the current detection resistor,
A power supply circuit, wherein a reference voltage generator for applying a reference voltage to the other input terminal is connected between the other input terminal of the error amplifier and a low voltage side of the current detection resistor.
前記トランジスタのベース端子には、前記誤差増幅器から出力された前記制御信号が入力され、
前記トランジスタのコレクタ端子には、入力電圧が印加され、
前記トランジスタのエミッタ端子が前記電流検出抵抗の高電圧側に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の電源回路。 The power control unit includes a transistor,
The control signal output from the error amplifier is input to the base terminal of the transistor,
An input voltage is applied to the collector terminal of the transistor,
2. The power supply circuit according to claim 1, wherein an emitter terminal of the transistor is connected to a high voltage side of the current detection resistor.
パルス信号を生成するとともに、前記誤差増幅器から入力される制御信号に基づいて前記パルス信号を変調して出力するスイッチングコントロール回路と、
前記スイッチングコントロール回路から入力される前記パルス信号に基づいてオンとオフとを切り替えるスイッチ素子と、を有する昇圧型または降圧型のスイッチング電源回路であることを特徴とする請求項1に記載の電源回路。 The power control unit
A switching control circuit that generates a pulse signal and modulates and outputs the pulse signal based on a control signal input from the error amplifier;
2. The power supply circuit according to claim 1, wherein the power supply circuit is a step-up or step-down switching power supply circuit having a switch element that switches on and off based on the pulse signal input from the switching control circuit. .
入力される制御信号に基づいて、前記光源のアノードに電圧を印加する電源制御部と、前記電源制御部に制御信号を出力する誤差増幅器と、を有する光源駆動回路と、
前記光源からの射出光により表示を行う表示部と、
前記表示部を駆動する表示部駆動回路と、を備え、
前記表示部駆動回路と前記表示部とを接続する複数の配線のうち少なくとも1つが前記表示パネルに接地電位を供給する接地配線であり、
前記光源のカソードが前記接地配線に接続されていることを特徴とする表示装置。 A light source;
A light source drive circuit comprising: a power supply control unit that applies a voltage to the anode of the light source based on an input control signal; and an error amplifier that outputs a control signal to the power supply control unit;
A display unit for performing display by light emitted from the light source;
A display unit driving circuit for driving the display unit,
At least one of a plurality of wirings connecting the display unit driving circuit and the display unit is a ground wiring for supplying a ground potential to the display panel;
A display device, wherein a cathode of the light source is connected to the ground wiring.
前記光源のアノードと前記光源駆動回路とを接続する第1配線と、前記光源のカソードと前記接地配線とを接続する第2配線とが前記配線基板上に形成されていることを特徴とする請求項5に記載の表示装置。 The light source is mounted on a wiring board on which the plurality of wirings are formed,
The first wiring for connecting the anode of the light source and the light source driving circuit and the second wiring for connecting the cathode of the light source and the ground wiring are formed on the wiring board. Item 6. The display device according to Item 5.
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