JP2012071712A - Led駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】外部接続される複数の電流設定抵抗RL、RH毎に複数の基準電流IL、IHを各々独立して設定する電流設定部80と、外部入力されるストップ信号STOPに基づいて基準電流IL、IHのいずれか一つを選択する電流制御部40と、電流制御部40で選択された基準電流IREFに基づいて外部接続される発光ダイオード列LED1への出力電流IOUTを制御する出力トランジスタ10と、を有する。
【選択図】図2
Description
図1は、本発明に係る車両用LEDドライバICの一構成例を示すブロック図である。本構成例の車両用LEDドライバIC1(以下、本IC1と呼ぶ)は、出力トランジスタ10と、基準電圧生成部20と、H/Lモード設定部30と、電流制御部40と、LED地絡検出部50と、LEDオープン検出部60と、プロテクトバス制御部70(以下、PBUS制御部70と呼ぶ)と、電流設定部80と、を有する半導体集積回路装置である。
出力トランジスタ10は、電流制御部40の指示に基づいて発光ダイオード列LED1への出力電流IOUTを制御するスイッチ素子である。本IC1では、出力トランジスタ10として、Pチャネル型MOS[Metal Oxide Semiconductor]電界効果トランジスタが用いられている。出力トランジスタ10のソース及びバックゲートは、外部端子T1に接続されている。出力トランジスタ10のドレインは、外部端子T7に接続されている。出力トランジスタ10のゲートは、電流制御部40に接続されている。
本IC1における第1の特長は、入力電圧VINの電圧範囲が5.5〜40Vと広いことである。第2の特長は、電流制御部40として可変型定電流ソースドライバを内蔵している点である。第3の特長は、H/Lモード設定部30を内蔵している点である。第4の特長は、LEDオープン検出部50及びLEDショート検出部60を内蔵している点である。第5の特長は、電流設定抵抗RL、RHの地絡検出部及びオープン検出部を内蔵している点である。第6の特長は、過電圧保護部及び温度保護部を内蔵している点である。第7の特長は、PBUS制御部70(異常状態出力検知機能部)を内蔵している点である。
図2は、H/Lモード設定部30と電流制御部40の一構成例を示す回路図である。
本IC1は、上記したソースドライバの高精度化を実現する手段として、図3に示すように、入力トランジスタ41のソース・ドレイン間電圧VDS1と、出力トランジスタ10のソース・ドレイン間電圧VDS2とを一致させるバイアス部90をさらに有する。
図4は、電流設定部80の第1構成例を示す回路図である。第1構成例の電流設定部80は、Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ81及び82と、オペアンプ83及び84と、を含む。トランジスタ81のソース及びバックゲートは、外部端子T4に接続されている。トランジスタ81のドレインは、第1基準電流ILの出力端として、電流制御部40に接続されている。トランジスタ81のゲートは、オペアンプ83の出力端に接続されている。トランジスタ82のソース及びバックゲートは、外部端子T5に接続されている。トランジスタ82のドレインは、第2基準電流IHの出力端として、電流制御部40に接続されている。トランジスタ82のゲートは、オペアンプ84の出力端に接続されている。オペアンプ83の非反転入力端(+)は、所定のバイアス電圧VBの印加端に接続されている。オペアンプ83の反転入力端(−)は、トランジスタ81のソースに接続されている。オペアンプ84の非反転入力端(+)は、所定のバイアス電圧VBの印加端に接続されている。オペアンプ84の反転入力端(−)は、トランジスタ82のソースに接続されている。
図8は、PBUS制御部70の一構成例を示す回路図である。本構成例のPBUS制御部70は、抵抗71〜73と、npn型バイポーラトランジスタ74と、ダイオード75と、Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ76と、論理和演算器77とを含む。抵抗71の第1端は、外部端子T3に接続されている。抵抗71の第2端と抵抗72の第1端は、いずれもトランジスタ74のベースに接続されている。抵抗72の第2端は、接地端に接続されている。抵抗73の第1端は、基準電圧VREFの印加端に接続されている。抵抗73の第2端は、トランジスタ74のコレクタに接続されている。トランジスタ74のエミッタは、接地端に接続されている。ダイオード75のアノードは、トランジスタ74のコレクタに接続されている。ダイオード75のカソードは、強制オフ信号OFFの出力端として、電流制御部40やバイアス部90に接続されている。トランジスタ76のドレインは、外部端子T3に接続されている。トランジスタ76のソース及びバックゲートは、接地端に接続されている。トランジスタ76のゲートは、論理和演算器77の出力端に接続されている。論理和演算器77の第1入力端は、LED地絡検出信号DET1の入力端に接続されている。論理和演算器77の第2入力端は、LEDオープン検出信号DET2の入力端に接続されている。なお、図8には明示されていないが、論理和演算器77には、その他の異常検出信号(例えば、電流設定抵抗RL、RHの地絡検出信号やオープン検出信号)を入力しても構わない。
図10は、LED地絡検出部50の第1構成例を示す回路図である。第1構成例のLED地絡検出部50は、コンパレータ51と、直流電圧源52を含む。コンパレータ51の反転入力端(−)は、外部端子T7(出力電圧VOUTの印加端)に接続されている。コンパレータ51の非反転入力端(+)は、直流電圧源52の正極端(閾値電圧VTH1の印加端)に接続されている。コンパレータ51の出力端は、LED地絡検出信号DET1の出力端として、PBUS制御部70に接続されている。
図14は、LEDオープン検出部60の第1構成例を示す回路図である。第1構成例のLEDオープン検出部60は、コンパレータ61と、抵抗62と、定電流源63を含む。コンパレータ61の非反転入力端(+)は、外部端子T7(出力電圧VOUTの印加端)に接続されている。コンパレータ61の反転入力端(−)は、抵抗62を介して入力電圧VINの印加端に接続される一方、定電流源63を介して接地端にも接続されている。コンパレータ61の出力端は、LEDオープン検出信号DET2の出力端として、PBUS制御部70に接続されている。なお、抵抗62と定電流源63との接続ノードからは、閾値電圧VTH2(=VIN−α)が引き出される。
なお、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
10 出力トランジスタ(Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ)
20 基準電圧生成部
30 H/Lモード設定部
31〜33 抵抗
34 npn型バイポーラトランジスタ
35 インバータ
40 電流制御部
41 Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ
42 セレクタ
50 LED地絡検出部
51 コンパレータ
52 直流電圧源
53 抵抗
54 定電流源
55 ダイオード
60 LEDオープン検出部
61 コンパレータ
62 抵抗
63 定電流源
64 オペアンプ
65 抵抗
70 プロテクトバス制御部(PBUS制御部)
71〜73 抵抗
74 npn型バイポーラトランジスタ
75 ダイオード
76 Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
77 論理和演算器
80 電流設定部
81、82 Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
83、84 オペアンプ
85、86 定電流源
87、88 抵抗
90 バイアス部
91、92 Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ
93、94 オペアンプ
E1 バッテリ
SW1、SW2 スイッチ
D1〜D3 ダイオード
ZD1 ツェナダイオード
C1 コンデンサ
R1 プルアップ抵抗
RL、RH 電流設定抵抗
LED1〜LED3 発光ダイオード列
T1〜T7 外部端子
NTC 負特性サーミスタ
Claims (11)
- 外部接続される複数の電流設定抵抗毎に複数の基準電流を各々独立して設定する電流設定部と、
外部入力される制御信号に基づいて前記複数の基準電流のいずれか一つを選択する電流制御部と、
前記電流制御部で選択された基準電流に基づいて外部接続される車両用LEDへの出力電流を制御する出力トランジスタと、
を有することを特徴とする車両用LED駆動装置。 - 異常の検出有無に応じたプロテクトバス信号の生成及びその外部入出力を行うプロテクトバス制御部をさらに有し、
前記電流制御部は、前記プロテクトバス信号に基づいて前記車両用LEDへの電流供給可否を制御することを特徴とする請求項1に記載の車両用LED駆動装置。 - 前記車両用LEDの地絡を検出するLED地絡検出部をさらに有し、
前記電流制御部は、前記車両用LEDの地絡時に前記出力電流の供給を強制オフさせることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用LED駆動装置。 - 前記LED地絡検出部は、
前記車両用LEDの順方向降下電圧またはこれに応じたモニタ電圧と第1閾値電圧とを比較してLED地絡検出信号を生成する第1コンパレータと、
前記車両用LEDの地絡解消時に前記車両用LEDへ電流を流し込んで順方向降下電圧を発生させる地絡復帰回路と、
を含むことを特徴とする請求項3に記載の車両用LED駆動装置。 - 前記車両用LEDのオープンを検出するLEDオープン検出部をさらに有することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の車両用LED駆動装置。
- 前記LEDオープン検出部は、
前記車両用LEDが外部接続される外部端子の端子電圧と第2閾値電圧とを比較してLEDオープン検出信号を生成する第2コンパレータと、
前記端子電圧と前記第2閾値電圧よりも低いクランプ電圧との差分を増幅して電流制限信号を生成するアンプと、
を含み、
前記電流制御部は、前記電流制限信号に基づいて前記端子電圧が前記クランプ電圧を上回らないように前記車両用LEDへの出力電流を制御することを特徴とする請求項5に記載の車両用LED駆動装置。 - 前記電流設定部は、前記複数の電流設定抵抗にそれぞれ定電圧を印加することにより、前記複数の基準電流を生成することを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の車両用LED駆動装置。
- 前記電流設定部は、前記複数の電流設定抵抗にそれぞれ定電流を流すことにより、複数の電流設定電圧を生成し、さらに、複数の内部抵抗にそれぞれ前記複数の電流設定電圧を印加することにより、前記複数の基準電流を生成することを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の車両用LED駆動装置。
- 前記複数の電流設定抵抗には、それぞれ負特性サーミスタが並列に接続されることを特徴とする請求項8に記載の車両用LED駆動装置。
- 前記電流制御部は、
前記出力トランジスタと共にカレントミラーを形成し、自身に入力される前記基準電流に応じて前記出力トランジスタにミラー電流を発生させる入力トランジスタを含むことを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の車両用LED駆動装置。 - 前記入力トランジスタと前記出力トランジスタのソース・ドレイン間電圧を一致させるバイアス部をさらに有することを特徴とする請求項10に記載の車両用LED駆動装置。
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