JP2015138916A - Light-emitting diode display device, and control method thereof - Google Patents

Light-emitting diode display device, and control method thereof Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting diode display device and a control method thereof, capable of controlling power supply to a light-emitting diode, using a linear regulator circuit having a power transistor, and preventing excessive heat generation of the power transistor.SOLUTION: In a light-emitting diode display device 100, an output current determination part 132 calculates a junction temperature using a voltage difference between an input voltage and an output voltage of a power transistor 121, determines whether a value obtained by adding a prescribed margin to the junction temperature reaches an absolute maximum rating (an allowable upper limit value) or not, and outputs a request signal to a PWM pulse controller 133 so as to reduce a duty ratio D when the value reaches the absolute maximum rated value. Thus, an average output current of the power transistor 121 is decreased, its junction temperature is decreased, and damage of the power transistor 121 is prevented.

Description

本発明は、発光ダイオードを用いた表示装置及びその制御方法に関し、特に発光ダイオードへの電源供給にパワー半導体を用いた発光ダイオード表示装置及びその制御方法に関するものである。   The present invention relates to a display device using a light emitting diode and a control method thereof, and more particularly to a light emitting diode display device using a power semiconductor for power supply to the light emitting diode and a control method thereof.

近年、照明器具や表示装置等に用いる発光体として発光ダイオードの使用が広く進められており、車両に搭載される照明器具等にも発光ダイオードが採用されるようになっている(例えば特許文献1)。また、発光ダイオードの発熱による損傷を防止する技術が、例えば特許文献2に記載されている。特許文献2では、発光ダイオードを収納した灯室内の温度を監視し、温度が過度に上昇するのを防止するために、発光ダイオードに電流を供給するスイッチングレギュレータをPWMコントローラで制御する構成としている。スイッチングレギュレータは、トランスとスイッチとしてのNMOSトランジスタとを備えた構成としている。   In recent years, light-emitting diodes have been widely used as light emitters used in lighting fixtures and display devices, and light-emitting diodes have been adopted in lighting fixtures and the like mounted on vehicles (for example, Patent Document 1). ). Further, for example, Patent Document 2 discloses a technique for preventing damage to the light emitting diode due to heat generation. In Patent Document 2, the temperature in the lamp chamber in which the light emitting diode is housed is monitored, and a switching regulator that supplies current to the light emitting diode is controlled by a PWM controller in order to prevent the temperature from rising excessively. The switching regulator has a configuration including a transformer and an NMOS transistor as a switch.

発光ダイオードは、さらに車載レーダの警告表示装置等にも採用されるようになっているが、車載レーダに対しては、設置性や価格の観点等からレーダ本体の小型軽量化及び低コスト化が強く要求されている。車載レーダの警告表示装置は、レーダで検知した危険情報等を発光ダイオードを点灯表示させることで通知するものであるが、ユーザがこれを検知しやすいように車内のダッシュボードやドアミラー等に設置されている。一方、レーダ本体は車両のバンパ等の車外に取り付けられるが、警告表示装置の発光ダイオードを駆動させるためのドライブ回路も車外のレーダ本体側に設けられることがある。その場合には、ドライブ回路の小型軽量化が強く求められる。   Light-emitting diodes are also being used in warning display devices for in-vehicle radars, but for in-vehicle radars, the radar body is reduced in size, weight, and cost from the standpoints of installation and cost. There is a strong demand. The warning display device for in-vehicle radars notifies the danger information detected by the radar by lighting the light emitting diodes, but is installed on the dashboard or door mirror in the vehicle so that the user can easily detect this. ing. On the other hand, the radar main body is attached to the outside of the vehicle such as a bumper of the vehicle, but a drive circuit for driving the light emitting diode of the warning display device may be provided on the radar main body side outside the vehicle. In that case, a reduction in size and weight of the drive circuit is strongly demanded.

特許文献2に記載のスイッチングレギュレータは、トランスとNMOSトランジスタを備えていることから、小型軽量化及び低コスト化するのが難しい。ドライブ回路を小型軽量化して低コストを図るには、バッテリから1段の電源回路構成で発光ダイオードに電流を供給するように構成されたドライブ回路を用いるのが望ましく、中でもリニアレギュレータタイプのICを用いたドライブ回路(以下では、単にリニアレギュレータ回路と称する。)は、構成が簡素で小型化に向いている。   Since the switching regulator described in Patent Document 2 includes a transformer and an NMOS transistor, it is difficult to reduce the size and weight and reduce the cost. In order to reduce the size and weight of the drive circuit and reduce the cost, it is desirable to use a drive circuit configured to supply current to a light emitting diode from a battery in a single-stage power supply circuit configuration. The drive circuit used (hereinafter simply referred to as a linear regulator circuit) has a simple configuration and is suitable for miniaturization.

特開2010−522113号公報JP 2010-522113 A 特開2004−276738号公報JP 2004-276738 A

しかしながら、リニアレギュレータ回路では入力電圧と出力電圧との電圧差に対応した電力損失が生じており、この電力損失が熱に変換されてしまう。特に、発光ダイオード表示装置を車両に搭載して用いる場合には、電源であるバッテリの電圧が走行状態等に応じて大きく変動することから、リニアレギュレータ回路の入力電圧も大きく変動することになる。   However, in the linear regulator circuit, power loss corresponding to the voltage difference between the input voltage and the output voltage occurs, and this power loss is converted into heat. In particular, when the light emitting diode display device is mounted on a vehicle and used, the voltage of the battery as a power source greatly varies depending on the running state and the like, and therefore the input voltage of the linear regulator circuit also varies greatly.

バッテリ電圧は通常12.6V程度であるが、オルタネータの動作やバッテリの劣化等の要因により電圧が変動する。そのため、車載機器では製品仕様としてバッテリ電圧が8V程度から16V程度までの電圧範囲で安定動作することが求められることが多い。そのため、例えばバッテリ電圧が仕様上の最低電圧となった場合でも、発光ダイオード表示装置が十分に点灯するように発光ダイオードの合計順方向電圧を設計することが必要となる。その場合には、バッテリ電圧が逆に高くなったときに、リニアレギュレータ回路の入出力電圧差が大きくなり、その結果発熱が大きくなってしまう。   The battery voltage is normally about 12.6 V, but the voltage varies depending on factors such as alternator operation and battery deterioration. Therefore, in-vehicle devices are often required to operate stably in a voltage range from about 8V to about 16V as a product specification. Therefore, it is necessary to design the total forward voltage of the light-emitting diodes so that the light-emitting diode display device is sufficiently lit even when the battery voltage becomes the minimum voltage in the specification, for example. In that case, when the battery voltage increases, the input / output voltage difference of the linear regulator circuit increases, and as a result, heat generation increases.

リニアレギュレータ回路での電力損失による発熱は、リニアレギュレータ回路内の発熱素子のジャンクション温度を上昇させることになり、ジャンクション温度がその上限値(絶対定格)を超えると発熱素子を損傷させてしまうおそれがある。   Heat generation due to power loss in the linear regulator circuit increases the junction temperature of the heating element in the linear regulator circuit. If the junction temperature exceeds the upper limit (absolute rating), the heating element may be damaged. is there.

通常の使用環境ではジャンクション温度に十分な余裕がある場合でも、仕様上最も厳しい環境(例えば、バッテリ電圧が仕様上の上限で環境温度も仕様上の上限のとき)においても安定動作できるように設計する必要があるときは、放熱性を高めるために大きな放熱器を設置したり、大型のパワー素子を用いる必要が生じる。その結果、リニアレギュレータ回路の寸法が大きくなりコストも割高となるため、リニアレギュレータ回路を用いることのメリットが低減してしまうといった問題が生じる。   Designed for stable operation even under the most severe specifications (for example, when the battery voltage is at the upper limit of the specification and the environmental temperature is also at the upper limit of the specification), even if the junction temperature has sufficient margin in the normal operating environment When it is necessary to do so, it is necessary to install a large heat sink or use a large power element in order to improve heat dissipation. As a result, the size of the linear regulator circuit becomes large and the cost becomes high, so that there is a problem that the merit of using the linear regulator circuit is reduced.

そこで、入出力電圧差が大きくなることが想定される場合には、リニアレギュレータ回路に代えて、例えば変換効率の高いDCDCコンバータが駆動回路に用いられる。しかし、DCDCコンバータはリニアレギュレータ回路に比べて構成部品点数が多く部品コストが高くなるといった問題があるのに加えて、広い実装スペースを必要とするといった問題もある。また、DCDCコンバータはスイッチング電源であるため、スイッチングに起因するノイズが発生するといった問題もある。   Therefore, when it is assumed that the input / output voltage difference becomes large, a DCDC converter with high conversion efficiency, for example, is used for the drive circuit instead of the linear regulator circuit. However, in addition to the problem that the DCDC converter has a larger number of components and a higher component cost than the linear regulator circuit, there is also a problem that a large mounting space is required. Further, since the DCDC converter is a switching power supply, there is a problem that noise caused by switching occurs.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、パワートランジスタを備えたリニアレギュレータ回路を用いて発光ダイオードへの電源供給を制御するとともにパワートランジスタの発熱が過大になるのを防止することが可能な発光ダイオード表示装置及びその制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and controls power supply to a light-emitting diode using a linear regulator circuit including a power transistor and prevents excessive heat generation of the power transistor. An object of the present invention is to provide a light emitting diode display device and a control method thereof.

上記課題を解決するため、本発明の発光ダイオード表示装置の第1の態様は、1以上の発光ダイオードを有する表示部と、所定の電源から前記発光ダイオードに供給される電流を制御するパワートランジスタを有して該パワートランジスタの出力電流が所定の目標電流値に一致するように制御するリニアレギュレータ回路と、前記リニアレギュレータ回路の周囲雰囲気温度を測定する温度測定回路と、少なくとも前記リニアレギュレータ回路の入力電圧を入力するとともに前記温度測定回路から前記周囲雰囲気温度を入力して前記パワートランジスタのジャンクション温度を算出し、該ジャンクション温度が所定の上限値に達するか否かを判定する出力電流判定部と、前記出力電流判定部で前記ジャンクション温度が前記上限値に達すると判定されたときにデューティ比を小さくしたPWM信号を前記リニアレギュレータ回路に出力するPWMパルス制御器と、を有する制御部と、を備え、前記リニアレギュレータ回路は、前記PWMパルス制御器から入力する前記PWM信号に従って前記パワートランジスタの出力電流をさらにオン/オフ制御することを特徴とする。   In order to solve the above problems, a first aspect of a light-emitting diode display device according to the present invention includes a display unit having one or more light-emitting diodes, and a power transistor that controls a current supplied from a predetermined power source to the light-emitting diodes. A linear regulator circuit that controls the output current of the power transistor to match a predetermined target current value, a temperature measuring circuit that measures the ambient temperature of the linear regulator circuit, and at least an input of the linear regulator circuit An output current determination unit that inputs a voltage and calculates the junction temperature of the power transistor by inputting the ambient atmosphere temperature from the temperature measurement circuit, and determines whether or not the junction temperature reaches a predetermined upper limit value; The output current determination unit determines that the junction temperature reaches the upper limit value. A PWM pulse controller that outputs a PWM signal with a reduced duty ratio to the linear regulator circuit when the PWM signal is received, and the linear regulator circuit receives the PWM input from the PWM pulse controller. The output current of the power transistor is further on / off controlled in accordance with the signal.

本発明の発光ダイオード表示装置の他の態様は、前記制御部は、前記入力電圧を入力して前記リニアレギュレータ回路の出力電圧との電圧差を算出する電圧差分演算回路をさらに備え、前記出力電流判定部は、前記電圧差分演算回路から前記電圧差を入力して前記ジャンクション温度を算出することを特徴とする。   In another aspect of the light emitting diode display device of the present invention, the control unit further includes a voltage difference calculation circuit that inputs the input voltage and calculates a voltage difference from an output voltage of the linear regulator circuit, and the output current The determination unit inputs the voltage difference from the voltage difference calculation circuit and calculates the junction temperature.

本発明の発光ダイオード表示装置の他の態様は、前記電圧差分演算回路は、さらに前記リニアレギュレータ回路の出力電圧を入力して前記電圧差を算出することを特徴とする。   Another aspect of the light emitting diode display device of the present invention is characterized in that the voltage difference calculation circuit further calculates the voltage difference by inputting an output voltage of the linear regulator circuit.

本発明の発光ダイオード表示装置の他の態様は、前記電圧差分演算回路は、前記リニアレギュレータ回路の出力電圧を所定の一定値として前記電圧差を算出することを特徴とする。   In another aspect of the light-emitting diode display device of the present invention, the voltage difference calculation circuit calculates the voltage difference with an output voltage of the linear regulator circuit as a predetermined constant value.

本発明の発光ダイオード表示装置の他の態様は、前記制御部は、前記発光ダイオードの順方向電圧の温度特性テーブルを事前に保存するメモリをさらに備え、前記出力電流判定部は、前記メモリから前記温度特性テーブルを読み出して前記発光ダイオードの順方向電圧を推定し、前記順方向電圧から前記リニアレギュレータ回路の出力電圧を推定して前記前記ジャンクション温度を算出することを特徴とする。   In another aspect of the light emitting diode display device of the present invention, the control unit further includes a memory that stores in advance a temperature characteristic table of a forward voltage of the light emitting diode, and the output current determination unit is configured to store the output current determination unit from the memory. A temperature characteristic table is read to estimate a forward voltage of the light emitting diode, and an output voltage of the linear regulator circuit is estimated from the forward voltage to calculate the junction temperature.

本発明の発光ダイオード表示装置の他の態様は、前記リニアレギュレータ回路は、前記表示部の電流から決まる基準電圧に対する目標電圧を出力する基準電圧源と、前記基準電圧と前記目標電圧とを入力して両者の誤差信号を出力する差動増幅器と、前記誤差信号に従って前記パワートランジスタの出力電流を制御する制御用トランジスタと、をさらに備え、前記PWMパルス制御器は、前記PWM信号を前記基準電圧源に出力し、前記基準電圧源は、前記PWM信号に従って前記目標電圧の出力をオン/オフすることを特徴とする。   In another aspect of the light emitting diode display device of the present invention, the linear regulator circuit inputs a reference voltage source that outputs a target voltage with respect to a reference voltage determined from a current of the display unit, and the reference voltage and the target voltage. A differential amplifier that outputs an error signal of the both, and a control transistor that controls an output current of the power transistor in accordance with the error signal, wherein the PWM pulse controller transmits the PWM signal to the reference voltage source. And the reference voltage source turns on / off the output of the target voltage in accordance with the PWM signal.

本発明の発光ダイオード表示装置の制御方法の第1の態様は、1以上の発光ダイオードを有する表示部と、所定の電源から前記発光ダイオードに供給される電流を制御するパワートランジスタを有して該パワートランジスタの出力電流が所定の目標電流値に一致するように制御するリニアレギュレータ回路と、前記リニアレギュレータ回路の周囲雰囲気温度を測定する温度測定回路と、前記パワートランジスタのジャンクション温度を算出して所定のPWM信号を出力する制御部と、を備えた発光ダイオード表示装置の制御方法であって、前記制御部では、少なくとも前記リニアレギュレータ回路の入力電圧を入力するとともに前記温度測定回路から前記周囲雰囲気温度を入力して前記パワートランジスタのジャンクション温度を算出し、前記ジャンクション温度が所定の上限値に達するか否かを判定し、前記ジャンクション温度が前記上限値に達すると判定されたときにデューティ比を小さくしたPWM信号を前記リニアレギュレータ回路に出力し、前記リニアレギュレータ回路では、前記PWMパルス制御器から入力する前記PWM信号に従って前記パワートランジスタの出力電流をさらにオン/オフ制御することを特徴とする。   According to a first aspect of the control method of a light emitting diode display device of the present invention, the display unit includes one or more light emitting diodes, and a power transistor that controls a current supplied from a predetermined power source to the light emitting diodes. A linear regulator circuit that controls the output current of the power transistor to match a predetermined target current value, a temperature measuring circuit that measures the ambient temperature of the linear regulator circuit, and a junction temperature of the power transistor is calculated to be predetermined. A control unit that outputs a PWM signal of the light emitting diode display device, wherein the control unit inputs at least the input voltage of the linear regulator circuit and the ambient temperature from the temperature measurement circuit To calculate the junction temperature of the power transistor, It is determined whether or not the junction temperature reaches a predetermined upper limit value, and when it is determined that the junction temperature reaches the upper limit value, a PWM signal with a reduced duty ratio is output to the linear regulator circuit, and the linear regulator In the circuit, the output current of the power transistor is further on / off controlled in accordance with the PWM signal input from the PWM pulse controller.

本発明によれば、パワートランジスタを備えたリニアレギュレータ回路を用いて発光ダイオードへの電源供給を制御するとともにパワートランジスタの発熱が過大になるのを防止することが可能な発光ダイオード表示装置及びその制御方法を提供することが可能となる。   According to the present invention, a light-emitting diode display device capable of controlling power supply to a light-emitting diode using a linear regulator circuit having a power transistor and preventing excessive heat generation of the power transistor and control thereof It becomes possible to provide a method.

本発明の第1実施形態に係る発光ダイオード表示装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the light emitting diode display apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る発光ダイオード表示装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the light emitting diode display apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る発光ダイオード表示装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the light emitting diode display apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

本発明の好ましい実施の形態における発光ダイオード表示装置及びその制御方法について、図面を参照して詳細に説明する。同一機能を有する各構成部については、図示及び説明簡略化のため、同一符号を付して示す。   A light emitting diode display device and a control method thereof according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Each component having the same function is denoted by the same reference numeral for simplification of illustration and description.

本発明の発光ダイオード表示装置及びその制御方法では、発光ダイオードのドライブ回路として、簡素な構成で低コストのリニアレギュレータ回路を用いる。リニアレギュレータ回路は、入力電圧を所望の出力電圧まで降下させて発光ダイオードに電流を供給するように構成されているが、入力電圧と出力電圧との電圧差に対応する電力が損失となっている。この電力損失は、熱に変換されてリニアレギュレータ回路内部の発熱素子のジャンクション温度を上昇させる。本発明の発光ダイオード表示装置及びその制御方法では、リニアレギュレータ回路における電力損失を低減することができ、これによりジャンクション温度の上昇を抑制するとともに、発光ダイオード表示装置の小型化を容易にしている。   In the light emitting diode display device and the control method thereof according to the present invention, a low-cost linear regulator circuit with a simple configuration is used as a drive circuit for the light emitting diode. The linear regulator circuit is configured to reduce the input voltage to a desired output voltage and supply a current to the light emitting diode, but power corresponding to the voltage difference between the input voltage and the output voltage is lost. . This power loss is converted into heat to increase the junction temperature of the heating element inside the linear regulator circuit. In the light emitting diode display device and the control method thereof according to the present invention, power loss in the linear regulator circuit can be reduced, thereby suppressing an increase in junction temperature and facilitating downsizing of the light emitting diode display device.

リニアレギュレータ回路における電力損失量をPとすると、電力損失量Pは次式で与えられる。
P=(VinーVout)×I+Vin×Iq (1)
ここで、
Vin:リニアレギュレータ回路の入力電圧
Vout:リニアレギュレータ回路の出力電圧
I:リニアレギュレータ回路の出力電流
Iq:リニアレギュレータ回路の静止電流
When the power loss amount in the linear regulator circuit is P, the power loss amount P is given by the following equation.
P = (Vin−Vout) × I + Vin × Iq (1)
here,
Vin: input voltage of the linear regulator circuit Vout: output voltage of the linear regulator circuit I: output current of the linear regulator circuit Iq: quiescent current of the linear regulator circuit

また、リニアレギュレータ回路内の発熱素子のジャンクション温度Tjは、次式で与えられる。
Tj=Ta+θJa×P (2)
ここで、
Ta:リニアレギュレータ回路周囲の雰囲気温度
θJa:発熱素子から周囲雰囲気までの熱抵抗
Further, the junction temperature Tj of the heating element in the linear regulator circuit is given by the following equation.
Tj = Ta + θJa × P (2)
here,
Ta: ambient temperature around linear regulator circuit θJa: thermal resistance from heating element to ambient atmosphere

式(1)に示すように、入力電圧Vinと出力電圧Voutとの電圧差に対応して電力損失が発生する。この電力損失は、式(2)に示すように、リニアレギュレータ回路内部の発熱素子のジャンクション温度Tjを上昇させる。   As shown in Expression (1), power loss occurs corresponding to the voltage difference between the input voltage Vin and the output voltage Vout. This power loss increases the junction temperature Tj of the heating element inside the linear regulator circuit, as shown in Equation (2).

(第1実施形態)
本発明の第1の実施の形態に係る発光ダイオード表示装置及びその制御方法を、図1を用いて以下に説明する。図1は、本実施形態の発光ダイオード表示装置100の構成を示すブロック図である。発光ダイオード表示装置100は、発光ダイオード111を有する表示部110と、発光ダイオード111に電源を供給するリニアレギュレータ回路120と、リニアレギュレータ回路120を制御する制御部130と、リファレンス抵抗140と、温度測定回路150とを備えている。
(First embodiment)
A light-emitting diode display device and a control method thereof according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a light emitting diode display device 100 according to the present embodiment. The light emitting diode display device 100 includes a display unit 110 having a light emitting diode 111, a linear regulator circuit 120 that supplies power to the light emitting diode 111, a control unit 130 that controls the linear regulator circuit 120, a reference resistor 140, and a temperature measurement. Circuit 150.

表示部110は、1つまたは複数個の発光ダイオード111を備えることができ、ここでは2つの発光ダイオード111が直列に配置された一例を示している。発光ダイオード111を用いた表示器110は、例えば車両に搭載されたレーダ装置の警告表示器等に用いることができる。   The display unit 110 can include one or a plurality of light emitting diodes 111. Here, an example is shown in which two light emitting diodes 111 are arranged in series. The indicator 110 using the light emitting diode 111 can be used, for example, as a warning indicator of a radar device mounted on a vehicle.

リニアレギュレータ回路120は、パワートランジスタ121、制御用トランジスタ122、差動増幅器123、及び基準電圧源124を有している。ここでは、一例としてパワートランジスタ121にpnp型のバイポーラトランジスタを用い、制御用トランジスタ122にnpn型のバイポーラトランジスタを用いているが、これに限定されるものではない。また、基準電圧源124として、例えばバンドギャップリファレンスを用いることができる。   The linear regulator circuit 120 includes a power transistor 121, a control transistor 122, a differential amplifier 123, and a reference voltage source 124. Here, as an example, a pnp type bipolar transistor is used for the power transistor 121 and an npn type bipolar transistor is used for the control transistor 122, but this is not restrictive. As the reference voltage source 124, for example, a band gap reference can be used.

差動増幅器123は、正極入力端子が基準電圧源124に接続され、負極入力端子がリファレンス抵抗140の入力側(表示部110側)に接続されている。リファレンス抵抗140の出力側が接地されていることから、リファレンス抵抗140の入力側電圧(以下では、基準電圧Vrefとする)は、次式で与えられる。
Vref=Rref×ILED
ここで、リファレンス抵抗140の抵抗値をRrefとし、リファレンス抵抗140を流れる電流に等しい発光ダイオード111の電流をILEDとしている。
The differential amplifier 123 has a positive input terminal connected to the reference voltage source 124 and a negative input terminal connected to the input side (the display unit 110 side) of the reference resistor 140. Since the output side of the reference resistor 140 is grounded, the input side voltage of the reference resistor 140 (hereinafter referred to as the reference voltage Vref) is given by the following equation.
Vref = Rref × ILED
Here, the resistance value of the reference resistor 140 is Rref, and the current of the light emitting diode 111 equal to the current flowing through the reference resistor 140 is ILED.

差動増幅器123は、基準電圧Vrefが基準電圧源124の電圧(目標電圧)に一致するようにパワートランジスタ121の出力電流を制御している。これにより、発光ダイオード111の電流ILEDは、基準電圧源124の目標電圧に対応する所定の目標電流値に制御される。ここで、基準電圧源124の目標電圧をV0とすると、目標電流値はV0/Rrefで与えられる。   The differential amplifier 123 controls the output current of the power transistor 121 so that the reference voltage Vref matches the voltage (target voltage) of the reference voltage source 124. Thereby, the current ILED of the light emitting diode 111 is controlled to a predetermined target current value corresponding to the target voltage of the reference voltage source 124. Here, when the target voltage of the reference voltage source 124 is V0, the target current value is given by V0 / Rref.

上記のような差動増幅器123によるパワートランジスタ121の出力電流の制御により、リニアレギュレータ回路120の入力電圧Vinがパワートランジスタ121において出力電圧Voutまで降下される。リニアレギュレータ回路120における電力損失量Pは、パワートランジスタ121におけるVinからVoutへの電圧降下によって生じることになる。本実施形態の発光ダイオード表示装置100は、パワートランジスタ121での電力損失量Pによりそのジャンクション温度が過大となるのを防止するように構成されており、これによりパワートランジスタ121が損傷するのを回避することが可能となっている。   By controlling the output current of the power transistor 121 by the differential amplifier 123 as described above, the input voltage Vin of the linear regulator circuit 120 is dropped in the power transistor 121 to the output voltage Vout. The power loss amount P in the linear regulator circuit 120 is caused by a voltage drop from Vin to Vout in the power transistor 121. The light emitting diode display device 100 according to the present embodiment is configured to prevent the junction temperature from becoming excessive due to the power loss amount P in the power transistor 121, thereby avoiding damage to the power transistor 121. It is possible to do.

制御部130は、電圧差分演算回路131、出力電流判定部132、及びPWMパルス制御器133を有している。電圧差分演算回路131は、パワートランジスタ121の入力電圧Vinと出力電圧Voutとを入力して両者の電圧差(Vin−Vout)を演算し、これを出力電流判定部132に出力している。出力電流判定部132は、電圧差分演算回路131から電圧差(Vin−Vout)を入力するとともに、温度測定回路150からリニアレギュレータ回路120の周囲雰囲気温度Taを入力する。温度測定回路150は、例えばサーミスタを用いてリニアレギュレータ回路120の周囲雰囲気温度Taを測定するように構成される。   The control unit 130 includes a voltage difference calculation circuit 131, an output current determination unit 132, and a PWM pulse controller 133. The voltage difference calculation circuit 131 inputs the input voltage Vin and the output voltage Vout of the power transistor 121, calculates the voltage difference (Vin−Vout) between them, and outputs this to the output current determination unit 132. The output current determination unit 132 receives the voltage difference (Vin−Vout) from the voltage difference calculation circuit 131 and the ambient atmosphere temperature Ta of the linear regulator circuit 120 from the temperature measurement circuit 150. The temperature measurement circuit 150 is configured to measure the ambient atmosphere temperature Ta of the linear regulator circuit 120 using, for example, a thermistor.

出力電流判定部132は、上記の電圧差(Vin−Vout)を用いてパワートランジスタ121における電力損失量Pを算出し、電力損失量Pと周囲雰囲気温度Taからジャンクション温度Tjを算出する。そして、得られたジャンクション温度Tjが過大のときは、リニアレギュレータ回路120の出力電流が過大であると判定し、PWMパルス制御器133に対してリニアレギュレータ回路120の出力電流の低下を要求する信号を出力する。   The output current determination unit 132 calculates the power loss amount P in the power transistor 121 using the voltage difference (Vin−Vout), and calculates the junction temperature Tj from the power loss amount P and the ambient atmosphere temperature Ta. When the obtained junction temperature Tj is excessive, it is determined that the output current of the linear regulator circuit 120 is excessive, and the PWM pulse controller 133 is requested to decrease the output current of the linear regulator circuit 120. Is output.

PWMパルス制御器133は、基準電圧源124をオン/オフさせるための制御信号(PWM信号)を出力しており、基準電圧源124をオンにする割合であるデューティ比(0〜1)を調整してPWM信号を出力する。出力電流判定部132からリニアレギュレータ回路120の出力電流を低下させる要求信号を入力すると、デューティ比を小さくしたPWM信号を基準電圧源124に出力する。これにより、基準電圧源124がオフとなる期間が増加してリニアレギュレータ回路120の出力電流を0に低減させる期間が増加する。その結果、リニアレギュレータ回路120の平均的な出力電流が低下し、パワートランジスタ121のジャンクション温度を低下させることが可能となる。   The PWM pulse controller 133 outputs a control signal (PWM signal) for turning on / off the reference voltage source 124, and adjusts a duty ratio (0 to 1) that is a ratio for turning on the reference voltage source 124. To output a PWM signal. When a request signal for reducing the output current of the linear regulator circuit 120 is input from the output current determination unit 132, a PWM signal with a reduced duty ratio is output to the reference voltage source 124. As a result, the period during which the reference voltage source 124 is turned off increases and the period during which the output current of the linear regulator circuit 120 is reduced to zero increases. As a result, the average output current of the linear regulator circuit 120 is lowered, and the junction temperature of the power transistor 121 can be lowered.

上記の式(1)において、リニアレギュレータ回路120の出力電流であるパワートランジスタ121の出力電流Iは、発光ダイオード111の電流ILED及びリファレンス抵抗140の電流に等しい。また、リニアレギュレータ回路120の出力電圧Voutは、表示部110における電圧降下量となる発光ダイオード111の合計順方向電圧(VLEDとする)と基準電圧Vrefとの和に等しく、
Vout=VLED+Vref
と表すことができる。
In the above formula (1), the output current I of the power transistor 121 that is the output current of the linear regulator circuit 120 is equal to the current ILED of the light emitting diode 111 and the current of the reference resistor 140. Further, the output voltage Vout of the linear regulator circuit 120 is equal to the sum of the total forward voltage (referred to as VLED) of the light emitting diode 111 that is the amount of voltage drop in the display unit 110 and the reference voltage Vref,
Vout = VLED + Vref
It can be expressed as.

これより、パワートランジスタ121のジャンクション温度Tjは、式(1)、(2)を用いて次式のように表すことができる。
Tj=Ta+θja×{(VinーVLED−Vref)×ILED×D
+Vin×Iq} (3)
Thus, the junction temperature Tj of the power transistor 121 can be expressed as the following equation using equations (1) and (2).
Tj = Ta + θja × {(Vin−VLED−Vref) × ILED × D
+ Vin × Iq} (3)

式(3)において、発光ダイオード111の電流ILEDは、次式を用いて算出することができる。
ILED=Vref/Rref
ここで、リファレンス抵抗Rrefは、事前に取得しておくことができる。また、DはPWMパルス制御器133から基準電圧源124に出力されるPWM信号のデューティ比を表しており、基準電圧源124のオン/オフに対応してパワートランジスタ121の出力電流がILEDまたは0となることから、ILED×Dはパワートランジスタ121の平均出力電流を表している。
In Expression (3), the current ILED of the light emitting diode 111 can be calculated using the following expression.
ILED = Vref / Rref
Here, the reference resistance Rref can be acquired in advance. D represents the duty ratio of the PWM signal output from the PWM pulse controller 133 to the reference voltage source 124, and the output current of the power transistor 121 corresponds to ILED or 0 corresponding to the on / off of the reference voltage source 124. Therefore, ILED × D represents the average output current of the power transistor 121.

リニアレギュレータ回路120の静止電流Iqは、リニアレギュレータ回路120の出力電流を停止させた状態で、リニアレギュレータ回路120の内部に流れる電流をあらかじめ測定して求めておくことができる。なお、静止電流Iqによる電力損失量が十分に小さいときは、Vin×Iqの項を無視してもよい。さらに、発熱素子(ここではパワートランジスタ121)から周囲雰囲気までの熱抵抗θJaは、リニアレギュレータ回路120のパッケージ特性をもとに、事前に取得しておくことができる。   The quiescent current Iq of the linear regulator circuit 120 can be obtained by measuring in advance the current flowing in the linear regulator circuit 120 while the output current of the linear regulator circuit 120 is stopped. When the amount of power loss due to the quiescent current Iq is sufficiently small, the term Vin × Iq may be ignored. Furthermore, the thermal resistance θJa from the heating element (here, the power transistor 121) to the ambient atmosphere can be acquired in advance based on the package characteristics of the linear regulator circuit 120.

本実施形態の発光ダイオード表示装置100では、出力電流判定部132において、電圧差分演算回路131から入力した電圧差(VinーVLED−Vref)と温度測定回路150から入力した周囲雰囲気温度Taとを用いて、式(3)よりジャンクション温度Tjを算出する。出力電流判定部132は、算出されたジャンクション温度Tjに所定のマージンを加算した値がジャンクション温度の最大絶対定格値(許容上限値)Tjmaxに達するか否かを判定し、Tjmaxに達すると判定したときは、PWMパルス制御器133に対しデューティ比Dを小さくするように要求信号を出力する。PWMパルス制御器133が要求信号に従ってデューティ比Dを小さくことにより、パワートランジスタ121の平均出力電流が低下されてジャンクション温度Tjが低下し、パワートランジスタ121の損傷が防止される。   In the light emitting diode display device 100 of this embodiment, the output current determination unit 132 uses the voltage difference (Vin−VLED−Vref) input from the voltage difference calculation circuit 131 and the ambient atmosphere temperature Ta input from the temperature measurement circuit 150. Thus, the junction temperature Tj is calculated from the equation (3). The output current determination unit 132 determines whether or not a value obtained by adding a predetermined margin to the calculated junction temperature Tj reaches the maximum absolute rating value (allowable upper limit value) Tjmax of the junction temperature, and determines that Tjmax is reached. At this time, a request signal is output to the PWM pulse controller 133 so as to reduce the duty ratio D. When the PWM pulse controller 133 decreases the duty ratio D according to the request signal, the average output current of the power transistor 121 is decreased, the junction temperature Tj is decreased, and the power transistor 121 is prevented from being damaged.

なお、上記では、出力電流判定部132で式(3)を用いてジャンクション温度Tjを算出するものとしたが、これに限定されず、たとえば電圧差分演算回路131において、入力電圧Vinと出力電圧Vout(=VLED+Vref)を用いて式(1)より電力損失量Pを算出し、出力電流判定部132では式(2)を用いてジャンクション温度Tjを算出するようにしてもよい。   In the above description, the output current determination unit 132 calculates the junction temperature Tj using Expression (3). However, the present invention is not limited to this. For example, in the voltage difference calculation circuit 131, the input voltage Vin and the output voltage Vout are calculated. (= VLED + Vref) may be used to calculate the power loss amount P from Equation (1), and the output current determination unit 132 may calculate the junction temperature Tj using Equation (2).

本実施形態の発光ダイオード表示装置100及びその制御方法によれば、発光ダイオードに電源供給するドライブ回路として、小型軽量で低コストのリニアレギュレータ回路を用いることが可能となる。そして、リニアレギュレータ回路内のパワートランジスタ121のジャンクション温度を算出して監視するように構成することで、パワートランジスタ121の損傷を防止することが可能となっている。   According to the light emitting diode display device 100 and the control method thereof according to the present embodiment, a small, light and low cost linear regulator circuit can be used as a drive circuit for supplying power to the light emitting diode. The power transistor 121 can be prevented from being damaged by calculating and monitoring the junction temperature of the power transistor 121 in the linear regulator circuit.

(第2実施形態)
本発明の第2の実施の形態に係る発光ダイオード表示装置及びその制御方法を、図2を用いて以下に説明する。図2は、本実施形態の発光ダイオード表示装置200の構成を示すブロック図である。
(Second Embodiment)
A light emitting diode display device and a control method thereof according to the second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the light emitting diode display device 200 of the present embodiment.

第1実施形態の発光ダイオード表示装置100では、電圧差分演算回路131がパワートランジスタ121の入力電圧Vinと出力電圧Vout(=VLED+Vref)の両方を入力して電圧差(Vin−Vout)を算出するように構成していた。ここで、発光ダイオード111の合計順方向電圧VLEDは、発光ダイオード111の物理的特性や温度特性等のバラツキにより変動があるものの、その変動範囲はバッテリ電源の電圧変動範囲に比べて小さいと考えられる。そこで、パワートランジスタ121の出力電圧Voutを一定値としてあらかじめ設定しておくことができる。   In the light emitting diode display device 100 according to the first embodiment, the voltage difference calculation circuit 131 inputs both the input voltage Vin and the output voltage Vout (= VLED + Vref) of the power transistor 121 and calculates the voltage difference (Vin−Vout). Was configured. Here, although the total forward voltage VLED of the light emitting diode 111 varies due to variations in physical characteristics and temperature characteristics of the light emitting diode 111, the variation range is considered to be smaller than the voltage variation range of the battery power supply. . Therefore, the output voltage Vout of the power transistor 121 can be set in advance as a constant value.

本実施形態の発光ダイオード表示装置200では、上記のように出力電圧Voutをあらかじめ設定された一定値としており、電圧差分演算回路231は入力電圧Vinの測定値のみを入力して電圧差(Vin−Vout)を算出するように構成している。これにより、本実施形態の制御部230及び電圧差分演算回路231の構成を簡素化することができる。   In the light emitting diode display device 200 of the present embodiment, the output voltage Vout is set to a constant value set in advance as described above, and the voltage difference calculation circuit 231 inputs only the measured value of the input voltage Vin, and the voltage difference (Vin− Vout) is calculated. Thereby, the structure of the control part 230 of this embodiment and the voltage difference calculating circuit 231 can be simplified.

(第3実施形態)
本発明の第3の実施の形態に係る発光ダイオード表示装置及びその制御方法を、図3を用いて以下に説明する。図3は、本実施形態の発光ダイオード表示装置300の構成を示すブロック図である。
(Third embodiment)
A light emitting diode display device and a control method thereof according to the third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the light-emitting diode display device 300 of the present embodiment.

第2実施形態の発光ダイオード表示装置200では、パワートランジスタ121の出力電圧Voutを一定値としたが、本実施形態の発光ダイオード表示装置300では、発光ダイオード111の温度特性のみを考慮してVoutを算出するように構成している。発光ダイオード111の順方向電圧は温度によって変化することから、発光ダイオード111の順方向電圧の温度特性をあらかじめテーブル化しておくことが可能である。   In the light emitting diode display device 200 of the second embodiment, the output voltage Vout of the power transistor 121 is set to a constant value. However, in the light emitting diode display device 300 of the present embodiment, Vout is considered in consideration of only the temperature characteristics of the light emitting diode 111. It is configured to calculate. Since the forward voltage of the light emitting diode 111 varies depending on the temperature, the temperature characteristics of the forward voltage of the light emitting diode 111 can be tabulated in advance.

本実施形態の発光ダイオード表示装置300は、制御部330にメモリ334を備える構成としており、発光ダイオード111の合計順方向電圧VLEDの温度特性をあらかじめテーブル化してメモリ334に保存させている。本実施形態の出力電流判定部332は、合計順方向電圧VLEDの温度特性のテーブルをメモリ334から読み出し、これを用いて発光ダイオード111の合計順方向電圧VLEDを算出する。そして、合計順方向電圧VLEDからパワートランジスタ121の出力電圧Voutを求めて電圧差(Vin−Vout)を算出するようにしている。   The light emitting diode display device 300 of the present embodiment is configured to include a memory 334 in the control unit 330, and the temperature characteristics of the total forward voltage VLED of the light emitting diode 111 are tabulated in advance and stored in the memory 334. The output current determination unit 332 of the present embodiment reads a table of temperature characteristics of the total forward voltage VLED from the memory 334, and calculates the total forward voltage VLED of the light emitting diode 111 using the table. Then, the output voltage Vout of the power transistor 121 is obtained from the total forward voltage VLED, and the voltage difference (Vin−Vout) is calculated.

本実施形態の発光ダイオード表示装置300では、上記のように、制御部330が出力電圧Voutを入力しないようにするとともに、電圧差分演算回路を不要にして制御部330の構成を簡素化することができる。なお、順方向電圧の温度特性のテーブルを参照するのに用いる温度として、別途測定されている発光ダイオード111の温度等を用いるのがよい。   In the light emitting diode display device 300 of the present embodiment, as described above, the control unit 330 can be prevented from inputting the output voltage Vout, and the configuration of the control unit 330 can be simplified by eliminating the voltage difference calculation circuit. it can. Note that as the temperature used for referring to the table of the temperature characteristics of the forward voltage, the temperature of the light emitting diode 111 measured separately may be used.

(その他の実施形態)
本発明の別の実施形態に係る発光ダイオード表示装置及びその制御方法を、以下に説明する。第1実施形態の発光ダイオード表示装置100では、出力電流判定部132において算出したジャンクション温度Tjが過大のときに、PWMパルス制御器133に対してパワートランジスタ121の出力電流を低下させる要求信号を出力する構成としていた。
(Other embodiments)
A light emitting diode display device and a control method thereof according to another embodiment of the present invention will be described below. In the light emitting diode display device 100 according to the first embodiment, when the junction temperature Tj calculated by the output current determination unit 132 is excessive, a request signal for reducing the output current of the power transistor 121 is output to the PWM pulse controller 133. Was configured to do.

これに対し別の実施形態として、ジャンクション温度Tjが最大絶対定格値(許容上限値)Tjmaxに対して常に一定のマージンを有するように、出力電流判定部132がPWMパルス制御器133に対してパワートランジスタ121の出力電流の上昇または低下を要求する信号を出力する構成とすることができる。これにより、発光ダイオード111が常時許容される最大輝度で発光するように、発光ダイオード表示装置を制御することが可能となる。   On the other hand, as another embodiment, the output current determination unit 132 provides power to the PWM pulse controller 133 so that the junction temperature Tj always has a certain margin with respect to the maximum absolute rating value (allowable upper limit value) Tjmax. A signal requesting increase or decrease in the output current of the transistor 121 can be output. Thus, the light emitting diode display device can be controlled so that the light emitting diode 111 always emits light with the maximum luminance allowed.

本発明のさらに別の実施形態に係る発光ダイオード表示装置及びその制御方法として、リファレンス抵抗140の抵抗値を可変に構成することができる。抵抗値が可変なリファレンス抵抗140として、例えばデジタルポテンショメータを用いる、あるいは抵抗値の異なる複数の抵抗を切り替え可能に構成することができる。リファレンス抵抗140の抵抗値を可変とすることで、パワートランジスタ121のジャンクション温度Tjが過大となるときは、リファレンス抵抗140の抵抗値を大きくすることで、電圧差(Vin−Vout)を小さくしてパワートランジスタ121の出力電流を低下させることができる。これにより、パワートランジスタ121の損傷を防止することができる。   As a light emitting diode display device and a control method thereof according to still another embodiment of the present invention, the resistance value of the reference resistor 140 can be variably configured. As the reference resistor 140 having a variable resistance value, for example, a digital potentiometer can be used, or a plurality of resistors having different resistance values can be switched. When the junction temperature Tj of the power transistor 121 becomes excessive by making the resistance value of the reference resistor 140 variable, the voltage difference (Vin−Vout) is reduced by increasing the resistance value of the reference resistor 140. The output current of the power transistor 121 can be reduced. Thereby, damage to the power transistor 121 can be prevented.

上記実施形態を用いて説明したように、本発明の発光ダイオード表示装置及びその制御方法によれば、発光ダイオードに電源供給するドライブ回路として、小型軽量で低コストのリニアレギュレータ回路を用いることが可能となる。そして、リニアレギュレータ回路内のパワートランジスタのジャンクション温度を算出して監視するように構成することで、パワートランジスタの損傷を防止することが可能となる。本発明の発光ダイオード表示装置は、ジャンクション温度が過大となるのを防止するのに大型の放熱器を必要とせず、バッテリ電圧及びジャンクション温度が広い範囲で変化しても動作可能となっている。これにより、パワートランジスタの損傷を防止するとともに、小型低価格で信頼性の高い発光ダイオード表示装置及びその制御方法を提供することができる。   As described with reference to the above embodiment, according to the light emitting diode display device and the control method thereof according to the present invention, a small, light and low cost linear regulator circuit can be used as a drive circuit for supplying power to the light emitting diode. It becomes. And it is possible to prevent the power transistor from being damaged by calculating and monitoring the junction temperature of the power transistor in the linear regulator circuit. The light-emitting diode display device of the present invention does not require a large heat sink to prevent the junction temperature from becoming excessive, and can operate even when the battery voltage and the junction temperature change over a wide range. As a result, the power transistor can be prevented from being damaged, and a light-emitting diode display device having a small size and low cost and high reliability and a control method thereof can be provided.

なお、本実施の形態における記述は、本発明に係る発光ダイオード表示装置及びその制御方法の一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態における発光ダイオード表示装置及びその制御方法の細部構成及び詳細な動作などに関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   Note that the description in the present embodiment shows an example of the light emitting diode display device and the control method thereof according to the present invention, and the present invention is not limited to this. The detailed configuration and detailed operation of the light-emitting diode display device and the control method thereof in the present embodiment can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

100、200、300 発光ダイオード表示装置
110 表示部
111 発光ダイオード
120 リニアレギュレータ回路
121 パワートランジスタ
122 制御用トランジスタ
123 差動増幅器
124 基準電圧源
130、230、330 制御部
131、231 電圧差分演算回路
132、332 出力電流判定部
133 PWMパルス制御器
140 リファレンス抵抗
150 温度測定回路
334 メモリ
100, 200, 300 Light emitting diode display device 110 Display unit 111 Light emitting diode 120 Linear regulator circuit 121 Power transistor 122 Control transistor 123 Differential amplifier 124 Reference voltage source 130, 230, 330 Control unit 131, 231 Voltage difference calculation circuit 132, 332 Output current determination unit 133 PWM pulse controller 140 Reference resistance 150 Temperature measurement circuit 334 Memory

Claims (7)

1以上の発光ダイオードを有する表示部と、
所定の電源から前記発光ダイオードに供給される電流を制御するパワートランジスタを有して該パワートランジスタの出力電流が所定の目標電流値に一致するように制御するリニアレギュレータ回路と、
前記リニアレギュレータ回路の周囲雰囲気温度を測定する温度測定回路と、
少なくとも前記リニアレギュレータ回路の入力電圧を入力するとともに前記温度測定回路から前記周囲雰囲気温度を入力して前記パワートランジスタのジャンクション温度を算出し、該ジャンクション温度が所定の上限値に達するか否かを判定する出力電流判定部と、前記出力電流判定部で前記ジャンクション温度が前記上限値に達すると判定されたときにデューティ比を小さくしたPWM信号を前記リニアレギュレータ回路に出力するPWMパルス制御器と、を有する制御部と、を備え、
前記リニアレギュレータ回路は、前記PWMパルス制御器から入力する前記PWM信号に従って前記パワートランジスタの出力電流をさらにオン/オフ制御する
ことを特徴とする発光ダイオード表示装置。
A display unit having one or more light emitting diodes;
A linear regulator circuit having a power transistor for controlling a current supplied from a predetermined power source to the light emitting diode, and controlling the output current of the power transistor to match a predetermined target current value;
A temperature measurement circuit for measuring the ambient temperature of the linear regulator circuit;
At least the input voltage of the linear regulator circuit is input and the ambient atmosphere temperature is input from the temperature measurement circuit to calculate the junction temperature of the power transistor and determine whether the junction temperature reaches a predetermined upper limit value An output current determining unit that outputs a PWM signal having a reduced duty ratio to the linear regulator circuit when the output current determining unit determines that the junction temperature reaches the upper limit value, and A control unit having
The linear regulator circuit further performs on / off control of the output current of the power transistor in accordance with the PWM signal input from the PWM pulse controller.
前記制御部は、前記入力電圧を入力して前記リニアレギュレータ回路の出力電圧との電圧差を算出する電圧差分演算回路をさらに備え、
前記出力電流判定部は、前記電圧差分演算回路から前記電圧差を入力して前記ジャンクション温度を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード表示装置。
The control unit further includes a voltage difference calculation circuit that inputs the input voltage and calculates a voltage difference from the output voltage of the linear regulator circuit,
The light emitting diode display device according to claim 1, wherein the output current determination unit calculates the junction temperature by inputting the voltage difference from the voltage difference calculation circuit.
前記電圧差分演算回路は、さらに前記リニアレギュレータ回路の出力電圧を入力して前記電圧差を算出する
ことを特徴とする請求項2に記載の発光ダイオード表示装置。
The light emitting diode display device according to claim 2, wherein the voltage difference calculation circuit further inputs an output voltage of the linear regulator circuit to calculate the voltage difference.
前記電圧差分演算回路は、前記リニアレギュレータ回路の出力電圧を所定の一定値として前記電圧差を算出する
ことを特徴とする請求項2に記載の発光ダイオード表示装置。
The light-emitting diode display device according to claim 2, wherein the voltage difference calculation circuit calculates the voltage difference with an output voltage of the linear regulator circuit as a predetermined constant value.
前記制御部は、前記発光ダイオードの順方向電圧の温度特性テーブルを事前に保存するメモリをさらに備え、
前記出力電流判定部は、前記メモリから前記温度特性テーブルを読み出して前記発光ダイオードの順方向電圧を推定し、前記順方向電圧から前記リニアレギュレータ回路の出力電圧を推定して前記前記ジャンクション温度を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード表示装置。
The control unit further includes a memory for storing in advance a temperature characteristic table of the forward voltage of the light emitting diode,
The output current determination unit reads the temperature characteristic table from the memory, estimates a forward voltage of the light emitting diode, calculates an output voltage of the linear regulator circuit from the forward voltage, and calculates the junction temperature. The light-emitting diode display device according to claim 1.
前記リニアレギュレータ回路は、前記表示部の電流から決まる基準電圧に対する目標電圧を出力する基準電圧源と、前記基準電圧と前記目標電圧とを入力して両者の誤差信号を出力する差動増幅器と、前記誤差信号に従って前記パワートランジスタの出力電流を制御する制御用トランジスタと、をさらに備え、
前記PWMパルス制御器は、前記PWM信号を前記基準電圧源に出力し、
前記基準電圧源は、前記PWM信号に従って前記目標電圧の出力をオン/オフする
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の発光ダイオード表示装置。
The linear regulator circuit includes a reference voltage source that outputs a target voltage with respect to a reference voltage determined from the current of the display unit, a differential amplifier that inputs the reference voltage and the target voltage and outputs an error signal of both, A control transistor for controlling an output current of the power transistor according to the error signal,
The PWM pulse controller outputs the PWM signal to the reference voltage source;
The light emitting diode display device according to claim 1, wherein the reference voltage source turns on / off the output of the target voltage according to the PWM signal.
1以上の発光ダイオードを有する表示部と、所定の電源から前記発光ダイオードに供給される電流を制御するパワートランジスタを有して該パワートランジスタの出力電流が所定の目標電流値に一致するように制御するリニアレギュレータ回路と、前記リニアレギュレータ回路の周囲雰囲気温度を測定する温度測定回路と、前記パワートランジスタのジャンクション温度を算出して所定のPWM信号を出力する制御部と、を備えた発光ダイオード表示装置の制御方法であって、
前記制御部では、少なくとも前記リニアレギュレータ回路の入力電圧を入力するとともに前記温度測定回路から前記周囲雰囲気温度を入力して前記パワートランジスタのジャンクション温度を算出し、前記ジャンクション温度が所定の上限値に達するか否かを判定し、前記ジャンクション温度が前記上限値に達すると判定されたときにデューティ比を小さくしたPWM信号を前記リニアレギュレータ回路に出力し、
前記リニアレギュレータ回路では、前記PWMパルス制御器から入力する前記PWM信号に従って前記パワートランジスタの出力電流をさらにオン/オフ制御する
ことを特徴とする発光ダイオード表示装置の制御方法。



A display unit having one or more light emitting diodes and a power transistor for controlling a current supplied to the light emitting diode from a predetermined power source, and controlled so that an output current of the power transistor matches a predetermined target current value LED regulator comprising: a linear regulator circuit that performs a temperature measurement circuit that measures an ambient temperature of the linear regulator circuit; and a controller that calculates a junction temperature of the power transistor and outputs a predetermined PWM signal Control method,
The control unit inputs at least an input voltage of the linear regulator circuit and inputs the ambient atmosphere temperature from the temperature measurement circuit to calculate a junction temperature of the power transistor, and the junction temperature reaches a predetermined upper limit value. Output a PWM signal with a reduced duty ratio to the linear regulator circuit when it is determined that the junction temperature reaches the upper limit value,
In the linear regulator circuit, the output current of the power transistor is further on / off controlled in accordance with the PWM signal input from the PWM pulse controller.



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