JP4381983B2

JP4381983B2 - 閉ループ電流制御回路及びその方法

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Publication number: JP4381983B2
Application number: JP2004530840A
Authority: JP
Inventors: マイケルルーク、アラン; エス．カンダー、イブラヒム
Original assignee: NXP USA Inc
Current assignee: NXP USA Inc
Priority date: 2002-08-21
Filing date: 2003-07-24
Publication date: 2009-12-09
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Also published as: US20040036418A1; CN100405245C; JP2005536849A; TWI327690B; KR20050058353A; CN1675605A; WO2004019148A1; TW200413875A; US6798152B2; AU2003256682A1; KR101106811B1; EP1540439A1

Description

本開示は、一般には制御回路に、より詳細には閉ループ電流制御回路に関するものである。

発光ダイオード（ＬＥＤ）は電流駆動デバイスである。つまり、ＬＥＤを通過する電流量によりその輝度は制御される。自動車用のランプのような用途において、電球のような従来の光源の代わりに、複数の高強度ＬＥＤを使用することは可能である。しかしながら、隣接した光の間の輝度のばらつきを回避するためには、複数のＬＥＤ及びそれらの制御回路を精密に整合させる必要がある。例えば、交通信号等のような、複数の高強度ＬＥＤ、又はＬＥＤアレイを使用する他の用途においても、同種の問題は発生する。

製造業者は、ＬＥＤを流れる電流量を精密に制御する必要性に対処する幾つかの解決案を具体化した。一つの解決案は、線形定電流回路を使用することにより、ＬＥＤを流れる電流を一定に保つことである。しかしながら、線形定電流回路を使用する際の一つの問題は、その制御回路は多量の電力を消費するため、結果として、大型の電力デバイス及びヒートシンクを必要とすることである。

より電力効率の良い解決案として、ＬＥＤアレイのハイ（ｈｉｇｈ）サイドに調節された共通の電圧源を生成するバック・ブースト・レギュレータを使用することが試みられた。その場合、ロー（ｌｏｗ）サイドでは、ＬＥＤ電流を設定するためのバラスト抵抗が使用されており、その電流を監視するためには別の抵抗が使用されている。この電圧制御システムはまた、ＬＥＤの特性の温度変化を許容する補償ダイオードを必要とし、かつ電流−輝度特性を整合させるための電力バラスト抵抗を選択することも必要とする。残念なことに、電流−輝度特性は、一群のＬＥＤのそれぞれにおいて変化し得るものであり、それゆえ、部品の整合は重要な検討材料となる。この方法では、線形定電流回路を使用する場合に比べて電力効率は良いが、電流は電圧により間接的に制御されるため、多量の電力を消費する外部部品がまだ必要とされる。ＬＥＤアレイを流れる電流を制御するための別の公知の方法は、米国特許第６１９８４０５号において見つけられる。そこでは、ＬＥＤを流れる電流が連続的ではないために、平均のＬＥＤ電流よりも遥かに高いピーク電流を伴う開ループ電流制御を提供する、簡単なインダクタ・バック・ブースト型回路が使用されている。しかしながら、この方法では、電流変動（ｓｗｉｎｇ）を回避できないために、十分な輝度で高強度ＬＥＤを動作させることは不可能である。

それゆえ、効率的であり、かつ十分な輝度での高強度ＬＥＤの動作を可能にする、高強度ＬＥＤを流れる電流の制御方法が必要とされている。

本開示の様々な利点、特徴、及び特性、本構造に関連する構成要素についての方法、動作、及び機能、或いは、部品の組み合わせ、製品の経済性は、添付図面と併せて、以下の詳細な説明及び請求項を検討することにより明らかとなろう。それらの全ては、本明細書の一部を形成する。

図１〜図５は、例えば、一つ若しくは複数のＬＥＤアレイのような、電流感応負荷を通過する電流の直接閉ループ制御を提供するための回路及び方法を示す。閉ループ電流制御を使用することによって、ＬＥＤ電流を制御する従来の方法に比べ正確な電流制御及び低消費電力が達成される。加えて、図１〜図５に関連して説明される回路のうちの少なくとも一つは、精密な部品の整合の必要性を指示するプログラム可能な論理を含んでいる。また、本明細書に記載の様々な回路は、現在利用可能な回路と比較して、少数の外部部品を必要とするのみであるため、より安価な実装コストを提供する。複数のＬＥＤアレイを流れる電流を統合して、統合電流をインダクタに通過させて、かつその統合電流を監視することによって、ＬＥＤを通過する電流量の多大な変動は回避され、ＬＥＤアレイを流れる平均電流を所望の値に精密に制御することが可能となる。

通常、高強度ＬＥＤは、最適な輝度を達成するために、その最大電流定格の近傍で動作する。ＬＥＤの最大電流定格の超過はＬＥＤの故障を引き起こすため、最大電流が平均電流に比べて著しく増大しないように、ＬＥＤを通過する電流の最大量を制限することは重要である。ＬＥＤを通過するピーク電流を制限することによって、制限しない場合に比べ、ＬＥＤは、最大電流定格により近づいて動作することが可能である。加えて、線形定電流回路の代わりに定電流スイッチング技術を使用することにより、本制御回路の電力要求は低減され得る。

図１〜図５に示す回路及び方法は、様々な用途に使用可能である。例えば、自動車のテールランプ組立部品及び交通制御信号に本明細書に記載の示唆は使用され得る。本制御回路が自動車のテールランプの用途に使用される場合、その回路は、自動車のテールランプにおけるインダクタと共にパッケージ可能な、パワー・バイＣＭＯＳ集積回路により具体化され得る。しかしながら、本明細書に記載の様々な回路及び方法の使用は、自動車のテールランプの用途に制限される訳ではなく、本明細書に記載の閉ループ電流の利点を生かせる任意の用途においても使用可能である。

第一に、図１を参照すると、ＬＥＤアレイを流れる電流量を制御するための定電流スイッチング技術を使用する直接閉ループ電流制御回路を示すブロック図が示されており、それは、一般に、回路１００と表記される。回路１００は、集積回路ＩＣ１０５，ＬＥＤアレイ１２０，１３０，インダクタ１８０，バッテリー１０８，及び制御線１０２を含んでいる。ＬＥＤアレイ１２０はＩＣ１０５のポート１０６に接続されており、ＬＥＤアレイ１３０はＩＣ１０５のポート１０７に接続されており、かつインダクタ１８０は、ＬＥＤアレイ１２０，１３０とＩＣ１０５のポート１１０との間に直列に接続されている。バッテリー１０８及び制御線１０２は、ポート１０４を介して、ＩＣ１０５に接続されている。

ＩＣ１０５は、スイッチ・コントローラ１４０，ハイサイド・スイッチ１９０，１９５，電流スイッチ・コントローラ１５０，センサ１６０，及び電流スイッチ１７０を含んでいる。スイッチ・コントローラ１４０は、ポート１０４を介して、バッテリー１０８及び制御線１０２に接続されている。加えて、コントローラ１４０は、スイッチ１９０，１９５のそれぞれに接続された供給線及び有効線を有しており、それらは、続いて、ポート１０６，１０７にそれぞれ接続されている。加えて、スイッチ・コントローラ１４０は、電流スイッチ１５０及び電流ノード１６５に接続されている。電流スイッチ・コントローラ１５０は、スイッチ・コントローラ１４０，センサ１６０，及び電流スイッチ１７０に接続されている。センサ１６０，電流ノード１６５，及び電流スイッチ１７０はさらに、ポート１１０とポート１１２との間に互いに直列に接続されている。

例示の実施形態において、スイッチ・コントローラ１４０，スイッチ１９０，１９５，電流スイッチ・コントローラ１５０，センサ１６０，及び電流スイッチ１７０は、ＩＣ１０５のようなパワー・バイＣＭＯＳ集積回路（ＩＣ）により形成されており、一方、ＬＥＤアレイ１２０，１３０，及びインダクタ１８０は、ＩＣ１０５の外部にある。そのような配置は、自動車のテールランプ組立部品において回路１００を使用する場合に、若しくは、ＬＥＤアレイ１２０，１３０を取り替えることなく、ＩＣ１０５を取り替えることが好ましい別の用途において回路１００を使用する場合に好都合である。しかしながら、他の実施形態において、ＬＥＤアレイ１２０，１３０，インダクタ１８０，及びＩＣ１０５を含めた回路１００の図示された部品の全てが、単一のパッケージに含められていても構わない。加えて、ＩＣ１０５の一部として図示された様々な部品を別個の部品として具体化しても、それらの任意の組み合わせは、別個に、若しくは一緒にパッケージされてもいて構わない。

バッテリー１０８は二つのサイド、即ち、供給サイド及び帰還サイドを有しており、回路１００に電力を供給する。しかしながら、単一のバッテリー１０８の代わりに、複数の電源を使用しても構わない。例示の実施形態では、ポート１０４に移送された電力は、スイッチ・コントローラ１４０に移送され、供給線を介して、スイッチ１９０，１９５に至る。その移送は、スイッチ・コントローラ１４０における論理（図示略）を使用することにより能動的に制御されても、受動的に制御されても構わない。少なくとも一つの実施形態において、ＩＣ１０５を動作させるのに必要な電力もまたバッテリー１０８により提供される。ポート１０４は制御線１０２にも接続されており、アナログ制御信号又はデジタル制御信号のいずれかを受信する。そのアナログ制御信号又はデジタル制御信号は、有効線を介してオンになるべきは、スイッチ１９０，１９５のどのスイッチであるのかを、さらに、各特定のスイッチを介して、ＬＥＤアレイ１２０，１３０に供給されるべき電流量を、スイッチ・コントローラ１４０に指示する。制御線１０２からの制御情報はさらに、電流スイッチ・コントローラ１５０にも提供され、それゆえ、電流リミッターとして作用する電流スイッチ１７０の適切な制御のために、電流スイッチ・コントローラ１５０はプログラムされ得る。

スイッチ１９０及びスイッチ１９５がオンの時、電流スイッチ・コントローラ１５０は電流スイッチ１７０をオンにし、それによって、ＬＥＤアレイ１２０及びＬＥＤアレイ１３０に電流が流れることが可能となる。少なくとも一つの実施形態において、両方のＬＥＤアレイが発光している時、各ＬＥＤアレイに流れる電流量が等しくなるように、スイッチ１９０及びスイッチ１９５に流れる電流は制限される。電流スイッチ１７０がオンの時、ＬＥＤアレイ１２０及びＬＥＤアレイ１３０からの統合電流はインダクタ１８０を、センサ１６０を、電流スイッチ１７０を通過し、グランドに至る。しかしながら、電流スイッチ１７０がオフの時は、インダクタ１８０からの統合電流は、電流センサ１６０を流れて、ノード１６５を介して再循環され、次いで、スイッチ・コントローラ１４０及びスイッチ１９０，１９５に戻る。電流スイッチ・コントローラ１５０は、センサ１６０の指示によって、ＬＥＤアレイ１２０及びＬＥＤアレイ１３０を流れた統合電流を所望の範囲内に制限する、若しくは維持する必要性に応じて、電流スイッチ１７０のオン及びオフを行う。

回路１００の動作をより理解するために、以下の例を検討する。最初に、単一のＬＥＤアレイ、例えば、ＬＥＤアレイ１３０のみが作動している状況を検討する。この状況は、ＬＥＤアレイ１２０は、ブレーキペダルが押圧された際に発光するブレーキライトとして使用され、かつＬＥＤアレイ１３０は、自動車のヘッドライトがオンの時は必ず発光しているテールライトとして使用されているような自動車の用途において発生し得る。例示の実施形態において、自動車の運転手がヘッドライトをオンにした時、バッテリー１０８からの電圧は、ポート１０４を介して、スイッチ・コントローラ１４０に接続され、制御線１０２を介してスイッチ・コントローラ１４０に制御信号が供給される。スイッチ・コントローラ１４０は、二つの機能を実行する。第一には、スイッチ・コントローラ１４０はＬＥＤアレイ１２０及びＬＥＤアレイ１３０を流れる電流の総量を設定する。第二には、スイッチ・コントローラ１４０は、スイッチ１９０及びスイッチ１９５を制御する。

現在の例においては、ＬＥＤアレイ１３０に電流が流れることを可能にするために、スイッチ・コントローラ１４０はスイッチ１９５をオンにするが、スイッチ１９０はオンにしない。スイッチ１９５のみをオンにすることにより、バッテリー１０８からの電流は、スイッチ１９５を介してＬＥＤアレイ１３０に流れることは可能であるが、ＬＥＤアレイ１２０には流れることは不可能である。ＬＥＤアレイ１３０を流れている電流は、次いで、インダクタ１８０，センサ１６０，及び電流スイッチ１７０を通過した後、グランドのような基準電圧に流れる。

スイッチ・コントローラ１４０は、作動しているＬＥＤアレイの数に基づいて、電流スイッチ・コントローラ１５０をプログラムすることにより、使用されるべき電流の総量を設定する。現在の例では、スイッチ・コントローラ１４０は、単一のＬＥＤアレイが使用するのに適切な電流量が提供されるように、電流スイッチ・コントローラをプログラムする。単一のＬＥＤアレイのみが作動していることを認識することにより、電流スイッチ・コントローラ１５０は、センサ１６０からの入力を適切に変換し、インダクタ１８０を流れる電流量を制御することが可能である。電流スイッチ・コントローラ１５０が、ＬＥＤアレイ１３０が作動していることを認識した時、電流スイッチ・コントローラ１５０は、電流スイッチ１７０をオンにして、それにより、電流は、ＬＥＤアレイ１３０を介して帰還するよりもむしろ、電流スイッチ１７０を通過し、グラウンドに向かう。センサ１６０は、インダクタ１８０を流れ出た電流量を測定し、この情報を電流スイッチ・コントローラ１５０に伝送する。仮に、インダクタ１８０を流れる電流量が所望の範囲内に収まらない場合は、電流スイッチ・コントローラ１５０は電流スイッチ１７０の状態を変化させ、電流はグランドに向かうよりもむしろ再循環される。事実上、スイッチ・コントローラ１４０，電流スイッチ・コントローラ１５０，センサ１６０，及び電流スイッチ１７０は、電流リミッター回路として動作する。

この例において、ＬＥＤアレイ１３０は、５００ｍＡで作動するべきであると仮定する。ＬＥＤアレイ１３０を流れ、インダクタ１８０に至る電流が、５００ｍＡと５５０ｍＡのような特定の上限値との間にある限り、電流スイッチ・コントローラ１５０は電流スイッチ１７０のオンを維持する。しかしながら、仮にＬＥＤアレイ１３０及びインダクタ１８０を流れる電流が５５０ｍＡを超過する場合は、電流スイッチ・コントローラ１５０はスイッチ１７０を切り、それによって、もはやポート１１２を介してグランドには電流は流れず、それに代わって、ＬＥＤアレイ１３０を介して再循環される。このように、閉ループ電流制御を提供することにより、多大な電流変動を回避することが可能である。

電流スイッチ１７０がオフである時は、インダクタ１８０を流れる電流は、電流スイッチ１７０を迂回し、スイッチ・コントローラ１４０に再循環する。一つの実施形態において、スイッチ・コントローラ１４０には、スイッチ１９０，１９５に接続された供給線に再循環電流を接続するための一つ若しくは複数のダイオード、又は同期スイッチ（図示略）が含まれている。インダクタ１８０に亘る電圧はスパイクするが、次いで、徐々に減少する。インダクタ１８０に亘る電圧が減少するにつれて、再循環電流も線形に減少し、ＬＥＤアレイ１３０及びインダクタ１８０を流れる電流も減少し始める。一旦、ＬＥＤアレイ１３０を流れる電流が減少し、所定の値、例えば、４５０ｍＡを下回ったならば、電流スイッチ・コントローラ１５０は電流スイッチ１７０を再びオンにする。電流スイッチ１７０が再びオンになった時は、再循環電流はもはや流れない。それに代わって、インダクタ１８０を流れる電流は、電流スイッチ１７０を介して、グランドに至り、総電流は増加することが可能となる。電流が、スイッチ１７０がオフの時は、グランドに向けられ、かつスイッチ１７０がオンの時は、再循環されるように、適切に変形したスイッチ１７０を使用しても構わないことに注意されたい。

インダクタ１８０を流れる電流を所望の範囲内に維持する必要に応じて電流スイッチ１７０のオン及びオフを行うことによって、ＬＥＤアレイ１２０，１３０を流れる電流は、そのＬＥＤの最大定格値を超過することなく、精密に制御され得ることは当然のことであろう。少なくとも一つの実施形態において、その所望の範囲は、全ての作動しているＬＥＤの公称動作電流の±５％である。他の実施形態においては、その範囲は±１０％にまで延長され、さらに他の実施形態では、±２０％にまで延長される。一般に、高強度ＬＥＤはそのピーク電流定格の近傍において動作することが望ましいため、多くの場合、電流の変動の範囲はより小さい方が望ましい。

次に、ＬＥＤアレイ１３０は既に作動しており、かつユーザがブレークペダルを押圧した時にＬＥＤアレイ１２０が作動する場合を検討する。この例では、両方のＬＥＤアレイ１２０，１３０が作動している。仮に、各ＬＥＤが公称５００ｍＡの電流を使用して作動しているならば、その場合、１０００ｍＡの電流がインダクタ１８０を流れているべきである。スイッチ・コントローラ１４０は、両方のＬＥＤアレイ１２０，１３０が作動していることを、電流スイッチ・コントローラ１５０に通知し、それにより、電流スイッチ・コントローラ１５０は、インダクタ１８０を流れる電流が５００ｍＡを中心とした特定の範囲に収まらない時に電流スイッチ１７０のオン又はオフを行うのではなく、１０００ｍＡを中心とした範囲に収まらない時に電流スイッチ１７０のオン又はオフを行うことを認識する。

ＬＥＤアレイ１２０，１３０は平衡であると仮定することにより、５００ｍＡの電流がＬＥＤアレイ１２０及びＬＥＤアレイ１３０の両方を流れる。次いで、二つの５００ｍＡの分岐電流は統合され、１０００ｍＡの電流がインダクタ１８０を流れる。仮に、センサ１６０により感知された電流量が所定の閾値以上に増加したならば、その場合、電流スイッチ１７０は切られ、グランドに電流が流れるよりもむしろ、再循環電流が帰還して、スイッチ１９０及びスイッチ１９５に流れる。インダクタ１８０を流れる電流量が閾値以下に減少すると、電流スイッチ・コントローラ１５０は、電流スイッチ１７０を再びオンにし、それによって、より多くの電流がバッテリー１０８からＬＥＤアレイ１２０及びＬＥＤアレイ１３０に流れ、ポート１１２を介してグランドに至る。

しかしながら、仮に、ＬＥＤアレイ１２０，１３０が互いに平衡ではない場合は、電流スイッチ・コントローラ１５０は電流の総量を約１０００ｍＡに維持するが、ＬＥＤアレイ１２０又は１３０にどの程度の電流が流れるのかは保証されないことは当然のことであろう。例えば、３００ｍＡの電流がＬＥＤアレイ１２０を流れており、７００ｍＡの電流がＬＥＤアレイ１３０を流れていても構わない。この場合は、任意の特定のアレイを流れている電流の最大量が、そのアレイのピーク電流定格を超過しないように、スイッチ１９０及びスイッチ１９５において電流を制限すると都合が良い。例えば、仮にＬＥＤアレイ１３０が７００ｍＡの電流を引き込み、一方、ＬＥＤアレイ１２０が３００ｍＡの電流のみを引き込んでいるならば、その場合、インダクタ１８０を通過する総電流は最適であるが、ＬＥＤアレイ１３０内のＬＥＤは過渡電流の流れにより損傷を受け得る。しかしながら、スイッチ１９５及びスイッチ１９０における電流の最大値を例えば６００ｍＡに制限することにより、ＬＥＤアレイ１２０及びＬＥＤアレイ１３０を、それらの間のいかなる非平衡性にも拘わらず、過大な電流スパイクから防御することが可能である。

少なくとも一つの実施形態において，スイッチ１９０，１９５を通過する電流の最大量は調整可能であるか、若しくはプログラム可能である。これは、様々な電流「バイパスの」分岐（図示略）を作動／非作動させるための、スイッチ・コントローラ１４０における付加的な論理を使用することにより、プログラム可能な可変抵抗（図示略）を提供することにより、若しくは、当業者にとって周知の他の電流制限方法によって達成され得る。本開示の一つの実施形態による閉ループ電流制御を一般的に説明したが、以下の節においてより詳細な説明が成される。

次いで、図２を参照しながら、本開示の一つの実施形態による回路の回路図を説明する。ＬＥＤ回路２００は、集積回路ＩＣ２０５，ＬＥＤアレイＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３，インダクタＬ１，及び制御／供給線ＬＥＤ３ＣＮＴＲＬ＿ＳＰＬＹ，ＬＥＤ２ＣＮＴＲＬ＿ＳＰＬＹ，ＬＥＤ１ＣＮＴＲＬ＿ＳＰＬＹを含んでいる。ＬＥＤアレイＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３はそれぞれ、出力２０８，２１０，２１２に接続されている。インダクタＬ１は、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３と、インダクタ入力２１６との間に直列に接続されている。ＬＥＤ回路２００はまた、内部レール・ポート２１４に接続されたキャパシタＣ１，及びリバース・バッテリー・ポート２２０，２２２の間に接続されたリバース・バッテリー防御ダイオード２３０を含んでいる。

ＩＣ２０５は、ハイサイド・スイッチＨＳ１，ＨＳ２，ＨＳ３，感知抵抗Ｒ_{ｓｅｎｓｅ}，ローサイド・スイッチＭＬＤ０，コントローラ２５０，供給感知スイッチャ制御２４０，再循環装置２６０，及び内部レール・ダイオード２１５を含んでいる。供給感知スイッチャ制御２４０は、出力２０２，２０４，２０６を介して、制御／供給線ＬＥＤ１ＣＮＴＲＬ＿ＳＰＬＹ，ＬＥＤ２ＣＮＴＲＬ＿ＳＰＬＹ，ＬＥＤ３ＣＮＴＲＬ＿ＳＰＬＹに接続されている。供給感知スイッチャ制御２４０はまた、コントローラ２５０及びハイサイド・スイッチＨＳ１，ＨＳ２，ＨＳ３の制御ノードに接続されている。さらに、ハイサイド・スイッチＨＳ１，ＨＳ２，ＨＳ３のそれぞれは、入力２０２，２０４，２０６を介して、ＬＥＤ１ＣＮＴＲＬ＿ＳＰＬＹ，ＬＥＤ２ＣＮＴＲＬ＿ＳＰＬＹ，ＬＥＤ３ＣＮＴＲＬ＿ＳＰＬＹに接続された第一電流ノード、及び出力２０８，２１０，２１２を介して、ＬＥＤアレイＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３に接続された第二電流ノードを有している。

コントローラ２５０は、供給感知スイッチャ制御２４０に接続された制御入力に加えて、Ｒ_{ｓｅｎｓｅ}の両端に接続された二つの感知入力、及びローサイド・スイッチＭＬＤ０の制御ノードに接続された制御出力を有している。コントローラ２５０はさらに、二つの感知入力を介してＲ_{ｓｅｎｓｅ}に接続された微分増幅器２５２，並びに制御入力及び制御出力に接続された論理２５４を含んでいる。

Ｒ_{ｓｅｎｓｅ}は、リバース・バッテリー・ポートとインダクタ入力２１６との間に直列に接続されている。ローサイド・スイッチＭＬＤ０は、リバース・バッテリー・ポート２２２に接続された第一電流電極、及びグランド出力２１８に接続された第二電流電極を有している。

再循環装置２６０は、Ｒ_{ｓｅｎｓｅ}のローサイドと、ＬＥＤ１ＣＮＴＲＬ＿ＳＰＬＹ，ＬＥＤ２ＣＮＴＲＬ＿ＳＰＬＹ，ＬＥＤ３ＣＮＴＲＬ＿ＳＰＬＹとの間に、出力２０２，２０４，２０６を介して、接続され、再循環装置２６０は、再循環ダイオード２６２，２６４，２６６を含んでいる。

例示の実施形態において、ＩＣ２０５の内部の部品は、パワー・バイＣＭＯＳプロセスを使用することにより構成され、ＩＣ２０５の外部の部品は、ＩＣ２０５が製造された後に、個別に製造されて、ＩＣ２０５に接続される部品である。しかしながら、様々な実施形態においては、ＩＣ２０５の外部に示す部品を、必要に応じて、単一のパッケージに統合しても構わないことは当然のことであろう。ＩＣ２０５の一部として図示した部品のうちの一つ若しくは複数を、個別に、若しくは統合してパッケージ化された個別の部品にしても構わないことは当然のことであろう。

ＬＥＤ回路２００の動作は、二、三の例外を除いて、前述の図１における回路１００の動作と同様である。その二、三の例外は、以下の説明を検討することにより明白となる。例えば、図１において図示されているバッテリー供給／データ線の組み合わせの代わりに、三つの制御／供給線ＬＥＤ３ＣＮＴＲＬ＿ＳＰＬＹ，ＬＥＤ２ＣＮＴＲＬ＿ＳＰＬＹ，ＬＥＤ１ＣＮＴＲＬ＿ＳＰＬＹが図示されている。三つの供給／制御線は、対応するＬＥＤアレイが作動されるように、バッテリーの電圧に切り替えられる。その制御／供給線がバッテリーの電圧に接続されていない時は、それらはＩＣ２０５に対し高インピーダンスを提供する。また、例示の実施形態において、ＩＣ２０５は、制御／供給線に接続されたダイオード２１５の論理「和（ＯＲ）」により、それ自体の電力を受けることに注意されたい。例えば、仮に、制御供給線ＬＥＤ１ＣＮＴＲＬ＿ＳＰＬＹ，ＬＥＤ２ＣＮＴＲＬ＿ＳＰＬＹ，又はＬＥＤ３ＣＮＴＲＬ＿ＳＰＬＹのうちの任意の一つがバッテリーの電圧に切り替えられているならば、供給感知スイッチャ制御２４０は、有効線２４１を介してバッテリーの電力に接続される。結果として、制御供給線の任意の一つにおける電力がＩＣ２０５の動作のための電力を供給する。

例示の実施形態において、制御／供給線は、対応するスイッチＨＳ１，ＨＳ２，ＨＳ３の第一電流電極に直接に接続されていることにも注意されたい。スイッチＨＳ１，ＨＳ２，ＨＳ３を形成するトランジスタの他方の電流電極はそれぞれ、出力２０８，２１０，２１２において、ＬＥＤアレイに接続されている。供給感知スイッチャ制御２４０からの電流ステアリング制御線（以後、「制御線」と称する）は、スイッチＨＳ１，ＨＳ２，ＨＳ３に含まれるトランジスタのゲートに接続されており、それによって、供給感知スイッチャ制御２４０は、どのスイッチがそれぞれのＬＥＤアレイに電流を供給するのかを制御することが可能である。

例えば、ＬＥＤ３ＣＮＴＲＬ＿ＳＰＬＹはバッテリーの電圧に接続されているが、残りの制御供給線は接続されていないと仮定する。電力はＣＮＴＲＬ＿３２０６に至り、スイッチＨ３の一部であるトランジスタの一方のサイドに接続される。電力はまた、ＣＮＴＲＬ＿３２０６からダイオード２１５のうちの一つに接続され、供給感知スイッチャ制御２４０にも接続される。供給感知スイッチャ制御２４０は、ＬＥＤ３ＣＮＴＲＬ＿ＳＰＬＹ線が使用されていることを感知し、電流スイッチ・コントローラ１５０に通知し、かつスイッチＨＳ３のゲートに制御信号を提供する。スイッチＨＳ３のゲートが作動した時、トランジスタはオンの状態になり、電流は、ＬＥＤ３ＣＮＴＲＬ＿ＳＰＬＹから、スイッチＨＳ３，ＬＥＤ３，インダクタＬ１，Ｒ_{ｓｅｎｓｅ}，及びＭＬＤ０を介して、グランドに流れることが可能である。

微分増幅器２５２は、抵抗Ｒ_{ｓｅｎｓｅ}の間の電圧降下に応答して、スイッチ論理２５４に信号を伝送する。インダクタＬ１を流れる電流量に関連するＲ_{ｓｅｎｓｅ}の間の電位差が所望の範囲内に収まらない時には、スイッチ論理２５４は、トランジスタＭＬＤ０のゲートに制御信号を伝送し、トランジスタＭＬＤ０のオン又はオフを行う。トランジスタＭＬＤ０がオフの時は、電流はグランドには流れずに、再循環ダイオード２６２，２６４，２６６を介して戻り、ハイサイド・スイッチＨＳ１，ＨＳ２に送られる。トランジスタＭＬＤ０が切られた時、インダクタ入力２１６における電圧は上昇を始めるが、適切な再循環ダイオード２６２，２６４，２６６によりいずれ固定されることに注意されたい。その時、インダクタにおける電流は、より低い作動点に到達するまで、線形に減少する。その作動点に到達すると、コントローラ２５０は再びＭＬＤ０をオンにする。例示の実施形態において、各ＬＥＤチャンネルに対して一つ、つまり三つの再循環ダイオードが使用されていることに注意されたい。制御／供給電圧における著しい不整合のために、再循環の間、最低の供給に関係した再循環ダイオードが電流の大部分を伝導する。しかしながら、各ＬＥＤはまだ等しい電流を受け入れる。

コントローラ２５０は、インダクタＬ１における平均電流が所望のレベルに維持されるように、トランジスタＭＬＤ０のオン及びオフを繰り返し続ける。所望の平均電流の正確なレベルは、既定の時間におけるハイの状態にある制御線の数の関数である。例えば、各ＬＥＤには５００ｍＡの電流が必要であると仮定した場合、三つの制御線の全てがオンである時は、インダクタＬ１を流れる所望の平均電流は１．５Ａである。二つの制御線がオンである時、二つのＬＥＤアレイに電力を供給するためには、１Ａの電流が必要である。同様に、単一のＬＥＤアレイに対しては５００ｍＡが必要である。インダクタにおける平均電流は、各制御／供給線の状態に依存して、ＬＥＤアレイ１，ＬＥＤアレイ２，及びＬＥＤアレイ３に分配される。

三つの制御／供給線ＬＥＤ３ＣＮＴＲＬ＿ＳＰＬＹ，ＬＥＤ２ＣＮＴＲＬ＿ＳＰＬＹ，ＬＥＤ１ＣＮＴＲＬ＿ＳＰＬＹは、ダイオードの「和」により、内部供給レールを生成する。一旦、ＩＣ２０５の電源が入れられたならば、三つの制御／供給線は監視され、そのうちのどの一つが、若しくはどの一つ以上のものが使用されたかが確認される。次いで、それに対応するスイッチＨＳ１，ＨＳ２，又はＨＳ３がオンの状態にされ、コントローラ２５０は、適切にプログラムされた電流により有効にされる。一旦、コントローラ２５０が起動したならば、制御／供給線を検知するという問題が発生する。無効なＬＥＤの制御／供給線は高インピーダンスの状態にある。電流が再循環されている間は、高インピーダンスの制御／供給線は、対応する再循環ダイオードを介して、バッテリーの電圧になる。しかしながら、ＭＬＤ０がオンの時は、再循環ダイオードは逆バイアスされ、無効なＬＥＤの制御線は、内部プル・ダウン電流によって、グランドに引き降ろされる。

結果として、特定のＬＥＤアレイが作動しているのか、若しくは作動していないのかの判断は、ＭＬＤ０がオンの時に成されるべきである。仮に、例えば、ＭＬＤ０がオンに切り替えられている時に一つの制御／供給線が無効な場合、その制御／供給線はグランドに引き降ろされ、コントローラは直ちにＭＬＤ０を切り、供給感知スイッチャ制御２４０は、より低い所望の平均電流に対して、コントローラ２５０を再プログラムする。この場合、使用されていないＬＥＤアレイにおける電流は直ちにゼロになり、他のＬＥＤアレイにおける電流はその制限電流にまでスパイクする。これらの電流／電圧のスパイクは、トランジスタＭＬＤ０をオフにし、電流の再循環が始まる制御ループに要する時間に発生する。

例示の実施形態において、様々な組み合わせのアレイが使用されている時、三つのＬＥＤアレイＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３の間の電流の分配が許容範囲内にあることを保証するために、ハイサイド・スイッチＨＳ１，ＨＳ２，ＨＳ３の電流は制限される。例えば、自動車の運転手がウィンカーを作動させること、ブレーキペダルを押圧すること、ヘッドライトをオンにすること等によって、ＬＥＤアレイは使用され得る。他の状況においては、周知の様々な適切な制御方法及び／又はスイッチング方法を使用することにより、ＬＥＤアレイは使用され得る。理想的には、各制御線の電圧は正確に同一であり、使用された時の各ＬＥＤの電圧降下は正確に同一であり、かつインダクタ電流の全ては三つのＬＥＤアレイに完全に分配される。

しかしながら、等価でない電流の分配が特定のレベルを超過しないことを保証するために、ハイサイド・スイッチは制限される。仮に、例えば、各ＬＥＤアレイが５００ｍＡを必要とし、かつ三つとも使用されている場合、コントローラ２５０は平均インダクタ電流を１．５Ａに設定する。各ハイサイド・スイッチは５００ｍＡに比べ僅かに大きな値、例えば６００ｍＡに設定された電流制限を有するべきである。その時は、仮に、一つのＬＥＤアレイがより低い電圧降下、又はより高い制御線の電圧を有している場合に、他の二つのＬＥＤは不足しているが全体としては１．５Ａをとるという訳ではなく、そのＬＥＤアレイは６００ｍＡに固定され、残りの９００ｍＡは他の二つのＬＥＤアレイに分配される。

供給／制御線の全てが同一のレベルにあり、かつ全てのＬＥＤが非常に近い電圧降下を有している場合、三つのハイサイド・スイッチはいずれも完全に動作しており、その消費電力は非常に少ない。一旦、ハイサイド・スイッチのうちの一つが電流制限モードに移行したならば、そのドレイン・ソース電圧及び消費電力は増加する。ＬＥＤ間の不整合及び／又は制御電圧間の不整合と同程度の量だけ消費電力は増加することが仮定されている。これは、従来技術に勝る優位性の一つである。従来技術においては完全な動作を保証するために、ＬＥＤアレイには過渡電圧が印加され、かつ電流制限抵抗が使用されているが、これは常に多量の電力を消費する。

別の実施形態において、この電流分配方式は、二つの異なる電流制限レベルを有する。一つは所望の平均電流に比べて僅かに高いレベルであり、他方は正確に所望の平均電流レベルである。６００ｍＡの電流制限が所定の時間作動している時、回路は自動的に５００ｍＡに低下する。この時、このＬＥＤに全てのリップルが現れるが、他のＬＥＤアレイは所望の値５００ｍＡに安定している。

一つのＬＥＤが使用されなくなった時、供給感知スイッチャ制御２４０は、第一にＭＬＤ０を切り、電流が新しい低作動点まで減少することを可能にすることによって、電流の変動範囲をより低いレベルに再調整する。少なくとも一つの実施形態において、新しく無効にされたチャンネルのハイサイド・スイッチは、インダクタ電流がその新しい値に減少するまでオンの状態に維持される。仮に、ハイサイド・スイッチが、制御／供給線が低下したことを感知した後、直ちに切られたならば、インダクタ電流の全てが少数のＬＥＤアレイに分配されるため、他のＬＥＤアレイは過大な電流スパイクに見舞われる。

ＩＣ２０５のポートに、残りのＬＥＤアレイがオフである場合を除いて、負の過渡電流が蓄えられる。オフである場合は、過大な負の過渡電流がインダクタのハイサイドにおいて発生する。残りのＬＥＤアレイはオフであり、それと同時に、そのハイサイド・スイッチはオンの場合、そのハイサイド・スイッチのソースにおける電圧はグランドに固定され、一方インダクタは放電を終える。他のＬＥＤアレイは、ソース電圧の電位がグランドを数ボルト下回った、オフの状態のハイサイド・スイッチを有している。

次いで、図３を参照しながら、本開示の一つの実施形態により、図２のＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３，及びインダクタＬ１を通過する電流のフローを示す一連のグラフが説明される。図３に示す曲線は、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３がこの順番で使用され、次いで、同じ順番で使用されなくなった場合に、それらのデバイスを個別に通過する電流を示している。曲線３１０はインダクタＬ１を流れる統合電流を示し、曲線３２０はＬＥＤ１を流れる電流を示し、曲線３３０はＬＥＤ２を流れる電流を示し、曲線３４０はＬＥＤ３を流れる電流を示している。

曲線３１０により示されている、インダクタＬ１を流れる統合電流は、単一のＬＥＤのみが作動している場合の５００ｍＡで開始され、二つのＬＥＤが作動している場合には約１Ａに急上昇し、三つのＬＥＤアレイの全てが作動している場合には１．５Ａに達する。曲線３１０に見られるリップルは、インダクタを通過する平均電流を所望のレベルに維持するために、ＭＬＤ０のオン及びオフを行った結果である。

図３において発生しているリップルは、所望の平均電流の±１０％の範囲内に収まっている。曲線３１０，３２０，３３０，３４０におけるリップルの周波数は、ＬＥＤが作動しているのか、若しくは作動していないのかにより変化するが、振幅は、一般に、一定に維持されている。別のＬＥＤアレイが切られた時は、低ピークの大振幅が発生する。これは、一旦、一つのＬＥＤアレイが操作されなくなった場合、それに対応するハイサイド・スイッチが実際にオフになる前に、再循環電流は新しい低いレベルに減少することが可能なためである。

次いで、図２に関連して図４を参照すると、本発明の一つの実施形態によるハイサイド・スイッチの電流制限の効果が示されている。曲線４２０はＬＥＤ１を流れる電流を示し、曲線４３０はＬＥＤ２を流れる電流を示し、かつ曲線４４０はＬＥＤ３を流れる電流を示している。第一に、ＬＥＤ１が曲線４２０により示されるように使用される。図示された例では、ＬＥＤ１は、ＬＥＤ２又はＬＥＤ３のどちらに比べてもより低い電圧降下を有しており、そのため、ＬＥＤ２が作動した時、ＬＥＤ１は、約５０マイクロ秒の時点において、僅少なスパイクにより示されているような過渡電流を描く。しかしながら、電流制限の効果が発揮されて、ＬＥＤ１に関連したハイサイド・スイッチを通過可能な電流の最大値は６００ｍＡに固定される。ＬＥＤ２及びＬＥＤ３はほぼ同量の電流を描いているため、そのハイサイド・スイッチにはいかなる電流制限も発生しないが、ＬＥＤ１のハイサイド・スイッチは、約１８０マイクロ秒の時点において、切られるまで電流制限の状態が維持される。

次いで、図５を参照しながら、本開示による方法を示すフローチャートを説明する。図５のフローチャートに示す方法は、高強度ＬＥＤ又は他の電流感応負荷の閉ループ電流制御を提供するのに、定電流スイッチングがどのように使用可能であるのかを表している。ステップ５１０において、選択されたＬＥＤアレイに、ハイサイド・スイッチを介して、電流が供給されるが、作動している全てのＬＥＤアレイに電流が等しく分配されることを促進するように電流は制限される。

全ての選択されたＬＥＤアレイの流れる電流は統合され、ステップ５２０においてインダクタを通過する。ＬＥＤアレイの初期作動中は、インダクタにより電流の線形な増加をもたらされ、また、電流がインダクタからＬＥＤアレイに戻り、再循環している時は、線形な減少が提供される。ステップ５３０において、インダクタを通過する統合電流が測定され、その統合電流が所望の設定点を上回るか否かの判断が成される。仮に、ステップ５３０において、その統合電流の値が過度に高いと判断された場合は、ステップ５４０が実行される。ステップ５４０において、電流は電流スイッチを通過してグランドに至るのではなく、電流スイッチは開かれ、再循環ダイオードを介して電流は再循環して、ハイサイド・スイッチを介してＬＥＤアレイに戻ることが可能となる。仮に、ステップ５３０において、統合電流の値が所定の最大値に比べて高いとは判断されない場合は、ステップ５５０において、その電流量は所定の最小値と比較される。仮に、その電流量が所定の最小値よりも少ない場合は、ステップ５６０において、コントローラが電流スイッチを閉じ、電流はインダクタからグランドに通り抜けることが可能となる。このプロセスは繰り返され、統合電流の値が過度に高い時は常に電流スイッチは開かれ、統合電流の値が過渡に低い時は常にそのスイッチは再び閉じられる。このように、本回路により制御されることにより、高強度ＬＥＤを流れる電流量の精密な制御が維持され、その上、まだ相対的に有効な回路動作が可能である。

前述の図の詳細な説明において、添付図面が参照された。本開示の一部を形成する添付図面では、本開示の実施され得る例示の特定の実施形態が示されている。これらの実施形態は、当業者が本開示を実施できるように十分詳細に記載されている。他の実施形態も利用可能であり、かつ本開示の技術思想又は範囲から逸脱することなく論理的、機械的、化学的、及び電気的な変更が成され得ることは理解されよう。例えば、上記説明の主たる関心は二つ若しくは三つの発光ダイオードアレイの利用に集中していたが、本明細書に記載の主要部分は、任意の数の所望のアレイの場合も適用され得る。加えて、用語ＬＥＤアレイが使用されたが、アレイは僅か一つのＬＥＤ、若しくは、実行可能な程度に多数のＬＥＤを含み得ることは当然のことである。加えて、上記に例示の少なくとも一つの実施形態では、パワー・バイＣＭＯＳトランジスタが参照されている。しかしながら、本明細書において記載した示唆を実施する際に、他の型のトランジスタ／スイッチを利用し得ることは当然のことである。

さらに、当業者により、本開示を組み入れた幾多の他の変形形態が直ちに構成されるだろう。例えば、上述の実施形態は再循環電流を制御するのにダイオードを利用して、その再循環電流を適切なスイッチに伝送する。しかしながら、他の実施形態においては、同期スイッチがダイオードの一部に使用されていても構わない。加えて、上記説明の主たる関心は等量の電流が異なるＬＥＤアレイに流れる実施形態に集中していたが、輝度の制御を促進するために、異なるＬＥＤアレイに供給される電流は意図的に不均一にされるような他の実施形態も利用され得る。

本発明を当業者が実施する際の不要な詳細を避けるために、本説明において、当業者にとっては周知の特定の情報は省略した。従って、本開示が、本明細書に記載の特定の形態に制限されることは意図されない。逆に、そのような代替、改良及び均等物使用は、本発明の技術思想及び範囲内に合理的に含まれると意図される。それゆえ、前述の詳細な説明を制限の意味で捉えられるべきではなく、本開示の範囲は添付請求項によってのみ定義される。

本開示の一つの実施形態による、ＬＥＤアレイの制御に使用される回路のブロック図。本開示の一つの実施形態による、ＬＥＤアレイを流れる電流を制御するための定電流スイッチング技術を使用するコントローラの結合ブロック及び回路図。本開示の一つの実施形態による、整合したＬＥＤ及びインダクタを流れる電流を示す一連のグラフ。本開示の一つの実施形態による、ＬＥＤアレイが正確に整合していない場合の様々なＬＥＤアレイを流れる電流を示す一連のグラフ。本開示の一つの実施形態による、ＬＥＤを流れる電流を制御する方法を示すフローチャート。

Claims

回路であって、
供給ノード及び出力ノードを有し、かつ該出力ノードにおいて供給される電流量を第一所定量に制限する第一電流制限スイッチ（１９０）と、
前記第一電流制限スイッチ（１９０）の前記出力ノードに接続された第一出力ポート（１０６）と、
供給ノード及び出力ノードを有し、かつ該出力ノードにおいて供給される電流量を第二所定量に制限する第二電流制限スイッチ（１９５）と、
前記第二電流制限スイッチ（１９５）の前記出力ノードに接続された第二出力ポート（１０７）と、
第一入力ポート（１１０）と、
センサ（１６０）であって、
前記第一入力ポート（１１０）に接続された入力と、
前記入力において入力された電流量の指標を提供する出力と、を含むセンサ（１６０）と、
電流リミッター（１５０，１７０）であって、
前記センサ（１６０）の前記出力に接続された電流入力と、
制御を受けるための制御入力と、
前記制御入力における信号が有効な時に、前記電流入力において入力された電流をグランドへ供給する第一電流出力ノードと、
前記制御入力における前記信号が無効な時に、前記電流入力において入力された電流を前記第一電流制限スイッチ（１９０）の前記供給ノードと前記第二電流制限スイッチ（１９５）の前記供給ノードのうちの少なくとも一つへ供給する第二電流出力ノードと、を含む電流リミッター（１５０，１７０）と、
を備える回路。
請求項１に記載の回路であって、
前記電流リミッター（１５０，１７０）は、
前記制御入力に接続されたコントローラ（１５０）であって、
前記センサ（１６０）に接続され、かつ前記センサ（１６０）によって提供された前記指標を受け入れるための入力と、
コントローラ（１５０）の前記入力に接続された入力、及び前記電流リミッター（１５０，１７０）の前記制御入力に接続された出力を有し、かつ前記指標に基づいて前記信号を有効及び無効にする論理と、を含むコントローラ（１５０）と、
トランジスタ（１７０）であって、
前記電流リミッター（１５０，１７０）の前記第一電流出力ノードに接続された第一電流電極と、
前記電流リミッター（１５０，１７０）の前記第二電流出力ノードに接続された第二電流電極と、
前記論理の前記出力に接続された制御ノードと、を含むトランジスタ（１７０）と、
をさらに含む、回路。
回路であって、
複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）（ＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３）に接続された複数の第一コンタクト（２０８，２１０，２１２）と、
前記複数の第一コンタクト（２０８，２１０，２１２）のうちの特定のコンタクトに電流を選択的に供給する複数のスイッチ（ＨＳ１，ＨＳ２，ＨＳ３）と、
前記複数のスイッチ（ＨＳ１，ＨＳ２，ＨＳ３）のうちの一つ若しくは複数のスイッチを選択的にオンにして、特定のＬＥＤに電流を供給するスイッチ・コントローラ（２４０）と、
前記複数のＬＥＤ（ＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３）に直列に接続されたインダクタ（Ｌ１）に接続された第二コンタクト（２１６）と、
前記第二コンタクト（２１６）と基準電圧ノード（２１８）との間に直列に接続された電流スイッチ（ＭＬＤ０）と、
前記第二コンタクト（２１６）を流れる電流量が所望の範囲内に収まるか否かに基づいて、前記電流スイッチ（ＭＬＤ０）の状態を変化させ、前記第二コンタクト（２１６）を流れる電流が前記複数のスイッチ（ＨＳ１，ＨＳ２，ＨＳ３）のうち、少なくとも一つへ流れるように、または基準電圧ノード（２１８）を介してグランドへ流れるようにする電流スイッチ・コントローラ（２５０）と、
を備える回路。
回路であって、
電源の第一サイドに接続された第一ポート（２０２，２０４，２０６）と、
前記電源の第二サイドに接続された第二ポート（２１８）と、
発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイに接続された第三ポート（２０８，２１０，２１２）と、
インダクタ（Ｌ１）に接続された第四ポート（２１６）と、
第一トランジスタ（ＭＬＤ０）であって、
第一電流電極と、
前記第二ポート（２１８）に接続された第二電流電極と、
制御ノードと、を含む第一トランジスタ（ＭＬＤ０）と、
前記第四ポート（２１６）に接続された第一端部と、前記第一トランジスタ（ＭＬＤ０）の前記第一電流電極に接続された第二端部と、を有する抵抗（Ｒ _{ＳＥＮＳＥ} ）と、
第二トランジスタ（ＨＳ１，ＨＳ２，ＨＳ３）であって、
前記第三ポート（２０８，２１０，２１２）に接続された第一電流電極と、
前記第一ポート（２０２，２０４，２０６）に接続された第二電流電極と、
制御ノードと、を含む第二トランジスタ（ＨＳ１，ＨＳ２，ＨＳ３）と、
前記第一ポート（２０２，２０４，２０６）と、前記抵抗（Ｒ _{ＳＥＮＳＥ} ）の前記第二端部との間に直列に接続された再循環器（２６０）と、
第一コントローラ（２５０）であって、
前記抵抗（Ｒ _{ＳＥＮＳＥ} ）に亘る電圧降下を測定するために前記抵抗（Ｒ _{ＳＥＮＳＥ} ）の両端に接続された微分増幅器（２５２）と、
前記電圧降下に基づいて、制御信号を生成する論理（２５４）と、
前記論理（２５４）、及び前記第一トランジスタ（ＭＬＤ０）の前記制御ノードに接続された出力と、
前記論理（２５４）に接続された入力と、を含む第一コントローラ（２５０）と、
第二コントローラ（２４０）であって、
前記第一ポート（２０２，２０４，２０６）に接続された入力と、
前記第一ポート（２０２，２０４，２０６）に電圧が存在する時を判断するための、前記入力に接続された論理と、
前記論理、及び前記第二トランジスタ（ＨＳ１，ＨＳ２，ＨＳ３）の前記制御ノードに接続された第一出力と、
前記論理、及び前記第一コントローラ（２５０）の前記入力のポートに接続された第二出力ポートと、を含む第二コントローラ（２４０）と、
を備え、
前記第一トランジスタ（ＭＬＤ０）は、前記制御信号に応答して、前記抵抗（Ｒ _{ＳＥＮＳＥ} ）を流れる電流が再循環器（２６０）を介して前記第二トランジスタ（ＨＳ１，ＨＳ２，ＨＳ３）へ流れるように、または第二ポート（２１８）を介してグランドへ流れるように動作する、回路。
方法であって、
複数のＬＥＤアレイのうちの選択されたＬＥＤアレイに電流を供給すること（５１０）と、
前記選択されたＬＥＤアレイに供給された電流を統合電流として統合することと、
前記統合電流をインダクタに通過させること（５２０）と、
前記インダクタを通過した電流量を測定することと、
前記インダクタを通過した電流量が上限値よりも大きく測定された時は、電流スイッチをオフにすること（５４０）と、
前記電流スイッチがオフの時は、前記インダクタ電流を、前記選択されたＬＥＤアレイに移送すること（５４０）と、
前記インダクタを通過した電流量が下限値よりも小さく測定された時は、前記電流スイッチをオンにすること（５６０）と、
前記電流スイッチがオンの時は、前記インダクタ電流をグランドまで通過させること（５６０）と、
を含む方法。