JP4870058B2 - 定電流駆動回路 - Google Patents
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- Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]
Description
111 電流源
112 比較器
113 タイミング制御回路
114 P型金属酸化物半導体(PMOSトランジスタ)
115 N型金属酸化物半導体(NMOSトランジスタ)
120 発光ダイオード(LED)
121 LEDストリング
130 インダクタンスコイル
140 抵抗器
150 抵抗器
210 定電流駆動回路
220 複数のLED
221 LEDストリング
221−1〜221−X LEDストリング
230 インダクタンスコイル
240 電流源
240−1〜240−X 電流源
250 基準電圧生成回路
251 比較回路
251−1〜251−X 比較回路
252 基準電圧調整回路
260 出力信号生成回路
261 比較回路
262 タイミング制御回路
263 スイッチ
264 スイッチ
270 インピーダンス
280 インピーダンス
301 電流源
302 スイッチ
303 スイッチ
304 電流源
305 コンデンサ
306 インバータ
410 定電流駆動回路
450 基準電圧生成回路
452 基準電圧調整回路
501 ORゲート
610 定電流駆動回路
650 基準電圧生成回路
652 基準電圧調整回路
660 マルチプレクサ
701 メモリユニット
801 スイッチ
802 スイッチ
803 デューティサイクル制御回路
1001 スイッチ
1002 スイッチ
1003 デューティサイクル制御回路
1101 スイッチ
1102 スイッチ
1103 デューティサイクル制御回路
1201 比較回路
1202 比較回路
1203 基準電圧調整回路
1204 制御回路
1205 電流源
1206 スイッチ
1207 スイッチ
1208 電流源
1209 コンデンサ
Claims (39)
- 第1のLEDストリングを駆動するための定電流駆動回路であって、
前記第1のLEDストリングの端子に接続された端子を有する第1の電流源と、
基準電圧を生成すると共に、第1の比較信号を生成するために前記第1の電流源と前記第1のLEDストリングとの接続ノードが有する第1の電圧を第1の所定電圧と比較し、それによって前記基準電圧を動的に調整するための基準電圧生成回路と、
前記第1のLEDストリングのもう一方の端子に出力信号を出力するための出力信号生成回路とを備え、
前記出力信号生成回路が、入力信号を受信すると共に、前記基準電圧と第2の電圧との間の比較結果に従って前記入力信号を出力するか否かを決定し、前記第2の電圧が、直列に接続された第1のインピーダンスと第2のインピーダンスによる分割電圧であり、
前記第1のインピーダンスの一方の末端が、前記出力信号を受信し、
前記第2のインピーダンスの一方の末端が、前記第2の電圧を生成するために前記第1のインピーダンスのもう一方の末端と接続され、
前記第2のインピーダンスのもう一方の末端が、前記第1の電流源のもう一方の末端と接続されることを特徴とする定電流駆動回路。 - 前記基準電圧生成回路が、
前記第1の比較信号を生成するために前記第1の電圧を前記第1の所定電圧と比較するための第1の比較回路と、
前記基準電圧を生成すると共に、前記第1の比較信号に従って前記基準電圧を動的に調整するための基準電圧調整回路とを備えることを特徴とする請求項1に記載の定電流駆動回路。 - 前記第1の比較回路が、前記第1の電圧を受け取るための負の入力端子、前記第1の所定電圧を受け取るための正の入力端子、及び前記第1の比較信号を出力するための出力端子を有する第1の比較器を備えることを特徴とする請求項2に記載の定電流駆動回路。
- 前記基準電圧調整回路が、
電源電圧に接続された端子を有する第2の電流源と、
前記第2の電流源のもう一方の端子に接続された端子を有する第1のスイッチと、
前記第1のスイッチのもう一方の端子に接続された端子を有する第2のスイッチと、
前記第2のスイッチのもう一方の端子に接続された端子、及び共通の電圧レベルに接続されたもう一方の端子を有する第3の電流源と、
前記基準電圧を出力するために前記第1のスイッチのもう一方の端子に接続された端子、及び前記共通の電圧レベルに接続されたもう一方の端子を有するコンデンサとを備え、
前記第1のスイッチのオン/オフ状態が、前記第1の比較信号に従って決定されると共に、
前記第2のスイッチのオン/オフ状態が、前記第1の比較信号の反転信号に従って決定されることを特徴とする請求項3に記載の定電流駆動回路。 - 前記基準電圧調整回路が、前記第1の比較信号を受信すると共に、それにより前記第1の比較信号の反転信号を出力するためのインバータを更に備えることを特徴とする請求項4に記載の定電流駆動回路。
- 前記基準電圧調整回路が、第1のクロック信号に従い、前記第1の比較信号に基づいて前記基準電圧を動的に調整するか否かを決定することを特徴とする請求項2に記載の定電流駆動回路。
- 前記第1の比較回路が、前記第1の電圧を受け取るための負の入力端子、前記第1の所定電圧を受け取るための正の入力端子、及び前記第1の比較信号を出力するための出力端子を有する第1の比較器を備えることを特徴とする請求項6に記載の定電流駆動回路。
- 前記基準電圧調整回路が、
電源電圧に接続された端子を有する第2の電流源と、
前記第2の電流源のもう一方の端子に接続された端子を有する第1のスイッチと、
前記第1のスイッチのもう一方の端子に接続された端子を有する第2のスイッチと、
前記第2のスイッチのもう一方の端子に接続された端子を有する第3のスイッチと、
前記第3のスイッチのもう一方の端子に接続された端子を有する第4のスイッチと、
前記第4のスイッチのもう一方の端子に接続された端子、及び共通の電圧レベルに接続されたもう一方の端子を有する第3の電流源と、
前記基準電圧を出力するために前記第4のスイッチのもう一方の端子に接続された端子、及び前記共通の電圧レベルに接続されたもう一方の端子を有するコンデンサとを備え、
前記第1のスイッチのオン/オフ状態が、前記第1の比較信号に従って決定され、
前記第2のスイッチのオン/オフ状態が、前記第1のクロック信号に従って決定され、
前記第3のスイッチのオン/オフ状態が、前記第1のクロック信号に従って決定されると共に、
前記第4のスイッチのオン/オフ状態が、前記第1の比較信号の反転信号に従って決定されることを特徴とする請求項7に記載の定電流駆動回路。 - 前記基準電圧調整回路が、第2のクロック信号に従って前記第1のクロック信号を生成するためのデューティサイクル制御回路を更に備え、
前記第1のクロック信号のデューティサイクルが、前記第2のクロック信号のデューティサイクルより小さいことを特徴とする請求項8に記載の定電流駆動回路。 - 前記定電流駆動回路が、出力信号を第2のLEDストリングの端子に更に出力すると共に、
前記定電流駆動回路が、第2の電流源を更に備え、
前記第2の電流源の端子が、前記第2のLEDストリングのもう一方の端子と接続され、
前記第2の電流源と前記第2のLEDストリングとの接続ノードが、第3の電圧を有し、
前記基準電圧生成回路が、更に、第2の比較信号を生成するために前記第3の電圧を前記第1の所定電圧と比較すると共に、前記第1の比較信号及び前記第2の比較信号に従って前記基準電圧を動的に調整することを特徴とする請求項1に記載の定電流駆動回路。 - 前記基準電圧生成回路が、
前記第1の比較信号を生成するために前記第1の電圧を前記第1の所定電圧と比較するための第1の比較回路と、
前記第2の比較信号を生成するために前記第3の電圧を前記第1の所定電圧と比較するための第2の比較回路と、
前記基準電圧を生成すると共に、前記第1の比較信号及び前記第2の比較信号に従って前記基準電圧を動的に調整するための基準電圧調整回路とを備えることを特徴とする請求項10に記載の定電流駆動回路。 - 前記第1の比較回路が、前記第1の電圧を受け取るための負の入力端子、前記第1の所定電圧を受け取るための正の入力端子、及び前記第1の比較信号を出力するための出力端子を有する第1の比較器を備え、
前記第2の比較回路が、前記第3の電圧を受け取るための負の入力端子、前記第1の所定電圧を受け取るための正の入力端子、及び前記第2の比較信号を出力するための出力端子を有する第2の比較器を備えることを特徴とする請求項11に記載の定電流駆動回路。 - 前記基準電圧調整回路が、
前記第1の比較信号及び前記第2の比較信号に従って演算出力信号を生成するためのORゲートと、
電源電圧に接続された端子を有する第3の電流源と、
前記第3の電流源のもう一方の端子に接続された端子を有する第1のスイッチと、
前記第1のスイッチのもう一方の端子に接続された端子を有する第2のスイッチと、
前記第2のスイッチのもう一方の端子に接続された端子、及び共通の電圧レベルに接続されたもう一方の端子を有する第4の電流源と、
前記基準電圧を出力するために前記第1のスイッチのもう一方の端子に接続された端子、及び前記共通の電圧レベルに接続されたもう一方の端子を有するコンデンサとを備え、
前記第1のスイッチのオン/オフ状態が、前記演算出力信号に従って決定されると共に、
前記第2のスイッチのオン/オフ状態が、前記演算出力信号の反転信号に従って決定されることを特徴とする請求項12に記載の定電流駆動回路。 - 前記基準電圧調整回路が、前記演算出力信号を受信すると共に、それにより前記演算出力信号の反転信号を出力するためのインバータを更に備えることを特徴とする請求項13に記載の定電流駆動回路。
- 前記基準電圧調整回路が、更に、第1のクロック信号に従い、前記第1の比較信号及び前記第2の比較信号に基づいて前記基準電圧を動的に調整するか否かを決定することを特徴とする請求項11に記載の定電流駆動回路。
- 前記第1の比較回路が、前記第1の電圧を受け取るための負の入力端子、前記第1の所定電圧を受け取るための正の入力端子、及び前記第1の比較信号を出力するための出力端子を有する第1の比較器を備え、
前記第2の比較回路が、前記第3の電圧を受け取るための負の入力端子、前記第1の所定電圧を受け取るための正の入力端子、及び前記第2の比較信号を出力するための出力端子を有する第2の比較器を備えることを特徴とする請求項15に記載の定電流駆動回路。 - 前記基準電圧調整回路が、
前記第1の比較信号及び前記第2の比較信号に従って演算出力信号を生成するためのORゲートと、
電源電圧に接続された端子を有する第3の電流源と、
前記第3の電流源のもう一方の端子に接続された端子を有する第1のスイッチと、
前記第1のスイッチのもう一方の端子に接続された端子を有する第2のスイッチと、
前記第2のスイッチのもう一方の端子に接続された端子を有する第3のスイッチと、
前記第3のスイッチのもう一方の端子に接続された端子を有する第4のスイッチと、
前記第4のスイッチのもう一方の端子に接続された端子、及び共通の電圧レベルに接続されたもう一方の端子を有する第4の電流源と、
前記基準電圧を出力するために前記第2のスイッチのもう一方の端子に接続された端子、及び前記共通の電圧レベルに接続されたもう一方の端子を有するコンデンサとを備え、
前記第1のスイッチのオン/オフ状態が、前記演算出力信号に従って決定され、
前記第2のスイッチのオン/オフ状態が、前記第1のクロック信号に従って決定され、
前記第3のスイッチのオン/オフ状態が、前記第1のクロック信号に従って決定されると共に、
前記第4のスイッチのオン/オフ状態が、前記演算出力信号の反転信号に従って決定されることを特徴とする請求項16に記載の定電流駆動回路。 - 前記基準電圧調整回路が、第2のクロック信号に従って前記第1のクロック信号を生成するためのデューティサイクル制御回路を更に備え、
前記第1のクロック信号のデューティサイクルが、前記第2のクロック信号のデューティサイクルより小さいことを特徴とする請求項17に記載の定電流駆動回路。 - 前記定電流駆動回路が、出力信号を第2のLEDストリングの端子に更に出力すると共に、
前記定電流駆動回路が、第2の電流源を更に備え、
前記第2の電流源の端子が、前記第2のLEDストリングのもう一方の端子と接続され、
前記第2の電流源と前記第2のLEDストリングとの接続ノードが、第3の電圧を有し、
前記基準電圧生成回路が、更に、第1の比較信号及び第2の比較信号を順番に生成するために前記第1の電圧及び前記第3の電圧を順番に前記第1の所定電圧と比較すると共に、前記第1の比較信号及び前記第2の比較信号に従って前記基準電圧を動的に調整することを特徴とする請求項1に記載の定電流駆動回路。 - 前記基準電圧生成回路が、
前記第1の電圧及び前記第3の電圧を受け取ると共に、第1のクロック信号に従って前記第1の電圧及び前記第3の電圧を順番に出力するためのマルチプレクサと、
前記第1の比較信号及び前記第2の比較信号をそれぞれ生成するために前記第1の電圧及び前記第3の電圧を前記第1の所定電圧と比較するための第1の比較回路と、
前記基準電圧を生成するための基準電圧調整回路とを備え、
前記基準電圧調整回路が、前記第1の比較信号及び前記第2の比較信号を受信して一時的に保存すると共に、前記第1のクロック信号に従い、前記第1の比較信号及び前記第2の比較信号に基づいて前記基準電圧を動的に調整するか否かを決定することを特徴とする請求項19に記載の定電流駆動回路。 - 前記第1の比較回路が、前記マルチプレクサの出力を受け取るための負の入力端子、前記第1の所定電圧を受け取るための正の入力端子、及び前記第1の比較信号及び前記第2の比較信号を出力するための出力端子を有する第1の比較器を備えることを特徴とする請求項20に記載の定電流駆動回路。
- 前記基準電圧調整回路が、
前記第1の比較信号及び前記第2の比較信号を受信して一時的に保存すると共に、前記第1のクロック信号に従い、前記第1の比較信号及び前記第2の比較信号を出力するためのメモリユニットと、
前記第1の比較信号及び前記第2の比較信号に従って演算出力信号を生成するためのORゲートと、
電源電圧に接続された端子を有する第3の電流源と、
前記第3の電流源のもう一方の端子に接続された端子を有する第1のスイッチと、
前記第1のスイッチのもう一方の端子に接続された端子を有する第2のスイッチと、
前記第2のスイッチのもう一方の端子に接続された端子、及び共通の電圧レベルに接続されたもう一方の端子を有する第4の電流源と、
前記基準電圧を出力するために前記第1のスイッチのもう一方の端子に接続された端子、及び前記共通の電圧レベルに接続されたもう一方の端子を有するコンデンサとを備え、
前記第1のスイッチのオン/オフ状態が、前記演算出力信号に従って決定されると共に、
前記第2のスイッチのオン/オフ状態が、前記演算出力信号の反転信号に従って決定されることを特徴とする請求項21に記載の定電流駆動回路。 - 前記基準電圧調整回路が、前記演算出力信号を受信すると共に、それにより前記演算出力信号の反転信号を出力するためのインバータを備える
ことを特徴とする請求項22に記載の定電流駆動回路。 - 前記基準電圧調整回路が、更に、第2のクロック信号に従い、前記基準電圧を動的に調整するか否かを決定することを特徴とする請求項20に記載の定電流駆動回路。
- 前記第1の比較回路が、前記マルチプレクサの出力を受け取るための負の入力端子、前記第1の所定電圧を受け取るための正の入力端子、及び前記第1の比較信号及び前記第2の比較信号を出力するための出力端子を有する第1の比較器を備えることを特徴とする請求項24に記載の定電流駆動回路。
- 前記基準電圧調整回路が、
前記第1の比較信号及び前記第2の比較信号を受信して一時的に保存すると共に、前記第1のクロック信号に従い、前記第1の比較信号及び前記第2の比較信号を出力するためのメモリユニットと、
前記第1の比較信号及び前記第2の比較信号に従って演算出力信号を生成するためのORゲートと、
電源電圧に接続された端子を有する第3の電流源と、
前記第3の電流源のもう一方の端子に接続された端子を有する第1のスイッチと、
前記第1のスイッチのもう一方の端子に接続された端子を有する第2のスイッチと、
前記第2のスイッチのもう一方の端子に接続された端子を有する第3のスイッチと、
前記第3のスイッチのもう一方の端子に接続された端子を有する第4のスイッチと、
前記第4のスイッチのもう一方の端子に接続された端子、及び共通の電圧レベルに接続されたもう一方の端子を有する第4の電流源と、
前記基準電圧を出力するために前記第2のスイッチのもう一方の端子に接続された端子、及び前記共通の電圧レベルに接続されたもう一方の端子を有するコンデンサとを備え、
前記第1のスイッチのオン/オフ状態が、前記演算出力信号に従って決定され、
前記第2のスイッチのオン/オフ状態が、前記第2のクロック信号に従って決定され、
前記第3のスイッチのオン/オフ状態が、前記第2のクロック信号に従って決定される
と共に、
前記第4のスイッチのオン/オフ状態が、前記演算出力信号の反転信号に従って決定されることを特徴とする請求項25に記載の定電流駆動回路。 - 前記基準電圧調整回路が、前記第1のクロック信号に従って前記第2のクロック信号を生成するためのデューティサイクル制御回路を更に備え、
前記第2のクロック信号のデューティサイクルが、前記第1のクロック信号のデューティサイクルより小さいことを特徴とする請求項26に記載の定電流駆動回路。 - 前記基準電圧生成回路が、第2の比較信号を生成するために前記第1の電圧を第2の所定電圧と比較すると共に、前記第1の比較信号及び前記第2の比較信号に従って前記基準電圧を動的に調整することを特徴とする請求項1に記載の定電流駆動回路。
- 前記基準電圧生成回路が、
前記第1の比較信号を生成するために前記第1の電圧を前記第1の所定電圧と比較するための第1の比較回路と、
前記第2の比較信号を生成するために前記第1の電圧を前記第2の所定電圧と比較するための第2の比較回路と、
前記基準電圧を生成すると共に、前記第1の比較信号及び前記第2の比較信号に従って前記基準電圧を動的に調整するための基準電圧調整回路とを備えることを特徴とする請求項28に記載の定電流駆動回路。 - 前記第1の比較回路が、前記第1の電圧を受け取るための負の入力端子、前記第1の所定電圧を受け取るための正の入力端子、及び前記第1の比較信号を出力するための出力端子を有する第1の比較器を備え、
前記第2の比較回路が、前記第1の電圧を受け取るための負の入力端子、前記第2の所定電圧を受け取るための正の入力端子、及び前記第2の比較信号を出力するための出力端子を有する第2の比較器を備えることを特徴とする請求項29に記載の定電流駆動回路。 - 前記基準電圧調整回路が、
前記第1の比較信号及び前記第2の比較信号を受信するための制御回路と、
電源電圧に接続された端子を有する第2の電流源と、
前記第2の電流源のもう一方の端子に接続された端子を有する第1のスイッチと、
前記第1のスイッチのもう一方の端子に接続された端子を有する第2のスイッチと、
前記第2のスイッチのもう一方の端子に接続された端子、及び共通の電圧レベルに接続されたもう一方の端子を有する第3の電流源と、
前記基準電圧を出力するために前記第1のスイッチのもう一方の端子に接続された端子、及び前記共通の電圧レベルに接続されたもう一方の端子を有するコンデンサとを備え、
前記第1の比較信号及び前記第2の比較信号の両方が“ハイ”レベルである場合に、前記制御回路が第1の制御信号を出力し、
前記第1の比較信号及び前記第2の比較信号の両方が“ロウ”レベルである場合に、前記制御回路が第2の制御信号を出力し、
前記第1の比較信号が“ハイ”レベルであると共に、前記第2の比較信号が“ロウ”レベルである場合に、前記制御回路が全く信号を出力せず、
前記第1のスイッチのオン/オフ状態が、前記第1の制御信号に従って決定されると共に、
前記第2のスイッチのオン/オフ状態が、前記第2の制御信号に従って決定されることを特徴とする請求項30に記載の定電流駆動回路。 - 前記第1の所定電圧が、前記第2の所定電圧より大きいことを特徴とする請求項31に記載の定電流駆動回路。
- 前記第1の所定電圧が、第1の電流源の動作電圧に前記第3の所定電圧を加算した電圧であり、
前記第2の所定電圧が、第1の電流源の動作電圧から前記第3の所定電圧を減算した電圧であると共に、
前記第3の所定電圧が、第1の電流源の動作電圧より小さいことを特徴とする請求項32に記載の定電流駆動回路。 - 前記出力信号生成回路が、
前記基準電圧を前記第2の電圧と比較すると共に、比較結果を生成するための第3の比較回路と、
前記比較結果に従って第1のタイミング制御信号及び第2のタイミング制御信号を生成するためのタイミング制御回路と、
入力信号に接続された端子、及び前記出力信号生成回路の出力端子に接続されたもう一方の端子を有する第5のスイッチと、
入力信号に接続された端子、及び共通の電圧レベルに接続されたもう一方の端子を有する第6のスイッチとを備え、
前記出力端子が、出力信号を出力するためのものであり、
前記第5のスイッチのオン/オフ状態が、前記第1のタイミング制御信号に従って決定されると共に、
前記第6のスイッチのオン/オフ状態が、前記第2のタイミング制御信号に従って決定されることを特徴とする請求項1に記載の定電流駆動回路。 - 前記第5のスイッチが、PMOSトランジスタを備え、
前記PMOSトランジスタのソース/ドレインが、それぞれ前記第5のスイッチの2つの端子としての機能を果たし、前記PMOSトランジスタのゲートが、前記第1のタイミング制御信号を受信するために使用されると共に、
前記第6のスイッチが、NMOSトランジスタを備え、
前記NMOSトランジスタのソース/ドレインが、それぞれ前記第6のスイッチの2つの端子としての機能を果たし、前記NMOSトランジスタのゲートが、前記第2のタイミング制御信号を受信するために使用されることを特徴とする請求項34に記載の定電流駆動回路。 - 前記第1のインピーダンス及び前記第2のインピーダンスが、それぞれ抵抗器を有することを特徴とする請求項1に記載の定電流駆動回路。
- 前記出力信号生成回路が、更に、インダクタンスコイルを通して前記入力信号を受信することを特徴とする請求項1に記載の定電流駆動回路。
- 前記第1の所定電圧が、前記第1の電流源の動作電圧であることを特徴とする請求項1に記載の定電流駆動回路。
- 前記第1のLEDストリングが、直列に接続された複数のLEDによって構成されることを特徴とする請求項1に記載の定電流駆動回路。
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