JP4933948B2 - LED driving circuit and light emitting device - Google Patents
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Description
本発明は、発光装置に関し、より詳細には、発光装置を構成する直列に接続された複数の発光ダイオード素子(以下、LEDと略記する。)を定電流駆動するLED駆動回路に関し、特に、LEDの光量を均一にでき、また、個々のLEDの光量を個別に調整可能なLED駆動回路に関する。 The present invention relates to a light emitting device, and more particularly to an LED drive circuit that drives a plurality of light emitting diode elements (hereinafter abbreviated as LEDs) connected in series constituting the light emitting device with constant current, and in particular, LED. It is related with the LED drive circuit which can adjust the light quantity of each LED uniformly, and can adjust the light quantity of each LED separately.
直列に接続された複数のLEDを定電流駆動するLED駆動回路として、例えば、下記の特許文献1に開示された回路がある。図4は、特許文献1に開示されたLED駆動回路の一例を示す回路図である。図4に示すように、従来回路では、個々のLED11〜1nにバイパススイッチ用トランジスタ21〜2nを並列接続して、バイパススイッチ用トランジスタ21〜2nの通電を個別に制御することにより、LED11〜1nの点滅を個別に制御可能な構成となっている。図4において、バイパススイッチ用トランジスタ21〜2nは、PNP型バイポーラトランジスタ(以下、「PNPトランジスタ」と称す。)であり、各PNPトランジスタ21〜2nには、ベース抵抗31〜3nの一端が夫々接続し、他端からLEDの点滅を制御するLED制御信号CS1〜CSnが入力される。また、直列接続された複数のLED11〜1nには、定電流源4が接続し、各LED11〜1nを一定の電流で駆動する。
As an LED drive circuit for driving a plurality of LEDs connected in series at a constant current, for example, there is a circuit disclosed in
従来のLED駆動回路は、上述のように構成されており、以下において、バイパススイッチ用トランジスタの通電制御によってLEDを点滅させる時の従来回路の動作について説明する。 The conventional LED drive circuit is configured as described above, and the operation of the conventional circuit when the LED is blinked by energization control of the bypass switch transistor will be described below.
全てのLED11〜1nを点灯させる場合、上記バイパススイッチ用トランジスタ21〜2nのベース抵抗31〜3nに対して、LED制御信号CS1〜CSnを全てオープン状態或いはH(高)レベル状態(PNPトランジスタのコレクタ電位)にして出力すると、バイパススイッチ用のPNPトランジスタ21〜2nは全てオフ状態となる。その結果、LED11〜1nには定電流源4から供給される一定の電流が流れるため、全てのLED11〜1nが、相互間で光量がばらつくこと無く、均一に安定した光量での点灯をすることができる。
When all the
また全てのLED11〜1nを消灯させる場合、定電流源4の通電を止めて、全てのLED11〜1nに供給する駆動電流の供給を停止する。或いは、上記バイパススイッチ用トランジスタ21〜2nのベース抵抗31〜3nに対してLED制御信号を全て接地電位或いはL(低)レベル状態にして出力すると、バイパススイッチ用トランジスタ21〜2nは全てオン状態となる。その結果、LED11〜1nには定電流源4から供給される駆動電流が供給されず、全てバイパスライン(バイパススイッチ用トランジスタ21〜2nの直列回路)に流れるため、全てのLED11〜1nは消灯する。
Further, when turning off all the
またLED11〜1nの中で一部のLEDだけを消灯する場合、例えば、LED12のみを消灯して他のLEDを点灯させる場合、LED12に対応するLED制御信号CS2をバイパススイッチ用トランジスタ22のベース抵抗32に接地電位或いはLレベル状態にして出力し、その他のバイパススイッチ用トランジスタ21、23〜2nのベース抵抗31、33〜3nにはLED制御信号CS1、CS3〜CSnを、夫々オープン状態或いはHレベル状態にして出力する。その結果、バイパススイッチ用のPNPトランジスタ22にのみベース電流が流れてオン状態となり、LED12を点灯させるための駆動用定電流がバイパスライン側に流れて、LED12には供給されないために、LED12は消灯する。LED12のみ消灯した場合においても、定電流源4から供給される駆動用定電流は、LED12に並列接続するバイパススイッチ用トランジスタ22に流れて迂回するだけなので、その他のLED11、13〜1nには駆動用電流が流れて点灯する。
Further, when only a part of the
図4に示すように、直列接続した複数のLEDを定電流源によって駆動する場合、少なくとも1つのLEDが故障してオープン状態となると、他のLEDも全て消灯してしまうので、回避手段として各LEDと並列にバイパススイッチ用トランジスタを付加している。しかし、バイパススイッチ用トランジスタであるバイポーラトランジスタを動作させるためにLED駆動用の定電流の内の一部が、ベース電流として消費されるので、動作させるバイパススイッチ用トランジスタの位置及び個数によって、個々のLEDに流れる駆動用電流が変化する。LEDの駆動用電流が変化するとLEDの光量ばらつきに影響を及ぼす可能性がある。 As shown in FIG. 4, when driving a plurality of LEDs connected in series with a constant current source, if at least one LED fails and becomes open, all other LEDs are also extinguished. A bypass switch transistor is added in parallel with the LED. However, since a part of the constant current for driving the LED is consumed as a base current in order to operate the bipolar transistor which is a bypass switch transistor, it depends on the position and number of the bypass switch transistors to be operated. The driving current flowing through the LED changes. If the current for driving the LED changes, there is a possibility of affecting the light quantity variation of the LED.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、個々のLEDの光量を制御しても、LED駆動用電流を一定に保ち、LED相互間の干渉を回避可能なLED駆動回路を提供する点にある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to maintain an LED driving current constant and avoid interference between LEDs even if the light quantity of each LED is controlled. The driving circuit is provided.
上記目的を達成するための本発明に係るLED駆動回路は、直列に接続された複数の発光ダイオード素子を、個々の前記発光ダイオード素子の発光状態に関係なく定電流駆動するLED駆動回路であって、前記発光ダイオード素子のアノード電極とカソード電極間に並列に接続するバイパス回路を複数の前記発光ダイオード素子に対して各別に備えてなり、前記バイパス回路の夫々が、前記発光ダイオード素子のアノード端子と接続する第1入力端子と、前記発光ダイオード素子の発光状態を各別に制御するLED制御信号の入力する第1制御入力端子と、前記発光ダイオード素子のカソード端子と接続する第1出力端子を備え、前記第1入力端子から入力するバイパス入力電流を、前記LED制御信号の入力電流または入力電圧に基づいて制御可能に構成され、且つ、前記バイパス入力電流に対して前記発光状態の制御に伴って増減する電流変動分を補償して、前記バイパス入力電流と同電流のバイパス出力電流を、前記第1出力端子から出力可能に構成されていることを第1の特徴とする。 In order to achieve the above object, an LED drive circuit according to the present invention is an LED drive circuit that drives a plurality of light emitting diode elements connected in series at a constant current regardless of the light emission state of each of the light emitting diode elements. A bypass circuit connected in parallel between the anode electrode and the cathode electrode of the light emitting diode element is provided for each of the plurality of light emitting diode elements, each of the bypass circuits being connected to the anode terminal of the light emitting diode element. A first input terminal to be connected; a first control input terminal for inputting an LED control signal for individually controlling a light emission state of the light emitting diode element; and a first output terminal connected to a cathode terminal of the light emitting diode element; The bypass input current input from the first input terminal is based on the input current or input voltage of the LED control signal. And configured to compensate for a current fluctuation that increases or decreases with the control of the light emission state with respect to the bypass input current, so that a bypass output current having the same current as the bypass input current is supplied to the first output. The first feature is that the terminal is configured to be capable of outputting.
上記第1の特徴のLED駆動回路によれば、直列に接続された複数のLEDの任意の1つのアノード端子から並列に接続するバイパス回路に入力したバイパス入力電流が、その電流量に関係なく同電流のバイパス出力電流がカソード端子へ出力されるため、次段のLEDとバイパス回路の並列回路に入力する電流は、その位置(直列接続の順位)やバイパス回路に流れる電流量に関係なく一定(後述の如く、一定の誤差を許容した一定)となるため、LEDの光量はバイパス入力電流が一定であれば一定となり、光量のばらつきを抑制できる。更に、バイパス回路の通電のオンオフ制御だけでなく、バイパス入力電流の電流量をLED制御信号の入力電流または入力電圧に基づいて制御可能であるため、任意のLEDの光量を他のLEDの光量に影響を与えずに連続的或いは段階的に調整できる。 According to the LED drive circuit of the first feature, the bypass input current input to the bypass circuit connected in parallel from any one anode terminal of the plurality of LEDs connected in series is the same regardless of the amount of current. Since the current bypass output current is output to the cathode terminal, the current input to the parallel circuit of the LED and bypass circuit in the next stage is constant regardless of the position (order of serial connection) and the amount of current flowing through the bypass circuit ( As will be described later, the light quantity of the LED becomes constant if the bypass input current is constant, and variation in the light quantity can be suppressed. Furthermore, not only the on / off control of energization of the bypass circuit but also the amount of bypass input current can be controlled based on the input current or input voltage of the LED control signal, so that the light amount of any LED can be changed to the light amount of other LEDs. It can be adjusted continuously or stepwise without affecting it.
本発明に係るLED駆動回路は、上記第1の特徴に加えて、更に、前記バイパス回路の夫々が、バイパススイッチ回路部とバイパス制御回路部を備えてなり、前記バイパススイッチ回路部が、前記第1入力端子と接続する第2入力端子と、前記発光ダイオード素子の発光状態を各別に制御する内部LED制御信号の入力する第2制御入力端子と、前記第1出力端子と接続する第2出力端子を備え、前記第2入力端子から入力するバイパス入力電流を、前記内部LED制御信号の入力電流に基づいて制御可能に、且つ、前記バイパス入力電流に対して前記電流変動分としての前記内部LED制御信号の入力電流が付加或いは差し引かれた電流を、前記第2出力端子から出力可能に構成され、前記バイパス制御回路部が、前記第2制御入力端子と接続する制御出力端子と、前記第1制御入力端子と接続する第3制御入力端子と、前記第1出力端子と接続する第3出力端子を備え、前記第1制御入力端子に入力される前記LED制御信号の制御入力電流または制御入力電圧に基づいて制御された前記内部LED制御信号の入力電流を、前記制御出力端子から前記第2制御入力端子に出力可能、且つ、前記内部LED制御信号の入力電流を補償する補償電流を、前記第3出力端子から出力可能に構成されていることを第2の特徴とする。 In addition to the first feature, the LED drive circuit according to the present invention further includes a bypass switch circuit unit and a bypass control circuit unit, and the bypass switch circuit unit includes the first feature. A second input terminal connected to one input terminal, a second control input terminal for inputting an internal LED control signal for individually controlling the light emitting state of the light emitting diode element, and a second output terminal connected to the first output terminal The internal LED control that can control a bypass input current that is input from the second input terminal based on the input current of the internal LED control signal and that is the amount of current fluctuation with respect to the bypass input current A current obtained by adding or subtracting a signal input current is configured to be output from the second output terminal, and the bypass control circuit unit is connected to the second control input terminal. The LED input to the first control input terminal, comprising: a control output terminal to be connected; a third control input terminal connected to the first control input terminal; and a third output terminal connected to the first output terminal. An input current of the internal LED control signal controlled based on a control input current or a control input voltage of the control signal can be output from the control output terminal to the second control input terminal, and the internal LED control signal is input. A second feature is that a compensation current for compensating the current can be output from the third output terminal.
上記第2の特徴のLED駆動回路によれば、バイパススイッチ回路部から出力される電流とバイパス制御回路部から出力される補償電流の合計が、バイパススイッチ回路部に入力するバイパス入力電流と同電流となるため、上記第1の特徴のLED駆動回路を具体的に実現でき、同様の作用効果を奏することができる。 According to the LED drive circuit of the second feature, the sum of the current output from the bypass switch circuit unit and the compensation current output from the bypass control circuit unit is the same as the bypass input current input to the bypass switch circuit unit. Therefore, the LED drive circuit of the first feature can be specifically realized, and the same operational effects can be achieved.
尚、バイパス出力電流は、バイパス入力電流と完全に同電流でなくても、LEDの光量ばらつきを十分に抑制でき実質的にバイパス入力電流と同電流とみなせる範囲内での誤差は許容可能である。例えば、説明のための一例として、バイパス入力電流の電流変動分がバイパス入力電流に対して5%以下で、当該電流変動分に対して補償電流の誤差が5%以下の場合を想定すると、結果として、バイパス入力電流の電流変動分がバイパス入力電流に対して0.25%以下に大幅に抑制されることになる。複数のLEDが直列接続されている場合に、例えば、定電流源に最も近い1つのLEDが点灯する場合と、定電流源から最も遠い1つのLEDが点灯する場合では、LEDの光量ばらつきは直列段数の増加とともに大きくなり、電流変動分(電流減少)の割合をx%とすると、n段の直列接続では、光量ばらつきは電流換算で{(1−x/100)−(n−1)−1}となる。バイパス入力電流に対する電流変動分の割合x%を5%、直列段数を10とすれば、定電流源から最も遠いLEDに流れる電流は、定電流源に最も近いLEDに流れる電流の1.587倍となり、58.7%の電流増加率となる。ところが、電流変動分に対する補償電流の誤差が±5%以内で、バイパス出力電流がバイパス入力電流と実質的に同電流となる場合には、上記電流比は、1.587倍から1.023倍或いは0.978倍となり、電流増加率は58.7%から+2.3%または−2.2%に大幅に低減される。更に、バイパス入力電流に対する電流変動分の割合x%を1%、直列段数を20とすれば、定電流源から最も遠いLEDに流れる電流は、定電流源に最も近いLEDに流れる電流の1.210倍となり、21.0%の電流増加率となる。ところが、電流変動分に対する補償電流の誤差が1%以内で、バイパス出力電流がバイパス入力電流と実質的に同電流となる場合には、上記電流比は、1.210倍から1.002倍或いは0.999倍となり、電流増加率は21.0%から+0.2%または−0.19%に大幅に低減される。何れの例も、バイパス出力電流がバイパス入力電流と完全に同電流でなくても、上記第1の特徴のLED駆動回路による作用効果を奏し、LEDの光量ばらつきを十分に抑制できることを示している。 Note that even if the bypass output current is not completely the same as the bypass input current, the variation in the amount of light of the LED can be sufficiently suppressed, and an error within a range that can be considered substantially the same as the bypass input current is allowable. . For example, as an example for explanation, assuming that the current fluctuation of the bypass input current is 5% or less with respect to the bypass input current and the error of the compensation current is 5% or less with respect to the current fluctuation, the result As a result, the current fluctuation of the bypass input current is greatly suppressed to 0.25% or less with respect to the bypass input current. When a plurality of LEDs are connected in series, for example, when one LED closest to the constant current source is lit and when one LED farthest from the constant current source is lit, variation in the amount of light of the LEDs is in series. As the number of stages increases, and the rate of current fluctuation (current decrease) is x%, in the n-stage series connection, the light quantity variation is converted into current {(1-x / 100) − (n−1) − 1}. If the ratio x% of the current fluctuation to the bypass input current is 5% and the number of series stages is 10, the current flowing to the LED farthest from the constant current source is 1.587 times the current flowing to the LED closest to the constant current source. Thus, the current increase rate is 58.7%. However, when the error of the compensation current with respect to the current fluctuation is within ± 5% and the bypass output current is substantially the same as the bypass input current, the current ratio is 1.587 times to 1.023 times. Alternatively, it becomes 0.978 times, and the current increase rate is greatly reduced from 58.7% to + 2.3% or -2.2%. Furthermore, if the ratio x% of the current fluctuation to the bypass input current is 1% and the number of series stages is 20, the current flowing to the LED farthest from the constant current source is 1. It becomes 210 times, and the current increase rate is 21.0%. However, when the error of the compensation current with respect to the current fluctuation is within 1% and the bypass output current is substantially the same as the bypass input current, the current ratio is 1.210 times to 1.002 times or 0.999 times, the current increase rate is greatly reduced from 21.0% to + 0.2% or -0.19%. Both examples show that even if the bypass output current is not completely the same as the bypass input current, the effect of the LED drive circuit of the first feature can be obtained and the light quantity variation of the LED can be sufficiently suppressed. .
本発明に係るLED駆動回路は、上記第2の特徴に加えて、更に、前記バイパススイッチ回路部がバイポーラトランジスタを備え、前記第2入力端子と前記第2出力端子の一方が前記バイポーラトランジスタのエミッタ端子と接続し、前記第2入力端子と前記第2出力端子の他方が前記バイポーラトランジスタのコレクタ端子と接続し、前記第2制御入力端子が前記バイポーラトランジスタのベース端子と接続して構成されていることを第3の特徴とする。 In addition to the second feature, the LED driving circuit according to the present invention further includes a bipolar transistor in the bypass switch circuit unit, and one of the second input terminal and the second output terminal is an emitter of the bipolar transistor. And the second input terminal and the second output terminal are connected to the collector terminal of the bipolar transistor, and the second control input terminal is connected to the base terminal of the bipolar transistor. This is the third feature.
本発明に係るLED駆動回路は、上記第3の特徴に加えて、更に、前記バイパススイッチ回路部のバイポーラトランジスタがPNP型バイポーラトランジスタであり、前記第2入力端子が前記バイポーラトランジスタのエミッタ端子と接続し、前記第2出力端子が前記バイポーラトランジスタのコレクタ端子と接続していることを第4の特徴とする。 In the LED drive circuit according to the present invention, in addition to the third feature, the bipolar transistor of the bypass switch circuit unit is a PNP bipolar transistor, and the second input terminal is connected to the emitter terminal of the bipolar transistor. The fourth feature is that the second output terminal is connected to the collector terminal of the bipolar transistor.
上記第3または第4の特徴のLED駆動回路によれば、バイパススイッチ回路部として大きな電流駆動能力を得ることができる。この場合、バイポーラトランジスタのベース電流の増減がバイパス制御回路部から出力される補償電流によって補償されるため、上記第1の特徴のLED駆動回路を具体的に実現でき、同様の作用効果を奏することができる。 According to the LED drive circuit of the third or fourth feature, a large current drive capability can be obtained as the bypass switch circuit unit. In this case, since the increase / decrease in the base current of the bipolar transistor is compensated by the compensation current output from the bypass control circuit unit, the LED drive circuit having the first feature can be specifically realized, and the same effect can be achieved. Can do.
本発明に係るLED駆動回路は、上記第2乃至第4の何れかの特徴に加えて、更に、前記バイパス制御回路部が、前記第1制御入力端子に入力される前記LED制御信号の制御入力電流または制御入力電圧に基づいて前記内部LED制御信号の入力電流を制御する制御トランジスタと、前記内部LED制御信号の入力電流または前記内部LED制御信号の入力電流に対する制御に伴う電流変動分が増減した後の電流を一定の第1ミラー比でカレントミラーして出力する第1カレントミラー回路と、前記第1カレントミラー回路の出力電流を、前記第1ミラー比の逆数の第2ミラー比でカレントミラーして前記第3出力端子から出力する第2カレントミラー回路と、を備えて構成されていることを第5の特徴とする。 In addition to any one of the second to fourth features, the LED drive circuit according to the present invention further includes a control input of the LED control signal input to the first control input terminal by the bypass control circuit unit. The control transistor that controls the input current of the internal LED control signal based on the current or the control input voltage, and the current fluctuation due to the control of the input current of the internal LED control signal or the input current of the internal LED control signal increased or decreased A first current mirror circuit that outputs a current after being mirrored with a constant first mirror ratio, and an output current of the first current mirror circuit with a second mirror ratio that is a reciprocal of the first mirror ratio. And a second current mirror circuit that outputs from the third output terminal.
本発明に係るLED駆動回路は、上記第5の特徴に加えて、更に、前記制御トランジスタと前記第1カレントミラー回路と前記第2カレントミラー回路が、バイポーラトランジスタまたはMOSトランジスタで構成されていることを第6の特徴とする。 In the LED drive circuit according to the present invention, in addition to the fifth feature, the control transistor, the first current mirror circuit, and the second current mirror circuit are configured by a bipolar transistor or a MOS transistor. Is a sixth feature.
本発明に係るLED駆動回路は、上記第6の特徴に加えて、更に、前記バイパススイッチ回路部がPNP型バイポーラトランジスタを備えて構成され、前記バイパス制御回路部の前記制御トランジスタと前記第1カレントミラー回路がNPN型バイポーラトランジスタで構成され、前記バイパス制御回路部の前記第2カレントミラー回路がPNP型バイポーラトランジスタで構成されていることを第7の特徴とする。 In addition to the sixth feature, the LED drive circuit according to the present invention further includes the PNP bipolar transistor in the bypass switch circuit unit, and the control transistor and the first current in the bypass control circuit unit. A seventh feature is that the mirror circuit is composed of an NPN bipolar transistor, and the second current mirror circuit of the bypass control circuit section is composed of a PNP bipolar transistor.
本発明に係るLED駆動回路は、上記第6の特徴に加えて、更に、前記バイパススイッチ回路部がPNP型バイポーラトランジスタを備えて構成され、前記バイパス制御回路部の前記制御トランジスタと前記第1カレントミラー回路がN型MOSトランジスタで構成され、前記バイパス制御回路部の前記第2カレントミラー回路がP型MOSトランジスタで構成されていることを第8の特徴とする。 In addition to the sixth feature, the LED drive circuit according to the present invention further includes the PNP bipolar transistor in the bypass switch circuit unit, and the control transistor and the first current in the bypass control circuit unit. An eighth feature is that the mirror circuit is formed of an N-type MOS transistor, and the second current mirror circuit of the bypass control circuit unit is formed of a P-type MOS transistor.
上記第5乃至第8の特徴のLED駆動回路によれば、内部LED制御信号の入力電流を補償する補償電流を第3出力端子から出力可能なバイパス制御回路部を具体的に実現でき、上記第1の特徴のLED駆動回路と同様の作用効果を奏することができる。 According to the LED driving circuits of the fifth to eighth features, it is possible to specifically realize a bypass control circuit unit capable of outputting a compensation current for compensating the input current of the internal LED control signal from the third output terminal. The same effect as the LED drive circuit having the first feature can be obtained.
本発明に係るLED駆動回路は、上記何れかの特徴に加えて、更に、前記複数の発光ダイオード素子に各別に設けられた前記バイパス回路の夫々が、同じ半導体基板上に、半導体集積回路として構成されていることを第9の特徴とする。 In addition to any of the above features, the LED drive circuit according to the present invention is further configured such that each of the bypass circuits provided separately for each of the plurality of light emitting diode elements is configured as a semiconductor integrated circuit on the same semiconductor substrate. This is the ninth feature.
上記第9の特徴のLED駆動回路によれば、各段のバイパス回路を、相互に均等な電気的特性を有するように形成できるので、LED駆動回路の高性能化を図ることができる。 According to the LED drive circuit of the ninth feature, the bypass circuit at each stage can be formed so as to have equal electrical characteristics, so that the performance of the LED drive circuit can be improved.
本発明に係る発光装置は、直列に接続された複数の発光ダイオード素子と、前記複数の発光ダイオード素子に直列に接続する定電流源と、上記何れかの特徴のLED駆動回路と、を備えてなることを特徴とする。 A light emitting device according to the present invention includes a plurality of light emitting diode elements connected in series, a constant current source connected in series to the plurality of light emitting diode elements, and an LED driving circuit having any one of the above characteristics. It is characterized by becoming.
上記特徴の発光装置によれば、直列に接続された複数のLEDを備えてなる発光装置であって、複数のLED間の光量ばらつきが抑制され、且つ、任意のLEDの光量を他のLEDの光量に影響を与えずに個別に調整可能な発光装置が実現できる。 According to the light-emitting device having the above characteristics, the light-emitting device includes a plurality of LEDs connected in series, the variation in the light amount among the plurality of LEDs is suppressed, and the light amount of an arbitrary LED is changed to that of another LED. A light-emitting device that can be individually adjusted without affecting the amount of light can be realized.
以下、本発明に係るLED駆動回路、及び、発光装置(以下、適宜「本発明回路」及び「本発明装置」と略称する)の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下、説明の簡単のため、図4に示す従来のLED駆動回路を備えた発光装置と同じ回路構成要素には、同じ符号を付して説明する。 Embodiments of an LED drive circuit and a light emitting device according to the present invention (hereinafter abbreviated as “the present circuit” and “the present device” as appropriate) will be described below with reference to the drawings. In the following description, for the sake of simplicity, the same reference numerals are given to the same circuit components as those of the light emitting device having the conventional LED driving circuit shown in FIG.
図1は、本発明装置の回路構成例を示し、本発明回路50を用いて構成されている。図1に示すように、本発明装置は、直列に接続された複数の発光ダイオード素子(LED)11〜1nと、複数のLED11〜1nに直列に接続する定電流源4と、本発明回路50を備えて構成される。また、図2は、複数のLED11〜1nの任意の1段における本発明回路50の要部の詳細な回路構成例を示す。
FIG. 1 shows an example of the circuit configuration of the device of the present invention, which is configured using the
また、図1及び図2に示すように、本発明回路50は、各LED11〜1nに対して、夫々のアノード電極とカソード電極間に並列に接続するバイパス回路51〜5nを各別に備えて構成される。図2に示すように、各バイパス回路5i(i=1〜n)は、バイパススイッチ回路部6i(i=1〜n)とバイパス制御回路部7i(i=1〜n)を備えてなる。ここで、図2中の添字iは、直列に接続された複数のLEDの直列順位を表し、定電流源4から遠い側から1〜nまで1ずつ増加する。また、nは複数のLEDの直列段数を示す。以下、特に混同が生じない限りにおいて、添字iまたは(i=1〜n)の表記は、適宜省略して記載する。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the
各バイパス回路5は、各LED1のアノード端子と接続する第1入力端子T1と、各LED1の発光状態を各別に制御するLED制御信号S0i(i=1〜n)の入力する第1制御入力端子T3と、各LED1iのカソード端子と接続する第1出力端子T2を備える。また、各バイパススイッチ回路部6は、第1入力端子T1と接続する第2入力端子T4と、各LED1iの発光状態を各別に制御する内部LED制御信号S1i(i=1〜n)の入力する第2制御入力端子T6と、第1出力端子T2と接続する第2出力端子T5を備え、更に、バイパス制御回路部7が、第2制御入力端子T6と接続する制御出力端子T7と、第1制御入力端子T3と接続する第3制御入力端子T9と、第1出力端子T2と接続する第3出力端子T8を備える。尚、各端子T1〜T9は、各回路構成要素間の接続関係を便宜的に説明するためのものであり、相互に接続する端子(T1とT4、T2とT5とT8、T6とT7、T3とT9)は夫々に共通の回路接点を構成する。
Each bypass circuit 5 has a first input terminal T1 connected to the anode terminal of each LED1, and a first control input terminal to which an LED control signal S0i (i = 1 to n) for controlling the light emission state of each LED1 is input. T3 and a first output terminal T2 connected to the cathode terminal of each LED 1i. Each bypass
各バイパススイッチ回路部6は、バイパススイッチ用のPNPトランジスタ2i(i=1〜n)とベース抵抗3i(i=1〜n)とプルアップ用の抵抗8i(i=1〜n)を備えて構成される。PNPトランジスタ2のエミッタ端子、コレクタ端子、及び、ベース端子は夫々、第2入力端子T4、第2出力端子T5、及び、ベース抵抗3の一方端に接続し、ベース抵抗3の他方端は第2制御入力端子T6に接続し、プルアップ抵抗8はPNPトランジスタ2のエミッタ端子とベース端子間に接続している。各バイパススイッチ回路部6は、当該構成によって、第2入力端子T4から入力するバイパス入力電流Iinは、PNPトランジスタ2のエミッタ端子からベース端子に流れるベース電流Ib、PNPトランジスタ2のエミッタ端子からコレクタ端子に流れるコレクタ電流Ic、第2入力端子T4からプルアップ抵抗8を介しては第2制御入力端子T6に流れる抵抗電流Irに分流され(Iin=Ic+Ib+Ir)、ベース電流Ibと抵抗電流Irの和(Ib+Ir)が、内部LED制御信号S1iの入力電流Is1となり、コレクタ電流Icが第2出力端子から出力される。ここで、内部LED制御信号S1iの入力電流Is1は、バイパス入力電流Iinに対して電流制御に伴う電流変動分となる。尚、プルアップ抵抗8は、内部LED制御信号S1iが各バイパス制御回路部7から駆動されずに高インピーダンス状態(オープン状態)となった時に、第2制御入力端子T6の電位を第2入力端子T4の電位まで引き上げて、PNPトランジスタ2を確実にオフ状態にするために設けられている。従って、内部LED制御信号S1iの高インピーダンス時に第2制御入力端子T6の電位を確定できれば十分であり、ベース抵抗3に比べて高抵抗に設定する。
Each bypass
各バイパス制御回路部7は、第1制御入力端子T3を介して第3制御入力端子T9に入力されるLED制御信号S0の制御入力電流に基づいて内部LED制御信号S1の入力電流Is1(=Ib+Ir)を制御するNPN型バイポーラトランジスタ(以下、NPNトランジスタと称す)で構成される制御トランジスタ10と、内部LED制御信号の入力電流にNPNトランジスタ10のベース電流Ib1を加えたNPNトランジスタ10のエミッタ電流Ie1(=Is1+Ib1)を一定の第1ミラー比Mでカレントミラーして出力する第1カレントミラー回路11と、第1カレントミラー回路11の出力電流を、第1ミラー比Mの逆数の第2ミラー比1/Mでカレントミラーして第3出力端子T8から出力する第2カレントミラー回路12を備えて構成される。より詳細には、第1カレントミラー回路11は、2つのNPNトランジスタ11a,11bで構成され、第2カレントミラー回路12は、2つのPNPトランジスタ12a,12bで構成される。ここで、NPNトランジスタ11aのコレクタ端子は、NPNトランジスタ10のエミッタ端子、及び、NPNトランジスタ11a,11bのベース端子と接続し、NPNトランジスタ11a,11bのエミッタ端子は夫々接地し、NPNトランジスタ11bのコレクタ端子は、PNPトランジスタ12bのコレクタ端子、及び、PNPトランジスタ12a,12bのベース端子と接続し、PNPトランジスタ12a,12bエミッタ端子は夫々電源端子に接続し、PNPトランジスタ12aのコレクタ端子は第3出力端子T8と接続している。
Each bypass
従って、各バイパス制御回路部7は、上記構成によって、第1ミラー比Mと第2ミラー比1/Mが正確に設定された場合、第3出力端子T8から出力される電流は、エミッタ電流Ie1(=Is1+Ib1)と等しくなる。NPNトランジスタ10のベース電流Ib1は、内部LED制御信号の入力電流Is1に比べて、1/β(βはNPNトランジスタ10の電流増幅率)と小さく無視できるので、LED制御信号S0の制御入力電流(NPNトランジスタ10のベース電流Ib1と同電流)に基づいて制御された内部LED制御信号S1の入力電流Is1を、制御出力端子T7から第2制御入力端子T6に出力可能、且つ、内部LED制御信号S1の入力電流Is1を補償する補償電流Ie1を第3出力端子から出力可能となる。尚、入力電流Is1は、実際には、第2制御入力端子T6から制御出力端子T7に引き込まれるが、その制御はバイパス制御回路部7内のNPNトランジスタ10で行われるので、制御された入力電流Is1は、制御出力端子T7から第2制御入力端子T6に出力され、バイパススイッチ回路部6に伝達されることになる。
Accordingly, each bypass
次に、本発明回路の動作について説明する。以下、説明の簡単のために図2に示す任意の1つのLED1iの点灯或いは消灯を制御する場合について説明する。尚、以下の説明では添字iの表記を省略する。 Next, the operation of the circuit of the present invention will be described. Hereinafter, for the sake of simplicity of explanation, a case will be described in which lighting or extinguishing of any one LED 1i shown in FIG. 2 is controlled. In the following description, the notation of the subscript i is omitted.
LED1を点灯させる場合、バイパス制御回路部7の第3制御入力端子T9にLED制御信号S0を接地状態或いはLレベル状態として入力する。第3制御入力端子T9は内部LED制御信号S1の入力電流Is1の制御用のNPNトランジスタ10のベース端子に接続されているので、ベース端子に対してLED制御信号の接地状態或いはLレベル状態を出力することで、NPNトランジスタ10はオフ状態となり、内部LED制御信号S1の入力電流Is1は遮断される(Is1=0)。入力電流Is1はバイパススイッチ回路部6のPNPトランジスタ2のベース電流Ibと抵抗電流Irの和(Ib+Ir)であるので、PNPトランジスタ2のベース電流を引き出すことができず、プルアップ抵抗8によってPNPトランジスタ2のベース端子はHレベルに引き上げられるため、PNPトランジスタ2はオフ状態となる。この結果、バイパス入力電流Iinは流れず(Iin=0)となって、LED駆動用電流はPNPトランジスタ2にバイパスされずに、LED1を流れてLED1は点灯する。
When the
次に、LED1を消灯する場合、バイパス制御回路部7の第3制御入力端子T9にLED制御信号S0をHレベル状態として入力する。第3制御入力端子T9は内部LED制御信号S1の入力電流Is1の制御用のNPNトランジスタ10のベース端子に接続されているので、ベース端子に対してLED制御信号のHレベル状態を出力することで、NPNトランジスタ10はオン状態となる。NPNトランジスタ10がオン状態となることで、内部LED制御信号S1の入力電流Is1が流れ、第2制御入力端子T6と制御出力端子T7を介して、バイパススイッチ回路部6のPNPトランジスタ2のベース電流Ibが引き出され、PNPトランジスタ2がオン状態となる。この結果、LED駆動電流はLED1を流れずにバイパススイッチ回路部6側にバイパス入力電流Iinとして流れるので、LED1は消灯する。
Next, when the
このとき、PNPトランジスタ2のコレクタ電流Icは、バイパス入力電流Iinからベース電流Ibと抵抗電流Irの和(Ib+Ir)である内部LED制御信号S1iの入力電流Is1を差し引いた電流となる。 At this time, the collector current Ic of the PNP transistor 2 is a current obtained by subtracting the input current Is1 of the internal LED control signal S1i which is the sum (Ib + Ir) of the base current Ib and the resistance current Ir from the bypass input current Iin.
しかしながら、本発明回路50では、バイパス制御回路部7から内部LED制御信号S1iの入力電流Is1を補償する補償電流Ie1(NPNトランジスタ10のエミッタ電流Ie1と等価な電流)が、第3出力端子T8から第1出力端子T2に出力される。この補償電流Ie1は、NPNトランジスタ10のベース電流Ib1の誤差があるものの、入力電流Is1と略同電流であるので、バイパス回路5の第1出力端子T2からは、PNPトランジスタ2のコレクタ電流Icと補償電流Ie1の和(=Iin−Is1+Ie1≒Iin)のバイパス出力電流Ioutが、LED1のカソード端子に流れる。この結果、バイパス回路5の第1入力端子T1から入力したバイパス入力電流Iinは、略同電流のバイパス出力電流Ioutとして第1出力端子T2から出力され、複数のLED11〜1nの直列回路側に戻る。
However, in the
このため、任意のLED1を消灯した場合においても、LED1の前段と後段を流れるLED駆動電流の定電流性を保つことができるので、LED1の前段と後段でのLEDの光量ばらつきを抑制することができる。
For this reason, even when any
次に、バイパス制御回路部7による補償電流Ie1の効果について、補償電流Ie1が無い場合との比較で説明する。
Next, the effect of the compensation current Ie1 by the bypass
補償電流Ie1が無いと仮定した場合、任意のLED1iを消灯させるために、前段からの電流がバイパス回路5の第1入力端子T1からバイパス入力電流Iinとして入力し、内部LED制御信号S1iの入力電流Is1だけ減少したバイパス出力電流Iout’として第1出力端子T2から出力される。この電流減少割合をx%とすると、LED1iのアノード端子側(バイパス回路5の第1入力端子T1)に入力する電流は、カソード端子側(第1出力端子T2)から見れば、1/(1−x/100)倍となっている。従って、定電流源4に最も近いLED1nを点灯させた場合にLED1nを流れる電流は、定電流源4の定電流Icntと同じであるが、定電流源から最も遠いLED11だけを点灯させる場合は、定電流源4の定電流Icntは、LED12〜1nをバイパスして、バイパススイッチ回路部62〜6nのPNPトランジスタ22〜2nを流れるため、PNPトランジスタ22〜2nの各段で、電流が1/(1−x/100)倍となり、定電流源から最も遠いLED11を流れる電流は、(1−x/100)−(n−1)倍となる。よって、光量ばらつきは電流換算で{(1−x/100)−(n−1)−1}となる。
Assuming that there is no compensation current Ie1, in order to extinguish any LED 1i, the current from the previous stage is input as the bypass input current Iin from the first input terminal T1 of the bypass circuit 5, and the input current of the internal LED control signal S1i A bypass output current Iout ′ decreased by Is1 is output from the first output terminal T2. When this current reduction rate is x%, the current input to the anode terminal side (first input terminal T1 of the bypass circuit 5) of the LED 1i is 1 / (1 when viewed from the cathode terminal side (first output terminal T2). −x / 100) times. Accordingly, when the
電流減少割合x%を5%、直列段数を10とすれば、定電流源から最も遠いLEDに流れる電流は、定電流源に最も近いに流れる電流の1.587倍となり、58.7%の電流増加率となる。また、電流減少割合x%を1%、直列段数を20とすれば、定電流源から最も遠いLEDに流れる電流は、定電流源に最も近いに流れる電流の1.210倍となり、21.0%の電流増加率となる。 If the current reduction rate x% is 5% and the number of series stages is 10, the current flowing to the LED farthest from the constant current source is 1.587 times the current flowing closest to the constant current source, which is 58.7%. Current increase rate. If the current reduction rate x% is 1% and the number of series stages is 20, the current flowing through the LED farthest from the constant current source is 1.210 times the current flowing closest to the constant current source, and 21.0 % Current increase rate.
ここで、補償電流Ie1が内部LED制御信号S1iの入力電流Is1よりNPNトランジスタ10のベース電流Ib1だけ増加してy%増加する場合を想定すると(NPNトランジスタ10の電流増幅率が100の場合)、バイパス出力電流Ioutは、下記の数1で表される。
Here, assuming that the compensation current Ie1 is increased by y% by increasing the base current Ib1 of the
[数1]
Iout=Iin−Is1+Ie1
=Iin−Is1+Is1(1+y/100)
=Iin(1−x/100+x/100(1+y/100))
=Iin(1+xy/10000)
[Equation 1]
Iout = Iin−Is1 + Ie1
= Iin-Is1 + Is1 (1 + y / 100)
= Iin (1-x / 100 + x / 100 (1 + y / 100))
= Iin (1 + xy / 10000)
従って、各LED1のアノード端子側に入力する電流のカソード端子側の電流から見た割合は、数1より、1/(1+xy/10000)となり、補償電流Ie1が無い場合の1/(1−x/100)と比較してその誤差率が大幅に減少する。また、光量ばらつきは電流換算で{(1+xy/10000)−(n−1)−1}となる。具体的に示せば、x=5、y=1、n=10の場合、−0.45%となり、58.7%から大幅に抑制される。また、x=1、y=1、n=20の場合、−0.19%となり、21.0%から大幅に抑制される。
Accordingly, the ratio of the current input to the anode terminal side of each
以上、LED制御信号S0の入力レベルのH/Lを切り替えて、任意の1つのLED1iの点灯或いは消灯を制御する場合について説明したが、LED制御信号S0の入力レベルとして、H/Lレベルだけでなく、その中間レベルに調整することで、上記と同様にして、LED駆動電流の定電流性を維持したまま、LED1の光量を連続的或いは段階的に調整することが可能である。具体的には、LED制御信号S0の入力レベルを中間レベルに調整することで、内部LED制御信号S1の入力電流Is1を完全に遮断するのではなく、LED1の消灯時の入力電流Is1の電流値より小さくして、バイパススイッチ回路部6のPNPトランジスタ2のベース電流Ibの電流量を小さく調整する。これにより、PNPトランジスタ2のコレクタ電流Icを調整でき、バイパススイッチ回路部6側に流れるバイパス入力電流Iinを調整できるため、定電流のLED駆動電流の内、LED1側を流れるLED駆動電流量の分流比を変化させてLED1の光量を調整することが可能となる。このようにLED1の光量の中間調を調整する場合においても、任意の1つのLED1iの点灯・消灯の制御と同様に、バイパス制御回路部7から内部LED制御信号S1iの入力電流Is1を補償する補償電流Ie1第3出力端子T8から第1出力端子T2に出力されるため、LED1側に分流するLED駆動電流量とバイパススイッチ回路部6側に分流するバイパス入力電流Iinの和の定電流性は担保される。
As described above, the case where the input level H / L of the LED control signal S0 is switched to control the lighting or extinguishing of any one LED 1i has been described. However, the input level of the LED control signal S0 is limited to the H / L level. However, by adjusting to the intermediate level, it is possible to adjust the light quantity of the
更に、上記説明では、任意の1つのLED1iの点灯・消灯の制御に係るバイパススイッチ回路部6及びバイパス制御回路部7の動作について説明したが、点灯・消灯の制御に係るLED1iの位置(直列接続の順位)及び個数は、任意に変更可能である。つまり、各段において、LED1側に分流するLED駆動電流量とバイパススイッチ回路部6側に分流するバイパス入力電流Iinの和の定電流性が確保されるため、1つの段の制御の影響が他の段の制御に影響を与えないため、光量ばらつきを抑制でき、且つ、LED1iの個別の光量調整が独立して行える。更には、個々のLED1iの発光特性にばらつきがあっても、LED制御信号S0iの入力レベルを個別に調整することで、当該ばらつきを補正することが可能となる。また、本発明回路50は、個々のLED1が駆動電流量によって光量以外に発色の調整が可能な発光素子である場合にも適用可能であり、有色のイルミネーション等の発光装置への応用も可能となる。
Further, in the above description, the operations of the bypass
次に、本発明回路の別実施形態について説明する。 Next, another embodiment of the circuit of the present invention will be described.
〈1〉先ず、バイパス制御回路部7の別実施形態について、図3を参照して説明する。上記実施形態では、バイパス制御回路部7の制御トランジスタ10と第1カレントミラー回路11の2つのトランジスタ対11a,11bをNPNトランジスタで構成し、第2カレントミラー回路12の2つのトランジスタ対12a,12bをPNPトランジスタで構成する回路構成を説明したが、これらのトランジスタは、上記バイポーラトランジスタに限定されるものではなく、MOSトランジスタ等の別種の能動素子であっても構わない。例えば、図3に示すように、バイパス制御回路部7の制御トランジスタ10と第1カレントミラー回路11の2つのトランジスタ対11a,11bをN型MOSトランジスタで構成し、第2カレントミラー回路12の2つのトランジスタ対12a,12bをP型MOSトランジスタで構成するのも好ましい実施の形態である。
<1> First, another embodiment of the bypass
制御トランジスタ10がバイポーラトランジスタの場合では、エミッタ電流はコレクタ電流とベース電流の和となり、コレクタ・エミッタ間での電流の流入流出量が完全に同一とはならないが、つまり、内部LED制御信号S1の入力電流Is1と補償電流Ie1(NPNトランジスタ10のエミッタ電流Ie1と等価な電流)間に僅かな誤差が生じるが、図3に示すように、制御トランジスタ10にMOSトランジスタを用いた場合、ドレイン電流とソース電流は、ドレイン及びソースの基板側へのリーク電流を除いて同電流となり、内部LED制御信号S1の入力電流Is1と補償電流が略完全に一致するため、補償電流の精度が高くなってLED駆動電流の定電流性がより高くなる。但し、MOSトランジスタの場合には、使用する電流値、電圧値により使用する素子サイズが大きくなる可能性がある。従って、例えば、図2に示すバイパス制御回路部7の制御トランジスタ10だけをN型MOSトランジスタで構成するようにしても構わない。
When the
〈2〉更に、上記各実施形態では、本発明装置は、正極性の電源電位と接地電位(0V)の間に、直列に接続された複数のLED11〜1nと定電流源4の直列回路を接続して構成し、定電流源4を接地電位側に設ける構成としたが、定電流源4の位置は、電源電位側に設けても構わない。また、電源電位は正極性としたが、負極性であっても構わない。この場合、バイパス制御回路部7の回路構成は、図2及び図3に示す正の電源端子を負の電源端子とし、PNPトランジスタとNPNトランジスタ、或いは、P型MOSトランジスタとN型MOSトランジスタを、相互に入れ替えれば良い。更に、バイパススイッチ回路部6のバイパススイッチ用のトランジスタ2は、PNPトランジスタに代えてNPNトランジスタを用いても構わない。
<2> Further, in each of the above embodiments, the device of the present invention includes a series circuit of a plurality of
〈3〉更に、上記各実施形態では、本発明回路50を構成する各トランジスタ及び抵抗の相互間の接続関係を特に説明し、具体的な構造については言及しなかったが、各トランジスタ及び抵抗は、同じ半導体基板上に、半導体集積回路として構成されているのが好ましい。この結果、各段のバイパス回路51〜5nを、相互に均等な電気的特性を有するように形成できるので、本発明回路50の高性能化を図ることができる。尚、本発明回路50の内、バイパス制御回路部7だけを半導体集積回路として構成しても構わない。
<3> Further, in each of the above embodiments, the connection relationship between each transistor and resistor constituting the
本発明は、発光装置に利用可能であり、特に、発光装置を構成する直列に接続された複数のLEDを定電流駆動する場合に、LEDの光量を均一にでき、また、個々のLEDの光量を個別に調整可能なLED駆動回路に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a light-emitting device. In particular, when a plurality of LEDs connected in series constituting the light-emitting device are driven with a constant current, the light amount of the LED can be made uniform, and the light amount of each LED can be uniformed. It is useful for LED driving circuits that can be individually adjusted.
1、11〜1n: 発光ダイオード素子(LED)
2、21〜2n: バイパススイッチ用トランジスタ
3、31〜3n: ベース抵抗
4: 定電流源
50: 本発明に係るLED駆動回路
5、51〜5n: バイパス回路
6、61〜6n: バイパススイッチ回路部
7、71〜7n: バイパス制御回路部
8、81〜8n: プルアップ抵抗
10: 制御トランジスタ
11: 第1カレントミラー回路
11a、11b: 第1カレントミラー回路のトランジスタ対
12: 第2カレントミラー回路
12a、12b: 第2カレントミラー回路のトランジスタ対
S0、S01〜S0n: LED制御信号
S1、S11〜S1n: 内部LED制御信号
CS1〜CSn: LED制御信号
T1: 第1入力端子
T2: 第1出力端子
T3: 第1制御入力端子
T4: 第2入力端子
T5: 第2出力端子
T6: 第2制御入力端子
T7: 制御出力端子
T8: 第3出力端子
T9: 第3制御入力端子
1, 11-1n: Light emitting diode element (LED)
2, 21 to 2n:
Claims (10)
前記発光ダイオード素子のアノード電極とカソード電極間に並列に接続するバイパス回路を複数の前記発光ダイオード素子に対して各別に備えてなり、
前記バイパス回路の夫々が、前記発光ダイオード素子のアノード端子と接続する第1入力端子と、前記発光ダイオード素子の発光状態を各別に制御するLED制御信号の入力する第1制御入力端子と、前記発光ダイオード素子のカソード端子と接続する第1出力端子を備え、前記第1入力端子から入力するバイパス入力電流を、前記LED制御信号の入力電流または入力電圧に基づいて制御可能に構成され、且つ、前記バイパス入力電流に対して前記発光状態の制御に伴って増減する電流変動分を補償して、前記バイパス入力電流と同電流のバイパス出力電流を、前記第1出力端子から出力可能に構成されていることを特徴とするLED駆動回路。 An LED driving circuit that drives a plurality of light emitting diode elements connected in series at a constant current regardless of the light emitting state of each of the light emitting diode elements,
A bypass circuit connected in parallel between the anode electrode and the cathode electrode of the light emitting diode element is provided for each of the plurality of light emitting diode elements,
Each of the bypass circuits includes a first input terminal connected to the anode terminal of the light emitting diode element, a first control input terminal for inputting an LED control signal for controlling the light emission state of the light emitting diode element, and the light emission. A first output terminal connected to the cathode terminal of the diode element, the bypass input current input from the first input terminal is configured to be controllable based on an input current or an input voltage of the LED control signal, and Compensating for a current fluctuation that increases or decreases with control of the light emission state with respect to the bypass input current, a bypass output current having the same current as the bypass input current can be output from the first output terminal. An LED drive circuit characterized by that.
前記バイパススイッチ回路部が、前記第1入力端子と接続する第2入力端子と、前記発光ダイオード素子の発光状態を各別に制御する内部LED制御信号の入力する第2制御入力端子と、前記第1出力端子と接続する第2出力端子を備え、前記第2入力端子から入力するバイパス入力電流を、前記内部LED制御信号の入力電流に基づいて制御可能に、且つ、前記バイパス入力電流に対して前記電流変動分としての前記内部LED制御信号の入力電流が付加或いは差し引かれた電流を、前記第2出力端子から出力可能に構成され、
前記バイパス制御回路部が、前記第2制御入力端子と接続する制御出力端子と、前記第1制御入力端子と接続する第3制御入力端子と、前記第1出力端子と接続する第3出力端子を備え、前記第1制御入力端子に入力される前記LED制御信号の制御入力電流または制御入力電圧に基づいて制御された前記内部LED制御信号の入力電流を、前記制御出力端子から前記第2制御入力端子に出力可能、且つ、前記内部LED制御信号の入力電流を補償する補償電流を前記第3出力端子から出力可能に構成されていることを特徴とする請求項1に記載のLED駆動回路。 Each of the bypass circuits comprises a bypass switch circuit unit and a bypass control circuit unit,
The bypass switch circuit unit has a second input terminal connected to the first input terminal, a second control input terminal to which an internal LED control signal for controlling the light emitting state of the light emitting diode element is input, and the first A second output terminal connected to the output terminal, the bypass input current input from the second input terminal can be controlled based on the input current of the internal LED control signal, and the bypass input current A current obtained by adding or subtracting the input current of the internal LED control signal as a current fluctuation component can be output from the second output terminal,
The bypass control circuit unit includes a control output terminal connected to the second control input terminal, a third control input terminal connected to the first control input terminal, and a third output terminal connected to the first output terminal. An input current of the internal LED control signal controlled based on a control input current or a control input voltage of the LED control signal input to the first control input terminal from the control output terminal to the second control input 2. The LED drive circuit according to claim 1, wherein the LED drive circuit is configured to be able to output to a terminal and to output a compensation current for compensating an input current of the internal LED control signal from the third output terminal.
前記第1制御入力端子に入力される前記LED制御信号の制御入力電流または制御入力電圧に基づいて前記内部LED制御信号の入力電流を制御する制御トランジスタと、
前記内部LED制御信号の入力電流または前記内部LED制御信号の入力電流に対する制御に伴う電流変動分が増減した後の電流を一定の第1ミラー比でカレントミラーして出力する第1カレントミラー回路と、
前記第1カレントミラー回路の出力電流を、前記第1ミラー比の逆数の第2ミラー比でカレントミラーして前記第3出力端子から出力する第2カレントミラー回路と、
を備えて構成されていることを特徴とする請求項2〜4の何れか1項に記載のLED駆動回路。 The bypass control circuit unit is
A control transistor for controlling an input current of the internal LED control signal based on a control input current or a control input voltage of the LED control signal input to the first control input terminal;
A first current mirror circuit for current mirroring and outputting a current after an increase / decrease in current fluctuation accompanying control of the input current of the internal LED control signal or the input current of the internal LED control signal at a constant first mirror ratio; ,
A second current mirror circuit that current mirrors the output current of the first current mirror circuit at a second mirror ratio that is a reciprocal of the first mirror ratio and outputs the current from the third output terminal;
The LED drive circuit according to any one of claims 2 to 4, wherein the LED drive circuit is provided.
前記バイパス制御回路部の前記制御トランジスタと前記第1カレントミラー回路がNPN型バイポーラトランジスタで構成され、
前記バイパス制御回路部の前記第2カレントミラー回路がPNP型バイポーラトランジスタで構成されていることを特徴とする請求項6に記載のLED駆動回路。 The bypass switch circuit unit is configured to include a PNP-type bipolar transistor,
The control transistor of the bypass control circuit unit and the first current mirror circuit are composed of NPN bipolar transistors,
The LED driving circuit according to claim 6, wherein the second current mirror circuit of the bypass control circuit unit is configured by a PNP-type bipolar transistor.
前記バイパス制御回路部の前記制御トランジスタと前記第1カレントミラー回路がN型MOSトランジスタで構成され、
前記バイパス制御回路部の前記第2カレントミラー回路がP型MOSトランジスタで構成されていることを特徴とする請求項6に記載のLED駆動回路。 The bypass switch circuit unit is configured to include a PNP-type bipolar transistor,
The control transistor and the first current mirror circuit of the bypass control circuit unit are configured by N-type MOS transistors,
The LED drive circuit according to claim 6, wherein the second current mirror circuit of the bypass control circuit unit is configured by a P-type MOS transistor.
前記複数の発光ダイオード素子に直列に接続する定電流源と、
請求項1〜9の何れか1項に記載のLED駆動回路と、
を備えてなることを特徴とする発光装置。
A plurality of light emitting diode elements connected in series;
A constant current source connected in series to the plurality of light emitting diode elements;
The LED drive circuit according to any one of claims 1 to 9,
A light-emitting device comprising:
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