JP4972068B2

JP4972068B2 - 発光素子の駆動装置

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Publication number: JP4972068B2
Application number: JP2008270856A
Authority: JP
Inventors: 相哲申; 丙雲閔; 正 ▲詰▼ 孔; 維進張; 勝坤孔
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
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Filing date: 2008-10-21
Publication date: 2012-07-11
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Description

本発明は、光源やバックライトに適用されることができる発光素子の駆動装置に関するもので、特に、発光素子に定電流を供給するために必要な定電流回路にかかる電圧を一定の電圧以下に制限するようにすることにより、ＭＯＳトランジスタを含む定電流回路における発熱を制限することができる発光素子の駆動装置に関するものである。

一般的に、発光素子（ＬＩＧＨＴＥＭＩＴＴＩＮＧＥＬＥＭＥＮＴ）は、光を発散する素子で、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）、レーザダイオード（ＬＤ：ＬａｓｅｒＤｉｏｄｅ）または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：ＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅｓ）等がある。

このような発光素子のうち、一つの素子を例に挙げて説明すると、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）は、照明やバックライトユニット（ＢａｃｋｌｉｇｈｔＵｎｉｔ）等多様な分野において適用されており、これからも多くの分野に適用されると思われる。

このようにＬＥＤ駆動をするＬＥＤ駆動において、二つの方法が用いられているが、スイッチングモードのＤＣ／ＤＣを用いる方法と、電流源（ＣｕｒｒｅｎｔＳｏｕｒｃｅ）を用いる方法がある。電流源（Ｃｕｒｒｅｎｔｓｏｕｒｃｅ）を用いる方法は、スイッチングノイズも少なく、回路が簡単であるという長所を有しており、多く用いられているが、電流源に含まれるＭＯＳトランジスタで発生する発熱問題は改善されるべきである。

以下、電流源を用いる従来のＬＥＤ駆動装置について説明する。

図６は、従来のＬＥＤ駆動装置の構成図で、図６に図示された従来のＬＥＤ駆動装置は、発光素子であるＬＥＤの駆動に必要な駆動電源（Ｖ）を供給する電源部１０と、上記電源部１０に連結され上記電源部１０からの駆動電源により点灯される直列に連結された複数のＬＥＤを含むＬＥＤ部２０と、上記ＬＥＤ部２０と接地の間に連結され、上記ＬＥＤ部２０に流れる電流を一定に維持させる定電流回路部３０を含む。

上記定電流回路部３０は、上記ＬＥＤ部２０の複数の直列ＬＥＤのカソードに連結されたドレインと、ゲート及びソースを有するＭＯＳトランジスタＭＯＳと、上記ＭＯＳトランジスタＭＯＳのソースと接地の間に連結され、電圧をセンシングするセンシング抵抗ＲＳと、上記センシング抵抗ＲＳにより検出された検出電圧ＶＤと既設定された基準電圧Ｖｒｅｆを比較して両電圧の差電圧（電圧差）に従い決まるチューニング電圧ＶＴを上記ＭＯＳトランジスタＭＯＳのゲートに供給する比較部３１を含む。

このように構成された図６の従来ＬＥＤの駆動装置では、上記ＬＥＤ部２０に定電流を供給する定電流回路部３０を用いて、上記ＬＥＤ部２０に流れる電流を一定に維持させることができるようになる。

この時、上記ＬＥＤ部２０に流れる電流ＩＬＥＤは、下記の数１のように、上記比較部３１の基準電圧Ｖｒｅｆと上記ＭＯＳトランジスタＭＯＳと接地の間のセンシング抵抗ＲＳにより決まる。

しかし、このように図６に図示された従来のＬＥＤの駆動装置では、駆動電源Ｖｃｃが増加するにつれ、上記ＭＯＳトランジスタＭＯＳのドレイン―ソース電圧Ｖｄｓが増加するようになり、このドレイン―ソース電圧Ｖｄｓが増加するにつれ、上記ＭＯＳトランジスタＭＯＳで熱が発生するという問題点がある。
また、上記ＬＥＤ部２０に含まれるＬＥＤが高電力（ＨｉｇｈＰｏｗｅｒ）ＬＥＤである場合には、上記ＬＥＤ部２０に流れる電流が高くなるため、さらに発熱問題が深刻になるという問題点がある。

本発明は、上記の従来技術の問題点を解決するために提案されたもので、その目的は、発光素子に定電流を供給するために必要な定電流回路にかかる電圧を一定電圧以下に制限するようにすることで、ＭＯＳトランジスタを含む定電流回路における発熱を制限することができる発光素子の駆動装置を提供することにある。

上記の本発明の目的を達成するために、本発明の発光素子の駆動装置に対する第１実施形態は、駆動電源を供給する電源部と、上記電源部に連結されたアノード端とカソード端の間に直列に連結された複数の発光素子を含む発光素子アレイと、上記発光素子アレイに流れる電流を第１チューニング電圧に従い一定に維持させる定電流回路部と、上記発光素子アレイのカソード端と上記定電流回路部の間に連結され、第２チューニング電圧に従い上記発光素子アレイのカソード端から接地の間にかかる全体電圧のうち、一部の電圧を分担し、上記定電流回路部にかかる電圧を既設定された電圧以下に制限する電圧制限回路部を含むことを特徴とする。

また、本発明の発光素子の駆動装置に対する第２実施形態は、駆動電源を供給する電源部と、上記電源部に連結されたアノード端とカソード端の間に直列に連結された複数の発光素子を含む発光素子アレイと、上記発光素子アレイに流れる電流を第１チューニング電圧に従い一定に維持させる定電流回路部と、上記発光素子アレイのカソード端と上記定電流回路部の間に連結され、第２チューニング電圧に従い上記発光素子アレイのカソード端から接地の間にかかる全体電圧のうち、一部の電圧を分担し、上記定電流回路部にかかる電圧を制限する電圧制限回路部と、上記定電流回路部にかかる第１電圧を検出し、上記第１電圧の大きさに従い上記第２チューニング電圧を上記電圧制限回路部に供給し上記電圧制限回路部により分割される電圧の大きさを制御する電圧分割制御部を含むことを特徴とする。

また、本発明の発光素子の駆動装置に対する第３実施形態は、ＰＷＭ方式により生成した駆動電源を供給する電源部と、上記電源部に連結されたアノード端とカソード端の間に直列に連結された複数の発光素子を含む発光素子アレイと、上記発光素子アレイに流れる電流を第１チューニング電圧に従い一定に維持させる定電流回路部と、上記発光素子アレイのカソード端と上記定電流回路部の間に連結され、第２チューニング電圧に従い上記発光素子アレイのカソード端から接地の間にかかる全体電圧のうち、一部の電圧を分担し、上記定電流回路部にかかる電圧を制限する電圧制限回路部と、上記定電流回路部にかかる第１電圧を検出し、上記第１電圧の大きさに従い上記第２チューニング電圧を上記電圧制限回路部に供給し上記電圧制限回路部により分割される電圧の大きさを制御する電圧分割制御部と、上記ＰＷＭ方式により生成した上記駆動電源に同期し、上記定電流回路部の出力端と、上記電圧分割制御部の入力端をオン／オフにスイッチングするＰＷＭスイッチング制御部を含むことを特徴とする。

上記定電流回路部は、上記電圧制限回路部の電流出力端に連結されたドレインと、ゲート及びソースを有する第１ＭＯＳトランジスタと、上記第１ＭＯＳトランジスタのソースと接地の間に連結され、上記第１ＭＯＳトランジスタを通じ流れる電流をセンシングし第１検出電圧を出力するセンシング抵抗と、上記第１検出電圧と既設定された第１基準電圧を比較して両電圧の差電圧（電圧差）に従い第１チューニング電圧を上記第１ＭＯＳトランジスタのゲートに供給し上記発光素子アレイに流れる電流を一定にする比較部を含むことを特徴とする。

上記ＰＷＭスイッチング制御部は、上記定電流回路部の比較部と第１ＭＯＳトランジスタの間に連結された第１スイッチと、上記電圧分割制御部の第１電圧検出ラインに連結された第２スイッチと、ＰＷＭ方式により生成した上記駆動電源に同期し上記第１スイッチ及び第２スイッチをオンまたはオフにスイッチングさせるＰＷＭ制御部を含むことを特徴とする。

上記電圧制限回路部は、上記発光素子アレイのカソード端に連結されたドレインと、上記第１ＭＯＳトランジスタのドレインに連結されたソースと、上記第２チューニング電圧端に連結されたゲートを含む第２ＭＯＳトランジスタを含むことを特徴とする。

上記電圧制限回路部は、上記発光素子アレイのカソード端に連結されたドレインと、上記第１ＭＯＳトランジスタのドレインに連結されたソースと上記第２チューニング電圧端に連結されたゲートを含む第２ＭＯＳトランジスタと、上記第２ＭＯＳトランジスタのドレインとソースの間に連結された電圧分割抵抗を含むことを特徴とする。

このような本発明によると、発光素子に定電流を供給するために必要な定電流回路にかかる電圧を一定電圧以下に制限するようにすることにより、ＭＯＳトランジスタを含む定電流回路における発熱を制限することができ、これにより、発光素子による製品の発熱問題を解決し、製品の寿命及び製品の信頼性を向上させることができる効果がある。
また、フィードバック制御方式及びフィードバック経路をＰＷＭ方式によりスイッチングする方式を用いると、ＭＯＳトランジスタのゲート電圧をフィードバックループ（ＦｅｅｄｂａｃｋＬｏｏｐ）を用いて精密に調節することができる効果がある。

以下、本発明の実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。

本発明は、説明する実施形態に限定されず、本発明の実施形態は本発明の技術的思想に対する理解を助けるために用いられる。本発明の参照の図面で実質的に同じ構成と機能を有する構成要素は同じ符号を用いる。

図１は、本発明による発光素子の駆動装置の第１実施形態を表す構成図である。

図１を参照すると、本発明による発光素子の駆動装置の第１実施形態は、駆動電源Ｖｃｃを供給する電源部１００と、上記電源部１００に連結されたアノード端ＡＴとカソード端ＣＴの間に直列に連結された複数の発光素子を含む発光素子アレイ２００と、上記発光素子アレイ２００に流れる電流を第１チューニング電圧ＶＴ１に従い一定に維持させる定電流回路部３００と、上記発光素子アレイ２００のカソード端ＣＴと上記定電流回路部３００の間に連結され、第２チューニング電圧ＶＴ２に従い上記発光素子アレイ２００のカソード端ＣＴから接地の間にかかる全体電圧のうち、一部の電圧を分担し、上記定電流回路部３００にかかる電圧を既設定された電圧以下に制限する電圧制限回路部４００を含む。

図２は、本発明による発光素子の駆動装置の第２実施形態を表す構成図である。

図２を参照すると、本発明による発光素子の駆動装置の第２実施形態は、駆動電源Ｖｃｃを供給する電源部１００と、上記電源部１００に連結されたアノード端ＡＴとカソード端ＣＴの間に直列に連結された複数の発光素子を含む発光素子アレイ２００と、上記発光素子アレイ２００に流れる電流を第１チューニング電圧ＶＴ１に従い一定に維持させる定電流回路部３００と、上記発光素子アレイ２００のカソード端ＣＴと上記定電流回路部３００の間に連結され、第２チューニング電圧ＶＴ２に従い上記発光素子アレイ２００のカソード端ＣＴから接地の間にかかる全体電圧のうち、一部の電圧を分担し、上記定電流回路部３００にかかる電圧を制限する電圧制限回路部４００と、上記定電流回路部３００にかかる第１電圧Ｖ１を検出し、上記第１電圧Ｖ１の大きさに従い上記第２チューニング電圧ＶＴ２を上記電圧制限回路部４００に供給し上記電圧制限回路部４００により分割される電圧の大きさを制御する電圧分割制御部５００を含む。

図３は、本発明による発光素子の駆動装置の第３実施形態を表す構成図である。

図３を参照すると、本発明による発光素子の駆動装置の第３実施形態は、ＰＷＭ方式により生成した駆動電源Ｖｃｃを供給する電源部１００と、上記電源部１００に連結されたアノード端ＡＴとカソード端ＣＴの間に直列に連結された複数の発光素子を含む発光素子アレイ２００と、上記発光素子アレイ２００に流れる電流を第１チューニング電圧ＶＴ１に従い一定に維持させる定電流回路部３００と、上記発光素子アレイ２００のカソード端ＣＴと上記定電流回路部３００の間に連結され、第２チューニング電圧ＶＴ２に従い上記発光素子アレイ２００のカソード端ＣＴから接地の間にかかる全体電圧のうち、一部の電圧を分担し、上記定電流回路部３００にかかる電圧を制限する電圧制限回路部４００と、上記定電流回路部３００にかかる第１電圧Ｖ１を検出し、上記第１電圧Ｖ１の大きさに従い上記第２チューニング電圧を上記電圧制限回路部４００に供給し上記電圧制限回路部４００により分割される電圧の大きさを制御する電圧分割制御部５００と、上記ＰＷＭ方式により生成した上記駆動電源Ｖｃｃに同期し、上記定電流回路部３００の出力端と、上記電圧分割制御部５００の入力端をオン／オフにスイッチングするＰＷＭスイッチング制御部６００を含む。

本発明の第１、第２及び第３実施形態の夫々において、上記定電流回路部３００は、上記電圧制限回路部４００の電流出力端に連結されたドレインと、ゲート及びソースを有する第１ＭＯＳトランジスタＭＯＳ１と、上記第１ＭＯＳトランジスタＭＯＳ１のソースと接地の間に連結され、上記第１ＭＯＳトランジスタＭＯＳ１を通じ流れる電流をセンシングし第１検出電圧ＶＤ１を出力するセンシング抵抗ＲＳと、上記第１検出電圧ＶＤ１と既設定された第１基準電圧Ｖｒｅｆ１を比較して両電圧の差電圧（電圧差）に従い第１チューニング電圧ＶＴ１を上記第１ＭＯＳトランジスタＭＯＳ１のゲートに供給し上記発光素子アレイ２００に流れる電流を一定にする比較部３１１を含む。

一方、本発明の第３実施形態において、上記ＰＷＭスイッチング制御部６００は、上記定電流回路部３００の比較部３１１と第１ＭＯＳトランジスタＭＯＳ１の間に連結された第１スイッチＳＷ１と、上記電圧分割制御部５００の第１電圧Ｖ１検出ラインに連結された第２スイッチＳＷ２と、ＰＷＭ方式により生成された上記駆動電源Ｖｃｃに同期し上記第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２をオンまたはオフにスイッチングさせるＰＷＭ制御部６１０を含む。

本発明の発光素子の駆動装置は、相互並列に連結された複数の発光素子アレイにも適用されることができる。例えば、複数の発光素子アレイの夫々に連結される電圧制限回路部及び定電流回路部を含む場合、上記複数の定電流回路部の夫々にかかる電圧に従い、該当電圧制限回路部を制御することができる。

以下、上記本発明の第１、第２及び第３実施形態の夫々に全て適用される上記電圧制限回路部４００について説明する。

図４は、本発明の電圧制限回路部による電圧補償の説明図である。
図１乃至図４を参照すると、上記電圧制限回路部４００は、上記発光素子アレイ２００のカソード端ＣＴに連結されたドレインと、上記第１ＭＯＳトランジスタＭＯＳ１のドレインに連結されたソースと、上記第２チューニング電圧ＶＴ２端に連結されたゲートを含む第２ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２を含むことができる。

図５は、本発明の電圧制限回路部の電圧分割抵抗の説明図である。
図２乃至図５を参照すると、上記電圧制限回路部４００は、上記発光素子アレイ２００のカソード端ＣＴに連結されたドレインと、上記第１ＭＯＳトランジスタＭＯＳ１のドレインに連結されたソースと、上記第２チューニング電圧ＶＴ２端に連結されたゲートを含む第２ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２と、上記第２ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２のドレインとソースの間に連結された電圧分割抵抗Ｒ２を含む。

以下、図１乃至図５を参照して本発明による発光素子の駆動装置の実施形態に対する作用及び効果について説明する。

先ず、図１に図示した本発明の第１実施形態を説明すると、本発明による発光素子の駆動装置は、電源部１００、発光素子アレイ２００、定電流回路部３００及び電圧制限回路部４００を含む。

上記電源部１００は、上記発光素子アレイ２００で必要とする駆動電源Ｖｃｃを供給する。
上記発光素子アレイ２００は、上記電源部１００に連結されたアノード端ＡＴとカソード端ＣＴの間に直列に連結された複数の発光素子を含む。

ここで、上記複数の発光素子は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、またはレーザダイオード（ＬＤ）、または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）等がある。

上記定電流回路部３００は、上記発光素子アレイ２００に流れる電流を第１チューニング電圧ＶＴ１に従い一定に維持させる。

このとき、上記電圧制限回路部４００は、上記発光素子アレイ２００のカソード端ＣＴと上記定電流回路部３００の間に連結され、第２チューニング電圧ＶＴ２に従い上記発光素子アレイ２００のカソード端ＣＴから接地の間にかかる全体電圧のうち、一部の電圧を分担し、上記定電流回路部３００にかかる電圧を既設定された電圧以下に制限する。

より具体的に、図４を参照して上記電圧制限回路部４００について説明すると、上記電圧制限回路部４００が上記発光素子アレイ２００のカソード端ＣＴに連結されたドレインと、上記第１ＭＯＳトランジスタＭＯＳ１のドレインに連結されたソースと、上記第２チューニング電圧ＶＴ２端に連結されたゲートを含む第２ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２から構成される場合、上記第２ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２のゲートに供給される第２チューニング電圧ＶＴ２の大きさで上記定電流回路部３００にかかる電圧を調節することができる。

このとき、上記第１ＭＯＳトランジスタＭＯＳ１と第２ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２との接続ノードＮ１における第１電圧Ｖ１と、第１及び第２ＭＯＳトランジスタＭＯＳ１、ＭＯＳ２の夫々のドレイン―ソース間の電圧Ｖｄｓ１、Ｖｄｓ２は下記の数２の通りである。

上記数２を参照すると、第２チューニング電圧ＶＴ２を低く供給すると、第１電圧Ｖ１を低くすることができ、上記第１電圧Ｖ１が低いと第１ＭＯＳトランジスタＭＯＳ１のドレイン―ソース間の電圧Ｖｄｓ１も低くなるので、上記第２チューニング電圧ＶＴ２を調節し上記第１ＭＯＳトランジスタＭＯＳ１における発熱が改善されることができることが分かる。

上述のように、上記第２ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２を追加して、上記第１ＭＯＳトランジスタＭＯＳ１の発熱問題を改善することはできるが、追加される第２ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２の自体発熱問題が発生する可能性があるため、上記第２ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２の発熱問題は、図５に図示したように、上記第２ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２のドレイン―ソース間の抵抗を追加して解決した。

図５を参照すると、上記電圧制限回路部４００が、上記第２ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２のドレインとソースの間に連結された電圧分割抵抗Ｒ２をさらに含む場合には、上記第２ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２に流れる電流を分散させ上記第２ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２において発生する熱を分散させることができる。

このとき、上記発光素子アレイ２００に流れる電流ＩＬＥＤから上記電圧分散抵抗Ｒ２に流れる電流ＩＲ２が分散されるため、上記第２ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２に流れる電流ＩＭ２は下記の数３のように減る。

即ち、上記数３に表したように、上記第２ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２に流れる電流が上記電圧分散抵抗Ｒ２により分散されるため、上記第２ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２に流れる電流が減少し、これに従い上記第２ＭＯＳトランジスタＭＯＳ２の発熱が改善されることができる。

上記のように、本発明の第１実施形態における説明は、本発明の第２実施形態及び第３実施形態の夫々にもそのまま適用されるため、本発明の第１実施形態と重なる技術内容に対しては本発明の第２実施形態及び第３実施形態ではその説明を省略する。

次いで、図２に図示された本発明の第２実施形態を説明すると、本発明による発光素子の駆動装置は、図１に図示された本発明の第１実施形態の構成に、電圧分割制御部５００をさらに追加する。

このとき、上記電圧分割制御部５００は、上記定電流回路部３００にかかる第１電圧Ｖ１を検出し、上記第１電圧Ｖ１の大きさに従い上記第２チューニング電圧ＶＴ２を上記電圧制限回路部４００に供給し上記電圧制限回路部４００により分割される電圧の大きさを制御する。

即ち、上記電圧分割制御部５００は、上記定電流回路部３００にかかる第１電圧Ｖ１の大きさに従い上記第２チューニング電圧ＶＴ２の大きさを調節し、上記電圧制限回路部４００により分割される電圧の大きさを調節することができ、これにより、フィードバック制御の原理を用いて、上記定電流回路部３００にかかる第１電圧Ｖ１を既設定された電圧以下に自動的に制限することができる。

このとき、既設定された電圧は、上記電圧分割制御部５００から接地までの全体電圧で上記電圧分割制御部５００で分担する電圧を除いた電圧に該当する。

次いで、図３に図示された本発明の第３実施形態を説明すると、本発明による発光素子の駆動装置は、図２に図示された本発明の第２実施形態の構成に、ＰＷＭスイッチング制御部６００をさらに追加する。

このとき、上記ＰＷＭスイッチング制御部６００は、上記ＰＷＭ方式により生成した上記駆動電源Ｖｃｃに同期し、上記定電流回路部３００の出力端と、上記電圧分割制御部５００の入力端をオン／オフにスイッチングする。

即ち、上記ＰＷＭスイッチング制御部６００のＰＷＭ制御部６１０は、上記ＰＷＭ方式により生成した上記駆動電源Ｖｃｃに同期し、上記定電流回路部３００の出力に連結された第１スイッチＳＷ１と、上記電圧分割制御部５００の入力端に連結された第２スイッチＳＷ２をオンまたはオフにし、ＰＷＭ制御区間中のオン区間では上記第１及び第２スイッチＳＷ１、ＳＷ２をオンにし、上記ＰＷＭ制御区間中のオフ区間では上記第１及び第２スイッチＳＷ１、ＳＷ２をオフにする。

上述の本発明の第１、第２及び第３実施形態の夫々に適用される上記定電流回路部３００について具体的に説明する。

上記定電流回路部３００は、上記電圧制限回路部４００の電流出力端に連結されたドレインと、第１チューニング電圧ＶＴ１端に連結されたゲート及びセンシング抵抗ＲＳに連結されたソースを有する第１ＭＯＳトランジスタＭＯＳ１を含むが、このとき、上記センシング抵抗ＲＳは上記第１ＭＯＳトランジスタＭＯＳ１を通じ接地に流れる電流をセンシングし第１検出電圧ＶＤ１を比較部３１１に出力する。

上記比較部３１１は、上記第１検出電圧ＶＤ１と既設定された第１基準電圧Ｖｒｅｆ１を比較して両電圧の差電圧（電圧差）に従い上記第１チューニング電圧ＶＴ１を上記第１ＭＯＳトランジスタＭＯＳ１のゲートに供給し上記発光素子アレイ２００に流れる電流を一定に維持するようにする。

また、本発明の第３実施形態において、上記ＰＷＭスイッチング制御部６００について説明すると、上記ＰＷＭスイッチング制御部６００のＰＷＭ制御部６１０は、ＰＷＭ方式により生成した上記駆動電源Ｖｃｃに同期し上記第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２をオンまたはオフにスイッチングさせる。

これにより、上記第１スイッチＳＷ１は、上記定電流回路部３００の比較部３１１の出力端と上記第１ＭＯＳトランジスタＭＯＳ１のゲートの間でオンまたはオフの動作をし、上記比較部３１１の出力端に上記第１ＭＯＳトランジスタＭＯＳ１のゲートを連結させるか、分離させる。

そして、上記第２スイッチＳＷ２がオンまたはオフになり、上記電圧分割制御部５００の第１電圧Ｖ１検出ラインを連結、または分離させる。

上述のように、ＬＥＤ等のような発光素子の明るさを調整するためにＰＷＭ動作で発光素子をオンまたはオフに繰り返し動作させるが、このとき、オフの状態で第２ＭＯＳトランジスタのドレイン―ソース電圧Ｖｄｓ２が急激に増加することができるが、これをフィードバック（Ｆｅｅｄｂａｃｋ）させるとオフ区間でもチューニング電圧を生成させる誤作動の問題が発生する。従って、本願発明のようにＰＷＭ動作時、フィードバック経路をオフにすると、より動作の安定性及び正確性が向上する効果がある。

本発明による発光素子の駆動装置の第１実施形態を表す構成図である。本発明による発光素子の駆動装置の第２実施形態を表す構成図である。本発明による発光素子の駆動装置の第３実施形態を表す構成図である。本発明の電圧制限回路部による電圧補償の説明図である。本発明の電圧制限回路部の電圧分割抵抗の説明図である。従来ＬＥＤの駆動装置の構成図である。

符号の説明

１００電源部
２００発光素子アレイ
３００定電流回路部
３１１比較部
４００電圧制限回路部
５００電圧分割制御部
６００ＰＷＭスイッチング制御部
６１０ＰＷＭ制御部
ＭＯＳ１第１ＭＯＳトランジスタ
ＭＯＳ２第２ＭＯＳトランジスタ
ＲＳセンシング抵抗
Ｒ２電圧分割抵抗
ＳＷ１第１スイッチ
ＳＷ２第２スイッチ

Claims

ＰＷＭ方式により生成した駆動電源を供給する電源部と、
前記電源部に連結されたアノード端とカソード端の間に直列に連結された複数の発光素子を含む発光素子アレイと、
前記発光素子アレイに流れる電流を第１チューニング電圧に従い、一定に維持させる定電流回路部と、
前記発光素子アレイのカソード端と前記定電流回路部の間に連結され、第２チューニング電圧に従い、前記発光素子アレイのカソード端から接地の間にかかる全体電圧のうち、一部の電圧を分担し、前記定電流回路部にかかる電圧を制限する電圧制限回路部と、
前記定電流回路部にかかる第１電圧を検出し、前記第１電圧の大きさに従い、前記第２チューニング電圧を前記電圧制限回路部に供給し、前記電圧制限回路部により分割される電圧の大きさを制御する電圧分割制御部と、
前記ＰＷＭ方式により生成された前記駆動電源に同期し、前記定電流回路部の内部ゲート信号経路と、前記電圧分割制御部の入力端をオン／オフにスイッチングするＰＷＭスイッチング制御部と、
を含むことを特徴とする発光素子の駆動装置。
前記定電流回路部は、
前記電圧制限回路部の電流出力端に連結されたドレインと、ゲート及びソースを有する第１ＭＯＳトランジスタと、
前記第１ＭＯＳトランジスタのソースと接地の間に連結され、前記第１ＭＯＳトランジスタを通じ流れる電流をセンシングし第１検出電圧を出力するセンシング抵抗と、
前記第１検出電圧と既設定された第１基準電圧を比較して両電圧の差電圧に従い、第１チューニング電圧を前記第１ＭＯＳトランジスタのゲートに供給し前記発光素子アレイに流れる電流を一定にする比較部と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の発光素子の駆動装置。
前記ＰＷＭスイッチング制御部は、
前記定電流回路部の比較部と第１ＭＯＳトランジスタの間に連結された第１スイッチと、
前記電圧分割制御部の入力端をオン／オフにスイッチングするための第２スイッチと、
ＰＷＭ方式により生成された前記駆動電源に同期し、前記第１スイッチ及び第２スイッチをオンまたはオフにスイッチングさせるＰＷＭ制御部と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の発光素子の駆動装置。
前記電圧制限回路部は、
前記発光素子アレイのカソード端に連結されたドレインと、前記第１ＭＯＳトランジスタのドレインに連結されたソースと、前記第２チューニング電圧端に連結されたゲートを含む第２ＭＯＳトランジスタを含むことを特徴とする請求項３に記載の発光素子の駆動装置。
前記電圧制限回路部は、
前記発光素子アレイのカソード端に連結されたドレインと、前記第１ＭＯＳトランジスタのドレインに連結されたソースと、前記第２チューニング電圧端に連結されたゲートを含む第２ＭＯＳトランジスタと、
前記第２ＭＯＳトランジスタのドレインとソースの間に連結された電圧分割抵抗と、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の発光素子の駆動装置。