JP5214047B1 - LED lighting device - Google Patents

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Abstract

【課題】ＬＥＤドライバの性能によらず、また、誤動作することなく、ＬＥＤに流す最大電流と最小電流とを目標の比率にする。
【解決手段】ＬＥＤ点灯装置１は、少なくとも１つのＬＥＤ（１〜５）を含むＬＥＤ回路５と、ＬＥＤ（１〜５）と並列に挿入されたバイパス手段６と、ＬＥＤ（１〜５）およびバイパス手段６にデューティ制御により電流を供給するＬＥＤドライバ４とを備える。ＬＥＤドライバ４は、ＬＥＤ回路５に所定の電流を流す場合、この電流にバイパス手段６に流れる電流分を加算した電流を供給する。この加算した電流は、ＬＥＤ回路５に直列に接続されたスイッチング素子ＴＲ１によって制御される。
【選択図】図１A maximum current and a minimum current that flow through an LED are set to a target ratio regardless of the performance of the LED driver and without malfunction.
An LED lighting device (1) includes an LED circuit (5) including at least one LED (1-5), a bypass means (6) inserted in parallel with the LED (1-5), an LED (1-5), and And an LED driver 4 that supplies current to the bypass means 6 by duty control. When a predetermined current flows through the LED circuit 5, the LED driver 4 supplies a current obtained by adding the current flowing through the bypass means 6 to this current. This added current is controlled by the switching element TR1 connected in series to the LED circuit 5.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、ＬＥＤ点灯装置に関し、より詳細には、液晶表示装置のバックライト光源などに用いられるＬＥＤ(Light Emitting Diode)を点灯させるためのＬＥＤ点灯装置に関する。   The present invention relates to an LED lighting device, and more particularly to an LED lighting device for lighting an LED (Light Emitting Diode) used for a backlight light source of a liquid crystal display device.

近年、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)をバックライト光源とした液晶表示装置が各メーカから発売されている。このＬＥＤは、順方向に電圧を加えた際に発光する半導体素子であり、アノードに正、カソードに負の電圧をかけると、数ボルトの電圧で電流が流れ、発光する。ＬＥＤをバックライト光源として用いることで、バックライトの点灯／消灯の制御や、明るさの制御を領域ごとに行うことができるため、コントラストを大きく改善することができる。また、ＬＥＤは、従来の蛍光管と比べて、長寿命であり、消費電力が小さいため、省エネ効果も高いという利点もある。   In recent years, liquid crystal display devices using LEDs (Light Emitting Diodes) as backlight light sources have been released by various manufacturers. This LED is a semiconductor element that emits light when a voltage is applied in the forward direction. When a positive voltage is applied to the anode and a negative voltage is applied to the cathode, a current flows at a voltage of several volts and emits light. By using the LED as a backlight light source, it is possible to control turning on / off the backlight and controlling brightness for each region, so that the contrast can be greatly improved. In addition, the LED has a longer life than a conventional fluorescent tube, and also has an advantage of high energy saving effect because of low power consumption.

ＬＥＤをバックライト光源、特に大画面ディスプレイのバックライト光源として用いる場合には、多数のＬＥＤに対して電流を供給する必要があるため、ＬＥＤ電源をスイッチング電源とし、ＬＥＤに流れる電流を一定にするようフィードバック制御（電流フィードバック）が行われている（例えば、特許文献１を参照）。   When an LED is used as a backlight light source, particularly as a backlight light source for a large-screen display, it is necessary to supply current to a large number of LEDs. Feedback control (current feedback) is performed (see, for example, Patent Document 1).

図３は、従来のＬＥＤ点灯装置の構成を示す図で、図中、１００はＬＥＤ点灯装置を示す。ＬＥＤ点灯装置１００は、スイッチング電源３を含むコンバータ回路２と、ＬＥＤ回路５の各ＬＥＤ（１〜５）を駆動させるためのＬＥＤドライバ４と、複数のＬＥＤ（１〜５）を含むＬＥＤ回路５とを備えている。ＬＥＤドライバ４は、例えば、周知のマイクロコンピュータおよび周辺回路を含むＩＣ(Integrated Circuit)チップとして実装される。ＬＥＤドライバ４から外部回路への信号の出力はマイクロコンピュータにより制御される。   FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a conventional LED lighting device, in which 100 denotes the LED lighting device. The LED lighting device 100 includes a converter circuit 2 including a switching power supply 3, an LED driver 4 for driving the LEDs (1 to 5) of the LED circuit 5, and an LED circuit 5 including a plurality of LEDs (1 to 5). And. The LED driver 4 is mounted as an IC (Integrated Circuit) chip including a known microcomputer and peripheral circuits, for example. A signal output from the LED driver 4 to the external circuit is controlled by a microcomputer.

ＬＥＤドライバ４は、図示しないメイン制御部から、所定の調光用デューティ比に制御するための調光制御信号を受信する。そして、ＬＥＤドライバ４は、調光用デューティ比に基づくデューティ信号をフィードバック出力端子からコンバータ回路２に出力し、スイッチング電源３の動作／停止を制御して、調光用デューティ比に応じた電圧Ｖ１を生成させる。また、ＬＥＤドライバ４は、このデューティ信号に基づいて、ＬＥＤ回路５と接地線ＧＮＤとの間に挿入されたスイッチング素子ＴＲ１をスイッチング駆動させ、ＬＥＤ回路５に対して電圧Ｖ１の印加を継続して行うことで、ＬＥＤ（１〜５）を点灯させる。スイッチング素子ＴＲ１は、例えば、ＦＥＴ(Field Effect Transistor：電界効果トランジスタ)で構成される。   The LED driver 4 receives a dimming control signal for controlling to a predetermined dimming duty ratio from a main control unit (not shown). Then, the LED driver 4 outputs a duty signal based on the dimming duty ratio from the feedback output terminal to the converter circuit 2 to control the operation / stop of the switching power supply 3, and the voltage V1 corresponding to the dimming duty ratio. Is generated. Further, the LED driver 4 performs switching driving of the switching element TR1 inserted between the LED circuit 5 and the ground line GND based on the duty signal, and continues to apply the voltage V1 to the LED circuit 5. By doing so, the LEDs (1-5) are turned on. The switching element TR1 is configured by, for example, an FET (Field Effect Transistor).

コンバータ回路２は、例えば、バッテリ等の電源電圧（＋Ｂ）から生成される基準電圧Ｖに基づきＬＥＤ回路５に含まれるＬＥＤ（１〜５）を点灯させるための電圧Ｖ１を生成する。コンバータ回路２は、コンデンサＣを含む所謂降圧型のコンバータとして構成されるが、降圧型、昇圧型、昇降圧型のいずれであってもよい。   For example, the converter circuit 2 generates a voltage V1 for lighting the LEDs (1 to 5) included in the LED circuit 5 based on a reference voltage V generated from a power supply voltage (+ B) such as a battery. The converter circuit 2 is configured as a so-called step-down converter including the capacitor C, but may be any of a step-down type, a step-up type, and a step-up / step-down type.

ＬＥＤ回路５は、１つ以上のＬＥＤを含んで構成される。図示の例では、ＬＥＤ（１〜５）の５個のＬＥＤを含んでいる。また、ＬＥＤ回路５を流れる電流ｉは、電流検出抵抗Ｒ１により電流−電圧変換され、その電圧がＬＥＤドライバ４の電流検出端子に入力される。ＬＥＤドライバ４は、電流検出端子に入力された電圧の値をフィードバック出力端子からコンバータ回路２に出力し、コンバータ回路２によりＬＥＤ（１〜５）を定電流駆動させる。   The LED circuit 5 includes one or more LEDs. In the example shown in the figure, five LEDs of LEDs (1 to 5) are included. Further, the current i flowing through the LED circuit 5 is subjected to current-voltage conversion by the current detection resistor R 1, and the voltage is input to the current detection terminal of the LED driver 4. The LED driver 4 outputs the value of the voltage input to the current detection terminal from the feedback output terminal to the converter circuit 2, and the converter circuit 2 drives the LEDs (1 to 5) at a constant current.

ここで、最近の液晶表示装置は、益々高画質化され、より鮮明な画質を得るためにコントラスト比をできるだけ大きくしたいという要求がある。ＬＥＤをバックライト光源とした場合には、このコントラスト比は、ＬＥＤの最大輝度と最小輝度との比で決まる。すなわち、コントラスト比を大きくすることは、ＬＥＤを流れる最大電流（定格電流）と最小電流との比を大きくすることと同義である。   Here, recent liquid crystal display devices have been increasingly improved in image quality, and there is a demand to increase the contrast ratio as much as possible in order to obtain a clearer image quality. When the LED is a backlight light source, the contrast ratio is determined by the ratio between the maximum luminance and the minimum luminance of the LED. That is, increasing the contrast ratio is synonymous with increasing the ratio between the maximum current (rated current) flowing through the LED and the minimum current.

そして、ＬＥＤを流れる電流は、図３で説明したようにＬＥＤドライバにより供給される電流によって決まる。液晶表示装置の各メーカは、所望のコントラスト比を実現するために、ＬＥＤに流す最大電流と最小電流とに対して目標の比率を設定している。例えば、この目標比率を２０００：１に設定している。具体的には、ＬＥＤドライバにより供給される最大電流が２５０ｍＡであれば、最小電流の目標値は０．１２５ｍＡとなる。   The current flowing through the LED is determined by the current supplied by the LED driver as described with reference to FIG. Each manufacturer of the liquid crystal display device sets a target ratio with respect to the maximum current and the minimum current flowing in the LED in order to realize a desired contrast ratio. For example, this target ratio is set to 2000: 1. Specifically, if the maximum current supplied by the LED driver is 250 mA, the target value of the minimum current is 0.125 mA.

特開２００９−２３８６３３号公報JP 2009-238633 A

上記したＬＥＤに流す最小電流（以下、ＬＥＤ最小電流という）を実現するために、従来２つの方法が用いられている。第１の方法として、メイン制御部側で調光制御信号（調光用デューティ）を調整し、調整後の調光用デューティに基づきＬＥＤドライバによりＬＥＤ最小電流を生成する方法がある。しかし、この場合、メイン制御部側での複雑な信号調整が必要とされ、さらに、ＬＥＤドライバの性能、すなわち、ＬＥＤドライバが対応できる調光用デューティの範囲によってＬＥＤ最小電流が制限されてしまうという問題がある。これについて以下の図４に基づき説明する。   Conventionally, two methods are used in order to realize the minimum current (hereinafter referred to as LED minimum current) that flows through the LED. As a first method, there is a method of adjusting a dimming control signal (dimming duty) on the main control unit side and generating an LED minimum current by an LED driver based on the adjusted dimming duty. However, in this case, complicated signal adjustment on the main control side is required, and further, the LED minimum current is limited by the performance of the LED driver, that is, the range of the light control duty that the LED driver can handle. There's a problem. This will be described with reference to FIG. 4 below.

図４は、ＬＥＤに流れる電流と調光用デューティとの関係を示す図で、図中、縦軸はＬＥＤに流れる電流（単位：ｍＡ）、横軸は調光用デューティ（％）を示す。グラフＬ１は、調光用デューティとＬＥＤに流れる電流（すなわち、ＬＥＤドライバにより供給される電流）との対応関係を示すものである。図４に示すように、調光用デューティが０．１％以下の場合（図中、Ｘの範囲の場合）には、ＬＥＤドライバの性能により動作が保証されず、目標の０．１２５ｍＡを達成できないことが分かる。すなわち、このＬＥＤドライバの性能では、調光用デューティが０．１％のときにＬＥＤに流れる電流（最小電流）が０．２００ｍＡとなるため、目標の０．１２５ｍＡを達成することができない。   FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the current flowing through the LED and the dimming duty. In the figure, the vertical axis shows the current flowing through the LED (unit: mA), and the horizontal axis shows the dimming duty (%). The graph L1 shows the correspondence between the dimming duty and the current flowing through the LED (that is, the current supplied by the LED driver). As shown in FIG. 4, when the light control duty is 0.1% or less (in the range of X in the figure), the operation is not guaranteed by the performance of the LED driver, and the target of 0.125 mA is achieved. I understand that I can't. That is, in the performance of this LED driver, the current (minimum current) that flows through the LED when the light control duty is 0.1% is 0.200 mA, and thus the target of 0.125 mA cannot be achieved.

また、第２の方法として、ＬＥＤドライバの外部回路によりＬＥＤ最小電流を実現する方法がある。しかし、この場合、ＬＥＤドライバを停止させて外部回路によりＬＥＤ最小電流を生成するため、ＬＥＤドライバの動作復帰時に誤動作する恐れがある。具体的には、停止状態にあるＬＥＤドライバを急峻に動作復帰させると、ＬＥＤ電圧が上昇する。このため、ＬＥＤ電圧の上昇を過電圧エラーとして誤検出してしまう。   As a second method, there is a method of realizing the LED minimum current by an external circuit of the LED driver. However, in this case, since the LED driver is stopped and the LED minimum current is generated by an external circuit, there is a risk of malfunction when the LED driver returns to operation. Specifically, when the LED driver in a stopped state is suddenly returned to operation, the LED voltage increases. For this reason, an increase in the LED voltage is erroneously detected as an overvoltage error.

なお、特許文献１に記載の技術では、ＬＥＤ回路と並列にバイパス手段が挿入されているが、これは、ＬＥＤが点灯するために要する時間を短縮することを目的とし、プレデューティ比でスイッチング電源を駆動する場合にはバイパス手段に電力を供給してＬＥＤの点灯を防止し、調光用デューティ比でスイッチング電源を駆動する場合にはＬＥＤに電力を供給してバイパス手段を動作させないようにしたものである。従って、特許文献１に記載の技術は、所望のコントラスト比を得るために、ＬＥＤに流す最大電流と最小電流とを目標の比率にできるものではない。   In the technique described in Patent Document 1, bypass means is inserted in parallel with the LED circuit. This is intended to shorten the time required for the LED to light up, and is a switching power supply with a pre-duty ratio. When driving the LED, power is supplied to the bypass means to prevent the lighting of the LED, and when the switching power supply is driven with a dimming duty ratio, the power is supplied to the LED so that the bypass means is not operated. Is. Therefore, the technique described in Patent Document 1 cannot achieve the target ratio between the maximum current and the minimum current flowing through the LED in order to obtain a desired contrast ratio.

本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、ＬＥＤドライバの性能によらず、また、誤動作することなく、ＬＥＤに流す最大電流と最小電流とを目標の比率にすることができるＬＥＤ点灯装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and can set the target current ratio between the maximum current and the minimum current flowing in the LED without depending on the performance of the LED driver and without malfunctioning. An object of the present invention is to provide an LED lighting device.

上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、少なくとも１つのＬＥＤを含むＬＥＤ回路と、該ＬＥＤ回路と並列に挿入されたバイパス手段と、前記ＬＥＤ回路および前記バイパス手段に電流を供給するＬＥＤドライバとを備え、前記ＬＥＤドライバは、前記ＬＥＤ回路に所定の電流を流す場合、該所定の電流に前記バイパス手段に流れる電流分を加算した電流を供給し、前記加算した電流は、前記ＬＥＤ回路に直列に接続されたスイッチング手段によって制御されることを特徴としたものである。   In order to solve the above-mentioned problems, a first technical means of the present invention includes an LED circuit including at least one LED, bypass means inserted in parallel with the LED circuit, current to the LED circuit and the bypass means. An LED driver for supplying the current, and when the LED driver passes a predetermined current through the LED circuit, the LED driver supplies a current obtained by adding the current flowing through the bypass means to the predetermined current. Controlled by switching means connected in series to the LED circuit.

第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記バイパス手段は、抵抗であることを特徴としたものである。   According to a second technical means, in the first technical means, the bypass means is a resistor.

第３の技術手段は、第１または第２の技術手段において、前記ＬＥＤドライバは、デューティ制御により電流を供給することを特徴としたものである。   According to a third technical means, in the first or second technical means, the LED driver supplies current by duty control.

本発明によれば、ＬＥＤと並列にバイパス手段を挿入し、ＬＥＤに流す電流が目標の最小電流になるように、ＬＥＤドライバにより供給される電流をバイパス手段に分岐させることができるため、ＬＥＤドライバの性能によらず、また、ＬＥＤドライバを停止させることがないため、誤動作することがなく、ＬＥＤに流す最大電流と最小電流とを目標の比率にすることができる。   According to the present invention, the bypass means is inserted in parallel with the LED, and the current supplied by the LED driver can be branched to the bypass means so that the current flowing through the LED becomes the target minimum current. Since the LED driver is not stopped regardless of the performance, the maximum current and the minimum current flowing through the LED can be set to a target ratio without malfunction.

本発明によるＬＥＤ点灯装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the LED lighting device by this invention. ＬＥＤに流れる電流と調光用デューティとの対応関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the correspondence of the electric current which flows into LED, and the light control duty. 従来のＬＥＤ点灯装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional LED lighting device. ＬＥＤに流れる電流と調光用デューティとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the electric current which flows into LED, and the light control duty.

以下、添付図面を参照しながら、本発明のＬＥＤ点灯装置に係る好適な実施の形態について説明する。このＬＥＤ点灯装置は、例えば、バックライト光源としてＬＥＤを用いた液晶表示装置に内蔵され、ＬＥＤの点灯制御を行うものである。   Hereinafter, preferred embodiments according to the LED lighting device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. This LED lighting device is, for example, incorporated in a liquid crystal display device using LEDs as a backlight light source, and performs LED lighting control.

図１は、本発明によるＬＥＤ点灯装置の構成例を示す図で、図中、１はＬＥＤ点灯装置を示す。ＬＥＤ点灯装置１は、前述の図３に示したＬＥＤ点灯装置１００と比較して、ＬＥＤ回路５と並列に挿入されたバイパス手段６を備える点が異なる。なお、図１において、図３で示した構成要素と同じ符号を付した構成要素は同じ機能を有する。以下ではＬＥＤ点灯装置１の動作例について簡単に説明する。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an LED lighting device according to the present invention, in which 1 denotes the LED lighting device. The LED lighting device 1 is different from the LED lighting device 100 shown in FIG. 3 described above in that it includes bypass means 6 inserted in parallel with the LED circuit 5. In FIG. 1, components having the same reference numerals as those shown in FIG. 3 have the same functions. Below, the operation example of the LED lighting device 1 is demonstrated easily.

前述したように、ＬＥＤドライバ４は、図示しないメイン制御部から、所定の調光用デューティ比に制御するための調光制御信号を受信する。そして、ＬＥＤドライバ４は、調光用デューティ比に基づくデューティ信号をフィードバック出力端子からコンバータ回路２に出力し、スイッチング電源３の動作／停止を制御して、調光用デューティ比に応じた電圧Ｖ１を生成させる。また、ＬＥＤドライバ４は、このデューティ信号に基づいて、ＬＥＤ回路５と接地線ＧＮＤとの間に挿入されたスイッチング素子ＴＲ１をスイッチング駆動させ、ＬＥＤ回路５に対して電圧Ｖ１の印加を継続して行うことで、ＬＥＤ（１〜５）を点灯させる。スイッチング素子ＴＲ１は、例えば、ＦＥＴ(Field Effect Transistor)で構成される。   As described above, the LED driver 4 receives a dimming control signal for controlling to a predetermined dimming duty ratio from a main control unit (not shown). Then, the LED driver 4 outputs a duty signal based on the dimming duty ratio from the feedback output terminal to the converter circuit 2 to control the operation / stop of the switching power supply 3, and the voltage V1 corresponding to the dimming duty ratio. Is generated. Further, the LED driver 4 performs switching driving of the switching element TR1 inserted between the LED circuit 5 and the ground line GND based on the duty signal, and continues to apply the voltage V1 to the LED circuit 5. By doing so, the LEDs (1-5) are turned on. The switching element TR1 is configured by, for example, an FET (Field Effect Transistor).

コンバータ回路２は、例えば、バッテリ等の電源電圧（＋Ｂ）から生成される基準電圧Ｖに基づきＬＥＤ回路５に含まれるＬＥＤ（１〜５）を点灯させるための電圧Ｖ１を生成する。コンバータ回路２は、コンデンサＣを含む所謂降圧型のコンバータとして構成されるが、降圧型、昇圧型、昇降圧型のいずれであってもよい。   For example, the converter circuit 2 generates a voltage V1 for lighting the LEDs (1 to 5) included in the LED circuit 5 based on a reference voltage V generated from a power supply voltage (+ B) such as a battery. The converter circuit 2 is configured as a so-called step-down converter including the capacitor C, but may be any of a step-down type, a step-up type, and a step-up / step-down type.

ＬＥＤ回路５は、少なくとも１つのＬＥＤを含んで構成される。図示の例では、ＬＥＤ（１〜５）の５個のＬＥＤを含んでいる。また、ＬＥＤ（１〜５）を流れる電流ｉＬＥＤとバイパス手段６を流れる電流ｉＲとを加算した電流ｉは、電流検出抵抗Ｒ１により電流−電圧変換され、その電圧がＬＥＤドライバ４の電流検出端子に入力される。ＬＥＤドライバ４は、電流検出端子に入力された電圧の値をフィードバック出力端子からコンバータ回路２に出力し、コンバータ回路２によりＬＥＤ（１〜５）を定電流駆動させる。 The LED circuit 5 includes at least one LED. In the example shown in the figure, five LEDs of LEDs (1 to 5) are included. The current i obtained by adding the current i LED flowing through the LEDs (1 to 5) and the current i R flowing through the bypass means 6 is subjected to current-voltage conversion by the current detection resistor R1, and the voltage is detected by the current of the LED driver 4. Input to the terminal. The LED driver 4 outputs the value of the voltage input to the current detection terminal from the feedback output terminal to the converter circuit 2, and the converter circuit 2 drives the LEDs (1 to 5) at a constant current.

本発明の主たる目的は、ＬＥＤドライバの性能によらず、また、誤動作することなく、ＬＥＤに流す最大電流と最小電流とを目標の比率にすることにある、このための構成として、ＬＥＤ点灯装置１は、ＬＥＤ（１〜５）を含むＬＥＤ回路５と、ＬＥＤ回路５と並列に挿入されたバイパス手段６と、ＬＥＤ回路５およびバイパス手段６に例えばデューティ制御により電流を供給するＬＥＤドライバ４とを備える。ＬＥＤドライバ４は、ＬＥＤ回路５に所定の最小電流を流す場合、この最小電流にバイパス手段６に流れる電流分を加算した電流を供給する。つまり、ＬＥＤ（１〜５）に流す最大電流と最小電流とが所定の比率（目標比率ともいう）になるときの最小電流を目標値とし、ＬＥＤ（１〜５）に流す電流が目標値になるように、ＬＥＤドライバ４により供給される電流をバイパス手段６に分岐させる。この目標比率は、実現したいコントラスト比やＬＥＤの仕様などに応じて定めればよく、特に限定されるものではないが、例えば、２０００：１とすることができる。   The main object of the present invention is to achieve a target ratio between the maximum current and the minimum current flowing through the LED without malfunctioning without depending on the performance of the LED driver. Reference numeral 1 denotes an LED circuit 5 including LEDs (1 to 5), a bypass means 6 inserted in parallel with the LED circuit 5, and an LED driver 4 for supplying current to the LED circuit 5 and the bypass means 6 by, for example, duty control Is provided. When a predetermined minimum current flows through the LED circuit 5, the LED driver 4 supplies a current obtained by adding the current flowing through the bypass means 6 to the minimum current. That is, the minimum current when the maximum current and the minimum current flowing through the LEDs (1 to 5) become a predetermined ratio (also referred to as a target ratio) is set as the target value, and the current flowing through the LEDs (1 to 5) is set as the target value. Thus, the current supplied by the LED driver 4 is branched to the bypass means 6. This target ratio may be determined according to the contrast ratio to be realized, the specification of the LED, and the like, and is not particularly limited, but can be, for example, 2000: 1.

上記において、ＬＥＤドライバ４は、外部から入力される調光制御信号（調光用デューティ比）に基づいて、スイッチング電源３の動作／停止を制御して、調光用デューティ比に応じた電圧Ｖ１に基づく電流ｉを供給する。この電流ｉは、ＬＥＤ（１〜５）と抵抗Ｒ２との接続点で分岐され、ＬＥＤ（１〜５）に電流ｉＬＥＤが、抵抗Ｒ２に電流ｉＲがそれぞれ流れる。なお、ここでは、ＬＥＤドライバ４がデューティ制御により電流を供給する場合を例示して説明するが、このデューティ制御に限らず、例えば、電流制御を適用した場合でも同様の制御を行うことができる。 In the above, the LED driver 4 controls the operation / stop of the switching power supply 3 based on a dimming control signal (dimming duty ratio) input from the outside, and a voltage V1 corresponding to the dimming duty ratio. A current i based on is supplied. This current i is branched at the connection point between the LED (1 to 5) and a resistor R2, a current i LED to LED (1 to 5) is, current i R flows through each of the resistor R2. Here, the case where the LED driver 4 supplies current by duty control will be described as an example. However, the present invention is not limited to this duty control. For example, the same control can be performed even when current control is applied.

本例の場合、バイパス手段６の一例として、抵抗Ｒ２がＬＥＤ（１〜５）と並列に挿入されている。バイパス手段６は、抵抗Ｒ２に限らず、インピーダンス成分を持つものであればよく、例えば、サーミスタやトランジスタなどを用いるようにしてもよい。   In this example, as an example of the bypass means 6, a resistor R2 is inserted in parallel with the LEDs (1 to 5). The bypass unit 6 is not limited to the resistor R2, and may have any impedance component. For example, a thermistor or a transistor may be used.

図１において、例えば、ＬＥＤ（１〜５）に流す最大電流と最小電流との目標比率が２０００：１で、最大電流（定格電流）が２５０ｍＡである場合について想定する。この場合、最小電流の目標値は０．１２５ｍＡとなる。本例のＬＥＤドライバ４の性能は、図４に示したように、調光用デューティが０．１％以下の場合には、動作が保証されておらず、調光用デューティが例えば０．１％のときにはＬＥＤ（１〜５）には０．２００ｍＡが供給される。つまりこのＬＥＤドライバ４の性能では、最小電流の目標値である０．１２５ｍＡを達成することができない。   In FIG. 1, for example, it is assumed that the target ratio between the maximum current and the minimum current flowing through the LEDs (1 to 5) is 2000: 1 and the maximum current (rated current) is 250 mA. In this case, the target value of the minimum current is 0.125 mA. As shown in FIG. 4, the performance of the LED driver 4 of this example is not guaranteed when the dimming duty is 0.1% or less, and the dimming duty is, for example, 0.1. In the case of%, 0.200 mA is supplied to the LEDs (1 to 5). In other words, the performance of the LED driver 4 cannot achieve the target value of the minimum current of 0.125 mA.

これに対して、本発明の回路構成では、ＬＥＤ（１〜５）と並列に抵抗Ｒ２が挿入されている。そして、ＬＥＤドライバ４から出力される電流をｉ、ＬＥＤ（１〜５）を流れる電流をｉＬＥＤ、抵抗Ｒ２を流れる電流をｉＲとすると、以下の式が成り立つ。
ｉ＝ｉＬＥＤ＋ｉＲ …式（１） On the other hand, in the circuit configuration of the present invention, the resistor R2 is inserted in parallel with the LEDs (1 to 5). When the current output from the LED driver 4 is i, the current flowing through the LEDs (1 to 5) is i LED , and the current flowing through the resistor R2 is i R , the following equation is established.
i = i LED + i R (1)

上記（１）において、ｉ＝０．２００ｍＡ、ｉＬＥＤ＝０．１２５ｍＡとすると、抵抗Ｒ２に流れるべき電流ｉＲは、０．０７５ｍＡとなる。これより抵抗Ｒ２の抵抗値は、Ｖ１／ｉＲにより求めることができる。ここで、電圧Ｖ１は抵抗Ｒ２（およびＬＥＤ回路５）に印加される電圧で既知である。このようにして、ＬＥＤドライバ４により供給される電流ｉ（＝０．２００ｍＡ）のうち、抵抗Ｒ２に電流ｉＲ（＝０．０７５ｍＡ）だけ分岐させることができるため、ＬＥＤ（１〜５）には目標の最小電流ｉＬＥＤ（＝０．１２５ｍＡ）を流すことができる。 In the above (1), if i = 0.200 mA and i LED = 0.125 mA, the current i R that should flow through the resistor R2 is 0.075 mA. The resistance value of this than the resistance R2 can be determined by V1 / i R. Here, the voltage V1 is known as a voltage applied to the resistor R2 (and the LED circuit 5). In this way, among the current i (= 0.200 mA) supplied by the LED driver 4, the current i R (= 0.075 mA) can be branched to the resistor R 2, so that the LEDs (1 to 5) Can pass the target minimum current i LED (= 0.125 mA).

なお、ＬＥＤドライバ４は、ＬＥＤ（１〜５）に最大電流（例えば、２５０ｍＡ）を流す場合、最大電流に抵抗Ｒ２に流す電流ｉＲ分を加算した電流を供給すればよい。ここで、抵抗Ｒ２の抵抗値は上記により定めることができる。この抵抗Ｒ２を含む回路構成において、ＬＥＤ（１〜５）に最大電流（２５０ｍＡ）を流すために必要な電圧Ｖ１′（調光用デューティ比）を予め求めておく。そして、これらの抵抗Ｒ２と電圧Ｖ１′から電流ｉＲを定めることができる。これにより、ＬＥＤドライバ４により供給される電流ｉ（＝（２５０＋ｉＲ）ｍＡ）のうち、抵抗Ｒ２に電流ｉＲだけ分岐され、ＬＥＤ（１〜５）には目標の最大電流ｉＬＥＤ（＝２５０ｍＡ）が流れることになる。 Incidentally, LED driver 4, the maximum current to the LED (1 to 5) (e.g., 250 mA) when flowing, may be supplied a current obtained by adding the current i R component flowing in the maximum current to the resistor R2. Here, the resistance value of the resistor R2 can be determined as described above. In the circuit configuration including the resistor R2, a voltage V1 ′ (dimming duty ratio) necessary for flowing the maximum current (250 mA) to the LEDs (1 to 5) is obtained in advance. The current i R can be determined from the resistor R2 and the voltage V1 ′. As a result, among the current i (= (250 + i R ) mA) supplied by the LED driver 4, only the current i R is branched to the resistor R2, and the target maximum current i LED (= 250 mA) is branched to the LEDs (1-5). ) Will flow.

図２は、ＬＥＤに流れる電流と調光用デューティとの対応関係の一例を示す図で、図中、縦軸はＬＥＤに流れる電流（単位：ｍＡ）、横軸は調光用デューティ（％）を示す。グラフＬ１は、前述の図４に示した従来のものと同様である。グラフＬ２は、本発明の回路構成におけるＬＥＤ（１〜５）に流れる電流と調光用デューティとの対応関係を示すもので、グラフＬ１を電流ｉＲ分だけ低くシフトさせたものである。本発明の回路構成によれば、上記で説明したように、ＬＥＤドライバ４により供給される電流ｉのうち、抵抗Ｒ２に電流ｉＲだけ分岐させることができる。このため、ＬＥＤ（１〜５）に流す電流ｉＬＥＤの最大電流と最小電流の比率を目標比率（例えば、２０００：１）にすることができる。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a correspondence relationship between the current flowing through the LED and the dimming duty. In the drawing, the vertical axis indicates the current flowing through the LED (unit: mA), and the horizontal axis indicates the dimming duty (%). Indicates. The graph L1 is the same as the conventional one shown in FIG. Graph L2 is intended to show the relationship between current and dimming duty flowing through the LED (1 to 5) in the circuit configuration of the present invention, is obtained by low shifting the graph L1 only the current i R min. According to the circuit configuration of the present invention, as described above, among the current i supplied by the LED driver 4, it is possible to branch only the current i R to resistor R2. For this reason, the ratio of the maximum current and the minimum current of the current i LED that flows through the LEDs (1 to 5) can be set to a target ratio (for example, 2000: 1).

このように本発明によれば、ＬＥＤ（１〜５）と並列にバイパス手段６を挿入することで、ＬＥＤ（１〜５）に流す電流ｉＬＥＤが目標の最小電流になるように、ＬＥＤドライバ４により供給される電流ｉをバイパス手段６に分岐させることができる。このため、ＬＥＤドライバ４の性能によらず、また、ＬＥＤドライバ４を停止させることがないため、誤動作することがなく、ＬＥＤ（１〜５）に流す最大電流と最小電流とを目標の比率にすることができる。 As described above, according to the present invention, the LED driver is arranged so that the current i LED flowing through the LEDs (1-5) becomes the target minimum current by inserting the bypass means 6 in parallel with the LEDs (1-5). The current i supplied by 4 can be branched to the bypass means 6. For this reason, it does not depend on the performance of the LED driver 4 and the LED driver 4 is not stopped, so that the malfunction does not occur and the maximum current and the minimum current flowing through the LEDs (1 to 5) are set to the target ratio. can do.

また、バイパス手段６として抵抗Ｒ２を用いた場合には、この抵抗Ｒ２が異常時に放電抵抗としても機能するため、回路を保護し、ＬＥＤ点灯装置１あるいはＬＥＤ点灯装置１を内蔵する液晶表示装置の安全性を確保することができる。   Further, when the resistor R2 is used as the bypass means 6, the resistor R2 also functions as a discharge resistor when abnormal, so that the circuit is protected and the LED lighting device 1 or the liquid crystal display device incorporating the LED lighting device 1 is provided. Safety can be ensured.

１，１００…ＬＥＤ点灯装置、２…コンバータ回路、３…スイッチング電源、４…ＬＥＤドライバ、５…ＬＥＤ回路、６…バイパス手段。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100 ... LED lighting device, 2 ... Converter circuit, 3 ... Switching power supply, 4 ... LED driver, 5 ... LED circuit, 6 ... Bypass means.

Claims (3)

少なくとも１つのＬＥＤを含むＬＥＤ回路と、該ＬＥＤ回路と並列に挿入されたバイパス手段と、前記ＬＥＤ回路および前記バイパス手段に電流を供給するＬＥＤドライバとを備え、
前記ＬＥＤドライバは、前記ＬＥＤ回路に所定の電流を流す場合、該所定の電流に前記バイパス手段に流れる電流分を加算した電流を供給し、
前記加算した電流は、前記ＬＥＤ回路に直列に接続されたスイッチング手段によって制御されることを特徴とするＬＥＤ点灯装置。 An LED circuit including at least one LED, bypass means inserted in parallel with the LED circuit, and an LED driver for supplying current to the LED circuit and the bypass means,
The LED driver, when a predetermined current flows through the LED circuit, supplies a current obtained by adding the current flowing through the bypass means to the predetermined current,
The LED lighting device characterized in that the added current is controlled by switching means connected in series to the LED circuit. 請求項１に記載のＬＥＤ点灯装置において、前記バイパス手段は、抵抗であることを特徴とするＬＥＤ点灯装置。   2. The LED lighting device according to claim 1, wherein the bypass means is a resistor. 請求項１または２に記載のＬＥＤ点灯装置において、前記ＬＥＤドライバは、デューティ制御により電流を供給することを特徴とするＬＥＤ点灯装置。   The LED lighting device according to claim 1, wherein the LED driver supplies current by duty control.
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