JP5657366B2 - LIGHT EMITTING ELEMENT DRIVE CIRCUIT, LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SAME, AND ELECTRONIC DEVICE - Google Patents

LIGHT EMITTING ELEMENT DRIVE CIRCUIT, LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SAME, AND ELECTRONIC DEVICE Download PDF

Info

Publication number
JP5657366B2
JP5657366B2 JP2010275970A JP2010275970A JP5657366B2 JP 5657366 B2 JP5657366 B2 JP 5657366B2 JP 2010275970 A JP2010275970 A JP 2010275970A JP 2010275970 A JP2010275970 A JP 2010275970A JP 5657366 B2 JP5657366 B2 JP 5657366B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
pulse
burst dimming
terminal
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010275970A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012124120A (en
Inventor
大介 内本
大介 内本
井上 直樹
直樹 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Priority to JP2010275970A priority Critical patent/JP5657366B2/en
Priority to KR1020110131018A priority patent/KR101883001B1/en
Priority to TW100145644A priority patent/TWI547198B/en
Priority to US13/315,348 priority patent/US8569965B2/en
Publication of JP2012124120A publication Critical patent/JP2012124120A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5657366B2 publication Critical patent/JP5657366B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

本発明は、発光素子の駆動技術に関する。   The present invention relates to a driving technique for a light emitting element.

近年、液晶パネルのバックライトや照明機器として、LED(発光ダイオード)をはじめとする発光素子を利用した発光装置が利用される。図1は、比較技術に係る発光装置の構成例を示す回路図である。発光装置1003は、複数のLEDストリング1006_1〜1006_nと、スイッチング電源1004と、電流駆動回路1008を備える。   In recent years, light-emitting devices using light-emitting elements such as LEDs (light-emitting diodes) have been used as backlights and lighting devices for liquid crystal panels. FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a light-emitting device according to a comparative technique. The light emitting device 1003 includes a plurality of LED strings 1006_1 to 1006_n, a switching power supply 1004, and a current driving circuit 1008.

各LEDストリング1006は、直列に接続された複数のLEDを含む。スイッチング電源1004は、入力電圧Vinを昇圧してLEDストリング1006_1〜1006_nの一端に駆動電圧Voutを供給する。   Each LED string 1006 includes a plurality of LEDs connected in series. The switching power supply 1004 boosts the input voltage Vin and supplies the drive voltage Vout to one end of the LED strings 1006_1 to 1006_n.

電流駆動回路1008は、LEDストリング1006_1〜1006_nごとに設けられた電流源CS〜CSを備える。各電流源CSは、対応するLEDストリング1006に、目標輝度に応じた駆動電流ILEDを供給する。 The current driving circuit 1008 includes current sources CS 1 to CS n provided for the LED strings 1006_1 to 1006_n. Each current source CS supplies the corresponding LED string 1006 with a drive current I LED corresponding to the target luminance.

スイッチング電源1004は、出力回路1102と、制御IC1100を備える。出力回路1102は、インダクタL1、スイッチングトランジスタM1、整流ダイオードD1、出力キャパシタC1を含む。制御IC1100は、LEDストリング1006_1〜1006_nそれぞれのカソード端子に生ずる電圧(検出電圧という)VLED1〜VLEDnのうち最も低いひとつが目標電圧Vrefに近づくように、スイッチングトランジスタM1のオン、オフのデューティ比をフィードバック制御する。その結果、スイッチング電源1004の出力電圧Voutは、(Vref+Vf)に安定化される。Vfは、LEDストリング1006の順方向電圧(電圧降下)である。 The switching power supply 1004 includes an output circuit 1102 and a control IC 1100. The output circuit 1102 includes an inductor L1, a switching transistor M1, a rectifier diode D1, and an output capacitor C1. Control IC1100, like the lowest one of the LED strings 1006_1~1006_n respective voltage generated to the cathode terminal (the detection voltage of) V LED1 ~V LEDn approaches the target voltage Vref, the ON of the switching transistor M1, the duty ratio of the off Feedback control. As a result, the output voltage Vout of the switching power supply 1004 is stabilized at (Vref + Vf). Vf is a forward voltage (voltage drop) of the LED string 1006.

特開2006−114324号公報JP 2006-114324 A

こうした発光装置1003において、LEDストリング1006の輝度を調節するために、駆動電流ILEDをPWM(Pulse Width Modulation)制御する場合がある。具体的には、電流駆動回路1008のPWMコントローラ1009は、輝度に応じたデューティ比を有するバースト調光パルスPWM〜PWMを生成し、それぞれに対応する電流源CS〜CSをスイッチング制御する。このような制御を、バースト調光あるいはバースト制御とも称する。 In such a light emitting device 1003, in order to adjust the luminance of the LED string 1006, the drive current I LED may be subjected to PWM (Pulse Width Modulation) control. Specifically, the PWM controller 1009 of the current drive circuit 1008 generates burst dimming pulses PWM 1 to PWM n having a duty ratio according to the luminance, and performs switching control of the current sources CS 1 to CS n corresponding to each of them. To do. Such control is also referred to as burst dimming or burst control.

本発明者らは、かかる発光装置について検討を行った結果、以下の課題を認識するに至った。
電流源CSがオフする期間つまりLEDストリング1006の消灯期間は、検出電圧VLEDが不定となり、検出電圧VLEDにもとづくフィードバック制御を行うことができない。そこで制御IC1100は、電流源CSがオンする期間、つまりLEDストリング1006の点灯期間における検出電圧VLEDにもとづいて、スイッチングトランジスタM1のオン、オフのデューティ比を調節する。
As a result of studying such a light emitting device, the present inventors have recognized the following problems.
During a period in which the current source CS is turned off, that is, a period during which the LED string 1006 is turned off, the detection voltage V LED is indefinite, and feedback control based on the detection voltage V LED cannot be performed. Therefore, the control IC 1100 adjusts the ON / OFF duty ratio of the switching transistor M1 based on the detection voltage V LED during the period when the current source CS is turned on, that is, the lighting period of the LED string 1006.

ここでLEDストリング1006の点灯期間が短くなると、フィードバック制御が有効な期間が短くなる。点灯期間がスイッチング電源のスイッチングトランジスタM1のスイッチングパルスと同程度まで短くなると、誤差増幅器によるフィードバックが追従できなくなり、駆動電圧Voutが低下し、点灯期間においてLEDストリング6の輝度が低下し、あるいは発光しなくなる。   Here, when the lighting period of the LED string 1006 is shortened, the period during which the feedback control is effective is shortened. When the lighting period becomes as short as the switching pulse of the switching transistor M1 of the switching power supply, feedback by the error amplifier cannot follow, the drive voltage Vout decreases, and the luminance of the LED string 6 decreases or emits light during the lighting period. Disappear.

なお、この認識を本発明の分野における共通の一般知識の範囲として捉えてはならない。さらに言えば、上記検討自体が、本出願人がはじめて想到したものである。   It should be noted that this recognition should not be taken as a range of common general knowledge in the field of the present invention. Furthermore, the above-mentioned examination itself has been conceived for the first time by the present applicant.

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、バースト調光の点灯時間が短いときに出力電圧の変動を抑制可能な制御回路の提供にある。   The present invention has been made in view of these problems, and one of exemplary purposes of an embodiment thereof is to provide a control circuit capable of suppressing fluctuations in output voltage when the lighting time of burst dimming is short. .

本発明のある態様は、発光素子の駆動回路に関する。駆動回路は、駆動対象の発光素子の第1端子に駆動電圧を供給するスイッチング電源と、発光素子の第2端子に接続され、バースト調光パルスがアサートされる期間、発光素子に駆動電流を供給する電流ドライバと、を備える。スイッチング電源は、一端の電位が固定されたキャパシタと、発光素子の第2端子に生ずる検出電圧と所定の基準電圧の誤差に応じた電流をキャパシタに供給する誤差増幅器と、誤差増幅器の出力端子とキャパシタの間に設けられ、バースト調光パルスがアサートされる期間、オンするスイッチと、キャパシタに生ずるフィードバック電圧を受け、それに応じたデューティ比を有するスイッチングパルス信号を生成するパルス生成部と、スイッチングパルス信号にもとづき、スイッチング電源のスイッチング素子を駆動するドライバと、バースト調光パルスのパルス幅に応じてオン、オフ状態が切りかえ可能に構成され、オン状態においてキャパシタに電流を供給するフィードバック電圧調節回路と、を備える。   One embodiment of the present invention relates to a driver circuit for a light-emitting element. The drive circuit is connected to the switching power supply that supplies the drive voltage to the first terminal of the light emitting element to be driven, and is connected to the second terminal of the light emitting element, and supplies the drive current to the light emitting element during the period when the burst dimming pulse is asserted A current driver. The switching power supply includes a capacitor having a fixed potential at one end, an error amplifier that supplies a current corresponding to an error between a detection voltage generated at the second terminal of the light emitting element and a predetermined reference voltage, and an output terminal of the error amplifier; A switch that is provided between the capacitors and is turned on while the burst dimming pulse is asserted; a pulse generator that receives a feedback voltage generated in the capacitor and generates a switching pulse signal having a duty ratio corresponding to the feedback voltage; and a switching pulse A driver for driving the switching element of the switching power supply based on the signal, and a feedback voltage adjusting circuit configured to be able to switch between the on and off states according to the pulse width of the burst dimming pulse, and supplying a current to the capacitor in the on state; .

この態様によれば、バースト調光パルスのパルス幅が短い場合に、誤差増幅器の応答の遅れによってキャパシタへの電流供給が不足しても、フィードバック調整回路からの電流供給によってキャパシタが充電され、フィードバック電圧が上昇する。その結果、瞬時にスイッチングパルス信号のパルス幅を増大させ、出力電圧を増加させることにより、発光素子を確実に点灯させることができる。
またフィードバック調整回路がオンし続け、キャパシタへの電流供給が持続すると、フィードバック電圧が上昇し続け、出力電圧が上昇してしまう。そこでバースト調光パルスのパルス幅が短い場合には、適切なタイミングにてフィードバック電圧調節回路をオフすることにより、出力電圧の過度の上昇を抑制できる。
According to this aspect, when the pulse width of the burst dimming pulse is short, even if the current supply to the capacitor is insufficient due to a delay in the response of the error amplifier, the capacitor is charged by the current supply from the feedback adjustment circuit, and the feedback The voltage rises. As a result, the light emitting element can be reliably turned on by instantaneously increasing the pulse width of the switching pulse signal and increasing the output voltage.
Further, when the feedback adjustment circuit continues to be turned on and the current supply to the capacitor continues, the feedback voltage continues to rise and the output voltage rises. Therefore, when the pulse width of the burst dimming pulse is short, an excessive increase in the output voltage can be suppressed by turning off the feedback voltage adjustment circuit at an appropriate timing.

フィードバック電圧調節回路は、バースト調光パルスのパルス幅があるしきい値より長いときオン状態となり、バースト調光パルスのパルス幅がしきい値より短いとき、バースト調光パルスがアサートされる期間オン状態となり、その後オフ状態となってもよい。   The feedback voltage adjustment circuit is turned on when the pulse width of the burst dimming pulse is longer than a certain threshold value, and is turned on for the period when the burst dimming pulse is asserted when the pulse width of the burst dimming pulse is shorter than the threshold value. The state may then be turned off.

ある態様の駆動回路は、検出電圧が所定のしきい値電圧より高いときにアサートされるショート検出信号を生成するショート検出コンパレータをさらに備えてもよい。フィードバック電圧調節回路は、バースト調光パルスがネゲートされるタイミングにおいて、ショート検出信号がアサートされているとき、オフしてもよい。   The driving circuit according to an aspect may further include a short detection comparator that generates a short detection signal that is asserted when the detection voltage is higher than a predetermined threshold voltage. The feedback voltage adjustment circuit may be turned off when the short detection signal is asserted at the timing when the burst dimming pulse is negated.

フィードバック電圧調節回路は、その入力端子にショート検出信号が入力され、そのクロック端子にバースト調光パルスの反転信号が入力されるフリップフロップを含んでもよい。フィードバック電圧調節回路は、当該フリップフロップの出力信号に応じてオン、オフ状態が切りかえられてもよい。   The feedback voltage adjustment circuit may include a flip-flop in which a short detection signal is input to its input terminal and an inverted signal of the burst dimming pulse is input to its clock terminal. The feedback voltage adjustment circuit may be switched between an on state and an off state according to the output signal of the flip-flop.

フィードバック電圧調節回路は、バースト調光パルスがネゲートされる期間にショート検出信号がアサートされると、オンしてもよい。   The feedback voltage adjustment circuit may be turned on when the short detection signal is asserted during the period in which the burst dimming pulse is negated.

フィードバック電圧調節回路は、バースト調光パルスとショート検出信号の反転信号を受けるNANDゲートと、その入力端子にショート検出信号が入力され、そのクロック端子にバースト調光パルスの反転信号が入力され、そのリセット端子にNANDゲートの出力信号が入力されたフリップフロップを含んでもよい。フィードバック電圧調節回路は、当該フリップフロップの出力信号に応じてオン、オフ状態が切りかえられてもよい。   The feedback voltage adjustment circuit includes a NAND gate that receives a burst dimming pulse and an inverted signal of the short detection signal, a short detection signal is input to its input terminal, and an inverted signal of the burst dimming pulse is input to its clock terminal. A flip-flop in which the output signal of the NAND gate is input to the reset terminal may be included. The feedback voltage adjustment circuit may be switched between an on state and an off state according to the output signal of the flip-flop.

本発明の別の態様は、発光装置である。この装置は、発光素子と、発光素子を駆動する上述のいずれかの態様の駆動回路と、を備える。   Another embodiment of the present invention is a light-emitting device. This device includes a light-emitting element and the drive circuit according to any one of the above-described modes for driving the light-emitting element.

本発明のさらに別の態様は、電子機器である。この電子機器は、液晶パネルと、液晶パネルのバックライトとして設けられた上述の発光装置と、を備える。   Yet another embodiment of the present invention is an electronic device. This electronic device includes a liquid crystal panel and the above-described light emitting device provided as a backlight of the liquid crystal panel.

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。   Note that any combination of the above-described constituent elements and the constituent elements and expressions of the present invention replaced with each other among methods, apparatuses, systems, and the like are also effective as an aspect of the present invention.

本発明のある態様によれば、バースト調光の点灯時間が短いときに出力電圧を安定化できる。   According to an aspect of the present invention, the output voltage can be stabilized when the lighting time of burst dimming is short.

比較技術に係る発光装置の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of the light-emitting device which concerns on a comparison technique. 実施の形態に係る発光装置を備える電子機器の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of an electronic device provided with the light-emitting device which concerns on embodiment. フィードバック電圧調節回路の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of a feedback voltage adjustment circuit. 図2の制御ICの動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows operation | movement of control IC of FIG. 図2の制御ICの動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows operation | movement of control IC of FIG.

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。   The present invention will be described below based on preferred embodiments with reference to the drawings. The same or equivalent components, members, and processes shown in the drawings are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted as appropriate. The embodiments do not limit the invention but are exemplifications, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.

本明細書において、「部材Aが、部材Bと接続された状態」とは、部材Aと部材Bが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Aと部材Bが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Cが、部材Aと部材Bの間に設けられた状態」とは、部材Aと部材C、あるいは部材Bと部材Cが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
In this specification, “the state in which the member A is connected to the member B” means that the member A and the member B are electrically connected in addition to the case where the member A and the member B are physically directly connected. It includes the case of being indirectly connected through another member that does not affect the connection state.
Similarly, “the state in which the member C is provided between the member A and the member B” refers to the case where the member A and the member C or the member B and the member C are directly connected, as well as an electrical condition. It includes the case of being indirectly connected through another member that does not affect the connection state.

図2は、実施の形態に係る発光装置を備える電子機器の構成を示す回路図である。   FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a configuration of an electronic device including the light-emitting device according to the embodiment.

電子機器2は、ノートPC、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話端末、PDA(Personal Digital Assistant)などの電池駆動型の機器であり、発光装置3とLCD(Liquid Crystal Display)パネル5を備える。発光装置3はLCDパネル5のバックライトとして設けられる。   The electronic device 2 is a battery-driven device such as a notebook PC, a digital camera, a digital video camera, a mobile phone terminal, or a PDA (Personal Digital Assistant), and includes a light emitting device 3 and an LCD (Liquid Crystal Display) panel 5. The light emitting device 3 is provided as a backlight of the LCD panel 5.

発光装置3は、発光素子であるLEDストリング6_1〜6_nと、電流駆動回路8と、スイッチング電源4と、を備える。電流駆動回路8およびスイッチング電源4は、発光ストリングの駆動回路を構成する。   The light emitting device 3 includes LED strings 6_1 to 6_n that are light emitting elements, a current driving circuit 8, and a switching power supply 4. The current drive circuit 8 and the switching power supply 4 constitute a light emission string drive circuit.

各LEDストリング6は、直列に接続された複数のLEDを含む。スイッチング電源4は、昇圧型のDC/DCコンバータであり、入力端子P1に入力された入力電圧(たとえば電池電圧)Vinを昇圧して、出力端子P2から出力電圧(駆動電圧)Voutを出力する。複数のLEDストリング6_1〜6_nそれぞれの一端(アノード)は、出力端子P2に共通に接続される。   Each LED string 6 includes a plurality of LEDs connected in series. The switching power supply 4 is a step-up DC / DC converter that boosts an input voltage (for example, battery voltage) Vin input to the input terminal P1 and outputs an output voltage (drive voltage) Vout from the output terminal P2. One end (anode) of each of the plurality of LED strings 6_1 to 6_n is commonly connected to the output terminal P2.

スイッチング電源4は、制御IC100および出力回路102を備える。出力回路102は、インダクタL1、整流ダイオードD1、スイッチングトランジスタM1、出力キャパシタC1を含む。出力回路102のトポロジーは一般的であるため、説明を省略する。またそのトポロジーにさまざまな変形があることが当業者には理解され、本発明において限定されるものではない。   The switching power supply 4 includes a control IC 100 and an output circuit 102. The output circuit 102 includes an inductor L1, a rectifier diode D1, a switching transistor M1, and an output capacitor C1. Since the topology of the output circuit 102 is general, description thereof is omitted. In addition, it is understood by those skilled in the art that there are various variations in the topology, and is not limited in the present invention.

制御IC100のスイッチング端子P4は、スイッチングトランジスタM1のゲートと接続される。制御IC100は、LEDストリング6の点灯に必要な出力電圧Voutが得られるように、フィードバックによりスイッチングトランジスタM1のオン、オフのデューティ比を調節する。なおスイッチングトランジスタM1は制御IC100に内蔵されてもよい。   The switching terminal P4 of the control IC 100 is connected to the gate of the switching transistor M1. The control IC 100 adjusts the ON / OFF duty ratio of the switching transistor M1 by feedback so that the output voltage Vout necessary for lighting the LED string 6 is obtained. The switching transistor M1 may be built in the control IC 100.

電流駆動回路8は、複数のLEDストリング6_1〜6_nの他端(カソード)と接続される。電流駆動回路8は、LEDストリング6_1〜6_nそれぞれに、目標輝度に応じた間欠的な駆動電流ILED1〜ILEDnを供給する。具体的には電流駆動回路8は、LEDストリング6_1〜6_nごとに設けられた複数の電流源CS〜CSと、PWMコントローラ9を備える。i番目の電流源CSは、対応するi番目のLEDストリング6_iのカソードと接続されている。電流源CSは、PWMコントローラ9から出力されるバースト調光パルスPWMに応じて、駆動電流ILEDiを出力する動作(アクティブ)状態φONと、駆動電流ILEDiを停止する停止状態φOFFが切りかえ可能に構成される。PWMコントローラ9は、目標輝度に応じたデューティ比を有するバースト調光パルスPWM〜PWMを生成し、電流源CS〜CSに出力する。バースト調光パルスPWMがアサート(たとえばハイレベル)される期間(点灯期間TON)、対応する電流源CSは動作状態φONとなり、LEDストリング6_iは点灯する。バースト調光パルスPWMがネゲート(たとえばローレベル)される期間(消灯期間TOFF)、対応する電流源CSは停止状態φOFFとなり、LEDストリング6_iは消灯する。点灯期間TONと消灯期間TOFFの時間比率を制御することにより、LEDストリング6_iに流れる駆動電流ILEDの実効値(時間平均値)が制御され、輝度を調節することができる。電流駆動回路8によるPWM駆動の周波数は数十〜数百Hzである。以下、バースト調光パルスPWM〜PWMは同じタイミングで遷移するものとし、それらをバースト調光パルスPWMと総称する。 The current drive circuit 8 is connected to the other ends (cathodes) of the plurality of LED strings 6_1 to 6_n. Current drive circuit 8, each LED string 6_1~6_N, supplies intermittent drive current I LED1 ~I LEDn corresponding to the target luminance. Specifically, the current drive circuit 8 includes a plurality of current sources CS 1 to CS n provided for each of the LED strings 6_1 to 6_n, and a PWM controller 9. The i-th current source CS i is connected to the cathode of the corresponding i-th LED string 6 — i. Current source CS i, depending on the burst dimming pulse PWM i output from the PWM controller 9, the operation of outputting the drive current I LEDi and (active) state phi ON, stopped phi OFF to stop the drive current I LEDi Is configured to be switchable. The PWM controller 9 generates burst dimming pulses PWM i to PWM n having a duty ratio corresponding to the target luminance, and outputs them to the current sources CS 1 to CS n . Period burst dimming pulse PWM i is asserted (e.g., high level) (lighting period T ON), the corresponding current source CS i is the operating state phi ON next, LED string 6_i lights up. During a period in which the burst dimming pulse PWM i is negated (for example, at a low level) (light extinction period T OFF ), the corresponding current source CS i is in the stop state φ OFF and the LED string 6 — i is extinguished. By controlling the time ratio between the lighting period T ON and the extinguishing period T OFF , the effective value (time average value) of the drive current I LED flowing in the LED string 6 — i is controlled, and the luminance can be adjusted. The frequency of PWM drive by the current drive circuit 8 is several tens to several hundreds Hz. Hereinafter, the burst dimming pulses PWM 1 to PWM n are assumed to transition at the same timing, and are collectively referred to as a burst dimming pulse PWM.

制御IC100と電流駆動回路8は、単一の半導体チップに集積化されてもよいし、別々のチップに集積化されてもよい。それらは、単一のパッケージ(モジュール)を構成してもよいし、別々のパッケージを構成してもよい。   The control IC 100 and the current driving circuit 8 may be integrated on a single semiconductor chip, or may be integrated on separate chips. They may constitute a single package (module) or separate packages.

以上が発光装置3全体の構成である。続いて制御IC100の構成を説明する。制御IC100は、LEDストリング6_1〜6_nごとに設けられたLED端子LED〜LEDを備える。各LED端子LEDは、対応するLEDストリング6_iのカソード端子と接続される。なお、LEDストリングは複数である必要はなく、1個であってもよい。 The above is the overall configuration of the light emitting device 3. Next, the configuration of the control IC 100 will be described. The control IC 100 includes LED terminals LED 1 to LED n provided for the LED strings 6_1 to 6_n. Each LED terminal LED i is connected to the cathode terminal of the corresponding LED string 6_i. The LED string need not be plural, and may be one.

制御IC100は、主として誤差増幅器22、第1スイッチSW10a、パルス生成部20、ドライバ28、ショート検出回路60〜60、フィードバック回路70〜70を備える。 The control IC 100 mainly includes an error amplifier 22, a first switch SW10a, a pulse generator 20, a driver 28, short detection circuits 60 1 to 60 n , and feedback circuits 70 1 to 70 n .

FB端子と外部の固定電圧端子(接地端子)の間には、位相補償用抵抗R7および位相補償用キャパシタC3が設けられる。   A phase compensating resistor R7 and a phase compensating capacitor C3 are provided between the FB terminal and an external fixed voltage terminal (ground terminal).

フィードバック回路70〜70はそれぞれ、LED端子(チャンネル)ごとに設けられる。i番目のフィードバック回路70は、対応するLED端子の検出電圧VLEDiに応じた電圧VLEDi’を、誤差増幅器22に出力する。具体的には、フィードバック回路70は、抵抗R11、R12を含む分圧回路であり、検出電圧VLEDiを分圧比K1で分圧する。第1スイッチSW11は、対応するチャンネルのバースト調光信号PWMがアサートされる期間(点灯期間)オンし、ネゲートされる期間(消灯期間)においてオフする。また、第iチャンネルの第1スイッチSW11は、そのチャンネルがフィードバックの対象から除外されるときにはオフとなる。たとえば第1スイッチSW11は、バースト調光信号PWMに応じて制御されるNチャンネルMOSFETである。第2スイッチSW12は、そのチャンネルがフィードバックの対象から除外すべきときにはオンとなり、検出電圧VLEDi’をたとえば電源電圧VDDにプルアップする。これにより、そのチャンネルの検出電圧VLEDi’を、他のチャンネルの検出電圧VLEDj’(j≠i)よりも高くすることができ、フィードバックから除外できる。なお、検出電圧の分圧は、本質的な処理ではないため、以下の説明では、特に必要が無い限り、VLED’とVLEDを区別しない。たとえば第2スイッチSW12は、バースト調光信号PWMに応じて制御されるPチャンネルMOSFETである。 The feedback circuits 70 1 to 70 n are provided for each LED terminal (channel). The i-th feedback circuit 70 i outputs a voltage V LEDi ′ corresponding to the detection voltage V LEDi at the corresponding LED terminal to the error amplifier 22. Specifically, the feedback circuit 70 is a voltage dividing circuit including resistors R11 and R12, and divides the detection voltage V LEDi by a voltage dividing ratio K1. The first switch SW11 is turned on during the period when the burst dimming signal PWM i of the corresponding channel is asserted (lighting period) and turned off during the period when it is negated (light-out period). The first switch SW11 of the i-th channel is turned off when the channel is excluded from the feedback target. For example, the first switch SW11 is an N-channel MOSFET that is controlled according to the burst dimming signal PWM i . The second switch SW12 is turned on when the channel is to be excluded from the feedback target, and pulls up the detection voltage V LEDi ′ to, for example, the power supply voltage V DD . As a result, the detection voltage V LEDi ′ of that channel can be made higher than the detection voltage V LEDj ′ (j ≠ i) of other channels, and can be excluded from feedback. Since the divided voltage of the detection voltage is not an essential process, V LED ′ and V LED are not distinguished in the following description unless particularly necessary. For example, the second switch SW12 is a P-channel MOSFET that is controlled according to the burst dimming signal PWM i .

誤差増幅器22はいわゆるgm(トランスコンダクタンス)アンプであって、LEDストリング6の点灯期間において、検出電圧VLEDと基準電圧Vrefの誤差に応じた電流を生成し、FB端子に供給する。FB端子には、検出電圧VLEDと基準電圧Vrefの誤差に応じたフィードバック電圧VFBが発生する。 The error amplifier 22 is a so-called gm (transconductance) amplifier, and generates a current corresponding to an error between the detection voltage V LED and the reference voltage Vref during the lighting period of the LED string 6 and supplies the current to the FB terminal. A feedback voltage V FB corresponding to an error between the detection voltage V LED and the reference voltage Vref is generated at the FB terminal.

具体的には誤差増幅器22は、複数の反転入力端子(−)と、ひとつの非反転入力端子(+)を有する。複数の反転入力端子にはそれぞれ、検出電圧VLED1〜VLEDnが入力され、非反転入力端子には基準電圧Vrefが入力される。誤差増幅器22は、最も低い検出電圧VLEDと基準電圧Vrefの誤差に応じた電流を出力する。 Specifically, the error amplifier 22 has a plurality of inverting input terminals (−) and one non-inverting input terminal (+). The detection voltages V LED1 to V LEDn are input to the plurality of inverting input terminals, and the reference voltage Vref is input to the non-inverting input terminal. The error amplifier 22 outputs a current corresponding to the error between the lowest detection voltage V LED and the reference voltage Vref.

第1スイッチSW10aは、誤差増幅器22の出力端子とFB端子の間に設けられる。第1スイッチSW10aは、バースト調光パルスPWMがアサートされる期間、つまり点灯期間TONにオンし、ネゲートされる期間つまり消灯期間TOFFにオフする。複数の電流源CS〜CSに対するバースト調光パルスPWM〜PWMの位相がシフトしている場合、少なくともひとつのバースト調光パルスPWMがアサートされる期間、第1スイッチSW10aはオンする。 The first switch SW10a is provided between the output terminal of the error amplifier 22 and the FB terminal. The first switch SW10a is a period during which the burst dimming pulse PWM is asserted, that is turned to the lighting period T ON, OFF period, i.e. turn-off period T OFF to be negated. If multiple current sources CS 1 to CS n burst dimming pulse PWM 1 ~PWM n to the phase is shifted, the period in which at least one of the burst dimming pulse PWM is asserted, the first switch SW10a is turned on.

パルス生成部20は、たとえばパルス幅変調器であり、FB端子に生ずる電圧VFBを受け、それに応じたデューティ比を有するスイッチングパルス信号Spwmを生成する。具体的にはフィードバック電圧VFBが高いほどスイッチングパルス信号Spwmのデューティ比は大きくなる。
パルス生成部20は、オシレータ24、PWMコンパレータ26を含む。オシレータ24は、三角波もしくはのこぎり波の周期電圧Voscを生成する。
The pulse generator 20 is, for example, a pulse width modulator, receives the voltage V FB generated at the FB terminal, and generates a switching pulse signal Spwm having a duty ratio corresponding thereto. Specifically, the duty ratio of the switching pulse signal Spwm increases as the feedback voltage V FB increases.
The pulse generator 20 includes an oscillator 24 and a PWM comparator 26. The oscillator 24 generates a periodic voltage Vosc of a triangular wave or a sawtooth wave.

PWMコンパレータ26はフィードバック電圧VFBを周期電圧Voscと比較し、比較結果に応じたレベルを有するPWM信号Spwmを生成する。なお、パルス生成部20としてパルス周波数変調器などを用いてもよい。PWM信号Spwmの周波数は、電流駆動回路8によるPWM駆動の周波数に比べて十分に高く、数百kHz(たとえば600kHz)である。 The PWM comparator 26 compares the feedback voltage V FB with the periodic voltage Vosc, and generates a PWM signal Spwm having a level corresponding to the comparison result. A pulse frequency modulator or the like may be used as the pulse generator 20. The frequency of the PWM signal Spwm is sufficiently higher than the frequency of PWM drive by the current drive circuit 8 and is several hundred kHz (for example, 600 kHz).

ドライバ28は、スイッチングパルス信号Spwmにもとづき、スイッチング電源4のスイッチングトランジスタM1を駆動する。   The driver 28 drives the switching transistor M1 of the switching power supply 4 based on the switching pulse signal Spwm.

ショート検出回路60〜60は、LEDストリング6_1〜6_nのチャンネルごとに設けられ、同様に構成される。ショート検出回路60は、点灯期間TONにおけるLED端子の検出電圧VLEDiが、所定のしきい値電圧VTHより高いときアサートされるショート検出信号LSPiCHを生成する。消灯期間TOFFでは、ショート検出は無効化される。 The short detection circuits 60 1 to 60 n are provided for the respective channels of the LED strings 6_1 to 6_n, and are configured similarly. Short-circuit detecting circuit 60 i is the detected voltage V LEDi of LED terminals in the lighting period T ON generates a short-circuit detection signal LSPiCH which is asserted when higher than the predetermined threshold voltage V TH. In the extinguishing period T OFF , the short detection is invalidated.

ショート検出回路60は、ショート検出コンパレータ62、抵抗R1、R2、トランジスタ63を含む。
LED端子の検出電圧VLEDiは、抵抗R1、R2によって分圧される。R1=2.4MΩ、R2=0.6MΩのとき、分圧比β=1/5である。トランジスタ63は、バースト調光パルスPWMと同期制御され、点灯期間TONにおいてオン、消灯期間TOFFにおいてオフする。ショート検出コンパレータ62は、点灯期間TONにおいて、抵抗R1、R2によって分圧された検出電圧VLEDi’を、しきい値電圧VTH’と比較し、VLEDi’>VTH’のときハイレベル(アサート)となるショート検出信号LSPiCHを出力する。VTH’=VTH×βが成り立つ。
The short detection circuit 60 i includes a short detection comparator 62, resistors R 1 and R 2, and a transistor 63.
The detection voltage V LEDi at the LED terminal is divided by resistors R1 and R2. When R1 = 2.4 MΩ and R2 = 0.6 MΩ, the voltage dividing ratio β = 1/5. Transistor 63 is controlled synchronously with the burst dimming pulse PWM i, off-on, the turn-off period T OFF in the lighting period T ON. Short detection comparator 62, the lighting period T ON, the resistor R1, 'the threshold voltage V TH' the divided detection voltage V LEDi by R2 compared to the high level when V LEDi '> V TH' The short detection signal LSPiCH that becomes (asserted) is output. V TH '= V TH × β is established.

フィードバック電圧調節回路50は、バースト調光パルスPWMのパルス幅に応じてオン、オフ状態が切りかえ可能に構成され、オン状態において位相補償用キャパシタC3に電流Icを供給し、オフ状態において位相補償用キャパシタC3への電流供給を停止する。   The feedback voltage adjustment circuit 50 is configured to be able to switch between an on state and an off state according to the pulse width of the burst dimming pulse PWM, and supplies the current Ic to the phase compensation capacitor C3 in the on state, and for phase compensation in the off state. The current supply to the capacitor C3 is stopped.

フィードバック電圧調節回路50は、バースト調光信号PWMのパルス幅があるしきい値より長いときには点灯期間、消灯期間ともにオン状態となる。またフィードバック電圧調節回路50は、バースト調光信号PWMのパルス幅がしきい値より短いときには、点灯期間の終了後にオフする。   When the pulse width of the burst dimming signal PWM is longer than a certain threshold value, the feedback voltage adjustment circuit 50 is turned on in both the lighting period and the extinguishing period. Further, the feedback voltage adjustment circuit 50 is turned off after the lighting period ends when the pulse width of the burst dimming signal PWM is shorter than the threshold value.

フィードバック電圧調節回路50がオン状態において電流Icを注入することにより、スイッチングトランジスタM1のオン時間が長くなるように、フィードバック電圧VFBを変化させる。具体的にはフィードバック電圧調節回路50は、オン状態においてフィードバック電圧Vfbを上昇させることにより、スイッチングトランジスタM1のオン時間を長くする。 By injecting the current Ic while the feedback voltage adjustment circuit 50 is in the on state, the feedback voltage V FB is changed so that the on-time of the switching transistor M1 becomes longer. Specifically, the feedback voltage adjustment circuit 50 increases the ON time of the switching transistor M1 by increasing the feedback voltage Vfb in the ON state.

注入電流Icは、誤差増幅器22のソース電流、シンク電流より小さいことが望ましく、たとえばソース電流、シンク電流が最大で100μAのとき、フィードバック電圧調節回路50の注入電流Icは1μA程度が好ましい。   The injected current Ic is preferably smaller than the source current and sink current of the error amplifier 22. For example, when the source current and sink current are 100 μA at the maximum, the injected current Ic of the feedback voltage adjusting circuit 50 is preferably about 1 μA.

具体的には、フィードバック電圧調節回路50は、以下の条件を満たすときに、オンからオフに遷移する。i番目のチャンネルの検出電圧VLEDiがフィードバックされているとする。このときフィードバック電圧調節回路50は、バースト調光パルスPWMがアサートからネゲートに遷移するタイミングにおいて、ショート検出信号LSPiCHがアサートされているときにオフとなる。 Specifically, the feedback voltage adjustment circuit 50 transitions from on to off when the following condition is satisfied. Assume that the detection voltage V LEDi of the i-th channel is fed back. At this time, the feedback voltage adjustment circuit 50 is turned off when the short detection signal LSPiCH is asserted at the timing when the burst dimming pulse PWM i transitions from assertion to negation.

その後、フィードバック電圧調節回路50は、バースト調光パルスPWMがネゲートされる期間にショート検出信号LSPiCHがアサートされると、オンとなる。   Thereafter, the feedback voltage adjustment circuit 50 is turned on when the short detection signal LSPiCH is asserted during the period in which the burst dimming pulse PWM is negated.

図3は、フィードバック電圧調節回路50の構成例を示す回路図である。フィードバック電圧調節回路50は、フリップフロップ52、NANDゲート54、電流源56、スイッチ58、ORゲート59を備える。   FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration example of the feedback voltage adjustment circuit 50. The feedback voltage adjustment circuit 50 includes a flip-flop 52, a NAND gate 54, a current source 56, a switch 58, and an OR gate 59.

電流源56は、位相補償用キャパシタC3に供給すべき電流Icを生成する。電流Icはたとえば1μA程度である。スイッチ58は電流Icの経路上に設けられ、スイッチ58のオン・オフが、フィードバック電圧調節回路50のオン・オフと対応付けられる。電流Icが位相補償用キャパシタC3に流れ込むことにより、フィードバック電圧VFBが上昇する。 The current source 56 generates a current Ic to be supplied to the phase compensation capacitor C3. The current Ic is, for example, about 1 μA. The switch 58 is provided on the path of the current Ic, and on / off of the switch 58 is associated with on / off of the feedback voltage adjustment circuit 50. As the current Ic flows into the phase compensation capacitor C3, the feedback voltage VFB increases.

フリップフロップ52およびNANDゲート54は、LEDストリング6のチャンネルごとに設けられる。i番目のフリップフロップ52の入力端子Dには、ショート検出信号LSPiCHが入力され、そのクロック端子にはバースト調光パルスPWMの反転信号PWM#が入力される。図面において、論理反転はバーで示される。   The flip-flop 52 and the NAND gate 54 are provided for each channel of the LED string 6. The short detection signal LSPiCH is input to the input terminal D of the i-th flip-flop 52, and the inverted signal PWM # of the burst dimming pulse PWM is input to the clock terminal. In the drawing, the logic inversion is indicated by a bar.

NANDゲート54は、バースト調光パルスPWMとショート検出信号LSPiCH#の反転信号の否定論理積(NAND)を生成する。NANDゲート54の出力信号は、フリップフロップ52のリセット端子に入力される。   The NAND gate 54 generates a negative logical product (NAND) of the inverted signal of the burst dimming pulse PWM and the short detection signal LSPiCH #. The output signal of the NAND gate 54 is input to the reset terminal of the flip-flop 52.

ORゲート59は、各チャンネルのフリップフロップ52の出力信号Q〜Qの論理和を生成し、論理和に応じてスイッチ58に供給する。スイッチ58は、ORゲート59の出力信号がローレベルのときオンし、ORゲート59の出力信号がハイレベルのときオフとなる。 The OR gate 59 generates a logical sum of the output signals Q 1 to Q n of the flip-flops 52 of each channel and supplies the logical sum to the switch 58 according to the logical sum. The switch 58 is turned on when the output signal of the OR gate 59 is at a low level, and turned off when the output signal of the OR gate 59 is at a high level.

以上が制御IC100の構成である。続いてその動作を説明する。図4は、バースト調光パルスPWMのパルス幅がある程度長い場合のタイムチャートを、図5は、バースト調光パルスPWMのパルス幅が短い場合のタイムチャートを示す。   The above is the configuration of the control IC 100. Next, the operation will be described. FIG. 4 shows a time chart when the pulse width of the burst dimming pulse PWM is long to some extent, and FIG. 5 shows a time chart when the pulse width of the burst dimming pulse PWM is short.

まず図4を参照する。いま、ある程度長いパルス幅を有するバースト調光パルスPWMが繰り返し生成されている。理解の容易と説明の簡略のため、第1チャンネルのみに着目して説明する。   Reference is first made to FIG. Now, a burst dimming pulse PWM having a somewhat long pulse width is repeatedly generated. For the sake of easy understanding and simplification of description, the description will be given focusing only on the first channel.

時刻t0以前、バースト調光パルスPWMはローレベルであるから電流源CSはオフであり、LEDストリング6_1は消灯状態である。このときトランジスタ63がオフしてショート検出が無効化され、検出電圧VLED1’はローレベル(接地電圧)にプルダウンされるため、LSP1CHはローレベルである。 Before time t0, the current source CS 1 from burst dimming pulse PWM 1 is at the low level is off, LED strings 6_1 is turned off. At this time, the transistor 63 is turned off, the short detection is invalidated, and the detection voltage V LED1 ′ is pulled down to a low level (ground voltage), so that LSP1CH is at a low level.

時刻t0にバースト調光パルスPWMがハイレベルに遷移すると、電流源CSがオンし、LEDストリング6_1に駆動電流が流れ始め、LEDストリング6_1の電圧降下Vfがゼロから徐々に増大する。検出電圧VLED1は、
LED1=Vout−Vf
で与えられるから、時間とともに次第に低下していく。バースト調光パルスPWMがハイレベルに遷移した直後、VLED1’>VTH’が成り立つため、ショート検出信号LSP1CHはハイレベルとなる。時刻t1に、検出電圧VLED1’がしきい値電圧VTH’より低くなると、ショート検出信号LSP1CHはローレベルに遷移し、その後ローレベルを持続する。
When the burst dimming pulse PWM 1 transitions high level at time t0, the current source CS 1 is turned on, starting the drive current to the LED string 6_1 flows, the voltage drop Vf of the LED strings 6_1 gradually increases from zero. The detection voltage V LED1 is
V LED1 = Vout-Vf
Because it is given by, it gradually decreases with time. Immediately after the burst dimming pulse PWM 1 transitions to the high level, V LED1 ′> V TH ′ is established, and thus the short detection signal LSP1CH becomes the high level. When the detection voltage V LED1 ′ becomes lower than the threshold voltage V TH ′ at time t1, the short detection signal LSP1CH transitions to the low level, and then maintains the low level.

時刻t2にバースト調光信号PWMがローレベルに遷移したタイミングにおいて、反転されたショート検出信号LSP1CH#はローレベルであるから、フリップフロップ52の出力信号Q1はローレベルであり、次にバースト調光信号PWMがハイレベルに遷移する時刻t3までの消灯期間TOFF、出力信号Q1はローレベルとなる。 At the timing when the burst dimming signal PWM transitions to the low level at time t2, since the inverted short detection signal LSP1CH # is at the low level, the output signal Q1 of the flip-flop 52 is at the low level, and then the burst dimming is performed. During the extinguishing period T OFF until time t3 when the signal PWM changes to the high level, the output signal Q1 becomes the low level.

時刻t0〜t3の動作が繰り返され、スイッチ58の制御信号はローレベルを維持するため、スイッチ58つまりフィードバック電圧調節回路50はオンし続け、位相補償用キャパシタC3には、注入電流Icが供給され続ける。このように、バースト調光信号PWMのパルス幅がある程度長いときには、フィードバック電圧調節回路50はオン状態となる。誤差増幅器22の電流能力は、フィードバック電圧調節回路50の注入電流Icよりも十分大きいため、注入電流Icの影響をほとんどない。   Since the operation from time t0 to t3 is repeated and the control signal of the switch 58 is maintained at the low level, the switch 58, that is, the feedback voltage adjustment circuit 50 is kept on, and the injection current Ic is supplied to the phase compensation capacitor C3. to continue. As described above, when the pulse width of the burst dimming signal PWM is long to some extent, the feedback voltage adjustment circuit 50 is turned on. Since the current capability of the error amplifier 22 is sufficiently larger than the injection current Ic of the feedback voltage adjustment circuit 50, there is almost no influence of the injection current Ic.

続いて図5を参照する。時刻t0にバースト調光パルスPWMがハイレベルに遷移し、検出電圧VLED1が時間とともに次第に低下していく。バースト調光信号PWMのパルス幅が短くなると、検出電圧VLED1がしきい値電圧VTHより低くなる前に、つまりショート検出信号LSP1CHがローレベルに遷移する前に、バースト調光信号PWMがローレベルに遷移する(時刻t1)。したがってフリップフロップ52の出力信号Q1がハイレベルとなる。 Next, referring to FIG. Time transition burst dimming pulse PWM 1 is a high level t0, the detection voltage V LED1 gradually reduced with time. When the pulse width of the burst dimming signal PWM is reduced, before the detection voltage V LED1 is lower than the threshold voltage V TH, that is, before the short-circuit detection signal LSP1CH changes to the low level, the burst dimming signal PWM low Transition to the level (time t1). Therefore, the output signal Q1 of the flip-flop 52 becomes high level.

ここで図2の制御IC100の効果を明確とするため、フィードバック電圧調節回路50が存在しない場合の動作を説明する。
バースト調光パルスPWMのパルス幅が短いと、誤差増幅器22の応答が遅れるため、誤差増幅器22から位相補償用キャパシタC3への電流供給が不十分となり、フィードバック電圧VFBが低下する。その結果、スイッチングパルス信号Spwmのオン時間が短くなり、駆動電圧Voutが低下してしまう。駆動電圧Voutが低下すると、LEDストリング6が発光しなくなる。
Here, in order to clarify the effect of the control IC 100 of FIG. 2, an operation when the feedback voltage adjustment circuit 50 is not present will be described.
If the pulse width of the burst dimming pulse PWM 1 is short, the response of the error amplifier 22 is delayed, so that current supply from the error amplifier 22 to the phase compensation capacitor C3 becomes insufficient, and the feedback voltage V FB decreases. As a result, the ON time of the switching pulse signal Spwm is shortened and the drive voltage Vout is lowered. When the drive voltage Vout decreases, the LED string 6 does not emit light.

続いてフィードバック電圧調節回路50を設けた場合の動作を説明する。誤差増幅器22の応答が遅れ、誤差増幅器22から位相補償用キャパシタC3への電流供給が不足した場合であっても、フィードバック電圧調節回路50から位相補償用キャパシタC3に対して注入電流Icが供給されるため、フィードバック電圧VFBの低下を抑制もしくは上昇させることができ、スイッチングパルス信号Spwmのオン時間が長くなる。その結果、駆動電圧Voutの低下を抑制することができ、LEDストリング6を発光させることができる。 Next, the operation when the feedback voltage adjustment circuit 50 is provided will be described. Even when the response of the error amplifier 22 is delayed and the current supply from the error amplifier 22 to the phase compensation capacitor C3 is insufficient, the injection current Ic is supplied from the feedback voltage adjustment circuit 50 to the phase compensation capacitor C3. Therefore, the decrease in the feedback voltage V FB can be suppressed or increased, and the ON time of the switching pulse signal Spwm becomes longer. As a result, a decrease in the drive voltage Vout can be suppressed and the LED string 6 can emit light.

ただし、その後の消灯期間TOFFにおいて、電流Icが位相補償用キャパシタC3に供給され続けると、フィードバック電圧VFBが上昇し続け、出力電圧Voutが高くなりすぎる。バースト調光パルスPWMのパルス幅が短い場合には、消灯期間TOFFに遷移した後に電流Icを遮断することにより、出力電圧Voutの上昇を抑制することができる。 However, if the current Ic continues to be supplied to the phase compensation capacitor C3 in the subsequent extinguishing period T OFF , the feedback voltage VFB continues to rise and the output voltage Vout becomes too high. When the pulse width of the burst dimming pulse PWM is short, an increase in the output voltage Vout can be suppressed by cutting off the current Ic after the transition to the extinguishing period TOFF .

このように、実施の形態に係る制御IC100によれば、誤差増幅器22の応答速度の遅れによる出力電圧の低下を抑制することができ、LEDストリング6を発光させることができる。   As described above, according to the control IC 100 according to the embodiment, it is possible to suppress a decrease in the output voltage due to a delay in the response speed of the error amplifier 22, and it is possible to cause the LED string 6 to emit light.

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセス、それらの組み合わせには、さまざまな変形例が存在しうる。以下、こうした変形例について説明する。   The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and various modifications may exist in each of those constituent elements, each processing process, and a combination thereof. Hereinafter, such modifications will be described.

実施の形態ではインダクタを用いた非絶縁型のスイッチング電源を説明したが、本発明はトランスを用いた絶縁型のスイッチング電源にも適用可能である。   In the embodiment, a non-insulated switching power supply using an inductor has been described, but the present invention can also be applied to an insulating switching power supply using a transformer.

実施の形態では、発光装置3のアプリケーションとして電子機器を説明したが、用途は特に限定されず、照明などにも利用できる。   In the embodiment, the electronic apparatus has been described as an application of the light emitting device 3, but the application is not particularly limited and can be used for lighting or the like.

また、本実施の形態において、ハイレベル、ローレベル、アサート、ネゲートの論理信号の設定は一例であって、インバータなどによって適宜反転させることにより自由に変更することが可能である。   In this embodiment, the setting of logic signals of high level, low level, assert, and negate is an example, and can be freely changed by appropriately inverting it with an inverter or the like.

実施の形態にもとづき、具体的な用語を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。   Although the present invention has been described using specific terms based on the embodiments, the embodiments only illustrate the principles and applications of the present invention, and the embodiments are defined in the claims. Many variations and modifications of the arrangement are permitted without departing from the spirit of the present invention.

2…電子機器、3…発光装置、4…スイッチング電源、5…LCDパネル、6…LEDストリング、8…電流駆動回路、9…PWMコントローラ、100…制御IC、102…出力回路、19…パルス変調器、20…パルス幅変調器、22…誤差増幅器、24…オシレータ、26…PWMコンパレータ、28…ドライバ、C3…位相補償用キャパシタ、R7…位相補償用抵抗、SW10a…第1スイッチ、40…ソフトオフ回路、C4…ソフトオフ用キャパシタ、42…放電回路、44…電流源、M6…スイッチ、C2…キャパシタ、M2,M3…トランジスタ、L1…インダクタ、C1…出力キャパシタ、D1…整流ダイオード、M1…スイッチングトランジスタ、50…フィードバック電圧調節回路、52…フリップフロップ、54…NANDゲート、56…電流源、58…スイッチ、59…ORゲート、60…ショート検出回路、62…ショート検出コンパレータ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Electronic device, 3 ... Light-emitting device, 4 ... Switching power supply, 5 ... LCD panel, 6 ... LED string, 8 ... Current drive circuit, 9 ... PWM controller, 100 ... Control IC, 102 ... Output circuit, 19 ... Pulse modulation 20 ... pulse width modulator, 22 ... error amplifier, 24 ... oscillator, 26 ... PWM comparator, 28 ... driver, C3 ... phase compensation capacitor, R7 ... phase compensation resistor, SW10a ... first switch, 40 ... software OFF circuit, C4 ... capacitor for soft-off, 42 ... discharge circuit, 44 ... current source, M6 ... switch, C2 ... capacitor, M2, M3 ... transistor, L1 ... inductor, C1 ... output capacitor, D1 ... rectifier diode, M1 ... Switching transistor 50 ... Feedback voltage adjustment circuit 52 ... Flip-flop 54 ... N ND gate, 56 ... current source, 58 ... switch, 59 ... OR gate, 60 ... short-circuit detecting circuit, 62 ... short detection comparator.

Claims (8)

駆動対象の発光素子の第1端子に駆動電圧を供給するスイッチング電源と、
前記発光素子の第2端子に接続され、バースト調光パルスがアサートされる期間、前記発光素子に駆動電流を供給する電流ドライバと、
を備え、
前記スイッチング電源は、
一端の電位が固定されたキャパシタと、
前記発光素子の第2端子に生ずる検出電圧と所定の基準電圧の誤差に応じた電流を前記キャパシタに供給する誤差増幅器と、
前記誤差増幅器の出力端子と前記キャパシタの間に設けられ、前記バースト調光パルスがアサートされる期間、オンするスイッチと、
前記キャパシタに生ずるフィードバック電圧を受け、それに応じたデューティ比を有するスイッチングパルス信号を生成するパルス生成部と、
前記スイッチングパルス信号にもとづき、前記スイッチング電源のスイッチング素子を駆動するドライバと、
前記バースト調光パルスのパルス幅に応じてオン、オフ状態が切りかえ可能に構成され、オン状態において、前記キャパシタに電流を供給するフィードバック電圧調節回路と、
を備え、
前記フィードバック電圧調節回路は、前記バースト調光パルスのパルス幅があるしきい値より長いときオン状態となり、前記バースト調光パルスのパルス幅が前記しきい値より短いとき、バースト調光パルスがアサートされる期間オンとなり、その後オフとなることを特徴とする発光素子の駆動回路。
A switching power supply for supplying a driving voltage to the first terminal of the light emitting element to be driven;
A current driver connected to the second terminal of the light emitting element and supplying a driving current to the light emitting element during a period in which a burst dimming pulse is asserted;
With
The switching power supply is
A capacitor with a fixed potential at one end;
An error amplifier for supplying a current corresponding to an error between a detection voltage generated at the second terminal of the light emitting element and a predetermined reference voltage to the capacitor;
A switch that is provided between the output terminal of the error amplifier and the capacitor and that is turned on during a period when the burst dimming pulse is asserted;
A pulse generator that receives a feedback voltage generated in the capacitor and generates a switching pulse signal having a duty ratio according to the feedback voltage;
Based on the switching pulse signal, a driver for driving a switching element of the switching power supply,
A feedback voltage adjusting circuit configured to switch between an on state and an off state according to a pulse width of the burst dimming pulse, and supplying a current to the capacitor in the on state;
With
The feedback voltage adjustment circuit is turned on when the pulse width of the burst dimming pulse is longer than a threshold value, and the burst dimming pulse is asserted when the pulse width of the burst dimming pulse is shorter than the threshold value. driving circuit of the light emitting element you characterized in that period on the result, then turned off to be.
駆動対象の発光素子の第1端子に駆動電圧を供給するスイッチング電源と、
前記発光素子の第2端子に接続され、バースト調光パルスがアサートされる期間、前記発光素子に駆動電流を供給する電流ドライバと、
を備え、
前記スイッチング電源は、
一端の電位が固定されたキャパシタと、
前記発光素子の第2端子に生ずる検出電圧と所定の基準電圧の誤差に応じた電流を前記キャパシタに供給する誤差増幅器と、
前記誤差増幅器の出力端子と前記キャパシタの間に設けられ、前記バースト調光パルスがアサートされる期間、オンするスイッチと、
前記キャパシタに生ずるフィードバック電圧を受け、それに応じたデューティ比を有するスイッチングパルス信号を生成するパルス生成部と、
前記スイッチングパルス信号にもとづき、前記スイッチング電源のスイッチング素子を駆動するドライバと、
前記バースト調光パルスのパルス幅に応じてオン、オフ状態が切りかえ可能に構成され、オン状態において、前記キャパシタに電流を供給するフィードバック電圧調節回路と、
前記検出電圧が所定のしきい値電圧より高いときにアサートされるショート検出信号を生成するショート検出コンパレータと、
を備え、
前記フィードバック電圧調節回路は、前記バースト調光パルスがネゲートされるタイミングにおいて、前記ショート検出信号がアサートされているとき、オフすることを特徴とする発光素子の駆動回路。
A switching power supply for supplying a driving voltage to the first terminal of the light emitting element to be driven;
A current driver connected to the second terminal of the light emitting element and supplying a driving current to the light emitting element during a period in which a burst dimming pulse is asserted;
With
The switching power supply is
A capacitor with a fixed potential at one end;
An error amplifier for supplying a current corresponding to an error between a detection voltage generated at the second terminal of the light emitting element and a predetermined reference voltage to the capacitor;
A switch that is provided between the output terminal of the error amplifier and the capacitor and that is turned on during a period when the burst dimming pulse is asserted;
A pulse generator that receives a feedback voltage generated in the capacitor and generates a switching pulse signal having a duty ratio according to the feedback voltage;
Based on the switching pulse signal, a driver for driving a switching element of the switching power supply,
A feedback voltage adjusting circuit configured to switch between an on state and an off state according to a pulse width of the burst dimming pulse, and supplying a current to the capacitor in the on state;
A short detection comparator that generates a short detection signal that is asserted when the detection voltage is higher than a predetermined threshold voltage ;
With
The feedback voltage control circuit, at the timing when pre Symbol burst dimming pulse is negated, when the short detection signal is asserted, driving dynamic circuit of the light emitting element you characterized in that off.
前記フィードバック電圧調節回路は、
その入力端子に前記ショート検出信号が入力され、そのクロック端子に前記バースト調光パルスの反転信号が入力されるフリップフロップを含み、
当該フリップフロップの出力信号に応じてオン、オフ状態が切りかえられることを特徴とする請求項に記載の駆動回路。
The feedback voltage adjustment circuit includes:
The short detection signal is input to the input terminal thereof, and includes a flip-flop to which the inverted signal of the burst dimming pulse is input to the clock terminal,
3. The drive circuit according to claim 2 , wherein the on / off state is switched according to an output signal of the flip-flop.
前記フィードバック電圧調節回路は、前記バースト調光パルスがネゲートされる期間に前記ショート検出信号がアサートされると、オンすることを特徴とする請求項2または3に記載の駆動回路。 4. The drive circuit according to claim 2, wherein the feedback voltage adjustment circuit is turned on when the short detection signal is asserted during a period in which the burst dimming pulse is negated. 前記フィードバック電圧調節回路は、
前記バースト調光パルスと前記ショート検出信号の反転信号を受けるNANDゲートと、
その入力端子に前記ショート検出信号が入力され、そのクロック端子に前記バースト調光パルスの反転信号が入力され、そのリセット端子に前記NANDゲートの出力信号が入力されたフリップフロップを含み、
当該フリップフロップの出力信号に応じてオン、オフ状態が切りかえられることを特徴とする請求項に記載の駆動回路。
The feedback voltage adjustment circuit includes:
A NAND gate for receiving the burst dimming pulse and an inverted signal of the short detection signal;
The short detection signal is input to the input terminal, the inverted signal of the burst dimming pulse is input to the clock terminal, and a flip-flop in which the output signal of the NAND gate is input to the reset terminal,
3. The drive circuit according to claim 2 , wherein the on / off state is switched according to an output signal of the flip-flop.
前記フィードバック電圧調節回路は、オン状態において前記キャパシタに電流を供給する電流源を含むことを特徴とする請求項1からのいずれかに記載の駆動回路。 The feedback voltage control circuit, drive circuit according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises a current source for supplying a current to the capacitor in the on-state. 発光素子と、
前記発光素子を駆動する請求項1からのいずれかに記載の駆動回路と、
を備えることを特徴とする発光装置。
A light emitting element;
The drive circuit according to any one of claims 1 to 6 , which drives the light emitting element;
A light emitting device comprising:
液晶パネルと、
前記液晶パネルのバックライトとして設けられた請求項に記載の発光装置と、
を備えることを特徴とする電子機器。
LCD panel,
The light emitting device according to claim 7 provided as a backlight of the liquid crystal panel;
An electronic device comprising:
JP2010275970A 2010-12-09 2010-12-10 LIGHT EMITTING ELEMENT DRIVE CIRCUIT, LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SAME, AND ELECTRONIC DEVICE Active JP5657366B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010275970A JP5657366B2 (en) 2010-12-10 2010-12-10 LIGHT EMITTING ELEMENT DRIVE CIRCUIT, LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SAME, AND ELECTRONIC DEVICE
KR1020110131018A KR101883001B1 (en) 2010-12-09 2011-12-08 Driving circuit of light emitting element, light emitting device using the same, and electronic device
TW100145644A TWI547198B (en) 2010-12-09 2011-12-09 Driving circuit for light emitting element, light emitting device using the same, and electronic device
US13/315,348 US8569965B2 (en) 2010-12-09 2011-12-09 Driving circuit of light emitting element, light emitting device using the same, and electronic device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010275970A JP5657366B2 (en) 2010-12-10 2010-12-10 LIGHT EMITTING ELEMENT DRIVE CIRCUIT, LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SAME, AND ELECTRONIC DEVICE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012124120A JP2012124120A (en) 2012-06-28
JP5657366B2 true JP5657366B2 (en) 2015-01-21

Family

ID=46505336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010275970A Active JP5657366B2 (en) 2010-12-09 2010-12-10 LIGHT EMITTING ELEMENT DRIVE CIRCUIT, LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SAME, AND ELECTRONIC DEVICE

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5657366B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6358780B2 (en) * 2013-05-17 2018-07-18 ローム株式会社 LIGHT EMITTING DEVICE CONTROL CIRCUIT, LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SAME, AND ELECTRONIC DEVICE
US11412594B2 (en) * 2018-09-11 2022-08-09 Rohm Co., Ltd. LED driving device, lighting device, and vehicle-mounted display device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3747037B2 (en) * 2003-04-28 2006-02-22 東光株式会社 Switching constant current power supply
JP2009290937A (en) * 2008-05-27 2009-12-10 Toshiba Microelectronics Corp Switching power supply
JP5256943B2 (en) * 2008-09-01 2013-08-07 サンケン電気株式会社 LED lighting device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012124120A (en) 2012-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101883001B1 (en) Driving circuit of light emitting element, light emitting device using the same, and electronic device
KR101775159B1 (en) Control circuit and control method of switching power supply and light emitting apparatus and electronic device using the same
JP5523917B2 (en) Switching power supply control circuit, control method, and light emitting device and electronic apparatus using them
JP5735825B2 (en) Control circuit for switching power supply for driving light emitting element, and light emitting device and electronic equipment using the same
US9177508B2 (en) Light emitting apparatus
JP5616768B2 (en) LIGHT EMITTING ELEMENT DRIVE CIRCUIT, LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SAME, AND ELECTRONIC DEVICE
JP5698580B2 (en) Control circuit for switching power supply for driving light emitting element, driving circuit for light emitting element, and light emitting device and electronic apparatus using the same
JP6189591B2 (en) LIGHT EMITTING DEVICE CONTROL CIRCUIT, LIGHT EMITTING DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE USING THE SAME, AND LIGHT EMITTING DEVICE CONTROL METHOD
US20120098441A1 (en) LED Driving System and Driving Method Thereof
JP5735832B2 (en) Control circuit for switching power supply for driving light emitting element, light emitting device and electronic device
JP2013109921A (en) Drive circuit for light-emitting element, and light-emitting device and electronic equipment using the same
JP2013131466A (en) Control circuit of switching power supply for driving light-emitting element, and light-emitting device and electronic apparatus using the same
JP5850612B2 (en) LIGHT EMITTING ELEMENT DRIVE CIRCUIT, AND LIGHT EMITTING DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE
JP6247455B2 (en) LIGHT EMITTING ELEMENT DRIVE CIRCUIT, AND LIGHT EMITTING DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE USING THE SAME
JP5698579B2 (en) Control circuit for switching power supply for driving light emitting element, and light emitting device and electronic apparatus using them
JP5657366B2 (en) LIGHT EMITTING ELEMENT DRIVE CIRCUIT, LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SAME, AND ELECTRONIC DEVICE
JP6358780B2 (en) LIGHT EMITTING DEVICE CONTROL CIRCUIT, LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SAME, AND ELECTRONIC DEVICE

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131206

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140826

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141017

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20141111

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141126

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5657366

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250