JP5735832B2 - Control circuit for switching power supply for driving light emitting element, light emitting device and electronic device - Google Patents

Control circuit for switching power supply for driving light emitting element, light emitting device and electronic device Download PDF

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Description

本発明は、発光装置に関する。   The present invention relates to a light emitting device.

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、本発明者が検討した発光装置の構成例を示す回路図である。ここで説明される発光装置1003およびその動作は、本出願人が従来技術と認めるものではない。発光装置1003は、複数(nチャンネル)のLEDストリング6_1〜6_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 showing a configuration example of a light emitting device studied by the present inventors. The light-emitting device 1003 and its operation described here are not recognized as prior art by the present applicant. The light emitting device 1003 includes a plurality (n-channel) of LED strings 6_1 to 6_n, a switching power supply 1004, and a current driving circuit 1008.

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1004は、入力電圧VINを昇圧して複数のLEDストリング6_1〜6_nのアノード側の一端に駆動電圧VOUTを供給する。 Each LED string 6 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 on the anode side of the plurality of LED strings 6_1 to 6_n.

電流駆動回路1008は、アナログ調光およびバースト調光(PWM調光ともいう)を併用して、LEDストリング6の輝度を調節する。電流源CSi(1≦i≦n)は、対応するLEDストリング6_iのカソード側の一端に接続され、LEDストリング6_iに、目標輝度に応じた駆動電流ILEDを供給する。駆動電流ILEDの大きさにもとづく調光をアナログ調光という。 The current drive circuit 1008 adjusts the luminance of the LED string 6 by using analog dimming and burst dimming (also referred to as PWM dimming) together. The current source CSi (1 ≦ i ≦ n) is connected to one end on the cathode side of the corresponding LED string 6_i, and supplies a driving current I LED corresponding to the target luminance to the LED string 6_i. Dimming based on the size of the drive current I LED is called analog dimming.

PWMコントローラ1009は、目標輝度に応じたデューティ比を有する調光用パルス信号PWM〜PWMを生成し、調光用パルス信号PWMに応じたデューティ比で電流源CS1〜CSnを間欠的にオンさせる。これにより、デューティ比に応じたオン期間(点灯期間)TONにのみ、LEDストリング6に駆動電流ILEDが流れることになり、駆動電流ILEDの時間平均が制御され、輝度が調節される。 The PWM controller 1009 generates dimming pulse signals PWM 1 to PWM n having a duty ratio corresponding to the target luminance, and intermittently turns on the current sources CS1 to CSn at a duty ratio corresponding to the dimming pulse signal PWM. Let Thus, only during the on period (lighting period) T ON corresponding to the duty ratio, the driving current I LED to the LED string 6 will be flowing, the time average of the drive current I LED is controlled, the brightness is adjusted.

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、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制御することにより、駆動電圧VOUTを調節する。 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. The control IC 1100 adjusts the drive voltage VOUT by controlling the on / off duty ratio of the switching transistor M1.

制御IC1100は、電流源CSの両端間の電圧、つまりLEDストリング6のカソード側の一端の電位(検出電圧という)VLEDが、所定の基準電圧VREFと一致するように、駆動電圧VOUTを安定化させる。 The control IC 1100 sets the drive voltage V OUT so that the voltage across the current source CS, that is, the potential V LED at one end on the cathode side of the LED string 6 (referred to as a detection voltage) matches the predetermined reference voltage V REF. Stabilize.

誤差増幅器22は、複数チャンネルの検出電圧VLED1〜VLEDnのうち最も低いひとつ(単に検出電圧VLEDという)と基準電圧VREFの誤差を増幅し、フィードバック電圧VFBを生成する。誤差増幅器22は、トランスコンダクタンスアンプ(gmアンプ)21、フィードバックスイッチSW1、位相補償用の抵抗RFBおよびキャパシタCFBを含む。フィードバックスイッチSW1は、調光用パルス信号PWMが点灯期間を示すときにオンする。gmアンプ21は、検出電圧VLEDと基準電圧VREFの誤差に応じた電流を生成する。この電流によってキャパシタCFBが充放電され、フィードバック(FB)端子にフィードバック電圧VFBが発生する。 The error amplifier 22 amplifies an error between the lowest one of the detection voltages V LED1 to V LEDn of the plurality of channels (simply referred to as the detection voltage V LED ) and the reference voltage V REF to generate a feedback voltage V FB . The error amplifier 22 includes a transconductance amplifier (gm amplifier) 21, a feedback switch SW1, a phase compensation resistor RFB, and a capacitor CFB . The feedback switch SW1 is turned on when the dimming pulse signal PWM indicates the lighting period. The gm amplifier 21 generates a current corresponding to an error between the detection voltage V LED and the reference voltage V REF . This current charges and discharges the capacitor C FB and generates a feedback voltage V FB at the feedback (FB) terminal.

パルス変調器20は、フィードバック電圧VFBに応じたデューティ比を有するパルス信号SPWMを生成する。ドライバDRは、パルス信号SPWMにもとづきスイッチングトランジスタM1を駆動する。ドライバ28は、バースト調光の点灯期間TONにのみスイッチングトランジスタM1をスイッチングし、消灯期間TOFFにおいてスイッチングを停止する。 The pulse modulator 20 generates a pulse signal S PWM having a duty ratio corresponding to the feedback voltage V FB . The driver DR drives the switching transistor M1 based on the pulse signal SPWM . The driver 28 switches the switching transistor M1 only lighting period T ON of the burst dimming, to stop switching the turn-off period T OFF.

特開2006−114324号公報JP 2006-114324 A 特開2008−300208号公報JP 2008-300208 A 特開2006−339298号公報JP 2006-339298 A 特開2008−064477号公報JP 2008-064477 A 特開2008−258428号公報JP 2008-258428 A 特開2007−158083号公報JP 2007-158083 A

制御IC1100は、複数のLEDストリング6_1〜6_nそれぞれについて、オープン故障、地絡故障などを検出し、検出した状態に応じた適切な制御あるいは保護を行う必要がある。LEDストリング6_1〜6_nそれぞれの状態を検出するために、LED端子LED〜LEDそれぞれの検出電圧VLED1〜VLEDnを、所定のしきい値電圧と比較する方法が考えられる。 The control IC 1100 needs to detect an open failure, a ground fault, and the like for each of the plurality of LED strings 6_1 to 6_n, and perform appropriate control or protection according to the detected state. To detect LED string 6_1~6_n each state, the LED terminal LED 1 ~LED n respective detection voltages V LED1 ~V LEDn, conceivable methods for comparing with a predetermined threshold voltage.

i番目のチャンネルに着目する。このチャンネルのLED端子LEDに、LEDストリング6_iが正常に接続される場合、LEDストリング6_iの点灯期間TONにおいて、LED端子LEDの検出電圧VLEDは、基準電圧VREFに一致する。つまり、検出電圧VLEDiは、しきい値電圧より高くなる。 Focus on the i-th channel. The LED terminal LED i of the channel, if the LED string 6_I is normally connected, the lighting period T ON of the LED string 6_I, the detection voltage VLED i of the LED terminal LED i coincides with the reference voltage V REF. That is, the detection voltage V LEDi is higher than the threshold voltage.

一方、このLEDストリング6_iがオープン故障すると、検出電圧VLEDiは接地電位付近に低下する。LED端子LEDが接地端子に地絡(ショート故障)した場合にも、検出電圧VLEDiはやはり、接地電位付近に低下する。また、ユーザがi番目のチャンネルを不使用とする場合、LED端子LEDにLEDストリング6_iが接続されないことになるから、オープン故障時と同様に、検出電圧VLEDiは接地電位付近に低下する。 On the other hand, when the LED string 6_i has an open failure, the detection voltage V LEDi drops to near the ground potential. Even when the LED terminal LED i is grounded (short-circuit failure) to the ground terminal, the detection voltage V LEDi is also lowered to the vicinity of the ground potential. In addition, when the user does not use the i-th channel, the LED string 6_i is not connected to the LED terminal LED i , so that the detection voltage V LEDi drops to near the ground potential as in the case of an open failure.

つまり、単純にLED端子LEDの検出電圧VLEDiをしきい値電圧と比較する方法では、LEDストリング6_1の非接続によるオープン状態、LEDストリング6_iの故障によるオープン状態、あるいはLED端子のショート故障を区別することができない。 That is, in the method of simply comparing the detection voltage V LEDi of the LED terminal LED with the threshold voltage, an open state due to the disconnection of the LED string 6_1, an open state due to a failure of the LED string 6_i, or a short failure of the LED terminal is distinguished. Can not do it.

なお、この課題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。   This problem should not be regarded as a common general knowledge range in the field of the present invention. Furthermore, the above-mentioned examination itself has been conceived for the first time by the present applicant.

本発明はかかる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、発光素子のさまざまな状態を区別して検出可能な制御回路の提供にある。   The present invention has been made in view of such a problem, and one of exemplary purposes of an embodiment thereof is to provide a control circuit capable of distinguishing and detecting various states of a light emitting element.

本発明のある態様は、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を制御するとともに、発光素子に流れる駆動電流を生成する制御回路に関する。制御回路は、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を制御するとともに、発光素子に流れる駆動電流を生成する制御回路であって、発光素子の第2端子が接続されるべき接続端子と、接続端子と接続され、調光用パルス信号に応じた間欠的な駆動電流を生成する電流駆動回路と、接続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フィードバック電圧を生成する誤差増幅器と、フィードバック電圧に応じたデューティ比を有するパルス信号を生成するパルス変調器と、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、検出電圧が所定のしきい値電圧より低いときアサートされる異常検出信号を生成する異常検出用コンパレータと、アクティブ状態、非アクティブ状態が切りかえ可能に構成され、アクティブ状態において接続端子に電流を供給するプルアップ回路と、異常検出信号がアサートされるとプルアップ回路をアクティブとし、プルアップ回路をアクティブとした後に、異常検出信号がアサートされたか否かを検出する異常検出回路と、を備える。   One embodiment of the present invention relates to a control circuit that controls a switching power supply that supplies a driving voltage to a first terminal of a light emitting element and generates a driving current that flows through the light emitting element. The control circuit is a control circuit that controls a switching power source that supplies a driving voltage to the first terminal of the light emitting element and generates a driving current that flows through the light emitting element, and is connected to the second terminal of the light emitting element. A current drive circuit that is connected to the terminal and the connection terminal and generates an intermittent drive current according to the dimming pulse signal, and generates a feedback voltage according to an error between a detection voltage generated at the connection terminal and a predetermined reference voltage An error amplifier, a pulse modulator that generates a pulse signal having a duty ratio according to a feedback voltage, a driver that drives a switching element of a switching power source based on the pulse signal, and a detection voltage that is lower than a predetermined threshold voltage An anomaly detection comparator that generates an anomaly detection signal that is asserted when the A pull-up circuit that supplies current to the connection terminal in the active state, and when the abnormality detection signal is asserted, the pull-up circuit is activated, and after the pull-up circuit is activated, the abnormality detection signal is asserted. And an abnormality detection circuit for detecting whether or not.

この態様によると、接続端子に発光素子が接続されていない場合、検出電圧はプルアップ回路によってハイレベルにプルアップされ、しきい値電圧より高くなり、異常検出信号がネゲートされる。反対に接続端子が地絡している場合、検出電圧がローレベルを維持するため、しきい値電圧より低くなり、異常検出信号はアサートされる。つまりこの態様によれば、起動時の発光素子の非接続と、地絡故障とを区別して検出でき、それぞれに応じた保護処理、あるいは特定の制御を行うことができる。 According to this aspect, when the light emitting element is not connected to the connection terminal, the detection voltage is pulled up to a high level by the pull-up circuit, becomes higher than the threshold voltage, and the abnormality detection signal is negated. On the other hand, when the connection terminal is grounded, the detection voltage is maintained at a low level, and thus becomes lower than the threshold voltage, and the abnormality detection signal is asserted. That is, according to this aspect, it is possible to distinguish and detect the disconnection of the light emitting element at the time of startup and the ground fault, and it is possible to perform protection processing or specific control corresponding to each.

ある態様の制御回路は、スイッチング電源の動作開始後に、所定期間、電流駆動回路による駆動電流の生成を停止させる強制消灯回路をさらに備えてもよい。異常検出回路は、所定期間において異常検出信号がアサートされた場合にプルアップ回路をアクティブとし、プルアップ回路をアクティブとした後に、異常検出信号がアサートされたか否かを検出してもよい。
この態様では、スイッチング電源の起動直後、駆動電流が停止する所定期間において、起動当初から接続端子に発光素子が接続されていないか、もしくは接続端子が地絡している場合に、検出電圧がしきい値電圧より低くなり、発光素子が正常に接続されている場合には、検出電圧はしきい値電圧より高くなる。この態様によれば、起動当初から発光素子が接続されていない状態、あるいは起動当初から接続端子が地絡した状態を検出することができ、それに応じた保護処理あるいは特定の制御を行うことができる。
The control circuit according to an aspect may further include a forced turn-off circuit that stops generation of the drive current by the current drive circuit for a predetermined period after the operation of the switching power supply is started. The abnormality detection circuit may activate the pull-up circuit when the abnormality detection signal is asserted during a predetermined period, and may detect whether the abnormality detection signal is asserted after the pull-up circuit is activated.
In this aspect, immediately after the switching power supply is activated, the detection voltage is applied when the light emitting element is not connected to the connection terminal from the beginning of the activation or when the connection terminal is grounded in the predetermined period in which the drive current is stopped. When the voltage is lower than the threshold voltage and the light emitting element is normally connected, the detection voltage is higher than the threshold voltage. According to this aspect, it is possible to detect a state in which the light emitting element is not connected from the beginning of the start, or a state in which the connection terminal is grounded from the start of the start, and it is possible to perform a protection process or specific control corresponding thereto. .

強制消灯回路は、発光素子に流れる駆動電流が所定レベルに達してから所定期間、電流駆動回路による駆動電流の生成を停止させてもよい。   The forced turn-off circuit may stop generating the drive current by the current drive circuit for a predetermined period after the drive current flowing through the light emitting element reaches a predetermined level.

強制消灯回路は、時間とともに上昇するソフトスタート電圧が所定レベルに達してから所定期間、電流駆動回路による駆動電流の生成を停止させてもよい。   The forced turn-off circuit may stop the generation of the drive current by the current drive circuit for a predetermined period after the soft start voltage rising with time reaches a predetermined level.

異常検出回路は、電流駆動回路が駆動電流を生成する期間において異常検出信号がアサートされた場合にプルアップ回路をアクティブとし、プルアップ回路をアクティブとした後に、異常検出信号がアサートされたか否かを検出してもよい。
起動後に接続端子から発光素子が外れたり(オープン故障)、接続端子が地絡すると、異常検出信号がアサートされる。つまり、この態様によれば、起動後の故障を検出できる。
The abnormality detection circuit activates the pull-up circuit when the abnormality detection signal is asserted during the period in which the current drive circuit generates the drive current, and determines whether the abnormality detection signal is asserted after the pull-up circuit is activated. May be detected.
When the light emitting element is detached from the connection terminal after starting (open failure) or the connection terminal is grounded, the abnormality detection signal is asserted. That is, according to this aspect, a failure after activation can be detected.

本発明の別の態様は、発光装置である。この発光装置は、発光素子と、発光素子の一端に駆動電圧を供給するスイッチング電源と、を備える。スイッチング電源は、スイッチング素子を含む出力回路と、スイッチング素子を駆動する上述のいずれかに記載の制御回路と、を含む。   Another embodiment of the present invention is a light-emitting device. The light emitting device includes a light emitting element and a switching power supply that supplies a driving voltage to one end of the light emitting element. The switching power supply includes an output circuit including a switching element and the control circuit described in any of the above that drives the switching 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、発光素子のさまざまな状態を区別して検出できる。   According to an aspect of the present invention, various states of the light emitting element can be distinguished and detected.

本発明者が検討した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 this inventor examined. 実施の形態に係るスイッチング電源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 switching power supply which concerns on embodiment. 図2のクランプ回路の構成例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a clamp circuit in FIG. 2. 点灯検出回路および電流源の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of a lighting detection circuit and a current source. 図2の発光装置の動作を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows operation | movement of the light-emitting device of FIG. 実施の形態に係る制御ICの構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the control IC which concerns on embodiment. 図6の異常検出回路の具体的な構成例を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram illustrating a specific configuration example of the abnormality detection circuit of FIG. 6. 図8は、図6の制御ICの動作を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the 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、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その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、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その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 to each other in addition to the case where the member A and the member B are physically directly connected. It includes cases where the connection is indirectly made through other members that do not substantially affect the general connection state, or that do not impair the functions and effects achieved by their combination.
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 their electric It includes cases where the connection is indirectly made through other members that do not substantially affect the general connection state, or that do not impair the functions and effects achieved by their combination.

図2は、実施の形態に係るスイッチング電源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 switching power supply 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。   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.

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に接続される出力ラインに、出力電圧(駆動電圧)VOUTを発生させる。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、出力ライン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 supplies an output voltage ( Drive voltage) V OUT is generated. One end (anode) of each of the plurality of LED strings 6_1 to 6_n is commonly connected to the output line.

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 required 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、あるいは直流の駆動電流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から出力される制御信号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制御信号PWM〜PWMを生成し、電流源CS〜CSに出力する。制御信号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。制御信号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。 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 supplies each LED string 6_1~6_N, intermittent depending on the target luminance, or a DC drive current I LED1 ~I LEDn. 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. The current source CS i switches between an operation (active) state φ ON for outputting the drive current I LEDi and a stop state φ OFF for stopping the drive current I LEDi in accordance with the control signal PWM i output from the PWM controller 9. Configured to be possible. The PWM controller 9 generates control signals 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 control signal 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 when the control signal 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.

電流駆動回路8は、制御IC100に集積化される。あるいは、制御IC100と電流駆動回路8を別のチップに集積化してもよい。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 current driving circuit 8 is integrated in the control IC 100. Alternatively, the control IC 100 and the current drive circuit 8 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、主としてパルス生成部19、ドライバ28、ソフトスタート回路32、クランプ回路40、点灯検出回路60を備える。   The control IC 100 mainly includes a pulse generator 19, a driver 28, a soft start circuit 32, a clamp circuit 40, and a lighting detection circuit 60.

パルス生成部19は、LEDストリング6の点灯期間TONにおいて、出力電圧VOUTに応じた検出電圧が所定の基準電圧VREFと一致するようにデューティ比が調節されるパルス信号SPWMを生成する。図2において、検出電圧は、LEDストリング6のカソード端子に生ずる電圧(LED端子電圧)VLED1〜VLEDnのうち、最も低いひとつであり、以下ではVLEDと記す。 Pulse generating unit 19, the lighting period T ON of the LED string 6, a detection voltage corresponding to the output voltage V OUT to generate a pulse signal S PWM whose duty ratio is adjusted to coincide with a predetermined reference voltage V REF . In FIG. 2, the detection voltage is the lowest one of the voltages (LED terminal voltages) V LED1 to V LEDn generated at the cathode terminal of the LED string 6, and is hereinafter referred to as V LED .

ドライバ28は、調光用パルス信号PWMが点灯を指示する期間TON、パルス信号SPWMにもとづきスイッチング信号SWOUTを生成し、スイッチングトランジスタM1を駆動する。また調光用パルス信号PWMが消灯を指示する期間TOFF、スイッチングトランジスタM1をオフ状態で固定する。 The driver 28 generates a switching signal SWOUT based on the period T ON when the dimming pulse signal PWM instructs lighting, and the pulse signal S PWM , and drives the switching transistor M1. Further, the switching transistor M1 is fixed in the OFF state during the period T OFF in which the dimming pulse signal PWM instructs to turn off.

点灯期間TONにおいて制御IC100は、スイッチング電源4の出力電圧VOUTを、LEDストリング6_1〜6_nの駆動に最適な電圧レベルに調節する。消灯期間TOFFにおいては、LEDストリング6_1〜6_nに供給される駆動電流ILED1〜ILEDnがゼロ、すなわちスイッチング電源4が無負荷状態となる。ドライバ28は、消灯期間TOFFにおいて制御IC100はスイッチングトランジスタM1のスイッチングを停止する。 Control in the lighting period T ON IC 100 regulates the output voltage V OUT of the switching power supply 4, the optimum voltage level for driving the LED strings 6_1~6_N. In extinction period T OFF, the driving current I LED1 ~I LEDn zero supplied to the LED string 6_1~6_N, i.e. the switching power supply 4 becomes the unloaded state. In the driver 28, the control IC 100 stops switching of the switching transistor M1 during the extinguishing period TOFF .

続いてパルス生成部19の構成を説明する。パルス生成部19は、誤差増幅器22、パルス変調器20を含む。誤差増幅器22は、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の誤差を増幅し、誤差に応じたフィードバック電圧VFBを生成する。 Next, the configuration of the pulse generator 19 will be described. The pulse generator 19 includes an error amplifier 22 and a pulse modulator 20. The error amplifier 22 amplifies an error between the detection voltage V LED and the reference voltage V REF during the lighting period of the LED string 6 and generates a feedback voltage V FB corresponding to the error.

誤差増幅器22は、gmアンプ21、フィードバックスイッチSW1、位相補償用の抵抗RFBおよびキャパシタCFBを含む。制御IC100には、FB端子が設けられ、FB端子と外部の接地端子の間には、抵抗RFBおよびキャパシタCFBが直列に外付けされる。 The error amplifier 22 includes a gm amplifier 21, a feedback switch SW1, a phase compensation resistor RFB, and a capacitor CFB . The control IC 100 is provided with an FB terminal, and a resistor R FB and a capacitor C FB are externally connected in series between the FB terminal and an external ground terminal.

gmアンプ21は、電流源CSの両端間に生ずる検出電圧VLEDと所定の基準電圧VREFの誤差に応じた電流を出力(ソースまたはシンク)する。具体的にはgmアンプ21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、LED端子電圧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LED端子電圧(検出電圧)VLEDと基準電圧VREFの誤差に応じた電流を生成する。 The gm amplifier 21 outputs (source or sink) a current corresponding to an error between the detection voltage V LED generated between both ends of the current source CS and a predetermined reference voltage V REF . Specifically, the gm amplifier 21 has a plurality of inverting input terminals (−) and one non-inverting input terminal (+). LED terminal voltages V LED1 to V LEDn are input to the plurality of inverting input terminals, respectively, and a reference voltage V REF is input to the non-inverting input terminals. The error amplifier 22 generates a current corresponding to the error between the lowest LED terminal voltage (detection voltage) V LED and the reference voltage V REF .

フィードバックスイッチSW1は、FB端子とgmアンプ21の出力端子との間に設けられ、調光用パルス信号PWMに応じてオンする。調光パルス信号PWMは、各チャンネルの調光パルス信号PWM〜PWMの論理和であり、少なくともひとつのチャンネルが点灯期間を示すときに、所定レベル(たとえばハイレベル)となる。 The feedback switch SW1 is provided between the FB terminal and the output terminal of the gm amplifier 21, and is turned on in response to the dimming pulse signal PWM. The dimming pulse signal PWM is a logical sum of the dimming pulse signals PWM 1 to PWM n of each channel, and becomes a predetermined level (for example, high level) when at least one channel indicates a lighting period.

ソフトスタート回路32は、スタンバイ信号STBがスタンバイ状態から通常の動作状態の復帰を指示すると、時間とともに変化するソフトスタート電圧VSSを生成する。また、ソフトスタート回路32は、ソフトスタート電圧VSSがあるしきい値電圧に達するとアサート(ハイレベル)されるソフトスタート完了信号(SS_END信号)を出力する。 Soft-start circuit 32, the standby signal STB is to instruct the return from the standby state of the normal operation, generates a soft start voltage V SS that varies with time. Moreover, the soft-start circuit 32 outputs reaches a threshold voltage with a soft-start voltage V SS asserts (high level) by the soft start completion signal (SS_END signal).

点灯検出回路60は、LEDストリング6が発光可能な程度まで駆動電圧VOUTが上昇したことを検出し、検出するとアサート(ハイレベル)されるフラグ信号(LED_ON_ALL信号)を出力する。LED_ON_ALL信号は、駆動電圧VOUTが少なくともひとつのLEDストリング6を発光可能なレベルより高いときにハイレベル、低いときハイレベルとなる。つまり、LED_ON_ALL信号は、少なくともひとつのLEDストリング6が発光可能なときにアサート(ハイレベル)される。 The lighting detection circuit 60 detects that the drive voltage VOUT has risen to such an extent that the LED string 6 can emit light, and outputs a flag signal (LED_ON_ALL signal) that is asserted (high level) when detected. The LED_ON_ALL signal is at a high level when the drive voltage VOUT is higher than a level at which at least one LED string 6 can emit light, and is at a high level when it is low. That is, the LED_ON_ALL signal is asserted (high level) when at least one LED string 6 can emit light.

ORゲート56は、LED_ON_ALL信号とSS_END信号の論理和をとることにより、START_OK信号を生成する。つまり、START_OK信号は、起動直後にローレベルをとり、その後、ソフトスタートが完了するか、いずれかのLEDが点灯するとハイレベルに遷移する。   The OR gate 56 generates a START_OK signal by taking the logical sum of the LED_ON_ALL signal and the SS_END signal. That is, the START_OK signal takes a low level immediately after activation, and then transitions to a high level when the soft start is completed or when any LED is lit.

クランプ回路40は、スイッチング電源4の起動開始後、言い換えればスタンバイ信号STBがスタンバイ状態から動作状態への復帰を指示してからある期間、アクティブとなる。アクティブなクランプ回路40は、FB端子に生ずるフィードバック電圧VFBを、検出電圧VLEDのレベルにかかわらず、ソフトスタート電圧VSSと等しくなるように制御する。クランプ回路40は、イネーブル端子EN#(反転論理)を有し、イネーブル端子EN#に入力される信号がローレベルの期間アクティブとなる。本実施の形態において、イネーブル端子EN#には、START_OK信号が入力される。 The clamp circuit 40 becomes active after the switching power supply 4 is started, in other words, for a certain period after the standby signal STB instructs to return from the standby state to the operating state. The active clamp circuit 40 controls the feedback voltage V FB generated at the FB terminal to be equal to the soft start voltage V SS regardless of the level of the detection voltage V LED . The clamp circuit 40 has an enable terminal EN # (inverted logic), and is active while a signal input to the enable terminal EN # is at a low level. In the present embodiment, a START_OK signal is input to the enable terminal EN #.

ANDゲート23は、START_OK信号と調光用パルス信号PWMの論理積にもとづき、フィードバックスイッチSW1を制御する。これによりフィードバックスイッチSW1は、START_OK信号がハイレベル、つまりクランプ回路40が非アクティブであり、かつ調光用パルス信号PWMが点灯を指示する期間TONにオンする。 The AND gate 23 controls the feedback switch SW1 based on the logical product of the START_OK signal and the dimming pulse signal PWM. Thus the feedback switch SW1, START_OK signal is high level, i.e. the clamp circuit 40 is inactive, and the pulse signal PWM dimming turned on during the period T ON instructing lighting.

パルス変調器20は、たとえばパルス幅変調器であり、フィードバック電圧VFBに応じたデューティ比を有し、かつ固定された周期を有するパルス信号SPWMを生成する。具体的にはフィードバック電圧VFBが高いほどパルス信号SPWMのデューティ比は大きくなる。 The pulse modulator 20 is, for example, a pulse width modulator, and generates a pulse signal S PWM having a duty ratio corresponding to the feedback voltage V FB and having a fixed period. Specifically, the duty ratio of the pulse signal S PWM increases as the feedback voltage V FB increases.

たとえばパルス変調器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。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、パルス変調器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。 For example, the pulse modulator 20 includes an oscillator 24 and a PWM comparator 26. The oscillator 24 generates a periodic voltage V OSC of a triangular wave or a sawtooth wave. The PWM comparator 26 compares the feedback voltage V FB with the periodic voltage V OSC and generates a PWM signal S PWM having a level corresponding to the comparison result. Note that a pulse frequency modulator or the like may be used as the pulse modulator 20. The frequency of the PWM signal S PWM is sufficiently higher than the frequency of PWM drive by the current drive circuit 8 and is several hundred kHz (for example, 600 kHz).

図3は、図2のクランプ回路40の構成例を示す回路図である。クランプ回路40は、主として、NチャンネルMOSFETの第1トランジスタM11と、第1トランジスタM11と相補的な、すなわちPチャンネルMOSFETの第2トランジスタM12と、を備える。第1トランジスタM11の第1端子(ソース)は、FB端子に接続される。第2トランジスタM12のソースは、第1トランジスタM11の制御端子(ゲート)に接続され、第2トランジスタM12の制御端子(ゲート)には、ソフトスタート電圧VSSが入力される。 FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of the clamp circuit 40 of FIG. The clamp circuit 40 mainly includes a first transistor M11 of an N-channel MOSFET and a second transistor M12 that is complementary to the first transistor M11, that is, a P-channel MOSFET. The first terminal (source) of the first transistor M11 is connected to the FB terminal. The source of the second transistor M12 is connected to the control terminal (gate) of the first transistor M11, and the soft start voltage VSS is input to the control terminal (gate) of the second transistor M12.

第1トランジスタM11に対する負荷としてインピーダンス回路51が設けられる。インピーダンス回路51は、FB端子と固定電圧端子(接地端子)の間に設けられる。インピーダンス回路51は、抵抗11およびスイッチM13を含む。インバータ54は、START_OK信号を反転し、スイッチM13のゲートに入力する。こうしてスイッチM13は、クランプ回路40がアクティブの期間にオンするよう制御される。   An impedance circuit 51 is provided as a load for the first transistor M11. The impedance circuit 51 is provided between the FB terminal and the fixed voltage terminal (ground terminal). The impedance circuit 51 includes a resistor 11 and a switch M13. The inverter 54 inverts the START_OK signal and inputs it to the gate of the switch M13. Thus, the switch M13 is controlled so as to be turned on while the clamp circuit 40 is active.

第2トランジスタM12のソースと固定電圧端子(電源端子)の間には、第2トランジスタM12に対する負荷として電流源52が設けられる。   A current source 52 is provided as a load for the second transistor M12 between the source of the second transistor M12 and a fixed voltage terminal (power supply terminal).

第1トランジスタM11、第2ランジスタM12それぞれのゲートソース間電圧をVと書くとき、トランジスタM12のソース電位、すなわちトランジスタM11のゲート電位は、VSS+Vとなる。FB端子の電位は、トランジスタM11のゲート電位よりもV低いため、ソフトスタート電圧VSSと等しくなる。 When the gate-source voltage of each of the first transistor M11 and the second transistor M12 is written as V T , the source potential of the transistor M12, that is, the gate potential of the transistor M11 is V SS + V T. The potential of the FB terminal, due to the low V T than the gate potential of the transistor M11, is equal to the soft-start voltage V SS.

オフ回路53は、クランプ回路40が非アクティブの期間に、第1トランジスタM11のゲートの電位を、第1トランジスタM11がオフするレベルに固定する。たとえばオフ回路53は、第1トランジスタM11のゲートと固定電圧端子(接地端子)の間に設けられ、その制御端子にSTART_OK信号が入力されたNチャンネルMOSFET(トランジスタM14)で構成できる。START_OK信号がハイレベルとなると、トランジスタM14がオンし、第1トランジスタM11がオフする。   The off circuit 53 fixes the potential of the gate of the first transistor M11 to a level at which the first transistor M11 is turned off while the clamp circuit 40 is inactive. For example, the off circuit 53 can be configured by an N-channel MOSFET (transistor M14) that is provided between the gate of the first transistor M11 and a fixed voltage terminal (ground terminal) and has a START_OK signal input to its control terminal. When the START_OK signal becomes high level, the transistor M14 is turned on and the first transistor M11 is turned off.

クランプ回路40は、LEDストリング6に流れる駆動電流ILEDが所定レベルより低い期間にアクティブとなり、高い期間に非アクティブとなる。別の観点から見ると、クランプ回路40は、LEDストリング6が発光可能となるまでの期間、アクティブとなり、発光可能となった後に非アクティブとなる。 The clamp circuit 40 becomes active during a period when the drive current I LED flowing through the LED string 6 is lower than a predetermined level, and becomes inactive during a high period. From another point of view, the clamp circuit 40 becomes active during a period until the LED string 6 can emit light, and becomes inactive after the light emission becomes possible.

ソフトスタート回路32は、スタンバイ信号STBがハイレベルに遷移すると、クロック信号CLKに応じてカウントアップするデジタルカウンタ34と、カウンタ34のカウント値をアナログ電圧に変換し、ソフトスタート電圧VSSを生成するD/Aコンバータ36を含んでもよい。カウンタ34は、カウント値CNTが所定値に達するとハイレベルとなるSS_END信号を生成する。SS_END信号は、ソフトスタート電圧VSSが所定レベルより低いときローレベル、高いときハイレベルとなる。 When the standby signal STB transitions to a high level, the soft start circuit 32 generates a soft start voltage V SS by converting a digital counter 34 that counts up according to the clock signal CLK and a count value of the counter 34 into an analog voltage. A D / A converter 36 may be included. The counter 34 generates an SS_END signal that becomes a high level when the count value CNT reaches a predetermined value. SS_END signal becomes low level, high when a high level when the soft-start voltage V SS is lower than the predetermined level.

ソフトスタート回路32は、キャパシタおよびキャパシタを充電、あるいは放電する回路の組み合わせで構成してもよい。   The soft start circuit 32 may be configured by a combination of a capacitor and a circuit that charges or discharges the capacitor.

続いて点灯検出回路60によるLED_ON_ALL信号の生成について説明する。図4は、点灯検出回路60および電流源CSの構成を示す回路図である。図4には、全nチャンネルのうち、1チャンネル(第iチャンネル)の構成が示される。電流駆動回路8の電流源CSは、駆動トランジスタM21、電流検出抵抗R21、演算増幅器OA1、調光用スイッチM22を備える。 Next, generation of the LED_ON_ALL signal by the lighting detection circuit 60 will be described. FIG. 4 is a circuit diagram showing the configuration of the lighting detection circuit 60 and the current source CS i . FIG. 4 shows the configuration of one channel (i-th channel) among all n channels. The current source CS i of the current drive circuit 8 includes a drive transistor M21, a current detection resistor R21, an operational amplifier OA1, and a dimming switch M22.

接地端子LED_GNDは、外部の接地電位と接続される。駆動トランジスタM21および電流検出抵抗R21は、LEDストリング6のカソードであるLED端子LEDと接地端子LED_GNDの間に順に直列に設けられる。演算増幅器OA1の反転入力端子は、駆動トランジスタM21および電流検出抵抗R21の接続点と接続され、その非反転入力端子には、駆動電流ILEDiを指示する制御電圧VDIMが印加される。この電流源CSによって、駆動電流ILEDiが生成される。
LEDi=VDIM/R21
The ground terminal LED_GND is connected to an external ground potential. The drive transistor M21 and the current detection resistor R21 are sequentially provided in series between the LED terminal LED i that is the cathode of the LED string 6 and the ground terminal LED_GND. The inverting input terminal of the operational amplifier OA1 is connected to a connection point between the driving transistor M21 and the current detection resistor R21, and a control voltage V DIM indicating the driving current I LEDi is applied to the non-inverting input terminal. The drive current I LEDi is generated by the current source CS i .
I LEDi = V DIM / R21

調光用スイッチM22は、駆動トランジスタM21の制御端子(ゲート)と接地端子LED_GNDの間に設けられ、調光用パルス信号PWMに応じてオン、オフが制御される。インバータ63は、調光用パルス信号PWMを反転し、調光用スイッチM22のゲートに入力する。調光用パルス信号PWMがローレベルの期間(消灯期間TOFF)、調光用スイッチM22がオンし、駆動トランジスタM21のゲートがローレベルとなり、駆動トランジスタM21がオフする。 The dimming switch M22 is provided between the control terminal (gate) of the drive transistor M21 and the ground terminal LED_GND, and is controlled to be turned on and off according to the dimming pulse signal PWM i . The inverter 63 inverts the dimming pulse signal PWM i and inputs it to the gate of the dimming switch M22. During a period in which the dimming pulse signal PWM i is at a low level (light extinction period T OFF ), the dimming switch M22 is turned on, the gate of the driving transistor M21 is at a low level, and the driving transistor M21 is turned off.

点灯検出回路60は、調光用パルス信号PWMが点灯を指示する点灯期間TONにおいて、駆動トランジスタM21のゲートの電位Vを所定のレベルVaと比較することにより、LEDストリング6に流れる駆動電流ILEDiが所定レベルに達したことを検出する。検出結果を示すLED_ON信号は、V>Vaのときローレベル、V<Vaのときハイレベルとなる。 Lighting detection circuit 60, the lighting period T ON pulse signal PWM i dimming instructs the lighting, by comparing the potential V G of the gate of the driving transistor M21 and a predetermined level Va, through the LED string 6 i It is detected that the drive current I LEDi has reached a predetermined level. The LED_ON i signal indicating the detection result is at a low level when V G > Va and is at a high level when V G <Va.

具体的に点灯検出回路60は、トランジスタM31、電流源62、抵抗68、トランジスタM32を含む。PチャンネルMOSFETであるトランジスタM31のソースは、演算増幅器OA1の上側電源端子VDDに接続され、そのゲートは駆動トランジスタM21の制御端子(ゲート)に接続される。電流源62は、トランジスタM31のドレインと演算増幅器OA1の下側電源端子(LED_GND)の間に設けられる。トランジスタM32はNチャンネルMOSFETであり、そのゲートが、トランジスタM31のドレインに接続され、そのソースが下側電源端子(LED_GND)に接続される。トランジスタM32のドレインと上側電源端子VDDの間には、トランジスタM32に対する負荷として抵抗68が設けられる。 Specifically, the lighting detection circuit 60 includes a transistor M31, a current source 62, a resistor 68, and a transistor M32. The source of the transistor M31, which is a P-channel MOSFET, is connected to the upper power supply terminal V DD of the operational amplifier OA1, and the gate thereof is connected to the control terminal (gate) of the drive transistor M21. The current source 62 is provided between the drain of the transistor M31 and the lower power supply terminal (LED_GND) of the operational amplifier OA1. The transistor M32 is an N-channel MOSFET, its gate is connected to the drain of the transistor M31, and its source is connected to the lower power supply terminal (LED_GND). A resistor 68 is provided as a load for the transistor M32 between the drain of the transistor M32 and the upper power supply terminal VDD .

点灯検出回路60は、トランジスタM32のドレイン電位VD_M32に応じてLED_ON信号を生成する。インバータ65は、インバータ63の出力を反転する。インバータ65の出力信号は、調光用パルス信号PWMと同じ論理レベルを有する。ANDゲート67は、インバータ65の出力である調光用パルス信号PWMと同期クロックCLKの論理積を生成し、インバータINV1は、ANDゲート67の出力を反転し、フリップフロップ69のクロック端子に入力する。インバータINV2は、トランジスタM32のドレイン電位VD_M32を反転し、フリップフロップ69のデータ端子(D)に入力する。フリップフロップ69の出力が、LED_ON信号となる。LED_ON信号は、第iチャンネルのLEDストリング6にあるレベルの駆動電流ILEDiが流れているとき、言い換えれば、出力電圧VOUTがある電圧レベル以上となっているときにアサート(ハイレベル)される。 The lighting detection circuit 60 generates an LED_ON i signal according to the drain potential V D_M32 of the transistor M32. Inverter 65 inverts the output of inverter 63. The output signal of the inverter 65 has the same logic level as the dimming pulse signal PWM. The AND gate 67 generates a logical product of the dimming pulse signal PWM i that is the output of the inverter 65 and the synchronous clock CLK, and the inverter INV1 inverts the output of the AND gate 67 and inputs it to the clock terminal of the flip-flop 69. To do. The inverter INV2 inverts the drain potential V D_M32 of the transistor M32 and inputs the inverted signal to the data terminal (D) of the flip-flop 69. The output of the flip-flop 69 becomes the LED_ON i signal. The LED_ON i signal is asserted (high level) when a certain level of drive current I LEDi flows in the LED string 6 of the i-th channel, in other words, when the output voltage VOUT is equal to or higher than a certain voltage level. The

ORゲート71は、全チャンネルのLED_ON〜LED_ON信号の論理和をとり、LED_ON_ALL信号を生成する。 The OR gate 71 calculates the logical sum of the LED_ON 1 to LED_ON n signals of all channels and generates an LED_ON_ALL signal.

以上が発光装置3の構成である。続いてその動作を説明する。
図5は、図2の発光装置3の動作を示す波形図である。時刻t1にスタンバイ信号STBがハイレベルに遷移し、スイッチング電源4の起動が指示される。起動開始とともにソフトスタート電圧VSSが上昇し始める。このときクランプ回路40はアクティブであり、フィードバック電圧VFBも、ソフトスタート電圧VSSに追従して上昇する。これによりパルス信号SPWMのデューティ比は、ソフトスタート電圧VSSに応じて増大していく。
The above is the configuration of the light-emitting device 3. Next, the operation will be described.
FIG. 5 is a waveform diagram showing the operation of the light emitting device 3 of FIG. At time t1, the standby signal STB transitions to a high level, and activation of the switching power supply 4 is instructed. Start the soft-start voltage V SS with the start begins to rise. At this time, the clamp circuit 40 is active, also the feedback voltage V FB, to rise to follow the soft-start voltage V SS. As a result, the duty ratio of the pulse signal S PWM increases in accordance with the soft start voltage V SS .

フィードバック電圧VFBが周期電圧VOSCの下限レベルより高くなると(時刻t2)、パルス信号SPWMが生成される。そして調光用パルス信号PWMが点灯期間TONを示す間、ドライバ28によってスイッチング信号SWOUTが生成され、スイッチングトランジスタM1がスイッチングされる。スイッチング信号SWOUTは、調光用パルス信号PWMより高い周波数でパルス変調されているが、図5ではスイッチング信号SWOUTのパルス変調の様子は省略している。 When the feedback voltage V FB becomes higher than the lower limit level of the periodic voltage V OSC (time t2), the pulse signal S PWM is generated. The pulse signal PWM i dimming while showing a lighting period T ON, the switching signal SWOUT is generated by the driver 28, the switching transistor M1 is switched. The switching signal SWOUT is pulse-modulated at a frequency higher than that of the dimming pulse signal PWM i, but the state of pulse modulation of the switching signal SWOUT is omitted in FIG.

スイッチングトランジスタM1がスイッチングする期間と、出力電圧VOUTが上昇する。なお出力電圧VOUTが低い間は、点灯期間TONであっても駆動電流ILEDiが流れない。駆動電流ILEDiが流れ始める前において、駆動トランジスタM21のゲート電圧Vは、点灯期間TONにおいてハイレベル(VDD)、消灯期間TOFFにおいてローレベル(0V)を調光用パルス信号PWMと同期して交互に繰り返す。 The output voltage VOUT rises while the switching transistor M1 is switched. Note while the output voltage V OUT is low, even lighting period T ON does not flow the driving current I LEDi. Before the drive current I LEDi starts to flow, the gate voltage V G of the driving transistor M21 is the high level (V DD) in the lighting period T ON, OFF period T pulse signal dimming the low level (0V) in OFF PWM i It repeats alternately in synchronization with.

出力電圧VOUTが上昇するに従い、駆動電流ILEDiが増加していく。駆動電流ILEDiの増加にともない、点灯期間TONにおける駆動トランジスタM21のゲート電圧Vは低下しはじめる。そして、駆動電流ILEDiがあるレベルに達すると、ゲート電圧Vが所定レベルVaに低下し、トランジスタM32のドレイン電位VD_M32がハイレベルとなる。ハイレベルのドレイン電位VD_M32が同期クロックCLKによってフリップフロップ69に取り込まれ、LED_ON信号がハイレベルとなる。つまり、あるレベルの駆動電流ILEDiが流れ始めたことが検出される(時刻t3)。 As the output voltage V OUT increases, the drive current I LEDi increases. With the increase in the drive current I LEDi, the gate voltage V G of the driving transistor M21 in the lighting period T ON starts to decrease. When it reaches a certain level the drive current I LEDi, the gate voltage V G is decreased to a predetermined level Va, the drain potential V D_M32 transistor M32 becomes high. The high level drain potential V D_M32 is taken into the flip-flop 69 by the synchronous clock CLK, and the LED_ON i signal becomes high level. That is, it is detected that a certain level of drive current I LEDi has started to flow (time t3).

LED_ON信号がハイレベルとなると、クランプ回路40が非アクティブに切りかえられ、フィードバックスイッチSW1がオンする。これにより検出電圧VLEDに応じたフィードバックが有効となり、フィードバック電圧VFBが、検出電圧VLEDと基準電圧VREFの誤差に応じたレベルとなる。 When the LED_ON i signal becomes high level, the clamp circuit 40 is switched to inactive and the feedback switch SW1 is turned on. Thereby, feedback according to the detection voltage V LED becomes effective, and the feedback voltage V FB becomes a level according to the error between the detection voltage V LED and the reference voltage V REF .

以上が発光装置3の起動動作である。
この発光装置3によれば、スタンバイ状態からの復帰時に、調光用パルス信号PWMのデューティ比が小さい場合であっても、フィードバック電圧VFB、つまりパルス信号SPWMのデューティ比を、ソフトスタート電圧VSSに追従して増大させることができ、出力電圧VOUTを短時間で上昇させる。また、スイッチング電源4の動作開始からある期間が経過した後に、クランプ回路40を非アクティブとしてソフトスタート電圧VSSに応じたフィードバック電圧VFBの制御を解除することにより、検出電圧VLEDが基準電圧VREFと近づくようなフィードバック制御に移行させることができる。
The above is the startup operation of the light emitting device 3.
According to the light emitting device 3, even when the duty ratio of the dimming pulse signal PWM is small when returning from the standby state, the feedback voltage V FB , that is, the duty ratio of the pulse signal S PWM is set to the soft start voltage. It can be increased so as to follow the V SS, increases in a short time the output voltage V OUT. Also, after a certain period from the start of the operation of the switching power supply 4 has elapsed, by releasing the control of the feedback voltage V FB corresponding to the soft-start voltage V SS clamp circuit 40 as inactive, the detection voltage V LED is a reference voltage It is possible to shift to feedback control that approaches V REF .

移行の直前において、フィードバック電圧VFBの電圧レベルは、ソフトスタート電圧VSSと等しく、移行後は、検出電圧VLEDと基準電圧VREFの誤差に応じて定まる電圧レベルとなる。この回路では、あるレベルの駆動電流ILEDが流れ始めると、フィードバック制御へと移行させるため、2つの電圧レベルを近づけることができる。これにより移行の前後でフィードバック電圧VFBが大きく変動し、出力電圧VOUTが変動するのを抑制することができる。 Immediately before the transition, the feedback voltage V FB is equal to the soft-start voltage V SS, after the migration, the voltage level determined according to the error of the detection voltage V LED and the reference voltage V REF. In this circuit, when a certain level of drive current I LED starts to flow, the control shifts to feedback control, so that the two voltage levels can be brought close to each other. As a result, the feedback voltage V FB largely fluctuates before and after the transition, and the output voltage VOUT can be prevented from fluctuating.

またクランプ回路40の点灯検出回路60は、駆動トランジスタM21の制御端子の電圧Vにもとづいて所定レベルの駆動電流ILEDが流れ始めたことを検出している。これは、出力電圧VOUTに応じたOVP電圧VOVPにもとづいて検出する場合に比べて以下の利点を有する。 The lighting detection circuit 60 of the clamp circuit 40 detects that a predetermined level of the drive current I LED has started to flow based on the voltage V G of the control terminal of the drive transistor M21. This has the following advantages compared to the case of detecting based on the OVP voltage V OVP corresponding to the output voltage V OUT .

LEDストリング6にあるレベルの駆動電流ILEDが流れているときの電圧降下(順方向電圧)Vは、駆動電流ILEDの大きさや、LEDストリング6に含まれるLEDの個数に応じてさまざまである。したがってOVP電圧VOVPによって駆動電圧VOUTが十分なレベルに上昇しているかを検出する場合、LEDストリング6に応じて、OVP電圧VOVPと比較すべきしきい値レベルを最適化する必要がある。駆動トランジスタM21の制御端子の電圧にもとづく検出では、LEDストリング6に応じてしきい値レベルを変化させる必要がないという利点がある。これは、さまざまなLEDストリング6を駆動する汎用性が求められる制御IC100において、きわめて重要なメリットである。 Voltage drop (forward voltage) V F when the level of the driving current I LED in the LED string 6 is flowing, the size and the drive current I LED, vary according to the number of LED included in the LED string 6 is there. Therefore, when detecting whether driving voltage V OUT by OVP voltage V OVP is rising to a sufficient level, in accordance with the LED string 6, it is necessary to optimize the threshold level to be compared with the OVP voltage V OVP . The detection based on the voltage of the control terminal of the drive transistor M21 has an advantage that it is not necessary to change the threshold level according to the LED string 6. This is a very important merit in the control IC 100 in which versatility for driving various LED strings 6 is required.

続いて、チャンネルごとのLEDストリング6の、オープン故障、ショート故障、非接続を検出するための技術を説明する。この技術は、上述した制御IC100と組み合わせて、あるいはそれとは別に利用することができる。   Next, a technique for detecting an open fault, a short fault, and no connection of the LED string 6 for each channel will be described. This technique can be used in combination with or separately from the control IC 100 described above.

図6は、実施の形態に係る制御IC100aの構成を示す回路図である。図6は、i番目のチャンネルのみを代表的に示している。   FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of the control IC 100a according to the embodiment. FIG. 6 representatively shows only the i-th channel.

制御IC100aは、すでに説明した構成に加えて、主としてチャンネルごとの異常検出用コンパレータCOMP_OPEN、チャンネルごとの強制消灯回路80_i、チャンネルごとのプルアップ回路90_i、ならびに異常検出回路70を備える。 In addition to the configuration described above, the control IC 100a mainly includes an abnormality detection comparator COMP_OPEN i for each channel, a forced turn-off circuit 80_i for each channel, a pull-up circuit 90_i for each channel, and an abnormality detection circuit 70.

異常検出用コンパレータCOMP_OPENは、対応するLED端子(接続端子)LEDの検出電圧VLEDiを所定のしきい値電圧VOPEN_DETと比較する。異常検出用コンパレータCOMP_OPENの入力端子とLED端子LEDの間には、トランジスタM90が設けられる。トランジスタM90のゲートに、たとえばVREG=5Vのハイレベル電圧が入力されると、トランジスタM90はオンし、検出電圧VLEDiが異常検出用コンパレータCOMP_OPENに入力される。 The abnormality detection comparator COMP_OPEN i compares the detection voltage V LEDi of the corresponding LED terminal (connection terminal) LED i with a predetermined threshold voltage V OPEN_DET . A transistor M90 is provided between the input terminal of the abnormality detection comparator COMP_OPEN i and the LED terminal LED i . When a high level voltage of V REG = 5 V, for example, is input to the gate of the transistor M90, the transistor M90 is turned on, and the detection voltage V LEDi is input to the abnormality detection comparator COMP_OPEN.

たとえばVOPEN_DETは、0.2V程度に設定される。そして異常検出用コンパレータCOMP_OPENは、VLEDi<VOPEN_DETのときアサート(たとえばハイレベル)される異常検出信号OPEN_DETを生成する。 For example, V OPEN_DET is set to about 0.2V. Then, the abnormality detection comparator COMP_OPEN i generates an abnormality detection signal OPEN_DET i that is asserted (for example, high level) when V LEDi <V OPEN_DET .

フィードバック電圧用コンパレータCOMP_FBは、FB端子に生ずるフィードバック電圧VFBを所定のしきい値電圧VFB_DETと比較する。たとえばしきい値電圧VFB_DETは4V程度である。そしてフィードバック電圧用コンパレータCOMP_FBは、VFB>VFB_DETのときアサートされる。故障などによってi番目のチャンネルのフィードバックに異常が生じ、検出電圧VLEDiが接地電圧付近に低下すると、フィードバック電圧VFBがハイレベルに跳ね上がる。つまり、フィードバック電圧用コンパレータCOMP_FBによっても、検出電圧VLEDiが通常とりうるレベルから外れていることを検出できる。 The feedback voltage comparator COMP_FB compares the feedback voltage V FB generated at the FB terminal with a predetermined threshold voltage V FB_DET . For example, the threshold voltage V FB_DET is about 4V. The feedback voltage comparator COMP_FB is asserted when V FB > V FB_DET . When an abnormality occurs in the feedback of the i-th channel due to a failure or the like, and the detection voltage V LEDi decreases near the ground voltage, the feedback voltage V FB jumps to a high level. That is, the feedback voltage comparator COMP_FB can also detect that the detection voltage V LEDi is out of the normal level.

強制消灯回路80は、スイッチング電源4の動作開始後に、所定期間τDETの間、電流駆動回路8による駆動電流ILEDの生成を停止させる。たとえば強制消灯回路80には、駆動電流ILEDの停止のためのトリガーとして、上述したSTART_OK信号が入力される。強制消灯回路80は、START_OK信号がローレベルからハイレベルに遷移(アサート)すると、言い換えれば、スイッチング電源4の起動動作開始後にある期間が経過すると、さらに言い換えれば、LEDストリング6に流れる電流が所定レベルに達すると、もしくは、ソフトスタート電圧VSSが所定レベルに達すると、それを契機として所定時間τDETの間、電流源CSによる駆動電流ILEDiの生成を停止させる。トリガーとして利用される信号は、START_OK信号には限定されず、スイッチング電源4の起動後のある時刻にアサートされるその他の信号、たとえばSS_END信号や、LED_ON信号などを用いてもよい。 The forced turn-off circuit 80 stops the generation of the drive current I LED by the current drive circuit 8 for a predetermined period τ DET after the operation of the switching power supply 4 is started. For example, the above-mentioned START_OK signal is input to the forced turn-off circuit 80 as a trigger for stopping the drive current I LED . When the START_OK signal transitions (asserts) from the low level to the high level, in other words, when a certain period of time has elapsed after the start of the activation operation of the switching power supply 4, the forced turn-off circuit 80 further changes the current flowing through the LED string 6 to a predetermined level. When the level reaches or the soft start voltage V SS reaches a predetermined level, the generation of the driving current I LEDi by the current source CS i is stopped for a predetermined time τ DET when the soft start voltage V SS reaches the predetermined level. The signal used as a trigger is not limited to the START_OK signal, and other signals that are asserted at a certain time after the switching power supply 4 is activated, for example, an SS_END signal or an LED_ON signal may be used.

たとえばPWMコントローラ9は、ヒステリシスコンパレータ91、ORゲート93を含む。ヒステリシスコンパレータ91は、外部からの調光用パルス信号PWM_EXTをしきい値電圧と比較し、チャンネルごとの調光用パルス信号PWM’を生成する。ORゲートは、全チャンネルの調光用パルス信号PWM〜PWMを受け、それらの論理和である調光用パルス信号PWMを生成する。 For example, the PWM controller 9 includes a hysteresis comparator 91 and an OR gate 93. The hysteresis comparator 91 compares an external dimming pulse signal PWM_EXT with a threshold voltage, and generates a dimming pulse signal PWM i ′ for each channel. The OR gate receives dimming pulse signals PWM 1 to PWM n for all channels and generates a dimming pulse signal PWM that is the logical sum of them.

たとえば強制消灯回路80は、ワンショット回路82とANDゲート84を含む。ワンショット回路82は、トリガーとなるSTART_OK信号がアサートされると、所定時間τDETの間、ローレベルとなるパルス信号PULSEを生成する。ANDゲート84は、調光用パルス信号PWM’信号とパルス信号PULSEの論理積である調光用パルス信号PWMを生成する。調光用パルス信号PWMは、所定時間τDETの間、調光用パルス信号PWM’のレベルに関わらずローレベルとなり、電流源CSによる駆動電流ILEDiの生成が停止する。なお強制消灯回路80の構成は、図6のそれに限定されるものではない。 For example, the forced turn-off circuit 80 includes a one-shot circuit 82 and an AND gate 84. When the START_OK signal serving as a trigger is asserted, the one-shot circuit 82 generates a pulse signal PULSE that is at a low level for a predetermined time τ DET . The AND gate 84 generates a dimming pulse signal PWM i that is a logical product of the dimming pulse signal PWM i ′ signal and the pulse signal PULSE. The dimming pulse signal PWM i becomes low level for a predetermined time τ DET regardless of the level of the dimming pulse signal PWM i ′, and the generation of the drive current I LEDi by the current source CS i is stopped. The configuration of the forced turn-off circuit 80 is not limited to that shown in FIG.

図6のソフトスタート回路32aは、キャパシタCSS、電流源33、コンパレータ35を含む。キャパシタCSSを電流源33によって充電することにより、キャパシタCSSには、時間とともに上昇するソフトスタート電圧VSSが発生する。コンパレータ35は、ソフトスタート電圧VSSをしきい値電圧VSS_ENDと比較し、VSS>VSS_ENDとなるとアサート(ハイレベル)されるソフトスタート終了信号(SS_END信号)を生成する。もちろん、ソフトスタート回路32aに代えて、図3のソフトスタート回路32、あるいは別の構成を用いてもよい。 The soft start circuit 32a in FIG. 6 includes a capacitor C SS , a current source 33, and a comparator 35. By charging the capacitor C SS with the current source 33, a soft start voltage V SS that increases with time is generated in the capacitor C SS . The comparator 35 compares the soft start voltage V SS with the threshold voltage V SS_END and generates a soft start end signal (SS_END signal) that is asserted (high level) when V SS > V SS_END . Of course, the soft start circuit 32 of FIG. 3 or another configuration may be used instead of the soft start circuit 32a.

プルアップ回路90は、アクティブ状態、非アクティブ状態が切りかえ可能に構成され、アクティブ状態においてLED端子LEDに電流を供給し、LED端子LEDの電位をプルアップする。プルアップ回路90のアクティブ状態、非アクティブ状態は、後述のLEDi_OFF信号によって制御される。 Pull-up circuit 90, an active state, the inactive state is configured to switch between the current supply to the LED terminal LED i in the active state, to pull up the potential of the LED terminal LED i. The active state and inactive state of the pull-up circuit 90 are controlled by an LEDi_OFF signal described later.

プルアップ回路90の構成例を説明する。電流源92は、電流Icを生成する。トランジスタ94、96はカレントミラー回路を形成し、電流Icをコピーする。電流Icは、トランジスタM90を介してLED端子LEDに供給される。トランジスタ98は、トランジスタM94のゲートソース間に設けられる。トランジスタ98がオンすると、トランジスタ94、96がオフとなり、プルアップ回路90の出力電流Icがゼロになる。 A configuration example of the pull-up circuit 90 will be described. The current source 92 generates a current Ic. Transistors 94 and 96 form a current mirror circuit and copy current Ic. The current Ic is supplied to the LED terminal LED i through the transistor M90. The transistor 98 is provided between the gate and source of the transistor M94. When the transistor 98 is turned on, the transistors 94 and 96 are turned off, and the output current Ic of the pull-up circuit 90 becomes zero.

異常検出回路70には、各チャンネルの異常検出信号OPEN_DET1〜n、フィードバック検出信号FB_DET、各チャンネルの調光用パルス信号PWM1〜nが入力される。異常検出回路70は、これらの信号にもとづき、プルアップ回路90のアクティブ状態、非アクティブ状態を切りかえるとともに、保護処理や特定の制御を行う。具体的に異常検出回路70は、チャンネルごとに、対応するLEDストリング6_iを停止すべきときにアサートされるLEDオフ信号(LEDi_OFF信号)と、全チャンネルのLEDストリング6_1〜6_nを停止すべきときにアサートされる全ラッチ信号(ALL_LATCH信号)を生成する。 The abnormality detection circuit 70 receives the abnormality detection signals OPEN_DET 1 to n for each channel, the feedback detection signal FB_DET, and the dimming pulse signals PWM 1 to n for each channel. Based on these signals, the abnormality detection circuit 70 switches the active state and inactive state of the pull-up circuit 90, and performs protection processing and specific control. Specifically, for each channel, the abnormality detection circuit 70 asserts an LED off signal (LEDi_OFF signal) that is asserted when the corresponding LED string 6_i is to be stopped, and when the LED strings 6_1 to 6_n of all the channels are to be stopped. All latch signals (ALL_LATCH signal) to be asserted are generated.

続いて、異常検出回路70の機能および構成を説明する。図7は、図6の異常検出回路70の具体的な構成例を示す回路図である。図7には、第1チャンネルの構成のみが詳細に示される。他のチャンネルは第1チャンネルと同様に構成される。   Next, the function and configuration of the abnormality detection circuit 70 will be described. FIG. 7 is a circuit diagram showing a specific configuration example of the abnormality detection circuit 70 of FIG. FIG. 7 shows only the configuration of the first channel in detail. The other channels are configured in the same manner as the first channel.

異常検出回路70は、起動時の異常(オープン、地絡)検出機能と、通常動作時の異常(オープン、地絡)検出機能と、を備える。   The abnormality detection circuit 70 includes an abnormality (open, ground fault) detection function at startup and an abnormality (open, ground fault) detection function at normal operation.

異常検出回路70は、チャンネルごとに設けられる第1検出部74_i、第2検出部76_i、 第1ORゲートOR1_i、第3ANDゲートAND3_1を備える。また異常検出回路70は、全チャンネルに共通に設けられたカウンタ72、第3ORゲートOR3、第4ORゲートOR4、第4フリップフロップFF4、第5フリップフロップFF5、第4ANDゲートAND4を備える。   The abnormality detection circuit 70 includes a first detection unit 74_i, a second detection unit 76_i, a first OR gate OR1_i, and a third AND gate AND3_1 provided for each channel. The abnormality detection circuit 70 includes a counter 72, a third OR gate OR3, a fourth OR gate OR4, a fourth flip-flop FF4, a fifth flip-flop FF5, and a fourth AND gate AND4 that are provided in common for all channels.

第1検出部74_iは、起動時の異常検出のために設けられ、駆動電流ILEDiの生成が停止する所定期間τDETにおいて、異常検出信号OPEN_DETがアサート(ハイレベル)された場合に、第1検出信号FF1_Q1をアサート(ハイレベル)する。 The first detection unit 74_i is provided for detecting an abnormality at the time of activation. When the abnormality detection signal OPEN_DET i is asserted (high level) during a predetermined period τ DET in which the generation of the drive current I LEDi is stopped, 1 The detection signal FF1_Q1 is asserted (high level).

第1検出部74_iは、第1フリップフロップFF1_iを含む。第1フリップフロップFF1_iのデータ端子(D)には、対応する異常検出信号OPEN_DETが入力され、そのクロック端子には、ワンショット回路82からのPULSE信号が入力される。PULSE信号は、START_OK信号がアサートされてから所定時間τDET検出後に、ポジティブエッジを有する。このポジティブエッジによって、異常検出信号OPEN_DETがラッチされる。 The first detection unit 74_i includes a first flip-flop FF1_i. The corresponding abnormality detection signal OPEN_DET i is input to the data terminal (D) of the first flip-flop FF1_i, and the PULSE signal from the one-shot circuit 82 is input to the clock terminal. The PULSE signal has a positive edge after a predetermined time τ DET is detected after the START_OK signal is asserted. The abnormality detection signal OPEN_DET i is latched by this positive edge.

第2検出部76_iは、ソフトスタート完了後の通常動作時の異常検出のために設けられ、通常動作時において異常状態が所定期間TCP持続するとアサートされる第2検出信号FF2_Qiを生成する。 The second detection unit 76_i is provided for detecting an abnormality during normal operation after the completion of the soft start, and generates a second detection signal FF2_Qi that is asserted when the abnormal state continues for a predetermined period T CP during normal operation.

第2検出部76_iは、第3検出部78_i、第2ANDゲートAND2_i、第2フリップフロップFF2_iを備える。   The second detection unit 76_i includes a third detection unit 78_i, a second AND gate AND2_i, and a second flip-flop FF2_i.

第3検出部78_iは、通常動作時において、正常状態の場合に周期的にローレベルに遷移し、異常状態が検出されるとローレベルに遷移せずにハイレベルを持続する第3検出信号FF3_Qiを生成する。   The third detection unit 78_i periodically transitions to a low level in a normal state during normal operation, and the third detection signal FF3_Qi that maintains a high level without transitioning to a low level when an abnormal state is detected. Is generated.

第3検出部78_iは、第2ORゲートOR2_i、第1ANDゲートAND1_i、第3フリップフロップFF3_iを含む。第2ORゲートOR2_iは、対応する調光用パルス信号PWMと、対応する第3フリップフロップFF3_iの出力FF3_Qiの論理和を生成する。第1ANDゲートAND1_iは、SS_END信号と、対応する第2ORゲートOR2_iの出力と、対応する異常検出信号OPEN_DETの論理積を生成する。第1ANDゲートAND1_iの出力は、対応する第3フリップフロップFF3_iのリセット端子(反転論理)に入力される。第3フリップフロップFF3_iのデータ端子(D)はハイレベルに固定され、クロック端子には、システムクロックCLKが入力される。 The third detection unit 78_i includes a second OR gate OR2_i, a first AND gate AND1_i, and a third flip-flop FF3_i. The second OR gate OR2_i generates a logical sum of the corresponding dimming pulse signal PWM i and the output FF3_Qi of the corresponding third flip-flop FF3_i. The first AND gate AND1_i generates a logical product of the SS_END signal, the output of the corresponding second OR gate OR2_i, and the corresponding abnormality detection signal OPEN_DET i . The output of the first AND gate AND1_i is input to the reset terminal (inverted logic) of the corresponding third flip-flop FF3_i. The data terminal (D) of the third flip-flop FF3_i is fixed at a high level, and the system clock CLK is input to the clock terminal.

LED端子LEDに、LEDストリング6_iが正常に接続されている場合、調光パルス信号PWMがハイレベルとなる点灯期間TONにおいて、VLEDi>VOPEN_DETとなるため、異常検出信号OPEN_DETはネゲート(ローレベル)される。その結果、第1ANDゲートAND1_iの出力がローレベルに変化し、第3フリップフロップFF3_iがリセットされ、異常検出信号FF3_Qiがローレベルに変化する。 The LED terminal LED i, if the LED string 6_i is normally connected, the lighting period T ON in which the dimming pulse signal PWM i becomes a high level, since the V LEDi> V OPEN_DET, the abnormality detection signal OPEN_DET i is Negated (low level). As a result, the output of the first AND gate AND1_i changes to low level, the third flip-flop FF3_i is reset, and the abnormality detection signal FF3_Qi changes to low level.

一方、LED端子LEDにオープン故障あるいは地絡故障が発生すると、調光パルス信号PWMがハイレベルとなる点灯期間TONにおいて、VLEDi<VOPEN_DETとなるため、異常検出信号OPEN_DETがアサート(ハイレベル)される。その結果、第1ANDゲートAND1_iの出力がローレベルに遷移しないため、第3フリップフロップFF3_iがリセットされず、第3フリップフロップFF3_iの出力である異常検出信号FF3_Qiがハイレベルを維持し続ける。 On the other hand, when the open failure or ground fault on the LED terminal LED i occurs in the lighting period T ON in which the dimming pulse signal PWM i becomes a high level, since the V LEDi <V OPEN_DET, the abnormality detection signal OPEN_DET i is asserted (High level). As a result, since the output of the first AND gate AND1_i does not transition to the low level, the third flip-flop FF3_i is not reset, and the abnormality detection signal FF3_Qi that is the output of the third flip-flop FF3_i continues to maintain the high level.

カウンタ72および第3ORゲートOR3は、タイマー回路73を構成する。タイマー回路73は、いずれかのチャンネルの異常検出信号FF3_Qiが所定時間TCPの間、ハイレベルを持続するとアサート(ハイレベル)されるカウント完了信号(COUNT_END信号)を生成するタイマー回路73である。またこのタイマー回路73は、後述するLED_GND_DET信号のアサートが、所定時間TCP持続すると、COUNT_END信号をアサートする。 The counter 72 and the third OR gate OR3 constitute a timer circuit 73. The timer circuit 73 is a timer circuit 73 any channel of the abnormality detection signal FF3_Qi is to generate a predetermined period of time T CP, when sustained high level asserted (high level) by the count completion signal (COUNT_END signal). The timer circuit 73 asserts the COUNT_END signal when assertion of the LED_GND_DET signal described later continues for a predetermined time T CP .

第3ORゲートOR3は、正常状態において、周期的にローレベルに変化し、異常が発生すると、ハイレベルに固定されるリセット信号RSTを生成する。第3ORゲートOR3は、各チャンネルの第3フリップフロップFF3_1〜FF3_nそれぞれの出力信号FF3_Q1〜FF3_Qnと、LED端子のいずれかが地絡していることを示す地絡検出信号(LED_GND_DET信号)の論理和を生成し、リセット信号RSTとして、カウンタ72のリセット端子(反転論理)に入力する。   The third OR gate OR3 periodically changes to a low level in a normal state, and generates a reset signal RST that is fixed to a high level when an abnormality occurs. The third OR gate OR3 is a logical sum of the output signals FF3_Q1 to FF3_Qn of the third flip-flops FF3_1 to FF3_n of each channel and a ground fault detection signal (LED_GND_DET signal) indicating that one of the LED terminals is grounded. Is input to the reset terminal (inverted logic) of the counter 72 as the reset signal RST.

カウンタ72は、クロック端子に入力されるクロックCLKと同期してカウントアップする。正常状態においては、カウンタ72のリセット端子(反転論理)に入力される信号は、パルス調光信号PWMと同期して周期的にローレベルに変化し、カウンタ72は毎周期リセットされる。一方、何らかの異常が検出されると、リセット端子がローレベルに変化しなくなる。つまり異常状態がある時間持続すると、カウンタ72がリセットされることなくカウントアップが進み、カウント値が時間TCPに対応する所定値に達すると、カウント終了信号(COUNT_END信号)がアサート(ハイレベル)される。 The counter 72 counts up in synchronization with the clock CLK input to the clock terminal. In a normal state, a signal input to the reset terminal (inverted logic) of the counter 72 periodically changes to a low level in synchronization with the pulse dimming signal PWM i, and the counter 72 is reset every cycle. On the other hand, when any abnormality is detected, the reset terminal does not change to the low level. That is, when persistent is abnormal state time, the count-up without counter 72 is reset advances, when the count value reaches a predetermined value corresponding to the time T CP, the count end signal (COUNT_END signal) is asserted (high level) Is done.

第2ANDゲートAND2_iは、COUNT_END信号と、対応する第3フリップフロップFF3_iの出力FF3_Qiの論理積を生成し、対応する第2フリップフロップFF2_iのクロック端子に入力する。第2フリップフロップFF2_iのデータ端子(D)はハイレベルに固定される。第2フリップフロップFF2_iの出力である第2検出信号FF2_Qiは、通常動作時において異常状態が所定期間TCP持続するとアサートされる。 The second AND gate AND2_i generates a logical product of the COUNT_END signal and the output FF3_Qi of the corresponding third flip-flop FF3_i, and inputs the logical product to the clock terminal of the corresponding second flip-flop FF2_i. The data terminal (D) of the second flip-flop FF2_i is fixed at a high level. The second detection signal FF2_Qi, which is the output of the second flip-flop FF2_i, is asserted when the abnormal state continues for a predetermined period T CP during normal operation.

第1ORゲートOR1_iは、対応する第1検出部74_iからの第1検出信号FF1_Qiと、対応する第2検出部76_iからの第2検出信号FF2_Qiの論理和を生成し、対応するLEDストリング6_iの駆動を停止すべきときにアサート(ハイレベル)されるLEDi_OFF信号を生成する。つまりLEDi_OFF信号は、起動時において異常が検出されるか、もしくは通常動作時に異常が検出されるとアサートされる。このLEDi_OFF信号は、対応するプルアップ回路90_iのアクティブ状態、非アクティブ状態を切りかえるためにも利用される。   The first OR gate OR1_i generates a logical sum of the first detection signal FF1_Qi from the corresponding first detection unit 74_i and the second detection signal FF2_Qi from the corresponding second detection unit 76_i, and drives the corresponding LED string 6_i. LEDi_OFF signal that is asserted (high level) when the signal is to be stopped is generated. That is, the LEDi_OFF signal is asserted when an abnormality is detected at startup or when an abnormality is detected during normal operation. This LEDi_OFF signal is also used to switch the active state and inactive state of the corresponding pull-up circuit 90_i.

第3ANDゲートAND3_iは、対応するLEDi_OFF信号と、対応する異常検出信号OPEN_DETと、FB_DET信号の論理積を生成する。第4ORゲートOR4は、全チャンネルの第3ANDゲートAND3_1〜AND3_nの出力の論理和を生成する。第4ANDゲートAND4は、SS_END信号と、第4ORゲートOR4の出力の論理積であるLED_GND_DET信号を生成する。つまりプルアップ回路90_iによるプルアップの結果、依然として異常検出信号OPEN_DETがアサートされると、LED_GND_DET信号がアサートされる。 The third AND gate AND3_i generates a logical product of the corresponding LEDi_OFF signal, the corresponding abnormality detection signal OPEN_DET i, and the FB_DET signal. The fourth OR gate OR4 generates a logical sum of the outputs of the third AND gates AND3_1 to AND3_n of all channels. The fourth AND gate AND4 generates an LED_GND_DET signal that is a logical product of the SS_END signal and the output of the fourth OR gate OR4. That is, as a result of pull-up by the pull-up circuit 90_i, when the abnormality detection signal OPEN_DET i is still asserted, the LED_GND_DET signal is asserted.

第4フリップフロップFF4のデータ端子(D)にはハイレベル電圧が入力され、そのクロック端子にはCOUNT_END信号が入力され、そのリセット端子(反転論理)にはLED_GND_DETが入力される。   A high-level voltage is input to the data terminal (D) of the fourth flip-flop FF4, a COUNT_END signal is input to its clock terminal, and LED_GND_DET is input to its reset terminal (inverted logic).

第5フリップフロップFF5のデータ端子(D)にはハイレベル電圧が入力され、そのクロック端子には、第4フリップフロップFF4の出力FF4_Qが入力される。第5フリップフロップFF5の出力は、ALL_LATCH信号として出力される。   A high level voltage is input to the data terminal (D) of the fifth flip-flop FF5, and an output FF4_Q of the fourth flip-flop FF4 is input to the clock terminal. The output of the fifth flip-flop FF5 is output as the ALL_LATCH signal.

以上が異常検出回路70の構成である。続いて、その動作を説明する。図8は、図6の制御IC100aの動作を示すフローチャートである。   The above is the configuration of the abnormality detection circuit 70. Next, the operation will be described. FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the control IC 100a of FIG.

制御IC100aに対するスタンバイ信号STBが、スタンバイ状態から動作状態への遷移を指示すると、制御IC100aによる起動シーケンスが開始する(S100)。そして、ソフトスタートの終了、あるいはLEDストリング6の点灯まで待機する(S102のN)。SS_END信号がアサートされ、またはLED_ON信号がアサートされると(S102のY)、強制消灯回路80が所定期間τDETの間、駆動電流ILEDを停止する(S104)。その結果、VLEDi>VOPEN_DETの場合(S106のY)、LED端子LEDに正常にLEDストリング6_iが接続されているものとして、通常の起動がなされる(S108)。 When the standby signal STB for the control IC 100a instructs the transition from the standby state to the operation state, the activation sequence by the control IC 100a starts (S100). Then, it waits until the end of the soft start or the lighting of the LED string 6 (N in S102). When the SS_END signal is asserted or the LED_ON signal is asserted (Y in S102), the forced turn-off circuit 80 stops the drive current I LED for a predetermined period τ DET (S104). As a result, when V LEDi > V OPEN_DET (Y in S106), normal activation is performed assuming that the LED string 6_i is normally connected to the LED terminal LED i (S108).

LEDi<VOPEN_DETの場合(S106のN)、異常検出用コンパレータCOMP_OPENの出力OPEN_DETがアサートされ、第1検出部74_iによって第1検出信号FF1_Qiがアサートされ、起動時に異常があったものと判定される。そして第1ORゲートOR1_iの出力であるLEDi_OFF信号がアサートされて、プルアップ回路90_iがアクティブ(オン)となる(S110)。 When V LEDi <V OPEN_DET (N in S106), the output OPEN_DET i of the abnormality detection comparator COMP_OPEN is asserted, and the first detection signal FF1_Qi is asserted by the first detection unit 74_i, and it is determined that there is an abnormality at startup Is done. Then, the LEDi_OFF signal that is the output of the first OR gate OR1_i is asserted, and the pull-up circuit 90_i becomes active (ON) (S110).

プルアップ回路90_iがアクティブとなると、LED端子LEDに電流Icが供給される。LED端子LEDにLEDストリング6_iが接続されていない場合、LED端子LEDがプルアップ回路90_iによってプルアップされ、VLEDi>VOPEN_DETとなり(S112のY)、異常検出信号OPEN_DETはネゲート(ローレベル)される。異常検出信号OPEN_DETがネゲートされ続けると、第1ANDゲートAND1_iの出力はローレベルを、第3フリップフロップFF3_Qiはハイレベルを持続し、カウンタ72によるカウント動作が進み、やがてCOUNT_END信号がアサートされる。これにより、第2検出信号FF2_Qiがアサートされ、i番目のチャンネルが不使用であるものと判定される(S114)。この場合、制御IC100aは、i番目のチャンネルのみを不使用とし、その他のチャンネルのLEDストリング6_iについては、駆動を継続する。 When the pull-up circuit 90_i becomes active, the current Ic is supplied to the LED terminal LED i . If LED string 6_i the LED terminal LED i is not connected, the LED terminal LED i is pulled up by the pull-up circuit 90_I, (Y of S112) V LEDi> V OPEN_DET next, the abnormality detection signal OPEN_DET i is negated (low Level). When the abnormality detection signal OPEN_DET i continues to be negated, the output of the first AND gate AND1_i remains at the low level, the third flip-flop FF3_Qi maintains the high level, the count operation by the counter 72 proceeds, and the COUNT_END signal is eventually asserted. Thereby, the second detection signal FF2_Qi is asserted, and it is determined that the i-th channel is not used (S114). In this case, the control IC 100a does not use only the i-th channel, and continues to drive the LED strings 6_i of other channels.

プルアップ回路90_iがアクティブとなっても、LED端子LEDが地絡している場合、LED端子LEDはプルアップされない。その結果、VLEDi<VOPEN_DETとなり(S112のN)、OPEN_DETがアサートされる。
このとき検出電圧VLEDiが接地電圧付近であるため、フィードバック電圧VFBが電源電圧付近まで上昇し、COMP_FB信号がアサートされている。またLEDi_OFF信号もアサートされている。したがって、第3ANDゲートAND3_iの出力がハイレベルとなる。またSS_END信号もアサートされているため、第4ANDゲートAND4の出力、つまりLED_GND_DET信号がアサート(ハイレベル)される(S130)。LED_GND_DET信号がアサートされた状態が持続すると、第3ORゲートOR3の出力であるリセット信号RSTはハイレベルを維持し、カウンタ72によるカウントが進み、やがてCOUNT_END信号がアサートされる。COUNT_END信号がアサートされると、ALL_LATCH信号がアサートされる(S132)。ひとつでも地絡故障しているチャンネルが存在すると、回路が損傷するおそれがあることから、ALL_LATCH信号がアサートされると、制御IC100aは、スイッチング電源4および電流駆動回路8を停止する。
Even if the pull-up circuit 90_i becomes active, if the LED terminal LED i is grounded, the LED terminal LED i is not pulled up. As a result, V LEDi <V OPEN_DET (N in S112), and OPEN_DET i is asserted.
At this time, since the detection voltage V LEDi is near the ground voltage, the feedback voltage V FB rises to near the power supply voltage, and the COMP_FB signal is asserted. The LEDi_OFF signal is also asserted. Therefore, the output of the third AND gate AND3_i becomes high level. Since the SS_END signal is also asserted, the output of the fourth AND gate AND4, that is, the LED_GND_DET signal is asserted (high level) (S130). When the state in which the LED_GND_DET signal is asserted continues, the reset signal RST, which is the output of the third OR gate OR3, maintains the high level, the count by the counter 72 advances, and the COUNT_END signal is asserted eventually. When the COUNT_END signal is asserted, the ALL_LATCH signal is asserted (S132). If there is even one ground fault channel, the circuit may be damaged. Therefore, when the ALL_LATCH signal is asserted, the control IC 100a stops the switching power supply 4 and the current drive circuit 8.

ステップS108に戻る。起動直後の所定期間τDETにおいて異常が検出されないと、通常の起動シーケンスを経て、LEDストリング6_1〜6_nが駆動される(通常動作状態)。通常動作状態においては、パルス調光信号PWMがアサートされる点灯期間TONにおける検出電圧VLEDiが、しきい値電圧VOPEN_DETと比較される。VLEDi>VOPEN_DETであるとき(S120のY)、LEDストリング6_iが正常と判定され、通常動作状態が持続する。 The process returns to step S108. If no abnormality is detected in the predetermined period τ DET immediately after startup, the LED strings 6_1 to 6_n are driven through a normal startup sequence (normal operation state). In the normal operation state, the detected voltage V LEDi in lighting period T ON pulse dimming signal PWM i is asserted is compared with the threshold voltage V OPEN_DET. When V LEDi > V OPEN_DET (Y in S120), it is determined that the LED string 6_i is normal, and the normal operation state continues.

点灯期間TONにおいて、VLEDi<VOPEN_DETとなると(S120のN)、第1ANDゲートAND1の出力がハイレベルを持続し、第3フリップフロップFF3_1がリセットされず、したがってカウンタ72もリセットされない。これにより、カウンタ72のカウントアップが進み(S122のN)、異常状態があるサイクル継続すると、COUNT_END信号がアサートされる(S122のY)。これにより第2フリップフロップFF2_iの出力FF2_Qiがアサートされ、LEDi_OFF信号がアサートされる。これにより、プルアップ回路90_iがアクティブとなる(S124)。その結果、VLEDi>VOPEN_DETが検出されると(S126のY)、第iチャンネルはオープン故障が発生したものと判定される(S128)。この場合、制御IC100aは、i番目のチャンネルのみ駆動を停止し、その他のチャンネルの駆動は継続する。 In the lighting period T ON, when the V LEDi <V OPEN_DET (S120 of N), the output of the 1AND gate AND1 is sustained high level, the third flip-flop FF3_1 is not reset, therefore the counter 72 is also not reset. As a result, the count up of the counter 72 proceeds (N in S122), and when a cycle having an abnormal state continues, the COUNT_END signal is asserted (Y in S122). As a result, the output FF2_Qi of the second flip-flop FF2_i is asserted, and the LEDi_OFF signal is asserted. As a result, the pull-up circuit 90_i becomes active (S124). As a result, when V LEDi > VOPEN_DET is detected (Y in S126), it is determined that an open failure has occurred in the i-th channel (S128). In this case, the control IC 100a stops driving only the i-th channel and continues driving other channels.

LEDi<VOPEN_DETの場合(S126のN)、異常検出信号OPEN_DETがアサートされる。これによりLED_GND_DET信号がアサートされ(S130)、地絡故障と判定される(S132)。この場合、全チャンネルの駆動を停止する。 When V LEDi <V OPEN_DET (N in S126), the abnormality detection signal OPEN_DET i is asserted. As a result, the LED_GND_DET signal is asserted (S130), and it is determined that there is a ground fault (S132). In this case, driving of all channels is stopped.

以上が制御IC100aの動作である。
この制御IC100aによれば、スイッチング電源4の起動直後、駆動電流ILEDが停止する所定期間τDETを設け、その期間における検出電圧VLEDをしきい値電圧と比較することにより、起動当初からLED端子LEDにLEDストリング6_iが接続されていない状態、あるいはLED端子LEDが地絡した状態を検出することができる。
The above is the operation of the control IC 100a.
According to the control IC 100a, immediately after the switching power supply 4 is started, a predetermined period τ DET in which the drive current I LED stops is provided, and the detection voltage V LED in that period is compared with the threshold voltage, so can state LED string 6_i the terminal LED i is not connected, or LED terminal LED i detects a state in which the ground fault.

さらに、プルアップ回路90_iを設けたことにより、起動直後、あるいは通常動作時において、LED端子LEDがオープンであるのか、地絡しているのかを判定することができる。 Further, by providing the pull-up circuit 90_i, it is possible to determine whether the LED terminal LED i is open or grounded immediately after startup or during normal operation.

さらに、チャンネルごとにオープン状態を検出できるため、あるLED端子LEDがオープンと判定された場合、そのチャンネルに関してのみ駆動を停止し、その他のチャンネルについては駆動を持続することができる。 Furthermore, since an open state can be detected for each channel, when it is determined that a certain LED terminal LED i is open, driving can be stopped only for that channel, and driving can be continued for other channels.

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.

LEDストリング6の種類が予め決められている場合には、OVP電圧VOVPにもとづいて、クランプ回路40のアクティブ、非アクティブを切りかえてもよい。
あるいは、電流検出抵抗R21に生ずる電圧降下VR21にもとづいてアクティブ、非アクティブを切りかえてもよい。
When the type of the LED string 6 is determined in advance, the clamp circuit 40 may be switched between active and inactive based on the OVP voltage V OVP .
Alternatively, it may be switched active, inactive based on a voltage drop V R21 occurring in the current detection resistor R21.

当業者であれば、図7の異常検出回路70と同等の機能を有する別の回路を、公知のデジタル回路、アナログ回路の組み合わせによって設計することができ、そうした回路も、本発明の範囲に含まれる。   Those skilled in the art can design another circuit having a function equivalent to that of the abnormality detection circuit 70 of FIG. 7 by a combination of a known digital circuit and analog circuit, and such a circuit is also included in the scope of the present invention. It is.

当業者には、MOSFETとバイポーラトランジスタを置換しうることが理解される。またNチャンネルとPチャンネル、NPN型とPNP型、を適切に入れかえ、電源端子と接地端子を天地反転した変形例も、本発明の範囲に含まれる。   Those skilled in the art will appreciate that MOSFETs and bipolar transistors can be substituted. Further, a modification in which the N channel and the P channel, the NPN type and the PNP type are appropriately replaced, and the power supply terminal and the ground terminal are inverted is also included in the scope of the present invention.

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、各信号のハイレベル、ローレベル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 the high level and low level logic signals of each signal 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.

SW1…フィードバックスイッチ、OA1…演算増幅器、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、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、M11…第1トランジスタ、M12…第2トランジスタ、M13…第3トランジスタ、M14…第4トランジスタ、19…パルス生成部、20…パルス変調器、21…gmアンプ、M21…駆動トランジスタ、R21…電流検出抵抗、22…誤差増幅器、M22…調光用スイッチ、24…オシレータ、26…PWMコンパレータ、28…ドライバ、32…ソフトスタート回路、34…カウンタ、36…D/Aコンバータ、40…クランプ回路、60…点灯検出回路、70…異常検出回路、80…強制消灯回路、82…ワンショット回路、84…ANDゲート、COMP_OPEN…異常検出用コンパレータ、COMP_FB…フィードバック電圧用コンパレータ、90…プルアップ回路、94…ANDゲート、100…制御IC、102…出力回路、PWM…調光用パルス信号。 SW1 ... feedback switch, OA1 ... operational amplifier, L1 ... inductor, C1 ... output capacitor, D1 ... rectifier diode, M1 ... switching transistor, 2 ... electronic device, 3 ... light emitting device, 4 ... switching power supply, 5 ... LCD panel, 6 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... LED string, 8 ... Current drive circuit, 9 ... PWM controller, M11 ... 1st transistor, M12 ... 2nd transistor, M13 ... 3rd transistor, M14 ... 4th transistor, 19 ... Pulse generation part, 20 ... Pulse modulator 21 ... gm amplifier, M21 ... driving transistor, R21 ... current detection resistor, 22 ... error amplifier, M22 ... dimming switch, 24 ... oscillator, 26 ... PWM comparator, 28 ... driver, 32 ... soft start circuit, 34 ... Counter, 36 ... D / A converter, 40 ... Class 60 ... Lighting detection circuit, 70 ... Abnormality detection circuit, 80 ... Forced extinction circuit, 82 ... One-shot circuit, 84 ... AND gate, COMP_OPEN ... Abnormality detection comparator, COMP_FB ... Feedback voltage comparator, 90 ... Pull-up Reference numeral 94, AND gate, 100, control IC, 102, output circuit, PWM, pulse signal for dimming.

Claims (8)

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を制御するとともに、前記発光素子に流れる駆動電流を生成する制御回路であって、
前記発光素子の第2端子が接続されるべき接続端子と、
前記接続端子と接続され、調光用パルス信号に応じた間欠的な駆動電流を生成する電流駆動回路と、
前記接続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フィードバック電圧を生成する誤差増幅器と、
前記フィードバック電圧に応じたデューティ比を有するパルス信号を生成するパルス変調器と、
前記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、
前記検出電圧が所定のしきい値電圧より低いときアサートされる異常検出信号を生成する異常検出用コンパレータと、
制御入力に応じてアクティブ状態、非アクティブ状態が切りかえ可能に構成され、アクティブ状態において前記接続端子に電流を供給するプルアップ回路と、
前記異常検出信号がアサートされると、前記制御入力により前記プルアップ回路をアクティブとし、前記プルアップ回路アクティブ状態において、前記異常検出信号がアサートされたか否かを検出する異常検出回路と、
を備えることを特徴とする制御回路。
A control circuit for controlling a switching power supply for supplying a driving voltage to the first terminal of the light emitting element and generating a driving current flowing in the light emitting element;
A connection terminal to which the second terminal of the light emitting element is to be connected;
A current drive circuit that is connected to the connection terminal and generates an intermittent drive current according to the dimming pulse signal;
An error amplifier that generates a feedback voltage according to an error between a detection voltage generated at the connection terminal and a predetermined reference voltage;
A pulse modulator that generates a pulse signal having a duty ratio corresponding to the feedback voltage;
A driver for driving a switching element of the switching power supply based on the pulse signal;
An abnormality detection comparator that generates an abnormality detection signal that is asserted when the detection voltage is lower than a predetermined threshold voltage;
A pull-up circuit configured to switch between an active state and an inactive state according to a control input, and supplying a current to the connection terminal in the active state;
When the abnormality detection signal is asserted, the pull-up circuit is activated by the control input , and an abnormality detection circuit that detects whether the abnormality detection signal is asserted in the active state of the pull-up circuit;
A control circuit comprising:
前記スイッチング電源の動作開始後に、所定期間、前記電流駆動回路による前記駆動電流の生成を停止させる強制消灯回路をさらに備え、
前記異常検出回路は、前記所定期間において前記異常検出信号がアサートされた場合に前記プルアップ回路をアクティブとし、前記プルアップ回路をアクティブとした後に、前記異常検出信号がアサートされたか否かを検出することを特徴とする請求項1に記載の制御回路。
A forced turn-off circuit for stopping generation of the drive current by the current drive circuit for a predetermined period after the operation of the switching power supply is started;
The abnormality detection circuit activates the pull-up circuit when the abnormality detection signal is asserted during the predetermined period, and detects whether the abnormality detection signal is asserted after activating the pull-up circuit. The control circuit according to claim 1.
前記強制消灯回路は、前記発光素子に流れる前記駆動電流が所定レベルに達してから前記所定期間、前記電流駆動回路による前記駆動電流の生成を停止させることを特徴とする請求項2に記載の制御回路。   3. The control according to claim 2, wherein the forced turn-off circuit stops generation of the drive current by the current drive circuit for the predetermined period after the drive current flowing through the light emitting element reaches a predetermined level. circuit. 前記強制消灯回路は、時間とともに上昇するソフトスタート電圧が所定レベルに達してから前記所定期間、前記電流駆動回路による前記駆動電流の生成を停止させることを特徴とする請求項2または3に記載の制御回路。   The said forced light-off circuit stops generation | occurrence | production of the said drive current by the said current drive circuit for the said predetermined period after the soft start voltage which raises with time reaches a predetermined level, The said drive current generation is characterized by the above-mentioned. Control circuit. 前記異常検出回路は、
前記電流駆動回路が前記駆動電流を生成する期間において前記異常検出信号がアサートされた場合に前記プルアップ回路をアクティブとし、前記プルアップ回路をアクティブとした後に、前記異常検出信号がアサートされたか否かを検出することを特徴とする請求項1に記載の制御回路。
The abnormality detection circuit is
Whether the abnormality detection signal is asserted after the pull-up circuit is activated when the abnormality detection signal is asserted during a period in which the current driving circuit generates the driving current, and the pull-up circuit is activated The control circuit according to claim 1, wherein:
前記異常検出回路は、  The abnormality detection circuit is
前記異常検出用コンパレータにより前記異常検出信号がアサートされると前記プルアップ回路をアクティブとし、前記異常検出用コンパレータにより前記異常検出信号がアサートされないとき前記プルアップ回路を非アクティブとし、  When the abnormality detection signal is asserted by the abnormality detection comparator, the pull-up circuit is activated, and when the abnormality detection signal is not asserted by the abnormality detection comparator, the pull-up circuit is inactive.
前記異常検出信号により前記プルアップ回路をアクティブとした後に、再度、前記異常検出用コンパレータにより前記異常検出信号がアサートされるか否かを検出することを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の制御回路。  6. The method according to claim 1, wherein after the pull-up circuit is activated by the abnormality detection signal, the abnormality detection comparator detects again whether the abnormality detection signal is asserted. Control circuit according to.
発光素子と、
前記発光素子の一端に駆動電圧を供給するスイッチング電源と、
を備え、前記スイッチング電源は、
スイッチング素子を含む出力回路と、
前記スイッチング素子を駆動する請求項1からのいずれかに記載の制御回路と、
を含むことを特徴とする発光装置。
A light emitting element;
A switching power supply for supplying a driving voltage to one end of the light emitting element;
The switching power supply comprises:
An output circuit including a switching element;
The control circuit according to any one of claims 1 to 6 , which drives the switching 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:
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