JP7006866B2 - LED drive circuit - Google Patents
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Description
本発明はLED駆動回路に関する。 The present invention relates to an LED drive circuit.
図2に従来のLED駆動回路を示す。1は電圧入力端子、2,3はn個(nは1以上の整数)のLEDが直列接続された第1および第2のLED群、4はPWM端子である。5は第1の制御回路であり、電圧入力端子1に入力する電圧VINの高低を検出する電圧検知回路51と、その電圧検知回路51の検出結果に応じた制御信号を出力するスイッチ制御回路52を含む。6は駆動回路であり、第1のLED群2を駆動する第1の駆動部61と、第2のLED群3又は第1および第2のLED群2,3の直列回路を駆動する第2の駆動部62を含み、それらは所定の電流値を設定するとともに、PWM端子に入力するPWM信号によって、電流のオン/オフを行う。7~10はスイッチ制御回路52でオン/オフが個別的に制御されるスイッチ回路である。
FIG. 2 shows a conventional LED drive circuit. 1 is a voltage input terminal, 2 and 3 are first and second LED groups to which n LEDs (n is an integer of 1 or more) are connected in series, and 4 is a PWM terminal.
図2に示すLED駆動回路の動作は、特許文献1に開示されているように、スイッチ回路7~10のオン/オフを制御することにより、電圧入力端子1の入力電圧VINが低い電圧のときは第1のLED群2と第2のLED群3を並列接続にして駆動し、電圧入力端子1の入力電圧VINが高い電圧のときは第1のLED群2と第2のLED群3を直列接続にして駆動する。
As disclosed in
このような構成にすることで、入力電圧VINが低い電圧の場合には大きな順方向電圧VfのLEDも使用可能となり、また入力電圧VINが高い電圧の場合には回路のダイナミックレンジを有効活用することができるとともに駆動回路6の電流値を制御することで第1のLED群2と第2のLED群3を並列接続した時と同じ輝度に設定することができる。
With such a configuration, when the input voltage VIN is low, an LED with a large forward voltage Vf can be used, and when the input voltage VIN is high, the dynamic range of the circuit is effectively utilized. By controlling the current value of the
しかし、このようなLED駆動回路ではスイッチ回路の一部で動作不良が起きた場合に問題が生じてしまう。例えば、スイッチ回路7動作不良となった場合、第1のLED群2と第2のLED群3を直列接続するときは第1のLED群2と第2のLED群3は問題なく点灯するが、並列接続する場合には第1のLED群2が点灯しないことになる。また、スイッチ回路10が動作不良となった場合、第1のLED群2と第2のLED群3を直列接続するときは第1のLED群2と第2のLED群3は問題なく点灯するが、並列接続する場合には第2のLED群3が点灯しないことになる。
However, in such an LED drive circuit, a problem occurs when a malfunction occurs in a part of the switch circuit. For example, when the
このLED駆動回路を航海灯LED照明灯の駆動回路として使用した場合、並列接続した第1のLED群2と第2のLED群3のいずれかが点灯しない状態では光量が不足し、航海灯の光量規定を逸脱するといった不具合が発生する。ところが、目視では光量不足は判別しづらいため、不具合状態を見逃してしまう可能性がある。
When this LED drive circuit is used as a drive circuit for a navigation light LED lighting, the amount of light is insufficient when either the
本発明は上記問題点を解消し、LED群の輝度レベルを所望のレベルに設定するとともに光量が不足した場合には目視で不具合状態を確認できるLED駆動回路を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to provide an LED drive circuit that can set the luminance level of the LED group to a desired level and visually confirm the defective state when the amount of light is insufficient.
上記目的を達成するために、
請求項1にかかる発明は、n個(nは1以上の整数)のLEDの直列回路からなる第1および第2のLED群と、複数のスイッチ回路と、前記第1のLED群に流れる電流を制御する第1の駆動部および前記第2のLED群に流れる電流を制御する第2の駆動部を有する駆動回路と、電圧入力端子の電圧を検出して前記複数のスイッチ回路を個別にオン/オフ制御して前記第1のLED群と前記第2のLED群を並列接続あるいは直列接続するとともに前記駆動回路の前記第1および第2の駆動部を制御する第1の制御回路とを備えるLED駆動回路であって、前記第1のLED群を流れる電流を検知する第1の電流検知回路と前記第2のLED群あるいは直列接続された前記第1のLED群と前記第2のLED群を流れる電流を検知する第2の電流検知回路と、前記電圧入力端子の電圧を検出して第1の定電流と第2の定電流を生成する定電流発生回路と、前記第1の電流検知回路で検知した電流と前記第1の定電流を比較する第1の電流比較回路と、前記第2の電流検知回路で検知した電流と前記第2の定電流を比較する第2の電流比較回路とを含む第2の制御回路とを備え、前記第1の制御回路は前記第1の電流比較回路および前記第2の電流比較回路の比較結果が正常であれば前記複数のスイッチ回路のオン/オフの状態を維持し、前記第1の電流比較回路あるいは前記第2の電流比較回路の比較結果が異常であれば前記複数のスイッチ回路をオフして全てのLEDを消灯することを特徴とする。
To achieve the above objectives
The invention according to
本発明によれば、各LED群に流れる電流が正常な電流値であることを検知し、正常であれば所望の状態を保持し、各LED群に電流が流れない等の異常がある場合にはスイッチ回路がオフに制御され、各LED群を全消灯することにより目視で不具合状態であることを確認することができる。 According to the present invention, when it is detected that the current flowing through each LED group is a normal current value, the desired state is maintained if it is normal, and there is an abnormality such as no current flowing through each LED group. The switch circuit is controlled to be off, and by turning off all the LEDs, it is possible to visually confirm that the state is defective.
以下、本発明について図を参照しながら説明する。なお、以下に説明する部材・配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。図面において、同一番号は同等あるいは同一部分を示している。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. The members, arrangements, and the like described below are not limited to the present invention, and can be variously modified within the scope of the purpose of the present invention. In the drawings, the same numbers indicate the same or the same parts.
図1に本発明のLED駆動回路を示す。1は電圧入力端子、2はn個の(nは1以上の整数)のLEDが直列接続された第1のLED群、3もn個のLEDが直列接続された第2のLED群、4はPWM端子である。5は第1の制御回路であり、電圧入力端子1に入力する電圧VINの高低を検出する電圧検知回路51と、その電圧検知回路51の検出結果と後述する第2の制御回路13から出力される制御信号に応じた制御信号を出力するスイッチ制御回路52を含む。6は駆動回路であり、第1のLED群2を駆動する第1の駆動部61と、第2のLED群3又は第1および第2のLED群2,3の直列回路を駆動する第2の駆動部62を含み、それらは所定の電流値を設定するとともに、PWM端子4に入力するPWM信号によって、電流のオン/オフを行う。7~10はスイッチ制御回路52でオン/オフが個別的に制御されるスイッチ回路である。11は第1の電流検知回路であり、第1のLED群2に流れる電流を検知する。12は第2の電流検知回路であり、第2のLED群3あるいは第1および第2のLED群2,3に流れる電流を検知する。13は第2の制御回路であり、電圧検知回路51の検出結果に応じて定電流を生成する定電流発生回路131と、定電流発生回路131で生成された第1の定電流Iref1と第1の電流検知回路11の検知した電流を比較する第1の電流比較回路132と、定電流発生回路131で生成された第2の定電流Iref2と第2の電流検知回路12の検知した電流を比較する第2の電流比較回路133を含む。
FIG. 1 shows the LED drive circuit of the present invention. 1 is a voltage input terminal, 2 is a first LED group in which n LEDs (n is an integer of 1 or more) are connected in series, and 3 is a second LED group in which n LEDs are connected in series. Is a PWM terminal.
さて、電圧入力端子1には、高い電圧あるいは低い電圧VINが入力する。まず、入力電圧VINが、制御回路5の電圧検知回路51において低い所望の電圧であると検知されたときは、スイッチ制御回路52によって、スイッチ回路7,8,10がオンに制御され、スイッチ回路9がオフに制御される。これにより、第1および第2のLED群2,3が電圧入力端子1に対して並列接続される。そして、駆動回路6の駆動部61,62が互いに同じ電流値に設定され且つ同じPWM信号で制御されることで、第1および第2のLED群2,3の各LEDがそのPWM制御に応じた同じ輝度で発光する。
Now, a high voltage or a low voltage VIN is input to the
また、第1の制御回路5の電圧検知回路51の検出結果は第2の制御回路13の定電流発生回路131へ入力され、定電流発生回路131は所望の定電流を生成し、第1の電流比較回路132へ第1の定電流Iref1を、第2の電流比較回路133へ第2の定電流Iref2を出力する。第1の電流検知回路11では、第1のLED群2に流れる電流を検知し、その検知した電流と第1の定電流Iref1を第2の制御回路13の第1の電流比較回路132にて比較し、第1のLED群2に流れる電流が所望の電流であることを検知する。同様に、第2の電流検知回路12では、第2のLED群3に流れる電流を検知し、その検知した電流と第2の定電流Iref2を第2の制御回路13の第2の電流比較回路133にて比較し、第2のLED群3に流れる電流が所望の電流であることを検知する。
Further, the detection result of the
第1および第2のLED群2,3に流れる電流が所望の電流である場合は、スイッチ制御回路52によって、スイッチ回路7,8,10がオンに制御されスイッチ回路9がオフに制御された状態を維持する。スイッチ回路等の異常により、第1および第2のLED群2,3に流れる電流が所望の電流でないことを第1の電流比較回路11あるいは第2の電流比較回路12が検知した場合は、スイッチ制御回路52によってスイッチ回路7~10がオフに制御される。これにより第1および第2のLED群2,3のどちらも点灯しないため、目視で不具合状態であることを確認することができる。
When the current flowing through the first and
次に、入力電圧VINが、第1の制御回路5の電圧検知回路51において高い所望の電圧であると検知されたときは、スイッチ制御回路52によって、スイッチ回路8,9がオンに制御され、スイッチ回路7,10がオフに制御される。これにより、第1および第2のLED群2,3が電圧入力端子1に対して直列接続される。このとき、駆動回路6の駆動部62がPWM制御されることで、第1および第2のLED群2,3がそのPWM制御に応じた輝度で発光する。このとき、駆動部62の電流値を、スイッチ制御回路52によって、並列接続されていた際に第2のLED群3に流れた電流値と同じ電流値に制御することで、第1および第2のLED群2,3が並列接続されていた際に入力したPWM信号と同じPWM信号が入力する際に、直列接続された第1および第2のLED群2,3の各LEDの輝度レベルを並列接続時の輝度レベルと同程度にすることができる。
Next, when the input voltage VIN is detected to be a high desired voltage in the
また、第1の制御回路5の電圧検知回路51の検出結果は第2の制御回路13の定電流発生回路131へ入力され、定電流発生回路131は所望の定電流を生成し、第2の制御回路13の第2の電流比較回路133へ第2の定電流Iref2を出力する。第2の電流検知回路12では、第1および第2のLED群2,3に流れる電流を検知し、その検知した電流と第2の定電流Iref2を第2の制御回路13の第2の電流比較回路133にて比較し、第1および第2のLED群2,3に流れる電流が所望の電流であることを検知する。
Further, the detection result of the
第1および第2のLED群2,3に流れる電流が所望の電流である場合は、スイッチ制御回路52によって、スイッチ回路8,9がオンに制御されスイッチ回路7,10がオフに制御された状態を維持する。スイッチ回路等の異常により、第1および第2のLED群2,3に流れる電流が所望の電流でないことを第2の電流比較回路12が検知した場合は、スイッチ制御回路52によってスイッチ回路7~10がオフに制御される。これにより第1および第2のLED群2,3のどちらも点灯しないため、目視で不具合状態であることを確認することができる。
When the current flowing through the first and
以上のように、本発明によれば、入力電圧の高低に応じて第1および第2のLED群2,3を並列接続あるいは直列接続することで回路のダイナミックレンジを有効に活用してLED群の輝度レベルを所望のレベルに設定することができるとともに、スイッチ回路等の異常により第1および第2のLED群2,3に流れる電流が所望の電流とならず光量が不足した場合に不具合状態を目視で容易に確認することができる。
As described above, according to the present invention, the LED group can effectively utilize the dynamic range of the circuit by connecting the first and
1:電圧入力端子、2,3:LED群、4:PWM端子、5:第1の制御回路、51:電圧検知回路、52:スイッチ制御回路、6:駆動回路、61:第1の駆動部、62:第2の駆動部、7~10:スイッチ回路、11:第1の電流検知回路、12:第2の電流検知回路、13:第2の制御回路、131:定電流発生回路、132:第1の電流比較回路、133:第2の電流比較回路 1: Voltage input terminal, 2, 3: LED group, 4: PWM terminal, 5: First control circuit, 51: Voltage detection circuit, 52: Switch control circuit, 6: Drive circuit, 61: First drive unit , 62: 2nd drive unit, 7-10: switch circuit, 11: 1st current detection circuit, 12: 2nd current detection circuit, 13: 2nd control circuit, 131: constant current generation circuit, 132 : First current comparison circuit 133: Second current comparison circuit
Claims (1)
前記第1のLED群を流れる電流を検知する第1の電流検知回路と前記第2のLED群あるいは直列接続された前記第1のLED群と前記第2のLED群を流れる電流を検知する第2の電流検知回路と、前記電圧入力端子の電圧を検出して第1の定電流と第2の定電流を生成する定電流発生回路と、前記第1の電流検知回路で検知した電流と前記第1の定電流を比較する第1の電流比較回路と、前記第2の電流検知回路で検知した電流と前記第2の定電流を比較する第2の電流比較回路とを含む第2の制御回路とを備え、
前記第1の制御回路は前記第1の電流比較回路および前記第2の電流比較回路の比較結果が正常であれば前記複数のスイッチ回路のオン/オフの状態を維持し、前記第1の電流比較回路あるいは前記第2の電流比較回路の比較結果が異常であれば前記複数のスイッチ回路をオフして全てのLEDを消灯する、
ことを特徴とするLED駆動回路。 A first and second LED group consisting of a series circuit of n LEDs (n is an integer of 1 or more), a plurality of switch circuits, and a first drive unit that controls a current flowing through the first LED group. A drive circuit having a second drive unit that controls the current flowing through the second LED group, and the first switch circuit that detects the voltage of the voltage input terminal and individually turns on / off the plurality of switch circuits. An LED drive circuit including a first control circuit for connecting the LED group and the second LED group in parallel or in series and controlling the first and second drive units of the drive circuit.
A first current detection circuit that detects the current flowing through the first LED group and the second LED group or a second LED group that detects the current flowing through the first LED group and the second LED group connected in series. The current detection circuit of 2, the constant current generation circuit that detects the voltage of the voltage input terminal and generates the first constant current and the second constant current, the current detected by the first current detection circuit, and the above. A second control including a first current comparison circuit for comparing the first constant current and a second current comparison circuit for comparing the current detected by the second current detection circuit with the second constant current. Equipped with a circuit,
If the comparison result of the first current comparison circuit and the second current comparison circuit is normal, the first control circuit maintains the on / off state of the plurality of switch circuits, and the first current If the comparison result of the comparison circuit or the second current comparison circuit is abnormal, the plurality of switch circuits are turned off and all the LEDs are turned off .
An LED drive circuit characterized by this.
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