JP7117184B2 - 点灯回路および車両用灯具 - Google Patents
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Description
本明細書に開示される一実施の形態は、点灯回路に関する。点灯回路は、半導体光源の温度に応じて電気的状態が変化する温感素子と、温度が正常範囲であるとき、温度と正の相関を有し、温度が正常範囲より高い高温範囲において、温度と負の相関を有する駆動電流を生成する電流源と、を備える。
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。
図3は、第1実施例に係る車両用灯具300Aのブロック図である。点灯回路400Aは、電流源410Aおよび調光回路420Aを備える。調光回路420Aは、温感素子402を含み、温感素子402の状態に応じて、駆動電流ILEDの目標量を示す調光電圧VDIMを生成する。電流源410Aは、調光電圧VDIMに対してリニアに変化する駆動電流ILEDを生成する。
IREF=g・VREF
VREF0=VCC×R51/(R51+R52)
IREF=VREF/Rx
すなわちV/I変換回路440は、温度Tに応じたコンダクタンス(ゲイン)gを有する。
g=1/Rx
VDIM=VBAT-R3×IREF
ILED=IREF×R3/R4
=VREF×g×R3/R4
図5は、第2実施例に係る車両用灯具300Bのブロック図である。車両用灯具300Bは、スイッチSW1を介してバッテリ2からの直流電圧(バッテリ電圧VBAT)を入力電圧VINとして受ける。車両用灯具300Bは、半導体光源302および点灯回路400Bを含む。
VDIM0=VREF×R6/(Rx+R6)
電流源410の構成は、実施例で説明したそれらに限定されず、公知のその他の回路構成を採用することができる。たとえば、半導体光源302に含まれるダイオードの個数が少ない場合、降圧コンバータを用いてもよい。
実施の形態では、温感素子として負の温度係数を有するNTCサーミスタを用いたがその限りでなく、PTCサーミスタ(ポジスタ)を用いてもよい。あるいは、PN接合(すなわちダイオード)に定電流を流したときの両端間電圧が、温度依存性を有することを利用したダイオード温度センサを温感素子として用いてもよい。
実施の形態では、調光電圧VDIMにもとづくアナログ調光(リニア調光)により、駆動電流ILEDを変化させたがその限りでなく、PWM調光を用いてもよい。この場合、調光電圧VDIMに応じたデューティ比を有する調光パルスを生成し、調光パルスにもとづいて、一定量に安定化された定電流をスイッチングすることにより駆動電流ILEDを生成してもよい。
アナログ調光とPWM調光を組み合わせてもよい。たとえば高温範囲の温度ディレーティングを、アナログ調光で行い、正常範囲の輝度の安定化をPWM調光で行ってもよい。あるいはそれらの逆であってもよい。
302 半導体光源
400 点灯回路
402 温感素子
402a 第1サーミスタ
402b 第2サーミスタ
410 電流源
420 調光回路
430 基準電圧生成回路
432 分圧回路
434 クランプ回路
Q1 第1トランジスタ
R1 第1抵抗
440 V/I変換回路
Q2 第2トランジスタ
R2 第2抵抗
442 オペアンプ
450 I/V変換回路
R3 第3抵抗
VDIM 調光電圧
460 スイッチングコンバータ
470 コントローラ
472 電流検出回路
474 センスアンプ
476 エラーアンプ
478 パルス変調器
480 ゲートドライバ
700 LEDソケット
702 筐体
704 カバー
710 基板
721,722,723 ピン
Claims (9)
- 半導体光源の温度に応じて電気的状態が変化するように設けられた温感素子と、
前記温度が正常範囲であるとき、前記温度と正の相関を有し、前記温度が正常範囲より高い高温範囲において、前記温度と負の相関を有する駆動電流を生成する電流源と、
前記温感素子の状態に応じて、前記駆動電流の目標量を示す調光電圧を生成する調光回路と、
を備え、
前記電流源は、前記調光電圧に対してリニアに変化する前記駆動電流を生成し、
前記調光回路は、
前記正常範囲において実質的に一定であり、前記高温範囲において、温度とともに低下する基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、
前記基準電圧を、前記温度に応じた利得で基準電流に変換する電圧/電流変換回路と、
前記基準電流を前記調光電圧に変換する電流/電圧変換回路と、
を含むことを特徴とする点灯回路。 - 前記基準電圧生成回路は、
電源電圧を分圧する分圧回路と、
前記分圧回路の出力ノードの電圧を、前記温度に応じた上限電圧以下にクランプするクランプ回路と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の点灯回路。 - 前記電圧/電流変換回路は、
第2トランジスタと、
前記第2トランジスタと接地の間に設けられる第2抵抗と、
前記第2抵抗と並列に設けられ、負の温度係数を有する第2サーミスタと、
出力が前記第2トランジスタの制御端子と接続され、第1入力に前記基準電圧を受け、第2入力に、前記第2トランジスタと前記第2抵抗の接続ノードの電圧が帰還される第1オペアンプと、
を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の点灯回路。 - 前記電流源は、
スイッチングコンバータと、
前記駆動電流を示す電流検出信号が前記調光電圧に近づくように前記スイッチングコンバータを制御するコントローラと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の点灯回路。 - 前記駆動電流を、前記正常範囲において前記温度に応じて有意に変化させる第1温度検出部と、
前記駆動電流を、前記高温範囲において前記温度に応じて有意に変化させる第2温度検出部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の点灯回路。 - 前記第1温度検出部は、第2抵抗と、前記第2抵抗と並列に接続され、負の温度係数を有する第2サーミスタと、を含むことを特徴とする請求項5に記載の点灯回路。
- 半導体光源の温度に応じて電気的状態が変化するように設けられた温感素子と、
前記温度が正常範囲であるとき、前記温度と正の相関を有し、前記温度が正常範囲より高い高温範囲において、前記温度と負の相関を有する駆動電流を生成する電流源と、
前記駆動電流を、前記正常範囲において前記温度に応じて有意に変化させる第1温度検出部と、
前記駆動電流を、前記高温範囲において前記温度に応じて有意に変化させる第2温度検出部と、
を備え、
前記第1温度検出部は、第2抵抗と、前記第2抵抗と並列に接続され、負の温度係数を有する第2サーミスタと、を含むことを特徴とする点灯回路。 - 前記第2温度検出部は、電位の異なる2本のラインの間に直列に設けられる、第1抵抗と、負の温度係数を有する第1サーミスタと、を含むことを特徴とする請求項5から7のいずれかに記載の点灯回路。
- 請求項1から8のいずれかに記載の点灯回路を備えることを特徴とする車両用灯具。
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