JP7476221B2 - 光源駆動装置 - Google Patents

Description

実施例は、光源駆動装置に関するものである。

光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）が広く使用されている。このような発光ダイオードは、車両と照明業界において有望市場として浮上している。発光ダイオードは、半永久的であり、高輝度と高出力が可能であるので、最近になって車両用光源として活発に開発されている。

車両用光源を駆動するために、光源駆動装置が必要である。駆動装置には保護回路が備えられる。通常、車両を走行するために始動させる場合、一時的な過電圧が発生し、このような過電圧が駆動装置に供給される入力電圧に流入される。光源駆動装置は、このような過電圧から光源を保護する。

従来の光源駆動装置は、光源のいずれかの光源が故障などにより断線される場合、すべての光源の発光が遮断されるようにする１－ｏｕｔ－ａｌｌ－ｏｕｔ機能を実現する。

しかし、従来の光源駆動装置においては、過電圧が流入する場合、保護回路の動作により過電圧のみ除去されるべきであるのに、保護回路の動作により過電圧の除去と同時に１－ｏｕｔ－ａｌｌ－ｏｕｔ機能も実現されて、製品不良を引き起こして製品の信頼性を低下させるという問題がある。

一方、このような１－ｏｕｔ－ａｌｌ－ｏｕｔ機能は、車両の始動電源を強制的に 切らない限り持続され、これにより、光源の消えた状態も持続される。したがって、運転者は、始動をオンして走行する場合、１－ｏｕｔ－ａｌｌ－ｏｕｔ機能の実現により光源の消えた状態が持続するにもかかわらず、光源が車両の外部に装着されているため、このような光源の消えた状態を認知できない。これにより、運転者が後続措置、例えば、光源の発光に回復（（ｒｅｃｏｖｅｒｙ）されるようにする措置を取ることができず、特に、相手の運転者は運転者の車両の光源が消えているので、当該運転者の車両の状態が分からないため、ややもすると、大事故が発生する可能性がある。

実施例は、前述した問題および他の問題を解決することを目的とする。

実施例の他の目的は、新しい機能を実現した光源駆動装置を提供する。

実施例のまた他の目的は、迅速な放電が可能な光源駆動装置を提供する。

実施例また他の目的は、製品不良を防止することができる光源駆動装置を提供する。

実施例また他の目的は、製品の信頼性を向上させることができる光源駆動装置を提供する。

上記または他の目的を達成するために実施例の一側面によると、光源駆動装置は、入力電源に接続され、それぞれ複数の発光素子を含む複数のストリングを含む光源と、前記入力電源と、前記光源および接地に接続される第１制御部と、前記入力電源と、前記第１制御部および前記接地に接続される第１スイッチと、前記第１制御部と、前記第１スイッチおよび前記接地に接続される第２制御部と、前記第１制御部および前記接地に接続される第２スイッチと、前記入力電源と、前記第１スイッチと、前記第２スイッチおよび前記接地に接続される第３制御部と、前記入力電源と、前記第２制御部および前記接地に接続される第４制御部と、を含む。発光モードと、過電圧保護モードおよび非発光モードのいずれかに動作することができる。前記過電圧保護モードで前記第４制御部が過電圧を放電させることができる。

実施例の他の側面によると、光源駆動装置は、入力電源に接続され、それぞれ複数の発光素子を含む複数のストリングを含む光源と、前記入力電源と、前記光源および接地に接続される第１制御部と、前記入力電源と、前記第１制御部および前記接地に接続される第１スイッチと、前記第１制御部と、前記第１スイッチおよび前記接地に接続される第２制御部と、前記第１制御部および前記接地に接続される第２スイッチと、前記入力電源と、前記第１スイッチと、前記第２スイッチおよび前記接地に接続される第３制御部と、前記入力電源と、前記第２制御部および前記接地に接続される第４制御部と、を含む。前記過電圧保護モードは、前記入力電圧の前記最大値よりも大きい第１電圧が印加される第１区間と前記第１区間以降に前記入力電圧の前記最大値以下の第２電圧が印加される第２区間に区分され得る。前記第１区間の間に前記第４制御部は、前記第１電圧を放電させ、前記第１電圧を用いて前記第２制御部を制御して、第１の出力電圧よりも小さい第２出力電圧が生成されるようにし、前記第１制御部は、前記第２出力電圧を用いて前記光源の発光を遮断させることができる。

実施例に係る光源駆動装置の効果について説明すると、次の通りである。

実施例のうち少なくとも一つによれば、光源に含まれた複数の発光素子のうち少なくとも一つの発光素子が断線される場合、迅速にすべての発光素子の発光を遮断する１－ｏｕｔ－ａｌｌ－ｏｕｔ機能を実現することができるという長所がある。

実施例のうち少なくとも一つによれば、過電圧が迅速に放電されるようにして、光源の損傷を防止することができるという長所がある。

実施例のうち少なくとも一つによれば、過電圧が印加されても、過電圧が印加される区間でのみ、一時的に光源の発光を遮断し、その後には光源の発光に迅速に回復されるようにして、製品不良を防止し、製品の信頼性を向上させることができるという長所がある。

実施例の適用可能性の付加の範囲は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。しかし、実施例の思想および範囲内で多様な変更や修正は、当業者に明確に理解されることができるので、詳細な説明および好ましい実施例のような特定の実施例は、単に例示として与えられたものと理解されるべきである。

実施例に係る光源駆動装置を示す。 実施例に係る光源駆動装置において正常モードで動作する様子を示す。 実施例に係る光源駆動装置において、過電圧保護モードの過電圧印加区間における動作を示す。 実施例に係る光源駆動装置において、過電圧保護モードの終了時点以降の動作を示す。 過電圧が含まれた入力電圧の波形を示す。 第３スイッチのベース電圧の波形を示す。 第１ノードの電圧を示す。 第２スイッチのコレクタ－エミッタ間の電圧の波形を示す。 実施例に係る光源駆動装置において、非発光モードで動作する様子を示す。

以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳細に説明する。但し、本発明の技術思想は、説明される一部の実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現され、本発明の技術思想の範囲内であれば、実施例間のその構成要素のいずれかを選択的に結合、置換して使用することができる。また、本発明の実施例で使用される用語（技術および科学的用語を含む）は、明らかに特別に定義されて記述されない限り、本発明が属する技術分野において、通常の知識を有する者に一般的に理解される意味として解釈することができ、事前に定義された用語のように一般的に使用される用語は、関連技術の文脈上の意味を考慮して、その意味を解釈できるであろう。また、本発明の実施例で使用される用語は、実施例を説明するためのものであり、本発明を制限するものではない。本明細書において、単数形は、フレーズで特に言及しない限り、複数形も含むことができ、「Ａおよび（と）Ｂ、Ｃのうち少なくとも一つ（または一つ以上）」に記載される場合、Ａ、Ｂ、Ｃに結合できるすべての組み合わせのうち一つ以上を含むことができる。また、本発明の構成要素を説明するにあたって、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）等の用語を用いることができる。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのもに過ぎず、その用語により当該構成要素の本質や順番または順序などに限定されない。そして、ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」または「接続」されると記載された場合、その構成要素は、その他の構成要素に直接的に連結、結合または接続される場合のみならず、その構成要素とその他の構成要素との間にある別の構成要素によって「接続」、「結合」または「接続」される場合も含むことができる。また、各構成要素の「上（うえ）または下（した）」に形成または配置されることが記載される場合には、上（うえ）または下（した）は、二つの構成要素が互いに直接接触される場合のみならず、一つ以上の別の構成要素が二つの構成要素の間に形成または配置される場合も含む。また、「上（うえ）または下（した）」で表現される場合、一つの構成要素を基準に上方向のみならず、下側方向の意味も含むことができる。

図１は、実施例に係る光源駆動装置を示す。

図１を参照すると、実施例に係る光源駆動装置は、光源１１０を含むことができる。

光源１１０は、入力電源１０３に接続されて入力電源１０３の入力電圧により発光することができる。入力電源１０３は、例えば、９Ｖ乃至１６Ｖの範囲を有する入力電圧を供給することができる。入力電源１０３は、車両に搭載されたバッテリーから供給されたり、ＤＣ－ＤＣコンバータ（図示せず）から供給されることもある。ＤＣ－ＤＣコンバータは、バッテリの電圧を希望の電圧に変換することができる。

例えば、光源１１０は、車両のランプであり得る。車両のランプとして、例えば、 制動灯（Ｂｒｅａｋ Ｌａｍｐ）と、尾灯 (Ｔａｉｌ Ｌａｍｐ）と、後進灯（Ｂａｃｋｕｐ Ｌａｍｐ）、または方向指示灯（ＴｕＲｎ Ｓｉｇｎａｌ Ｌａｍｐ）を有することができる。

入力電圧は、車両のランプの動作制御により供給され得る。例えば、入力電圧は、運転者の命令や操作が入力されるときに、制御装置（図示せず）の制御下に入力電源１０３で入力電圧が生成されて、光源１１０に供給されるか、または既に生成された入力電圧が光源１１０に供給され得る。例えば、運転者がブレーキペダルを踏む場合、このような運転者の行動に応じて入力電源１０３により生成された入力電圧が光源１１０に供給され得る。

万一、運転者の命令や操作が入力されない場合は、入力電源１０３から入力電圧が生成されないか、または光源１１０への入力電圧の供給が遮断され得る。例えば、運転者がブレーキペダルを踏む動作を解除する場合、このような運転の行動に応じて、入力電源１０３によって入力電圧が生成されないか、または入力電圧の供給が遮断され得る。

光源１１０は、例えば、入力電源１０３に対して並列に接続される複数のストリング（ｓｔｒｉｎｇ）１１２、１１４を含むことができる。ストリングの代わりにアレイ（ａｒｒａｙ）やブロック（ｂｌｏｃｋ）と称されることもある。

例えば、第１ストリング１１２は、複数の発光素子ＬＥＤ１、ＬＥＤ２を含むことができる。発光素子ＬＥＤ１、ＬＥＤ２は、発光ダイオードＬＥＤのような半導体発光素子と、その半導体発光素子が採用された発光素子パッケージや発光デバイスとを含むことができるが、これについては限定しない。発光素子ＬＥＤ１、ＬＥＤ２は、互いに直列に接続され得る。例えば、第２ストリング１１４は、複数の発光素子ＬＥＤ３、ＬＥＤ４を含むことができる。 複数の発光素子ＬＥＤ３、ＬＥＤ４は、互いに直列に接続され得る。他の例として、各ストリング１１２、１１４に含まれた複数の発光素子ＬＥＤ１乃至ＬＥＤ４は、互いに並列に接続され得る。各ストリング１１２、１１４に含まれる発光素子ＬＥＤ１乃至ＬＥＤ４の個数や発光素子ＬＥＤ１乃至ＬＥＤ４の接続方法などは、多様な種類の車両ランプの仕様や特性により異なることがある。

光源１１０は、各ストリング１１２、１１４に並列に接続されるキャパシタＣ２、Ｃ３を含むことができる。

入力電源１０３の入力電圧は、外部の状況に応じて可変することができる。例えば、運転者がブレーキペダルを踏む強さに応じて入力電圧が大きくなることがある。入力電源１０３の入力電圧が可変する場合、光源１１０の光出力の強さも変わることがある。

実施例に係る光源駆動装置は、第１制御部１２０を含むことができる。

第１制御部１２０は、入力電源１０３に接続されて光源１１０の発光を制御することができる。例えば、第１制御部１２０は、入力電源１０３から入力電圧を入力されて、光源１１０にこの入力電圧による駆動電流が流れるように制御することができる。したがって、第１制御部１２０が入力電源１０３から入力電圧を入力される場合、光源１１０が発光し、入力電源１０３から入力電圧を提供されない場合、光源１１０が発光しないことがある。後で説明するが、光源１１０は、他の強制的な手段、例えば第２スイッチＱ２の制御により発光または非発光することがある。非発光は、光源１１０の発光が遮断されて光が発光されないことを意味し得る。

第１制御部１２０は、入力電源１０３と第１ノードｎ１との間に接続される１つ以上の抵抗器Ｒ５、Ｒ６と、第１ノードｎ１と接地ＧＮＤとの間に接続される１つ以上のスイッチＱ４、Ｑ５とを含むことができる。抵抗器Ｒ５、Ｒ６は、互いに並列に接続され得る。１つ以上のスイッチＱ４、Ｑ５は、光源１１０に含まれるストリング１１２、１１４の個数だけ備えられ得る。例えば、第４スイッチＱ４は、光源１１０の第１ストリング１１２に接続され、第５スイッチＱ５は、光源１１０の第２ストリング１１４に接続され得る。

例えば、第４スイッチＱ４は、第１ノードｎ１に接続されるベース端子と、第１ストリング１１２に接続されるコレクタ端子および接地ＧＮＤに接続されるエミッタ端子を含むことができる。例えば、第５スイッチＱ５は、第１ノードｎ１に接続されるベース端子と、第２ストリング１１４に接続されるコレクタ端子および接地ＧＮＤに接続されるエミッタ端子を含むことができる。

第１制御部１２０は、１つ以上の抵抗器Ｒ７、Ｒ８を含むことができる。第７抵抗器Ｒ７は、第４スイッチＱ４と接地ＧＮＤとの間に接続され、第８抵抗器Ｒ８は、第５スイッチＱ５と接地ＧＮＤとの間に接続され得る。第７抵抗器Ｒ７は、第４スイッチＱ４がターンオンされる場合、第１ストリング１１２に含まれる発光素子ＬＥＤ１、ＬＥＤ２に流れる駆動電流の値を決定することができる。第８抵抗器Ｒ８は、第５スイッチＱ５がターンオンされる場合、第２ストリング１１４に含まれる発光素子ＬＥＤ３、ＬＥＤ４に流れる駆動電流の値を決定することができる。

例えば、光源１１０の第１ストリング１１２に含まれた発光素子ＬＥＤ１、ＬＥＤ２は、次のような駆動電流Ｉ_ＬＥＤによって発光することができる。第２ストリング１１４に含まれた発光素子ＬＥＤ３、ＬＥＤ４に流れる駆動電流も下記数式１と数式２が同一に適用され得る。

[数式１]

βは、定数であり、Ｉ_ｂは、第４スイッチＱ４のベース電流を示すことができる。

数式１で、ベース電流Ｉ_ｂは、数式２により算出され得る。

[数式２]

Ｖ_Ｒｅｇは、第１ノードｎ１の電圧を示し、Ｖ_ｂｅは、第４スイッチＱ４のベース－エミッタ間の電圧を示し、Ｒ７は、第７抵抗器Ｒ７の抵抗値を示すことができる。

第１ノードｎ１の電圧は、第２制御部１３０の第１ツェナーダイオードＺＤ１の降伏電圧と第１スイッチＱ１のベース－エミッタ間の電圧Ｖｂｅにより決定され得る。例えば、第３スイッチＱ３がターンオンされる場合、第１ノードｎ１と第５ノードｎ５との間が短絡されるので、第１ノードｎ１の電圧は、第１スイッチＱ１のベース－エミッタ間の電圧Ｖｂｅを有することができる。例えば、第３スイッチＱ３がターンオフされる場合、第１ノードｎ１の電圧は、第１ツェナーダイオードＺＤ１の降伏電圧と第１スイッチＱ１のベース－エミッタ間の電圧Ｖｂｅの和Ｖｔｏｔａｌを有することができる。

実施例においては、第１スイッチＱ１のベース－エミッタ間の電圧Ｖｂｅと数式２に示した第４スイッチＱ４のベース－エミッタ間の電圧が同じであると仮定したが、これについては限定しない。

このような場合、第３スイッチＱ３がターンオンされる場合、第１ノードｎ１の電圧は、第１スイッチＱ１のベース－エミッタ間の電圧Ｖｂｅを有するので、数式２に、第１ノードｎ１の電圧を代入すると、ベース電流Ｉ_ｂが０になり、この値を数式１に代入すると、第１発光素子ＬＥＤ１の駆動電流Ｉ_ＬＥＤが０になって、第１ストリング１１２に含まれた発光素子ＬＥＤ１、ＬＥＤ２が発光されないことがある。即ち、第３スイッチＱ３がターンオンされる場合、光源１１０の各ストリング１１２、１１４に含まれた複数の発光素子ＬＥＤ１乃至ＬＥＤ４が発光されないことがある。

第３スイッチＱ３がターンオフされる場合、第１ノードｎ１の電圧は、第１ツェナーダイオードＺＤ１の降伏電圧と第１スイッチＱ１のベース－エミッタ間の電圧Ｖｂｅの和に該当する電圧Ｖｔｏｔａｌを有するので、数式２に第１ノードｎ１の電圧を代入すると、ベース電流Ｉ_ｂが数式３のように示すことができる。

[数式３]

数式３を数式１に代入すると、第１ストリング１１２に含まれた発光素子ＬＥＤ１、ＬＥＤ２の駆動電流Ｉ_ＬＥＤは、数式４のように示すことができる。

[数式４]

したがって、第１ストリング１１２に含まれた発光素子ＬＥＤ１、ＬＥＤ２は、数式４に示した駆動電流Ｉ_ＬＥＤに相応する輝度で発光することができる。

実施例に係る光源駆動装置は、第１スイッチＱ１を含むことができる。

第１スイッチＱ１は、入力電源１０３に接続され得る。例えば、第１スイッチＱ１は、第１抵抗器Ｒ１を介して入力電源１０３に接続され得る。例えば、第１スイッチＱ１は、入力電源１０３および前記第１制御部１２０に接続され得る。より具体的には、第１スイッチＱ１は、第５ノードｎ５に接続されるベース端子と、第２ノードｎ２に接続されるコレクタ端子および接地ＧＮＤに接続されるエミッタ端子とを含むことができる。

第１スイッチＱ１のスイッチングの有無によって互いに異なるモードで動作することができる。

例えば、第１スイッチＱ１がターンオフされる場合、第１モードで動作することができる。第１モードは、光源１１０の発光を遮断させるモード、即ち、ラッチモード（ｌａｔｃｈ ｍｏｄｅ）であり得る。ラッチモードは、非発光モードと称されることがある。ラッチモードでは、入力電源１０３の入力電圧が第２ノードｎ２を介して第３制御部１４０に供給され得る。このような場合、入力電圧に基づいて、第３制御部１４０から分配される分配電圧によって第２スイッチＱ２がターンオンされて、光源１１０の各ストリング１１２、１１４内に含まれた発光素子ＬＥＤ１乃至ＬＥＤ４の発光が遮断され得る。

具体的には、第１スイッチＱ１がターンオフされる場合、ラッチモードが選択されてラッチモードが実行され得る。即ち、第１スイッチＱ１がターンオフされる場合、ラッチモードで動作することができる。具体的には、第１スイッチＱ１がターンオフされる場合、入力電源１０３の入力電圧が第３制御部１４０に供給されて、ラッチモードで動作することができる。即ち、第３制御部１４０の動作によって第３制御部１４０から制御信号が出力され、このような制御信号によって第２スイッチＱ２がターンオンされ得る。制御信号は、電圧値を有することができる。第３制御部１４０に供給される入力電力１０３の入力電圧は、第３制御部１４０の動作をトリガー（ｔｒｉｇｇｅｒ）させるための電圧であり得る。第２スイッチＱ２がターンオンされることによって、第１ノードｎ１の電圧が接地ＧＮＤの電圧、例えば、０Ｖになるので、第４および第５スイッチＱ５がターンオフされて、光源１１０の各ストリング１１２、１１４内に含まれた発光素子ＬＥＤ１乃至ＬＥＤ４の発光が遮断され得る。

例えば、第１スイッチＱ１がターンオンされる場合、第２モードで動作することができる。第２モードは、光源１１０を発光させる発光モードであり得る。発光モードでは、入力電源１０３の入力電圧が第２ノードｎ２および第１スイッチＱ１を介して接地ＧＮＤに流れ得る。これにより、第２スイッチＱ２がターンオンされず、ターンオフ状態に維持されるので、光源１１０の各ストリング１１２、１１４内に含まれた発光素子ＬＥＤ１乃至ＬＥＤ４が持続的に発光することができる。

実施例に係る光源駆動装置は、第２制御部１３０を含むことができる。第２制御部１３０は、第１スイッチＱ１を制御することができる。第２制御部１３０は、第１制御部１２０と、第４制御部１５０および第１スイッチＱ１に接続され得る。

第２制御部１３０は、一定の電圧を維持するようにする定電圧回路１３２と定電圧回路１３２の制御信号（または出力電圧）を変更する第３スイッチＱ３とを含むことができる。定電圧回路１３２は、一定の電圧を維持するようにする降伏電圧を有する第１ツェナーダイオードＺＤ１を含むことができる。第１ツェナーダイオードＺＤ１は、第１ノードｎ１と第５ノードｎ５との間に接続され得る。定電圧回路１３２は、第１ノードｎ１に流入されるノイズを除去するためのフィルタであって、キャパシタＣ１を含むことができる。キャパシタＣ１は、第１ツェナーダイオードＺＤ１と並列に接続され得る。定電圧回路１３２は、第５ノードｎ５と接地ＧＮＤに接続される第４抵抗器Ｒ４とを含むことができる。

第３スイッチＱ３は、第４制御部１５０に接続されるベース端子と、第１ノードｎ１に接続されるコレクタ端子および第５ノードｎ５に接続されるエミッタ端子を含むことができる。第４制御部１５０の制御信号（または出力電圧）によって、第３スイッチＱ３がスイッチング制御され得る。第４制御部１５０の制御信号は、電圧分配により生成された分配電圧であり得る。第３スイッチＱ３のスイッチング制御によって、第２制御部１３０の制御信号の強さと、レベルまたは値が変わることがある。

例えば、第３スイッチＱ３がターンオフされる場合、第２制御部１３０の制御信号は、第１ツェナーダイオードＺＤ１の降伏電圧と第１スイッチＱ１のベース－エミッタ間の電圧Ｖｂｅの和に該当する電圧Ｖｔｏｔａｌとを有することができる。第１スイッチＱ１は、この電圧Ｖｔｏｔａｌを有する制御信号によりターンオンされ得る。第２制御部１３０の制御信号は、出力電圧であり得る。

例えば、第３スイッチＱ３がターンオンされる場合、第２制御部１３０の制御信号は、第１スイッチＱ１のベース－エミッタ間の電圧Ｖｂｅを有することができる。第１スイッチＱ１は、第１スイッチＱ１のベース－エミッタ間の電圧Ｖｂｅを有する制御信号によりターンオンされ得る。

したがって、第３スイッチＱ３がターンオフされたりターンオンされることに関係なく、第１スイッチＱ１はターンオンされ得る。但し、第３スイッチＱ３がターンオフされるときと、第３スイッチＱ３がオンされるときにターンオンされた第１スイッチＱ１を介して流れる電流は互いに異なることがある。

例えば、第３スイッチＱ３がターンオフされるときには、第２制御部１３０の制御信号は、第１ツェナーダイオードＺＤ１の降伏電圧と第１スイッチＱ１のベース－エミッタ間の電圧Ｖｂｅの和に該当する電圧Ｖｔｏｔａｌとを有することができる。これに反して、第３スイッチＱ３がターンオンされるときには、第２制御部１３０の制御信号は、第１スイッチＱ１のベース－エミッタ間の電圧Ｖｂｅを有することができる。これにより、第３スイッチＱ３がターンオフされるときの第２制御部１３０の制御信号が第３スイッチＱ３がターンオンされるときの第２制御部１３０の制御信号よりも大きいレベルを有することができる。したがって、前者が後者よりも第１スイッチＱ１を介してより大きい電流が流れ得る。前者の場合には、入力電源１０３の入力電圧がすべて第１スイッチＱ１を介して接地に流れるのに対し、後者の場合には、入力電源１０３の入力電源の一部は、第１スイッチＱ１を介して接地に流れ、他の一部は、第３制御部１４０を介して第２スイッチＱ２に供給され得る。

したがって、第３スイッチＱ３のターンオン／オフを制御することによって、過電圧が印加される場合には、過電圧が第４制御部１５０により放電される間、即ち、第３スイッチＱ３がターンオンされる間のみ一時的に光源１１０の発光が遮断され、過電圧が第４制御部１５０により放電されて、第３スイッチＱ３がターンオフされる場合には、光源１１０の発光遮断の解除によって、光源１１０の発光が回復（ｒｅｃｏｖｅｒｙ）されるようにすることができる。これにより、ラッチモードが実行されないようにして、製品、即ち、車両の光源の不良が防止され得る。

過電圧は、例えば、入力電圧の最大値よりも大きい電圧であり得る。例えば、車両の始動をオンする場合、バッテリーの高電圧によって瞬間的に、例えば、４５Ｖの電圧が発生し、このような過電圧が入力電源１０３の入力電圧に含まれて光源１１０に供給され得る。実施例においては、第４制御部１５０によってこのような過電圧が接地ＧＮＤに迅速に放電されることによって、光源１１０が保護され得る。

従来は、過電圧が印加される場合、ラッチモードが持続して実行されて、運転者が人為的に強制的に始動をオフして再度オンしない限り、継続して光源の発光が遮断されて、製品不良が発生する可能性がある。さらに、このような問題は、相手の運転者が運転者の車両の状況、例えば、運転者が制動灯と、尾灯と、後進灯または方向指示灯などを動作させたかを把握できず、ややもすると、大事故を誘発する可能性がある。

実施例によると、過電圧が印加されても、第４制御部１５０の制御信号を用いて第２スイッチＱ２をターンオン／オフ制御して、過電圧が印加される一時的な区間の間のみ光源１１０の発光が遮断され、その以降には、光源１１０の発光に回復（ｒｅｃｏｖｅｒｙ）されるようにして、製品不良を防止し、製品の信頼性を向上させることができる。

実施例に係る光源駆動装置は、第２スイッチＱ２を含むことができる。例えば、第２スイッチＱ２は、第１制御部１２０と、第１スイッチＱ１および接地ＧＮＤに接続され得る。例えば、第２スイッチＱ２は、第１制御部１２０と、第３制御部１４０および接地ＧＮＤに接続され得る。例えば、光源１１０は、第２スイッチＱ２スイッチング制御により発光または非発光することができる。非発光は、光源１１０のストリング１１２、１１４に含まれた発光素子ＬＥＤ１乃至ＬＥＤ４の発光が遮断されることを意味し得る。

第２スイッチＱ２は、第３ノードｎ３に接続されるベース端子と、第１ノードｎ１に接続されるコレクタ端子および接地ＧＮＤに接続されるエミッタ端子を含むことができる。第２スイッチＱ２のコレクタ端子およびエミッタ端子に第５キャパシタＣ５が接続され得る。

第２スイッチＱ２がターンオフされる場合、第１制御部１２０の制御によって光源１１０が発光することができる。第２スイッチＱ２がターンオンされる場合、第１ノードｎ１の電圧が接地ＧＮＤの電圧、例えば、０Ｖと同一になるので、第１ノードｎ１の電圧によって第１制御部１２０の第４および第５スイッチＱ４、Ｑ５がターンオフされて、光源１１０の発光が遮断され得る。したがって、第２スイッチＱ２のターンオンによって光源１１０の発光が遮断される光源１１０の各ストリング１１２、１１４に含まれた発光素子ＬＥＤ１乃至ＬＥＤ４の発光が遮断されるラッチ動作が実行され得る。

実施例に係る光源駆動装置は、第３制御部１４０を含むことができる。

第３制御部１４０は、第１スイッチＱ１と第２スイッチＱ２との間に接続され得る。第１スイッチＱ１によって第３制御部１４０が制御され、第３制御部１４０によって第２スイッチＱ２が制御され得る。例えば、第１スイッチＱ１によってラッチモードに選択される場合、即ち、第１スイッチＱ１がターンオフされる場合、第３制御部１４０は、第２スイッチＱ２のスイッチング制御を制御することができる。具体的には、第１スイッチＱ１がターンオフされる場合、入力電源１０３の入力電圧が第２ノードｎ２を介して第３制御部１４０に供給され得る。第３制御部１４０は、入力電源１０３の入力電圧を分配して制御信号（または出力電圧）を生成することができる。第３制御部１４０の制御信号によって、第２スイッチＱ２がスイッチング制御され得る。

例えば、第３制御部１４０の制御信号がローレベルである場合、第２スイッチＱ２はターンオフされ、第３制御部１４０の制御信号がハイレベルである場合、第２スイッチＱ２はターンオンされ得る。具体的には、第１スイッチＱ１がターンオフされて、入力電源１０３の入力電圧が第２ノードｎ２を介して第３制御部１４０に供給される場合、第３制御部１４０で生成された制御信号は、ハイレベルを有することができる。第１スイッチＱ１がターンオンされて、入力電源１０３の入力電圧が第３制御部１４０に供給されず、第２ノードｎ２および第１スイッチＱ１を介して接地に供給される場合、第３制御部１４０で生成された制御信号は、ローレベルを有することができる。ハイレベルは、第２スイッチＱ２をターンオンさせることができ、ローレベルは、第２スイッチＱ２をターンオフさせることができる。ローレベルは、第３制御部１４０に含まれたダイオードＤ１のしきい値電圧と同一であり得るが、これについては限定しない。

第３制御部１４０は、複数の抵抗器Ｒ１乃至Ｒ３を含むことができる。例えば、第１抵抗器Ｒ１は、入力電源１０３と第２ノードｎ２との間に接続され得る。第２抵抗器Ｒ２は、第２ノードｎ２に接続され、第３抵抗器Ｒ３は、第２抵抗器Ｒ２に並列に接続され得る。

第３制御部１４０は、ダイオードＤ１を含むことができる。ダイオードＤ１は、第２抵抗器Ｒ２に直列に、そして第３抵抗器Ｒ３に並列に接続され得る。例えば、ダイオードＤ１は、第２抵抗器Ｒ２と第３ノードｎ３との間に接続されたり、第３抵抗器Ｒ３と第３ノードｎ３との間に接続され得る。第３制御部１４０は、第２抵抗器Ｒ２に直列に、そして第３抵抗器Ｒ３に並列に接続されるキャパシタＣ４を含むことができる。

例えば、第３制御部１４０の制御信号は、第１乃至第３抵抗器Ｒ３の分配により算出される分配電圧Ｖ１とダイオードＤ１のしきい値電圧の和であり得る。

例えば、ダイオードＤ１のしきい値電圧が分配電圧Ｖ１に比べて無視できるほど小さい値を有する場合、第３制御部１４０の制御信号は、分配電圧Ｖ１であり得る。

以下の説明においては、第３制御部１４０の制御信号が第１乃至第３抵抗器Ｒ３の分配により算出される分配電圧Ｖ１であるものと仮定して説明するが、これについては限定しない。

第１スイッチＱ１がターンオフされて、入力電源１０３の入力電圧が第２ノードｎ２を介して第３制御部１４０に供給される場合、第３制御部１４０で生成された制御信号は、第１乃至第３抵抗器Ｒ３の分配により算出される分配電圧Ｖ１に該当するハイレベルの電圧を有することができる。したがって、第３制御部１４０のハイレベルの電圧によって第２スイッチＱ２がターンオンされ得る。

第１スイッチＱ１がターンオンされて、入力電源１０３の入力電圧が第１スイッチＱ１を介して接地ＧＮＤに供給されて第３制御部１４０に供給されない場合、第３制御部１４０で生成された制御信号は、ダイオードＤ１のしきい値電圧に該当するローレベルを有することができる。したがって、第３制御部１４０のローレベルの電圧によって第２スイッチＱ２がターンオフされ得る。

実施例に係る光源駆動装置は、第４制御部１５０を含むことができる。。

第４制御部１５０は、入力電源１０３と、第２制御部１３０および接地ＧＮＤに接続され得る。

第４制御部１５０は、過電圧から光源１１０を保護することができる。例えば、入力電源１０３の入力電圧に周囲の環境、例えば、静電気やスパーク（ｓｐａｒｋ）の影響で静電電圧が含まれる場合、一時的に入力電圧の既に設定された最大電圧よりも大きい電圧が光源１１０に流入されて、光源１１０の発光素子ＬＥＤ１乃至ＬＥＤ４が損傷されることがある。第４制御部１５０は、入力電源１０３から過電圧を含む入力電圧（以下、過電圧と称する）が供給される場合、この過電圧が第４制御部１５０を介して接地ＧＮＤに放電されるようにすることができる。したがって、第４制御部１５０は、過電圧保護回路と、静電気防止回路等に称されることもある。

第４制御部１５０は、第２ツェナーダイオードＺＤ２と、少なくとも二つ以上の抵抗器Ｒ９、Ｒ１０とを含むことができる。例えば、第２ツェナーダイオードＺＤ２と第９抵抗器Ｒ９は、入力電源１０３と第４ノードｎ４との間に接続され得る。第２ツェナーダイオードＺＤ２と第９抵抗器Ｒ９は、互いに直列に接続され得る。第１０抵抗器Ｒ１０は、第４ノードｎ４と接地ＧＮＤとの間に接続され得る。第２ツェナーダイオードＺＤ２は、入力電圧により導通されず、過電圧により導通される降伏電圧を有することができる。第４ノードｎ４には、第９および第１０抵抗器Ｒ９、Ｒ１０により分配される分配電圧が生成され得る。過電圧が第４制御部１５０に供給される場合、過電圧が第９および第１０抵抗器Ｒ９、Ｒ１０により分配された分配電圧が第４ノードｎ４で生成され得る。

入力電源１０３から過電圧が第３制御部１４０に流入される場合、過電圧は、第２ツェナーダイオードＺＤ２の降伏電圧よりも大きいので、第２ツェナーダイオードＺＤ２が導通され得る。これにより、第２ツェナーダイオードＺＤ２と第９および第１０抵抗器Ｒ９、Ｒ１０を介して接地ＧＮＤにつながる電流経路（ｐａｓｓ）が形成されて、過電圧が迅速に接地ＧＮＤに放電され得る。過電圧が第３制御部１４０を介して放電されるので、過電圧が光源１１０に流入されなくて光源１１０の損傷を防止することができる。第７および第８抵抗器Ｒ７、Ｒ８の各抵抗値は、比較的小さくて、電流が容易に流れ得る。

一方、第４ノードｎ４は、第２制御部１３０の第３スイッチＱ３のベース端子に接続され得る。これにより、第３スイッチＱ３は、第４ノードｎ４の電圧によりスイッチング制御され得る。即ち、第４ノードｎ４の電圧がローレベルである場合、第３スイッチＱ３がターンオフされ、第４ノードｎ４の電圧がハイレベルである場合、第３スイッチＱ３がターンオンされ得る。

第４ノードｎ４の電圧によって第２制御部１３０の制御信号が調節され得る。

例えば、入力電源１０３の入力電圧に過電圧が含まれない場合、即ち、正常電圧を有する場合（発光モード）、第４制御部１５０の第２ツェナーダイオードＺＤ２が導通されず、これにより、第４ノードｎ４は、ローレベルの電圧になることがある。

第４ノードｎ４のローレベルの電圧によって第２制御部１３０の第３スイッチＱ３がターンオフされ得る。これにより、第３制御部１４０の制御信号は、第１ツェナーダイオードＺＤ１の降伏電圧と第１スイッチＱ１のベース－エミッタ間の電圧Ｖｂｅの和に該当するハイレベルＶｔｏｔａｌを有することができる。このようなハイレベルの制御信号Ｖｔｏｔａｌによって、第１スイッチＱ１はターンオンされて、入力電源１０３の入力電圧が第３制御部１４０の第１抵抗器Ｒ１および第１スイッチＱ１を介して接地ＧＮＤに放電され、また、第１制御部１２０と第２制御部１３０による電流パスが形成され、第１ノードｎ１の電圧がハイレベルを有するので、第４および第５スイッチＱ４、Ｑ５をターンオンさせて光源１１０が発光することができる。

例えば、入力電源１０３の入力電圧に過電圧が含まれる場合（過電圧保護モード）、第４ノードｎ４には、第９および第１０抵抗器Ｒ９、Ｒ１０により分配される分配電圧が生成されるが、この分配電圧は、ハイレベルの電圧であり得る。第４ノードｎ４のハイレベルの電圧によって第２制御部１３０の第３スイッチＱ３がターンオンされ得る。このような場合、第２制御部１３０の制御信号は、第１スイッチＱ１のベース－エミッタ間の電圧Ｖｂｅを有することができる。第１スイッチＱ１のベース－エミッタ間の電圧Ｖｂｅを有する制御信号によって第１スイッチＱ１はターンオンされ得る。したがって、入力電源１０３の入力電圧が第１抵抗器Ｒ１を介して生成された電流の一部は、第１スイッチＱ１を介して流れ、他の一部は、第３制御部１４０を介して第２スイッチＱ２のベース端子に供給され得る。このような場合、第１ノードｎ１の電圧は、第１スイッチＱ１のベース－エミッタ間の電圧Ｖｂｅを有するので、第１スイッチＱ１のベース－エミッタ間の電圧Ｖｂｅを有する第４ノードｎ４の電圧によって第４スイッチＱ４や第５スイッチＱ５のベース電流Ｉ_ｂは、数式２により０になることがある。これにより、数式１により光源１１０の各ストリング１１２、１１４に含まれた複数の発光素子ＬＥＤ１乃至ＬＥＤ４の駆動電流Ｉ_ＬＥＤが０になって発光素子ＬＥＤ１乃至ＬＥＤ４の発光が遮断され得る。

以降、入力電源１０３の入力電圧に含まれた過電圧が放電されて、入力電圧の最大値以下に低下する場合、第４制御部１５０の第２ツェナーダイオードＺＤ２が開放されて、もはや第４制御部１５０による放電経路が形成されない。このような場合、第４ノードｎ４は、接地ＧＮＤの電圧やこれに近い電圧を有するようになり、このような第４ノードｎ４の電圧によって、第３スイッチＱ３はターンオフされ得る。第３スイッチＱ３のターンオフによって、第１ノードｎ１の電圧は、第１ツェナーダイオードＺＤ１の降伏電圧と第１スイッチＱ１のベース－エミッタ間の電圧Ｖｂｅの和に該当する電圧Ｖｔｏｔａｌを有することができる。このような場合、光源１１０の各ストリング１１２、１１４に含まれた複数の発光素子ＬＥＤ１乃至ＬＥＤ４は、数式３および数式４により算出された駆動電流Ｉ_ＬＥＤに相応する輝度で発光ことができる。

実施例によると、過電圧が印加されても過電圧印加区間（図５のＴ）の間のみ一時的に光源１１０の発光が遮断され、それ以降は、正常に光源１１０が発光することができ、迅速な正常モードへの回復（ｒｅｃｏｖｅｒｙ）ができて、製品の不良を防止し、製品の信頼性を向上させることができる。

以下、多様なモードでの動作方法を説明する。例えば、モードは、発光モード（正常モード）と、過電圧保護モードと、非発光モードとを含むことができる。

発光モードは、正常電圧で光源１１０が発光されるモードであり得る。過電圧保護モードは、入力電圧に過電圧が含まれる場合、当該過電圧を他の放電経路を介して迅速に放電して、光源１１０の損傷を防止するモードであり得る。

非発光モードは、光源１１０の複数のストリング１１２、１１４に含まれた複数の発光素子ＬＥＤ１乃至ＬＥＤ４が発光される間に一つまたは二つ以上の発光素子ＬＥＤ１が故障などでオンする場合、即ち、発光素子ＬＥＤ１が断線（ｏｐｅｎ）される場合、光源１１０の複数のストリング１１２、１１４に含まれたすべての光源１１０の発光を遮断する機能、即ち、１－ｏｕｔ－ａｌｌ－ｏｕｔ機能を実行するモードであり得る。

[正常モード]

図２は、実施例に係る光源駆動装置いおいて、正常モードで動作する様子を示す。

正常モードは、過電圧が含まれない入力電圧によって光源１１０の各ストリング１１２、１１４に含まれた複数の発光素子ＬＥＤ１乃至ＬＥＤ４が発光するモードであり得る。即ち、正常モードにおける入力電圧は、既に設定された定格電圧の範囲を有することができる。このような場合、過電圧は、入力電圧の最大値よりも高い電圧であり得る。

図２に示すように、正常モードのとき、入力電源１０３の入力電圧は、第１制御部１２０と、第４制御部１５０および光源１１０に供給され得る。第４制御部１５０においては、第２ツェナーダイオードＺＤ２の降伏電圧が入力電圧の最大値と同じか、それより高いので、入力電圧は、第４制御部１５０で放電されない。第２制御部１３０に入力された入力電圧によって第１ノードｎ１の電圧が生成され得る。このとき、第１ノードｎ１の電圧は、第２制御部１３０の第１ツェナーダイオードＺＤ１の電圧と第１スイッチＱ１のベース－エミッタ間の電圧Ｖｂｅの和に該当する電圧Ｖｔｏｔａｌを有するので、この第１ノードｎ１が電圧によって第１スイッチＱ１がターンオンされ得る。併せて、第１ノードｎ１の電圧によって、第４および第５スイッチＱ４、Ｑ５のベース電流が生成され、そのベース電流による駆動電流が流れるので、光源１１０の各ストリング１１２ 、１１４に含まれた複数の発光素子ＬＥＤ１乃至ＬＥＤ４は、当該駆動電流に相応する輝度で発光することができる。一方、第１スイッチＱ１がターンオンされるので、入力電圧が第１抵抗器Ｒ１を介して生成された電流は、第１スイッチＱ１を介して接地ＧＮＤに流れ、第３制御部１４０に流れないことがある。第１スイッチＱ１がターンオンされるので、入力電圧が第１抵抗器Ｒ１を介して生成された電流は、第３制御部１４０に流れないので、第２スイッチＱ２は、ターンオフ状態を維持して持続的に光源１１０の発光が維持され得る。

[過電圧保護モード]

図３は、実施例に係る光源駆動装置において、過電圧保護モードの過電圧印加区間における動作を示し、図４は、実施例に係る光源駆動装置において、過電圧保護モードの終了時点以降の動作を示す。図５は、過電圧が含まれた入力電圧による波形を示す。即ち、図５ａは、過電圧が含まれた入力電圧の波形を示す。図５ｂは、第４ノードのベース電圧の波形を示す。図５ｃは、第１ノードｎ１の電圧を示す。図５ｄは、第２スイッチのコレクタ－エミッタ間の電圧の波形を示す。

過電圧保護モードにおいては、図５に示すように、過電圧が印加される区間Ｔ２と過電圧が印加されない区間Ｔ１、Ｔ３に区分されて説明され得る。即ち、過電圧を含まない入力電圧が印加された後（Ｔ１）、過電圧が発生して入力電圧に含まれて印加 され得る（Ｔ２）。その後、過電圧が放電される場合、再び過電圧が含まれない入力電圧が印加され得る（Ｔ３）。

Ｔ１は第１区間、Ｔ２は第２区間、Ｔ３は第３区間と称されることがある。第２区間Ｔ２は、第１時間ｔ１と第２時間ｔ２との間の区間であり得る。第２区間Ｔ２は、過電圧が入力電圧に含まれる区間であって、第１時間ｔ１は、過電圧が入力電圧の最大値よりも大きくなる時点であり、第２時間ｔ２は、過電圧が入力電圧の最大値よりも小さくなる時点であり得る。したがって、第１時間ｔ１で過電圧が発生して、入力電圧に含まれ、第２時間ｔ２で以下に説明されるように、過電圧が第４制御部１５０による放電により除去されて、過電圧が入力電圧の最大値よりも小さくなることがある。

＜第１区間Ｔ１＞

第１区間Ｔ１は、過電圧が含まれない入力電圧が印加される区間であって、第１区間Ｔ１で、正常モードで動作されるが、第１区間Ｔ１における正常動作は、図２に示された正常モードにおける動作から容易に理解できるので、これ以上の説明は省略する。

＜第２区間Ｔ２＞

第２区間Ｔ２は、入力電圧に静電気などで、過電圧が含まれて印加される区間であり得る。

図５に示すように、第２区間Ｔ２においては、入力電圧の最大値を超える過電圧が入力電圧に含まれて供給され得る。

このような場合、図３に示すように、過電圧に含まれた入力電圧（図５ａ）は、第１制御部１２０と、第４制御部１５０および光源１１０に供給され得る、過電圧が含まれた入力電圧が供給される場合、第４制御部１５０の第２ツェナーダイオードＺＤ２が導通されて、過電圧が第９および第１０抵抗器Ｒ９、Ｒ１０を介して接地ＧＮＤに迅速に放電され得る。このような場合、過電圧が第９および第１０抵抗器Ｒ９、Ｒ１０により電圧分配されて、その分配された電圧が第４ノードｎ４に生成され得る。第４ノードｎ４の電圧が図５ｂに示すように、第３スイッチＱ３のベース電圧であり得る。図５ｂに示すように、第３スイッチＱ３のベース電圧が過電圧が含まれない第１区間Ｔ１においては、第４ノードｎ４の電圧が０Ｖであるが、過電圧が含まれた入力電圧が第４制御部１５０に印加される場合、第４ノードｎ４の電圧は、０Ｖから１．７Ｖに増加することがある。したがって、第４ノードｎ４の電圧、即ち、１．７Ｖは、少なくとも第３スイッチＱ３のベース－エミッタ間の電圧よりも大きいので、第４ノードｎ４の電圧により第３スイッチＱ３がターンオンされ得る。

一方、第１ノードｎ１の電圧は、第３スイッチＱ３のターンオン／オフにより変わることがある。過電圧が含まれない第１区間Ｔ１において、上述した正常モードの動作で説明したように、第１ノードｎ１の電圧は、第１ノードｎ１の電圧が第３スイッチＱ３がターンオフされることによって、第２制御部１３０の第１ツェナーダイオードＺＤ１の降伏電圧と第１スイッチＱ１のベース－エミッタ間の電圧Ｖｂｅの和に該当する電圧Ｖｔｏｔａｌを有することができる。これに反して、過電圧が含まれた第２区間Ｔ２における第１ノードｎ１の電圧は、第１ノードｎ１の電圧が第３スイッチＱ３がターンオンされることによって、第１スイッチＱ１のベース－エミッタ間の電圧Ｖｂｅを有することができる。図５ｃに示すように、第１区間Ｔ１における第１ノードｎ１の電圧は、２Ｖを超えるのに対し、第２区間Ｔ２における第１ノードｎ１の電圧は、２Ｖよりも著しく低くなることがある。

第３スイッチＱ３がターンオンされる場合、第１ノードｎ１の電圧は、図５ｃに示すように、第１スイッチＱ１のベース－エミッタ間の電圧Ｖｂｅを有するので、この第１ノードｎ１の電圧によって第１スイッチＱ１がターンオンされ得る。したがって、過電圧が含まれた入力電圧が第１抵抗器Ｒ１を介して生成された電流は、第１スイッチＱ１を介しても流れ、第３制御部１４０を介しても流れ得る。過電圧が含まれた入力電圧が第１抵抗器Ｒ１を介して生成された電流の一部が第３制御部１４０に流れて、第３制御部１４０で電圧分配により生成された電圧によって第２スイッチＱ２のコレクタ－エミッタ間の電圧が決定され得る。図５ｄに示すように、第３スイッチＱ３のベース電圧が過電圧が含まれない第１区間Ｔ１においては、上述した正常モードの動作で説明したように、第２スイッチＱ２のコレクタ－エミッタ間の電圧が２Ｖであるのに対し、第２区間Ｔ２においては、過電圧が含まれた入力電圧が第１抵抗器Ｒ１を介して生成された電流の一部が第３制御部１４０に流れて、第３制御部１４０で電圧分配により所定の電圧が制御信号として第２スイッチＱ２に供給され、第２スイッチＱ２のコレクタ－エミッタ間の電圧は、ほぼ１Ｖに減らすことがある。たとえ、第２スイッチＱ２のコレクタ－エミッタ間の電圧が１Ｖに減少されても、第２スイッチＱ２がターンオンされたわけではないが、第２スイッチＱ２を介して電流が微細に流れ得る。

一方、第３スイッチＱ３がターンオンされる場合、第１ノードｎ１の電圧は、第１スイッチＱ１のベース－エミッタ間の電圧Ｖｂｅを有し、このような第１ノードｎ１の電圧が数式２に代入される場合、ベース電流Ｉ_ｂが０になり、この値を数式１に代入すると、第１発光素子ＬＥＤ１の駆動電流Ｉ_ＬＥＤは０になることがある。これにより、光源１１０の各ストリング１１２、１１４に含まれた複数の発光素子ＬＥＤ１乃至ＬＥＤ４が発光されないことがある。

以上では、第２区間Ｔ２で第３スイッチＱ３がターンオンされても、第１スイッチＱ１がターンオンされることが説明されたが、第２区間Ｔ２で第３スイッチＱ３がターンオンされても、第１スイッチＱ１がターンオフされることもある。このような場合、入力電圧が第１抵抗器Ｒ１を介して生成された電流は、第１スイッチＱ１を介して流れず、第２制御部１３０を介して流れ得る。このような場合、第２制御部１３０の電圧分配により生成された電圧によって第２スイッチＱ２がターンオンされて、結局、光源１１０の各ストリング１１２、１１４に含まれた複数の発光素子ＬＥＤ１乃至ＬＥＤ４が発光されない場合があるが、これについては限定しない。

＜第３区間Ｔ３＞

第２区間Ｔ２において、過電圧が第４制御部１５０により放電されて除去される場合、第２区間Ｔ２は、入力電圧が既に設定された定格電圧の最大値以下に低くなる時点ｔ２で終了され、第２時間ｔ２以降の区間が第３区間Ｔ３と称されることがある。

第３区間Ｔ３は、入力電圧の最大値よりも低い電圧が供給され得る。

このような場合、図４に示すように、入力電圧の最大値よりも低い電圧は、第１制御部１２０と、第４制御部１５０および光源１１０に供給され得る。入力電圧の最大値よりも低い電圧は、第４制御部１５０の第２ツェナーダイオードＺＤ２の降伏電圧よりも低いので、これ以上第４制御部１５０による放電は動作しない。したがって、第４制御部１５０の第４ノードｎ４の電圧は、図５ｂに示すように０Ｖに低下することがある。したがって、第４ノードｎ４の電圧により第３スイッチＱ３がターンオフされ、これにより、第１ノードｎ１の電圧は、図５ｃに示すように２Ｖ（第２制御部１３０の第１ツェナーダイオードＺＤ１の降伏電圧と第１スイッチＱ１のベース－エミッタ間の電圧Ｖｂｅを有することができる。２Ｖの第１ノードｎ１の電圧により第１スイッチＱ１がターンオンされるので、第１ノードｎ１の電圧によって数式３と数式４により駆動電流が流れるようになって、光源１１０の発光遮断が解除されて、光源１１０の発光に回復（ｒｅｃｏｖｅｒｙ）され得る。併せて、第１スイッチＱ１のターンオンによって入力電圧の最大値よりも低い電圧が第１抵抗器Ｒ１を介して生成された電流が第１スイッチＱ１を介して接地ＧＮＤに流れ、第３制御部１４０に流れないことがある。

[非発光モード]

図６は、実施例に係る光源駆動装置において、非発光モードで動作する様子を示す。

非発光モードは、光源１１０の複数のストリング１１２、１１４に含まれた複数の発光素子ＬＥＤ１乃至ＬＥＤ４が発光される間に一つまたは二つ以上の発光素子ＬＥＤ１が故障などでオンする場合、即ち、発光素子ＬＥＤ１が断線（ｏｐｅｎ）される場合、光源１１０の複数のストリング１１２、１１４に含まれたすべての光源１１０の発光を遮断する機能、即ち、１－ｏｕｔ－ａｌｌ－ｏｕｔ機能を実行するモードであり得る。

例えば、第１発光素子ＬＥＤ１が断線される場合、第１ストリング１１２には、電流が流れず、第２制御部１３０の第５および第６抵抗器Ｒ５、Ｒ６および第７抵抗器Ｒ７を介して接地ＧＮＤに流れ得る。このような場合、第１ノードｎ１の電圧は、第４スイッチＱ４のベース－エミッタ間の電圧と第７抵抗器Ｒ７の電圧Ｖ７の和であり得る。したがって、第１ノードｎ１の電圧は約１Ｖ程度になり、第１ノードｎ１の電圧が第２制御部１３０の第１ツェナーダイオードＺＤ１の降伏電圧よりも低いので、第１ツェナーダイオードＺＤ１が導通されなくなって、第１スイッチＱ１はターンオフされ得る。このような場合、入力電源１０３の入力電圧が第１抵抗器Ｒ１を介して生成された電流が第３制御部１４０に供給されて、第３制御部１４０の電圧分配により生成された制御信号によって第２スイッチＱ２がターンオンされ得る。第２スイッチＱ２がターンオンされることによって、第１ノードｎ１の電圧は、接地ＧＮＤの電圧になって、数式１と数式２により第４および第５スイッチＱ４、Ｑ５を流れる駆動電流ＩＬＥＤが０になることがある。これにより、第４および第５スイッチＱ４、Ｑ５に接続された光源１１０の各ストリング１１２、１１４に含まれたすべての発光素子ＬＥＤ１乃至ＬＥＤ４の発光が遮断される１－ｏｕｔ－ａｌｌ－ｏｕｔ機能が実現され得る。

以上の説明で説明されたスイッチＱ１乃至Ｑ５は、ｎｐｎ型ＢＪＴトランジスタを含むが、これについては限定しない。

上記の詳細な説明は、あらゆる面で制限的に解釈されてはならず、例示的なものとして考慮されなければならない。実施例の範囲は、添付された請求項の合理的解釈により決定されるべきであり、実施例の等価的範囲内でのすべての変更は、実施例の範囲に含まれる。

実施例は、車両用光源に適用することができる。

Claims (12)

1. 入力電圧を供給する入力電源に接続され、それぞれ複数の発光素子を含む複数のストリングを含む光源と、
   前記入力電源と、前記光源および接地に接続される第１制御部と、
   前記入力電源と、前記第１制御部および前記接地に接続され、第５ノードに接続されるベース端子と、第２ノードに接続されるコレクタ端子と、接地に接続されるエミッタ端子とを含む第１スイッチと、
   前記第１制御部と、前記第１スイッチおよび前記接地に接続される第２制御部と、
   前記第１制御部と、前記第１スイッチおよび前記接地に接続され、第３ノードに接続されるベース端子と、第１ノードに接続されるコレクタ端子と、接地に接続されるエミッタ端子とを含む第２スイッチと、
   前記入力電源と、前記第１スイッチと、前記第２スイッチおよび前記接地に接続される第３制御部と、
   前記入力電源と、前記第２制御部および前記接地に接続される第４制御部と、を含み、
   前記第２制御部は、前記第４制御部に接続されるベース端子と、前記第１ノードに接続されるコレクタ端子と、前記第５ノードに接続されるエミッタ端子とを含む第３スイッチを含み、
   発光モードと、過電圧保護モードおよび非発光モードのいずれかに動作することができ、
   前記過電圧保護モードで前記第４制御部によって前記過電圧が放電され、前記第３スイッチが第４ノードの電圧によってターンオンされ、前記第１スイッチが前記第１ノードの電圧によってターンオンされ、前記第２スイッチが前記第３制御部によってターンオンされ、前記複数の発光素子のそれぞれの発光が遮断され、
   前記放電された過電圧が前記入力電圧の最大値を下回ると、前記第３スイッチが前記第４ノードの電圧によってターンオフされ、前記第１スイッチが前記第１ノードの電圧によってターンオンされ、前記第２スイッチは前記第３制御部によってターンオフされ、前記複数の発光素子のそれぞれが発光する、光源駆動装置。
2. 前記発光モードで前記入力電源は、既に設定された最小値と最大値を有する入力電圧を供給し、
   前記過電圧保護モードで前記入力電源は、前記入力電圧の前記最大値よりも大きい第１電圧を供給し、
   前記過電圧保護モードは、前記入力電圧の前記最大値よりも大きい第１電圧が印加される第１区間と前記第１区間以降に前記入力電圧の前記最大値以下の第２電圧が印加される第２区間に区分される、請求項１に記載の光源駆動装置。
3. 前記第１区間の間、
   前記第４制御部は、前記第１電圧を放電させ、前記第１電圧を用いて前記第２制御部の前記第３スイッチをオンにして、前記第１ノードで第１出力電圧よりも小さい第２出力電圧が生成されるようにし、
   前記第１制御部は、前記第２出力電圧を用いて前記光源の発光を遮断させる、請求項２に記載の光源駆動装置。
4. 前記入力電圧は、前記第１電圧の放電により前記第２区間における前記第２電圧となり、
   前記第２区間の間、
   前記第４制御部は、前記第２電圧を用いて前記第２制御部を制御して、前記第１出力電圧が生成されるようにし、
   前記第１制御部は、前記第１出力電圧を用いて前記光源を発光させる、請求項３に記載の光源駆動装置。
5. 前記第１制御部は、
   前記入力電源と前記第１ノードに接続される第３抵抗器と、
   前記第１ノードと、第２制御部および前記光源に接続される第４スイッチと、
   前記第４スイッチおよび前記接地に接続される第４抵抗器と、を含む、請求項４に記載の光源駆動装置。
6. 前記第２制御部は、
   前記第１ノードと前記第１スイッチのベース端子に接続される第１ツェナーダイオードと、を含む、請求項５に記載の光源駆動装置。
7. 前記第１区間の間、
   前記第４制御部は、前記第１電圧を用いて第３スイッチをターンオンさせ、
   前記第２制御部は、前記第３スイッチのターンオンによって前記第１スイッチのベース－エミッタ間の電圧を前記第２出力電圧として生成する、請求項６に記載の光源駆動装置。
8. 前記第２区間の間、
   前記第４制御部は、前記第２電圧を用いて前記第３スイッチをターンオフさせ、
   前記第２制御部は、前記第３スイッチのターンオフによって前記第１ツェナーダイオードの降伏電圧と前記第１スイッチのベース－エミッタ間の電圧の和を前記第１出力電圧として生成する、請求項７に記載の光源駆動装置。
9. 前記第３制御部は、
   前記入力電源と前記第２ノードに接続される第１抵抗器と、
   前記第２ノードに接続される少なくとも一つの第２抵抗器と、
   前記第２抵抗器と前記第２スイッチのベース端子に接続されるダイオードと、を含む、請求項６に記載の光源駆動装置。
10. 前記非発光モードにおいて、前記複数のストリングの前記複数の発光素子が発光される間に少なくとも一つの発光素子が断線され、
    前記非発光モードにおいて、前記第１ノードの電圧は、前記第１ツェナーダイオードの降伏電圧と前記第４スイッチのベース－エミッタ間の電圧の和を有し、前記第１ノードの電圧によって前記第１スイッチがターンオフされる場合、前記第１抵抗器および第２抵抗器により分配された分配電圧によって前記第２スイッチがターンオンされて、前記複数のストリングの前記複数の発光素子の発光が遮断される、請求項９に記載の光源駆動装置。
11. 入力電圧を供給する入力電源に接続され、それぞれ複数の発光素子を含む複数のストリングを含む光源と、
    前記入力電源と、前記光源および接地に接続される第１制御部と、
    前記入力電源と、前記第１制御部および前記接地に接続され、第５ノードに接続されるベース端子と、第２ノードに接続されるコレクタ端子と、接地に接続されるエミッタ端子とを含む第１スイッチと、
    前記第１制御部と、前記第１スイッチおよび前記接地に接続される第２制御部と、
    前記第１制御部と、前記第１スイッチおよび前記接地に接続され、第３ノードに接続されるベース端子と、第１ノードに接続されるコレクタ端子と、接地に接続されるエミッタ端子とを含む第２スイッチと、
    前記入力電源と、前記第１スイッチと、前記第２スイッチおよび前記接地に接続される第３制御部と、
    前記入力電源と、前記第２制御部および前記接地に接続される第４制御部と、を含み、
    前記第２制御部は、前記第４制御部に接続されるベース端子と、前記第１ノードに接続されるコレクタ端子と、前記第５ノードに接続されるエミッタ端子とを含む第３スイッチを含み、
    過電圧保護モードは、前記入力電圧の最大値よりも大きい第１電圧が印加される第１区間と前記第１区間以降に前記入力電圧の前記最大値以下の第２電圧が印加される第２区間に区分され、
    前記第１区間の間に前記第４制御部は、前記第１電圧を放電させ、前記第１電圧を用いて前記第２制御部を制御して、第１出力電圧よりも小さい第２出力電圧が生成されるようにし、前記第１制御部は、前記第２出力電圧を用いて前記光源の発光を遮断させ、
    前記過電圧保護モードでは、
    前記第４制御部によって前記第１電圧が放電され、前記第３スイッチが第４ノードの電圧によってターンオンされ、前記第１スイッチが前記第１ノードの電圧によってターンオンされ、前記第２スイッチが前記第３制御部によってターンオンされ、前記複数の発光素子のそれぞれの発光が遮断され、
    前記放電された第１電圧が前記入力電圧の前記最大値を下回ると、前記第３スイッチが前記第４ノードの電圧によってターンオフされ、前記第１スイッチが前記第１ノードの電圧によってターンオンされ、前記第２スイッチは前記第３制御部によってターンオフされ、前記複数の発光素子のそれぞれが発光する、光源駆動装置。
12. 前記入力電圧は、前記第１電圧の放電によって前記第２区間における前記第２電圧となり、
    前記第２区間の間に前記第４制御部は、前記第２電圧を用いて前記第２制御部を制御して、前記第１出力電圧が生成されるようにし、前記第１制御部は、前記第１出力電圧を用いて前記光源を発光させる、請求項１１に記載の光源駆動装置。

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