WO2022202670A1 - 発光素子駆動装置、発光装置、および車両 - Google Patents

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昌昭 中山
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ローム株式会社
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    • H05B47/20Responsive to malfunctions or to light source life; for protection
    • H05B47/28Circuit arrangements for protecting against abnormal temperature
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    • B60Q1/00Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • B60Q1/14Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights having dimming means
    • B60Q1/1415Dimming circuits

Definitions

  • the present disclosure relates to a light-emitting element driving device.
  • LEDs light emitting diodes
  • a conventional LED driving device is disclosed in Patent Document 1, for example.
  • the LED driving device of Patent Document 1 has a current setting section. An output current supplied to the LED is generated according to the reference current generated by the current setting unit.
  • the current setting unit is connected to a setting resistor and a negative characteristic thermistor that are externally attached to the LED driving device.
  • the current setting resistor and the negative characteristic thermistor are connected in parallel.
  • the current setting characteristic realized by the current setting unit is a positive characteristic (characteristic in which the reference current increases as the resistance value of the current setting resistor increases).
  • the light-emitting element driving device of Patent Document 2 includes a current driver that generates an output current flowing through a light-emitting element light source connected between a power supply voltage application terminal and a ground terminal, and the light-emitting element light source that is driven when the power supply voltage drops. and a bypass function unit that bypasses at least one of the plurality of constituent light emitting elements to reduce the number of series stages of the light emitting elements through which the output current flows. As a result, lighting of the light emitting element light source can be maintained even when the power supply voltage drops.
  • LEDs have the characteristic that the luminance drops significantly as the ambient temperature of the LEDs rises.
  • the output current is reduced as the temperature rises, so there is room for improvement in terms of LED brightness control.
  • the first object of the present disclosure is to provide a light-emitting element driving device capable of suppressing changes in luminance of light-emitting elements due to temperature changes.
  • the first object of the present disclosure is to provide a light-emitting element driving device having a bypass function that realizes suppression of abnormal lighting of the light-emitting element due to the occurrence of an open circuit by an effective configuration. 2 purpose.
  • a light-emitting element driving device includes: a first external terminal connectable to the first setting resistor; a second external terminal connectable to a negative characteristic first thermistor arranged around the light emitting element light source; a current setting unit that generates a set current based on the resistance value of the first set resistor; a current addition unit that generates an additional current having a negative characteristic with respect to the resistance value of the first thermistor; a current driver that generates an output current flowing through the light emitting element light source connected between a power supply voltage application terminal and a ground terminal based on a reference current that is the sum of the set current and the additional current; It is configured to have
  • a light-emitting element driving device includes: a current driver for generating an output current flowing through a light emitting element light source connected between a power supply voltage application terminal and a ground terminal; a first external terminal connectable to a node where the high potential side light source and the low potential side light source included in the light emitting element light source are connected in series; a bypass control unit configured to draw the output current from the first external terminal according to the power supply voltage and control the conduction state of a path bypassing the low-potential-side light source; a constant current source and a switch provided between the power supply voltage application terminal and the first external terminal; a comparator that compares the voltage of the first external terminal and an open detection threshold voltage and outputs a detection signal; a UVLO unit that compares the power supply voltage with a UVLO (Under Voltage Lock Out) threshold voltage and outputs a UVLO detection signal; a variable setting unit that variably sets the open detection threshold voltage and the UVLO threshold voltage in conjunction with
  • the light-emitting element driving device it is possible to suppress changes in brightness of the light-emitting elements due to temperature changes.
  • the light-emitting element driving device in the light-emitting element driving device having the bypass function, it is possible to suppress abnormal lighting of the light-emitting element due to the occurrence of an open circuit with an effective configuration.
  • FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an LED light emitting device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing a specific internal configuration example of each of the current setting section and the current adding section.
  • FIG. 3 is a graph showing an example of the relationship between the LED ambient temperature and luminance for a red LED.
  • FIG. 4 is a graph showing an example of the relationship between the ambient temperature of the LED light source and the combined resistance value of the set resistor Rset_th and the thermistor TH1.
  • FIG. 5 is a graph showing an example of the relationship between the ambient temperature of the LED light source and the additional current Iadd corresponding to FIG.
  • FIG. 6 is a graph showing an example of the relationship between the ambient temperature of the LED light source and the reference current Iref corresponding to FIGS.
  • FIG. 7 is a plan view showing an example of a socket-type LED module.
  • FIG. 8 is an external view (front) showing an example of a vehicle in which the LED driving device is mounted.
  • FIG. 9 is an external view (rear view) showing an example of a vehicle in which the LED driving device is mounted.
  • FIG. 10 is a diagram showing the overall configuration of an LED light emitting device according to an exemplary embodiment;
  • FIG. 11 is a diagram showing an internal configuration example of the CR timer.
  • FIG. 12 is a diagram showing a case where no open occurs on the lower potential side than the node Nx.
  • FIG. 13 is a diagram showing a case where an open occurs on the lower potential side than the node Nx.
  • FIG. 12 is a diagram showing a case where no open occurs on the lower potential side than the node Nx.
  • FIG. 14 shows the operation when no open occurs on the lower potential side than the node Nx.
  • FIG. 15 is a diagram showing the operation when an open occurs on the lower potential side than the node Nx.
  • FIG. 16 is a diagram showing the first output current and the second output current.
  • FIG. 17 is a diagram showing a first configuration example of the variable setting section.
  • FIG. 18 is a diagram showing a second configuration example of the variable setting section.
  • FIG. 19 is a plan view showing a configuration example of a socket-type LED module.
  • FIG. 20 is an enlarged view of a wiring pattern example on a substrate.
  • FIG. 21 is an enlarged view of another example of the wiring pattern on the substrate.
  • FIG. 22 is an external view (front) showing an example of a vehicle in which the LED driving device is mounted.
  • FIG. 23 is an external view (rear view) showing an example of a vehicle in which the LED driving device is mounted.
  • FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an LED light emitting device X1 according to an exemplary embodiment.
  • the LED light-emitting device X1 is an in-vehicle lamp that receives supply of the power supply voltage Vin from the battery B and lights. Examples of the LED light emitting device X1 include headlamps, daytime running lamps, tail lamps, stop lamps, turn lamps, and the like.
  • the battery is a power source for the vehicle in which the LED light emitting device X1 is mounted, and a lead-acid battery, a lithium ion battery, or the like is preferably used.
  • the LED light-emitting device X1 includes an LED driving device 5 and an LED light source 10, as well as various discrete components externally attached to the LED driving device 5, including setting resistors Rset, Rset_th, and thermistors TH1 and TH2.
  • the LED driving device 5 is a semiconductor integrated circuit device (a so-called LED driver IC) that operates by receiving power supply voltage Vin from the battery B and generates an output current Iout to be supplied to the LED light source 10 .
  • a semiconductor integrated circuit device a so-called LED driver IC
  • the LED driving device 5 has a VIN terminal, an OUT terminal, a THD terminal, a SET terminal, a SET_TH terminal, and a GND terminal as external terminals for establishing electrical connection with the outside.
  • the VIN terminal is connected to the application end of the power supply voltage Vin. That is, the LED driving device 5 is supplied with the power supply voltage Vin through the VIN terminal.
  • the LED light source 10 is an LED string composed of a plurality of LED chips (light emitting elements) connected in series.
  • the LED light source 10 may be composed of a single LED, or may be composed of LED chips connected in series and parallel.
  • the LED driving device 5 has, as an internal configuration, a current driver 1, a current setting section 2, a current adding section 3, and a constant current source 4, which are integrated.
  • the LED driving device 5 includes, in addition to the configuration shown in FIG. ) It has a light control unit that performs dimming, various abnormality detection units, an abnormality notification unit that notifies the abnormality to the outside, an internal power supply circuit that generates internal voltage, and a UVLO (Under Voltage Lock Out) unit.
  • the current driver 1 is provided between the VIN terminal and the OUT terminal.
  • the anode of the LED light source 10 is connected to the OUT terminal.
  • the cathode of the LED light source 10 is connected to ground.
  • the current driver 1 generates an output current Iout flowing through the LED light source 10 connected between the application terminal of the power supply voltage Vin and the ground terminal.
  • the current driver 1 performs constant current control of the output current Iout so that the output current Iout matches a predetermined target value.
  • the current driver 1 includes, for example, an output transistor provided on a current path through which the output current Iout flows, a sense resistor for converting the output current Iout into a feedback voltage, a feedback voltage and a reference voltage. and an error amplifier that linearly drives the output transistor so that Note that the target value of the output current Iout can be arbitrarily set according to the reference current Iref, which will be described later.
  • the current setting unit 2 generates a set current Iset.
  • the set current Iset is used to generate the reference current Iref. That is, the current setting unit 2 generates the set current Iset for setting the target value of the output current Iout.
  • the setting current Iset can be adjusted by adjusting the resistance value of the setting resistor Rset externally connected to the SET terminal.
  • a constant current source 4 is provided between the terminal for applying the internal voltage Vreg and the THD terminal.
  • a thermistor TH2 is externally connected to the THD terminal.
  • the thermistor TH2 is a negative characteristic thermistor.
  • a negative temperature coefficient thermistor has a characteristic that the higher the temperature, the smaller the resistance value.
  • the thermistor TH2 is arranged around the LED light source 10 .
  • the constant current source 4 supplies a constant current Ithd to the thermistor TH2 via the THD terminal, thereby generating a terminal voltage Vthd at the THD terminal.
  • the current setting unit 2 adjusts the set current Iset based on the terminal voltage Vthd. Thereby, temperature derating is performed to adjust the output current Iout according to the ambient temperature of the LED light source 10 .
  • the current addition unit 3 generates an additional current Iadd.
  • the reference current Iref is generated by synthesizing (summing) the set current Iset and the additional current Iadd.
  • a setting resistor Rset_th and a thermistor TH1 are connected in series between the SET_TH terminal and the ground terminal.
  • the thermistor TH ⁇ b>1 is a negative characteristic thermistor and is arranged around the LED light source 10 .
  • the current adder 3 adjusts the additional current Iadd based on the resistance value of the setting resistor Rset_th and the resistance value of the thermistor TH1 (that is, the combined resistance value of the setting resistor Rset_th and the thermistor TH1) and the terminal voltage Vthd. Therefore, the current addition unit 3 adjusts the output current Iout according to the ambient temperature of the LED light source 10 to perform brightness control and temperature derating of the LED light source 10 .
  • FIG. 2 is a diagram showing a specific internal configuration example of each of the current setting section 2 and the current adding section 3. As shown in FIG.
  • the current setting unit 2 has an output transistor 2A and an error amplifier 2B.
  • the output transistor 2A is arranged on the path through which the set current Iset flows, and is composed of an NMOS transistor (N-channel MOSFET).
  • the source of the output transistor 2A is connected to the SET terminal.
  • the node where the output transistor 2A and the SET terminal are connected is connected to the inverting input terminal (-) of the error amplifier 2B.
  • a non-inverting input terminal (+) of the error amplifier 2B is connected to the THD terminal.
  • the output terminal of the error amplifier 2B is connected to the gate of the output transistor 2A.
  • the current addition unit 3 has an output transistor 3A and an error amplifier 3B.
  • the output transistor 3A is arranged in the path through which the additional current Iadd flows, and is composed of an NMOS transistor.
  • the drain of the output transistor 3A is connected to the drain of the output transistor 2A.
  • the source of the output transistor 3A is connected to the SET_TH terminal.
  • a node where the output transistor 3A and the SET_TH terminal are connected is connected to the inverting input terminal (-) of the error amplifier 3B.
  • a non-inverting input terminal (+) of the error amplifier 3B is connected to the THD terminal.
  • the output terminal of the error amplifier 3B is connected to the gate of the output transistor 3A.
  • the voltage of the SET terminal is controlled so as to match the terminal voltage Vthd, so the set current Iset is represented by the following equation.
  • Iset Vthd/Rset
  • Vthd TH2 x Itd (TH2: resistance value of thermistor TH2)
  • the set current Iset has a negative characteristic with respect to the set resistor Rset (the characteristic that the set current Iset decreases as the resistance value of the set resistor Rset increases), and the set current Iset decreases with respect to the thermistor TH2 (terminal voltage Vthd). has a positive characteristic (characteristic that the set current Iset increases as the resistance value of the thermistor TH2 increases (as the terminal voltage Vthd increases)).
  • the additional current Iadd has a negative characteristic with respect to the resistance value of the thermistor TH1 (a characteristic in which the additional current Iadd decreases as the resistance value of the thermistor TH1 increases), and with respect to the thermistor TH2 (terminal voltage Vthd). has a positive characteristic (characteristic that the additional current Iadd increases as the resistance value of the thermistor TH2 increases (as the terminal voltage Vthd increases)).
  • the target value of the output current Iout is set larger as the reference current Iref is larger (positive characteristic with respect to the reference current Iref).
  • the additional current Iadd increases.
  • the additional current Iadd decreases. The additional current Iadd increases as the temperature rises.
  • FIG. 3 shows an example of the relationship between the LED ambient temperature (horizontal axis) and luminance (vertical axis) in the case of a red LED (assuming that the LED current is a predetermined constant value).
  • the luminance on the vertical axis is indicated by the ratio of the luminance to the luminance at 20°C.
  • Characteristics differ depending on the LED used, and two examples of characteristics are shown in FIG. 3 with a solid line and a dashed line. In this way, LEDs have the characteristic that the brightness drops significantly as the temperature rises. Therefore, by increasing the additional current Iadd as the ambient temperature of the LED light source 10 rises as described above, the reference current Iref and, in turn, the output current Iout can be increased to suppress the decrease in brightness.
  • FIG. 4 shows an example of the relationship between the ambient temperature of the LED light source 10 (LED ambient temperature) and the combined resistance value of the set resistor Rset_th and the thermistor TH1.
  • LED ambient temperature the ambient temperature
  • Rset_th the combined resistance value of the set resistor
  • thermistor TH1 the combined resistance value of the set resistor Rset_th and the thermistor TH1.
  • FIG. 5 shows an example of the relationship between the LED ambient temperature and the additional current Iadd corresponding to FIG.
  • the additional current Iadd increases as the temperature rises at low temperatures, but at high temperatures the change in the combined resistance value is suppressed as shown in FIG. increases, and the additional current Iadd decreases as the temperature increases.
  • the reference current Iref and, in turn, the output current Iout can be decreased at high temperatures as the temperature rises, and the heat generation of the LED light source 10 can be suppressed. Therefore, the life of the LED light source 10 can be extended.
  • FIG. 6 shows an example of the relationship between the LED ambient temperature and the reference current Iref corresponding to FIGS.
  • the higher the ambient temperature of the LED the smaller the resistance value of the thermistor TH2 and the smaller the set current Iset. Since the increasing change in the additional current Iadd with the increase in LED temperature is greater than the decreasing change in the set current Iset, the reference current Iref increases. However, when the ambient temperature around the LED is high, the additional current Iadd decreases as the temperature rises, as shown in FIG. As a result, the output current Iout can be reduced where the LED ambient temperature is high, and the heat generation of the LED light source 10 can be suppressed.
  • the non-inverting input terminal (+) of the error amplifier 3B in the current adding section 3 is not limited to the connection of the THD terminal, and may be connected to, for example, the application terminal of the internal voltage of a fixed value.
  • the additional current Iadd does not decrease when the LED ambient temperature is high, but the increase in the additional current Iadd is suppressed by using the setting resistor Rset_th.
  • FIG. 7 is a plan view showing a socket-type LED module Y as an example of realizing the LED light-emitting device X1 described so far.
  • the socket-type LED module Y of this configuration example is, for example, a vehicle-mounted lighting fixture, and includes a substrate 300 , an LED chip 400 , a white resin 480 , a reflector 600 , an LED driving device 5 , and a socket 900 .
  • the LED chip 400 shown in FIG. 7 shows the case where the number of LED chips constituting the LED light source 10 corresponding to the example of FIG. 1 is three, the number of LED chips is not limited to this. Further, in FIG. 7, the illustration of electronic components externally attached to the LED drive device 5 is omitted for the sake of convenience.
  • the substrate 300 has a base material and a wiring pattern formed thereon (see the hatched area in this figure).
  • the base material has a rectangular shape and is made of glass epoxy resin, for example.
  • the wiring pattern is a conductive member laid on the surface of the substrate for mounting the LED chip 400 and various electronic components, and is made of metal such as Cu or Ag, for example.
  • the LED driving device 5 and various external components are mounted on the upper surface of the substrate 300 .
  • Each electronic component is connected by wiring patterns laid on the upper and lower surfaces of the substrate 300 to form a circuit, and is for lighting the LED chip 400 in a desired light emission state.
  • the reflector 600 is made of, for example, white resin, and is fixed to the central region of the substrate 300 so as to surround the LED chip 400 .
  • the reflector 600 serves to reflect upward the light emitted sideways from the LED chip 400 .
  • a reflecting surface 601 is formed on the reflector 600 .
  • a reflective surface 601 surrounds the LED chip 400 .
  • the reflective surface 601 moves away from the LED chip 400 in the direction perpendicular to the thickness direction of the substrate 300 as the distance from the substrate 300 increases in the thickness direction of the substrate 300 .
  • the reflective surface 601 has a tapered shape in which the cross section orthogonal to the thickness direction of the substrate 300 becomes larger toward the opening side of the reflector 600 .
  • the white resin 480 is made of a white resin material that does not transmit light from the LED chip 400, and corresponds to an example of an opaque resin. As understood from FIG. 7 , the white resin 480 surrounds the LED chip 400 and its outer edge reaches the reflective surface 601 of the reflector 600 . Therefore, in FIG. 7, white resin 480 fills the area extending from LED chip 400 to reflecting surface 601 in the vertical and horizontal directions in the figure.
  • the socket 900 is a component for mounting the substrate 300 and attaching it to, for example, an automobile.
  • the socket 900 is made of synthetic resin, for example, and is formed by injection molding, for example.
  • the socket 900 has a mounting portion 910 for mounting the substrate 300 and a mounting portion for mounting on an automobile or the like.
  • the mounting portion 910 has a cylindrical shape with one opening, and the substrate 300 is mounted on the inner bottom surface of the mounting portion 910 .
  • a radiator plate 950 which is a circular plate made of aluminum, for example, is fixed to the inner bottom surface of the mounting portion 910 .
  • the substrate 300 is mounted on the mounting portion 910 of the socket 900 by bonding the lower surface to the upper surface of the heat sink 950 with an adhesive.
  • the white resin 480 covers the entire annular area from the supporting substrate of the LED chip 400 to the reflecting surface 601 of the reflector 600. Therefore, the area surrounded by the reflective surface 601 is covered with the white resin 480 except for the area occupied by the LED chip 400 . This makes it possible to reflect more light from the semiconductor layer of the LED chip 400 . This is suitable for increasing the brightness of the socket-type LED module Y. In addition, it is not necessary to perform a separate process for appropriately reflecting light on the area surrounded by the reflecting surface 601 of the substrate 300 .
  • the reflector 600 having the reflective surface 601 By providing the reflector 600 having the reflective surface 601, the direction directly above the socket-type LED module Y can be illuminated more brightly.
  • the LED chip 400 (LED light source 10) is provided in such a socket-type LED module Y
  • the ambient temperature around the LED light source 10 tends to rise. Therefore, the effect of suppressing the decrease in luminance due to the increase in the ambient temperature of the LED by controlling the luminance as in the LED driving device 5 of the present embodiment is important. Furthermore, the effect of suppressing heat generation of the LED light source 10 by performing temperature derating to reduce the output current Iout at a high LED ambient temperature as in the LED driving device 5 of the present embodiment is important.
  • the LED driving device 5 described so far includes, for example, headlamps (including high beam/low beam/small lamp/fog lamp, etc.) X11 of vehicle X10, daytime running lamps ( DRL [daylight running lamps]) X12, tail lamps (including small lamps or back lamps as appropriate) X13, stop lamps X14, turn lamps X15, and the like.
  • the LED driving device 5 may be provided as a module (such as the aforementioned socket-type LED module Y) together with the LED light source 10 to be driven, or may be provided as a single IC independently of the LED light source 10. It may be provided as a module (such as the aforementioned socket-type LED module Y) together with the LED light source 10 to be driven, or may be provided as a single IC independently of the LED light source 10. It may be provided as a module (such as the aforementioned socket-type LED module Y) together with the LED light source 10 to be driven, or may be provided as a single IC independently of the LED light source 10. It may be provided as a module (such as the aforementioned socket-type LED module Y) together with the LED light source 10 to be driven, or may be provided as a single IC independently of the LED light source 10. It may be provided as a module (such as the aforementioned socket-type LED module Y) together with the LED light source 10 to be driven, or may be provided as a single IC independently of
  • the configuration using an LED as a light emitting element was described as an example, but the configuration of the present invention is not limited to this, and the brightness decreases as the temperature rises.
  • the light-emitting element driving device (5) is a first external terminal (SET terminal) connectable to the first setting resistor (Rset); a second external terminal (SET_TH terminal) connectable to a negative characteristic first thermistor (TH1) arranged around the light emitting element light source (10); a current setting unit (2) that generates a set current (Iset) based on the resistance value of the first set resistor; a current adding section (3) for generating an additional current (Iadd) having a negative characteristic with respect to the resistance value of the first thermistor; Based on the reference current (Iref) which is the sum of the set current and the additional current, the output current (Iout) flowing through the light emitting element light source connected between the application terminal of the power supply voltage (Vin) and the ground terminal is determined.
  • a second setting resistor (Rset_th) connected in series with the first thermistor (TH1) can be connected to the second external terminal (SET_TH terminal), and the current addition
  • the unit may be configured to generate the additional current having a negative characteristic with respect to the combined resistance value of the first thermistor and the second set resistor (second configuration).
  • a third external terminal connectable to a second thermistor (TH2) having a negative characteristic disposed around the light emitting element light source, and a terminal connected to the third external terminal and a constant current source (4), wherein the current addition unit generates the additional current having a positive characteristic with respect to the terminal voltage (Vthd) of the third external terminal (the third configuration).
  • the current setting section may be configured to generate the set current having a positive characteristic with respect to the terminal voltage (fourth configuration).
  • the current setting unit includes a first output transistor (2A) arranged on a path through which the set current flows, a first terminal of the first output transistor and the first external terminal (SET terminal), a second input terminal connected to the application terminal of the terminal voltage (Vthd), and a control terminal of the first output transistor. and a first error amplifier (2B) including an output terminal (fifth configuration).
  • the current adding section includes a second output transistor (3A) arranged on a path through which the additional current flows, and a first end of the second output transistor. a first input terminal connected to a second node connected to the second external terminal (SET_TH terminal), a second input terminal connected to a reference voltage (Vthd) application terminal, and the second output transistor and a second error amplifier (3B) including a second error amplifier (3B) (sixth configuration).
  • a third external terminal connectable to a negative characteristic second thermistor (TH2) arranged around the light emitting element light source, and a terminal connected to the third external terminal a constant current source (4), wherein a second setting resistor (Rset_th) connected in series with the first thermistor is connectable to the second external terminal (SET_TH terminal);
  • the reference voltage may be the terminal voltage (Vthd) of the third external terminal (seventh configuration).
  • the light-emitting device (X1) includes a light-emitting element driving device (5) having any one of the first to seventh configurations and the light-emitting element light source (10) ( eighth configuration).
  • the light emitting element light source may be an LED light source (ninth configuration).
  • vehicle (X10) is configured to have the light emitting device having any one of the eighth to tenth configurations.
  • FIG. 10 is a diagram showing the overall configuration of an LED light emitting device X1 according to an exemplary embodiment.
  • the LED light-emitting device X1 is an in-vehicle lamp that lights when supplied with a power supply voltage Vin from a battery (not shown). Examples of the LED light emitting device X1 include headlamps, daytime running lamps, tail lamps, stop lamps, turn lamps, and the like.
  • the battery is a power source for the vehicle in which the LED light emitting device X1 is mounted, and a lead-acid battery, a lithium ion battery, or the like is preferably used.
  • the LED light emitting device X1 includes an LED driving device 15 and an LED light source 200.
  • the LED driving device 15 is a semiconductor integrated circuit device (a so-called LED driver IC) that operates by receiving supply of the power supply voltage Vin from the battery and generates an output current Iout to be supplied to the LED light source 200 .
  • the LED driving device 15 has a VIN terminal, an OUT terminal, an ISINK terminal, a CRT terminal, a DISC terminal, and a CNT terminal as external terminals for establishing electrical connection with the outside.
  • the VIN terminal is connected to the application end of the power supply voltage Vin. That is, the LED driving device 15 receives supply of the power supply voltage Vin via the VIN terminal.
  • the LED light source 200 is an LED string composed of a plurality of LED chips (light emitting elements) connected in series.
  • the LED light source 200 is divided into a high potential side LED 201 (high potential side light source) and a low potential side LED 202 (low potential side light source).
  • the low potential side LED 202 is composed of at least one LED chip. In the example shown in FIG. 10, the low potential side LED 202 consists of two LED chips connected in series. The cathode of the low potential side LED 202 is connected to the ground terminal. On the other hand, the node Nx where the cathode of the high potential side LED 201 and the anode of the low potential side LED 202 are connected is connected to the ISINK terminal, the reason for which will be described later.
  • the LED driving device 15 has an internal configuration including a current driver 1, a UVLO section 2, a control logic section 3, a bypass control section 4, a constant current circuit 5, a comparator 6, a constant current source 7, and a switch 8. , a CR timer 9 and a variable setting unit 10 are integrated.
  • the LED driving device 15 includes, in addition to the configuration shown in FIG. and an output current setting unit for setting the output current Iout.
  • the abnormality detection unit includes an LED open detection unit that detects open of the LED light source 200 based on the voltage of the OUT terminal, an output ground fault detection unit that detects a ground fault of the OUT terminal based on the voltage of the OUT terminal, a temperature protection circuit ( TSD), etc.
  • the current driver 1 performs constant current control of the output current Iout so that the output current Iout flowing through the LED light source 200 matches a predetermined target value.
  • the current driver 1 has an error amplifier 1A, a sense resistor 1B and a PMOS transistor 1C.
  • One end of the sense resistor 1B is connected to the application end of the power supply voltage Vin.
  • the other end of the sense resistor 1B is connected to the inverting input terminal (-) of the error amplifier 1A and to the source of the PMOS transistor 1C.
  • the non-inverting input terminal (+) of the error amplifier 1A is connected to the application terminal of the reference voltage.
  • the output terminal of the error amplifier 1A is connected to the gate of the PMOS transistor 1C.
  • the drain of the PMOS transistor 1C is connected to the OUT terminal.
  • a UVLO (Under Voltage Lock Out) unit 2 is a circuit that detects a voltage drop in the power supply voltage Vin.
  • the UVLO unit 2 compares the power supply voltage Vin and the UVLO threshold voltage Vin_UVLO, and outputs a UVLO detection signal Suvlo as a comparison result.
  • the control logic unit 3 is the main body that controls the overall operation of the LED driving device 15 .
  • the control logic unit 3 performs stop control of the output current Iout according to the detection results obtained by various abnormality detection units (LED open detection unit, output ground fault detection unit, temperature protection circuit, etc.), or
  • the notification unit is caused to perform notification to the outside.
  • FIG. 11 is a diagram showing an internal configuration example of the CR timer 9. As shown in FIG. The CR timer 9 is configured to enable PWM dimming by connecting external components (capacitor Ccrt, resistor Rcrt) to the CRT terminal and the DISC terminal.
  • external components capacitor Ccrt, resistor Rcrt
  • the CRT timer 9 has a constant current source 9A, a switch 9B, a comparator 9C, a comparator 9D, a NOR circuit 9E, an NMOS transistor 9F, and an NMOS transistor 9G.
  • One end of a capacitor Ccrt is externally connected to the CRT terminal.
  • One end of a resistor Rcrt is also connected to the CRT terminal.
  • the other end of the resistor Rcrt is connected to the DISC terminal.
  • the comparator 9C compares the voltage of the CRT terminal with the reference voltage Vcrt_dis1.
  • a constant current source 9A and a switch 9B are provided between the terminal to which the internal voltage Vreg is applied and the CRT terminal.
  • the internal voltage Vreg is generated by an internal voltage source (not shown) based on the power supply voltage Vin.
  • the switch 9B is turned on and off according to the output of the comparator 9C.
  • the comparator 9D compares the voltage of the CRT terminal and the reference voltage Vcrt_dis2 (>Vcrt_dis1).
  • One input terminal of the NOR circuit 9E is connected to the output terminal of the comparator 9C.
  • the other input terminal of the NOR circuit 9E is connected to the output terminal of the comparator 9D.
  • the drain of the NMOS transistor 9F is connected to the DISC terminal.
  • the source of NMOS transistor 9F is connected to the ground terminal.
  • the gate of NMOS transistor 9F is connected to the output terminal of NOR circuit 9E.
  • the drain of the NMOS transistor 9G is connected to the DISC terminal.
  • the source of NMOS transistor 9G is connected to the ground terminal.
  • the gate of NMOS transistor 9G is connected to the output terminal of comparator 9D.
  • a switch SWdc is arranged between the battery B that generates the power supply voltage Vin and the CRT terminal.
  • the switch SWdc is turned off. In this case, a triangular wave is generated at the CRT terminal.
  • the PWM dimming signal Spwm output from the comparator 9C is generated in a pulse shape.
  • the control logic unit 3 generates an LED-on signal Sled_on based on the PWM dimming signal Spwm, and controls the current driver 1 on and off.
  • the current driver 1 that is, the output current Iout
  • the current driver 1 that is, the output current Iout
  • the frequency and on-duty of PWM dimming can be arbitrarily set by adjusting the resistance value of resistor Rcrt and the capacitance value of capacitor Ccrt.
  • the switch SWdc when used in the DC dimming mode, the switch SWdc is turned on to apply the power supply voltage Vin to the CRT terminal.
  • the PWM dimming signal Spwm is fixed at Low level and the current driver 1 is kept on.
  • the output of the comparator 9D is set to High level, and the NMOS transistor 9F is turned off and the NMOS transistor 9G is turned on. state can be switched. Since the NMOS transistor 9G has a higher on-resistance than the NMOS transistor 9F, the power consumption of the IC can be suppressed by reducing the inflow current to the DISC terminal.
  • the bypass control unit 4 and the constant current circuit 5 constitute a bypass function unit.
  • the constant current circuit 5 has an error amplifier 5A, an NMOS transistor 5B, and a sense resistor 5C.
  • the drain of the NMOS transistor 5B is connected to the ISINK terminal.
  • the source of NMOS transistor 5B is connected to one end of sense resistor 5C.
  • the other end of the sense resistor 5C is connected to the ground terminal.
  • a node where the NMOS transistor 5B and the sense resistor 5C are connected is connected to the inverting input terminal (-) of the error amplifier 5A.
  • a reference voltage application terminal is connected to the non-inverting input terminal (+) of the error amplifier 5A.
  • the bypass control unit 4 performs on/off control of the constant current circuit 5 .
  • the constant current circuit 5 When the constant current circuit 5 is in the ON state, the output current Iout flows through the high potential side LED 201 and is drawn into the constant current circuit 5 from the ISINK terminal. That is, the low potential side LED 202 is bypassed.
  • the low-potential-side LED 202 is bypassed to reduce the number of series stages of the LED chips through which the output current Iout flows. 200 lighting can be maintained.
  • the output current Iout flows through the high potential side LED 201 and the low potential side LED 202 in order, and all the LED chips in the LED light source 200 are lit. do.
  • Open detection function> When the power supply voltage Vin rises (at the start of the power supply voltage Vin), the constant current circuit 5 is turned on during a period when the power supply voltage Vin is low, thereby bypassing the low potential side LED 202 and lighting the high potential side LED 201, After that, when the power supply voltage Vin increases, control is performed to switch the constant current circuit 5 to the off state. However, if an open occurs on the low potential side of the node Nx (including an open at the low potential side LED 202), and the constant current circuit 5 is in the off state, the output current Iout will not flow. lights out. In such a case, when seen by human eyes, the LED light source 200 turns on momentarily and then turns off. Therefore, the LED driving device 15 according to the present embodiment is provided with a function (open detection function) for detecting the occurrence of an open on the lower potential side than the node Nx.
  • a function open detection function
  • the comparator 6 is provided for the open detection function as described above.
  • a non-inverting input terminal (+) of the comparator 6 is connected to the ISINK terminal.
  • the inverting input terminal (-) of the comparator 6 is connected to the application terminal of the open detection threshold voltage Vth_op.
  • the comparator 6 compares the voltage of the ISINK terminal and the open detection threshold voltage Vth_op, and outputs a detection signal Sdet as a comparison result to the bypass control section 4 .
  • a constant current source 7 and a switch 8 are also provided for the open detection function.
  • a constant current source 7 and a switch 8 are provided between the terminal for applying the power supply voltage Vin and the ISINK terminal.
  • the bypass controller 4 keeps the constant current circuit 5 in an off state.
  • the UVLO signal Suvlo indicating UVLO cancellation is output from the UVLO unit 2 .
  • the bypass control unit 4 switches the switch 8 to the on state when the UVLO signal Suvlo indicates UVLO cancellation and the LED-on signal Sled_on indicates on.
  • the low potential side LED 202 is driven by the constant current Imoni (broken line arrow) via the switch 8 and the ISINK terminal which are turned on. ) flows.
  • the open detection threshold voltage Vth_op is set to a voltage higher than the voltage of the ISINK terminal.
  • the comparator 6 determines that the voltage of the ISINK terminal is lower than the open detection threshold voltage Vth_op, and outputs a low-level detection signal Sdet indicating that no open has occurred.
  • the bypass control unit 4 switches the constant current circuit 5 to the ON state.
  • the low potential side LED 202 is bypassed, the output current Iout is drawn from the high potential side LED 201 to the ISINK terminal, and the high potential side LED lights up.
  • the bypass control unit 4 switches the constant current circuit 5 to the OFF state, thereby canceling the bypass, and the output current Iout flows through the high potential side LED 201 and the low potential side LED 202, and the LED light source 200 all the LED chips in the light up.
  • the capacitive element Csink is an EMC (Electromagnetic Compatibility) test countermeasure element externally connected to the ISINK terminal.
  • the EMC test is a BCI (Bulk Current Injection) test that injects noise into the power supply line, and the capacitive element Csink is provided to suppress fluctuations in the voltage of the ISINK terminal during the test.
  • a comparator 6 compares the voltage of the ISINK terminal generated by the charging and the open detection threshold voltage Vth_op. Since the voltage of the ISINK terminal becomes higher than the open detection threshold voltage Vth_op, the comparator 6 outputs a high-level detection signal Sdet indicating the occurrence of an open.
  • the open detection threshold voltage Vth_op must be less than or equal to the UVLO threshold voltage Vin_UVLO.
  • the level of the PWM dimming signal Spwm output from the CR timer 9 is fixed, and the LED-on signal Sled_on indicates ON when the UVLO is canceled.
  • the voltage of the ISINK terminal does not exceed the power supply voltage Vin. Therefore, if the open detection threshold voltage Vth_op is higher than the UVLO threshold voltage Vin_UVLO, the voltage of the ISINK terminal is lower than the open detection threshold voltage Vth_op, and the comparator This is because there is a risk of erroneous detection if an open does not occur according to 6.
  • the bypass control unit 4 determines whether the ISINK terminal is open based on the detection signal Sdet that is output from the comparator 6, and the voltage at the ISINK terminal increases from the open detection threshold voltage Vth_op due to charging. must wait for the waiting time required for the The required waiting time Twait must satisfy the condition of the following formula (1).
  • C Cled+Csink
  • bypass control unit 4 After the bypass control unit 4 waits for the waiting time Twait, it determines whether it is open. As a result, momentary lighting of the high-potential-side LED 201 due to the occurrence of an open can be avoided.
  • the operation when the power supply voltage Vin is started will be described.
  • the waveforms of the power supply voltage Vin, the constant current Imoni, the voltage Vsink of the ISINK terminal, the output current Iout, the first output current Ia, and the second output current Ib are shown in order from the top.
  • the first output current Ia is the output current flowing through the path from the node Nx to the ISINK terminal
  • the second output current Ib is the path from the node Nx to the low potential side LED 202.
  • the open detection threshold voltage Vth_op is equal to or lower than the UVLO threshold voltage Vin_UVLO.
  • FIG. 14 is a diagram showing the operation when no open occurs on the lower potential side than the node Nx. Note that FIG. 14 and FIG. 15 described later show the case of the DC dimming mode.
  • FIG. 15 shows the operation when an open occurs on the lower potential side than the node Nx.
  • the power supply voltage Vin rises from 0V and becomes equal to or higher than the UVLO threshold voltage Vin_UVLO (timing t11)
  • Vin_UVLO threshold voltage
  • the UVLO is released and the LED-on signal Sled_on indicates on, so the switch 8 is turned on immediately. state can be switched.
  • Vsink exceeds the open detection threshold voltage Vth_op.
  • the bypass control unit 4 determines that an open state has occurred based on the detection signal Sdet, turns off the switch 8, and maintains the off state of the constant current circuit 5.
  • the output current Iout does not flow, and the high-potential-side LED 201 does not light.
  • variable setting section 10 Next, the variable setting section 10 will be described.
  • the number of LED chips forming the low potential side LED 202 may change. For example, although the number is two in FIG. 1, it may be, for example, three. In this case, the total forward voltage of the low potential side LEDs 202 changes according to the change in the number.
  • the open detection threshold voltage Vth_op needs to be set higher than the total forward voltage of the low potential side LED 202. Therefore, the open detection threshold voltage Vth_op is determined according to the number of LED chips forming the low potential side LED 202. It is necessary to change the threshold voltage Vth_op.
  • the UVLO threshold voltage Vin_UVLO since the UVLO threshold voltage Vin_UVLO must be equal to or higher than the open detection threshold voltage Vth_op, it is necessary to change the open detection threshold voltage Vth_op in accordance with the change in the open detection threshold voltage Vth_op as described above. .
  • the waiting time Twait it is necessary to change the waiting time Twait according to the change in the open detection threshold voltage Vth_op.
  • the capacitive element Csink is not essential and may be omitted.
  • the waiting time Twait may be a fixed value.
  • variable setting unit 10 sets the open detection threshold voltage Vth_op, the UVLO threshold voltage Vin_UVLO, and the waiting time Twait in the bypass control unit 4 according to the number of LED chips that constitute the low potential side LED 202. It is supposed to be interlocked and variably set.
  • the variable setting unit 10 performs variable setting using the CNT terminal.
  • the variable setting unit 10 detects, for example, two patterns of open/GND (ground potential) application to the CNT terminal, and variably sets according to the detection result.
  • variable setting unit 10 detects, for example, three patterns of application of the power supply voltage Vin/open/GND to the CNT terminal, and variably sets according to the detection result.
  • FIG. 17 is a diagram showing a configuration example of the variable setting section 10 configured to detect the above three patterns.
  • the variable setting section 10 has comparators 10A, 10B, 10C and a constant current source 10D.
  • the non-inverting input terminal (+) of the comparator 10A is connected to the CNT terminal.
  • the inverting input terminal (-) of the comparator 10A is connected to the application terminal of the reference voltage V1.
  • the inverting input terminal (-) of the comparator 10B is connected to the CNT terminal.
  • the non-inverting input terminal (+) of the comparator 10B is connected to the application terminal of the reference voltage V2.
  • the inverting input terminal (-) of the comparator 10C is connected to the CNT terminal.
  • the non-inverting input terminal (+) of the comparator 10C is connected to the application terminal of the reference voltage V3.
  • a constant current source 10D is provided between the terminal to which the internal voltage Vdd is applied and the CNT terminal.
  • the reference voltage V1 is set to a voltage value slightly higher than 0V (for example, 0.6V).
  • the reference voltage V3 is set to a voltage slightly lower than the power supply voltage Vin (for example, VIN-1V).
  • FIG. 18 is a diagram showing another configuration example of the variable setting unit 10. As shown in FIG. In the configuration shown in FIG. 18, the variable setting section 10 has a constant current source 10E.
  • the constant current source 10E is provided between the application terminal of the internal voltage Vdd and the CNT terminal.
  • a setting resistor Rcnt is externally connected to the CNT terminal.
  • Icnt constant current value by the constant current source 10E.
  • FIG. 19 is a plan view showing a socket-type LED module Y as an example of the LED light-emitting device X1 described above.
  • the socket-type LED module Y of this configuration example is, for example, a vehicle-mounted lighting fixture, and includes a substrate 300 , an LED chip 400 , a white resin 480 , a reflector 600 , an LED driving device 15 , and a socket 900 .
  • the LED chip 400 shown in FIG. 19 is shown as a case in which the number of LED chips constituting the LED light source 200 is three, but the number of LED chips is not limited to this (the number of LED chips in the example of FIG. number is 4).
  • electronic components externally attached to the LED driving device 15 are omitted for convenience.
  • the substrate 300 has a base material and a wiring pattern formed thereon (see the hatched area in this figure).
  • the base material has a rectangular shape and is made of glass epoxy resin, for example.
  • the wiring pattern is a conductive member laid on the surface of the substrate for mounting the LED chip 400 and various electronic components, and is made of metal such as Cu or Ag, for example.
  • the LED driving device 15 and various external components are mounted on the upper surface of the substrate 300 .
  • Each electronic component is connected by wiring patterns laid on the upper and lower surfaces of the substrate 300 to form a circuit, and is for lighting the LED chip 400 in a desired light emission state.
  • the reflector 600 is made of, for example, white resin, and is fixed to the central region of the substrate 300 so as to surround the LED chip 400 .
  • the reflector 600 serves to reflect upward the light emitted sideways from the LED chip 400 .
  • a reflecting surface 601 is formed on the reflector 600 .
  • a reflective surface 601 surrounds the LED chip 400 .
  • the reflective surface 601 moves away from the LED chip 400 in the direction perpendicular to the thickness direction of the substrate 300 as the distance from the substrate 300 increases in the thickness direction of the substrate 300 .
  • the reflective surface 601 has a tapered shape in which the cross section orthogonal to the thickness direction of the substrate 300 becomes larger toward the opening side of the reflector 600 .
  • the white resin 480 is made of a white resin material that does not transmit light from the LED chip 400, and corresponds to an example of an opaque resin. As understood from FIG. 19 , the white resin 480 surrounds the LED chip 400 and its outer edge reaches the reflective surface 601 of the reflector 600 . For this reason, in FIG. 19, white resin 480 fills the area extending from LED chip 400 to reflective surface 601 in the vertical and horizontal directions in the figure.
  • the socket 900 is a component for mounting the substrate 300 and attaching it to, for example, an automobile.
  • the socket 900 is made of synthetic resin, for example, and is formed by injection molding, for example.
  • the socket 900 has a mounting portion 910 for mounting the substrate 300 and a mounting portion for mounting on an automobile or the like.
  • the mounting portion 910 has a cylindrical shape with one opening, and the substrate 300 is mounted on the inner bottom surface of the mounting portion 910 .
  • a radiator plate 950 which is a circular plate made of aluminum, for example, is fixed to the inner bottom surface of the mounting portion 910 .
  • the substrate 300 is mounted on the mounting portion 910 of the socket 900 by bonding the lower surface to the upper surface of the heat sink 950 with an adhesive.
  • the white resin 480 covers the entire annular area from the supporting substrate of the LED chip 400 to the reflecting surface 601 of the reflector 600. Therefore, the area surrounded by the reflective surface 601 is covered with the white resin 480 except for the area occupied by the LED chip 400 . This makes it possible to reflect more light from the semiconductor layer of the LED chip 400 . This is suitable for increasing the brightness of the socket-type LED module Y. In addition, it is not necessary to perform a separate process for appropriately reflecting light on the area surrounded by the reflecting surface 601 of the substrate 300 .
  • the reflector 600 having the reflective surface 601 By providing the reflector 600 having the reflective surface 601, the direction directly above the socket-type LED module Y can be illuminated more brightly.
  • in-vehicle lamps are required to comply with regulations that must maintain the lighting state even when the power supply voltage Vin drops.
  • the LED driving device 15 having a bypass function is very suitable as a driving main body for an in-vehicle lamp.
  • FIG. 20 is an enlarged view of an example wiring pattern on the substrate 300.
  • the wiring pattern shown in FIG. 20 includes a ground wiring 301 forming a so-called solid ground and a plurality of terminal wirings 302 arranged around the ground wiring 301 .
  • the heat radiation pad 150 formed on the bottom surface of the LED driving device 15 is electrically connected to the ground wiring 301 .
  • Each external terminal in the LED driving device 15 is electrically connected to each terminal wiring.
  • a terminal wiring 302A shown in FIG. 20 is electrically connected to a CNT terminal of the LED driving device 15.
  • FIG. 302 A of terminal wirings are integrated with the ground wiring 301, and it becomes possible to apply GND to a CNT terminal.
  • FIG. 21 is an enlarged view of another example of the wiring pattern on the substrate 300.
  • the wiring pattern shown in FIG. 21 includes terminal wiring 302B and terminal wiring 302C.
  • Terminal wiring 302C is not a terminal wiring adjacent to terminal wiring 302B.
  • Terminal wiring 302B is electrically connected to the CNT terminal of LED driving device 15 .
  • the terminal wiring 302C is electrically connected to the VIN terminal of the LED driving device 15 .
  • the terminal wiring 302B is connected to the terminal wiring 302C and the connection wiring 302D in order to apply the power supply voltage Vin to the CNT terminal.
  • the connection wiring 302D extends in the horizontal direction along which the terminal wiring 302 (the external terminal of the LED driving device 15) is arranged.
  • the substrate 300 is small in size, and there is a possibility that a component P (resistor, etc.) is arranged where the connection wiring 302D is to be provided, and the connection wiring 302D cannot be provided. In some cases. That is, there is a possibility that the power supply voltage Vin cannot be applied to the CNT terminal.
  • the socket-type LED module Y it is easy to integrate the terminal wiring 302A for GND with the ground wiring 301 even if the size of the substrate 300 is small. Therefore, in the socket-type LED module Y, it is particularly easy to apply the LED driving device 15 provided with the variable setting section 10 configured to detect the two patterns of open/GND application to the CNT terminal.
  • the variable setting unit 10 When the variable setting unit 10 is configured to detect the three patterns of application of the power supply voltage Vin/open/GND to the CNT terminal described above, the power supply voltage Vin is applied to the CNT terminal as described above.
  • the most frequently used number for example, one
  • the second most frequently used number is GND.
  • the power supply voltage Vin may be applied to the CNT terminal.
  • the LED driving device 15 described so far includes, for example, headlamps (high beam/low beam/small lamps/fog lamps, etc.) X11 of vehicle X10, daytime running lamps ( DRL [daylight running lamps]) X12, tail lamps (including small lamps or back lamps as appropriate) X13, stop lamps X14, turn lamps X15, and the like.
  • the LED driving device 15 may be provided as a module (such as the aforementioned socket-type LED module Y) together with the LED light source 200 to be driven, or may be provided as a single IC independent of the LED light source 200. It may be
  • the configuration using a light-emitting diode as a light-emitting element was described as an example, but the configuration of the present invention is not limited to this. electro-luminescence) elements can also be used.
  • the light-emitting element driving device (15) is a current driver (1) for generating an output current (Iout) flowing through a light emitting element light source (200) connected between a supply voltage (Vin) application terminal and a ground terminal; a first external terminal (ISINK terminal) connectable to a node (Nx) where a high potential side light source (201) and a low potential side light source (202) included in the light emitting element light source are connected in series; a bypass control unit (4) for controlling, in accordance with the power supply voltage, the conduction state of a path for drawing the output current from the first external terminal and bypassing the low-potential-side light source; a constant current source (7) and a switch (8) provided between the power supply voltage application terminal and the first external terminal; a comparator (6) that compares the voltage of the first external terminal and an open detection threshold voltage (Vth_op) and outputs a detection signal; a UVLO unit (2) that compares the
  • variable setting unit sets the open detection threshold voltage as the wait time (Twait) for waiting from when the bypass control unit switches the switch to the ON state to when the open determination is performed. It may be configured to be variably set in conjunction with the UVLO threshold voltage (13th configuration).
  • the waiting time may be set in consideration of the capacitance of an EMC test countermeasure capacitive element (Csink) externally connectable to the first external terminal (the fourteenth configuration). Constitution).
  • Csink EMC test countermeasure capacitive element
  • the bypass control unit determines that the UVLO detection signal indicates UVLO cancellation and the light emitting element ON signal (Sled_on) turns on the light emitting element light source.
  • the switch may be turned on (a fifteenth configuration).
  • a capacitor (Ccrt) and a resistor (Rcrt) can be externally connected, and a triangular wave and a pulse signal corresponding to the triangular wave are generated based on charging of the capacitor and discharging from the capacitor through the resistor.
  • a CR timer (9) that generates a PWM dimming signal (Spwm) that is the current driver is on/off controlled based on the PWM dimming signal;
  • the light emitting element ON signal is a signal based on the PWM dimming signal,
  • the CR timer may be configured to generate the PWM dimming signal with a fixed level in the DC dimming mode (sixteenth configuration).
  • a second external terminal (CNT terminal) is further provided, and the variable setting section performs variable setting according to application of a signal to the second external terminal.
  • CNT terminal CNT terminal
  • a configuration may also be used (17th configuration).
  • variable setting unit detects two patterns of application of open/GND (ground potential) to the second external terminal, and performs variable setting according to the detection result. (18th configuration).
  • variable setting unit detects three patterns of application of the power supply voltage/open/GND (ground potential) to the second external terminal, and performs variable setting according to the detection result. (19th configuration).
  • variable setting unit has a constant current source (10E), and a setting resistor ( Rcnt) to perform variable setting based on the voltage generated at the second external terminal (twentieth configuration).
  • the light-emitting device (X1) includes a light-emitting element driving device (15) having any one of the first to ninth configurations and the light-emitting element light source (200) ( 21st configuration).
  • the light emitting element light source may be an LED light source (22nd configuration).
  • a substrate (300) provided with a wiring pattern for mounting the light emitting element light source and the light emitting element driving device, a socket (900) for mounting the substrate, (23rd configuration).
  • the light-emitting element driving device has a second external terminal (CNT terminal) and a heat dissipation pad (150) provided on the bottom surface
  • the wiring pattern has a terminal wiring (302A) electrically connected to the second external terminal, and a ground wiring (301) integrated with the terminal wiring and electrically connected to the heat dissipation pad.
  • the variable setting unit may detect two patterns of open/GND (ground potential) application to the second external terminal and perform variable setting according to the detection result (24th configuration).
  • vehicle (X10) is configured to have the light emitting device (X1) having any one of the 21st to 24th configurations.
  • the present disclosure can be used, for example, in a vehicle-mounted light-emitting element driving device.
  • LED driving device 10 LED light source 300 substrate 400 LED chip 480 white resin 600 reflector 601 reflective surface 900 socket 910 Mounting part 950 Heat sink B Battery Rset, Rset_th Setting resistors TH1, TH2 Thermistor X1 LED light emitting device X10 Vehicle X11 Head lamp X12 Daytime running lamp X13 Tail lamp X14 Stop lamp X15 Turn lamp Y Socket type LED module

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Abstract

発光素子駆動装置(5)は、第1設定抵抗(Rset)に接続可能な第1外部端子(SET端子)と、発光素子光源(10)の周囲に配置される負特性の第1サーミスタ(TH1)に接続可能な第2外部端子(SET_TH端子)と、前記第1設定抵抗の抵抗値に基づき設定電流(Iset)を生成する電流設定部(2)と、前記第1サーミスタの抵抗値に対して負特性の追加電流(Iadd)を生成する電流追加部(3)と、前記設定電流と前記追加電流との総和である基準電流(Iref)に基づき、電源電圧(Vin)の印加端と接地端との間に接続された前記発光素子光源に流れる出力電流(Iout)を生成する電流ドライバ(1)と、を有する。

Description

発光素子駆動装置、発光装置、および車両
 本開示は、発光素子駆動装置に関する。
 従来、LED(light  emitting  diode;発光ダイオード)などの発光素子を駆動する発光素子駆動装置が様々に開発されている。
 従来のLED駆動装置は、例えば特許文献1に開示されている。特許文献1のLED駆動装置は、電流設定部を有する。電流設定部により生成される基準電流に応じて、LEDに供給される出力電流が生成される。電流設定部は、LED駆動装置の外部に外付けされる設定抵抗と負特性サーミスタと接続される。電流設定抵抗と負特性サーミスタは、並列に接続される。電流設定部で実現される電流設定特性は、正特性(電流設定抵抗の抵抗値を大きくするほど、基準電流が高くなる特性)である。これにより、サーミスタの周囲が高温になるほど基準電流を低下させることができるので、出力電流の温度ディレーティングを行うことが可能となる。
 また、従来の発光素子駆動装置は、例えば特許文献2に開示されている。特許文献2の発光素子駆動装置は、電源電圧の印加端と接地端との間に接続された発光素子光源に流れる出力電流を生成する電流ドライバと、上記電源電圧の低下時に上記発光素子光源を構成する複数の発光素子の少なくとも一つをバイパスして上記出力電流が流れる発光素子の直列段数を減らすバイパス機能部と、を有している。これにより、電源電圧が低下しても発光素子光源の点灯を維持することができる。
特開2012-71712号公報 国際公開第2019/187279号
 しかしながら、LEDは、LEDの周囲温度の上昇に伴って輝度が大幅に低下する特性を有する。従来のLED駆動装置の温度ディレーティングでは、温度上昇に伴い出力電流を低下させるため、LEDの輝度制御の点で改善の余地があった。
 上記状況に鑑み、本開示は、温度変化に対する発光素子の輝度変化を抑制することができる発光素子駆動装置を提供することを第1の目的とする。
 また、上記従来の発光素子駆動装置では、電源電圧の起動時には、電源電圧が低いときにバイパス機能部によりバイパスが行われ、その後、電源電圧が高くなると、バイパスが解除される。しかしながら、仮にバイパス対象の発光素子にオープンが生じている場合、バイパスされているときは、パイパス対象以外の発光素子に電流が流れて当該発光素子が点灯するが、その後、バイパスが解除されると当該発光素子に電流が流れなくなり、当該発光素子が消灯する。これにより、人の目には、電源電圧の起動時に発光素子が瞬間的に点灯した後、消灯するように見えてしまい、望ましくない。
 上記状況に鑑み、本開示は、バイパス機能を有する発光素子駆動装置において、オープン発生に起因する発光素子の異常な点灯の抑制を効果的な構成により実現する発光素子駆動装置を提供することを第2の目的とする。
 例えば、本開示の一態様に係る発光素子駆動装置は、
 第1設定抵抗に接続可能な第1外部端子と、
 発光素子光源の周囲に配置される負特性の第1サーミスタに接続可能な第2外部端子と、
 前記第1設定抵抗の抵抗値に基づき設定電流を生成する電流設定部と、
 前記第1サーミスタの抵抗値に対して負特性の追加電流を生成する電流追加部と、
 前記設定電流と前記追加電流との総和である基準電流に基づき、電源電圧の印加端と接地端との間に接続された前記発光素子光源に流れる出力電流を生成する電流ドライバと、
 を有する構成としている。
 また、例えば、本開示の一態様に係る発光素子駆動装置は、
 電源電圧の印加端と接地端との間に接続された発光素子光源に流れる出力電流を生成する電流ドライバと、
 前記発光素子光源に含まれる高電位側光源と低電位側光源とが直列に接続されるノードに接続可能な第1外部端子と、
 前記電源電圧に応じて、前記第1外部端子から前記出力電流を引き込んで前記低電位側光源をバイパスする経路の導通状態を制御するバイパス制御部と、
 前記電源電圧の印加端と前記第1外部端子との間に設けられる定電流源およびスイッチと、
 前記第1外部端子の電圧とオープン検出閾値電圧とを比較して検出信号を出力するコンパレータと、
 前記電源電圧とUVLO(Under  Voltage Lock Out)閾値電圧とを比較してUVLO検出信号を出力するUVLO部と、
 前記オープン検出用閾値電圧と前記UVLO閾値電圧を連動して可変設定する可変設定部と、
 を有し、
 前記電源電圧の立上げ時に、前記バイパス制御部は、前記経路をオフ状態としつつ、前記UVLO検出信号がUVLO解除を示している場合、前記スイッチをオン状態に切り替え、前記第1外部端子の電圧が前記オープン検出閾値電圧を上回っていることを前記検出信号が示している場合、前記ノードより低電位側においてオープンが発生していると判定し、前記経路のオフ状態を維持する構成としている。
 本開示に係る発光素子駆動装置によれば、温度変化に対する発光素子の輝度変化を抑制することができる。
 また、本開示に係る発光素子駆動装置によれば、バイパス機能を有する発光素子駆動装置において、オープン発生に起因する発光素子の異常な点灯の抑制を効果的な構成により実現することができる。
図1は、例示的な実施形態に係るLED発光装置の全体構成を示す図である。 図2は、電流設定部および電流追加部それぞれの具体的な内部構成例を示す図である。 図3は、赤色LEDの場合のLED周囲温度と輝度の関係の一例を示すグラフである。 図4は、LED光源の周囲温度と、設定抵抗Rset_thとサーミスタTH1との合成抵抗値との関係の一例を示すグラフである。 図5は、図4に対応してLED光源の周囲温度と追加電流Iaddとの関係の一例を示すグラフである。 図6は、図4および図5に対応してLED光源の周囲温度と基準電流Irefとの関係の一例を示すグラフである。 図7は、ソケット型LEDモジュールの一例を示す平面図である。 図8は、LED駆動装置が搭載される車両の一例を示す外観図(前面)である。 図9は、LED駆動装置が搭載される車両の一例を示す外観図(後面)である。 図10は、例示的な実施形態に係るLED発光装置の全体構成を示す図である。 図11は、CRタイマの内部構成例を示す図である。 図12は、ノードNxより低電位側においてオープンが発生していない場合を示す図である。 図13は、ノードNxより低電位側においてオープンが発生している場合を示す図である。 図14は、ノードNxより低電位側においてオープンが発生していない場合の動作を示す図である。 図15は、ノードNxより低電位側においてオープンが発生している場合の動作を示す図である。 図16は、第1出力電流および第2出力電流を示す図である。 図17は、可変設定部の第1構成例を示す図である。 図18は、可変設定部の第2構成例を示す図である。 図19は、ソケット型LEDモジュールの構成例を示す平面図である。 図20は、基板における配線パターン例の拡大図である。 図21は、基板における配線パターンの別例の拡大図である。 図22は、LED駆動装置が搭載される車両の一例を示す外観図(前面)である。 図23は、LED駆動装置が搭載される車両の一例を示す外観図(後面)である。
<<第1の技術開示>>
 以下、第1の技術開示について説明する。
<1.LED発光装置>
 図1は、例示的な実施形態に係るLED発光装置X1の全体構成を示す図である。LED発光装置X1は、バッテリBから電源電圧Vinの供給を受けて点灯する車載ランプである。なお、LED発光装置X1の一例としては、ヘッドランプ、昼間走行用ランプ、テールランプ、ストップランプ、または、ターンランプなどを挙げることができる。上記バッテリは、LED発光装置X1が搭載される車両の電源であり、鉛蓄電池またはリチウムイオン電池などが好適に用いられる。
 図1に示すように、LED発光装置X1は、LED駆動装置5と、LED光源10と、を含むほか、LED駆動装置5に外付けされる種々のディスクリート部品として、設定抵抗Rset,Rset_thと、サーミスタTH1,TH2と、を含む。
 LED駆動装置5は、バッテリBから電源電圧Vinの供給を受けて動作し、LED光源10に供給するための出力電流Ioutを生成する半導体集積回路装置(いわゆるLEDドライバIC)である。
 LED駆動装置5は、外部との電気的接続を確立するための外部端子として、VIN端子、OUT端子、THD端子、SET端子、SET_TH端子、およびGND端子を有している。VIN端子は、電源電圧Vinの印加端に接続される。すなわち、LED駆動装置5は、VIN端子を介して電源電圧Vinの供給を受ける。
 LED光源10は、直列に接続された複数のLEDチップ(発光素子)から構成されるLEDストリングである。なお、LED光源10は、単体のLEDから構成されてもよいし、直並列に接続されたLEDチップから構成されてもよい。
 LED駆動装置5は、内部構成として、電流ドライバ1と、電流設定部2と、電流追加部3と、定電流源4と、を集積化して有する。
 なお、図1は、LED駆動装置5の内部構成のうち一部のみを示しており、LED駆動装置5は、図1に示す構成以外に、制御ロジック部、LED光源10のPWM(Pulse  Width Modulation)調光を行う調光部、各種の異常検出部、異常を外部に通知するための異常通知部、内部電圧を生成する内部電源回路、およびUVLO(Under  Voltage Lock Out)部などを有している。
 電流ドライバ1は、VIN端子とOUT端子との間に設けられる。LED光源10のアノードは、OUT端子に接続される。LED光源10のカソードは、接地端に接続される。電流ドライバ1は、電源電圧Vinの印加端と接地端の間に接続されたLED光源10に流れる出力電流Ioutを生成する。
 電流ドライバ1は、出力電流Ioutが所定の目標値と一致するように出力電流Ioutの定電流制御を行う。図1では図示していないが、電流ドライバ1は、例えば、出力電流Ioutが流れる電流経路上に設けられた出力トランジスタと、出力電流Ioutを帰還電圧に変換するセンス抵抗と、帰還電圧と参照電圧とが一致するように出力トランジスタのリニア駆動を行うエラーアンプと、を含む構成とすればよい。なお、出力電流Ioutの目標値は、後述する基準電流Irefに応じて任意に設定することが可能である。
 電流設定部2は、設定電流Isetを生成する。設定電流Isetは、基準電流Irefの生成に用いられる。すなわち、電流設定部2は、出力電流Ioutの目標値を設定するための設定電流Isetを生成する。設定電流Isetは、SET端子に外部接続された設定抵抗Rsetの抵抗値を調整することにより、調整することができる。
 また、内部電圧Vregの印加端とTHD端子との間には、定電流源4が設けられる。THD端子には、サーミスタTH2が外部接続される。サーミスタTH2は、負特性サーミスタである。負特性サーミスタは、温度が高いほど抵抗値が小さくなる特性を有する。サーミスタTH2は、LED光源10の周囲に配置される。定電流源4がTHD端子を介してサーミスタTH2に定電流Ithdを流すことで、THD端子には端子電圧Vthdが生成される。電流設定部2は、端子電圧Vthdに基づき設定電流Isetを調整する。これにより、LED光源10の周囲温度に応じて出力電流Ioutを調整する温度ディレーティングが行われる。
 電流追加部3は、追加電流Iaddを生成する。基準電流Irefは、設定電流Isetと追加電流Iaddとの合成(総和)により生成される。LED駆動装置5の外部において、SET_TH端子と接地端との間には、設定抵抗Rset_thとサーミスタTH1とが直列に接続される。サーミスタTH1は、負特性サーミスタであり、LED光源10の周囲に配置される。電流追加部3は、設定抵抗Rset_thの抵抗値およびサーミスタTH1の抵抗値(すなわち設定抵抗Rset_thとサーミスタTH1との合成抵抗値)と、端子電圧Vthdに基づいて追加電流Iaddを調整する。従って、電流追加部3は、LED光源10の周囲温度に応じて出力電流Ioutを調整することで、LED光源10の輝度制御と温度ディレーティングを行う。
<2.出力電流の調整方法>
 図2は、電流設定部2および電流追加部3それぞれの具体的な内部構成例を示す図である。
 電流設定部2は、出力トランジスタ2Aと、エラーアンプ2Bと、を有する。出力トランジスタ2Aは、設定電流Isetが流れる経路に配置され、NMOSトランジスタ(Nチャネル型MOSFET)により構成される。出力トランジスタ2Aのソースは、SET端子に接続される。出力トランジスタ2AとSET端子とが接続されるノードは、エラーアンプ2Bの反転入力端(-)に接続される。エラーアンプ2Bの非反転入力端(+)は、THD端子に接続される。エラーアンプ2Bの出力端は、出力トランジスタ2Aのゲートに接続される。
 電流追加部3は、出力トランジスタ3Aと、エラーアンプ3Bと、を有する。出力トランジスタ3Aは、追加電流Iaddが流れる経路に配置され、NMOSトランジスタにより構成される。出力トランジスタ3Aのドレインは、出力トランジスタ2Aのドレインに接続される。出力トランジスタ3Aのソースは、SET_TH端子に接続される。出力トランジスタ3AとSET_TH端子とが接続されるノードは、エラーアンプ3Bの反転入力端(-)に接続される。エラーアンプ3Bの非反転入力端(+)は、THD端子に接続される。エラーアンプ3Bの出力端は、出力トランジスタ3Aのゲートに接続される。
 上記のような電流設定部2の構成により、SET端子の電圧が端子電圧Vthdと一致するように制御されるため、設定電流Isetは、下記式のように表される。
 Iset=Vthd/Rset
 ただし、Vthd=TH2×Ithd (TH2:サーミスタTH2の抵抗値)
 従って、設定電流Isetは、設定抵抗Rsetに対しては負特性(設定抵抗Rsetの抵抗値を大きくするほど、設定電流Isetが小さくなる特性)を有するとともに、サーミスタTH2(端子電圧Vthd)に対しては正特性(サーミスタTH2の抵抗値を大きくするほど(端子電圧Vthdを高くするほど)、設定電流Isetが大きくなる特性)を有する。
 また、上記のような電流追加部3の構成により、SET_TH端子の電圧が端子電圧Vthdと一致するように制御されるため、追加電流Iaddは、下記式のように表される。
 Iadd=Vthd/(Rset_th+TH1) (TH1:サーミスタTH1の抵抗値)
 従って、追加電流Iaddは、サーミスタTH1の抵抗値に対しては負特性(サーミスタTH1の抵抗値を大きくするほど、追加電流Iaddが小さくなる特性)を有するとともに、サーミスタTH2(端子電圧Vthd)に対しては正特性(サーミスタTH2の抵抗値を大きくするほど(端子電圧Vthdを高くするほど)、追加電流Iaddが大きくなる特性)を有する。
 また、基準電流Irefは、
 Iref=Iset+Iadd
 となる。出力電流Ioutの目標値は、基準電流Irefが大きいほど、大きく設定される(基準電流Irefに対して正特性)。
 これにより、LED光源10の周囲温度が高くなり、サーミスタTH1の抵抗値が小さくなると、追加電流Iaddが大きくなる。なお、LED光源10の周囲温度が高くなり、サーミスタTH2の抵抗値が小さくなると、追加電流Iaddは低くなるが、その低くなる変化よりも、サーミスタTH1による追加電流Iaddの増える変化のほうが大きいため、温度上昇に伴い追加電流Iaddは増える。
 ここで、図3には、赤色LEDの場合のLED周囲温度(横軸)と輝度(縦軸)の関係(LED電流は所定の一定値とした場合)の一例を示す。ただし、縦軸の輝度は、20℃での輝度に対する輝度の比率で示す。使用するLEDによって特性は異なり、図3では実線と破線にて2つの特性の例を示している。このように、LEDは、温度上昇に伴い輝度が大幅に低下する特性を有する。そこで、上記のようにLED光源10の周囲温度の上昇に伴い追加電流Iaddを増やすことで、基準電流Iref、ひいては出力電流Ioutを大きくし、輝度の低下を抑制することができる。
 ここで、図4は、LED光源10の周囲温度(LED周囲温度)と、設定抵抗Rset_thとサーミスタTH1との合成抵抗値との関係の一例を示す。このように温度が高いほど、合成抵抗値は小さくなるが、サーミスタTH1のみでなく、固定抵抗である設定抵抗Rset_thを直列に接続して使用することで、温度が高いところで合成抵抗値の変化が抑えられる。これにより、温度が高いところで追加電流Iaddが過大になることを抑制できる。
 また、図5は、図4に対応してLED周囲温度と追加電流Iaddとの関係の一例を示す。このように、温度が低いところでは温度が高いほど追加電流Iaddが増えるが、温度が高いところでは図4に示したように上記合成抵抗値の変化が抑えられるため、サーミスタTH2(端子電圧Vthd)の影響が大きくなり、温度が高いほど追加電流Iaddは減少する。これにより、温度が高いところで基準電流Iref、ひいては出力電流Ioutを温度上昇に伴い減少させることができ、LED光源10の発熱を抑えることができる。従って、LED光源10の長寿命化を図ることができる。
 また、図6は、図4および図5に対応してLED周囲温度と基準電流Irefとの関係の一例を示す。LED周囲温度が高いほど、サーミスタTH2の抵抗値が小さくなり、設定電流Isetは小さくなる。LED温度上昇に伴う追加電流Iaddの増加する変化は、設定電流Isetの減少する変化よりも大きいため、基準電流Irefは増加する。ただし、LED周囲温度が高いところでは、温度上昇に伴って図5に示すように追加電流Iaddは減少するため、設定電流Isetの減少とあわせて、基準電流Irefは大きく減少する。これにより、LED周囲温度が高いところで出力電流Ioutを減少させ、LED光源10の発熱を抑制することができる。
 なお、電流追加部3におけるエラーアンプ3Bの非反転入力端(+)には、THD端子を接続することに限らず、例えば、固定値の内部電圧の印加端を接続してもよい。この場合、LED周囲温度の高いところで追加電流Iaddが減少することはないが、設定抵抗Rset_thを用いることで追加電流Iaddの増加は抑制される。
<3.ソケット型LEDモジュール>
 図7は、これまでに説明してきたLED発光装置X1を具現化した一例として、ソケット型LEDモジュールYを示す平面図である。本構成例のソケット型LEDモジュールYは、例えば車載用の照明器具であって、基板300、LEDチップ400、白色樹脂480、リフレクタ600、LED駆動装置5、および、ソケット900を備えている。ただし、図7に示すLEDチップ400は、図1の例に対応してLED光源10を構成するLEDチップが3個である場合で示しているが、LEDチップの個数はこれに限らない。また、図7においては、LED駆動装置5に対して外付けされる電子部品は便宜上、図示を省略している。
 基板300は、基材とこれに形成された配線パターン(本図の斜線ハッチング領域を参照)を有している。基材は、矩形状であり、例えばガラスエポキシ樹脂から成る。配線パターンは、LEDチップ400および種々の電子部品を実装するために基材の表面上に敷設された導電性部材であり、例えば、CuまたはAgなどの金属から成る。基板300の上面には、LED駆動装置5、および各種の外付け部品などが搭載されている。各電子部品は、基板300の上面および下面に敷設された配線パターンによって接続されて回路を構成しており、LEDチップ400を所望の発光状態で点灯させるためのものである。
 リフレクタ600は、例えば白色樹脂から成り、LEDチップ400を囲むようにして基板300の中央領域に固定されている。リフレクタ600は、LEDチップ400から側方に発せられた光を上方に向けて反射するためのものである。リフレクタ600には、反射面601が形成されている。反射面601は、LEDチップ400を囲んでいる。なお、図7では分かりにくいが、反射面601は、基板300の厚さ方向において、基板300から離間するほど、基板300の厚さ方向に対して直角である方向において、LEDチップ400から遠ざかるように傾斜している。つまり、反射面601は、基板300の厚さ方向に直交する断面が、リフレクタ600の開口側に向かうほど大きくなるテーパ形状になっている。
 白色樹脂480は、LEDチップ400からの光を透過しない、白色を呈する樹脂材料から成り、不透明樹脂の一例に相当する。図7から理解されるように、白色樹脂480はLEDチップ400を囲んでおり、その外周縁がリフレクタ600の反射面601に到達している。このため、図7において、LEDチップ400から反射面601へと図中上下方向および左右方向に広がる領域は、白色樹脂480によって埋められている。
 ソケット900は、基板300を搭載して、例えば自動車などに取り付けるための部品である。ソケット900は、例えば合成樹脂から成り、例えば射出成形によって形成される。ソケット900は、基板300を搭載するための搭載部910および自動車などに取り付けるための取付部を備えている。搭載部910は、一方が開口した円筒形状をなしており、搭載部910の内側底面に基板300が搭載される。搭載部910の内側底面には、例えばアルミニウム製の円形の板である放熱板950が固定されている。基板300は、下面を放熱板950の上面に接着剤で接着することで、ソケット900の搭載部910に搭載される。
 白色樹脂480は、LEDチップ400の支持基板からリフレクタ600の反射面601にいたる環状領域のすべてを覆っている。従って、反射面601に囲まれた領域は、LEDチップ400が占める領域を除き、白色樹脂480によって覆われている。これにより、LEDチップ400の半導体層からの光をより多く反射することが可能である。これは、ソケット型LEDモジュールYの高輝度化に好適である。また、基板300の反射面601に囲まれた領域に、光を好適に反射させる処理を別途施しておく必要がない。
 反射面601を有するリフレクタ600を備えることにより、ソケット型LEDモジュールYの直上方向をより明るく照らすことができる。
 特に、このようなソケット型LEDモジュールYにLEDチップ400(LED光源10)を設ける場合、LED光源10の周囲温度が上昇しやすい。そこで、本実施形態のLED駆動装置5のように輝度制御を行うことでLED周囲温度の上昇に伴う輝度の低下を抑制する効果が重要となる。さらに、本実施形態のLED駆動装置5のようにLED周囲温度の高いところで出力電流Ioutを減少させる温度ディレーティングを行うことでLED光源10の発熱を抑制する効果が重要となる。
<4.用途>
 これまでに説明してきたLED駆動装置5は、例えば、図8および図9で示すように、車両X10のヘッドランプ(ハイビーム/ロービーム/スモールランプ/フォグランプなどを適宜含む)X11、昼間走行用ランプ(DRL[daylight running  lamps])X12、テールランプ(スモールランプまたはバックランプなどを適宜含む)X13、ストップランプX14、ターンランプX15などの発光装置に組み込んで用いることができる。
 なお、LED駆動装置5は、駆動対象となるLED光源10とともにモジュール(先述のソケット型LEDモジュールYなど)として提供されるものであってもよいし、LED光源10とは独立にIC単体として提供されるものであってもよい。
<5.その他>
 以上、例示的な実施形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内において、実施形態は種々に変形が可能である。
 例えば、上記の実施形態では、発光素子としてLEDを用いた構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、温度の上昇に伴って輝度が低下する特性を有するLED以外の発光素子を用いてもよい。
 また、上記の実施形態では、電流ドライバ1が電流ソース型(=電源端からLED光源10のアノードに出力電流Ioutを流し込む出力形式)である場合を例に挙げたが、LED駆動装置5の構成は何らこれに限定されるものではなく、電流ドライバ1が電流シンク型(=LED光源10のカソードから接地端に向けて出力電流Ioutを引き込む出力形式)であってもよい。
<6.付記>
 以上の通り、例えば、本開示に係る発光素子駆動装置(5)は、
 第1設定抵抗(Rset)に接続可能な第1外部端子(SET端子)と、
 発光素子光源(10)の周囲に配置される負特性の第1サーミスタ(TH1)に接続可能な第2外部端子(SET_TH端子)と、
 前記第1設定抵抗の抵抗値に基づき設定電流(Iset)を生成する電流設定部(2)と、
 前記第1サーミスタの抵抗値に対して負特性の追加電流(Iadd)を生成する電流追加部(3)と、
 前記設定電流と前記追加電流との総和である基準電流(Iref)に基づき、電源電圧(Vin)の印加端と接地端との間に接続された前記発光素子光源に流れる出力電流(Iout)を生成する電流ドライバ(1)と、
 を有する構成としている(第1の構成)。
 また、上記第1の構成において、前記第2外部端子(SET_TH端子)には、前記第1サーミスタ(TH1)と直列に接続される第2設定抵抗(Rset_th)が接続可能であり、前記電流追加部は、前記第1サーミスタと前記第2設定抵抗との合成抵抗値に対して負特性の前記追加電流を生成する構成としてもよい(第2の構成)。
 また、上記第2の構成において、前記発光素子光源の周囲に配置される負特性の第2サーミスタ(TH2)に接続可能な第3外部端子(THD端子)と、前記第3外部端子に接続される定電流源(4)と、をさらに有し、前記電流追加部は、前記第3外部端子の端子電圧(Vthd)に対して正特性の前記追加電流を生成する構成としてもよい(第3の構成)。
 また、上記第3の構成において、前記電流設定部は、前記端子電圧に対して正特性の前記設定電流を生成する構成としてもよい(第4の構成)。
 また、上記第4の構成において、前記電流設定部は、前記設定電流が流れる経路に配置される第1出力トランジスタ(2A)と、前記第1出力トランジスタの第1端と前記第1外部端子(SET端子)とが接続される第1ノードに接続される第1入力端と、前記端子電圧(Vthd)の印加端に接続される第2入力端と、前記第1出力トランジスタの制御端に接続される出力端と、を含む第1エラーアンプ(2B)と、を有する構成としてもよい(第5の構成)。
 また、上記第1から第5のいずれかの構成において、前記電流追加部は、前記追加電流が流れる経路に配置される第2出力トランジスタ(3A)と、前記第2出力トランジスタの第1端と前記第2外部端子(SET_TH端子)とが接続される第2ノードに接続される第1入力端と、基準電圧(Vthd)の印加端に接続される第2入力端と、前記第2出力トランジスタの制御端に接続される出力端と、を含む第2エラーアンプ(3B)と、を有する構成としてもよい(第6の構成)。
 また、上記第6の構成において、前記発光素子光源の周囲に配置される負特性の第2サーミスタ(TH2)に接続可能な第3外部端子(THD端子)と、前記第3外部端子に接続される定電流源(4)と、をさらに有し、前記第2外部端子(SET_TH端子)には、前記第1サーミスタと直列に接続される第2設定抵抗(Rset_th)が接続可能であり、前記基準電圧は、前記第3外部端子の端子電圧(Vthd)である構成としてもよい(第7の構成)。
 また、本開示に係る発光装置(X1)は、上記第1から第7のいずれかの構成とした発光素子駆動装置(5)と、前記発光素子光源(10)と、を有する構成としている(第8の構成)。
 また、上記第8の構成において、前記発光素子光源は、LED光源である構成としてもよい(第9の構成)。
 また、上記第8または第9の構成において、前記発光素子光源と前記発光素子駆動装置を実装するための配線パターンが設けられた基板(300)と、前記基板を搭載するソケット(900)と、をさらに有する構成としてもよい(第10の構成)。
 また、本開示に係る車両(X10)は、上記第8から第10のいずれかの構成とした発光装置を有する構成としている。
<<第2の技術開示>>
 以下、第2の技術開示について説明する。なお、以下の説明において、構成要素および信号をそれぞれ示す符号については先述した第1の技術開示とは関連性がないものとして扱う。
<1.LED発光装置>
 図10は、例示的な実施形態に係るLED発光装置X1の全体構成を示す図である。LED発光装置X1は、図示しないバッテリから電源電圧Vinの供給を受けて点灯する車載ランプである。なお、LED発光装置X1の一例としては、ヘッドランプ、昼間走行用ランプ、テールランプ、ストップランプ、または、ターンランプなどを挙げることができる。上記バッテリは、LED発光装置X1が搭載される車両の電源であり、鉛蓄電池またはリチウムイオン電池などが好適に用いられる。
 図10に示すように、LED発光装置X1は、LED駆動装置15と、LED光源200と、を含んでいる。LED駆動装置15は、上記バッテリから電源電圧Vinの供給を受けて動作し、LED光源200に供給するための出力電流Ioutを生成する半導体集積回路装置(いわゆるLEDドライバIC)である。
 LED駆動装置15は、外部との電気的接続を確立するための外部端子として、VIN端子、OUT端子、ISINK端子、CRT端子、DISC端子、およびCNT端子を有している。VIN端子は、電源電圧Vinの印加端に接続される。すなわち、LED駆動装置15は、VIN端子を介して電源電圧Vinの供給を受ける。
 LED光源200は、直列に接続された複数のLEDチップ(発光素子)から構成されるLEDストリングである。LED光源200は、高電位側LED201(高電位側光源)と、低電位側LED202(低電位側光源)と、に分かれる。
 高電位側LED201は、少なくとも1つのLEDチップから構成される。図10に示す例では、高電位側LED201は、直列に接続された2つのLEDチップから構成される。高電位側LED201のアノードは、LED駆動装置15のOUTピン(=出力電流Ioutの出力端)に接続されている。
 低電位側LED202は、少なくとも1つのLEDチップから構成される。図10に示す例では、低電位側LED202は、直列に接続された2つのLEDチップから構成される。低電位側LED202のカソードは、接地端に接続されている。一方、高電位側LED201のカソードと低電位側LED202のアノードとが接続されるノードNxは、ISINK端子に接続されているが、その理由については後述する。
 LED駆動装置15は、内部構成として、電流ドライバ1と、UVLO部2と、制御ロジック部3と、バイパス制御部4と、定電流回路5と、コンパレータ6と、定電流源7とスイッチ8と、CRタイマ9と、可変設定部10と、を集積化して有する。
 なお、図10は、LED駆動装置15の内部構成のうち一部のみを示しており、LED駆動装置15は、図10に示す構成以外に、各種の異常検出部、異常を外部に通知するための異常通知部、および出力電流Ioutを設定するための出力電流設定部などを有している。上記異常検出部には、OUT端子の電圧に基づきLED光源200のオープンを検出するLEDオープン検出部、OUT端子の電圧に基づきOUT端子の地絡を検出する出力地絡検出部、温度保護回路(TSD)などが含まれる。
 電流ドライバ1は、LED光源200に流れる出力電流Ioutが所定の目標値と一致するように出力電流Ioutの定電流制御を行う。電流ドライバ1は、エラーアンプ1Aと、センス抵抗1Bと、PMOSトランジスタ1Cと、を有する。センス抵抗1Bの一端は、電源電圧Vinの印加端に接続される。センス抵抗1Bの他端は、エラーアンプ1Aの反転入力端(-)に接続されるとともに、PMOSトランジスタ1Cのソースに接続される。エラーアンプ1Aの非反転入力端(+)は、基準電圧の印加端に接続される。エラーアンプ1Aの出力端は、PMOSトランジスタ1Cのゲートに接続される。PMOSトランジスタ1Cのドレインは、OUT端子に接続される。
 UVLO(Under  Voltage Lock Out)部2は、電源電圧Vinの減電圧を検出する回路である。UVLO部2は、電源電圧VinとUVLO閾値電圧Vin_UVLOとを比較し、比較結果としてUVLO検出信号Suvloを出力する。
 制御ロジック部3は、LED駆動装置15全体の動作を統括的に制御する主体である。例えば、制御ロジック部3は、各種の異常検出部(LEDオープン検出部、出力地絡検出部、温度保護回路など)で得られた検出結果に応じて出力電流Ioutの停止制御を行ったり、異常通知部に外部への通知を行わせたりする。
<2.CRタイマ>
 ここで、CRタイマ9について、図11を参照して説明する。図11は、CRタイマ9の内部構成例を示す図である。CRタイマ9は、CRT端子およびDISC端子に外付けの部品(キャパシタCcrt、抵抗Rcrt)を接続することでPWM調光を可能とする構成である。
 図11に示すようにCRTタイマ9は、定電流源9Aと、スイッチ9Bと、コンパレータ9Cと、コンパレータ9Dと、NOR回路9Eと、NMOSトランジスタ9Fと、NMOSトランジスタ9Gと、を有する。
 CRT端子には、キャパシタCcrtの一端が外部接続される。また、CRT端子には、抵抗Rcrtの一端も接続される。抵抗Rcrtの他端は、DISC端子に接続される。
 コンパレータ9Cは、CRT端子の電圧と基準電圧Vcrt_dis1とを比較する。内部電圧Vregの印加端とCRT端子との間には、定電流源9Aとスイッチ9Bとが設けられる。なお、内部電圧Vregは、電源電圧Vinに基づき図示しない内部電圧源により生成される。スイッチ9Bは、コンパレータ9Cの出力に応じてオンオフされる。
 コンパレータ9Dは、CRT端子の電圧と基準電圧Vcrt_dis2(>Vcrt_dis1)とを比較する。NOR回路9Eの一方の入力端は、コンパレータ9Cの出力端に接続される。NOR回路9Eの他方の入力端は、コンパレータ9Dの出力端に接続される。
 NMOSトランジスタ9Fのドレインは、DISC端子に接続される。NMOSトランジスタ9Fのソースは、接地端に接続される。NMOSトランジスタ9Fのゲートは、NOR回路9Eの出力端に接続される。
 NMOSトランジスタ9Gのドレインは、DISC端子に接続される。NMOSトランジスタ9Gのソースは、接地端に接続される。NMOSトランジスタ9Gのゲートは、コンパレータ9Dの出力端に接続される。
 また、電源電圧Vinを生成するバッテリBと、CRT端子との間には、スイッチSWdcが配置される。PWM調光モードで使用する場合、スイッチSWdcをオフ状態とする。この場合、CRT端子には三角波が生成される。
 具体的に説明すると、まず、CRT端子の電圧が基準電圧Vcrt_dis1より低い場合、コンパレータ9Cの出力はHighレベルであり、スイッチ9Bはオン状態であり、定電流源9AによりCRT端子を介してキャパシタCcrtが充電される。充電によってCRT端子の電圧が上昇して基準電圧Vcrt_dis1を上回ると、コンパレータ9Cの出力がLowレベルに切り替わり、スイッチ9Bはオフ状態とされる。このとき、コンパレータ9C,9Dの出力はともにLowレベルのため、NOR回路9Eの出力がHighレベルとなり、NMOSトランジスタ9Fがオン状態とされる。従って、キャパシタCcrtがDISC端子を介して放電される。また、上記のようにコンパレータ9Cの出力がLowレベルに切り替わると、基準電圧はVcrt_dis1からVcrt_cha(<Vcrt_dis1)に切り替わる。
 放電によってCRT端子の電圧が低下して基準電圧Vcrt_chaを下回ると、コンパレータ9Cの出力がHighレベルに切り替わり、スイッチ9Bはオン状態とされる。このとき、キャパシタCcrtの充電が開始されるとともに、コンパレータ9Cの基準電圧がVcrt_chaからVcrt_dis1に切り替わる。このような動作の繰り返しにより、CRT端子に三角波が生成される。
 三角波が生成されるときに、コンパレータ9Cから出力されるPWM調光信号Spwmはパルス状に生成される。制御ロジック部3は、PWM調光信号Spwmに基づきLEDオン信号Sled_onを生成し、電流ドライバ1をオンオフ制御する。三角波の立上り期間(=SpwmのHighレベル期間)では電流ドライバ1(すなわち出力電流Iout)がオフ状態、三角波の立下り期間(=SpwmのLowレベル期間)では電流ドライバ1(すなわち出力電流Iout)がオン状態となる。PWM調光の周波数およびオンデューティは、抵抗Rcrtの抵抗値およびキャパシタCcrtの容量値を調整することにより、任意に設定可能である。
 一方、DC調光モードで使用する場合、スイッチSWdcをオン状態とし、CRT端子に電源電圧Vinを印加させる。これにより、CRT端子の電圧が基準電圧Vcrt_dis1を上回ると、PWM調光信号SpwmがLowレベルに固定され、電流ドライバ1はオン状態を維持される。
 また、CRT端子の電圧がVcrt_dis2を上回った場合、コンパレータ9Dの出力がHighレベルとされ、NMOSトランジスタ9Fがオン状態、NMOSトランジスタ9Gがオフ状態から、NMOSトランジスタ9Fがオフ状態、NMOSトランジスタ9Gがオン状態に切り替えられる。NMOSトランジスタ9GはNMOSトランジスタ9Fよりもオン抵抗が大きいため、DISC端子への流入電流を減少させることでICの消費電力を抑制することができる。
 なお、DC調光モードのみで使用する場合は、CRT端子をVIN端子と短絡させ、DISC端子はオープンとする。
<3.バイパス機能>
 次に、図10に説明を戻し、LED駆動装置15に備えられるバイパス機能について説明する。先述したように、高電位側LED201と低電位側LED202とが接続されるノードNxは、ISINK端子に接続される。
 バイパス制御部4および定電流回路5は、バイパス機能部を構成する。定電流回路5は、エラーアンプ5Aと、NMOSトランジスタ5Bと、センス抵抗5Cと、を有する。NMOSトランジスタ5Bのドレインは、ISINK端子に接続される。NMOSトランジスタ5Bのソースは、センス抵抗5Cの一端に接続される。センス抵抗5Cの他端は、接地端に接続される。NMOSトランジスタ5Bとセンス抵抗5Cとが接続されるノードは、エラーアンプ5Aの反転入力端(-)に接続される。エラーアンプ5Aの非反転入力端(+)には、基準電圧の印加端が接続される。このような構成により、定電流回路5は、ISINK端子から引き込む電流の定電流制御を行う。
 バイパス制御部4は、定電流回路5のオンオフ制御を行う。定電流回路5がオン状態の場合、出力電流Ioutは高電位側LED201を流れて、ISINK端子から定電流回路5へ引き込まれる。すなわち、低電位側LED202がバイパスされる。これにより、電源電圧Vinが低い場合に、低電位側LED202をバイパスすることで、出力電流Ioutが流れるLEDチップの直列段数を減らし、LED光源200の総順方向電圧を低くすることにより、LED光源200の点灯を維持することができる。
 なお、電源電圧Vinが高い場合は、定電流回路5をオフ状態とさせることで、出力電流Ioutは、高電位側LED201と低電位側LED202を順に流れ、LED光源200におけるすべてのLEDチップが点灯する。
<4.オープン検出機能>
 電源電圧Vinが立ち上がるとき(電源電圧Vinの起動時)に、電源電圧Vinが低い期間では定電流回路5をオン状態とすることで低電位側LED202をバイパスし、高電位側LED201を点灯させ、その後、電源電圧Vinが高くなると、定電流回路5をオフ状態に切り替える制御を行う。しかしながら、仮にノードNxより低電位側においてオープンが発生(低電位側LED202におけるオープンを含む)した場合、定電流回路5がオフ状態であると、出力電流Ioutが流れなくなるため、高電位側LED201は消灯する。このような場合、人の目で見ると、瞬間的にLED光源200が点灯した後、消灯してしまう。そこで、本実施形態に係るLED駆動装置15においては、ノードNxより低電位側におけるオープンの発生を検出する機能(オープン検出機能)が備えられている。
 コンパレータ6は、上記のようなオープン検出機能のために設けられている。コンパレータ6の非反転入力端(+)は、ISINK端子に接続される。コンパレータ6の反転入力端(-)は、オープン検出閾値電圧Vth_opの印加端に接続される。コンパレータ6は、ISINK端子の電圧とオープン検出閾値電圧Vth_opとを比較し、比較結果としての検出信号Sdetをバイパス制御部4へ出力する。
 また、定電流源7とスイッチ8もオープン検出機能のために設けられる。定電流源7とスイッチ8は、電源電圧Vinの印加端とISINK端子との間に設けられる。
 ここで、電源電圧Vinの立上り時におけるオープン検出機能の動作について説明する。電源電圧Vinが0Vから立ち上がるとき、バイパス制御部4は、定電流回路5はオフ状態としておく。
 そして、電源電圧Vinが立ち上がってUVLO閾値電圧Vin_UVLOを上回ると、UVLO解除を示すUVLO信号SuvloがUVLO部2から出力される。バイパス制御部4は、UVLO信号SuvloがUVLO解除を示し、かつ、LEDオン信号Sled_onがオンを示している場合に、スイッチ8をオン状態に切り替える。
 ここで、図12に示すように、ノードNxより低電位側においてオープンが発生していない場合は、オン状態となったスイッチ8およびISINK端子を介して低電位側LED202を定電流Imoni(破線矢印)が流れる。このとき、ISINK端子の電圧は、低電位側LED202の総順方向電圧付近の電圧となるため、オープン検出閾値電圧Vth_opを上記ISINK端子の電圧よりも高い電圧に設定しておく。これにより、コンパレータ6は、ISINK端子の電圧がオープン検出閾値電圧Vth_opよりも低いとして、オープンが発生していないことを示すLowレベルの検出信号Sdetを出力する。
 この場合、バイパス制御部4は、定電流回路5をオン状態に切り替える。これにより、低電位側LED202はバイパスされ、出力電流Ioutが高電位側LED201からISINK端子へ引き込まれ、高電位側LEDが点灯する。その後、電源電圧Vinが高くなると、バイパス制御部4が定電流回路5をオフ状態に切り替えることで、バイパスが解除され、出力電流Ioutが高電位側LED201と低電位側LED202を流れ、LED光源200におけるすべてのLEDチップが点灯する。
 一方、上記のようにスイッチ8をオン状態に切り替えたときに、図13に示すように、ノードNxより低電位側においてオープンが発生している場合、定電流Imoniは、ISINK端子を介して高電位側LED201の寄生容量Cledと、外付けの容量素子Csinkを充電する。容量素子Csinkは、ISINK端子に外部接続されるEMC(Electromagnetic  Compatibility)テスト対策素子である。EMCテストは、電源ラインにノイズを注入するBCI(Bulk Current  Injection)試験であり、容量素子Csinkは、テスト時におけるISINK端子の電圧の揺れを抑制するために設けられる。上記充電により生成されるISINK端子の電圧とオープン検出閾値電圧Vth_opとがコンパレータ6により比較される。ISINK端子の電圧がオープン検出閾値電圧Vth_opよりも高くなるため、コンパレータ6からはオープンの発生を示すHighレベルの検出信号Sdetが出力される。
 ここで、オープン検出閾値電圧Vth_opは、UVLO閾値電圧Vin_UVLO以下である必要がある。DC調光モードの場合、CRタイマ9から出力されるPWM調光信号Spwmのレベルが固定され、UVLO解除のときにLEDオン信号Sled_onがオンを示すため、即時にバイパス制御部4はスイッチ8をオン状態とするが、ISINK端子の電圧は電源電圧Vin以上にはならないため、オープン検出閾値電圧Vth_opがUVLO閾値電圧Vin_UVLOよりも高いと、ISINK端子の電圧がオープン検出閾値電圧Vth_opよりも低く、コンパレータ6によりオープンが発生してないと誤検出される虞があるためである。
 また、バイパス制御部4は、スイッチ8をオン状態としてから、コンパレータ6からの出力である検出信号Sdetに基づきオープンであるかを判定するまで、充電によりISINK端子の電圧がオープン検出閾値電圧Vth_opよりも高くなるのに要する待ち時間だけ待機する必要がある。必要な待ち時間Twaitは、下記(1)式の条件を満たす必要がある。
 Vth_op < Imoni×Twait/C  (1)
 ただし、C=Cled+Csink
 バイパス制御部4が上記待ち時間Twaitだけ待機してからオープンであるかを判定し、もしオープンの場合(Sdet=Highの場合)、定電流回路5のオフ状態を維持させる。これにより、オープンの発生による高電位側LED201の瞬間的な点灯を回避できる。
 ここで、図14および図15を参照して、電源電圧Vinの立ち上げ時の動作について説明する。図14および図15に示すタイミングチャートにおいては、上段から順に、電源電圧Vin、定電流Imoni、ISINK端子の電圧Vsink、出力電流Iout、第1出力電流Ia、および、第2出力電流Ibの各波形を示す。図16に示すように、第1出力電流Iaは、ノードNxからISINK端子へ向けての経路を流れる出力電流であり、第2出力電流Ibは、ノードNxから低電位側LED202へ向けての経路を流れる出力電流である。また、図14および図15に示すように、オープン検出閾値電圧Vth_opは、UVLO閾値電圧Vin_UVLO以下である。
 図14は、ノードNxより低電位側においてオープンが発生していない場合の動作を示す図である。なお、図14および後述する図15は、DC調光モードである場合を示す。
 図14に示すように、電源電圧Vinが0Vから立ち上がってUVLO閾値電圧Vin_UVLO以上となると(タイミングt1)、UVLOが解除され、かつ、LEDオン信号Sled_onはオンを示すため、即時にスイッチ8がオン状態に切り替えられる。これにより、定電流Imoniが立ち上り、電圧Vsinkは低電位側LED202の総順方向電圧Vf付近の値となる。電圧Vsinkは、オープン検出閾値電圧Vth_opよりも低い。
 バイパス制御部4は、上記タイミングt1から待機時間Twaitだけ待機してから検出信号Sdetに基づきオープンが発生していないと判定する(タイミングt2)。これにより、バイパス制御部4は、スイッチ8をオフ状態とし、定電流回路5をオン状態に切り替える。これにより、第1出力電流Ia(=Iout)がISINK端子から引き込まれ、高電位側LED201が点灯する。
 その後、電源電圧Vinが十分に高くなると、バイパス制御部4は、定電流回路5をオフ状態に切り替える(タイミングt3)。これにより、第2出力電流Ib(=Iout)が低電位側LED202を流れる。従って、LED光源200におけるすべてのLEDチップが点灯する。
 一方、図15は、ノードNxより低電位側においてオープンが発生している場合の動作を示す。図15に示すように、電源電圧Vinが0Vから立ち上がってUVLO閾値電圧Vin_UVLO以上となると(タイミングt11)、UVLOが解除され、かつ、LEDオン信号Sled_onはオンを示すため、即時にスイッチ8がオン状態に切り替えられる。
 すると、定電流Imoniが立ち上り、定電流Imoniによる寄生容量Cledと容量素子Csinkの充電により電圧Vsinkが上昇する。上記タイミングt11から待ち時間Twaitだけ待機したタイミングt12では、Vsinkはオープン検出閾値電圧Vth_opを上回っている。これにより、バイパス制御部4は、検出信号Sdetに基づきオープンが発生していると判定し、スイッチ8をオフ状態とし、定電流回路5のオフ状態を維持する。これにより、出力電流Ioutは流れず、高電位側LED201は点灯しない。
<5.可変設定機能>
 次に、可変設定部10について説明する。
 低電位側LED202を構成するLEDチップの個数は、変化する可能性がある。例えば、図1では、上記個数は2個であるが、例えば3個などとしてもよい。この場合、個数の変化に応じて、低電位側LED202の総順方向電圧が変化する。ここで、先述したように、オープン検出閾値電圧Vth_opは、低電位側LED202の総順方向電圧よりも高く設定する必要があるため、低電位側LED202を構成するLEDチップの個数に応じてオープン検出閾値電圧Vth_opを変化させる必要がある。
 また、先述したように、UVLO閾値電圧Vin_UVLOはオープン検出閾値電圧Vth_op以上である必要があるため、上記のようなオープン検出閾値電圧Vth_opの変化に応じてオープン検出閾値電圧Vth_opも変化させる必要がある。
 さらに、上記(1)式から、待ち時間Twaitもオープン検出閾値電圧Vth_opの変化に応じて変化させる必要がある。なお、容量素子Csinkは必須ではなく、設けなくてもよい。この場合、待ち時間Twaitは、固定値であってもよい。
 そこで、LED駆動装置15においては、低電位側LED202を構成するLEDチップの個数に応じて、可変設定部10がオープン検出閾値電圧Vth_op、UVLO閾値電圧Vin_UVLO、およびバイパス制御部4における待ち時間Twaitを連動して可変設定することとしている。可変設定部10は、CNT端子を用いて可変設定を行う。
 可変設定部10は、例えば、CNT端子へのオープン/GND(グランド電位)の印加の2つのパターンを検出し、検出結果に応じて可変設定する。
 また、可変設定部10は、例えば、CNT端子への電源電圧Vin/オープン/GNDの印加の3つのパターンを検出し、検出結果に応じて可変設定する。
 図17は、上記3つのパターンを検出可能に構成される可変設定部10の構成例を示す図である。図17に示す構成では、可変設定部10は、コンパレータ10A,10B,10Cと、定電流源10Dと、を有する。
 コンパレータ10Aの非反転入力端(+)は、CNT端子に接続される。コンパレータ10Aの反転入力端(-)は、基準電圧V1の印加端に接続される。コンパレータ10Bの反転入力端(-)は、CNT端子に接続される。コンパレータ10Bの非反転入力端(+)は、基準電圧V2の印加端に接続される。コンパレータ10Cの反転入力端(-)は、CNT端子に接続される。コンパレータ10Cの非反転入力端(+)は、基準電圧V3の印加端に接続される。内部電圧Vddの印加端とCNT端子との間に定電流源10Dが設けられる。
 ここで、基準電圧V1は、0Vよりも若干高い電圧値(例えば0.6Vなど)とする。基準電圧V2は、内部電圧Vddよりも若干高い電圧値(Vdd=2.5Vであれば、3.0Vなど)とする。基準電圧V3は、電源電圧Vinよりも若干低い電圧(例えばVIN-1Vなど)とする。
 この場合、CNT端子=電源電圧Vinは、コンパレータ10Cの出力がLowレベルであることにより検出される。また、CNT端子=オープンは、コンパレータ10Bの出力がLowレベル、かつコンパレータ10Cの出力がHighレベルであることにより検出される。また、CNT端子=GNDは、コンパレータ10Aの出力がLowレベルであることにより検出される。
 なお、先述したようなCNT端子へのオープン/GNDの印加の2つのパターンを検出する構成の場合は、例えば図17の構成において、コンパレータ10B,10Cを省略した構成、またはコンパレータ10A,10Cを省略した構成とすればよい。
 図18は、可変設定部10の別の構成例を示す図である。図18に示す構成では、可変設定部10は、定電流源10Eを有する。定電流源10Eは、内部電圧Vddの印加端とCNT端子との間に設けられる。CNT端子には、設定用抵抗Rcntが外部接続される。
 このような構成によれば、CNT端子の電圧Vcnt=Icnt×Rcnt(Icnt:定電流源10Eによる定電流値)となり、外付けの設定用抵抗Rcntの抵抗値を変更することで、電圧Vcntを変更することができる。可変設定部10は、電圧Vcntに応じて可変設定を行う。これにより、より柔軟に可変設定を行うことができる。
<6.ソケット型LEDモジュール>
 図19は、これまでに説明してきたLED発光装置X1を具現化した一例として、ソケット型LEDモジュールYを示す平面図である。本構成例のソケット型LEDモジュールYは、例えば車載用の照明器具であって、基板300、LEDチップ400、白色樹脂480、リフレクタ600、LED駆動装置15、および、ソケット900を備えている。ただし、図19に示すLEDチップ400は便宜上、LED光源200を構成するLEDチップが3個である場合で示しているが、LEDチップの個数はこれに限らない(図1の例ではLEDチップの個数は4個)。また、図19においては、LED駆動装置15に対して外付けされる電子部品は便宜上、図示を省略している。
 基板300は、基材とこれに形成された配線パターン(本図の斜線ハッチング領域を参照)を有している。基材は、矩形状であり、例えばガラスエポキシ樹脂から成る。配線パターンは、LEDチップ400および種々の電子部品を実装するために基材の表面上に敷設された導電性部材であり、例えば、CuまたはAgなどの金属から成る。基板300の上面には、LED駆動装置15、および各種の外付け部品などが搭載されている。各電子部品は、基板300の上面および下面に敷設された配線パターンによって接続されて回路を構成しており、LEDチップ400を所望の発光状態で点灯させるためのものである。
 リフレクタ600は、例えば白色樹脂から成り、LEDチップ400を囲むようにして基板300の中央領域に固定されている。リフレクタ600は、LEDチップ400から側方に発せられた光を上方に向けて反射するためのものである。リフレクタ600には、反射面601が形成されている。反射面601は、LEDチップ400を囲んでいる。なお、図16では分かりにくいが、反射面601は、基板300の厚さ方向において、基板300から離間するほど、基板300の厚さ方向に対して直角である方向において、LEDチップ400から遠ざかるように傾斜している。つまり、反射面601は、基板300の厚さ方向に直交する断面が、リフレクタ600の開口側に向かうほど大きくなるテーパ形状になっている。
 白色樹脂480は、LEDチップ400からの光を透過しない、白色を呈する樹脂材料から成り、不透明樹脂の一例に相当する。図19から理解されるように、白色樹脂480はLEDチップ400を囲んでおり、その外周縁がリフレクタ600の反射面601に到達している。このため、図19において、LEDチップ400から反射面601へと図中上下方向および左右方向に広がる領域は、白色樹脂480によって埋められている。
 ソケット900は、基板300を搭載して、例えば自動車などに取り付けるための部品である。ソケット900は、例えば合成樹脂から成り、例えば射出成形によって形成される。ソケット900は、基板300を搭載するための搭載部910および自動車などに取り付けるための取付部を備えている。搭載部910は、一方が開口した円筒形状をなしており、搭載部910の内側底面に基板300が搭載される。搭載部910の内側底面には、例えばアルミニウム製の円形の板である放熱板950が固定されている。基板300は、下面を放熱板950の上面に接着剤で接着することで、ソケット900の搭載部910に搭載される。
 白色樹脂480は、LEDチップ400の支持基板からリフレクタ600の反射面601にいたる環状領域のすべてを覆っている。従って、反射面601に囲まれた領域は、LEDチップ400が占める領域を除き、白色樹脂480によって覆われている。これにより、LEDチップ400の半導体層からの光をより多く反射することが可能である。これは、ソケット型LEDモジュールYの高輝度化に好適である。また、基板300の反射面601に囲まれた領域に、光を好適に反射させる処理を別途施しておく必要がない。
 反射面601を有するリフレクタ600を備えることにより、ソケット型LEDモジュールYの直上方向をより明るく照らすことができる。
 特に、車載ランプには、電源電圧Vinの低下時でも点灯状態を維持しなければならないという法規の遵守が求められる。これを鑑みると、バイパス機能を備えたLED駆動装置15は、車載ランプの駆動主体として非常に好適であると言える。
 また、図20は、基板300における配線パターン例の拡大図である。図20に示す配線パターンは、いわゆるベタグランドを形成するグランド配線301と、グランド配線301の周辺に配置される複数の端子配線302と、を含む。
 LED駆動装置15を基板300に実装した状態で、LED駆動装置15の下面に形成される放熱パッド150は、グランド配線301と電気的に接続される。また、LED駆動装置15における各外部端子は、それぞれ各端子配線と電気的に接続される。図20に示す端子配線302Aは、LED駆動装置15のCNT端子と電気的に接続される。端子配線302Aはグランド配線301と一体化しており、CNT端子にGNDを印加することが可能となる。
 一方、図21は、基板300における配線パターンの別例の拡大図である。図21に示す配線パターンは、端子配線302Bと、端子配線302Cと、を含む。端子配線302Cは、端子配線302Bに隣接する端子配線ではない。端子配線302Bは、LED駆動装置15のCNT端子と電気的に接続される。端子配線302Cは、LED駆動装置15のVIN端子と電気的に接続される。
 図21に示すように、CNT端子に電源電圧Vinを印加すべく、端子配線302Bを端子配線302Cと接続配線302Dにより接続している。接続配線302Dは、端子配線302(LED駆動装置15の外部端子)が並ぶ横方向に延びる。しかしながら、ソケット型LEDモジュールYにおいては基板300はサイズが小さく、接続配線302Dを設けようとする箇所に部品P(抵抗など)が配置されている可能性もあり、接続配線302Dを設けることができない場合もある。すなわち、電源電圧VinをCNT端子に印加することができない可能性がある。
 これに対し、図20に示すように、基板300のサイズが小さくても、GND用の端子配線302Aをグランド配線301と一体化させることは容易である。従って、ソケット型LEDモジュールYにおいては、先述したCNT端子へのオープン/GNDの印加の2つのパターンを検出する構成の可変設定部10を設けたLED駆動装置15を特に適用しやすい。
 なお、可変設定部10を先述したCNT端子への電源電圧Vin/オープン/GNDの印加の3つのパターンを検出する構成とする場合は、上記のように電源電圧VinのCNT端子への印加が行いにくい可能性があるため、例えば、低電位側LED202を構成するLEDチップの個数(直列段数)に応じて、最も使用頻度の高い個数(例えば1個)の場合はGND、次に使用頻度の高い個数(例えば2個)の場合はオープン、最も使用頻度の低い個数(例えば3個)の場合は電源電圧VinをCNT端子に印加させるようにすればよい。
<7.用途>
 これまでに説明してきたLED駆動装置15は、例えば、図22および図23で示すように、車両X10のヘッドランプ(ハイビーム/ロービーム/スモールランプ/フォグランプなどを適宜含む)X11、昼間走行用ランプ(DRL[daylight running  lamps])X12、テールランプ(スモールランプまたはバックランプなどを適宜含む)X13、ストップランプX14、ターンランプX15などの発光装置に組み込んで用いることができる。
 なお、LED駆動装置15は、駆動対象となるLED光源200とともにモジュール(先述のソケット型LEDモジュールYなど)として提供されるものであってもよいし、LED光源200とは独立にIC単体として提供されるものであってもよい。
<8.その他>
 以上、例示的な実施形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内において、実施形態は種々に変形が可能である。
 例えば、上記の実施形態では、発光素子として発光ダイオードを用いた構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、例えば、発光素子として有機EL(electro-luminescence)素子を用いることも可能である。
 また、上記の実施形態では、電流ドライバ1が電流ソース型(=電源端からLED光源200のアノードに出力電流Ioutを流し込む出力形式)である場合を例に挙げたが、LED駆動装置15の構成は何らこれに限定されるものではなく、電流ドライバ1が電流シンク型(=LED光源200のカソードから接地端に向けて出力電流Ioutを引き込む出力形式)である場合にも、上記バイパス機能の導入は有効である。
<9.付記>
 以上の通り、例えば、本開示に係る発光素子駆動装置(15)は、
 電源電圧(Vin)の印加端と接地端との間に接続された発光素子光源(200)に流れる出力電流(Iout)を生成する電流ドライバ(1)と、
 前記発光素子光源に含まれる高電位側光源(201)と低電位側光源(202)とが直列に接続されるノード(Nx)に接続可能な第1外部端子(ISINK端子)と、
 前記電源電圧に応じて、前記第1外部端子から前記出力電流を引き込んで前記低電位側光源をバイパスする経路の導通状態を制御するバイパス制御部(4)と、
 前記電源電圧の印加端と前記第1外部端子との間に設けられる定電流源(7)およびスイッチ(8)と、
 前記第1外部端子の電圧とオープン検出閾値電圧(Vth_op)とを比較して検出信号を出力するコンパレータ(6)と、
 前記電源電圧とUVLO(Under  Voltage Lock Out)閾値電圧(Vin_UVLO)とを比較してUVLO検出信号(Suvlo)を出力するUVLO部(2)と、
 前記オープン検出用閾値電圧と前記UVLO閾値電圧を連動して可変設定する可変設定部(10)と、
 を有し、
 前記電源電圧の立上げ時に、前記バイパス制御部は、前記経路をオフ状態としつつ、前記UVLO検出信号がUVLO解除を示している場合、前記スイッチをオン状態に切り替え、前記第1外部端子の電圧が前記オープン検出閾値電圧を上回っていることを前記検出信号が示している場合、前記ノードより低電位側においてオープンが発生していると判定し、前記経路のオフ状態を維持する構成としている(第12の構成)。
 また、上記第12の構成において、前記可変設定部は、前記バイパス制御部が前記スイッチをオン状態に切り替えてからオープン判定を行うまでに待機する待ち時間(Twait)を前記オープン検出用閾値電圧と前記UVLO閾値電圧と連動して可変設定する構成としてもよい(第13の構成)。
 また、上記第13の構成において、前記待ち時間は、前記第1外部端子に外部接続可能なEMCテスト対策用容量素子(Csink)の容量を考慮して設定される構成としてもよい(第14の構成)。
 また、上記第12から第14のいずれかの構成において、前記バイパス制御部は、前記UVLO検出信号がUVLO解除を示しており、かつ、発光素子オン信号(Sled_on)が前記発光素子光源のオンを示している場合に、前記スイッチをオン状態に切り替える構成としてもよい(第15の構成)。
 また、上記第15の構成において、キャパシタ(Ccrt)および抵抗(Rcrt)を外部接続可能で、前記キャパシタの充電および前記キャパシタからの前記抵抗を介した放電に基づき三角波および前記三角波に応じたパルス信号であるPWM調光信号(Spwm)を生成するCRタイマ(9)をさらに有し、
 前記PWM調光信号に基づき前記電流ドライバはオンオフ制御され、
 前記発光素子オン信号は、前記PWM調光信号に基づく信号であり、
 前記CRタイマは、DC調光モードにおいて、レベルを固定した前記PWM調光信号を生成可能である構成としてもよい(第16の構成)。
 また、上記第12から第16のいずれかの構成において、第2外部端子(CNT端子)をさらに有し、前記可変設定部は、前記第2外部端子への信号印加に応じて可変設定を行う構成としてもよい(第17の構成)。
 また、上記第17の構成において、前記可変設定部は、前記第2外部端子へのオープン/GND(グランド電位)の印加の2つのパターンを検出し、検出結果に応じて可変設定を行う構成としてもよい(第18の構成)。
 また、上記第17の構成において、前記可変設定部は、前記第2外部端子への前記電源電圧/オープン/GND(グランド電位)の印加の3つのパターンを検出し、検出結果に応じて可変設定を行う構成としてもよい(第19の構成)。
 また、上記第17の構成において、前記可変設定部は、定電流源(10E)を有し、前記定電流源による定電流(Icnt)を前記第2外部端子に外部接続可能な設定用抵抗(Rcnt)に流すことにより前記第2外部端子に発生する電圧に基づき可変設定を行う構成としてもよい(第20の構成)。
 また、本開示に係る発光装置(X1)は、上記第1から第9のいずれかの構成とした発光素子駆動装置(15)と、前記発光素子光源(200)と、を有する構成としている(第21の構成)。
 また、上記第21の構成において、前記発光素子光源は、LED光源である構成としてもよい(第22の構成)。
 また、上記第21または第22の構成において、前記発光素子光源と前記発光素子駆動装置を実装するための配線パターンが設けられた基板(300)と、前記基板を搭載するソケット(900)と、をさらに有する構成としてもよい(第23の構成)。
 また、上記第23の構成において、前記発光素子駆動装置は、第2外部端子(CNT端子)と、下面に設けられた放熱パッド(150)と、を有し、
 前記配線パターンは、前記第2外部端子と電気的に接続される端子配線(302A)と、前記端子配線と一体化して前記放熱パッドと電気的に接続されるグランド配線(301)と、を有し、
前記可変設定部は、前記第2外部端子へのオープン/GND(グランド電位)の印加の2つのパターンを検出し、検出結果に応じて可変設定を行う構成としてもよい(第24の構成)。
 また、本開示に係る車両(X10)は、上記第21から第24のいずれかの構成とした発光装置(X1)を有する構成としている。
 本開示は、例えば、車載用の発光素子駆動装置に利用することができる。
   1   電流ドライバ
   2   電流設定部
   2A  出力トランジスタ
   2B  エラーアンプ
   3   電流追加部
   3A  出力トランジスタ
   3B  エラーアンプ
   4   定電流源
   5   LED駆動装置
  10   LED光源
 300   基板
 400   LEDチップ
 480   白色樹脂
 600   リフレクタ
 601   反射面
 900   ソケット
 910   搭載部
 950   放熱板
   B   バッテリ
Rset,Rset_th 設定抵抗
TH1,TH2 サーミスタ
  X1   LED発光装置
 X10   車両
 X11   ヘッドランプ
 X12   昼間走行用ランプ
 X13   テールランプ
 X14   ストップランプ
 X15   ターンランプ
   Y   ソケット型LEDモジュール

Claims (25)

  1.  第1設定抵抗に接続可能な第1外部端子と、
     発光素子光源の周囲に配置される負特性の第1サーミスタに接続可能な第2外部端子と、
     前記第1設定抵抗の抵抗値に基づき設定電流を生成する電流設定部と、
     前記第1サーミスタの抵抗値に対して負特性の追加電流を生成する電流追加部と、
     前記設定電流と前記追加電流との総和である基準電流に基づき、電源電圧の印加端と接地端との間に接続された前記発光素子光源に流れる出力電流を生成する電流ドライバと、
     を有する、発光素子駆動装置。
  2.  前記第2外部端子には、前記第1サーミスタと直列に接続される第2設定抵抗が接続可能であり、
     前記電流追加部は、前記第1サーミスタと前記第2設定抵抗との合成抵抗値に対して負特性の前記追加電流を生成する、請求項1に記載の発光素子駆動装置。
  3.  前記発光素子光源の周囲に配置される負特性の第2サーミスタに接続可能な第3外部端子と、
     前記第3外部端子に接続される定電流源と、
     をさらに有し、
     前記電流追加部は、前記第3外部端子の端子電圧に対して正特性の前記追加電流を生成する、請求項2に記載の発光素子駆動装置。
  4.  前記電流設定部は、前記端子電圧に対して正特性の前記設定電流を生成する、請求項3に記載の発光素子駆動装置。
  5.  前記電流設定部は、
     前記設定電流が流れる経路に配置される第1出力トランジスタと、
     前記第1出力トランジスタの第1端と前記第1外部端子とが接続される第1ノードに接続される第1入力端と、前記端子電圧の印加端に接続される第2入力端と、前記第1出力トランジスタの制御端に接続される出力端と、を含む第1エラーアンプと、
     を有する、請求項4に記載の発光素子駆動装置。
  6.  前記電流追加部は、
     前記追加電流が流れる経路に配置される第2出力トランジスタと、
     前記第2出力トランジスタの第1端と前記第2外部端子とが接続される第2ノードに接続される第1入力端と、基準電圧の印加端に接続される第2入力端と、前記第2出力トランジスタの制御端に接続される出力端と、を含む第2エラーアンプと、
     を有する、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の発光素子駆動装置。
  7. 前記発光素子光源の周囲に配置される負特性の第2サーミスタに接続可能な第3外部端子と、
     前記第3外部端子に接続される定電流源と、
     をさらに有し、
     前記第2外部端子には、前記第1サーミスタと直列に接続される第2設定抵抗が接続可能であり、
     前記基準電圧は、前記第3外部端子の端子電圧である、請求項6に記載の発光素子駆動装置。
  8.  請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の発光素子駆動装置と、前記発光素子光源と、を有する、発光装置。
  9.  前記発光素子光源は、LED光源である、請求項8に記載の発光装置。
  10.  前記発光素子光源と前記発光素子駆動装置を実装するための配線パターンが設けられた基板と、
     前記基板を搭載するソケットと、
     をさらに有する、請求項8または請求項9に記載の発光装置。
  11.  請求項8から請求項10のいずれか1項に記載の発光装置を有する車両。
  12.  電源電圧の印加端と接地端との間に接続された発光素子光源に流れる出力電流を生成する電流ドライバと、
     前記発光素子光源に含まれる高電位側光源と低電位側光源とが直列に接続されるノードに接続可能な第1外部端子と、
     前記電源電圧に応じて、前記第1外部端子から前記出力電流を引き込んで前記低電位側光源をバイパスする経路の導通状態を制御するバイパス制御部と、
     前記電源電圧の印加端と前記第1外部端子との間に設けられる定電流源およびスイッチと、
     前記第1外部端子の電圧とオープン検出閾値電圧とを比較して検出信号を出力するコンパレータと、
     前記電源電圧とUVLO(Under  Voltage Lock Out)閾値電圧とを比較してUVLO検出信号を出力するUVLO部と、
     前記オープン検出用閾値電圧と前記UVLO閾値電圧を連動して可変設定する可変設定部と、
     を有し、
     前記電源電圧の立上げ時に、前記バイパス制御部は、前記経路をオフ状態としつつ、前記UVLO検出信号がUVLO解除を示している場合、前記スイッチをオン状態に切り替え、前記第1外部端子の電圧が前記オープン検出閾値電圧を上回っていることを前記検出信号が示している場合、前記ノードより低電位側においてオープンが発生していると判定し、前記経路のオフ状態を維持する、発光素子駆動装置。
  13.  前記可変設定部は、前記バイパス制御部が前記スイッチをオン状態に切り替えてからオープン判定を行うまでに待機する待ち時間を前記オープン検出用閾値電圧と前記UVLO閾値電圧と連動して可変設定する、請求項12に記載の発光素子駆動装置。
  14.  前記待ち時間は、前記第1外部端子に外部接続可能なEMCテスト対策用容量素子の容量を考慮して設定される、請求項13に記載の発光素子駆動装置。
  15.  前記バイパス制御部は、前記UVLO検出信号がUVLO解除を示しており、かつ、発光素子オン信号が前記発光素子光源のオンを示している場合に、前記スイッチをオン状態に切り替える、請求項12から請求項14のいずれか1項に記載の発光素子駆動装置。
  16.  キャパシタおよび抵抗を外部接続可能で、前記キャパシタの充電および前記キャパシタからの前記抵抗を介した放電に基づき三角波および前記三角波に応じたパルス信号であるPWM調光信号を生成するCRタイマをさらに有し、
     前記PWM調光信号に基づき前記電流ドライバはオンオフ制御され、
     前記発光素子オン信号は、前記PWM調光信号に基づく信号であり、
     前記CRタイマは、DC調光モードにおいて、レベルを固定した前記PWM調光信号を生成可能である、請求項15に記載の発光素子駆動装置。
  17.  第2外部端子をさらに有し、
     前記可変設定部は、前記第2外部端子への信号印加に応じて可変設定を行う、請求項12から請求項16のいずれか1項に記載の発光素子駆動装置。
  18.  前記可変設定部は、前記第2外部端子へのオープン/GND(グランド電位)の印加の2つのパターンを検出し、検出結果に応じて可変設定を行う、請求項17に記載の発光素子駆動装置。
  19.  前記可変設定部は、前記第2外部端子への前記電源電圧/オープン/GND(グランド電位)の印加の3つのパターンを検出し、検出結果に応じて可変設定を行う、請求項17に記載の発光素子駆動装置。
  20.  前記可変設定部は、定電流源を有し、前記定電流源による定電流を前記第2外部端子に外部接続可能な設定用抵抗に流すことにより前記第2外部端子に発生する電圧に基づき可変設定を行う、請求項17に記載の発光素子駆動装置。
  21.  請求項12から請求項20のいずれか1項に記載の発光素子駆動装置と、前記発光素子光源と、を有する、発光装置。
  22.  前記発光素子光源は、LED光源である、請求項21に記載の発光装置。
  23.  前記発光素子光源と前記発光素子駆動装置を実装するための配線パターンが設けられた基板と、
     前記基板を搭載するソケットと、
     をさらに有する、請求項21または請求項22に記載の発光装置。
  24.  前記発光素子駆動装置は、第2外部端子と、下面に設けられた放熱パッドと、を有し、
     前記配線パターンは、前記第2外部端子と電気的に接続される端子配線と、前記端子配線と一体化して前記放熱パッドと電気的に接続されるグランド配線と、を有し、
    前記可変設定部は、前記第2外部端子へのオープン/GND(グランド電位)の印加の2つのパターンを検出し、検出結果に応じて可変設定を行う、請求項23に記載の発光装置。
  25.  請求項21から請求項24のいずれか1項に記載の発光装置を有する車両。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI802200B (zh) * 2022-01-04 2023-05-11 新加坡商光寶科技新加坡私人有限公司 電流驅動電路

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011009474A (ja) * 2009-06-25 2011-01-13 Panasonic Electric Works Co Ltd 発光ダイオード駆動装置、並びにそれを用いた照明器具、車室内用照明装置、車両用照明装置
JP2012160277A (ja) * 2011-01-31 2012-08-23 Koito Mfg Co Ltd 半導体光源点灯回路
JP2014154472A (ja) * 2013-02-13 2014-08-25 Panasonic Corp 点灯装置及びそれを用いた照明器具
JP2017045649A (ja) * 2015-08-27 2017-03-02 ローム株式会社 発光素子駆動装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5636241B2 (ja) 2010-09-29 2014-12-03 ローム株式会社 Led駆動装置
JP7018124B2 (ja) 2018-03-28 2022-02-09 ローム株式会社 発光素子駆動装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011009474A (ja) * 2009-06-25 2011-01-13 Panasonic Electric Works Co Ltd 発光ダイオード駆動装置、並びにそれを用いた照明器具、車室内用照明装置、車両用照明装置
JP2012160277A (ja) * 2011-01-31 2012-08-23 Koito Mfg Co Ltd 半導体光源点灯回路
JP2014154472A (ja) * 2013-02-13 2014-08-25 Panasonic Corp 点灯装置及びそれを用いた照明器具
JP2017045649A (ja) * 2015-08-27 2017-03-02 ローム株式会社 発光素子駆動装置

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