JP2006324534A

JP2006324534A - 発光ダイオード駆動回路

Info

Publication number: JP2006324534A
Application number: JP2005147453A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Masuko; 健益子
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2006-11-30
Also published as: KR101157849B1; CN1866709B; KR20060120508A; US7436125B2; CN1866709A; TW200703183A; US20060261747A1

Abstract

【課題】電源電圧が駆動するＬＥＤの順方向電圧と電流センス素子間電圧の和より高くなっても、ＬＥＤに流れる電流が正常値に制御できるようなＬＥＤ駆動回路を提供する。
【解決手段】直列に接続したインダクタと整流素子の両端に、直列に接続したＬＥＤと電流センス素子と、平滑容量とをそれぞれ並列に接続し、発光ダイオードおよびそれらの素子がスイッチ素子によって前記電源もしくはＧＮＤと分離する構成とした。
【選択図】図１

Description

この発明は、発光ダイオード（以下、ＬＥＤと記載する）を一定電流で駆動するためのＤＣ−ＤＣコンバータ回路を備えた発光ダイオード駆動回路に関する。

一般に、ＬＥＤを一定電流で駆動するＤＣ−ＤＣコンバータ回路としては、図２に示すBoost型の構成の回路が広く知られている。

整流素子１０３とＧＮＤの間に平滑容量１０４を接続する。また、インダクタ１０２と整流素子１０３の接続点とＧＮＤの間にスイッチ素子１０５を接続し、整流素子１０３と平滑容量１０４の接続点とＧＮＤの間にＬＥＤ１０８と電流センス素子１０７を直列に接続する。さらに、電流センス素子１０７の出力に制御回路１０６を接続し、制御回路１０６の出力にスイッチ素子１０５を接続する。

制御回路１０６で電流センス素子１０７の電圧をモニタして、スイッチ素子１０５の短絡と開放を制御することにより、ＬＥＤ１０８に流れる電流を適正値に制御しＬＥＤを適正に発光させる。すなわち、ＬＥＤ１０８に適正な電流を流すために、平滑容量１０４の電圧がＬＥＤ１０８に適正な電流を流したときの順方向電圧と電流センス素子１０７に適正な電流を流したとき発生する電圧を足した電圧になるよう制御される。
ＵＳ６，４６６，１８８Ｂ１（第６図）

しかしながら、図２に示すBoost型構成のＤＣ−ＤＣコンバータ回路でのＬＥＤ駆動においては、電源電圧が駆動するＬＥＤの順方向電圧より高くなると、ＬＥＤに流れる電流の制御が効かなくなるという課題がある。

すなわち、整流素子１１０に電流を流したときの発生電圧を０Ｖした場合、電源１０１の電圧が適正な電流を流したときに発生するＬＥＤ１０８の順方向電圧と電流センス素子１０７の電圧の和よりも高くなってしまうと、ＬＥＤ１０８と電流センス素子１０７に流す電流が適正値よりも大きな電流となり、ＬＥＤが過剰に発光し最悪の場合ＬＥＤが破壊してしまう。

そこで本発明の目的は、従来のこのような問題点を解決するために、電源電圧が高くなってもＬＥＤに適正な電流を流せるようにすることである。

前記課題を解決するために本発明は、直列に接続したインダクタと整流素子の両端に、直列に接続したＬＥＤと電流センス素子と、平滑容量とをそれぞれ並列に接続する構成とした。

本発明は、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路でのＬＥＤ駆動において、電源電圧が高くなってもＬＥＤに適正な電流を流すことを可能とした。さらに、スイッチ素子をオフすると、ＬＥＤと電流センス素子に電源電圧が印加されないため、スイッチを新たに設けることなく消費電流の低減化を可能とした。

図１は、本発明の第１の実施例の回路図である。電源１０１と直列にインダクタ１０２と整流素子１０３を接続し、インダクタ１０２および整流素子１０３と並列に平滑容量１０４を接続する。整流素子１０３と平滑容量１０４の接続点にＬＥＤ１０８を接続し、ＬＥＤ１０８の反対側端子に電流センス素子１０７を接続し、電流センス素子１０７の反対側端子を電源１０１へ接続する。電流センス素子１０７の両端に制御回路１０６を接続し、インダクタ１０２と整流素子１０３の接続点とＧＮＤの間にスイッチ素子１０５に接続し、制御回路１０６の出力をスイッチ素子１０５に接続する。

第１の実施例の特徴は、直列接続されたインダクタ１０２と整流素子１０３の両端に、平滑容量１０４および直列接続されたＬＥＤ１０８と電流センス素子１０７を並列に接続しているところにある。このような構成とすることで、スイッチ素子１０５を短絡しインダクタ１０２にエネルギーを充電した後にスイッチ素子１０５を開放したとき、インダクタ１０２のエネルギーは整流素子１０３を介しＬＥＤ１０８と電流センス素子１０７および平滑容量１０４へ直接放出するため、電源１０１がどのような電圧であっても関係なくＬＥＤ１０８を駆動することが可能である。

従って、整流素子１１０に発生する電圧を０Ｖとして、電源１０１の電圧が、適正な電流を流したときに発生するＬＥＤ１０８の順方向電圧と電流センス素子１０７の電圧の和よりも高くなっても、ＬＥＤ１０８が過剰に発光してしまうことなく適正な電流を流すことを可能にした。

図３は、本発明の第２の実施例の回路図である。実施例１との相違点は、ＬＥＤ１０８と電流センス素子１０７が入れ替わっていることである。

電源１０１から、インダクタ１０２に接続し、インダクタ１０２の反対側端子から整流素子１０３を接続し、整流素子１０３の反対側端子から平滑容量１０４を接続し、平滑容量１０４の反対側端子を電源１０１へ接続する構成とする。またインダクタ１０２と整流素子１０３の接続点からスイッチ素子１０５に接続し、スイッチ素子１０５の反対側端子をＧＮＤに接続する構成とし、スイッチ素子１０５にて短絡と開放を繰り返すことにより、インダクタ１０２にエネルギーを充放電させ、整流素子１０３を介し平滑容量１０４に電圧を発生させる。さらに整流素子１０３と平滑容量１０４の接続点から、電流センス素子１０７を接続し、電流センス素子１０７の反対側端子からＬＥＤ１０８に接続し、ＬＥＤ１０８の反対側端子を電源１０１へ接続することで、平滑容量１０４に発生した電圧でＬＥＤ１０８を駆動することができる。さらに制御回路１０６を電流センス素子１０７の両端に接続し、制御回路１０６にてスイッチ素子１０５の短絡と開放のタイミングを調整することで、ＬＥＤ１０８に流れる電流を適正値に制御しＬＥＤを適正に発光することが可能となる。

図３の構成の特徴としては、インダクタ１０２と整流素子１０３の直列接続された両端に、平滑容量１０４の両端および電流センス素子１０７とＬＥＤ１０８の直列接続された両端を、並列に接続されているところにある。このような構成とすることで、スイッチ素子１０５を短絡しインダクタ１０２にエネルギーを充電した後、スイッチ素子１０５を開放しインダクタ１０２からエネルギーを放電する際、インダクタ１０２から整流素子１０３を介し、電流センス素子１０７とＬＥＤ１０８および平滑容量１０４へ直接放出するため、電源１０１がどのような電圧であっても関係なくＬＥＤ１０８を駆動することが可能である。

よってこのような構成を取ることにより、整流素子１１０に発生する電圧を０Ｖとして、電源１０１の電圧が、適正な電流を流したときに発生するＬＥＤ１０８の順方向電圧と電流センス素子１０７の電圧の和よりも高くなっても、ＬＥＤ１０８が過剰に発光してしまうことなく適正な電流を流すことを可能にした。

図４は、本発明の第３の実施例を示す回路図である。実施例１と比べ相違点は、電流センス素子１０７がＬＥＤ１０８の間に入っていることである。

電源１０１から、インダクタ１０２に接続し、インダクタ１０２の反対側端子から整流素子１０３を接続し、整流素子１０３の反対側端子から平滑容量１０４を接続し、平滑容量１０４の反対側端子を電源１０１へ接続する構成とする。またインダクタ１０２と整流素子１０３の接続点からスイッチ素子１０５に接続し、スイッチ素子１０５の反対側端子をＧＮＤに接続する構成とし、スイッチ素子１０５にて短絡と開放を繰り返すことにより、インダクタ１０２にエネルギーを充放電させ、整流素子１０３を介し平滑容量１０４に電圧を発生させる。さらに整流素子１０３と平滑容量１０４の接続点から、ＬＥＤ１０８の一部に接続し、ＬＥＤ１０８の一部の反対側端子から電流センス素子１０７を接続し、電流センス素子１０７の反対側端子から残りのＬＥＤ１０８に接続し、残りのＬＥＤ１０８の反対側端子を電源１０１へ接続することで、平滑容量１０４に発生した電圧でＬＥＤ１０８を駆動することができる。さらに制御回路１０６を電流センス素子１０７の両端に接続し、制御回路１０６にてスイッチ素子１０５の短絡と開放のタイミングを調整することで、ＬＥＤ１０８に流れる電流を適正値に制御しＬＥＤを適正に発光することが可能となる。

図４の構成の特徴としては、インダクタ１０２と整流素子１０３の直列接続された両端に、平滑容量１０４の両端および電流センス素子１０７とＬＥＤ１０８の直列接続された両端を、並列に接続されているところにある。このような構成とすることで、スイッチ素子１０５を短絡しインダクタ１０２にエネルギーを充電した後、スイッチ素子１０５を開放しインダクタ１０２からエネルギーを放電する際、インダクタ１０２から整流素子１０３を介し、電流センス素子１０７とＬＥＤ１０８および平滑容量１０４へ直接放出するため、電源１０１がどのような電圧であっても関係なくＬＥＤ１０８を駆動することが可能である。

図５は、本発明の第４の実施例を示す回路図である。実施例１と比べ相違点は、整流素子１０３の挿入場所が異なり、インダクタ１０２と電源１０１との接続点と平滑容量１０４と電流センス素子１０７の接続点の間に挿入していることである。

電源１０１から、インダクタ１０２に接続し、インダクタ１０２の反対側端子から平滑容量１０４を接続し、平滑容量１０４の反対側端子から整流素子１０３を接続し、整流素子１０３の反対側端子を電源１０１へ接続する構成とする。またインダクタ１０２と平滑容量１０４の接続点からスイッチ素子１０５に接続し、スイッチ素子１０５の反対側端子をＧＮＤに接続する構成とし、スイッチ素子１０５にて短絡と開放を繰り返すことにより、インダクタ１０２にエネルギーを充放電させ、整流素子１０３を介し平滑容量１０４に電圧を発生させる。さらにインダクタ１０２と平滑容量１０４の接続点から、ＬＥＤ１０８を接続し、ＬＥＤ１０８の反対側端子から電流センス素子１０７に接続し、電流センス素子１０７の反対側端子を整流素子１０３と平滑容量１０４の接続点へ接続することで、平滑容量１０４に発生した電圧でＬＥＤ１０８を駆動することができる。さらに制御回路１０６を電流センス素子１０７の両端に接続し、制御回路１０６にてスイッチ素子１０５の短絡と開放のタイミングを調整することで、ＬＥＤ１０８に流れる電流を適正値に制御しＬＥＤを適正に発光することが可能となる。

図５の構成の特徴としては、インダクタ１０２と整流素子１０３の直列接続された両端に、平滑容量１０４の両端および電流センス素子１０７とＬＥＤ１０８の直列接続された両端を、並列に接続されているところにある。このような構成とすることで、スイッチ素子１０５を短絡しインダクタ１０２にエネルギーを充電した後、スイッチ素子１０５を開放しインダクタ１０２からエネルギーを放電する際、インダクタ１０２から整流素子１０３を介し、電流センス素子１０７とＬＥＤ１０８および平滑容量１０４へ直接放出するため、電源１０１がどのような電圧であっても関係なくＬＥＤ１０８を駆動することが可能である。

図６は、本発明の第５の実施例を示す回路図である。実施例２と比べ相違点は、整流素子１０３の挿入場所が異なり、インダクタ１０２と電源１０１との接続点と平滑容量１０４とＬＥＤ１０８の接続点の間に挿入していることである。

電源１０１から、インダクタ１０２に接続し、インダクタ１０２の反対側端子から平滑容量１０４を接続し、平滑容量１０４の反対側端子から整流素子１０３を接続し、整流素子１０３の反対側端子を電源１０１へ接続する構成とする。またインダクタ１０２と平滑容量１０４の接続点からスイッチ素子１０５に接続し、スイッチ素子１０５の反対側端子をＧＮＤに接続する構成とし、スイッチ素子１０５にて短絡と開放を繰り返すことにより、インダクタ１０２にエネルギーを充放電させ、整流素子１０３を介し平滑容量１０４に電圧を発生させる。さらにインダクタ１０２と平滑容量１０４の接続点から、電流センス素子１０７を接続し、電流センス素子１０７の反対側端子からＬＥＤ１０８に接続し、ＬＥＤ１０８の反対側端子を整流素子１０３と平滑容量１０４の接続点へ接続することで、平滑容量１０４に発生した電圧でＬＥＤ１０８を駆動することができる。さらに制御回路１０６を電流センス素子１０７の両端に接続し、制御回路１０６にてスイッチ素子１０５の短絡と開放のタイミングを調整することで、ＬＥＤ１０８に流れる電流を適正値に制御しＬＥＤを適正に発光することが可能となる。

図６の構成の特徴としては、インダクタ１０２と整流素子１０３の直列接続された両端に、平滑容量１０４の両端および電流センス素子１０７とＬＥＤ１０８の直列接続された両端を、並列に接続されているところにある。このような構成とすることで、スイッチ素子１０５を短絡しインダクタ１０２にエネルギーを充電した後、スイッチ素子１０５を開放しインダクタ１０２からエネルギーを放電する際、インダクタ１０２から整流素子１０３を介し、電流センス素子１０７とＬＥＤ１０８および平滑容量１０４へ直接放出するため、電源１０１がどのような電圧であっても関係なくＬＥＤ１０８を駆動することが可能である。

図７は、本発明の第６の実施例を示す回路図である。実施例３と比べ相違点は、整流素子１０３の挿入場所が異なり、インダクタ１０２と電源１０１との接続点と平滑容量１０４とＬＥＤ１０８の接続点の間に挿入していることである。

電源１０１から、インダクタ１０２に接続し、インダクタ１０２の反対側端子から平滑容量１０４を接続し、平滑容量１０４の反対側端子から整流素子１０３を接続し、整流素子１０３の反対側端子を電源１０１へ接続する構成とする。またインダクタ１０２と平滑容量１０４の接続点からスイッチ素子１０５に接続し、スイッチ素子１０５の反対側端子をＧＮＤに接続する構成とし、スイッチ素子１０５にて短絡と開放を繰り返すことにより、インダクタ１０２にエネルギーを充放電させ、整流素子１０３を介し平滑容量１０４に電圧を発生させる。さらにインダクタ１０２と平滑容量１０４の接続点から、ＬＥＤ１０８の一部に接続し、ＬＥＤ１０８の一部の反対側端子から電流センス素子１０７を接続し、電流センス素子１０７の反対側端子から残りのＬＥＤ１０８に接続し、残りのＬＥＤ１０８の反対側端子を整流素子１０３と平滑容量１０４の接続点へ接続することで、平滑容量１０４に発生した電圧でＬＥＤ１０８を駆動することができる。さらに制御回路１０６を電流センス素子１０７の両端に接続し、制御回路１０６にてスイッチ素子１０５の短絡と開放のタイミングを調整することで、ＬＥＤ１０８に流れる電流を適正値に制御しＬＥＤを適正に発光することが可能となる。

図７の構成の特徴としては、インダクタ１０２と整流素子１０３の直列接続された両端に、平滑容量１０４の両端および電流センス素子１０７とＬＥＤ１０８の直列接続された両端を、並列に接続されているところにある。このような構成とすることで、スイッチ素子１０５を短絡しインダクタ１０２にエネルギーを充電した後、スイッチ素子１０５を開放しインダクタ１０２からエネルギーを放電する際、インダクタ１０２から整流素子１０３を介し、電流センス素子１０７とＬＥＤ１０８および平滑容量１０４へ直接放出するため、電源１０１がどのような電圧であっても関係なくＬＥＤ１０８を駆動することが可能である。

図８は、本発明の第３の実施例を示す回路図である。実施例５と比べ相違点は、スイッチ素子１０５の挿入場所が異なり、電源１０１と、インダクタ１０２と平滑容量１０４との接続点の間に挿入していることである。

ＧＮＤからインダクタ１０２に接続し、インダクタ１０２の反対側端子から整流素子１０３を接続し、整流素子１０３の反対側端子から平滑容量１０４を接続し、平滑容量１０４の反対側端子をＧＮＤへ接続する構成とする。また電源１０１からスイッチ素子１０５に接続し、スイッチ素子１０５の反対側端子をインダクタ１０２と整流素子１０３の接続点へ接続する構成とし、スイッチ素子１０５にて短絡と開放を繰り返すことにより、インダクタ１０２にエネルギーを充放電させ、整流素子１０３を介し平滑容量１０４に電圧を発生させる。さらにインダクタ１０２と平滑容量１０４の接続点から、電流センス素子１０７を接続し、電流センス素子１０７の反対側端子からＬＥＤ１０８に接続し、ＬＥＤ１０８の反対側端子を整流素子１０３と平滑容量１０４の接続点へ接続することで、平滑容量１０４に発生した電圧でＬＥＤ１０８を駆動することができる。さらに制御回路１０６を電流センス素子１０７の両端に接続し、制御回路１０６にてスイッチ素子１０５の短絡と開放のタイミングを調整することで、ＬＥＤ１０８に流れる電流を適正値に制御しＬＥＤを適正に発光することが可能となる。

図８の構成の特徴としては、インダクタ１０２と整流素子１０３の直列接続された両端に、平滑容量１０４の両端および電流センス素子１０７とＬＥＤ１０８の直列接続された両端を、並列に接続されているところにある。このような構成とすることで、スイッチ素子１０５を短絡しインダクタ１０２にエネルギーを充電した後、スイッチ素子１０５を開放しインダクタ１０２からエネルギーを放電する際、インダクタ１０２から整流素子１０３を介し、電流センス素子１０７とＬＥＤ１０８および平滑容量１０４へ直接放出するため、電源１０１がどのような電圧であっても関係なくＬＥＤ１０８を駆動することが可能である。

図９は、本発明の第８の実施例を示す回路図である。実施例４と比べ相違点は、スイッチ素子１０５の挿入場所が異なり、電源１０１と、インダクタ１０２と平滑容量１０４との接続点の間に挿入していることである。

ＧＮＤからインダクタ１０２に接続し、インダクタ１０２の反対側端子から整流素子１０３を接続し、整流素子１０３の反対側端子から平滑容量１０４を接続し、平滑容量１０４の反対側端子をＧＮＤへ接続する構成とする。また電源１０１からスイッチ素子１０５に接続し、スイッチ素子１０５の反対側端子をインダクタ１０２と整流素子１０３の接続点へ接続する構成とし、スイッチ素子１０５にて短絡と開放を繰り返すことにより、インダクタ１０２にエネルギーを充放電させ、整流素子１０３を介し平滑容量１０４に電圧を発生させる。さらにインダクタ１０２と平滑容量１０４の接続点から、ＬＥＤ１０８を接続し、ＬＥＤ１０８の反対側端子から電流センス素子１０７に接続し、電流センス素子１０７の反対側端子を整流素子１０３と平滑容量１０４の接続点へ接続することで、平滑容量１０４に発生した電圧でＬＥＤ１０８を駆動することができる。さらに制御回路１０６を電流センス素子１０７の両端に接続し、制御回路１０６にてスイッチ素子１０５の短絡と開放のタイミングを調整することで、ＬＥＤ１０８に流れる電流を適正値に制御しＬＥＤを適正に発光することが可能となる。

図９の構成の特徴としては、インダクタ１０２と整流素子１０３の直列接続された両端に、平滑容量１０４の両端および電流センス素子１０７とＬＥＤ１０８の直列接続された両端を、並列に接続されているところにある。このような構成とすることで、スイッチ素子１０５を短絡しインダクタ１０２にエネルギーを充電した後、スイッチ素子１０５を開放しインダクタ１０２からエネルギーを放電する際、インダクタ１０２から整流素子１０３を介し、電流センス素子１０７とＬＥＤ１０８および平滑容量１０４へ直接放出するため、電源１０１がどのような電圧であっても関係なくＬＥＤ１０８を駆動することが可能である。

図１０は、本発明の第９の実施例を示す回路図である。実施例６と比べ相違点は、スイッチ素子１０５の挿入場所が異なり、電源１０１と、インダクタ１０２と平滑容量１０４との接続点の間に挿入していることである。

ＧＮＤからインダクタ１０２に接続し、インダクタ１０２の反対側端子から整流素子１０３を接続し、整流素子１０３の反対側端子から平滑容量１０４を接続し、平滑容量１０４の反対側端子をＧＮＤへ接続する構成とする。また電源１０１からスイッチ素子１０５に接続し、スイッチ素子１０５の反対側端子をインダクタ１０２と整流素子１０３の接続点へ接続する構成とし、スイッチ素子１０５にて短絡と開放を繰り返すことにより、インダクタ１０２にエネルギーを充放電させ、整流素子１０３を介し平滑容量１０４に電圧を発生させる。さらにインダクタ１０２と平滑容量１０４の接続点から、ＬＥＤ１０８の一部に接続し、ＬＥＤ１０８の一部の反対側端子から電流センス素子１０７を接続し、電流センス素子１０７の反対側端子から残りのＬＥＤ１０８に接続し、残りのＬＥＤ１０８の反対側端子を整流素子１０３と平滑容量１０４の接続点へ接続することで、平滑容量１０４に発生した電圧でＬＥＤ１０８を駆動することができる。さらに制御回路１０６を電流センス素子１０７の両端に接続し、制御回路１０６にてスイッチ素子１０５の短絡と開放のタイミングを調整することで、ＬＥＤ１０８に流れる電流を適正値に制御しＬＥＤを適正に発光することが可能となる。

図１０の構成の特徴としては、インダクタ１０２と整流素子１０３の直列接続された両端に、平滑容量１０４の両端および電流センス素子１０７とＬＥＤ１０８の直列接続された両端を、並列に接続されているところにある。このような構成とすることで、スイッチ素子１０５を短絡しインダクタ１０２にエネルギーを充電した後、スイッチ素子１０５を開放しインダクタ１０２からエネルギーを放電する際、インダクタ１０２から整流素子１０３を介し、電流センス素子１０７とＬＥＤ１０８および平滑容量１０４へ直接放出するため、電源１０１がどのような電圧であっても関係なくＬＥＤ１０８を駆動することが可能である。

図１１は、本発明の第１０の実施例を示す回路図である。実施例２と比べ相違点は、スイッチ素子１０５の挿入場所が異なり、電源１０１と、インダクタ１０２と平滑容量１０４との接続点の間に挿入していることである。

ＧＮＤからインダクタ１０２に接続し、インダクタ１０２の反対側端子から平滑容量１０４を接続し、平滑容量１０４の反対側端子から整流素子１０３を接続し、整流素子１０３の反対側端子をＧＮＤへ接続する構成とする。また電源１０１からスイッチ素子１０５に接続し、スイッチ素子１０５の反対側端子をインダクタ１０２と平滑容量１０４の接続点へ接続する構成とし、スイッチ素子１０５にて短絡と開放を繰り返すことにより、インダクタ１０２にエネルギーを充放電させ、整流素子１０３を介し平滑容量１０４に電圧を発生させる。さらに整流素子１０３と平滑容量１０４の接続点から、電流センス素子１０７を接続し、電流センス素子１０７の反対側端子からＬＥＤ１０８に接続し、ＬＥＤ１０８の反対側端子をインダクタ１０２と平滑容量１０４の接続点へ接続することで、平滑容量１０４に発生した電圧でＬＥＤ１０８を駆動することができる。さらに制御回路１０６を電流センス素子１０７の両端に接続し、制御回路１０６にてスイッチ素子１０５の短絡と開放のタイミングを調整することで、ＬＥＤ１０８に流れる電流を適正値に制御しＬＥＤを適正に発光することが可能となる。

図１１の構成の特徴としては、インダクタ１０２と整流素子１０３の直列接続された両端に、平滑容量１０４の両端および電流センス素子１０７とＬＥＤ１０８の直列接続された両端を、並列に接続されているところにある。このような構成とすることで、スイッチ素子１０５を短絡しインダクタ１０２にエネルギーを充電した後、スイッチ素子１０５を開放しインダクタ１０２からエネルギーを放電する際、インダクタ１０２から整流素子１０３を介し、電流センス素子１０７とＬＥＤ１０８および平滑容量１０４へ直接放出するため、電源１０１がどのような電圧であっても関係なくＬＥＤ１０８を駆動することが可能である。

図１２は、本発明の第１１の実施例を示す回路図である。実施例１と比べ相違点は、スイッチ素子１０５の挿入場所が異なり、電源１０１と、インダクタ１０２と平滑容量１０４との接続点の間に挿入していることである。

ＧＮＤからインダクタ１０２に接続し、インダクタ１０２の反対側端子から平滑容量１０４を接続し、平滑容量１０４の反対側端子から整流素子１０３を接続し、整流素子１０３の反対側端子をＧＮＤへ接続する構成とする。また電源１０１からスイッチ素子１０５に接続し、スイッチ素子１０５の反対側端子をインダクタ１０２と平滑容量１０４の接続点へ接続する構成とし、スイッチ素子１０５にて短絡と開放を繰り返すことにより、インダクタ１０２にエネルギーを充放電させ、整流素子１０３を介し平滑容量１０４に電圧を発生させる。さらに整流素子１０３と平滑容量１０４の接続点から、ＬＥＤ１０８を接続し、ＬＥＤ１０８の反対側端子から電流センス素子１０７に接続し、電流センス素子１０７の反対側端子をインダクタ１０２と平滑容量１０４の接続点へ接続することで、平滑容量１０４に発生した電圧でＬＥＤ１０８を駆動することができる。さらに制御回路１０６を電流センス素子１０７の両端に接続し、制御回路１０６にてスイッチ素子１０５の短絡と開放のタイミングを調整することで、ＬＥＤ１０８に流れる電流を適正値に制御しＬＥＤを適正に発光することが可能となる。

図１２の構成の特徴としては、インダクタ１０２と整流素子１０３の直列接続された両端に、平滑容量１０４の両端および電流センス素子１０７とＬＥＤ１０８の直列接続された両端を、並列に接続されているところにある。このような構成とすることで、スイッチ素子１０５を短絡しインダクタ１０２にエネルギーを充電した後、スイッチ素子１０５を開放しインダクタ１０２からエネルギーを放電する際、インダクタ１０２から整流素子１０３を介し、電流センス素子１０７とＬＥＤ１０８および平滑容量１０４へ直接放出するため、電源１０１がどのような電圧であっても関係なくＬＥＤ１０８を駆動することが可能である。

図１３は、本発明の第１２の実施例を示す回路図である。実施例３と比べ相違点は、スイッチ素子１０５の挿入場所が異なり、電源１０１と、インダクタ１０２と平滑容量１０４との接続点の間に挿入していることである。

ＧＮＤからインダクタ１０２に接続し、インダクタ１０２の反対側端子から平滑容量１０４を接続し、平滑容量１０４の反対側端子から整流素子１０３を接続し、整流素子１０３の反対側端子をＧＮＤへ接続する構成とする。また電源１０１からスイッチ素子１０５に接続し、スイッチ素子１０５の反対側端子をインダクタ１０２と平滑容量１０４の接続点へ接続する構成とし、スイッチ素子１０５にて短絡と開放を繰り返すことにより、インダクタ１０２にエネルギーを充放電させ、整流素子１０３を介し平滑容量１０４に電圧を発生させる。さらに整流素子１０３と平滑容量１０４の接続点から、ＬＥＤ１０８の一部に接続し、ＬＥＤ１０８の一部の反対側端子から電流センス素子１０７を接続し、電流センス素子１０７の反対側端子から残りのＬＥＤ１０８に接続し、残りのＬＥＤ１０８の反対側端子をインダクタ１０２と平滑容量１０４の接続点へ接続することで、平滑容量１０４に発生した電圧でＬＥＤ１０８を駆動することができる。さらに制御回路１０６を電流センス素子１０７の両端に接続し、制御回路１０６にてスイッチ素子１０５の短絡と開放のタイミングを調整することで、ＬＥＤ１０８に流れる電流を適正値に制御しＬＥＤを適正に発光することが可能となる。

図１３の構成の特徴としては、インダクタ１０２と整流素子１０３の直列接続された両端に、平滑容量１０４の両端および電流センス素子１０７とＬＥＤ１０８の直列接続された両端を、並列に接続されているところにある。このような構成とすることで、スイッチ素子１０５を短絡しインダクタ１０２にエネルギーを充電した後、スイッチ素子１０５を開放しインダクタ１０２からエネルギーを放電する際、インダクタ１０２から整流素子１０３を介し、電流センス素子１０７とＬＥＤ１０８および平滑容量１０４へ直接放出するため、電源１０１がどのような電圧であっても関係なくＬＥＤ１０８を駆動することが可能である。

本発明の第１の実施例の発光ダイオード駆動回路図である。従来の発光ダイオード駆動回路図である。本発明の第２の実施例の発光ダイオード駆動回路図である。本発明の第３の実施例の発光ダイオード駆動回路図である。本発明の第４の実施例の発光ダイオード駆動回路図である。本発明の第５の実施例の発光ダイオード駆動回路図である。本発明の第６の実施例の発光ダイオード駆動回路図である。本発明の第７の実施例の発光ダイオード駆動回路図である。本発明の第８の実施例の発光ダイオード駆動回路図である。本発明の第９の実施例の発光ダイオード駆動回路図である。本発明の第１０の実施例の発光ダイオード駆動回路図である。本発明の第１１の実施例の発光ダイオード駆動回路図である。本発明の第１２の実施例の発光ダイオード駆動回路図である。

符号の説明

１０１電源
１０２インダクタ
１０３整流素子
１０４平滑容量
１０５スイッチ素子
１０６制御回路
１０７電流センス素子
１０８発光ダイオード

Claims

スイッチ素子を制御することによって電源の電圧を昇圧して発光ダイオードを一定電流で駆動するＤＣ−ＤＣコンバータ回路を備えた発光ダイオード駆動回路において、前記発光ダイオードおよび前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路が前記スイッチ素子により前記電源もしくはＧＮＤと分離されたことを特徴とする発光ダイオード駆動回路。
前記電源に接続したインダクタと、前記インダクタのもう一方の端子に接続した整流素子と、前記整流素子のもう一方の端子に接続した前記発光ダイオードと、前記発光ダイオードのもう一方の端子と前記電源の間に接続した電流センス素子と、前記インダクタおよび前記整流素子と並列に接続した容量と、前記インダクタと前記整流素子の接続点と前記ＧＮＤの間に接続したスイッチ素子と、前記電流センス素子に接続したスイッチ素子制御回路で構成したことを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード駆動回路。
前記電源に接続したインダクタと、前記インダクタのもう一方の端子に接続した整流素子と、前記整流素子のもう一方の端子に接続した電流センス素子と、前記電流センス素子のもう一方の端子と前記電源の間に接続した前記発光ダイオードと、前記インダクタおよび前記整流素子と並列に接続した容量と、前記インダクタと前記整流素子の接続点と前記ＧＮＤの間に接続したスイッチ素子と、前記電流センス素子に接続したスイッチ素子制御回路で構成したことを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード駆動回路。
前記電源に接続したインダクタと、前記インダクタのもう一方の端子に接続した整流素子と、前記インダクタおよび前記整流素子と並列に接続した複数の発光ダイオードと、前記複数の発光ダイオードの間に接続した電流センス素子と、前記インダクタおよび前記整流素子と並列に接続した容量と、前記インダクタと前記整流素子の接続点と前記ＧＮＤの間に接続したスイッチ素子と、前記電流センス素子に接続したスイッチ素子制御回路で構成したことを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード駆動回路。
前記電源に接続したインダクタと、前記インダクタのもう一方の端子に接続した容量と、前記容量のもう一方の端子と前記電源の間に接続した整流素子と、前記インダクタと前記容量の接続点に接続した前記発光ダイオードと、前記整流素子と前記容量の接続点と前記発光ダイオードのもう一方の端子の間に接続した電流センス素子と、前記インダクタと前記容量の接続点と前記ＧＮＤの間に接続したスイッチ素子と、前記電流センス素子に接続したスイッチ素子制御回路で構成したことを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード駆動回路。
前記電源に接続したインダクタと、前記インダクタのもう一方の端子に接続した容量と、前記容量のもう一方の端子と前記電源の間に接続した整流素子と、前記インダクタと前記容量の接続点に接続した電流センス素子と、前記整流素子と前記容量の接続点と前記電流センス素子のもう一方の端子の間に接続した前記発光ダイオードと、前記インダクタと前記容量の接続点と前記ＧＮＤの間に接続したスイッチ素子と、前記電流センス素子に接続したスイッチ素子制御回路で構成したことを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード駆動回路。
前記電源に接続したインダクタと、前記インダクタのもう一方の端子に接続した容量と、前記容量のもう一方の端子と前記電源の間に接続した整流素子と、前記容量と並列に接続した複数の発光ダイオードと、前記複数の発光ダイオードの間に接続した電流センス素子と、前記インダクタと前記容量の接続点と前記ＧＮＤの間に接続したスイッチ素子と、前記電流センス素子に接続したスイッチ素子制御回路で構成したことを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード駆動回路。
前記ＧＮＤに接続したインダクタと、前記インダクタのもう一方の端子に接続した整流素子と、前記整流素子のもう一方の端子と前記ＧＮＤの間に接続した容量と、前記インダクタと前記容量の接続点に接続した電流センス素子と、前記整流素子と前記容量の接続点と前記電流センス素子のもう一方の端子の間に接続した前記発光ダイオードと、前記インダクタと前記整流素子の接続点と前記電源の間に接続したスイッチ素子と、前記電流センス素子に接続したスイッチ素子制御回路で構成したことを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード駆動回路。
前記ＧＮＤに接続したインダクタと、前記インダクタのもう一方の端子に接続した整流素子と、前記整流素子のもう一方の端子と前記ＧＮＤの間に接続した容量と、前記インダクタと前記容量の接続点に接続した前記発光ダイオードと、前記整流素子と前記容量の接続点と前記発光ダイオードのもう一方の端子の間に接続した電流センス素子と、前記インダクタと前記整流素子の接続点と前記電源の間に接続したスイッチ素子と、前記電流センス素子に接続したスイッチ素子制御回路で構成したことを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード駆動回路。
前記ＧＮＤに接続したインダクタと、前記インダクタのもう一方の端子に接続した整流素子と、前記整流素子のもう一方の端子と前記ＧＮＤの間に接続した容量と、前記容量と並列に接続した複数の発光ダイオードと、前記複数の発光ダイオードの間に接続した電流センス素子と、前記インダクタと前記整流素子の接続点と前記電源の間に接続したスイッチ素子と、前記電流センス素子に接続したスイッチ素子制御回路で構成したことを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード駆動回路。
前記ＧＮＤに接続したインダクタと、前記インダクタのもう一方の端子に接続した容量と、前記容量のもう一方の端子と前記ＧＮＤの間に接続した整流素子と、前記整流素子と前記容量の接続点に接続した電流センス素子と、前記インダクタと前記容量の接続点と前記電流センス素子のもう一方の端子の間に接続した前記発光ダイオードと、前記インダクタと前記容量の接続点と前記電源の間に接続したスイッチ素子と、前記電流センス素子に接続したスイッチ素子制御回路で構成したことを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード駆動回路。
前記ＧＮＤに接続したインダクタと、前記インダクタのもう一方の端子に接続した容量と、前記容量のもう一方の端子と前記ＧＮＤの間に接続した整流素子と、前記整流素子と前記容量の接続点に接続した前記発光ダイオードと、前記インダクタと前記容量の接続点と前記発光ダイオードのもう一方の端子の間に接続した電流センス素子と、前記インダクタと前記容量の接続点と前記電源の間に接続したスイッチ素子と、前記電流センス素子に接続したスイッチ素子制御回路で構成したことを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード駆動回路。
前記ＧＮＤに接続したインダクタと、前記インダクタのもう一方の端子に接続した容量と、前記容量のもう一方の端子と前記ＧＮＤの間に接続した整流素子と、前記容量と並列に接続した複数の発光ダイオードと、前記複数の発光ダイオードの間に接続した電流センス素子と、前記インダクタと前記容量の接続点と前記電源の間に接続したスイッチ素子と、前記電流センス素子に接続したスイッチ素子制御回路で構成したことを特徴とする請求項１記載の発光ダイオード駆動回路。