負荷駆動装置及びこれを用いた電子機器
【課題】効率良く安定して負荷の駆動制御を行うことが可能な負荷駆動装置、及び、これを用いた電子機器を提供する。
【解決手段】負荷駆動装置1は、そのオン/オフに応じて入力電圧Viから発光ダイオード列LEDへの出力電圧Voを生成するスイッチ素子10と、出力電圧Voから発光ダイオード列LEDでの降下電圧(n×VF)が差し引かれた帰還電圧Vfbと所定の参照電圧Vrefとを一致させるようにスイッチ素子10のオン/オフ制御を行うスイッチ制御部20と、調光信号PWMに応じて発光ダイオード列LEDに流れる駆動電流ILEDのオン/オフ制御を行う可変電流源30と、を有し、スイッチ制御部20は、駆動電流ILEDのオフタイミングでスイッチ素子10がオン状態であった場合は、その後もスイッチ素子10をオン状態に維持し、スイッチ素子10のオン期間が所定期間に達した時点でスイッチ素子10をオフ状態とする。
【解決手段】負荷駆動装置1は、そのオン/オフに応じて入力電圧Viから発光ダイオード列LEDへの出力電圧Voを生成するスイッチ素子10と、出力電圧Voから発光ダイオード列LEDでの降下電圧(n×VF)が差し引かれた帰還電圧Vfbと所定の参照電圧Vrefとを一致させるようにスイッチ素子10のオン/オフ制御を行うスイッチ制御部20と、調光信号PWMに応じて発光ダイオード列LEDに流れる駆動電流ILEDのオン/オフ制御を行う可変電流源30と、を有し、スイッチ制御部20は、駆動電流ILEDのオフタイミングでスイッチ素子10がオン状態であった場合は、その後もスイッチ素子10をオン状態に維持し、スイッチ素子10のオン期間が所定期間に達した時点でスイッチ素子10をオフ状態とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、負荷(例えば発光ダイオード)の駆動制御を行う負荷駆動装置、及び、これを用いた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
図12は、発光ダイオード駆動装置の第1従来例を示す回路ブロック図である。第1従来例の発光ダイオード駆動装置は、発光ダイオード列LEDのカソードから引き出される帰還電圧Vfbに基づいてスイッチングレギュレータ(=入力電圧Viから発光ダイオード列のアノードに印加される出力電圧Voを生成するための電源回路)の出力帰還制御を行うと共に、発光ダイオード列LEDに流れる駆動電流ILEDをPWM[Pulse Width Modulation]制御して発光ダイオード列LEDの調光を行う構成とされていた。
【0003】
なお、上記に関連する従来技術の一例としては、特許文献1を挙げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2010−182883号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
第1従来例の発光ダイオード駆動装置において、調光信号PWMのオン期間Tonがスイッチ信号SWの駆動周期Tswよりも長ければ、スイッチ信号SWのオン期間を十分に確保することができるので、インダクタ電流ILが不足することはなく、出力電圧Voを目標値に維持することが可能である(図13を参照)。
【0006】
しかしながら、調光信号PWMのオン期間Tonがスイッチ信号SWの駆動周期Tswよりも短い場合には、スイッチ信号SWのオン期間を十分に確保することができず、インダクタ電流ILが不足して出力電圧Voが目標値から低下してしまい、発光ダイオード列LEDに駆動電流ILEDを流せなくなる、という課題があった(図14を参照)。
【0007】
図15は、発光ダイオード駆動装置の第2従来例を示す回路ブロック図である。第2従来例の発光ダイオード駆動装置は、出力電圧Voを分圧して得られる帰還電圧Vfbに基づいてスイッチングレギュレータの出力帰還制御を行うと共に、発光ダイオード列LEDに流れる駆動電流ILEDをPWM制御して発光ダイオード列LEDの調光を行う構成とされていた。このように、スイッチングレギュレータの出力帰還制御を発光ダイオード列LEDの調光制御と完全に独立した構成であれば、調光信号PWMのオン期間Tonに依らず、出力電圧Voを目標値に維持することが可能である。しかしながら、第2従来例の発光ダイオード駆動装置では、第1従来例と異なり、発光ダイオード列LEDの順方向降下電圧VFがバラつくことを考慮に入れて出力電圧Voの目標値が高めに設定されているので電力変換効率が悪い、という課題があった。
【0008】
なお、上記では、発光ダイオード駆動装置を例に挙げて従来技術の課題を説明したが、その他の負荷駆動装置(パルス駆動される負荷に電力供給を行う電源回路など)でも、上記と同様の課題があった。
【0009】
本発明は、本願の発明者らにより見出された上記の問題点に鑑み、効率良く安定して負荷の駆動制御を行うことが可能な負荷駆動装置、及び、これを用いた電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記目的を達成するために、本発明に係る負荷駆動装置は、そのオン/オフに応じて入力電圧から負荷への出力電圧を生成するスイッチ素子と、前記出力電圧から前記負荷での降下電圧が差し引かれた帰還電圧と所定の参照電圧とを一致させるように前記スイッチ素子のオン/オフ制御を行うスイッチ制御部と、駆動電流制御信号に応じて前記負荷に流れる駆動電流のオン/オフ制御を行う可変電流源と、を有し、前記スイッチ制御部は、前記駆動電流のオフタイミングで前記スイッチ素子がオン状態であった場合には、その後も前記スイッチ素子をオン状態に維持し、前記スイッチ素子のオン期間が所定期間に達した時点で前記スイッチ素子をオフ状態とする構成(第1の構成)とされている。
【0011】
なお、上記第1の構成から成る負荷駆動装置にて、前記スイッチ制御部は、前記駆動電流のオンタイミングに同期して前記スイッチ素子のオン/オフ制御を開始する構成(第2の構成)にするとよい。
【0012】
また、上記第2の構成から成る負荷駆動装置にて、前記スイッチ制御部は、前記帰還電圧と所定の参照電圧との差分に応じた誤差信号を生成するエラーアンプと;前記駆動電流のオン期間に前記誤差信号をサンプリングし、前記駆動電流のオフ期間にオフ直前のサンプリング値をホールドするサンプル/ホールド部と;所定の駆動周期でスロープ信号、セット信号、及び、デューティロック信号を生成するオシレータと;前記サンプル/ホールド部の出力信号と前記スロープ信号とを比較してリセット信号を生成する第1コンパレータと;前記セット信号、前記リセット信号、及び、前記デューティロック信号に応じたスイッチ信号を生成して前記スイッチ素子に供給するRSフリップフロップと;を含む構成(第3の構成)にするとよい。
【0013】
また、上記第3の構成から成る負荷駆動装置において、前記RSフリップフロップは、前記セット信号のパルスエッジに応じて前記スイッチ信号をオン論理レベルとし、前記リセット信号及び前記デューティロック信号の各パルスエッジに応じて前記スイッチ信号をオフ論理レベルとする構成(第4の構成)にするとよい。
【0014】
また、上記第4の構成から成る負荷駆動装置において、前記オシレータは、前記駆動電流のオンタイミングに同期して前記スロープ信号、前記セット信号、及び、前記デューティロック信号の生成を開始する構成(第5の構成)にするとよい。
【0015】
また、上記第5の構成から成る負荷駆動装置において、前記オシレータは、前記駆動電流のオフタイミングに同期して前記セット信号のパルス生成を停止する一方、前記デューティロック信号については次周期のパルス生成を行ってからそのパルス生成を停止する構成(第6の構成)にするとよい。
【0016】
また、上記第6の構成から成る負荷駆動装置にて、前記スイッチ制御部は、さらに、前記帰還電圧が所定の閾値電圧を下回っているか否かを示す比較信号を生成する第2コンパレータと;前記駆動電流制御信号と前記比較信号に応じて前記サンプル/ホールド部の動作制御を行うサンプル/ホールド制御部と;を含む構成(第7の構成)にするとよい。
【0017】
また、上記第7の構成から成る負荷駆動装置において、前記サンプル/ホールド制御部は、前記駆動電流のオンが指示された後に前記帰還電圧が前記閾値電圧を下回った時点で前記サンプル/ホールド部のホールド状態を解除する構成(第8の構成)にするとよい。
【0018】
また、上記第8の構成から成る負荷駆動装置にて、前記サンプル/ホールド制御部は、現周期で前記駆動電流のオフが指示されたときに前記帰還電圧が前記閾値電圧を下回っていなかった場合、次周期では前記駆動電流のオンが指示された時点で前記サンプル/ホールド部のホールド状態を解除し、現周期で前記駆動電流のオフが指示されたときに前記帰還電圧が前記閾値電圧を下回っていた場合、次周期では前記駆動電流のオンが指示された後に前記帰還電圧が前記閾値電圧を下回った時点で前記サンプル/ホールド部のホールド状態を解除する構成(第9の構成)にするとよい。
【0019】
また、本発明に係る電子機器は、負荷と、前記負荷の駆動制御を行う上記第1〜第9いずれかの構成から成る負荷駆動装置と、を有する構成(第10の構成)とされている。
【0020】
なお、上記第10の構成から成る電子機器において、前記負荷は発光ダイオードである構成(第11の構成)にするとよい。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、効率良く安定して負荷の駆動制御を行うことが可能な負荷駆動装置、及び、これを用いた電子機器を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明に係る電子機器の第1実施形態を示す回路ブロック図
【図2】発光ダイオード駆動装置1の第1動作例を示すタイムチャート
【図3】発光ダイオード駆動装置1の第2動作例を示すタイムチャート
【図4】不要リセットパルスの発生メカニズムを説明するためのタイムチャート
【図5】本発明に係る電子機器の第2実施形態を示すブロック図
【図6】サンプル/ホールド制御部29の第1構成例を示すブロック図
【図7】不要リセットパルスの発生抑制効果を説明するためのタイムチャート
【図8】昇圧レベルが調整不能となるメカニズムを説明するためのタイムチャート
【図9】サンプル/ホールド制御部29の第2構成例を示すブロック図
【図10】第1のホールド解除タイミングを示すタイムチャート
【図11】第2のホールド解除タイミングを示すタイムチャート
【図12】発光ダイオード駆動装置の第1従来例を示す回路ブロック図
【図13】昇圧動作が十分な状態を示すタイムチャート
【図14】昇圧動作が不十分な状態を示すタイムチャート
【図15】発光ダイオード駆動装置の第2従来例を示す回路ブロック図
【発明を実施するための形態】
【0023】
<第1実施形態>
図1は、本発明に係る電子機器の第1実施形態を示す回路ブロック図である。本実施形態の電子機器は、発光ダイオード列LEDと、発光ダイオード駆動装置1と、を有する。
【0024】
発光ダイオード列LEDは、n個の発光ダイオード(各々の順方向降下電圧:VF)を直列に接続して成る。発光ダイオード列LEDは、例えば、電子機器の液晶表示パネルを背面照射するバックライトとして用いられる。
【0025】
発光ダイオード駆動装置1は、発光ダイオード列LEDの駆動制御(電力供給及び調光制御)を行う半導体集積回路装置(いわゆるLEDドライバIC)であり、スイッチ素子10と、スイッチ制御部20と、可変電流源30と、を有する。また、発光ダイオード駆動装置1は、外部との電気的な接続を確立するために外部端子T1〜T4を有している。なお、発光ダイオード駆動装置1には、上記した回路ブロックのほか、例えば、保護回路ブロック(減電圧保護回路、過電圧保護回路、過電流保護回路、温度保護回路、ショート保護回路など)を組み込んでも構わない。
【0026】
発光ダイオード駆動装置1の外部には、発光ダイオード列LEDのほかに、昇圧出力段を形成するディスクリート素子として、インダクタL1、ダイオードD1、及び、キャパシタC1が接続されている。インダクタL1の第1端は、入力電圧Viの印加端に接続されている。インダクタL1の第2端とダイオードD1のアノードは、いずれも外部端子T1に接続されている。ダイオードD1のカソードは、発光ダイオード列LEDのアノードとキャパシタC1の第1端に接続されている。キャパシタC1の第2端は、接地端に接続されている。帰還電圧Vfbが引き出される発光ダイオード列LEDのカソードは、外部端子T2に接続されている。外部端子T3は、イネーブル信号ENの印加端に接続されている。外部端子T4は、調光信号PWMの印加端に接続されている。
【0027】
スイッチ素子10は、そのオン/オフに応じてエネルギ貯蔵素子(インダクタL1及びキャパシタC1)を駆動することにより、入力電圧Viから発光ダイオード列LEDへの出力電圧Voを生成する出力パワートランジスタ(図1ではNチャネル型MOS[Metal Oxide Semiconductor]電界効果トランジスタ)である。
【0028】
スイッチ制御部20は、出力電圧Voから発光ダイオード列LED全体の順方向降下電圧(n×VF)が差し引かれた帰還電圧Vfbと所定の参照電圧Vrefとを一致させるようにスイッチ素子10のオン/オフ制御を行う回路ブロックであって、エラーアンプ21と、オシレータ22と、コンパレータ23と、RSフリップフロップ24と、サンプル/ホールド部25と、ANDゲート26及び27と、を含む。
【0029】
エラーアンプ21は、反転入力端(−)に印加される帰還電圧Vfbと、非反転入力端(+)に印加される所定の参照電圧Vref(例えば0.5V)との差分に応じた誤差信号S1を生成する。誤差信号S1の電圧レベルは、帰還電圧Vfbが参照電圧Vrefよりも低いほど高くなり、帰還電圧Vfbが参照電圧Vrefに近付くにつれて低くなる。
【0030】
オシレータ22は、所定の駆動周期Tswでスロープ信号S2、セット信号S5、及びデューティロック信号S4(最大デューティ制限信号)を生成する。スロープ信号S2は三角波(鋸波)であり、セット信号S5及びデューティロック信号S4は矩形波である。なお、オシレータ22は、駆動電流ILEDのオンタイミング(論理積信号S0の立上がりエッジ)に同期して、スロープ信号S2、セット信号S5、及び、デューティロック信号S4の生成を開始する。また、オシレータ22は、駆動電流ILEDのオフタイミング(論理積演算信号S0の立下りエッジ)に同期してスロープ信号S2とセット信号S5のパルス生成を停止する一方、デューティロック信号S4については次周期のパルス生成を行ってからそのパルス生成を停止する。なお、オシレータ22の動作については、後ほど詳細に説明する。
【0031】
コンパレータ23では、反転入力端(−)に印加されるサンプル/ホールド信号S1’(誤差信号S1に相当)と、非反転入力端(+)に印加されるスロープ信号S2とを比較してリセット信号S3を生成する。リセット信号S3の論理レベルは、サンプル/ホールド信号S1’の電圧値がスロープ信号S2の電圧値よりも高いときにローレベルとなり、逆に、サンプル/ホールド信号S1’の電圧値がスロープ信号S2の電圧値よりも低いときにハイレベルとなる(図2を参照)。
【0032】
RSフリップフロップ24は、論理積信号S5’(セット信号S5に相当)、リセット信号S3、及び、デューティロック信号S4に応じたスイッチ信号SWを生成してスイッチ素子10に供給する。より具体的に述べると、RSフリップフロップ24は、論理積信号S5’の立上がりエッジに応じてスイッチ信号SWをハイレベルにセットし、リセット信号S3及びデューティロック信号S4の各立上がりエッジのうち、先に入力されたものに応じてスイッチ信号SWをローレベルにリセットする(図2を参照)。
【0033】
サンプル/ホールド部25は、駆動電流ILEDのオン期間(調光信号PWMのハイレベル期間)に誤差信号S1をサンプリングし、駆動電流ILEDのオフ期間(調光信号PWMのローレベル期間)にオフ直前のサンプリング値をホールドして、サンプル/ホールド信号S1’を生成する。このような構成とすることにより、調光信号PWMがローレベルからハイレベルに立ち上げられる際には、駆動電流ILEDをオフする直前のサンプリング値に基づいて出力電圧Voの昇圧動作を再開することができるので、PWM調光を行いつつ、出力電圧Voを目標値に維持することが可能となる。
【0034】
ANDゲート26は、イネーブル信号EN(オシレータ22の駆動可否制御信号)と調光信号PWMとの論理積演算を行って論理積信号S0を生成する。従って、論理積信号S0は、調光信号PWMがハイレベルであるときには、イネーブル信号ENと同一の論理レベルとなり、逆に、調光信号PWMがローレベルであるときには、イネーブル信号ENの論理レベルに依ることなくローレベルとなる。
【0035】
ANDゲート27は、セット信号S5と調光信号PWMとの論理積演算を行って論理積信号S5’を生成する。従って、論理積信号S5’は、調光信号PWMがハイレベルであるときには、セット信号S5と同一の論理レベルとなり、逆に、調光信号PWMがローレベルであるときには、セット信号S5の論理レベルに依ることなくローレベルとなる。
【0036】
可変電流源30は、外部端子T2と接地端との間に接続されており、パルス幅変調された調光信号PWM(駆動電流制御信号)に応じて、発光ダイオード列LEDに流れる駆動電流ILEDのオン/オフ制御を行う。なお、本実施形態では、調光信号PWMのハイレベル期間が駆動電流ILEDのオン期間とされ、調光信号PWMのローレベル期間が駆動電流ILEDのオフ期間とされている。このようなPWM制御により、駆動電流ILEDの見かけ上の電流値(平均値)を可変制御して、発光ダイオード列LEDの発光輝度を任意に調整することが可能となる。
【0037】
<PWM非調光時の昇圧動作>
図2は、発光ダイオード駆動装置1の第1動作例を示すタイムチャートであり、上から順に、イネーブル信号EN、調光信号PWM、論理積信号S0、サンプル/ホールド信号S1’(誤差信号S1に相当)、スロープ信号S2、リセット信号S3、デューティロック信号S4、論理積信号S5’(セット信号S5に相当)、スイッチ信号SW、及び、インダクタ電流ILが描写されている。なお、第1動作例では、調光信号PWMが常にハイレベルとされた状態(輝度100%/PWM調光なし)であるものとする。
【0038】
スイッチ素子10がオン状態にされると、インダクタL1にはスイッチ素子10を介して接地端に向けたインダクタ電流ILが流れ、その電気エネルギが蓄えられる。なお、スイッチ素子10のオン期間において、既にキャパシタC1に電荷が蓄積されていた場合、発光ダイオード列LEDには、キャパシタC1からの電流が流れることになる。また、このとき、ダイオードD1のアノード電位は、スイッチ素子10を介してほぼ接地電位まで低下するため、ダイオードD1は逆バイアス状態となり、キャパシタC1からスイッチ素子10に向けて電流が流れ込むことはない。
【0039】
一方、スイッチ素子10がオフ状態にされると、インダクタL1に生じた逆起電圧によって、そこに蓄積されていた電気エネルギが放出される。このとき、ダイオードD1は順バイアス状態となるため、ダイオードD1を介して流れる電流は、駆動電流ILEDとして発光ダイオード列LEDに流れ込むとともに、キャパシタC1を介して接地端にも流れ込み、キャパシタC1を充電することになる。上記の動作が繰り返されることによって、発光ダイオード列LEDには、入力電圧Viを昇圧した出力電圧Voが供給される。
【0040】
このように、発光ダイオード駆動装置1は、スイッチ素子10のオン/オフ制御によってエネルギ貯蔵素子であるインダクタL1やキャパシタC1を駆動することにより、入力電圧Vinを昇圧して出力電圧Voutを生成するスイッチングレギュレータの一構成要素として機能するものである。
【0041】
<出力帰還制御>
先にも述べたように、エラーアンプ21は、帰還電圧Vfbと参照電圧Vrefとの差分に応じた誤差信号S1を生成し、コンパレータ23は、サンプル/ホールド信号S1’(誤差信号S1に相当)とスロープ信号S2とを比較してリセット信号S3を生成する。従って、リセット信号S3に立上がりエッジが現れるタイミングは、サンプル/ホールド信号S1’の電圧値が高いほど遅くなり、逆に、サンプル/ホールド信号S1’の電圧値が低いほど早くなる。言い換えると、スイッチ信号SWのオンデューティ(駆動周期Tswに占めるハイレベル期間の比率)は、サンプル/ホールド信号S1’の電圧値が高いほど長くなり、逆に、サンプル/ホールド信号S1’の電圧値が低いほど短くなる。
【0042】
このような構成とすることにより、発光ダイオード列LED全体の順方向降下電圧(n×VF)がバラついても、発光ダイオード列LEDを支障なく駆動するために最適な出力電圧Vo(=Vref+n×VF)を常に生成することができるので、出力電圧Voの不要なマージンを低減して変換効率を向上することが可能となり、延いては、発光ダイオード駆動装置1を備えた電子機器の消費電力低減に貢献することが可能となる。
【0043】
特に、PDA[Personal Digital/Data Assistant]や携帯電話端末など、バッテリを用いる電子機器に搭載される発光ダイオード駆動装置として、本発明に係る発光ダイオード駆動装置1を採用すれば、電子機器のバッテリ駆動時間を延ばすことができるだけでなく、電子機器の軽薄化や小型化にも貢献することができる。
【0044】
<PWM調光時の昇圧動作>
図3は、発光ダイオード駆動装置1の第2動作例を示すタイムチャートであり、上から順に、イネーブル信号EN、調光信号PWM、論理積信号S0、サンプル/ホールド信号S1’(誤差信号S1に相当)、スロープ信号S2、リセット信号S3、デューティロック信号S4、論理積信号S5’(セット信号S5に相当)、スイッチ信号SW、インダクタ電流IL、及び、出力電圧Voが描写されている。なお、第2動作例では、スイッチ信号SWの駆動周期Tswよりも調光信号PWMのオン期間Tonが短いものとする。
【0045】
先にも述べた通り、オシレータ22は、駆動電流ILEDのオンタイミング(論理積信号S0の立上がりエッジ)に同期して、スロープ信号S2、セット信号S5、及び、デューティロック信号S4の生成を開始する。すなわち、スイッチ制御部20では、駆動電流ILEDのオンタイミングに同期してスイッチ素子10のオン/オフ制御が開始される。
【0046】
また、オシレータ22は、駆動電流ILEDのオフタイミング(論理積演算信号S0の立下りエッジ)に同期してスロープ信号S2とセット信号S5のパルス生成を停止する一方、デューティロック信号S4については次周期のパルス生成を行ってからそのパルス生成を停止する。従って、調光信号PWMの立下りエッジが到来した時点で、リセット信号S3にパルスが生成されておらず、スイッチ信号SWがハイレベルであった場合には、次周期でデューティロック信号S4のパルスが生成されるまで、スイッチ信号SWがハイレベルに維持される。すなわち、スイッチ制御部20では、駆動電流ILEDのオフタイミングでスイッチ素子10がオン状態であった場合には、その後もスイッチ素子10がオン状態に維持され、スイッチ素子10のオン期間が所定期間(ここでは駆動周期Tsw)に達した時点でスイッチ素子10がオフ状態とされる。
【0047】
このような構成とすることにより、調光信号PWMのオンデューティが小さい場合であっても、インダクタ電流ILの不足を招くことなく出力電圧Voを目標値に維持することができるので、発光ダイオード列LEDに適切な駆動電流ILEDを安定して供給することが可能となる。
【0048】
<不要リセットパルスの発生メカニズム>
図4は、不要リセットパルスの発生メカニズムを説明するためのタイムチャートであって、上から順に、調光信号PWM、帰還電圧Vfb、サンプル/ホールド信号S1’、スロープ信号S2、誤差信号S1、及び、リセット信号S3が描写されている。
【0049】
先にも述べた通り、発光ダイオード駆動装置1では、調光信号PWMがハイレベルであるときに、帰還電圧Vfbと参照電圧Vrefとを一致させるように、出力電圧Voの帰還制御が行われる。ここで、調光信号PWMがローレベルからハイレベルに立ち上げられる前後の挙動を考える。調光信号PWMがローレベルであるときには、駆動電流ILEDの停止に伴い、帰還電圧Vfbが出力電圧Vo付近まで引き上げられているので、誤差信号S1は低い電圧レベル(昇圧を行わなくてもよいという情報)となっている。そして、この状態から調光信号PWMがハイレベルに立ち上げられると、発光ダイオード列LEDに駆動電流ILEDが流れて帰還電圧Vfbが参照電圧Vrefまで低下していき、それに伴って、誤差信号S1が駆動電流ILEDをオフする前の電圧レベルに復帰していく。
【0050】
従って、調光信号PWMがローレベルからハイレベルに立ち上げられた時点で、即座にサンプル/ホールド部25のホールド状態を解除してしまうと、サンプル/ホールド信号S1’にアンダーシュートが生じてスロープ信号S2を意図せずに下回ってしまい、リセット信号S3に不要なパルスを生じるおそれがある。このような不要リセットパルスが生じると、調光信号PWMがハイレベルに立ち上がった直後にスイッチ信号SWがローレベルにリセットされてしまうので、上述した本発明の恩恵を十分に享受することができなくなる。以下では、このような問題点を改善した第2実施形態について詳細な説明を行う。
【0051】
<第2実施形態>
図5は、本発明に係る電子機器の第2実施形態を示すブロック図である。第2実施形態の電子機器は、先出の第1実施形態とほぼ同様の構成であり、スイッチ制御部20の構成要素として、新たにコンパレータ28とサンプル/ホールド制御部29を追加した点に特徴を有している。そこで、第1実施形態と同様の構成要素については、図1と同一の符号を付すことで重複した説明を割愛し、以下では、第2実施形態に特有の構成要素について重点的な説明を行う。
【0052】
コンパレータ28は、帰還電圧Vfbと所定の閾値電圧Vth(例えば1V)とを比較して比較信号S7を生成する。比較信号S7の論理レベルは、帰還電圧Vfbが閾値電圧Vthよりも高いときにローレベルとなり、逆に、帰還電圧Vfbが閾値電圧Vthよりも低いときにハイレベルとなる。
【0053】
サンプル/ホールド制御部29は、調光信号PWMと比較信号S7に応じてサンプル/ホールド制御信号S8を生成する。
【0054】
図6は、サンプル/ホールド制御部29の第1構成例を示すブロック図である。第1構成例のサンプル/ホールド制御部29は、ANDゲート291と、セレクタ292と、を含む。ANDゲート291の第1入力端は、調光信号PWMの印加端に接続されている。ANDゲート291の第2入力端は、比較信号S7の印加端に接続されている。セレクタ292の第1選択端(1)は、調光信号PWMの印加端に接続されている。セレクタ292の第2選択端(0)は、ANDゲート291の出力端に接続されている。セレクタ292の出力端は、サンプル/ホールド制御信号S8の出力端として、サンプル/ホールド部25(図6では不図示)に接続されている。セレクタ292の制御端は、比較信号S7の印加端に接続されている。
【0055】
図7は、不要リセットパルスの発生抑制効果を説明するためのタイムチャートであり、上から順に、調光信号PWM、帰還電圧Vfb、比較信号S7、サンプル/ホールド制御信号S8、サンプル/ホールド信号S1’、スロープ信号S2、誤差信号S1、及び、リセット信号S3が描写されている。
【0056】
第1構成例のサンプル/ホールド制御部29は、調光信号PWMと比較信号S7がいずれもハイレベルになった時点、すなわち、駆動電流ILEDのオンが指示された後に帰還電圧Vfbが閾値電圧Vthを下回った時点で、サンプル/ホールド部25のホールド状態を解除するようにサンプル/ホールド制御信号S8をハイレベルに立ち上げる。このような構成とすることにより、サンプル/ホールド信号S1’に生じるアンダーシュートを小さく抑えることができるので、サンプル/ホールド信号S1’がスロープ信号S2を意図せずに下回ることがなくなり、リセット信号S3の不要パルス発生、延いては、スイッチ信号SWの不要リセットを未然に防止することが可能となる。
【0057】
<昇圧レベルが調整不能となるメカニズム>
図8は、昇圧レベルが調整不能となるメカニズムを説明するためのタイムチャートであり、上から順に、調光信号PWM、帰還電圧Vfb、比較信号S7、サンプル/ホールド制御信号S8、サンプル/ホールド信号S1’、スロープ信号S2、及び、リセット信号S3が描写されている。
【0058】
先に述べた通り、第1構成例のサンプル/ホールド制御部29を用いれば、リセット信号S3の不要パルス発生を効果的に抑制することが可能である。しかしながら、出力電圧Voの過昇圧が発生している場合には、調光信号PWMのハイレベル期間中にも、帰還電圧Vfbが閾値電圧Vthを下回らない状態が生じ得る。このような状態に陥ると、サンプル/ホールド部25は、ホールド状態に維持されたままとなるため、昇圧レベルの調整を行うことができなくなり、一定のオンデューティで昇圧動作が継続されてしまう。以下では、このような問題点を改善した第2構成例のサンプル/ホールド制御部29について詳細な説明を行う。
【0059】
図9は、サンプル/ホールド制御部29の第2構成例を示すブロック図である。第2構成例のサンプル/ホールド制御部29は、先出の第1構成例とほぼ同様の構成であり、その構成要素として、新たにセレクタ制御部293を追加した点に特徴を有している。そこで、第1構成例と同様の構成要素については、図6と同一の符号を付すことで重複した説明を割愛し、以下では、第2構成例に特有の構成要素について重点的な説明を行う。
【0060】
セレクタ制御部293は、調光信号PWMと比較信号S7に応じてセレクタ292の経路切り替え制御を行う回路ブロックであり、特に、現周期の調光信号PWMと比較信号S7に基づいて、次周期のホールド解除タイミングを決定する機能を備えている。
【0061】
図10は、第1のホールド解除タイミングを示すタイムチャートであり、上から順に、調光信号PWM、帰還電圧Vfb、比較信号S7、サンプル/ホールド制御信号S8、及び、サンプル/ホールド信号S1’が描写されている。本図に示すように、サンプル/ホールド制御部293は、現周期において、調光信号PWMがローレベルに立ち下げられた時点での比較信号S7がローレベルであった場合、すなわち、駆動電流ILEDのオフが指示されたときに帰還電圧Vfbが閾値電圧Vthを下回っていなかった場合、次周期では、比較信号S7の論理レベルに依ることなく、調光信号PWMがハイレベルに立ち上げられた時点、すなわち、駆動電流ILEDのオンが指示された時点で、サンプル/ホールド部25のホールド状態を解除するようにセレクタ292の経路切り替え制御を行う。このような経路切り替え制御により、帰還電圧Vfbが閾値電圧Vthを下回っていない状態でも、サンプル/ホールド部25のホールド状態を適切に解除することができるので、出力電圧Voの昇圧レベルが調整不能となる事態を招かずに済む。
【0062】
図11は、第2のホールド解除タイミングを示すタイムチャートであり、上から順に、調光信号PWM、帰還電圧Vfb、比較信号S7、サンプル/ホールド制御信号S8、及び、サンプル/ホールド信号S1’が描写されている。本図に示すように、サンプル/ホールド制御部293は、現周期において、調光信号PWMがローレベルに立ち下げられた時点での比較信号S7がハイレベルであった場合、すなわち、駆動電流ILEDのオフが指示されたときに帰還電圧Vfbが閾値電圧Vthを下回っていた場合、次周期では、調光信号PWMと比較信号S7がいずれもハイレベルになった時点、すなわち、調光信号PWMがハイレベルに立ち上げられた後に帰還電圧Vfbが閾値電圧Vthを下回った時点で、サンプル/ホールド部25のホールド状態を解除するようにセレクタ292の経路切り替え制御を行う。このような経路切り替え制御により、サンプル/ホールド信号S1’に生じるアンダーシュートを小さく抑えて、スイッチ信号SWの不要リセットを未然に防止することが可能となる。
【0063】
なお、出力電圧Voに過昇圧が生じている場合のほか、昇圧動作のソフトスタート機能を備えた発光ダイオード駆動装置では、装置の起動時(ソフトスタート期間中)においても、帰還電圧Vfbが閾値電圧Vthを下回らない状態となり、昇圧レベルが調整不能となる事態が想定される。このような事態を回避するためには、ソフトスタート動作が完了しているか否かをセレクタ制御部293で監視し、ソフトスタート期間中には、比較信号S7の論理レベルに依ることなく、調光信号PWMがハイレベルに立ち上げられた時点、すなわち、駆動電流ILEDのオンが指示された時点で、サンプル/ホールド部25のホールド状態を解除するようにセレクタ292の経路切り替え制御を行えばよい。
【0064】
<その他の変形例>
なお、上記の実施形態では、本発明を発光ダイオード駆動装置に適用した構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、その他の負荷駆動装置(パルス駆動される負荷に電力供給を行う電源回路など)にも広く適用することが可能である。
【0065】
また、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
【0066】
例えば、上記実施形態では、複数の発光ダイオードを1列に並べた発光ダイオード列を駆動対象とする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、発光ダイオードの並列数や直列数は、用途に応じて適宜増減すればよい。
【産業上の利用可能性】
【0067】
本発明に係る負荷駆動装置は、例えば、液晶ディスプレイのバックライトを駆動する発光ダイオード駆動装置として利用することが可能である。
【符号の説明】
【0068】
1 発光ダイオード駆動装置
10 Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ(スイッチ素子)
20 スイッチ制御部
21 エラーアンプ
22 オシレータ
23 コンパレータ
24 RSフリップフロップ
25 サンプル/ホールド部
26 ANDゲート
27 ANDゲート
28 コンパレータ
29 サンプル/ホールド制御部
291 ANDゲート
292 セレクタ
293 セレクタ制御部
30 可変電流源
L1 インダクタ
D1 ダイオード
C1 キャパシタ
LED 発光ダイオード列
T1〜T4 外部端子
【技術分野】
【0001】
本発明は、負荷(例えば発光ダイオード)の駆動制御を行う負荷駆動装置、及び、これを用いた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
図12は、発光ダイオード駆動装置の第1従来例を示す回路ブロック図である。第1従来例の発光ダイオード駆動装置は、発光ダイオード列LEDのカソードから引き出される帰還電圧Vfbに基づいてスイッチングレギュレータ(=入力電圧Viから発光ダイオード列のアノードに印加される出力電圧Voを生成するための電源回路)の出力帰還制御を行うと共に、発光ダイオード列LEDに流れる駆動電流ILEDをPWM[Pulse Width Modulation]制御して発光ダイオード列LEDの調光を行う構成とされていた。
【0003】
なお、上記に関連する従来技術の一例としては、特許文献1を挙げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2010−182883号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
第1従来例の発光ダイオード駆動装置において、調光信号PWMのオン期間Tonがスイッチ信号SWの駆動周期Tswよりも長ければ、スイッチ信号SWのオン期間を十分に確保することができるので、インダクタ電流ILが不足することはなく、出力電圧Voを目標値に維持することが可能である(図13を参照)。
【0006】
しかしながら、調光信号PWMのオン期間Tonがスイッチ信号SWの駆動周期Tswよりも短い場合には、スイッチ信号SWのオン期間を十分に確保することができず、インダクタ電流ILが不足して出力電圧Voが目標値から低下してしまい、発光ダイオード列LEDに駆動電流ILEDを流せなくなる、という課題があった(図14を参照)。
【0007】
図15は、発光ダイオード駆動装置の第2従来例を示す回路ブロック図である。第2従来例の発光ダイオード駆動装置は、出力電圧Voを分圧して得られる帰還電圧Vfbに基づいてスイッチングレギュレータの出力帰還制御を行うと共に、発光ダイオード列LEDに流れる駆動電流ILEDをPWM制御して発光ダイオード列LEDの調光を行う構成とされていた。このように、スイッチングレギュレータの出力帰還制御を発光ダイオード列LEDの調光制御と完全に独立した構成であれば、調光信号PWMのオン期間Tonに依らず、出力電圧Voを目標値に維持することが可能である。しかしながら、第2従来例の発光ダイオード駆動装置では、第1従来例と異なり、発光ダイオード列LEDの順方向降下電圧VFがバラつくことを考慮に入れて出力電圧Voの目標値が高めに設定されているので電力変換効率が悪い、という課題があった。
【0008】
なお、上記では、発光ダイオード駆動装置を例に挙げて従来技術の課題を説明したが、その他の負荷駆動装置(パルス駆動される負荷に電力供給を行う電源回路など)でも、上記と同様の課題があった。
【0009】
本発明は、本願の発明者らにより見出された上記の問題点に鑑み、効率良く安定して負荷の駆動制御を行うことが可能な負荷駆動装置、及び、これを用いた電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記目的を達成するために、本発明に係る負荷駆動装置は、そのオン/オフに応じて入力電圧から負荷への出力電圧を生成するスイッチ素子と、前記出力電圧から前記負荷での降下電圧が差し引かれた帰還電圧と所定の参照電圧とを一致させるように前記スイッチ素子のオン/オフ制御を行うスイッチ制御部と、駆動電流制御信号に応じて前記負荷に流れる駆動電流のオン/オフ制御を行う可変電流源と、を有し、前記スイッチ制御部は、前記駆動電流のオフタイミングで前記スイッチ素子がオン状態であった場合には、その後も前記スイッチ素子をオン状態に維持し、前記スイッチ素子のオン期間が所定期間に達した時点で前記スイッチ素子をオフ状態とする構成(第1の構成)とされている。
【0011】
なお、上記第1の構成から成る負荷駆動装置にて、前記スイッチ制御部は、前記駆動電流のオンタイミングに同期して前記スイッチ素子のオン/オフ制御を開始する構成(第2の構成)にするとよい。
【0012】
また、上記第2の構成から成る負荷駆動装置にて、前記スイッチ制御部は、前記帰還電圧と所定の参照電圧との差分に応じた誤差信号を生成するエラーアンプと;前記駆動電流のオン期間に前記誤差信号をサンプリングし、前記駆動電流のオフ期間にオフ直前のサンプリング値をホールドするサンプル/ホールド部と;所定の駆動周期でスロープ信号、セット信号、及び、デューティロック信号を生成するオシレータと;前記サンプル/ホールド部の出力信号と前記スロープ信号とを比較してリセット信号を生成する第1コンパレータと;前記セット信号、前記リセット信号、及び、前記デューティロック信号に応じたスイッチ信号を生成して前記スイッチ素子に供給するRSフリップフロップと;を含む構成(第3の構成)にするとよい。
【0013】
また、上記第3の構成から成る負荷駆動装置において、前記RSフリップフロップは、前記セット信号のパルスエッジに応じて前記スイッチ信号をオン論理レベルとし、前記リセット信号及び前記デューティロック信号の各パルスエッジに応じて前記スイッチ信号をオフ論理レベルとする構成(第4の構成)にするとよい。
【0014】
また、上記第4の構成から成る負荷駆動装置において、前記オシレータは、前記駆動電流のオンタイミングに同期して前記スロープ信号、前記セット信号、及び、前記デューティロック信号の生成を開始する構成(第5の構成)にするとよい。
【0015】
また、上記第5の構成から成る負荷駆動装置において、前記オシレータは、前記駆動電流のオフタイミングに同期して前記セット信号のパルス生成を停止する一方、前記デューティロック信号については次周期のパルス生成を行ってからそのパルス生成を停止する構成(第6の構成)にするとよい。
【0016】
また、上記第6の構成から成る負荷駆動装置にて、前記スイッチ制御部は、さらに、前記帰還電圧が所定の閾値電圧を下回っているか否かを示す比較信号を生成する第2コンパレータと;前記駆動電流制御信号と前記比較信号に応じて前記サンプル/ホールド部の動作制御を行うサンプル/ホールド制御部と;を含む構成(第7の構成)にするとよい。
【0017】
また、上記第7の構成から成る負荷駆動装置において、前記サンプル/ホールド制御部は、前記駆動電流のオンが指示された後に前記帰還電圧が前記閾値電圧を下回った時点で前記サンプル/ホールド部のホールド状態を解除する構成(第8の構成)にするとよい。
【0018】
また、上記第8の構成から成る負荷駆動装置にて、前記サンプル/ホールド制御部は、現周期で前記駆動電流のオフが指示されたときに前記帰還電圧が前記閾値電圧を下回っていなかった場合、次周期では前記駆動電流のオンが指示された時点で前記サンプル/ホールド部のホールド状態を解除し、現周期で前記駆動電流のオフが指示されたときに前記帰還電圧が前記閾値電圧を下回っていた場合、次周期では前記駆動電流のオンが指示された後に前記帰還電圧が前記閾値電圧を下回った時点で前記サンプル/ホールド部のホールド状態を解除する構成(第9の構成)にするとよい。
【0019】
また、本発明に係る電子機器は、負荷と、前記負荷の駆動制御を行う上記第1〜第9いずれかの構成から成る負荷駆動装置と、を有する構成(第10の構成)とされている。
【0020】
なお、上記第10の構成から成る電子機器において、前記負荷は発光ダイオードである構成(第11の構成)にするとよい。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、効率良く安定して負荷の駆動制御を行うことが可能な負荷駆動装置、及び、これを用いた電子機器を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明に係る電子機器の第1実施形態を示す回路ブロック図
【図2】発光ダイオード駆動装置1の第1動作例を示すタイムチャート
【図3】発光ダイオード駆動装置1の第2動作例を示すタイムチャート
【図4】不要リセットパルスの発生メカニズムを説明するためのタイムチャート
【図5】本発明に係る電子機器の第2実施形態を示すブロック図
【図6】サンプル/ホールド制御部29の第1構成例を示すブロック図
【図7】不要リセットパルスの発生抑制効果を説明するためのタイムチャート
【図8】昇圧レベルが調整不能となるメカニズムを説明するためのタイムチャート
【図9】サンプル/ホールド制御部29の第2構成例を示すブロック図
【図10】第1のホールド解除タイミングを示すタイムチャート
【図11】第2のホールド解除タイミングを示すタイムチャート
【図12】発光ダイオード駆動装置の第1従来例を示す回路ブロック図
【図13】昇圧動作が十分な状態を示すタイムチャート
【図14】昇圧動作が不十分な状態を示すタイムチャート
【図15】発光ダイオード駆動装置の第2従来例を示す回路ブロック図
【発明を実施するための形態】
【0023】
<第1実施形態>
図1は、本発明に係る電子機器の第1実施形態を示す回路ブロック図である。本実施形態の電子機器は、発光ダイオード列LEDと、発光ダイオード駆動装置1と、を有する。
【0024】
発光ダイオード列LEDは、n個の発光ダイオード(各々の順方向降下電圧:VF)を直列に接続して成る。発光ダイオード列LEDは、例えば、電子機器の液晶表示パネルを背面照射するバックライトとして用いられる。
【0025】
発光ダイオード駆動装置1は、発光ダイオード列LEDの駆動制御(電力供給及び調光制御)を行う半導体集積回路装置(いわゆるLEDドライバIC)であり、スイッチ素子10と、スイッチ制御部20と、可変電流源30と、を有する。また、発光ダイオード駆動装置1は、外部との電気的な接続を確立するために外部端子T1〜T4を有している。なお、発光ダイオード駆動装置1には、上記した回路ブロックのほか、例えば、保護回路ブロック(減電圧保護回路、過電圧保護回路、過電流保護回路、温度保護回路、ショート保護回路など)を組み込んでも構わない。
【0026】
発光ダイオード駆動装置1の外部には、発光ダイオード列LEDのほかに、昇圧出力段を形成するディスクリート素子として、インダクタL1、ダイオードD1、及び、キャパシタC1が接続されている。インダクタL1の第1端は、入力電圧Viの印加端に接続されている。インダクタL1の第2端とダイオードD1のアノードは、いずれも外部端子T1に接続されている。ダイオードD1のカソードは、発光ダイオード列LEDのアノードとキャパシタC1の第1端に接続されている。キャパシタC1の第2端は、接地端に接続されている。帰還電圧Vfbが引き出される発光ダイオード列LEDのカソードは、外部端子T2に接続されている。外部端子T3は、イネーブル信号ENの印加端に接続されている。外部端子T4は、調光信号PWMの印加端に接続されている。
【0027】
スイッチ素子10は、そのオン/オフに応じてエネルギ貯蔵素子(インダクタL1及びキャパシタC1)を駆動することにより、入力電圧Viから発光ダイオード列LEDへの出力電圧Voを生成する出力パワートランジスタ(図1ではNチャネル型MOS[Metal Oxide Semiconductor]電界効果トランジスタ)である。
【0028】
スイッチ制御部20は、出力電圧Voから発光ダイオード列LED全体の順方向降下電圧(n×VF)が差し引かれた帰還電圧Vfbと所定の参照電圧Vrefとを一致させるようにスイッチ素子10のオン/オフ制御を行う回路ブロックであって、エラーアンプ21と、オシレータ22と、コンパレータ23と、RSフリップフロップ24と、サンプル/ホールド部25と、ANDゲート26及び27と、を含む。
【0029】
エラーアンプ21は、反転入力端(−)に印加される帰還電圧Vfbと、非反転入力端(+)に印加される所定の参照電圧Vref(例えば0.5V)との差分に応じた誤差信号S1を生成する。誤差信号S1の電圧レベルは、帰還電圧Vfbが参照電圧Vrefよりも低いほど高くなり、帰還電圧Vfbが参照電圧Vrefに近付くにつれて低くなる。
【0030】
オシレータ22は、所定の駆動周期Tswでスロープ信号S2、セット信号S5、及びデューティロック信号S4(最大デューティ制限信号)を生成する。スロープ信号S2は三角波(鋸波)であり、セット信号S5及びデューティロック信号S4は矩形波である。なお、オシレータ22は、駆動電流ILEDのオンタイミング(論理積信号S0の立上がりエッジ)に同期して、スロープ信号S2、セット信号S5、及び、デューティロック信号S4の生成を開始する。また、オシレータ22は、駆動電流ILEDのオフタイミング(論理積演算信号S0の立下りエッジ)に同期してスロープ信号S2とセット信号S5のパルス生成を停止する一方、デューティロック信号S4については次周期のパルス生成を行ってからそのパルス生成を停止する。なお、オシレータ22の動作については、後ほど詳細に説明する。
【0031】
コンパレータ23では、反転入力端(−)に印加されるサンプル/ホールド信号S1’(誤差信号S1に相当)と、非反転入力端(+)に印加されるスロープ信号S2とを比較してリセット信号S3を生成する。リセット信号S3の論理レベルは、サンプル/ホールド信号S1’の電圧値がスロープ信号S2の電圧値よりも高いときにローレベルとなり、逆に、サンプル/ホールド信号S1’の電圧値がスロープ信号S2の電圧値よりも低いときにハイレベルとなる(図2を参照)。
【0032】
RSフリップフロップ24は、論理積信号S5’(セット信号S5に相当)、リセット信号S3、及び、デューティロック信号S4に応じたスイッチ信号SWを生成してスイッチ素子10に供給する。より具体的に述べると、RSフリップフロップ24は、論理積信号S5’の立上がりエッジに応じてスイッチ信号SWをハイレベルにセットし、リセット信号S3及びデューティロック信号S4の各立上がりエッジのうち、先に入力されたものに応じてスイッチ信号SWをローレベルにリセットする(図2を参照)。
【0033】
サンプル/ホールド部25は、駆動電流ILEDのオン期間(調光信号PWMのハイレベル期間)に誤差信号S1をサンプリングし、駆動電流ILEDのオフ期間(調光信号PWMのローレベル期間)にオフ直前のサンプリング値をホールドして、サンプル/ホールド信号S1’を生成する。このような構成とすることにより、調光信号PWMがローレベルからハイレベルに立ち上げられる際には、駆動電流ILEDをオフする直前のサンプリング値に基づいて出力電圧Voの昇圧動作を再開することができるので、PWM調光を行いつつ、出力電圧Voを目標値に維持することが可能となる。
【0034】
ANDゲート26は、イネーブル信号EN(オシレータ22の駆動可否制御信号)と調光信号PWMとの論理積演算を行って論理積信号S0を生成する。従って、論理積信号S0は、調光信号PWMがハイレベルであるときには、イネーブル信号ENと同一の論理レベルとなり、逆に、調光信号PWMがローレベルであるときには、イネーブル信号ENの論理レベルに依ることなくローレベルとなる。
【0035】
ANDゲート27は、セット信号S5と調光信号PWMとの論理積演算を行って論理積信号S5’を生成する。従って、論理積信号S5’は、調光信号PWMがハイレベルであるときには、セット信号S5と同一の論理レベルとなり、逆に、調光信号PWMがローレベルであるときには、セット信号S5の論理レベルに依ることなくローレベルとなる。
【0036】
可変電流源30は、外部端子T2と接地端との間に接続されており、パルス幅変調された調光信号PWM(駆動電流制御信号)に応じて、発光ダイオード列LEDに流れる駆動電流ILEDのオン/オフ制御を行う。なお、本実施形態では、調光信号PWMのハイレベル期間が駆動電流ILEDのオン期間とされ、調光信号PWMのローレベル期間が駆動電流ILEDのオフ期間とされている。このようなPWM制御により、駆動電流ILEDの見かけ上の電流値(平均値)を可変制御して、発光ダイオード列LEDの発光輝度を任意に調整することが可能となる。
【0037】
<PWM非調光時の昇圧動作>
図2は、発光ダイオード駆動装置1の第1動作例を示すタイムチャートであり、上から順に、イネーブル信号EN、調光信号PWM、論理積信号S0、サンプル/ホールド信号S1’(誤差信号S1に相当)、スロープ信号S2、リセット信号S3、デューティロック信号S4、論理積信号S5’(セット信号S5に相当)、スイッチ信号SW、及び、インダクタ電流ILが描写されている。なお、第1動作例では、調光信号PWMが常にハイレベルとされた状態(輝度100%/PWM調光なし)であるものとする。
【0038】
スイッチ素子10がオン状態にされると、インダクタL1にはスイッチ素子10を介して接地端に向けたインダクタ電流ILが流れ、その電気エネルギが蓄えられる。なお、スイッチ素子10のオン期間において、既にキャパシタC1に電荷が蓄積されていた場合、発光ダイオード列LEDには、キャパシタC1からの電流が流れることになる。また、このとき、ダイオードD1のアノード電位は、スイッチ素子10を介してほぼ接地電位まで低下するため、ダイオードD1は逆バイアス状態となり、キャパシタC1からスイッチ素子10に向けて電流が流れ込むことはない。
【0039】
一方、スイッチ素子10がオフ状態にされると、インダクタL1に生じた逆起電圧によって、そこに蓄積されていた電気エネルギが放出される。このとき、ダイオードD1は順バイアス状態となるため、ダイオードD1を介して流れる電流は、駆動電流ILEDとして発光ダイオード列LEDに流れ込むとともに、キャパシタC1を介して接地端にも流れ込み、キャパシタC1を充電することになる。上記の動作が繰り返されることによって、発光ダイオード列LEDには、入力電圧Viを昇圧した出力電圧Voが供給される。
【0040】
このように、発光ダイオード駆動装置1は、スイッチ素子10のオン/オフ制御によってエネルギ貯蔵素子であるインダクタL1やキャパシタC1を駆動することにより、入力電圧Vinを昇圧して出力電圧Voutを生成するスイッチングレギュレータの一構成要素として機能するものである。
【0041】
<出力帰還制御>
先にも述べたように、エラーアンプ21は、帰還電圧Vfbと参照電圧Vrefとの差分に応じた誤差信号S1を生成し、コンパレータ23は、サンプル/ホールド信号S1’(誤差信号S1に相当)とスロープ信号S2とを比較してリセット信号S3を生成する。従って、リセット信号S3に立上がりエッジが現れるタイミングは、サンプル/ホールド信号S1’の電圧値が高いほど遅くなり、逆に、サンプル/ホールド信号S1’の電圧値が低いほど早くなる。言い換えると、スイッチ信号SWのオンデューティ(駆動周期Tswに占めるハイレベル期間の比率)は、サンプル/ホールド信号S1’の電圧値が高いほど長くなり、逆に、サンプル/ホールド信号S1’の電圧値が低いほど短くなる。
【0042】
このような構成とすることにより、発光ダイオード列LED全体の順方向降下電圧(n×VF)がバラついても、発光ダイオード列LEDを支障なく駆動するために最適な出力電圧Vo(=Vref+n×VF)を常に生成することができるので、出力電圧Voの不要なマージンを低減して変換効率を向上することが可能となり、延いては、発光ダイオード駆動装置1を備えた電子機器の消費電力低減に貢献することが可能となる。
【0043】
特に、PDA[Personal Digital/Data Assistant]や携帯電話端末など、バッテリを用いる電子機器に搭載される発光ダイオード駆動装置として、本発明に係る発光ダイオード駆動装置1を採用すれば、電子機器のバッテリ駆動時間を延ばすことができるだけでなく、電子機器の軽薄化や小型化にも貢献することができる。
【0044】
<PWM調光時の昇圧動作>
図3は、発光ダイオード駆動装置1の第2動作例を示すタイムチャートであり、上から順に、イネーブル信号EN、調光信号PWM、論理積信号S0、サンプル/ホールド信号S1’(誤差信号S1に相当)、スロープ信号S2、リセット信号S3、デューティロック信号S4、論理積信号S5’(セット信号S5に相当)、スイッチ信号SW、インダクタ電流IL、及び、出力電圧Voが描写されている。なお、第2動作例では、スイッチ信号SWの駆動周期Tswよりも調光信号PWMのオン期間Tonが短いものとする。
【0045】
先にも述べた通り、オシレータ22は、駆動電流ILEDのオンタイミング(論理積信号S0の立上がりエッジ)に同期して、スロープ信号S2、セット信号S5、及び、デューティロック信号S4の生成を開始する。すなわち、スイッチ制御部20では、駆動電流ILEDのオンタイミングに同期してスイッチ素子10のオン/オフ制御が開始される。
【0046】
また、オシレータ22は、駆動電流ILEDのオフタイミング(論理積演算信号S0の立下りエッジ)に同期してスロープ信号S2とセット信号S5のパルス生成を停止する一方、デューティロック信号S4については次周期のパルス生成を行ってからそのパルス生成を停止する。従って、調光信号PWMの立下りエッジが到来した時点で、リセット信号S3にパルスが生成されておらず、スイッチ信号SWがハイレベルであった場合には、次周期でデューティロック信号S4のパルスが生成されるまで、スイッチ信号SWがハイレベルに維持される。すなわち、スイッチ制御部20では、駆動電流ILEDのオフタイミングでスイッチ素子10がオン状態であった場合には、その後もスイッチ素子10がオン状態に維持され、スイッチ素子10のオン期間が所定期間(ここでは駆動周期Tsw)に達した時点でスイッチ素子10がオフ状態とされる。
【0047】
このような構成とすることにより、調光信号PWMのオンデューティが小さい場合であっても、インダクタ電流ILの不足を招くことなく出力電圧Voを目標値に維持することができるので、発光ダイオード列LEDに適切な駆動電流ILEDを安定して供給することが可能となる。
【0048】
<不要リセットパルスの発生メカニズム>
図4は、不要リセットパルスの発生メカニズムを説明するためのタイムチャートであって、上から順に、調光信号PWM、帰還電圧Vfb、サンプル/ホールド信号S1’、スロープ信号S2、誤差信号S1、及び、リセット信号S3が描写されている。
【0049】
先にも述べた通り、発光ダイオード駆動装置1では、調光信号PWMがハイレベルであるときに、帰還電圧Vfbと参照電圧Vrefとを一致させるように、出力電圧Voの帰還制御が行われる。ここで、調光信号PWMがローレベルからハイレベルに立ち上げられる前後の挙動を考える。調光信号PWMがローレベルであるときには、駆動電流ILEDの停止に伴い、帰還電圧Vfbが出力電圧Vo付近まで引き上げられているので、誤差信号S1は低い電圧レベル(昇圧を行わなくてもよいという情報)となっている。そして、この状態から調光信号PWMがハイレベルに立ち上げられると、発光ダイオード列LEDに駆動電流ILEDが流れて帰還電圧Vfbが参照電圧Vrefまで低下していき、それに伴って、誤差信号S1が駆動電流ILEDをオフする前の電圧レベルに復帰していく。
【0050】
従って、調光信号PWMがローレベルからハイレベルに立ち上げられた時点で、即座にサンプル/ホールド部25のホールド状態を解除してしまうと、サンプル/ホールド信号S1’にアンダーシュートが生じてスロープ信号S2を意図せずに下回ってしまい、リセット信号S3に不要なパルスを生じるおそれがある。このような不要リセットパルスが生じると、調光信号PWMがハイレベルに立ち上がった直後にスイッチ信号SWがローレベルにリセットされてしまうので、上述した本発明の恩恵を十分に享受することができなくなる。以下では、このような問題点を改善した第2実施形態について詳細な説明を行う。
【0051】
<第2実施形態>
図5は、本発明に係る電子機器の第2実施形態を示すブロック図である。第2実施形態の電子機器は、先出の第1実施形態とほぼ同様の構成であり、スイッチ制御部20の構成要素として、新たにコンパレータ28とサンプル/ホールド制御部29を追加した点に特徴を有している。そこで、第1実施形態と同様の構成要素については、図1と同一の符号を付すことで重複した説明を割愛し、以下では、第2実施形態に特有の構成要素について重点的な説明を行う。
【0052】
コンパレータ28は、帰還電圧Vfbと所定の閾値電圧Vth(例えば1V)とを比較して比較信号S7を生成する。比較信号S7の論理レベルは、帰還電圧Vfbが閾値電圧Vthよりも高いときにローレベルとなり、逆に、帰還電圧Vfbが閾値電圧Vthよりも低いときにハイレベルとなる。
【0053】
サンプル/ホールド制御部29は、調光信号PWMと比較信号S7に応じてサンプル/ホールド制御信号S8を生成する。
【0054】
図6は、サンプル/ホールド制御部29の第1構成例を示すブロック図である。第1構成例のサンプル/ホールド制御部29は、ANDゲート291と、セレクタ292と、を含む。ANDゲート291の第1入力端は、調光信号PWMの印加端に接続されている。ANDゲート291の第2入力端は、比較信号S7の印加端に接続されている。セレクタ292の第1選択端(1)は、調光信号PWMの印加端に接続されている。セレクタ292の第2選択端(0)は、ANDゲート291の出力端に接続されている。セレクタ292の出力端は、サンプル/ホールド制御信号S8の出力端として、サンプル/ホールド部25(図6では不図示)に接続されている。セレクタ292の制御端は、比較信号S7の印加端に接続されている。
【0055】
図7は、不要リセットパルスの発生抑制効果を説明するためのタイムチャートであり、上から順に、調光信号PWM、帰還電圧Vfb、比較信号S7、サンプル/ホールド制御信号S8、サンプル/ホールド信号S1’、スロープ信号S2、誤差信号S1、及び、リセット信号S3が描写されている。
【0056】
第1構成例のサンプル/ホールド制御部29は、調光信号PWMと比較信号S7がいずれもハイレベルになった時点、すなわち、駆動電流ILEDのオンが指示された後に帰還電圧Vfbが閾値電圧Vthを下回った時点で、サンプル/ホールド部25のホールド状態を解除するようにサンプル/ホールド制御信号S8をハイレベルに立ち上げる。このような構成とすることにより、サンプル/ホールド信号S1’に生じるアンダーシュートを小さく抑えることができるので、サンプル/ホールド信号S1’がスロープ信号S2を意図せずに下回ることがなくなり、リセット信号S3の不要パルス発生、延いては、スイッチ信号SWの不要リセットを未然に防止することが可能となる。
【0057】
<昇圧レベルが調整不能となるメカニズム>
図8は、昇圧レベルが調整不能となるメカニズムを説明するためのタイムチャートであり、上から順に、調光信号PWM、帰還電圧Vfb、比較信号S7、サンプル/ホールド制御信号S8、サンプル/ホールド信号S1’、スロープ信号S2、及び、リセット信号S3が描写されている。
【0058】
先に述べた通り、第1構成例のサンプル/ホールド制御部29を用いれば、リセット信号S3の不要パルス発生を効果的に抑制することが可能である。しかしながら、出力電圧Voの過昇圧が発生している場合には、調光信号PWMのハイレベル期間中にも、帰還電圧Vfbが閾値電圧Vthを下回らない状態が生じ得る。このような状態に陥ると、サンプル/ホールド部25は、ホールド状態に維持されたままとなるため、昇圧レベルの調整を行うことができなくなり、一定のオンデューティで昇圧動作が継続されてしまう。以下では、このような問題点を改善した第2構成例のサンプル/ホールド制御部29について詳細な説明を行う。
【0059】
図9は、サンプル/ホールド制御部29の第2構成例を示すブロック図である。第2構成例のサンプル/ホールド制御部29は、先出の第1構成例とほぼ同様の構成であり、その構成要素として、新たにセレクタ制御部293を追加した点に特徴を有している。そこで、第1構成例と同様の構成要素については、図6と同一の符号を付すことで重複した説明を割愛し、以下では、第2構成例に特有の構成要素について重点的な説明を行う。
【0060】
セレクタ制御部293は、調光信号PWMと比較信号S7に応じてセレクタ292の経路切り替え制御を行う回路ブロックであり、特に、現周期の調光信号PWMと比較信号S7に基づいて、次周期のホールド解除タイミングを決定する機能を備えている。
【0061】
図10は、第1のホールド解除タイミングを示すタイムチャートであり、上から順に、調光信号PWM、帰還電圧Vfb、比較信号S7、サンプル/ホールド制御信号S8、及び、サンプル/ホールド信号S1’が描写されている。本図に示すように、サンプル/ホールド制御部293は、現周期において、調光信号PWMがローレベルに立ち下げられた時点での比較信号S7がローレベルであった場合、すなわち、駆動電流ILEDのオフが指示されたときに帰還電圧Vfbが閾値電圧Vthを下回っていなかった場合、次周期では、比較信号S7の論理レベルに依ることなく、調光信号PWMがハイレベルに立ち上げられた時点、すなわち、駆動電流ILEDのオンが指示された時点で、サンプル/ホールド部25のホールド状態を解除するようにセレクタ292の経路切り替え制御を行う。このような経路切り替え制御により、帰還電圧Vfbが閾値電圧Vthを下回っていない状態でも、サンプル/ホールド部25のホールド状態を適切に解除することができるので、出力電圧Voの昇圧レベルが調整不能となる事態を招かずに済む。
【0062】
図11は、第2のホールド解除タイミングを示すタイムチャートであり、上から順に、調光信号PWM、帰還電圧Vfb、比較信号S7、サンプル/ホールド制御信号S8、及び、サンプル/ホールド信号S1’が描写されている。本図に示すように、サンプル/ホールド制御部293は、現周期において、調光信号PWMがローレベルに立ち下げられた時点での比較信号S7がハイレベルであった場合、すなわち、駆動電流ILEDのオフが指示されたときに帰還電圧Vfbが閾値電圧Vthを下回っていた場合、次周期では、調光信号PWMと比較信号S7がいずれもハイレベルになった時点、すなわち、調光信号PWMがハイレベルに立ち上げられた後に帰還電圧Vfbが閾値電圧Vthを下回った時点で、サンプル/ホールド部25のホールド状態を解除するようにセレクタ292の経路切り替え制御を行う。このような経路切り替え制御により、サンプル/ホールド信号S1’に生じるアンダーシュートを小さく抑えて、スイッチ信号SWの不要リセットを未然に防止することが可能となる。
【0063】
なお、出力電圧Voに過昇圧が生じている場合のほか、昇圧動作のソフトスタート機能を備えた発光ダイオード駆動装置では、装置の起動時(ソフトスタート期間中)においても、帰還電圧Vfbが閾値電圧Vthを下回らない状態となり、昇圧レベルが調整不能となる事態が想定される。このような事態を回避するためには、ソフトスタート動作が完了しているか否かをセレクタ制御部293で監視し、ソフトスタート期間中には、比較信号S7の論理レベルに依ることなく、調光信号PWMがハイレベルに立ち上げられた時点、すなわち、駆動電流ILEDのオンが指示された時点で、サンプル/ホールド部25のホールド状態を解除するようにセレクタ292の経路切り替え制御を行えばよい。
【0064】
<その他の変形例>
なお、上記の実施形態では、本発明を発光ダイオード駆動装置に適用した構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、その他の負荷駆動装置(パルス駆動される負荷に電力供給を行う電源回路など)にも広く適用することが可能である。
【0065】
また、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
【0066】
例えば、上記実施形態では、複数の発光ダイオードを1列に並べた発光ダイオード列を駆動対象とする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、発光ダイオードの並列数や直列数は、用途に応じて適宜増減すればよい。
【産業上の利用可能性】
【0067】
本発明に係る負荷駆動装置は、例えば、液晶ディスプレイのバックライトを駆動する発光ダイオード駆動装置として利用することが可能である。
【符号の説明】
【0068】
1 発光ダイオード駆動装置
10 Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ(スイッチ素子)
20 スイッチ制御部
21 エラーアンプ
22 オシレータ
23 コンパレータ
24 RSフリップフロップ
25 サンプル/ホールド部
26 ANDゲート
27 ANDゲート
28 コンパレータ
29 サンプル/ホールド制御部
291 ANDゲート
292 セレクタ
293 セレクタ制御部
30 可変電流源
L1 インダクタ
D1 ダイオード
C1 キャパシタ
LED 発光ダイオード列
T1〜T4 外部端子
【特許請求の範囲】
【請求項1】
そのオン/オフに応じて入力電圧から負荷への出力電圧を生成するスイッチ素子と、
前記出力電圧から前記負荷での降下電圧が差し引かれた帰還電圧と所定の参照電圧とを一致させるように前記スイッチ素子のオン/オフ制御を行うスイッチ制御部と、
駆動電流制御信号に応じて前記負荷に流れる駆動電流のオン/オフ制御を行う可変電流源と、
を有し、
前記スイッチ制御部は、前記駆動電流のオフタイミングで前記スイッチ素子がオン状態であった場合には、その後も前記スイッチ素子をオン状態に維持し、前記スイッチ素子のオン期間が所定期間に達した時点で前記スイッチ素子をオフ状態とすることを特徴とする負荷駆動装置。
【請求項2】
前記スイッチ制御部は、前記駆動電流のオンタイミングに同期して前記スイッチ素子のオン/オフ制御を開始することを特徴とする請求項1に記載の負荷駆動装置。
【請求項3】
前記スイッチ制御部は、
前記帰還電圧と所定の参照電圧との差分に応じた誤差信号を生成するエラーアンプと;
前記駆動電流のオン期間に前記誤差信号をサンプリングし、前記駆動電流のオフ期間にオフ直前のサンプリング値をホールドするサンプル/ホールド部と;
所定の駆動周期でスロープ信号、セット信号、及び、デューティロック信号を生成するオシレータと;
前記サンプル/ホールド部の出力信号と前記スロープ信号とを比較してリセット信号を生成する第1コンパレータと;
前記セット信号、前記リセット信号、及び、前記デューティロック信号に応じたスイッチ信号を生成して前記スイッチ素子に供給するRSフリップフロップと;
を含むことを特徴とする請求項2に記載の負荷駆動装置。
【請求項4】
前記RSフリップフロップは、前記セット信号のパルスエッジに応じて前記スイッチ信号をオン論理レベルとし、前記リセット信号及び前記デューティロック信号の各パルスエッジに応じて前記スイッチ信号をオフ論理レベルとすることを特徴とする請求項3に記載の負荷駆動装置。
【請求項5】
前記オシレータは、前記駆動電流のオンタイミングに同期して前記スロープ信号、前記セット信号、及び、前記デューティロック信号の生成を開始することを特徴とする請求項4に記載の負荷駆動装置。
【請求項6】
前記オシレータは、前記駆動電流のオフタイミングに同期して前記セット信号のパルス生成を停止する一方、前記デューティロック信号については次周期のパルス生成を行ってからそのパルス生成を停止することを特徴とする請求項5に記載の負荷駆動装置。
【請求項7】
前記スイッチ制御部は、さらに、
前記帰還電圧が所定の閾値電圧を下回っているか否かを示す比較信号を生成する第2コンパレータと;
前記駆動電流制御信号と前記比較信号に応じて前記サンプル/ホールド部の動作制御を行うサンプル/ホールド制御部と;
を含むことを特徴とする請求項6に記載の負荷駆動装置。
【請求項8】
前記サンプル/ホールド制御部は、前記駆動電流のオンが指示された後に前記帰還電圧が前記閾値電圧を下回った時点で前記サンプル/ホールド部のホールド状態を解除することを特徴とする請求項7に記載の負荷駆動装置。
【請求項9】
前記サンプル/ホールド制御部は、
現周期で前記駆動電流のオフが指示されたときに前記帰還電圧が前記閾値電圧を下回っていなかった場合、次周期では前記駆動電流のオンが指示された時点で前記サンプル/ホールド部のホールド状態を解除し、
現周期で前記駆動電流のオフが指示されたときに前記帰還電圧が前記閾値電圧を下回っていた場合、次周期では前記駆動電流のオンが指示された後に前記帰還電圧が前記閾値電圧を下回った時点で前記サンプル/ホールド部のホールド状態を解除することを特徴とする請求項8に記載の負荷駆動装置。
【請求項10】
負荷と、
前記負荷の駆動制御を行う請求項1〜請求項9のいずれかに記載の負荷駆動装置と、
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項11】
前記負荷は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項10に記載の電子機器。
【請求項1】
そのオン/オフに応じて入力電圧から負荷への出力電圧を生成するスイッチ素子と、
前記出力電圧から前記負荷での降下電圧が差し引かれた帰還電圧と所定の参照電圧とを一致させるように前記スイッチ素子のオン/オフ制御を行うスイッチ制御部と、
駆動電流制御信号に応じて前記負荷に流れる駆動電流のオン/オフ制御を行う可変電流源と、
を有し、
前記スイッチ制御部は、前記駆動電流のオフタイミングで前記スイッチ素子がオン状態であった場合には、その後も前記スイッチ素子をオン状態に維持し、前記スイッチ素子のオン期間が所定期間に達した時点で前記スイッチ素子をオフ状態とすることを特徴とする負荷駆動装置。
【請求項2】
前記スイッチ制御部は、前記駆動電流のオンタイミングに同期して前記スイッチ素子のオン/オフ制御を開始することを特徴とする請求項1に記載の負荷駆動装置。
【請求項3】
前記スイッチ制御部は、
前記帰還電圧と所定の参照電圧との差分に応じた誤差信号を生成するエラーアンプと;
前記駆動電流のオン期間に前記誤差信号をサンプリングし、前記駆動電流のオフ期間にオフ直前のサンプリング値をホールドするサンプル/ホールド部と;
所定の駆動周期でスロープ信号、セット信号、及び、デューティロック信号を生成するオシレータと;
前記サンプル/ホールド部の出力信号と前記スロープ信号とを比較してリセット信号を生成する第1コンパレータと;
前記セット信号、前記リセット信号、及び、前記デューティロック信号に応じたスイッチ信号を生成して前記スイッチ素子に供給するRSフリップフロップと;
を含むことを特徴とする請求項2に記載の負荷駆動装置。
【請求項4】
前記RSフリップフロップは、前記セット信号のパルスエッジに応じて前記スイッチ信号をオン論理レベルとし、前記リセット信号及び前記デューティロック信号の各パルスエッジに応じて前記スイッチ信号をオフ論理レベルとすることを特徴とする請求項3に記載の負荷駆動装置。
【請求項5】
前記オシレータは、前記駆動電流のオンタイミングに同期して前記スロープ信号、前記セット信号、及び、前記デューティロック信号の生成を開始することを特徴とする請求項4に記載の負荷駆動装置。
【請求項6】
前記オシレータは、前記駆動電流のオフタイミングに同期して前記セット信号のパルス生成を停止する一方、前記デューティロック信号については次周期のパルス生成を行ってからそのパルス生成を停止することを特徴とする請求項5に記載の負荷駆動装置。
【請求項7】
前記スイッチ制御部は、さらに、
前記帰還電圧が所定の閾値電圧を下回っているか否かを示す比較信号を生成する第2コンパレータと;
前記駆動電流制御信号と前記比較信号に応じて前記サンプル/ホールド部の動作制御を行うサンプル/ホールド制御部と;
を含むことを特徴とする請求項6に記載の負荷駆動装置。
【請求項8】
前記サンプル/ホールド制御部は、前記駆動電流のオンが指示された後に前記帰還電圧が前記閾値電圧を下回った時点で前記サンプル/ホールド部のホールド状態を解除することを特徴とする請求項7に記載の負荷駆動装置。
【請求項9】
前記サンプル/ホールド制御部は、
現周期で前記駆動電流のオフが指示されたときに前記帰還電圧が前記閾値電圧を下回っていなかった場合、次周期では前記駆動電流のオンが指示された時点で前記サンプル/ホールド部のホールド状態を解除し、
現周期で前記駆動電流のオフが指示されたときに前記帰還電圧が前記閾値電圧を下回っていた場合、次周期では前記駆動電流のオンが指示された後に前記帰還電圧が前記閾値電圧を下回った時点で前記サンプル/ホールド部のホールド状態を解除することを特徴とする請求項8に記載の負荷駆動装置。
【請求項10】
負荷と、
前記負荷の駆動制御を行う請求項1〜請求項9のいずれかに記載の負荷駆動装置と、
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項11】
前記負荷は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項10に記載の電子機器。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【公開番号】特開2012−152046(P2012−152046A)
【公開日】平成24年8月9日(2012.8.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−9421(P2011−9421)
【出願日】平成23年1月20日(2011.1.20)
【出願人】(000116024)ローム株式会社 (3,539)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年8月9日(2012.8.9)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年1月20日(2011.1.20)
【出願人】(000116024)ローム株式会社 (3,539)
【Fターム(参考)】
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