ＬＥＤ駆動回路
【課題】ＬＥＤを完全に消灯させることが可能なＬＥＤ駆動回路を低コストに提供する。
【解決手段】バッファ回路１４の不平衡差動増幅回路１４ａにおける差動入力トランジスタとして機能するトランジスタ１４ｃ，１４ｄはＰＮＰトランジスタであるため、バッファ回路１４は入力信号の吐き出し型であり、ＬＥＤ直列回路１１のカソード側であるノードαからトランジスタ１４ｃのベースに電流が流れ込むことは無い。そして、バッファ回路１４はディスクリート構成であるため、ＬＥＤ直列回路１１を構成する直列接続されたＬＥＤ１２の個数が多く、ＬＥＤ直列回路１１に印加される直流電圧Ｖccが高い場合でも、簡単な構成で安価にバッファ回路１４を具体化することが可能であるため、ＬＥＤ駆動回路１０を低コストに提供できる。
【解決手段】バッファ回路１４の不平衡差動増幅回路１４ａにおける差動入力トランジスタとして機能するトランジスタ１４ｃ，１４ｄはＰＮＰトランジスタであるため、バッファ回路１４は入力信号の吐き出し型であり、ＬＥＤ直列回路１１のカソード側であるノードαからトランジスタ１４ｃのベースに電流が流れ込むことは無い。そして、バッファ回路１４はディスクリート構成であるため、ＬＥＤ直列回路１１を構成する直列接続されたＬＥＤ１２の個数が多く、ＬＥＤ直列回路１１に印加される直流電圧Ｖccが高い場合でも、簡単な構成で安価にバッファ回路１４を具体化することが可能であるため、ＬＥＤ駆動回路１０を低コストに提供できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＬＥＤ駆動回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、直列接続された複数個のＬＥＤと、それらＬＥＤに直列接続された駆動トランジスタとを備え、駆動トランジスタに流れる電流を一定に制御し、ＬＥＤを定電流駆動することにより、ＬＥＤの明るさを一定に維持するＬＥＤ駆動回路が提案されている（特許文献１，３参照）。
【０００３】
また、直列接続された複数個のＬＥＤと、それらＬＥＤに直列接続された駆動トランジスタ（スイッチング素子）とを備え、駆動トランジスタによってＬＥＤに流れる電流をオン・オフ制御することにより、ＬＥＤの点灯・消灯を切り替えるＬＥＤ駆動回路が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１１６８５９号公報
【特許文献２】特開２００８−１０３４７０号公報
【特許文献３】特開２００７−１４２１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記ＬＥＤ駆動回路において、複数個のＬＥＤが直列接続された回路（ＬＥＤ直列回路）のカソード側の電圧を検出し、その電圧に応じて駆動トランジスタを制御するため、前記カソード側に各種外部回路（例えば、ＡＤ（Analog Digital）変換回路、比較回路など）を接続することが考えられる。
【０００６】
その外部回路の入力側が信号電流の吸い込み型である場合には、駆動トランジスタをオフさせてＬＥＤを消灯させたとき、外部回路の入力側に流れ込む信号電流（吸い込み電流）がＬＥＤ直列回路にも流れることになるが、ＬＥＤは微少電流（例えば、１μＡ）が流れても人間の目で認識できる光を放射するため、ＬＥＤが完全に消灯せずに微灯状態になるという問題がある。
【０００７】
そこで、ＬＥＤ直列回路のカソード側と前記外部回路との間に、入力側が信号電流の吐き出し型であるＩＣ式オペアンプを挿入することが考えられる。
しかし、ＬＥＤ直列回路を構成するＬＥＤの個数が多く、ＬＥＤ直列回路に印加される電圧が高い場合（例えば、３０Ｖ以上）には、高圧対応の特殊なＩＣ式オペアンプが必要となり、吐き出し型で且つ高圧対応のＩＣ式オペアンプは高価であるため、ＬＥＤ駆動回路が高コストになるという問題がある。
【０００８】
本発明は前記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、ＬＥＤを完全に消灯させることが可能なＬＥＤ駆動回路を低コストに提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは前記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、下記のように本発明の各局面に想到した。
【００１０】
＜第１の局面＞
第１の局面は、
１個または直列接続された複数個のＬＥＤと、
前記ＬＥＤの点灯を制御する制御回路と、
前記ＬＥＤのカソード側の電圧が入力信号として入力されるバッファ回路と、
前記バッファ回路の出力信号が入力される外部回路と
を備えたＬＥＤ駆動回路であって、
前記バッファ回路は、入力信号の吐き出し型でディスクリート構成である。
【００１１】
バッファ回路を設けない場合に、外部回路の入力側が信号電流の吸い込み型であると、制御回路がＬＥＤを消灯させたとき、外部回路の入力側に流れ込む信号電流（吸い込み電流）がＬＥＤにも流れることになるが、ＬＥＤは微少電流が流れても人間の目で認識できる光を放射するため、ＬＥＤが完全に消灯せずに微灯状態になってしまう。
第１の局面では、ＬＥＤのカソード側と外部回路との間に、入力信号の吐き出し型のバッファ回路が挿入されているため、制御回路がＬＥＤを消灯させたとき、ＬＥＤに電流が流れることが無く、ＬＥＤを完全に消灯させることができる。
そして、バッファ回路はディスクリート構成であるため、直列接続されたＬＥＤの個数が多く、その直列接続されたＬＥＤから成るＬＥＤ直列回路に印加される電圧が高い場合でも、簡単な構成で安価にバッファ回路を具体化することが可能であるため、ＬＥＤ駆動回路を低コストに提供できる。
【００１２】
＜第２〜第６の局面＞
第２の局面は、第１の局面において、前記バッファ回路は、前記ＬＥＤのカソード側の電圧が入力信号として入力される、入力信号の吐き出し型の差動増幅回路と、前記差動増幅回路の出力信号を増幅する出力回路とを備える。
第３の局面は、第２の局面において、前記バッファ回路は、前記出力回路の出力端子が、前記差動増幅回路の反転入力端子に直接接続されたボルテージフォロア回路である。
第４の局面は、第１または第２の局面において、前記差動増幅回路の差動入力トランジスタはＰＮＰトランジスタである。
第５の局面は、第１または第２の局面において、前記差動増幅回路の差動入力トランジスタはＰＭＯＳトランジスタである。
第６の局面は、第２〜５の局面において、前記出力回路は、１個のトランジスタのエミッタ接地回路またはソース接地回路から成る。
【００１３】
従って、第２〜第６の局面によれば、簡単な構成で安価にバッファ回路を具体化できる。
また、第４の局面によれば、バイポーラトランジスタは、他のトランジスタ（例えば、ＭＯＳトランジスタなど）に比べて安価であるため、ＬＥＤ駆動回路の低コスト化を図ることができる。
また、第５の局面によれば、ＭＯＳトランジスタは、他のトランジスタ（例えば、バイポーラトランジスタなど）に比べて駆動電力が少なくて済むため、ＬＥＤ駆動回路の低消費電力化を図ることができる。
【００１４】
＜第７の局面＞
第７の局面は、第１〜６の局面において、前記制御回路は、前記ＬＥＤに直列接続された駆動トランジスタを備え、前記駆動トランジスタに流れる電流を一定に制御することにより、前記ＬＥＤを定電流駆動する。
従って、第７の局面によれば、第１〜６の局面の作用・効果に加えて、ＬＥＤの明るさを一定に維持できる。
【００１５】
＜第８の局面＞
第８の局面は、第１〜６の局面において、前記制御回路は、前記ＬＥＤに直列接続された駆動トランジスタを備え、駆動トランジスタによってＬＥＤに流れる電流をオン・オフ制御することにより、ＬＥＤの点灯・消灯を切り替える。
従って、第８の局面によれば、第１〜６の局面の作用・効果に加えて、ＬＥＤの点灯・消灯を簡単に切り替えることができる。
【００１６】
＜第９の局面＞
第９の局面は、第１〜８の局面において、前記外部回路は、前記ＬＥＤのカソード側の電圧を検出し、その電圧に従って前記制御回路を制御する。
従って、第９の局面によれば、制御回路の制御を最適化することができる。
【００１７】
例えば、第７の局面を引用する第９の局面では、ＬＥＤのカソード側の電圧が最適値になるように制御回路の駆動トランジスタを制御させることにより、駆動トランジスタの電力損失を低減することが可能になり、ＬＥＤ駆動回路の高効率化を図ることができる。
また、第８の局面を引用する第９の局面では、ＬＥＤのカソード側の電圧が異常値を示す場合には、制御回路の駆動トランジスタによってＬＥＤに流れる電流を強制的にオフ制御させることにより、ＬＥＤを強制的に消灯させてＬＥＤの破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を具体化した第１実施形態のＬＥＤ駆動回路１０の回路図。
【図２】本発明を具体化した第２実施形態のＬＥＤ駆動回路２０の回路図。
【図３】本発明を具体化した第３実施形態のＬＥＤ駆動回路２０の回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した各実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、各実施形態において、同一の構成部材および構成要素については符号を等しくすると共に、同一内容の箇所については重複説明を省略する。
【００２０】
＜第１実施形態＞
図１に示すように、第１実施形態のＬＥＤ駆動回路１０は、ＬＥＤ直列回路１１、ＬＥＤ１２、定電流制御回路１３（ＮＰＮトランジスタ１３ａ、抵抗１３ｂ、オペアンプ１３ｃ）、バッファ回路１４（不平衡型差動増幅回路１４ａ、出力回路１４ｂ、ＰＮＰトランジスタ１４ｃ，１４ｄ、ＮＰＮトランジスタ１４ｅ、抵抗１４ｆ〜１４ｈ）、ＡＤ変換回路１５、参照電圧生成回路１６から構成されており、直流電源Ｖccから電源が供給されている。
【００２１】
ＬＥＤ直列回路１１は直列接続された複数個のＬＥＤ１２から構成されており、ＬＥＤ直列回路１１のアノード側は直流電源Ｖcc接続されて直流電圧Ｖccが印加されている。尚、説明を分かり易くするため、直流電圧は直流電源と同一符号にしてある。
定電流制御回路１３は、ＬＥＤ直列回路１１のカソード側であるノードαにコレクタが接続されたＮＰＮトランジスタ（駆動トランジスタ）１３ａと、トランジスタ１３ａのエミッタとアースとの間に接続された抵抗１３ｂと、反転入力端子がトランジスタ１３ａのエミッタに接続されると共に出力端子がトランジスタ１３ａのベースに接続されたオペアンプ１３ｃとから構成されている。
【００２２】
バッファ回路１４は、不平衡型差動増幅回路１４ａおよび出力回路１４ｂを備えたボルテージフォロア回路であり、ＰＮＰトランジスタ１４ｃ，１４ｄ、ＮＰＮトランジスタ１４ｅ、抵抗１４ｆ〜１４ｈから構成され、直流電源Ｖccおよびアースに接続されている。
【００２３】
不平衡型差動増幅回路１４ａは、差動入力トランジスタとして機能するトランジスタ１４ｃ，１４ｄと、各トランジスタ１４ｃ，１４ｄのコレクタ電流（バイアス電流）を設定するためのバイアス抵抗として機能する抵抗１４ｆと、トランジスタ１４ｃの負荷となる抵抗１４ｇとから構成されている。
すなわち、トランジスタ１４ｃ，１４ｄのエミッタは抵抗１４ｆを介して直流電源Ｖccに接続され、トランジスタ１４ｃのコレクタは抵抗１４ｇを介してアースに接続され、トランジスタ１４ｃのコレクタはアースに接続されている。
【００２４】
出力回路１４ｂは、ＮＰＮトランジスタ１４ｅおよび抵抗１４ｈから構成されるエミッタ接地回路である。
すなわち、トランジスタ１４ｅのエミッタはアースに接続され、トランジスタ１４ｅのコレクタはバイアス抵抗および負荷として機能する抵抗１４ｈを介して直流電源Ｖccに接続されている。
【００２５】
そして、不平衡型差動増幅回路１４ａの非反転入力端子であるトランジスタ１４ｃのベースは、ＬＥＤ直列回路１１のノードαに接続されている。
また、出力回路１４ｂの入力端子であるトランジスタ１４ｅのベースは、不平衡型差動増幅回路１４ａの出力端子であるトランジスタ１４ｃのコレクタに接続されている。
また、不平衡型差動増幅回路１４ａの反転入力端子であるトランジスタ１４ｄのベースは、出力回路１４ｂの出力端子であるトランジスタ１４ｅのコレクタに直接接続され、ボルテージフォロア回路が構成されている。
【００２６】
バッファ回路１４は、ＬＥＤ直列回路１１のカソード側であるノードαの電圧が入力信号として入力され、そのノードαの電圧を出力信号として出力する。ここで、バッファ回路１４はボルテージフォロア回路であるため、その電圧増幅率は１である。
ＡＤ変換回路１５は、バッファ回路１４（出力回路１４ｂ）の出力信号が入力され、アナログ信号であるバッファ回路１４の出力信号（出力電圧）を、デジタル信号に変換して出力する。
参照電圧生成回路１６は、ＡＤ変換回路１５から出力されたデジタル信号に基づいて参照電圧Ｖrefを生成し、その参照電圧Ｖrefを定電流制御回路１３のオペアンプ１３ｃの非反転入力端子へ出力する。
【００２７】
次に、ＬＥＤ駆動回路１０の動作について説明する。
定電流制御回路１３は、オペアンプ１３ｃの反転入力端子に入力された駆動トランジスタ１３ａのコレクタ電圧（負帰還電圧）が、オペアンプ１３ｃの非反転入力端子に入力される参照電圧Ｖrefと同一になるように、オペアンプ１３ｃの出力電圧（駆動トランジスタ１３ａのベース電圧）を制御することにより、駆動トランジスタ１３ａに流れる電流（ＬＥＤ直列回路１１に流れる各ＬＥＤ１２の駆動電流）が、参照電圧Ｖrefを抵抗１３ｂの抵抗値Ｒで除算して得られる設定電流値（Ｖref ／Ｒ）と同一になるようにフィードバック制御する。
その結果、ＬＥＤ直列回路１１の各ＬＥＤ１２は定電流制御回路１３によって定電流駆動され、各ＬＥＤ１２の明るさは一定に維持される。
【００２８】
ＬＥＤ直列回路１１のカソード側であるノードαの電圧は、バッファ回路１４を介して、ＡＤ変換回路１５へ出力され、アナログ信号であるノードαの電圧はＡＤ変換回路１５でデジタル信号に変換される。
参照電圧生成回路１６は、デジタル信号に変換されたノードαの電圧を最適値にするための参照電圧Ｖrefを生成する。
すなわち、ＬＥＤ駆動回路１０では、ＬＥＤ直列回路１１のカソード側の電圧（ノードαの電圧）を検出し、その電圧に応じて定電流制御回路１３の駆動トランジスタ１３ａを制御するために、外部回路としてＡＤ変換回路１５および参照電圧生成回路１６が設けられている。
【００２９】
［第１実施形態の作用・効果］
第１実施形態のＬＥＤ駆動回路１０によれば、以下の作用・効果を得ることができる。
【００３０】
［１］バッファ回路１４は、ＰＮＰトランジスタ１４ｃ，１４ｄ、ＮＰＮトランジスタ１４ｅ、抵抗１４ｆ〜１４ｈから成るディスクリート構成である。
そして、バッファ回路１４の不平衡差動増幅回路１４ａにおける差動入力トランジスタとして機能するトランジスタ１４ｃ，１４ｄはＰＮＰトランジスタであるため、バッファ回路１４は入力信号の吐き出し型である。
すなわち、ＬＥＤ直列回路１１のカソード側であるノードαからトランジスタ１４ｃのベースへ電流が流れ込むことは無い。
【００３１】
バッファ回路１４を設けない場合に、外部回路であるＡＤ変換回路１５の入力側が信号電流の吸い込み型であると、定電流制御回路１３が駆動トランジスタ１３ａをオフ制御させて各ＬＥＤ１２を消灯させたとき、ＡＤ変換回路１５の入力側に流れ込む信号電流（吸い込み電流）が各ＬＥＤ１２にも流れることになるが、各ＬＥＤ１２は微少電流（例えば、１μＡ）が流れても人間の目で認識できる光を放射するため、各ＬＥＤ１２が完全に消灯せずに微灯状態になってしまう。
【００３２】
ＬＥＤ駆動回路１０では、ノードαとＡＤ変換回路１５との間に、入力信号の吐き出し型のバッファ回路１４が挿入されているため、定電流制御回路１３が各ＬＥＤ１２を消灯させたとき、各ＬＥＤ１２に電流が流れることが無く、各ＬＥＤ１２を完全に消灯させることができる。
そして、バッファ回路１４はディスクリート構成であるため、ＬＥＤ直列回路１１を構成する直列接続されたＬＥＤ１２の個数が多く、ＬＥＤ直列回路１１に印加される直流電圧Ｖccが高い場合でも、簡単な構成で安価にバッファ回路１４を具体化することが可能であるため、ＬＥＤ駆動回路１０を低コストに提供できる。
【００３３】
また、各トランジスタ１４ｃ〜１４ｅはバイポーラトランジスタであるが、他のトランジスタ（例えば、ＭＯＳトランジスタなど）に比べて安価であるため、ＬＥＤ駆動回路１０の低コスト化を図ることができる。
【００３４】
［２］バッファ１４は、入力信号の吐き出し型の不平衡差動増幅回路１４ａと、不平衡差動増幅回路１４ａの出力信号を増幅する出力回路１４ｂとを備える。
そして、バッファ回路１４は、出力回路１４ｂの出力端子が不平衡差動増幅回路１４ａの反転入力端子に直接接続されたボルテージフォロア回路である。
また、出力回路１４ｂは、１個のＮＰＮトランジスタ１４ｅのエミッタ接地回路から成る。
従って、バッファ回路１４は簡単な構成で安価に具体化できる。
【００３５】
［３］定電流制御回路１３は、各ＬＥＤ１２に直列接続された駆動トランジスタ１３ａを備え、駆動トランジスタ１３ａに流れる電流を一定に制御することにより、各ＬＥＤ１２を定電流駆動するため、各ＬＥＤ１２の明るさを一定に維持できる。
【００３６】
［４］外部回路であるＡＤ変換回路１５および参照電圧生成回路１６は、ＬＥＤ直列回路１１のカソード側であるノードαの電圧を最適値にするための参照電圧Ｖrefを生成し、その参照電圧Ｖrefに従って定電流制御回路１３に駆動トランジスタ１３ａを制御させるため、駆動トランジスタ１３ａの電力損失を低減することが可能になり、ＬＥＤ駆動回路１０の高効率化を図ることができる。
【００３７】
＜第２実施形態＞
図２に示すように、第２実施形態のＬＥＤ駆動回路２０は、ＬＥＤ直列回路１１、ＬＥＤ１２、定電流制御回路１３（ＮＰＮトランジスタ１３ａ、抵抗１３ｂ、オペアンプ１３ｃ）、バッファ回路１４（不平衡型差動増幅回路１４ａ、出力回路１４ｂ、ＰＭＯＳトランジスタ１４ｃ，１４ｄ、ＮＭＯＳトランジスタ１４ｅ、抵抗１４ｆ〜１４ｈ）、ＡＤ変換回路１５、参照電圧生成回路１６から構成されており、直流電源Ｖccから電源が供給されている。
【００３８】
第２実施形態のＬＥＤ駆動回路２０において、第１実施形態のＬＥＤ駆動回路１０と異なるのは、バッファ回路１４を構成するトランジスタ１４ｃ〜１４ｅがＭＯＳトランジスタに置き換えられている点だけである。
【００３９】
［第２実施形態の作用・効果］
第２実施形態のＬＥＤ駆動回路２０によれば、第１実施形態の前記［３］［４］と同様の作用・効果に加えて、以下の作用・効果を得ることができる。
【００４０】
［５］バッファ回路１４は、ＰＭＯＳトランジスタ１４ｃ，１４ｄ、ＮＭＯＳトランジスタ１４ｅ、抵抗１４ｆ〜１４ｈから成るディスクリート構成である。
そして、バッファ回路１４の不平衡差動増幅回路１４ａにおける差動入力トランジスタとして機能するトランジスタ１４ｃ，１４ｄはＰＭＯＳトランジスタであるため、バッファ回路１４は入力信号の吐き出し型である。
すなわち、ＬＥＤ直列回路１１のカソード側であるノードαからトランジスタ１４ｃのゲートに電流が流れ込むことは無い。
【００４１】
従って、第２実施形態のＬＥＤ駆動回路２０によれば、第１実施形態のＬＥＤ駆動回路１０の前記［１］と同様の効果が得られる。
また、各トランジスタ１４ｃ〜１４ｅはＭＯＳトランジスタであるが、他のトランジスタ（例えば、バイポーラトランジスタなど）に比べて駆動電力が少なくて済むため、ＬＥＤ駆動回路の低消費電力化を図ることができる。
【００４２】
［６］出力回路１４ｂは、１個のＮＭＯＳトランジスタ１４ｅのソース接地回路から成る。
従って、バッファ回路１４は簡単な構成で安価に具体化できる。
【００４３】
＜第３実施形態＞
図３に示すように、第３実施形態のＬＥＤ駆動回路３０は、ＬＥＤ直列回路１１、ＬＥＤ１２、バッファ回路１４（不平衡型差動増幅回路１４ａ、出力回路１４ｂ、ＰＮＰトランジスタ１４ｃ，１４ｄ、ＮＰＮトランジスタ１４ｅ、抵抗１４ｆ〜１４ｈ）、点灯制御回路３１（ＮＰＮトランジスタ１３ａ、抵抗１３ｂ、オン・オフ制御回路３１ａ）、比較回路３２、強制停止回路３３から構成されており、直流電源Ｖccから電源が供給されている。
【００４４】
第３実施形態のＬＥＤ駆動回路３０において、第１実施形態のＬＥＤ駆動回路１０と異なるのは、定電流制御回路１３、ＡＤ変換回路１５、参照電圧生成回路１６がそれぞれ、点灯制御回路３１、比較回路３２、強制停止回路３３に置き換えられている点だけである。
【００４５】
点灯制御回路３１は、ＮＰＮトランジスタ（駆動トランジスタ）１３ａ、抵抗１３ｂ、オン・オフ制御回路３１ａから構成され、ＬＥＤ直列回路１１の各ＬＥＤ１２の点灯・消灯を切替制御する。
オン・オフ制御回路３１ａは、駆動トランジスタ１３ａのベースに接続され、駆動トランジスタ１３ａをオン制御することにより各ＬＥＤ１２を一括して点灯させると共に、駆動トランジスタ１３ａをオフ制御することにより各ＬＥＤ１２を一括して消灯させる。
そのため、ＬＥＤ駆動回路３０によれば、各ＬＥＤ１２の点灯・消灯を簡単に切り替えることができる。
すなわち、直流電源ＶccとＬＥＤ直列回路１１と点灯制御回路３１から成る回路は、特許文献２の従来技術（図６参照）の回路に相当する。
【００４６】
比較回路３２は、バッファ回路１４の出力信号（ＬＥＤ直列回路１１のカソード側であるノードαの電圧）が入力され、ノードαの電圧と設定電圧とを比較する。
強制停止回路３３は、比較回路３２の比較結果に基づき、ノードαの電圧が設定電圧を超える場合には異常値であるとして、点灯制御回路３１の駆動トランジスタ１３ａによって各ＬＥＤ１２に流れる電流を強制的にオフ制御させることにより、各ＬＥＤ１２を強制的に消灯させて各ＬＥＤ１２の破損を防止させる。
【００４７】
すなわち、ＬＥＤ駆動回路３０では、ＬＥＤ直列回路１１のカソード側の電圧（ノードαの電圧）を検出し、その電圧に応じて点灯制御回路３１の駆動トランジスタ１３ａを制御するために、外部回路として比較回路３２および強制停止回路３３が設けられている。
【００４８】
バッファ回路１４を設けない場合に、外部回路である比較回路３２の入力側が信号電流の吸い込み型であると、点灯制御回路３１が駆動トランジスタ１３ａをオフ制御させて各ＬＥＤ１２を消灯させたとき、比較回路３２の入力側に流れ込む信号電流が各ＬＥＤ１２にも流れることになるが、各ＬＥＤ１２は微少電流が流れても人間の目で認識できる光を放射するため、各ＬＥＤ１２が完全に消灯せずに微灯状態になってしまう。
【００４９】
ＬＥＤ駆動回路３０では、ノードαと比較回路３２との間に、入力信号の吐き出し型のバッファ回路１４が挿入されているため、点灯制御回路３１が各ＬＥＤ１２を消灯させたとき、各ＬＥＤ１２に電流が流れることが無く、各ＬＥＤ１２を完全に消灯させることができる。
従って、第３実施形態のＬＥＤ駆動回路３０によれば、第１実施形態のＬＥＤ駆動回路１０の前記［１］［２］と同様の作用・効果が得られる。
【００５０】
＜別の実施形態＞
本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、前記各実施形態と同等もしくはそれ以上の作用・効果を得ることができる。
【００５１】
［Ａ］第１実施形態および第２実施形態では、直列接続された複数個のＬＥＤ１２を備えているが、本発明は、ＬＥＤ１２を１個だけ備えるＬＥＤ駆動回路に適用してもよい。
【００５２】
［Ｂ］第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせて実施してもよい。
【００５３】
［Ｃ］第１実施形態において、出力回路１４ｂのＮＰＮトランジスタ１４ｅをＮＭＯＳトランジスタに置き換えてもよい。
また、第２実施形態において、出力回路１４ｂのＮＭＯＳトランジスタ１４ｅをＮＰＮトランジスタに置き換えてもよい。
【００５４】
［Ｄ］前記各実施形態を適宜組み合わせて実施してもよく、その場合には組み合わせた実施形態の作用・効果を合わせもたせたり、相乗効果を得ることができる。
【００５５】
本発明は、前記各局面および前記各実施形態の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様も本発明に含まれる。本明細書の中で明示した論文、公開特許公報、特許公報などの内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。
【符号の説明】
【００５６】
１０，２０，３０…ＬＥＤ駆動回路
１１…ＬＥＤ直列回路
１２…ＬＥＤ
１３…定電流制御回路（制御回路）
１３ａ…ＮＰＮトランジスタ（駆動トランジスタ）
１３ｂ…抵抗
１３ｃ…オペアンプ
１４…バッファ回路
１４ａ…不平衡型差動増幅回路
１４ｂ…出力回路
１４ｃ，１４ｄ…ＰＮＰトランジスタ（ＰＭＯＳトランジスタ：差動入力トランジスタ）
１４ｅ…ＮＰＮトランジスタ（ＮＭＯＳトランジスタ）
１５…ＡＤ変換回路（外部回路）
１６…参照電圧生成回路（外部回路）
３１…点灯制御回路（制御回路）
３２…比較回路（外部回路）
３３…強制停止回路（外部回路）
【技術分野】
【０００１】
本発明はＬＥＤ駆動回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、直列接続された複数個のＬＥＤと、それらＬＥＤに直列接続された駆動トランジスタとを備え、駆動トランジスタに流れる電流を一定に制御し、ＬＥＤを定電流駆動することにより、ＬＥＤの明るさを一定に維持するＬＥＤ駆動回路が提案されている（特許文献１，３参照）。
【０００３】
また、直列接続された複数個のＬＥＤと、それらＬＥＤに直列接続された駆動トランジスタ（スイッチング素子）とを備え、駆動トランジスタによってＬＥＤに流れる電流をオン・オフ制御することにより、ＬＥＤの点灯・消灯を切り替えるＬＥＤ駆動回路が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１１６８５９号公報
【特許文献２】特開２００８−１０３４７０号公報
【特許文献３】特開２００７−１４２１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記ＬＥＤ駆動回路において、複数個のＬＥＤが直列接続された回路（ＬＥＤ直列回路）のカソード側の電圧を検出し、その電圧に応じて駆動トランジスタを制御するため、前記カソード側に各種外部回路（例えば、ＡＤ（Analog Digital）変換回路、比較回路など）を接続することが考えられる。
【０００６】
その外部回路の入力側が信号電流の吸い込み型である場合には、駆動トランジスタをオフさせてＬＥＤを消灯させたとき、外部回路の入力側に流れ込む信号電流（吸い込み電流）がＬＥＤ直列回路にも流れることになるが、ＬＥＤは微少電流（例えば、１μＡ）が流れても人間の目で認識できる光を放射するため、ＬＥＤが完全に消灯せずに微灯状態になるという問題がある。
【０００７】
そこで、ＬＥＤ直列回路のカソード側と前記外部回路との間に、入力側が信号電流の吐き出し型であるＩＣ式オペアンプを挿入することが考えられる。
しかし、ＬＥＤ直列回路を構成するＬＥＤの個数が多く、ＬＥＤ直列回路に印加される電圧が高い場合（例えば、３０Ｖ以上）には、高圧対応の特殊なＩＣ式オペアンプが必要となり、吐き出し型で且つ高圧対応のＩＣ式オペアンプは高価であるため、ＬＥＤ駆動回路が高コストになるという問題がある。
【０００８】
本発明は前記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、ＬＥＤを完全に消灯させることが可能なＬＥＤ駆動回路を低コストに提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは前記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、下記のように本発明の各局面に想到した。
【００１０】
＜第１の局面＞
第１の局面は、
１個または直列接続された複数個のＬＥＤと、
前記ＬＥＤの点灯を制御する制御回路と、
前記ＬＥＤのカソード側の電圧が入力信号として入力されるバッファ回路と、
前記バッファ回路の出力信号が入力される外部回路と
を備えたＬＥＤ駆動回路であって、
前記バッファ回路は、入力信号の吐き出し型でディスクリート構成である。
【００１１】
バッファ回路を設けない場合に、外部回路の入力側が信号電流の吸い込み型であると、制御回路がＬＥＤを消灯させたとき、外部回路の入力側に流れ込む信号電流（吸い込み電流）がＬＥＤにも流れることになるが、ＬＥＤは微少電流が流れても人間の目で認識できる光を放射するため、ＬＥＤが完全に消灯せずに微灯状態になってしまう。
第１の局面では、ＬＥＤのカソード側と外部回路との間に、入力信号の吐き出し型のバッファ回路が挿入されているため、制御回路がＬＥＤを消灯させたとき、ＬＥＤに電流が流れることが無く、ＬＥＤを完全に消灯させることができる。
そして、バッファ回路はディスクリート構成であるため、直列接続されたＬＥＤの個数が多く、その直列接続されたＬＥＤから成るＬＥＤ直列回路に印加される電圧が高い場合でも、簡単な構成で安価にバッファ回路を具体化することが可能であるため、ＬＥＤ駆動回路を低コストに提供できる。
【００１２】
＜第２〜第６の局面＞
第２の局面は、第１の局面において、前記バッファ回路は、前記ＬＥＤのカソード側の電圧が入力信号として入力される、入力信号の吐き出し型の差動増幅回路と、前記差動増幅回路の出力信号を増幅する出力回路とを備える。
第３の局面は、第２の局面において、前記バッファ回路は、前記出力回路の出力端子が、前記差動増幅回路の反転入力端子に直接接続されたボルテージフォロア回路である。
第４の局面は、第１または第２の局面において、前記差動増幅回路の差動入力トランジスタはＰＮＰトランジスタである。
第５の局面は、第１または第２の局面において、前記差動増幅回路の差動入力トランジスタはＰＭＯＳトランジスタである。
第６の局面は、第２〜５の局面において、前記出力回路は、１個のトランジスタのエミッタ接地回路またはソース接地回路から成る。
【００１３】
従って、第２〜第６の局面によれば、簡単な構成で安価にバッファ回路を具体化できる。
また、第４の局面によれば、バイポーラトランジスタは、他のトランジスタ（例えば、ＭＯＳトランジスタなど）に比べて安価であるため、ＬＥＤ駆動回路の低コスト化を図ることができる。
また、第５の局面によれば、ＭＯＳトランジスタは、他のトランジスタ（例えば、バイポーラトランジスタなど）に比べて駆動電力が少なくて済むため、ＬＥＤ駆動回路の低消費電力化を図ることができる。
【００１４】
＜第７の局面＞
第７の局面は、第１〜６の局面において、前記制御回路は、前記ＬＥＤに直列接続された駆動トランジスタを備え、前記駆動トランジスタに流れる電流を一定に制御することにより、前記ＬＥＤを定電流駆動する。
従って、第７の局面によれば、第１〜６の局面の作用・効果に加えて、ＬＥＤの明るさを一定に維持できる。
【００１５】
＜第８の局面＞
第８の局面は、第１〜６の局面において、前記制御回路は、前記ＬＥＤに直列接続された駆動トランジスタを備え、駆動トランジスタによってＬＥＤに流れる電流をオン・オフ制御することにより、ＬＥＤの点灯・消灯を切り替える。
従って、第８の局面によれば、第１〜６の局面の作用・効果に加えて、ＬＥＤの点灯・消灯を簡単に切り替えることができる。
【００１６】
＜第９の局面＞
第９の局面は、第１〜８の局面において、前記外部回路は、前記ＬＥＤのカソード側の電圧を検出し、その電圧に従って前記制御回路を制御する。
従って、第９の局面によれば、制御回路の制御を最適化することができる。
【００１７】
例えば、第７の局面を引用する第９の局面では、ＬＥＤのカソード側の電圧が最適値になるように制御回路の駆動トランジスタを制御させることにより、駆動トランジスタの電力損失を低減することが可能になり、ＬＥＤ駆動回路の高効率化を図ることができる。
また、第８の局面を引用する第９の局面では、ＬＥＤのカソード側の電圧が異常値を示す場合には、制御回路の駆動トランジスタによってＬＥＤに流れる電流を強制的にオフ制御させることにより、ＬＥＤを強制的に消灯させてＬＥＤの破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を具体化した第１実施形態のＬＥＤ駆動回路１０の回路図。
【図２】本発明を具体化した第２実施形態のＬＥＤ駆動回路２０の回路図。
【図３】本発明を具体化した第３実施形態のＬＥＤ駆動回路２０の回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した各実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、各実施形態において、同一の構成部材および構成要素については符号を等しくすると共に、同一内容の箇所については重複説明を省略する。
【００２０】
＜第１実施形態＞
図１に示すように、第１実施形態のＬＥＤ駆動回路１０は、ＬＥＤ直列回路１１、ＬＥＤ１２、定電流制御回路１３（ＮＰＮトランジスタ１３ａ、抵抗１３ｂ、オペアンプ１３ｃ）、バッファ回路１４（不平衡型差動増幅回路１４ａ、出力回路１４ｂ、ＰＮＰトランジスタ１４ｃ，１４ｄ、ＮＰＮトランジスタ１４ｅ、抵抗１４ｆ〜１４ｈ）、ＡＤ変換回路１５、参照電圧生成回路１６から構成されており、直流電源Ｖccから電源が供給されている。
【００２１】
ＬＥＤ直列回路１１は直列接続された複数個のＬＥＤ１２から構成されており、ＬＥＤ直列回路１１のアノード側は直流電源Ｖcc接続されて直流電圧Ｖccが印加されている。尚、説明を分かり易くするため、直流電圧は直流電源と同一符号にしてある。
定電流制御回路１３は、ＬＥＤ直列回路１１のカソード側であるノードαにコレクタが接続されたＮＰＮトランジスタ（駆動トランジスタ）１３ａと、トランジスタ１３ａのエミッタとアースとの間に接続された抵抗１３ｂと、反転入力端子がトランジスタ１３ａのエミッタに接続されると共に出力端子がトランジスタ１３ａのベースに接続されたオペアンプ１３ｃとから構成されている。
【００２２】
バッファ回路１４は、不平衡型差動増幅回路１４ａおよび出力回路１４ｂを備えたボルテージフォロア回路であり、ＰＮＰトランジスタ１４ｃ，１４ｄ、ＮＰＮトランジスタ１４ｅ、抵抗１４ｆ〜１４ｈから構成され、直流電源Ｖccおよびアースに接続されている。
【００２３】
不平衡型差動増幅回路１４ａは、差動入力トランジスタとして機能するトランジスタ１４ｃ，１４ｄと、各トランジスタ１４ｃ，１４ｄのコレクタ電流（バイアス電流）を設定するためのバイアス抵抗として機能する抵抗１４ｆと、トランジスタ１４ｃの負荷となる抵抗１４ｇとから構成されている。
すなわち、トランジスタ１４ｃ，１４ｄのエミッタは抵抗１４ｆを介して直流電源Ｖccに接続され、トランジスタ１４ｃのコレクタは抵抗１４ｇを介してアースに接続され、トランジスタ１４ｃのコレクタはアースに接続されている。
【００２４】
出力回路１４ｂは、ＮＰＮトランジスタ１４ｅおよび抵抗１４ｈから構成されるエミッタ接地回路である。
すなわち、トランジスタ１４ｅのエミッタはアースに接続され、トランジスタ１４ｅのコレクタはバイアス抵抗および負荷として機能する抵抗１４ｈを介して直流電源Ｖccに接続されている。
【００２５】
そして、不平衡型差動増幅回路１４ａの非反転入力端子であるトランジスタ１４ｃのベースは、ＬＥＤ直列回路１１のノードαに接続されている。
また、出力回路１４ｂの入力端子であるトランジスタ１４ｅのベースは、不平衡型差動増幅回路１４ａの出力端子であるトランジスタ１４ｃのコレクタに接続されている。
また、不平衡型差動増幅回路１４ａの反転入力端子であるトランジスタ１４ｄのベースは、出力回路１４ｂの出力端子であるトランジスタ１４ｅのコレクタに直接接続され、ボルテージフォロア回路が構成されている。
【００２６】
バッファ回路１４は、ＬＥＤ直列回路１１のカソード側であるノードαの電圧が入力信号として入力され、そのノードαの電圧を出力信号として出力する。ここで、バッファ回路１４はボルテージフォロア回路であるため、その電圧増幅率は１である。
ＡＤ変換回路１５は、バッファ回路１４（出力回路１４ｂ）の出力信号が入力され、アナログ信号であるバッファ回路１４の出力信号（出力電圧）を、デジタル信号に変換して出力する。
参照電圧生成回路１６は、ＡＤ変換回路１５から出力されたデジタル信号に基づいて参照電圧Ｖrefを生成し、その参照電圧Ｖrefを定電流制御回路１３のオペアンプ１３ｃの非反転入力端子へ出力する。
【００２７】
次に、ＬＥＤ駆動回路１０の動作について説明する。
定電流制御回路１３は、オペアンプ１３ｃの反転入力端子に入力された駆動トランジスタ１３ａのコレクタ電圧（負帰還電圧）が、オペアンプ１３ｃの非反転入力端子に入力される参照電圧Ｖrefと同一になるように、オペアンプ１３ｃの出力電圧（駆動トランジスタ１３ａのベース電圧）を制御することにより、駆動トランジスタ１３ａに流れる電流（ＬＥＤ直列回路１１に流れる各ＬＥＤ１２の駆動電流）が、参照電圧Ｖrefを抵抗１３ｂの抵抗値Ｒで除算して得られる設定電流値（Ｖref ／Ｒ）と同一になるようにフィードバック制御する。
その結果、ＬＥＤ直列回路１１の各ＬＥＤ１２は定電流制御回路１３によって定電流駆動され、各ＬＥＤ１２の明るさは一定に維持される。
【００２８】
ＬＥＤ直列回路１１のカソード側であるノードαの電圧は、バッファ回路１４を介して、ＡＤ変換回路１５へ出力され、アナログ信号であるノードαの電圧はＡＤ変換回路１５でデジタル信号に変換される。
参照電圧生成回路１６は、デジタル信号に変換されたノードαの電圧を最適値にするための参照電圧Ｖrefを生成する。
すなわち、ＬＥＤ駆動回路１０では、ＬＥＤ直列回路１１のカソード側の電圧（ノードαの電圧）を検出し、その電圧に応じて定電流制御回路１３の駆動トランジスタ１３ａを制御するために、外部回路としてＡＤ変換回路１５および参照電圧生成回路１６が設けられている。
【００２９】
［第１実施形態の作用・効果］
第１実施形態のＬＥＤ駆動回路１０によれば、以下の作用・効果を得ることができる。
【００３０】
［１］バッファ回路１４は、ＰＮＰトランジスタ１４ｃ，１４ｄ、ＮＰＮトランジスタ１４ｅ、抵抗１４ｆ〜１４ｈから成るディスクリート構成である。
そして、バッファ回路１４の不平衡差動増幅回路１４ａにおける差動入力トランジスタとして機能するトランジスタ１４ｃ，１４ｄはＰＮＰトランジスタであるため、バッファ回路１４は入力信号の吐き出し型である。
すなわち、ＬＥＤ直列回路１１のカソード側であるノードαからトランジスタ１４ｃのベースへ電流が流れ込むことは無い。
【００３１】
バッファ回路１４を設けない場合に、外部回路であるＡＤ変換回路１５の入力側が信号電流の吸い込み型であると、定電流制御回路１３が駆動トランジスタ１３ａをオフ制御させて各ＬＥＤ１２を消灯させたとき、ＡＤ変換回路１５の入力側に流れ込む信号電流（吸い込み電流）が各ＬＥＤ１２にも流れることになるが、各ＬＥＤ１２は微少電流（例えば、１μＡ）が流れても人間の目で認識できる光を放射するため、各ＬＥＤ１２が完全に消灯せずに微灯状態になってしまう。
【００３２】
ＬＥＤ駆動回路１０では、ノードαとＡＤ変換回路１５との間に、入力信号の吐き出し型のバッファ回路１４が挿入されているため、定電流制御回路１３が各ＬＥＤ１２を消灯させたとき、各ＬＥＤ１２に電流が流れることが無く、各ＬＥＤ１２を完全に消灯させることができる。
そして、バッファ回路１４はディスクリート構成であるため、ＬＥＤ直列回路１１を構成する直列接続されたＬＥＤ１２の個数が多く、ＬＥＤ直列回路１１に印加される直流電圧Ｖccが高い場合でも、簡単な構成で安価にバッファ回路１４を具体化することが可能であるため、ＬＥＤ駆動回路１０を低コストに提供できる。
【００３３】
また、各トランジスタ１４ｃ〜１４ｅはバイポーラトランジスタであるが、他のトランジスタ（例えば、ＭＯＳトランジスタなど）に比べて安価であるため、ＬＥＤ駆動回路１０の低コスト化を図ることができる。
【００３４】
［２］バッファ１４は、入力信号の吐き出し型の不平衡差動増幅回路１４ａと、不平衡差動増幅回路１４ａの出力信号を増幅する出力回路１４ｂとを備える。
そして、バッファ回路１４は、出力回路１４ｂの出力端子が不平衡差動増幅回路１４ａの反転入力端子に直接接続されたボルテージフォロア回路である。
また、出力回路１４ｂは、１個のＮＰＮトランジスタ１４ｅのエミッタ接地回路から成る。
従って、バッファ回路１４は簡単な構成で安価に具体化できる。
【００３５】
［３］定電流制御回路１３は、各ＬＥＤ１２に直列接続された駆動トランジスタ１３ａを備え、駆動トランジスタ１３ａに流れる電流を一定に制御することにより、各ＬＥＤ１２を定電流駆動するため、各ＬＥＤ１２の明るさを一定に維持できる。
【００３６】
［４］外部回路であるＡＤ変換回路１５および参照電圧生成回路１６は、ＬＥＤ直列回路１１のカソード側であるノードαの電圧を最適値にするための参照電圧Ｖrefを生成し、その参照電圧Ｖrefに従って定電流制御回路１３に駆動トランジスタ１３ａを制御させるため、駆動トランジスタ１３ａの電力損失を低減することが可能になり、ＬＥＤ駆動回路１０の高効率化を図ることができる。
【００３７】
＜第２実施形態＞
図２に示すように、第２実施形態のＬＥＤ駆動回路２０は、ＬＥＤ直列回路１１、ＬＥＤ１２、定電流制御回路１３（ＮＰＮトランジスタ１３ａ、抵抗１３ｂ、オペアンプ１３ｃ）、バッファ回路１４（不平衡型差動増幅回路１４ａ、出力回路１４ｂ、ＰＭＯＳトランジスタ１４ｃ，１４ｄ、ＮＭＯＳトランジスタ１４ｅ、抵抗１４ｆ〜１４ｈ）、ＡＤ変換回路１５、参照電圧生成回路１６から構成されており、直流電源Ｖccから電源が供給されている。
【００３８】
第２実施形態のＬＥＤ駆動回路２０において、第１実施形態のＬＥＤ駆動回路１０と異なるのは、バッファ回路１４を構成するトランジスタ１４ｃ〜１４ｅがＭＯＳトランジスタに置き換えられている点だけである。
【００３９】
［第２実施形態の作用・効果］
第２実施形態のＬＥＤ駆動回路２０によれば、第１実施形態の前記［３］［４］と同様の作用・効果に加えて、以下の作用・効果を得ることができる。
【００４０】
［５］バッファ回路１４は、ＰＭＯＳトランジスタ１４ｃ，１４ｄ、ＮＭＯＳトランジスタ１４ｅ、抵抗１４ｆ〜１４ｈから成るディスクリート構成である。
そして、バッファ回路１４の不平衡差動増幅回路１４ａにおける差動入力トランジスタとして機能するトランジスタ１４ｃ，１４ｄはＰＭＯＳトランジスタであるため、バッファ回路１４は入力信号の吐き出し型である。
すなわち、ＬＥＤ直列回路１１のカソード側であるノードαからトランジスタ１４ｃのゲートに電流が流れ込むことは無い。
【００４１】
従って、第２実施形態のＬＥＤ駆動回路２０によれば、第１実施形態のＬＥＤ駆動回路１０の前記［１］と同様の効果が得られる。
また、各トランジスタ１４ｃ〜１４ｅはＭＯＳトランジスタであるが、他のトランジスタ（例えば、バイポーラトランジスタなど）に比べて駆動電力が少なくて済むため、ＬＥＤ駆動回路の低消費電力化を図ることができる。
【００４２】
［６］出力回路１４ｂは、１個のＮＭＯＳトランジスタ１４ｅのソース接地回路から成る。
従って、バッファ回路１４は簡単な構成で安価に具体化できる。
【００４３】
＜第３実施形態＞
図３に示すように、第３実施形態のＬＥＤ駆動回路３０は、ＬＥＤ直列回路１１、ＬＥＤ１２、バッファ回路１４（不平衡型差動増幅回路１４ａ、出力回路１４ｂ、ＰＮＰトランジスタ１４ｃ，１４ｄ、ＮＰＮトランジスタ１４ｅ、抵抗１４ｆ〜１４ｈ）、点灯制御回路３１（ＮＰＮトランジスタ１３ａ、抵抗１３ｂ、オン・オフ制御回路３１ａ）、比較回路３２、強制停止回路３３から構成されており、直流電源Ｖccから電源が供給されている。
【００４４】
第３実施形態のＬＥＤ駆動回路３０において、第１実施形態のＬＥＤ駆動回路１０と異なるのは、定電流制御回路１３、ＡＤ変換回路１５、参照電圧生成回路１６がそれぞれ、点灯制御回路３１、比較回路３２、強制停止回路３３に置き換えられている点だけである。
【００４５】
点灯制御回路３１は、ＮＰＮトランジスタ（駆動トランジスタ）１３ａ、抵抗１３ｂ、オン・オフ制御回路３１ａから構成され、ＬＥＤ直列回路１１の各ＬＥＤ１２の点灯・消灯を切替制御する。
オン・オフ制御回路３１ａは、駆動トランジスタ１３ａのベースに接続され、駆動トランジスタ１３ａをオン制御することにより各ＬＥＤ１２を一括して点灯させると共に、駆動トランジスタ１３ａをオフ制御することにより各ＬＥＤ１２を一括して消灯させる。
そのため、ＬＥＤ駆動回路３０によれば、各ＬＥＤ１２の点灯・消灯を簡単に切り替えることができる。
すなわち、直流電源ＶccとＬＥＤ直列回路１１と点灯制御回路３１から成る回路は、特許文献２の従来技術（図６参照）の回路に相当する。
【００４６】
比較回路３２は、バッファ回路１４の出力信号（ＬＥＤ直列回路１１のカソード側であるノードαの電圧）が入力され、ノードαの電圧と設定電圧とを比較する。
強制停止回路３３は、比較回路３２の比較結果に基づき、ノードαの電圧が設定電圧を超える場合には異常値であるとして、点灯制御回路３１の駆動トランジスタ１３ａによって各ＬＥＤ１２に流れる電流を強制的にオフ制御させることにより、各ＬＥＤ１２を強制的に消灯させて各ＬＥＤ１２の破損を防止させる。
【００４７】
すなわち、ＬＥＤ駆動回路３０では、ＬＥＤ直列回路１１のカソード側の電圧（ノードαの電圧）を検出し、その電圧に応じて点灯制御回路３１の駆動トランジスタ１３ａを制御するために、外部回路として比較回路３２および強制停止回路３３が設けられている。
【００４８】
バッファ回路１４を設けない場合に、外部回路である比較回路３２の入力側が信号電流の吸い込み型であると、点灯制御回路３１が駆動トランジスタ１３ａをオフ制御させて各ＬＥＤ１２を消灯させたとき、比較回路３２の入力側に流れ込む信号電流が各ＬＥＤ１２にも流れることになるが、各ＬＥＤ１２は微少電流が流れても人間の目で認識できる光を放射するため、各ＬＥＤ１２が完全に消灯せずに微灯状態になってしまう。
【００４９】
ＬＥＤ駆動回路３０では、ノードαと比較回路３２との間に、入力信号の吐き出し型のバッファ回路１４が挿入されているため、点灯制御回路３１が各ＬＥＤ１２を消灯させたとき、各ＬＥＤ１２に電流が流れることが無く、各ＬＥＤ１２を完全に消灯させることができる。
従って、第３実施形態のＬＥＤ駆動回路３０によれば、第１実施形態のＬＥＤ駆動回路１０の前記［１］［２］と同様の作用・効果が得られる。
【００５０】
＜別の実施形態＞
本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、前記各実施形態と同等もしくはそれ以上の作用・効果を得ることができる。
【００５１】
［Ａ］第１実施形態および第２実施形態では、直列接続された複数個のＬＥＤ１２を備えているが、本発明は、ＬＥＤ１２を１個だけ備えるＬＥＤ駆動回路に適用してもよい。
【００５２】
［Ｂ］第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせて実施してもよい。
【００５３】
［Ｃ］第１実施形態において、出力回路１４ｂのＮＰＮトランジスタ１４ｅをＮＭＯＳトランジスタに置き換えてもよい。
また、第２実施形態において、出力回路１４ｂのＮＭＯＳトランジスタ１４ｅをＮＰＮトランジスタに置き換えてもよい。
【００５４】
［Ｄ］前記各実施形態を適宜組み合わせて実施してもよく、その場合には組み合わせた実施形態の作用・効果を合わせもたせたり、相乗効果を得ることができる。
【００５５】
本発明は、前記各局面および前記各実施形態の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様も本発明に含まれる。本明細書の中で明示した論文、公開特許公報、特許公報などの内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。
【符号の説明】
【００５６】
１０，２０，３０…ＬＥＤ駆動回路
１１…ＬＥＤ直列回路
１２…ＬＥＤ
１３…定電流制御回路（制御回路）
１３ａ…ＮＰＮトランジスタ（駆動トランジスタ）
１３ｂ…抵抗
１３ｃ…オペアンプ
１４…バッファ回路
１４ａ…不平衡型差動増幅回路
１４ｂ…出力回路
１４ｃ，１４ｄ…ＰＮＰトランジスタ（ＰＭＯＳトランジスタ：差動入力トランジスタ）
１４ｅ…ＮＰＮトランジスタ（ＮＭＯＳトランジスタ）
１５…ＡＤ変換回路（外部回路）
１６…参照電圧生成回路（外部回路）
３１…点灯制御回路（制御回路）
３２…比較回路（外部回路）
３３…強制停止回路（外部回路）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１個または直列接続された複数個のＬＥＤと、
前記ＬＥＤの点灯を制御する制御回路と、
前記ＬＥＤのカソード側の電圧が入力信号として入力されるバッファ回路と、
前記バッファ回路の出力信号が入力される外部回路と
を備えたＬＥＤ駆動回路であって、
前記バッファ回路は、入力信号の吐き出し型でディスクリート構成であるＬＥＤ駆動回路。
【請求項２】
請求項１に記載のＬＥＤ駆動回路において、
前記バッファ回路は、
前記ＬＥＤのカソード側の電圧が入力信号として入力される、入力信号の吐き出し型の差動増幅回路と、
前記差動増幅回路の出力信号を増幅する出力回路と
を備えたＬＥＤ駆動回路。
【請求項３】
請求項２に記載のＬＥＤ駆動回路において、
前記バッファ回路は、前記出力回路の出力端子が、前記差動増幅回路の反転入力端子に直接接続されたボルテージフォロア回路であるＬＥＤ駆動回路。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のＬＥＤ駆動回路において、
前記差動増幅回路の差動入力トランジスタはＰＮＰトランジスタであるＬＥＤ駆動回路。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載のＬＥＤ駆動回路において、
前記差動増幅回路の差動入力トランジスタはＰＭＯＳトランジスタであるＬＥＤ駆動回路。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路において、
前記出力回路は、１個のトランジスタのエミッタ接地回路またはソース接地回路から成るＬＥＤ駆動回路。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路において、
前記制御回路は、前記ＬＥＤに直列接続された駆動トランジスタを備え、前記駆動トランジスタに流れる電流を一定に制御することにより、前記ＬＥＤを定電流駆動するＬＥＤ駆動回路。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路において、
前記制御回路は、前記ＬＥＤに直列接続された駆動トランジスタを備え、駆動トランジスタによってＬＥＤに流れる電流をオン・オフ制御することにより、ＬＥＤの点灯・消灯を切り替えるＬＥＤ駆動回路。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路において、
前記外部回路は、前記ＬＥＤのカソード側の電圧を検出し、その電圧に従って前記制御回路を制御するＬＥＤ駆動回路。
【請求項１】
１個または直列接続された複数個のＬＥＤと、
前記ＬＥＤの点灯を制御する制御回路と、
前記ＬＥＤのカソード側の電圧が入力信号として入力されるバッファ回路と、
前記バッファ回路の出力信号が入力される外部回路と
を備えたＬＥＤ駆動回路であって、
前記バッファ回路は、入力信号の吐き出し型でディスクリート構成であるＬＥＤ駆動回路。
【請求項２】
請求項１に記載のＬＥＤ駆動回路において、
前記バッファ回路は、
前記ＬＥＤのカソード側の電圧が入力信号として入力される、入力信号の吐き出し型の差動増幅回路と、
前記差動増幅回路の出力信号を増幅する出力回路と
を備えたＬＥＤ駆動回路。
【請求項３】
請求項２に記載のＬＥＤ駆動回路において、
前記バッファ回路は、前記出力回路の出力端子が、前記差動増幅回路の反転入力端子に直接接続されたボルテージフォロア回路であるＬＥＤ駆動回路。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のＬＥＤ駆動回路において、
前記差動増幅回路の差動入力トランジスタはＰＮＰトランジスタであるＬＥＤ駆動回路。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載のＬＥＤ駆動回路において、
前記差動増幅回路の差動入力トランジスタはＰＭＯＳトランジスタであるＬＥＤ駆動回路。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路において、
前記出力回路は、１個のトランジスタのエミッタ接地回路またはソース接地回路から成るＬＥＤ駆動回路。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路において、
前記制御回路は、前記ＬＥＤに直列接続された駆動トランジスタを備え、前記駆動トランジスタに流れる電流を一定に制御することにより、前記ＬＥＤを定電流駆動するＬＥＤ駆動回路。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路において、
前記制御回路は、前記ＬＥＤに直列接続された駆動トランジスタを備え、駆動トランジスタによってＬＥＤに流れる電流をオン・オフ制御することにより、ＬＥＤの点灯・消灯を切り替えるＬＥＤ駆動回路。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のＬＥＤ駆動回路において、
前記外部回路は、前記ＬＥＤのカソード側の電圧を検出し、その電圧に従って前記制御回路を制御するＬＥＤ駆動回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−５１２５９（Ｐ２０１３−５１２５９Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８７３４８（Ｐ２０１１−１８７３４８）
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
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