ＬＥＤ駆動装置
【課題】出力電流を容易かつ高精度に調整することが可能な車両用ＬＥＤ駆動装置を提供する。
【解決手段】外部接続される複数の電流設定抵抗ＲＬ、ＲＨ毎に複数の基準電流ＩＬ、ＩＨを各々独立して設定する電流設定部８０と、外部入力されるストップ信号ＳＴＯＰに基づいて基準電流ＩＬ、ＩＨのいずれか一つを選択する電流制御部４０と、電流制御部４０で選択された基準電流ＩＲＥＦに基づいて外部接続される発光ダイオード列ＬＥＤ１への出力電流ＩＯＵＴを制御する出力トランジスタ１０と、を有する。
【解決手段】外部接続される複数の電流設定抵抗ＲＬ、ＲＨ毎に複数の基準電流ＩＬ、ＩＨを各々独立して設定する電流設定部８０と、外部入力されるストップ信号ＳＴＯＰに基づいて基準電流ＩＬ、ＩＨのいずれか一つを選択する電流制御部４０と、電流制御部４０で選択された基準電流ＩＲＥＦに基づいて外部接続される発光ダイオード列ＬＥＤ１への出力電流ＩＯＵＴを制御する出力トランジスタ１０と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ＬＥＤ［Light Emitting Diode］（リアランプや室内灯など）の駆動制御を行う車両用ＬＥＤ駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１８は、車両用ＬＥＤ駆動装置の一従来例を示す回路図である。本従来例の車両用ＬＥＤ駆動装置において、テールランプ点灯時にはスイッチ２０１がオンとされて、スイッチ２０２がオフとされる。その結果、テールランプ点灯時には、バッテリ１００からスイッチ２０１、ダイオード３０１、抵抗４０１、及び、抵抗５００を介して、発光ダイオード列６００に電流Ｉ１が流される。一方、ブレーキランプ点灯時には、スイッチ２０１がオフとされて、スイッチ２０２がオンとされる。その結果、ブレーキランプ点灯時には、バッテリ１００からスイッチ２０２、ダイオード３０２、抵抗４０２、及び、抵抗５００を介して、発光ダイオード列６００に電流Ｉ２が流される。ここで、抵抗４０２は、抵抗４０１よりも小さい抵抗値を有する。従って、ブレーキランプ点灯時に流される電流Ｉ２は、テールランプ点灯時に流される電流Ｉ１よりも大きい電流値となり、発光ダイオード列６００は、ブレーキランプ点灯時の方がテールランプ点灯時よりも明るく発光する。
【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２００６−３１３８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来例の車両用ＬＥＤ駆動装置において、テールランプ点灯時及びブレーキランプ点灯時の発光ダイオード列６００の発光量を調整するためには、発光ダイオード列６００への電流経路上に設けられた抵抗４０１及び４０２の抵抗値を調整しなければならず、発光ダイオード列６００の発光量を高精度に調整することが困難であった。
【０００６】
本発明は、本願の発明者によって見い出された上記の問題点に鑑み、車両用ＬＥＤへの出力電流を容易かつ高精度に調整することが可能な車両用ＬＥＤ駆動装置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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る車両用ＬＥＤ駆動装置は、外部接続される複数の電流設定抵抗毎に複数の基準電流を各々独立して設定する電流設定部と、外部入力される制御信号に基づいて前記複数の基準電流のいずれか一つを選択する電流制御部と、前記電流制御部で選択された基準電流に基づいて外部接続される車両用ＬＥＤへの出力電流を制御する出力トランジスタと、を有する構成（第１の構成）とされている。
【０００８】
なお、上記第１の構成から成る車両用ＬＥＤ駆動装置は、異常の検出有無に応じたプロテクトバス信号の生成及びその外部入出力を行うプロテクトバス制御部をさらに有し、前記電流制御部は、前記プロテクトバス信号に基づいて前記車両用ＬＥＤへの電流供給可否を制御する構成（第２の構成）にするとよい。
【０００９】
また、上記第１または第２の構成から成る車両用ＬＥＤ駆動装置は、前記車両用ＬＥＤの地絡を検出するＬＥＤ地絡検出部をさらに有し、前記電流制御部は、前記車両用ＬＥＤの地絡時に前記出力電流の供給を強制オフさせる構成（第３の構成）にするとよい。
【００１０】
また、上記第３の構成から成る車両用ＬＥＤ駆動装置において、前記ＬＥＤ地絡検出部は、前記車両用ＬＥＤの順方向降下電圧またはこれに応じたモニタ電圧と第１閾値電圧とを比較してＬＥＤ地絡検出信号を生成する第１コンパレータと、前記車両用ＬＥＤの地絡解消時に前記車両用ＬＥＤへ電流を流し込んで順方向降下電圧を発生させる地絡復帰回路と、を含む構成（第４の構成）にするとよい。
【００１１】
また、上記第１〜第４いずれかの構成から成る車両用ＬＥＤ駆動装置は、前記車両用ＬＥＤのオープンを検出するＬＥＤオープン検出部をさらに有する構成（第５の構成）にするとよい。
【００１２】
また、上記第５の構成から成る車両用ＬＥＤ駆動装置において、前記ＬＥＤオープン検出部は、前記車両用ＬＥＤが外部接続される外部端子の端子電圧と第２閾値電圧とを比較してＬＥＤオープン検出信号を生成する第２コンパレータと、前記端子電圧と前記第２閾値電圧よりも低いクランプ電圧との差分を増幅して電流制限信号を生成するアンプと、を含み、前記電流制御部は、前記電流制限信号に基づいて前記端子電圧が前記クランプ電圧を上回らないように前記車両用ＬＥＤへの出力電流を制御する構成（第６の構成）にするとよい。
【００１３】
また、上記第１〜第６いずれかの構成から成る車両用ＬＥＤ駆動装置において、前記電流設定部は、前記複数の電流設定抵抗にそれぞれ定電圧を印加することにより、前記複数の基準電流を生成する構成（第７の構成）にするとよい。
【００１４】
また、上記第１〜第６いずれかの構成から成る車両用ＬＥＤ駆動装置において、前記電流設定部は、前記複数の電流設定抵抗にそれぞれ定電流を流すことにより、複数の電流設定電圧を生成し、さらに、複数の内部抵抗にそれぞれ前記複数の電流設定電圧を印加することにより、前記複数の基準電流を生成する構成（第８の構成）にするとよい。
【００１５】
また、上記第８の構成から成る車両用ＬＥＤ駆動装置において、前記複数の電流設定抵抗にはそれぞれ負特性サーミスタが並列に接続される構成（第９の構成）にするとよい。
【００１６】
また、上記第１〜第９いずれかの構成から成る車両用ＬＥＤ駆動装置において、前記電流制御部は、前記出力トランジスタと共にカレントミラーを形成し、自身に入力される前記基準電流に応じて前記出力トランジスタにミラー電流を発生させる入力トランジスタを含む構成（第１０の構成）にするとよい。
【００１７】
また、上記第１０の構成から成る車両用ＬＥＤ駆動装置は、前記入力トランジスタと前記出力トランジスタのソース・ドレイン間電圧を一致させるバイアス部をさらに有する構成（第１１の構成）にするとよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、車両用ＬＥＤへの出力電流を容易かつ高精度に調整することが可能な車両用ＬＥＤ駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る車両用ＬＥＤドライバＩＣの一構成例を示すブロック図
【図２】Ｈ／Ｌモード設定部３０と電流制御部４０の一構成例を示す回路図
【図３】バイアス部９０の一構成例を示す回路図
【図４】電流設定部８０の第１構成例を示す回路図
【図５】第１の電流設定特性を示すＲ／Ｉ相関図
【図６】電流設定部８０の第２構成例を示す回路図
【図７】第２の電流設定特性を示すＲ／Ｉ相関図
【図８】ＰＢＵＳ制御部７０の一構成例を示す回路図
【図９】プロテクトバス信号ＰＢＵＳの一利用例を示すアプリケーション図
【図１０】ＬＥＤ地絡検出部５０の第１構成例を示す回路図
【図１１】第１のＬＥＤ地絡検出動作を示すタイムチャート
【図１２】ＬＥＤ地絡検出部５０の第２構成例を示す回路図
【図１３】第２のＬＥＤ地絡検出動作を示すタイムチャート
【図１４】ＬＥＤオープン検出部６０の第１構成例を示す回路図
【図１５】ＬＥＤオープンの誤検出動作を示すタイムチャート
【図１６】ＬＥＤオープン検出部６０の第２構成例を示す回路図
【図１７】ＬＥＤオープンの誤検出回避動作を示すタイムチャート
【図１８】車両用ＬＥＤ駆動装置の一従来例を示す回路図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜全体ブロック図＞
図１は、本発明に係る車両用ＬＥＤドライバＩＣの一構成例を示すブロック図である。本構成例の車両用ＬＥＤドライバＩＣ１（以下、本ＩＣ１と呼ぶ）は、出力トランジスタ１０と、基準電圧生成部２０と、Ｈ／Ｌモード設定部３０と、電流制御部４０と、ＬＥＤ地絡検出部５０と、ＬＥＤオープン検出部６０と、プロテクトバス制御部７０（以下、ＰＢＵＳ制御部７０と呼ぶ）と、電流設定部８０と、を有する半導体集積回路装置である。
【００２１】
また、本ＩＣ１は、外部との電気的な接続を確立するための手段として、外部端子Ｔ１〜Ｔ７を有する。外部端子Ｔ１は、点灯信号入力端子（ＶＩＮ端子）である。外部端子Ｔ２は、ブレーキ灯入力端子（ＳＴＯＰ端子）である。外部端子Ｔ３は、異常検出入出力端子（ＰＢＵＳ端子）である。外部端子Ｔ４は、Ｌモード用の電流設定端子（ＩＳＥＴＬ端子）である。外部端子Ｔ５は、Ｈモード用の電流設定端子（ＩＳＥＴＨ端子）である。外部端子Ｔ６は、グランド端子（ＧＮＤ端子）である。外部端子Ｔ７は、電流出力端子（ＩＯＵＴ端子）である。
【００２２】
また、本ＩＣ１には、バッテリＥ１と、スイッチＳＷ１及びＳＷ２と、ダイオードＤ１〜Ｄ３と、ツェナダイオードＺＤ１と、コンデンサＣ１と、プルアップ抵抗Ｒ１と、電流設定抵抗ＲＬ及びＲＨと、発光ダイオード列ＬＥＤ１と、が外部接続される。
【００２３】
バッテリＥ１の正極端は、スイッチＳＷ１及びＳＷ２の第１端に各々接続されている。バッテリＥ１の負極端は、接地端に接続されている。スイッチＳＷ２の第２端は、ダイオードＤ１のアノードに接続されている。スイッチＳＷ２の第２端は、ダイオードＤ２及びＤ３のアノードに各々接続されている。ダイオードＤ１及びＤ２のカソードは、いずれも外部端子Ｔ１に接続されている。ダイオードＤ３のカソードは、外部端子Ｔ２に接続されている。ツェナダイオードＺＤ１のカソードは、外部端子Ｔ１に接続されている。ツェナダイオードＺＤ１のアノードは、接地端に接続されている。コンデンサＣ１の第１端は、外部端子Ｔ１に接続されている。コンデンサＣ１の第２端は、接地端に接続されている。プルアップ抵抗Ｒ１の第１端は、外部端子Ｔ１（入力電圧ＶＩＮの印加端）またはバッテリＥ１の正極端（バッテリ電圧ＢＡＴの印加端）に接続されている。プルアップ抵抗Ｒ１の第２端は、外部端子Ｔ３に接続されている。電流設定抵抗ＲＬの第１端は、外部端子Ｔ４に接続されている。電流設定抵抗ＲＨの第１端は、外部端子Ｔ５に接続されている。電流設定抵抗ＲＬ及びＲＨの第２端は、いずれも接地端に接続されている。外部端子Ｔ６は接地端に接続されている。外部端子Ｔ７は、発光ダイオード列ＬＥＤ１のアノードに接続されている。発光ダイオード列ＬＥＤ１のカソードは、接地端に接続されている。
【００２４】
テールランプ点灯時にはスイッチＳＷ１がオンとされて、スイッチＳＷ２がオフとされる。その結果、テールランプ点灯時には、バッテリＥ１からスイッチＳＷ１とダイオードＤ１を介して外部端子Ｔ１に入力電圧ＶＩＮが印加される。また、外部端子Ｔ２に入力されるストップ信号ＳＴＯＰは、ローレベル（ハイインピーダンス）となる。一方、ブレーキランプ点灯時には、スイッチＳＷ１がオフとされて、スイッチＳＷ２がオンとされる。その結果、ブレーキランプ点灯時には、バッテリＥ１からスイッチＳＷ２とダイオードＤ２を介して外部端子Ｔ２に入力電圧ＶＩＮが印加される。また、外部端子Ｔ２に入力されるストップ信号ＳＴＯＰは、ハイレベル（バッテリ電圧ＢＡＴ）となる。
【００２５】
＜回路ブロックの概要＞
出力トランジスタ１０は、電流制御部４０の指示に基づいて発光ダイオード列ＬＥＤ１への出力電流ＩＯＵＴを制御するスイッチ素子である。本ＩＣ１では、出力トランジスタ１０として、Ｐチャネル型ＭＯＳ［Metal Oxide Semiconductor］電界効果トランジスタが用いられている。出力トランジスタ１０のソース及びバックゲートは、外部端子Ｔ１に接続されている。出力トランジスタ１０のドレインは、外部端子Ｔ７に接続されている。出力トランジスタ１０のゲートは、電流制御部４０に接続されている。
【００２６】
基準電圧生成部２０は、外部端子Ｔ１に印加される入力電圧ＶＩＮから所定の基準電圧ＶＲＥＦを生成する。
【００２７】
Ｈ／Ｌモード設定部３０は、外部端子Ｔ２に入力されるストップ信号ＳＴＯＰに基づいてモード設定信号ＭＯＤＥを生成し、これを電流制御部４０に出力する。
【００２８】
電流制御部４０は、モード設定信号ＭＯＤＥに基づいて第１基準電流ＩＬと第２基準電流ＩＨの一方を基準電流ＩＲＥＦとして選択し、これに応じた出力電流ＩＯＵＴが発光ダイオード列ＬＥＤ１に供給されるように、出力トランジスタ１０の駆動制御を行う。
【００２９】
ＬＥＤ地絡検出部５０は、発光ダイオード列ＬＥＤ１の地絡（外部端子Ｔ７が接地端またはこれに準ずる低電位端にショートした状態）を検出して、ＬＥＤ地絡検出信号ＤＥＴ１を出力する。ＬＥＤ地絡検出信号ＤＥＴ１は、ＬＥＤ地絡の未検出時にはローレベルとなり、ＬＥＤ地絡の検出時にはハイレベルとなる２値信号である。
【００３０】
ＬＥＤオープン検出部６０は、発光ダイオード列ＬＥＤのオープン（外部端子Ｔ７から発光ダイオード列ＬＥＤが外れた状態）を検出して、ＬＥＤオープン検出信号ＤＥＴ２を出力する。ＬＥＤオープン検出信号ＤＥＴ２は、ＬＥＤオープンの未検出時にはローレベルとなり、ＬＥＤオープンの検出時にはハイレベルとなる２値信号である。
【００３１】
ＰＢＵＳ制御部７０は、異常の検出有無に応じたプロテクトバス信号ＰＢＵＳの生成及びその外部入出力を行う。また、ＰＢＵＳ制御部７０は、プロテクトバス信号ＰＢＵＳに基づいて強制オフ信号ＯＦＦを生成し、これを電流制御部４０に出力する。
【００３２】
電流設定部８０は、第１電流設定抵抗ＲＬに応じた第１基準電流ＩＬと、第２電流設定抵抗ＲＨに応じた第２基準電流ＩＨ（ただし、ＩＨ＞ＩＬ）を各々独立して設定する。
【００３３】
なお、図１では明示されていないが、本ＩＣ１には、上記した回路ブロックのほかに、過電圧保護部、温度保護部、電流設定抵抗ＲＬ、ＲＨの地絡検出部及びオープン検出部などが集積化されている。
【００３４】
＜特長＞
本ＩＣ１における第１の特長は、入力電圧ＶＩＮの電圧範囲が５．５〜４０Ｖと広いことである。第２の特長は、電流制御部４０として可変型定電流ソースドライバを内蔵している点である。第３の特長は、Ｈ／Ｌモード設定部３０を内蔵している点である。第４の特長は、ＬＥＤオープン検出部５０及びＬＥＤショート検出部６０を内蔵している点である。第５の特長は、電流設定抵抗ＲＬ、ＲＨの地絡検出部及びオープン検出部を内蔵している点である。第６の特長は、過電圧保護部及び温度保護部を内蔵している点である。第７の特長は、ＰＢＵＳ制御部７０（異常状態出力検知機能部）を内蔵している点である。
【００３５】
本ＩＣ１は、５０Ｖ高耐圧のＬＥＤソースドライバＩＣである。本ＩＣ１は、出力電流ＩＯＵＴの定電流出力制御が可能であり、また、出力電流ＩＯＵＴの電流切替制御（Ｈ／Ｌモード切替制御）も可能である。従って、本ＩＣ１は、車両のリアランプ用ＬＥＤや白色ＬＥＤの駆動手段として最適である。また、本ＩＣ１には、種々の保護機能（発光ダイオード列ＬＥＤ１の地絡／オープン保護機能、電流設定抵抗ＲＬ、ＲＨの地絡／オープン保護機能、過電圧保護機能、温度保護機能）が内蔵されており、高い信頼性を実現することが可能である。また、本ＩＣ１にはＰＢＵＳ制御部７０が内蔵されており、本ＩＣ１を複数使用して複数の発光ダイオード列を駆動する際に、万一ある発光ダイオード列に地絡／オープンが生じた場合には、全系統の発光ダイオード列を一括して強制オフ制御することが可能である。
【００３６】
＜Ｈ／Ｌモード設定部、電流制御部＞
図２は、Ｈ／Ｌモード設定部３０と電流制御部４０の一構成例を示す回路図である。
【００３７】
Ｈ／Ｌモード設定部３０は、抵抗３１〜３３と、ｎｐｎ型バイポーラトランジスタ３４と、インバータ３５と、を含む。抵抗３１の第１端は、外部端子Ｔ２に接続されている。抵抗３１の第２端と抵抗３２の第１端は、いずれもトランジスタ３４のベースに接続されている。抵抗３２の第２端は、接地端に接続されている。抵抗３３の第１端は、基準電圧ＶＲＥＦの印加端に接続されている。抵抗３３の第２端は、トランジスタ３４のコレクタに接続されている。トランジスタ３４のエミッタは、接地端に接続されている。インバータ３５の入力端は、トランジスタ３４のコレクタに接続されている。インバータ３５の出力端は、モード設定信号ＭＯＤＥの出力端として電流制御部４０（より具体的には、後述するセレクタ４２の制御端）に接続されている。
【００３８】
上記構成から成るＨ／Ｌモード設定部３０は、ブレーキランプ点灯時にスイッチＳＷ２がオンとされて、ストップ信号ＳＴＯＰがハイレベル（＝バッテリ電圧ＢＡＴ）となっているときに、モード設定信号ＭＯＤＥをハイレベル（＝基準電圧ＶＲＥＦ）とする一方、テールランプ点灯時にスイッチＳＷ２がオフとされて、ストップ信号ＳＴＯＰがローレベル（＝ハイインピーダンス）となっているときに、モード設定信号ＭＯＤＥをローレベル（＝ＧＮＤ）とする。すなわち、Ｈ／Ｌモード設定部３０は、ストップ信号ＳＴＯＰの電圧レベルをシフトしてモード設定信号ＭＯＤＥを生成するレベルシフタとして機能する。
【００３９】
電流制御部４０は、Ｐチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ４１とセレクタ４２を含む。トランジスタ４１のソース及びバックゲートは、外部端子Ｔ１に接続されている。トランジスタ４１のゲートは、出力トランジスタ１０のゲートと共に、トランジスタ４１のドレインに接続されている。トランジスタ４１のドレインは、セレクタ４２の共通端（基準電流ＩＲＥＦの入力端）に接続されている。セレクタ４２の第１選択端（Ｌ）は、第１基準電流ＩＬの入力端に接続されている。セレクタ４２の第２選択端（Ｈ）は、第２基準電流ＩＨの入力端に接続されている。セレクタ４２の制御端は、モード設定信号ＭＯＤＥの印加端（インバータ３５の出力端）に接続されている。
【００４０】
上記構成から成る電流制御部４０において、セレクタ４２は、モード設定信号ＭＯＤＥに（延いてはブレーキランプの点消灯状態に応じたストップ信号ＳＴＯＰ）基づいて、第１基準電流ＩＬ（低電流）と第２基準電流ＩＨ（高電流）のいずれか一方を基準電流ＩＲＥＦとして選択する。より具体的に述べると、セレクタ４２は、モード設定信号ＭＯＤＥがローレベルであるときに、第１選択端（Ｌ）と共通端を接続することにより、第１基準電流ＩＬを基準電流ＩＲＥＦとして選択する一方、モード設定信号ＭＯＤＥがハイレベルであるときに、第２選択端（Ｈ）と共通端を接続することにより、第２基準電流ＩＨを基準電流ＩＲＥＦとして選択する。
【００４１】
トランジスタ４１は、出力トランジスタ１０と共にカレントミラーを形成し、自身に入力される基準電流ＩＲＥＦに応じて出力トランジスタ１０にミラー電流（＝出力電流ＩＯＵＴ）を発生させる入力トランジスタとして機能する（以下、トランジスタ４１を適宜、入力トランジスタ４１と呼ぶ）。具体的に述べると、テールランプ点灯時には、第１基準電流ＩＬ（低電流）が出力電流ＩＯＵＴとして流され、ブレーキランプ点灯時には、第２基準電流ＩＨ（高電流）が出力電流ＩＯＵＴとして流される。発光ダイオード列ＬＥＤ１は、ブレーキランプ点灯時の方がテールランプ点灯時よりも明るく発光する。なお、出力トランジスタ１０と入力トランジスタ４１は、いずれも、入力電圧ＶＩＮと接地電圧ＧＮＤとの電位差に耐え得る高耐圧素子とされている。
【００４２】
上記したように、本ＩＣ１では、発光ダイオード列ＬＥＤ１への電流供給源として、シンクドライバではなく、高耐圧素子を用いたソースドライバが内蔵されている。このような構成とすることにより、発光ダイオード列ＬＥＤ１で生じる順方向降下電圧ＶＦのばらつきや、入力電圧ＶＩＮのばらつきに起因する出力電流ＩＯＵＴのずれを抑制することができるので、工程でのＬＥＤ選別を行う必要がなくなり、延いては、基板管理数の削減やセット設計の容易化などを実現することが可能となる。
【００４３】
また、本ＩＣ１を用いることにより、ディスクリート部品を用いる従来構成に比べて、基板上の占有面積を小型化することができるので、レイアウトの自由度が高まり、車両のデザイン性を向上することも可能となる。
【００４４】
＜ソースドライバの高精度化＞
本ＩＣ１は、上記したソースドライバの高精度化を実現する手段として、図３に示すように、入力トランジスタ４１のソース・ドレイン間電圧ＶＤＳ１と、出力トランジスタ１０のソース・ドレイン間電圧ＶＤＳ２とを一致させるバイアス部９０をさらに有する。
【００４５】
図３は、バイアス部９０の一構成例を示す回路図である。本構成例のバイアス部９０はＰチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ９１及び９２と、オペアンプ９３及び９４と、を含む。トランジスタ９１のソース及びバックゲートは、入力トランジスタ４１のドレインに接続されている。トランジスタ９１のドレインは、基準電流ＩＲＥＦの入力端に接続されている。トランジスタ９１のゲートは、オペアンプ９３の出力端に接続されている。トランジスタ９２のソース及びバックゲートは、出力トランジスタ１０のドレインに接続されている。トランジスタ９２のドレインは、外部端子Ｔ７に接続されている。トランジスタ９２のゲートは、オペアンプ９４の出力端に接続されている。オペアンプ９３の非反転入力端（＋）は、所定のバイアス電圧（＝ＶＩＮ−Ｖｘ）の印加端に接続されている。オペアンプ９３の反転入力端（−）は、トランジスタ９１のソースに接続されている。オペアンプ９４の非反転入力端（＋）は、所定のバイアス電圧（＝ＶＩＮ−Ｖｘ）の印加端に接続されている。オペアンプ９４の反転入力端（−）は、トランジスタ９２のソースに接続されている。なお、オペアンプ９３及び９４は、いずれも、入力電圧ＶＩＮと接地電圧ＧＮＤとの電位差に耐え得る高耐圧素子で形成されている。
【００４６】
上記構成から成るバイアス部９０により、入力トランジスタ４１のソース・ドレイン間電圧ＶＤＳ１と、出力トランジスタ１０のソース・ドレイン間電圧ＶＤＳ２を同一の電圧値（＝Ｖｘ）に合わせ込むことができるので、カレントミラーのチャネル長変長効果によるミラー比のずれを効果的に防止することが可能となる。従って、入力電圧ＶＩＮや発光ダイオード列ＬＥＤ１の直列段数（延いては順方向降下電圧ＶＦ）が変化しても、これに供給される出力電流ＩＯＵＴを常に一定に維持することが可能となり、ソースドライバの高精度化を実現することが可能となる。
【００４７】
＜電流設定部＞
図４は、電流設定部８０の第１構成例を示す回路図である。第１構成例の電流設定部８０は、Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ８１及び８２と、オペアンプ８３及び８４と、を含む。トランジスタ８１のソース及びバックゲートは、外部端子Ｔ４に接続されている。トランジスタ８１のドレインは、第１基準電流ＩＬの出力端として、電流制御部４０に接続されている。トランジスタ８１のゲートは、オペアンプ８３の出力端に接続されている。トランジスタ８２のソース及びバックゲートは、外部端子Ｔ５に接続されている。トランジスタ８２のドレインは、第２基準電流ＩＨの出力端として、電流制御部４０に接続されている。トランジスタ８２のゲートは、オペアンプ８４の出力端に接続されている。オペアンプ８３の非反転入力端（＋）は、所定のバイアス電圧ＶＢの印加端に接続されている。オペアンプ８３の反転入力端（−）は、トランジスタ８１のソースに接続されている。オペアンプ８４の非反転入力端（＋）は、所定のバイアス電圧ＶＢの印加端に接続されている。オペアンプ８４の反転入力端（−）は、トランジスタ８２のソースに接続されている。
【００４８】
第１構成例の電流設定部８０では、電流設定抵抗ＲＬ及びＲＨにそれぞれ所定のバイアス電圧ＶＢを印加することにより、第１基準電流ＩＬ（＝ＶＢ／ＲＬ）及び第２基準電流ＩＨ（＝ＶＢ／ＲＨ）を生成する。このように、第１構成例の電流設定部８０では、電流設定抵抗ＲＬ及びＲＨの抵抗値をそれぞれ任意に調整することにより、テールランプ点灯時の出力電流ＩＯＵＴ（＝第１基準電流ＩＬ）と、ブレーキランプ点灯時の出力電流ＩＯＵＴ（＝第２基準電流ＩＨ）を独立して設定することが可能である。従って、車種によって最適値が異なる出力電流ＩＯＵＴを容易かつ高精度に調整することが可能となる。
【００４９】
なお、第１構成例の電流設定部８０で実現される第１の電流設定特性は、負特性（電流設定抵抗ＲＬ及びＲＨの抵抗値を大きくするほど、第１基準電流ＩＬ及び第２基準電流ＩＨが低くなる特性）となる。図５は、第１の電流設定特性を示すＲ／Ｉ相関図である。
【００５０】
図６は、電流設定部８０の第２構成例を示す回路図である。第２構成例の電流設定部８０は、図４の構成要素に加えて、さらに、定電流源８５及び８６（定電流値：ＩＲＥＦ）と、抵抗８７及び８８（抵抗値：Ｒ）とを含む。トランジスタ８１のソース及びバックゲートは、外部端子Ｔ４ではなく、抵抗８７を介して接地端に接続されている。トランジスタ８１のドレインは、第１基準電流ＩＬの出力端として、電流制御部４０に接続されている。トランジスタ８１のゲートは、オペアンプ８３の出力端に接続されている。トランジスタ８２のソース及びバックゲートは、外部端子Ｔ５ではなく、抵抗８８を介して接地端に接続されている。トランジスタ８２のドレインは、第２基準電流ＩＨの出力端として、電流制御部４０に接続されている。トランジスタ８２のゲートは、オペアンプ８４の出力端に接続されている。オペアンプ８３の非反転入力端（＋）は、バイアス電圧ＶＢの印加端ではなく、外部端子Ｔ４に接続されている。オペアンプ８３の反転入力端（−）は、トランジスタ８１のソースに接続されている。オペアンプ８４の非反転入力端（＋）は、バイアス電圧ＶＢの印加端ではなく、外部端子Ｔ５に接続されている。オペアンプ８４の反転入力端（−）は、トランジスタ８２のソースに接続されている。定電流源８５及び８６は、基準電圧ＶＲＥＦの印加端と外部端子Ｔ４及びＴ５との間に各々接続されている。
【００５１】
第２構成例の電流設定部８０では、電流設定抵抗ＲＬ及びＲＨにそれぞれ定電流ＩＲＥＦを流すことにより、第１電流設定電圧ＶＬ（＝ＩＲＥＦ×ＲＬ）と第２電流設定電圧ＶＨ（＝ＩＲＥＦ×ＲＨ）を生成し、さらに、抵抗８７及び８８にそれぞれ第１電流設定電圧ＶＬと第２電流設定電圧ＶＨを印加することにより、第１基準電流ＩＬ（＝ＶＬ／Ｒ＝ＩＲＥＦ×ＲＬ／Ｒ）と第２基準電流ＩＨ（＝ＶＨ／Ｒ＝ＩＲＥＦ×ＲＨ／Ｒ）を生成する。このように、第２構成例の電流設定部８０では、先述の第１構成例と同様、電流設定抵抗ＲＬ及びＲＨの抵抗値をそれぞれ任意に調整することにより、テールランプ点灯時の出力電流ＩＯＵＴ（＝第１基準電流ＩＬ）と、ブレーキランプ点灯時の出力電流ＩＯＵＴ（＝第２基準電流ＩＨ）を独立して設定することが可能である。従って、車種によって最適値が異なる出力電流ＩＯＵＴを容易かつ高精度に調整することが可能となる。
【００５２】
なお、第２構成例の電流設定部８０で実現される第２の電流設定特性は、正特性（電流設定抵抗ＲＬ及びＲＨの抵抗値を大きくするほど、第１基準電流ＩＬ及び第２基準電流ＩＨが高くなる特性）となる。図７は、第１の電流設定特性を示すＲ／Ｉ相関図である。従って、第２構成例の電流設定部８０であれば、電流設定抵抗ＲＬ及びＲＨにそれぞれ負特性サーミスタＮＴＣ［Negative Temperature Coefficient］を並列に続することにより、周囲が高温になるほど第１基準電流ＩＬ及び第２基準電流ＩＨを低下させることができるので、出力電流ＩＯＵＴの温度ディレーティング設計を行うが可能となる。
【００５３】
ただし、第２構成例の電流設定部８０では、第１基準電流ＩＬ及び第２基準電流ＩＨのばらつき要因として、電流設定抵抗ＲＬ及びＲＨのばらつきだけでなく、定電流ＩＲＥＦや抵抗値Ｒのばらつきが含まれるため、出力電流ＩＯＵＴの精度向上を図るためには、定電流ＩＲＥＦや抵抗値Ｒをトリミングによって調整することができるように回路設計を行うことが望ましい。
【００５４】
＜ＰＢＵＳ制御部＞
図８は、ＰＢＵＳ制御部７０の一構成例を示す回路図である。本構成例のＰＢＵＳ制御部７０は、抵抗７１〜７３と、ｎｐｎ型バイポーラトランジスタ７４と、ダイオード７５と、Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ７６と、論理和演算器７７とを含む。抵抗７１の第１端は、外部端子Ｔ３に接続されている。抵抗７１の第２端と抵抗７２の第１端は、いずれもトランジスタ７４のベースに接続されている。抵抗７２の第２端は、接地端に接続されている。抵抗７３の第１端は、基準電圧ＶＲＥＦの印加端に接続されている。抵抗７３の第２端は、トランジスタ７４のコレクタに接続されている。トランジスタ７４のエミッタは、接地端に接続されている。ダイオード７５のアノードは、トランジスタ７４のコレクタに接続されている。ダイオード７５のカソードは、強制オフ信号ＯＦＦの出力端として、電流制御部４０やバイアス部９０に接続されている。トランジスタ７６のドレインは、外部端子Ｔ３に接続されている。トランジスタ７６のソース及びバックゲートは、接地端に接続されている。トランジスタ７６のゲートは、論理和演算器７７の出力端に接続されている。論理和演算器７７の第１入力端は、ＬＥＤ地絡検出信号ＤＥＴ１の入力端に接続されている。論理和演算器７７の第２入力端は、ＬＥＤオープン検出信号ＤＥＴ２の入力端に接続されている。なお、図８には明示されていないが、論理和演算器７７には、その他の異常検出信号（例えば、電流設定抵抗ＲＬ、ＲＨの地絡検出信号やオープン検出信号）を入力しても構わない。
【００５５】
上記構成から成るＰＢＵＳ制御部７０は、外部端子Ｔ３に印加されるプロテクトバス信号ＰＢＵＳがハイレベル（異常未検出時の論理レベル）となっているときに、強制オフ信号ＯＦＦをローレベルとする一方、プロテクトバス信号ＰＢＵＳがローレベル（異常検出時の論理レベル）となっているときに、強制オフ信号ＯＦＦをハイレベルとする。
【００５６】
すなわち、ＰＢＵＳ制御部７０を形成する回路要素のうち、抵抗７１〜７３、トランジスタ７４、及び、ダイオード７５は、プロテクトバス信号ＰＢＵＳの入力を受け付けて強制オフ信号ＯＦＦを生成する信号入力回路として機能する。
【００５７】
なお、強制オフ信号ＯＦＦは、電流制御部４０やバイアス部９０に入力されており、強制オフ信号ＯＦＦがハイレベル（異常検出時の論理レベル）となったときには、出力電流ＩＯＵＴの供給が強制オフされる。
【００５８】
また、上記構成から成るＰＢＵＳ制御部７０は、ＬＥＤ地絡検出信号ＤＥＴ１とＬＥＤオープン検出信号ＤＥＴ２のうち、少なくともいずれか一方がハイレベル（異常検出時の論理レベル）であるときに、プロテクトバス信号ＰＢＵＳをローレベル（異常検出時の論理レベル）とする。
【００５９】
すなわち、ＰＢＵＳ制御部７０を形成する回路要素のうち、トランジスタ７６と論理和演算器７７は、本ＩＣ１で何らかの異常（ＬＥＤ地絡やＬＥＤオープンなど）が検出されたときに、プロテクトバス信号ＰＢＵＳをローレベル（異常検出時の論理レベル）に切り替えるオープンドレイン形式の信号出力回路として機能する。
【００６０】
図９は、プロテクトバス信号ＰＢＵＳの一利用例を示すアプリケーション図である。上記で説明したように、本ＩＣ１にはＰＢＵＳ制御部７０が内蔵されているので、例えば、図９に示すように、３個の本ＩＣ１−１〜１−３を使用して、３系統の発光ダイオード列ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３を駆動する際に、万一ある発光ダイオード列に地絡／オープンが生じた場合には、全系統の発光ダイオード列ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３を一括して強制オフ制御することが可能となる。従って、検査工程では、全系列の発光ダイオード列ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３の一括選別を行うことが可能となり、また、量産後（出荷後）では、いずれかの発光ダイオード列に故障が生じても、これを遅滞なく発見することが可能となる。
【００６１】
＜ＬＥＤ地絡検出部＞
図１０は、ＬＥＤ地絡検出部５０の第１構成例を示す回路図である。第１構成例のＬＥＤ地絡検出部５０は、コンパレータ５１と、直流電圧源５２を含む。コンパレータ５１の反転入力端（−）は、外部端子Ｔ７（出力電圧ＶＯＵＴの印加端）に接続されている。コンパレータ５１の非反転入力端（＋）は、直流電圧源５２の正極端（閾値電圧ＶＴＨ１の印加端）に接続されている。コンパレータ５１の出力端は、ＬＥＤ地絡検出信号ＤＥＴ１の出力端として、ＰＢＵＳ制御部７０に接続されている。
【００６２】
図１１は、第１構成例のＬＥＤ地絡検出部５０によって実現される第１のＬＥＤ地絡検出動作を示すタイムチャートであり、上から順に、ＬＥＤ地絡の発生状態（スイッチＳＷｘのオン／オフ状態）、出力電圧ＶＯＵＴ、ＬＥＤ地絡検出信号ＤＥＴ１、プロテクトバス信号ＰＢＵＳ、強制オフ信号ＯＦＦ、及び、出力電流ＩＯＵＴが描写されている。
【００６３】
時刻ｔ１１において、外部端子Ｔ７に外部接続される発光ダイオード列ＬＥＤ１が地絡状態（スイッチＳＷｘ：オン）となった場合、出力電圧ＶＯＵＴが閾値電圧ＶＴＨ１を下回ることによって、ＬＥＤ地絡検出信号ＤＥＴ１がハイレベルとなり、ＬＥＤ地絡の検出が行われる。ＬＥＤ地絡の検出中は、強制オフ信号ＯＦＦがハイレベルとされ、出力電流ＩＯＵＴが強制オフされる。このような保護動作により、本ＩＣ１の熱破壊を防止することが可能となる。また、ＬＥＤ地絡の検出中は、プロテクトバス信号ＰＢＵＳがローレベルとされ、本ＩＣ１の外部に異常が報知される。
【００６４】
なお、第１構成例のＬＥＤ地絡検出部５０では、時刻ｔ１２において発光ダイオード列ＬＥＤの地絡状態が解消された場合（スイッチＳＷｘ：オフ）であっても、出力電圧ＶＯＵＴがハイインピーダンス状態となり、ＬＥＤ地絡検出信号ＤＥＴ１はハイレベル（異常検出時の論理レベル）に維持されるため、出力電流ＩＯＵＴのオフ状態は継続される。
【００６５】
図１２は、ＬＥＤ地絡検出部５０の第２構成例を示す回路図である。第２構成例のＬＥＤ地絡検出部５０は、図１０の構成要素に加えて、さらに、抵抗５３（抵抗値：Ｒ５３）と、定電流源５４（定電流値：Ｉ５４）と、ダイオード５５（順方向降下電圧：Ｖ５５）と、を含む。コンパレータ５１の反転入力端（−）は、外部端子Ｔ７ではなく、抵抗５３を介して接地端に接続される一方、モニタ電圧ＶＭＯＮの印加端（定電流源５４の第１端とダイオード５５のアノードとの接続ノード）にも接続されている。ダイオード５５のカソードは、外部端子Ｔ７に接続されている。定電流源５４の第２端は、入力電圧ＶＩＮの印加端に接続されている。コンパレータ５１の非反転入力端（＋）は、直流電圧源５２の正極端（閾値電圧ＶＴＨ１’＝ＶＴＨ１＋Ｖ５５）の印加端）に接続されている。コンパレータ５１の出力端は、ＬＥＤ地絡検出信号ＤＥＴ１の出力端として、ＰＢＵＳ制御部７０に接続されている。
【００６６】
図１３は、第２構成例のＬＥＤ地絡検出部５０によって実現される第２のＬＥＤ地絡検出動作を示すタイムチャートであり、上から順に、ＬＥＤ地絡の発生状態（スイッチＳＷｘのオン／オフ状態）、モニタ電圧ＶＭＯＮ、ＬＥＤ地絡検出信号ＤＥＴ１、プロテクトバス信号ＰＢＵＳ、強制オフ信号ＯＦＦ、及び、出力電流ＩＯＵＴが描写されている。
【００６７】
ＬＥＤ地絡が発生していない時刻ｔ２１以前には、出力電圧ＶＯＵＴ（＝ＶＦ１）がモニタ電圧ＶＭＯＮよりも高く、ダイオード５５が逆バイアス状態となるので、定電流源５４から出力される定電流は、抵抗５３を介して接地端に流し込まれる。その結果、コンパレータ５１の反転入力端（−）に入力されるモニタ電圧ＶＭＯＮは、定電流値Ｉ５４と抵抗値Ｒ５３との積算値（＝Ｉ５４×Ｒ５３）となる。なお、定電流値Ｉ５４と抵抗値Ｒ５３は、ＬＥＤ地絡未発生時のモニタ電圧ＶＭＯＮ（＝Ｉ５４×Ｒ５３）が閾値電圧ＶＴＨ１’よりも高い電圧値となるように調整されているため、ＬＥＤ地絡検出信号ＤＥＴ１はローレベル（異常未検出時の論理レベル）となる。
【００６８】
時刻ｔ２１において、外部端子Ｔ７に外部接続される発光ダイオード列ＬＥＤ１が地絡状態（スイッチＳＷｘ：オン）となった場合、出力電圧ＶＯＵＴが接地電圧ＧＮＤまで低下することに伴い、ダイオード５５が順バイアス状態となるので、定電流源５４から出力される定電流は、ＬＥＤ地絡経路（スイッチＳＷｘ）を介して接地端に流し込まれる。その結果、モニタ電圧ＶＭＯＮは、接地電圧ＧＮＤよりもダイオード５５の順方向降下電圧Ｖ５５だけ高い電圧値（＝ＧＮＤ＋Ｖ５５）となる。
【００６９】
ここで、閾値電圧ＶＴＨ１’は、ＬＥＤ地絡発生時のモニタ電圧ＶＭＯＮ（＝ＧＮＤ＋Ｖ５５）よりも高い電圧値に調整されており、モニタ電圧ＶＭＯＮが閾値電圧ＶＴＨ１’を下回ることによって、ＬＥＤ地絡検出信号ＤＥＴ１がハイレベルとなり、ＬＥＤ地絡の検出が行われる。ＬＥＤ地絡の検出中は、第１構成例と同様にして、強制オフ信号ＯＦＦがハイレベルとされ、出力電流ＩＯＵＴが強制オフされる。このような保護動作により、本ＩＣ１の熱破壊を防止することが可能となる。また、ＬＥＤ地絡の検出中は、プロテクトバス信号ＰＢＵＳがローレベルとされ、本ＩＣ１の外部に異常が報知される。
【００７０】
その後、時刻ｔ２２において発光ダイオード列ＬＥＤの地絡状態が解消された場合（スイッチＳＷｘ：オフ）、定電流源５４から出力される定電流は、発光ダイオード列ＬＥＤ１を介して接地端に流し込まれ、発光ダイオード列ＬＥＤ１に順方向降下電圧ＶＦが発生される。その結果、コンパレータ５１の反転入力端（−）に入力されるモニタ電圧ＶＭＯＮは、発光ダイオード列ＬＥＤ１の順方向降下電圧ＶＦよりもダイオード５５の順方向降下電圧Ｖ５５だけ高い電圧値（＝ＶＦ＋Ｖ５５）となる。そして、時刻ｔ２３において、モニタ電圧ＶＭＯＮがが閾値電圧ＶＴＨ１’を上回ると、ＬＥＤ地絡検出信号ＤＥＴ１がローレベル（異常未検出時の論理レベル）に立ち下げられ、出力電流ＩＯＵＴがオン状態に自動復帰される。
【００７１】
上記したように、第２構成例のＬＥＤ地絡検出部５０は、ＬＥＤ地絡解消時に発光ダイオード列ＬＥＤ１へ微小な定電流Ｉ５４を流し込んで順方向降下電圧ＶＦ１を発生させる地絡復帰回路（抵抗５３、定電流源５４、及び、ダイオード５５）を含んでいる。このような構成を採用すれば、ＩＣ外部からの復帰信号を待つことなく、ＬＥＤ地絡解消時に自動で出力電流ＩＯＵＴの供給動作を再開することが可能となる。
【００７２】
＜ＬＥＤオープン検出部＞
図１４は、ＬＥＤオープン検出部６０の第１構成例を示す回路図である。第１構成例のＬＥＤオープン検出部６０は、コンパレータ６１と、抵抗６２と、定電流源６３を含む。コンパレータ６１の非反転入力端（＋）は、外部端子Ｔ７（出力電圧ＶＯＵＴの印加端）に接続されている。コンパレータ６１の反転入力端（−）は、抵抗６２を介して入力電圧ＶＩＮの印加端に接続される一方、定電流源６３を介して接地端にも接続されている。コンパレータ６１の出力端は、ＬＥＤオープン検出信号ＤＥＴ２の出力端として、ＰＢＵＳ制御部７０に接続されている。なお、抵抗６２と定電流源６３との接続ノードからは、閾値電圧ＶＴＨ２（＝ＶＩＮ−α）が引き出される。
【００７３】
外部端子Ｔ７に外部接続される発光ダイオード列ＬＥＤ１がオープン状態となった場合は、出力電圧ＶＯＵＴが過電圧状態となり、閾値電圧ＶＴＨ２を上回ることによって、ＬＥＤオープン検出信号ＤＥＴ２がハイレベルとなり、ＬＥＤオープンの検出が行われる。なお、ＬＥＤオープンの検出中は、プロテクトバス信号ＰＢＵＳがローレベルとされ、本ＩＣ１の外部に異常が報知されるが、ＬＥＤ地絡検出時と異なり、出力トランジスタ１０の強制オフは行われない。これは、外部端子Ｔ７に入力電圧ＶＩＮを印加し続けて、ＬＥＤオープンの検出状態を維持するためである。
【００７４】
ただし、第１構成例のＬＥＤオープン検出部６０では、減電時（入力電圧ＶＩＮの低下時）に閾値電圧ＶＴＨ２が意図した電圧値よりも低下した場合に、ＬＥＤオープンの誤検出を生じるおそれがある。
【００７５】
図１５は、第１構成例のＬＥＤオープン検出部６０で生じ得るＬＥＤオープンの誤検出動作を示すタイムチャートであり、上から順に、入力電圧ＶＩＮ、閾値電圧ＶＴＨ２、発光ダイオード列ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３の順方向降下電圧ＶＦ１〜ＶＦ３（ただし、ＶＦ１＞ＶＦ２＞ＶＦ３とする）、プロテクトバス信号ＰＢＵＳ、及び、発光ダイオード列ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３に流れる電流ＩＦ１〜ＩＦ３が描写されている。すなわち、図１５では、３個の本ＩＣ１−１〜１−３を使用して、３系統の発光ダイオード列ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３を駆動する際の様子が描写されている。
【００７６】
時刻ｔ３１において入力電圧ＶＩＮが低下し始めると、これに伴って閾値電圧ＶＴＨ２も低下し始める。そして、時刻ｔ３２において閾値電圧ＶＴＨ２が発光ダイオード列ＬＥＤ１の順方向降下電圧ＶＦ１を下回ると、ＬＥＤオープン検出信号ＤＥＴ２が意図せずにハイレベルとなり、ＬＥＤオープンの誤検出が生じる。このような誤検出が生じた場合には、先述のプロテクトバス機能により、ＬＥＤオープンの誤検出を生じた発光ダイオード列ＬＥＤ１のみが点灯を続けて、他系列の発光ダイオード列ＬＥＤ２及びＬＥＤ３をオフするように動作してしまう。例えば、発光ダイオード列ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３によって、車両のテールランプを形成している場合、テールランプの一部のみが点灯し続けて、残りの部分が消灯した状態となる。このような状態は、車両の安全面を鑑みれば好ましい状態とは言えず、何らかの対策を施す必要がある。
【００７７】
図１６は、ＬＥＤオープン検出部６０の第２構成例を示す回路図である。第２構成例のＬＥＤオープン検出部６０は、図１４の構成要素に加えて、さらに、オペアンプ６４と、抵抗６５とを含む。コンパレータ６１の非反転入力端（＋）は、外部端子Ｔ７（出力電圧ＶＯＵＴの印加端）に接続されている。コンパレータ６１の反転入力端（−）は、抵抗６２を介して入力電圧ＶＩＮの印加端に接続される一方、抵抗６５と定電流源６３を介して接地端にも接続されている。コンパレータ６１の出力端は、ＬＥＤオープン検出信号ＤＥＴ２の出力端として、ＰＢＵＳ制御部７０に接続されている。オペアンプ６４の非反転入力端（＋）は、外部端子Ｔ７に接続されている。オペアンプ６４の反転入力端（−）は、抵抗６５と定電流源６３との接続ノードに接続されている。オペアンプ６４の出力端は、電流制限信号ＩＣＬＡＭＰ（＝出力電圧ＶＯＵＴとクランプ電圧ＶＣＬＡＭＰとの差分を増幅して得られる電圧信号）の出力端として、電流制御部４０に接続されている。なお、抵抗６２と抵抗６５との接続ノードからは、閾値電圧ＶＴＨ２（＝ＶＩＮ−α）が引き出され、抵抗６５と定電流源６３との接続ノードからはクランプ電圧ＶＣＬＡＭＰ（＝ＶＩＮ−α−β）が引き出される。
【００７８】
図１７は、第２構成例のＬＥＤオープン検出部６０によって実現されるＬＥＤオープンの誤検出回避動作を示すタイムチャートであり、上から順に、入力電圧ＶＩＮ、閾値電圧ＶＴＨ２、クランプ電圧ＶＣＬＡＭＰ、発光ダイオード列ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３の順方向降下電圧ＶＦ１〜ＶＦ３（ただし、ＶＦ１＞ＶＦ２＞ＶＦ３とする）、プロテクトバス信号ＰＢＵＳ、及び、発光ダイオード列ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３に流れる電流ＩＦ１〜ＩＦ３が描写されている。すなわち、図１７では、先出の図１５と同じく、３個の本ＩＣ１−１〜１−３を使用して、３系統の発光ダイオード列ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３を駆動する際の様子が描写されている。
【００７９】
時刻ｔ４１において入力電圧ＶＩＮが低下し始めると、これに伴って閾値電圧ＶＴＨ２とクランプ電圧ＶＣＬＡＭＰも低下し始める。そして、時刻ｔ４２においてクランプ電圧ＶＣＬＡＭＰが発光ダイオード列ＬＥＤ１の順方向降下電圧ＶＦ１を下回ると、電流制御部４０は、電流制限信号ＩＣＬＡＭＰに応じて、出力電流ＩＯＵＴを減少させるように、出力トランジスタ１０の駆動制御を行う。その結果、発光ダイオード列ＬＥＤ１に流れる電流ＩＦの減少によって、その順方向降下電圧ＶＦ１が低下していく。従って、ＶＦ１≦ＶＣＬＡＭＰという関係を維持することが可能となり、延いては、ＶＦ１≦ＶＴＨ２という関係を維持して、ＬＥＤオープンの誤検出を回避することが可能となる。
【００８０】
その後も入力電圧ＶＩＮの低下が続くと、時刻ｔ４３及びｔ４４以降、順方向降下電圧ＶＦ２及びＶＦ３もそれぞれクランプ電圧ＶＣＬＡＭＰに制限される形となり、全系統の発光ダイオード列ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３が一律的に暗くなっていく。例えば、発光ダイオード列ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３によって、車両のテールランプを形成している場合、テールランプ全体が徐々に暗くなっていく状態となる。このような状態は、テールランプの一部のみが点灯する状態に比べれば、車両の安全面を鑑みて好ましい状態であると言える。
【００８１】
上記したように、第２構成例のＬＥＤオープン検出部６０は、発光ダイオード列ＬＥＤ１が外部接続される外部端子Ｔ７に現れる出力電圧ＶＯＵＴと所定の閾値電圧ＶＴＨ２とを比較してＬＥＤオープン検出信号ＤＥＴ２を生成するコンパレータ６１と、出力電圧ＶＯＵＴとクランプ電圧ＶＣＬＡＭＰとの差分を増幅して電流制限信号ＩＣＬＡＭＰを生成するオペアンプ６４と、を含み、電流制御部４０は、電流制限信号ＩＣＬＡＭＰに基づいて出力電圧ＶＯＵＴがクランプ電圧ＣＬＡＭＰを上回らないように発光ダイオード列ＬＥＤ１への出力電流ＩＯＵＴを制御する構成とされている。このような構成を採用することにより、ＬＥＤオープンの誤検出を回避することが可能となる。
【００８２】
なお、上記した出力飽和時の電流制御では、出力電流ＩＯＵＴを所定の最小値ＩＭＩＮまで引き下げることができるが、その後も入力電圧ＶＩＮの低下が続いた場合、時刻ｔ４５において、発光ダイオード列ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３の順方向降下電圧ＶＦ１〜ＶＦ３が閾値電圧ＶＴＨ２を上回る状態となる。このような状態をＬＥＤオープンと誤検出しないためには、入力電圧ＶＩＮが所定のマスク電圧ＶＭＡＳＫよりも低い状態において、ＬＥＤオープン検出を無視するしておけばよい。
【００８３】
＜その他の変形例＞
なお、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。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、車両用ＬＥＤ駆動装置の安全性や信頼性を高めるための技術として有用に利用することが可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１、１−１〜１−３ 車両用ＬＥＤドライバＩＣ
１０ 出力トランジスタ（Ｐチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ）
２０ 基準電圧生成部
３０ Ｈ／Ｌモード設定部
３１〜３３ 抵抗
３４ ｎｐｎ型バイポーラトランジスタ
３５ インバータ
４０ 電流制御部
４１ Ｐチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ
４２ セレクタ
５０ ＬＥＤ地絡検出部
５１ コンパレータ
５２ 直流電圧源
５３ 抵抗
５４ 定電流源
５５ ダイオード
６０ ＬＥＤオープン検出部
６１ コンパレータ
６２ 抵抗
６３ 定電流源
６４ オペアンプ
６５ 抵抗
７０ プロテクトバス制御部（ＰＢＵＳ制御部）
７１〜７３ 抵抗
７４ ｎｐｎ型バイポーラトランジスタ
７５ ダイオード
７６ Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ
７７ 論理和演算器
８０ 電流設定部
８１、８２ Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ
８３、８４ オペアンプ
８５、８６ 定電流源
８７、８８ 抵抗
９０ バイアス部
９１、９２ Ｐチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ
９３、９４ オペアンプ
Ｅ１ バッテリ
ＳＷ１、ＳＷ２ スイッチ
Ｄ１〜Ｄ３ ダイオード
ＺＤ１ ツェナダイオード
Ｃ１ コンデンサ
Ｒ１ プルアップ抵抗
ＲＬ、ＲＨ 電流設定抵抗
ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３ 発光ダイオード列
Ｔ１〜Ｔ７ 外部端子
ＮＴＣ 負特性サーミスタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ＬＥＤ［Light Emitting Diode］（リアランプや室内灯など）の駆動制御を行う車両用ＬＥＤ駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１８は、車両用ＬＥＤ駆動装置の一従来例を示す回路図である。本従来例の車両用ＬＥＤ駆動装置において、テールランプ点灯時にはスイッチ２０１がオンとされて、スイッチ２０２がオフとされる。その結果、テールランプ点灯時には、バッテリ１００からスイッチ２０１、ダイオード３０１、抵抗４０１、及び、抵抗５００を介して、発光ダイオード列６００に電流Ｉ１が流される。一方、ブレーキランプ点灯時には、スイッチ２０１がオフとされて、スイッチ２０２がオンとされる。その結果、ブレーキランプ点灯時には、バッテリ１００からスイッチ２０２、ダイオード３０２、抵抗４０２、及び、抵抗５００を介して、発光ダイオード列６００に電流Ｉ２が流される。ここで、抵抗４０２は、抵抗４０１よりも小さい抵抗値を有する。従って、ブレーキランプ点灯時に流される電流Ｉ２は、テールランプ点灯時に流される電流Ｉ１よりも大きい電流値となり、発光ダイオード列６００は、ブレーキランプ点灯時の方がテールランプ点灯時よりも明るく発光する。
【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２００６−３１３８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来例の車両用ＬＥＤ駆動装置において、テールランプ点灯時及びブレーキランプ点灯時の発光ダイオード列６００の発光量を調整するためには、発光ダイオード列６００への電流経路上に設けられた抵抗４０１及び４０２の抵抗値を調整しなければならず、発光ダイオード列６００の発光量を高精度に調整することが困難であった。
【０００６】
本発明は、本願の発明者によって見い出された上記の問題点に鑑み、車両用ＬＥＤへの出力電流を容易かつ高精度に調整することが可能な車両用ＬＥＤ駆動装置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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る車両用ＬＥＤ駆動装置は、外部接続される複数の電流設定抵抗毎に複数の基準電流を各々独立して設定する電流設定部と、外部入力される制御信号に基づいて前記複数の基準電流のいずれか一つを選択する電流制御部と、前記電流制御部で選択された基準電流に基づいて外部接続される車両用ＬＥＤへの出力電流を制御する出力トランジスタと、を有する構成（第１の構成）とされている。
【０００８】
なお、上記第１の構成から成る車両用ＬＥＤ駆動装置は、異常の検出有無に応じたプロテクトバス信号の生成及びその外部入出力を行うプロテクトバス制御部をさらに有し、前記電流制御部は、前記プロテクトバス信号に基づいて前記車両用ＬＥＤへの電流供給可否を制御する構成（第２の構成）にするとよい。
【０００９】
また、上記第１または第２の構成から成る車両用ＬＥＤ駆動装置は、前記車両用ＬＥＤの地絡を検出するＬＥＤ地絡検出部をさらに有し、前記電流制御部は、前記車両用ＬＥＤの地絡時に前記出力電流の供給を強制オフさせる構成（第３の構成）にするとよい。
【００１０】
また、上記第３の構成から成る車両用ＬＥＤ駆動装置において、前記ＬＥＤ地絡検出部は、前記車両用ＬＥＤの順方向降下電圧またはこれに応じたモニタ電圧と第１閾値電圧とを比較してＬＥＤ地絡検出信号を生成する第１コンパレータと、前記車両用ＬＥＤの地絡解消時に前記車両用ＬＥＤへ電流を流し込んで順方向降下電圧を発生させる地絡復帰回路と、を含む構成（第４の構成）にするとよい。
【００１１】
また、上記第１〜第４いずれかの構成から成る車両用ＬＥＤ駆動装置は、前記車両用ＬＥＤのオープンを検出するＬＥＤオープン検出部をさらに有する構成（第５の構成）にするとよい。
【００１２】
また、上記第５の構成から成る車両用ＬＥＤ駆動装置において、前記ＬＥＤオープン検出部は、前記車両用ＬＥＤが外部接続される外部端子の端子電圧と第２閾値電圧とを比較してＬＥＤオープン検出信号を生成する第２コンパレータと、前記端子電圧と前記第２閾値電圧よりも低いクランプ電圧との差分を増幅して電流制限信号を生成するアンプと、を含み、前記電流制御部は、前記電流制限信号に基づいて前記端子電圧が前記クランプ電圧を上回らないように前記車両用ＬＥＤへの出力電流を制御する構成（第６の構成）にするとよい。
【００１３】
また、上記第１〜第６いずれかの構成から成る車両用ＬＥＤ駆動装置において、前記電流設定部は、前記複数の電流設定抵抗にそれぞれ定電圧を印加することにより、前記複数の基準電流を生成する構成（第７の構成）にするとよい。
【００１４】
また、上記第１〜第６いずれかの構成から成る車両用ＬＥＤ駆動装置において、前記電流設定部は、前記複数の電流設定抵抗にそれぞれ定電流を流すことにより、複数の電流設定電圧を生成し、さらに、複数の内部抵抗にそれぞれ前記複数の電流設定電圧を印加することにより、前記複数の基準電流を生成する構成（第８の構成）にするとよい。
【００１５】
また、上記第８の構成から成る車両用ＬＥＤ駆動装置において、前記複数の電流設定抵抗にはそれぞれ負特性サーミスタが並列に接続される構成（第９の構成）にするとよい。
【００１６】
また、上記第１〜第９いずれかの構成から成る車両用ＬＥＤ駆動装置において、前記電流制御部は、前記出力トランジスタと共にカレントミラーを形成し、自身に入力される前記基準電流に応じて前記出力トランジスタにミラー電流を発生させる入力トランジスタを含む構成（第１０の構成）にするとよい。
【００１７】
また、上記第１０の構成から成る車両用ＬＥＤ駆動装置は、前記入力トランジスタと前記出力トランジスタのソース・ドレイン間電圧を一致させるバイアス部をさらに有する構成（第１１の構成）にするとよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、車両用ＬＥＤへの出力電流を容易かつ高精度に調整することが可能な車両用ＬＥＤ駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る車両用ＬＥＤドライバＩＣの一構成例を示すブロック図
【図２】Ｈ／Ｌモード設定部３０と電流制御部４０の一構成例を示す回路図
【図３】バイアス部９０の一構成例を示す回路図
【図４】電流設定部８０の第１構成例を示す回路図
【図５】第１の電流設定特性を示すＲ／Ｉ相関図
【図６】電流設定部８０の第２構成例を示す回路図
【図７】第２の電流設定特性を示すＲ／Ｉ相関図
【図８】ＰＢＵＳ制御部７０の一構成例を示す回路図
【図９】プロテクトバス信号ＰＢＵＳの一利用例を示すアプリケーション図
【図１０】ＬＥＤ地絡検出部５０の第１構成例を示す回路図
【図１１】第１のＬＥＤ地絡検出動作を示すタイムチャート
【図１２】ＬＥＤ地絡検出部５０の第２構成例を示す回路図
【図１３】第２のＬＥＤ地絡検出動作を示すタイムチャート
【図１４】ＬＥＤオープン検出部６０の第１構成例を示す回路図
【図１５】ＬＥＤオープンの誤検出動作を示すタイムチャート
【図１６】ＬＥＤオープン検出部６０の第２構成例を示す回路図
【図１７】ＬＥＤオープンの誤検出回避動作を示すタイムチャート
【図１８】車両用ＬＥＤ駆動装置の一従来例を示す回路図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜全体ブロック図＞
図１は、本発明に係る車両用ＬＥＤドライバＩＣの一構成例を示すブロック図である。本構成例の車両用ＬＥＤドライバＩＣ１（以下、本ＩＣ１と呼ぶ）は、出力トランジスタ１０と、基準電圧生成部２０と、Ｈ／Ｌモード設定部３０と、電流制御部４０と、ＬＥＤ地絡検出部５０と、ＬＥＤオープン検出部６０と、プロテクトバス制御部７０（以下、ＰＢＵＳ制御部７０と呼ぶ）と、電流設定部８０と、を有する半導体集積回路装置である。
【００２１】
また、本ＩＣ１は、外部との電気的な接続を確立するための手段として、外部端子Ｔ１〜Ｔ７を有する。外部端子Ｔ１は、点灯信号入力端子（ＶＩＮ端子）である。外部端子Ｔ２は、ブレーキ灯入力端子（ＳＴＯＰ端子）である。外部端子Ｔ３は、異常検出入出力端子（ＰＢＵＳ端子）である。外部端子Ｔ４は、Ｌモード用の電流設定端子（ＩＳＥＴＬ端子）である。外部端子Ｔ５は、Ｈモード用の電流設定端子（ＩＳＥＴＨ端子）である。外部端子Ｔ６は、グランド端子（ＧＮＤ端子）である。外部端子Ｔ７は、電流出力端子（ＩＯＵＴ端子）である。
【００２２】
また、本ＩＣ１には、バッテリＥ１と、スイッチＳＷ１及びＳＷ２と、ダイオードＤ１〜Ｄ３と、ツェナダイオードＺＤ１と、コンデンサＣ１と、プルアップ抵抗Ｒ１と、電流設定抵抗ＲＬ及びＲＨと、発光ダイオード列ＬＥＤ１と、が外部接続される。
【００２３】
バッテリＥ１の正極端は、スイッチＳＷ１及びＳＷ２の第１端に各々接続されている。バッテリＥ１の負極端は、接地端に接続されている。スイッチＳＷ２の第２端は、ダイオードＤ１のアノードに接続されている。スイッチＳＷ２の第２端は、ダイオードＤ２及びＤ３のアノードに各々接続されている。ダイオードＤ１及びＤ２のカソードは、いずれも外部端子Ｔ１に接続されている。ダイオードＤ３のカソードは、外部端子Ｔ２に接続されている。ツェナダイオードＺＤ１のカソードは、外部端子Ｔ１に接続されている。ツェナダイオードＺＤ１のアノードは、接地端に接続されている。コンデンサＣ１の第１端は、外部端子Ｔ１に接続されている。コンデンサＣ１の第２端は、接地端に接続されている。プルアップ抵抗Ｒ１の第１端は、外部端子Ｔ１（入力電圧ＶＩＮの印加端）またはバッテリＥ１の正極端（バッテリ電圧ＢＡＴの印加端）に接続されている。プルアップ抵抗Ｒ１の第２端は、外部端子Ｔ３に接続されている。電流設定抵抗ＲＬの第１端は、外部端子Ｔ４に接続されている。電流設定抵抗ＲＨの第１端は、外部端子Ｔ５に接続されている。電流設定抵抗ＲＬ及びＲＨの第２端は、いずれも接地端に接続されている。外部端子Ｔ６は接地端に接続されている。外部端子Ｔ７は、発光ダイオード列ＬＥＤ１のアノードに接続されている。発光ダイオード列ＬＥＤ１のカソードは、接地端に接続されている。
【００２４】
テールランプ点灯時にはスイッチＳＷ１がオンとされて、スイッチＳＷ２がオフとされる。その結果、テールランプ点灯時には、バッテリＥ１からスイッチＳＷ１とダイオードＤ１を介して外部端子Ｔ１に入力電圧ＶＩＮが印加される。また、外部端子Ｔ２に入力されるストップ信号ＳＴＯＰは、ローレベル（ハイインピーダンス）となる。一方、ブレーキランプ点灯時には、スイッチＳＷ１がオフとされて、スイッチＳＷ２がオンとされる。その結果、ブレーキランプ点灯時には、バッテリＥ１からスイッチＳＷ２とダイオードＤ２を介して外部端子Ｔ２に入力電圧ＶＩＮが印加される。また、外部端子Ｔ２に入力されるストップ信号ＳＴＯＰは、ハイレベル（バッテリ電圧ＢＡＴ）となる。
【００２５】
＜回路ブロックの概要＞
出力トランジスタ１０は、電流制御部４０の指示に基づいて発光ダイオード列ＬＥＤ１への出力電流ＩＯＵＴを制御するスイッチ素子である。本ＩＣ１では、出力トランジスタ１０として、Ｐチャネル型ＭＯＳ［Metal Oxide Semiconductor］電界効果トランジスタが用いられている。出力トランジスタ１０のソース及びバックゲートは、外部端子Ｔ１に接続されている。出力トランジスタ１０のドレインは、外部端子Ｔ７に接続されている。出力トランジスタ１０のゲートは、電流制御部４０に接続されている。
【００２６】
基準電圧生成部２０は、外部端子Ｔ１に印加される入力電圧ＶＩＮから所定の基準電圧ＶＲＥＦを生成する。
【００２７】
Ｈ／Ｌモード設定部３０は、外部端子Ｔ２に入力されるストップ信号ＳＴＯＰに基づいてモード設定信号ＭＯＤＥを生成し、これを電流制御部４０に出力する。
【００２８】
電流制御部４０は、モード設定信号ＭＯＤＥに基づいて第１基準電流ＩＬと第２基準電流ＩＨの一方を基準電流ＩＲＥＦとして選択し、これに応じた出力電流ＩＯＵＴが発光ダイオード列ＬＥＤ１に供給されるように、出力トランジスタ１０の駆動制御を行う。
【００２９】
ＬＥＤ地絡検出部５０は、発光ダイオード列ＬＥＤ１の地絡（外部端子Ｔ７が接地端またはこれに準ずる低電位端にショートした状態）を検出して、ＬＥＤ地絡検出信号ＤＥＴ１を出力する。ＬＥＤ地絡検出信号ＤＥＴ１は、ＬＥＤ地絡の未検出時にはローレベルとなり、ＬＥＤ地絡の検出時にはハイレベルとなる２値信号である。
【００３０】
ＬＥＤオープン検出部６０は、発光ダイオード列ＬＥＤのオープン（外部端子Ｔ７から発光ダイオード列ＬＥＤが外れた状態）を検出して、ＬＥＤオープン検出信号ＤＥＴ２を出力する。ＬＥＤオープン検出信号ＤＥＴ２は、ＬＥＤオープンの未検出時にはローレベルとなり、ＬＥＤオープンの検出時にはハイレベルとなる２値信号である。
【００３１】
ＰＢＵＳ制御部７０は、異常の検出有無に応じたプロテクトバス信号ＰＢＵＳの生成及びその外部入出力を行う。また、ＰＢＵＳ制御部７０は、プロテクトバス信号ＰＢＵＳに基づいて強制オフ信号ＯＦＦを生成し、これを電流制御部４０に出力する。
【００３２】
電流設定部８０は、第１電流設定抵抗ＲＬに応じた第１基準電流ＩＬと、第２電流設定抵抗ＲＨに応じた第２基準電流ＩＨ（ただし、ＩＨ＞ＩＬ）を各々独立して設定する。
【００３３】
なお、図１では明示されていないが、本ＩＣ１には、上記した回路ブロックのほかに、過電圧保護部、温度保護部、電流設定抵抗ＲＬ、ＲＨの地絡検出部及びオープン検出部などが集積化されている。
【００３４】
＜特長＞
本ＩＣ１における第１の特長は、入力電圧ＶＩＮの電圧範囲が５．５〜４０Ｖと広いことである。第２の特長は、電流制御部４０として可変型定電流ソースドライバを内蔵している点である。第３の特長は、Ｈ／Ｌモード設定部３０を内蔵している点である。第４の特長は、ＬＥＤオープン検出部５０及びＬＥＤショート検出部６０を内蔵している点である。第５の特長は、電流設定抵抗ＲＬ、ＲＨの地絡検出部及びオープン検出部を内蔵している点である。第６の特長は、過電圧保護部及び温度保護部を内蔵している点である。第７の特長は、ＰＢＵＳ制御部７０（異常状態出力検知機能部）を内蔵している点である。
【００３５】
本ＩＣ１は、５０Ｖ高耐圧のＬＥＤソースドライバＩＣである。本ＩＣ１は、出力電流ＩＯＵＴの定電流出力制御が可能であり、また、出力電流ＩＯＵＴの電流切替制御（Ｈ／Ｌモード切替制御）も可能である。従って、本ＩＣ１は、車両のリアランプ用ＬＥＤや白色ＬＥＤの駆動手段として最適である。また、本ＩＣ１には、種々の保護機能（発光ダイオード列ＬＥＤ１の地絡／オープン保護機能、電流設定抵抗ＲＬ、ＲＨの地絡／オープン保護機能、過電圧保護機能、温度保護機能）が内蔵されており、高い信頼性を実現することが可能である。また、本ＩＣ１にはＰＢＵＳ制御部７０が内蔵されており、本ＩＣ１を複数使用して複数の発光ダイオード列を駆動する際に、万一ある発光ダイオード列に地絡／オープンが生じた場合には、全系統の発光ダイオード列を一括して強制オフ制御することが可能である。
【００３６】
＜Ｈ／Ｌモード設定部、電流制御部＞
図２は、Ｈ／Ｌモード設定部３０と電流制御部４０の一構成例を示す回路図である。
【００３７】
Ｈ／Ｌモード設定部３０は、抵抗３１〜３３と、ｎｐｎ型バイポーラトランジスタ３４と、インバータ３５と、を含む。抵抗３１の第１端は、外部端子Ｔ２に接続されている。抵抗３１の第２端と抵抗３２の第１端は、いずれもトランジスタ３４のベースに接続されている。抵抗３２の第２端は、接地端に接続されている。抵抗３３の第１端は、基準電圧ＶＲＥＦの印加端に接続されている。抵抗３３の第２端は、トランジスタ３４のコレクタに接続されている。トランジスタ３４のエミッタは、接地端に接続されている。インバータ３５の入力端は、トランジスタ３４のコレクタに接続されている。インバータ３５の出力端は、モード設定信号ＭＯＤＥの出力端として電流制御部４０（より具体的には、後述するセレクタ４２の制御端）に接続されている。
【００３８】
上記構成から成るＨ／Ｌモード設定部３０は、ブレーキランプ点灯時にスイッチＳＷ２がオンとされて、ストップ信号ＳＴＯＰがハイレベル（＝バッテリ電圧ＢＡＴ）となっているときに、モード設定信号ＭＯＤＥをハイレベル（＝基準電圧ＶＲＥＦ）とする一方、テールランプ点灯時にスイッチＳＷ２がオフとされて、ストップ信号ＳＴＯＰがローレベル（＝ハイインピーダンス）となっているときに、モード設定信号ＭＯＤＥをローレベル（＝ＧＮＤ）とする。すなわち、Ｈ／Ｌモード設定部３０は、ストップ信号ＳＴＯＰの電圧レベルをシフトしてモード設定信号ＭＯＤＥを生成するレベルシフタとして機能する。
【００３９】
電流制御部４０は、Ｐチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ４１とセレクタ４２を含む。トランジスタ４１のソース及びバックゲートは、外部端子Ｔ１に接続されている。トランジスタ４１のゲートは、出力トランジスタ１０のゲートと共に、トランジスタ４１のドレインに接続されている。トランジスタ４１のドレインは、セレクタ４２の共通端（基準電流ＩＲＥＦの入力端）に接続されている。セレクタ４２の第１選択端（Ｌ）は、第１基準電流ＩＬの入力端に接続されている。セレクタ４２の第２選択端（Ｈ）は、第２基準電流ＩＨの入力端に接続されている。セレクタ４２の制御端は、モード設定信号ＭＯＤＥの印加端（インバータ３５の出力端）に接続されている。
【００４０】
上記構成から成る電流制御部４０において、セレクタ４２は、モード設定信号ＭＯＤＥに（延いてはブレーキランプの点消灯状態に応じたストップ信号ＳＴＯＰ）基づいて、第１基準電流ＩＬ（低電流）と第２基準電流ＩＨ（高電流）のいずれか一方を基準電流ＩＲＥＦとして選択する。より具体的に述べると、セレクタ４２は、モード設定信号ＭＯＤＥがローレベルであるときに、第１選択端（Ｌ）と共通端を接続することにより、第１基準電流ＩＬを基準電流ＩＲＥＦとして選択する一方、モード設定信号ＭＯＤＥがハイレベルであるときに、第２選択端（Ｈ）と共通端を接続することにより、第２基準電流ＩＨを基準電流ＩＲＥＦとして選択する。
【００４１】
トランジスタ４１は、出力トランジスタ１０と共にカレントミラーを形成し、自身に入力される基準電流ＩＲＥＦに応じて出力トランジスタ１０にミラー電流（＝出力電流ＩＯＵＴ）を発生させる入力トランジスタとして機能する（以下、トランジスタ４１を適宜、入力トランジスタ４１と呼ぶ）。具体的に述べると、テールランプ点灯時には、第１基準電流ＩＬ（低電流）が出力電流ＩＯＵＴとして流され、ブレーキランプ点灯時には、第２基準電流ＩＨ（高電流）が出力電流ＩＯＵＴとして流される。発光ダイオード列ＬＥＤ１は、ブレーキランプ点灯時の方がテールランプ点灯時よりも明るく発光する。なお、出力トランジスタ１０と入力トランジスタ４１は、いずれも、入力電圧ＶＩＮと接地電圧ＧＮＤとの電位差に耐え得る高耐圧素子とされている。
【００４２】
上記したように、本ＩＣ１では、発光ダイオード列ＬＥＤ１への電流供給源として、シンクドライバではなく、高耐圧素子を用いたソースドライバが内蔵されている。このような構成とすることにより、発光ダイオード列ＬＥＤ１で生じる順方向降下電圧ＶＦのばらつきや、入力電圧ＶＩＮのばらつきに起因する出力電流ＩＯＵＴのずれを抑制することができるので、工程でのＬＥＤ選別を行う必要がなくなり、延いては、基板管理数の削減やセット設計の容易化などを実現することが可能となる。
【００４３】
また、本ＩＣ１を用いることにより、ディスクリート部品を用いる従来構成に比べて、基板上の占有面積を小型化することができるので、レイアウトの自由度が高まり、車両のデザイン性を向上することも可能となる。
【００４４】
＜ソースドライバの高精度化＞
本ＩＣ１は、上記したソースドライバの高精度化を実現する手段として、図３に示すように、入力トランジスタ４１のソース・ドレイン間電圧ＶＤＳ１と、出力トランジスタ１０のソース・ドレイン間電圧ＶＤＳ２とを一致させるバイアス部９０をさらに有する。
【００４５】
図３は、バイアス部９０の一構成例を示す回路図である。本構成例のバイアス部９０はＰチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ９１及び９２と、オペアンプ９３及び９４と、を含む。トランジスタ９１のソース及びバックゲートは、入力トランジスタ４１のドレインに接続されている。トランジスタ９１のドレインは、基準電流ＩＲＥＦの入力端に接続されている。トランジスタ９１のゲートは、オペアンプ９３の出力端に接続されている。トランジスタ９２のソース及びバックゲートは、出力トランジスタ１０のドレインに接続されている。トランジスタ９２のドレインは、外部端子Ｔ７に接続されている。トランジスタ９２のゲートは、オペアンプ９４の出力端に接続されている。オペアンプ９３の非反転入力端（＋）は、所定のバイアス電圧（＝ＶＩＮ−Ｖｘ）の印加端に接続されている。オペアンプ９３の反転入力端（−）は、トランジスタ９１のソースに接続されている。オペアンプ９４の非反転入力端（＋）は、所定のバイアス電圧（＝ＶＩＮ−Ｖｘ）の印加端に接続されている。オペアンプ９４の反転入力端（−）は、トランジスタ９２のソースに接続されている。なお、オペアンプ９３及び９４は、いずれも、入力電圧ＶＩＮと接地電圧ＧＮＤとの電位差に耐え得る高耐圧素子で形成されている。
【００４６】
上記構成から成るバイアス部９０により、入力トランジスタ４１のソース・ドレイン間電圧ＶＤＳ１と、出力トランジスタ１０のソース・ドレイン間電圧ＶＤＳ２を同一の電圧値（＝Ｖｘ）に合わせ込むことができるので、カレントミラーのチャネル長変長効果によるミラー比のずれを効果的に防止することが可能となる。従って、入力電圧ＶＩＮや発光ダイオード列ＬＥＤ１の直列段数（延いては順方向降下電圧ＶＦ）が変化しても、これに供給される出力電流ＩＯＵＴを常に一定に維持することが可能となり、ソースドライバの高精度化を実現することが可能となる。
【００４７】
＜電流設定部＞
図４は、電流設定部８０の第１構成例を示す回路図である。第１構成例の電流設定部８０は、Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ８１及び８２と、オペアンプ８３及び８４と、を含む。トランジスタ８１のソース及びバックゲートは、外部端子Ｔ４に接続されている。トランジスタ８１のドレインは、第１基準電流ＩＬの出力端として、電流制御部４０に接続されている。トランジスタ８１のゲートは、オペアンプ８３の出力端に接続されている。トランジスタ８２のソース及びバックゲートは、外部端子Ｔ５に接続されている。トランジスタ８２のドレインは、第２基準電流ＩＨの出力端として、電流制御部４０に接続されている。トランジスタ８２のゲートは、オペアンプ８４の出力端に接続されている。オペアンプ８３の非反転入力端（＋）は、所定のバイアス電圧ＶＢの印加端に接続されている。オペアンプ８３の反転入力端（−）は、トランジスタ８１のソースに接続されている。オペアンプ８４の非反転入力端（＋）は、所定のバイアス電圧ＶＢの印加端に接続されている。オペアンプ８４の反転入力端（−）は、トランジスタ８２のソースに接続されている。
【００４８】
第１構成例の電流設定部８０では、電流設定抵抗ＲＬ及びＲＨにそれぞれ所定のバイアス電圧ＶＢを印加することにより、第１基準電流ＩＬ（＝ＶＢ／ＲＬ）及び第２基準電流ＩＨ（＝ＶＢ／ＲＨ）を生成する。このように、第１構成例の電流設定部８０では、電流設定抵抗ＲＬ及びＲＨの抵抗値をそれぞれ任意に調整することにより、テールランプ点灯時の出力電流ＩＯＵＴ（＝第１基準電流ＩＬ）と、ブレーキランプ点灯時の出力電流ＩＯＵＴ（＝第２基準電流ＩＨ）を独立して設定することが可能である。従って、車種によって最適値が異なる出力電流ＩＯＵＴを容易かつ高精度に調整することが可能となる。
【００４９】
なお、第１構成例の電流設定部８０で実現される第１の電流設定特性は、負特性（電流設定抵抗ＲＬ及びＲＨの抵抗値を大きくするほど、第１基準電流ＩＬ及び第２基準電流ＩＨが低くなる特性）となる。図５は、第１の電流設定特性を示すＲ／Ｉ相関図である。
【００５０】
図６は、電流設定部８０の第２構成例を示す回路図である。第２構成例の電流設定部８０は、図４の構成要素に加えて、さらに、定電流源８５及び８６（定電流値：ＩＲＥＦ）と、抵抗８７及び８８（抵抗値：Ｒ）とを含む。トランジスタ８１のソース及びバックゲートは、外部端子Ｔ４ではなく、抵抗８７を介して接地端に接続されている。トランジスタ８１のドレインは、第１基準電流ＩＬの出力端として、電流制御部４０に接続されている。トランジスタ８１のゲートは、オペアンプ８３の出力端に接続されている。トランジスタ８２のソース及びバックゲートは、外部端子Ｔ５ではなく、抵抗８８を介して接地端に接続されている。トランジスタ８２のドレインは、第２基準電流ＩＨの出力端として、電流制御部４０に接続されている。トランジスタ８２のゲートは、オペアンプ８４の出力端に接続されている。オペアンプ８３の非反転入力端（＋）は、バイアス電圧ＶＢの印加端ではなく、外部端子Ｔ４に接続されている。オペアンプ８３の反転入力端（−）は、トランジスタ８１のソースに接続されている。オペアンプ８４の非反転入力端（＋）は、バイアス電圧ＶＢの印加端ではなく、外部端子Ｔ５に接続されている。オペアンプ８４の反転入力端（−）は、トランジスタ８２のソースに接続されている。定電流源８５及び８６は、基準電圧ＶＲＥＦの印加端と外部端子Ｔ４及びＴ５との間に各々接続されている。
【００５１】
第２構成例の電流設定部８０では、電流設定抵抗ＲＬ及びＲＨにそれぞれ定電流ＩＲＥＦを流すことにより、第１電流設定電圧ＶＬ（＝ＩＲＥＦ×ＲＬ）と第２電流設定電圧ＶＨ（＝ＩＲＥＦ×ＲＨ）を生成し、さらに、抵抗８７及び８８にそれぞれ第１電流設定電圧ＶＬと第２電流設定電圧ＶＨを印加することにより、第１基準電流ＩＬ（＝ＶＬ／Ｒ＝ＩＲＥＦ×ＲＬ／Ｒ）と第２基準電流ＩＨ（＝ＶＨ／Ｒ＝ＩＲＥＦ×ＲＨ／Ｒ）を生成する。このように、第２構成例の電流設定部８０では、先述の第１構成例と同様、電流設定抵抗ＲＬ及びＲＨの抵抗値をそれぞれ任意に調整することにより、テールランプ点灯時の出力電流ＩＯＵＴ（＝第１基準電流ＩＬ）と、ブレーキランプ点灯時の出力電流ＩＯＵＴ（＝第２基準電流ＩＨ）を独立して設定することが可能である。従って、車種によって最適値が異なる出力電流ＩＯＵＴを容易かつ高精度に調整することが可能となる。
【００５２】
なお、第２構成例の電流設定部８０で実現される第２の電流設定特性は、正特性（電流設定抵抗ＲＬ及びＲＨの抵抗値を大きくするほど、第１基準電流ＩＬ及び第２基準電流ＩＨが高くなる特性）となる。図７は、第１の電流設定特性を示すＲ／Ｉ相関図である。従って、第２構成例の電流設定部８０であれば、電流設定抵抗ＲＬ及びＲＨにそれぞれ負特性サーミスタＮＴＣ［Negative Temperature Coefficient］を並列に続することにより、周囲が高温になるほど第１基準電流ＩＬ及び第２基準電流ＩＨを低下させることができるので、出力電流ＩＯＵＴの温度ディレーティング設計を行うが可能となる。
【００５３】
ただし、第２構成例の電流設定部８０では、第１基準電流ＩＬ及び第２基準電流ＩＨのばらつき要因として、電流設定抵抗ＲＬ及びＲＨのばらつきだけでなく、定電流ＩＲＥＦや抵抗値Ｒのばらつきが含まれるため、出力電流ＩＯＵＴの精度向上を図るためには、定電流ＩＲＥＦや抵抗値Ｒをトリミングによって調整することができるように回路設計を行うことが望ましい。
【００５４】
＜ＰＢＵＳ制御部＞
図８は、ＰＢＵＳ制御部７０の一構成例を示す回路図である。本構成例のＰＢＵＳ制御部７０は、抵抗７１〜７３と、ｎｐｎ型バイポーラトランジスタ７４と、ダイオード７５と、Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ７６と、論理和演算器７７とを含む。抵抗７１の第１端は、外部端子Ｔ３に接続されている。抵抗７１の第２端と抵抗７２の第１端は、いずれもトランジスタ７４のベースに接続されている。抵抗７２の第２端は、接地端に接続されている。抵抗７３の第１端は、基準電圧ＶＲＥＦの印加端に接続されている。抵抗７３の第２端は、トランジスタ７４のコレクタに接続されている。トランジスタ７４のエミッタは、接地端に接続されている。ダイオード７５のアノードは、トランジスタ７４のコレクタに接続されている。ダイオード７５のカソードは、強制オフ信号ＯＦＦの出力端として、電流制御部４０やバイアス部９０に接続されている。トランジスタ７６のドレインは、外部端子Ｔ３に接続されている。トランジスタ７６のソース及びバックゲートは、接地端に接続されている。トランジスタ７６のゲートは、論理和演算器７７の出力端に接続されている。論理和演算器７７の第１入力端は、ＬＥＤ地絡検出信号ＤＥＴ１の入力端に接続されている。論理和演算器７７の第２入力端は、ＬＥＤオープン検出信号ＤＥＴ２の入力端に接続されている。なお、図８には明示されていないが、論理和演算器７７には、その他の異常検出信号（例えば、電流設定抵抗ＲＬ、ＲＨの地絡検出信号やオープン検出信号）を入力しても構わない。
【００５５】
上記構成から成るＰＢＵＳ制御部７０は、外部端子Ｔ３に印加されるプロテクトバス信号ＰＢＵＳがハイレベル（異常未検出時の論理レベル）となっているときに、強制オフ信号ＯＦＦをローレベルとする一方、プロテクトバス信号ＰＢＵＳがローレベル（異常検出時の論理レベル）となっているときに、強制オフ信号ＯＦＦをハイレベルとする。
【００５６】
すなわち、ＰＢＵＳ制御部７０を形成する回路要素のうち、抵抗７１〜７３、トランジスタ７４、及び、ダイオード７５は、プロテクトバス信号ＰＢＵＳの入力を受け付けて強制オフ信号ＯＦＦを生成する信号入力回路として機能する。
【００５７】
なお、強制オフ信号ＯＦＦは、電流制御部４０やバイアス部９０に入力されており、強制オフ信号ＯＦＦがハイレベル（異常検出時の論理レベル）となったときには、出力電流ＩＯＵＴの供給が強制オフされる。
【００５８】
また、上記構成から成るＰＢＵＳ制御部７０は、ＬＥＤ地絡検出信号ＤＥＴ１とＬＥＤオープン検出信号ＤＥＴ２のうち、少なくともいずれか一方がハイレベル（異常検出時の論理レベル）であるときに、プロテクトバス信号ＰＢＵＳをローレベル（異常検出時の論理レベル）とする。
【００５９】
すなわち、ＰＢＵＳ制御部７０を形成する回路要素のうち、トランジスタ７６と論理和演算器７７は、本ＩＣ１で何らかの異常（ＬＥＤ地絡やＬＥＤオープンなど）が検出されたときに、プロテクトバス信号ＰＢＵＳをローレベル（異常検出時の論理レベル）に切り替えるオープンドレイン形式の信号出力回路として機能する。
【００６０】
図９は、プロテクトバス信号ＰＢＵＳの一利用例を示すアプリケーション図である。上記で説明したように、本ＩＣ１にはＰＢＵＳ制御部７０が内蔵されているので、例えば、図９に示すように、３個の本ＩＣ１−１〜１−３を使用して、３系統の発光ダイオード列ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３を駆動する際に、万一ある発光ダイオード列に地絡／オープンが生じた場合には、全系統の発光ダイオード列ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３を一括して強制オフ制御することが可能となる。従って、検査工程では、全系列の発光ダイオード列ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３の一括選別を行うことが可能となり、また、量産後（出荷後）では、いずれかの発光ダイオード列に故障が生じても、これを遅滞なく発見することが可能となる。
【００６１】
＜ＬＥＤ地絡検出部＞
図１０は、ＬＥＤ地絡検出部５０の第１構成例を示す回路図である。第１構成例のＬＥＤ地絡検出部５０は、コンパレータ５１と、直流電圧源５２を含む。コンパレータ５１の反転入力端（−）は、外部端子Ｔ７（出力電圧ＶＯＵＴの印加端）に接続されている。コンパレータ５１の非反転入力端（＋）は、直流電圧源５２の正極端（閾値電圧ＶＴＨ１の印加端）に接続されている。コンパレータ５１の出力端は、ＬＥＤ地絡検出信号ＤＥＴ１の出力端として、ＰＢＵＳ制御部７０に接続されている。
【００６２】
図１１は、第１構成例のＬＥＤ地絡検出部５０によって実現される第１のＬＥＤ地絡検出動作を示すタイムチャートであり、上から順に、ＬＥＤ地絡の発生状態（スイッチＳＷｘのオン／オフ状態）、出力電圧ＶＯＵＴ、ＬＥＤ地絡検出信号ＤＥＴ１、プロテクトバス信号ＰＢＵＳ、強制オフ信号ＯＦＦ、及び、出力電流ＩＯＵＴが描写されている。
【００６３】
時刻ｔ１１において、外部端子Ｔ７に外部接続される発光ダイオード列ＬＥＤ１が地絡状態（スイッチＳＷｘ：オン）となった場合、出力電圧ＶＯＵＴが閾値電圧ＶＴＨ１を下回ることによって、ＬＥＤ地絡検出信号ＤＥＴ１がハイレベルとなり、ＬＥＤ地絡の検出が行われる。ＬＥＤ地絡の検出中は、強制オフ信号ＯＦＦがハイレベルとされ、出力電流ＩＯＵＴが強制オフされる。このような保護動作により、本ＩＣ１の熱破壊を防止することが可能となる。また、ＬＥＤ地絡の検出中は、プロテクトバス信号ＰＢＵＳがローレベルとされ、本ＩＣ１の外部に異常が報知される。
【００６４】
なお、第１構成例のＬＥＤ地絡検出部５０では、時刻ｔ１２において発光ダイオード列ＬＥＤの地絡状態が解消された場合（スイッチＳＷｘ：オフ）であっても、出力電圧ＶＯＵＴがハイインピーダンス状態となり、ＬＥＤ地絡検出信号ＤＥＴ１はハイレベル（異常検出時の論理レベル）に維持されるため、出力電流ＩＯＵＴのオフ状態は継続される。
【００６５】
図１２は、ＬＥＤ地絡検出部５０の第２構成例を示す回路図である。第２構成例のＬＥＤ地絡検出部５０は、図１０の構成要素に加えて、さらに、抵抗５３（抵抗値：Ｒ５３）と、定電流源５４（定電流値：Ｉ５４）と、ダイオード５５（順方向降下電圧：Ｖ５５）と、を含む。コンパレータ５１の反転入力端（−）は、外部端子Ｔ７ではなく、抵抗５３を介して接地端に接続される一方、モニタ電圧ＶＭＯＮの印加端（定電流源５４の第１端とダイオード５５のアノードとの接続ノード）にも接続されている。ダイオード５５のカソードは、外部端子Ｔ７に接続されている。定電流源５４の第２端は、入力電圧ＶＩＮの印加端に接続されている。コンパレータ５１の非反転入力端（＋）は、直流電圧源５２の正極端（閾値電圧ＶＴＨ１’＝ＶＴＨ１＋Ｖ５５）の印加端）に接続されている。コンパレータ５１の出力端は、ＬＥＤ地絡検出信号ＤＥＴ１の出力端として、ＰＢＵＳ制御部７０に接続されている。
【００６６】
図１３は、第２構成例のＬＥＤ地絡検出部５０によって実現される第２のＬＥＤ地絡検出動作を示すタイムチャートであり、上から順に、ＬＥＤ地絡の発生状態（スイッチＳＷｘのオン／オフ状態）、モニタ電圧ＶＭＯＮ、ＬＥＤ地絡検出信号ＤＥＴ１、プロテクトバス信号ＰＢＵＳ、強制オフ信号ＯＦＦ、及び、出力電流ＩＯＵＴが描写されている。
【００６７】
ＬＥＤ地絡が発生していない時刻ｔ２１以前には、出力電圧ＶＯＵＴ（＝ＶＦ１）がモニタ電圧ＶＭＯＮよりも高く、ダイオード５５が逆バイアス状態となるので、定電流源５４から出力される定電流は、抵抗５３を介して接地端に流し込まれる。その結果、コンパレータ５１の反転入力端（−）に入力されるモニタ電圧ＶＭＯＮは、定電流値Ｉ５４と抵抗値Ｒ５３との積算値（＝Ｉ５４×Ｒ５３）となる。なお、定電流値Ｉ５４と抵抗値Ｒ５３は、ＬＥＤ地絡未発生時のモニタ電圧ＶＭＯＮ（＝Ｉ５４×Ｒ５３）が閾値電圧ＶＴＨ１’よりも高い電圧値となるように調整されているため、ＬＥＤ地絡検出信号ＤＥＴ１はローレベル（異常未検出時の論理レベル）となる。
【００６８】
時刻ｔ２１において、外部端子Ｔ７に外部接続される発光ダイオード列ＬＥＤ１が地絡状態（スイッチＳＷｘ：オン）となった場合、出力電圧ＶＯＵＴが接地電圧ＧＮＤまで低下することに伴い、ダイオード５５が順バイアス状態となるので、定電流源５４から出力される定電流は、ＬＥＤ地絡経路（スイッチＳＷｘ）を介して接地端に流し込まれる。その結果、モニタ電圧ＶＭＯＮは、接地電圧ＧＮＤよりもダイオード５５の順方向降下電圧Ｖ５５だけ高い電圧値（＝ＧＮＤ＋Ｖ５５）となる。
【００６９】
ここで、閾値電圧ＶＴＨ１’は、ＬＥＤ地絡発生時のモニタ電圧ＶＭＯＮ（＝ＧＮＤ＋Ｖ５５）よりも高い電圧値に調整されており、モニタ電圧ＶＭＯＮが閾値電圧ＶＴＨ１’を下回ることによって、ＬＥＤ地絡検出信号ＤＥＴ１がハイレベルとなり、ＬＥＤ地絡の検出が行われる。ＬＥＤ地絡の検出中は、第１構成例と同様にして、強制オフ信号ＯＦＦがハイレベルとされ、出力電流ＩＯＵＴが強制オフされる。このような保護動作により、本ＩＣ１の熱破壊を防止することが可能となる。また、ＬＥＤ地絡の検出中は、プロテクトバス信号ＰＢＵＳがローレベルとされ、本ＩＣ１の外部に異常が報知される。
【００７０】
その後、時刻ｔ２２において発光ダイオード列ＬＥＤの地絡状態が解消された場合（スイッチＳＷｘ：オフ）、定電流源５４から出力される定電流は、発光ダイオード列ＬＥＤ１を介して接地端に流し込まれ、発光ダイオード列ＬＥＤ１に順方向降下電圧ＶＦが発生される。その結果、コンパレータ５１の反転入力端（−）に入力されるモニタ電圧ＶＭＯＮは、発光ダイオード列ＬＥＤ１の順方向降下電圧ＶＦよりもダイオード５５の順方向降下電圧Ｖ５５だけ高い電圧値（＝ＶＦ＋Ｖ５５）となる。そして、時刻ｔ２３において、モニタ電圧ＶＭＯＮがが閾値電圧ＶＴＨ１’を上回ると、ＬＥＤ地絡検出信号ＤＥＴ１がローレベル（異常未検出時の論理レベル）に立ち下げられ、出力電流ＩＯＵＴがオン状態に自動復帰される。
【００７１】
上記したように、第２構成例のＬＥＤ地絡検出部５０は、ＬＥＤ地絡解消時に発光ダイオード列ＬＥＤ１へ微小な定電流Ｉ５４を流し込んで順方向降下電圧ＶＦ１を発生させる地絡復帰回路（抵抗５３、定電流源５４、及び、ダイオード５５）を含んでいる。このような構成を採用すれば、ＩＣ外部からの復帰信号を待つことなく、ＬＥＤ地絡解消時に自動で出力電流ＩＯＵＴの供給動作を再開することが可能となる。
【００７２】
＜ＬＥＤオープン検出部＞
図１４は、ＬＥＤオープン検出部６０の第１構成例を示す回路図である。第１構成例のＬＥＤオープン検出部６０は、コンパレータ６１と、抵抗６２と、定電流源６３を含む。コンパレータ６１の非反転入力端（＋）は、外部端子Ｔ７（出力電圧ＶＯＵＴの印加端）に接続されている。コンパレータ６１の反転入力端（−）は、抵抗６２を介して入力電圧ＶＩＮの印加端に接続される一方、定電流源６３を介して接地端にも接続されている。コンパレータ６１の出力端は、ＬＥＤオープン検出信号ＤＥＴ２の出力端として、ＰＢＵＳ制御部７０に接続されている。なお、抵抗６２と定電流源６３との接続ノードからは、閾値電圧ＶＴＨ２（＝ＶＩＮ−α）が引き出される。
【００７３】
外部端子Ｔ７に外部接続される発光ダイオード列ＬＥＤ１がオープン状態となった場合は、出力電圧ＶＯＵＴが過電圧状態となり、閾値電圧ＶＴＨ２を上回ることによって、ＬＥＤオープン検出信号ＤＥＴ２がハイレベルとなり、ＬＥＤオープンの検出が行われる。なお、ＬＥＤオープンの検出中は、プロテクトバス信号ＰＢＵＳがローレベルとされ、本ＩＣ１の外部に異常が報知されるが、ＬＥＤ地絡検出時と異なり、出力トランジスタ１０の強制オフは行われない。これは、外部端子Ｔ７に入力電圧ＶＩＮを印加し続けて、ＬＥＤオープンの検出状態を維持するためである。
【００７４】
ただし、第１構成例のＬＥＤオープン検出部６０では、減電時（入力電圧ＶＩＮの低下時）に閾値電圧ＶＴＨ２が意図した電圧値よりも低下した場合に、ＬＥＤオープンの誤検出を生じるおそれがある。
【００７５】
図１５は、第１構成例のＬＥＤオープン検出部６０で生じ得るＬＥＤオープンの誤検出動作を示すタイムチャートであり、上から順に、入力電圧ＶＩＮ、閾値電圧ＶＴＨ２、発光ダイオード列ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３の順方向降下電圧ＶＦ１〜ＶＦ３（ただし、ＶＦ１＞ＶＦ２＞ＶＦ３とする）、プロテクトバス信号ＰＢＵＳ、及び、発光ダイオード列ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３に流れる電流ＩＦ１〜ＩＦ３が描写されている。すなわち、図１５では、３個の本ＩＣ１−１〜１−３を使用して、３系統の発光ダイオード列ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３を駆動する際の様子が描写されている。
【００７６】
時刻ｔ３１において入力電圧ＶＩＮが低下し始めると、これに伴って閾値電圧ＶＴＨ２も低下し始める。そして、時刻ｔ３２において閾値電圧ＶＴＨ２が発光ダイオード列ＬＥＤ１の順方向降下電圧ＶＦ１を下回ると、ＬＥＤオープン検出信号ＤＥＴ２が意図せずにハイレベルとなり、ＬＥＤオープンの誤検出が生じる。このような誤検出が生じた場合には、先述のプロテクトバス機能により、ＬＥＤオープンの誤検出を生じた発光ダイオード列ＬＥＤ１のみが点灯を続けて、他系列の発光ダイオード列ＬＥＤ２及びＬＥＤ３をオフするように動作してしまう。例えば、発光ダイオード列ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３によって、車両のテールランプを形成している場合、テールランプの一部のみが点灯し続けて、残りの部分が消灯した状態となる。このような状態は、車両の安全面を鑑みれば好ましい状態とは言えず、何らかの対策を施す必要がある。
【００７７】
図１６は、ＬＥＤオープン検出部６０の第２構成例を示す回路図である。第２構成例のＬＥＤオープン検出部６０は、図１４の構成要素に加えて、さらに、オペアンプ６４と、抵抗６５とを含む。コンパレータ６１の非反転入力端（＋）は、外部端子Ｔ７（出力電圧ＶＯＵＴの印加端）に接続されている。コンパレータ６１の反転入力端（−）は、抵抗６２を介して入力電圧ＶＩＮの印加端に接続される一方、抵抗６５と定電流源６３を介して接地端にも接続されている。コンパレータ６１の出力端は、ＬＥＤオープン検出信号ＤＥＴ２の出力端として、ＰＢＵＳ制御部７０に接続されている。オペアンプ６４の非反転入力端（＋）は、外部端子Ｔ７に接続されている。オペアンプ６４の反転入力端（−）は、抵抗６５と定電流源６３との接続ノードに接続されている。オペアンプ６４の出力端は、電流制限信号ＩＣＬＡＭＰ（＝出力電圧ＶＯＵＴとクランプ電圧ＶＣＬＡＭＰとの差分を増幅して得られる電圧信号）の出力端として、電流制御部４０に接続されている。なお、抵抗６２と抵抗６５との接続ノードからは、閾値電圧ＶＴＨ２（＝ＶＩＮ−α）が引き出され、抵抗６５と定電流源６３との接続ノードからはクランプ電圧ＶＣＬＡＭＰ（＝ＶＩＮ−α−β）が引き出される。
【００７８】
図１７は、第２構成例のＬＥＤオープン検出部６０によって実現されるＬＥＤオープンの誤検出回避動作を示すタイムチャートであり、上から順に、入力電圧ＶＩＮ、閾値電圧ＶＴＨ２、クランプ電圧ＶＣＬＡＭＰ、発光ダイオード列ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３の順方向降下電圧ＶＦ１〜ＶＦ３（ただし、ＶＦ１＞ＶＦ２＞ＶＦ３とする）、プロテクトバス信号ＰＢＵＳ、及び、発光ダイオード列ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３に流れる電流ＩＦ１〜ＩＦ３が描写されている。すなわち、図１７では、先出の図１５と同じく、３個の本ＩＣ１−１〜１−３を使用して、３系統の発光ダイオード列ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３を駆動する際の様子が描写されている。
【００７９】
時刻ｔ４１において入力電圧ＶＩＮが低下し始めると、これに伴って閾値電圧ＶＴＨ２とクランプ電圧ＶＣＬＡＭＰも低下し始める。そして、時刻ｔ４２においてクランプ電圧ＶＣＬＡＭＰが発光ダイオード列ＬＥＤ１の順方向降下電圧ＶＦ１を下回ると、電流制御部４０は、電流制限信号ＩＣＬＡＭＰに応じて、出力電流ＩＯＵＴを減少させるように、出力トランジスタ１０の駆動制御を行う。その結果、発光ダイオード列ＬＥＤ１に流れる電流ＩＦの減少によって、その順方向降下電圧ＶＦ１が低下していく。従って、ＶＦ１≦ＶＣＬＡＭＰという関係を維持することが可能となり、延いては、ＶＦ１≦ＶＴＨ２という関係を維持して、ＬＥＤオープンの誤検出を回避することが可能となる。
【００８０】
その後も入力電圧ＶＩＮの低下が続くと、時刻ｔ４３及びｔ４４以降、順方向降下電圧ＶＦ２及びＶＦ３もそれぞれクランプ電圧ＶＣＬＡＭＰに制限される形となり、全系統の発光ダイオード列ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３が一律的に暗くなっていく。例えば、発光ダイオード列ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３によって、車両のテールランプを形成している場合、テールランプ全体が徐々に暗くなっていく状態となる。このような状態は、テールランプの一部のみが点灯する状態に比べれば、車両の安全面を鑑みて好ましい状態であると言える。
【００８１】
上記したように、第２構成例のＬＥＤオープン検出部６０は、発光ダイオード列ＬＥＤ１が外部接続される外部端子Ｔ７に現れる出力電圧ＶＯＵＴと所定の閾値電圧ＶＴＨ２とを比較してＬＥＤオープン検出信号ＤＥＴ２を生成するコンパレータ６１と、出力電圧ＶＯＵＴとクランプ電圧ＶＣＬＡＭＰとの差分を増幅して電流制限信号ＩＣＬＡＭＰを生成するオペアンプ６４と、を含み、電流制御部４０は、電流制限信号ＩＣＬＡＭＰに基づいて出力電圧ＶＯＵＴがクランプ電圧ＣＬＡＭＰを上回らないように発光ダイオード列ＬＥＤ１への出力電流ＩＯＵＴを制御する構成とされている。このような構成を採用することにより、ＬＥＤオープンの誤検出を回避することが可能となる。
【００８２】
なお、上記した出力飽和時の電流制御では、出力電流ＩＯＵＴを所定の最小値ＩＭＩＮまで引き下げることができるが、その後も入力電圧ＶＩＮの低下が続いた場合、時刻ｔ４５において、発光ダイオード列ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３の順方向降下電圧ＶＦ１〜ＶＦ３が閾値電圧ＶＴＨ２を上回る状態となる。このような状態をＬＥＤオープンと誤検出しないためには、入力電圧ＶＩＮが所定のマスク電圧ＶＭＡＳＫよりも低い状態において、ＬＥＤオープン検出を無視するしておけばよい。
【００８３】
＜その他の変形例＞
なお、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。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、車両用ＬＥＤ駆動装置の安全性や信頼性を高めるための技術として有用に利用することが可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１、１−１〜１−３ 車両用ＬＥＤドライバＩＣ
１０ 出力トランジスタ（Ｐチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ）
２０ 基準電圧生成部
３０ Ｈ／Ｌモード設定部
３１〜３３ 抵抗
３４ ｎｐｎ型バイポーラトランジスタ
３５ インバータ
４０ 電流制御部
４１ Ｐチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ
４２ セレクタ
５０ ＬＥＤ地絡検出部
５１ コンパレータ
５２ 直流電圧源
５３ 抵抗
５４ 定電流源
５５ ダイオード
６０ ＬＥＤオープン検出部
６１ コンパレータ
６２ 抵抗
６３ 定電流源
６４ オペアンプ
６５ 抵抗
７０ プロテクトバス制御部（ＰＢＵＳ制御部）
７１〜７３ 抵抗
７４ ｎｐｎ型バイポーラトランジスタ
７５ ダイオード
７６ Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ
７７ 論理和演算器
８０ 電流設定部
８１、８２ Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ
８３、８４ オペアンプ
８５、８６ 定電流源
８７、８８ 抵抗
９０ バイアス部
９１、９２ Ｐチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ
９３、９４ オペアンプ
Ｅ１ バッテリ
ＳＷ１、ＳＷ２ スイッチ
Ｄ１〜Ｄ３ ダイオード
ＺＤ１ ツェナダイオード
Ｃ１ コンデンサ
Ｒ１ プルアップ抵抗
ＲＬ、ＲＨ 電流設定抵抗
ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３ 発光ダイオード列
Ｔ１〜Ｔ７ 外部端子
ＮＴＣ 負特性サーミスタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部接続される複数の電流設定抵抗毎に複数の基準電流を各々独立して設定する電流設定部と、
外部入力される制御信号に基づいて前記複数の基準電流のいずれか一つを選択する電流制御部と、
前記電流制御部で選択された基準電流に基づいて外部接続される車両用ＬＥＤへの出力電流を制御する出力トランジスタと、
を有することを特徴とする車両用ＬＥＤ駆動装置。
【請求項２】
異常の検出有無に応じたプロテクトバス信号の生成及びその外部入出力を行うプロテクトバス制御部をさらに有し、
前記電流制御部は、前記プロテクトバス信号に基づいて前記車両用ＬＥＤへの電流供給可否を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用ＬＥＤ駆動装置。
【請求項３】
前記車両用ＬＥＤの地絡を検出するＬＥＤ地絡検出部をさらに有し、
前記電流制御部は、前記車両用ＬＥＤの地絡時に前記出力電流の供給を強制オフさせることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用ＬＥＤ駆動装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤ地絡検出部は、
前記車両用ＬＥＤの順方向降下電圧またはこれに応じたモニタ電圧と第１閾値電圧とを比較してＬＥＤ地絡検出信号を生成する第１コンパレータと、
前記車両用ＬＥＤの地絡解消時に前記車両用ＬＥＤへ電流を流し込んで順方向降下電圧を発生させる地絡復帰回路と、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の車両用ＬＥＤ駆動装置。
【請求項５】
前記車両用ＬＥＤのオープンを検出するＬＥＤオープン検出部をさらに有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の車両用ＬＥＤ駆動装置。
【請求項６】
前記ＬＥＤオープン検出部は、
前記車両用ＬＥＤが外部接続される外部端子の端子電圧と第２閾値電圧とを比較してＬＥＤオープン検出信号を生成する第２コンパレータと、
前記端子電圧と前記第２閾値電圧よりも低いクランプ電圧との差分を増幅して電流制限信号を生成するアンプと、
を含み、
前記電流制御部は、前記電流制限信号に基づいて前記端子電圧が前記クランプ電圧を上回らないように前記車両用ＬＥＤへの出力電流を制御することを特徴とする請求項５に記載の車両用ＬＥＤ駆動装置。
【請求項７】
前記電流設定部は、前記複数の電流設定抵抗にそれぞれ定電圧を印加することにより、前記複数の基準電流を生成することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の車両用ＬＥＤ駆動装置。
【請求項８】
前記電流設定部は、前記複数の電流設定抵抗にそれぞれ定電流を流すことにより、複数の電流設定電圧を生成し、さらに、複数の内部抵抗にそれぞれ前記複数の電流設定電圧を印加することにより、前記複数の基準電流を生成することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の車両用ＬＥＤ駆動装置。
【請求項９】
前記複数の電流設定抵抗には、それぞれ負特性サーミスタが並列に接続されることを特徴とする請求項８に記載の車両用ＬＥＤ駆動装置。
【請求項１０】
前記電流制御部は、
前記出力トランジスタと共にカレントミラーを形成し、自身に入力される前記基準電流に応じて前記出力トランジスタにミラー電流を発生させる入力トランジスタを含むことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の車両用ＬＥＤ駆動装置。
【請求項１１】
前記入力トランジスタと前記出力トランジスタのソース・ドレイン間電圧を一致させるバイアス部をさらに有することを特徴とする請求項１０に記載の車両用ＬＥＤ駆動装置。
【請求項１】
外部接続される複数の電流設定抵抗毎に複数の基準電流を各々独立して設定する電流設定部と、
外部入力される制御信号に基づいて前記複数の基準電流のいずれか一つを選択する電流制御部と、
前記電流制御部で選択された基準電流に基づいて外部接続される車両用ＬＥＤへの出力電流を制御する出力トランジスタと、
を有することを特徴とする車両用ＬＥＤ駆動装置。
【請求項２】
異常の検出有無に応じたプロテクトバス信号の生成及びその外部入出力を行うプロテクトバス制御部をさらに有し、
前記電流制御部は、前記プロテクトバス信号に基づいて前記車両用ＬＥＤへの電流供給可否を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用ＬＥＤ駆動装置。
【請求項３】
前記車両用ＬＥＤの地絡を検出するＬＥＤ地絡検出部をさらに有し、
前記電流制御部は、前記車両用ＬＥＤの地絡時に前記出力電流の供給を強制オフさせることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用ＬＥＤ駆動装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤ地絡検出部は、
前記車両用ＬＥＤの順方向降下電圧またはこれに応じたモニタ電圧と第１閾値電圧とを比較してＬＥＤ地絡検出信号を生成する第１コンパレータと、
前記車両用ＬＥＤの地絡解消時に前記車両用ＬＥＤへ電流を流し込んで順方向降下電圧を発生させる地絡復帰回路と、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の車両用ＬＥＤ駆動装置。
【請求項５】
前記車両用ＬＥＤのオープンを検出するＬＥＤオープン検出部をさらに有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の車両用ＬＥＤ駆動装置。
【請求項６】
前記ＬＥＤオープン検出部は、
前記車両用ＬＥＤが外部接続される外部端子の端子電圧と第２閾値電圧とを比較してＬＥＤオープン検出信号を生成する第２コンパレータと、
前記端子電圧と前記第２閾値電圧よりも低いクランプ電圧との差分を増幅して電流制限信号を生成するアンプと、
を含み、
前記電流制御部は、前記電流制限信号に基づいて前記端子電圧が前記クランプ電圧を上回らないように前記車両用ＬＥＤへの出力電流を制御することを特徴とする請求項５に記載の車両用ＬＥＤ駆動装置。
【請求項７】
前記電流設定部は、前記複数の電流設定抵抗にそれぞれ定電圧を印加することにより、前記複数の基準電流を生成することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の車両用ＬＥＤ駆動装置。
【請求項８】
前記電流設定部は、前記複数の電流設定抵抗にそれぞれ定電流を流すことにより、複数の電流設定電圧を生成し、さらに、複数の内部抵抗にそれぞれ前記複数の電流設定電圧を印加することにより、前記複数の基準電流を生成することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の車両用ＬＥＤ駆動装置。
【請求項９】
前記複数の電流設定抵抗には、それぞれ負特性サーミスタが並列に接続されることを特徴とする請求項８に記載の車両用ＬＥＤ駆動装置。
【請求項１０】
前記電流制御部は、
前記出力トランジスタと共にカレントミラーを形成し、自身に入力される前記基準電流に応じて前記出力トランジスタにミラー電流を発生させる入力トランジスタを含むことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の車両用ＬＥＤ駆動装置。
【請求項１１】
前記入力トランジスタと前記出力トランジスタのソース・ドレイン間電圧を一致させるバイアス部をさらに有することを特徴とする請求項１０に記載の車両用ＬＥＤ駆動装置。
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
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【図１１】
【図１２】
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【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−７１７１２（Ｐ２０１２−７１７１２Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１８６１８（Ｐ２０１０−２１８６１８）
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【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４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
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