JP6511322B2 - LED drive circuit - Google Patents
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Description
本発明はLEDを駆動するLED駆動回路に係り、特に、発光色が異なり異なる電流が流れる複数のLEDを駆動する際に、各LEDが要求する電流を正確に供給しつつ低消費電流化を実現したLED駆動回路に関する。
The present invention relates to an LED drive circuit for driving an LED, and in particular, when driving a plurality of LEDs having different emission colors and different currents flowing, the current consumption required is realized while accurately supplying the current required by each LED. It relates to the LED drive circuitry.
図3に従来のLED駆動回路を示す。11は複数個のLEDを直列接続した第1LED回路、12は第1LED回路11とは異なる発光色の複数個のLEDを直列接続した第2LED回路、13は両LED回路11,12を駆動する駆動回路である。特許文献1の図4にはLEDの直列回路を複数並列接続した構成が記載されている。
FIG. 3 shows a conventional LED drive circuit. 11 is a first LED circuit in which a plurality of LEDs are connected in series, 12 is a second LED circuit in which a plurality of LEDs of different emission colors are connected in series with the
図4に別の従来のLED駆動回路を示す。21は複数個のLEDを直列接続した第1LED回路、22はLED回路21とは異なる発光色の複数個のLEDを直列接続した第2LED回路、23は両LED回路21,22を駆動する駆動回路、S1〜S3はスイッチである。
FIG. 4 shows another conventional LED drive circuit. 21 is a first LED circuit in which a plurality of LEDs are connected in series, 22 is a second LED circuit in which a plurality of LEDs of different emission colors are connected in series with each other, and 23 is a drive circuit for driving both
図4のLED駆動回路では、入力電圧VINが低いときは、スイッチS1,S2をONさせスイッチS3をOFFさせることで、第1LED回路21と第2LED回路22を並列接続して、各LEDに必要な順方向電圧を印加することができる。また、入力電圧VINが高いときは、スイッチS1,S2をOFFさせスイッチS3をONさせることで、第1LED回路21と第2LED回路22を直列接続して、各LEDに必要な順方向電圧を印加しながら、第1LED回路21と第2LED回路22に共通の電流を流して消費電流を小さくすることができる。
In the LED drive circuit of FIG. 4, when the input voltage VIN is low, the switches S1 and S2 are turned on and the switch S3 is turned off, thereby connecting the
しかし、図3の従来例のLED駆動回路では、第1LED回路11に流れる電流と第2LED回路12に流れる電流が、駆動回路13の回路バラツキの影響を受ける問題がある。また、第1LED回路11と第2LED回路12に個々に電流を流す必要があるので、消費電流の低減を図ることが困難である。
However, in the LED drive circuit of the conventional example of FIG. 3, there is a problem that the current flowing through the
また、図4に示すLED駆動回路では、第1LED回路21と第2LED回路22を並列接続した際は図3のLED駆動回路と同様の問題がある。また、直列接続した際には、それら第1LED回路21と第2LED回路22に要求される電流の値が異なるときは、一方のLED回路については、その電流を要求される値に一致させることはできるが、他方のLED回路については、その電流を要求される電流に一致させることができず、所定の輝度を得ることができない問題があった。
Further, in the LED drive circuit shown in FIG. 4, when the
本発明の目的は、消費電流の低減を図り、且つ発光色の異なるそれぞれのLEDに対して要求される電流を正確に供給し、それぞれのLEDについて最適な輝度を実現できるようにしたLED駆動回路を提供することである。 It is an object of the present invention to provide an LED drive circuit which reduces current consumption and accurately supplies the current required for each LED of different light emission colors so as to realize optimum brightness for each LED. To provide.
上記目的を達成するため、請求項1にかかる発明のLED駆動回路は、第1LED回路と第2LED回路の直列回路の該第2LED回路の側に駆動回路を直列接続した回路を第1電源端子と第2電源端子の間に接続し、前記第2LED回路に要求される電流を前記駆動回路により設定し、前記第1LED回路に要求される電流と前記第2LED回路に要求される電流の差分に基づき、前記第1LED回路と前記第2LED回路の共通接続のノードに正又は負の電流を供給するLED駆動回路において、前記第1LED回路に流れる電流を検知する第1電流検知回路と、前記第2LED回路に流れる電流を検知する第2電流検知回路と、前記第1電流検知回路で検知された電流と前記第2電流検知回路で検知された電流を比較する電流比較回路と、該電流比較回路で得られた比較結果に基づき前記ノードに電流を吐き出し又は前記ノードから電流を吸い込む電流増減回路と、を設けたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the LED drive circuit of the invention according to
請求項2にかかる発明は、第1LED回路と第2LED回路の直列回路の該第2LED回路の側に駆動回路を直列接続した回路を第1電源端子と第2電源端子の間に接続し、前記第2LED回路に要求される電流を示す第2基準値に基づき前記駆動回路の電流を設定し、前記第1LED回路に要求される電流を示す第1基準値に基づき前記第1LED回路と前記第2LED回路の共通接続のノードに正又は負の電流を供給するLED駆動回路において、前記第1LED回路に流れる電流を検知する第1電流検知回路と、前記第2LED回路に流れる電流を検知する第2電流検知回路と、前記第1電流検知回路で検知された電流を前記第1基準値と比較する第1電流比較回路と、該第1電流比較回路の比較結果に基づき前記ノードに電流を吐き出し又は前記ノードから電流を吸い込む電流増減回路と、前記第2電流検知回路で検知された電流を前記第2基準値と比較する第2電流比較回路とを備え、前記駆動回路は前記第2電流比較回路の比較結果に基づき駆動電流が制御されることを特徴とする。
In the invention according to
本発明によれば、第1LED回路と第2LED回路を直列接続し、しかも第1LED回路と第2LED回路にそれぞれ要求される異なる正確な電流を流すことができるので、第1LED回路のLEDと第2LED回路のLEDについて、それぞれ最適な輝度を実現しながら、消費電流の削減を達成することができる。 According to the present invention, since the first LED circuit and the second LED circuit can be connected in series and different accurate currents respectively required for the first LED circuit and the second LED circuit can be supplied, the LEDs and the second LED of the first LED circuit can be provided. A reduction in current consumption can be achieved while achieving optimum brightness for each of the circuit's LEDs.
<第1の実施例>
図1に本発明の実施例のLED駆動回路を示す。1は複数個のLEDを直列接続した第1LED回路、2は第1LED回路1とは異なる発光色の複数個のLEDを直列接続した第2LED回路、3は両LED回路1,2を駆動する駆動回路である。この駆動回路3には両LED回路1,2を調光するPWM信号が入力される。VINは入力電圧(電源端子)、GNDは接地(電源端子)である。なお、駆動回路3にPWM信号を入力する代わりに、駆動回路3を常時オンさせておき、PWMノイズの低減を図る構成としても良い。
First Embodiment
FIG. 1 shows an LED drive circuit according to an embodiment of the present invention. 1 is a first LED circuit in which a plurality of LEDs are connected in series, 2 is a second LED circuit in which a plurality of LEDs of different emission colors are connected in series with the
4は第1LED回路1に流れる電流I1を検知する第1電流検知回路、5は第2LED回路2に流れる電流I2を検知する第2電流検知回路、6は第1電流検知回路4で検知された電流I1と第2電流検知回路5で検知された電流I2との差分に応じた制御信号を出力する電流比較回路である。
A first current detection circuit 4 detects a current I1 flowing through the
7は電流増減回路であり、電流比較回路6から出力する制御信号に基づいて、第1電流検知回路4と第2電流検知回路の共通接続点のノードN1からの吸込電流I3あるいはノードN1への吐出電流I4の値を調整する。
さて、第1LED回路1に要求される電流I1と第2LED回路2に要求される電流I2が異なる場合は、電流比較回路6において、その電流の差分に応じて、電流増減回路7からに吸い込む電流I3によって電流I1を増大させ、あるいは電流増減回路7から供給する電流I4によって電流I2を増大させる。
Now, when the current I1 required for the
まず、例えば、I1=50mA、I2=150mAに設定する場合は、駆動回路3によってLED回路2の電流I2を150mAに設定する。これにより当初はLED回路1にも電流I1=150mAが流れる。しかし、このときの電流比較回路6はI2−I1=100mAとなるような制御信号を電流増減回路7に対して出力するので、負帰還制御が行われ、その電流増減回路7はその差分の電流I4(=100mA)をノードN1に吐き出す。このとき、電流I2は駆動回路3によって150mAに制限されているので、そのうちの残りの電流50mAは電流I1としてLED回路1から流れる。つまり、I2=I1+I4となる。以上により、LED回路1の電流I1は50mAに、LED回路2の電流I2は150mAにそれぞれ設定される。
First, for example, when setting I1 = 50 mA and I2 = 150 mA, the current I2 of the
次に、上記と逆に、I1=150mA、I2=50mAに設定する場合は、駆動回路3によってLED回路2の電流I2を50mAに設定する。これにより当初はLED回路1にも電流I1=50mAが流れる。しかし、このときの電流比較回路6ではI2−I1=−100mAとなるような制御信号を電流増減回路7に対して出力するので、負帰還制御が行われ、その電流増減回路7はその差分の電流I3(=−100mA)をノードN1から吸い込む。このとき、電流I2は駆動回路3によって50mAに制限されているので、LED回路1の電流はI1=I2+I3となる。以上により、LED回路1の電流I1は150mAに、LED回路2の電流I2は50mAにそれぞれ設定される。
Next, contrary to the above, when setting I1 = 150 mA and I2 = 50 mA, the current I2 of the
このように、第1の実施例によれは、LED回路1、2に要求される電流が異なる場合であっても、それぞれに要求される正確な電流を流すことができる。しかもLED回路1、2は直列接続されているので、並列接続した場合と比較して消費電流を低減することもできる。
As described above, according to the first embodiment, even when the currents required for the
<第2の実施例>
図2に本発明の第2の実施例のLED駆動回路を示す。本実施例では、第1電流検知回路4で検知された第1LED回路1の電流I1と定電流源回路8から与えられる基準値Iref1とを第1電流比較回路6Aで比較して、電流増減回路7を制御する。また、第2電流検知回路5で検知された第2LED回路2の電流I2と定電流源回路8から与えられる基準値Iref2とを第2電流比較回路6Bで比較して、駆動回路3Aでその電流I2を制御する。
Second Embodiment
FIG. 2 shows an LED drive circuit according to a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the current increasing / decreasing circuit compares the current I1 of the
まず、例えば、I1=50mA、I2=150mAに設定する場合は、定電流発生回路8によって、基準値Iref1を50mAに、基準値Iref2を150mAに設定する。これにより、第2電流比較回路6Bと駆動回路3Aによって、LED回路2に流れる電流I2は150mAに設定される。LED回路1にも当初は電流I1=150mAが流れる。しかし、このときの電流比較回路6ではI1−Iref1=I4=100mAとなるような制御信号を電流増減回路7に対して出力するので、負帰還制御が行われ、その電流増減回路7はその電流I4(=100mA)をノードN1に吐き出す。このとき、電流I2は駆動回路3Aによって150mAに制限されているので、そのうちの残りの電流50mAは電流I1としてLED回路1から流れる。つまり、I2=I1+I4となる。以上により、LED回路1の電流I1は50mAに、LED回路2の電流I2は150mAにそれぞれ設定される。
First, for example, when setting I1 = 50 mA and I2 = 150 mA, the constant
なお、本実施例では、基準値Iref1,Iref2を電流I1,I2と同じ値に設定したが、それぞれI1/n、I2/mとし、第1電流検知回路4、第2電流検知回路6から第1電流比較回路6A、第2電流比較回路6Bに入力する電流をそれぞれI1/n、I2/mとして比較しても良い。
In the present embodiment, the reference values Iref1 and Iref2 are set to the same values as the currents I1 and I2, but with I1 / n and I2 / m, respectively, the first current detection circuit 4 and the second current detection circuit 6 The currents input to the one-
次に、上記と逆に、I1=150mA、I2=50mAに設定する場合は、定電流発生回路8によって、基準値Iref1を150mAに、基準値Iref2を50mAに設定する。これにより、第2電流比較回路6Bと駆動回路3Aによって、LED回路2の電流I2は50mAに設定される。LED回路1にも当初は電流I1=50mAが流れる。しかし、このときの第1電流比較回路6Aでは、I1−Iref1=I3=−100mAとなるような制御信号を、電流増減回路7に対して出力するので、負帰還制御が行われ、その電流増減回路7はその電流I3(=100mA)をノードN1から吸い込む。このとき、電流I2は駆動回路3Aによって50mAに制限されているので、I1=I2+I3となる。以上により、LED回路1の電流I1はI1=150mAに、LED回路2の電流I2は50mAにそれぞれ設定される。
Next, conversely to the above, when setting I1 = 150 mA and I2 = 50 mA, the constant
この場合も上記同様、基準値Iref1,Iref2を電流I1,I2と同じ値に設定する代わりに、それぞれI1/n、I2/mとし、第1電流検知回路4、第2電流検知回路6から第1電流比較回路6A、第2電流比較回路6Bに入力する電流をそれぞれI1/n、I2/mとして比較しても良い。
Also in this case, the reference values Iref1 and Iref2 are set to I1 / n and I2 / m, respectively, instead of setting the reference values Iref1 and Iref2 to the same values as the currents I1 and I2, respectively, and the first current detection circuit 4 and the second current detection circuit 6 The currents input to the one-
以上から、第2の実施例によれば、LED回路1の電流I1、LED回路2の電流I2を個々に精度高く設定することができる。第1の実施例では、電流I1とI2の差分により電流I1あるいはI2を制御する相対的制御であったが、第2の実施例では電流I1はIref1となるように制御し、電流I2はIref2となるように制御するので、絶対的な制御となり、それぞれの電流I1,I2を精度を高く設定することができる利点がある。
As described above, according to the second embodiment, the current I1 of the
1,11,21,2,12,22:LED回路
3,3A,13,23:駆動回路
4:第1電流検出回路
5:第2電流検出回路
6:電流比較回路、6A:第1電流比較回路、6B:第2電流比較回路
7:電流増減回路
8:定電流源回路
1, 11, 21, 2, 12, 22:
Claims (2)
前記第1LED回路に流れる電流を検知する第1電流検知回路と、前記第2LED回路に流れる電流を検知する第2電流検知回路と、前記第1電流検知回路で検知された電流と前記第2電流検知回路で検知された電流を比較する電流比較回路と、該電流比較回路で得られた比較結果に基づき前記ノードに電流を吐き出し又は前記ノードから電流を吸い込む電流増減回路と、を設けたことを特徴とするLED駆動回路。 A circuit in which a drive circuit is connected in series on the side of the second LED circuit of the series circuit of the first LED circuit and the second LED circuit is connected between the first power supply terminal and the second power supply terminal, and the current required for the second LED circuit Are set by the drive circuit, and a positive or negative node is commonly connected to the first LED circuit and the second LED circuit based on the difference between the current required for the first LED circuit and the current required for the second LED circuit. In the LED drive circuit that supplies
A first current detection circuit detecting a current flowing through the first LED circuit, a second current detection circuit detecting a current flowing through the second LED circuit, a current detected by the first current detection circuit, and the second current Providing a current comparison circuit for comparing the current detected by the detection circuit, and a current increase / decrease circuit for discharging current to the node based on the comparison result obtained by the current comparison circuit or for absorbing current from the node Characteristic LED drive circuit.
前記第1LED回路に流れる電流を検知する第1電流検知回路と、前記第2LED回路に流れる電流を検知する第2電流検知回路と、前記第1電流検知回路で検知された電流を前記第1基準値と比較する第1電流比較回路と、該第1電流比較回路の比較結果に基づき前記ノードに電流を吐き出し又は前記ノードから電流を吸い込む電流増減回路と、前記第2電流検知回路で検知された電流を前記第2基準値と比較する第2電流比較回路とを備え、前記駆動回路は前記第2電流比較回路の比較結果に基づき駆動電流が制御されることを特徴とするLED駆動回路。
A circuit in which a drive circuit is connected in series on the side of the second LED circuit of the series circuit of the first LED circuit and the second LED circuit is connected between the first power supply terminal and the second power supply terminal, and the current required for the second LED circuit The current of the drive circuit is set based on a second reference value indicating a positive value, and the node connected in common to the first LED circuit and the second LED circuit is positive based on a first reference value indicating a current required for the first LED circuit. Or in an LED drive circuit that provides a negative current,
A first current detection circuit detecting a current flowing through the first LED circuit, a second current detection circuit detecting a current flowing through the second LED circuit, and a current detected by the first current detection circuit as the first reference A first current comparison circuit to be compared with a value, a current increase / decrease circuit for discharging current to the node based on the comparison result of the first current comparison circuit, or absorbing current from the node, and detected by the second current detection circuit An LED drive circuit comprising: a second current comparison circuit comparing current with the second reference value, wherein the drive circuit is controlled based on the comparison result of the second current comparison circuit.
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