发光元件驱动电路及车辆用灯具的制作方法

专利名称：发光元件驱动电路及车辆用灯具的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于驱动发光元件的驱动电路及具有该发光元件驱 动电路的车辆用灯具。
背景技术：
近年来，人们使用LED或LD等半导体发光元件作为车辆用灯 具的光源。为了驱动该半导体发光元件，车辆用灯具具有用于向半导 体发光元件提供稳定电流的驱动电路。但是，车辆用灯具的温度有时会因大气温度或日照环境、来自 发动机室的辐射热等而升高，而对于半导体发光元件，如果其自身温 度超过最大额定温度，则亮度将迅速恶化。换言之，半导体发光元件 的寿命将縮短。关于这一点，专利文献1所述的驱动电路，通过检测 车辆用灯具的温度，优选检测半导体发光元件附近的温度，并根据检测出的温度减小供给至半导体发光元件的电流，从而抑制半导体发光 元件的温度升高。专利文献l:特开2004 — 276738号公报发明内容但是，随车辆种类不同，有时很难将驱动电路设置在半导体发 光元件附近。该情况下，需要用于连接配置在半导体发光元件附近的 温度检测元件和驱动电路的配线，或需要用于温度检测元件的配置空 间和固定部件等，造成车辆用灯具的成本增加。为了避免这种成本增 力口，考虑通过检测驱动电路的输出电压作为半导体发光元件的正向电 压，推定半导体发光元件的温度，但在电压的绝对值检测中，由于半 导体发光元件的正向电压的个体波动，造成检测精度降低。另一方面， 利用电压相对值检测，可以减少由半导体发光元件正向电压的个体差 异引起的检测精度降低，但需要预先存储半导体发光元件的正向电 压。其结果，需要存储器及其外围电路等，再次导致车辆用灯具的成 本增加问题。因此，本发明的目的在于提供一种发光元件驱动电路及车辆用 灯具，其可以减少电路元件配置上的制约，并控制发光元件的温度，以不超过规定温度。本发明的发光元件驱动电路向发光元件提供规定的输出电流， 以驱动该发光元件。该发光元件驱动电路具有(a)功率变换部， 其通过接受输入电力，与控制信号对应地对该输入电力进行功率变 换，而生成规定的输出电流；(b)电流检测部，其检测功率变换部的输出电流IL; (c)温度检测部，其检测壳体内温度TD，该壳体 内温度代表收容发光元件驱动电路的壳体的内部温度；(d)调整部， 其根据预先设定的相对于发光元件电流的温度升高系数a，检测发光 元件的温度TL是否达到第l规定温度TLmax，根据该检测结果，在 TL达到TLmax的情况下，生成用于减小规定的输出电流的调整信号， 以使TL不超过TLmax，温度升高系数a的设定方式为，使由温度检 测部检测出的壳体内温度、由电流检测部检测出的功率变换部的输出 电流、以及发光元件的温度TL满足关系式TI^TD + a'IL;以及(e) 控制部，其与来自调整部的调整信号对应，生成用于控制规定输出电 流的控制信号。根据该发光元件驱动电路，在调整部中预先设定相对于发光元 件电流的温度升高系数a，以使发光元件的温度TL满足关系式 TL=TD+a.IL，从而可以根据该温度升高系数a、由温度检测部检测 出的发光元件驱动电路的壳体内温度(即，发光元件驱动电路自身的 温度)及由电流检测部检测出的功率变换部的输出电流(即，流过发 光元件的电流)，由调整部检测发光元件的温度TL是否达到第l规 定温度TLmax，并根据该检测结果，在TL达到TLmax的情况下， 使规定的输出电流减小，以使TL不超过TLmax。因此，根据该发光 元件驱动电路，通过不在发光元件附近配置温度检测元件，而是检测 该发光元件驱动电路自身的周围温度，可以减少温度检测元件(电路
元件)配置上的制约，可以控制发光元件温度，以使其不超过发光元 件的最大额定温度。其结果，可以抑制发光元件的寿命降低。优选上述调整部具有调整信号生成部，其通过由温度检测部检测出的壳体内温度TD是否达到预先设定的第2规定温度TDth，而 检测TL是否达到TLmax，根据该检测结果，在TD达到TDth的情 况下，生成调整信号以使TD不超过TDth，第2规定温度TDth设定 为，满足基于第2规定温度TDth及规定的输出电流IL0的关系式TDth =TXmax — a ILO。另外，优选上述调整部还具有降低温度检测部，其在规定的输 出电流减小的情况下，根据由电流检测部检测出的功率变换部的输出 电流及温度升高系数，检测发光元件的降低温度，上述调整信号生成 部在规定的输出电流减小的情况下，以下述方法调整调整信号，以使 壳体内温度TD不超过第3规定温度TDmax，艮卩，通过与来自降低 温度检测部的降低温度的变化量对应，而改变第2规定温度TDth的 值，以使TDth不超过第3规定温度TDmax。由此，在规定的输出电流减小的情况下，因为根据由电流检测 部检测出的功率变换部的输出电流及温度升高系数，由降低温度检测 部检测发光元件的降低温度，根据检测出的降低温度变化量，由调整 信号生成部以TDth不超过第3规定温度TDmax的方式改变第2规 定温度TDth的值，所以可以减小规定的输出电流，以使壳体内温度 TD不超过第3规定温度TDmax。因此，还可以控制发光元件驱动电 路自身的温度，以使其不超过内部部件的最大额定温度。其结果，可 以抑制发光元件驱动电路的内部部件寿命降低，同时可以使发光元件 驱动电路的动作稳定化。另外，优选(a)上述电流检测部生成与检测出的输出电流对应 的电流检测信号，(b)上述温度检测部生成与检测出的壳体内温度 对应的温度检测信号，(c)上述降低温度检测部具有以温度升高系 数为放大率的放大电路，在来自电流检测部的电流检测信号值降低的情况下，生成将电流检测信号值放大后的降低温度信号，(d)上述 调整信号生成部具有比较信号生成电路，其生成与第2规定温度对 应的比较信号，同时与来自降低温度检测部的降低温度信号的变化量 对应，而改变该比较信号的值；以及调整信号生成电路，其接收来自 比较信号生成电路的比较信号和来自温度检测部的温度检测信号，生 成与比较信号值和温度检测信号值间的差值对应，而对电流检测信号 值进行调整的调整信号。根据该结构，因为可以由放大电路和电阻元件等电子电路构成调整部，所以可以简单地构成调整部。本发明的车辆用灯具具有发光元件、和用于驱动发光元件的上述发光元件驱动电路。根据该车辆用灯具，因为设有上述发光元件驱动电路，所以可以抑制发光元件的寿命降低，其结果，可以抑制车辆用灯具的寿命降 低。发明的效果根据本发明，可以得到一种发光元件驱动电路及车辆用灯具， 其可以减少电路元件配置上的制约，并控制发光元件的温度以不超过 规定温度。


图1是表示本发明的实施方式涉及的车辆用灯具的剖面图。图2是表示本发明的实施方式涉及的发光元件驱动电路的电路图。图3是图2所示的发光元件驱动电路的各部分波形。 图4是表示变形例所涉及的车辆用灯具的电气构成及发光元件 驱动电路的电路图。图5是图4所示的变形例的发光元件驱动电路的各部分波形。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。并且， 在各附图中，对相同或相当的部分标注相同的标号。
图1是表示本发明的实施方式涉及的车辆用灯具1的剖面图。 图1所示的车辆用灯具1是主要用于车辆前照灯等的灯具，其具有发光元件3;壳体IIO，其收容本发明的实施方式涉及的发光元件驱 动电路；托架120;散热片130;反射镜140;透镜150;灯体160; 以及前面罩170。发光元件3是LED或LD等半导体发光元件。发光元件3由托 架120支撑，在托架120上设有用于散热的散热片130。发光元件3 从光输出窗3a向反射镜140输出光。反射镜140由托架120支撑， 使来自发光元件3的输出光聚光，并经由设置于车辆前方的前面罩 170向车辆前方照射。此外，也可以使由反射镜140聚光的光，经由 透镜150进一步聚光，向车辆前方照射。发光元件3、托架120、散热片130、反射镜140及透镜150， 设置在由灯体160和前面罩170覆盖的灯室内。另外，在灯体160 上卡合壳体110，该壳体110收容用于驱动发光元件3的发光元件驱 动电路。在本实施方式中，作为壳体110的材料，使用散热性能优良 的铝(Al)。此外，在本实施方式中，以使壳体110的一部分向灯室 外突出的方式与灯体160卡合，但因车辆种类不同，有时也将壳体 IIO整体配置在灯室内。下面，对于发光元件驱动电路2进行说明。图2是表示本发明 的实施方式涉及的发光元件驱动电路的电路图。在图2中，与发光元 件驱动电路2 —起示出开关101和作为输入用直流电源的蓄电池 102。在发光元件驱动电路2的一对输入端子6a、 6b之间，串联连接 开关101和蓄电池102，输入端子6b与电源线(例如接地线)9连接。 在发光元件驱动电路2的一对输出端子7a、 7b之间连接插座4，在 插座4上搭载发光元件3。由此，发光元件驱动电路2在开关101为 接通状态时，利用由蓄电池102提供的直流电力而将发光元件3点灯。 此外，通常，在发光元件驱动电路2的一对输出端子7a、 7b之间， 串联连接多个发光元件3。发光元件驱动电路2具有功率变换部10;电流检测部20;温
度检测部30;调整部40;控制部50;以及控制部用电源60。功率变换部10为例如PWM (Pulse Width Modulation)方式的开关型调节器。功率变换部IO根据来自控制部50的脉冲状的控制信 号Sc，对输入至输入端子6a、 6b的来自蓄电池102的直流电力进行 功率变换，在输出端子7a、 7b上生成恒定电流值即规定的输出电流 IL，以使发光元件3的亮度保持恒定。电流检测部20串联连接在输出端子7b和电源线9之间，包含 有电流检测用电阻元件21。电流检测部20将与输出电流IL对应而 在电流检测用电阻元件21上产生的电压降低量，作为电流检测信号 Sid输出至调整部40。温度检测部30具有热敏电阻等温度检测元件，检测发光元件驱 动电路2的壳体110内的温度。在本实施方式中，温度检测部30检 测发热量高且最大额定温度低的功率变换部10附近(表示发光元件 驱动电路2的壳体110的内部温度)的电路内温度，作为壳体110 内的温度。具体地说，温度检测部30具有串联连接在恒定电源线8 和电源线9之间的电阻元件31和热敏电阻32，将电阻元件31与热 敏电阻32之间的分压作为温度检测信号Std，输出至调整部40。此外，在壳体110朝向灯室开口或没有壳体(发光元件驱动电 路2设置为暴露在灯室内)的情况下，只要取代壳体110内的温度， 而使温度检测部30检测由灯体160和前面罩170覆盖的灯室内的温 度即可。也就是说，温度检测部30的温度检测信号Std，只要是表 示灯室内部的发光元件驱动电路2的构成部件的温度或其附近的温 度的值即可。调整部40根据来自电流检测部20的电流检测信号Sid和来自 温度检测部30的温度检测信号Std，检测发光元件3的温度TL是否 达到发光元件3的最大额定温度(第1规定温度)TLmax，根据该检 测结果，在TL达到TLmax的情况下，生成用于减小规定输出电流 的调整信号Sa，以使得TL不超过TLmax,并输出至控制部50。调 整部40的具体细节将后述。控制部50使用来自控制部用电源60的输出电压作为电源。控 制部用电源60为例如串联调节器，向控制部50供给使输入至输入端子6a、 6b的来自蓄电池102的直流电压稳定化而获得的输出电压。 控制部50与来自调整部40的调整信号Sa对应，生成用于使规定输 出电流保持恒定的脉冲状的控制信号Sc，同时，在TL达到TLmax 的情况下，改变控制信号Sc的脉冲宽度，以减小规定的输出电流。下面，对调整部40进行说明。调整部40具有调整信号生成部 41和降低温度检测部42。调整信号生成部41通过检测由温度检测部30检测出的壳体U0 内的温度TD是否达到规定温度(第2规定温度)TDth，而检测TL 是否达到TLmax，根据该检测结果，在TL达到TLmax的情况下， 生成用于减小规定输出电流的调整信号Sa，以使得TL不超过 TLmax。为此，调整信号生成部41具有比较信号生成电路43和调整 信号生成电路44。比较信号生成电路43具有串联在恒定电源线8和电源线9之间 的电阻元件43a、 43b，将电阻元件43a和电阻元件43b之间的分压 作为比较信号Sx输出至调整信号生成电路44。调整信号生成电路44具有OP放大器44a、 44b、 二极管44c、 电阻元件44d、 44e、 44f、 44g、 44h、 44i、 44j。来自比较信号生成 电路43的比较信号Sx经由电阻元件44d输入至OP放大器44a的负 极输入端子，由电阻元件44e、 44f分压后的温度检测信号Std输入 至正极输入端子。OP放大器44a的负极输入端子经由电阻元件44g 与输出端子连接，在输出端子和电源线9之间连接电阻元件44h。另 外，OP放大器44a的输出端子与OP放大器44b的正极输入端子连 接。OP放大器44b的负极输入端子与二极管44c的负极连接，OP 放大器44b的输出端子与二极管44c的正极连接。二极管44c的负极 与电阻元件44i的一端连接，电阻元件44i的另一端与控制部50连 接。另外，使来自电流检测部20的电流检测信号Sid输入至电阻元 件44j的一端，该电阻元件44j的另一端与电阻元件44i的另一端及 控制部50连接。
比较信号输出电路43的比较信号Sx的电压值，预先设定为与满足下述关系式(1)的发光元件驱动电路2的规定温度TDth对应 的电压值。<formula>formula see original document page 11</formula> …(l) 其中，TLmax为发光元件3的最大额定温度，IL0为功率变换部10 的规定输出电流值。另外，a为满足下述关系式(2)的相对于发光 元件3电流的温度升高系数。<formula>formula see original document page 11</formula>…(2)TL:发光元件3的温度TD:壳体110内的温度，即发光元件驱动电路2的温度IL:流过发光元件的电流，即发光元件驱动电路2的输出电流。换言之，比较信号生成电路43的比较信号Sx的电压值，是与 发光元件3的温度TL为最大额定温度TLmax时的发光元件驱动电 路2的规定温度TDth对应的电压值，在本实施方式中，比较信号Sx 的电压值，设定为发光元件3的温度TL为最大额定温度TLmax时 的温度检测部30的温度检测信号Std的分压后的电压值。调整信号生成电路44预先设定为，在温度检测信号Std的分压 后的电压值小于比较信号Sx的电压值时，即，发光元件驱动电路2 的壳体110内的温度TD小于规定温度TDth时，使二极管44c的负 极电压值小于电流检测信号Sid的电压值，因而输出电流检测信号 Sid作为调整信号Sa。另一方面，当温度检测信号Std的分压后的电 压值大于或等于比较信号Sx的电压值时，g卩，发光元件驱动电路2 的壳体110内的温度TD大于或等于规定温度TDth时，使二极管44c 的负极电压大于或等于电流检测信号Sid的电压值，调整信号生成电 路44经由电阻元件44i将二极管44c的负极电压加在电流检测信号 Sid上，作为调整信号Sa输出。由此，调整信号生成部41，通过检测温度检测信号Std的分压 后的电压值达到比较信号Sx的电压值这一情况，而检测发光元件驱 动电路2的壳体110内的温度TD达到规定温度TDth，根据该检测 结果改变调整信号Sa的电压值，从而减小规定的输出电流，以使发
光元件驱动电路2的壳体110内的温度TD不超过规定温度TDth。 换言之，因为规定温度TDth是发光元件3达到最大额定温度TLmax 时的发光元件驱动电路2的壳体110内的温度TD，所以调整信号生 成部41使规定的输出电流减小，以使发光元件3的温度TL不超过 最大额定温度TLmax。然后，降低温度检测部42在调整信号生成部41使功率变换部 10的规定输出电流减小的情况下，检测发光元件3的降低温度。为 此，降低温度检测部42具有两个放大电路45、 46以及电流吸收电路 47。放大电路45具有OP放大器45a和电阻元件45b、 45c、 45d、 45e、 45f。电流检测信号Sid经由电阻元件45b输入至OP放大器45a 的负极输入端子，使由电阻元件45c、 45d分压后的基准电压Vref输 入至正极输入端子。在OP放大器45a的负极输入端子和输出端子之 间连接电阻元件45e，输出端子经由电阻元件45f，与放大电路46及 电流吸收电路47连接。放大电路46具有OP放大器46a、二极管46b以及电阻元件46c。 使放大电路45的输出电压输入至OP放大器46a的正极输入端子， 该OP放大器46a的负极输入端子与二极管46b的负极连接。OP放 大器46a的输出端子与二极管46b的正极连接。二极管46b的负极经 由电阻元件46c，与调整信号生成电路41中的比较信号生成电路43 的电阻元件4 3 a与电阻元件4 3 b间的结点连接。放大电路45的放大率与放大电路46的放大率的总和，预先设 定成为相对于发光元件3电流的温度升高系数a。另外，从放大电路 46输出的降低温度信号St的电压值预先设定为，当发光元件驱动电 路2的输出电流IL为规定的输出电流值时，其与来自比较信号生成 电路43的比较信号Sx的电压值一致。由此，放大电路45和放大电路46，在发光元件驱动电路2的输 出电流IL为规定的输出电流时，生成与比较信号生成电路43的比较 信号Sx的电压值一致的降低温度信号St，当输出电流IL低于规定 的输出电流时，则将来自电流检测部20的电流检测信号Sid的电压 降低量放大温度升高系数Ct倍，而生成提高后的降低温度信号St。也就是说，放大电路45和放大电路46生成如下的降低温度信号St， 该降低温度信号St具有与由发光元件3的电流降低引起的温度降低 量对应的变化量。由此，降低温度检测部42与由发光元件3的电流 降低引起的温度降低量对应，使比较信号生成电路43的比较信号Sx 的电压值，即发光元件驱动电路2的规定温度TDth升高。另外，电流吸收电路47具有OP放大器47a、 二极管47b、电阻 元件47c、 47d。使由电阻元件47c、 47d分压后的基准电压Vref输入 至OP放大器47a的正极输入端子，该OP放大器47a的负极输入端 子与二极管47b的正极连接。OP放大器47a的输出端子与二极管47b 的负极连接。电流吸收电路47在下述情况下吸收电流，即，放大电路45的 输出电压值高于当发光元件驱动电路2的壳体110内的温度TD达到 最大额定温度(第3规定温度)TDmax时生成的电压值的情况下。 由此，电流吸收电路47将由放大电路45、 46形成的规定温度TDth 升高的上限值设定为最大额定温度TDmax。下面，说明车辆用灯具l及发光元件驱动电路2的动作。首先， 由车辆驾驶员将开关101置为接通状态，如果从蓄电池102向一对输 入端子6a、 6b输入直流电力，则由控制部用电源60向控制部50供 给电源电压，并从控制部50输出控制信号Sc。于是，利用功率变换 部IO对来自蓄电池102的直流电力进行功率变换，将输出电流IL供 给至与一对输出端子7a、 7b连接的发光元件3。在车辆用灯具l的环境温度较低，发光元件驱动电路2的壳体 110内的温度TD低于规定温度TDth二80度的情况下，即，在来自 温度检测部30的温度检测信号Std的分压后的电压值小于来自比较 信号生成部43的比较信号Sx的电压值的情况下，二极管44c的负极 电压值小于来自电流检测部20的电流检测信号Sid的电压值，由调 整信号生成部41输出电流检测信号Sid作为调整信号Sa。于是，由 控制部50控制输出电流IL,使其成为规定的输出电流值ILO，例如 为0.7A。
图3是图2所示的发光元件驱动电路2的各部分波形。如图3 (a)所示，如果由于大气温度、日照环境、来自发动机室的辐射热 等，而使车辆用灯具1的环境温度TA升高，则发光元件3的温度 TL及发光元件驱动电路2的壳体110内的温度TD升高(图3 (b)、 (c))。然后，在A时刻，发光元件3的温度TL达到最大额定温 度(第1规定温度)TLmax=150度。此时，发光元件驱动电路2的 壳体110内的温度TD达到规定温度TDth二80度。另一方面，如果发光元件驱动电路2的壳体110内的温度TD升 高，则来自温度检测部30的温度检测信号Std的分压后的电压值升 高，在A时刻，温度检测信号Std的分压后的电压值达到比较信号 Sx的电压值，二极管44c的负极电压值达到电流检测信号Sid的电 压值。于是，由调整信号生成部41，将二极管44c的负极电压经由 电阻元件44i而加在电流检测信号Sid上，作为调整信号Sa输出， 由控制部50使输出电流IL从规定的输出电流值IL0-0.7A开始减小 (图3 (e)的A时刻)。由此，调整信号生成部41开始进行控制，以通过降低发光元件 驱动电路2的自身发热量，使发光元件驱动电路2的壳体110内的温 度TD不超过规定温度TDth二80度(图3 (c)的A时刻)。其结果， 开始进行控制，以使得发光元件3的自身发热量降低，使发光元件3 的温度TL不超过最大额定温度TLmax^50度(图3(b)的A时刻)。 在这里，如果车辆用灯具1的环境温度TA因上述原因而进一步 升高(图3 (a)中的期间BD)，则因为发光元件驱动电路2的壳体 110内的温度TD没有达到最大额定温度(第3规定温度)TDmax-llO 度，所以由调整信号生成部41进行控制以使得发光元件驱动电路2 的壳体110内的温度TD不超过规定温度TDth=80度这一动作并不有 效。在本实施方式中，如果利用调整信号生成部41使输出电流IL 从规定的输出电流值IL0=0.7A开始降低，电流检测信号Sid的电压 值降低，则来自降低温度检测部42的降低温度信号St的电压值升高， 比较信号Sx的电压值升高(图3 (d)中的期间BC)。换言之，使 比较信号Sx所代表的第2规定温度TDth-80度上升。由此，可以 抑制由调整信号生成部41形成的输出电流IL的减小量，不会抑制发 光元件驱动电路2的壳体110内的温度TD的升高，并且能够防止发 光元件3的温度TL的升高(图3 (b) 、 (c)中的期间BC)。在降低温度检测部42中，如果降低温度信号St的电压值升高 到表示最大额定温度TDmax^llO度的电压值，则通过电流吸收电路 47的电流吸收，使放大电路45的输出电压的升高停止，使降低温度 信号St的电压值的升高停止。由此，比较信号Sx的电压值升高停止， 由调整信号生成部41形成的输出电流IL的减小量增加(图3 (e) 中的期间CD)，将发光元件驱动电路2的壳体110内的温度TD控 制为不超过最大额定温度TDmax410度(图3 (c)中的期间CD)。 此时，发光元件3的温度TL低于最大额定温度TLmax二150度(图 3 (b)中的期间CD)。在本实施方式中，如果发光元件3的温度升高系数为a=100， 则根据上述(2)式，当输出电流IL减小到0.4A时，发光元件驱动 电路2的壳体110内的温度TD达到最大额定温度TDmax二110度(图 3 (c)中的C时刻)。TD=150— 100x0.4= 110度另外，如果减小输出电流，以使发光元件驱动电路2的壳体110 内的温度TD不超过最大额定温度TDmax-110度，在D时刻，例如 使输出电流IL减小到0.3A，则发光元件3的温度TL降低到140度。TL=110+100x0.3=140度由此，根据本实施方式的发光元件驱动电路2，通过不在发光元 件3的附近配置温度检测元件，而是检测发光元件驱动电路2的壳体 110内的温度TD、即该电路自身的温度，可以减少温度检测元件(电 路元件)配置上的制约，可以控制发光元件3的温度TL，以使其不 超过发光元件3的最大额定温度TLmax。其结果，可以抑制发光元 件的寿命降低。另外，根据本实施方式的发光元件驱动电路2，还可以在输出电 流IL相对于规定的输出电流值ILO减小的情况下，控制发光元件驱
动电路本身的温度，以使其不超过内部部件的最大额定温度。其结果， 可以抑制发光元件驱动电路2的内部部件的寿命降低，同时使发光元 件驱动电路2的动作稳定化。另外，根据本实施方式的发光元件驱动电路2，因为由放大电路及电阻元件等电子电路构成调整部40，特别是降低温度检测部42， 所以，通过改变由电阻元件45b的电阻值及电阻元件45e的电阻值确 定的放大率、或改变电阻元件46c的电阻值，可以容易地与发光元件 3对应而改变、设定温度升高系数a。另外，在将温度升高系数a=80的发光元件3连接在本实施方 式的发光元件驱动电路2中的情况下，如果使发光元件驱动电路2 的输出电流IL降低到0.4A，则发光元件驱动电路2的壳体110内的 温度TD，将升高到TD=150—80x0.4=118度，但是根据本实施方式 的发光元件驱动电路2，因为降低温度检测部42具有电流吸收电路 47，所以，发光元件驱动电路2的壳体110内的温度TD不会超过最 大额定温度TDmax-110度。也就是说，根据本实施方式的发光元件 驱动电路2，如果预先将降低温度检测部42的放大率设定得较大， 则可以驱动具有小于或等于与该放大率对应的值的各种温度升高系 数cx的发光元件3。另外，根据本实施方式的车辆用灯具1，因为其设有发光元件驱 动电路2，所以可以抑制发光元件3的寿命降低，其结果，可以抑制 车辆用灯具1的寿命降低。另外，本发明不限于上述的本实施方式，可以进行各种变形。在本实施方式中，例示了下述情况，即，发光元件3的温度升 高系数a较大，为100或80,相对于发光元件驱动电路2的壳体110 内的温度TD达到最大额定温度TDmax，发光元件3的温度TL更快 地达到最大额定温度TLmax，但即使是下述情况，即，发光元件3 的温度升高系数a较小，为50，相对于发光元件3的温度TL达到最 大额定温度TLmax，发光元件驱动电路2的壳体110内的温度TD更 快地达到最大额定温度TDmax，也可以将本发明变形而使用。 (变形例〕
图4是表示变形例所涉及的车辆用灯具的电气构成的电路图。 本实施方式的要点在于，在图4所示的车辆用灯具1A中，取代车辆用灯具1中的发光元件驱动电路2，而具有变形例所涉及的发光元件 驱动电路2A。在发光元件驱动电路2A中取代发光元件驱动电路2 的调整部40，而具有调整部40A。调整部40A不具有调整部40中的 降低温度检测部42。在本变形例中，调整信号生成部41的比较信号Sx的电压值设 定为与发光元件驱动电路2A的最大额定温度TDmax对应的电压值， 即，发光元件驱动电路2A的壳体110内的温度TD为最大额定温度 TDmax时，温度检测部30的温度检测信号Std的分压后的电压值。由此，在本变形例中，调整信号生成部41，通过检测温度检测 信号Std的分压后的电压值达到比较信号Sx的电压值这一情况，而 检测发光元件驱动电路2A的壳体110内的温度TD达到最大额定温 度TDmax，根据该检测结果，通过改变调整信号Sa的电压值而减小 规定的输出电流，以使发光元件驱动电路2A的壳体110内的温度 TD不超过最大额定温度TDmax。在本变形例中，因为发光元件3的 温度升高系数a较小，为50，所以，如果控制使发光元件驱动电路2 的壳体110内的温度TD不超过最大额定温度TDmax，则发光元件3 的温度TL被控制为小于或等于TL=110+50x0.7= 145度，不超过最 大额定温度TLmax=150度。图5是图4所示的变形例的发光元件驱动电路的各部分波形。 如果车辆用灯具1A的环境温度TA升高，则发光元件驱动电路2A 的壳体110内的温度TD先达到最大额定温度TDmax二110度。此时， 发光元件3的温度TL为TL=110+50x0.7= 145度。此时，在A时刻， 温度检测信号Std的分压后的电压值达到比较信号Sx的电压值，二 极管44c的负极电压值达到电流检测信号Sid的电压值。因此，由调 整信号生成部41将二极管44c的负极电压经由电阻元件44i而加在 电流检测信号Sid上，作为调整信号Sa输出，由控制部50使输出电 流IL从规定的输出电流值IL(H0.7A减少(图5 (d)的A时刻)。由此，调整信号生成部41通过减少发光元件驱动电路2A本身 的发热量，将发光元件驱动电路2的壳体110内的温度TD控制为不 超过最大额定温度TDmax-110度(图5 (c)的期间BH)。其结果， 使发光元件3本身的发热量减少，发光元件3的温度TL降低(图5 (b)的期间BH)。在本实施方式中，如果减小输出电流，以使发光元件驱动电路 2A的壳体110内的温度TD不超过最大额定温度TDmax=110度， 在H时刻，例如，使输出电流IL减少到0.4A,则发光元件3的温度 TL降低到130度。TL=110+50x0.4= 130度本变形例的发光元件驱动电路2A及车辆用灯具1A，也可以得 到与本实施方式同样的优点。在本变形例中，例示了不具有降低温度检测部42的发光元件驱 动电路2A，但即使是在本实施方式的发光元件驱动电路2中，将降 低温度检测部42的放大率设定为小于温度升高系数a=50，将比较 信号Sx的电压值设定为与发光元件驱动电路2的最大额定温度 TDmax对应的电压值，即，发光元件驱动电路2的壳体110内的温 度TD为最大额定温度TDmax时，温度检测部30的温度检测信号 Std的分压后的电压值，如上所述，也可以通过电流吸收电路47的 作用，使比较信号Sx的电压值不升高，其结果，可以进行与图5所 示的本变形例的发光元件驱动电路2A同样的动作。另外，在本实施方式及变形例中，例示了由硬件构成的调整部， 但调整部也可以是具有微型计算机等，并通过软件实现上述功能，上 述微型计算机具有进行各种运算的处理器单元、以及存储用于进行这 些运算的程序及各种设定值的存储器。
权利要求
1.一种发光元件驱动电路，其向发光元件供给规定的输出电流，以驱动该发光元件，其中，该发光元件驱动电路具有功率变换部，其接受输入电力，通过与控制信号对应地对该输入电力进行功率变换，生成前述规定的输出电流；电流检测部，其检测前述功率变换部的输出电流IL；温度检测部，其检测壳体内温度TD，该壳体内温度TD表示收容前述发光元件驱动电路的壳体的内部温度；调整部，其根据预先设定的相对于前述发光元件电流的温度升高系数α，检测前述发光元件的温度TL是否达到第1规定温度TLmax，根据该检测结果，在TL达到TLmax的情况下，生成用于减小前述规定的输出电流的调整信号，以使得TL不超过TLmax，前述温度升高系数α的设定为，使由前述温度检测部检测出的前述壳体内温度、由前述电流检测部检测出的前述功率变换部的输出电流、以及前述发光元件的温度TL满足关系式TL＝TD+α·IL；以及控制部，其与来自前述调整部的前述调整信号对应，生成用于控制前述规定输出电流的前述控制信号。
2. 如权利要求1所述的发光元件驱动电路，其中， 前述调整部具有调整信号生成部，其根据由前述温度检测部检测出的前述壳体内温度TD是否达到预先设定的第2规定温度TDth， 而检测TL是否达到TLmax，根据该检测结果，在TD达到TDth的 情况下，生成前述调整信号以使得TD不超过TDth，前述第2规定 温度TDth设定为，满足基于第2规定温度TDth及前述规定的输出 电流IL0的关系式TDth = TLmax—a IL0。
3. 如权利要求2所述的发光元件驱动电路，其中， 前述调整部还具有降低温度检测部，其在前述规定的输出电流 减小的情况下，根据由前述电流检测部检测出的前述功率变换部的输 出电流及前述温度升高系数，检测前述发光元件的降低温度，前述调整信号生成部在前述规定的输出电流减小的情况下，以 下述方法调整前述调整信号，以使前述壳体内温度TD不超过第3规定温度TDmax，即，与来自前述降低温度检测部的前述降低温度的 变化量对应，以前述第2规定温度TDth不超过第3规定温度TDmax 的方式改变前述第2规定温度TDth的值。
4. 如权利要求3所述的发光元件驱动电路，其中， 前述电流检测部生成与检测出的前述输出电流对应的电流检测信号，前述温度检测部生成与检测出的前述壳体内温度对应的温度检 测信号，前述降低温度检测部具有以前述温度升高系数为放大率的放大 电路，在来自前述电流检测部的前述电流检测信号的值降低的情况 下，生成将前述电流检测信号的值放大后的降低温度信号，前述调整信号生成部具有比较信号生成电路，其生成与前述第2规定温度对应的比较信 号，同时与来自前述降低温度检测部的前述降低温度信号的变化量对 应，改变该比较信号的值；以及调整信号生成电路，其接收来自前述比较信号生成电路的前述 比较信号和来自前述温度检测部的前述温度检测信号，生成与前述比 较信号的值和前述温度检测信号的值间的差值对应而对前述电流检 测信号值进行调整的前述调整信号。
5. —种车辆用灯具，其具有 发光元件；以及用于驱动前述发光元件的如权利要求1 4中任意一项所述的发 光元件驱动电路。
全文摘要
本发明提供一种发光元件驱动电路，与现有装置相比可以更简单地控制发光元件的温度以使其不超过规定温度。发光元件驱动电路具有功率变换部，其与控制信号对应而生成用于供给至发光元件的规定输出电流；电流检测部，其检测功率变换部的输出电流IL；温度检测部，其检测发光元件驱动电路的壳体内温度TD；调整部，其根据预先设定的相对于发光元件电流的温度升高系数α，在发光元件的温度TL达到TLmax的情况下，生成用于减小规定输出电流的调整信号，以使TL不超过TLmax，该温度升高系数设定为使检测出的壳体内温度和输出电流、以及发光元件的温度满足关系式TL＝TD+α·IL；以及控制部，其与调整信号对应而生成控制信号。
文档编号H01L33/00GK101209691SQ20071030700
公开日2008年7月2日 申请日期2007年12月27日 优先权日2006年12月27日
发明者伊藤昌康, 内山义浩, 难波高范 申请人:株式会社小糸制作所