专利名称：发光元件驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及驱动LED等发光元件的发光元件驱动装置，特别是涉及进行PWM调光的发光元件驱动装置。
背景技术：
在专利文献I中，检测流过串联连接有多个LED的LED模块部的电流，并以该电流成为一定值(目标电流值)的形式控制直流电压转换电路的动作。在该专利文献I的图13所表示的电路中，通过改变相对于与LED模块部相串联连接的调光用开关元件的开启(0N).关闭(OFF)的时间比例，从而进行LED模块部的调光。在该电路中，因为仅在调光用开关元件开启(ON)的时候电流流向LED模块部，所以仅在该调光用开关元件开启(ON)的期间，进行使流过LED模块部的电流成为目标电流值那样的控制。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利申请公开2005-142137号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题然而，在与LED模块部相串联连接的调光用开关元件刚开启(ON)之后，即使开始使流过LED模块部的电流成为目标电流值那样的控制，在该电流到达目标值电流为止仍然耗费一定的时间。因此，在到达该目标值电流为止的期间不能够获得稳定的光输出。因此，本发明的目的在于，提供一种在使用了 PWM调光的发光元件驱动装置中，能够缩短流过发光元件的电流达到目标电流值为止的期间的发光元件驱动装置。解决技术问题的技术手段本发明是具备将电力提供给发光元件的电力转换电路、以及开闭流过所述发光元件的电流的路径的调光用开关元件的发光元件驱动装置，具备:电流检测电路，检测流过所述发光元件的电流值；电压检测电路，检测从所述电力转换电路输出的电压值；控制电路，在所述调光用开关元件开启(ON)的期间以由所述电流检测电路检测的所述电流值接近于第I目标值的形式进行反馈控制，在所述调光用开关元件关闭(OFF)的期间以由所述电压检测电路检测的所述电压值接近于第2目标值的形式进行反馈控制；所述第I目标值是预先设定的值，所述第2目标值在所述调光用开关元件开启的期间根据由所述电压检测电路检测的电压值而设定。在此情况下，优选所述第2目标值在由所述电流检测电路检测的电流值与所述第I目标值基本上一致的时候根据由所述电压检测电路检测的电压值而设定。或者，所述第2目标值也可以在所述调光用开关元件即将关闭之前根据由所述电压检测电路检测的电压值而设定。本发明是具备将电力提供给发光元件的电力转换电路、以及开闭流过所述发光元件的电流的路径的调光用开关元件的发光元件驱动装置，具备:第I电压检测电路，检测所述调光用开关元件的输入端子上的电压值;第2电压检测电路，检测从所述电力转换电路输出的电压值；控制电路，在所述调光用开关元件开启的期间以由所述第I电压检测电路检测的电压值接近于第I目标值的形式进行反馈控制，在所述调光用开关元件关闭的期间以由所述第2电压检测电路检测的电压值接近于第2目标值的形式进行反馈控制；所述第I目标值是预先设定的值，所述第2目标值在所述调光用开关元件开启的期间根据由所述第2电压检测电路检测的电压值而设定。在此情况下，优选进一步具备:电阻元件，连接于所述调光用开关元件的输出端子；调整电路，以所述调光用开关元件的输出端子的电压值接近于第3目标值的形式，调整施加于该调光用开关元件的控制端子的电压。再有，优选，所述控制电路具备:转换电路，将由所述电压检测电路或者第2电压检测电路检测的电压值转换成数字值；保持电路，保持从所述转换电路输出的数字值；所述转换电路以规定的周期重复转换处理，所述保持电路在所述调光用开关元件开启的期间在从所述转换电路输出新的数字值的时候将所保持的数字值置换成该新的数字值，在所述调光用开关元件关闭的期间在从所述转换电路输出新的数字值的时候以继续保持在该时候所保持的数字值的形式进行动作，所述控制电路将保持于所述保持电路的数字值作为所述第2目标值进行使用。发明的效果根据本发明的发光元件驱动装置，在调光用开关元件开启的期间，以流过发光元件的电流值接近于预先设定的第I目标值的形式，进行向发光元件的定电流控制。相对于此，在调光用开关元件关闭的期间，以从电力转换电路输出的电压值接近于第2目标值的形式进行控制。此时的第2目标值因为在调光用开关元件开启的期间根据由电压检测电路检测的电压值而设定，所以，调光用开关元件关闭的期间的电力转换电路的输出电压依赖于调光用开关元件开启的时候的电力转换电路的输出电压。因此，在调光用开关元件开启的时候，能够尽可能快地使由电流检测电路检测的电流值到达预先设定的第I目标值，从而能够在使用了 PWM调光的发光元件驱动装置中缩短直至流过发光元件的电流到达目标电流值即第I目标值为止的期间。另外，优选在调光开关元件的开启期间，特别是在由电流检测电路检测的电流值与第I目标值基本上一致的条件下，根据由电压检测电路检测的电压值来设定第2目标值。因此，调光用开关元件关闭的期间的电力转换电路的输出电压就这样维持为与调光用开关兀件开启的时候的电力转换电路的输出电压相同的电压值，在调光开关兀件开启的时候，能够使由电流检测电路检测的电流值马上到达预先设定的第I目标值，从而能够更加可靠地缩短直至流过发光元件的电流到达第I目标值为止的期间。另外，优选，在调光用开关元件即将关闭之前，如果根据由电压检测电路检测的电压值来设定第2目标值的话，则在设定调光用开关元件的开启期间中，即使不判断由电流检测电路检测的电流值是否与第I目标值基本上一致，也能够将调光用开关元件关闭的期间的电力转换电路的输出电压就这样维持为与调光用开关元件开启的时候的电力转换电路的输出电压相同的电压值。因此，能够更加可靠地缩短直至流过发光元件的电流到达第I目标值为止的期间。
根据本发明的发光元件驱动装置，在调光用开关元件开启的期间，以调光用开关元件的输入端子的电压值接近于预先设定第I目标值的形式，进行向发光元件的控制。相对于此，在调光用开关元件关闭的期间，以从电力转换电路输出的电压值接近于第2目标值的形式，进行向发光元件的控制。此时的第2目标值，在调光用开关元件开启的期间，因为根据由电压检测电路检测的电压值而设定，所以，调光用开关元件关闭的期间的电力转换电路的输出电压依赖于调光用开关兀件开启的时候的电力转换电路的输出电压。因此，在调光用开关元件开启的时候，能够尽可能快地使调光用开关元件的输入端子的电压值到达预先设定的第I目标值，从而在使用了 PWM调光的发光元件驱动装置中，能够缩短直至流过发光元件的电流到达目标电流值为止的期间。另外，优选，通过仅附加调整电路，从而能够与由控制电路进行的反馈控制独立地，使对应于流过发光元件的电流的电流值的调光用开关元件的输出端子的电压值接近于第3目标值。再有，优选，如果调光用开关元件接着开启，则能够立即使由电流检测电路检测的电流值、或者调光用开关元件的输入端子的电压值到达预先设定的第I目标值。
图1是本发明的第一实施方式所涉及的发光元件驱动装置的电路图。图2同上，是各部的时序图。图3是本发明的第二实施方式所涉及的发光元件驱动装置的电路图。
具体实施例方式参照附图，说明本发明所涉及的发光元件驱动装置。图1表示本发 明所涉及的第一实施方式的发光元件驱动装置I。发光元件驱动装置I除了成为控制对象的转换器2之外，由电压检测电路3、调光用开关元件Q2、电流检测电路5以及微处理器6所构成。转换器2将施加于输入端子+Vi，-Vi之间的直流输入电压Vin转换成直流输出电压Vout并提供给输出端子+Vo，-Vo，在输出端子+Vo，-Vo之间，作为负载，连接有串联连接了多个LED7A、7B、7C、7D…7N的LED模块部7。这里的转换器2为了转换成较输入电压Vin更高的输出电压Vout，构成由扼流线圈L1、开关元件Q1、二极管Dl以及电容器Cl组成的升压斩波电路。更为具体的是，将扼流线圈LI与开关元件Ql的串联电路连接于输入端子+Vi, -Vi的两端之间，将二极管Dl与电容器Cl的串联电路连接于开关元件Ql的两端之间，将由LED模块部7、调光用开关元件Q2以及构成电流检测电路5的电阻R3组成的串联电路连接于产生输出电压Vout的电容器Cl的两端之间。开关元件Ql或者调光用开关元件Q2均是N通道的MOS型FET,但是也可以利用场效应晶体管(bipolar transistor)等别的带有控制端子的半导体元件。电压检测电路3是检测来自于转换器2的输出电压Vout的检测电路，在所述电容器Cl的两端之间连接分压用的电阻R1、R2的串联电路而构成。在电阻R1、R2的连接点，生成对输出电压Vout进行分压后的电压值的模拟检测信号S2。电流检测电路5是检测流过LED模块部7的电流1ut的检测电路，在此由作为电流检测器的电阻R3所构成。由调光用开关元件Q2和电阻R3组成的串联电路被插入连接于输出端子-Vo与接地之间，将来自于外部的PWM调光信号SI提供给调光用开关元件Q2的控制端子即栅极。由此，至少在调光用开关元件Q2开启的期间中，在电阻R3的两端之间，生成与流过LED模块部7的电流1ut成比例的电压值的模拟检测信号S3。电流检测器并不限于电阻R3,也可以使用损耗更小的变流器(current transformer)等。调光用开关元件Q2除了相当于所述控制端子的栅极之外，具备作为流入来自于LED模块部7的电流1ut的输入端子的漏极、作为该电流1ut向接地流出的输出端子的源极。该调光用开关元件Q2在PWM调光信号SI为高电平的时候开启，在PWM调光信号SI为低电平的时候关闭，从而对流过LED模块部7的电流1ut的路径进行开闭。相当于数字控制电路的 微处理器6是由数字运算来计算出用于控制转换器2的动作的控制指令值的微处理器，分别内置MUX11、ADC12、基准电源13、1/0单元14、CPU15以及PWM单元16。MUXll相当于接受来自于后面所述的CPU15的选择控制信号，并交替输出来自于电压检测电路3的检测信号S2的电压值和来自于电流检测电路5的检测信号S3的电压值中的任意一者的多路器(multiplexer)。ADC12相当于将从MUXll输出的检测信号S2的电压值或者输出信号S3的电压值转换成数字值的模拟-数字转换器。基准电源13是将在ADC12将模拟值转换成数字值的时候所使用的基准信号作为基准电压进行生成的电源。I/O单元14相当于将来自于所述ADC12的数字值和来自于外部的PWM调光信号SI输出至后段的CPU15的输入输出电路。CPU (中央运算单元)15相当于如下所述的运算处理部:根据来自于I/O单元14的各个输出，在PWM调光信号SI为高电平的时候，即在调光用开关元件Q2开启的时候，将来自于电流检测电路5的检测信号S3的电压值作为控制输入值来进行使用，由该控制输入值，生成用于决定提供给开关元件Ql的栅极的脉冲驱动信号的占空比(dutyratio)的控制指令值，而在PWM调光信号SI为低电平的时候，即在调光用开关元件Q2关闭的时候，将来自于电压检测电路3的检测信号S2的电压值作为控制输入值来进行使用，从该控制输入值，生成用于决定提供给开关元件Ql的栅极的脉冲驱动信号的占空比的控制指令值。取决于该CPU15的控制的切换根据输入到I/O接口(port)14的PWM调光信号SI的信号电平来进行。PWM (脉冲宽度控制)单元16是生成基于由CPU15算出的控制指令值的占空比的脉冲驱动信号，并将该脉冲驱动信号送出至作为开关元件Ql的控制端子的栅极的单元。所述PWM调光信号SI是通过从发光元件驱动装置I的调光输入端子VPWM分别施加于I/O单元14以及调光用开关元件Q2的栅极并改变其占空比，从而使流向各个LED7A、7B、7C、7D…7N的有效电流可变，对LED模块部7进行调光控制的调光信号。而且，这里的PWM调光信号SI被设定成LED模块部7中的光的闪烁强到不显眼的程度并且低于来自于PWM单元16的脉冲驱动信号的频率。接着，关于上述构成，说明其作用。在该说明中，参照图2所表示的各部的时序图。在同图中，最上段的是表示PWM调光信号SI，以下，依次表示输出电压Vout的检测信号S2、电流1ut的检测信号S3、ADC12中的检测信号S2的A/D转换时机、ADC12中的检测信号S3的A/D转换时机、由CPU15生成的控制指令值、由CPU15使用的控制输入值。如果从微处理器6将脉冲驱动信号S5提供给开关元件Ql的栅极的话，则开关元件Ql重复开启 关闭动作。如果开关元件Ql开启(ON)的话，则因为输入电压Vin被施加于扼流线圈LI，所以二极管Dl成为关闭状态，平滑用的电容器Cl的放电电压从转换器2作为输出电压Vout被提供给LED模块部7。如果开关元件Ql关闭的话，则因为扼流线圈LI的反向电压重叠于输入电压Vin，所以二极管Dl成为开启状态，电容器Cl通过该二极管Dl被充电，并且较输入电压Vin更高的输出电压Vout从转换器2被提供给LED模块部7。另外，因为由从发光元件驱动装置I的外部提供的PWM调光信号SI，能够开启 关闭控制与LED模块部7串联连接的调光用开关元件Q2，所以通过改变该PWM调光信号SI的占空比，从而能够使流向LED模块部7的有效电流改变，并能够进行LED模块部7的调光。来自于转换器2的输出电压Vout被电压检测电路3监测。电压检测电路3将由电阻Rl、R2对输出电压Vout的电压值进行分压而得的检测电压S2送出至微处理器6的MUXl I。另外，流过LED模块部7的电流1ut被电流检测电路5监测。电流检测电路5在PWM调光信号SI为高电平的期间，即在调光用开关元件Q2开启的期间，将与产生于电阻R3的两端之间的电流1ut的电流值成比例的检测信号S3送出至微处理器6的MUX11。因此，如果PWM调光信号SI的频率例如是500Hz的话，则送出至MUXll的检测信号S3的频率也同样成为500Hz。MUXll根据来自于CPU15的选择控制信号，以高于PWM调光信号SI的频率的规定的频率(例如30kHz)，交替输出来自于电压检测电路3的检测信号S2的电压值和来自于电流检测电路5的检测信号S3的电压值中的任意一者。ADC12中，利用来自于基准电源13的基准电压，将来自于MUXll的检测信号S2的模拟电压值或者检测信号S3的模拟电压值转换成数字电压值。CPU15，如果通过I/O单元14输入的PWM调光信号SI为高电平的话，则判断为与LED模块部7串联连接的调光用开关元件Q2开启，如果PWM调光信号SI为低电平的话，则判断为调光用开关元件Q2关闭。于是，调光用开关元件Q2开启的期间，以流过LED模块部7的电流1ut的电流值接近于预先设定的第I目标值的形式进行反馈控制，而调光用开关元件Q2关闭的期间，以从转换器2输出的输出电压Vout的电压值接近于第2目标值的形式进行反馈控制。
即，调光用开关元件Q2开启的期间，通过将来自于电流检测电路5的检测信号S3的电压值作为控制输入值来进行使用，并将该控制输入值接近于在CPU15的内部预先设定的第I目标值(内部设定值)那样的控制指令值从CPU15送出至PWM16，从而控制提供给开关元件Ql的栅极的脉冲驱动信号的脉冲宽度。另一方面，调光用开关元件Q2关闭的期间，通过将来自于电压检测电路3的检测信号S2的电压值接近于第2目标值那样的控制指令值从CPU15送出至PWM16，从而控制提供给开关元件Ql的栅极的信号的脉冲宽度。来自于电流检测电路5的检测信号S3的电压值对应于流过LED模块部7的电流1ut的电流值，调光用开关元件Q2开启的期间，进行该电压值接近于对应于预先设定的目标电流值的电压值那样的反馈控制。相对于此，来自于电压检测电路3的检测信号S2的电压值为通过对来自于转换器2的输出电压Vout进行分压而获得的电压值，成为与转换器2的输出电压Vout的值成比例的电压值。在本实施方式中，在调光用开关元件Q2开启的期间，由CPU15保持来自于电压检测电路3的检测信号S2的数字转换后的电压值，在调光用开关元件Q2关闭的期间，将所保持的检测信号S2的电压值作为第2目标值，进行基于检测信号S2的电压值的反馈控制。还有，ADC12以规定的周期重复A/D转换处理，每当结束A/D转换处理时，输出新的数字电压值。在调光用开关元件Q2开启的期间，当从ADC12输出新的数字电压值的时候，CPU15替代至今为止所保持的数字电压值而保持该新的数字电压值(例如保持于CPU15内的寄存器或存储器电路等)。另一方面，在调光用开关元件Q2关闭的期间，当从ADC12输出新的数字电压值的时候，CPU15继续保持至今为止所保持的数字电压值。因此，CPU15将在调光用开关元件Q2即将从开启切换到关闭之前所保持的数字电压值继续保持直至调光用开关元件Q2接着开启。通过如以上所述进行操作，从而调光用开关元件Q2关闭的期间的转换器2的输出电压Vout就这样维持为与调光用开关元件Q2开启的时候的转换器2的输出电压Vout相同的电压值。因此，如果调光用开关元件Q2接着开启的话，则能够立即使来自于电流检测电路5的检测信号S3的电压值到达预先设定的第I目标值。所述第2目标值在调光用开关元件Q2开启 关闭的每个周期进行更新。即，在调光用开关元件Q2的关闭期间，相对 于来自于电压检测电路3的检测信号S2的电压值的第2目标值根据在其之前的开启期间所检测的检测信号S2的电压值而设定。在调光用开关元件Q2的开启期间，为了设定第2目标值而对检测信号S2的电压值进行检测的时机，优选在来自于电流检测电路5的检测信号S3的电压值到达第I目标值之后，即在检测信号S3的电压值与第I目标值基本上一致的时候进行检测。因此，对检测信号S2的电压值进行检测的时机，最优选为调光用开关元件Q2即将成为关闭之前。这是因为，如果是该时机的话，则在大部分的情况下，满足来自于电流检测电路5的检测信号S3的电压值与第I目标值基本上一致的所述的条件。如以上所述，本实施方式是具备作为将电力提供给作为发光元件的LED模块部7的各个LED7A、7B、7C、7D…7N的电力转换电路的转换器2、开闭流过LED模块部7的电流1ut的路径的调光用开关元件Q2的发光元件驱动装置1，具备:电流检测电路5，检测流过所述发光元件的电流1ut的电流值；电压检测电路3，检测从转换器2输出的输出电压Vout的电压值；作为控制电路的微处理器6，在调光用开关元件Q2开启的期间，以由电流检测电路5检测的电流1ut的电流值接近于第I目标值的形式进行反馈控制，在调光用开关元件Q2关闭的期间，以由电压检测电路3检测的输出电压Vout的电压值接近于第2目标值的形式进行反馈控制；所述第I目标值是在微处理器6的内部预先设定的值，所述第2目标值根据在调光用开关元件Q2开启的期间由电压检测电路3检测的输出电压Vout的电压值而设定。如果如以上所述进行的话，则调光用开关元件Q2开启的期间，以流过LED模块部7的电流1ut的电流值接近于预先设定的第I目标值的形式进行向LED模块部7的定电流控制。相对于此，调光用开关元件Q2关闭的期间，以从转换器2输出的输出电压Vout的电压值接近于第2目标值的形式，进行向LED模块部7的控制。此时的第2目标值在调光用开关元件Q2开启的期间因为根据由电压检测电路3检测的输出电压Vout的电压值而设定，所以调光用开关元件Q2关闭的期间的转换器2的输出电压Vout依赖于调光用开关元件Q2开启的时候的转换器2的输出电压Vout。因此，在调光用开关元件Q2开启的时候，能够使由电流检测电路5检测的电流1ut的电流值尽可能快地到达预先设定的第I目标值，从而在使用了 PWM调光的发光元件驱动装置I中，能够缩短直至流过LED模块部7的电流1ut到达目标电流值即第I目标值为止的期间。另外，优选，以所述第2目标值，在调光用开关元件Q2的开启期间中，在由电流检测电路5检测的电流1ut的电流值与第I目标值基本上一致的时候，根据由电压检测电路3检测的输出电压Vout的电压值而设定的方式,构成微处理器6。在此情况下，在调光用开关元件Q2的开启期间中，尤其是在由电流检测电路5检测的电流1ut的电流值与第I目标值基本上一致的条件下，第2目标值根据由电压检测电路3检测的输出电压Vout的电压值而设定。因此，调光用开关元件Q2关闭的期间的转换器2的输出电压Vout就这样被维持为与调光用开关兀件Q2开启的时候的转换器2的输出电压Vout相同的电压值，在调光用开关元件Q2开启的时候，能够使由电流检测电路5检测的电流1ut的电流值立即到达预先设定的第I目标值，从而能够更加可靠地缩短直至流过LED模块部7的电流1ut到达第I目标值为止的期间。另外，优选，也可以以所述第2目标值在调光用开关元件Q2即将关闭之前，根据由电压检测电路3检测的电压值而设定的形式，构成微处理器6。在调光用开关元件Q2即将关闭之前，在大部分的情况下，由电流检测电路5检测的电流1ut的电流值与第I目标值基本上一致。因此，在调光用开关元件Q2即将关闭之前，如果根据由电压检测电路3检测的电压值来设定第2目标值的话，则在设定调光用开关元件Q2的开启期间中，即使不判断由电流检测电路5检测的电流1ut的电流值是否与第I目标值基本上一致，也能够将调光用开关元件Q2关闭的期间的转换器2的输出电压Vout就这样维持为与调光用开关元件Q2开启的时候的转换器2的输出电压Vout相同的电压值。因此，能够更加可靠地缩短直至流过LED模块部7的电流1ut到达第I目标值为止的期间。再有，本实施方式的微处理器6具备:作为转换电路的ADC12，将由电压检测电路3检测的输出电压Vout的电压值转换成数字值；作为保持电路的CPU15，保持从ADC12输出的数字值；ADC12以规定的周期重复转换处理，CPU15以在调光用开关元件Q2开启的期间在从ADC12输出新的数字值的时候，将所保持的数字值置换成该新的数字值，在调光用开关元件Q2关闭的期间在从ADC12输出新的数字值的时候，继续保持在该时候所保持的数字值的形式进行动作，微处理器6将保持于CPU15的数字值作为第2目标值来进行使用。如果如以上所述进行的话，则在调光用开关元件Q2接着开启时，能够立即使来自于电流检测电路5的检测信号S3的电压值到达预先设定的第I目标值。接着，参照图3，对本发明所涉及的第二实施方式的发光元件驱动装置I进行说明。在本实施方式中，作为检测调光用开关元件Q2的输入端子即漏极的电压值的另外的电压检测电路，设置有将一端连接于该调光用开关元件Q2的漏极并将另一端连接于MUXll的输入端的电压检测线21。另外，附加有用于驱动调光用开关元件Q2的运算放大器22、对应于PWM调光信号SI的信号电平进行切换并作为开关等价地表示的切换单元23、决定成为流过LED模块部7的电流1ut的目标值的If指令值的基准电源24，来自于所述电流检测电路5的模拟检测信号S3不被施加于MUXlI,而被施加于作为运算放大器22的一方的输入端子的反相输入端子。除此之外的构成与上述的第一实施方式的发光元件驱动装置I相同。在图3的电路中，在PWM调光信号SI的信号电平为高的时候，由基准电源24所生成的IF指令值作为指示流过LED模块部7的电流1ut的目标值的电压值而被输入到作为运算放大器22的另一方的输入端子的非反相输入端子。相对于此，在PWM调光信号SI的信号电平为低的时候，接地电压(OV)被输入到运算放大器的非反相输入端子。因此，在PWM调光信号SI的信号电平为高的时候，运算放大器22以流过电流检测电路5LED模块部7的各个LED7A、7B、7C、7D…7N的电流1ut的电流值接近于作为第3目标值的IF指令值的形式控制调光用开关元件Q2的动作。另外，在PWM调光信号SI的信号电平为低的时候，通过运算放大器22将调光用开关元件Q2的栅极设为低电平，从而使该调光用开关元件Q2为关闭状态。而且，即使是在本实施方式中，因为能够根据从发光元件驱动装置I的外部提供的PWM调光信号SI，通过切换单元23和运算放大器22来开启.关闭控制调光用开关元件Q2，所以通过改变PWM调光信号SI的占空比，从而能够使流过LED模块部7的有效电流改变来进行LED模块部7的调光。另一方面，构成微处理器6的MUXlI接受来自于CPU15的选择控制信号，交替输出来自于电压检测电路3的检测信号S2和表示调光用开关元件Q2的漏极的电压值的来自于电压检测线21的检测信号S4中的任意一者。检测信号S4的信号电平成为PWM调光信号SI为低电平时高于高电平时的电压值。这是由于，在PWM调光信号SI为低电平时，流过LED模块部7的电流1ut变得微弱，LED7A、7B、7C、7D…7N的电压下降变小。S卩，在图3的电路中，检测信号S4的电压值成为从输出电压Vout减去LED7A、7B、7C、7D…7N的电压下降VF的值(Vout-VF)，在PWM调光信号SI为低电平的时候，检测信号S4的电压值上升了仅电压下降VF小于高电平时的部分。然后，来自于MUXll的检测信号S2的模拟电压值或者检测信号S4的模拟电压值被转换成数字电压值,并与来自于外部的PWM调光信号SI 一起从I/O单元14被送出至CPU15。CPU15在调光用开关元件Q2开启的期间，即在电流流过LED模块部7的时候，以调光用开关元件Q2的漏极上的电压值接近于预先设定的第I目标值的形式进行反馈控制，而在调光用开关元件Q2关闭的期间，即在电流不流过LED模块部7的时候，以输出电压Vout的电压值接近于第2目标值的形式进行反馈控制。具体是，调光用开关元件Q2开启的期间，通过将来自于电压检测线21的检测信号S4的电压值作为控制输入值来进行使用，将该控制输入值接近于在CPU15的内部预先设定的第I目标值(内部设定值)那样的控制指令值从CPU15送出至PWM16，从而控制提供给开关元件Ql的栅极的脉冲驱动信号的脉冲宽度。另一方面，调光用开关元件Q2关闭的期间，通过从CPU15将来自于电压检测电路3的检测信号S2的电压值接近于第2目标值那样的控制指令值送出至PWM16，从而控制提供给开关元件Ql的栅极的信号的脉冲宽度。即使是在本实施方式中，在调光用开关元件Q2开启的期间，也由CPU15保持来自于电压检测电路3的检测信号S2的电压值，在调光用开关元件Q2关闭的期间，将所保持的检测信号S2的电压值作为第2目标值，并进 行基于检测信号S2的电压值的反馈控制。
通过如以上所述进行，从而调光用开关元件Q2关闭的期间的转换器2的输出电压Vout就这样被维持为与调光用开关元件Q2开启的时候的转换器2的输出电压Vout相同的电压值。因此，在调光用开关元件Q2接着开启时，能够立即使调光用开关元件Q2的漏极上的电压值到达预先设定的第I目标值。另外，即使是在本实施方式中，在调光用开关元件Q2的开启期间，为了设定第2目标值而对检测信号S2的电压值进行检测的时机优选在调光用开关元件Q2的漏极的电压值到达第I目标值之后，即在检测信号S4的电压值与第I目标值基本上一致的时候进行检测。因此，通过在调光用开关元件Q2即将关闭之前设定对检测信号S2的电压值进行检测的时机，从而能够使来自于电压检测线21的检测信号S4的电压值与第I目标值基本上一致。如以上所述，在本实施方式中，具备:作为第I电压检测电路的电压检测线21，检测作为调光用开关元件Q2的输入端子的漏极的电压值；电压检测电路3，检测从转换器2输出的输出电压Vout的电压值；微处理器6，在调光用开关元件Q2开启的期间，以由电压检测线21检测的调光用开关元件Q2的漏极的电压值接近于第I目标值的形式进行反馈控制，在调光用开关元件Q2关闭的期间，以由电压检测电路3检测的输出电压Vout的电压值接近于第2目标值的形式进行反馈控制；所述第I目标值是预先设定的值，以所述第2目标值在调光用开关元件Q2开启的期间根据由电压检测电路3检测的输出电压Vout的电压值而设定的方式，构成微处理器6。如果如以上所述进行的话，则调光用开关元件Q2开启的期间，以调光用开关元件Q2的漏极的电压值接近于预先设定的第I目标值的形式，进行向LED模块部7的控制。相对于此，调光用开关元件Q2关闭的期间，以从转换器2输出的输出电压Vout的电压值接近于第2目标值的形式，进行向LED模块部7的控制。此时的第2目标值因为在调光用开关元件Q2开启的期间根据由电压检测电路3检测的输出电压Vout的电压值而设定，所以调光用开关元件Q2关闭的期间的转换器2的输出电压Vout依赖于调光用开关元件Q2开启的时候的转换器2的输出电压Vout。因此，在调光用开关元件Q2开启的时候，能够尽可能快地使调光用开关元件Q2的漏极的电压值到达预先设定的第I目标值，从而在使用了 PWM调光的发光元件驱动装置I中，能够缩短直至流过LED模块部7的电流1ut到达目标电流值为止的期间。另外，优选，进一步具备:作为电阻元件的电阻R3，连接于作为调光用开关元件Q2的输出端子的源极；作为调整电路的运算放大器22或基准电源24，以由该电阻R3检测的调光用开关元件Q2的源极的电压值接近于作为第3目标值的IF指令值的形式调整施加于该调光用开关元件的控制端子的电压。如果如以上所述进行的话，则通过仅附加作为调整电路的运算放大器22或基准电源24，从而能够与由微处理器6进行的反馈控制独立地，使对应于流过LED模块部7的电流1ut的电流值的调光用开关元件Q2的源极的电压值接近于作为第3目标值设定的基准电源24的IF指令值。再有，本实施方式的微处理器6具备:作为转换电路的ADC12，将由电压检测电路3检测的输出电压Vout的电压值转换成数字值；作为保持电路的CPU15，保持从ADC12输出的数字值；ADC12以规定的周期重复转换处理，CPU15，以在调光用开关元件Q2开启的期间在从ADC12输出新的数字值的时候将所保持的数字值置换成该新的数字值，在调光用开关元件Q2关闭的期间在从ADC12输出新的数字值的时候继续保持在该时候所保持的数字值的形式进行动作，微处理器6将保持于CPU15的数字值作为第2目标值来进行使用。如果如以上所述进行的话，则在调光用开关元件Q2接着开启时，能够立即使调光用开关元件Q2的漏极上的检测信号S3的电压值到达预先设定的第I目标值。以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是，这是用于说明本发明的例示，其目的并不是将本发明的范围仅限定于该实施方式。在不脱离本发明的宗旨的范围内，当然能够增添各种各样的变更。例如，转换器2并不限于图示的升压斩波电路，能够应用具备一至多个开关元件的所谓电路构成的转换器。另外，将各部的信号电平或理论构成变更为上述各个实施方式所表示的信号电平或理论构成，也可以实现同样的效果。再有，替代由多个LED7A、7B、7C、7D…7N构成的LED模块部7，也可以将单独的LED作为发光元件来进行使用。符号的说明2转换器(电力转换电路)3电压检测电路(第2电压检测电路)5电流检测电路6微处理器(控制电路)7A、7B、7C、7D…7N LED (发光元件)12ADC (转换电路)15CPU (保持电路)
21电压检测线(第I电压检测电路)22运算放大器(调整电路)23基准电源(调整电路)Q2调光用开关元件R3电阻(电阻元件)
权利要求
1.一种发光元件驱动装置，其特征在于: 是具备将电力提供给发光元件的电力转换电路、以及开闭流过所述发光元件的电流的路径的调光用开关元件的发光元件驱动装置， 具备: 电流检测电路，检测流过所述发光元件的电流值； 电压检测电路，检测从所述电力转换电路输出的电压值； 控制电路，在所述调光用开关元件开启的期间，以由所述电流检测电路检测的所述电流值接近于第I目标值的形式进行反馈控制，在所述调光用开关元件关闭的期间，以由所述电压检测电路检测的所述电压值接近于第2目标值的形式进行反馈控制， 所述第I目标值是预先设定的值，所述第2目标值在所述调光用开关元件开启的期间根据由所述电压检测电路检测的电压值而设定。
2.如权利要求1所述的发光元件驱动装置，其特征在于: 所述第2目标值在由所述电流检测电路检测的电流值与所述第I目标值基本上一致的时候，根据由所述电压检测电路检测的电压值而设定。
3.如权利要求1所述的发光元件驱动装置，其特征在于: 所述第2目标值在所述调光用开关元件即将关闭之前，根据由所述电压检测电路检测的电压值而设定。
4.一种发光元件驱动装置，其特征在于: 是具备将电力提供给发光元件的电力转换电路、以及开闭流过所述发光元件的电流的路径的调光用开关元件的发光元件驱动装置， 具备: 第I电压检测电路，检测所述调光用开关元件的输入端子上的电压值； 第2电压检测电路，检测从所述电力转换电路输出的电压值； 控制电路，在所述调光用开关元件开启的期间，以由所述第I电压检测电路检测的电压值接近于第I目标值的形式进行反馈控制，在所述调光用开关元件关闭的期间，以由所述第2电压检测电路检测的电压值接近于第2目标值的形式进行反馈控制， 所述第I目标值是预先设定的值，所述第2目标值在所述调光用开关元件开启的期间根据由所述第2电压检测电路检测的电压值而设定。
5.如权利要求4所述的发光元件驱动装置，其特征在于: 进一步具备: 电阻元件，连接于所述调光用开关元件的输出端子； 调整电路，以所述调光用开关元件的输出端子的电压值接近于第3目标值的形式，调整施加于该调光用开关元件的控制端子的电压。
6.如权利要求广5中的任意一项所述的发光元件驱动装置，其特征在于: 所述控制电路具备:转换电路，将由所述电压检测电路或者第2电压检测电路检测的电压值转换成数字值；保持电路，保持从所述转换电路输出的数字值， 所述转换电路以规定的周期重复转换处理， 所述保持电路，在所述调光用开关元件开启的期间在从所述转换电路输出新的数字值的时候将所保持的数字值置换成该新的数字值，在所述调光用开关元件关闭的期间在从所述转换电路输出新的数字值的时候以继续保持在该时候所保持的数字值的形式进行动作，所述控制电路将保持于所述保持电路的数 字值作为所述第2目标值来进行使用。
全文摘要
在使用了PWM调光的发光元件驱动装置中缩短直至流过发光元件的电流到达目标电流值为止的期间。发光元件驱动装置(1)具备将电力提供给LED模块部(7)的转换器(2)、开闭流过LED模块部(7)的电流(Iout)的路径的调光用开关元件(Q2)。在调光用开关元件(Q2)的开启期间，以由电流检测电路(5)检测的电流(Iout)的电流值接近于第1目标值的形式进行反馈控制。另外，在调光用开关元件(Q2)的关闭期间，以由电压检测电路(3)检测的输出电压(Vout)的电压值接近于第2目标值的形式进行反馈控制。所述第1目标值是预先设定的值，所述第2目标值是在调光用开关元件(Q2)开启的期间根据由电压检测电路(3)检测的输出电压(Vout)的电压值而设定。
文档编号H05B37/02GK103220846SQ201310020979
公开日2013年7月24日 申请日期2013年1月21日 优先权日2012年1月19日
发明者大嶋一则, 增冈宏信, 宫冈幸治, 辻坂光幸 申请人:Tdk株式会社