(57)【要約】  負荷駆動装置１００は、電源Ｅから第１入力電流Ｉｉｎ１の入力を受け付けるための第１入力端子ＩＮ１と、電源Ｅから外部抵抗Ｒ経由で第２入力電流Ｉｉｎ２の入力を受け付けるための第２入力端子ＩＮ２と、負荷Ｚに出力電流Ｉｏｕｔを出力するための出力端子ＯＵＴと、第１入力電流Ｉｉｎ１と第２入力電流Ｉｉｎ２を所定の分配比率で足し合わせて出力電流Ｉｏｕｔを生成する電流分配部１１０と、前記分配比率を制御する制御部１２０と、を有する。例えば、制御部１２０は、第２入力端子ＩＮ２に現れる第１端子電圧Ｖｘと出力端子ＯＵＴに現れる第２端子電圧Ｖｙとの差分値（Ｖｘ−Ｖｙ）に応じて前記分配比率を制御するとよい。
2019009232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源から第１入力電流の入力を受け付けるための第１入力端子と、
前記電源から外部抵抗経由で第２入力電流の入力を受け付けるための第２入力端子と、
負荷に出力電流を出力するための出力端子と、
前記第１入力電流と前記第２入力電流を所定の分配比率で足し合わせて前記出力電流を生成する電流分配部と、
前記分配比率を制御する制御部と、
を有することを特徴とする負荷駆動装置。
【請求項２】
前記電流分配部は、前記第１入力電流の流れる経路に第１トランジスタを含み、前記制御部は、前記第１トランジスタのオン抵抗値を制御することを特徴とする請求項１に記載の負荷駆動装置。
【請求項３】
前記電流分配部は、前記第２入力電流の流れる経路に第２トランジスタをさらに含み、前記制御部は、前記第１トランジスタと前記第２トランジスタそれぞれのオン抵抗値を差動制御することを特徴とする請求項２に記載の負荷駆動装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第２入力端子に現れる第１端子電圧と前記出力端子に現れる第２端子電圧との差分値に応じて前記分配比率を制御することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の負荷駆動装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記第１端子電圧から第１差動入力電圧を生成する入力検出部と、
前記第２端子電圧から第２差動入力電圧を生成する出力検出部と、
前記第１差動入力電圧と前記第２差動入力電圧との差分値に応じて前記電流分配部の制御信号を生成する差動アンプと、
を含むことを特徴とする請求項４に記載の負荷駆動装置。
【請求項６】
前記入力検出部は、前記第１端子電圧から所定の閾値電圧を差し引いて前記第１差動入力信号を生成することを特徴とする請求項５に記載の負荷駆動装置。
【請求項７】
前記出力検出部は、複数の前記第２端子電圧の最高値を前記第２差動入力信号として出力することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の負荷駆動装置。
【請求項８】
前記出力検出部は、複数の前記第２端子電圧の平均値を前記第２差動入力信号として出力することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の負荷駆動装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記第２入力端子の端子電圧と所定の基準電圧との差分値に応じて前記分配比率を制御することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の負荷駆動装置。
【請求項１０】
前記出力電流の定電流制御を行う電流駆動部をさらに有することを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の負荷駆動装置。
【請求項１１】
前記電流分配部は、半導体チップの平面視において、前記半導体チップの第１辺側に集積化されており、前記電流駆動部は、前記半導体チップの前記第１辺と対向する第２辺側に集積化されていることを特徴とする請求項１０に記載の負荷駆動装置。
【請求項１２】
前記電流駆動部は、前記電流分配部と複数設けられた前記出力端子との間にそれぞれ接続された複数の定電流源を含むことを特徴とする請求項１１に記載の負荷駆動装置。
【請求項１３】
前記複数の定電流源は、前記半導体チップの平面視において、前記第２辺に沿う方向に配列されていることを特徴とする請求項１２に記載の負荷駆動装置。
【請求項１４】
前記電流分配部は、前記半導体チップの平面視において、前記半導体チップの第３辺に最も近い定電流源に隣接する位置から、前記第３辺から最も遠い定電流源に隣接する位置までの間に集積化されていることを特徴とする請求項１３に記載の負荷駆動装置。
【請求項１５】
前記電源に接続される端子とこれに隣接する端子は、前記電源への接続に耐え得る耐圧を持つことを特徴とする請求項１〜請求項１４のいずれか一項に記載の負荷駆動装置。
【請求項１６】
前記第１トランジスタは、ソース領域と、前記ソース領域の直近に設けられて前記第１入力端子にワイヤボンディングされるソースパッドと、ドレイン領域と、前記ドレイン領域の直近に設けられて前記第２入力端子にワイヤボンディングされるドレインパッドと、を備えることを特徴とする請求項２に記載の負荷駆動装置。
【請求項１７】
前記第１入力端子と前記第２入力端子は、互いに隣接して配列されていることを特徴とする請求項１〜請求項１６のいずれか一項に記載の負荷駆動装置。
【請求項１８】
前記第１入力端子または前記第２入力端子の隣には、他の外部端子よりも高耐圧設計の容易な外部端子が配列されていることを特徴とする請求項１〜請求項１７のいずれか一項に記載の負荷駆動装置。
【請求項１９】
前記第１入力端子は、前記電源から直接的に前記第１入力電流の入力を受け付けることを特徴とする請求項１〜請求項１８のいずれか一項に記載の負荷駆動装置。
【請求項２０】
前記制御部は、前記分配比率を動的に制御することを特徴とする請求項１〜請求項１９のいずれか一項に記載の負荷駆動装置。
【請求項２１】
半導体装置に集積化されていることを特徴とする請求項１〜請求項２０のいずれか一項に記載の負荷駆動装置。
【請求項２２】
前記制御部は、前記第１トランジスタのオン抵抗値を動的に制御することを特徴とする請求項２に記載の負荷駆動装置。
【請求項２３】
前記制御部は、前記第１トランジスタと前記第２トランジスタそれぞれのオン抵抗値を動的に差動制御することを特徴とする請求項３に記載の負荷駆動装置。
【請求項２４】
前記制御部は、前記第１端子電圧と前記第２端子電圧との差分値に応じて前記分配比率を動的に制御することを特徴とする請求項４に記載の負荷駆動装置。
【請求項２５】
請求項１〜請求項２４のいずれか一項に記載の負荷駆動装置と、
前記負荷駆動装置の第１入力端子と第２入力端子との間に接続される外部抵抗と、
前記負荷駆動装置の出力端子に接続される負荷と、
を有することを特徴とする電気機器。
【請求項２６】
請求項１〜請求項２４のいずれか一項に記載の負荷駆動装置と、
前記負荷駆動装置の第１入力端子と第２入力端子との間に接続される外部抵抗と、
前記負荷駆動装置の出力端子に負荷として接続される光源と、
を有することを特徴とするランプモジュール。
【請求項２７】
請求項２６に記載のランプモジュールと、
前記ランプモジュールの電源となるバッテリと、
を有することを特徴とする車両。
【請求項２８】
前記ランプモジュールは、ヘッドランプモジュール、リアランプモジュール、または、ウィンカーランプモジュールであることを特徴とする請求項２７に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書中に開示されている発明は、負荷駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１７は、負荷駆動装置の一従来例を示す図である。本従来例の負荷駆動装置Ｘは、電源Ｅから入力電圧Ｖｉｎの入力を受けて、負荷Ｚに出力電圧Ｖｏｕｔ及び出力電流Ｉｏｕｔを出力する半導体集積回路装置（いわゆるドライバＩＣ）である。【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】特許第５８９７７６８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１８は、負荷駆動装置Ｘの出力挙動を示す図であり、上から順に、入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔとの関係、入力電圧Ｖｉｎと出力電流Ｉｏｕｔとの関係、及び、入力電圧Ｖｉｎと消費電力Ｐｃとの関係が示されている。【０００６】
本図で示したように、負荷駆動装置Ｘは、入力電圧Ｖｉｎに依ることなく、出力電流Ｉｏｕｔが常に一定値となるように出力帰還制御を行う。このとき、出力電圧Ｖｏｕｔは、負荷Ｚの特性（例えば、負荷ＺがＬＥＤ［light  emitting  diode］である場合には、その順方向降下電圧）によって決定される。また、消費電力Ｐｃは、入出力電圧差（Ｖｉｎ−Ｖｏｕｔ）と出力電流Ｉｏｕｔとの積により求められる。【０００７】
従って、負荷駆動装置Ｘでは、入力電圧Ｖｉｎの上昇に伴って消費電力Ｐｃが増大し、その発熱量が大きくなる。そのため、負荷駆動装置Ｘを十分に放熱するためには、これを実装するプリント配線基板の面積を大きくしなければならず、小型のモジュールに組み込むことが難しかった。【０００８】
本明細書中に開示されている発明は、本願の発明者らが見出した上記の課題に鑑み、装置内部での消費電力を分散することのできる負荷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】
【０００９】
本明細書中に開示されている負荷駆動装置は、電源から第１入力電流の入力を受け付けるための第１入力端子と、前記電源から外部抵抗経由で第２入力電流の入力を受け付けるための第２入力端子と、負荷に出力電流を出力するための出力端子と、前記第１入力電流と前記第２入力電流を所定の分配比率で足し合わせて前記出力電流を生成する電流分配部と、前記分配比率を制御する制御部と、を有する構成（第１の構成）とされている。【００１０】
なお、上記第１の構成から成る負荷駆動装置において、前記電流分配部は、前記第１入力電流の流れる経路に第１トランジスタを含み、前記制御部は、前記第１トランジスタのオン抵抗値を制御する構成（第２の構成）にするとよい。【００１１】
また、上記第２の構成から成る負荷駆動装置において、前記電流分配部は、前記第２入力電流の流れる経路に第２トランジスタをさらに含み、前記制御部は、前記第１トランジスタと前記第２トランジスタそれぞれのオン抵抗値を差動制御する構成（第３の構成）にするとよい。【００１２】
また、上記第１〜第３いずれかの構成から成る負荷駆動装置において、前記制御部は、前記第２入力端子に現れる第１端子電圧と前記出力端子に現れる第２端子電圧との差分値に応じて前記分配比率を制御する構成（第４の構成）にするとよい。【００１３】
また、上記第４の構成から成る負荷駆動装置において、前記制御部は、前記第１端子電圧から第１差動入力電圧を生成する入力検出部と、前記第２端子電圧から第２差動入力電圧を生成する出力検出部と、前記第１差動入力電圧と前記第２差動入力電圧との差分値に応じて前記電流分配部の制御信号を生成する差動アンプと、を含む構成（第５の構成）にするとよい。【００１４】
また、上記第５の構成から成る負荷駆動装置において、前記入力検出部は、前記第１端子電圧から所定の閾値電圧を差し引いて前記第１差動入力信号を生成する構成（第６の構成）にするとよい。【００１５】
また、上記第５または第６の構成から成る負荷駆動装置において、前記出力検出部は、複数の前記第２端子電圧の最高値を前記第２差動入力信号として出力する構成（第７の構成）にするとよい。【００１６】
また、上記第５または第６の構成から成る負荷駆動装置において、前記出力検出部は、複数の前記第２端子電圧の平均値を前記第２差動入力信号として出力する構成（第８の構成）にしてもよい。【００１７】
また、上記第１〜第３いずれかの構成から成る負荷駆動装置において、前記制御部は、前記第２入力端子の端子電圧と所定の基準電圧との差分値に応じて前記分配比率を動的に制御する構成（第９の構成）にするとよい。【００１８】
また、上記第１〜第９いずれかの構成から成る負荷駆動装置は、前記出力電流の定電流制御を行う電流駆動部をさらに有する構成（第１０の構成）にするとよい。【００１９】
また、上記第１０の構成から成る負荷駆動装置において、前記電流分配部は、半導体チップの平面視において、前記半導体チップの第１辺側に集積化されており、前記電流駆動部は、前記半導体チップの前記第１辺と対向する第２辺側に集積化されている構成（第１１の構成）にするとよい。【００２０】
また、上記第１１の構成から成る負荷駆動装置において、前記電流駆動部は、前記電流分配部と複数設けられた前記出力端子との間にそれぞれ接続された複数の定電流源を含む構成（第１２の構成）にするとよい。【００２１】
また、上記第１２の構成から成る負荷駆動装置において、前記複数の定電流源は、前記半導体チップの平面視において、前記第２辺に沿う方向に配列されている構成（第１３の構成）にするとよい。【００２２】
また、上記第１３の構成から成る負荷駆動装置において、前記電流分配部は、前記半導体チップの平面視において、前記半導体チップの第３辺に最も近い定電流源に隣接する位置から、前記第３辺から最も遠い定電流源に隣接する位置までの間に集積化されている構成（第１４の構成）にするとよい。【００２３】
また、上記第１〜第１４いずれかの構成から成る負荷駆動装置において、前記電源に接続される端子とこれに隣接する端子は、前記電源への接続に耐え得る耐圧を持つ構成（第１５の構成）にするとよい。【００２４】
また、上記第２の構成から成る負荷駆動装置において、前記第１トランジスタは、ソース領域と、前記ソース領域の直近に設けられて前記第１入力端子にワイヤボンディングされるソースパッドと、ドレイン領域と、前記ドレイン領域の直近に設けられて前記第２入力端子にワイヤボンディングされるドレインパッドと、を備える構成（第１６の構成）にするとよい。【００２５】
また、上記第１〜第１６いずれかの構成から成る負荷駆動装置において、前記第１入力端子と前記第２入力端子は、互いに隣接して配列されている構成（第１７の構成）にするとよい。【００２６】
また、上記第１〜第１７いずれかの構成から成る負荷駆動装置において、前記第１入力端子または前記第２入力端子の隣には、他の外部端子よりも高耐圧設計の容易な外部端子が配列されている構成（第１８の構成）にするとよい。【００２７】
また、上記した第１〜第１８いずれかの構成から成る負荷駆動装置において、前記第１入力端子は、前記電源から直接的に前記第１入力電流の入力を受け付ける構成（第１９の構成）にするとよい。【００２８】
また、上記した第１〜第１９いずれかの構成から成る負荷駆動装置において、前記制御部は、前記分配比率を動的に制御する構成（第２０の構成）にするとよい。【００２９】
また、上記第１〜第２０いずれかの構成から成る負荷駆動装置は、半導体装置に集積化されている構成（第２１の構成）にするとよい。【００３０】
また、上記第２の構成から成る負荷駆動装置において、前記制御部は、前記第１トランジスタのオン抵抗値を動的に制御する構成（第２２の構成）にするとよい。【００３１】
また、上記第３の構成から成る負荷駆動装置において、前記制御部は、前記第１トランジスタと前記第２トランジスタそれぞれのオン抵抗値を動的に差動制御する構成（第２３の構成）にするとよい。【００３２】
また、上記第４の構成から成る負荷駆動装置において、前記制御部は、前記第１端子電圧と前記第２端子電圧との差分値に応じて前記分配比率を動的に制御する構成（第２４の構成）にするとよい。【００３３】
また、本明細書中に開示されている電気機器は、上記第１〜第２４いずれかの構成から成る負荷駆動装置と、前記負荷駆動装置の第１入力端子と第２入力端子との間に接続される外部抵抗と、前記負荷駆動装置の出力端子に接続される負荷と、を有する構成（第２５の構成）とされている。【００３４】
また、本明細書中に開示されているランプモジュールは、上記第１〜第２４いずれかの構成から成る負荷駆動装置と、前記負荷駆動装置の第１入力端子と第２入力端子との間に接続される外部抵抗と、前記負荷駆動装置の出力端子に負荷として接続される光源と、を有する構成（第２６の構成）とされている。【００３５】
また、本明細書中に開示されている車両は、上記第２６の構成から成るランプモジュールと、前記ランプモジュールの電源となるバッテリと、を有する構成（第２７の構成）とされている。【００３６】
なお、上記第２７の構成から成る車両において、前記ランプモジュールは、ヘッドランプモジュール、リアランプモジュール、若しくは、ウィンカーランプモジュールである構成（第２８の構成）にするとよい。
【発明の効果】
【００３７】
本明細書中に開示されている発明によれば、装置内部での消費電力を分散することのできる負荷駆動装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】負荷駆動装置を備えた電気機器の全体構成を示す図
【図２】ＬＥＤドライバＩＣの第１実施形態を示す図
【図３】第１実施形態における消費電力分散制御の一例を示す図
【図４】ＬＥＤドライバＩＣの第２実施形態を示す図
【図５】第２実施形態における消費電力分散制御の一例を示す図
【図６】ＬＥＤドライバＩＣの第３実施形態を示す図
【図７】第３実施形態における消費電力分散制御の一例を示す図
【図８Ａ】ＬＥＤドライバＩＣの端子配置（１６ピン）を示す図（第１例）
【図８Ｂ】ＬＥＤドライバＩＣの端子配置（１６ピン）を示す図（第２例）
【図８Ｃ】ＬＥＤドライバＩＣの端子配置（１６ピン）を示す図（第３例）
【図８Ｄ】ＬＥＤドライバＩＣの端子配置（１６ピン）を示す図（第４例）
【図９】半導体チップの第１レイアウトを示す図
【図１０】半導体チップの第２レイアウトを示す図
【図１１】半導体チップの第３レイアウトを示す図
【図１２】半導体チップの第４レイアウトを示す図
【図１３】電流分配部のパッド配置を示す図
【図１４】ＬＥＤドライバＩＣの端子配置（７ピン）を示す図
【図１５】自動二輪車の外観図
【図１６】四輪車の外観図
【図１７】負荷駆動装置の一従来例を示す図
【図１８】従来例における出力挙動の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３９】
＜電気機器＞
図１は、負荷駆動装置を備えた電気機器の全体構成を示す図である。本構成例の電気機器１は、負荷駆動装置１００と、これに外付けされる外部抵抗Ｒ及び負荷Ｚを有する。
【００４０】
負荷駆動装置１００は、電源Ｅから入力電圧Ｖｉｎの入力を受けて、負荷Ｚに出力電圧Ｖｏｕｔ及び出力電流Ｉｏｕｔを出力する半導体集積回路装置（いわゆるドライバＩＣ）であり、装置外部との電気的な接続を確立するために、第１入力端子ＩＮ１と、第２入力端子ＩＮ２と、出力端子ＯＵＴと、を有する。もちろん、負荷駆動装置１００には、必要に応じて、上記以外の外部端子を設けても構わない。
【００４１】
外部抵抗Ｒの第１端は、電源Ｅの正極端（＝入力電圧Ｖｉｎの印加端）と負荷駆動装置１００の第１入力端子ＩＮ１に接続されている。電源Ｅの負極端は、接地端に接続されている。外部抵抗Ｒの第２端は、負荷駆動装置１００の第２入力端子ＩＮ２に接続されている。このように、外部抵抗Ｒは、負荷駆動装置１００の第１入力端子ＩＮ１と第２入力端子ＩＮ２との間に接続されている。なお、負荷駆動装置１００と外部抵抗Ｒは、いずれも共通のプリント配線基板上に実装してもよいし、或いは、それぞれを別々のプリント配線基板上に実装してもよい。また、外部抵抗Ｒは、単一の抵抗素子に限らず、複数の抵抗素子を直列または並列に接続した抵抗素子群であってもよい。
【００４２】
負荷Ｚの第１端は、負荷駆動装置１００の出力端子ＯＵＴ（＝出力電圧Ｖｏｕｔの印加端）に接続されている。負荷Ｚの第２端は、接地端に接続されている。
【００４３】
＜負荷駆動装置＞
引き続き、図１を参照しながら、負荷駆動装置１００の内部構成について説明する。負荷駆動装置１００は、先に述べた第１入力端子ＩＮ１、第２入力端子ＩＮ２、及び、出力端子ＯＵＴのほか、電流分配部１１０と、制御部１２０と、電流駆動部１３０と、を集積化して成る。
【００４４】
第１入力端子ＩＮ１は、電源Ｅから直接的に第１入力電流Ｉｉｎ１の入力を受け付けるための外部端子である。
【００４５】
第２入力端子ＩＮ２は、電源Ｅから外部抵抗Ｒ経由で第２入力電流Ｉｉｎ２の入力を受け付けるための外部端子である。
【００４６】
出力端子ＯＵＴは、負荷Ｚに出力電圧Ｖｏｕｔ及び出力電流Ｉｏｕｔを出力するための外部端子である。
【００４７】
電流分配部１１０は、制御部１２０からの制御信号Ｓｃに基づき第１入力電流Ｉｉｎ１と第２入力電流Ｉｉｎ２を所定の分配比率で足し合わせて出力電流Ｉｏｕｔを生成する。
【００４８】
制御部１２０は、第２入力端子ＩＮ２に現れる第１端子電圧Ｖｘと、出力端子ＯＵＴに現れる第２端子電圧Ｖｙとの差分値Ｖｘ−Ｖｙ（＝入出力端子間の電圧降下に相当）を連続的に検出し、その検出値が所定の上限値を超えないように制御信号Ｓｃを生成することで、上記の分配比率を動的に制御する。具体的に述べると、差分値Ｖｘ−Ｖｙが所定の上限値に達するまでは、基本的に第１入力電流Ｉｉｎ１のみを流して第２入力電流Ｉｉｎ２を遮断する一方、差分値Ｖｘ−Ｖｙが所定の上限値に達して以降は、第１入力電流Ｉｉｎ１を減らして第２入力電流Ｉｉｎ２を増やすように、上記の分配比率が自動的かつスムーズに調整される。なお、第２端子電圧Ｖｙの検出については、これを割愛することも可能である。このような変形例については、後出の第３実施形態（図６）で詳細に説明する。
【００４９】
電流駆動部１３０は、出力電流Ｉｏｕｔの定電流制御を行う。すなわち、電流駆動部１３０は、入力電圧Ｖｉｎに依ることなく、出力電流Ｉｏｕｔが常に一定値となるように、その出力帰還制御を行う。
【００５０】
このように、本構成例の負荷駆動装置１００は、例えば、入力電圧Ｖｉｎの上昇時において、従来、装置内部で消費されていた過剰電力の一部を、装置外部（入力側）に設けられた外部抵抗Ｒにより意図的に損失させる機能（以下では「消費電力分散機能」と呼ぶ）を備えている。
【００５１】
当該構成を採用すれば、装置内部の消費電力を常に所定の上限値以下に保つことができるので、負荷駆動装置１００の発熱を抑制することが可能となる。従って、負荷駆動装置１００の許容損失に十分な余裕ができ、これを実装するプリント配線基板の面積を不必要に大きくする必要がなくなるので、小型のモジュールへの組み込みも容易となる。
【００５２】
また、負荷駆動装置１００の入力ダイナミックレンジ（＝入力電圧Ｖｉｎの入力可能範囲）が広がるので、例えば、入力電圧Ｖｉｎの不安定なバッテリを電源Ｅとして用いることも可能となる。
【００５３】
また、本構成例の負荷駆動装置１００であれば、装置内部に過剰電力が掛からなくなるので、内部素子に加わるストレスを軽減し、信頼性の向上や製品の高寿命化に寄与することが可能となる。
【００５４】
なお、ディスクリート素子である外部抵抗Ｒは、半導体素子である負荷駆動装置１００と比べて熱耐性が高いので、多少の発熱があっても特段の支障は生じない。
【００５５】
以下、種々の実施形態では、多チャンネルＬＥＤドライバＩＣへの適用例を挙げて、より具体的に説明する。
【００５６】
＜第１実施形態＞
図２は、ＬＥＤドライバＩＣの第１実施形態を示す図である。本実施形態では、先に説明した電気機器１がＬＥＤランプモジュールとして構成されており、負荷駆動装置１００は、出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４を備えた４チャンネルのＬＥＤドライバＩＣとして構成されている。また、電源Ｅとしては、バッテリが用いられており、負荷Ｚとしては、ＬＥＤストリングＺ１〜Ｚ４を並列に備えたＬＥＤ光源が用いられている。
【００５７】
そこで、以下では、先出の電気機器１、負荷駆動装置１００、電源Ｅ、並びに、負荷Ｚを、それぞれ、ＬＥＤランプモジュール１、ＬＥＤドライバＩＣ１００、バッテリＥ、並びに、ＬＥＤ光源Ｚと読み替えて、詳細な説明を行う。
【００５８】
なお、ＬＥＤドライバＩＣ１００は、その駆動対象となるＬＥＤ光源Ｚと共にＬＥＤランプモジュール１として提供されるものであってもよいし、或いは、ＬＥＤ光源Ｚとは独立にＩＣ単体として提供されるものであってもよい。
【００５９】
まず、ＬＥＤドライバＩＣ１００の構成要素のうち、電流分配部１１０について説明する。電流分配部１１０は、第１入力電流Ｉｉｎ１と第２入力電流Ｉｉｎ２の分配比率を動的に差動制御する手段として、Ｐチャネル型ＭＯＳ［metal  oxide  semiconductor］電界効果トランジスタ１１１及び１１２を含む。なお、トランジスタ１１１は、第１入力電流Ｉｉｎ１の流れる経路（＝直接パス）に設けられた第１トランジスタに相当する。一方、トランジスタ１１２は、第２入力電流Ｉｉｎ２の流れる経路（＝損失パス）に設けられた第２トランジスタに相当する。
【００６０】
それぞれの接続関係について具体的に説明する。トランジスタ１１１のソースとバックゲートは、第１入力端子ＩＮ１（＝第１入力電流Ｉｉｎ１の入力端）に接続されている。トランジスタ１１２のソースとバックゲートは、第２入力端子ＩＮ２（＝第２入力電流Ｉｉｎ２の入力端）に接続されている。トランジスタ１１１及び１１２それぞれのドレインは、互いに接続されており、その接続ノードは、出力電流Ｉｏｕｔの出力端として、後段の電流駆動部１３０に接続されている。
【００６１】
また、トランジスタ１１１のゲートには、第１制御信号Ｓｃ１が入力されている。従って、第１制御信号Ｓｃ１が高いほど、トランジスタ１１１のオン抵抗値が大きくなり、第１入力電流Ｉｉｎ１が減少する。逆に、第１制御信号Ｓｃ１が低いほど、トランジスタ１１１のオン抵抗値が小さくなり、第１入力電流Ｉｉｎ１が増大する。
【００６２】
一方、トランジスタ１１２のゲートには、第２制御信号Ｓｃ２が入力されている。従って、第２制御信号Ｓｃ２が高いほど、トランジスタ１１２のオン抵抗値が大きくなり、第２入力電流Ｉｉｎ２が減少する。逆に、第２制御信号Ｓｃ２が低いほど、トランジスタ１１２のオン抵抗値が小さくなり、第２入力電流Ｉｉｎ２が増大する。
【００６３】
なお、トランジスタ１１１及び１１２それぞれのゲート・ソース間には、電圧クランプ素子を接続してもよい。
【００６４】
次に、制御部１２０について説明する。制御部１２０は、入力検出部１２１と、出力検出部１２２と、差動アンプ１２３と、を含み、先出の制御信号Ｓｃとして、第１制御信号Ｓｃ１と第２制御信号Ｓｃ２を生成することにより、トランジスタ１１１及び１１２のオン抵抗値を動的に差動制御する。
【００６５】
入力検出部１２１は、第２入力端子ＩＮ２と接地端との間に直列接続された抵抗１２１ａと電流源１２１ｂを含み、第２入力端子ＩＮ２に現れる第１端子電圧Ｖｘから所定の閾値電圧Ｖｔｈ（＝抵抗１２１ａの両端間電圧）を差し引いた第１差動入力電圧Ｖｘ’（＝Ｖｘ−Ｖｔｈ）を生成する。なお、閾値電圧Ｖｔｈを任意に調整するためには、例えば、電流源１２１ｂとして可変電流源を用いることが望ましい。
【００６６】
出力検出部１２２は、出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４それぞれに現れる第２端子電圧Ｖｙ１〜Ｖｙ４（先出の第２端子電圧Ｖｙに相当）から第２差動入力電圧Ｖｙ’を生成する。なお、第２端子電圧Ｖｙ１〜Ｖｙ４は、それぞれ、ＬＥＤストリングＺ１〜Ｚ４毎の順方向降下電圧によって決定される。
【００６７】
例えば、出力検出部１２２は、第２端子電圧Ｖｙ１〜Ｖｙ４の最高値を第２差動入力電圧Ｖｙ’として出力する構成にするとよい。このような構成であれば、第１差動入力電圧Ｖｘ’が第２端子電圧Ｖｙ１〜Ｖｙ４の最高値に達するまで、先述の消費電力分散機能は働かない。従って、ＬＥＤストリングＺ１〜Ｚ４毎のＬＥＤ直列段数や順方向降下電圧にばらつきがあっても、その全てを確実に点灯させることが可能となる。
【００６８】
また、例えば、出力検出部１２２は、第２端子電圧Ｖｙ１〜Ｖｙ４の平均値を第２差動入力電圧Ｖｙ’として出力する構成としてもよい。このような構成であれば、第１差動入力電圧Ｖｘ’が第２端子電圧Ｖｙ１〜Ｖｙ４の平均値に達した時点で、先述の消費電力分散機能が働き始める。従って、ＬＥＤストリングＺ１〜Ｚ４毎のＬＥＤ直列段数や順方向降下電圧にばらつきがあっても、それぞれに過大な電圧が印加されにくくなる。
【００６９】
差動アンプ１２３は、非反転入力端（＋）に入力される第１差動入力電圧Ｖｘ’と、反転入力端（−）に入力される第２差動入力電圧Ｖｙ’との差分値Ｖｘ’−Ｖｙ’に応じて第１制御信号Ｓｃ１及び第２制御信号Ｓｃ２を生成する。なお、差動アンプ１２３の入力段には、静電保護素子を接続してもよい。
【００７０】
差動アンプ１２３の動作について具体的に述べる。Ｖｘ’−Ｖｙ’≦０（すなわち、Ｖｘ−Ｖｙ≦Ｖｔｈ）であるときには、差動アンプ１２３の反転出力端（−）から出力される第１制御信号Ｓｃ１がローレベルに張り付き、差動アンプ１２３の非反転出力端（＋）から出力される第２制御信号Ｓｃ２がハイレベルに張り付く。従って、電流分配部１１０は、トランジスタ１１１がフルオンされて、トランジスタ１１２がフルオフされた状態、すなわち、直接パスの第１入力電流Ｉｉｎ１のみを流して、損失パスの第２入力電流Ｉｉｎ２を遮断した状態となる。
【００７１】
一方、Ｖｘ’−Ｖｙ’＞０（すなわち、Ｖｘ−Ｖｙ＞Ｖｔｈ）になると、ローレベルに張り付いていた第１制御信号Ｓｃ１が上昇し、ハイレベルに張り付いていた第２制御信号Ｓｃ２が低下するので、トランジスタ１１１のオン抵抗値が最低値から引き上げられて、トランジスタ１１２のオン抵抗値が最高値から引き下げられる。その結果、電流分配部１１０では、第１入力電流Ｉｉｎ１を減らして、第２入力電流Ｉｉｎ２を増やすように、それぞれの分配比率が自動的かつスムーズに調整される。
【００７２】
このように、制御部１２０では、第１端子電圧Ｖｘと第２端子電圧Ｖｙとの差分値Ｖｘ−Ｖｙに応じて、第１入力電流Ｉｉｎ１と第２入力電流Ｉｉｎ２の分配比率が動的に差動制御される。
【００７３】
次に、電流駆動部１３０について説明する。電流駆動部１３０は、互いに並列接続された定電流源１３１〜１３４を含む。定電流源１３１〜１３４は、それぞれ、所定の定電流Ｉ１〜Ｉ４を生成し、これを出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４に出力する。従って、電流分配部１１０から電流駆動部１３０に供給される出力電流Ｉｏｕｔは、全ての定電流Ｉ１〜Ｉ４を足し合わせた合算電流（Ｉｏｕｔ＝Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３＋Ｉ４）となる。なお、本図では明示されていないが、電流駆動部１３０は、定電流Ｉ１〜Ｉ４それぞれの出力帰還制御を行う主体として、ロジック部などを含んでいてもよい。
【００７４】
図３は、第１実施形態（図２）のＬＥＤドライバＩＣ１００における消費電力分散制御の一例を示す図であり、上から順番に、入力電圧Ｖｉｎと各種電圧（Ｖｘ，Ｖｙ）との関係、入力電圧Ｖｉｎと各種電流（Ｉｉｎ１，Ｉｉｎ２，Ｉｏｕｔ）との関係、及び、入力電圧Ｖｉｎと各種消費電力（Ｐｃ１，Ｐｃ２，Ｐｃ）との関係が示されている。なお、Ｐｃ１は、ＬＥＤドライバＩＣ１００で消費される内部消費電力を示しており、Ｐｃ２は、外部抵抗Ｒで消費される外部消費電力を示している。また、Ｐｃは、従来の消費電力（＝消費電力分散制御を行わない場合の内部消費電力に相当）を示している。
【００７５】
第１の電圧範囲（０≦Ｖｉｎ＜Ｖ１１）では、入力電圧Ｖｉｎの上昇に伴い、第１端子電圧Ｖｘと第２端子電圧Ｖｙがそれぞれ上昇していく。ただし、第１の電圧範囲では、第２端子電圧ＶｙがＬＥＤ光源Ｚの順方向降下電圧（より正確にはＬＥＤストリングＺ１〜Ｚ４それぞれの順方向降下電圧の最低値）を上回っていないので、出力電流Ｉｏｕｔが流れない。従って、第１入力電流Ｉｉｎ１と第２入力電流Ｉｉｎ２は、いずれもゼロ値のままであり、内部消費電力Ｐｃ１と外部消費電力Ｐｃ２も共にゼロ値となる。
【００７６】
第２の電圧範囲（Ｖ１１≦Ｖｉｎ＜Ｖ１２）では、第２端子電圧ＶｙがＬＥＤ光源Ｚの順方向降下電圧よりも高くなり、出力電流Ｉｏｕｔが増大し始める。ただし、第２の電圧範囲では、Ｖｘ−Ｖｙ＜Ｖｔｈであるから、消費電力分散機能が働かず、第２入力電流Ｉｉｎ２は流れない。従って、出力電流Ｉｏｕｔは、第１入力電流Ｉｉｎ１により全て賄われる。その結果、内部消費電力Ｐｃ１は増大し始めるが、外部消費電力Ｐｃ２はゼロ値に維持される。
【００７７】
第３の電圧範囲（Ｖ１２≦Ｖｉｎ＜Ｖ１３）では、出力電流Ｉｏｕｔが目標値（例えば４５０ｍＡ）に達して第２端子電圧Ｖｙの上昇が止まるので、入力電圧Ｖｉｎの上昇に伴い、第１端子電圧Ｖｘと第２端子電圧Ｖｙとの差が開き始める。ただし、第３の電圧範囲では、未だＶｘ−Ｖｙ＜Ｖｔｈであるから、先に説明した第２の電圧範囲と同様、消費電力分散機能が働かず、第２入力電流Ｉｉｎ２は流れない。従って、内部消費電力Ｐｃ１がさらに増大する一方、外部消費電力Ｐｃ２はゼロ値に維持されたままとなる。
【００７８】
第４の電圧範囲（Ｖ１３≦Ｖｉｎ＜Ｖ１４）では、Ｖｘ−Ｖｙ＞Ｖｔｈとなり、消費電力分散機能が働き始める。より具体的に述べると、第４の電圧範囲では、Ｖｘ−Ｖｙ＝Ｖｔｈとなるようにトランジスタ１１１及び１１２が動作し、入力電圧Ｖｉｎが高いほど、第１入力電流Ｉｉｎ１を減らして第２入力電流Ｉｉｎ２を増やすように、それぞれの分配比率が自動的かつスムーズに調整される。
【００７９】
このような消費電力分散機能を具備することにより、バッテリＥから供給される過剰電力の一部を、外部消費電力Ｐｃ２として意図的に損失させることができる。従って、内部消費電力Ｐｃ１をほぼ一定値（従来の１／６程度）に保つことが可能となり、延いては、ＬＥＤドライバＩＣ１００を実装するプリント配線基板の小型化や、ＬＥＤドライバＩＣ１００の大電流出力化を実現することが可能となる。
【００８０】
特に、バッテリＥを電源とするＬＥＤモジュール１では、入力電圧Ｖｉｎが不安定となりやすく、ＬＥＤドライバＩＣ１００の許容損失を超過するおそれが高いので、消費電力分散機能により、内部消費電力Ｐｃ１をレギュレートすることは、非常に有効である。
【００８１】
また、本図で示したように、第１入力電流Ｉｉｎ１と第２入力電流Ｉｉｎ２とを足し合わせて生成される出力電流Ｉｏｕｔの特性は、従来（図１８）のそれと同等である。従って、消費電力分散機能の導入に際し、電流駆動部１３０を再設計する必要はない。
【００８２】
＜第２実施形態＞
図４は、ＬＥＤドライバＩＣの第２実施形態を示す図である。本実施形態のＬＥＤドライバＩＣ１００では、先出の第１実施形態（図２）をベースとしつつ、電流分配部１１０のトランジスタ１１２が割愛されており、制御部１２０では、第１制御信号Ｓｃ１のみを用いることにより、トランジスタ１１１のオン抵抗値が動的に制御される。本構成によれば、第１実施形態とほぼ同等の消費電力分散機能を簡易に実装することが可能となる。
【００８３】
図５は、第２実施形態のＬＥＤドライバＩＣ１００における消費電力分散制御の一例を示す図であり、先の図３と同様、上から順に、入力電圧Ｖｉｎと各種電圧（Ｖｘ，Ｖｙ）との関係、入力電圧Ｖｉｎと各種電流（Ｉｉｎ１，Ｉｉｎ２，Ｉｏｕｔ）との関係、並びに、入力電圧Ｖｉｎと各種消費電力（Ｐｃ１，Ｐｃ２，Ｐｃ）との関係が示されている。
【００８４】
本実施形態の基本動作は、先に述べた通りであり、図３の電圧値Ｖ１１〜Ｖ１４をそれぞれ、本図の電圧値Ｖ２１〜Ｖ２４と読み替えて理解すれば足りる。
【００８５】
なお、本実施形態のＬＥＤドライバＩＣ１００では、トランジスタ１１２が割愛されているので、消費電力分散機能が働かない入力電圧範囲（Ｖ２１＜Ｖｉｎ＜Ｖ２３）でも、損失パスに第２入力電流Ｉｉｎ２が流れ、その分だけ第１入力電流Ｉｉｎ１が減少する。
【００８６】
ただし、フルオン時におけるトランジスタ１１１のオン抵抗値（０．５Ω程度）に対して、外部抵抗Ｒの抵抗値を十分に大きい値（１０Ω程度）に設定しておけば、第２入力電流Ｉｉｎ２を十分に絞ることができるので、ＬＥＤドライバＩＣ１００の動作に支障を生じることはない。
【００８７】
＜第３実施形態＞
図６は、ＬＥＤドライバＩＣの第３実施形態を示す図である。本実施形態のＬＥＤドライバＩＣ１００では、先出の第１実施形態（図２）をベースとしつつ、制御部１２０の入力検出部１２１と出力検出部１２２がいずれも割愛されており、制御部１２０では、第１端子電圧Ｖｘと所定の基準電圧Ｖｒｅｆとの差分値Ｖｘ−Ｖｒｅｆに応じて、第１入力電流Ｉｉｎ１と第２入力電流Ｉｉｎ２との分配比率が動的に制御される。本構成によれば、第１実施形態とほぼ同等の消費電力分散機能を簡易に実装することが可能となる。
【００８８】
なお、基準電圧Ｖｒｅｆは、第２端子電圧Ｖｙの想定値よりも先出の閾値電圧Ｖｔｈだけ高い電圧値に設定すればよい。
【００８９】
図７は、第３実施形態のＬＥＤドライバＩＣ１００における消費電力分散制御の一例を示す図であり、先の図３と同様、上から順に、入力電圧Ｖｉｎと各種電圧（Ｖｘ，Ｖｙ）との関係、入力電圧Ｖｉｎと各種電流（Ｉｉｎ１，Ｉｉｎ２，Ｉｏｕｔ）との関係、並びに、入力電圧Ｖｉｎと各種消費電力（Ｐｃ１，Ｐｃ２，Ｐｃ）との関係が示されている。
【００９０】
本実施形態の基本動作は、先に述べた通りであり、図３の電圧値Ｖ１１〜Ｖ１４をそれぞれ、本図の電圧値Ｖ３１〜Ｖ３４と読み替えて理解すれば足りる。
【００９１】
ただし、本実施形態のＬＥＤドライバＩＣ１００では、差分値Ｖｘ−Ｖｙと閾値電圧Ｖｔｈとの比較結果ではなく、第１端子電圧Ｖｘと基準電圧Ｖｒｅｆとの比較結果に応じて消費電力分散機能の有効／無効が切り替えられる。従って、第１実施形態における説明のうち、「Ｖｘ−Ｖｙ＜Ｖｔｈ」については「Ｖｘ＜Ｖｒｅｆ」に読み替えればよく、「Ｖｘ−Ｖｙ＞Ｖｔｈ」については「Ｖｘ＞Ｖｒｅｆ」に読み替えればよい。
【００９２】
また、本実施形態では、第１実施形態（図２）をベースとした例を挙げたが、第２実施形態（図４）をベースとしても構わない。すなわち、本実施形態のＬＥＤモジュール１において、電流分配部１１０のトランジスタ１１２をさらに割愛することも任意である。
【００９３】
＜端子配置（１６ピン）＞
図８Ａ〜図８Ｄは、それぞれ、ＬＥＤドライバＩＣ１００の端子配置（１６ピン）を示す図である。各図のＬＥＤドライバＩＣ１００は、パッケージとして１６ピンのＨＴＳＳＯＰ［heat-sink  thin  shrink  small  outline  package］を採用している。本パッケージでは、対向する２辺から２方向（＝紙面左右方向）に８本ずつ、合計１６本のピンが導出されている。以下、基本的には、図８Ａを参照しながら、端子配置の説明を行う。
【００９４】
ＶＩＮＲＥＳ端子（１ピン）は、電力分散用抵抗接続端子であり、先の第２入力端子ＩＮ２に相当する。ＶＩＮ端子（２ピン）は、電源電圧入力端子であり、先の第１入力端子ＩＮ１に相当する。ＰＢＵＳ端子（３ピン）は、異常状態フラグ出力／出力電流オフ制御入力端子である。ＣＲＴ端子（４ピン）とＤＩＳＣ端子（５ピン）は、ＣＲタイマ設定端子である。ＭＳＥＴ１端子（６ピン）とＭＳＥＴ２端子（１１）は、モード設定端子である。ＳＥＴ１端子（７ピン）、ＳＥＴ２端子（８ピン）、ＳＥＴ３端子（１０ピン）、並びに、ＳＥＴ４端子（９ピン）は、４チャンネル分の出力電流設定端子である。ＧＮＤ端子（１２ピン）は、接地端子である。ＯＵＴ１端子（１６ピン）、ＯＵＴ２端子（１５ピン）、ＯＵＴ３端子（１４ピン）、並びに、ＯＵＴ４端子（１３ピン）は、４チャンネル分の電流出力端子である。破線のＥＸＰ−ＰＡＤ端子は、放熱パッドとして機能する。
【００９５】
ＶＩＮＲＥＳ端子とＶＩＮ端子は、図８Ａ〜図８Ｄで示すように、互いに隣接して配列するとよい。ただし、図８Ａと図８Ｂ（または図８Ｄ）を比べれば分かるように、両端子の配列順序は逆でも構わない。同様に、ＣＲＴ端子とＤＩＳＣ端子は、図８Ａ〜図８Ｄで示すように、互いに隣接して配列するとよい。ただし、図８Ａと図８Ｃ（または図８Ｄ）を比べれば分かるように、両端子の配列順序は逆でも構わない。
【００９６】
なお、上記４本の外部端子（ＶＩＮＲＥＳ、ＶＩＮ、ＣＲＴ、及び、ＤＩＳＣ）は、いずれも、電源Ｅ（バッテリ）に接続される。従って、これら４本の外部端子（ＶＩＮＲＥＳ、ＶＩＮ、ＣＲＴ、及び、ＤＩＳＣ）は、電源Ｅへの接続に耐え得るように、他の外部端子よりも高耐圧設計としておくことが望ましい。
【００９７】
一方、上記４本以外の外部端子（ＰＢＵＳ、ＧＮＤ、ＭＳＥＴ１及びＭＳＥＴ２、ＳＥＴ１〜ＳＥＴ４、並びに、ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４）は、電源Ｅに接続されない。従って、これらの外部端子（ＰＢＵＳ、ＧＮＤ、ＭＳＥＴ１及びＭＳＥＴ２、ＳＥＴ１〜ＳＥＴ４、並びに、ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４）は、基本的に他の外部端子よりも低耐圧設計で足りる。
【００９８】
ただし、上記４本の外部端子（ＶＩＮＲＥＳ、ＶＩＮ、ＣＲＴ、及び、ＤＩＳＣ）と隣接する外部端子（ＰＢＵＳ、ＭＳＥＴ１）については、隣接端子間ショート対策として、他の外部端子よりも高耐圧設計としておくことが望ましい。
【００９９】
すなわち、上記４本の外部端子（ＶＩＮＲＥＳ、ＶＩＮ、ＣＲＴ、及び、ＤＩＳＣ）と隣接する外部端子としては、高耐圧設計が比較的容易な外部端子（例えばＰＢＵＳ、ＭＳＥＴ１、または、ＭＳＥＴ２）を選択することが望ましい。
【０１００】
＜チップレイアウト＞
図９〜図１２は、それぞれ、ＬＥＤドライバＩＣ１００に封止される半導体チップのレイアウト例を示す図である。半導体チップ２００は、その平面視において、矩形状に切り出された部材であり、先に説明した電流分配部１１０、制御部１２０、及び、電流駆動部１３０のほかに、各チャンネルの定電流Ｉ１〜Ｉ４を設定する電流設定部１４０や他回路部１５０（基準電源部、ＣＲタイマ部、プロテクトバス制御部、各種保護回路など）が集積化されている。
【０１０１】
なお、以下の説明では、半導体チップ２００の外縁を形成する４つの辺について、紙面上における左辺を第１辺２０１とし、これと対向する右辺を第２辺２０２とし、上辺を第３辺２０３とし、これと対向する下辺を第４辺２０４として定義する。
【０１０２】
本レイアウトにおいて、電流分配部１１０は、半導体チップ２００の平面視において、半導体チップ２００の第１辺２０１側（＝電流駆動部１３０よりも第１辺２０１寄り）に集積化されている。なお、本レイアウトでは、電流分配部１１０のパッドＰ１１（＝第１入力端子ＩＮ１にワイヤボンディングされるトランジスタ１１１のソースパッドに相当）が第１辺２０１近傍に設けられており、パッドＰ１２（＝第２入力端子ＩＮ２にワイヤボンディングされるトランジスタ１１１のドレインパッドに相当）が第３辺２０３近傍に設けられている。このようなパッド配置については、後ほど詳述する。
【０１０３】
一方、本レイアウトにおいて、電流駆動部１３０は、半導体チップ２００の平面視において、半導体チップ２００の第２辺側２０２側（＝電流分配部１１０よりも第２辺２０２寄り）に集積化されている。
【０１０４】
すなわち、電流分配部１１０と電流駆動部１３０は、半導体チップ２００の第１辺２０１側と第２辺側２０２にそれぞれ分離して配置されている。
【０１０５】
このようなチップレイアウトを採用すれば、ＬＥＤドライバＩＣ１００に設けられる複数のピンのうち、電源入力側のピン（例えば、図８の１ピン、２ピン、４ピン、５ピン）を半導体チップ２００の第１辺２０１側に集めて第１方向に延出する一方、電源出力側のピン（例えば、図８の１３ピン〜１６ピン）を半導体チップ２００の第２辺２０２側に集めて上記の第１方向とは反対向きの第２方向に延出することができる。その結果、電源入力側のピンに接続される配線と、電源出力側のピンに接続される配線が互いに交差しなくなるので、ＬＥＤドライバＩＣ１００が搭載されるＰＣＢ［printed  circuit  board］のレイアウトを簡易化することが可能となる。
【０１０６】
また、電流駆動部１３０は、先出の図２などでも示したように、電流分配部１１０と出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４との間にそれぞれ接続された定電流源１３１〜１３４を含む。特に、本レイアウトにおいて、定電流源１３１〜１３４は、半導体チップ２００の平面視において、第２辺２０２に沿う方向（＝ｘ軸方向）に配列されている。なお、定電流源１３１〜１３４それぞれのパッドＰ３１〜Ｐ３４（＝出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４にそれぞれワイヤボンディングされる出力パッド）は、いずれも第２辺２０２近傍に設けられている。また、図１２で示すように、定電流源１３１〜１３４の相互間には、他回路部１５０が介在してもよい。
【０１０７】
ここで、電流分配部１１０は、半導体チップ２００の平面視において、半導体チップ２００の第３辺２０３に最も近い定電流源１３１に隣接する位置（図９を参照）から、第３辺２０３から最も遠い定電流源１３４に隣接する位置（図１１を参照）までの間に集積化すればよく、より好ましくは、定電流源１３１〜１３４の配列方向（ｘ軸方向）における両端間の中央位置近傍（図１０や図１２を参照）に集積化することが望ましい。
【０１０８】
特に、図１０や図１２のレイアウトによれば、図９や図１１のレイアウトと比べて、電流分配部１１０から定電流源１３１〜１３４に敷設された配線Ｌ１の抵抗成分について、その最大値（＝電流分配部１１０から最も離れた定電流源への配線抵抗）を低減することができる。
【０１０９】
例えば、図９のレイアウトであれば、電流分配部１１０と隣接する定電流源１３１への配線抵抗を最小限に抑えられるが、電流分配部１１０から最も遠い定電流源１３４への配線抵抗が非常に大きくなってしまう。逆に、図１１のレイアウトでは、電流分配部１１０と隣接する定電流源１３４への配線抵抗を最小限に抑えられるが、電流分配部１１０から最も遠い定電流源１３１への配線抵抗が非常に大きくなってしまう。
【０１１０】
一方、図１０や図１２のレイアウトによれば、図９や図１１のレイアウトと比べて、電流分配部１１０から最も離れた定電流源１３１及び１３４への配線長を短縮することができるので、その配線抵抗を低減することが可能となる。
【０１１１】
なお、ＬＥＤドライバＩＣ１００には、その入出力間電圧をできるだけ低減することが要求されている。そのためには、電流分配部１１０を形成するトランジスタ１１１（または１１２）のオン抵抗を下げるほか、電流分配部１１０から最も離れた定電流源への配線抵抗を低減することが重要となる。これを鑑みると、先出の図９〜図１２のレイアウトのうち、特に、図１０や図１２のレイアウトを採用することが望ましいと言える。
【０１１２】
＜パッド配置＞
図１３は、図４の電流分配部１１０（＝トランジスタ１１１）におけるパッドの配置を示す図である。本図で示すように、トランジスタ１１１は、ソース領域Ｓと、ソース領域Ｓの直近に設けられてＶＩＮ端子（＝第１入力端子ＩＮ１）にワイヤ１でボンディングされるソースパッドＰ１１と、ドレイン領域Ｄと、ドレイン領域Ｄの直近に設けられてＶＩＮＲＥＳ端子（＝第２入力端子ＩＮ２）にワイヤＷ２でボンディングされるドレインパッドＰ１２と、を備える。
【０１１３】
このように、トランジスタ１１１のソースパッドＰ１１及びドレインパッドＰ１２については、半導体チップ２００内での配線を不必要に長く引き回すことなく、ソース領域Ｓ及びドレイン領域Ｄそれぞれの直近に設け、各パッドからリードフレーム（＝ＶＩＮ端子やＶＩＮＲＥＳ端子）にワイヤボンディングを行うことが望ましい。
【０１１４】
＜端子配置（７ピン）＞
図１４は、ＬＥＤドライバＩＣ１００の端子配置（７ピン）を示す図である。先出の図８では、１６ピンのＨＴＳＳＯＰパッケージを例に挙げたが、出力チャンネル数が少ない場合には、本図のように、一方向のみにピンが導出されたパッケージを採用してもよい。
【０１１５】
なお、ＳＥＴ１端子（１ピン）とＳＥＴ２端子（２ピン）は、２チャンネル分の出力電流設定端子である。ＯＵＴ１端子（３ピン）とＯＵＴ２端子（４ピン）は、２チャンネル分の電流出力端子である。ＧＮＤ端子（５ピン）は、接地端子である。ＩＮ１端子（６ピン）は、電源電圧入力端子であり、先の第１入力端子ＩＮ１に相当する。ＩＮ２端子（７ピン）は、電力分散用抵抗接続端子であり、先の第２入力端子ＩＮ２に相当する。
【０１１６】
ＩＮ１端子とＩＮ２端子は、隣接して配列するとよい。ただし、両端子の配列順序は逆でも構わない。なお、これら２本の外部端子（ＩＮ１、ＩＮ２）は、電源Ｅへの接続に耐え得るように高耐圧設計としておくことが望ましい。
【０１１７】
一方、上記２本以外の外部端子（ＳＥＴ１、ＳＥＴ２、ＯＵＴ１、ＯＵＴ２、ＧＮＤ）は、基本的に低耐圧設計で足りる。ただし、上記２本の外部端子（ＩＮ１、ＩＮ２）と隣接する外部端子（ＧＮＤ）については、隣接端子間ショート対策として、高耐圧設計としておくことが望ましい。
【０１１８】
すなわち、上記２本の外部端子（ＩＮ１、ＩＮ２）と隣接する外部端子としては、高耐圧設計が比較的容易な外部端子（例えばＧＮＤ）を選択することが望ましい。
【０１１９】
＜車両（自動二輪車、四輪車）＞
図１５は、自動二輪車の外観図である。本図の自動二輪車Ａは、いわゆる中型二輪（＝日本の道路交通法において、排気量５０ｃｃ超４００ｃｃ以下の車両区分に属する普通自動二輪車に相当）と呼ばれる車両の一種であり、ＬＥＤランプモジュールＡ１〜Ａ３（より具体的には、ＬＥＤヘッドランプモジュールＡ１、ＬＥＤリアランプモジュールＡ２、及び、ＬＥＤウィンカーランプモジュールＡ３）と、それらの電源となるバッテリＡ４とを有する。
【０１２０】
また、図１６は、四輪車の外観図である。本図の四輪車Ｂは、ＬＥＤランプモジュールＢ１〜ＢＬＥＤランプモジュールＢ１〜Ｂ３（より具体的には、ＬＥＤヘッドランプモジュールＢ１、ＬＥＤリアランプモジュールＢ２、及び、ＬＥＤウィンカーランプモジュールＢ３）と、それらの電源となるバッテリＡ４と、を有する。
【０１２１】
なお、各図におけるＬＥＤランプモジュールＡ１〜Ａ３及びＢ１〜Ｂ３、並びに、バッテリＡ４及びＢ４の搭載位置については、図示の便宜上、実際と異なる場合がある。
【０１２２】
これまでに説明してきた通り、消費電力分散機能付きのＬＥＤドライバＩＣ１００を用いたＬＥＤランプモジュール１（図２、図４、図６を参照）であれば、そのプリント配線基板を不必要に大型化する必要がない。従って、基板面積に制約のあるＬＥＤヘッドランプモジュールＡ１及びＢ１、ＬＥＤリアランプモジュールＡ２及びＢ２、並びに、ＬＥＤウィンカーランプモジュールＡ３及びＢ３のいずれにも、ＬＥＤランプモジュール１を好適に用いることができる。
【０１２３】
＜付記Ａ＞
先出の図８Ａ〜図８Ｄについて付記する。電源から第１電流の入力を受け付けるための第１端子と、前記電源から外部抵抗経由で第２電流の入力を受け付けるための第２端子については、いずれもパッケージの第１辺に設けるとよい。
【０１２４】
なお、前記第１端子を前記第１辺の端に設け、前記第２端子を前記第１端子に隣接して設けるとよい。
【０１２５】
或いは、前記第２端子を前記第１辺の端に設け、前記第１端子を前記第２端子に隣接して設けてもよい。
【０１２６】
また、前記第１辺には、前記第１端子及び前記第２端子のほかに、前記電源に接続される第３端子をさらに設けてもよい。
【０１２７】
また、前記第１辺には、前記第１端子〜前記第３端子のほかに、前記電源に接続されない第４端子をさらに設けてもよい。
【０１２８】
また、負荷に電流を出力するための第５端子は、前記パッケージの４つの辺のうち、前記第１辺とは異なる第２辺に設けるとよい。
【０１２９】
なお、前記第２辺は、前記第１辺と対向する辺であるとよい。
【０１３０】
また、前記第５端子は、複数設けてもよい。
【０１３１】
また、複数の前記第５端子は、互いに隣接して設けるとよい。
【０１３２】
また、前記第５端子は、前記第２辺の端に設けるとよい。
【０１３３】
また、前記第５端子の隣には、接地端を接続するための第６端子を設けるとよい。
【０１３４】
また、前記パッケージの裏面には、放熱用の第７端子を設けるとよい。
【０１３５】
＜付記Ｂ＞
次に、先出の図９〜図１３について付記する。電流分配部と電流駆動部は、半導体チップの第１辺側と、これに対向する第２辺側とにそれぞれ分離して配置するとよい。
【０１３６】
なお、前記電流駆動部に含まれる複数の定電流源は、前記半導体チップの平面視において、前記第２辺に沿う方向に配列するとよい。
【０１３７】
また、前記電流分配部は、前記半導体チップの平面視において、前記半導体チップの第３辺に最も近い定電流源に隣接する位置から、前記第３辺から最も遠い定電流源に隣接する位置までの間に集積化するとよい。
【０１３８】
また、前記半導体チップの平面視において、前記電流分配部と前記電流駆動部の双方に隣接する領域には、内部基準電圧を生成する基準電源部、前記負荷への出力電流をＰＷＭ［pulse  width  modulation］制御するためのＣＲタイマ部、装置外部と異常信号のやり取りを行うプロテクトバス制御部、各種保護回路などを含む他回路部を集積化するとよい。
【０１３９】
また、前記半導体チップの平面視において、前記電流分配部は、複数に分割された前記他回路部に挟まれた位置に集積化するとよい。
【０１４０】
また、前記半導体チップの平面視において、前記他回路部の少なくとも一部は、前記複数の定電流源に挟まれた位置に集積化するとよい。
【０１４１】
また、前記電流分配部、前記電流駆動部、及び、前記他回路部は、前記第３辺側に配置し、前記半導体チップの動作を統括的に制御する制御部、及び、負荷に供給する出力電流の電流値を設定する電流設定部は、前記第３辺と対向する第４辺側に配置するとよい。
【０１４２】
なお、前記電流設定部は、前記制御部よりも前記第４辺に近い位置に設けるとよい。
【０１４３】
また、前記電流分配部を形成するトランジスタについては、ソース領域に接続される第１パッドを前記第１辺側に配置し、ドレイン領域に接続されるパッドを前記第３辺側に配置するとよい。
【０１４４】
また、前記第１パッドと前記第１端子とを接続する第１ワイヤは、前記第２パッドと前記第２端子とを接続する第２ワイヤよりも短いとよい。
【０１４５】
また、前記半導体チップの平面視において、前記第１ワイヤは、前記第１パッドから前記第３辺と平行な向きに伸ばして前記第１端子に接続し、前記第２ワイヤは、前記第２パッドから前記第３辺と平行な向きに伸ばして前記第２端子に接続するとよい。
【０１４６】
＜付記Ｃ＞
次に、先出の図１４について付記する。電源から第１電流の入力を受け付けるための第１端子と、前記電源から外部抵抗経由で第２電流の入力を受け付けるための第２端子を含む全ての端子をパッケージの一辺に設けるとよい。
【０１４７】
なお、前記第２端子を前記一辺の一方の端に設け、前記第１端子を前記第２端子に隣接して設けるとよい。
【０１４８】
或いは、前記第１端子を前記一辺の一方の端に設け、前記第２端子を前記第１端子に隣接して設けてもよい。
【０１４９】
また、前記第１端子または前記第２端子の隣には、接地端を接続するための第３端子を設けるとよい。
【０１５０】
また、前記第３端子は、前記第１端子または前記第２端子と、負荷に電流を出力するための第４端子との間に設けるとよい。
【０１５１】
また、前記第４端子は、複数設けてもよい。
【０１５２】
また、複数の前記第４端子は、互いに隣接して設けるとよい。
【０１５３】
また、前記電源に接続されない第５端子は、前記一辺の他方の端に設けるとよい。
【０１５４】
＜その他の変形例＞
なお、上記の実施形態では、多チャンネルＬＥＤドライバＩＣへの適用例を挙げたが、本発明の適用対象は、何らこれに限定されるものではなく、装置内部での消費電力を制限する必要のある負荷駆動装置全般に広く適用することが可能である。
【０１５５】
また、上記の実施形態では、発光素子としてＬＥＤを用いた構成を例に挙げたが、例えば、発光素子として有機ＥＬ［electro-luminescence］素子を用いることも可能である。
【０１５６】
このように、本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作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、上記実施形態に限定されるものではなく、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】
【０１５７】
本明細書中に開示されている発明は、例えば、車両用（自動二輪車用や四輪車用）のＬＥＤランプモジュールに組み込まれる多チャンネルＬＥＤドライバＩＣに利用することが可能である。
【符号の説明】
【０１５８】
１    電気機器（ＬＥＤランプモジュール）
１００    負荷駆動装置（多チャンネルＬＥＤドライバＩＣ）
１１０    電流分配部
１１１、１１２    Ｐチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタ
１２０    制御部
１２１    入力検出部
１２１ａ    抵抗
１２１ｂ    電流源
１２２    出力検出部
１２３    差動アンプ
１３０    電流駆動部
１３１〜１３４    定電流源
１４０    電流設定部
１５０    他回路部
２００    半導体チップ
２０１    第１辺
２０２    第２辺
２０３    第３辺
２０４    第４辺
Ａ    自動二輪車（車両）
Ｂ    四輪車（車両）
Ａ１、Ｂ１    ＬＥＤヘッドランプモジュール
Ａ２、Ｂ２    ＬＥＤリアランプモジュール
Ａ３、Ｂ３    ＬＥＤウィンカーランプモジュール
Ａ４、Ｂ４    バッテリ
Ｄ    ドレイン領域
Ｅ    電源（バッテリ）
ＩＮ１、ＩＮ２    入力端子
Ｌ１    配線（電流経路）
ＯＵＴ、ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４    出力端子
Ｐ１１    パッド（ソースパッド）
Ｐ１２    パッド（ドレインパッド）
Ｐ３１、Ｐ３２、Ｐ３３、Ｐ３４    パッド
Ｒ    外部抵抗
Ｓ    ソース領域
Ｗ１、Ｗ２    ワイヤ
Ｚ    負荷（ＬＥＤ光源）
Ｚ１〜Ｚ４    ＬＥＤストリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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