(57)【要約】      （修正有）【課題】外付けの設定用部品の異常に基づく誤動作を未然に抑制することが可能となるＬＥＤ（発行ダイオード）を駆動するスイッチング電源回路を提供する。【解決手段】本発明のスイッチング電源回路６０は、装置の起動のときに、外部に接続された設定用部品に異常があるかを診断する複数の診断部（外部抵抗診断部２１、２２、外部容量診断部２３、２４、２５）と、診断部により異常があると診断されると、前記装置の起動を中止させるドライバ制御部４と、を備える半導体装置５０を有する。【選択図】図１
2018019498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置の起動のときに、外部に接続された設定用部品に異常があるかを診断する診断部と、
前記診断部により異常があると診断されると、前記装置の起動を中止させる制御部と、を備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記診断部は、抵抗である前記設定用部品の接続が外れている異常があるかを診断することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記抵抗の一端に接続される外部端子を更に備え、
前記診断部は、前記外部端子を介して前記抵抗に定電流を流す定電流回路と、前記外部端子に生じる電圧が入力されるコンパレータと、を有することを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記診断部は、前記定電流を流す経路の接続・遮断を切替えるトランジスタを更に有することを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記診断部は、抵抗である前記設定用部品の抵抗値が規定範囲外にある異常があるかを診断することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記抵抗の一端に接続される外部端子を更に備え、
前記診断部は、分圧抵抗と、前記分圧抵抗と前記抵抗により分圧されて前記外部端子に生じる電圧が入力される一つまたは二つのコンパレータと、を有することを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記診断部は、前記分圧抵抗に電源電圧を印加させる経路の接続・遮断を切替えるトランジスタを更に有することを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記診断部は、コンデンサである前記設定用部品の容量値が規定範囲外にある異常があるかを診断することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記コンデンサの一端に接続される外部端子を更に備え、
前記診断部は、前記外部端子を介して前記コンデンサを定電流で放電させる第１定電流回路と、前記第１定電流回路に第１所定時間の期間だけ放電を行わせる放電制御部と、前記外部端子に生じる電圧が入力されるコンパレータと、を有することを特徴とする請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記コンデンサの一端に接続される外部端子を更に備え、
前記診断部は、前記外部端子を介して前記コンデンサを定電流で充電させる第２定電流回路と、前記第２定電流回路に第２所定時間の期間だけ充電を行わせる充電制御部と、前記外部端子に生じる電圧が入力されるコンパレータと、を有することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記診断部により異常があると診断されると、前記制御部は、エラー信号出力部に前記異常を示すエラー信号を前記装置の外部へ出力させることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記エラー信号は、複数のビット数を有し、
前記制御部は、異常種別に応じて異なるビットデータの前記エラー信号を前記エラー信号出力部に出力させることを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記エラー信号出力部に含まれるスイッチ部と、前記装置の外部に設けられた複数のプルアップ抵抗に各々接続される複数の外部端子と、を更に備え、
前記スイッチ部は、前記外部端子に各々接続される複数のトランジスタを有し、
前記制御部は、前記複数のトランジスタのオンオフを制御することを特徴とする請求項１２に記載の半導体装置。
【請求項１４】
前記設定用部品は、スイッチング電源回路の出力電圧を帰還させるために前記出力電圧を分圧する抵抗であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１５】
前記設定用部品は、スイッチング電源回路の出力電圧の過電圧を検出するために前記出力電圧を分圧する抵抗であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１６】
オシレータを更に備え、
前記設定用部品は、前記オシレータの発振周波数を設定するための抵抗であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１７】
オシレータと、前記オシレータの発振周波数を変化させる周波数拡散部と、を更に備え、
前記設定用部品は、前記周波数拡散部を設定するためのコンデンサであることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１８】
スイッチング電源回路のソフトスタートを行うための電流制限値を生成するソフトスタート部を更に備え、
前記設定用部品は、前記ソフトスタート部のソフトスタート時間を設定するためのコンデンサであることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１９】
当該半導体装置を含むスイッチング電源回路はＬＥＤ（発光ダイオード）を駆動し、
当該半導体装置は、前記スイッチング電源回路の出力電圧を一定に制御する第１帰還制御モードと、前記ＬＥＤのカソード側の電圧を一定に制御する第２帰還制御モードと、パルス状の調光信号に応じて前記ＬＥＤに流れる電流をオンオフさせる定電流制御回路と、を有し、
当該半導体装置は、前記調光信号のデューティに応じて前記第１帰還制御モードと前記第２帰還制御モードを切替える切替え部と、前記切替え部による切替えのための前記デューティの閾値を設定するデューティ設定部と、を更に備え、
前記設定用部品は、前記デューティ設定部による設定のためのコンデンサであることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項２０】
請求項１〜請求項１９のいずれか１項に記載の半導体装置を含む電源回路と、前記電源回路により駆動される発光素子と、を備えることを特徴とする発光装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の発光装置を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２２】
車載用であることを特徴とする請求項２１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＬＥＤ（発光ダイオード）を駆動するＬＥＤドライバを含む様々な電源用ドライバなどは、一つのチップの半導体装置として構成されることが一般的である。このような半導体装置には、設定用抵抗および設定用コンデンサが多数、外付けで設けられることが多い。
【０００３】
例えば、半導体装置が電源用ドライバである場合、出力電圧を帰還する帰還制御のために出力電圧を分圧する分圧抵抗、または過電圧検出のために出力電圧を分圧する分圧抵抗が外付けで設けられることがある。このような分圧抵抗は、出力電圧の目標値または過電圧設定値を設定するための設定用抵抗として機能する。
【０００４】
また、半導体装置が電源用ドライバである場合、ソフトスタート機能または周波数拡散（スペクトラム拡散）機能などの設定をするために外付けの設定用コンデンサが設けられる場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２１１４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような設定用抵抗または設定用コンデンサは、外付けであるがために接続が外れてしまったり、抵抗値または容量値の設定に誤りが生じる虞があった。例えば、上述した設定用抵抗の状態に異常が生じた場合、出力電圧の目標値が異常となったり、過電圧設定値が異常となることにより、例えば出力電圧が外付け部品耐圧または半導体装置耐圧を超えたり、発熱が異常となる虞があった。これは、装置破壊につながる虞もある。
【０００７】
また、例えば、上述した設定用コンデンサの状態に異常が生じた場合、半導体装置の動作・特性に悪影響を及ぼす虞があった。
【０００８】
ここで、従来、例えば半導体装置がＬＥＤドライバであった場合、半導体装置の起動時にＬＥＤの接続有無をチェックする自己診断機能は存在する。しかしながら、このような機能では起動時に外付けの設定用部品の異常を検知することができないので、誤動作を防ぐことができない。
【０００９】
なお、特許文献１には、外付けコンデンサの異常が発生しているかを自己診断する入力回路が開示されているが、上記コンデンサは、フィルタ用コンデンサであり、設定用部品ではない。
【００１０】
上記状況に鑑み、本発明は、外付けの設定用部品の異常に基づく誤動作を未然に抑制することが可能となる半導体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】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明の一態様に係る半導体装置は、装置の起動のときに、外部に接続された設定用部品に異常があるかを診断する診断部と、
前記診断部により異常があると診断されると、前記装置の起動を中止させる制御部と、を備える構成としている（第１の構成）。
【００１２】
また、上記第１の構成において、前記診断部は、抵抗である前記設定用部品の接続が外れている異常があるかを診断することとしてもよい（第２の構成）。
【００１３】
また、上記第２の構成において、前記抵抗の一端に接続される外部端子を更に備え、前記診断部は、前記外部端子を介して前記抵抗に定電流を流す定電流回路と、前記外部端子に生じる電圧が入力されるコンパレータと、を有することとしてもよい（第３の構成）。
【００１４】
また、上記第３の構成において、前記診断部は、前記定電流を流す経路の接続・遮断を切替えるトランジスタを更に有することとしてもよい（第４の構成）。
【００１５】
また、上記第１の構成において、前記診断部は、抵抗である前記設定用部品の抵抗値が規定範囲外にある異常があるかを診断することとしてもよい（第５の構成）。
【００１６】
また、上記第５の構成において、前記抵抗の一端に接続される外部端子を更に備え、前記診断部は、分圧抵抗と、前記分圧抵抗と前記抵抗により分圧されて前記外部端子に生じる電圧が入力される一つまたは二つのコンパレータと、を有することとしてもよい（第６の構成）。
【００１７】
また、上記第６の構成において、前記診断部は、前記分圧抵抗に電源電圧を印加させる経路の接続・遮断を切替えるトランジスタを更に有することとしてもよい（第７の構成）。
【００１８】
また、上記第１の構成において、前記診断部は、コンデンサである前記設定用部品の容量値が規定範囲外にある異常があるかを診断することとしてもよい（第８の構成）。
【００１９】
また、上記第８の構成において、前記コンデンサの一端に接続される外部端子を更に備え、前記診断部は、前記外部端子を介して前記コンデンサを定電流で放電させる第１定電流回路と、前記第１定電流回路に第１所定時間の期間だけ放電を行わせる放電制御部と、前記外部端子に生じる電圧が入力されるコンパレータと、を有することとしてもよい（第９の構成）。
【００２０】
また、上記第８または第９の構成において、前記コンデンサの一端に接続される外部端子を更に備え、前記診断部は、前記外部端子を介して前記コンデンサを定電流で充電させる第２定電流回路と、前記第２定電流回路に第２所定時間の期間だけ充電を行わせる充電制御部と、前記外部端子に生じる電圧が入力されるコンパレータと、を有することとしてもよい（第１０の構成）。
【００２１】
また、上記第１〜第１０のいずれかの構成において、前記診断部により異常があると診断されると、前記制御部は、エラー信号出力部に前記異常を示すエラー信号を前記装置の外部へ出力させることとしてもよい（第１１の構成）。
【００２２】
また、上記第１１の構成において、前記エラー信号は、複数のビット数を有し、前記制御部は、異常種別に応じて異なるビットデータの前記エラー信号を前記エラー信号出力部に出力させることとしてもよい（第１２の構成）。
【００２３】
また、上記第１２の構成において、前記エラー信号出力部に含まれるスイッチ部と、前記装置の外部に設けられた複数のプルアップ抵抗に各々接続される複数の外部端子と、を更に備え、前記スイッチ部は、前記外部端子に各々接続される複数のトランジスタを有し、前記制御部は、前記複数のトランジスタのオンオフを制御することとしてもよい（第１３の構成）。
【００２４】
また、上記第１の構成において、前記設定用部品は、スイッチング電源回路の出力電圧を帰還させるために前記出力電圧を分圧する抵抗であることとしてもよい（第１４の構成）。
【００２５】
また、上記第１の構成において、前記設定用部品は、スイッチング電源回路の出力電圧の過電圧を検出するために前記出力電圧を分圧する抵抗であることとしてもよい（第１５の構成）。
【００２６】
また、上記第１の構成において、オシレータを更に備え、前記設定用部品は、前記オシレータの発振周波数を設定するための抵抗であることとしてもよい（第１６の構成）。
【００２７】
また、上記第１の構成において、オシレータと、前記オシレータの発振周波数を変化させる周波数拡散部と、を更に備え、前記設定用部品は、前記周波数拡散部を設定するためのコンデンサであることとしてもよい（第１７の構成）。  
【００２８】
また、上記第１の構成において、スイッチング電源回路のソフトスタートを行うための電流制限値を生成するソフトスタート部を更に備え、前記設定用部品は、前記ソフトスタート部のソフトスタート時間を設定するためのコンデンサであることとしてもよい（第１８の構成）。
【００２９】
また、上記第１の構成において、当該半導体装置を含むスイッチング電源回路はＬＥＤ（発光ダイオード）を駆動し、
当該半導体装置は、前記スイッチング電源回路の出力電圧を一定に制御する第１帰還制御モードと、前記ＬＥＤのカソード側の電圧を一定に制御する第２帰還制御モードと、パルス状の調光信号に応じて前記ＬＥＤに流れる電流をオンオフさせる定電流制御回路と、を有し、
当該半導体装置は、前記調光信号のデューティに応じて前記第１帰還制御モードと前記第２帰還制御モードを切替える切替え部と、前記切替え部による切替えのための前記デューティの閾値を設定するデューティ設定部と、を更に備え、
前記設定用部品は、前記デューティ設定部による設定のためのコンデンサであることとしてもよい（第１９の構成）。
【００３０】
また、本発明の一態様に係る発光装置は、上記第１〜第１９のいずれかの構成とした半導体装置を含む電源回路と、前記電源回路により駆動される発光素子と、を備えることとしている。
【００３１】
また、本発明の一態様に係る表示装置は、上記構成とした発光装置を備えることとしており、特に車載用であることが好適である。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によると、外付けの設定用部品の異常に基づく誤動作を未然に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係るスイッチング電源回路の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る定電流制御回路の構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るスイッチング電源回路の動作（調光率が高い場合のモード）を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係るスイッチング電源回路の動作（調光率が低い場合のモード）を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係る自己診断処理に関するフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る外部抵抗診断部の構成を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る外部抵抗診断部の構成を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る外部容量診断部の構成を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るエラー信号出力部の構成を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る容量値診断処理に関するフローチャートである。
【図１１】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す側面図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る車載ディスプレイが車両に配された様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００３５】
＜スイッチング電源回路の全体構成＞
図１は、ＬＥＤ７０を駆動するための本発明の一実施形態に係るスイッチング電源回路６０の全体構成を示す図である。スイッチング電源回路６０は、半導体装置５０と、出力段５５と、を主に備えるＤＣ／ＤＣコンバータである。なお、スイッチング電源回路６０は、入力コンデンサＣｉ、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ４、および異常フラグ出力部３０も備えている。
【００３６】
半導体装置５０の外部に設けられる出力段５５は、スイッチング素子Ｑ１、スイッチング素子Ｑ２、ダイオードＤ１、ダイオードＤ２、コイルＬ１、ブートストラップコンデンサＣｂ、出力コンデンサＣｏ、抵抗Ｒ１、および抵抗Ｒ２を有している。半導体装置５０は、スイッチング素子Ｑ１およびＱ２をスイッチング駆動するスイッチングドライバＩＣとして機能する。なお、半導体装置５０は、ＬＥＤドライバＩＣ（発光素子駆動装置）として捉えることもできる。
【００３７】
半導体装置５０は、ロジック部（制御部）１、内部電源電圧生成部２、ＵＶＬＯ（Under Voltage Lock Out）部３、ドライバ制御部４、コンパレータ５、オシレータ６、周波数拡散部７、スロープ電圧生成部８、エラーアンプ９、スイッチ１０、スイッチ１１、インバータ１２、定電流制御回路１３、コンパレータ１４、過電流保護回路１５、スイッチ部１６、トランジスタ１７、ソフトスタート部１８、調光制御部１９、デューティ設定部２０、外部抵抗診断部２１、外部抵抗診断部２２、および外部容量診断部２３〜２５を備え、これらの各構成要素を集積化して構成される。また、半導体装置５０は、外部との電気的接続を確立するための外部端子Ｔ１〜Ｔ１５を備えている。
【００３８】
入力コンデンサＣｉの一端には入力電圧Ｖｉｎが印加され、抵抗Ｒ３の一端に接続される。抵抗Ｒ３の他端は、抵抗Ｒ４の一端と共にｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されるスイッチング素子Ｑ１のドレインに接続される。抵抗Ｒ４の他端は、半導体装置５０が備える外部端子Ｔ１４に接続される。
【００３９】
スイッチング素子Ｑ１のソースにはダイオードＤ１のカソードが接続される。ダイオードＤ１のカソードは、半導体装置５０が備える外部端子Ｔ３に接続される。ダイオードＤ１のアノードは接地電位の印加端に接続される。スイッチング素子Ｑ１のゲートは、半導体装置５０が備える外部端子Ｔ２に接続される。
【００４０】
スイッチング素子Ｑ１とダイオードＤ１との接続点にはコイルＬ１の一端が接続され、コイルＬ１の他端には、ダイオードＤ２のアノードとｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されるスイッチング素子Ｑ２のドレインが共通接続される。スイッチング素子Ｑ２のソースは接地電位の印加端に接続される。スイッチング素子Ｑ２のゲートは、半導体装置５０が備える外部端子Ｔ４に接続される。ダイオードＤ２のカソードには、出力コンデンサＣｏの一端が接続され、出力コンデンサＣｏの他端は接地電位の印加端に接続される。
【００４１】
また、スイッチング素子Ｑ１とコイルＬ１との接続点には、ブートストラップコンデンサＣｂの一端が接続される。ブートストラップコンデンサＣｂの他端は、半導体装置５０が備える外部端子Ｔ１に接続される。
【００４２】
ダイオードＤ２のカソードと出力コンデンサＣｏの一端との接続点に出力電圧Ｖｏｕｔが生じる。当該接続点と、接地電位の印加端との間に分圧用の抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とが直列接続される。抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点Ｐ１には、半導体装置５０が備える外部端子Ｔ５が接続される。また、ダイオードＤ２のカソードと出力コンデンサＣｏ一端との接続点には、ＬＥＤ７０のアノード側が接続される。ＬＥＤ７０のカソード側は、半導体装置５０が備える外部端子Ｔ６に接続される。
【００４３】
抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点Ｐ１は、外部端子Ｔ５およびスイッチ１０を介してエラーアンプ９の第１反転入力端（−）に接続される。ＬＥＤ７０のカソード側は、外部端子Ｔ６およびスイッチ１１を介してエラーアンプ９の第２反転入力端（−）に接続される。エラーアンプ９の非反転入力端（＋）には、第１参照電圧Ｖｒｅｆ１が印加される。
【００４４】
スイッチ１０は、ロジック部１から送られる第１切替信号ＳＷ１によりオンオフが切替えられる。スイッチ１１は、第１切替信号ＳＷ１をインバータ１２によって論理反転した信号によりオンオフが切替えられる。即ち、第１切替信号ＳＷ１の論理レベルに応じて、スイッチ１０がオン、スイッチ１１がオフの状態と、スイッチ１０がオフ、スイッチ１１がオンの状態を切替えることができる。
【００４５】
エラーアンプ９は、出力電圧Ｖｏｕｔを抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２によって分圧した後の分圧電圧Ｖｄｖ１とＬＥＤ７０のカソード電圧Ｖｃとのいずれか一方と、参照電圧Ｖｒｅｆ１との差分を増幅して誤差電圧ＥＲＲを出力する。誤差電圧ＥＲＲは、コンパレータ５の反転入力端（−）に入力される。
【００４６】
スロープ電圧生成部８は、オシレータ６が出力するクロック信号に同期して鋸歯波状または三角波状のスロープ電圧ＳＬを生成する。スロープ電圧ＳＬは、コンパレータ５の非反転入力端（＋）に入力される。コンパレータ５は、誤差電圧ＥＲＲとスロープ電圧ＳＬを比較し、比較結果としての比較信号ＳＣをドライバ制御部４に出力する。
【００４７】
ドライバ制御部４は、比較信号ＳＣに基づき、デューティが調整されたパルス状のＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号Ｓｐｗｍ１またはＳｐｗｍ２を生成し、各々をドライバＤｒ１またはドライバＤｒ２に出力する。
【００４８】
ドライバＤｒ１は、内部電源電圧Ｖｒｅｇによる充電によってブートストラップコンデンサＣｂに生じた電圧（＝内部電源電圧Ｖｒｅｇ−ダイオードＤｂの順方向電圧）に入力電圧Ｖｉｎを加えた電圧をゲート信号Ｇ１として外部端子Ｔ２を介してスイッチング素子Ｑ１のゲートに出力することで、スイッチング素子Ｑ１をオンとする。また、ドライバＤｒ１は、スイッチング素子Ｑ１のゲートとソースをショートするゲート信号Ｇ１を出力することでスイッチング素子Ｑ１をオフとする。ドライバＤｒ１は、ドライバ制御部４からのＰＷＭ信号Ｓｐｗｍ１に応じてゲート信号Ｇ１を出力してスイッチング素子Ｑ１をスイッチング駆動する。
【００４９】
ドライバＤｒ２は、内部電源電圧Ｖｒｅｇおよび接地電位をそれぞれゲート信号Ｇ２として外部端子Ｔ４を介してスイッチング素子Ｑ２のゲートに出力することで、スイッチング素子Ｑ２をオンオフする。ドライバＤｒ２は、ドライバ制御部４からのＰＷＭ信号Ｓｐｗｍ２に応じてゲート信号Ｇ２を出力してスイッチング素子Ｑ２をスイッチング駆動する。
【００５０】
ここで、スイッチング素子Ｑ２をドライバＤｒ２によってオフに維持し、スイッチング素子Ｑ１をドライバＤｒ１によってオンオフ制御する場合、入力電圧Ｖｉｎを降圧して出力電圧Ｖｏｕｔを出力する降圧モードとなる。一方、スイッチング素子Ｑ１をドライバＤｒ１によってオンに維持し、スイッチング素子Ｑ２をドライバＤｒ２によってオンオフ制御する場合、入力電圧Ｖｉｎを昇圧して出力電圧Ｖｏｕｔを出力する昇圧モードとなる。これらのモードは、アプリケーションによるＬＥＤ素子の段数や入力電圧Ｖｉｎに応じて使い分けることとなる。
【００５１】
第１切替信号ＳＷ１によってスイッチ１０がオン、スイッチ１１がオフとされた場合は、出力電圧Ｖｏｕｔを抵抗Ｒ１およびＲ２によって分圧した後の分圧電圧Ｖｄｖ１がエラーアンプ９に入力される。従って、分圧電圧Ｖｄｖ１を帰還信号とした帰還制御が行われ、ＰＷＭ制御によってＰＷＭ信号Ｓｐｗｍ１またはＳｐｗｍ２のデューティが調整され、出力電圧Ｖｏｕｔが一定となるように制御される（第１帰還制御モード）。
【００５２】
一方、第１切替信号ＳＷ１によってスイッチ１０がオフ、スイッチ１１がオンとされた場合は、ＬＥＤ７０のカソード電圧Ｖｃがエラーアンプ９に入力される。従って、カソード電圧Ｖｃを帰還信号とした帰還制御が行われ、ＰＷＭ制御によってＰＷＭ信号Ｓｐｗｍ１またはＳｐｗｍ２のデューティが調整され、カソード電圧Ｖｃが一定となるように制御される（第２帰還制御モード）。
【００５３】
ここで、図２は、定電流制御回路１３の具体的な構成を示す図である。定電流制御回路１３は、ＭＯＳトランジスタ１３１、抵抗１３２、エラーアンプ１３３、スイッチ１３４、スイッチ１３５、インバータ１３６、およびスイッチ１３７を備えている。ＬＥＤ７０のカソード側が接続される外部端子Ｔ６（図１）に、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されるＭＯＳトランジスタ１３１のドレインが接続される。ＭＯＳトランジスタ１３１のソースは、抵抗１３２の一端に接続される。抵抗１３２の他端は、接地電位の印加端に接続される。ＭＯＳトランジスタ１３１と抵抗１３２との接続点は、スイッチ１３５を介してエラーアンプ１３３の反転入力端（−）に接続される。エラーアンプ１３３の非反転入力端（＋）には、第２参照電圧Ｖｒｅｆ２が印加される。エラーアンプ１３３の出力端は、スイッチ１３４を介してＭＯＳトランジスタ１３１のゲートに接続される。スイッチ１３４とＭＯＳトランジスタ１３１との接続点は、スイッチ１３７を介して接地電位の印加端に接続される。
【００５４】
スイッチ１３４およびスイッチ１３５は、ロジック部１から送られる第２切替信号ＳＷ２によってオンオフが切替えられる。スイッチ１３７は、第２切替信号ＳＷ２をインバータ１３６によって論理反転した信号によりオンオフが切替えられる。即ち、第２切替信号ＳＷ２の論理レベルに応じてスイッチ１３４およびスイッチ１３５がオン、スイッチ１３７がオフとなる状態と、スイッチ１３４およびスイッチ１３５がオフ、スイッチ１３７がオンとなる状態とを切替え可能である。
【００５５】
第２切替信号ＳＷ２によりスイッチ１３４およびスイッチ１３５がオン、スイッチ１３７がオフとされた場合、ＬＥＤ７０およびＭＯＳトランジスタ１３１を流れる電流ＩＬを抵抗１３２によって電圧に変換した電流検出信号がエラーアンプ１３３に入力される。そして、エラーアンプ１３３は、電流検出信号と第２参照電圧Ｖｒｅｆ２との差分を増幅した信号をＭＯＳトランジスタ１３１に出力することでＭＯＳトランジスタ１３１を駆動制御する。これにより、電流ＩＬを一定とする定電流制御が行われる。
【００５６】
一方、第２切替信号ＳＷ２によりスイッチ１３４およびスイッチ１３５がオフ、スイッチ１３７がオンとされると、ＭＯＳトランジスタ１３１のゲートは接地電位とショートされるので、ＭＯＳトランジスタ１３１はオフに維持される。これにより、電流ＩＬは遮断される。
【００５７】
また、周波数拡散部７は、オシレータ６が生成するクロック信号の発振周波数を連続的に変化させて拡散させる機能を有する。これにより、放射電磁ノイズ（ＥＭＩ）のノイズピークの低減を図ることができる。
【００５８】
調光制御部１９には、外部から外部端子Ｔ１２を介して、デューティが調整されたＰＷＭ信号（パルス信号）としての調光信号ＤＭが入力される。調光制御部１９は、調光信号ＤＭに基づいて調光制御信号ＤＣＲを生成してロジック部１に出力する。調光信号ＤＭのデューティによって調光の明るさを調整できる。
【００５９】
デューティ設定部２０は、デューティ設定信号ＤＳを生成してロジック部１に出力する。デューティ設定信号ＤＳは、調光信号ＤＭのデューティの閾値を示す。
【００６０】
ロジック部１は、調光制御信号ＤＣＲおよびデューティ設定信号ＤＳに基づいて調光信号ＤＭのデューティと設定された閾値を比較し、比較結果に応じて上述した第１帰還制御モードと第２帰還制御モードとを切替える。
【００６１】
調光信号ＤＭのデューティが閾値以上であると判定した場合、ロジック部１は、第１切替信号ＳＷ１によってスイッチ１０をオフ、スイッチ１１をオンとして、カソード電圧Ｖｃを一定とするための第２帰還制御モードを有効とする。このときの各種信号波形の一例を図３に示す。
【００６２】
図３に示すように、タイミングｔ１において調光信号ＤＭがＨｉｇｈレベルに立ち上がると、ロジック部１は、第２切替信号ＳＷ２によってスイッチ１３４およびスイッチ１３５をオン、スイッチ１３７をオフとする。これにより、電流ＩＬが設定電流Ｉｓｅｔまで立ち上がる。このとき、ＬＥＤ７０に生じる順方向電圧は高くなるので、例えば出力電圧Ｖｏｕｔが３０Ｖ程度であると、例えばカソード電圧Ｖｃは１Ｖ程度となり、第１参照電圧Ｖｒｅｆ１が１Ｖとすると、カソード電圧Ｖｃが１Ｖで一定となるようＰＷＭ信号Ｓｐｗｍ１またはＳｐｗｍ２が生成される。これにより、スイッチング素子Ｑ１またはＱ２がオンオフ制御される。
【００６３】
そして、電流ＩＬが設定電流Ｉｓｅｔとなるよう一定に制御されている間に、タイミングｔ２において調光信号ＤＭが立ち下がると、ロジック部１は、第２切替信号ＳＷ２によってスイッチ１３４およびスイッチ１３５をオフ、スイッチ１３７をオンとするので、電流ＩＬはゼロまで減少する。このとき、ＬＥＤ７０に生じる順方向電圧が低くなり、上記の例では例えばカソード電圧Ｖｃは１０Ｖ程度に上昇する。従って、１Ｖである第１参照電圧Ｖｒｅｆ１よりもカソード電圧Ｖｃがかなり高くなり、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍ１またはＳｐｗｍ２としてはＬｏｗレベルが維持され、スイッチング素子Ｑ１またはＱ２はオフを維持される。
【００６４】
このような動作の繰り返しにより、スイッチング損失を抑制しつつ、ＬＥＤ７０の明るめの調光を行うことができる。
【００６５】
一方、調光信号ＤＭのデューティが閾値より低いと判定した場合、ロジック部１は、第１切替信号ＳＷ１によってスイッチ１０をオン、スイッチ１１をオフとして、出力電圧Ｖｏｕｔを一定とするための第１帰還制御モードを有効とする。このときの各種信号波形の一例を図４に示す。
【００６６】
図４に示すように、調光信号ＤＭが立ち上がるタイミングｔ１１において、ロジック部１は、第２切替信号ＳＷ２によってスイッチ１３４およびスイッチ１３５をオン、スイッチ１３７をオフとするので、電流ＩＬが設定電流Ｉｓｅｔまで立ち上がる。そして、電流ＩＬが設定電流Ｉｓｅｔとなるよう一定に制御されている間に、タイミングｔ１２において調光信号ＤＭが立ち下がると、ロジック部１は、第２切替信号ＳＷ２によってスイッチ１３４およびスイッチ１３５をオフ、スイッチ１３７をオンとするので、電流ＩＬはゼロまで減少する。このような動作の繰り返しにより、ＬＥＤ７０の暗めの調光を行うことができる。
【００６７】
このとき、第１帰還制御モードが有効であるので、調光信号ＤＭのレベル（電流ＩＬのオンオフ）に依らず、出力電圧Ｖｏｕｔを一定とすべく常時、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍ１またはＳｐｗｍ２が生成される。調光信号ＤＭのデューティが低い場合に仮に第２帰還制御モードを有効とすると、調光信号ＤＭのＨｉｇｈレベルとなる短い期間のみでＰＷＭ信号Ｓｐｗｍ１またはＳｐｗｍ２が生成されるので、出力電圧Ｖｏｕｔを所定レベルに維持できない。そこで、調光信号ＤＭのデューティが低い場合は、第１帰還制御モードを有効として、出力電圧Ｖｏｕｔを所定レベルで維持できるようにしている。
【００６８】
また、過電流保護回路１５は、外部端子Ｔ１４を介して入力される電圧信号により検出されるコイルＬ１に流れるコイル電流が所定の過電流設定値に達すると、ロジック部１に指令を行う。これにより、ドライバ制御部４は、ロジック部１からの指令により、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍ１またはＳｐｗｍ２を強制的にＬｏｗレベルに立ち下げ、スイッチング素子Ｑ１またはＱ２をオフにする。従って、コイル電流は過電流設定値を上回らないように制限される。
【００６９】
ソフトスタート部１８は、半導体装置５０の起動時に過電流保護回路１５における電流制限値を徐々に上昇させる制御を行う。これによりコイル電流のピークが徐々に上昇してからコイル電流は定常状態に至る。
【００７０】
コンパレータ１４は、出力電圧Ｖｏｕｔを分圧した分圧電圧Ｖｄｖ１を所定の基準電圧と比較し、分圧電圧Ｖｄｖ１が基準電圧を上回るとその旨を示す論理レベルの比較信号ＤＥＴ１をロジック部１に出力する。これを受けてロジック部１は、スイッチング素子Ｑ１またはＱ２をオフとするよう制御する。これにより、出力電圧Ｖｏｕｔが過電圧設定値以下に制限される過電圧保護が行われる。
【００７１】
内部電源電圧生成部２は、外部端子Ｔ８を介して外部より入力電圧Ｖｉｎに基づく電源電圧Ｖｃｃが入力され、電源電圧Ｖｃｃに基づき内部電源電圧Ｖｒｅｇを生成する。内部電源電圧Ｖｒｅｇは、ロジック部１を含めた各部に供給される。
【００７２】
イネーブルを示すイネーブル信号ＥＮが外部端子Ｔ７を介して外部より内部電源電圧生成部２に入力されると、内部電源電圧生成部２は、内部電源電圧Ｖｒｅｇを立ち上げる。内部電源電圧Ｖｒｅｇが所定のＵＶＬＯ解除電圧に達しない間はＵＶＬＯ部３はロジック部１をスタンバイ状態に維持させる。そして、内部電源電圧ＶｒｅｇがＵＶＬＯ解除電圧に達すると、ＵＶＬＯ部３はロジック部１のスタンバイ状態を解除する。これにより、半導体装置５０は起動する。
【００７３】
ディスエーブルを示すイネーブル信号ＥＮが内部電源電圧生成部２に入力されると、内部電源電圧生成部２は、内部電源電圧Ｖｒｅｇを立ち下げる。内部電源電圧Ｖｒｅｇが所定のＵＶＬＯ検出電圧を下回ると、ＵＶＬＯ部３はロジック部１をスタンバイ状態とする。これにより、スイッチング素子Ｑ１およびＱ２はオフを維持され、半導体装置５０はパワーオフ状態となる。このとき、ロジック部１は、トランジスタ１７をオンさせることにより、外部端子Ｔ１５を介して出力コンデンサＣｏを放電させる。これにより、出力電圧Ｖｏｕｔを確実に０Ｖとすることができる。
【００７４】
また、スイッチ部１６および異常フラグ出力部３０は、異常検知時にエラー信号を外部へ出力するエラー信号出力部を構成し、その詳細は後述する。
【００７５】
＜外付け設定用部品の自己診断機能＞
ここで、半導体装置５０外部に設けられる分圧用の抵抗Ｒ２は、第１帰還制御モードにおける出力電圧Ｖｏｕｔの目標電圧を設定すると共に、過電圧設定値を設定する設定用抵抗として機能する。
【００７６】
また、オシレータ６に外部端子Ｔ１０を介して外部接続される抵抗Ｒｓ１は、オシレータ６の発振周波数を設定する設定用抵抗として機能する。
【００７７】
周波数拡散部７に外部端子Ｔ９を介して接続されるコンデンサＣｓ１は、周波数拡散部７による発振周波数の変動幅または変動周期を設定する設定用コンデンサとして機能する。
【００７８】
ソフトスタート部１８に外部端子Ｔ１１を介して接続されるコンデンサＣｓ２は、ソフトスタート時間（出力電圧Ｖｏｕｔの立ち上がり時間）を設定する設定用コンデンサとして機能する。
【００７９】
デューティ設定部２０に外部端子Ｔ１３を介して接続されるコンデンサＣｓ３は、第１帰還制御モードと第２帰還制御モードを切替えるための調光信号ＤＭのデューティ閾値を設定する設定用コンデンサとして機能する。
【００８０】
これらの設定用抵抗および設定用コンデンサは、外付けであるがために接続が外れたり、抵抗値または容量値の設定に誤りが生じる虞がある。そこで、本実施形態の半導体装置５０では、これらの外付け設定用部品が異常状態でないかを装置の起動時に診断する自己診断機能を有しており、これについて図５に示すフローチャートに沿って説明する。
【００８１】
図５のフローチャートは、ＵＶＬＯ部３によってロジック部１のスタンバイ状態が解除されて半導体装置５０が起動する際に開始される。
【００８２】
まず、ステップＳ１で、分圧用の抵抗Ｒ２の接続が外れていないかの診断が行われる。この診断は外部抵抗診断部２１を用いて行われる。外部抵抗診断部２１の構成を図６に示す。外部抵抗診断部２１は、トランジスタ２１Ａと、定電流回路２１Ｂと、コンパレータ２１Ｃと、を有する。
【００８３】
ｐチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されるトランジスタ２１Ａのソースには、所定の電源電圧Ｖ２１が印加される。トランジスタ２１Ａのドレインは、定電流回路２１Ｂの一端に接続される。定電流回路２１の他端は、外部端子Ｔ５を介して抵抗Ｒ１とＲ２との接続点に接続されると共に、コンパレータ２１Ｃの非反転入力端（＋）に接続される。コンパレータ２１Ｃの反転入力端（−）には、基準電圧Ｖｒｅｆ２１が印加される。コンパレータ２１Ｃは、検出信号ＤＥＴ２１をロジック部１へ出力する。
【００８４】
ステップＳ１では、ロジック部１は、トランジスタ２１Ａにゲート信号を印加し、トランジスタ２１Ａをオンとさせて定電流Ｉ２１の発生を試みる。ここで、もし抵抗Ｒ２の接続が正常であれば、定電流Ｉ２１が抵抗Ｒ２に流れて発生する電圧降下に基づいた電圧がコンパレータ２１Ｃの非反転入力端に印加されるので、コンパレータ２１の出力である検出信号ＤＥＴ２１はＬｏｗレベルとなる。一方、抵抗Ｒ２の接続が外れていた場合は、定電流Ｉ２１が流れず、電源電圧Ｖ２１がコンパレータ２１の非反転入力端に印加されるので、検出信号ＤＥＴ２１はＨｉｇｈレベルとなる。このように検出信号ＤＥＴ２１の論理レベルによって抵抗Ｒ２の接続が外れていないかの診断を行える。
【００８５】
ロジック部１は、検出信号ＤＥＴ２１の論理レベルに応じて抵抗Ｒ２１の接続が異常であるか否かを判定し（ステップＳ２）、異常である場合（ステップＳ２のＹ）はステップＳ８に進む。ステップＳ８では、ロジック部１は半導体装置５０の起動を中止する。それと共に、ロジック部１は、スイッチ部１６および異常フラグ出力部３０を用いてエラー信号を外部へ報知する。
【００８６】
ここで、スイッチ部１６および異常フラグ出力部３０の構成を図９に示す。スイッチ部１６は、トランジスタ１６Ａ、トランジスタ１６Ｂ、およびトランジスタ１６Ｃを有する。これらのトランジスタはいずれもｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成される。異常フラグ出力部３０は、電源電圧Ｖ３０、抵抗３０Ａ、抵抗３０Ｂ、および抵抗３０Ｃを有する。
【００８７】
トランジスタ１６Ａのドレインは、半導体装置５０が備える外部端子Ｔ１６を介してプルアップ用の抵抗３０Ａの一端に接続される。トランジスタ１６Ｂのドレインは、半導体装置５０が備える外部端子Ｔ１７を介してプルアップ用の抵抗３０Ｂの一端に接続される。トランジスタ１６Ｃのドレインは、半導体装置５０が備える外部端子Ｔ１８を介してプルアップ用の抵抗３０Ｃの一端に接続される。抵抗３０Ａ〜３０Ｃの各他端には、電源電圧Ｖ３０が印加される。
【００８８】
ロジック部１によりトランジスタ１６Ａのオンオフが切替えられることに応じて、外部端子Ｔ１６から異常出力フラグ部３０を介して異常フラグ信号ｆｌｇ１がＬｏｗ／Ｈｉｇｈレベルを切替えられて出力される。ロジック部１によりトランジスタ１６Ｂのオンオフが切替えられることに応じて、外部端子Ｔ１７から異常出力フラグ部３０を介して異常フラグ信号ｆｌｇ２がＬｏｗ／Ｈｉｇｈレベルを切替えられて出力される。ロジック部１によりトランジスタ１６Ｃのオンオフが切替えられることに応じて、外部端子Ｔ１８から異常出力フラグ部３０を介して異常フラグ信号ｆｌｇ３がＬｏｗ／Ｈｉｇｈレベルを切替えられて出力される。
【００８９】
即ち、ロジック部１の制御によるトランジスタ１６Ａ〜１６Ｃのオンオフの組み合わせによって異常フラグ信号ｆｌｇ１〜ｆｌｇ３から成る３ビットのエラー信号Ｓｅｒｒが生成される。エラー信号Ｓｅｒｒのビットデータは、過電圧発生時、過電流発生時、および自己診断におけるステップＳ８の発生時などの各異常種別に応じて異なるものが生成される。
【００９０】
なお、半導体装置５０が例えば車載用である場合は、エラー信号Ｓｅｒｒは、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）に含まれるマイコンに送られる。
【００９１】
説明を図５のフローチャートに戻して、ステップＳ２で抵抗Ｒ２の接続に異常がなかった場合は（ステップＳ２のＮ）、ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、外付けの抵抗Ｒｓ１の抵抗値が規定範囲内であるかの診断が行われる。この診断は外部抵抗診断部２２を用いて行われる。外部抵抗診断部２２の構成を図７に示す。外部抵抗診断部２２は、トランジスタ２２Ａと、抵抗２２Ｂと、第１コンパレータ２２Ｃと、第２コンパレータ２２Ｄと、を有する。
【００９２】
ｐチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されるトランジスタ２２Ａのソースには、電源電圧Ｖ２２が印加される。トランジスタ２２Ａのドレインは、抵抗２２Ｂの一端に接続される。抵抗２２Ｂの他端は、外部端子Ｔ１０を介して抵抗Ｒｓ１の一端に接続されると共に、第１コンパレータ２２Ｃの反転入力端（−）および第２コンパレータ２２Ｄの非反転入力端（＋）に接続される。第１コンパレータ２２Ｃの非反転入力端（＋）には、第１基準電圧Ｖｒｅｆ２２１が印加される。第２コンパレータ２２Ｄの反転入力端（−）には、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２２２が印加される。第１コンパレータ２２Ｃは、第１検出信号ＤＥＴ２２１をロジック部１に出力する。第２コンパレータ２２Ｄは、第２検出信号ＤＥＴ２２２をロジック部１に出力する。
【００９３】
ステップＳ２で、ロジック部１は、トランジスタ２２Ａをオンとさせる。これにより、電源電圧Ｖ２２を抵抗２２Ｂと抵抗Ｒｓｃ１で分圧した分圧電圧Ｖｄｖ２２を第１コンパレータ２２Ｃおよび第２コンパレータ２２Ｄによってモニタする。抵抗Ｒｓ１の抵抗値が規定範囲の上限値を上回っていれば、第２コンパレータ２２Ｄの出力である第２検出信号ＤＥＴ２２２はＨｉｇｈレベルとなる。抵抗Ｒｓ１の抵抗値が規定範囲の下限値を下回っていれば、第１コンパレータ２２Ｃの出力である第１検出信号ＤＥＴ２２１はＨｉｇｈレベルとなる。そして、抵抗Ｒｓ１の抵抗値が上限値以下且つ下限値以上である場合は、第１検出信号ＤＥＴ２２１および第２検出信号ＤＥＴ２２２は共にＬｏｗレベルとなる。
【００９４】
従って、第１検出信号ＤＥＴ２２１および第２検出信号ＤＥＴ２２２のいずれかがＨｉｇｈレベルの場合は抵抗Ｒｓ１の抵抗値は規定範囲外である異常状態であり、いずれもがＬｏｗレベルの場合は抵抗値は規定範囲内で正常であることとなる。
【００９５】
ロジック部１は、第１検出信号ＤＥＴ２２１および第２検出信号ＤＥＴ２２２に基づいて抵抗Ｒｓ１の抵抗値の設定に異常があるか否かを判定し（ステップＳ４）、もし異常がある場合は（ステップＳ４のＹ）、ステップＳ８に進み、起動が中止されると共にエラー信号Ｓｅｒｒが外部へ出力される。
【００９６】
一方、抵抗Ｒｓ１の抵抗値の設定に異常がなかった場合は（ステップＳ４のＮ）、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、外付けのコンデンサＣｓ１〜Ｃｓ３の容量値が規定範囲内であるかの診断が行われる。この診断は外部容量診断部２３〜２５を用いて行われる。ここで、コンデンサＣｓ１の容量値を診断する外部容量診断部２３の構成を図８に示す。
【００９７】
外部容量診断部２３は、トランジスタ２３Ａと、定電流回路２３Ｂと、定電流回路２３Ｃと、トランジスタ２３Ｄと、コンパレータ２３Ｅと、制御部／タイマ部２３Ｆと、を有する。ｐチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されるトランジスタ２３Ａのソースには、電源電圧Ｖ２３が印加される。トランジスタ２３Ａのドレインは、定電流回路２３Ｂの一端に接続される。定電流回路２３Ｂの他端は、外部端子Ｔ９を介してコンデンサＣｓ１の一端に接続されると共に、コンパレータ２３Ｅの非反転入力端（＋）に接続される。コンパレータ２３Ｅの反転入力端（−）には、基準電圧Ｖｒｅｆ２３が印加される。外部端子Ｔ９は、定電流回路２３Ｃの一端に接続される。定電流回路２３Ｃの他端は、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴで構成されるトランジスタ２３Ｄのドレインに接続される。トランジスタ２３Ｄのソースは、接地電位の印加端に接続される。コンパレータ２３Ｅは、検出信号ＤＥＴ２３を制御部／タイマ部２３Ｆに出力する。
【００９８】
外部容量診断部２３による容量値診断処理について図１０に示すフローチャートに沿って説明する。
【００９９】
図１０のフローチャートが開始されて、まずステップＳ５１で、ロジック部１は、制御部／タイマ部２３Ｆに容量診断開始の指令を行う。これにより、制御部／タイマ部２３は、第１所定時間の期間だけトランジスタ２３Ａをオフ、トランジスタ２３Ｄをオンとさせる。これにより、コンデンサＣｓ１から外部端子Ｔ９およびトランジスタ２３Ｄを介して定電流Ｉ２３２で第１所定時間の期間放電が行われる。そして、ステップＳ５２で、第１所定時間を経過すると、制御部／タイマ部２３Ｆは、トランジスタ２３Ａをオフ、トランジスタ２３Ｄをオフとして放電を停止させる。ここで、制御部／タイマ部２３は、コンパレータ２３Ｅの出力である検出信号ＤＥＴ２３を確認する。
【０１００】
半導体装置５０がパワーオフ状態となってから、半導体装置５０が再起動する際に、コンデンサＣｓ１には電荷が残存している。定電流Ｉ２３２の電流値とコンデンサＣｓ１の規定範囲における容量上限値とから、外部端子Ｔ９に生じる端子電圧Ｖｔの放電による降下速度が決まる。この降下速度と再起動時にコンデンサＣｓ１に残存している電荷により生じる電圧とから、端子電圧Ｖｔが放電により０Ｖ（電荷ゼロ）となるまでの時間として第１所定時間が定められる。
【０１０１】
従って、コンデンサＣｓ１の容量値が容量上限値以下であれば、第１所定時間以内に放電によって端子電圧Ｖｔは０Ｖに達する。この場合、第１所定時間が経過すると、端子電圧Ｖｔは０Ｖであるので、コンパレータ２３Ｅの出力である検出信号ＤＥＴ２３はＬｏｗレベルとなる。一方、コンデンサＣｓ１の容量値が容量上限値よりも大きければ、第１所定時間の期間だけ放電を行っても電圧の降下速度が低いため端子電圧Ｖｔは０Ｖより高くなる。従って、コンパレータ２３Ｅの出力である検出信号ＤＥＴ２３はＨｉｇｈレベルとなる。即ち、ステップＳ５２で、制御部／タイマ部２３は、検出信号ＤＥＴ２３の論理レベルに基づきコンデンサＣｓ１の容量値が容量上限値よりも大きいかを判定できる。
【０１０２】
もし容量値が容量上限値よりも大きい場合は（ステップＳ５２のＹ）、ステップＳ５６に進み、制御部／タイマ部２３は、容量値に異常がある旨の診断結果信号をロジック部１に出力して図１０の処理は終了する。一方、容量値が容量上限値以下である場合は（ステップＳ５２のＮ）、ステップＳ５３に進む。
【０１０３】
ステップＳ５３で、制御部／タイマ部２３Ｆは、第２所定時間の期間だけトランジスタ２３Ａをオン、トランジスタ２３Ｄをオフとさせる。これにより、電源電圧Ｖ２３からトランジスタ２３Ａおよび外部端子Ｔ９を介して定電流Ｉ２３１で第２所定時間の期間充電が行われる。そして、ステップＳ５４で、第２所定時間を経過すると、制御部／タイマ部２３Ｆは、トランジスタ２３Ａをオフ、トランジスタ２３Ｄをオフとして充電を停止させる。ここで、制御部／タイマ部２３は、検出信号ＤＥＴ２３を確認する。
【０１０４】
先の放電によって端子電圧Ｖｔは０Ｖとなっている。定電流Ｉ２３１の電流値とコンデンサＣｓ１の規定範囲における容量下限値とから、外部端子Ｔ９に生じる端子電圧Ｖｔの充電による上昇速度が決まる。この上昇速度に基づき端子電圧Ｖｔが０Ｖから充電により電源電圧Ｖ２３となるまでの時間として第２所定時間が定められる。
【０１０５】
従って、コンデンサＣｓ１の容量値が容量下限値より小さい場合、第２所定時間以内に充電は完了して端子電圧Ｖｔは電源電圧Ｖ２３に達する。この場合、第２所定時間が経過すると、端子電圧Ｖｔは電源電圧Ｖ２３であるので、コンパレータ２３Ｅの出力である検出信号ＤＥＴ２３はＨｉｇｈレベルとなる。一方、コンデンサＣｓ１の容量値が容量下限値以上である場合、第２所定時間の期間だけ充電を行っても電圧の降下速度が低いため端子電圧Ｖｔは電源電圧Ｖ２３に達しない。従って、コンパレータ２３Ｅの出力である検出信号ＤＥＴ２３はＬｏｗレベルとなる。即ち、ステップＳ５４で、制御部／タイマ部２３は、検出信号ＤＥＴ２３の論理レベルに基づきコンデンサＣｓ１の容量値が容量下限値よりも小さいかを判定できる。なお、このとき、制御部／タイマ部２３によって基準電圧Ｖｒｅｆ２３は、ステップＳ５２のときとは異なる電圧値に切替えられる。
【０１０６】
もし容量値が容量下限値よりも小さい場合は（ステップＳ５４のＹ）、ステップＳ５６に進み、制御部／タイマ部２３は、容量値に異常がある旨の診断結果信号をロジック部１に出力して図１０の処理は終了する。一方、容量値が容量下限値以上である場合は（ステップＳ５４のＮ）、ステップＳ５５に進み、容量値は規定範囲内であって異常はない旨の診断結果信号をロジック部１に出力して図１０の処理は終了する。
【０１０７】
上述した外部容量診断部２３の構成（図８）は、外部容量診断部２４、２５の構成も同様である。また、外部容量診断部２４、２５を用いたコンデンサＣｓ２、Ｃｓ３の容量値診断処理も上述した図１０の処理と同様である。
【０１０８】
図５のフローチャートにおけるステップＳ５で、上記のコンデンサＣｓ１〜Ｃｓ３の容量値診断が順次行われるが、途中、容量値が異常であると判断された段階でそれ以降のコンデンサの診断は行わずに、ステップＳ６でロジック部１は容量値に異常が生じたと判定する。コンデンサＣｓ１〜Ｃｓ３の全ての容量値に異常がなかった場合にステップＳ６でロジック部１は容量値に異常が生じていないと判定する。
【０１０９】
ステップＳ６で容量値に異常が生じたと判定した場合は（ステップＳ６のＹ）、ステップＳ８に進み、起動が中止されると共にエラー信号Ｓｅｒｒが外部へ出力される。一方、ステップＳ６で容量値に異常が生じていないと判定した場合は（ステップＳ６のＮ）、ステップＳ７に進む。ステップＳ７で、ロジック部１の制御によってスイッチング素子Ｑ１またはＱ２のスイッチング駆動が開始され、ソフトスタート部１８によるソフトスタートが開始される。これにより、出力電圧Ｖｏｕｔが０Ｖから立ち上がる。ソフトスタート部１８の設定用であるコンデンサＣｓ２の診断を行ってからソフトスタートを開始するので、ソフトスタート時間が異常に短くなって出力電圧Ｖｏｕｔがオーバーシュートし、過電圧保護が間に合わないといった事態が生じることを回避できる。
【０１１０】
このように本実施形態によれば、半導体装置５０の起動時に、外付けの設定用部品である抵抗Ｒ２、抵抗Ｒｓ１、およびコンデンサＣｓ１〜Ｃｓ３に異常が生じていないか順次診断することにより、異常を検知した場合に装置の起動を中止して、誤動作を未然に防止することが可能となる。
【０１１１】
なお、本実施形態の変形例としては以下としてもよい。例えば、図７に示した外部抵抗診断部２２の構成では、外付けの抵抗Ｒｓ１の接続が外れた場合には、外部端子Ｔ１０はオープンとなるので、第２コンパレータ２２Ｄの出力である第２検出信号ＤＥＴ２２２はＨｉｇｈレベルとなる。従って、外部抵抗診断部２２は、抵抗Ｒｓ１の抵抗値の異常と共に抵抗Ｒｓ１の接続が外れた異常も検知できる。これにより、分圧用の抵抗Ｒ２の診断に外部抵抗診断部２２と同様の構成を用いてもよい。この場合、抵抗Ｒ２の抵抗値が下限値より小さい異常も検知できる。
【０１１２】
また、図５に示した外付け設定用部品の診断の順番（ステップＳ１、Ｓ３、Ｓ５）は、これに限ることはなく、任意である。
【０１１３】
また、上記実施形態では、外付け設定用部品のいずれに異常が生じた場合でも、ステップＳ８（図５）で図９に示す構成によって一律に同じビットデータのエラー信号Ｓｅｒｒを出力するようにしたが、異常の生じている設定用部品ごとにエラー信号Ｓｅｒｒのビットデータを異ならせてもよい。これにより、どの設定用部品に異常が生じたかを報知できる。なお、図９に示すような３ビットのビット数では８通りの異常種別を報知できるが、足りない場合はビット数を増やしてもよい。
【０１１４】
＜液晶表示装置（ＬＣＤ）への適用＞
以上説明した実施形態に係る半導体装置（スイッチング電源回路）を適用する対象の一例として、液晶表示装置について説明する。液晶表示装置の構成例を図１１に示す。なお、図１１に示す構成は所謂エッジライト方式のものであり、これに限らず直下方式の構成でもよい。
【０１１５】
図１１に示す液晶表示装置Ｘは、バックライト８１と、液晶パネル８２と、を備えている。バックライト８１は、液晶パネル８２を背面から照明する照明装置（発光装置の一例）である。バックライト８１は、ＬＥＤ光源部８１１、導光板８１２、反射板８１３、および光学シート類８１４を有している。
【０１１６】
ＬＥＤ光源部８１１はＬＥＤと、ＬＥＤを実装する基板を含んでおり、当該ＬＥＤを駆動するスイッチング電源回路として先述した実施形態のものを適用できる。ＬＥＤ光源部８１１から出射された光は、導光板８１２の側面から内部に入光される。例えばアクリル板で構成される導光板８１２は、内部に入光された光を全反射させながら内部全体に導き、光学シート類８１４が配される側の面から面状の光として出射させる。反射板８１３は、導光板８１２から漏れ出た光を反射させて導光板８１２の内部へ戻す。光学シート類８１４は、拡散シートやレンズシート等からなり、液晶パネル８２に照明する光の輝度均一化や輝度向上等を目的とする。
【０１１７】
＜車載ディスプレイについて＞
上述した実施形態に係る半導体装置を適用した液晶表示装置は、特に車載ディスプレイに適用することが好適である。先述したような誤動作を未然に防止する技術は、自動車の電気／電子に関する機能安全についての国際規格であるＩＳＯ２６２６２なども策定されている状況では、安全性の点で重要となる。
【０１１８】
車載ディスプレイは、例えば図１２に示す車載ディスプレイＹのように、車両の運転席前方のダッシュボードに設けられる。車載ディスプレイＹは、例えば、カーナビゲーション情報、車両後方の撮像画像、スピードメータ、タコメータ、燃料計、燃費計、シフトポジション等の各種画像を表示し、ユーザに様々な情報を伝えることが可能である。
【０１１９】
＜その他＞
なお、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】
【０１２０】
本発明は、例えば車載用ＬＥＤドライバＩＣに利用することができる。
【符号の説明】
【０１２１】
１  ロジック部
２  内部電源電圧生成部
３  ＵＶＬＯ部
４  ドライバ制御部
５  コンパレータ
６  オシレータ
７  周波数拡散部
８  スロープ電圧生成部
９  エラーアンプ
１０  スイッチ
１１  スイッチ
１２  インバータ
１３  定電流制御回路
１４  コンパレータ
１５  過電流保護回路
１６  スイッチ部
１６Ａ〜１６Ｃ  トランジスタ
１７  トランジスタ
１８  ソフトスタート部
１９  調光制御部
２０  デューティ設定部
２１  外部抵抗診断部
２１Ａ  トランジスタ
２１Ｂ  定電流回路
２１Ｃ  コンパレータ
２２  外部抵抗診断部
２２Ａ  トランジスタ
２２Ｂ  抵抗
２２Ｃ  第１コンパレータ
２２Ｄ  第２コンパレータ
２３  外部容量診断部
２３Ａ  トランジスタ
２３Ｂ  定電流回路
２３Ｃ  定電流回路
２３Ｄ  トランジスタ
２３Ｅ  コンパレータ
２３Ｆ  制御部／タイマ部
２４  外部容量診断部
２５  外部容量診断部
３０  異常フラグ出力部
３０Ａ〜３０Ｃ  抵抗
５０  半導体装置
５５  出力段
６０  スイッチング電源回路
７０  ＬＥＤ
８１  バックライト
８２  液晶パネル
８１１  ＬＥＤ光源部
８１２  導光板
８１３  反射板
８１４  光学シート類
１３１  トランジスタ
１３２  抵抗
１３３  エラーアンプ
１３４  スイッチ
１３５  スイッチ
１３６  インバータ
１３７  スイッチ
Ｑ１、Ｑ２  スイッチング素子
Ｃｂ  ブートストラップコンデンサ
Ｄ１、Ｄ２  ダイオード
Ｌ１  コイル
Ｃｏ  出力コンデンサ
Ｃｉ  入力コンデンサ
Ｒ１〜Ｒ４、Ｒｓ１  抵抗
Ｃｓ１〜Ｃｓ３  コンデンサ
Ｔ１〜Ｔ１８  外部端子
Ｘ  液晶表示装置
Ｙ  車載ディスプレイ
【図１】
2018019498.tif 000003
【図２】
2018019498.tif 000004
【図３】
2018019498.tif 000005
【図４】
2018019498.tif 000006
【図５】
2018019498.tif 000007
【図６】
2018019498.tif 000008
【図７】
2018019498.tif 000009
【図８】
2018019498.tif 000010
【図９】
2018019498.tif 000011
【図１０】
2018019498.tif 000012
【図１１】
2018019498.tif 000013
【図１２】
2018019498.tif 000014