(57)【要約】      （修正有）【課題】ＬＥＤ等の素子破壊や断線等が生じた場合においても、スイッチ素子の破壊を回避するＬＥＤ駆動回路を提供する。【解決手段】ＬＥＤ１０に電流を供給するための電力エネルギーを蓄積するリアクトルＬ１と、スイッチ素子Ｑ１と、スイッチ素子Ｑ１に流れる電流を検出する電流検出抵抗Ｒ１と、スイッチ素子Ｑ１に流れる電流を一定に制御するための第１制御信号を生成する定電流回路２と、電流検出抵抗Ｒ１により検出された電流と第１制御信号とに基づいて、スイッチ素子Ｑ１がオン状態からオフ状態に切り換わるタイミングから所定時間経過後にスイッチ素子Ｑ１に所定値以上の電流が流れていると判断した場合に、スイッチ素子Ｑ１をオフ状態に維持するための第２制御信号を生成する断線検知回路４ａと、第２制御信号に基づいて断線時に第１制御信号に優先してスイッチ素子Ｑ１をオフ状態に維持するスイッチ素子駆動回路３とを備える。【選択図】図１
2011040673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、
前記ＬＥＤに電流を供給するための電力エネルギーを蓄積するリアクトルと、
オン時において前記リアクトルに電流を流すとともに、オフ時において前記リアクトルに蓄積されたエネルギーを前記ＬＥＤに供給させるためのスイッチ素子と、
前記スイッチ素子に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部により検出された電流値に基づいて、前記スイッチ素子に流れる電流を一定に制御するための第１制御信号を生成する定電流回路と、
前記電流検出部により検出された電流と前記定電流回路により生成された第１制御信号とに基づいて、前記スイッチ素子がオン状態からオフ状態に切り換わるタイミングから所定時間経過後に前記スイッチ素子に所定値以上の電流が流れていると判断した場合に、前記スイッチ素子をオフ状態に維持するための第２制御信号を生成する断線検知回路と、
前記定電流回路により生成された第１制御信号に基づいて前記スイッチ素子を駆動するとともに、前記断線検知回路により生成された第２制御信号に基づいて断線時に前記第１制御信号に優先して前記スイッチ素子をオフ状態に維持するスイッチ素子駆動回路と、
を備えることを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
【請求項２】
前記電流検出部は、前記スイッチ素子に直列に接続され、前記スイッチ素子に流れる電流に応じた電圧を発生させる抵抗により構成されることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項３】
前記断線検知回路は、
前記定電流回路により生成された第１制御信号に所定の遅延を与えて出力するディレイ回路と、
前記抵抗に発生した電圧と所定の基準電圧とを比較して比較結果を出力するコンパレータと、
前記ディレイ回路の出力と前記コンパレータの出力とに基づいて、断線が発生していると判断した場合にラッチ信号を生成して前記第２制御信号として出力するラッチ回路と、
を有することを特徴とする請求項２記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項４】
前記断線検知回路は、前記ディレイ回路の出力と前記コンパレータの出力とに基づいて、前記スイッチ素子がオン状態からオフ状態に切り換わるタイミングから所定時間経過後に前記スイッチ素子に所定値以上の電流が流れている状態が発生した回数を計数するカウンタ回路を有し、
前記ラッチ回路は、前記カウンタ回路により計数された回数が所定値以上に達した場合に断線が発生していると判断してラッチ信号を生成することを特徴とする請求項３記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項５】
前記断線検知回路は、
前記抵抗に発生した電圧と所定の基準電圧とを比較して比較結果を出力するコンパレータと、
前記定電流回路により生成された第１制御信号と前記コンパレータの比較結果の出力とに基づいて、断線が発生していると考えられる状態が所定時間以上継続した場合に断線検知信号を出力するタイマ回路と、
前記タイマ回路により出力された断線検知信号が入力された場合にラッチ信号を生成して前記第２制御信号として出力するラッチ回路と、
を有することを特徴とする請求項２記載のＬＥＤ駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を駆動するＬＥＤ駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動回路の開発・実用化が進んでおり、１例としてＰＷＭ定電流制御を用いたＬＥＤ照明が挙げられる。図１３は、従来のＬＥＤ駆動回路の構成を示す回路図である。このＬＥＤ駆動回路は、図１３に示すように、回生ダイオードＤ１、リアクトルＬ１、及びドライバＩＣ１を備え、ＬＥＤ１０を駆動させる。また、ドライバＩＣ１は、内部にＦＥＴ等のスイッチ素子Ｑ１とスイッチ素子駆動回路３と定電流回路２とを有している。このドライバＩＣ１は、スイッチ素子Ｑ１に対して直列接続となるように外部の電流検出抵抗Ｒ１に接続されているが、当該電流検出抵抗Ｒ１を内部に有していてもよい。さらに、定電流回路２は、コンパレータ２１と制御回路２２とからなり、スイッチ素子Ｑ１に一定値以上の電流が流れるのを防止する。
【０００３】
コンパレータ２１は、−側端子に入力される基準電圧Ｖｒｅｆと＋側端子に入力される電流検出抵抗Ｒ１に生じる電圧とを比較し、比較結果を制御回路２２に対して出力する。電流検出抵抗Ｒ１は、スイッチ素子Ｑ１に直列に接続され、スイッチ素子Ｑ１に流れる電流に応じた電圧を両端に発生し、コンパレータ２１の＋側端子に当該電圧を印加する。制御回路２２は、コンパレータ２１による比較結果に基づいてスイッチ素子Ｑのオンデューティ比を調整するための信号を出力する。
【０００４】
スイッチ素子駆動回路３は、定電流回路２内の制御回路２２による出力信号に基づいてスイッチ素子Ｑ１のゲートに電圧を印加し、スイッチ素子Ｑ１のオン／オフを行う。
【０００５】
次に、従来のＬＥＤ駆動回路の動作を説明する。図１４は、従来のＬＥＤ駆動回路の動作を説明する図である。また、図１５は、従来のＬＥＤ駆動回路の動作時における各部の波形を示す図である。なお、図１４において、定電流回路２及びスイッチ素子駆動回路３は記載が省略されているが、実際には存在するものとする。
【０００６】
まず、スイッチ素子Ｑ１は、図１５の時刻ｔ０において所定のゲート電圧Ｖｇがスイッチ素子駆動回路３から印加されることによりオンする。その際に、オン電流（負荷電流）は、図１４に示すように電源からリアクトルＬ１、スイッチ素子Ｑ１、電流検出抵抗Ｒ１、グランドの順で流れ、リアクトルＬ１に逆起電力を蓄える。
【０００７】
図１５の時刻ｔ０からｔ１までの間において、オン電流は、リアクトルＬ１の定数に応じて所定の傾き（ｄｉ＝Ｌ１＊ｄＶ／ｄｔ）を持って増加する。このオン電流が電流検出抵抗Ｒ１に流れているため、電流検出抵抗Ｒ１に発生する電圧Ｖｒｓも同様に増加する。
【０００８】
時刻ｔ１において、電流検出抵抗Ｒ１に発生する電圧Ｖｒｓが基準電圧Ｖｒｅｆを超えると、コンパレータ２１の出力が反転するので、制御回路２２は、スイッチ素子Ｑ１をオフするための信号を出力する。スイッチ素子駆動回路３は、制御回路２２による出力信号に基づいてスイッチ素子Ｑ１のゲート電圧を下げ、スイッチ素子Ｑ１をオフさせる。
【０００９】
これにより、リアクトルＬ１に蓄えられた逆起電力の蓄積エネルギーは、リアクトルＬ１、ＬＥＤ１０、及びダイオードＤ１で形成されたループを回生電流として流れて消費される。したがって、電流検出抵抗Ｒ１に電流は流れず、電流検出抵抗Ｒ１の両端の電圧Ｖｒｓは、ゼロとなる。
【００１０】
その後、所定時間経過後に、時刻ｔ２において制御回路２２は、スイッチ素子Ｑ１をオンするための信号を出力する。すなわち、ここで説明する従来のＬＥＤ駆動回路は、オフ時間固定で動作を行う回路である。スイッチ素子駆動回路３は、制御回路２２による出力信号に基づいてスイッチ素子Ｑ１のゲート電圧を上げ、スイッチ素子Ｑ１をオンさせる。
【００１１】
以上説明した動作を繰り返すことにより、図１３に示す従来のＬＥＤ駆動回路は、ＬＥＤ１０に適切な電流を供給して駆動させることができる。
【００１２】
特許文献１には、簡易な構成で実現でき、並列された複数のＬＥＤ回路に等しい電流を流すＬＥＤ駆動回路が記載されている。このＬＥＤ駆動回路は、時間的に変化する電流を生成する電流源と第１および第２の平滑コンデンサとを備え、第１の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第１のＬＥＤ回路と、第２の平滑コンデンサと並列に配され、１つあるいは直列接続された複数のＬＥＤからなる第２のＬＥＤ回路とを駆動する回路であり、２つのコイルがタップを介して接続されるとともに当該タップに上記電流源で生成された電流が流れ込むように構成された分流コイルと、当該分流コイルの一方端および上記第１の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第１の逆流防止ダイオードと、当該分流コイルの他方端および上記第２の平滑コンデンサの一方電極間に接続された第２の逆流防止ダイオードとを備えている。
【００１３】
このＬＥＤ駆動回路によれば、電流源によって生成された時間的に変化する電流が分流コイルに流れ込む。このとき、該分流コイルでは電磁結合作用が発生し、第１および第２のＬＥＤ回路の順方向電流−順方向電圧特性に関わりなく、電流源から流れ込んだ電流を２つの巻線数の逆比に分けることができる。そして、分流された電流を、各逆流防止ダイオードを介して、並列に配された平滑コンデンサおよびＬＥＤ回路に与えることができる。これにより、各ＬＥＤ回路の順方向電流−順方向電圧特性が異なっていても、各ＬＥＤ回路に所望の電流（例えば、等しい電流）を流すことができる。この結果、各ＬＥＤ回路における光量（輝度）の不揃い、電流値の相違による温度上昇や寿命差の発生といった問題を解決でき、シンプルな構成でもって高品位の製品を提供できる。また、製造コストを低く抑えることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００６−３１９２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、回生ダイオードＤ１やＬＥＤ１０等の素子が壊れることによる断線や、物理的に配線が外れることにより、スイッチ素子Ｑ１が破壊に至る場合が考えられる。図１６は、断線が発生した場合の従来のＬＥＤ駆動回路の動作を説明する図である。また、図１７は、断線が発生した場合の従来のＬＥＤ駆動回路の動作時における各部の波形を示す図である。なお、図１６において、定電流回路２及びスイッチ素子駆動回路３は記載が省略されているが、図１４と同様に、実際には存在するものとする。
【００１６】
まず、スイッチ素子Ｑ１は、図１７の時刻ｔ０において所定のゲート電圧Ｖｇがスイッチ素子駆動回路３から印加されることによりオンする。その際に、オン電流（負荷電流）は、図１６に示すように電源からリアクトルＬ１、スイッチ素子Ｑ１、電流検出抵抗Ｒ１、グランドの順で流れ、リアクトルＬ１に逆起電力を蓄える。
【００１７】
図１７の時刻ｔ０からｔ１までの間において、オン電流は、リアクトルＬ１の定数に応じて所定の傾き（ｄｉ＝Ｌ１＊ｄＶ／ｄｔ）を持って増加する。このオン電流が電流検出抵抗Ｒ１に流れているため、電流検出抵抗Ｒ１に発生する電圧Ｖｒｓも同様に増加する。
【００１８】
ここで、時刻ｔ０からｔ１までの間において断線が発生したとする。時刻ｔ１において、電流検出抵抗Ｒ１に発生する電圧Ｖｒｓが基準電圧Ｖｒｅｆを超えると、コンパレータ２１の出力が反転するので、制御回路２２は、スイッチ素子Ｑ１をオフするための信号を出力する。スイッチ素子駆動回路３は、制御回路２２による出力信号に基づいてスイッチ素子Ｑ１のゲート電圧を下げ、スイッチ素子Ｑ１をオフさせる。
【００１９】
しかしながら、断線が生じているため、リアクトルＬ１に蓄えられた逆起電力の蓄積エネルギーは、ＬＥＤ１０側に回生電流として流れることができない。したがって、リアクトルＬ１に蓄えられた逆起電力のエネルギーは、オフ状態のスイッチ素子Ｑ１をブレイクダウンさせて電流を流し、図１７の時刻ｔ２までの間に完全に消費される。
【００２０】
ここでブレイクダウン時の電圧Ｖｄｓｓは、正常動作時のスイッチ素子Ｑ１のドレイン電圧Ｖｂｂよりも高いので、オフ期間に流れる電流が同じでも消費するエネルギーは大きくなり、図１７の時刻ｔ２までに消費される。
【００２１】
すなわち、逆起電力の大きさやブレイクダウン電圧Ｖｄｓｓにより消費するエネルギーは左右され、時刻ｔ１〜ｔ２は任意に変化する。
【００２２】
その後、スイッチ素子Ｑ１がオフされた時刻ｔ１から所定時間経過後の時刻ｔ３において、制御回路２２は、スイッチ素子Ｑ１をオンするための信号を出力する。スイッチ素子駆動回路３は、制御回路２２による出力信号に基づいてスイッチ素子Ｑ１のゲート電圧を上げ、スイッチ素子Ｑ１をオンさせる。
【００２３】
リアクトルＬ１に蓄積されたエネルギーは消費されてしまったため、リアクトルＬ１、スイッチ素子Ｑ１、及び電流検出抵抗Ｒ１を流れるオン電流は、ゼロから徐々に上昇することになる。これに伴い、電流検出抵抗Ｒ１の両端に生じる電圧Ｖｒｓもゼロから徐々に上昇するので、基準電圧Ｖｒｅｆを超えるまでの時間が長くなり、スイッチ素子Ｑ１のオン時間（時刻ｔ３からｔ４まで）は、断線発生前よりも長くなる。
【００２４】
また、時刻ｔ１〜ｔ３の期間、常にスイッチ素子Ｑ１がブレイクダウンしている場合には、回生したエネルギー量から電流が流れ始める。
【００２５】
時刻ｔ４において、電流検出抵抗Ｒ１に発生する電圧Ｖｒｓが基準電圧Ｖｒｅｆを超えると、スイッチ素子Ｑ１は再びオフされる。時刻ｔ１の場合と同様に、リアクトルＬ１に蓄えられた逆起電力のエネルギーは、オフ状態のスイッチ素子Ｑ１をブレイクダウンさせて電流を流し、図１７の時刻ｔ５までの間に完全に消費される。以上の動作が繰り返されることにより、スイッチ素子Ｑ１は破壊に至る。
【００２６】
すなわち、スイッチ素子Ｑ１がオン／オフ動作を繰り返すことで、スイッチ素子Ｑ１の発熱が増加し、破壊耐量が低下（スイッチ素子Ｑ１の接合部温度の上限限界値までのマージンが減少）する。耐量が印加エネルギーを下回った（スイッチ素子Ｑ１の接合部温度が最大温度を超えた）時点で、スイッチ素子Ｑ１は破壊に至る。
【００２７】
また、特許文献１に記載されたＬＥＤ駆動回路においても、上述した問題と同様の問題が発生する可能性が考えられる。特許文献１に記載されたＬＥＤ駆動回路は、複数のＬＥＤ回路に駆動電流を等しく分流するために、電流源となるスイッチング電源回路の出力側に接続された分流コイルを備えている。しかしながら、分流コイルやその手前の整流ダイオードに断線等の障害が発生した場合には、スイッチング電源回路内のスイッチング素子がオンした際にコイルに蓄積されたエネルギーは、放出先が無くなるため、スイッチング素子のオフ時にブレイクダウン動作でスイッチング素子に消費され、ついには破損に至らせるという問題がある。
【００２８】
本発明は上述した従来技術の問題点を解決するもので、ＬＥＤ等の素子破壊や断線等が生じた場合においても、スイッチ素子の破壊を回避するＬＥＤ駆動回路を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明に係るＬＥＤ駆動回路は、上記課題を解決するために、ＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動回路であって、前記ＬＥＤに電流を供給するための電力エネルギーを蓄積するリアクトルと、オン時において前記リアクトルに電流を流すとともに、オフ時において前記リアクトルに蓄積されたエネルギーを前記ＬＥＤに供給させるためのスイッチ素子と、前記スイッチ素子に流れる電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部により検出された電流値に基づいて、前記スイッチ素子に流れる電流を一定に制御するための第１制御信号を生成する定電流回路と、前記電流検出部により検出された電流と前記定電流回路により生成された第１制御信号とに基づいて、前記スイッチ素子がオン状態からオフ状態に切り換わるタイミングから所定時間経過後に前記スイッチ素子に所定値以上の電流が流れていると判断した場合に、前記スイッチ素子をオフ状態に維持するための第２制御信号を生成する断線検知回路と、前記定電流回路により生成された第１制御信号に基づいて前記スイッチ素子を駆動するとともに、前記断線検知回路により生成された第２制御信号に基づいて断線時に前記第１制御信号に優先して前記スイッチ素子をオフ状態に維持するスイッチ素子駆動回路とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、ＬＥＤ等の素子破壊や断線等が生じた場合においても、スイッチ素子の破壊を回避するＬＥＤ駆動回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例１の形態のＬＥＤ駆動回路の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の実施例１の形態のＬＥＤ駆動回路の動作を示す各部の波形図である。
【図３】本発明の実施例１の形態のＬＥＤ駆動回路の断線検知回路による断線検知領域を示す図である。
【図４】本発明の実施例１の形態のＬＥＤ駆動回路の別の構成による動作を説明する図である。
【図５】本発明の実施例１の形態のＬＥＤ駆動回路の別の構成による動作時における各部の波形を示す図である。
【図６】本発明の実施例１の形態のＬＥＤ駆動回路の別の構成による断線が発生した場合の動作を説明する図である。
【図７】本発明の実施例１の形態のＬＥＤ駆動回路の別の構成による断線が発生した場合の動作時における各部の波形を示す図である。
【図８】本発明の実施例２の形態のＬＥＤ駆動回路の構成を示す回路図である。
【図９】本発明の実施例２の形態のＬＥＤ駆動回路の動作を示す各部の波形図である。
【図１０】ステップアップコンバータによるＬＥＤ駆動回路の構成を示す回路図である。
【図１１】本発明の実施例３の形態のＬＥＤ駆動回路の構成を示す回路図である。
【図１２】本発明の実施例３の形態のＬＥＤ駆動回路の動作を示す各部の波形図である。
【図１３】従来のＬＥＤ駆動回路の構成を示す回路図である。
【図１４】従来のＬＥＤ駆動回路の動作を説明する図である。
【図１５】従来のＬＥＤ駆動回路の動作時における各部の波形を示す図である。
【図１６】断線が発生した場合の従来のＬＥＤ駆動回路の動作を説明する図である。
【図１７】断線が発生した場合の従来のＬＥＤ駆動回路の動作時における各部の波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明のＬＥＤ駆動回路の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００３３】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。まず、本実施の形態の構成を説明する。図１は、本発明の実施例１のバックブーストコンバータ方式のＬＥＤ駆動回路の構成を示す回路図である。このＬＥＤ駆動回路は、図１に示すように、回生ダイオードＤ１、リアクトルＬ１、電流検出抵抗Ｒ１、及びドライバＩＣ１ａを備え、ＬＥＤ１０を駆動する。また、ドライバＩＣ１ａは、内部にＦＥＴ等のスイッチ素子Ｑ１とスイッチ素子駆動回路３と定電流回路２と断線検知回路４ａとを有している。したがって、図１３で説明した従来のＬＥＤ駆動回路と異なる点は、断線検知回路４ａが新たに設けられている点である。なお、図１において、図１３における構成要素と同一ないし均等のものは、前記と同一符号を以て示し、重複した説明を省略する。
【００３４】
リアクトルＬ１は、ＬＥＤ１０に電流を供給するための電力エネルギーを蓄積する。また、スイッチ素子Ｑ１は、オン時においてリアクトルＬ１に電流を流すとともに、オフ時においてリアクトルＬ１に蓄積されたエネルギーをＬＥＤ１０に供給させるための素子である。
【００３５】
電流検出抵抗Ｒ１は、本発明の電流検出部に対応し、スイッチ素子Ｑ１に流れる電流を検出する。具体的には、電流検出抵抗Ｒ１は、スイッチ素子Ｑ１に直列に接続され、スイッチ素子Ｑ１に流れる電流に応じた電圧を発生させる抵抗である。
【００３６】
定電流回路２は、コンパレータ２１と制御回路２２とからなり、電流検出抵抗Ｒ１により検出された電流値に基づいて、スイッチ素子Ｑ１に流れる電流を一定に制御するための第１制御信号を制御回路２２において生成し、スイッチ素子駆動回路３及び断線検知回路４ａに出力する。
【００３７】
断線検知回路４ａは、電流検出抵抗Ｒ１により検出された電流と定電流回路２により生成された第１制御信号とに基づいて、スイッチ素子Ｑ１がオン状態からオフ状態に切り換わるタイミングから所定時間経過後にスイッチ素子Ｑ１に所定値以上の電流が流れていると判断した場合に、スイッチ素子Ｑ１をオフ状態に維持するための第２制御信号を生成する。
【００３８】
スイッチ素子駆動回路３は、定電流回路２により生成された第１制御信号に基づいてスイッチ素子Ｑ１のゲートに電圧を印加し、スイッチ素子Ｑ１を駆動するとともに、断線検知回路４ａにより生成された第２制御信号に基づいて断線時に第１制御信号に優先してスイッチ素子Ｑ１をオフ状態に維持する。
【００３９】
断線検知回路４ａについて詳述すると、断線検知回路４ａは、ディレイ回路４１とコンパレータＣ１とＮＯＲ回路４３とＳＲラッチ回路４４とからなる。ディレイ回路４１は、定電流回路２により生成された第１制御信号に所定の遅延Ｔｘを与えて出力する。コンパレータＣ１は、電流検出抵抗Ｒ１に発生した電圧と所定の基準電圧Ｖｘとを比較して比較結果を出力する。
【００４０】
ＮＯＲ回路４３は、ディレイ回路４１の出力とコンパレータＣ１の出力とがいずれもローレベルである場合にのみハイレベルの信号をＳＲラッチ回路４４のＳ端子に出力し、その他の場合にはローレベルの信号を出力する。
【００４１】
ＳＲラッチ回路４４は、本発明のラッチ回路に対応し、ＮＯＲ回路４３によりハイレベルの信号が出力された場合に、ハイレベルの第２制御信号をスイッチ素子駆動回路３に出力する。スイッチ素子駆動回路３は、ハイレベルの第２制御信号が入力されると、第１制御信号の状態にかかわらず、スイッチ素子Ｑ１をオフ状態に維持する。
【００４２】
すなわち、ＳＲラッチ回路４４は、ディレイ回路４１の出力とコンパレータＣ１の出力とに基づいて、断線が発生していると判断した場合にラッチ信号を生成して第２制御信号として出力する。断線の発生の有無は、ＮＯＲ回路４３により出力された信号に基づいて判断される。ＮＯＲ回路４３によりハイレベルの信号が出力された場合には、スイッチ素子Ｑ１がオフ状態であるにもかかわらず所定のドレイン電流がスイッチ素子Ｑ１に流れていることを意味するため、ＳＲラッチ回路４４は、断線（ＬＥＤ１０や回生ダイオードＤ１の素子破壊等も含む）が生じていると判断し、ラッチ信号を生成して第２制御信号として出力する。
【００４３】
次に、上述のように構成された本実施の形態の作用を説明する。図２は、本実施例のＬＥＤ駆動回路の動作を示す各部の波形図である。まず、スイッチ素子Ｑ１は、図２の時刻ｔ０において所定のゲート電圧がスイッチ素子駆動回路３から印加されることによりオンする。その際に、オン電流（負荷電流）は、電源からリアクトルＬ１、スイッチ素子Ｑ１、電流検出抵抗Ｒ１、グランドの順で流れ、リアクトルＬ１に逆起電力の電力エネルギーを蓄積する。
【００４４】
図２の時刻ｔ０からｔ１までの間において、オン電流（Ｑ１電流、負荷電流）は、リアクトルＬ１の定数に応じて所定の傾き（ｄｉ＝Ｌ１＊ｄＶ／ｄｔ）を持って増加する。このオン電流が電流検出抵抗Ｒ１に流れているため、電流検出抵抗Ｒ１に発生する電圧（Ｒ１部発生電圧）も同様に増加する。
【００４５】
時刻ｔ１において、電流検出抵抗Ｒ１に発生する電圧（Ｒ１部発生電圧）が基準電圧Ｖｒｅｆを超えると、コンパレータ２１の出力が反転するので、制御回路２２は、スイッチ素子Ｑ１をオフするための第１制御信号を出力する。この第１制御信号は、具体的には図２に示す「定電流回路出力電圧」であり、時刻ｔ１においてスイッチ素子Ｑ１をオフするためにローレベルとなる。
【００４６】
スイッチ素子駆動回路３は、定電流回路２により生成された第１制御信号に基づいてスイッチ素子Ｑ１を駆動する。したがって、スイッチ素子駆動回路３は、制御回路２２による第１制御信号（定電流回路出力電圧）に基づいてスイッチ素子Ｑ１のゲート電圧を下げ、スイッチ素子Ｑ１をオフさせる。
【００４７】
これにより、リアクトルＬ１に蓄えられた逆起電力の蓄積エネルギーは、リアクトルＬ１、ＬＥＤ１０、及びダイオードＤ１で形成されたループを回生電流として流れて消費される。したがって、電流検出抵抗Ｒ１に電流は流れず、電流検出抵抗Ｒ１の両端の電圧（Ｒ１部発生電圧）は、ゼロとなる。
【００４８】
ディレイ回路４１は、第１制御信号に所定の遅延Ｔｘを与えて出力するので、図２の「ディレイ回路出力電圧」に示すように、第１制御信号（定電流回路出力電圧）がローレベルになった時点ｔ１から所定時間Ｔｘ経過後の時刻ｔ２においてローレベルになる。本実施例において、ディレイ回路４１は、制御回路２２の出力側に接続され、直接第１制御信号を受ける構成になっているが、必ずしもこの構成にかぎらず、スイッチ素子駆動回路３の出力側に接続される構成でもよい。この場合には、ディレイ回路４１は、スイッチ素子駆動回路３の出力に基づいて、間接的に第１制御信号を受け、所定の遅延Ｔｘを与えて出力することになり、制御回路２２に接続された場合と同一の動作となる。
【００４９】
なお、時刻ｔ２からｔ３までの間において、ディレイ回路４１の出力である「ディレイ回路出力電圧」はローレベルであるが、コンパレータＣ１の出力（Ｃ１出力電圧）はハイレベルであるため、ＮＯＲ回路４３は、ローレベルの出力を維持する。
【００５０】
その後、時刻ｔ１から所定時間経過後の時刻ｔ３において、制御回路２２は、スイッチ素子Ｑ１をオンするためのハイレベルの第１制御信号を出力する。スイッチ素子駆動回路３は、制御回路２２による第１制御信号に基づいてスイッチ素子Ｑ１のゲート電圧を上げ、スイッチ素子Ｑ１をオンさせる。
【００５１】
時刻ｔ３からｔ４までの間の動作は、上述した時刻ｔ０からｔ１までの間における動作と同様であるため、重複した説明を省略する。ただし、時刻ｔ３からｔ４までの間において断線が発生したとする。この「断線」は、回生経路となるＬＥＤ１０又は回生ダイオードＤ１が接続されている部分の配線が外れたり、ＬＥＤ１０又は回生ダイオードＤ１自体が破壊されて断線状態に至っている場合を含むものであり、図１に示す「断線発生箇所」において何らかの不具合により、回生経路が物理的に絶たれている状態をいうものとする。
【００５２】
時刻ｔ４において、電流検出抵抗Ｒ１に発生する電圧（Ｒ１部発生電圧）が基準電圧Ｖｒｅｆを超えると、コンパレータ２１の出力が反転するので、制御回路２２は、スイッチ素子Ｑ１をオフするための第１制御信号を出力する。スイッチ素子駆動回路３は、制御回路２２による出力信号に基づいてスイッチ素子Ｑ１のゲート電圧を下げ、スイッチ素子Ｑ１をオフさせる。
【００５３】
しかしながら、断線が生じているため、リアクトルＬ１に蓄えられた逆起電力の蓄積エネルギーは、ＬＥＤ１０側に回生電流として流れることができない。したがって、リアクトルＬ１に蓄えられた逆起電力のエネルギーは、オフ状態のスイッチ素子Ｑ１をブレイクダウンさせて電流を流す。すなわち、スイッチ素子Ｑ１が持つ固有の耐圧でブレイクダウンし、その固有の電圧を維持したままドレイン電流（リアクトル電流）は流れ続ける。この電流は、電流検出抵抗Ｒ１にも流れるため、電流検出抵抗Ｒ１に正電位の電位差を生じさせる。したがって、抵抗Ｒ１に発生する電圧が基準電圧Ｖｘよりも高い間は、コンパレータＣ１は、ローレベルの出力を維持する。
【００５４】
ディレイ回路４１の出力電圧は、第１制御信号（定電流回路出力電圧）がローレベルになった時点ｔ４から所定時間Ｔｘ経過後の時刻ｔ５においてローレベルになる。したがって、時刻ｔ５において、ディレイ回路４１の出力である「ディレイ回路出力電圧」がローレベルであり、コンパレータＣ１の出力（Ｃ１出力電圧）もローレベルであるため、ＮＯＲ回路４３は、ハイレベルのパルス信号を出力する。
【００５５】
ＳＲラッチ回路４４は、ＮＯＲ回路４３によりハイレベルの信号が出力されたため、断線が発生したと判断し、ハイレベルのラッチ信号を第２制御信号としてスイッチ素子駆動回路３に出力する。スイッチ素子駆動回路３は、断線検知回路４ａにより生成された第２制御信号に基づいて断線時に第１制御信号に優先してスイッチ素子Ｑ１をオフ状態に維持する。すなわち、スイッチ素子駆動回路３は、ハイレベルの第２制御信号が入力されると、第１制御信号の状態にかかわらず、スイッチ素子Ｑ１をオフ状態に維持する。
【００５６】
図３は、本実施例のＬＥＤ駆動回路の断線検知回路４ａによる断線検知領域を示す図である。図３中のＶｇは、スイッチ素子Ｑ１のゲートに印加される電圧を示すものであり、図２中の「Ｑ１ゲート電圧」と同じである。このＶｇがローレベルになるタイミングは、第１制御信号（図２の定電流回路出力電圧）がローレベルになるタイミングと同じである。
【００５７】
図３中のＶｒｓは、電流検出抵抗Ｒ１の両端に発生した電圧であり、図２中の「Ｒ１部発生電圧」と同じである。また、図３中の「断線検知信号」は、ＮＯＲ回路４３の出力を示す信号であり、図２中の「ＮＯＲ回路出力電圧」と同じである。
【００５８】
図１乃至図３に示すように、断線検知回路４ａは、定電流回路２により生成された第１制御信号がオフになるタイミングからブランク時間Ｔｘが経過した後であって、且つ電流検出抵抗Ｒ１に発生する電圧Ｖｒｓが基準電圧Ｖｘよりも高い場合に断線を検知する。ＮＯＲ回路４３は、上述した条件を満たす場合に、断線を検知したとして、断線検知信号をＳＲラッチ回路４４に出力する。
【００５９】
断線検知条件となるディレイ時間Ｔｘは、ディレイ回路４１によりゼロ以上の値で調節が可能である。ゼロに近い値に設定するほど検知レベルが高いといえるが、チャタリングの発生が予想される場合には、チャタリングの影響が出ない程度にディレイ時間Ｔｘの設定を行う必要がある。仮に、ディレイ時間Ｔｘの長さをゼロに設定する場合には、ディレイ回路４１は不要である。
【００６０】
また、断線検知条件となる基準電圧Ｖｘは、コンパレータＣ１の＋側端子に入力する電圧によりゼロ以上の値で調節が可能である。ゼロに近い値に設定するほど検知レベルが高いといえるが、ノイズの発生が予想される場合には、ノイズの影響が出ない程度に基準電圧Ｖｘの設定を行う必要がある。
【００６１】
図２の時刻ｔ５においてＳＲラッチ回路４４によりハイレベルのラッチ信号が第２制御信号として出力されると、上述したように、スイッチ素子駆動回路３は、第１制御信号の状態にかかわらず、スイッチ素子Ｑ１をオフ状態に維持する。したがって、図２の時刻ｔ６において電流検出抵抗Ｒ１に発生する電圧が基準電圧Ｖｘを下回ってＮＯＲ回路４３の出力がローレベルになったとしても、ＳＲラッチ回路４４の出力はハイレベルのままであり、スイッチ素子Ｑ１はオフ状態を維持する。
【００６２】
したがって、従来のＬＥＤ駆動回路であれば、断線状態にもかかわらずにスイッチ素子Ｑ１のオン／オフが繰り返され、スイッチ素子Ｑ１のオフ時にブレイクダウン動作でリアクトルＬ１の蓄積エネルギーがスイッチ素子Ｑ１に消費され、この動作が繰り返されることによりスイッチ素子Ｑ１を破損に至らせていたところ、本発明のＬＥＤ駆動回路は、断線後はスイッチ素子Ｑ１をオフ状態に維持し、上述した破壊モードを回避することができる。
【００６３】
上述のとおり、本発明の実施例１の形態に係るＬＥＤ駆動回路によれば、ＬＥＤ１０等の素子破壊や断線等が生じた場合においても、スイッチ素子Ｑ１の破壊を回避することができる。上述したように、断線検知後は、スイッチ素子Ｑ１がオフ状態に維持されるため、スイッチ素子Ｑ１の発熱が増加して破壊耐量が低下するといった事態を回避することができる。
【００６４】
すなわち、本発明のＬＥＤ駆動回路は、ＰＷＭ定電流制御を実現するための電流検出抵抗Ｒ１に発生する電位差を検知し、瞬時にスイッチ素子Ｑ１をラッチオフすることで、スイッチ素子Ｑ１の耐量が印加エネルギーを下回る前にスイッチ素子Ｑ１の破壊を回避することができる。
【００６５】
また、断線検知回路４ａ内にディレイ回路４１やコンパレータＣ１を備えることにより、断線検知領域を決定するためのブランク時間Ｔｘ及び基準電圧Ｖｘを調整することができるので、本実施例のＬＥＤ駆動回路は、チャタリングやノイズの影響を受けることなく正確に断線を検知することができる。
【００６６】
なお、図４は、本実施例のＬＥＤ駆動回路の別の構成による動作を説明する図である。また、図５は、本実施例のＬＥＤ駆動回路の別の構成による断線不発生時の各部の波形を示す図である。ただし、図４において、定電流回路２、スイッチ素子駆動回路３、及び断線検知回路４ａの記載は省略している。図１に示すＬＥＤ駆動回路と異なる点は、降圧コンバーター方式であり、ＬＥＤ１０がオン電流の経路内に設けられている点である。したがって、図４に示すＬＥＤ駆動回路は、オン電流とオフ電流（回生電流）との両方の電流をＬＥＤ１０に流して駆動する。図４に示すＬＥＤ駆動回路の断線不発生時における動作は、図５に示すように、図１５で説明した従来のＬＥＤ駆動回路と同じであるため説明を省略する。
【００６７】
図６は、本実施例のＬＥＤ駆動回路の別の構成による断線発生時の動作を説明する図である。また、図７は、本実施例のＬＥＤ駆動回路の別の構成による断線発生時の各部の波形を示す図である。ただし、図７の波形は、断線検知回路４ａが無い場合の動作を説明するものであるため、図１７と同じである。断線検知回路４ａを備えている場合には、本実施例のＬＥＤ駆動回路は、断線後はスイッチ素子Ｑ１をオフ状態に維持するため、図７における時刻ｔ３以後にスイッチ素子Ｑ１をオンさせることはない。
【００６８】
図４，６に示すような構成の場合に問題となるのは、オン電流が流れずに回生電流のみが流れる場所における断線（例えば回生ダイオードＤ１の破壊等）であるので、断線検知回路４ａは、そのような断線を検知した場合にスイッチ素子Ｑ１をオフ状態に維持するための第２制御信号を生成する。一方、ＬＥＤ１０が破壊した場合には、そもそもオン電流も流れなくなるため、リアクトルＬ１にエネルギーが蓄積されることもなく、スイッチ素子Ｑ１が破壊されるという問題は生じない。
【実施例２】
【００６９】
図８は、本発明の実施例２のＬＥＤ駆動回路の構成を示す回路図である。実施例１の図１に示すＬＥＤ駆動回路と異なる点は、断線検知回路４ｂ内にカウンタ回路４５が新たに設けられている点である。
【００７０】
カウンタ回路４５は、ディレイ回路４１の出力とコンパレータＣ１の出力とに基づいて、スイッチ素子Ｑ１がオン状態からオフ状態に切り換わるタイミングから所定時間経過後にスイッチ素子Ｑ１に所定値以上の電流が流れている状態が発生した回数を計数する。本実施例において、カウンタ回路４５は、ハイレベルの信号をＮ回受けた場合に１パルスの信号を出力するものとする。
【００７１】
また、ＳＲラッチ回路４４は、カウンタ回路４５により計数された回数が所定値以上に達した場合に断線が発生していると判断してラッチ信号を生成し、第２制御信号として出力する。具体的には、ＳＲラッチ回路４４は、カウンタ回路４５からパルス信号を受信した場合に、ラッチ信号を出力する。
【００７２】
その他の構成は実施例１の図１に示すＬＥＤ駆動回路と同様であり、重複した説明を省略する。
【００７３】
次に、上述のように構成された本実施の形態の作用を説明する。本実施例のＬＥＤ駆動回路の動作は、カウンタ回路４５以外の部分において実施例１のＬＥＤ駆動回路とほぼ同様である。
【００７４】
図９は、本実施例のＬＥＤ駆動回路の動作を示す各部の波形図である。まず、スイッチ素子Ｑ１は、図９の時刻ｔ０において所定のゲート電圧がスイッチ素子駆動回路３から印加されることによりオンする。その際に、オン電流（負荷電流）は、電源からリアクトルＬ１、スイッチ素子Ｑ１、電流検出抵抗Ｒ１、グランドの順で流れ、リアクトルＬ１に逆起電力の電力エネルギーを蓄積する。
【００７５】
図９の時刻ｔ０からｔ１までの間において、オン電流（Ｑ１電流、負荷電流）は、リアクトルＬ１の定数に応じて所定の傾きを持って増加する。このオン電流が電流検出抵抗Ｒ１に流れているため、電流検出抵抗Ｒ１に発生する電圧（Ｒ１部発生電圧）も同様に増加する。
【００７６】
時刻ｔ１において、電流検出抵抗Ｒ１に発生する電圧（Ｒ１部発生電圧）が基準電圧Ｖｒｅｆを超えると、コンパレータ２１の出力が反転するので、制御回路２２は、スイッチ素子Ｑ１をオフするための第１制御信号を出力する。この第１制御信号は、具体的には図９に示す「定電流回路出力電圧」であり、時刻ｔ１においてスイッチ素子Ｑ１をオフするためにローレベルとなる。
【００７７】
スイッチ素子駆動回路３は、定電流回路２により生成された第１制御信号に基づいてスイッチ素子Ｑ１を駆動する。したがって、スイッチ素子駆動回路３は、制御回路２２による第１制御信号（定電流回路出力電圧）に基づいてスイッチ素子Ｑ１のゲート電圧を下げ、スイッチ素子Ｑ１をオフさせる。
【００７８】
これにより、リアクトルＬ１に蓄えられた逆起電力の蓄積エネルギーは、リアクトルＬ１、ＬＥＤ１０、及びダイオードＤ１で形成されたループを回生電流として流れて消費される。したがって、電流検出抵抗Ｒ１に電流は流れず、電流検出抵抗Ｒ１の両端の電圧（Ｒ１部発生電圧）は、ゼロとなる。
【００７９】
ディレイ回路４１は、第１制御信号に所定の遅延Ｔｘを与えて出力するので、図９の「ディレイ回路出力電圧」に示すように、第１制御信号（定電流回路出力電圧）がローレベルになった時点ｔ１から所定時間Ｔｘ経過後の時刻ｔ２においてローレベルになる。
【００８０】
なお、時刻ｔ２からｔ３までの間において、ディレイ回路４１の出力である「ディレイ回路出力電圧」はローレベルであるが、コンパレータＣ１の出力（Ｃ１出力電圧）はハイレベルであるため、ＮＯＲ回路４３は、ローレベルの出力を維持する。
【００８１】
その後、時刻ｔ１から所定時間経過後の時刻ｔ３において、制御回路２２は、スイッチ素子Ｑ１をオンするためのハイレベルの第１制御信号を出力する。スイッチ素子駆動回路３は、制御回路２２による第１制御信号に基づいてスイッチ素子Ｑ１のゲート電圧を上げ、スイッチ素子Ｑ１をオンさせる。
【００８２】
時刻ｔ３からｔ４までの間の動作は、上述した時刻ｔ０からｔ１までの間における動作と同様であるため、重複した説明を省略する。ただし、時刻ｔ３からｔ４までの間において断線が発生したとする。
【００８３】
時刻ｔ４において、電流検出抵抗Ｒ１に発生する電圧（Ｒ１部発生電圧）が基準電圧Ｖｒｅｆを超えると、コンパレータ２１の出力が反転するので、制御回路２２は、スイッチ素子Ｑ１をオフするための第１制御信号を出力する。スイッチ素子駆動回路３は、制御回路２２による出力信号に基づいてスイッチ素子Ｑ１のゲート電圧を下げ、スイッチ素子Ｑ１をオフさせる。
【００８４】
しかしながら、断線が生じているため、リアクトルＬ１に蓄えられた逆起電力の蓄積エネルギーは、ＬＥＤ１０側に回生電流として流れることができない。したがって、リアクトルＬ１に蓄えられた逆起電力のエネルギーは、オフ状態のスイッチ素子Ｑ１をブレイクダウンさせて電流を流す。すなわち、スイッチ素子Ｑ１が持つ固有の耐圧でブレイクダウンし、その固有の電圧を維持したままドレイン電流（リアクトル電流）は流れ続ける。この電流は、電流検出抵抗Ｒ１にも流れるため、電流検出抵抗Ｒ１に正電位の電位差を生じさせる。したがって、抵抗Ｒ１に発生する電圧が基準電圧Ｖｘよりも高い間は、コンパレータＣ１は、ローレベルの出力を維持する。
【００８５】
ディレイ回路４１の出力電圧は、第１制御信号（定電流回路出力電圧）がローレベルになった時点ｔ４から所定時間Ｔｘ経過後の時刻ｔ５においてローレベルになる。したがって、時刻ｔ５において、ディレイ回路４１の出力である「ディレイ回路出力電圧」がローレベルとなり、コンパレータＣ１の出力（Ｃ１出力電圧）もローレベルであるため、ＮＯＲ回路４３は、ハイレベルのパルス信号を出力する。
【００８６】
カウンタ回路４５は、ＮＯＲ回路４３によるパルス信号の数を計数する。これにより、カウンタ回路４５は、スイッチ素子Ｑ１がオン状態からオフ状態に切り換わるタイミングから所定時間Ｔｘ経過後にスイッチ素子Ｑ１に所定値以上の電流が流れている状態が発生した回数を計数することができる。時刻ｔ５において、１回目のパルス信号を受けたため、カウンタ回路４５は、「１」として計数する。
【００８７】
その後、時刻ｔ７において、制御回路２２は、スイッチ素子Ｑ１をオンするための信号を出力する。スイッチ素子駆動回路３は、制御回路２２による出力信号に基づいてスイッチ素子Ｑ１のゲート電圧を上げ、スイッチ素子Ｑ１をオンさせる。
【００８８】
リアクトルＬ１に蓄積されたエネルギーは消費されてしまったため、リアクトルＬ１、スイッチ素子Ｑ１、及び電流検出抵抗Ｒ１を流れるオン電流は、ゼロから徐々に上昇する。これに伴い、電流検出抵抗Ｒ１の両端に生じる電圧（Ｒ１部発生電圧）もゼロから徐々に上昇する。
【００８９】
時刻ｔ８において、電流検出抵抗Ｒ１に発生する電圧（Ｒ１部発生電圧）が基準電圧Ｖｒｅｆを超えると、スイッチ素子Ｑ１は再びオフされる。時刻ｔ４の場合と同様に、リアクトルＬ１に蓄えられた逆起電力のエネルギーは、オフ状態のスイッチ素子Ｑ１をブレイクダウンさせて電流を流す。抵抗Ｒ１に発生する電圧が基準電圧Ｖｘよりも高い間（時刻ｔ１０まで）は、コンパレータＣ１は、ローレベルの出力を維持する。
【００９０】
ディレイ回路４１の出力電圧は、第１制御信号（定電流回路出力電圧）がローレベルになった時点ｔ８から所定時間Ｔｘ経過後の時刻ｔ９においてローレベルになる。したがって、時刻ｔ９において、ディレイ回路４１の出力である「ディレイ回路出力電圧」がローレベルとなり、コンパレータＣ１の出力（Ｃ１出力電圧）もローレベルであるため、ＮＯＲ回路４３は、ハイレベルのパルス信号を出力する。
【００９１】
カウンタ回路４５は、ＮＯＲ回路４３によるパルス信号の数を計数する。時刻ｔ９において、２回目のパルス信号を受けたため、カウンタ回路４５は、「２」として計数する。
【００９２】
これを繰り返し、時刻ｔ１３において、Ｎ回目のパルス信号を受けたときに、カウンタ回路４５は、パルス信号をＳＲラッチ回路４４に出力する。
【００９３】
ＳＲラッチ回路４４は、カウンタ回路４５によりハイレベルの信号が出力されたため、断線が発生したと判断し、ハイレベルのラッチ信号を第２制御信号としてスイッチ素子駆動回路３に出力する。スイッチ素子駆動回路３は、断線検知回路４ａにより生成された第２制御信号に基づいて断線時に第１制御信号に優先してスイッチ素子Ｑ１をオフ状態に維持する。
【００９４】
その他の作用は実施例１の図１に示すＬＥＤ駆動回路と同様であり、重複した説明を省略する。
【００９５】
上述のとおり、本発明の実施例２の形態に係るＬＥＤ駆動回路によれば、実施例１の効果に加え、スイッチ素子Ｑ１がオン状態からオフ状態に切り換わるタイミングから所定時間Ｔｘ経過後にスイッチ素子Ｑ１に所定値以上のドレイン電流が流れている状態が所定回数以上発生した場合にのみ、断線が発生したと判断してスイッチ素子Ｑ１をオフ状態に維持するので、断線検知の信頼性を増すことができ、安定した動作を行うことができる。
【００９６】
図１０は、ステップアップコンバータによるＬＥＤ駆動回路の構成を示す回路図である。実施例１，２で説明した本発明のＬＥＤ駆動回路は、図１０に示すようなステップアップコンバータにも有効である。すなわち、定電流回路２、スイッチ素子駆動回路３、及び断線検知回路４ａあるいは４ｂを図１０に示すステップアップコンバータによるＬＥＤ駆動回路に適用することにより、整流ダイオードＤ１ａやＬＥＤ１０ａ〜１０ｅ等が断線を生じてスイッチ素子Ｑ１にリアクトルＬ１の蓄積エネルギーが消費されても、断線を検知してスイッチ素子Ｑ１のスイッチング動作を停止させ、スイッチ素子Ｑ１の破壊を回避することができる。
【実施例３】
【００９７】
図１１は、本発明の実施例３のＬＥＤ駆動回路の構成を示す回路図である。実施例２の図８に示すＬＥＤ駆動回路と異なる点は、断線検知回路４ｃ内においてディレイ回路４１が存在しない点と、カウンタ回路４５の代わりにタイマ回路４６が設けられている点である。
【００９８】
コンパレータＣ１は、電流検出抵抗Ｒ１に発生した電圧と所定の基準電圧Ｖｘとを比較して比較結果を出力する。
【００９９】
ＮＯＲ回路４３は、定電流回路２により生成された第１制御信号とコンパレータＣ１の出力とがいずれもローレベルである場合にのみハイレベルの信号をタイマ回路４６に出力し、その他の場合にはローレベルの信号を出力する。
【０１００】
タイマ回路４６は、ＮＯＲ回路４３により出力された信号が所定時間Ｔａ以上継続してハイレベルを維持した場合に、ハイレベルの断線検知信号を生成して出力する。ＮＯＲ回路４３によりハイレベルの信号が出力されている状態は、上述したようにスイッチ素子Ｑ１がオフ状態であるにもかかわらず所定のドレイン電流がスイッチ素子Ｑ１に流れていることを意味する。すなわち、タイマ回路４６は、定電流回路２により生成された第１制御信号とコンパレータＣ１の比較結果の出力とに基づいて、断線が発生していると考えられる状態が所定時間Ｔａ以上継続した場合に断線検知信号を出力する。
【０１０１】
ＳＲラッチ回路４４は、本発明のラッチ回路に対応し、タイマ回路４６により出力された断線検知信号が入力された場合にラッチ信号を生成して第２制御信号として出力する。具体的には、ＳＲラッチ回路４４は、タイマ回路４６からパルス信号を受信した場合に、ラッチ信号を出力する。
【０１０２】
その他の構成は実施例２の図８に示すＬＥＤ駆動回路と同様であり、重複した説明を省略する。
【０１０３】
次に、上述のように構成された本実施の形態の作用を説明する。本実施例のＬＥＤ駆動回路の動作は、タイマ回路４６以外の部分において実施例１のＬＥＤ駆動回路とほぼ同様である。図１２は、本実施例のＬＥＤ駆動回路の動作を示す各部の波形図である。まず、スイッチ素子Ｑ１は、図１２の時刻ｔ０において所定のゲート電圧がスイッチ素子駆動回路３から印加されることによりオンする。その際に、オン電流（負荷電流）は、電源からリアクトルＬ１、スイッチ素子Ｑ１、電流検出抵抗Ｒ１、グランドの順で流れ、リアクトルＬ１に逆起電力の電力エネルギーを蓄積する。
【０１０４】
図１２の時刻ｔ０からｔ１までの間において、オン電流（Ｑ１電流、負荷電流）は、リアクトルＬ１の定数に応じて所定の傾きを持って増加する。このオン電流が電流検出抵抗Ｒ１に流れているため、電流検出抵抗Ｒ１に発生する電圧（Ｒ１部発生電圧）も同様に増加する。
【０１０５】
時刻ｔ１において、電流検出抵抗Ｒ１に発生する電圧（Ｒ１部発生電圧）が基準電圧Ｖｒｅｆを超えると、コンパレータ２１の出力が反転するので、制御回路２２は、スイッチ素子Ｑ１をオフするための第１制御信号を出力する。この第１制御信号は、具体的には図１２に示す「定電流回路出力電圧」であり、時刻ｔ１においてスイッチ素子Ｑ１をオフするためにローレベルとなる。
【０１０６】
スイッチ素子駆動回路３は、定電流回路２により生成された第１制御信号に基づいてスイッチ素子Ｑ１を駆動する。したがって、スイッチ素子駆動回路３は、制御回路２２による第１制御信号（定電流回路出力電圧）に基づいてスイッチ素子Ｑ１のゲート電圧を下げ、スイッチ素子Ｑ１をオフさせる。
【０１０７】
これにより、リアクトルＬ１に蓄えられた逆起電力の蓄積エネルギーは、リアクトルＬ１、ＬＥＤ１０、及びダイオードＤ１で形成されたループを回生電流として流れて消費される。したがって、電流検出抵抗Ｒ１に電流は流れず、電流検出抵抗Ｒ１の両端の電圧（Ｒ１部発生電圧）は、ゼロとなる。
【０１０８】
なお、時刻ｔ１からｔ２までの間において、第１制御信号（定電流回路出力電圧）はローレベルであるが、コンパレータＣ１の出力（Ｃ１出力電圧）はハイレベルであるため、ＮＯＲ回路４３は、ローレベルの出力を維持する。
【０１０９】
その後、時刻ｔ１から所定時間経過後の時刻ｔ２において、制御回路２２は、スイッチ素子Ｑ１をオンするためのハイレベルの第１制御信号を出力する。スイッチ素子駆動回路３は、制御回路２２による第１制御信号に基づいてスイッチ素子Ｑ１のゲート電圧を上げ、スイッチ素子Ｑ１をオンさせる。
【０１１０】
時刻ｔ２からｔ３までの間の動作は、上述した時刻ｔ０からｔ１までの間における動作と同様であるため、重複した説明を省略する。ただし、時刻ｔ２からｔ３までの間において断線が発生したとする。
【０１１１】
時刻ｔ３において、電流検出抵抗Ｒ１に発生する電圧（Ｒ１部発生電圧）が基準電圧Ｖｒｅｆを超えると、コンパレータ２１の出力が反転するので、制御回路２２は、スイッチ素子Ｑ１をオフするための第１制御信号を出力する。スイッチ素子駆動回路３は、制御回路２２による出力信号に基づいてスイッチ素子Ｑ１のゲート電圧を下げ、スイッチ素子Ｑ１をオフさせる。
【０１１２】
しかしながら、断線が生じているため、リアクトルＬ１に蓄えられた逆起電力の蓄積エネルギーは、ＬＥＤ１０側に回生電流として流れることができない。したがって、リアクトルＬ１に蓄えられた逆起電力のエネルギーは、オフ状態のスイッチ素子Ｑ１をブレイクダウンさせて電流を流す。すなわち、スイッチ素子Ｑ１が持つ固有の耐圧でブレイクダウンし、その固有の電圧を維持したままドレイン電流（リアクトル電流）は流れ続ける。この電流は、電流検出抵抗Ｒ１にも流れるため、電流検出抵抗Ｒ１に正電位の電位差を生じさせる。したがって、抵抗Ｒ１に発生する電圧が基準電圧Ｖｘよりも高い間は、コンパレータＣ１は、ローレベルの出力を維持する。
【０１１３】
第１制御信号（定電流回路出力電圧）は、時刻ｔ３においてローレベルになる。したがって、時刻ｔ３において第１制御信号がローレベルであり、コンパレータＣ１の出力（Ｃ１出力電圧）もローレベルであるため、ＮＯＲ回路４３は、ハイレベルの信号を出力する。
【０１１４】
タイマ回路４６は、ＮＯＲ回路４３により出力された信号が所定時間Ｔａ以上継続してハイレベルを維持した場合に、ハイレベルの断線検知信号を生成して出力する。したがって、タイマ回路４６は、ＮＯＲ回路４３によりハイレベルの信号が出力された時刻ｔ３から時間の計測を開始するとともに、ＮＯＲ回路４３の出力信号を監視する。その後、ＮＯＲ回路４３の出力信号がハイレベルを維持したまま所定時間Ｔａが経過したため、時刻ｔ４においてタイマ回路４６は、断線が発生していると考えられる状態が所定時間Ｔａ以上継続したと判断し、断線検断線検知信号をＳＲラッチ回路４４に出力する。
【０１１５】
ＳＲラッチ回路４４は、タイマ回路４６によりハイレベルの断線検知信号が出力されたため、ハイレベルのラッチ信号を第２制御信号としてスイッチ素子駆動回路３に出力する。スイッチ素子駆動回路３は、断線検知回路４ｃにより生成された第２制御信号に基づいて断線時に第１制御信号に優先してスイッチ素子Ｑ１をオフ状態に維持する。
【０１１６】
その他の作用は実施例１の図１に示すＬＥＤ駆動回路と同様であり、重複した説明を省略する。
【０１１７】
上述のとおり、本発明の実施例３の形態に係るＬＥＤ駆動回路によれば、タイマ回路４６を備えることにより、ＮＯＲ回路４３の出力信号が所定時間（Ｔａ）ハイレベルを維持した場合にのみＬＥＤ１０等の素子破壊や断線等が生じたと判断するので、実施例１で説明したＬＥＤ駆動回路のようにディレイ回路４１を備えていなくてもチャタリングの影響を受けることなく正確に断線を検知することができ、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明に係るＬＥＤ駆動回路は、ＬＥＤ照明等に使用されるＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動回路に利用可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
１，１ａ，１ｂ  ドライバＩＣ
２      定電流回路
３      スイッチ素子駆動回路
４ａ，４ｂ，４ｃ  断線検知回路
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ  ＬＥＤ
２１    コンパレータ
２２    制御回路
４１    ディレイ回路
４３    ＮＯＲ回路
４４    ＳＲラッチ回路
４５    カウンタ回路
４６    タイマ回路
Ｑ１    スイッチ素子
Ｄ１，Ｄ１ａ  回生ダイオード
Ｃ１    コンパレータ
Ｌ１    リアクトル
Ｒ１    電流検出抵抗
【図１】
2011040673.tif 000003
【図２】
2011040673.tif 000004
【図３】
2011040673.tif 000005
【図４】
2011040673.tif 000006
【図５】
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【図６】
2011040673.tif 000008
【図７】
2011040673.tif 000009
【図８】
2011040673.tif 000010
【図９】
2011040673.tif 000011
【図１０】
2011040673.tif 000012
【図１１】
2011040673.tif 000013
【図１２】
2011040673.tif 000014
【図１３】
2011040673.tif 000015
【図１４】
2011040673.tif 000016
【図１５】
2011040673.tif 000017
【図１６】
2011040673.tif 000018
【図１７】
2011040673.tif 000019