(57)【要約】【課題】小電流から大電流まで通電電流の電流レンジの調整が可能であり、且つ通電電流の微調整が可能なＬＥＤ駆動回路を提供する。【解決手段】多数のＬＥＤを直列接続したＬＥＤ直列接続回路１２と、その通電電流を制御する第１スイッチング素子１３と、第１スイッチング素子と接地端子との間に接続された、複数の並列に接続した抵抗器と、該抵抗器に直列に接続した第２スイッチング素子とからなる抵抗器群１５と、第２スイッチング素子のそれぞれのオン・オフを設定する設定回路１６，１７とを備える。そして、ＬＥＤ直列接続回路の通電電流を制御する第１スイッチング素子１３の制御端子に、バッファアンプ１９の出力を、該バッファアンプの入力にマルチプレクサ２０の出力を接続する。マルチプレクサ２０の一方の入力端子２０ａにＤ／Ａ変換器２１の出力を、マルチプレクサ２０の他方の入力端子２０ｂに接地電圧、又は負電圧などをそれぞれ接続する。【選択図】図１
2008192730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のＬＥＤを直列接続したＬＥＤ直列接続回路と、
前記ＬＥＤ直列接続回路に直列に接続され、その通電電流を制御する第１スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子と接地端子との間に接続された、複数の並列に接続した抵抗器と、該抵抗器に直列に接続した第２スイッチング素子とからなる抵抗器群と、
前記第２スイッチング素子のそれぞれのオン・オフを設定する設定回路と、を備えたことを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
【請求項２】
前記通電電流を制御する第１スイッチング素子の制御端子に、
バッファアンプの出力を、
該バッファアンプの入力にマルチプレクサの出力を接続したことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項３】
前記マルチプレクサの一方の入力端子にＤ／Ａ変換器の出力を、
前記マルチプレクサの他方の入力端子に接地電圧を、それぞれ接続した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ＬＥＤ直列接続回路と前記スイッチング素子とを含む回路に接続されたヒューズをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項５】
前記ＬＥＤ直列接続回路に並列に接続したダイオードをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ駆動回路。
【請求項６】
多数のＬＥＤを直列接続したＬＥＤ直列接続回路と、
前記ＬＥＤ直列接続回路に直列に接続され、その通電電流を制御する第１スイッチング素子と、
前記ＬＥＤ直列接続回路と前記スイッチング素子とに直列に接続されたヒューズと、を備えたことを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
【請求項７】
多数のＬＥＤを直列接続したＬＥＤ直列接続回路と、
前記ＬＥＤ直列接続回路に直列に接続され、その通電電流を制御する第１スイッチング素子と、
前記ＬＥＤ直列接続回路に並列に接続したダイオードと、を備えたことを特徴とするＬＥＤ駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数のＬＥＤを直列接続したＬＥＤ直列接続回路の通電電流をオン・オフ制御し、多数のＬＥＤを一括で点灯および消灯するＬＥＤ駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、照明装置などにおいては、多数のＬＥＤを平面にマトリクス状に配置したＬＥＤパネルが用いられている。係るＬＥＤパネルにおいては、多数のＬＥＤが直列接続され、その通電電流を駆動回路のスイッチング素子（トランジスタ）を用いてオン・オフ制御することで、多数のＬＥＤの点灯・消灯を一括して制御することが行われている。
【特許文献１】特開平９−２１２１３０号公報
【特許文献２】特開２００３−１００４７２号公報
【特許文献３】特開２００３−１５２２２３号公報
【０００３】
図４は、従来の一般的なＬＥＤ駆動回路の例である。直列に多数（ｎ個）のＬＥＤを接続してＬＥＤ直列接続回路１２を構成し、これに直流電源１１とスイッチング素子（トランジスタ）１３とを直列に接続する。スイッチング素子１３には制御回路１４が制御端子（ベース）に接続され、スイッチング素子１３をオン・オフ制御する制御信号が供給される。スイッチング素子１３にオン信号電圧が供給されると、スイッチング素子１３のコレクタ・エミッタ間はオン状態となり、電源１１から通電電流が流れ、多数のＬＥＤは一括で点灯する。スイッチング素子１３にオフ信号電圧が供給されると、スイッチング素子１３のコレクタ・エミッタ間はオフ状態となり、電源１１からの通電電流が遮断され、多数のＬＥＤは一括で消灯する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のＬＥＤ駆動回路では、スイッチング素子がオン状態となると、電源とＬＥＤ直列接続回路と定電流回路の定数で決まってくる略一定の通電電流が流れる。このため、ＬＥＤパネルの明るさを、例えばほの暗い点灯状態からフル点灯状態まで、その明るさを広範囲に調整することが困難であった。
【０００５】
本発明は上述した事情に基づいてなされたもので、小電流から大電流まで通電電流の電流レンジの調整が可能であり、且つ通電電流の微調整が可能なＬＥＤ駆動回路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】
【０００６】
本発明のＬＥＤ駆動回路は、多数のＬＥＤを直列接続したＬＥＤ直列接続回路と、ＬＥＤ直列接続回路に直列に接続され、その通電電流を制御する第１スイッチング素子と、第１スイッチング素子と接地端子との間に接続された、複数の並列に接続した抵抗器と、該抵抗器に直列に接続した第２スイッチング素子とからなる抵抗器群と、第２スイッチング素子のそれぞれのオン・オフを設定する設定回路と、を備える。そして、ＬＥＤ直列接続回路の通電電流を制御する第１スイッチング素子の制御端子に、バッファアンプの出力を、該バッファアンプの入力にマルチプレクサの出力を接続する。そして、マルチプレクサの一方の入力端子にＤ／Ａ変換器の出力を、マルチプレクサの他方の入力端子に接地電圧をそれぞれ接続する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のＬＥＤ駆動回路では、複数の並列に接続した抵抗器と、該抵抗器に直列に接続した第２スイッチング素子とからなる抵抗器群を備えることで、ＬＥＤ直列接続回路の第１スイッチング素子と接地端子との間の合成抵抗を広範囲に変更することができる。これにより、ＬＥＤ直列接続回路の通電電流を小電流から大電流まで、その電流レンジの広範囲の調整が可能となる。
【０００８】
そして、マルチプレクサの一方の入力端子をＤ／Ａ変換器の出力に接続し、ＬＥＤの点灯時にＤ／Ａ変換器から可変電圧を第１スイッチング素子（トランジスタ）の制御端子（ベース端子）に供給することで、ＬＥＤ直列接続回路の通電電流の微調整が可能となる。また、マルチプレクサの他方の入力端子を接地端子に接続し、ＧＮＤ電圧を第１スイッチング素子（トランジスタ）の制御端子（ベース端子）に供給することで、ＬＥＤ直列接続回路の通電電流を高速で遮断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態のＬＥＤ駆動回路を示す。
【００１０】
このＬＥＤ駆動回路は、直流電源１１と、多数のＬＥＤを直並列接続したＬＥＤ直列接続回路１２と、ＬＥＤ直列接続回路１２の通電電流を制御する第１スイッチング素子（トランジスタ）１３と、トランジスタ１３のエミッタと接地端子（ＧＮＤ）との間に接続され、ＬＥＤ直列接続回路１２の通電電流を検出し、通電電流に対応した電圧を発生する抵抗器群１５とを備える。
【００１１】
ＬＥＤ直列接続回路１２は、ｎ個のＬＥＤを直列接続した回路をｍ列並列接続し、合計ｎ×ｍ個のＬＥＤを直並列接続した２端子回路である。ＬＥＤを直列接続した回路には、それぞれ抵抗器ｒを挿入することが好ましい。これにより、各ＬＥＤを直列接続した回路のＬＥＤ順方向電圧Ｖｆにバラツキが存在しても、各ＬＥＤ直列接続回路にほぼ均等な通電電流を流すことができ、面光源としての明るさの均一性を確保することができる。なお、ＬＥＤを直並列接続せず、ＬＥＤ直列接続回路の一列分のみを一個のトランジスタで駆動するようにしても勿論良い。
【００１２】
上記ＬＥＤ駆動回路によれば、ＬＥＤ直列接続回路１２は、直流電源１１とスイッチング素子（トランジスタ）１３とに直列接続され、トランジスタ１３がオン状態となると各ＬＥＤ直列接続回路にほぼ均等に通電電流が流れ、全ＬＥＤが点灯状態となり、トランジスタ１３がオフ状態となると通電電流が遮断され、全ＬＥＤが消灯状態となる。従って、トランジスタ１３をオン・オフ制御することで、全ＬＥＤを一括して点灯／消灯することができ、またオン時の通電電流の大きさを制御することで、全ＬＥＤを一括して明るさの制御をすることができる。
【００１３】
直流電源１１の電源電圧Ｖccは、一列分のｎ個のＬＥＤの点灯電圧（順方向電圧Ｖf×ｎ個）と、スイッチング素子１３のオン電圧と、抵抗器群１５に形成される電圧との合計電圧となる。
【００１４】
抵抗器群１５は、複数の並列に接続した抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４と、該抵抗器に直列に接続したＦＥＴからなるスイッチング素子ＦＥＴ１，ＦＥＴ２，ＦＥＴ３，ＦＥＴ４とから構成されている。スイッチング素子ＦＥＴ１，ＦＥＴ２，ＦＥＴ３，ＦＥＴ４のゲート端子は、それぞれＦＥＴ切換制御回路１６の出力に接続され、ＦＥＴ切換制御回路１６の入力は、それぞれ電流レンジ設定回路１７に接続されている。従って、電流レンジ設定回路１７でスイッチング素子ＦＥＴ１，ＦＥＴ２，ＦＥＴ３，ＦＥＴ４のそれぞれのオン・オフが設定されると、スイッチング素子ＦＥＴ１，ＦＥＴ２，ＦＥＴ３，ＦＥＴ４のそれぞれのゲート端子にＦＥＴ切換制御回路１６からオン電圧またはオフ電圧が供給され、各スイッチング素子がオンまたはオフとなり、抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４のそれぞれの導通・非導通が設定される。
【００１５】
例えば、Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４＝Ｒ０とすると、抵抗器群１５の合成抵抗Ｒは、スイッチング素子ＦＥＴ１，ＦＥＴ２，ＦＥＴ３，ＦＥＴ４のいずれか１つをオンする場合、いずれか２つをオンする場合、いずれか３つをオンする場合、４つすべてをオンする場合により、
Ｒ＝Ｒ０、Ｒ＝Ｒ０／２、Ｒ＝Ｒ０／３、Ｒ＝Ｒ０／４
の４段階に変化させることができる。
【００１６】
例えば、Ｒ０＝２Ｒ１＝４Ｒ２＝８Ｒ３とすると、抵抗器群１５の合成抵抗Ｒは、スイッチング素子ＦＥＴ１，ＦＥＴ２，ＦＥＴ３，ＦＥＴ４のオンする場合の組合せにより、合成抵抗値を２の４乗の組み合わせにより、１５段階に変化させることができる。なお、２の４乗の組合せは１６とおりとなるが、スイッチング素子すべてがオフとなる場合は除かれるので、１５とおりとなる。
【００１７】
次に、トランジスタ１３の駆動回路について説明する。トランジスタ１３のベース端子には、バッファアンプ１９の出力が接続され、バッファアンプ１９には＋ＶＤＤと−ＶＤＤの電源が供給され、この範囲内でアナログ電圧の出力が可能となっている。バッファアンプ１９の入力には、マルチプレクサ２０の出力が接続されている。マルチプレクサ２０は入力端子２０ａと入力端子２０ｂとをコントローラ２０ｃの制御により切り換えて出力するものである。
【００１８】
マルチプレクサ２０の入力端子２０ａには、８ビットのＤ／Ａ変換器２１と８ビットの明るさ設定回路２２とが接続されている。従って、明るさ設定回路２２の８ビットのデジタル信号の組合せにより、Ｄ／Ａ変換器２１から２５６段階のアナログ電圧の出力が可能である。マルチプレクサ２０の他方の入力端子２０ｂには、接地電位（ＧＮＤ電圧）が接続されている。本例では、入力端子２０ｂに接地電位を接続したが、より高速にトランジスタ１３をオフするために負電圧等を接続しても良い。
【００１９】
コントローラ２０ｃには、ＬＥＤのオン・オフ設定回路２３が接続され、ＬＥＤのオン（点灯）とオフ（消灯）のタイミングを制御する。すなわち、コントローラ２０ｃからオン信号が出力されるとマルチプレクサ２０の出力が入力端子２０ａに切り換えられ、Ｄ／Ａ変換器２１から出力されるアナログ電圧がバッファアンプ１９を介してスイッチング素子１３のベース端子に供給され、ベース電圧に対応した通電電流がＬＥＤ直列接続回路１２に流れる。コントローラ２０ｃからオフ信号が出力されるとマルチプレクサ２０の出力が入力端子２０ｂに切り換えられ、ＧＮＤ電圧がバッファアンプ１９を介してトランジスタ１３のベース端子に供給され、トランジスタ１３はオフ状態となり、ＬＥＤ直列接続回路１２に流れる通電電流が遮断される。
【００２０】
コントローラ２０ｃは、ＬＥＤのオン・オフ設定回路２３により設定されたタイミングで、ＬＥＤのオン信号およびオフ信号を出力する。例えば、オン・オフ設定回路２３にサイクルタイムとデューティ比が設定されると、これに対応したＬＥＤのオン時間およびオフ時間がコントローラ２０ｃに出力され、マルチプレクサ２０の入力端子２０ａ，２０ｂが切り換えられ、ＬＥＤのオン（点灯）・オフ（消灯）が切り換えられる。
【００２１】
次に、抵抗器群１５の動作について説明する。図２は、抵抗器群１５の等価抵抗をＲとしたときの第１スイッチング素子（トランジスタ）１３の周辺の等価回路を示す。トランジスタ１３のベース電圧Ｖｂと、エミッタ電圧Ｖｅと、コレクタ電流Ｉｃと、エミッタ電流Ｉｅと、ベース電流Ｉｂとの関係は、（１）−（３）式に示すとおりとなる。
Ｖｂ＝Ｖbe＋Ｒ×Ｉｅ  （１）
但し、Ｖbeはトランジスタのベース・エミッタ電圧
Ｉｅ＝Ｉｂ＋Ｉｃ  （２）
Ｉｃ＝ｈＦＥ×Ｉｂ  （３）
但し、ｈＦＥはトランジスタの電流増幅率
【００２２】
従って、（１）より、
Ｉｅ＝（Ｖｂ−Ｖbe）／Ｒ    （４）
（２）（３）より、
Ｉｅ＝（１／ｈＦＥ＋１）×Ｉｃ  （５）
ところで、例えばトランジスタ（２ＳＣ５６１０）では、ｈＦＥは１５０〜３００であるので、（１／ｈＦＥ＋１）≒１であり、
Ｉｅ≒Ｉｃ  （６）
従って、
Ｉｃ≒（Ｖｂ−Ｖbe）／Ｒ  （７）
となる。
【００２３】
例えばトランジスタ（２ＳＣ５６１０）では、Ｖbeは０．７−１．０Ｖであり、Ｖｂは０−４．５Ｖの範囲で微調整可能とし、（Ｖｂ−Ｖbe）を一定とすると、コレクタ電流Ｉｃは合成抵抗Ｒに略反比例することになる。例えば、（Ｖｂ−Ｖbe）を３Ｖに調整し、合成抵抗Ｒを１Ωとすると、コレクタ電流Ｉｃは３Ａとなり、合成抵抗Ｒを１０Ωとすると、コレクタ電流Ｉｃは０．３Ａとなり、合成抵抗Ｒを１００Ωとすると、コレクタ電流Ｉｃは０．０３Ａとなり、定電流回路の電流レンジの切り換えが可能となる。
【００２４】
このため、抵抗器群１５のＦＥＴのオン・オフの組み合わせにより、合成抵抗Ｒを、Ｒ＝Ｒ０、Ｒ＝Ｒ０／２、Ｒ＝Ｒ０／３、Ｒ＝Ｒ０／４に切り換えると、Ｒ＝Ｒ０のコレクタ電流ＩｃをＩ０とすると、コレクタ電流Ｉｃは、Ｉ０、２Ｉ０、３Ｉ０、４Ｉ０に切り換えることができる。
【００２５】
例えば、Ｒ０＝２Ｒ１＝４Ｒ２＝８Ｒ３とすると、抵抗器群１５の合成抵抗Ｒは、スイッチング素子ＦＥＴ１，ＦＥＴ２，ＦＥＴ３，ＦＥＴ４のオンする場合の組み合せにより、合成抵抗値を２４−１の組み合わせにより、１５段階に変化させることができ、コレクタ電流Ｉｃは、Ｉ０、２Ｉ０、３Ｉ０、４Ｉ０、５Ｉ０、６Ｉ０、７Ｉ０、８Ｉ０、・・・・、１５Ｉ０とＩ０の整数倍に１５段階に切り換えることができる。これにより、ＬＥＤ直列接続回路１２に流れる通電電流（コレクタ電流Ｉｃ）を、整数倍に、４とおりに、或いは１５とおりに、等間隔で広い電流レンジで切り換え、粗調整することができる。
【００２６】
ベース電圧Ｖｂは、下記のように調整可能である。すなわち、マルチプレクサ２０の入力端子２０ａには、８ビットのＤ／Ａ変換器２１と８ビットの明るさ調整設定回路２２とが接続され、明るさ調整設定回路２２の８ビットのデジタル信号の組み合せにより、Ｄ／Ａ変換器２１から２５６段階のアナログ電圧の出力がバッファアンプ１９を介してトランジスタ１３のベース端子に出力される。従って、この実施形態では、８ビットのＤ／Ａ変換器２１と８ビットの明るさ設定回路２２とにより、バッファアンプ１９の略電源＋ＶＤＤと−ＶＤＤの範囲で、等間隔の２５６ステップにベース電圧Ｖｂを設定することが可能である。
【００２７】
一例として、ベース電圧Ｖｂは０−４．５Ｖの範囲で微調整可能となっていて、これにより（７）式に従って、ＬＥＤ直列接続回路１２の通電電流（コレクタ電流Ｉｃ）の微調整が可能となる。よって、このＬＥＤ駆動回路においては、トランジスタ１３のエミッタに接続した抵抗器群１５の抵抗器切り換えによる通電電流（コレクタ電流Ｉｃ）の粗調整と合わせて、広い電流範囲で通電電流（コレクタ電流Ｉｃ）の粗調整および微調整が可能となる。
【００２８】
次に、抵抗器群１５の抵抗器切り換えによる通電電流（コレクタ電流Ｉｃ）の制御精度の向上について説明する。
従来の抵抗値一定の電流検出用抵抗器をスイッチング素子１３のエミッタと接地端子との間に接続した場合、コレクタ電流Ｉｃを大きく設定すると、抵抗器の抵抗値を小さく設定する必要がある。抵抗値を小さく設定すると、小電流値に設定する場合、例えばトランジスタ１３の温度ドリフトなどにより、コレクタ電流Ｉｃの制御精度が悪くなるという問題がある。換言すれば、コレクタ電流Ｉｃの広範囲制御と電流値の高精度制御とが両立しないという課題があった。
【００２９】
上述したように、コレクタ電流Ｉｃは、（７）式により、
Ｉｃ≒（Ｖｂ−Ｖbe）／Ｒ  
との関係を有する。ここで、トランジスタのベース・エミッタ電圧Ｖbeが温度ドリフト等によりΔＶbeだけ変化したとする。このベース・エミッタ電圧Ｖbeの変化ΔＶbeに対するコレクタ電流Ｉｃの変化ΔＩｃを求めると、上式から、
ΔＩｃ／ΔＶbe≒−１／Ｒ    （８）
となる。
【００３０】
従って、ベース・エミッタ電圧Ｖbeの変化ΔＶbeに対するコレクタ電流Ｉｃの変化率ΔＩｃ／Ｉｃは、（８）式から、
ΔＩｃ／Ｉｃ≒（−１／Ｒ）×ΔＶbe／Ｉｃ    （９）
となる。
このため、Ｒ一定、ΔＶbe一定とすると、ΔＶbeの変化に対するコレクタ電流Ｉｃの変化率（ΔＩｃ／Ｉｃ）は、例えばコレクタ電流Ｉｃ＝５Ａに対してコレクタ電流Ｉｃ＝１Ａの場合は、５倍高くなる。
【００３１】
しかしながら、本発明の抵抗器群１５によれば、コレクタ電流Ｉｃは、（７）式により、
Ｉｃ≒（Ｖｂ−Ｖbe）／Ｒ  
との関係を有する。
従って、合成抵抗Ｒを例えば１Ωと設定した時にコレクタ電流Ｉｃが５Ａであり、Ｖｅ＝（Ｖｂ−Ｖbe）を一定として、合成抵抗Ｒを例えば５Ωと設定することで、コレクタ電流Ｉｃは１Ａとなる。
【００３２】
このため、コレクタ電流Ｉｃが５Ａの時に合成抵抗Ｒを例えば１Ωと設定し、コレクタ電流Ｉｃが１Ａの時に合成抵抗Ｒを例えば５Ωと設定することで、（９）式からΔＩｃ／Ｉｃは変わらない。すなわち、ΔＶbeの変化に対するコレクタ電流Ｉｃの変化率（ΔＩｃ／Ｉｃ）は、例えばコレクタ電流Ｉｃ＝５Ａに対してコレクタ電流Ｉｃ＝１Ａの場合に、従来例が５倍高くなるのに対して、合成抵抗Ｒを５倍とすることで、変わらず、従来例比で１／５に低減できる。換言すれば、コレクタ電流Ｉｃの広範囲制御と電流値の高精度制御とを両立させることができる。
【００３３】
次に、図１におけるヒューズ２５について説明する。このＬＥＤ駆動回路においては、ＬＥＤ直列接続回路１２の通電電流の流路にヒューズ２５を備えている。一般に、パルス点灯の場合は直流点灯に比べて大きな電流容量が得られるが、パルス駆動回路が故障した場合などには、ＬＥＤ直列接続回路１２の通電電流の流路に直流大電流が流れ、回路素子の電流容量を超え、損壊に至らしめる可能性がある。このＬＥＤ駆動回路においては、上述のように広い電流範囲で通電電流（コレクタ電流Ｉｃ）の粗調整が可能であるので、ヒュ−ズ２５を接続することで、上述の問題点を解決し、ＬＥＤ直列接続回路１２およびトランジスタ１３などの回路素子の損傷を未然に防止することができる。
【００３４】
次に、図１におけるダイオード２６について説明する。このＬＥＤ駆動回路においては、ＬＥＤ直列接続回路１２に並列にダイオード２６を接続している。一般に配線には寄生インダクタンスが存在するが、ＬＥＤ直列接続回路１２は多数のＬＥＤがパネル上に直列接続されて配置された回路であり、配線長が特に長くなり、大きな寄生インダクタンスが存在する。このため、図３（ａ）に示すような等価回路となり、ＬＥＤ直列接続回路１２の等価寄生インダクタンスをＬとすると、ＬＥＤを点灯状態から消灯状態とする際に、寄生インダクタンスＬによる逆起電圧Ｖｒが発生する。
Ｖｒ＝Ｌ×（ΔＩｃ／Δｔ）  （１０）
【００３５】
この逆起電圧Ｖｒは、特に高速スイッチングの際に大きくなり、トランジスタ１３のコレクタに印加される電圧Ｖｓｗは、以下のとおりとなる。
Ｖｓｗ＝Ｖｃｃ＋Ｖｒ−Ｖｆ×ｎ  （１１）
但し、Ｖｃｃ：電源電圧、Ｖｆ：ＬＥＤの順方向電圧、ｎ：ＬＥＤ段数
ここで、トランジスタ１３のコレクタに印加される電圧Ｖｓｗが、トランジスタ１３のコレクタ・エミッタ間絶対最大定格電圧ＶＣＥＯを超えると、トランジスタ１３を損壊させることになる。
【００３６】
例えば、通電電流０．５Ａ、トランジスタのオフ時間５ｎＳとして、通電電流が直線的に変化したとすると、
（ΔＩｃ／Δｔ）＝０．５／（５×１０−９）＝１×１０８  （Ａ／Ｓ）
となり、
Ｖｒ＝Ｌ×１×１０８ 
となる。
例えば、ＬＥＤのＶｆ＝３．６Ｖ、ＬＥＤの段数ｎ＝１０、Ｖｃｃ＝５０（Ｖ）、
Ｌ＝５×１０−７（Ｈ）＝０．５（μＨ）
とすると、
Ｖｒ＝５０（Ｖ）
となり、（９）式から、
Ｖｓｗ＝６４（Ｖ）
となり、トランジスタ１３のコレクタ・エミッタ間絶対最大定格電圧ＶＣＥＯは、
ＶＣＥＯ＞６４（Ｖ）
が必要となる。
【００３７】
従って、図３（ａ）に示す従来のＬＥＤ駆動回路では、ＬＥＤ直列接続回路１２の寄生インダクタンスＬにより、通電電流のオフ時に逆起電力Ｖｒが発生し、この逆起電力ＶｒはＬＥＤ直列接続回路１２の配線長が長くなりＬが大きくなるほど、また、通電電流のオフ時間（Δｔ）が小さくなるほど、大きくなり、トランジスタ１３を損壊させる可能性がある。図３（ｂ）に示すように、ＬＥＤ直列接続回路１２に並列にダイオード２６を接続することで、逆起電力Ｖｒが発生しても、ダイオード２６を通過する循環電流Ｉｒとして逃がすことができるので、トランジスタ１３のコレクタ・エミッタ間に逆起電力Ｖｒは印加されない。従って、トランジスタ１３のコレクタ・エミッタ間絶対最大定格電圧ＶＣＥＯは、通電電流のオフ時の逆起電力Ｖｒの影響を考慮する必要が無く、電源電圧Ｖｃｃ以上とすれば十分であり、比較的低いコレクタ・エミッタ間絶対最大定格電圧ＶＣＥＯのトランジスタを用いることができる。
【００３８】
これにより、ＬＥＤ直列接続回路１２のＬＥＤ段数を大きくして、ＬＥＤ直列接続回路を長大化しても、また、ＬＥＤ消灯時のオフ時間を短縮して高速化しても、寄生インダクタンスＬに伴う逆起電力Ｖｒの影響がトランジスタ１３に及ばず、ＬＥＤ直列接続回路の長大化、ＬＥＤの点灯・消灯の高速化を安全に促進することができる。
【００３９】
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態のＬＥＤ駆動回路の回路図である。
【図２】抵抗器群と第１スイッチング素子の周辺の等価回路図である。
【図３】（ａ）は従来のＬＥＤ駆動回路の等価回路図であり、（ｂ）はダイオードを備えた本発明の一実施形態のＬＥＤ駆動回路の等価回路図である。
【図４】従来のＬＥＤ駆動回路の回路図である。
【符号の説明】
【００４１】
１１  直流電源
１２  ＬＥＤ直列接続回路
１３  スイッチング素子（トランジスタ）
１５  抵抗器群
１６  ＦＥＴ切換制御回路
１７  電流レンジ設定回路
１９  バッファアンプ
２０  マルチプレクサ
２０ａ，２０ｂ  入力端子
２０ｃ  コントローラ
２１  Ｄ／Ａ変換器
２２  明るさ調整設定回路
２３  ＬＥＤのオン・オフ設定回路
２５  ヒューズ
２６  ダイオード
【図１】
2008192730.tif 000003
【図２】
2008192730.tif 000004
【図３】
2008192730.tif 000005
【図４】
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