(57)【要約】【課題】チャージポンプ回路の昇圧率が頻繁に切り換わることがなく、最適な昇圧率でチャージポンプ回路を作動させることができる負荷駆動回路及びその負荷電流設定方法を得る。【解決手段】起動時には、制御回路１１は、チャージポンプ回路１５の昇圧率を最低値に設定した後、定電流回路１８が電流設定回路１２の電流設定値に応じた負荷電流を供給できるまで、昇圧率制御信号Ｓｃに応じて前記昇圧率を順次大きくし、電流設定回路１２は、設定する電流値に応じた数の連続したパルス信号の負荷電流設定信号Ｓａの最初のパルス信号が入力されると、電流設定値を最大値に設定し、２番目以降のパルス信号が入力されるごとに、該電流設定値を順次小さくし、制御回路１１は、負荷電流設定信号Ｓａによって負荷電流が設定される際、前記パルス信号が入力されるごとに前記起動時の動作を行うようにした。【選択図】図１
2008312406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオード等からなる１つ以上の負荷に電流を供給して駆動する負荷駆動回路において、
前記負荷に電力を供給する、入力された制御信号に応じて昇圧率が変わる昇圧回路部と、
外部から入力された負荷電流設定信号に応じて、前記負荷に供給する電流値の設定を行う電流設定回路部と、
該電流設定回路部で設定された電流設定値の定電流を生成して前記負荷に供給する定電流回路部と、
該定電流回路部が前記定電流を供給することが可能か否かの判定を行う判定回路部と、
該判定回路部の判定結果に応じて、前記昇圧回路部に対して昇圧率の制御を行う制御回路部と、
を備え、
電流設定値を変更するための前記負荷電流設定信号が入力されると、前記電流設定回路部は、前記電流設定値を最大電流値にした後、該電流設定値を段階的に低下させて所望の値に設定し、前記制御回路部は、電流設定回路部が前記電流設定値を低下させるごとに、前記定電流回路部が前記電流設定回路部の該電流設定値に応じた電流を前記負荷に供給するようになるまで、前記判定回路部の判定結果に応じて前記昇圧回路部の昇圧率を所定の方法で可変して制御することを特徴とする負荷駆動回路。
【請求項２】
前記制御回路部は、電流設定回路部が電流設定値の変更を行う場合、前記昇圧回路部に対して昇圧率を最小値にさせた後、前記定電流回路部が前記電流設定回路部の電流設定値に応じた電流を前記負荷に供給するようになるまで、前記判定回路部の判定結果に応じて前記昇圧回路部の昇圧率を順次段階的に大きくさせることを特徴とする請求項１記載の負荷駆動回路。
【請求項３】
前記制御回路部は、電流設定回路部が電流設定値の変更を行う場合、前記昇圧回路部に対して、前記判定回路部の判定結果に応じて昇圧率を１段階大きくさせるか又は現状の昇圧率を維持させた後、所定の短時間、前記昇圧率を１段階低下させ、前記判定回路部の判定結果に応じて昇圧率を１段階大きくさせて元に戻すか又は昇圧率を維持させることを特徴とする請求項１記載の負荷駆動回路。
【請求項４】
前記判定回路部は、前記定電流回路部が定電流動作を行うために前記昇圧率を上げる必要があるか否かを判定するための第１条件と、前記昇圧率を下げても前記定電流回路部が定電流動作を行うことができるか否かを判定するための第２条件とを有し、前記制御回路部は、前記判定回路部に対して、前記第１条件又は第２条件のいずれか一方を選択させる選択制御を行うことを特徴とする請求項２又は３記載の負荷駆動回路。
【請求項５】
前記判定回路部は、
前記第１条件をなす第１参照電圧と、該第１参照電圧よりも大きい、前記第２条件をなす第２参照電圧がそれぞれ入力され、前記制御回路部からの制御信号に応じて該第１参照電圧及び第２参照電圧のいずれか一方を排他的に選択して出力する選択回路と、
該選択回路から出力された参照電圧と、前記負荷及び前記定電流回路部の接続部の電圧との電圧比較を行い、該比較結果から前記判定結果を示す信号を生成して出力する電圧比較回路と、
を備え、
前記制御回路部は、前記昇圧率を上げる場合は、前記選択回路に対して第１参照電圧を出力させ、前記昇圧率を下げる場合は、前記選択回路に対して第２参照電圧を出力させ、前記電圧比較回路からの出力信号に応じて前記昇圧率の制御を行うことを特徴とする請求項４記載の負荷駆動回路。
【請求項６】
前記第１参照電圧及び第２参照電圧は、前記電流設定回路部で設定される電流設定値に応じて可変されることを特徴とする請求項５記載の負荷駆動回路。
【請求項７】
前記定電流回路部は、前記電流設定回路部で設定される電流設定値に応じて、前記第１参照電圧を可変生成し、前記判定回路部は、定電流回路部で生成された第１参照電圧から前記第２参照電圧を生成することを特徴とする請求項６記載の負荷駆動回路。
【請求項８】
前記制御回路部は、起動時に、前記昇圧回路部に対して昇圧率を最小値にさせた後、前記定電流回路部が前記電流設定回路部の電流設定値に応じた電流を前記負荷に供給するようになるまで、前記判定回路部の判定結果に応じて前記昇圧回路部の昇圧率を順次大きくさせることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の負荷駆動回路。
【請求項９】
前記負荷電流設定信号は、設定する電流値に応じた数の連続したパルス信号からなり、前記電流設定回路部は、該負荷電流設定信号の最初のパルス信号に応じて、前記電流設定値を最大値に設定すると共に、電流設定値の変更を行っていることを示す所定の電流設定中信号を前記制御回路部に出力し、２番目以降の前記パルス信号が入力されるごとに前記電流設定値を順次段階的に低下させることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載の負荷駆動回路。
【請求項１０】
前記昇圧回路部は、
前記制御回路部によって昇圧率の制御が行われるチャージポンプ回路と、
該チャージポンプ回路の出力電圧の上限電圧を所定の電圧にクランプして前記負荷に出力するクランプ回路と、
を備えることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９記載の負荷駆動回路。
【請求項１１】
発光ダイオード等からなる１つ以上の負荷に電力を供給する昇圧率可変の昇圧回路部と、
外部から入力された負荷電流設定信号に応じて、前記負荷に供給する電流値の設定を行い、該設定した電流設定値の定電流を生成して前記負荷に供給する定電流供給回路部と、
を備え、
前記負荷に電流を供給して駆動する負荷駆動回路の負荷電流設定方法において、
電流設定値を変更するための前記負荷電流設定信号が入力されると、前記電流設定値を最大電流値にし、
該電流設定値を段階的に低下させて所望の値に設定し、
前記電流設定値を低下させるごとに、該電流設定値に応じた電流を前記負荷に供給するようになるまで、前記負荷に前記定電流を供給することが可能か否かの判定を行い該判定結果に応じて前記昇圧率を所定の方法で可変することを特徴とする負荷駆動回路の負荷電流設定方法。
【請求項１２】
前記電流設定値の変更を行う場合、前記昇圧率を最小値にした後、該電流設定値に応じた電流を前記負荷に供給するようになるまで、前記判定結果に応じて前記昇圧率を順次段階的に大きくすることを特徴とする請求項１１記載の負荷駆動回路の負荷電流設定方法。
【請求項１３】
前記電流設定値の変更を行う場合、前記昇圧回路部に対して、前記判定結果に応じて昇圧率を１段階大きくさせるか又は現状の昇圧率を維持させた後、所定の短時間、前記昇圧率を１段階低下させ、前記判定結果に応じて昇圧率を１段階大きくさせて元に戻すか又は昇圧率を維持させることを特徴とする請求項１１記載の負荷駆動回路の負荷電流設定方法。
【請求項１４】
前記負荷に前記定電流を供給するために前記昇圧率を上げる必要があるか否かを判定するための第１条件と、前記昇圧率を下げても前記負荷に前記定電流を供給することができるか否かを判定するための第２条件とを有し、前記第１条件又は該第２条件のいずれか一方を使用して、前記負荷に前記定電流を供給することが可能か否かの判定を行うことを特徴とする請求項１２又は１３記載の負荷駆動回路の負荷電流設定方法。
【請求項１５】
前記第１条件をなす第１参照電圧と、該第１参照電圧よりも大きい、前記第２条件をなす第２参照電圧のいずれか一方を排他的に選択し、
該選択した参照電圧と、前記負荷及び前記定電流供給回路部の接続部の電圧との電圧比較を行い、
前記昇圧率を上げる場合は、前記第１参照電圧を選択し、前記昇圧率を下げる場合は、前記第２参照電圧を選択して、前記電圧比較結果に応じて前記昇圧率の制御を行うことを特徴とする請求項１４記載の負荷駆動回路の負荷電流設定方法。
【請求項１６】
前記第１参照電圧及び第２参照電圧は、前記電流設定値に応じて可変されることを特徴とする請求項１５記載の負荷駆動回路の負荷電流設定方法。
【請求項１７】
起動時に、前記昇圧率を最小値にした後、前記電流設定値に応じた電流を前記負荷に供給するようになるまで、前記判定結果に応じて前記昇圧率を順次大きくすることを特徴とする請求項１１、１２、１３、１４、１５又は１６記載の負荷駆動回路の負荷電流設定方法。
【請求項１８】
前記負荷電流設定信号は、設定する電流値に応じた数の連続したパルス信号からなり、該負荷電流設定信号の最初のパルス信号に応じて、前記電流設定値を最大値に設定し、２番目以降の前記パルス信号が入力されるごとに前記電流設定値を順次段階的に低下させることを特徴とする請求項１１、１２、１３、１４、１５、１６又は１７記載の負荷駆動回路の負荷電流設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つ以上の発光ダイオード等からなる負荷に電流を供給して駆動する負荷駆動回路及びその負荷電流設定方法に関し、特に、昇圧率可変のチャージポンプ回路を電源にして負荷の駆動を行う負荷駆動回路及びその負荷電流設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やデジタルカメラ等のようなＬＣＤ表示装置を備えた携帯機器のバックライトとして白色発光ダイオードが多く使われるようになってきた。白色発光ダイオードの駆動電圧は３.４Ｖから３.７Ｖ程度であるのに対して、携帯機器の電源として多く用いられているＬｉ（リチウム）イオン電池の電圧は３.５Ｖから４.２Ｖである。このように、白色発光ダイオードの駆動電圧は電源であるＬｉイオン電池の電圧に近いため、白色発光ダイオードを長時間駆動するためには、チャージポンプ回路等の昇圧回路を用いて電池電圧を昇圧する必要があった。
【０００３】
図７は、このようなチャージポンプ回路の昇圧率を適切に設定して発光ダイオードに定電流を供給する電源装置の従来の構成例を示した図である（例えば、特許文献１参照。）。
図７の電源装置１００において、負荷である発光ダイオード１１０は定電流回路１０１によって定電流駆動される。監視回路１０２は、定電流回路１０１と発光ダイオード１１０との接続部の電圧Ｖｌｅｄを監視しており、定電流回路１０１が安定して動作することができる電圧の変動に追従したしきい値電圧Ｖｔｈを生成する電圧源（図示せず）を備えている。
【０００４】
監視回路１０２は、該電圧源で生成されたしきい値電圧Ｖｔｈと、前記電圧Ｖｌｅｄとの電圧比較を行い、電圧Ｖｌｅｄがしきい値電圧Ｖｔｈよりも低下している時間が所定時間継続すると、所定の比較結果信号Ｓｓを制御部１０３へ出力する。
制御部１０３は、監視回路１０２の出力信号Ｓｓに基づいてチャージポンプ回路１０４の昇圧率を上昇させるため、電圧Ｖｌｅｄは、定電流回路１０１が安定動作を行える電圧に維持され、発光ダイオード１１０を定電流駆動することができる。
【０００５】
電源である電池１１１の電圧は使用していくうちに徐々に低下するため、図７では、チャージポンプ回路１０４の昇圧率は低い方から高い方に変化させるように構成されている。このため、制御部１０３は、監視回路１０２から出力される信号Ｓｓがローレベルになった状態、すなわちＶｌｅｄ＜Ｖｔｈとなる状態が所定時間継続すると、チャージポンプ回路１０４の昇圧率を１段階上昇させる。例えば、チャージポンプ回路１０４が１倍の昇圧率で動作していたときに、監視回路１０２から出力された信号Ｓｓがローレベルになると、制御部１０３は、チャージポンプ回路１０４の昇圧率を１.５倍に上げさせる。同様に、チャージポンプ回路１０４が１.５倍の昇圧率で動作していたときに、監視回路１０２から出力された信号Ｓｓがローレベルになると、制御部１０３は、チャージポンプ回路１０４の昇圧率を２倍に上げさせるようにしている。
【０００６】
しかし、このような方法では、一旦電池電圧が低下してチャージポンプ回路１０４の昇圧率が大きくなった後、電池電圧が上昇して、本来ならチャージポンプ回路１０４の昇圧率が小さくても良い条件になっても、チャージポンプ回路１０４の昇圧率が大きい状態で負荷を駆動してしまうという問題があった。チャージポンプ回路１０４は、昇圧率が大きいほど効率が悪くなるため、できるだけ小さい昇圧率で動作させることが望ましいが、従来技術では、前記のようにチャージポンプ回路１０４の昇圧率が大きいままで負荷である発光ダイオード１１０を駆動してしまう場合があり、効率を著しく低下させてしまうという問題があった。
【０００７】
例えば、発光ダイオード１１０の駆動電流を任意に設定可能であるとする。大電流で発光ダイオード１１０を発光させている間は、該大電流の影響で電池電圧が低下するため、電圧Ｖｌｅｄを大きくする必要があり、しきい値電圧Ｖｔｈが大きい電圧に設定される。すると、チャージポンプ回路１０４の昇圧率が不足するため、チャージポンプ回路１０４の昇圧率を大きくして発光ダイオード１１０を駆動することになる。この後、発光ダイオード１１０の駆動電流を低下させた場合、負荷電流が小さくなることから電池電圧が上昇する。更に、しきい値電圧Ｖｔｈも小さくなることから、チャージポンプ回路１０４の昇圧率を低下させても発光ダイオード１１０の駆動が可能になるが、図７では、チャージポンプ回路１０４の昇圧率を大きくしたままの状態で発光ダイオード１１０を駆動するため、効率を著しく低下させていた。
【０００８】
このようにチャージポンプ回路１０４の昇圧率を簡単に小さい倍率に戻すようにすると、携帯機器内で大電流を必要とするモータ等が動作した場合に、チャージポンプ回路１０４の昇圧率が頻繁に変わり、発光ダイオード１１０の輝度がばらついてしまう等の問題が発生する。このため、チャージポンプ回路１０４の昇圧率を上昇させる場合と低下させる場合の条件を変えて、チャージポンプ回路１０４の昇圧率が頻繁に切り換わらないようにしていた。
【特許文献１】特開２００６−１８７１８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、前記のようにチャージポンプ回路１０４の昇圧率を上げる場合と下げる場合の条件を変えるようにすると、発光ダイオード１１０の輝度を変更する場合、多くは高輝度から低輝度に向かって順次輝度を低下させ、所定の輝度になった所で調整を終えるようにしていた。しかし、輝度調整当初は高輝度に設定するため発光ダイオード１１０を駆動するために大電流が必要となり、チャージポンプ回路１０４の昇圧率が高く設定されるが、輝度調整を終えた時点でチャージポンプ回路の昇圧率が小さくてもよい状態であるにもかかわらず、チャージポンプ回路１０４の昇圧率を上昇させる場合と低下させる場合の条件が異なるため、チャージポンプ回路１０４の昇圧率が大きい状態のままで動作してしまうことがあった。
【００１０】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、チャージポンプ回路の昇圧率が頻繁に切り換わることがなく、最適な昇圧率でチャージポンプ回路を作動させることができる負荷駆動回路及びその負荷電流設定方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る負荷駆動回路は、発光ダイオード等からなる１つ以上の負荷に電流を供給して駆動する負荷駆動回路において、
前記負荷に電力を供給する、入力された制御信号に応じて昇圧率が変わる昇圧回路部と、
外部から入力された負荷電流設定信号に応じて、前記負荷に供給する電流値の設定を行う電流設定回路部と、
該電流設定回路部で設定された電流設定値の定電流を生成して前記負荷に供給する定電流回路部と、
該定電流回路部が前記定電流を供給することが可能か否かの判定を行う判定回路部と、
該判定回路部の判定結果に応じて、前記昇圧回路部に対して昇圧率の制御を行う制御回路部と、
を備え、
電流設定値を変更するための前記負荷電流設定信号が入力されると、前記電流設定回路部は、前記電流設定値を最大電流値にした後、該電流設定値を段階的に低下させて所望の値に設定し、前記制御回路部は、電流設定回路部が前記電流設定値を低下させるごとに、前記定電流回路部が前記電流設定回路部の該電流設定値に応じた電流を前記負荷に供給するようになるまで、前記判定回路部の判定結果に応じて前記昇圧回路部の昇圧率を所定の方法で可変して制御するものである。
【００１２】
また、前記制御回路部は、電流設定回路部が電流設定値の変更を行う場合、前記昇圧回路部に対して昇圧率を最小値にさせた後、前記定電流回路部が前記電流設定回路部の電流設定値に応じた電流を前記負荷に供給するようになるまで、前記判定回路部の判定結果に応じて前記昇圧回路部の昇圧率を順次段階的に大きくさせるようにした。
【００１３】
また、前記制御回路部は、電流設定回路部が電流設定値の変更を行う場合、前記昇圧回路部に対して、前記判定回路部の判定結果に応じて昇圧率を１段階大きくさせるか又は現状の昇圧率を維持させた後、所定の短時間、前記昇圧率を１段階低下させ、前記判定回路部の判定結果に応じて昇圧率を１段階大きくさせて元に戻すか又は昇圧率を維持させるようにしてもよい。
【００１４】
前記判定回路部は、前記定電流回路部が定電流動作を行うために前記昇圧率を上げる必要があるか否かを判定するための第１条件と、前記昇圧率を下げても前記定電流回路部が定電流動作を行うことができるか否かを判定するための第２条件とを有し、前記制御回路部は、前記判定回路部に対して、前記第１条件又は第２条件のいずれか一方を選択させる選択制御を行うようにした。
【００１５】
具体的には、前記判定回路部は、
前記第１条件をなす第１参照電圧と、該第１参照電圧よりも大きい、前記第２条件をなす第２参照電圧がそれぞれ入力され、前記制御回路部からの制御信号に応じて該第１参照電圧及び第２参照電圧のいずれか一方を排他的に選択して出力する選択回路と、
該選択回路から出力された参照電圧と、前記負荷及び前記定電流回路部の接続部の電圧との電圧比較を行い、該比較結果から前記判定結果を示す信号を生成して出力する電圧比較回路と、
を備え、
前記制御回路部は、前記昇圧率を上げる場合は、前記選択回路に対して第１参照電圧を出力させ、前記昇圧率を下げる場合は、前記選択回路に対して第２参照電圧を出力させ、前記電圧比較回路からの出力信号に応じて前記昇圧率の制御を行うようにした。
【００１６】
また、前記第１参照電圧及び第２参照電圧は、前記電流設定回路部で設定される電流設定値に応じて可変されるようにした。
【００１７】
また、前記定電流回路部は、前記電流設定回路部で設定される電流設定値に応じて、前記第１参照電圧を可変生成し、前記判定回路部は、定電流回路部で生成された第１参照電圧から前記第２参照電圧を生成するようにしてもよい。
【００１８】
また、前記制御回路部は、起動時に、前記昇圧回路部に対して昇圧率を最小値にさせた後、前記定電流回路部が前記電流設定回路部の電流設定値に応じた電流を前記負荷に供給するようになるまで、前記判定回路部の判定結果に応じて前記昇圧回路部の昇圧率を順次大きくさせるようにした。
【００１９】
また、前記負荷電流設定信号は、設定する電流値に応じた数の連続したパルス信号からなり、前記電流設定回路部は、該負荷電流設定信号の最初のパルス信号に応じて、前記電流設定値を最大値に設定すると共に、電流設定値の変更を行っていることを示す所定の電流設定中信号を前記制御回路部に出力し、２番目以降の前記パルス信号が入力されるごとに前記電流設定値を順次段階的に低下させるようにした。
【００２０】
具体的には、前記昇圧回路部は、
前記制御回路部によって昇圧率の制御が行われるチャージポンプ回路と、
該チャージポンプ回路の出力電圧の上限電圧を所定の電圧にクランプして前記負荷に出力するクランプ回路と、
を備えるようにした。
【００２１】
また、この発明に係る負荷駆動回路の負荷電流設定方法は、発光ダイオード等からなる１つ以上の負荷に電力を供給する昇圧率可変の昇圧回路部と、
外部から入力された負荷電流設定信号に応じて、前記負荷に供給する電流値の設定を行い、該設定した電流設定値の定電流を生成して前記負荷に供給する定電流供給回路部と、
を備え、
前記負荷に電流を供給して駆動する負荷駆動回路の負荷電流設定方法において、
電流設定値を変更するための前記負荷電流設定信号が入力されると、前記電流設定値を最大電流値にし、
該電流設定値を段階的に低下させて所望の値に設定し、
前記電流設定値を低下させるごとに、該電流設定値に応じた電流を前記負荷に供給するようになるまで、前記負荷に前記定電流を供給することが可能か否かの判定を行い該判定結果に応じて前記昇圧率を所定の方法で可変するようにした。
【００２２】
また、前記電流設定値の変更を行う場合、前記昇圧率を最小値にした後、該電流設定値に応じた電流を前記負荷に供給するようになるまで、前記判定結果に応じて前記昇圧率を順次段階的に大きくするようにした。
【００２３】
また、前記電流設定値の変更を行う場合、前記昇圧回路部に対して、前記判定結果に応じて昇圧率を１段階大きくさせるか又は現状の昇圧率を維持させた後、所定の短時間、前記昇圧率を１段階低下させ、前記判定結果に応じて昇圧率を１段階大きくさせて元に戻すか又は昇圧率を維持させるようにした。
【００２４】
また、前記負荷に前記定電流を供給するために前記昇圧率を上げる必要があるか否かを判定するための第１条件と、前記昇圧率を下げても前記負荷に前記定電流を供給することができるか否かを判定するための第２条件とを有し、前記第１条件又は該第２条件のいずれか一方を使用して、前記負荷に前記定電流を供給することが可能か否かの判定を行うようにした。
【００２５】
また、前記第１条件をなす第１参照電圧と、該第１参照電圧よりも大きい、前記第２条件をなす第２参照電圧のいずれか一方を排他的に選択し、
該選択した参照電圧と、前記負荷及び前記定電流供給回路部の接続部の電圧との電圧比較を行い、
前記昇圧率を上げる場合は、前記第１参照電圧を選択し、前記昇圧率を下げる場合は、前記第２参照電圧を選択して、前記電圧比較結果に応じて前記昇圧率の制御を行うようにした。
【００２６】
また、前記第１参照電圧及び第２参照電圧は、前記電流設定値に応じて可変されるようにした。
【００２７】
また、起動時に、前記昇圧率を最小値にした後、前記電流設定値に応じた電流を前記負荷に供給するようになるまで、前記判定結果に応じて前記昇圧率を順次大きくするようにした。
【００２８】
また、前記負荷電流設定信号は、設定する電流値に応じた数の連続したパルス信号からなり、該負荷電流設定信号の最初のパルス信号に応じて、前記電流設定値を最大値に設定し、２番目以降の前記パルス信号が入力されるごとに前記電流設定値を順次段階的に低下させるようにした。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の負荷駆動回路及びその負荷電流設定方法によれば、電流設定値を変更するための前記負荷電流設定信号が入力されると、前記電流設定値を最大電流値にし、該電流設定値を段階的に低下させて所望の値に設定し、前記電流設定値を低下させるごとに、該電流設定値に応じた電流を前記負荷に供給するようになるまで、前記負荷に前記定電流を供給することが可能か否かの判定を行い該判定結果に応じて前記昇圧率を所定の方法で可変するようにした。このことから、チャージポンプ回路の昇圧率が頻繁に切り換わることがなく、負荷電流設定後の昇圧率を適切な昇圧率に設定することができ、効率の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
次に、図面に示す実施の形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
第１の実施の形態．
図１は、本発明の第１の実施の形態における負荷駆動回路の回路例を示した図である。
図１において、負荷駆動回路１は、電池等の直流電源から入力端子ＩＮに入力された電源電圧Ｖｂａｔを昇圧して生成した出力電圧Ｖｏｕｔを出力端子ＯＵＴから負荷である発光ダイオード１０ａ及び１０ｂにそれぞれ供給すると共に、該発光ダイオード１０ａ及び１０ｂに供給する定電流の制御を行って、発光ダイオード１０ａ及び１０ｂの駆動を行う。
【００３１】
負荷駆動回路１は、ロジック回路部２とアナログ回路部３とで構成され、ロジック回路部２は、制御回路１１及び電流設定回路１２で構成され、電流設定回路１２には外部から負荷電流設定信号Ｓａが入力されている。電流設定回路１２は、例えば、電流設定動作を行っていないときはハイレベルの電流設定中信号Ｓｆを出力し、電流設定動作を行っている間はローレベルの電流設定中信号Ｓｆを制御回路１１に出力して、入力された負荷電流設定信号Ｓａを、（ｎ＋１）ビットのビット信号Ｄｉ０〜Ｄｉｎからなる電流設定ビット信号Ｓｂに変換して出力する。
また、アナログ回路部３は、チャージポンプ回路１５、クランプ回路１６、判定回路１７及び定電流回路１８で構成され、チャージポンプ回路１５は、電源電圧Ｖｂａｔを昇圧し、クランプ回路１６は、チャージポンプ回路１５の出力電圧が大きすぎる場合に該出力電圧を所定の電圧にクランプさせて出力端子ＯＵＴに出力する。
【００３２】
なお、制御回路１１は制御回路部を、電流設定回路１２は電流設定回路部を、チャージポンプ回路１５及びクランプ回路１６は昇圧回路部を、判定回路１８は判定回路部を、定電流回路１８は定電流回路部をそれぞれなす。また、セレクタ３４及び３５は選択回路を、ＯＲ回路３１及びコンパレータ３２，３３は電圧比較回路を、電流設定回路１２及び定電流回路１８は定電流供給回路部をそれぞれなす。
【００３３】
判定回路１７は、発光ダイオード１０ａと定電流回路１８との接続部の電圧Ｖｄｉｎ１と、発光ダイオード１０ｂと定電流回路１８との接続部の電圧Ｖｄｉｎ２の少なくともいずれか一方が参照電圧以下になると所定の昇圧率制御信号Ｓｃを生成して制御回路１１に出力する。判定回路１７は、ＯＲ回路３１，コンパレータ３２，３３、セレクタ３４，３５及び電圧源３６，３７で構成されている。
定電流回路１８は、負荷電流設定信号Ｓａに応じて電流設定回路１２で生成された電流設定ビット信号Ｓｂに応じた定電流を生成して発光ダイオード１０ａ及び１０ｂにそれぞれ供給する。定電流回路１８は、Ｄ／Ａコンバータ４１、演算増幅回路４２、ＰＭＯＳトランジスタＭ１〜Ｍ３、ＮＭＯＳトランジスタＭ４〜Ｍ９及び抵抗Ｒ１で構成されている。
【００３４】
Ｄ／Ａコンバータ４１には電流設定ビット信号Ｓｂが入力されており、Ｄ／Ａコンバータ４１の出力端は演算増幅回路４２の非反転入力端に接続されている。ＰＭＯＳトランジスタＭ１〜Ｍ３はカレントミラー回路を形成しており、ＰＭＯＳトランジスタＭ１〜Ｍ３の各ソースは電源電圧Ｖｂａｔにそれぞれ接続され、ＰＭＯＳトランジスタＭ１〜Ｍ３の各ゲートは接続され該接続部はＰＭＯＳトランジスタＭ１のドレインに接続されている。ＰＭＯＳトランジスタＭ１のドレインと接地電圧との間にはＮＭＯＳトランジスタＭ４と抵抗Ｒ１が直列に接続され、ＮＭＯＳトランジスタＭ４のゲートは演算増幅回路４２の出力端に、ＮＭＯＳトランジスタＭ４と抵抗Ｒ１との接続部は演算増幅回路４２の反転入力端にそれぞれ接続されている。
【００３５】
ＰＭＯＳトランジスタＭ２のドレインと接地電圧との間にはＮＭＯＳトランジスタＭ５が接続されている。ＮＭＯＳトランジスタＭ５のゲートはＮＭＯＳトランジスタＭ６のゲートに接続され、該接続部はＮＭＯＳトランジスタＭ５のドレインに接続されている。ＰＭＯＳトランジスタＭ３のドレインと接地電圧との間には、ＮＭＯＳトランジスタＭ６及びＭ７が直列に接続され、ＰＭＯＳトランジスタＭ３とＮＭＯＳトランジスタＭ６との接続部には、ＮＭＯＳトランジスタＭ７〜Ｍ９の各ゲートがそれぞれ接続されている。接続端子Ｔａと接地電圧との間にはＮＭＯＳトランジスタＭ８が、接続端子Ｔｂと接地電圧との間にはＮＭＯＳトランジスタＭ９がそれぞれ接続され、ＮＭＯＳトランジスタＭ６とＮＭＯＳトランジスタＭ７との接続部から第１参照電圧Ｖｒｅｆが出力される。
【００３６】
次に、セレクタ３４及び３５の各一方の入力端には第１参照電圧Ｖｒｅｆがそれぞれ入力されており、セレクタ３４の他方の入力端には、第１参照電圧Ｖｒｅｆに電圧源３６の電圧Ｖｓを加えた電圧が入力されており、セレクタ３５の他方の入力端には、第１参照電圧Ｖｒｅｆに電圧源３７の電圧Ｖｓを加えた電圧が入力されている。セレクタ３４及び３５の各制御信号入力端には、制御回路１１からの条件選択信号Ｓｅがそれぞれ入力されている。セレクタ３４及び３５は、ローレベルの条件選択信号Ｓｅが入力されると第１参照電圧Ｖｒｅｆを出力し、ハイレベルの条件選択信号Ｓｅが入力されると第１参照電圧Ｖｒｅｆに電圧Ｖｓを加えた第２参照電圧（Ｖｒｅｆ＋Ｖｓ）を出力する。
【００３７】
セレクタ３４の出力端はコンパレータ３２の非反転入力端に接続され、コンパレータ３２の反転入力端は、接続端子ＴａとＮＭＯＳトランジスタＭ８との接続部に接続されている。また、セレクタ３５の出力端はコンパレータ３３の非反転入力端に接続され、コンパレータ３３の反転入力端は、接続端子ＴｂとＮＭＯＳトランジスタＭ９との接続部に接続されている。コンパレータ３２及び３３の各出力端はＯＲ回路３１の対応する入力端にそれぞれ接続され、ＯＲ回路３１の出力端から制御回路１１に昇圧率制御信号Ｓｃが出力される。
【００３８】
チャージポンプ回路１５には電源電圧Ｖｂａｔが入力されており、チャージポンプ回路１５の出力電圧はクランプ回路１６でクランプされて出力端子ＯＵＴに出力される。出力端子ＯＵＴには、発光ダイオード１０ａ及び１０ｂの各アノードがそれぞれ接続され、発光ダイオード１０ａのカソードは接続端子Ｔａに、発光ダイオード１０ｂのカソードは接続端子Ｔｂにそれぞれ接続されている。また、チャージポンプ回路１５は、制御回路１１からの状態遷移信号Ｓｄが入力されており、状態遷移信号Ｓｄに応じて昇圧率を１倍、１.５倍又は２倍のいずれかに切り換える。
【００３９】
このような構成において、発光ダイオード１０ａに流れる電流である負荷電流ｉｏ１と発光ダイオード１０ｂに流れる電流である負荷電流ｉｏ２の各電流値はＤ／Ａコンバータ４１の出力電圧Ｖｄａに応じて決定される。演算増幅回路４２は、ＮＭＯＳトランジスタＭ４と抵抗Ｒ１との接続部の電圧がＤ／Ａコンバータ４１の出力電圧ＶｄａになるようにＮＭＯＳトランジスタＭ４のゲート電圧を制御する。このため、抵抗Ｒ１の抵抗値をｒ１とすると、ＮＭＯＳトランジスタＭ４のドレイン電流ｉｄ４は、ｉｄ４＝Ｖｄａ／ｒ１になり、そのままＰＭＯＳトランジスタＭ１のドレイン電流になる。
【００４０】
前記のように、ＰＭＯＳトランジスタＭ１〜Ｍ３はカレントミラー回路を形成しており、少なくともＰＭＯＳトランジスタＭ２及びＭ３を同一特性のトランジスタにすることにより、ＰＭＯＳトランジスタＭ２のドレイン電流とＰＭＯＳトランジスタＭ３のドレイン電流は、等しくなると共にそれぞれＮＭＯＳトランジスタＭ４のドレイン電流ｉｄ４に比例した電流になる。また、ＰＭＯＳトランジスタＭ３のドレイン電流は、ＮＭＯＳトランジスタＭ６とＮＭＯＳトランジスタＭ７の各ドレイン電流になる。ＮＭＯＳトランジスタＭ７〜Ｍ９は、各ゲート‐ソース間電圧が等しいことから、ドライブトランジスタをなすＮＭＯＳトランジスタＭ８及びＭ９の各ドレイン電流もＮＭＯＳトランジスタＭ４のドレイン電流ｉｄ４に比例した電流になるため、定電流回路１８は、発光ダイオード１０ａ及び１０ｂを定電流駆動することができる。
【００４１】
但し、ＮＭＯＳトランジスタＭ８及びＭ９を定電流駆動するには、ＮＭＯＳトランジスタＭ８及びＭ９の各ドレイン電圧Ｖｄｉｎ１及びＶｄｉｎ２が、それぞれＮＭＯＳトランジスタＭ７のドレイン電圧である第１参照電圧Ｖｒｅｆ以上でなければならない。これは、ドレイン電圧Ｖｄｉｎ１及び／又はＶｄｉｎ２が第１参照電圧Ｖｒｅｆ未満になると、ＮＭＯＳトランジスタＭ８及びＭ９が飽和動作となって定電流動作を行わなくなるためである。
このことから、第１参照電圧Ｖｒｅｆとドレイン電圧Ｖｄｉｎ１をコンパレータ３２で電圧比較し、第１参照電圧Ｖｒｅｆとドレイン電圧Ｖｄｉｎ２をコンパレータ３３で電圧比較して、ドレイン電圧Ｖｄｉｎ１又はＶｄｉｎ２の少なくともいずれか一方が第１参照電圧Ｖｒｅｆ未満になると、ＯＲ回路３１から出力される昇圧率制御信号Ｓｃがハイレベルになり、制御回路１１は、状態遷移信号Ｓｄを使用して、チャージポンプ回路１５に対して昇圧率を１段階上げさせて出力電圧Ｖｏｕｔの電圧を大きくさせる。
【００４２】
次に、チャージポンプ回路１５の昇圧率を下げられるか否かの制御回路１１の判定動作について説明する。
この場合、制御回路１１は、現在の昇圧率から１段階下げた昇圧率に設定すると共にセレクタ３４及び３５に対して、第１参照電圧Ｖｒｅｆに電圧Ｖｓを加算した第２参照電圧（Ｖｒｅｆ＋Ｖｓ）をそれぞれ出力させる。このとき、コンパレータ３２及び３３の各出力信号がそれぞれローレベルになってＯＲ回路３１からローレベルの昇圧率制御信号Ｓｃが出力されると、制御回路１１は、昇圧率を１段下げても発光ダイオード１０ａ及び１０ｂをそれぞれ定電流駆動することができると判断して、チャージポンプ回路１５に対して昇圧率を１段下げた状態を維持させる。なお、電圧Ｖｓは、例えば０.３Ｖ程度である。
【００４３】
これに対して、コンパレータ３２及び／又は３３からハイレベルの信号が出力されると、制御回路１１は、チャージポンプ回路１５に対して、元の昇圧率に戻すように状態遷移信号Ｓｄを出力する。このような判定動作にかかる時間は極めて短時間であることから、発光ダイオード１０ａ及び１０ｂの光量のちらつきを人間の目で感じることはない。このようなことから、制御回路１１は、ドライブトランジスタＭ８及びＭ９の各ドレイン電圧Ｖｄｉｎ１及びＶｄｉｎ２の内、少なくとも一方が第１参照電圧Ｖｒｅｆ未満になると、チャージポンプ回路１５に対して昇圧率を上げさせ、ドライブトランジスタＭ８及びＭ９の各ドレイン電圧Ｖｄｉｎ１及びＶｄｉｎ２がそれぞれ第２参照電圧（Ｖｒｅｆ＋Ｖｓ）以上になると、チャージポンプ回路１５に対して昇圧率を下げさせる。
【００４４】
次に、図２は、図１の負荷駆動回路１の動作例を示したタイミングチャートであり、図２では、負荷電流設定信号Ｓａによる発光ダイオード１０ａ及び１０ｂの駆動電流である負荷電流ｉｏ１及びｉｏ２の設定方法を示している。なお、図２では、負荷電流ｉｏ１及びｉｏ２をそれぞれ電流値ｉ３から電流値ｉ５に変える場合を例にして示している。
図２において、時刻ｔ１に負荷電流設定信号Ｓａがローレベルになり、この状態が例えば１ｍｓｅｃ以上継続すると、電流設定回路１２は、電流設定中信号Ｓｆをローレベルにして制御回路１１に負荷電流設定中であることを知らせると共に、負荷電流ｉｏ１及びｉｏ２が最大電流値ｉ１になるように電流設定ビット信号Ｓｂを生成して出力する。
【００４５】
制御回路１１は、ローレベルの電流設定中信号Ｓｆが入力されると、チャージポンプ回路１５の動作を一端停止させて、チャージポンプ回路１５に対して昇圧率を最大値、例えば２倍に設定して再度作動させる。チャージポンプ回路１５はソフトスタート回路（図示せず）を備えており、このとき、チャージポンプ回路１５の出力電流は所定の傾斜で増加し、これに伴って負荷電流ｉｏ１及びｉｏ２も所定の傾斜で増加する。
時刻ｔ２で負荷電流設定信号Ｓａはハイレベルに立ち上がり、負荷電流ｉｏ１及びｉｏ２がそれぞれ電流値ｉ１になるまでの時間、該ハイレベルが維持される。電流設定回路１２は、負荷電流設定信号Ｓａによって設定された電流値を電流設定ビット信号Ｓｂに変換してＤ／Ａコンバータ４１に出力する。Ｄ／Ａコンバータ４１の出力電圧Ｖｄａによって、発光ダイオード１０ａ及び１０ｂに対する駆動電流が決定される。
【００４６】
このように、負荷電流設定信号Ｓａがローレベルに立ち下がった直後は、電流設定回路１２からの電流設定値が最大電流値ｉ１に設定されていることから、チャージポンプ回路１５が動作を開始すると、発光ダイオード１０ａ及び１０ｂにはそれぞれ最大電流値ｉ１が供給される。
負荷電流設定信号Ｓａが再び１ｍｓｅｃ未満の間ローレベルになった後、時刻ｔ３でハイレベルに立ち上がると、電流設定回路１２は、電流設定値を最大電流値ｉ１の次に大きい電流値ｉ２に設定し直し、発光ダイオード１０ａ及び１０ｂに供給される電流はそれぞれ電流値ｉ２に変更される。
【００４７】
負荷電流設定信号Ｓａが再び１ｍｓｅｃ未満の間ローレベルになった後、時刻ｔ４でハイレベルに立ち上がると、電流設定回路１２は、電流設定値を電流値ｉ２の次に大きい電流値ｉ３に設定し直し、発光ダイオード１０ａ及び１０ｂに供給される電流はそれぞれ電流値ｉ３に変更される。同様に、負荷電流設定信号Ｓａが再び１ｍｓｅｃ未満の間ローレベルになった後、時刻ｔ５でハイレベルに立ち上がると、電流設定回路１２は、電流設定値を電流値ｉ３の次に大きい電流値ｉ４に設定し直し、発光ダイオード１０ａ及び１０ｂに供給される電流はそれぞれ電流値ｉ４に変更される。
【００４８】
更に、負荷電流設定信号Ｓａが再び１ｍｓｅｃ未満の間ローレベルになった後、時刻ｔ６でハイレベルに立ち上がると、電流設定回路１２は、電流設定値を電流値ｉ４の次に大きい電流値ｉ５に設定し直し、発光ダイオード１０ａ及び１０ｂに供給される電流はそれぞれ電流値ｉ５に変更される。この後、負荷電流設定信号Ｓａのハイレベルが５ｍｓｅｃ継続すると、電流設定回路１２は、負荷電流設定動作が終了したと判断して、電流設定中信号Ｓｆをハイレベルに立ち上げる。
このように、発光ダイオード１０ａ及び１０ｂに供給する電流の設定を行う場合は、発光ダイオード１０ａ及び１０ｂに供給する電流値を大きい方から順次小さくするようにしたことから、負荷電流ｉｏ１及びｉｏ２が減少するに連れて電源電圧Ｖｂａｔが上昇する。このため、チャージポンプ回路１５の昇圧率が小さくてもよい場合、制御回路１２は、前記のようにしてチャージポンプ回路１５の昇圧率を下げるようにしている。
【００４９】
次に、図３は、図１の負荷駆動回路１における起動時の動作例を示したフローチャートである。図１の回路に電源電圧Ｖｂａｔの入力が開始されて回路が起動し、負荷電流ｉｏ１及びｉｏ２が設定されまでの動作を、図３を用いて説明する。なお、電流設定回路１２には電流値ｉ３が設定されているものとして説明する。
図３において、入力端子ＩＮに電源電圧Ｖｂａｔの入力が開始されると、以下の起動ルーチンが実行される。ステップＳ１で、電流設定回路１２は、設定されている電流値ｉ３を示す電流設定ビット信号Ｓｂを生成してＤ／Ａコンバータ４１に出力する。次に、制御回路１１は、ステップＳ２で、チャージポンプ回路１５の昇圧率を最低倍率の１倍に設定し、ステップＳ３で、条件選択信号Ｓｅをローレベルにして、セレクタ３４及び３５からそれぞれ第１参照電圧Ｖｒｅｆを出力させる。
【００５０】
電流設定回路１２には電流値ｉ３が設定されているため、定電流回路１８では、発光ダイオード１０ａ及び１０ｂにそれぞれ電流値ｉ３の駆動電流ｉｏ１及びｉｏ２をそれぞれ供給するようにＮＭＯＳトランジスタＭ８及びＭ９の各ゲート電圧を制御し、ＯＲ回路３１は、ステップＳ４で、コンパレータ３２及び３３の各出力信号からＮＭＯＳトランジスタＭ８及びＭ９の各ドレイン電圧Ｖｄｉｎ１及びＶｄｉｎ２の少なくとも一方が第１参照電圧Ｖｒｅｆ未満である場合（ＹＥＳ）、ステップＳ５で、昇圧率制御信号Ｓｃをハイレベルにし、各ドレイン電圧Ｖｄｉｎ１及びＶｄｉｎ２がそれぞれ第１参照電圧Ｖｒｅｆ以上である場合は（ＮＯ）、本フローは終了する。
【００５１】
なお、図でＶｄｉｎ＜Ｖｒｅｆと示した場合は、各ドレイン電圧Ｖｄｉｎ１及びＶｄｉｎ２の少なくとも一方が第１参照電圧Ｖｒｅｆ未満であることを示している。
ステップＳ５の処理が行われた後、制御回路１１は、ステップＳ６で、昇圧率が最大値でないか否かを調べ、最大値でない場合は（ＹＥＳ）、ステップＳ７で、チャージポンプ回路１５に昇圧率を１段階上昇させるように状態遷移信号Ｓｄを出力してステップＳ４に戻る。また、ステップＳ６で、最大値である場合は（ＮＯ）、本フローは終了する。
【００５２】
次に、図４は、図１の負荷駆動回路１における負荷電流設定方法を示したフローチャートであり、図４を用いて負荷電流設定方法についてもう少し詳細に説明する。
図４において、ステップＳ１１で、電流設定回路１２は、負荷電流設定信号Ｓａがハイレベルからローレベルに立ち下がったか否かを調べ、ローレベルに立ち下がっていない場合は（ＮＯ）、引き続きステップＳ１１の動作を行う。また、ステップＳ１１で、負荷電流設定信号Ｓａがハイレベルからローレベルに立ち下がると（ＹＥＳ）、これは図２の時刻ｔ１の状態を示しており、ステップＳ１２で、電流設定回路１２は、負荷電流設定信号Ｓａが１ｍｓｅｃ以上ローレベルを維持しているか調べ、１ｍｓｅｃ以上ローレベルを維持した場合（ＹＥＳ）は、負荷電流設定ルーチンが開始される。また、ステップＳ１２で、１ｍｓｅｃ以上ローレベルを維持しなかった場合（ＮＯ）は、ステップＳ１１に戻る。
【００５３】
負荷電流設定ルーチンが開始されると、電流設定回路１２は、ステップＳ１３で、電流設定中信号Ｓｆをローレベルにして、負荷電流設定中であることを制御回路１１に知らせた後、ステップＳ１４で、負荷電流設定信号Ｓａがローレベルからハイレベルに立ち上がったか否かを調べ、ハイレベルに立ち上がっていない場合は（ＮＯ）、引き続きステップＳ１４の動作を行い、ハイレベルに立ち上がると（ＹＥＳ）、ステップＳ１５で、電流設定回路１２は、電流設定値を最大値ｉ１に設定する。次に、ステップＳ１６で、図３の起動ルーチンにおけるステップＳ２〜Ｓ７の工程が実行され、該起動ルーチンが終了すると、ステップＳ１７で、電流設定回路１２は、負荷電流設定信号Ｓａがハイレベルであるか否かを調べ、ハイレベルでない場合は（ＮＯ）、ステップＳ１８に進む。電流設定回路１２は、ステップＳ１８で、負荷電流設定信号Ｓａがローレベルからハイレベルに立ち上がったか否かを調べ、ハイレベルに立ち上がっていない場合は（ＮＯ）、引き続きステップＳ１８の動作を行い、ハイレベルに立ち上がると（ＹＥＳ）、ステップＳ１９に進む。
【００５４】
ステップＳ１９では、電流設定回路１２は、電流設定値を更に下げることができる否かを調べ、電流設定値を下げることができる場合は（ＹＥＳ）、ステップＳ２０で、電流設定回路１２は、電流設定値を１段下げて設定し直した後、ステップＳ１６に戻る。また、ステップＳ１７で、負荷電流設定信号Ｓａがハイレベルである場合は（ＹＥＳ）、ステップＳ２１で、電流設定回路１２は、負荷電流設定信号Ｓａがハイレベルになってから５ｍｓｅｃ維持したか否かを調べ、５ｍｓｅｃ維持しなかった場合は（ＮＯ）、ステップＳ１７に戻り、５ｍｓｅｃ維持した場合は（ＹＥＳ）、ステップＳ２２で、電流設定回路１２が、電流設定中信号Ｓｆをハイレベルにして、負荷電流の設定が終了したことを制御回路１１に知らせた後、本フローは終了する。また、ステップＳ１９で、電流設定値を下げることができない場合（ＮＯ）も、ステップＳ２２の動作を行った後、本フローは終了する。
【００５５】
このように、本第１の実施の形態における負荷駆動回路は、連続した複数のパルス信号の数によって負荷電流を設定する場合において、負荷電流の設定を行うごとに、起動時と同じ動作を行うようにしたことから、負荷電流設定後の昇圧率を適切な昇圧率に設定することができ、効率の低下を防止することができる。
【００５６】
第２の実施の形態．
前記第１の実施の形態では、負荷電流の設定を行うごとに起動時と同じ動作を行うようにしたが、所定の時間間隔で短時間昇圧率を下げて昇圧率が下げられるかどうかの判定を行い、このときの判定条件を、負荷電流設定時に昇圧率を上げる場合の条件と同じにするようにしてもよく、このようにしたものを本発明の第２の実施の形態とする。
なお、本発明の第２の実施の形態における負荷駆動回路の回路例を示した図は、図１と同じであるので省略し、図１を使用して本発明の第２の実施の形態における負荷駆動回路の動作について説明する。また、起動時における動作は図３と同じであるのでその説明を省略する。
【００５７】
図５は、本発明の第２の実施の形態における負荷駆動回路の負荷電流設定動作の例を示したフローチャートであり、図５を使用して本実施の形態における負荷駆動回路の負荷電流設定動作について説明する。なお、図５では、図４と同じフロー又は同様のフローは同じ符号で示しており、ここではその説明を省略すると共に図４との相違点のみ説明する。
図５における図４との相違点は、図４のステップＳ１６の起動ルーチンを実行する工程をステップＳ２５の昇圧率設定ルーチンを実行する工程に変更したことにある。
【００５８】
ここで、図６は、図５の昇圧率設定ルーチンの例を示したフローチャートであり、図６を用いて、図５のステップＳ２５の動作について説明する。
図６において、昇圧率設定ルーチンは、昇圧率を上げるか否かの判定を行う昇圧率アップ判定ルーチンと、昇圧率を下げるか否かの判定を行う昇圧率ダウン判定ルーチンとで構成されている。
昇圧率設定ルーチンに入ると、まず最初に昇圧率アップ判定ルーチンを行う。昇圧率アップ判定ルーチンに入ると、ステップＳ３１で、制御回路１１は、条件選択信号Ｓｅをローレベルにして、セレクタ３４及び３５からそれぞれ第１参照電圧Ｖｒｅｆを出力させ、コンパレータ３２及び３３は、ＮＭＯＳトランジスタＭ８及びＭ９の各ドレイン電圧Ｖｄｉｎ１及びＶｄｉｎ２と第１参照電圧Ｖｒｅｆとの電圧比較をそれぞれ行う。
【００５９】
次に、ステップＳ３２で、判定回路１７は、ドレイン電圧Ｖｄｉｎ１及びＶｄｉｎ２の少なくとも一方が第１参照電圧Ｖｒｅｆ未満であるか否かの判定を行い、ドレイン電圧Ｖｄｉｎ１及びＶｄｉｎ２の少なくとも一方が第１参照電圧Ｖｒｅｆ未満である場合は（ＹＥＳ）、ステップＳ３３で、判定回路１７は、昇圧率制御信号Ｓｃをハイレベルにする。また、ステップＳ３２で、ドレイン電圧Ｖｄｉｎ１及びＶｄｉｎ２がそれぞれ第１参照電圧Ｖｒｅｆ未満でない場合は（ＮＯ）、昇圧率を上げずに後述する昇圧率ダウン判定ルーチンに進む。ステップＳ３３で昇圧率制御信号Ｓｃがハイレベルになると、制御回路１１は、ステップＳ３４で現在の昇圧率が最高倍率である２倍未満であるか否かを調べ、昇圧率が最高倍率未満である場合は（ＹＥＳ）、制御回路１１は、ステップＳ３５で、昇圧率を１段階上昇させた後、後述する昇圧率ダウン判定ルーチンに進む。また、ステップＳ３４で、昇圧率が最高倍率である場合は（ＮＯ）、昇圧率をこれ以上上げることができないため、昇圧率を上げずに後述する昇圧率ダウン判定ルーチンに進む。
【００６０】
次に、昇圧率ダウン判定ルーチンに入ると、制御回路１１は、ステップＳ３６で、現在の昇圧率が最低倍率である１倍よりも大きいか否かを調べ、現在の昇圧率が最低倍率である１倍よりも大きい場合は（ＹＥＳ）、制御回路１１は、ステップＳ３７で、昇圧率を１段階低下させた後、ステップＳ３８で、０.１ｍｓｅｃの間待機して、チャージポンプ回路１５の出力電圧が安定するのを待つ。次に、制御回路１１は、ステップＳ３９で、電流設定中信号Ｓｆがハイレベルであるか否かを確認し、電流設定中信号Ｓｆがハイレベルである場合は（ＹＥＳ）、負荷電流設定中ではないことから、ステップＳ４０で、条件選択信号Ｓｅをハイレベルにしてセレクタ３４及び３５からそれぞれ第２参照電圧（Ｖｒｅｆ＋Ｖｓ）を出力させ、コンパレータ３２及び３３は、ＮＭＯＳトランジスタＭ８及びＭ９の各ドレイン電圧Ｖｄｉｎ１及びＶｄｉｎ２と第２参照電圧（Ｖｒｅｆ＋Ｖｓ）との電圧比較をそれぞれ行う。また、ステップＳ３６で、現在の昇圧率が最低倍率である１倍である場合は（ＮＯ）、これ以上昇圧率を下げることができないため、昇圧率を下げずにステップＳ３９に進む。
【００６１】
次に、ステップＳ４１で、判定回路１７は、ドレイン電圧Ｖｄｉｎ１及びＶｄｉｎ２の少なくとも一方が第２参照電圧（Ｖｒｅｆ＋Ｖｓ）未満であるか否かの判定を行い、ドレイン電圧Ｖｄｉｎ１及びＶｄｉｎ２がそれぞれ第２参照電圧（Ｖｒｅｆ＋Ｖｓ）未満でない場合は（ＮＯ）、ステップＳ４２で、判定回路１７は、昇圧率制御信号Ｓｃをローレベルにして、制御回路１１は、昇圧率を下げたままにする。次に、制御回路１１は、ステップＳ４３で、１ｓｅｃの間待機した後、前記昇圧率アップ判定ルーチンに進み、昇圧率アップ判定ルーチン及び昇圧率ダウン判定ルーチンを繰り返す。また、ステップＳ４１で、ドレイン電圧Ｖｄｉｎ１及びＶｄｉｎ２の少なくとも一方が第２参照電圧（Ｖｒｅｆ＋Ｖｓ）未満である場合は（ＹＥＳ）、後述するステップＳ４６に進む。
【００６２】
一方、ステップＳ３９で、電流設定中信号Ｓｆがローレベルである場合（ＮＯ）、ステップＳ４４で、制御回路１１は、条件選択信号Ｓｅをローレベルにしてセレクタ３４及び３５からそれぞれ第１参照電圧Ｖｒｅｆを出力させ、コンパレータ３２及び３３は、ＮＭＯＳトランジスタＭ８及びＭ９の各ドレイン電圧Ｖｄｉｎ１及びＶｄｉｎ２と第１参照電圧Ｖｒｅｆとの電圧比較をそれぞれ行う。この後、ステップＳ４５で、判定回路１７は、ドレイン電圧Ｖｄｉｎ１及びＶｄｉｎ２の少なくとも一方が第１参照電圧Ｖｒｅｆ未満であるか否かの判定を行い、ドレイン電圧Ｖｄｉｎ１及びＶｄｉｎ２の少なくとも一方が第１参照電圧Ｖｒｅｆ未満である場合は（ＹＥＳ）、ステップＳ４６で、判定回路１７は、昇圧率制御信号Ｓｃをハイレベルにし、ステップＳ４７で、制御回路１１は、昇圧率を１段階上昇させて元の昇圧率に戻した後、ステップＳ４３に進む。また、ステップＳ４５で、ドレイン電圧Ｖｄｉｎ１及びＶｄｉｎ２がそれぞれ第１参照電圧Ｖｒｅｆ未満でない場合は（ＮＯ）、ステップＳ４３に進む。
【００６３】
すなわち、昇圧率設定ルーチンでは、１秒間隔で、昇圧率の上げ下げの判定を行っており、昇圧率ダウン判定ルーチンにおいて、負荷電流設定中の場合の判定条件はステップＳ４５に示すように、昇圧率アップ判定ルーチンの判定条件であるステップＳ５２の条件と同じになるようにしているため、昇圧率が低くても発光ダイオード１０ａ及び１０ｂを駆動することができ、高い昇圧率のままで駆動し続けることを防止できる。
このように、本第２の実施の形態における負荷駆動回路は、所定の時間間隔で短時間実際に昇圧率を下げて昇圧率が下げられるかどうかの判定を行い、このときの判定条件を、負荷電流設定時における昇圧率を上げる場合の条件と同じになるようにしたことから、適切な昇圧率を設定することができ、効率の低下を防止することができる。
【００６４】
なお、前記第１及び第２の各実施の形態では、２つの発光ダイオードを駆動する場合を例にして示したが、これは一例であり、本発明はこれに限定するものではなく、１つ以上の負荷を駆動する場合に適用することができる。負荷の数に応じて、図１の判定回路１７におけるコンパレータ、セレクタ、電圧源及びＯＲ回路の入力端の各数、並びに図１の定電流回路１８におけるドライバトランジスタの数がそれぞれ決まる。但し、負荷の数が１つである場合は、判定回路１７のＯＲ回路は不要になり、コンパレータの出力信号が昇圧率制御信号Ｓｃをなす。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施の形態における負荷駆動回路の回路例を示した図である。
【図２】図１の負荷駆動回路１の動作例を示したタイミングチャートである。
【図３】図１の負荷駆動回路１における起動時の動作例を示したフローチャートである。
【図４】図１の負荷駆動回路１における負荷電流設定方法を示したフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態における負荷駆動回路の負荷電流設定動作の例を示したフローチャートである。
【図６】図５の昇圧率設定ルーチンの例を示したフローチャートである。
【図７】電源装置の従来の構成例を示した図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  負荷駆動回路
２  ロジック回路部
３  アナログ回路部
１０ａ，１０ｂ  発光ダイオード
１１  制御回路
１２  電流設定回路
１５  チャージポンプ回路
１６  クランプ回路
３１  ＯＲ回路
３２，３３  コンパレータ
３４，３５  セレクタ
３６，３７  電圧源
４１  Ｄ／Ａコンバータ
４２  演算増幅回路
Ｍ１〜Ｍ３  ＰＭＯＳトランジスタ
Ｍ４〜Ｍ９  ＮＭＯＳトランジスタ
Ｒ１  抵抗
【図１】
2008312406.tif 000003
【図２】
2008312406.tif 000004
【図３】
2008312406.tif 000005
【図４】
2008312406.tif 000006
【図５】
2008312406.tif 000007
【図６】
2008312406.tif 000008
【図７】
2008312406.tif 000009