(57)【要約】      （修正有）【課題】発光ダイオード（ＬＥＤ）を駆動するための新規な方法および装置であって、光制御機能を有するものを提供する。【解決手段】ＬＥＤ駆動システムのパルス幅変調（ＰＷＭ）はトランジスタＭ１のゲートを切断、接地することにより実現することができる。トランジスタＭ０が常に存在し、オペアンプＯＰＡ１のフィードバックループが決して途切れないため、ＯＰＡ１の出力Ｖｇは一定に保たれる。これによりＬＥＤのためのより正確な電流駆動を生成することができ、高周波の減光プロセスの際の出力ＬＥＤ電流のオーバーシュートについて解決できる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤを駆動するための装置であって、
基準電圧を生成するための電圧生成手段と、
ＬＥＤに接続され、ＬＥＤを駆動する電流駆動ユニットと、
前記駆動ユニットの入力端子に電圧レベルを与えるための電圧追従／ゲート容量駆動ユニットと、
前記電流駆動ユニットの入力端子に与える電圧レベルを所定の電圧レベルに保つための高速ＰＷＭコントローラユニット
を備えている装置。
【請求項２】
前記基準電圧は、安定かつ温度に左右されない出力ＬＥＤ電流の導出をもたらす請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記電圧生成手段は、
前記基準電圧プロセスの生成を開始させるための基準電圧発生器と、
前記基準電圧発生器に接続され、前記基準電圧の所望の電圧レベルへの調節を可能にするＬＥＤ電流精度調節回路と、
前記ＬＥＤ電流精度調節回路に接続され、ＬＥＤ出力電流のデジタル論理設定を可能にするためのＤＡＣ
を備えている請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤ電流精度調節回路は、前記基準電圧発生器により生成された基準電圧を調整するためのトリミング手段によりなる請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記トリミング手段は、電圧分割効果をもたらすためのヒューズおよび抵抗器の組み合わせによりなる請求項４に記載の装置。
【請求項６】
ＬＥＤ出力電流の精度に影響しうるオフセット電圧を除去するためのオフセット打ち消しユニットをさらに備えている請求項３に記載の装置。
【請求項７】
ＬＥＤを駆動するための方法であって、
出力ＬＥＤ電流の導出元となる基準電圧を生成するステップと、
ＬＥＤを点灯させるための充分な電流を供給するための駆動機能を用意するステップと、
出力ＬＥＤ電流のオーバーシュートを少なくするために、前記駆動機能の電流駆動ユニットの入力端子に加えられる電圧レベルを所定の電圧に保つステップ
を含む方法。
【請求項８】
前記駆動機能は、ＬＥＤに接続され、ＬＥＤを駆動する電流駆動ユニットである請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記基準電圧は、安定かつ温度に左右されない出力ＬＥＤ電流の導出をもたらす請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記基準電圧を生成するステップは、正確な出力ＬＥＤ電流を生成するため、トリミング手段により調節するステップ、をさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
出力ＬＥＤ電流の精度に影響しうる特有のオフセット電圧を打ち消すステップ、をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調光機能を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）用駆動回路に関し、さらに詳しくは、ＬＥＤ駆動装置および方法に関する。主たる駆動は、ゲート端子がフィードバック機構を有するコントローラにより駆動されるパワーＮＭＯＳによりもたらされる。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤは、一般照明の他、背景照明、装飾照明等さまざまな用途に使用されている。照明効果を生み出すために、ＬＥＤ駆動回路が必要である。ＬＥＤ駆動回路は、電流を供給する機能だけでなく、パワーＮＭＯＳのゲート端子に加えられる照明駆動信号を制御する為のものも必要である。
【０００３】
図１に示されているようなＬＥＤ１の従来の駆動技術を使用して、ＬＥＤは、フィードバックシステムを有する単純なパワーＮＭＯＳ３およびオペアンプ２により駆動される。ＬＥＤを通過する電流は、抵抗器４と、参照電圧器５により設定することができる。明るさ調整や点滅調整は、ＰＷＭスイッチングの使用により、スイッチ７をオン／オフすることにより行われる。従来からの技術を使用するとき、いくつかの問題が存在する。
【０００４】
それらの問題の１つは、電流の正確さを維持できない点にある。ＬＥＤの電流は、温度の影響や、オペアンプ２のオフセットによる影響を受ける。ＬＥＤに加えられる電流の変更は、抵抗器４の抵抗値を変更して行われる。しかしながら、これは、ユーザにとって不便であり、構成部品のコストの増大にもつながる。
【０００５】
別の問題は、高周波による減光効果や、装飾照明の点滅効果を、この従来の技術を使用して効果的に実現することができない点にある。ゲート端子６は、ＰＷＭ動作で駆動されるスイッチ７により切り換えられる。ＬＥＤをオンにするには、スイッチ７を開き、ＬＥＤをオフにするには、スイッチ７を閉じる。とくに高周波による切り換えの際、パワーＮＭＯＳ３のゲート端子６は、スイッチ７が閉じらると、抵抗器４を介して接地され、スイッチ７が開かれると、オペアンプ２の出力に接続される。スイッチ７が開の状態から閉の状態に変化すると、オペアンプ２は、ＬＥＤを点灯するＮＭＯＳ３のゲートを素早く充電する。これら２つの状態によりＮＭＯＳ３のゲートの充電が繰り返されるが、充電の速度が適切に制御されないと、ＬＥＤ電流に大きなオーバーシュートが生じる。このようなＬＥＤ電流のオーバーシュートは、このＰＷＭ動作の際に生じる。
【０００６】
本発明は、上述の問題を解決し、ＬＥＤのより良好な制御および照明効果を達成することを目的とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ＬＥＤをより良好な電流の精度にて駆動するための新規な方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、ＬＥＤを駆動するための方法は、
安定かつ温度に左右されない出力ＬＥＤ電流の導出元となる安定かつ温度に左右されない基準電圧を生成するステップ、
ＬＥＤを点灯させるための充分な電流を供給するための駆動機能を用意するステップ、および
出力ＬＥＤ電流のオーバーシュートを少なくするように駆動機能の電流駆動ユニットのゲート端子に加えられる電圧レベルを所定の電圧に維持するステップ
を含む。
【０００９】
本発明によれば、安定かつ温度に左右されない基準電圧を生成するステップは、正確な出力ＬＥＤ電流を生成するようにトリミング手段により出力ＬＥＤ電流を調節するステップをさらに含む。
【００１０】
本発明によれば、この方法は、出力ＬＥＤ電流の精度に影響しうる特有のオフセット電圧を打ち消すステップをさらに含む。
【００１１】
本発明によれば、ＬＥＤを駆動するための装置は、
安定かつ温度に左右されない出力ＬＥＤ電流の導出元となる安定かつ温度に左右されない基準電圧を生成するための電圧生成手段、
ＬＥＤに接続され、ＬＥＤを駆動する電流駆動ユニット、
前記駆動ユニットのゲート端子に電圧レベルを加えるための電圧追従／ゲート容量駆動ユニット、および
前記電流駆動ユニットのゲート端子に加える電圧レベルを所定の電圧レベルに保つための高速ＰＷＭコントローラユニット
を備えている。
【００１２】
本発明によれば、前記電圧生成手段は、
前記安定かつ温度に左右されない基準電圧プロセスの生成を開始させるための基準電圧発生器、
前記基準電圧発生器に接続され、前記基準電圧の所望の電圧レベルへの調節を可能にするＬＥＤ電流精度調節回路、および
前記ＬＥＤ電流精度調節回路に接続され、ユーザの必要に応じたＬＥＤ出力電流のデジタル論理設定を可能にするためのＤＡＣ
をさらに備えている。
【００１３】
本発明によれば、前記ＬＥＤ電流精度調節回路は、前記基準電圧発生器により生成された基準電圧を調整するためのトリミング手段により実現される。
【００１４】
本発明によれば、前記トリミング手段は、電圧分割効果をもたらすためのヒューズおよび抵抗器の組み合わせにより実現される。
【００１５】
本発明によれば、ＬＥＤを駆動するための装置は、ＬＥＤ出力電流の精度に影響しうるオフセット電圧を除去するためのオフセット打ち消しユニットをさらに備えている。
【発明の効果】
【００１６】
上述の発明を使用して、ＬＥＤの絶対的な電流の精度、電流の温度依存性、ＰＷＭ動作に起因する電流のオーバーシュート、などといった従来技術の問題を、克服することができる。
【００１７】
絶対的な電流の精度は、本発明によれば、主として抵抗ラダー回路により生成される基準電圧の精度を向上させるためのトリミング技法により改善される。精度は、オペアンプのオフセットの打ち消しの技法を使用することにより、さらに改善される。ＬＥＤ電流の温度依存性は、電圧生成手段により、温度に左右されないＬＥＤ電流を生成するために使用される温度に左右されない電圧を生成することにより軽減される。
【００１８】
ＰＷＭ動作に起因する電流のオーバーシュートは、電流駆動ユニットのゲート端子に加える電圧レベルを所定の電圧レベルに維持するための高速ＰＷＭコントローラにより克服される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来のＬＥＤ駆動技術において使用される回路図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態のブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態のブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態にもとづく基準電圧発生器の典型的な実装例の回路図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態にもとづくＬＥＤ電流精度調節回路およびＤＡＣの典型的な実装例の回路図である。
【図６Ａ】オフセット打ち消しの技法を示す回路図である。
【図６Ｂ】オフセット打ち消しの技法を示す回路図である。
【図７】オフセット打ち消しの技法の典型的な実装例の回路図である。
【図８】電圧追従／ゲート容量駆動ユニット、オフセット打ち消しユニット、高速ＰＷＭコントローラ、電流設定ユニット、および電流駆動ユニットの典型的な実装例を示す回路図である。
【図９Ａ】従来の方法にもとづいてＰＷＭ制御される信号に関して、ＬＥＤ出力電流ＩＬＥＤの波形を示している。
【図９Ｂ】本発明にもとづいてＰＷＭ制御される信号に関して、ＬＥＤ出力電流ＩＬＥＤの波形を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図２は、本発明にもとづく第１の好ましい実施の形態を示す。
【００２１】
ＬＥＤ駆動回路は、ＬＥＤ３００を駆動するＬＥＤ駆動用主システム２００に接続された電圧生成器１００を備えている。電圧生成器１００は、ＬＥＤ駆動用主システム２００の出力が安定かつ温度に左右されないＬＥＤ電流ＩＬＥＤを出力する為のものである。ＬＥＤ駆動用主システム２００は、ＬＥＤ３００を最終的に点灯させるために、充分な電流駆動を行う。
【００２２】
本発明にもとづく第２の好ましい実施の形態は、図３に示すようなブロックを備えている。基準電圧発生器１０１は、ＬＥＤ電流精度調節回路１０２およびＤＡＣ（デジタル−アナログ変換器）１０３とともに、電圧生成器１００を構成し、ＬＥＤ駆動用主システム２００へ供給する。電圧生成器１００の主たる目的は、ＬＥＤ駆動用主システム２００の出力に安定かつ温度に左右されないＬＥＤ電流ＩＬＥＤを最終的に生成することにある。ＤＡＣ１０３も、電圧生成器１００に組み込まれている。ＤＡＣ１０３により、ＬＥＤ駆動用主システム２００の出力におけるＬＥＤ電流ＩＬＥＤを、デジタル論理設定により制御することができる。電流のステップおよび電流の大きさのデジタル論理設定を、ユーザはソフトウェアにより調節することができる。したがって必要なＬＥＤの明るさを容易に設定することができる。ユーザは、ＬＥＤ電流を変更するために電流設定抵抗器ユニット２０４を変更する必要がない。また、細かいＬＥＤ電流の調節を、電流精度ユニット１０２により行うことができる。このことは、生成されるＬＥＤ電流は、特定の精度の要件を満たすことができることを保証する。
【００２３】
ＬＥＤ駆動用主システム２００は、電圧追従／ゲート容量駆動回路２０１、電流駆動ユニット２０５、および電流設定ユニット２０４を備えている。これらのユニットは、オフセット打ち消しユニット２０２および高速ＰＷＭコントローラ２０３と一緒に使用される。ＬＥＤユニット３００は、上述のブロックと一緒に使用されて、点灯する。図８に示すように、ＬＥＤ電流ＩＬＥＤは、ＩＬＥＤ＝Ｖｚ／ＲＤに基づいて設定される。ここでＲＤは、電流設定ユニット２０４として機能する抵抗器ＲＤの抵抗値である。電圧Ｖｚは、電圧生成ユニット１０１により生成される電圧Ｖｙに追従する。ＶｙおよびＶｚの追従は、電圧追従ユニット２０１により行われる。電圧追従ユニット２０１は、オペアンプ２０１のフィードバック機構により、電圧Ｖｚを電圧Ｖｙに常に等しくなるように維持する。この特徴が、常に正確なＬＥＤ出力電流をもたらす。電圧ＶｚをＶｙに等しくなるように維持する他に、このユニットは、ゲート容量充電ユニットとしても機能する。電圧追従ユニット２０１は、ＮＭＯＳトランジスタを含む電流駆動ユニット２０５のゲートに接続される。電圧Ｖｙに追随させる過渡期間において、電圧追従ユニット２０１は、電流駆動ユニット２０５のゲートに存在するより大きな容量を素早く充電する必要がある。このゲート容量を充電することにより、スイッチ２０３Ａにおける電圧を、高めることができる。スイッチ２０３Ａにおける電圧を高くして、電流設定ユニット２０５をオンにすることができる。その後でのみ、ＬＥＤ電流ＩＬＥＤがＬＥＤをオン駆動する。このように、電圧追従ユニット２０１の過渡的なゲート容量駆動能力が、減光または点滅動作の際にＬＥＤの光を適切にオン／オフできるように保証するためのもう１つの重要な特徴である。
【００２４】
電圧追従／ゲート容量駆動ユニット２０１は、オフセットの不正確さを伴う。このオフセットは、ＬＥＤ電流の精度の低下をもたらす。ここで、ＬＥＤ電流の精度とは、ＬＥＤ駆動用主システム２００の出力において得られるＬＥＤ電流ＩＬＥＤが、デジタル論理設定にもとづく所望のＬＥＤ電流と比べ、オフセット値に相当する大きさだけ異なることを意味する。オフセット打ち消しユニット２０２が、オフセットを可能なかぎりゼロボルトに近付くように調節する。この調節により、ＬＥＤ電流は、オフセットによって変化せず、精度が改善される。
【００２５】
高速ＰＷＭコントローラユニット２０３は、電流駆動ユニット２０５のゲート電圧の制御を助ける。この制御された電圧を使用して、ＬＥＤ電流を、高周波デジタルスイッチング信号を使用してデジタル的に減光させ、ＬＥＤ電流のオーバーシュートを減らすことができる。ＬＥＤの制御された点滅タイミングおよびＲＧＢの色調節などといった照明効果も、本発明を使用して実現できる。
【００２６】
図４は、本発明の第２の好ましい実施の形態にもとづく基準電圧発生器１０１を示す。電圧Ｖｘは、抵抗器ＲＡ  １０１Ｂを通る電流１０１Ａにもとづいて決定される。オペアンプ１０１Ｃは、バッファとして機能し、基準電圧に負荷の影響が加わるのを防止する。これは、基準電圧を、複数のチャネルで構成されるＬＥＤ回路に供給し、多数のＬＥＤチャネルが一斉にオンにされる場合でも安定に動作する。
【００２７】
図５は、本発明の第２の実施の形態にもとづくＬＥＤ電流精度調節回路１０２およびＤＡＣ１０３の実装例を示す。
【００２８】
基準電圧発生器１０１の電圧Ｖｘは、オペアンプＯＰＡ２  １０１Ｃを介して、ＬＥＤ電流精度調節回路１０２の電圧分割抵抗ラダーＲＣおよびＤＡＣ１０３の抵抗ラダーＲＢに加えられる。
【００２９】
ＤＡＣ１０３は、抵抗ラダーＲＢに沿って設けたスイッチ１０３Ａの１つがオンされて動作する。結果として、電圧分割器の有効な抵抗値を変化させて、Ｖｙが変化する。したがってＬＥＤ駆動用主システム２００の出力におけるＬＥＤ電流ＩＬＥＤが変化する。しかしながら、抵抗ラダーＲＣ−ＲＢのネットワークにより消費される電流は、ＤＡＣの設定にかかわらず一定のままである。ＤＡＣスイッチのサイズは、電圧追従／ゲート容量駆動ユニット２０１の入力に流れる電流が大きくないため、最小限であってよい。電圧追従／ゲート容量駆動ユニット２０１を、図８に示されるようにオペアンプＯＰＡ１を使用することにより実現することができる。この場合、オペアンプＯＰＡ１の非反転入力には大きな電流が流れない。
【００３０】
ＬＥＤ電流精度調節回路１０２の動作は、ＤＡＣと似ている。ＬＥＤ電流精度調節回路１０２の機能を、「トリミング」と称する。その効果は、ＤＡＣと同様、ＲＣ−ＲＢの電圧分割を変更する。しかしながら、トリミングは、ヒューズの組み合わせが変われば、電流の消費も変わる。ヒューズの組み合わせは、所望のＶｙ値にもとづいて選択される。トリミングは、ヒューズ１０２Ａを切断することにより行われ、ＲＣの有効総抵抗を変化させる。電圧Ｖｙは、図５のネットワーク１０２のトリミングにより、細かく調節することができる。この細かい調節は、必要とされるＤＡＣスイッチ１０３Ａが選択された後で、電圧Ｖｙの精度をさらに向上させる。図８において、電圧Ｖｚに等しい電圧Ｖｙが、ＬＥＤ電流ＩＬＥＤを設定するのに用いられる。ここで、
ＩＬＥＤ＝Ｖｚ／ＲＤ
という関係が成立する。なお、ＲＤは、抵抗器ユニット２０４の抵抗である。Ｖｙは、ＬＥＤ電流ＩＬＥＤの精度を直接制御するため、この電圧の精度を保つことが重要である。図５に示すトリミングユニット１０２により、電圧Ｖｙを、必要とされる所定のＬＥＤ電流に従い、目標の精度に調節することができる。トリミングユニットは、４つのヒューズ１０２Ａと、ＮＭＯＳトランジスタと、抵抗器の列ＲＣに含まれる抵抗器とを備えている。電圧Ｖｙを、次の関係、
Ｖｙ＝｛ＲＢ／（ＲＢ＋ＲＣ）｝×Ｖｘ
にもとづいて調節することができる。上述のようなトリミング回路は、抵抗器の列ＲＣの抵抗値を変化させることにより、電圧Ｖｙを変化させる。抵抗器の列ＲＣの抵抗値の増加は、抵抗器の列ＲＣにおいて直列に接続されている抵抗器に対し、並列に接続されているヒューズを切断することにより達成することができる。抵抗器の列ＲＣの抵抗値を増やすことにより、電圧Ｖｙを、より低い値に調節することができる。他方で、電圧Ｖｙの増大を、抵抗器の列ＲＣの抵抗値をＮＭＯＳゲートに接続されたヒューズを切断することにより小さくすることができる。このトリミングの技法を使用することにより、良好な精度のＬＥＤ電流を保証する正確な電圧Ｖｙを生み出すことができる。
【００３１】
オペアンプＯＰＡ１の反転入力が、非反転の入力と比べ正のオフセットを有する場合、電圧Ｖｚは、たとえＤＡＣの設定が「００００ｂ」であってもゼロボルトにはならない。このオフセットは、トリミングにより補正することが不可能である。これは、オフセット打ち消しユニット２０２により対処される。
【００３２】
図６Ａおよび６Ｂにより、オフセット打ち消しの考え方を説明する。電圧追従ユニットのオペアンプ２０１の非反転および反転入力の間に固有のオフセットＶｏｆ  ２０２Ｂが存在しているものとする。このオフセットは、電圧Ｖｚ  ２０２Ｃに表れる。このオフセットは、ＬＥＤ電流ＩＬＥＤ’を不正確なものにする。オフセットを打ち消すため、電流源Ｉｃｘ  ２０２Ｄを挿入し、挿入された抵抗器ＲＥ  ２０２Ｅにおける電圧降下を利用してオフセットを打ち消す。この抵抗器ＲＥにおける追加の電圧降下は、電圧追従ユニットのオペアンプＯＰＡ１  ２０１の固有のオフセットを取り除く。本発明におけるオフセット打ち消しの考え方の実施例は、図７に示されているとおりである。必要とされるオフセット打ち消し電流Ｉｃｘを生成する方法は、電流精度調節回路ユニット２０２についてすでに説明したと同様のトリミング技法を使用する。ＬＥＤ電流ＩＬＥＤを、すでに述べたように、ＩＬＥＤ＝Ｖｚ／ＲＤと設定すればよい。理想的にはＶｚ＝Ｖｙであるが、理想的でないオフセットが、電圧追従ユニットＯＰＡ１  ２０１に存在するため、Ｖｚは、電圧Ｖｙを常に追従して、電圧Ｖｙに完全に等しくなるとは限らない。オフセット電圧Ｖｏｆは、ＩＬＥＤ＝（Ｖｙ−Ｖｏｆ）／ＲＤにより求められる不正確なＬＥＤ電流を発生させる。このオフセットは、Ｖｏｆ＝Ｉｃｓ×ＲＥなる関係のＯｆｆｓｅｔを使用することにより、打ち消すことが出来る。ＬＥＤ電流精度調節回路１０２と同様のトリミング技法を使用することにより、抵抗ＲＥの値を調整することができ、これにより、固定のＩｃｓ値を使用して必要なオフセットの打ち消しをすることが出来る。抵抗ＲＥの値を調整し、Ｉｃｓ×ＲＥでオフセット電圧Ｖｏｆを打ち消す。これにより、ＬＥＤ電流を
ＩＬＥＤ＝｛Ｖｙ−ＶｏｆＦ＋（Ｉｃｓ×ＲＥ））／ＲＤ
により定められる。もし、Ｉｃｓ×ＲＥがＶｏｆに等しければ、正確なＬＥＤ電流ＩＬＥＤを、再びＩＬＥＤ＝Ｖｚ／ＲＤ＝Ｖｙ／ＲＤという関係にもとづいて得ることができる。
【００３３】
図８は、システムにおいて、高速ＰＷＭ技術を実現するためのブロック図を示す。この技術を使用して、ＬＥＤの減光およびＬＥＤの点滅などの効果を、実現することができる。電流駆動ユニット２０５は、一例としてＮＭＯＳトランジスタＭ１を使用して実現することができる。更に、電流設定ユニット２０４は、抵抗器ＲＤを使用して実現することができる。ＬＥＤ駆動システムにおいて、ＰＷＭは、ＮＭＯＳトランジスタＭ１のゲートを切断し（さらには、接地する）ことにより実現することができる。このシステムにおいて、トランジスタＭ０  ２０３Ｆが常に存在し、オペアンプＯＰＡ１のフィードバックループが決して途切れないため、オペアンプＯＰＡ１の出力Ｖｇ  ２０３Ａは一定に保たれる。論理タイミング波形が生成され、「θ」および「Φ」位相期間におけるタイミング信号を生成する。
【００３４】
「θ」位相において、システムは、通常の動作を行い、ＬＥＤ光をオンにする。この位相においては、スイッチ２０３Ａおよび２０３Ｂが閉じられ、ＯＰＡ１  ２０１の出力に接続されたトランジスタ２０５でループが形成される。「Φ」位相においては、上述のループが断たれ、スイッチ２０３Ｃおよび２０３Ｄが閉じられ、新たなループが形成される。この位相において、電流駆動ユニット２０５のゲート端子に接続された出力Ｖｇ  ２０３Ａが接地され、ＬＥＤの点灯が阻止される。同時に、トランジスタＭ０  ２０３ＦをオペアンプＯＰＡ１  ２０１の出力に接続する第２のループが生成される。「θ」位相が再び到来すれば、正しいＬＥＤ電流ＩＬＥＤを出力するためには、トランジスタＭ１のゲートをＶｇまで充電するだけでよい。
【００３５】
図９Ａは、図１の回路が従来のＰＷＭスイッチング方法にて動作しているときの波形を示す。スイッチ７を閉じることによりフィードバックループが断たれる、位相「Φ」において、Ｖｚは、抵抗４を介して接地電位に落とされる。この位相では、Ｖｙ＞Ｖｚである。次の位相「θ」が来ると、オペアンプ２は、Ｖｙ＞Ｖｚの大きな差を検出し、結果として電圧Ｖｇを高い電圧になるように駆動する。これが、「θ」位相に達するときにＶｇがオーバーシュートする。この様子が９Ａの波形図に示されている。Ｖｇは、Ｖｇ＝Ｖｚ＋β（ここでβは、ＮＭＯＳトランジスタ３のゲート−ソース電圧である）というレベルの電圧に落ち着くまでオーバーシュートする。このＶｇのオーバーシュートゆえ、Ｖｚの電圧にも、Ｖｙレベルに落ち着くまでのオーバーシュートが生じる。これは、結果として、ＬＥＤ電流ＩＬＥＤのオーバーシュートにつながる。ＬＥＤ電流ＩＬＥＤは、フィードバックループが正しいＬＥＤ電流ＩＬＥＤを出力するための所望のレベルに電圧ＶｇおよびＶｚを引き下げるまでオーバーシュートする。オーバーシュートの時間は、ループの応答時間により決定される。従来の方法を使用したときのＬＥＤ電流ＩＬＥＤおよび他の電圧ノードの対応する波形が、図９Ａに示されている。
【００３６】
図８は、本発明にもとづく高速ＰＷＭを使用した回路図である。対応する波形が、図９Ｂに示されている。「Φ」位相において、ループがトランジスタＭ０に切り換えられ、Ｖｇは、必要とされるＶｚ＋βという電圧レベルに比べてわずかに低いＶｚ＋εというレベルに保たれる。βは、εよりもわずかに低い。Ｖｚ＋εの生成は、図８に示されているとおり、構成要素２０３Ｆおよび２０３Ｅにより行われる。「Φ」位相においてＶｇがＶｚ＋εというレベルに保たれるということは、「θ」位相が再び到来するたびごとに、正しい出力電流ＩＬＥＤを出力するために、トランジスタＭ１のゲート端子をＶｇに、β−εという量だけ充電すればよいことを意味する。β−εの値は少量であるため、結果として、電圧Ｖｚへの改善ももたらされる。電圧ＶｚおよびＶｇへのオーバーシュートが存在しないため、ＬＥＤ駆動電流の高速スイッチングの際のオーバーシュートが少なくなる。これは、結果として、本発明の技法を従来の技法と比べたときに、減光または点滅機能の際の一様かつ正確な照明を意味する。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【外国語明細書】
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