特許 5666173 発光ダイオードの駆動回路、駆動方法、それを用いた発光装置、電子機器および照明機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5666173

(24)【登録日】2014年12月19日

(45)【発行日】2015年2月12日

(54)【発明の名称】発光ダイオードの駆動回路、駆動方法、それを用いた発光装置、電子機器および照明機器

(51)【国際特許分類】

   H05B 37/02 20060101AFI20150122BHJP

   H05B 37/03 20060101ALI20150122BHJP

【ＦＩ】

   H05B37/02 J

   H05B37/03 B

【請求項の数】10

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2010-128635(P2010-128635)

(22)【出願日】2010年6月4日

(65)【公開番号】特開2011-253783(P2011-253783A)

(43)【公開日】2011年12月15日

【審査請求日】2013年5月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000116024

【氏名又は名称】ローム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100133215

【弁理士】

【氏名又は名称】真家 大樹

(72)【発明者】

【氏名】南 光祐

(72)【発明者】

【氏名】石川 裕之

(72)【発明者】

【氏名】福本 憲一

【審査官】 杉浦 貴之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０１２６６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２３０２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０３９９４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３２５３９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｂ ３７／０２

Ｈ０５Ｂ ３７／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直列に接続される複数の発光ダイオードを含む発光ダイオードストリングを駆動する駆動回路であって、
前記発光ダイオードストリングのアノード側の一端に駆動電圧を供給するためのＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御回路と、
前記発光ダイオードの電流経路上のカソード側に設けられ、駆動電流を生成する電流ドライバと、
前記駆動電流がオフの状態において、前記ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチングトランジスタのオン、オフを指示するスイッチング信号を監視し、当該スイッチング信号にもとづいて前記発光ダイオードストリングの異常状態を示す異常検出信号を生成する異常検出回路と、
を備え、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、軽負荷状態において、前記スイッチング信号の周波数が低下する不連続モードで動作するよう構成され、
前記異常検出回路は、前記駆動電流がオフの状態において、前記スイッチング信号が連続モードを示すとき、異常状態と判定するよう構成され、
前記異常検出回路は、前記スイッチング信号のパルスの数をカウントし、カウント数に応じて連続モードか不連続モードかを判定し、異常状態か否かを判定することを特徴とする駆動回路。

【請求項2】

前記異常検出回路は、前記スイッチング信号およびクロック信号を受け、所定の検出期間内に発生する前記スイッチング信号のパルスの数をカウントするカウンタを含むことを特徴とする請求項１に記載の駆動回路。

【請求項3】

前記ＤＣ／ＤＣコンバータの入力側には、前記ＤＣ／ＤＣコンバータに対する電力供給の遮断、導通を切り換え可能な保護回路が設けられており、
前記異常検出回路は、前記異常検出信号を出力するためのフェイル端子をさらに備え、
前記保護回路は、前記フェイル端子から出力される前記異常検出信号が異常状態を示すとき、遮断状態となることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動回路。

【請求項4】

前記クロック信号は、前記連続モードにおける前記スイッチング信号と同じ周波数を有することを特徴とする請求項２に記載の駆動回路。

【請求項5】

前記異常検出回路は、前記スイッチング信号のパルスが、前記カウンタにより所定の検出期間に所定回数以上検出されたとき、異常状態と判定することを特徴とする請求項２に記載の駆動回路。

【請求項6】

前記駆動回路は、調光パルスにもとづき前記電流ドライバに作用して前記駆動電流を設定するとともに、調光パルスを前記異常検出回路へ入力する調光回路をさらに備え、
前記発光ダイオードストリングの消灯期間は、前記異常検出回路において前記調光パルスがローレベルであることにより検出されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の駆動回路。

【請求項7】

発光ダイオードストリングと、
前記発光ダイオードストリングを駆動する請求項１から６のいずれかに記載の駆動回路と、
を備えることを特徴とする発光装置。

【請求項8】

液晶ディスプレイパネルと、
前記液晶ディスプレイパネルのバックライトとして設けられる請求項７に記載の発光装置と、
を備えることを特徴とする電子機器。

【請求項9】

請求項７に記載の発光装置を備えることを特徴とする照明機器。

【請求項10】

直列に接続される複数の発光ダイオードを含む発光ダイオードストリングを駆動する方法であって、
前記発光ダイオードストリングのアノード側の一端に駆動電圧を供給するためのＤＣ／ＤＣコンバータを制御するステップと、
前記発光ダイオードの電流経路上のカソード側に設けられた電流ドライバにより、駆動電流を生成するステップと、
前記駆動電流がオフの状態において、前記ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチングトランジスタのオン、オフを指示するスイッチング信号を監視し、当該スイッチング信号にもとづいて前記発光ダイオードストリングの異常状態を検出するステップと、
を備え、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、軽負荷状態において、前記スイッチング信号の周波数が低下する不連続モードで動作するよう構成され、
前記異常状態を検出するステップは、
前記スイッチング信号のパルスの数をカウントし、カウント数に応じて連続モードか不連続モードかを判定するステップと、
前記駆動電流がオフの状態において、前記スイッチング信号が連続モードを示すとき、異常状態と判定するステップと、
を含むことを特徴とする方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光ダイオードの駆動技術に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶パネルのバックライトとして、従来のＣＣＦＬ(Cold Cathode Fluorescent Lamp)やＥＥＦＬ（External Electrode Fluorescent Lamp）に代えて、長寿命化、低消費電力化、広色域化の観点で優れた特性を有する白色発光ダイオード（以下、ＬＥＤと略す）が用いられている。

【0003】

図１は、一般的なＬＥＤ駆動回路２００の構成例を示す回路図である。ＬＥＤ駆動回路２００は、電源回路２０２、電流ドライバ２０４、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）調光回路２０６、ＬＥＤ端子２０８、保護回路２１０を備える。ＬＥＤ端子２０８には、駆動対象の複数のＬＥＤを含むＬＥＤストリングのカソード端子が接続される。電源回路２０２は、ＬＥＤストリング１０のアノードに駆動電圧Ｖｄｒｖを供給する。

【0004】

ＬＥＤ端子２０８には、電流ドライバ２０４が接続される。電流ドライバ２０４は、ＬＥＤストリング１０の輝度に応じた駆動電流Ｉｄｒｖを発生し、ＬＥＤストリング１０に供給する。

【0005】

何らかの故障や異常によりＬＥＤの駆動経路上の端子が経路２０９を介して地絡すると、電源回路２０２、いくつかのＬＥＤおよび経路２０９を介して、望ましくない大電流が流れるおそれがある。そこでＬＥＤ駆動回路２００は、ＬＥＤ端子２０８の電位にもとづき回路異常を検出する。具体的には、ＬＥＤ駆動回路２００が正常に動作する場合、ＬＥＤ端子２０８の電位は、所定の電圧付近に安定的に保たれる。ところが、ＬＥＤストリング１０が故障してオープン状態となったり、ＬＥＤの駆動経路上の端子が地絡あるいは天絡したりすると、ＬＥＤ端子２０８の電位（検出電圧Ｖｓとも称する）が正常時とは異なった値となる。保護回路２１０は、ＬＥＤ端子２０８の検出電圧Ｖｓを監視することにより、回路の異常状態を検出し、異常が発生すると所定の保護処理を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００４−３２８７５号公報

【特許文献2】特開２００２−２５２９７１号公報

【特許文献3】特開２００７−０２８７８４号公報

【特許文献4】特開２００７−１７３８１３号公報

【特許文献5】特開２００８−１３６２９３号公報

【特許文献6】特開２００６−３２５３９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ＬＥＤの輝度を制御する（調光）目的で、ＬＥＤストリング１０に流れる駆動電流Ｉｄｒｖを、輝度に応じたデューティ比でオン（点灯期間）、オフ（消灯期間）をスイッチングさせる場合がある。これをＰＷＭ駆動もしくはＰＷＭ調光とも称する。ＰＷＭ調光回路２０６は、電流ドライバ２０４に作用し、ＰＷＭ信号ＳＰＷＭに応じて駆動電流Ｉｄｒｖをスイッチングさせる。

【0008】

ＰＷＭ駆動の消灯期間やスタンバイ状態において、駆動電流Ｉｄｒｖがオフされる期間は、故障の有無にかかわらずＬＥＤ端子２０８の電位が所定の範囲から外れるため、正常状態と異常状態の区別がつかなくなり、適切な回路保護が妨げられる。

【0009】

本発明は課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、ＬＥＤの消灯期間において、ＬＥＤの異常を検出する技術の提供にある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明のある態様は、直列に接続される複数の発光ダイオードを含む発光ダイオードストリングを駆動する駆動回路に関する。駆動回路は、発光ダイオードストリングのアノード側の一端に駆動電圧を供給するためのＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御回路と、発光ダイオードの電流経路上のカソード側に設けられ、駆動電流を生成する電流ドライバと、駆動電流がオフの状態において、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチングトランジスタのオン、オフを指示するスイッチング信号を監視し、当該スイッチング信号にもとづいて発光ダイオードストリングの異常状態を検出する異常検出回路と、を備える。

【0011】

ＬＥＤストリングが正常であれば、駆動電流がオフの状態において、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流は非常に小さくなる。反対に、ＬＥＤストリング上の一部が予期せぬノードにショートすると、駆動電流がオフの状態、すなわち消灯期間においても、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流は、正常状態よりも大きくなるであろう。ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流の大きさは、スイッチング信号のパルス幅や発生頻度に影響を及ぼす。したがってこの態様によれば、スイッチング信号を監視することにより、駆動電流がオフの状態における異常状態を検出することができる。

【0012】

ＤＣ／ＤＣコンバータは、軽負荷状態において、不連続モードで動作するよう構成されてもよい。異常検出回路は、駆動電流がオフの状態において、スイッチング信号が連続モードを示すとき、異常状態と判定してもよい。
ＬＥＤストリングが正常であれば、駆動電流がオフの状態において、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流は非常に小さくなり、ＤＣ／ＤＣコンバータは不連続モードで動作する。この態様によれば、駆動電流がオフにもかかわらずＤＣ／ＤＣコンバータが連続モードで動作していることを根拠として、異常状態を検出することができる。

【0013】

異常検出回路は、スイッチング信号および連続モードにおけるスイッチング信号と同じ周波数を有するクロック信号にもとづき、異常状態を検出してもよい。
不連続モードでは、スイッチング信号の発生頻度（周波数）は、クロック信号の発生頻度（周波数）より低くなる。この態様によればクロック信号とスイッチング信号の周期もしくは周波数にもとづいて、異常状態を検出できる。

【0014】

異常検出回路は、スイッチング信号のパルスが、所定の検出期間に所定回数以上検出されたとき、異常状態と判定してもよい。
不連続モードでは、スイッチング信号のパルスの発生頻度が減少する。ある検出期間において、スイッチング信号のパルスがある回数以上発生していれば、それは連続モードとみなすことができる。したがってこの態様によれば、異常状態を検出できる。

【0015】

異常検出回路は、スイッチング信号のデューティ比が所定のしきい値より大きいとき、異常状態と判定してもよい。
異常状態では、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流が大きくなるため、スイッチング信号のデューティ比が増大する場合がある。この場合には、デューティ比にもとづいて異常状態を検出できる。

【0016】

本発明の別の態様は、発光装置である。この装置は、発光ダイオードストリングと、発光ダイオードストリングを駆動する上述のいずれかの態様の駆動回路と、を備える。

【0017】

本発明のさらに別の態様は、電子機器である。この電子機器は、液晶ディスプレイパネルと、液晶ディスプレイパネルのバックライトとして設けられる上述の発光装置と、を備える。

【0018】

本発明のさらに別の態様は、照明機器である。この照明機器は、上述の発光装置を備える。

【0019】

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0020】

本発明のある態様によれば、ＬＥＤの消灯期間において、異常状態を検出できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】一般的なＬＥＤ駆動回路の構成例を示す回路図である。

【図2】実施の形態に係るＬＥＤ駆動回路の構成を示す回路図である。

【図3】図３（ａ）、（ｂ）は、正常状態および異常状態におけるＬＥＤ駆動回路の動作を示すタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

【0023】

本明細書において、「部材Ａが部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合や、部材Ａと部材Ｂが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

【0024】

図２は、実施の形態に係るＬＥＤ駆動回路１００の構成を示す回路図である。図２にはＬＥＤ駆動回路１００とＬＥＤストリング１０を含む発光装置全体が示されている。この発光装置は、液晶パネルのバックライト、携帯電話のイルミネーションあるいは照明装置など、ＬＥＤを利用したさまざまな光源として利用可能である。

【0025】

ＬＥＤ駆動回路１００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０およびＬＥＤ駆動ＩＣ１１０を備え、少なくともひとつのあるいは直列に接続された複数のＬＥＤを含むＬＥＤストリング１０を駆動する。ＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、ＬＥＤストリング１０の駆動に要する駆動電圧Ｖｄｒｖを生成して、ＬＥＤストリング１０のアノードに供給する。図２には、インダクタＬ１、スイッチングトランジスタＭ１、整流ダイオードＤ１、出力キャパシタＣｏを含むダイオード整流型のＤＣ／ＤＣコンバータ４０が示されるが、そのトポロジーは特に限定されるものではない。

【0026】

ＬＥＤ駆動ＩＣ１１０は、主として以下の３つの機能を有する。
（機能１）ＬＥＤストリング１０に流れる駆動電流Ｉｄｒｖを調整して輝度を制御する機能
（機能２）ＤＣ／ＤＣコンバータ４０をフィードバック制御して駆動電圧Ｖｄｒｖを調節する機能
（機能３）異常状態を検出し、回路を保護する機能

【0027】

機能１に関して、ＬＥＤ駆動ＩＣ１１０は電流ドライバ７０およびＰＷＭ調光回路７４
備える。電流ドライバ７０は、駆動対象のＬＥＤストリング１０の電流経路上のカソード側に設けられる。電流ドライバ７０は、輝度に応じた駆動電流Ｉｄｒｖを生成し、ＬＥＤストリング１０に流れる電流を制御する。駆動電流Ｉｄｒｖの大きさに応じたＬＥＤストリング１０の輝度の調整を、電流調光（アナログ調光）と称する。

【0028】

ＬＥＤ駆動ＩＣ１１０は、電流調光に加えて、いわゆるＰＷＭ調光を行う。具体的には、輝度に応じたデューティ比にて駆動電流Ｉｄｒｖを時分割的にスイッチングさせ、駆動電流Ｉｄｒｖの時間平均を調節し、輝度を変化させる。

【0029】

ＰＷＭ調光回路７４は、輝度に応じたデューティ比を有するようにパルス変調された調光パルスＳＰＷＭを生成する。ＰＷＭ調光回路７４は、調光パルスＳＰＷＭにもとづき電流ドライバ７０に作用して駆動電流Ｉｄｒｖをオン、オフさせる。図２において、調光パルスＳＰＷＭのハイレベル期間がＬＥＤストリング１０の点灯期間（オン期間Ｔｏｎ）に割り当てられ、ローレベル期間が消灯期間（Ｔｏｆｆ）に割り当てられる。またＰＷＭ調光とは別に、電流ドライバ７０をオフして消灯する場合にも、調光パルスＳＰＷＭはローレベルに固定される。

【0030】

ＬＥＤ駆動ＩＣ１１０は、電流調光およびＰＷＭ調光を併用して、ＬＥＤストリング１０の輝度を最適化することができる。

【0031】

機能２に関して、ＬＥＤ駆動ＩＣ１１０は制御回路２０を備える。制御回路２０は、ＬＥＤストリング１０を所望の輝度で発光させるために必要な駆動電圧Ｖｄｒｖが得られるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０を制御する。制御回路２０の構成は特に限定されず、ＬＥＤドライバに利用される公知の、あるいは将来利用可能なものを用いればよい。

【0032】

たとえば制御回路２０は、ＬＥＤストリング１０のカソードと接続されるＬＥＤ端子の電位（以下、検出電圧Ｖｓという）を受け、検出電圧Ｖｓが所定の基準電圧Ｖｒｅｆと一致するように、フィードバックによりＤＣ／ＤＣコンバータ４０を制御する。このフィードバック制御により、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の出力電圧Ｖｄｒｖは、
Ｖｄｒｖ＝ＶＬＥＤ＋Ｖｒｅｆ
が成り立つように調節される。

【0033】

具体的には制御回路２０は、パルス変調器２２およびドライバ２４を含む。パルス変調器２２は、電圧モードあるいは電流モードのパルス幅変調器あるいはパルス周波数変調器などであり、基準電圧Ｖｒｅｆと検出電圧Ｖｓの誤差に応じたデューティ比を有するスイッチング信号Ｓ４を生成する。ドライバ２４はスイッチング信号Ｓ４に応じて、ＳＷＯＵＴ端子に接続されるＤＣ／ＤＣコンバータ４０のスイッチングトランジスタＭ１のゲートを駆動し、スイッチングトランジスタＭ１をスイッチングする。

【0034】

続いて、第３の機能である回路保護について説明する。保護機能に関して、ＬＥＤ駆動ＩＣ１１０は、保護回路５０および異常検出回路６０を備える。

【0035】

異常検出回路６０は、ドライバ２４から出力されるスイッチング信号Ｓ４および調光パルスＳＰＷＭを受ける。異常検出回路６０は、駆動電流Ｉｄｒｖがオフの状態、すなわちＬＥＤストリング１０の消灯期間Ｔｏｆｆにおいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０のスイッチングトランジスタＭ１のオン、オフを指示するスイッチング信号Ｓ４を監視し、当該スイッチング信号Ｓ４にもとづいてＬＥＤストリング１０の異常状態を検出する。消灯期間Ｔｏｆｆは、調光パルスＳＰＷＭがローレベルであることにより検出できる。

【0036】

異常検出回路６０は、異常状態においてアサート（ローレベル）、正常状態においてネゲート（ハイレベル）となる異常検出信号Ｓ５を生成し、フェイル端子ＦＡＩＬから出力する。

【0037】

保護回路５０は、異常検出信号Ｓ５がアサートされると、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０に対する電力供給を遮断する。具体的には保護回路５０は、保護スイッチＭ５０、抵抗Ｒ５０、Ｒ５２、制御スイッチＭ５２を含む。保護スイッチＭ５０は、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴであり、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０のインダクタＬ１と直列に設けられる。抵抗Ｒ５０は、保護スイッチＭ５０のゲートソース間に設けられる。抵抗Ｒ５２および制御スイッチＭ５２は、保護スイッチＭ５０のゲートと接地端子の間に直列に設けられる。制御スイッチＭ５２のゲートには、異常検出信号Ｓ５が入力される。

【0038】

異常検出信号Ｓ５がネゲート（ハイレベル）される期間、制御スイッチＭ５２はオンし、保護スイッチＭ５０のゲートに接地電圧が印加されるため保護スイッチＭ５０はオンし、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０に入力電圧Ｖｉｎが供給される。

【0039】

異常検出回路６０によって異常が検出され、異常検出信号Ｓ５がアサート（ローレベル）されると、制御スイッチＭ５２がオフし、保護スイッチＭ５０のゲートに抵抗Ｒ５０を介して入力電圧Ｖｉｎが印加され、保護スイッチＭ５０がオフする。その結果、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０に対する入力電圧Ｖｉｎの供給が遮断される。

【0040】

なお保護回路５０による保護処理は特に限定されない。ＤＣ／ＤＣコンバータ４０が同期整流型である場合、保護回路５０は、整流ダイオードＤ１に代えて設けられる同期整流用トランジスタをオフしてもよい。

【0041】

以上がＬＥＤ駆動回路１００の構成である。続いてその動作を説明する。
ＬＥＤストリング１０が正常であれば、駆動電流Ｉｄｒｖがオフの状態すなわち消灯期間ＴｏｆｆにおいてＤＣ／ＤＣコンバータ４０は無負荷状態となり、その出力電流Ｉｏｕｔは非常に小さくなる。

【0042】

反対に、ＬＥＤストリング１０上の一部が予期せぬノード、たとえば接地端子にショートすると、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０からＬＥＤストリング１０の一部を介して接地端子に大電流が流れる。その結果、消灯期間Ｔｏｆｆであっても、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０は無負荷状態とはならず、その出力電流Ｉｏｕｔは正常状態よりも大きくなるであろう。

【0043】

ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の出力電流Ｉｏｕｔの大きさは、スイッチング信号Ｓ４のパルス幅や発生頻度に影響を及ぼす。具体的には、出力電流Ｉｏｕｔが大きいほど、パルス幅や発生頻度は大きくなる。そこで図２の異常検出回路６０によれば、スイッチング信号Ｓ４を監視することにより、駆動電流Ｉｄｒｖがオフの状態における異常状態を検出することができる。

【0044】

たとえばＤＣ／ＤＣコンバータ４０は、軽負荷状態において、不連続モードで動作するよう構成される。異常検出回路６０は、駆動電流Ｉｄｒｖがオフの状態において、スイッチング信号Ｓ４が連続モードを示すとき、異常状態と判定してもよい。連続モードにおけるスイッチング信号Ｓ４の発生頻度は、不連続モードにおけるそれよりも高くなる。そこで図２の異常検出回路６０は、スイッチング信号Ｓ４のパルスの数をカウントするカウンタ６２を含む。

【0045】

図３（ａ）、（ｂ）は、正常状態および異常状態におけるＬＥＤ駆動回路１００の動作を示すタイムチャートである。
カウンタ６２には、スイッチング信号Ｓ４に加えて、連続モードにおけるスイッチング信号Ｓ４と同じ周波数を有するクロック信号ＣＬＫが入力される。

【0046】

まず、図３（ａ）を参照して正常状態の動作を説明する。ＬＥＤストリング１０が正常のとき、消灯期間Ｔｏｆｆにおいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の出力電流Ｉｏｕｔは非常に小さくなり、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０は不連続モードで動作する。不連続モードではスイッチング信号Ｓ４の発生頻度、つまり周波数が低下する。

【0047】

カウンタ６２は、スイッチング信号Ｓ４の周期Ｔｓｗ（周波数）を、クロック信号ＣＬＫを用いてカウントする。そしてスイッチング信号Ｓ４の周期が所定のしきい値より大きい、あるいはその周波数が所定のしきい値より小さい場合、不連続モードと判定し、ＬＥＤストリング１０が正常であることを検出できる。

【0048】

図３（ｂ）を参照する。異常状態では、駆動電流Ｉｄｒｖがゼロであるにもかかわらず、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の出力電流Ｉｏｕｔはゼロとはならない。その結果、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０が不連続モードに移行せず、通常の負荷状態と同様の頻度で、スイッチング信号Ｓ４が生成され、スイッチング信号Ｓ４とクロック信号ＣＬＫの周期（周波数）は等しくなる。つまり、スイッチング信号Ｓ４の周期をクロック信号ＣＬＫを用いてカウントすると、所定のしきい値よりも小さくなる。異常検出回路６０は、カウンタ６２のカウント値にもとづいて連続モードであることを検出できる。

【0049】

このように、図２のＬＥＤ駆動回路１００によれば、駆動電流ＩｄｒｖがオフにもかかわらずＤＣ／ＤＣコンバータ４０が連続モードで動作していることを根拠として、異常状態を確実に検出することができる。

【0050】

なおクロック信号ＣＬＫは、連続モードにおけるスイッチング信号Ｓ４の周波数とは無関係の周波数を有していてもよい。

【0051】

異常検出回路６０の動作は以下のように把握することも可能である。
異常検出回路６０は、スイッチング信号Ｓ４のパルスが、所定の検出期間に所定回数以上検出されたとき、異常状態と判定してもよい。
不連続モードでは、スイッチング信号Ｓ４のパルスの発生頻度が連続モードに比べて減少する。ある検出期間において、スイッチング信号のパルスがある回数以上発生していれば、それは連続モードとみなすことができる。

【0052】

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。

【0053】

ＤＣ／ＤＣコンバータ４０や制御回路２０の構成によっては、駆動電流Ｉｄｒｖがオフの状態で、不連続モードに移行せず、連続モードで動作する場合もあり得る。この場合、異常検出回路６０は、スイッチング信号Ｓ４のデューティ比が所定のしきい値より大きいとき、異常状態と判定してもよい。言い換えれば、異常検出回路６０は、スイッチング信号Ｓ４のスイッチングトランジスタＭ１のオンに対応するパルス幅が所定のしきい値より大きいとき、異常状態と判定してもよい。
異常状態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の出力電流Ｉｏｕｔが正常状態よりも大きくなるため、スイッチング信号Ｓ４のデューティ比が増大する。したがってデューティ比やパルス幅にもとづいて異常状態を検出できる。

【0054】

ＬＥＤストリング１０の点灯期間ＴｏｎにおけるＬＥＤストリング１０の異常検出は、従来の検出電圧Ｖｓにもとづく異常検出回路を併用することで可能である。

【0055】

実施の形態にもとづき本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎないことはいうまでもなく、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められることはいうまでもない。

【符号の説明】

【0056】

１０…ＬＥＤストリング、２０…制御回路、２２…パルス変調器、２４…ドライバ、４０…ＤＣ／ＤＣコンバータ、Ｍ１…スイッチングトランジスタ、Ｌ１…インダクタ、Ｄ１…整流ダイオード、Ｃｏ…出力キャパシタ、６０…異常検出回路、６２…カウンタ、５０…保護回路、Ｍ５０…保護スイッチ、Ｓ４…スイッチング信号、Ｓ５…異常検出信号、７０…電流ドライバ、７４…ＰＷＭ調光回路、１００…ＬＥＤ駆動回路、１１０…ＬＥＤ駆動ＩＣ。

【図1】

【図2】

【図3】