(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記整流されたパルス幅変調信号が低レベル信号である場合、前記能動スイッチは、オフになって、前記能動スイッチから前記ロードを通して前記集積回路の読み込み可能な電圧を前記発光ダイオード駆動集積回路に出力しない請求項1に記載のインターフェース回路。
前記整流されたパルス幅変調信号が高レベル信号である場合、前記能動スイッチは、オンになって、前記ロードを通して前記集積回路の読み込み可能な電圧を前記発光ダイオード駆動集積回路に提供しない前記DC‐DCコンバータを接地させる請求項4に記載のインターフェース回路。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本開示内容の記述をより詳細化し充実させるためには、下記で本発明の実施態様と具体的な実施例について、説明的な記述を提出するが、これは本発明を実施し、又は運用する唯一の形式ではない。実施形態には、複数の具体的な実施例の特徴及びこれらを構築し、又は操作するための方法工程とその手順が含まれている。しがしながら、他の具体的な実施例を利用して同じ又は均等な機能と工程手順を達成することもできる。
【0013】
本明細書で別に定義されなければ、ここに用いられる科学と技術用語の意味は、当業者に理解され又は慣用する意味と同じである。また、前後と矛盾していなければ、本明細書で用いる単数名詞には、その名詞の複数形が含まれる。用いられる複数名詞の場合も、この名詞の単数形が含まれる。
【0014】
図1は、本発明の一実施例によるインターフェース回路100を示す回路ブロック図である。このインターフェース回路100は、外部制御回路500と発光ダイオード(Light Emitting Diode;LED)駆動集積回路(Integrated Circuit;IC)700との間に配置されてよい。大まかに言って、インターフェース回路100は、電源600から提供する電源供給電圧V
ccをLED駆動IC700の読み込み可能な制御電圧に転換することができる。続いて、インターフェース回路100は、外部制御回路500の出力したパルス幅変調(Pulse Width Modulation;PWM)信号に基づいて、上記の制御電圧をLED駆動IC700に提供する。このように、LED駆動IC700は、上記の制御電圧を読み込んで、LEDを正しく駆動することができる。上記の簡単な説明は、本発明の実施例のインターフェース回路100の用途をより理解しやすくするためのものだけであり、インターフェース回路100の詳しい電気的な操作方式については、下記を参照されたい。
【0015】
図1を参照されたい。インターフェース回路100は、整流器110、ダミーロード(dummy load)120、ロード130、能動スイッチ140及びDC‐DCコンバータ150を含む。図に示すように、整流器110は、外部制御回路500に電気的に結合されることに用いられてよく、ダミーロード120は、整流器110、ロード130及び能動スイッチ140に電気的に結合される。また、ロード130は、能動スイッチ140と接地端GNDに電気的に結合されており、且つLED駆動IC700に電気的に結合されることに用いられてよい。また、DC‐DCコンバータ150は、能動スイッチ140に電気的に結合されており、且つ電源600に電気的に結合されることに用いられてよい。しがしながら、
図1に示したインターフェース回路100の配置方式は、本発明の実現態様の一つを例示的に説明するためのものだけであり、本発明の精神から逸脱しない限り、インターフェース回路100の配置方式に対する変更は、依然として本発明による特許請求の範囲内に含まれる。
【0016】
電気的な操作の点で、上記の整流器110は、外部制御回路500から出力されたPWM信号に対して整流を行って、整流されたPWM信号S
recを生じることができる。例を挙げると、外部制御回路500がPWM信号をインターフェース回路100に逆相位で出力する場合、インターフェース回路100の整流器110は、PWM信号を正相位のPWM信号(即ち、上記の整流されたPWM信号S
rec)に処理することができる。逆に、外部制御回路500がPWM信号をインターフェース回路100に正相位で出力する場合、整流器110がそれを処理した後、正相位のPWM信号を提供することもできる。これにより、LED駆動IC700が正しく読み込まれることを確保できるように、如何にインターフェース回路100と結合しても、インターフェース回路100の整流器110が正相位のPWM信号を提供することができるため、外部制御回路500は、インターフェース回路100と自由に結合してよい。
【0017】
整流されたPWM信号S
recが生じた後、ダミーロード120は、対応して参照電位V
refを発生する。一方、DC‐DCコンバータ150は、電源600から提供する電源供給電圧V
ccを受け取って、且つ電源供給電圧V
ccをIC読み込み可能な電圧V
ICに転換して、IC読み込み可能な電圧V
ICを能動スイッチ140に提供する。IC読み込み可能な電圧V
ICとは、電圧値がLED駆動IC700の許容範囲内に含まれる電圧である。一般的に、LED駆動IC700は、5V(ボルト)以内の電圧を受け取ることができるが、本発明は上記の数値に限定されない。
【0018】
一実施例において、DC‐DCコンバータ150は、降圧型DC‐DCコンバータ(Buck DC‐DC Converter)であってよい。このように、本発明の実施例のインターフェース回路100は、DC‐DCコンバータ150を採用して、電源600から提供する電源供給電圧V
ccに対してDC‐DC降圧の変換を行って、IC読み込み可能な電圧V
ICの電圧値をLED駆動IC700の許容範囲内にすることができる。別の実施例において、DC‐DCコンバータ150は、低ドロップアウト・リニア・レギュレータ(Low Dropout Linear Regulator;LDO)であってよい。しがしながら、上記のDC‐DCコンバータ150の種類は、本発明の実現態様の一つを例示的に説明するためのものだけであり、本発明の精神から逸脱しない限り、異なる回路を採用してDC‐DCコンバータ150を実際に操作する場合、依然として本発明による特許請求の範囲内に含まれる。
【0019】
上記の操作によると、能動スイッチ140は、DC‐DCコンバータ150が提供するIC読み込み可能な電圧V
ICを取得する。続いて、能動スイッチ140は、参照電位V
refによって開閉して、ロード130を通してIC読み込み可能な電圧V
ICをLED駆動IC700に提供することができる。
【0020】
以上をまとめると、外部制御回路500及びLED駆動IC700の中間インターフェースとして、本発明の実施例に係るインターフェース回路100を採用すれば、如何にインターフェース回路100と結合しても、インターフェース回路100の整流器110が正相位のPWM信号を提供でき、これにより、能動スイッチ140が正相位のPWM信号によってIC読み込み可能な電圧V
ICを出力して、LED駆動IC700に正しく読み込まれることを確保できるため、外部制御回路500は、インターフェース回路100と自由に結合してよい。なお、外部制御回路500は、極性を考慮せずに、インターフェース回路100と自由に結合してよく、このように、組み立て速度や組み立て効率を向上させることができる。また、IC読み込み可能な電圧V
ICの電圧値は、既にLED駆動IC700の許容範囲内に転換されており、LED駆動IC700の損傷する恐れがなくなる。
【0021】
一実施例において、本発明の実施例に係るインターフェース回路100は、高レベル信号を採用してLED駆動IC700を制御してよい。詳しく言えば、
図1のインターフェース回路100の構成では、整流されたPWM信号S
recが高レベル信号である場合、ダミーロード120は、対応して高レベルの参照電位V
refを生じ、能動スイッチ140は、高レベルの参照電位V
refに基づいてオンになって、能動スイッチ140からロード130を通してIC読み込み可能な電圧V
ICをLED駆動IC700に出力する。
【0022】
別の実施例において、整流されたPWM信号S
recが低レベル信号である場合、ダミーロード120は、対応して低レベルの参照電位V
refを生じ、能動スイッチ140は、低レベルの参照電位V
refに基づいてオフとなって、この場合、能動スイッチ140からロード130を通してIC読み込み可能な電圧V
ICをLED駆動IC700に出力しない。
【0023】
図2は、本発明の別の実施例による
図1に示したインターフェース回路100を示す回路模式図である。図に示すように、ダミーロード120は、抵抗によって実現でき、ロード130も抵抗によって実現できるが、能動スイッチ140は、トランジスタによって実現できる。一実施例において、上記の能動スイッチ140は、バイポーラジャンクショントランジスタ(Bipolar Junction Transistor;BJT)、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(Metal‐Oxide‐Semiconductor Field‐Effect Transistor;MOSFET)、や絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(Insulated Gate Bipolar Transistor;IGBT)等であってよいが、これらに限定されない。整流器110は、ブリッジ整流器、やセンタータップ整流器等であってよいが、これらに限定されない。
【0024】
なお、DC‐DCコンバータ150は、電源供給電圧V
ccに対して転換を行って、IC読み込み可能な電圧V
ICを出力することができる。このため、インターフェース回路100にとって、DC‐DCコンバータ150は、IC読み込み可能な電圧V
ICを提供するので、ここで電源に相当する。注意すべきなのは、
図2のインターフェース回路100の回路模式図は、本発明の実現態様の一つを例示的に説明するためのものだけであり、本発明を限定するものではない。
【0025】
図3Aは、本発明のさらに一つの実施例による
図2に示したインターフェース回路100が示す回路アナログ波形模式図である。
図3Aに示すように、上半図は、インターフェース回路100の入力電圧Vinの回路アナログ波形であり、下半図は、インターフェース回路100の出力電圧Voutの回路アナログ波形である。
図2を参照されたい。上記の入力電圧Vinは、
図2に示したインターフェース回路100の入力部分を測って得られる。出力電圧Voutは、
図2に示したインターフェース回路100の出力部分を測って得られる。
【0026】
また、
図3Aを参照されたい。入力電圧Vinからみて、外部制御回路500がPWM信号をインターフェース回路100に逆相位で出力して、このPWM信号の電圧が15Vであり、そのデューティサイクル(Duty cycle)が10%(パーセンテージ)であることが分かる。続いて、
図2のインターフェース回路100によりこのPWM信号が処理された後、インターフェース回路100の出力電圧Voutの電圧が1.5Vであり、そのデューティサイクルが10%である。これから、外部制御回路500がPWM信号をインターフェース回路100に逆相位で出力しても、インターフェース回路100により逆相位のPWM信号が処理された後、インターフェース回路100の出力した出力電圧Voutが依然としてLED駆動IC700により正しく判読されることができ、且つ出力電圧Voutの電圧がLED駆動IC700の許容範囲内に含まれることが分かる。
【0027】
図3Bは、本発明のさらに他の実施例による
図2に示したインターフェース回路100が示す回路アナログ波形模式図である。
図3Aに比べて、入力電圧Vin部分を参照されたい。ここで、外部制御回路500は、PWM信号をインターフェース回路100に正相位で出力して、このPWM信号の電圧が15Vであり、そのデューティサイクルが10%である。同様に、
図2のインターフェース回路100によりこのPWM信号が処理された後、インターフェース回路100の出力電圧Voutの電圧が1.5Vであり、そのデューティサイクルが10%である。これによって、外部制御回路500がPWM信号をインターフェース回路100に正相位で出力して、インターフェース回路100によりこの正相位のPWM信号が処理された後、インターフェース回路100の出力した出力電圧VoutがLED駆動IC700により正しく判読されることができ、且つ出力電圧Voutの電圧もLED駆動IC700の許容範囲内に含まれることが分かる。
【0028】
図4は、本発明の別の実施例によるインターフェース回路400を示す回路ブロック図である。ここで説明すべきなのは、
図4のインターフェース回路400において、電子素子の素子名称がインターフェース回路100の電子素子と同じであるものは、同一の電気的な操作方式を有することを表す。そのため、その電気的な操作方式については、ここで繰り返して説明しないことにするが、異なるところのみについて説明する。
【0029】
図1に示したインターフェース回路100に比べて、ロード430がインターフェース回路400に配置される位置は、異なっている。インターフェース回路400において、ロード430は、能動スイッチ440とDC‐DCコンバータ450との間に配置される。電気的な操作において、DC‐DCコンバータ450は、ロード430を通してIC読み込み可能な電圧V
ICをLED駆動IC700に提供することができる。注意すべきなのは、能動スイッチ440は、電気的にロード430及び接地端GNDの間に結合されており、能動スイッチ440がオフになる場合、DC‐DCコンバータ450は、IC読み込み可能な電圧V
ICをLED駆動IC700に正常に提供できるが、能動スイッチ440の開閉は、参照電位V
refによって決められる。一実施例において、整流されたPWM信号S
recが低レベル信号である場合、ダミーロード420は、対応して低レベルの参照電位V
refを生じ、この時に、能動スイッチ140は、低レベルの参照電位V
refによってオフになる。
【0030】
一方、一旦能動スイッチ440がオンになると、DC‐DCコンバータ450は、ロード430及び能動スイッチ440を通して接地し、この時、IC読み込み可能な電圧V
ICが低下するため、DC‐DCコンバータ450は、ロード430を通してIC読み込み可能な電圧V
ICをLED駆動IC700に提供することができない。これによって、能動スイッチ440により、IC読み込み可能な電圧V
ICをLED駆動IC700に提供するかどうかを決めることができることが分かる。以上をまとめると、インターフェース回路400の構成で、外部制御回路500の出力したPWM信号が低レベル信号を提供してこそ、インターフェース回路400がIC読み込み可能な電圧V
ICをLED駆動IC700に提供するため、低レベル信号を使用してLED駆動IC700を制御する要求がある場合、
図4に示したインターフェース回路400を採用して上記の要求を実現することができる。
【0031】
図5は、本発明のさらに一つの実施例による
図4に示したインターフェース回路400を示す回路模式図である。図に示すように、ダミーロード420は、抵抗によって実現でき、ロード430も抵抗によって実現できるが、能動スイッチ440は、トランジスタによって実現できる。また、能動スイッチ440の採用できるトランジスタの種類は、
図2の能動スイッチ140と類似し、整流器410の採用できるトランジスタの種類は、
図2の整流器110と類似し、ここで繰り返して説明しないことにする。なお、DC‐DCコンバータ450は、電源供給電圧V
ccに対して転換を行って、IC読み込み可能な電圧V
ICを出力することができる。このため、インターフェース回路400にとって、DC‐DCコンバータ450は、IC読み込み可能な電圧V
ICを提供するので、ここで電源に相当する。説明すべきなのは、
図5のインターフェース回路400の回路模式図は、同様に、本発明の実現態様の一つを例示的に説明することのみに用いられ、本発明を限定するものではない。
【0032】
図6Aは、本発明のさらに他の実施例による
図5に示したインターフェース回路400が示す回路アナログ波形模式図である。
図6Aに示すように、上半図は、インターフェース回路400の入力電圧Vinの回路アナログ波形であり、下半図は、インターフェース回路400の出力電圧Voutの回路アナログ波形である。
図5を参照されたい。上記の入力電圧Vinは、
図5に示したインターフェース回路400の入力部分を測って得られる。出力電圧Voutは、
図5に示したインターフェース回路400の出力部分を測って得られる。
【0033】
また、
図6Aを参照されたい。入力電圧Vinからみて、外部制御回路500がPWM信号をインターフェース回路400に逆相位で出力して、このPWM信号の電圧が15Vであり、そのデューティサイクルが10%であることが分かる。続いて、
図5のインターフェース回路400によりこのPWM信号が処理された後、インターフェース回路400の出力電圧Voutの電圧が1.5Vであり、そのデューティサイクルが90%である。これによって、外部制御回路500がPWM信号をインターフェース回路400に逆相位で出力しても、インターフェース回路400によりこのPWM信号が処理された後、インターフェース回路400の出力した出力電圧Voutが依然としてLED駆動IC700により正しく判読されることができ、且つ出力電圧Voutの電圧がLED駆動IC700の許容範囲内に含まれることが分かる。
【0034】
図6Bは、本発明の別の実施例による
図5に示したインターフェース回路400が示す回路アナログ波形模式図である。
図6Aに比べて、入力電圧Vin部分を参照されたい。この外部制御回路500は、PWM信号をインターフェース回路400に正相位で出力して、このPWM信号の電圧が15Vであり、そのデューティサイクルが10%である。同様に、
図5のインターフェース回路400によりこのPWM信号が処理された後、インターフェース回路400の出力電圧Voutの電圧が1.5Vであり、そのデューティサイクルが90%である。これによって、外部制御回路500がPWM信号をインターフェース回路400に正相位で出力して、インターフェース回路400によりこのPWM信号が処理された後、インターフェース回路400の出力した出力電圧VoutがLED駆動IC700により正しく判読されることができ、且つ出力電圧Voutの電圧がLED駆動IC700の許容範囲内に含まれることが分かる。
【0035】
また、
図6A及び
図6Bから、外部制御回路500の出力したPWM信号が低レベル信号であってこそ、インターフェース回路400は、対応して出力電圧VoutをLED駆動IC700に提供するため、低レベル信号を使用してLED駆動IC700を制御する要求がある場合、
図5に示したインターフェース回路400を採用して上記の要求を実現することができる。
【0036】
上記の本発明の実施形態から、本発明を応用すれば、以下のメリットを有する。本発明の実施例に提供されるインターフェース回路100、400は、外部制御回路500の出力したPWM信号に対して処理することができる。このように、外部制御回路500のインターフェース回路100、400に出力するPWM信号の極性に関わらず、インターフェース回路100、400に処理され出力されたIC読み込み可能な電圧V
ICがLED駆動IC700により正しく判読されることができ、且つIC読み込み可能な電圧V
ICの電圧値が既にLED駆動IC700の許容範囲内に転換されており、LED駆動IC700の損傷する恐れがなくなる。
【0037】
上記の実施形態では、本発明の具体的な実施例が開示されたが、これは本発明を限定するものではなく、当業者であれば、本発明の原理と精神から逸脱しない限り、様々な変動や修正を加えることができ、従って、本発明の保護範囲は、添付された特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。