特許 6262073 ＬＥＤランプレギュレータ、および、ＬＥＤランプレギュレータの制御方法

(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】6262073

(24)【登録日】2017年12月22日

(45)【発行日】2018年1月17日

(54)【発明の名称】ＬＥＤランプレギュレータ、および、ＬＥＤランプレギュレータの制御方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/00 20100101AFI20180104BHJP

   H05B 37/02 20060101ALI20180104BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/00 J

   H05B37/02 J

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-100546(P2014-100546)

(22)【出願日】2014年5月14日

(65)【公開番号】特開2015-220252(P2015-220252A)

(43)【公開日】2015年12月7日

【審査請求日】2016年10月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002037

【氏名又は名称】新電元工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100137523

【弁理士】

【氏名又は名称】出口 智也

(74)【代理人】

【識別番号】100117787

【弁理士】

【氏名又は名称】勝沼 宏仁

(72)【発明者】

【氏名】及川 崇

【審査官】 吉野 三寛

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／０５２４１８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−０１１１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１８００９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／００−３３／６４

Ｈ０５Ｂ ３７／０２−３９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＬＥＤランプ装置を駆動するＬＥＤランプレギュレータであって、
バッテリの正極が接続される第１のバッテリ端子と、
前記バッテリの負極および接地に接続される第２のバッテリ端子と、
前記接地との間に前記ＬＥＤランプ装置が接続される第１のＬＥＤ端子と、
一端が前記第１のバッテリ端子に接続されたスイッチ素子と、
一端が前記スイッチ素子の他端に接続された結合コンデンサと、
前記結合コンデンサの他端と前記第１のＬＥＤ端子との間に接続され、カップルドインダクタを構成する第１のインダクタと、
一端が前記結合コンデンサの一端に接続され、前記カップルドインダクタを構成する第２のインダクタと、
カソードが前記結合コンデンサの他端に接続され、アノードが前記第２のインダクタの他端に接続されたダイオードと、
前記第２のインダクタの他端と前記第２のバッテリ端子との間に接続された検出抵抗と、
前記検出抵抗に流れる検出電流に基づいて、前記第１のＬＥＤ端子に流れるＬＥＤ電流が目標値になるように、前記スイッチ素子をＰＷＭ制御する定電流ＰＷＭ制御回路と、を備える
ことを特徴とするＬＥＤランプレギュレータ。

【請求項2】

前記ＬＥＤランプ装置は、
カソード側が前記第１のＬＥＤ端子に接続される第１のＬＥＤランプと、
前記第１のＬＥＤランプと直列に接続され且つアノード側が接地に接続される第２のＬＥＤランプと、
前記第１又は第２のＬＥＤランプの一方のみと並列に接続され且つユーザにより導通状態又は遮断状態に操作されるスイッチ回路と、を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプレギュレータ。

【請求項3】

前記定電流ＰＷＭ制御回路は、
前記検出抵抗に流れる検出電流に基づいて、前記第１のＬＥＤ端子に流れるＬＥＤ電流が予め設定された出力上限値以下になるように、前記スイッチ素子をＰＷＭ制御する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤランプレギュレータ。

【請求項4】

前記定電流ＰＷＭ制御回路は、
前記検出抵抗に流れる検出電流が予め設定された検出上限値以下になるように、前記スイッチ素子をＰＷＭ制御する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のＬＥＤランプレギュレータ。

【請求項5】

前記定電流ＰＷＭ制御回路は、
前記検出抵抗に流れる検出電流が前記検出上限値に達したら前記スイッチ素子をオンからオフに制御する
ことを特徴とする請求項４に記載のＬＥＤランプレギュレータ。

【請求項6】

前記第２のインダクタは、
前記第１のインダクタに流れる励磁電流に対応して、前記第１のインダクタと前記第２のインダクタとの巻数比により決まる励磁電流が流れる
ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプレギュレータ。

【請求項7】

ＬＥＤランプ装置を駆動するＬＥＤランプレギュレータの制御方法であって、バッテリの正極が接続される第１のバッテリ端子と、前記バッテリの負極および接地に接続される第２のバッテリ端子と、前記接地との間に前記ＬＥＤランプ装置が接続される第１のＬＥＤ端子と、一端が前記第１のバッテリ端子に接続されたスイッチ素子と、一端が前記スイッチ素子の他端に接続された結合コンデンサと、前記結合コンデンサの他端と前記第１のＬＥＤ端子との間に接続され、カップルドインダクタを構成する第１のインダクタと、一端が前記結合コンデンサの一端に接続され、前記カップルドインダクタを構成する第２のインダクタと、カソードが前記結合コンデンサの他端に接続され、アノードが前記第２のインダクタの他端に接続されたダイオードと、前記第２のインダクタの他端と前記第２のバッテリ端子との間に接続された検出抵抗と、を備えるＬＥＤランプレギュレータの制御方法であって、
前記検出抵抗に流れる検出電流に基づいて、前記第１のＬＥＤ端子に流れるＬＥＤ電流が目標値になるように、前記スイッチ素子をＰＷＭ制御する
ことを特徴とするＬＥＤランプレギュレータの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＬＥＤランプレギュレータ、および、ＬＥＤランプレギュレータの制御方法に関する発明である。

【背景技術】

【0002】

従来、ＬＥＤランプ装置Ｘ（第１、第２のＬＥＤランプＬＣ１、ＬＣ２）を駆動するＬＥＤランプレギュレータ１００Ａがある（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

この従来のＬＥＤランプレギュレータ１００Ａは、例えば、一端が第１のバッテリ端子ＴＢ１に接続された第１のインダクタＬ１ａと、アノードが第１のインダクタＬ１ａの他端に接続されたダイオードＤ１ａと、ダイオードＤ１ａのカソードと第２のバッテリ端子ＴＢ２との間に接続された出力平滑化コンデンサと、を備える。さらに、従来のＬＥＤランプレギュレータ１００Ａは、第１のインダクタＬ１ａの他端と第２のバッテリ端子ＴＢ２との間に接続されたスイッチ素子と、第２のバッテリ端子ＴＢ２と第２のＬＥＤ端子ＴＬ２との間に接続された検出抵抗Ｒ１と、この検出抵抗Ｒ１に流れる検出電流に基づいて、スイッチ素子をＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御する定電流ＰＷＭ制御回路ＰＣａと、第２のＬＥＤ端子ＴＬ２に流れるピーク電流を制御するピーク電流制限回路と、を備える（図３）。

【0004】

また、他の従来のＬＥＤランプレギュレータ２００Ａは、例えば、一端が第１のバッテリ端子ＴＢ１に接続された第１のインダクタＬ１ａと、一端が第１のインダクタＬ１ａの他端に接続された結合コンデンサと、アノードが結合コンデンサの他端に接続されたダイオードＤ１ａと、ダイオードＤ１ａのカソードと第２のバッテリ端子ＴＢ２との間に接続された出力平滑化コンデンサと、を備える。さらに、この従来のＬＥＤランプレギュレータ２００Ａは、第１のインダクタＬ１ａの他端と第２のバッテリ端子ＴＢ２との間に接続されたスイッチ素子と、ダイオードＤ１ａのカソードと第１のＬＥＤ端子ＴＬ１との間に接続された検出抵抗Ｒ１と、この検出抵抗Ｒ１に流れる検出電流に基づいて、スイッチ素子をＰＷＭ制御する定電流ＰＷＭ制御回路ＰＣａと、第１のＬＥＤ端子ＴＬ１に流れるピーク電流を制御するピーク電流制限回路と、を備える（図４）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−２２９３８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記従来のLEDランプレギュレータは、入力電圧範囲と実装するＬＥＤのＶＦとの関係から、昇庄コンバータ若しくは昇降圧コンバータが必要になることが多く、回路方式的に出力部に平滑化コンデンサを入れなければならなかった（図３、図４）。また、一般的に、車両に使用される機器は、シャーシアースで駆動するよう要求されることが多い。

【0007】

そして、図３に示す従来のＬＥＤランプレギュレータは、昇圧動作のみが可能であり、接地接続ができず、出力平滑化コンデンサがあるためピーク電流制限回路が必要になる。

【0008】

また、図４に示すＬＥＤランプレギュレータは、定電流制御用の検出抵抗が第１のＬＥＤ端子ＴＬ１側（ハイサイド）に設けられており、回路が複雑になる。

【0009】

このように、従来のＬＥＤランプレギュレータは、回路が複雑になり、製造コストが増加する問題がある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一態様に係る実施例に従ったＬＥＤランプレギュレータは、ＬＥＤランプ装置を駆動するＬＥＤランプレギュレータであって、
バッテリの正極が接続される第１のバッテリ端子と、
前記バッテリの負極および接地に接続される第２のバッテリ端子と、
前記接地との間に前記ＬＥＤランプ装置が接続される第１のＬＥＤ端子と、
一端が前記第１のバッテリ端子に接続されたスイッチ素子と、
一端が前記スイッチ素子の他端に接続された結合コンデンサと、
前記結合コンデンサの他端と前記第１のＬＥＤ端子との間に接続され、カップルドインダクタを構成する第１のインダクタと、
一端が前記結合コンデンサの一端に接続され、前記カップルドインダクタを構成する第２のインダクタと、
カソードが前記結合コンデンサの他端に接続され、アノードが前記第２のインダクタの他端に接続されたダイオードと、
前記第２のインダクタの他端と前記第２のバッテリ端子との間に接続された検出抵抗と、
前記検出抵抗に流れる検出電流に基づいて、前記第１のＬＥＤ端子に流れるＬＥＤ電流が目標値になるように、前記スイッチ素子をＰＷＭ制御する定電流ＰＷＭ制御回路と、を備える
ことを特徴とする。

【0011】

前記ＬＥＤランプレギュレータにおいて、
前記ＬＥＤランプ装置は、
カソード側が前記第１のＬＥＤ端子に接続される第１のＬＥＤランプと、
前記第１のＬＥＤランプと直列に接続され且つアノード側が接地に接続される第２のＬＥＤランプと、
前記第１又は第２のＬＥＤランプの一方のみと並列に接続され且つユーザにより導通状態又は遮断状態に操作されるスイッチ回路と、を備える
ことを特徴とする。

【0012】

前記ＬＥＤランプレギュレータにおいて、
前記定電流ＰＷＭ制御回路は、
前記検出抵抗に流れる検出電流に基づいて、前記第１のＬＥＤ端子に流れるＬＥＤ電流が予め設定された出力上限値以下になるように、前記スイッチ素子をＰＷＭ制御する
ことを特徴とする。

【0013】

前記ＬＥＤランプレギュレータにおいて、
前記定電流ＰＷＭ制御回路は、
前記検出抵抗に流れる検出電流が予め設定された検出上限値以下になるように、前記スイッチ素子をＰＷＭ制御する
ことを特徴とする。

【0014】

前記ＬＥＤランプレギュレータにおいて、
前記定電流ＰＷＭ制御回路は、
前記検出抵抗に流れる検出電流が前記検出上限値に達したら前記スイッチ素子をオンからオフに制御する
ことを特徴とする。

【0015】

前記ＬＥＤランプレギュレータにおいて、
前記第２のインダクタは、
前記第１のインダクタに流れる励磁電流に対応して、前記第１のインダクタと前記第２のインダクタとの巻数比により決まる励磁電流が流れる
ことを特徴とする。

【0016】

本発明の一態様に係る実施例に従ったＬＥＤランプレギュレータは、
ＬＥＤランプ装置を駆動するＬＥＤランプレギュレータであって、
バッテリの正極が接続される第１のバッテリ端子と、
前記バッテリの負極および接地に接続される第２のバッテリ端子と、
第１のＬＥＤ端子と、
前記第１のＬＥＤ端子との間に前記ＬＥＤランプ装置が接続される第２のＬＥＤ端子と、
一端が前記第１のバッテリ端子に接続されたスイッチ素子と、
一端が前記スイッチ素子の他端に接続された結合コンデンサと、
前記結合コンデンサの他端と前記第１のＬＥＤ端子との間に接続され、カップルドインダクタを構成する第１のインダクタと、
一端が前記結合コンデンサの一端に接続され、前記カップルドインダクタを構成する第２のインダクタと、
カソードが前記結合コンデンサの他端に接続され、アノードが前記第２のインダクタの他端および前記第２のバッテリ端子に接続されたダイオードと、
前記第２のインダクタの他端と前記第２のＬＥＤ端子との間に接続された検出抵抗と、
前記検出抵抗に流れる検出電流に基づいて、前記第１のＬＥＤ端子に流れるＬＥＤ電流が目標値になるように、前記スイッチ素子をＰＷＭ制御する定電流ＰＷＭ制御回路と、を備える
ことを特徴とする。

【0017】

本発明の一態様に係る実施例に従ったＬＥＤランプレギュレータは、ＬＥＤランプ装置を駆動するＬＥＤランプレギュレータの制御方法であって、バッテリの正極が接続される第１のバッテリ端子と、前記バッテリの負極および接地に接続される第２のバッテリ端子と、前記接地との間に前記ＬＥＤランプ装置が接続される第１のＬＥＤ端子と、一端が前記第１のバッテリ端子に接続されたスイッチ素子と、一端が前記スイッチ素子の他端に接続された結合コンデンサと、前記結合コンデンサの他端と前記第１のＬＥＤ端子との間に接続され、カップルドインダクタを構成する第１のインダクタと、一端が前記結合コンデンサの一端に接続され、前記カップルドインダクタを構成する第２のインダクタと、カソードが前記結合コンデンサの他端に接続され、アノードが前記第２のインダクタの他端に接続されたダイオードと、前記第２のインダクタの他端と前記第２のバッテリ端子との間に接続された検出抵抗と、を備えるＬＥＤランプレギュレータの制御方法であって、
前記検出抵抗に流れる検出電流に基づいて、前記第１のＬＥＤ端子に流れるＬＥＤ電流が目標値になるように、前記スイッチ素子をＰＷＭ制御する
ことを特徴とする。

【0018】

本発明の一態様に係る実施例に従ったＬＥＤランプレギュレータは、ＬＥＤランプ装置を駆動するＬＥＤランプレギュレータの制御方法は、バッテリの正極が接続される第１のバッテリ端子と、前記バッテリの負極および接地に接続される第２のバッテリ端子と、第１のＬＥＤ端子と、前記第１のＬＥＤ端子との間に前記ＬＥＤランプ装置が接続される第２のＬＥＤ端子と、一端が前記第１のバッテリ端子に接続されたスイッチ素子と、一端が前記スイッチ素子の他端に接続された結合コンデンサと、前記結合コンデンサの他端と前記第１のＬＥＤ端子との間に接続され、カップルドインダクタを構成する第１のインダクタと、一端が前記結合コンデンサの一端に接続され、前記カップルドインダクタを構成する第２のインダクタと、カソードが前記結合コンデンサの他端に接続され、アノードが前記第２のインダクタの他端および前記第２のバッテリ端子に接続されたダイオードと、前記第２のインダクタの他端と前記第２のＬＥＤ端子との間に接続された検出抵抗と、を備えるＬＥＤランプレギュレータの制御方法であって、
前記検出抵抗に流れる検出電流に基づいて、前記第１のＬＥＤ端子に流れるＬＥＤ電流が目標値になるように、前記スイッチ素子をＰＷＭ制御する
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0019】

本発明の一態様に係るＬＥＤランプレギュレータは、一端が第１のバッテリ端子に接続されたスイッチ素子と、一端がスイッチ素子の他端に接続された結合コンデンサと、結合コンデンサの他端と第１のＬＥＤ端子との間に接続され、カップルドインダクタを構成する第１のインダクタと、一端が結合コンデンサの一端に接続され、カップルドインダクタを構成する第２のインダクタと、カソードが結合コンデンサの他端に接続され、アノードが第２のインダクタの他端に接続されたダイオードと、第２のインダクタの他端と第２のバッテリ端子との間に接続された検出抵抗と、検出抵抗に流れる検出電流に基づいて、第１のＬＥＤ端子に流れるＬＥＤ電流が目標値になるように、スイッチ素子をＰＷＭ制御する定電流ＰＷＭ制御回路と、を備える。

【0020】

そして、定電流ＰＷＭ制御回路は、検出抵抗に流れる検出電流に基づいて、第１のＬＥＤ端子に流れるＬＥＤ電流が予め設定された出力上限値以下になるように、スイッチ素子をＰＷＭ制御する。

【0021】

そして、第２のインダクタは、第１のインダクタに流れる励磁電流に対応して、第１のインダクタと第２のインダクタとの巻数比により決まる励磁電流が流れる。

【0022】

これにより、第１、第２のインダクタが電流連続動作となっているので出力平滑化用のコンデンサが不要になるとともに、ローサイドで検出抵抗による電流検出できる。

【0023】

さらに、第１のインダクタの励磁電流に応じた励磁電流が第２のインダクタに流れるので、間接的に第１のインダクタの励磁方向の電流を、検出抵抗を用いて観測できる。

【0024】

また、第１のインダクタのフライホイール電流もダイオードを通るので、検出抵抗を用いて観測できる。すなわち、より簡易な回路でＬＥＤ電流を検出できる。

【0025】

このように、本発明に係るＬＥＤランプレギュレータは、回路を簡易化して、製造コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】図１は、本発明の一態様である実施例１に係るＬＥＤランプ駆動システム１０００の構成の一例を示す図である。

【図2】図２は、本発明の一態様である実施例２に係るＬＥＤランプ駆動システム２０００の構成の一例を示す図である。

【図3】図３は、従来のＬＥＤランプ駆動システム１０００Ａの構成の一例を示す図である。

【図4】図４は、従来のＬＥＤランプ駆動システム２０００Ａの構成の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明に係る各実施例について図面に基づいて説明する。

【実施例1】

【0028】

図１は、本発明の一態様である実施例１に係るＬＥＤランプ駆動システム１０００の構成の一例を示す図である。

【0029】

ＬＥＤランプ駆動システム１０００は、ＬＥＤランプ装置Ｘと、ＬＥＤランプ装置Ｘを駆動するＬＥＤランプレギュレータ１００と、ＬＥＤランプレギュレータ１００に電力を供給するバッテリＢと、を備える。

【0030】

そして、ＬＥＤランプ装置Ｘは、カソード側が第１のＬＥＤ端子ＴＬ１に接続される第１のＬＥＤランプＬＣ１と、第１のＬＥＤランプＬＣ１と直列に接続され且つアノード側が接地ＦＧに接続される第２のＬＥＤランプＬＣ２と、第１のＬＥＤランプＬＣ１又は第２のＬＥＤランプＬＣ２の一方のみと並列に接続され且つユーザにより導通状態又は遮断状態に操作されるスイッチ回路ＳＷと、を備える。

【0031】

なお、図１の例では、スイッチ回路ＳＷは、第２のＬＥＤランプＬＣ２と並列に接続されている。

【0032】

例えば、スイッチ回路ＳＷが導通状態になるとスイッチ回路ＳＷに並列に接続された第２のＬＥＤランプＬＣ２のカソードとアノードとの間が短絡される。一方、スイッチ回路ＳＷが遮断状態になるとスイッチ回路ＳＷに並列に接続された第２のＬＥＤランプＬＣ２に電流が流れる状態になる。

【0033】

このＬＥＤランプ装置Ｘは、例えば、２輪車のヘッドランプであり、ユーザの操作によるスイッチ回路ＳＷの導通状態と遮断状態に切り換えにより、ヘッドランプのハイビームとロービームが切り換えられる。

【0034】

ここで、ＬＥＤランプレギュレータ１００は、バッテリＢの正極が接続される第１のバッテリ端子ＴＢ１と、バッテリＢの負極および接地ＦＧに接続される第２のバッテリ端子ＴＢ２と、接地ＦＧとの間にＬＥＤランプ装置Ｘ（第１のＬＥＤランプＬＣ１のカソードカソード側）が接続される第１のＬＥＤ端子ＴＬ１と、を備える。

【0035】

また、ＬＥＤランプレギュレータ１００は、一端（ソース）が第１のバッテリ端子ＴＢ１に接続されたスイッチ素子Ｑ１と、一端がスイッチ素子Ｑ１の他端（ドレイン）に接続された結合コンデンサＣ２と、結合コンデンサＣ２の他端と第１のＬＥＤ端子ＴＬ１との間に接続され、カップルドインダクタを構成する第１のインダクタＬ１と、一端が結合コンデンサＣ２の一端に接続され、既述のカップルドインダクタを構成する第２のインダクタＬ２と、を備える。

【0036】

なお、スイッチ素子Ｑ１は、例えば、図１に示すように、第１のバッテリ端子ＴＢ１と結合コンデンサＣ２の一端との間に接続され、定電流ＰＷＭ制御回路ＰＣによりゲート電圧が制御されるＭＯＳトランジスタである。

【0037】

また、ＬＥＤランプレギュレータ１００は、第１のバッテリ端子ＴＢ１と第２のバッテリ端子ＴＢ２との間に接続された入力平滑化コンデンサＣ１を備える。

【0038】

これにより、第１のバッテリ端子ＴＢ１と第２のバッテリ端子ＴＢ２との間の電圧が平滑化される。

【0039】

また、ＬＥＤランプレギュレータ１００は、カソードが結合コンデンサＣ２の他端に接続され、アノードが第２のインダクタＬ２の他端に接続されたダイオードＤ１と、第２のインダクタＬ２の他端と第２のバッテリ端子ＴＢ２との間に接続された検出抵抗Ｒ１と、を備える。

【0040】

ここで、第２のインダクタＬ２は、第１のインダクタＬ１に流れる励磁電流に対応して、第１のインダクタＬ１と第２のインダクタＬ２との巻数比により決まる励磁電流が流れる。

【0041】

これにより、検出抵抗Ｒ１は、第１のインダクタＬ１に流れる励磁電流に応じた電流が流れることとなる。

【0042】

なお、第２のインダクタＬ２の巻数は、例えば、第１のインダクタＬ１の巻数よりも、小さくなるように設定されている。

【0043】

また、ＬＥＤランプレギュレータ１００は、検出抵抗Ｒ１に流れる検出電流に基づいて、第１のＬＥＤ端子ＴＬ１に流れるＬＥＤ電流が目標値になるように、スイッチ素子Ｑ１をＰＷＭ制御する定電流ＰＷＭ制御回路ＰＣを備える。

【0044】

ここで、定電流ＰＷＭ制御回路ＰＣは、検出抵抗Ｒ１に流れる検出電流に基づいて、第１のＬＥＤ端子ＴＬ１に流れるＬＥＤ電流が予め設定された出力上限値以下になるように、スイッチ素子Ｑ１をＰＷＭ制御するようになっている。これにより、ＬＥＤランプに流れる電流が出力上限値以下に制御される。

【0045】

言い換えれば、定電流ＰＷＭ制御回路ＰＣは、検出抵抗Ｒ１に流れる検出電流が予め設定された検出上限値以下になるように、スイッチ素子Ｑ１をＰＷＭ制御するようにしてもよい。例えば、定電流ＰＷＭ制御回路ＰＣは、検出抵抗Ｒ１に流れる検出電流が検出上限値に達したらスイッチ素子Ｑ１をオンからオフに制御する。

【0046】

これにより、検出抵抗Ｒ１に流れる電流が検出上限値以下に制御される。

【0047】

次に、以上のような構成を有するＬＥＤランプ駆動システム１０００におけるＬＥＤランプレギュレータ１００の動作の一例について、説明する。

【0048】

ＬＥＤランプレギュレータ１００の定電流ＰＷＭ制御回路ＰＣは、検出抵抗Ｒ１に流れる検出電流に基づいて、第１のＬＥＤ端子ＴＬ１に流れるＬＥＤ電流が目標値になるように、スイッチ素子Ｑ１をＰＷＭ制御する。

【0049】

ここで、例えば、スイッチ回路ＳＷが導通状態になるとスイッチ回路ＳＷに並列に接続された第２のＬＥＤランプＬＣ２のカソードとアノードとの間が短絡される。このとき、既述のように、出力平滑化コンデンサが無いため、ラッシュ電流は抑制される。

【0050】

そして、定電流ＰＷＭ制御回路ＰＣは、検出抵抗Ｒ１に流れる検出電流に基づいて、第１のＬＥＤ端子ＴＬ１に流れるＬＥＤ電流が予め設定された出力上限値以下になるように、スイッチ素子Ｑ１をＰＷＭ制御する。

【0051】

これにより、ＬＥＤランプに流れる電流が出力上限値以下に制御される。

【0052】

以上のように、本実施例１に係るＬＥＤランプレギュレータ１００は、一端が第１のバッテリ端子ＴＢ１に接続されたスイッチ素子Ｑ１と、一端がスイッチ素子Ｑ１の他端に接続された結合コンデンサＣ２と、結合コンデンサＣ２の他端と第１のＬＥＤ端子ＴＬ１との間に接続され、カップルドインダクタを構成する第１のインダクタＬ１と、一端が結合コンデンサＣ２の一端に接続され、カップルドインダクタを構成する第２のインダクタＬ２と、カソードが結合コンデンサＣ２の他端に接続され、アノードが第２のインダクタＬ２の他端に接続されたダイオードＤ１と、第２のインダクタＬ２の他端と第２のバッテリ端子ＴＢ２との間に接続された検出抵抗Ｒ１と、検出抵抗Ｒ１に流れる検出電流に基づいて、第１のＬＥＤ端子ＴＬ１に流れるＬＥＤ電流が目標値になるように、スイッチ素子Ｑ１をＰＷＭ制御する定電流ＰＷＭ制御回路ＰＣと、を備える。

【0053】

そして、定電流ＰＷＭ制御回路ＰＣは、検出抵抗Ｒ１に流れる検出電流に基づいて、第１のＬＥＤ端子ＴＬ１に流れるＬＥＤ電流が予め設定された出力上限値以下になるように、スイッチ素子Ｑ１をＰＷＭ制御する。

【0054】

そして、第２のインダクタＬ２は、第１のインダクタＬ２に流れる励磁電流に対応して、第１のインダクタＬ１と第２のインダクタＬ２との巻数比により決まる励磁電流が流れる。

【0055】

これにより、第１、第２のインダクタＬ１、Ｌ２が電流連続動作となっているので出力平滑化用のコンデンサが不要になるとともに、ローサイドで検出抵抗Ｒ１による電流検出できる。

【0056】

さらに、第１のインダクタＬ１の励磁電流に応じた励磁電流が第２のインダクタＬ２に流れるので、間接的に第１のインダクタＬ１の励磁方向の電流を、検出抵抗Ｒ１を用いて観測できる。

【0057】

また、第１のインダクタＬ１のフライホイール電流もダイオードＤ１を通るので、検出抵抗Ｒ１を用いて観測できる。すなわち、より簡易な回路でＬＥＤ電流を検出できる。

【0058】

このように、本発明に係るＬＥＤランプレギュレータ１００は、回路を簡易化して、製造コストを低減することができる。

【実施例2】

【0059】

図２は、本発明の一態様である実施例２に係るＬＥＤランプ駆動システム２０００の構成の一例を示す図である。なお、この図２において、図１と同じ符号は、実施例１と同様の構成を示す。

【0060】

図２に示すように、ＬＥＤランプ駆動システム２０００は、ＬＥＤランプ装置Ｘと、ＬＥＤランプ装置Ｘを駆動するＬＥＤランプレギュレータ２００と、ＬＥＤランプレギュレータ２００に電力を供給するバッテリＢと、を備える。
ここで、ＬＥＤランプレギュレータ２００は、バッテリＢの正極が接続される第１のバッテリ端子ＴＢ１と、バッテリＢの負極および接地ＦＧに接続される第２のバッテリ端子ＴＢ２と、第１のＬＥＤ端子ＴＬ１と、第１のＬＥＤ端子との間にＬＥＤランプ装置Ｘが接続される第２のＬＥＤ端子ＴＬ２と、を備える。

【0061】

また、ＬＥＤランプレギュレータ２００は、一端（ソース）が第１のバッテリ端子ＴＢ１に接続されたスイッチ素子Ｑ１と、一端がスイッチ素子Ｑ１の他端（ドレイン）に接続された結合コンデンサＣ２と、結合コンデンサＣ２の他端と第１のＬＥＤ端子ＴＬ１との間に接続され、カップルドインダクタを構成する第１のインダクタＬ１と、一端が結合コンデンサＣ２の一端に接続され、既述のカップルドインダクタを構成する第２のインダクタＬ２と、を備える。

【0062】

また、ＬＥＤランプレギュレータ２００は、第１のバッテリ端子ＴＢ１と第２のバッテリ端子ＴＢ２との間に接続された入力平滑化コンデンサＣ１を備える。

【0063】

また、ＬＥＤランプレギュレータ１００は、カソードが結合コンデンサＣ２の他端に接続され、アノードが第２のインダクタＬ２の他端および第２のバッテリ端子ＴＢ２に接続されたダイオードＤ１と、第２のインダクタＬ２の他端と第２のＬＥＤ端子ＴＬ２との間に接続された検出抵抗Ｒ１と、を備える。

【0064】

また、ＬＥＤランプレギュレータ１００は、検出抵抗Ｒ１に流れる検出電流に基づいて、第１のＬＥＤ端子ＴＬ１に流れるＬＥＤ電流が目標値になるように、スイッチ素子Ｑ１をＰＷＭ制御する定電流ＰＷＭ制御回路ＰＣを備える。

【0065】

このように、ＬＥＤランプレギュレータ２００は、実施例１と比較して、第２のバッテリ端子ＴＬ２をさらに備え、検出抵抗Ｒ１が接続されている位置が異なる。

【0066】

この検出抵抗Ｒ１には、ＬＥＤランプ装置Ｘ（第１、第２のＬＥＤ端子ＴＬ１、Ｌ２）に流れる電流が流れる
ここで、実施例１と同様に、定電流ＰＷＭ制御回路ＰＣは、検出抵抗Ｒ１に流れる検出電流に基づいて、第１、第２のＬＥＤ端子ＴＬ１、ＴＬ２に流れるＬＥＤ電流が予め設定された出力上限値以下になるように、スイッチ素子Ｑ１をＰＷＭ制御するようになっている。これにより、ＬＥＤランプに流れる電流が出力上限値以下に制御される。

【0067】

これにより、検出抵抗Ｒ１に流れる電流が検出上限値以下に制御される。

【0068】

このＬＥＤランプレギュレータ２００のその他の構成は、図１に示す実施例１に係るＬＥＤランプレギュレータ１００と同様である。

【0069】

また、以上のような構成を有するＬＥＤランプレギュレータ２００の動作は、実施例１と同様である。

【0070】

すなわち、実施例１と同様に、ＬＥＤランプレギュレータ２００は、回路を簡易化して、製造コストを低減することができる。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0071】

１０００、２０００、１０００Ａ、２０００Ａ ＬＥＤランプ駆動システム
Ｘ ＬＥＤランプ装置
１００、２００、１００Ａ、２００Ａ ＬＥＤランプレギュレータ
ＴＬ１ 第１のＬＥＤ端子
ＴＬ２ 第２のＬＥＤ端子
ＬＣ１ 第１のＬＥＤランプ
ＦＧ 接地
ＬＣ２ 第２のＬＥＤランプ
ＳＷ スイッチ回路
Ｂ バッテリ
ＴＢ１ 第１のバッテリ端子
ＴＢ２ 第２のバッテリ端子
Ｑ１ スイッチ素子
Ｃ２ 結合コンデンサ
Ｌ１ 第１のインダクタ
Ｌ２ 第２のインダクタ
ＰＣ、ＰＣａ 定電流ＰＷＭ制御回路
ＩＣ ピーク電流制限回路
Ｃ１ 入力平滑化コンデンサ
Ｒ１ 検出抵抗

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】