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特開2024-75077電源回路保護装置、バックライト制御装置および電源回路保護方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024075077
(43)【公開日】2024-06-03
(54)【発明の名称】電源回路保護装置、バックライト制御装置および電源回路保護方法
(51)【国際特許分類】
H02M 3/00 20060101AFI20240527BHJP
H05B 45/18 20200101ALI20240527BHJP
H05B 45/38 20200101ALI20240527BHJP
H05B 45/375 20200101ALI20240527BHJP
H05B 45/56 20200101ALI20240527BHJP
H05B 45/325 20200101ALI20240527BHJP
H05B 47/105 20200101ALI20240527BHJP
H05B 47/28 20200101ALI20240527BHJP
【ＦＩ】
H02M3/00 C
H02M3/00 K
H02M3/00 P
H05B45/18
H05B45/38
H05B45/375
H05B45/56
H05B45/325
H05B47/105
H05B47/28
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022186246
(22)【出願日】2022-11-22
(71)【出願人】
【識別番号】000010098
【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105784
【弁理士】
【氏名又は名称】橘 和之
(74)【代理人】
【識別番号】100098497
【弁理士】
【氏名又は名称】片寄 恭三
(74)【代理人】
【識別番号】100099748
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 克志
(74)【代理人】
【識別番号】100103171
【弁理士】
【氏名又は名称】雨貝 正彦
(72)【発明者】
【氏名】遠藤 太
【テーマコード（参考）】
3K273
5H730
【Ｆターム（参考）】
3K273AA02
3K273AA05
3K273BA23
3K273BA24
3K273BA33
3K273CA02
3K273CA12
3K273CA14
3K273CA25
3K273DA08
3K273EA06
3K273EA17
3K273EA22
3K273EA24
3K273EA25
3K273EA36
3K273EA40
3K273FA06
3K273FA14
3K273FA26
3K273GA06
3K273GA14
5H730AA20
5H730AS04
5H730AS05
5H730AS11
5H730FD11
5H730FD61
5H730FG05
5H730XX22
5H730XX33
5H730XX38
5H730XX41
(57)【要約】
【課題】電源回路の負荷をより正確に検出して電源回路を部品破壊から保護することが可能な「電源回路保護装置、バックライト制御装置および電源回路保護方法」を提供する。
【解決手段】昇圧電源回路２３に供給される入力電圧を検出する電圧センサ２４を備え、ＰＷＭ制御回路２１は、電圧センサ２４により検出される入力電圧が所定の電圧条件に合致することが検知された場合に、ＰＷＭ制御回路２１のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定する。昇圧電源回路２３の負荷が入力電圧と相関があることを利用して、電圧センサ２４によって昇圧電源回路２３への入力電圧を検出することにより、昇圧電源回路２３の負荷をより正確に検出することができるようにし、ＰＷＭ信号のデューティを正常時よりも小さく設定することを通じて昇圧電源回路２３にかかる負荷を低減する。
【選択図】図１
【解決手段】昇圧電源回路２３に供給される入力電圧を検出する電圧センサ２４を備え、ＰＷＭ制御回路２１は、電圧センサ２４により検出される入力電圧が所定の電圧条件に合致することが検知された場合に、ＰＷＭ制御回路２１のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定する。昇圧電源回路２３の負荷が入力電圧と相関があることを利用して、電圧センサ２４によって昇圧電源回路２３への入力電圧を検出することにより、昇圧電源回路２３の負荷をより正確に検出することができるようにし、ＰＷＭ信号のデューティを正常時よりも小さく設定することを通じて昇圧電源回路２３にかかる負荷を低減する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
入力電圧を変圧することによって得られる出力電圧を制御対象回路に電源電圧として印加する電源回路を保護するための電源回路保護装置であって、
可変に設定されるデューティによるパルス波から成る制御信号を発生する制御信号発生部と、
上記制御信号発生部により発生される上記制御信号に基づいて上記制御対象回路の動作を制御する対象回路制御部と、
上記電源回路に供給される上記入力電圧を検出する電圧検出部とを備え、
上記制御信号発生部は、上記電圧検出部により検出される上記入力電圧が所定の電圧条件に合致することが検知された場合に、上記制御信号のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定する
ことを特徴とする電源回路保護装置。
可変に設定されるデューティによるパルス波から成る制御信号を発生する制御信号発生部と、
上記制御信号発生部により発生される上記制御信号に基づいて上記制御対象回路の動作を制御する対象回路制御部と、
上記電源回路に供給される上記入力電圧を検出する電圧検出部とを備え、
上記制御信号発生部は、上記電圧検出部により検出される上記入力電圧が所定の電圧条件に合致することが検知された場合に、上記制御信号のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定する
ことを特徴とする電源回路保護装置。
【請求項2】
上記制御対象回路の発熱に起因する周囲温度を検出する温度検出部を更に備え、
上記制御信号発生部は、上記電圧検出部により検出される上記入力電圧が上記所定の電圧条件に合致することが検知された場合、または、上記温度検出部により検出される上記周囲温度が所定の温度条件に合致することが検知された場合に、上記制御信号のデューティを上記正常時に設定されるデューティよりも小さく設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源回路保護装置。
上記制御信号発生部は、上記電圧検出部により検出される上記入力電圧が上記所定の電圧条件に合致することが検知された場合、または、上記温度検出部により検出される上記周囲温度が所定の温度条件に合致することが検知された場合に、上記制御信号のデューティを上記正常時に設定されるデューティよりも小さく設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源回路保護装置。
【請求項3】
上記制御対象回路の発熱に起因する周囲温度を検出する温度検出部を更に備え、
上記所定の電圧条件に代えて所定の電圧温度複合条件を用い、
上記制御信号発生部は、上記電圧検出部により検出される上記入力電圧および上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の電圧温度複合条件に合致することが検知された場合に、上記制御信号のデューティを上記正常時に設定されるデューティよりも小さく設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源回路保護装置。
上記所定の電圧条件に代えて所定の電圧温度複合条件を用い、
上記制御信号発生部は、上記電圧検出部により検出される上記入力電圧および上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の電圧温度複合条件に合致することが検知された場合に、上記制御信号のデューティを上記正常時に設定されるデューティよりも小さく設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源回路保護装置。
【請求項4】
上記制御対象回路の発熱に起因する周囲温度を検出する温度検出部を更に備え、
上記所定の電圧条件に代えて所定の電圧温度複合条件を用い、
上記電圧検出部により検出される上記入力電圧および上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の電圧温度複合条件に合致する範囲において、上記温度検出部により検出される上記周囲温度が所定の温度条件に合致することが検知された場合に、上記制御信号発生部が、上記制御信号のデューティを上記正常時に設定されるデューティよりも小さく設定し、
上記電圧検出部により検出される上記入力電圧および上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の電圧温度複合条件に合致する範囲において、上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の温度条件に合致しないことが検知された場合に、上記電源回路が、上記入力電圧から上記出力電圧への変圧幅を上記正常時の変圧幅より小さくするとともに、上記制御信号発生部が、上記制御信号のデューティを上記正常時に設定されるデューティと同じまたはそれよりも大きく設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源回路保護装置。
上記所定の電圧条件に代えて所定の電圧温度複合条件を用い、
上記電圧検出部により検出される上記入力電圧および上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の電圧温度複合条件に合致する範囲において、上記温度検出部により検出される上記周囲温度が所定の温度条件に合致することが検知された場合に、上記制御信号発生部が、上記制御信号のデューティを上記正常時に設定されるデューティよりも小さく設定し、
上記電圧検出部により検出される上記入力電圧および上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の電圧温度複合条件に合致する範囲において、上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の温度条件に合致しないことが検知された場合に、上記電源回路が、上記入力電圧から上記出力電圧への変圧幅を上記正常時の変圧幅より小さくするとともに、上記制御信号発生部が、上記制御信号のデューティを上記正常時に設定されるデューティと同じまたはそれよりも大きく設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源回路保護装置。
【請求項5】
上記制御対象回路の発熱に起因する周囲温度を検出する温度検出部を更に備え、
上記電圧検出部により検出される上記入力電圧および上記温度検出部により検出される上記周囲温度が所定の電圧温度複合条件に合致する範囲において、上記電圧検出部により検出される上記入力電圧が上記所定の電圧条件に合致し、かつ、上記温度検出部により検出される上記周囲温度が所定の温度条件に合致することが検知された場合に、上記電源回路が、上記入力電圧から上記出力電圧への変圧幅を上記正常時の変圧幅より小さくするとともに、上記制御信号発生部が、上記制御信号のデューティを上記正常時に設定されるデューティよりも小さく設定し、
上記電圧検出部により検出される上記入力電圧および上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の電圧温度複合条件に合致する範囲において、上記電圧検出部により検出される上記入力電圧が上記所定の電圧条件に合致せず、かつ、上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の温度条件に合致することが検知された場合に、上記電源回路が、上記入力電圧から上記出力電圧への変圧幅を上記正常時の変圧幅と同じにするとともに、上記制御信号発生部が、上記制御信号のデューティを上記正常時に設定されるデューティよりも小さく設定し、
上記電圧検出部により検出される上記入力電圧および上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の電圧温度複合条件に合致する範囲において、上記電圧検出部により検出される上記入力電圧が上記所定の電圧条件に合致し、かつ、上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の温度条件に合致しないことが検知された場合に、上記電源回路が、上記入力電圧から上記出力電圧への変圧幅を上記正常時の変圧幅より小さくするとともに、上記制御信号発生部が、上記制御信号のデューティを上記正常時に設定されるデューティと同じまたはそれよりも大きく設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源回路保護装置。
上記電圧検出部により検出される上記入力電圧および上記温度検出部により検出される上記周囲温度が所定の電圧温度複合条件に合致する範囲において、上記電圧検出部により検出される上記入力電圧が上記所定の電圧条件に合致し、かつ、上記温度検出部により検出される上記周囲温度が所定の温度条件に合致することが検知された場合に、上記電源回路が、上記入力電圧から上記出力電圧への変圧幅を上記正常時の変圧幅より小さくするとともに、上記制御信号発生部が、上記制御信号のデューティを上記正常時に設定されるデューティよりも小さく設定し、
上記電圧検出部により検出される上記入力電圧および上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の電圧温度複合条件に合致する範囲において、上記電圧検出部により検出される上記入力電圧が上記所定の電圧条件に合致せず、かつ、上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の温度条件に合致することが検知された場合に、上記電源回路が、上記入力電圧から上記出力電圧への変圧幅を上記正常時の変圧幅と同じにするとともに、上記制御信号発生部が、上記制御信号のデューティを上記正常時に設定されるデューティよりも小さく設定し、
上記電圧検出部により検出される上記入力電圧および上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の電圧温度複合条件に合致する範囲において、上記電圧検出部により検出される上記入力電圧が上記所定の電圧条件に合致し、かつ、上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の温度条件に合致しないことが検知された場合に、上記電源回路が、上記入力電圧から上記出力電圧への変圧幅を上記正常時の変圧幅より小さくするとともに、上記制御信号発生部が、上記制御信号のデューティを上記正常時に設定されるデューティと同じまたはそれよりも大きく設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源回路保護装置。
【請求項6】
上記電源回路は、上記入力電圧を昇圧し、当該昇圧によって得られる上記出力電圧を上記制御対象回路に上記電源電圧として印加する昇圧電源回路であり、
上記所定の電圧条件は、上記電圧検出部により検出される上記入力電圧が所定の電圧閾値未満という条件である
ことを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載の電源回路保護装置。
上記所定の電圧条件は、上記電圧検出部により検出される上記入力電圧が所定の電圧閾値未満という条件である
ことを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載の電源回路保護装置。
【請求項7】
上記電源回路は、上記入力電圧を降圧し、当該降圧によって得られる上記出力電圧を上記制御対象回路に上記電源電圧として印加する降圧電源回路であり、
上記所定の電圧条件は、上記電圧検出部により検出される上記入力電圧が所定の電圧閾値以上という条件である
ことを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載の電源回路保護装置。
上記所定の電圧条件は、上記電圧検出部により検出される上記入力電圧が所定の電圧閾値以上という条件である
ことを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載の電源回路保護装置。
【請求項8】
上記制御対象回路は液晶表示装置が有するバックライトの発光ダイオードであり、上記バックライトが上記温度検出部を備えており、
請求項２～５の何れか１項に記載の電源回路保護装置を備えた
ことを特徴とするバックライト制御装置。
請求項２～５の何れか１項に記載の電源回路保護装置を備えた
ことを特徴とするバックライト制御装置。
【請求項9】
入力電圧を変圧することによって得られる出力電圧を制御対象回路に電源電圧として印加する電源回路と、可変に設定されるデューティによるパルス波から成る制御信号を発生する制御信号発生部と、上記制御信号発生部により発生される上記制御信号に基づいて上記制御対象回路の動作を制御する対象回路制御部とを備えた電子機器において、上記電源回路を保護するための電源回路保護方法であって、
上記電源回路に供給される上記入力電圧を電圧検出部により検出し、上記電圧検出部により検出される上記入力電圧が所定の電圧条件に合致することが検知された場合に、上記制御信号発生部が、上記制御信号のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定することを特徴とする電源回路保護方法。
上記電源回路に供給される上記入力電圧を電圧検出部により検出し、上記電圧検出部により検出される上記入力電圧が所定の電圧条件に合致することが検知された場合に、上記制御信号発生部が、上記制御信号のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定することを特徴とする電源回路保護方法。
【請求項10】
上記制御対象回路の発熱に起因する周囲温度を検出する温度検出部を更に備え、上記温度検出部により検出される上記周囲温度が所定の温度条件に合致する場合に、上記制御信号のデューティを上記正常時に設定されるデューティよりも小さく設定することによって上記制御対象回路を保護するようになされた上記電子機器において、
上記電圧検出部により検出される上記入力電圧が上記所定の電圧条件に合致することが検知された場合、または、上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の温度条件に合致することが検知された場合に、上記制御信号発生部が、上記制御信号のデューティを上記正常時に設定されるデューティよりも小さく設定することを特徴とする請求項９に記載の電源回路保護方法。
上記電圧検出部により検出される上記入力電圧が上記所定の電圧条件に合致することが検知された場合、または、上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の温度条件に合致することが検知された場合に、上記制御信号発生部が、上記制御信号のデューティを上記正常時に設定されるデューティよりも小さく設定することを特徴とする請求項９に記載の電源回路保護方法。
【請求項11】
上記制御対象回路の発熱に起因する周囲温度を検出する温度検出部を更に備え、上記温度検出部により検出される上記周囲温度が所定の温度条件に合致する場合に、上記制御信号のデューティを上記正常時に設定されるデューティよりも小さく設定することによって上記制御対象回路を保護するようになされた上記電子機器において、
上記所定の電圧条件に代えて所定の電圧温度複合条件を用い、上記電圧検出部により検出される上記入力電圧および上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の電圧温度複合条件に合致することが検知された場合に、上記制御信号発生部が、上記制御信号のデューティを上記正常時に設定されるデューティよりも小さく設定することを特徴とする請求項９に記載の電源回路保護方法。
上記所定の電圧条件に代えて所定の電圧温度複合条件を用い、上記電圧検出部により検出される上記入力電圧および上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の電圧温度複合条件に合致することが検知された場合に、上記制御信号発生部が、上記制御信号のデューティを上記正常時に設定されるデューティよりも小さく設定することを特徴とする請求項９に記載の電源回路保護方法。
【請求項12】
上記制御対象回路の発熱に起因する周囲温度を検出する温度検出部を更に備え、上記温度検出部により検出される上記周囲温度が所定の温度条件に合致する場合に、上記制御信号のデューティを上記正常時に設定されるデューティよりも小さく設定することによって上記制御対象回路を保護するようになされた上記電子機器において、
上記所定の電圧条件に代えて所定の電圧温度複合条件を用い、
上記電圧検出部により検出される上記入力電圧および上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の電圧温度複合条件に合致する範囲において、上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の温度条件に合致することが検知された場合に、上記制御信号発生部が、上記制御信号のデューティを上記正常時に設定されるデューティよりも小さく設定し、
上記電圧検出部により検出される上記入力電圧および上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の電圧温度複合条件に合致する範囲において、上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の温度条件に合致しないことが検知された場合に、上記電源回路が、上記入力電圧から上記出力電圧への変圧幅を上記正常時の変圧幅より小さくするとともに、上記制御信号発生部が、上記制御信号のデューティを上記正常時に設定されるデューティと同じまたはそれよりも大きく設定する
ことを特徴とする請求項９に記載の電源回路保護方法。
上記所定の電圧条件に代えて所定の電圧温度複合条件を用い、
上記電圧検出部により検出される上記入力電圧および上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の電圧温度複合条件に合致する範囲において、上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の温度条件に合致することが検知された場合に、上記制御信号発生部が、上記制御信号のデューティを上記正常時に設定されるデューティよりも小さく設定し、
上記電圧検出部により検出される上記入力電圧および上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の電圧温度複合条件に合致する範囲において、上記温度検出部により検出される上記周囲温度が上記所定の温度条件に合致しないことが検知された場合に、上記電源回路が、上記入力電圧から上記出力電圧への変圧幅を上記正常時の変圧幅より小さくするとともに、上記制御信号発生部が、上記制御信号のデューティを上記正常時に設定されるデューティと同じまたはそれよりも大きく設定する
ことを特徴とする請求項９に記載の電源回路保護方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電源回路保護装置、バックライト制御装置および電源回路保護方法に関し、特に、電源回路を部品破壊から保護する装置および方法、並びに当該装置を用いたバックライト制御装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、水銀を使わない環境配慮型のＬＣＤ（液晶表示装置）のバックライトとして、光源にＬＥＤ（発光ダイオード）を用いたものが提供されている。バックライトの光源にＬＥＤを用いた場合、色度の変化を最小にするために、ＬＥＤを定電流で駆動することが求められる。ＬＥＤを定電流で駆動するための方式として、昇圧定電流駆動方式、降圧定電流駆動方式、昇降圧定電流駆動方式が存在する。例えば車載液晶表示装置では、高輝度を得るために昇圧電源回路が使用され、ディスプレイの輝度調整としてＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号が使用される。
【0003】
図１３は、昇圧定電流駆動方式による従来のバックライト制御装置を用いた液晶表示装置の概略構成例を示す図である。図１３に示す従来の液晶表示装置１００は、バックライト１１０およびバックライト制御装置１２０を備えている。バックライト１１０は、ＬＥＤマトリクス１１１および温度センサ１１２を備えている。バックライト制御装置１２０は、ＰＷＭ制御回路１２１、電流制御回路１２２および昇圧電源回路１２３を備えている。
【0004】
バックライト１１０のＬＥＤマトリクス１１１は、複数のＬＥＤにより構成されている。ここでは図示の簡略化のため、直列接続された１つのＬＥＤ列のみを図示しているが、これと同様の構成が複数列存在する。複数のＬＥＤ列が並列接続されることによってＬＥＤマトリクス１１１が構成される。
【0005】
バックライト制御装置１２０の昇圧電源回路１２３は、入力電圧ＶINをそれより高い所定の電圧に昇圧し、昇圧した出力電圧ＶOUTをＬＥＤマトリクス１１１のアノード側に印加する。入力電圧ＶINは、例えば、車両に搭載された図示しないバッテリから供給される電源電圧である。
【0006】
ＬＥＤマトリクス１１１の調光は、ＰＷＭ制御回路１２１および電流制御回路１２２によって行う。ＰＷＭ制御回路１２１は、調光率に応じた時間的割合でデューティを設定したパルス波から成るＰＷＭ信号を発生して電流制御回路１２２に供給する。電流制御回路１２２は、ＰＷＭ信号のパルスがオンとなっている期間中にＬＥＤマトリクス１１１のカソード側から定電流を引き込むことにより、ＬＥＤマトリクス１１１の調光を制御する。
【0007】
バックライト１１０の温度センサ１１２は、バックライト１１０に発生する温度を検出し、ＰＷＭ制御回路１２１に通知する。ＰＷＭ制御回路１２１は、温度センサ１１２により検出される温度が所定値以上となったことを検知した場合に、ＰＷＭ信号のデューティを下げることでＬＥＤマトリクス１１１からの発熱を抑え、ＬＥＤマトリクス１１１を保護する。なお、このように温度センサ１１２の検出結果に基づいて調光を制御する技術は、例えば特許文献１，２に開示されている。
【0008】
ところで、近年のディスプレイ大型化に伴い、バックライトのより一層の高輝度化が求められており、昇圧電源回路１２３に使用される部品の負荷も大きくなっている。特に、昇圧電源回路１２３への入力電圧ＶINが低電圧のときには出力電圧ＶOUTへの昇圧幅が大きくなるため、電力損失による負荷が増加し、最悪の場合には昇圧電源回路１２３の自己発熱により部品破壊に至るという問題があった。
【0009】
このような問題に対し、昇圧電源回路１２３の付近に温度センサを設置し、昇圧電源回路１２３での発熱量を検出して保護を図る方法が考えられる。しかしながら、昇圧電源回路１２３の付近に温度センサを搭載するとしても、搭載位置によって検出温度に差が生じやすく、環境温度を含めてセンシングするため、温度センサを使って電力損失による高負荷を正確に判別するのは困難である。
【0010】
なお、パルス幅制御により安定化した出力電圧を得るように構成された昇圧型のＤＣ－ＤＣコンバータにおいて、ＤＣ－ＤＣコンバータの入力電圧が設定電圧以下まで低くなった場合に、制御ＩＣの動作を停止させることによってＤＣ－ＤＣコンバータを保護する技術が知られている（例えば、特許文献３参照）。しかしながら、この特許文献３に記載の技術をバックライト制御装置に適用すると、昇圧電源回路１２３への入力電圧ＶINが設定電圧以下になると昇圧電源回路１２３の動作が停止し、ディスプレイがブラックアウトしてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特開２０１０－４９８０９号公報
【特許文献2】特開２０１５－１３５６０号公報
【特許文献3】特開平７－１７７７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、電源回路の負荷をより正確に検出して電源回路を部品破壊から保護できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記した課題を解決するために、本発明では、入力電圧を変圧することによって得られる出力電圧を制御対象回路に電源電圧として印加する電源回路に供給される入力電圧を検出する電圧検出部を備え、電圧検出部により検出される入力電圧が所定の電圧条件に合致することが検知された場合に、正常時に設定されるデューティよりも小さく設定したデューティによるパルス波から成る制御信号を発生し、当該制御信号に基づいて制御対象回路の動作を制御するようにしている。
【発明の効果】
【0014】
上記のように構成した本発明によれば、電源回路の負荷は入力電圧の大きさと相関があるため、電圧検出部によって入力電圧を検出することにより、電源回路の周囲温度を検出する場合に比べて電源回路の負荷をより正確に検出することができる。そして、検出した入力電圧が所定の電圧条件に合致することが検知された場合には、電源回路に高負荷がかかっている可能性があるとの想定のもと、制御信号のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定することを通じて電源回路にかかる負荷を低減し、電源回路を部品破壊から保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】第１の実施形態による電源回路保護装置および昇圧定電流駆動方式によるバックライト制御装置を適用した液晶表示装置の構成例を示す図である。
【図2】第１の実施形態によるＰＷＭ制御回路の制御内容を説明するための図である。
【図3】第１の実施形態によるバックライト制御装置の動作例を示すフローチャートである。
【図4】第２の実施形態による電源回路保護装置および昇圧定電流駆動方式によるバックライト制御装置を適用した液晶表示装置の構成例を示す図である。
【図5】第２の実施形態によるＰＷＭ制御回路の制御内容を説明するための図である。
【図6】第２の実施形態によるバックライト制御装置の動作例を示すフローチャートである。
【図7】第３の実施形態による電源回路保護装置および昇圧定電流駆動方式によるバックライト制御装置を適用した液晶表示装置の構成例を示す図である。
【図8】第３の実施形態によるＰＷＭ制御回路の制御内容を説明するための図である。
【図9】第３の実施形態によるバックライト制御装置の動作例を示すフローチャートである。
【図10】第４の実施形態による電源回路保護装置および昇圧定電流駆動方式によるバックライト制御装置を適用した液晶表示装置の構成例を示す図である。
【図11】第４の実施形態によるＰＷＭ制御回路の制御内容を説明するための図である。
【図12】第４の実施形態によるバックライト制御装置の動作例を示すフローチャートである。
【図13】昇圧定電流駆動方式による従来のバックライト制御装置を用いた液晶表示装置の概略構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、第１の実施形態による電源回路保護装置および昇圧定電流駆動方式によるバックライト制御装置を適用した液晶表示装置の構成例を示す図である。第１の実施形態による液晶表示装置１は、例えば車両に搭載され、車両に搭載された電子機器によって表示の制御が行われる。
以下、本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、第１の実施形態による電源回路保護装置および昇圧定電流駆動方式によるバックライト制御装置を適用した液晶表示装置の構成例を示す図である。第１の実施形態による液晶表示装置１は、例えば車両に搭載され、車両に搭載された電子機器によって表示の制御が行われる。
【0017】
図１に示すように、第１の実施形態による液晶表示装置１は、バックライト１１０およびバックライト制御装置２０を備えている。バックライト１０は、ＬＥＤマトリクス１１および温度センサ１２を備えている。ＬＥＤマトリクス１１は特許請求の範囲の制御対象回路に相当し、温度センサ１２は特許請求の範囲の温度検出部に相当する。
【0018】
バックライト制御装置２０は、ＰＷＭ制御回路２１、電流制御回路２２、昇圧電源回路２３および電圧センサ２４を備えている。第１の実施形態による電源回路保護装置は、ＰＷＭ制御回路２１、電流制御回路２２および電圧センサ２４により構成される。ＰＷＭ制御回路２１は特許請求の範囲の制御信号発生部に相当し、電流制御回路２２は特許請求の範囲の対象回路制御部に相当し、昇圧電源回路２３は特許請求の範囲の電源回路に相当し、電圧センサ２４は特許請求の範囲の電圧検出部に相当する。
【0019】
バックライト１０のＬＥＤマトリクス１１は、複数のＬＥＤにより構成されている。ここでは図示の簡略化のため、直列接続された１つのＬＥＤ列のみを図示しているが、これと同様の構成が複数列存在する。複数のＬＥＤ列が並列接続されることによってＬＥＤマトリクス１１が構成される。
【0020】
バックライト制御装置２０の昇圧電源回路２３は、入力電圧ＶINをそれより高い所定の電圧に昇圧し、昇圧した出力電圧ＶOUTをＬＥＤマトリクス１１のアノード側に印加する。入力電圧ＶINは、例えば、車両に搭載された図示しないバッテリから供給される電源電圧である。車載のバッテリから昇圧電源回路２３に供給される電圧の大きさは、車両の走行状況によって変動が生じ得る。
【0021】
ＰＷＭ制御回路２１は、可変に設定されるデューティによるパルス波から成る制御信号を発生する。具体的には、ＰＷＭ制御回路２１は、バックライト制御装置２０の外部において指定された調光率に応じた時間的割合でデューティを設定したパルス波から成るＰＷＭ信号を発生し、当該ＰＷＭ信号を制御信号として電流制御回路２２に供給する。調光率は、例えば、本実施形態の液晶表示装置１に対して表示を行う電子機器に対するユーザの操作により指定され得る。あるいは、車内に設置された照度センサにより検出される車室内の照度に基づいて電子機器により調光率が自動的に指定され得る。
【0022】
電流制御回路２２は、ＰＷＭ制御回路２１により発生されるＰＷＭ信号に基づいて、ＬＥＤマトリクス１１の動作を制御する。具体的には、電流制御回路２２は、ＰＷＭ制御回路２１から供給されるＰＷＭ信号のパルスがオンとなっている期間中にＬＥＤマトリクス１１のカソード側から定電流を引き込むことにより、ＬＥＤマトリクス１１の調光を制御する。
【0023】
バックライト１０の温度センサ１２は、ＬＥＤマトリクス１１の発熱に起因する周囲温度（バックライト１０に発生する温度）を検出し、ＰＷＭ制御回路２１に通知する。ＰＷＭ制御回路２１は、温度センサ１２により検出される周囲温度が所定の温度条件に合致することが検知された場合に、ＰＷＭ信号のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定することでＬＥＤマトリクス１１からの発熱を抑え、ＬＥＤマトリクス１１を保護する。
【0024】
ここで、所定の温度条件は、温度センサ１２により検出される周囲温度が所定の温度閾値Ｔｈｔより高いという条件である。正常時に設定されるデューティとは、指定された調光率をそのまま反映して設定されるデューティをいう。正常時に設定されるデューティよりもデューティを小さく設定する方法は任意である。例えば、ＰＷＭ信号のオン期間の比率を正常時より所定パーセント小さくするようにしてもよいし、ＰＷＭ信号のオン期間の長さを正常時より所定時間だけ短くするようにしてもよい。
【0025】
電圧センサ２４は、昇圧電源回路２３に供給される入力電圧ＶINを検出し、ＰＷＭ制御回路２１に通知する。ＰＷＭ制御回路２１は、電圧センサ２４により検出される入力電圧ＶINが所定の電圧条件に合致することが検知された場合に、ＰＷＭ信号のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定することで昇圧電源回路２３の負荷を低減し、当該昇圧電源回路２３を高負荷による部品破壊から保護する。
【0026】
ここで、所定の電圧条件は、電圧センサ２４により検出される入力電圧ＶINが所定の電圧閾値Ｔｈｖ未満という条件である。入力電圧ＶINが所定の電圧閾値Ｔｈｖ未満の場合、この入力電圧ＶINと所定の出力電圧ＶOUTとの差が大きくなるため、入力電圧ＶINを所定の出力電圧ＶOUTまで昇圧するのに高い負荷がかかると想定される。本実施形態では、このような場合にも、ＰＷＭ信号のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定する。
【0027】
図２は、第１の実施形態によるＰＷＭ制御回路２１の制御内容を説明するための図であり、ＰＷＭ信号のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定するケースを示している。図２において、縦軸は温度センサ１２により検出されるＬＥＤマトリクス１１の周囲温度を示し、横軸は電圧センサ２４により検出される昇圧電源回路２３への入力電圧ＶINを示している。図２において、着色した領域が、ＰＷＭ信号のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定するケースを示している。
【0028】
すなわち、図２に示すように、ＰＷＭ制御回路２１は、温度センサ１２により検出されるＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の温度閾値Ｔｈｔより高いことが検知された場合、または、電圧センサ２４により検出される昇圧電源回路２３への入力電圧ＶINが所定の電圧閾値Ｔｈｖより小さいことが検知された場合に、ＰＷＭ信号のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定する。
【0029】
ＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の温度条件に合致する場合にＰＷＭ信号のデューティを下げることで、ＬＥＤマトリクス１１の消費電流を減少させることができる。これにより、ＬＥＤマトリクス１１の負荷を低減し、ＬＥＤマトリクス１１を部品破壊から保護することが可能である。一方、昇圧電源回路２３への入力電圧ＶINが所定の電圧条件に合致する場合にも、ＰＷＭ信号のデューティを下げることでＬＥＤマトリクス１１の消費電流を減少させ、これによって昇圧電源回路２３の出力消費電流を減少させることができる。これにより、昇圧電源回路２３での電力損失を抑制し、昇圧電源回路２３を部品破壊から保護することが可能である。
【0030】
図３は、第１の実施形態によるバックライト制御装置２０の動作例を示すフローチャートである。図３に示すフローチャートは、バックライト制御装置２０の電源がオンとされたときに開始する。なお、このフローチャートは、第１の実施形態の要旨に係る動作のみを図示しており、正常時における調光動作などは図示を省略している。
【0031】
まず、ＰＷＭ制御回路２１は、温度センサ１２により検出されるＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の温度閾値Ｔｈｔより高いか否かを判定する（ステップＳ１）。ここで、ＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の温度閾値Ｔｈｔより高いと判定された場合、ＰＷＭ制御回路２１は、ＰＷＭ信号のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定する（ステップＳ３）。
【0032】
一方、ＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の温度閾値Ｔｈｔより高くないと判定された場合、ＰＷＭ制御回路２１は続いて、電圧センサ２４により検出される昇圧電源回路２３への入力電圧ＶINが所定の電圧閾値Ｔｈｖ未満か否かを判定する（ステップＳ２）。ここで、昇圧電源回路２３への入力電圧ＶINが所定の電圧閾値Ｔｈｖ未満であると判定された場合、ＰＷＭ制御回路２１は、ＰＷＭ信号のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定する（ステップＳ３）。
【0033】
一方、昇圧電源回路２３への入力電圧ＶINが所定の電圧閾値Ｔｈｖ未満ではないと判定された場合、処理はステップＳ４に進む。ステップＳ３の処理が実行された後も、処理はステップＳ４に進む。ステップＳ４において、バックライト制御装置２０は、処理を終了するか否かを判定する。ここでは、バックライト制御装置２０の電源をオフする操作が行われたか否かを判定する。電源をオフする操作が行われていない場合、処理はステップＳ１に戻る。一方、電源をオフする操作が行われた場合、図３に示すフローチャートの処理は終了する。
【0034】
以上詳しく説明したように、第１の実施形態では、昇圧電源回路２３に供給される入力電圧ＶINを検出する電圧センサ２４を備える。そして、電圧センサ２４により検出される入力電圧ＶINが所定の電圧条件に合致することが検知された場合に、正常時に設定されるデューティよりも小さく設定したデューティから成るＰＷＭ信号をＰＷＭ制御回路２１により発生し、電流制御回路２２が当該ＰＷＭ信号に基づいてＬＥＤマトリクス１１の動作（ＬＥＤマトリクス１１から定電流を引き込む動作）を制御するようにしている。
【0035】
このように構成した第１の実施形態によれば、昇圧電源回路２３の負荷は入力電圧ＶINの大きさと相関があるため、電圧センサ２４によって入力電圧ＶINを検出することにより、昇圧電源回路２３の周囲温度を温度センサで検出する場合に比べて昇圧電源回路２３の負荷をより正確に検出することができる。そして、検出した入力電圧ＶINが所定の電圧条件に合致することが検知された場合には、ＰＷＭ信号のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定することを通じて昇圧電源回路２３にかかる負荷を低減し、昇圧電源回路２３を部品破壊から保護することができる。
【0036】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図面に基づいて説明する。図４は、第２の実施形態による電源回路保護装置および昇圧定電流駆動方式によるバックライト制御装置を適用した液晶表示装置の構成例を示す図である。第２の実施形態による液晶表示装置１Ａも、例えば車両に搭載され、車両に搭載された電子機器によって表示の制御が行われる。
次に、本発明の第２の実施形態を図面に基づいて説明する。図４は、第２の実施形態による電源回路保護装置および昇圧定電流駆動方式によるバックライト制御装置を適用した液晶表示装置の構成例を示す図である。第２の実施形態による液晶表示装置１Ａも、例えば車両に搭載され、車両に搭載された電子機器によって表示の制御が行われる。
【0037】
図４において、図１に示した符号と同一の符号を付したものは同一の機能を有するものであるので、ここでは重複する説明を省略する。図４に示すように、第２の実施形態による液晶表示装置１Ａは、バックライト制御装置２０に代えてバックライト制御装置２０Ａを備えている、バックライト制御装置２０Ａは、ＰＷＭ制御回路２１に代えてＰＷＭ制御回路２１Ａを備えている。
【0038】
ＰＷＭ制御回路２１Ａは、第１の実施形態で説明した所定の電圧条件に代えて所定の電圧温度複合条件を用いる。そして、ＰＷＭ制御回路２１Ａは、電圧センサ２４により検出される昇圧電源回路２３への入力電圧ＶINおよび温度センサ１２により検出されるＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の電圧温度複合条件に合致することが検知された場合に、ＰＷＭ信号のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定する。
【0039】
図５は、第２の実施形態によるＰＷＭ制御回路２１Ａの制御内容を説明するための図である。図５において、縦軸は温度センサ１２により検出されるＬＥＤマトリクス１１の周囲温度を示し、横軸は電圧センサ２４により検出される昇圧電源回路２３への入力電圧ＶINを示している。図５において、着色した領域が、昇圧電源回路２３への入力電圧ＶINおよびＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の電圧温度複合条件に合致するケース、つまりＰＷＭ信号のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定するケースを示している。
【0040】
図５において、ＰＷＭ信号のデューティを小さく設定するか否かの境界を示す境界線５１は、昇圧電源回路２３への入力電圧ＶINの値ごとに、温度センサ１２により検出されるＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が上回るべき温度閾値を示したものと言える。あるいは、境界線５１は、ＬＥＤマトリクス１１の周囲温度の値ごとに、電圧センサ２４により検出される昇圧電源回路２３への入力電圧ＶINが下回るべき電圧閾値を示したものとも言える。
【0041】
この境界線５１は、例えば温度センサ１２および電圧センサ２４による実測を通じて設定される。すなわち、ＰＷＭ制御回路２１Ａにおいてある調光率に基づくＰＷＭ信号を発生し、このＰＷＭ信号に基づいて電流制御回路２２によりＬＥＤマトリクス１１を制御している状態において、昇圧電源回路２３に供給する入力電圧ＶINの値を変えていく。そして、複数の入力電圧ＶINごとに、温度センサ１２および電圧センサ２４により温度と電圧を検出し、検出された値を図５の座標上にプロットする。境界線５１上にある黒丸は複数のプロット点を示している。そして、黒丸間を所定の関数で補間することにより、境界線５１を設定する。あるいは、複数のプロット点を近似する近似曲線を求め、これを境界線５１として設定するようにしてもよい。
【0042】
ＰＷＭ信号のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定すると、バックライト１０の輝度は低下する。これに対し、第２の実施形態によれば、ＰＷＭ信号のデューティを小さく設定する条件を第１の実施形態よりも細かく設定することができ、バックライト１０の高輝度を維持できる範囲を広げることができる。
【0043】
すなわち、第１の実施形態では、温度センサ１２により検出されるＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の温度閾値Ｔｈｔより高い場合に一律にＰＷＭ信号のデューティを下げていた。これに対し、第２の実施形態では、温度閾値Ｔｈｔよりも高い値に設定されている境界線５１上の温度よりもＬＥＤマトリクス１１の周囲温度の方が高い場合に限り、ＰＷＭ信号のデューティを下げる。これにより、バックライト１０の高輝度を維持できる範囲を広げることができる。
【0044】
また、第１の実施形態では、電圧センサ２４により検出される昇圧電源回路２３への入力電圧ＶINが所定の電圧閾値Ｔｈｖより小さい場合に一律にＰＷＭ信号のデューティを下げていた。これに対し、第２の実施形態では、電圧閾値Ｔｈｖよりも小さい値に設定されている境界線５１上の電圧よりも昇圧電源回路２３への入力電圧ＶINの方が小さい場合に限り、ＰＷＭ信号のデューティを下げる。これにより、バックライト１０の高輝度を維持できる範囲を広げることができる。
【0045】
図６は、第２の実施形態によるバックライト制御装置２０Ａの動作例を示すフローチャートである。図６に示すフローチャートは、バックライト制御装置２０Ａの電源がオンとされたときに開始する。なお、このフローチャートは、第２の実施形態の要旨に係る動作のみを図示しており、正常時における調光動作などは図示を省略している。
【0046】
まず、ＰＷＭ制御回路２１Ａは、温度センサ１２により検出されるＬＥＤマトリクス１１の周囲温度および電圧センサ２４により検出される昇圧電源回路２３への入力電圧ＶINが、図５の境界線５１で規定される所定の電圧温度複合条件に合致するか否かを判定する（ステップＳ１１）。ここで、所定の電圧温度複合条件に合致すると判定された場合、ＰＷＭ制御回路２１Ａは、ＰＷＭ信号のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定する（ステップＳ１２）。
【0047】
一方、所定の電圧温度複合条件に合致しないと判定された場合、処理はステップＳ１３に進む。ステップＳ１２の処理が実行された後も、処理はステップＳ１３に進む。ステップＳ１３において、バックライト制御装置２０Ａは、処理を終了するか否かを判定する。ここでは、バックライト制御装置２０Ａの電源をオフする操作が行われたか否かを判定する。電源をオフする操作が行われていない場合、処理はステップＳ１１に戻る。一方、電源をオフする操作が行われた場合、図６に示すフローチャートの処理は終了する。
【0048】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を図面に基づいて説明する。図７は、第３の実施形態による電源回路保護装置および昇圧定電流駆動方式によるバックライト制御装置を適用した液晶表示装置の構成例を示す図である。第３の実施形態による液晶表示装置１Ｂも、例えば車両に搭載され、車両に搭載された電子機器によって表示の制御が行われる。
次に、本発明の第３の実施形態を図面に基づいて説明する。図７は、第３の実施形態による電源回路保護装置および昇圧定電流駆動方式によるバックライト制御装置を適用した液晶表示装置の構成例を示す図である。第３の実施形態による液晶表示装置１Ｂも、例えば車両に搭載され、車両に搭載された電子機器によって表示の制御が行われる。
【0049】
図７において、図４に示した符号と同一の符号を付したものは同一の機能を有するものであるので、ここでは重複する説明を省略する。図７に示すように、第３の実施形態による液晶表示装置１Ｂは、バックライト制御装置２０Ａに代えてバックライト制御装置２０Ｂを備えている、バックライト制御装置２０Ｂは、ＰＷＭ制御回路２１Ａおよび昇圧電源回路２３に代えてＰＷＭ制御回路２１Ｂおよび昇圧電源回路２３Ｂを備えている。
【0050】
ＰＷＭ制御回路２１Ｂは、電圧センサ２４により検出される昇圧電源回路２３Ｂへの入力電圧ＶINおよび温度センサ１２により検出されるＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が第２の実施形態で説明した所定の電圧温度複合条件に合致する範囲において、温度センサ１２により検出される周囲温度が第１の実施形態で説明した所定の温度条件に合致することが検知された場合に、ＰＷＭ信号のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定する。
【0051】
また、ＰＷＭ制御回路２１Ｂは、電圧センサ２４により検出される昇圧電源回路２３Ｂへの入力電圧ＶINおよび温度センサ１２により検出されるＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が第２の実施形態で説明した所定の電圧温度複合条件に合致する範囲において、温度センサ１２により検出される周囲温度が第１の実施形態で説明した所定の温度条件に合致しないことが検知された場合に、入力電圧ＶINから出力電圧ＶOUTへの昇圧幅を正常時の昇圧幅より小さくするよう昇圧電源回路２３Ｂを制御するとともに、ＰＷＭ信号のデューティを正常時に設定されるデューティと同じまたはそれよりも大きく設定する。
【0052】
図８は、第３の実施形態によるＰＷＭ制御回路２１Ｂの制御内容を説明するための図である。図８において、縦軸は温度センサ１２により検出されるＬＥＤマトリクス１１の周囲温度を示し、横軸は電圧センサ２４により検出される昇圧電源回路２３Ｂへの入力電圧ＶINを示している。図８に示す第１の境界線５１は、図５に示したものと同じである。図５に示す第２の実施形態との違いは、第２の境界線５２によって、着色されている領域が所定の温度閾値Ｔｈｔより大きい領域と温度閾値Ｔｈｔ以下の領域とに二分されていることである。
【0053】
第１の境界線５１を境として着色して示される所定の電圧温度複合条件に合致する領域のうち、ＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の温度閾値Ｔｈｔより大きい領域（第２の境界線５２より上側の領域）に該当する場合、すなわち、昇圧電源回路２３Ｂへの入力電圧ＶINおよびＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の電圧温度複合条件に合致する範囲において、ＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の温度条件に合致する場合、ＰＷＭ制御回路２１Ｂは第２の実施形態と同様に、ＰＷＭ信号のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定する。
【0054】
一方、着色して示される所定の電圧温度複合条件に合致する領域のうち、ＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の温度閾値Ｔｈｔ以下の領域（第２の境界線５２より下側の領域）に該当する場合、すなわち、昇圧電源回路２３Ｂへの入力電圧ＶINおよびＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の電圧温度複合条件に合致する範囲において、ＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の温度条件に合致しない場合、ＰＷＭ制御回路２１Ｂは、昇圧電源回路２３Ｂの昇圧幅を正常時の昇圧幅より小さくするよう昇圧電源回路２３Ｂを制御するとともに、ＰＷＭ信号のデューティを正常時に設定されるデューティと同じに維持するか、または正常時よりも大きく設定する。昇圧電源回路２３Ｂの出力電圧ＶOUTを下げることで、昇圧電源回路２３の昇圧による負荷を低下させる一方で、ＰＷＭ信号のデューティを正常時と同じに維持またはそれより大きくすることで、バックライト１０の輝度の低下を抑制することができる。
【0055】
以上に説明したＰＷＭ制御回路２１Ｂの動作を整理すると、次の表１のように示される。なお、この表１は、第１の境界線５１を境として着色して示される所定の電圧温度複合条件に合致する領域における動作を示したものである。
【0056】
【表1】
【0057】
図９は、第３の実施形態によるバックライト制御装置２０Ｂの動作例を示すフローチャートである。図９に示すフローチャートは、バックライト制御装置２０Ｂの電源がオンとされたときに開始する。なお、このフローチャートは、第３の実施形態の要旨に係る動作のみを図示しており、正常時における調光動作などは図示を省略している。
【0058】
まず、ＰＷＭ制御回路２１Ｂは、温度センサ１２により検出されるＬＥＤマトリクス１１の周囲温度および電圧センサ２４により検出される昇圧電源回路２３への入力電圧ＶINが、図８の第１の境界線５１で規定される所定の電圧温度複合条件に合致するか否かを判定する（ステップＳ２１）。ここで、所定の電圧温度複合条件に合致すると判定された場合、ＰＷＭ制御回路２１Ｂは続いて、温度センサ１２により検出されたＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の温度閾値Ｔｈｔより大きいか否かを判定する（ステップＳ２２）。
【0059】
ここで、ＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の温度閾値Ｔｈｔより大きいと判定された場合、ＰＷＭ制御回路２１Ｂは、ＰＷＭ信号のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定する（ステップＳ２３）。一方、ＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の温度閾値Ｔｈｔより大きくないと判定された場合、ＰＷＭ制御回路２１Ｂは、昇圧電源回路２３Ｂの昇圧幅を正常時の昇圧幅より小さくするよう昇圧電源回路２３Ｂを制御するとともに、ＰＷＭ信号のデューティを、例えば正常時に設定されるデューティよりも大きく設定する（ステップＳ２４）。
【0060】
上記ステップＳ２１において、所定の電圧温度複合条件に合致しないと判定された場合、処理はステップＳ２５に進む。ステップＳ２３またはステップＳ２４の処理が実行された後も、処理はステップＳ２５に進む。ステップＳ２５において、バックライト制御装置２０Ｂは、処理を終了するか否かを判定する。ここでは、バックライト制御装置２０Ｂの電源をオフする操作が行われたか否かを判定する。電源をオフする操作が行われていない場合、処理はステップＳ２１に戻る。一方、電源をオフする操作が行われた場合、図９に示すフローチャートの処理は終了する。
【0061】
なお、図７に示す構成例では、電圧センサ２４により検出される昇圧電源回路２３への入力電圧ＶINをＰＷＭ制御回路２１Ｂに通知し、ＰＷＭ制御回路２１Ｂが昇圧電源回路２３Ｂの昇圧幅を制御する例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、電圧温度複合条件に合致するか否かをＰＷＭ制御回路２１Ｂから昇圧電源回路２３Ｂに通知するとともに、温度センサ１２により検出されるＬＥＤマトリクス１１の周囲温度を昇圧電源回路２３Ｂに通知するようにし、ＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の温度閾値Ｔｈｔより大きいか否かを昇圧電源回路２３Ｂが判定して、その判定結果に応じて昇圧幅を昇圧電源回路２３Ｂ自身で制御するようにしてもよい。これは、次に述べる第４の実施形態においても同様である。
【0062】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態を図面に基づいて説明する。図１０は、第４の実施形態による電源回路保護装置および昇圧定電流駆動方式によるバックライト制御装置を適用した液晶表示装置の構成例を示す図である。第４の実施形態による液晶表示装置１Ｃも、例えば車両に搭載され、車両に搭載された電子機器によって表示の制御が行われる。
次に、本発明の第４の実施形態を図面に基づいて説明する。図１０は、第４の実施形態による電源回路保護装置および昇圧定電流駆動方式によるバックライト制御装置を適用した液晶表示装置の構成例を示す図である。第４の実施形態による液晶表示装置１Ｃも、例えば車両に搭載され、車両に搭載された電子機器によって表示の制御が行われる。
【0063】
図１０において、図７に示した符号と同一の符号を付したものは同一の機能を有するものであるので、ここでは重複する説明を省略する。図１０に示すように、第４の実施形態による液晶表示装置１Ｃは、バックライト制御装置２０Ｂに代えてバックライト制御装置２０Ｃを備えている、バックライト制御装置２０Ｃは、ＰＷＭ制御回路２１Ｂに代えてＰＷＭ制御回路２１Ｃを備えている。
【0064】
図１１は、第４の実施形態によるＰＷＭ制御回路２１Ｃの制御内容を説明するための図である。図１１において、縦軸は温度センサ１２により検出されるＬＥＤマトリクス１１の周囲温度を示し、横軸は電圧センサ２４により検出される昇圧電源回路２３Ｂへの入力電圧ＶINを示している。図１１に示す境界線５１，５１は、図８に示したものと同じである。図８に示す第３の実施形態との違いは、第３の境界線５３によって、第２の境界線５２より上側の領域が所定の電圧閾値Ｔｈｖより小さい領域と電圧閾値Ｔｈｖ以上の領域とに二分されていることである。
【0065】
第１の境界線５１を境として着色して示される所定の電圧温度複合条件に合致する領域のうち、ＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の温度閾値Ｔｈｔ以下の領域（第２の境界線５２より下側の領域）に該当する場合におけるＰＷＭ制御回路２１Ｃによる制御は、第２の実施形態と同様である。すなわち、所定の電圧温度複合条件する範囲において、電圧センサ２４により検出される入力電圧ＶINが所定の電圧条件に合致し（電圧閾値Ｔｈｖ未満）、かつ、温度センサ１２により検出されるＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の温度条件に合致しない（温度閾値Ｔｈｔ以下）ことが検知された場合、ＰＷＭ制御回路２１Ｃは、昇圧電源回路２３Ｂの昇圧幅を正常時の昇圧幅より小さくするよう昇圧電源回路２３Ｂを制御するとともに、ＰＷＭ信号のデューティを正常時に設定されるデューティと同じに維持するか、または正常時よりも大きく設定する。
【0066】
所定の電圧温度複合条件に合致する領域内でＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の温度閾値Ｔｈｔより大きい領域のうち、昇圧電源回路２３Ｂへの入力電圧ＶINが所定の電圧閾値Ｔｈｖ以上の領域（第３の境界線５３より右側の領域）に該当する場合におけるＰＷＭ制御回路２１Ｃによる制御も、第２の実施形態と同様である。すなわち、所定の電圧温度複合条件する範囲において、電圧センサ２４により検出される入力電圧ＶINが所定の電圧条件に合致せず（電圧閾値Ｔｈｖ以上）、かつ、温度センサ１２により検出されるＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の温度条件に合致する（温度閾値Ｔｈｔより大きい）ことが検知された場合に、ＰＷＭ制御回路２１Ｃは、昇圧電源回路２３Ｂの昇圧幅を正常時の昇圧幅と同じにするとともに、ＰＷＭ信号のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定する。
【0067】
所定の電圧温度複合条件に合致する領域内でＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の温度閾値Ｔｈｔより大きい領域のうち、昇圧電源回路２３Ｂへの入力電圧ＶINが所定の電圧閾値Ｔｈｖより小さい領域（第３の境界線５３より左側の領域）に該当する場合におけるＰＷＭ制御回路２１Ｃによる制御は、以下の通りである。すなわち、所定の電圧温度複合条件する範囲において、電圧センサ２４により検出される入力電圧ＶINが所定の電圧条件に合致し（電圧閾値Ｔｈｖ未満）、かつ、温度センサ１２により検出されるＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の温度条件に合致する（温度閾値Ｔｈｔより大きい）ことが検知された場合に、ＰＷＭ制御回路２１Ｃは、昇圧電源回路２３Ｂの昇圧幅を正常時の昇圧幅より小さくするよう昇圧電源回路２３Ｂを制御するとともに、ＰＷＭ信号のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定する。
【0068】
このように、昇圧電源回路２３Ｂの昇圧幅を下げて出力電圧ＶOUTを小さくするとともに、ＰＷＭ信号のデューティを下げると、バックライト１０の輝度は低下する。そこで、部品破壊からの保護を優先するか、バックライト１０の輝度確保を優先するかをモードの指定によって選択可能としてもよい。例えば、バックライト１０の輝度確保を優先するモードが指定された場合は第３の実施形態を適用し、部品破壊からの保護を優先するモードが指定された場合は第４の実施形態を適用するようにしてもよい。
【0069】
以上に説明したＰＷＭ制御回路２１Ｃの動作を整理すると、次の表２のように示される。なお、この表２は、第１の境界線５１を境として着色して示される所定の電圧温度複合条件に合致する領域における動作を示したものである。
【0070】
【表2】
【0071】
図１２は、第４の実施形態によるバックライト制御装置２０Ｃの動作例を示すフローチャートである。図１２に示すフローチャートは、バックライト制御装置２０Ｃの電源がオンとされたときに開始する。なお、このフローチャートは、第４の実施形態の要旨に係る動作のみを図示しており、正常時における調光動作などは図示を省略している。
【0072】
まず、ＰＷＭ制御回路２１Ｃは、温度センサ１２により検出されるＬＥＤマトリクス１１の周囲温度および電圧センサ２４により検出される昇圧電源回路２３への入力電圧ＶINが、図１１の第１の境界線５１で規定される所定の電圧温度複合条件に合致するか否かを判定する（ステップＳ３１）。ここで、所定の電圧温度複合条件に合致すると判定された場合、ＰＷＭ制御回路２１Ｃは続いて、温度センサ１２により検出されたＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の温度閾値Ｔｈｔより大きいか否かを判定する（ステップＳ３２）。
【0073】
ここで、ＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の温度閾値Ｔｈｔより大きいと判定された場合、ＰＷＭ制御回路２１Ｃは続いて、電圧センサ２４により検出される昇圧電源回路２３への入力電圧ＶINが所定の電圧閾値Ｔｈｖ未満か否かを判定する（ステップＳ３３）。入力電圧ＶINが所定の電圧閾値Ｔｈｖ未満であると判定された場合、ＰＷＭ制御回路２１Ｃは、昇圧電源回路２３Ｂの昇圧幅を正常時の昇圧幅より小さくするよう昇圧電源回路２３Ｂを制御するとともに、ＰＷＭ信号のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定する（ステップＳ３４）。
【0074】
一方、ステップＳ３３において入力電圧ＶINが所定の電圧閾値Ｔｈｖ未満ではないと判定された場合、ＰＷＭ制御回路２１Ｃは、昇圧電源回路２３Ｂの昇圧幅を正常時の昇圧幅と同じにしたまま、ＰＷＭ信号のデューティを正常時に設定されるデューティよりも小さく設定する（ステップＳ３５）。
【0075】
上記ステップＳ３２において、ＬＥＤマトリクス１１の周囲温度が所定の温度閾値Ｔｈｔより大きくないと判定された場合、ＰＷＭ制御回路２１Ｃは、昇圧電源回路２３Ｂの昇圧幅を正常時の昇圧幅より小さくするよう昇圧電源回路２３Ｂを制御するとともに、ＰＷＭ信号のデューティを、例えば正常時に設定されるデューティよりも大きく設定する（ステップＳ３６）。
【0076】
上記ステップＳ３１において、所定の電圧温度複合条件に合致しないと判定された場合、処理はステップＳ３７に進む。ステップＳ３４～Ｓ３６の何れかの処理が実行された後も、処理はステップＳ３７に進む。ステップＳ３７において、バックライト制御装置２０Ｃは、処理を終了するか否かを判定する。ここでは、バックライト制御装置２０Ｃの電源をオフする操作が行われたか否かを判定する。電源をオフする操作が行われていない場合、処理はステップＳ３１に戻る。一方、電源をオフする操作が行われた場合、図１２に示すフローチャートの処理は終了する。
【0077】
以上、第１～第４の実施形態を説明したが、これらは何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。例えば、上記第１～第４の実施形態では、車両に搭載される液晶表示装置を例にとって説明したが、車載以外の液晶表示装置に適用することも可能である。また、上記第１～第４の実施形態では、電源回路保護装置をバックライト制御装置に適用する例について説明したが、制御対象回路はバックライトに限定されない。バックライト以外を制御対象回路として用いる場合、温度センサ１２は省略される可能性があり、この場合には制御対象回路の周囲温度に基づいてＰＷＭ信号のデューティを制御することは省略される。
【0078】
また、上記第１～第４の実施形態では、電源回路の一例として昇圧電源回路を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、電源回路は、入力電圧を降圧し、当該降圧によって得られる出力電圧を制御対象回路に電源電圧として印加する降圧電源回路であってもよい。例えば、降圧定電流駆動方式または昇降圧定電流駆動方式によるバックライト制御装置に上記実施形態の電源回路保護装置を適用することも可能である。降圧電源回路を用いる場合、所定の電圧条件として、電圧センサ２４により検出される入力電圧が所定の電圧閾値以上という条件を用いる。
【符号の説明】
【0079】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 液晶表示装置
１０ バックライト
１１ ＬＥＤマトリクス（制御対象回路）
１２ 温度センサ（温度検出部）
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ バックライト制御装置
２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ ＰＷＭ制御回路（制御信号発生部）
２２ 電流制御回路（対象回路制御部）
２３，２３Ａ，２３Ｂ 昇圧電源回路（電源回路）
２４ 電圧センサ（電圧検出部）
１０ バックライト
１１ ＬＥＤマトリクス（制御対象回路）
１２ 温度センサ（温度検出部）
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ バックライト制御装置
２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ ＰＷＭ制御回路（制御信号発生部）
２２ 電流制御回路（対象回路制御部）
２３，２３Ａ，２３Ｂ 昇圧電源回路（電源回路）
２４ 電圧センサ（電圧検出部）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
