專利名稱：負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路、集成電路、直流一直流變換器、及負(fù)載驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用PWM控制對(duì)LED等負(fù)載的導(dǎo)通/斷開進(jìn)行控制的負(fù)載 驅(qū)動(dòng)電路、集成電路、直流一直流變換器、及負(fù)載驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，正使用發(fā)光二極管(LED; Light Emitting Diode)，以取代液晶 顯示裝置的背光源中使用的用熒光管作為光源的CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp:冷陰極熒光燈)。
特別是，關(guān)于分別使用紅色LED、綠色LED、藍(lán)色LED的各基色并通 過光學(xué)上進(jìn)行合成相加來(lái)獲得白色的方法，由于容易取得色彩的平衡，因 此正積極開展將其用于電視機(jī)的研究。
LED基本上具有亮度隨電流而變化的特性，正向電壓因個(gè)體差異的偏 差和溫度而變動(dòng)。因而，在將LED用作液晶面板(LCD(LiquidCristal Display:液晶顯示器)等)的背光源時(shí)，為了獲得一定的均勻亮度，對(duì)于LED 的驅(qū)動(dòng)裝置要求具有恒流特性。
簡(jiǎn)單來(lái)講，已知有如圖8所示、通過在恒壓電源101的輸出端串聯(lián)連 接LED102和電阻元件103從而限制電流的方法。然而，圖8所示的裝置 中，存在如下問題，即，流過大電流的高亮度LED102中因電阻元件103 而產(chǎn)生的功耗較大。
作為解決該問題的方法，如圖9所示，具有使用恒流電源201作為驅(qū) 動(dòng)裝置的方法。該驅(qū)動(dòng)裝置中，可通過減少(減小)電流值來(lái)調(diào)整LED102的 亮度。 一般采用如下方法來(lái)使電流值改變，即，插入與LED102串聯(lián)的電 阻元件105，用其兩端的電位差來(lái)檢測(cè)出電流值，并施加反饋控制，將電流 值控制成為目標(biāo)值。
然而，電流越小，由于電位差也越小，因此精度也越差，也越容易受干擾等的影響。另外，若增大電阻值，使得即使是小電流也能得到足夠的 電壓，則會(huì)有在大電流時(shí)損耗變大的缺點(diǎn)。
因此，為了在較大的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)穩(wěn)定地調(diào)整亮度，己知有采用了PWM
控制方式的驅(qū)動(dòng)裝置，該P(yáng)WM控制方式以一定的定時(shí)使電流導(dǎo)通/斷開，
根據(jù)導(dǎo)通/斷開的比率來(lái)調(diào)整亮度。
作為用于實(shí)現(xiàn)該方式的方法之一，可采用如下方法，即，如圖io所示，
插入與LED102串聯(lián)的開關(guān)元件106，根據(jù)PWM信號(hào)(PWM控制信號(hào))以預(yù) 定的定時(shí)使該開關(guān)元件106導(dǎo)通/斷開。
這樣，在LCD的背光源或照明等的驅(qū)動(dòng)裝置中，以己決定好的定時(shí)使 發(fā)光元件導(dǎo)通/斷開以調(diào)整亮度，根據(jù)該導(dǎo)通/斷開的比率進(jìn)行亮度調(diào)整，上 述這樣的PWM控制方式能在較大的范圍內(nèi)穩(wěn)定地調(diào)整亮度。
另一方面，PWM控制的頻率通常選擇60Hz以上的頻率，以避免閃爍。
然而，恒壓電源101中使用的變壓器(未圖示)和扼流圈(未圖示)等磁性 元器件(未圖示)及電容(未圖示)，在原理上具有以施加的電流或電壓的頻率 進(jìn)行振動(dòng)的性質(zhì)，而由于60Hz以上的頻率處于人們的可聽范圍內(nèi)，因此存 在時(shí)常產(chǎn)生會(huì)讓人聽見的異常聲音的缺點(diǎn)。
與此不同的是，專利文獻(xiàn)1中披露了將PWM信號(hào)的頻率設(shè)定為20kHz 以上的、參數(shù)化技術(shù)。通過將PWM控制信號(hào)的頻率設(shè)定為20kHz以上，
從而即使使變壓器和扼流圈等磁性元器件和電容中產(chǎn)生振動(dòng)，也能夠成為 20kHz以上的頻率，因此能夠消除會(huì)讓人聽見的異常聲音。
專利文獻(xiàn)1:日本國(guó)公開專利公報(bào)"特開2006-114324號(hào)公報(bào)(
公開日
平成18年4月27日)"
然而，上述專利文獻(xiàn)1的技術(shù)中存在如下三個(gè)問題。 第一，由于存在頻率限制，因此選頻的自由度下降。第二，由于升高 PWM控制信號(hào)的頻率(使其成為20kHz以上)，因此在低占空比時(shí)(導(dǎo)通期間 較短時(shí))，恒壓電源等周邊電路難以跟蹤，可能會(huì)無(wú)法正常地驅(qū)動(dòng)負(fù)載。第 三，如后述的圖ll所示，將串聯(lián)連接多個(gè)LED而成的多個(gè)串聯(lián)電路(LED 串)并聯(lián)連接的情況下，存在如下問題，即，由于使所有LED串同時(shí)導(dǎo)通/ 斷開，因此會(huì)發(fā)生急劇的負(fù)載變化，設(shè)于恒壓電源中的元器件(輸出電容等)會(huì)產(chǎn)生噪音。因而，為了應(yīng)對(duì)該問題，會(huì)產(chǎn)生必須調(diào)整驅(qū)動(dòng)電路等附帶而 來(lái)的問題。
對(duì)于第一個(gè)問題，如上述記載的那樣，而對(duì)于第二和第三個(gè)問題，使 用附圖進(jìn)一步詳細(xì)進(jìn)行說(shuō)明。
圖ll表示現(xiàn)有技術(shù)，是示出對(duì)負(fù)載進(jìn)行調(diào)光的直流一直流變換器
110(恒壓電源)、及具有作為負(fù)載的發(fā)光二極管120的發(fā)光二極管部111的 電路圖。如該圖所示，在直流一直流變換器110的外部，外設(shè)有用于驅(qū)動(dòng) 直流一直流變換器110的、即作為直流一直流變換器110的功率源的電源 112。
直流一直流變換器110具有開關(guān)調(diào)節(jié)器IC113、作為開關(guān)調(diào)節(jié)器ICU3 的外設(shè)元器件的、電感(L)114、肖脫基勢(shì)壘二極管(SBD)115、第一N — CH FET16、平滑電容(C)117、及電阻(R)118和119。此外，如圖11所示，第 一N — CHFET116、平滑電容117、電阻119的一端分別接地。
直流一直流變換器110使來(lái)自電源112的輸入電壓Vin上升，輸出所 要的輸出電壓Vout。具體而言，用肖脫基勢(shì)壘二極管113對(duì)電感114產(chǎn)生 的交流電壓進(jìn)行半波整流，經(jīng)平滑電容117平滑后生成輸出電壓Vout。
另外，對(duì)幵關(guān)調(diào)節(jié)器IC113反饋將來(lái)自肖脫基勢(shì)壘二極管115的輸出 電壓利用電阻118和119分壓后的電壓。開關(guān)調(diào)節(jié)器IC113利用該反饋的 電壓、和電源電壓(輸入電壓Vin)，對(duì)第一N —CHFET116的導(dǎo)通/斷開進(jìn) 行脈沖控制。
另一方面，發(fā)光二極管部111是將串聯(lián)連接多個(gè)發(fā)光二極管(LED)120 而成的N個(gè)發(fā)光二極管線路121— l、…121—N并聯(lián)連接而構(gòu)成的電路。
各發(fā)光二極管線路121 — 1、…121—N中，與端部的發(fā)光二極管120 的陰極側(cè)分別連接有第二N —CHFET122。而且，對(duì)這些第二 N —CH FET122的柵極，輸入有同一PWM控制信號(hào)。利用該第二 N—CHFET122 的導(dǎo)通/斷開，對(duì)各發(fā)光二極管線路121 — 1、…121—N中流過的電流 ILED1、…ILEDN(它們的合計(jì)電流為圖11所示的Iout)進(jìn)行控制，其結(jié)果是， 對(duì)各發(fā)光二極管120的亮度進(jìn)行調(diào)整。此外，第二N —CHFET122的漏極 與發(fā)光二極管120的陰極連接，其源極接地。
7對(duì)于如上述那樣構(gòu)成的發(fā)光二極管部1U，進(jìn)一步說(shuō)明利用PWM控制 信號(hào)的占空比控制對(duì)LED亮度進(jìn)行調(diào)光時(shí)的動(dòng)作。
如圖12的時(shí)序圖所示，若將PWM控制信號(hào)的頻率設(shè)定為一定值以上 (例如200Hz以上)，則視覺上將亮度進(jìn)行平均，因此能夠按照占空比(X0/0) 對(duì)亮度的明。暗進(jìn)行調(diào)整。
艮P，如圖12的時(shí)序圖所示，與PWM控制信號(hào)的導(dǎo)通/斷開同步地控制 電流ILED1、…ILEDN導(dǎo)通(流過電流)或斷開(不流過電流)，從而能夠?qū)Πl(fā) 光二極管部111整體進(jìn)行調(diào)光。
若將PWM控制信號(hào)的占空比設(shè)為某一值，則發(fā)光二極管120的電源 供給開關(guān)(第二 N—CHFET122)按照"H"或"L"的邏輯進(jìn)行導(dǎo)通/斷開，如圖 13所示，在第二 N—CH FET122從導(dǎo)通變化成斷開的定時(shí)(例如時(shí)刻tl)、 或從斷幵變化成導(dǎo)通的定時(shí)(例如時(shí)刻t2)，輸出電壓Vout的電壓波形示出 存在問題的動(dòng)作。
艮卩，在將第二N —CHFET122從導(dǎo)通切換成斷開時(shí)，輸出電壓Vout 會(huì)相比所要的值上升幾伏(V)。另夕卜，在將第二N —CHFET122從斷開切換 成導(dǎo)通時(shí)，輸出電壓Vout會(huì)相比所要的值下降幾伏(V)。下面，對(duì)于這一 點(diǎn)進(jìn)一步進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
(a)從導(dǎo)通變化成斷開時(shí)
在第二 N — CH FET122變成斷開的瞬間(即，PWM控制信號(hào)變成斷開 的瞬間)，負(fù)載變小。即，由于所有發(fā)光二極管120和直流一直流變換器110 被切斷，因此輸出電壓Vout上升。另外，由于發(fā)光二極管120和直流一直 流變換器IIO被切斷，因此直流一直流變換器IIO失去了從輸出部放電的 路徑，其電位由平滑電容117保持。而且，無(wú)需向與發(fā)光二極管120斷開 的直流一直流變換器IIO提供功率，從而直流一直流變換器IIO幾乎成為 停止?fàn)顟B(tài)。
(a)從斷開變化成導(dǎo)通時(shí)
在第二 N — CH FET122變成導(dǎo)通的瞬間(即，PWM控制信號(hào)變成導(dǎo)通 的瞬間)，負(fù)載變大。即，由于所有發(fā)光二極管120和直流一直流變換器110 相連接，因此直流一直流變換器IIO的輸出部的電壓下降。此時(shí)，為了補(bǔ)償相應(yīng)于不足的量的電壓，直流一直流變換器110開始動(dòng)作以使輸出部的 電壓V0Ut上升，但由于從負(fù)載變化到開始動(dòng)作之間， 一般多少存在一些時(shí) 間延遲，因此電壓的下降是無(wú)法避免的。
作為上述的平滑電容117，多采用層疊陶瓷電容，但在輸入到該層疊陶 瓷電容的電壓發(fā)生變化時(shí)，層疊陶瓷電容因電介質(zhì)的壓電性而產(chǎn)生機(jī)械振 動(dòng)，從而產(chǎn)生噪音。
艮P，因上述(a)(b)那樣的直流一直流變換器UO的輸出部的電壓Vout 的變化，從而在平滑電容117中產(chǎn)生噪音(第三問題)。
而且，若如專利文獻(xiàn)1那樣提高頻率，S口，使其處于聲頻范圍以上， 則存在如下問題，即，由于上述(b)所述的動(dòng)作開始之前的時(shí)間延遲，如圖 14所示，使得來(lái)自直流一直流變換器110的輸出電流Iout的波形變得遲鈍， 因此無(wú)法進(jìn)行線性的調(diào)光，直流一直流變換器110無(wú)法跟蹤PWM信號(hào)。 特別是，在低占空比時(shí)(即，導(dǎo)通期間較短時(shí))，直流一直流變換器IIO變得 難以跟蹤負(fù)載的變化(第二問題)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于，提供不使控制負(fù)載時(shí) 使用的PWM控制信號(hào)的選頻的自由度下降、不妨礙周邊電路的跟蹤、且 防止噪音的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路、集成電路、直流一直流變換器、及負(fù)載驅(qū)動(dòng)方法。
為了解決上述問題，本發(fā)明的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路是具有對(duì)串聯(lián)連接多個(gè)負(fù) 載而構(gòu)成的、同時(shí)相互并聯(lián)連接的各個(gè)串聯(lián)電路中流過的電流的導(dǎo)通/斷開 進(jìn)行PWM控制的開關(guān)電路的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路，其特征為，所述開關(guān)電路使 任一個(gè)所述串聯(lián)電路中流過的電流的導(dǎo)通/斷開的定時(shí)、和至少一個(gè)其它串 聯(lián)電路中流過的電流的導(dǎo)通/斷開的定時(shí)彼此錯(cuò)開。
另外，為了解決上述問題，本發(fā)明的負(fù)載驅(qū)動(dòng)方法是對(duì)串聯(lián)連接多個(gè) 負(fù)載而構(gòu)成的、同時(shí)相互并聯(lián)連接的各個(gè)串聯(lián)電路中流過的電流的導(dǎo)通/斷 開進(jìn)行PWM控制的負(fù)載驅(qū)動(dòng)方法，其特征為，使任一個(gè)所述串聯(lián)電路中 流過的電流的導(dǎo)通/斷開的定時(shí)、和至少一個(gè)其它串聯(lián)電路中流過的電流的
9導(dǎo)通/斷開的定時(shí)彼此錯(cuò)開。
本發(fā)明的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路中設(shè)有的開關(guān)電路在多個(gè)串聯(lián)電路(負(fù)載串聯(lián)
連接而構(gòu)成的串聯(lián)電路)并聯(lián)連接的情況下，使用PWM(Pulse Width Modulation:脈沖寬度調(diào)制)控制，使這些串聯(lián)電路導(dǎo)通或?qū)ā?br> 根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，開關(guān)電路使任一個(gè)所述串聯(lián)電路中流過的電流的導(dǎo)通/ 斷開的定時(shí)、和至少一個(gè)其它串聯(lián)電路中流過的電流的導(dǎo)通/斷開的定時(shí)彼 此錯(cuò)開。因此，在利用PWM控制、使串聯(lián)電路中流過的電流導(dǎo)通/斷開的 情況下，所有串聯(lián)電路中流過的電流不會(huì)一起導(dǎo)通/斷開，至少一個(gè)串聯(lián)電 路的導(dǎo)通/斷開的定時(shí)會(huì)錯(cuò)開。
因此，能夠防止從負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路側(cè)觀察時(shí)的、因負(fù)載而導(dǎo)致的急劇的 電壓變化。因而，能夠防止因急劇的電壓變化、而在外部元器件等中產(chǎn)生 的噪音。而且，無(wú)需使PWM控制中使用的信號(hào)頻率不必要地提高，以防 止噪音，從而選頻的自由度提高，并且也能夠防止發(fā)生如下問題，即，在 將頻率提高的情況下，PWM控制中為低占空比時(shí)串聯(lián)電路的電源側(cè)的動(dòng)作 無(wú)法跟蹤PWM控制的導(dǎo)通/斷開的切換。
另外，最好本發(fā)明的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路中，具有對(duì)每一個(gè)流過的電流的導(dǎo) 通/斷開的定時(shí)彼此相同的串聯(lián)電路分配的D觸發(fā)器，從外部對(duì)這些D觸發(fā) 器中的、第一D觸發(fā)器輸入有PWM信號(hào)，對(duì)各個(gè)D觸發(fā)器分別輸入有頻 率為所述PWM信號(hào)的N倍的時(shí)鐘信號(hào)，并且來(lái)自所述第一 D觸發(fā)器的輸 出信號(hào)被依次輸出到設(shè)置在下一級(jí)的D觸發(fā)器，其中，N為2以上的整數(shù)， 所述開關(guān)電路利用來(lái)自分配給該串聯(lián)電路的D觸發(fā)器的輸出信號(hào)，對(duì)所述
串聯(lián)電路中流過的電流的導(dǎo)通/斷開進(jìn)行控制。
這里，D觸發(fā)器具有如下作用，即，其具有兩個(gè)輸入端子、 一個(gè)輸出
端子，對(duì)兩個(gè)輸入端子中的一個(gè)輸入端子輸入時(shí)鐘信號(hào)，時(shí)鐘信號(hào)從 LOW(低)電平變化成HIGH(高)電平時(shí)，從另一個(gè)輸入端子輸入的輸入數(shù)據(jù) 被傳遞到輸出端子，除此以外的時(shí)間保持直到上一次從輸出端子輸出的數(shù)
據(jù)輸出。
上述結(jié)構(gòu)中，具有對(duì)每一個(gè)流過的電流的導(dǎo)通/斷開的定時(shí)彼此相同的 串聯(lián)電路分配的D觸發(fā)器，利用來(lái)自分配給該串聯(lián)電路的D觸發(fā)器的輸出信號(hào)，對(duì)所述串聯(lián)電路中流過的電流的導(dǎo)通/斷開進(jìn)行控制。而且，從外部
對(duì)第一 D觸發(fā)器輸入有所述PWM信號(hào)，對(duì)各D觸發(fā)器輸入有所述時(shí)鐘信 號(hào)，來(lái)自所述第一D觸發(fā)器的輸出信號(hào)被依次輸出到設(shè)置在下一級(jí)的D觸 發(fā)器。g卩，PWM信號(hào)被輸入到第一D觸發(fā)器，來(lái)自第一D觸發(fā)器的輸出 信號(hào)被輸出到設(shè)置在下一級(jí)的D觸發(fā)器(第二D觸發(fā)器)，之后，輸出被傳 遞到第三D觸發(fā)器、第四D觸發(fā)器…。由此，能夠?qū)γ恳粋€(gè)串聯(lián)電路依次 切換由多個(gè)負(fù)載構(gòu)成的串聯(lián)電路中流過的電流的導(dǎo)通(流通)或斷開(不流 通)，其結(jié)果是，能夠進(jìn)一步減緩切換導(dǎo)通/斷開時(shí)的負(fù)載變化。
另外，最好本發(fā)明的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路中，從外部輸入有PWM信號(hào)、和 頻率為所述PWM信號(hào)的N倍以上的任意頻率的時(shí)鐘信號(hào)，其中，N為2 以上的整數(shù)，所述倍數(shù)N比所述串聯(lián)電路的數(shù)量要大，所述開關(guān)電路使所 有串聯(lián)電路中、流過的電流的導(dǎo)通/斷開的定時(shí)錯(cuò)開。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于所有串聯(lián)電路中流過的電流的導(dǎo)通/斷開的定時(shí)錯(cuò) 開，因此能夠使切換導(dǎo)通/斷開時(shí)產(chǎn)生的負(fù)載變化最小。
另外，最好本發(fā)明的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路中，具有對(duì)各個(gè)串聯(lián)電路分配的D 觸發(fā)器，對(duì)這些D觸發(fā)器中的、第一D觸發(fā)器輸入有所述PWM信號(hào)，對(duì) 各個(gè)D觸發(fā)器分別輸入有所述時(shí)鐘信號(hào)，并且來(lái)自所述第一 D觸發(fā)器的輸 出信號(hào)被依次輸出到設(shè)置在下一級(jí)的D觸發(fā)器，所述開關(guān)電路利用來(lái)自分 配給該串聯(lián)電路的D觸發(fā)器的輸出信號(hào)，對(duì)所述串聯(lián)電路中流過的電流的 導(dǎo)通/斷開進(jìn)行控制。
這里，D觸發(fā)器具有如下作用，即，其具有兩個(gè)輸入端子、 一個(gè)輸出 端子，對(duì)兩個(gè)輸入端子中的一個(gè)輸入端子輸入時(shí)鐘信號(hào)，時(shí)鐘信號(hào)從 LOW(低)電平變化成HIGH(高)電平時(shí)，從另一個(gè)輸入端子輸入的輸入數(shù)據(jù) 傳遞到輸出端子，除此以外的時(shí)間保持直到上一次從輸出端子輸出的數(shù)據(jù) 輸出。
上述結(jié)構(gòu)中，具有對(duì)各個(gè)串聯(lián)電路分別分配的D觸發(fā)器，利用來(lái)自分 配給該串聯(lián)電路的D觸發(fā)器的輸出信號(hào)，對(duì)所述串聯(lián)電路中流過的電流的 導(dǎo)通/斷開進(jìn)行控制。而且，從外部對(duì)第一D觸發(fā)器輸入有所述PWM信號(hào)， 對(duì)各D觸發(fā)器輸入有所述時(shí)鐘信號(hào)，來(lái)自所述第一 D觸發(fā)器的輸出信號(hào)被依次輸出到設(shè)置在下一級(jí)的D觸發(fā)器。即，PWM信號(hào)被輸入到第一D觸 發(fā)器，來(lái)自第一D觸發(fā)器的輸出信號(hào)被輸出到設(shè)置在下一級(jí)的D觸發(fā)器(第 二D觸發(fā)器)，之后，輸出被傳遞到第三D觸發(fā)器、第四D觸發(fā)器…。由 此，能夠?qū)γ恳粋€(gè)串聯(lián)電路依次切換由多個(gè)負(fù)載構(gòu)成的串聯(lián)電路中流過的 電流的導(dǎo)通(流通)或斷開(不流通)，其結(jié)果是，能夠進(jìn)一步減緩切換導(dǎo)通/ 斷開時(shí)的負(fù)載變化。
另外，最好本發(fā)明的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路中，所述時(shí)鐘信號(hào)的頻率相對(duì)于所 述PWM信號(hào)的頻率的倍數(shù)N、與所述串聯(lián)電路的個(gè)數(shù)相等。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠使負(fù)載的權(quán)重(即，導(dǎo)通狀態(tài)的負(fù)載個(gè)數(shù))總是保持 一定。
另外，最好本發(fā)明的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路中，在所述各個(gè)D觸發(fā)器的后級(jí)，
對(duì)每一個(gè)D觸發(fā)器分別具有所述開關(guān)電路。
另外，本發(fā)明的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路中，所述負(fù)載也可以是發(fā)光二極管。 另外，最好本發(fā)明的集成電路具有所述的任一負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路，并且具
有使所述各個(gè)串聯(lián)電路中流過相等的電流的恒流電路。
另外，最好本發(fā)明的直流一直流變換器具有所述的任一個(gè)負(fù)載驅(qū)動(dòng)
電路；及使來(lái)自外部電源的電壓上升至所要的電壓、并對(duì)流到所述各個(gè)串聯(lián)電路的電流進(jìn)行控制的升壓電路。
另外，最好本發(fā)明的集成電路具有所述的任一個(gè)負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路。 另外，最好本發(fā)明的直流一直流變換器具有所述的任一個(gè)負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路。
另外，最好本發(fā)明的直流一直流變換器具有所述集成電路；及使來(lái)
自外部電源的電壓上升至所要的電壓、并對(duì)流到所述各個(gè)串聯(lián)電路的電流 進(jìn)行控制的升壓電路。
本發(fā)明的其他目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)根據(jù)以下所示的敘述應(yīng)該可以充分 了解。另外，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)從參照附圖的以下說(shuō)明中應(yīng)該可以明白。


圖1是表示本實(shí)施方式的直流一直流變換器及發(fā)光二極管部的圖。圖2是表示本實(shí)施方式的直流一直流變換器及發(fā)光二極管部的圖。 圖3是表示本實(shí)施方式的負(fù)載控制電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖4是表示圖3所示的負(fù)載控制電路的開關(guān)電路的連接關(guān)系圖。
圖5是表示設(shè)發(fā)光二極管線路的數(shù)量例如為7個(gè)時(shí)的、PWM控制信號(hào)
波形、和配置于各發(fā)光二極管線路上的發(fā)光二極管的電流波形的時(shí)序圖。 圖6是使N大于發(fā)光二極管線路3的列數(shù)時(shí)的與圖5對(duì)應(yīng)的時(shí)序圖。 圖7是表示作為相對(duì)于本實(shí)施方式的比較例的直流一直流變換器及發(fā)
光二極管的圖。
圖8是表示現(xiàn)有的用于驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管的電路圖。
圖9是表示現(xiàn)有的用于驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管的電路圖。
圖IO是表示現(xiàn)有的用于驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管的電路圖。
圖11是表示現(xiàn)有的直流一直流變換器及發(fā)光二極管部的圖。
圖12是表示現(xiàn)有技術(shù)，是表示輸入到圖11所示的開關(guān)部的PWM控
制信號(hào)和各發(fā)光二極管線路中流過的電流的關(guān)系的時(shí)序圖。
圖13是表示現(xiàn)有技術(shù)，是表示輸入到圖ll所示的開關(guān)部的PWM控
制信號(hào)和由直流一直流變換器施加的輸出電壓的關(guān)系的時(shí)序圖。
圖14是表示現(xiàn)有技術(shù)，是表示輸入到圖ll所示的開關(guān)部的PWM控
制信號(hào)和直流一直流變換器與發(fā)光二極管部之間流過的電流的關(guān)系的時(shí)序圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
1直流一直流變換器
3 —1發(fā)光二極管線路(串聯(lián)電路)
3 —.2發(fā)光二極管線路(串聯(lián)電路)
3_(N—l)發(fā)光二極管線路(串聯(lián)電路)
3 —.N發(fā)光二極管線路(串聯(lián)電路)
4發(fā)光二極管(負(fù)載)
5開關(guān)調(diào)節(jié)器IC(集成電路)
10電源(外部電源)
20負(fù)載控制電路(負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路)
1321恒流電路
25 —1第一級(jí)D — FF(D觸發(fā)器)
25 —-2第二級(jí)D — FF(D觸發(fā)器)
25 —-(N--1)第(N—l)D — FF(D觸發(fā)器)
25 —-N第N級(jí)D — FF(D觸發(fā)器)
26 —1第一開關(guān)電路(開關(guān)電路)
26 —-2第二開關(guān)電路(開關(guān)電路)
26 —-(N--1)第(N—1)開關(guān)電路(開關(guān)電路)
26 —-N第N開關(guān)電路(開關(guān)電路)
具體實(shí)施方式
[概要]
圖2是表示本實(shí)施方式的直流—直流變換器、及利用該直流一直流變 換器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的發(fā)光二極管部的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的方框圖，圖l是對(duì)圖2作進(jìn)一 步詳細(xì)說(shuō)明的電路圖。以下的說(shuō)明中，使用圖1及圖2進(jìn)行說(shuō)明。
直流一直流變換器1驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管部2。更詳細(xì)而言，直流一直流變 換器l主要具有如下作用，g卩，對(duì)發(fā)光二極管部2提供固定電流，并且使 后述的發(fā)光二極管線路3—1、…、3 — N中流過相等的電流。為此，如圖l 和2所示，直流一直流變換器1從發(fā)光二極管部2接受電流的反饋。
該發(fā)光二極管部2如圖l和2所示，是將串聯(lián)連接多個(gè)發(fā)光二極管 (LED; Light emitting diode)4而成的N個(gè)發(fā)光二極管線路(串聯(lián)電路)3 — 1、…、3 — N并聯(lián)連接后的電路。此外，該"N"只要為2以上的整數(shù)即可， 并無(wú)特別限定。發(fā)光二極管4具有陽(yáng)極端子和陰極端子，從陽(yáng)極側(cè)向陰極 側(cè)施加預(yù)定的正向電壓時(shí)流過電流，隨之發(fā)出預(yù)定顏色的光。
另一方面，如圖1和2所示，直流一直流變換器1具有開關(guān)調(diào)節(jié)器IC5、 電感6、 N—CHFET(N —CHMOSFET)7、肖脫基勢(shì)壘二極管8、及平滑電 容9。另外，從設(shè)于直流一直流變換器1的外部的電源10對(duì)電感6及開關(guān) 調(diào)節(jié)器IC5提供功率。而且，從直流一直流變換器1的外部對(duì)開關(guān)調(diào)節(jié)器 IC5輸入有PWM控制信號(hào)(與權(quán)利要求書中記載的"PWM信號(hào)"對(duì)應(yīng))及時(shí)鐘信號(hào)。該時(shí)鐘信號(hào)的頻率成為PWM控制信號(hào)的頻率的N(N為2以上的整 數(shù))倍以上的任意頻率，而且，該"N，，與上述的發(fā)光二極管線路3—1、…、3 一N的并聯(lián)數(shù)量相同。 [關(guān)于升壓電路]
上述的電感6、 N — CHFET7、肖脫基勢(shì)壘二極管8、及平滑電容9構(gòu) 成升壓電路，該升壓電路中，開關(guān)調(diào)節(jié)器IC5控制N — CHFET7的導(dǎo)通/斷 開的周期，從而使由電源IO提供的電壓上升至所要的電壓。此外，本實(shí)施 方式中的升壓電路具有如下作用，即，控制生成所要的電流Iout(所有發(fā)光 二極管線路3—1、…、3—N中流過的電流的合計(jì)電流)，以用于對(duì)發(fā)光二 極管部2進(jìn)行調(diào)光。
若對(duì)升壓電路的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步說(shuō)明，則如圖1和2所示，電感6的一 端與電源IO連接，電感6的另一端與N — CHFET7的漏極及肖脫基勢(shì)壘二 極管8的陽(yáng)極連接。另外，N —CHFET7的源極接地，對(duì)N — CHFET7的 柵極輸入有來(lái)自開關(guān)調(diào)節(jié)器IC5的PWM控制信號(hào)。而且，肖脫基勢(shì)壘二 極管8的陰極與平滑電容9的一端連接，平滑電容9的另一端接地。
此外，從開關(guān)調(diào)節(jié)器IC5輸入到N — CH FET7的柵極的PWM控制信 號(hào)，是與為了控制各發(fā)光二極管4的導(dǎo)通/斷開而從外部輸入到直流—直流 變換器1的PWM控制信號(hào)(詳細(xì)情況將在后面闡述)不同的信號(hào)。
該升壓電路將從電源10施加到電感6的一端的電壓上升相應(yīng)于預(yù)定電 壓的大小，將輸出電壓Vout向肖脫基勢(shì)壘二極管8的陰極和平滑電容9的 一端的連接點(diǎn)側(cè)、即發(fā)光二極管部2側(cè)輸出。更詳細(xì)而言，升壓電路利用 N — CHFET7的導(dǎo)通/斷開，并利用電感6和平滑電容9進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，將 電壓上升后輸出。
換言之，從電源10對(duì)電感6施加直流(DC)電壓，并使N — CHFET7導(dǎo) 通/斷開，從而利用肖脫基勢(shì)壘二極管8對(duì)電感6產(chǎn)生的交流電壓進(jìn)行半波 整流，經(jīng)平滑電容9平滑后，可輸出直流(DC)電壓。這里再重復(fù)一下，可 通過使控制N — CHFET7的導(dǎo)通/斷開的控制信號(hào)的周期變化，來(lái)控制經(jīng)該 平滑電容9平滑后輸出的直流電壓的大小。利用這樣的升壓電路能夠在發(fā) 光二極管4的陽(yáng)極側(cè)生成直流電壓(輸出電壓)Vout。此外，發(fā)光二極管線路3的數(shù)量較少時(shí)，或者外部電源IO的電壓本來(lái)
就較高時(shí)，由于即使不升壓也能夠驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管4，因此在這種情況下，
并不一定需要升壓電路。
開關(guān)調(diào)節(jié)器IC5如圖1和2所示，具有開關(guān)控制部22、恒流電路21、 及負(fù)載控制電路20。開關(guān)調(diào)節(jié)器IC5采用如下結(jié)構(gòu)，即，對(duì)于已設(shè)定好的 輸出電平(電壓或電流)，接受來(lái)自發(fā)光二極管部2的輸出的反饋(電壓或電 流)，控制N —CHFET7的導(dǎo)通/斷開周期(導(dǎo)通一斷開周期)，以將輸出(輸出 電壓Vout)保持在一定電平。在本實(shí)施方式中，由于是控制發(fā)光二極管4那 樣的電流驅(qū)動(dòng)負(fù)載，因此從發(fā)光二極管部2對(duì)開關(guān)調(diào)節(jié)器IC5反饋電流。
開關(guān)控制部22根據(jù)通過恒流電路21的來(lái)自發(fā)光二極管部2的反饋信 號(hào)，生成PWM控制信號(hào)，根據(jù)該P(yáng)WM控制信號(hào)來(lái)控制N—CHFET7的 導(dǎo)通/斷開。
恒流電路21具有如下作用，即，使各個(gè)發(fā)光二極管線路3—1、…、3 一N中流過彼此相等的電流，雖未圖示，但例如由誤差放大器、晶體管、 電阻構(gòu)成。即，恒流電路21具有如下作用，即，將直流一直流變換器l所 生成的恒流Iout均勻地分給各發(fā)光二極管線路3—l、…、3 — N。由此，恒 流電路21使并聯(lián)連接的發(fā)光二極管線路3—1、…、3 — N間的亮度相等。
此外，由于發(fā)光二極管4中，正向電壓存在偏差，因此需要消除該偏 差的電路。雖未圖示，在開關(guān)調(diào)節(jié)器IC5的內(nèi)部設(shè)有消除該偏差的電路。 作為具有消除這種偏差、及使亮度相等的作用的IC，例如有羅姆公司(曰 文口 一厶)生產(chǎn)的BU6066GU等。
下面對(duì)本發(fā)明的最重要的部分、即負(fù)載控制電路(與權(quán)利要求書中記載 的"負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路"對(duì)應(yīng))進(jìn)行說(shuō)明。
圖3是表示負(fù)載控制電路20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。負(fù)載控制電路20 如圖3所示，具有對(duì)每一個(gè)發(fā)光二極管線路3—1、…、3 — N設(shè)有的D — FF(D 一觸發(fā)器)25、和對(duì)應(yīng)于各D — FF25而設(shè)于各D —FF25的后級(jí)的開關(guān)電路 (負(fù)載導(dǎo)通/斷開)26。此外，圖3中，與各發(fā)光二極管線路3—1、…、3 —N的參照標(biāo)號(hào)相同，設(shè)D —FF25、及開關(guān)電路26的參照標(biāo)號(hào)為25—1、 25 — 2、、 25—N、 26—1、 26 — 2、…、26 — N，分別稱為第一級(jí)D —FF(初級(jí) D — FF)、第二級(jí)D — FF、、第N級(jí)D —FF、第一開關(guān)電路、第二開關(guān)電 路、…、第N開關(guān)電路。另外，為簡(jiǎn)化說(shuō)明，在整體上對(duì)D — FF、開關(guān)電 路作說(shuō)明時(shí)，設(shè)參照標(biāo)號(hào)為25、 26。
開關(guān)電路26是按照從D — FF25輸入的"H"、或"L"的邏輯，控制對(duì)應(yīng) 的發(fā)光二極管線路3—1、…、3 — N中"流通"或"不流通"電流的電路，是漏 極與發(fā)光二極管4的陰極連接、柵極與D — FF25連接、源極與恒流電路21 連接的N—CH FET30(參照?qǐng)D4)。
D — FF25如圖3所示，具有數(shù)據(jù)輸入端子及數(shù)據(jù)輸出端子、和對(duì)從該 數(shù)據(jù)輸出端子輸出的信號(hào)進(jìn)行控制的時(shí)鐘信號(hào)(CK)的輸入端子。即，D — FF25具有三個(gè)端子。該D —FF25具有如下作用，即，時(shí)鐘信號(hào)從LOW(低) 電平變化成HIGH(高)電平時(shí)，從數(shù)據(jù)輸入端子輸入的輸入數(shù)據(jù)被傳遞到輸 出端子，除此以外的時(shí)間保持直到上一次從數(shù)據(jù)輸出端子輸出的數(shù)據(jù)輸出。
同樣地如圖3所示，對(duì)所有D — FF25輸入有同一時(shí)鐘信號(hào)。另外，對(duì) 第一級(jí)D — FF25— 1的數(shù)據(jù)輸入端子輸入有PWM控制信號(hào)。來(lái)自第一級(jí)D 一FF25—1的輸出信號(hào)被輸出到下一級(jí)(第二級(jí))D — FF25 — 2的數(shù)據(jù)輸入端 子及第一開關(guān)電路26—1。接受來(lái)自第一級(jí)D — FF25—1的輸出后，來(lái)自第 二級(jí)D — FF25 — 2的輸出信號(hào)被輸入到再下一級(jí)(第三級(jí))D — FF25 — 3的數(shù) 據(jù)輸入端子及第二開關(guān)電路26 — 2。之后同樣地，信號(hào)被傳遞。
由此，在PWM控制信號(hào)從LOW電平過渡到HIGH電平的定時(shí)起延遲 1個(gè)時(shí)鐘脈沖的定時(shí)，第一開關(guān)電路26—1導(dǎo)通，在PWM控制信號(hào)從HIGH 電平過渡到LOW電平的定時(shí)起延遲l個(gè)時(shí)鐘脈沖的定時(shí)斷開。即，根據(jù)使 PWM控制信號(hào)的信號(hào)波形延遲1個(gè)時(shí)鐘脈沖的信號(hào)波形，重復(fù)第一開關(guān)電 路26—1的導(dǎo)通/斷開。進(jìn)一步，從第一開關(guān)電路26—1的導(dǎo)通/斷開的定時(shí) 起延遲l個(gè)時(shí)鐘脈沖，重復(fù)第二開關(guān)電路26—1的導(dǎo)通/斷幵。以第一幵關(guān) 電路26—1、第二開關(guān)電路26 — 2、第三開關(guān)電路26 — 3、…的順序，在逐 個(gè)延遲1個(gè)時(shí)鐘脈沖的定時(shí)導(dǎo)通(即，成為高電平)，此后，維持相應(yīng)于PWM 控制信號(hào)的一個(gè)周期的導(dǎo)通期間后斷開(成為低電平)。之后重復(fù)同樣的動(dòng)
17作。
利用這樣的和PWM控制信號(hào)相同周期的控制信號(hào)，在一定的定時(shí)對(duì)
發(fā)光二極管中流過的電流進(jìn)行導(dǎo)通/斷開控制，從而利用導(dǎo)通/斷開期間的比
率來(lái)調(diào)整發(fā)光二極管4的亮度。
圖5是設(shè)發(fā)光二極管線路3—1、…、3 — N的數(shù)量(N)例如為7個(gè)的情 況下的、PWM控制信號(hào)波形、和配置于各發(fā)光二極管線路3—1、、 3 — N上的發(fā)光二極管4中流過的電流波形的時(shí)序圖。配置于各發(fā)光二極管線 路3—1、…、3 — N上的發(fā)光二極管4利用與各發(fā)光二極管線路3—1、…、 3 — N連接的開關(guān)電路26的導(dǎo)通/斷開，控制電流的導(dǎo)通(流通)或斷開(不流 通)。圖5中，配置于各發(fā)光二極管線路3—1、…、3 — N上的發(fā)光二極管4 的電流的波形分別為L(zhǎng)ED1、 LED2、…、LED7。
如上述時(shí)序圖所示，PWM控制信號(hào)、LED1、 LED2、…LED6、 LED6 都為相同頻率，如上所述，利用D — FF25，使上升沿依次逐個(gè)延遲1個(gè)時(shí) 鐘脈沖。
由此，起到如下的作用效果。即，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，各發(fā)光二極管線路3 一l、…、3—N依次導(dǎo)通/斷開。因此，發(fā)光二極管線路3—1、…、3 — N 沿并聯(lián)方向依次導(dǎo)通/斷開，而不是像現(xiàn)有技術(shù)那樣地所有發(fā)光二極管線路 3—1、…、3 — N同時(shí)導(dǎo)通/斷開。因此，能夠減小來(lái)自直流一直流變換器1 的輸出電壓Vout的電壓變化，能夠避免平滑電容9的噪音等問題。而且， 也無(wú)需限制選頻。而且，由于避免了噪音，因此無(wú)需使頻率不必要地提高， 從而還能夠避免直流一直流變換器1的動(dòng)作無(wú)法跟蹤發(fā)光二極管4的導(dǎo)通/ 斷開的切換的問題。
而且，本實(shí)施方式中，如上所述，設(shè)時(shí)鐘信號(hào)的頻率為PWM控制信 號(hào)的頻率的N倍，并且使該N與發(fā)光二極管4的發(fā)光二極管線路3— 1、…、 3 — N的列數(shù)一致。
因此，如上述的時(shí)序圖所示，在任意時(shí)刻，負(fù)載的權(quán)重(點(diǎn)亮的發(fā)光二 極管4的數(shù)量)總是保持一定，并且負(fù)載不會(huì)被切斷(點(diǎn)亮的發(fā)光二極管4的 數(shù)量成為0)。例如，如圖5的時(shí)序圖所示，連接了 7條(7條發(fā)光二極管線 路3—1、…、3 — N)中的5條(5條發(fā)光二極管線路3—1、…、3 — N)的負(fù)載。因此，作為平均亮度，成為5/7x100%。因而，能夠更有效地防止周邊元器
件的噪音。
此外，PWM控制信號(hào)的占空比為100%的情況下的動(dòng)作的概要如下。 (i)若接通電源10，則開始升壓動(dòng)作。(ii)恒流電路21進(jìn)行控制，使得各LED 線路(發(fā)光二極管線路3—1、…、3—N)的電流值相等。(iii)從恒流電路21 向開關(guān)控制部22發(fā)送信號(hào)，控制N—CHFET7的開關(guān)，使得調(diào)節(jié)器輸出電 壓變成各LED線路中正向電壓最大的線路的電壓值。(W)調(diào)節(jié)器輸出電壓 會(huì)對(duì)于除正向電壓最大的線路以外的發(fā)光二極管4施加過大的電壓，但將 LED線路的陰極輸入開關(guān)調(diào)節(jié)器IC5的恒流電路21時(shí)，設(shè)置晶體管等用集 電極電壓等來(lái)將其消除。重復(fù)(v)(ii) (iv)，達(dá)到穩(wěn)定動(dòng)作狀態(tài)。
這樣的電路結(jié)構(gòu)中，若在從調(diào)節(jié)器輸出通過發(fā)光二極管4連接到恒流 電路21的路徑上(或路徑外)，設(shè)置開關(guān)電路26，使該路徑導(dǎo)通/斷開，則能 夠使發(fā)光二極管4的電流導(dǎo)通/斷開，能進(jìn)行亮度控制。另外，除了切斷路 徑以外，還可使恒流電路21的動(dòng)作停止，來(lái)使發(fā)光二極管4的電流導(dǎo)通/ 斷開。
此外，上述中，設(shè)從外部輸入到開關(guān)調(diào)節(jié)器IC5的時(shí)鐘信號(hào)的頻率為 同樣從外部輸入到開關(guān)調(diào)節(jié)器IC5的PWM控制信號(hào)的頻率的N倍，并且 使該N與發(fā)光二極管線路3—1、…、3 —N的數(shù)量一致。然而，并不局限 于此，該N也可與發(fā)光二極管線路3—1、…、3 — N的數(shù)量不同。
圖6是使上述N大于發(fā)光二極管線路3—1、、 3—N的列數(shù)的情況 下的與圖5對(duì)應(yīng)的時(shí)序圖。更具體而言，作為一個(gè)例子，設(shè)時(shí)鐘頻率的頻 率為PWM控制信號(hào)的頻率的5倍，設(shè)發(fā)光二極管線路3—1、…、3—N的 數(shù)量為3。
在這種情況下，若如圖5所示，在時(shí)間軸上觀察，則與上述不同，存 在所有負(fù)載(發(fā)光二極管4)導(dǎo)通/斷開的期間，并不總是成為一定的負(fù)載，但 由于所有負(fù)載的導(dǎo)通/斷開不是同時(shí)進(jìn)行，因此如圖6所示，不會(huì)急劇地發(fā) 生負(fù)載變化、即Iout的變化。因此，能夠減小Vout的波形變化，因此，相 比于現(xiàn)有情況能夠使噪音減小。
另外，即使使PWM控制信號(hào)的占空比線性變化，但由于LED的導(dǎo)通/斷開控制信號(hào)通過移位寄存器電路，因此亮度只是逐個(gè)變化"1/N"占空比。 而且，只要使時(shí)鐘頻率大于PWM控制信號(hào)的頻率，便能夠?qū)崿F(xiàn)線性的調(diào)光。
另外，上述的結(jié)構(gòu)中，將負(fù)載控制電路20設(shè)置在開關(guān)調(diào)節(jié)器IC5的內(nèi) 部。然而，并不局限于此，也可將負(fù)載控制電路20設(shè)置在開關(guān)調(diào)節(jié)器IC5 的外部。在這種情況下，可將負(fù)載控制電路20設(shè)置在發(fā)光二極管4的陰極 側(cè)，也可設(shè)置在陽(yáng)極側(cè)。
另外，上述的結(jié)構(gòu)中，從開關(guān)調(diào)節(jié)器IC5的外部向負(fù)載控制電路20輸 入PWM控制信號(hào)，另外還輸入具有PWM控制信號(hào)頻率的N倍的頻率的 時(shí)鐘信號(hào)。而開關(guān)調(diào)節(jié)器IC5通常在內(nèi)部生成500kHz lMHz的時(shí)鐘信號(hào)， 以用于N — CHFET7的開關(guān)。因此，也可在開關(guān)調(diào)節(jié)器IC5的內(nèi)部或外部 例如設(shè)置PLL電路(未圖示)，利用PLL電路對(duì)開關(guān)調(diào)節(jié)器IC5生成的時(shí)鐘 信號(hào)進(jìn)行分頻，生成上述的時(shí)鐘信號(hào)，而不另行輸入時(shí)鐘信號(hào)。
另外，只要上述的恒流電路21為電流鏡電路等、能夠生成固定電流的 電路，則可為任意的電路。
此外，使N —CH FET7導(dǎo)通/斷開的PWM控制信號(hào)的頻率為500kHz lMHz，使開關(guān)電路26導(dǎo)通/斷開的PWM控制信號(hào)的頻率為200kHz 300kHz。
另外，使流過的電流導(dǎo)通/斷開的發(fā)光二極管線路3—l、…、3—N的 順序可為從一端開始向另一端的順序，也可為隨機(jī)的，導(dǎo)通/斷開的順序并 無(wú)特別限定。而且，也可使兩個(gè)以上的發(fā)光二極管線路3—1、…、3 — N同
時(shí)導(dǎo)通/斷開。
另外，上述的D觸發(fā)器25并不是必須的，例如也可采用如下結(jié)構(gòu)，艮口， 從開關(guān)調(diào)節(jié)器IC5的外部向與各發(fā)光二極管線路3—1、、 3 — N連接的開 關(guān)電路26直接輸入延遲1個(gè)時(shí)鐘脈沖的信號(hào)。
另外，本實(shí)施的負(fù)載控制電路可用于LCD(Liquid Crystal Display:液
晶顯示器)的背光源用的多燈LED驅(qū)動(dòng)電路等。另外，上述中，作為負(fù)載舉 出了發(fā)光二極管4的例子，但只要是以恒壓或恒流同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)負(fù)載即可， 并不特別局限于發(fā)光二極管4。[比較例]
圖7是上述的本實(shí)施方式的比較例。是與上述的圖l對(duì)應(yīng)的圖。 該比較例中，僅說(shuō)明與本實(shí)施方式不同的地方，而省略重復(fù)的部分。
這里，為了與本實(shí)施方式明確地加以區(qū)別，對(duì)于具有同一功能的構(gòu)件也附
加不同的參照標(biāo)號(hào)。
如圖7所示，比較例中，未設(shè)有本實(shí)施方式的負(fù)載控制電路，而在各 發(fā)光二極管線路53的陰極側(cè)設(shè)有N —CH FET70，對(duì)這些N —CH FET70輸 入有同一PWM控制信號(hào)。因此，所有發(fā)光二極管54同時(shí)導(dǎo)通/斷開。因而， 會(huì)產(chǎn)生噪音等問題。
本發(fā)明并不局限于上述的實(shí)施方式，可在權(quán)利要求所示的范圍內(nèi)作各 種變更。即，將在權(quán)利要求所示的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)變更后的技術(shù)手段加以 組合而得到的實(shí)施方式也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
如上所述，本發(fā)明的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路是對(duì)串聯(lián)連接多個(gè)負(fù)載而構(gòu)成的、 同時(shí)相互并聯(lián)連接的各個(gè)串聯(lián)電路中流過的電流的導(dǎo)通/斷開進(jìn)行PWM控 制的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路，其中，使任一個(gè)所述串聯(lián)電路中流過的電流的導(dǎo)通/斷 開的定時(shí)、和至少一個(gè)其它串聯(lián)電路中流過的電流的導(dǎo)通/斷開的定時(shí)彼此 錯(cuò)開。
另外，本發(fā)明的負(fù)載驅(qū)動(dòng)方法是對(duì)串聯(lián)連接多個(gè)負(fù)載而構(gòu)成的、同時(shí) 相互并聯(lián)連接的各個(gè)串聯(lián)電路中流過的電流的導(dǎo)通/斷開進(jìn)行PWM控制的
負(fù)載驅(qū)動(dòng)方法，其中，使任一個(gè)所述串聯(lián)電路中流過的電流的導(dǎo)通/斷幵的 定時(shí)、和至少一個(gè)其它串聯(lián)電路中流過的電流的導(dǎo)通/斷開的定時(shí)彼此錯(cuò)開。
由此，可起到如下效果，即，不使控制負(fù)載時(shí)使用的PWM控制信號(hào) 的選頻的自由度下降，不妨礙周邊電路的跟蹤，且能夠防止噪音。
發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明項(xiàng)中完成的具體實(shí)施方式
或?qū)嵤├贾皇菫榱岁U明本 發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，不應(yīng)狹義地理解為只限于這樣的具體例子，可在本發(fā)明 的精神和下面所記載的權(quán)利要求書的.范圍內(nèi)，進(jìn)行各種變更后加以實(shí)施。
工業(yè)上的實(shí)用性
本發(fā)明的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路例如能夠用于液晶顯示裝置的背光源。
權(quán)利要求
1.一種負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路，具有對(duì)串聯(lián)連接多個(gè)負(fù)載而構(gòu)成的、同時(shí)相互并聯(lián)連接的各個(gè)串聯(lián)電路中流過的電流的導(dǎo)通/斷開進(jìn)行PWM控制的開關(guān)電路，其特征在于，所述開關(guān)電路使任一個(gè)所述串聯(lián)電路中流過的電流的導(dǎo)通/斷開的定時(shí)、和至少一個(gè)其它串聯(lián)電路中流過的電流的導(dǎo)通/斷開的定時(shí)彼此錯(cuò)開。
2. 如權(quán)利要求1所述的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于， 具有對(duì)每一個(gè)流過的電流的導(dǎo)通/斷開的定時(shí)彼此相同的串聯(lián)電路分配的D觸發(fā)器，從外部對(duì)這些D觸發(fā)器中的、第一 D觸發(fā)器輸入有PWM信號(hào)， 對(duì)各個(gè)D觸發(fā)器分別輸入有頻率為所述PWM信號(hào)的N倍的時(shí)鐘信號(hào)，并且來(lái)自所述第一 D觸發(fā)器的輸出信號(hào)被依次輸出到設(shè)置在下一級(jí)的D觸發(fā)器，其中，N為2以上的整數(shù)，所述開關(guān)電路利用來(lái)自分配給該串聯(lián)電路的D觸發(fā)器的輸出信號(hào)，對(duì)所述串聯(lián)電路中流過的電流的導(dǎo)通/斷開進(jìn)行控制。
3. 如權(quán)利要求1所述的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于， 從外部輸入有PWM信號(hào)、和頻率為所述PWM信號(hào)的N倍以上的任意頻率的時(shí)鐘信號(hào)，其中，N為2以上的整數(shù)， 所述倍數(shù)N比所述串聯(lián)電路的數(shù)量要大，所述開關(guān)電路使所有串聯(lián)電路中、流過的電流的導(dǎo)通/斷幵的定時(shí)錯(cuò)開。
4. 如權(quán)利要求3所述的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于， 具有對(duì)各個(gè)串聯(lián)電路分別分配的D觸發(fā)器， 對(duì)這些D觸發(fā)器中的、第一D觸發(fā)器輸入有所述PWM信號(hào)， 對(duì)各個(gè)D觸發(fā)器分別輸入有所述時(shí)鐘信號(hào)，來(lái)自所述第一D觸發(fā)器的輸出信號(hào)被依次輸出到設(shè)置在下一級(jí)的D觸 發(fā)器，所述開關(guān)電路利用來(lái)自分配給該串聯(lián)電路的D觸發(fā)器的輸出信號(hào)，對(duì) 所述串聯(lián)電路中流過的電流的導(dǎo)通/斷開進(jìn)行控制。
5. 如權(quán)利要求4所述的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于， 所述時(shí)鐘信號(hào)的頻率相對(duì)于所述PWM信號(hào)的頻率的倍數(shù)N、與所述串聯(lián)電路的個(gè)數(shù)相等。
6. 如權(quán)利要求2所述的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，在所述各個(gè)D觸發(fā)器的后級(jí)，對(duì)每一個(gè)D觸發(fā)器分別具有所述開關(guān)電路。
7. 如權(quán)利要求4所述的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，在所述各個(gè)D觸發(fā)器的后級(jí)，對(duì)每一個(gè)D觸發(fā)器分別具有所述開關(guān)電路。
8. 如權(quán)利要求5所述的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，在所述各個(gè)D觸發(fā)器的后級(jí)，對(duì)每一個(gè)D觸發(fā)器分別具有所述開關(guān)電路。
9. 如權(quán)利要求1所述的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于， 所述負(fù)載是發(fā)光二極管。
10. —種集成電路，其特征在于，具有權(quán)利要求1所述的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路，并且 具有使所述各個(gè)串聯(lián)電路中流過相等的電流的恒流電路。
11. 一種直流一直流變換器，其特征在于，具有 權(quán)利要求1所述的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路；及使來(lái)自外部電源的電壓上升至所要的電壓、并對(duì)流到所述各個(gè)串聯(lián)電 路的電流進(jìn)行控制的升壓電路。
12. —種直流一直流變換器，其特征在于，具有 權(quán)利要求IO所述的集成電路；及使來(lái)自外部電源的電壓上升至所要的電壓、并對(duì)流到所述各個(gè)串聯(lián)電 路的電流進(jìn)行控制的升壓電路。
13. —種直流一直流變換器，其特征在于，具有權(quán)利要求1所述的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路。
14. 一種直流一直流變換器，其特征在于， 具有權(quán)利要求IO所述的集成電路。
15. —種負(fù)載驅(qū)動(dòng)方法，對(duì)串聯(lián)連接多個(gè)負(fù)載而構(gòu)成的、同時(shí)相互并聯(lián)連接的各個(gè)串聯(lián)電路中流過的電流的導(dǎo)通/斷幵進(jìn)行PWM控制，其特征在于，使任一個(gè)所述串聯(lián)電路中流過的電流的導(dǎo)通/斷開的定時(shí)、和至少一個(gè) 其它串聯(lián)電路中流過的電流的導(dǎo)通/斷開的定時(shí)彼此錯(cuò)開。
全文摘要
本發(fā)明的負(fù)載控制電路是對(duì)串聯(lián)連接多個(gè)發(fā)光二極管(4)而構(gòu)成的、同時(shí)相互并聯(lián)連接的各個(gè)發(fā)光二極管線路(3-1、…、3-N)中流過的電流的導(dǎo)通/斷開進(jìn)行PWM控制的負(fù)載控制電路(20)，所述負(fù)載控制電路(20)使任一個(gè)發(fā)光二極管線路(3-1、…、3-N)中流過的電流的導(dǎo)通/斷開的定時(shí)、和至少一個(gè)其它發(fā)光二極管線路(3-1、…、3-N)中流過的電流的導(dǎo)通/斷開的定時(shí)彼此錯(cuò)開。由此，來(lái)提供不使控制負(fù)載時(shí)使用的PWM控制信號(hào)的選頻的自由度下降、不妨礙周邊電路的跟蹤、且防止噪音的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路。
文檔編號(hào)H05B37/02GK101589539SQ200780050340
公開日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2007年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月21日
發(fā)明者渡邊千洋 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社