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JP2014157785A - Drive circuit, and lamp for vehicles - Google Patents

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JP2014157785A JP2013029284A JP2013029284A JP2014157785A JP 2014157785 A JP2014157785 A JP 2014157785A JP 2013029284 A JP2013029284 A JP 2013029284A JP 2013029284 A JP2013029284 A JP 2013029284A JP 2014157785 A JP2014157785 A JP 2014157785A
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Yuichi Nakazawa
勇一 中澤
Taichi Nakamachi
太一 中町
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Koito Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a noise caused by dimming control.SOLUTION: A drive circuit comprises: a DC/DC converter 2 generating a DC drive current for driving a semiconductor light-emitting element on the basis of a battery voltage; and a control circuit 5 controlling a switching operation of a first switching element SWc included in the DC/DC converter on the basis of a comparison result between a level of the drive current and a reference level so that the level of the drive current is accorded with the reference level. The control circuit comprises a reference level switching part 5A switching the reference level between a first level and a second level on the basis of a PWM signal Spwm. Unlike the conventional art that PWM-drives a switch turning on/off the drive current to perform dimming, no time period in which the drive current becomes at a zero level is generated at dimming, and thereby, a noise can be reduced.

Description

本発明は、例えばLED(Light Emitting Diode)などの直流電流により駆動される半導体発光素子についての駆動回路と、これら半導体発光素子と駆動回路とを備えた車輌用灯具とに関する。   The present invention relates to a drive circuit for a semiconductor light emitting element driven by a direct current, such as an LED (Light Emitting Diode), and a vehicle lamp provided with the semiconductor light emitting element and the drive circuit.

特許第5089193号公報Japanese Patent No. 5089193

車輌用灯具として、例えば発光ダイオードなどの半導体発光素子と、バッテリ電圧に基づき半導体発光素子を定電流駆動するDC/DCコンバータとを備えた構成が知られている。このような車輌用灯具として、例えば電気自動車などで用いられる車輌用灯具では、消費電力を削減して走行可能距離を延ばすため、車輌の走行環境に応じて半導体発光素子を調光(減光)するということが行われている(例えば上記特許文献1を参照)。   As a vehicular lamp, a configuration including a semiconductor light emitting element such as a light emitting diode and a DC / DC converter that drives the semiconductor light emitting element at a constant current based on a battery voltage is known. As such a vehicular lamp, a vehicular lamp used in, for example, an electric vehicle or the like, dimming (dimming) a semiconductor light-emitting element according to the traveling environment of the vehicle in order to reduce power consumption and extend a travelable distance. (See, for example, Patent Document 1 above).

従来において、上記のような調光制御は、PWM(Pulse Width Modulation)信号を用いて半導体発光素子の駆動電流の平均レベルを制御することで行われている。具体的には、DC/DCコンバータから半導体発光素子に供給される駆動電流をオン/オフするスイッチを設け、このスイッチをPWM駆動するものである。   Conventionally, the dimming control as described above is performed by controlling the average level of the drive current of the semiconductor light emitting element using a PWM (Pulse Width Modulation) signal. Specifically, a switch for turning on / off the drive current supplied from the DC / DC converter to the semiconductor light emitting element is provided, and this switch is PWM driven.

しかしながら、上記のようにスイッチをPWM駆動する従来手法では、減光時において半導体発光素子の駆動電流レベルが100%と0%との間で変動するため、ノイズが比較的大きいという問題がある。   However, in the conventional method in which the switch is PWM-driven as described above, the drive current level of the semiconductor light emitting element fluctuates between 100% and 0% during dimming, which causes a problem that the noise is relatively large.

そこで、本発明は、上記の問題点を克服し、調光制御に伴うノイズの低減を図ることを目的とする。   In view of the above, an object of the present invention is to overcome the above-described problems and reduce noise associated with dimming control.

第1に、本発明に係る駆動回路は、バッテリ電圧に基づき半導体発光素子を駆動するための直流による駆動電流を生成するDC/DCコンバータと、前記駆動電流のレベルと基準レベルとの比較結果に基づき前記駆動電流のレベルが前記基準レベルと一致するように前記DC/DCコンバータが備える第1のスイッチング素子のスイッチング動作を制御する制御回路とを備え、前記制御回路が、PWM信号に基づいて前記基準レベルを第1のレベルと第2のレベルとに切り換える基準レベル切換部を備えるものである。   First, a driving circuit according to the present invention includes a DC / DC converter that generates a DC driving current for driving a semiconductor light emitting device based on a battery voltage, and a comparison result between the level of the driving current and a reference level. And a control circuit for controlling a switching operation of the first switching element included in the DC / DC converter so that the level of the drive current matches the reference level, the control circuit based on a PWM signal. A reference level switching unit that switches the reference level between the first level and the second level is provided.

上記構成によれば、PWM信号によって駆動電流についての定電流制御系の目標値(基準レベル)が切り換えられる。すなわち、このような定電流制御系の目標値の切り換えによって駆動電流の平均レベルが調整される。   According to the above configuration, the target value (reference level) of the constant current control system for the drive current is switched by the PWM signal. That is, the average level of the drive current is adjusted by switching the target value of the constant current control system.

第2に、上記した本発明に係る駆動回路においては、前記基準レベル切換部は、前記基準レベルをゼロレベルよりも大きい前記第1のレベルと前記第2のレベルとに切り換えることが望ましい。
PWM信号に基づき切り換えられる2つの基準レベルが共にゼロレベル以外であるので、駆動電流がゼロレベルとなる期間が生じない。
Second, in the drive circuit according to the present invention described above, it is preferable that the reference level switching unit switches the reference level between the first level and the second level which are larger than the zero level.
Since the two reference levels switched based on the PWM signal are both non-zero, there is no period during which the drive current is at the zero level.

第3に、上記した本発明に係る駆動回路においては、前記基準レベル切換部は、定電圧源と接地点との間に挿入された第1の抵抗素子と、前記第1の抵抗素子に対して直列の関係に接続された第2の抵抗素子と、前記第2の抵抗素子と前記接地点との間において前記第2の抵抗素子に対して直列の関係に接続され、前記PWM信号に応じてオン/オフする第2のスイッチング素子とを備えることが望ましい。
PWM信号によって第2のスイッチング素子がオン/オフされることに応じて、第1の抵抗素子と第2の抵抗素子との接続点からの出力電圧のレベルが変化する。この出力電圧の変化を利用して、基準レベルが切り換えられる。
Thirdly, in the driving circuit according to the present invention, the reference level switching unit includes a first resistance element inserted between a constant voltage source and a ground point, and the first resistance element. A second resistance element connected in series and connected in series to the second resistance element between the second resistance element and the ground point, and in response to the PWM signal. And a second switching element that is turned on / off.
In response to turning on / off of the second switching element by the PWM signal, the level of the output voltage from the connection point between the first resistance element and the second resistance element changes. The reference level is switched using the change in the output voltage.

また、本発明に係る車輌用灯具は、上記した本発明に係る駆動回路と半導体発光素子とを備えたものである。   The vehicle lamp according to the present invention includes the drive circuit according to the present invention and a semiconductor light emitting element.

本発明によれば、PWM信号を用いて駆動電流の平均レベルの調整により半導体発光素子の調光制御を行う場合において、スイッチを用いる従来のように駆動電流がゼロレベルとなる期間を生じさせないようにできる。
従って、調光制御に伴うノイズの低減を図ることができる。
According to the present invention, when dimming control of a semiconductor light emitting element is performed by adjusting the average level of the drive current using the PWM signal, a period in which the drive current becomes zero level as in the conventional case using a switch is prevented. Can be.
Therefore, it is possible to reduce noise associated with dimming control.

従来の車輌用灯具の回路構成についての説明図である。It is explanatory drawing about the circuit structure of the conventional vehicle lamp. 従来の車輌用灯具におけるPWM信号と駆動電流との関係を表す波形図である。It is a wave form diagram showing the relationship between the PWM signal and the drive current in the conventional vehicle lamp. 実施の形態の車輌用灯具の回路構成についての説明図である。It is explanatory drawing about the circuit structure of the vehicle lamp of embodiment. 実施の形態の車輌用灯具が備える制御回路の内部構成についての説明図である。It is explanatory drawing about the internal structure of the control circuit with which the vehicle lamp of embodiment is provided. 実施の形態の車輌用灯具におけるPWM信号と駆動電流との関係を表す波形図である。It is a wave form diagram showing the relationship between the PWM signal and drive current in the vehicle lamp of embodiment. 制御回路が備える基準レベル切換部の変形例についての説明図である。It is explanatory drawing about the modification of the reference | standard level switching part with which a control circuit is provided.

以下、本発明の実施の形態についての説明に先立ち、比較例として、従来の車輌用灯具1’について説明する。
図1は、車輌用灯具1’の回路構成ついての説明図である。
車輌用灯具1’は、DC/DCコンバータ2、検出部3、スイッチSWa、複数の発光ダイオードLを有する発光部4、制御回路5’、正極入力端子Tp及びグランド端子Tgを備える。
バッテリBTの正極端子と正極入力端子Tpとの間にはスイッチSWbが挿入され、当該スイッチSWbのオン/オフにより車輌用灯具1’の点灯/消灯が制御される。図のように車輌用灯具1’のグランド端子Tgは接地点を介してバッテリBTの負極端子に接続されている。
Prior to the description of the embodiments of the present invention, a conventional vehicle lamp 1 ′ will be described as a comparative example.
FIG. 1 is an explanatory diagram of a circuit configuration of the vehicular lamp 1 ′.
The vehicular lamp 1 ′ includes a DC / DC converter 2, a detection unit 3, a switch SWa, a light emitting unit 4 having a plurality of light emitting diodes L, a control circuit 5 ′, a positive input terminal Tp, and a ground terminal Tg.
A switch SWb is inserted between the positive terminal and the positive input terminal Tp of the battery BT, and lighting / extinguishing of the vehicular lamp 1 ′ is controlled by turning on / off the switch SWb. As shown in the figure, the ground terminal Tg of the vehicle lamp 1 ′ is connected to the negative terminal of the battery BT through a ground point.

DC/DCコンバータ2は、インダクタLc、スイッチSWc、ダイオードDc及び平滑コンデンサCoを備えており、昇圧型のDC/DCコンバータとして構成されている。図のようにインダクタLcの一端は正極入力端子Tpに接続され、インダクタLcの他端はダイオードDcのアノードに接続され、これらインダクタLcとダイオードDcとの直列接続回路はバッテリBTに対して直列の関係となるように接続されている。
スイッチSWcは、インダクタLcとダイオードDcとの接続点と接地ラインとの間に挿入され、従ってバッテリBTに対して並列の関係となるように接続されている。このスイッチSWcは、例えばMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)などのスイッチング素子で構成される。
また、平滑コンデンサCoは正極端子がダイオードDcのカソードと接続され、負極端子が接地ラインに接続されており、スイッチSWcに対して並列となるように接続されている。
The DC / DC converter 2 includes an inductor Lc, a switch SWc, a diode Dc, and a smoothing capacitor Co, and is configured as a step-up DC / DC converter. As shown, one end of the inductor Lc is connected to the positive input terminal Tp, the other end of the inductor Lc is connected to the anode of the diode Dc, and the series connection circuit of the inductor Lc and the diode Dc is connected in series with the battery BT. Connected to be in a relationship.
The switch SWc is inserted between the connection point between the inductor Lc and the diode Dc and the ground line, and is thus connected in parallel with the battery BT. The switch SWc is composed of a switching element such as a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor).
The smoothing capacitor Co has a positive terminal connected to the cathode of the diode Dc, a negative terminal connected to the ground line, and is connected in parallel to the switch SWc.

検出部3はダイオードDcのカソードと平滑コンデンサCoの正極端子との接続点にその一端が接続された検出用抵抗Rdを備えて構成される。この検出用抵抗Rdは、その他端がスイッチSWaと接続されており、スイッチSWaがオンとされたときは当該スイッチSWaを介して発光部4と接続された状態となる。検出用抵抗Rdは、発光部4に対して印加されるDC/DCコンバータ2の出力電圧のレベルを検出する。検出用抵抗Rdによる電圧検出結果は制御回路5’に対して入力される。   The detection unit 3 includes a detection resistor Rd having one end connected to a connection point between the cathode of the diode Dc and the positive terminal of the smoothing capacitor Co. The other end of the detection resistor Rd is connected to the switch SWa. When the switch SWa is turned on, the detection resistor Rd is connected to the light emitting unit 4 through the switch SWa. The detection resistor Rd detects the level of the output voltage of the DC / DC converter 2 applied to the light emitting unit 4. The voltage detection result by the detection resistor Rd is input to the control circuit 5 '.

発光部4は、複数の発光ダイオードLが直列接続されて構成される。本例の場合、発光ダイオードL1,L2,L3,L4,L5,L6の6つが直列接続されている。発光ダイオードL1のアノードはスイッチSWaと接続され、発光ダイオードL6のカソードがDC/DCコンバータ2における平滑コンデンサCoの負極端子と接地ラインとの接続点に対して接続されている。従って、スイッチSWaがオンの状態では、発光部4としての発光ダイオードL1〜L6の直列接続回路に、平滑コンデンサCoの両端電圧としてのDC/DCコンバータ2の出力電圧が印加される。
この出力電圧の印加に応じて発光部4を構成する発光ダイオードL1〜L6がオンされることで、DC/DCコンバータ2から発光部4に対して駆動電流ILEDが流れる。
The light emitting unit 4 is configured by connecting a plurality of light emitting diodes L in series. In this example, six light emitting diodes L1, L2, L3, L4, L5, and L6 are connected in series. The anode of the light emitting diode L1 is connected to the switch SWa, and the cathode of the light emitting diode L6 is connected to the connection point between the negative terminal of the smoothing capacitor Co and the ground line in the DC / DC converter 2. Therefore, when the switch SWa is on, the output voltage of the DC / DC converter 2 as the voltage across the smoothing capacitor Co is applied to the series connection circuit of the light emitting diodes L1 to L6 as the light emitting unit 4.
The drive current ILED flows from the DC / DC converter 2 to the light emitting unit 4 by turning on the light emitting diodes L1 to L6 constituting the light emitting unit 4 in response to the application of the output voltage.

制御回路5’は、前述した検出用抵抗Rdによる電圧検出結果に基づいて駆動電流ILEDのレベルを検出した結果に基づき、駆動電流ILEDのレベルが所定の基準レベルと一致するようにDC/DCコンバータ2におけるスイッチSWcのオン/オフデューティを制御して、駆動電流ILEDについての定電流制御を行う。   Based on the result of detecting the level of the drive current ILED based on the result of voltage detection by the detection resistor Rd described above, the control circuit 5 ′ is a DC / DC converter so that the level of the drive current ILED matches the predetermined reference level. The constant current control for the drive current ILED is performed by controlling the on / off duty of the switch SWc in 2.

ここで、従来の車輌用灯具1’では、上記のような構成において、スイッチSWaをPWM(Pulse Width Modulation)駆動することにより発光部4の調光制御を実現している。具体的には、スイッチSWaをPWM信号としての制御信号Spwmによってオン/オフ制御するものである。このような構成により、制御信号Spwmのオン/オフデューティの設定で発光部4を構成する発光ダイオードLの駆動電流ILEDの平均レベルを調整できる。すなわち、制御信号Spwmのオン/オフデューティの調整により、発光ダイオードLの発光量を所望の発光量に調整できる。   Here, in the conventional vehicle lamp 1 ′, dimming control of the light emitting unit 4 is realized by driving the switch SWa with PWM (Pulse Width Modulation) in the above-described configuration. Specifically, the switch SWa is on / off controlled by a control signal Spwm as a PWM signal. With such a configuration, the average level of the drive current ILED of the light emitting diode L constituting the light emitting unit 4 can be adjusted by setting the on / off duty of the control signal Spwm. That is, the light emission amount of the light emitting diode L can be adjusted to a desired light emission amount by adjusting the on / off duty of the control signal Spwm.

図2は、従来の車輌用灯具1’における制御信号Spwmと駆動電流ILEDとの関係を表す波形図である。
図2では、制御信号Spwmのオンデューティを100%未満として、発光ダイオードLの発光量を100%(定格電流を流したときの発光量)未満に減光させたときの波形の例を示している。具体的にこの例では、制御信号Spwmのオンデューティを80%としたときに駆動電流ILEDの平均レベルが80%となっている。
FIG. 2 is a waveform diagram showing the relationship between the control signal Spwm and the drive current ILED in the conventional vehicular lamp 1 ′.
FIG. 2 shows an example of a waveform when the on-duty of the control signal Spwm is less than 100% and the light emission amount of the light emitting diode L is dimmed to less than 100% (light emission amount when a rated current is passed). Yes. Specifically, in this example, when the on-duty of the control signal Spwm is 80%, the average level of the drive current ILED is 80%.

ここで、図2を参照して分かるように、従来のスイッチSWaを用いた調光制御では、制御信号Spwmのオンデューティを100%未満とした減光時において、駆動電流ILEDが0%(ゼロレベル)と100%(定格電流レベル)とに切り換えられる。このため、従来の車輌用灯具1’では、調光制御に伴うノイズが比較的大きくなるという問題があった。   Here, as can be seen with reference to FIG. 2, in the dimming control using the conventional switch SWa, the drive current ILED is 0% (zero) at the time of dimming when the on-duty of the control signal Spwm is less than 100%. Level) and 100% (rated current level). For this reason, the conventional vehicular lamp 1 ′ has a problem that noise associated with the light control becomes relatively large.

そこで、本実施の形態では、このような調光制御に伴うノイズの低減を図るべく、車輌用灯具1として図3に示すような構成を提案する。なお、図3において、既に図1において説明済みとなった部分と同様となる部分については同一符号を付して説明を省略する。
図3に示すように、本実施の形態の車輌用灯具1は、スイッチSWaが省略された点、及び調光信号入力端子T1が設けられた点、及び制御回路5’に代えて制御回路5が設けられた点が車輌用灯具1’と異なる。
なお、図3において、図中に符号「1A」として囲った部分、すなわち車輌用灯具1における発光部4を除きDC/DCコンバータ2、検出部3、制御回路5を含む部分が、本発明の駆動回路に対応した部分となる。
Therefore, in the present embodiment, a configuration as shown in FIG. 3 is proposed as the vehicular lamp 1 in order to reduce noise associated with such dimming control. 3, parts that are the same as those already described in FIG. 1 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
As shown in FIG. 3, the vehicular lamp 1 according to the present embodiment includes a control circuit 5 in place of the switch SWa, the point where the dimming signal input terminal T1 is provided, and the control circuit 5 ′. Is different from the vehicular lamp 1 ′.
In FIG. 3, a portion surrounded by a reference numeral “1A” in the drawing, that is, a portion including the DC / DC converter 2, the detection portion 3, and the control circuit 5 except for the light emitting portion 4 in the vehicular lamp 1, This corresponds to the drive circuit.

調光信号入力端子T1には、例えばマイクロコンピュータで構成された外部の制御部(不図示)より制御信号Spwmが供給される。調光信号入力端子T1に供給された制御信号Spwmは、制御回路5に入力される。
制御回路5は、制御回路5’と同様に、検出用抵抗Rdによる電圧検出結果に基づく駆動電流ILEDのレベル検出と、当該レベル検出の結果に基づく駆動電流ILEDの定電流制御とを行う。また、特に本実施の形態の制御回路5は、調光信号入力端子T1を介して入力された制御信号Spwmに基づき、上記の定電流制御で用いる基準レベルの切り換えを行う。
A control signal Spwm is supplied to the dimming signal input terminal T1 from an external control unit (not shown) configured by, for example, a microcomputer. The control signal Spwm supplied to the dimming signal input terminal T1 is input to the control circuit 5.
Similar to the control circuit 5 ′, the control circuit 5 performs level detection of the drive current ILED based on the voltage detection result by the detection resistor Rd and constant current control of the drive current ILED based on the level detection result. In particular, the control circuit 5 of the present embodiment switches the reference level used in the constant current control based on the control signal Spwm input through the dimming signal input terminal T1.

図4は、制御回路5の内部構成についての説明図である。
なお、図4では制御回路5の内部構成と共にDC/DCコンバータ2と検出部3とを併せて示している。
図4に示すように、制御回路5は、電流検出回路6、エラーアンプ7、コンパレータ8、鋸歯状波生成回路9、及び基準レベル切換部5Aを備えて構成される。
電流検出回路6、エラーアンプ7、コンパレータ8、及び鋸歯状波生成回路9は、DC/DCコンバータ2及び検出部3(検出用抵抗Rd)と共に駆動電流ILEDについての定電流制御系を構成する。
電流検出回路6は、検出用抵抗Rdによる電圧検出結果(検出用抵抗Rdの両端電圧)に基づき駆動電流ILEDのレベルを検出する。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the internal configuration of the control circuit 5.
In FIG. 4, the DC / DC converter 2 and the detection unit 3 are shown together with the internal configuration of the control circuit 5.
As shown in FIG. 4, the control circuit 5 includes a current detection circuit 6, an error amplifier 7, a comparator 8, a sawtooth wave generation circuit 9, and a reference level switching unit 5A.
The current detection circuit 6, the error amplifier 7, the comparator 8, and the sawtooth wave generation circuit 9 together with the DC / DC converter 2 and the detection unit 3 (detection resistor Rd) constitute a constant current control system for the drive current ILED.
The current detection circuit 6 detects the level of the drive current ILED based on the voltage detection result (the voltage across the detection resistor Rd) by the detection resistor Rd.

エラーアンプ7は、電流検出回路7により検出された駆動電流ILEDのレベルと、基準レベル変換部5A内に設けられた後述する可変電圧源Vvの電圧レベル(基準レベル)との差分に応じた信号をコンバータ8に出力する。
コンバータ8は、鋸歯状波生成回路9より入力される鋸歯状波信号を閾値としてエラーアンプ7からの差分信号をスライスする。これにより、コンパレータ8の出力信号として、基準レベルと駆動信号ILEDのレベルとの差分に応じたオン/オフデューティを有する信号が生成される。そして、このコンパレータ8による出力信号が、図のようにDC/DCコンバータ2のスイッチSWcの制御信号として供給される。
上記のようなコンパレータ8の出力信号がスイッチSWcの制御信号として供給されることで、スイッチSWcのオン/オフデューティが基準レベルと駆動電流ILEDとの差分に応じて制御される。これにより、駆動電流ILEDのレベルを基準レベルに一致させる定電流制御が実現される。
The error amplifier 7 is a signal corresponding to the difference between the level of the drive current ILED detected by the current detection circuit 7 and the voltage level (reference level) of a variable voltage source Vv (described later) provided in the reference level converter 5A. Is output to the converter 8.
The converter 8 slices the difference signal from the error amplifier 7 using the sawtooth wave signal input from the sawtooth wave generating circuit 9 as a threshold value. As a result, a signal having an on / off duty corresponding to the difference between the reference level and the level of the drive signal ILED is generated as an output signal of the comparator 8. The output signal from the comparator 8 is supplied as a control signal for the switch SWc of the DC / DC converter 2 as shown in the figure.
By supplying the output signal of the comparator 8 as the control signal of the switch SWc as described above, the on / off duty of the switch SWc is controlled according to the difference between the reference level and the drive current ILED. This realizes constant current control for matching the level of the drive current ILED with the reference level.

基準レベル切換部5Aは、制御信号Spwmに基づき可変電圧源Vvの電圧レベルを切り換える。
図示するように基準レベル切換部5Aは、定電圧源Vinとグランド(接地点)との間に挿入された第1の抵抗R1と、第1の抵抗R1に対して直列に接続された第2の抵抗R2と、第2の抵抗R2とグランドとの間において第2の抵抗R2に対して直列に接続されたスイッチング素子Q1を備える。
The reference level switching unit 5A switches the voltage level of the variable voltage source Vv based on the control signal Spwm.
As shown in the drawing, the reference level switching unit 5A includes a first resistor R1 inserted between the constant voltage source Vin and the ground (grounding point), and a second resistor connected in series with the first resistor R1. And a switching element Q1 connected in series with the second resistor R2 between the second resistor R2 and the ground.

第1の抵抗R1と第2の抵抗R2との接続点は、可変電圧源Vvに対して接続されている。可変電圧源Vvは、第1の抵抗R1と第2の抵抗R2との接続点からの出力電圧レベルに応じたレベルの電圧を発生する。すなわち、上記接続点からの出力電圧は、可変電圧源Vvの出力電圧指示信号として機能する。   A connection point between the first resistor R1 and the second resistor R2 is connected to the variable voltage source Vv. The variable voltage source Vv generates a voltage having a level corresponding to the output voltage level from the connection point between the first resistor R1 and the second resistor R2. That is, the output voltage from the connection point functions as an output voltage instruction signal for the variable voltage source Vv.

スイッチング素子Q1は、NPNトランジスタとされ、図のようにコレクタが第2の抵抗R2に接続され、エミッタが接地されている。また、スイッチング素子Q1のベースは、インバータ10を介して図4に示した調光信号入力端子T1に対して接続され、制御信号Spwmの反転信号が供給される。   The switching element Q1 is an NPN transistor, and has a collector connected to the second resistor R2 and an emitter grounded as shown in the figure. The base of the switching element Q1 is connected to the dimming signal input terminal T1 shown in FIG. 4 via the inverter 10, and an inverted signal of the control signal Spwm is supplied.

ここで、定電圧源Vinの電位を「電位V1」、第1の抵抗R1と第2の抵抗R2との接続点からの出力電圧の電位を「電位V2」とする。
上記のように構成された基準レベル切換部5Aによると、制御信号Spwmがオン(High)のときは、スイッチング素子Q1がオフとされることで、電位V2は、定電圧源Vinに基づいて生じる第1の抵抗R1の両端電圧と同電位となる。すなわち電位V2=電位V1となる。
一方、制御信号Spwmがオフ(Low)のときは、スイッチング素子Q1がオンとされることで、電位V2は、第1の抵抗R1と第2の抵抗R2との分圧比と電位V1とで定まる電位となる。具体的には、
V2=V1・R2/(R1+R2)
となる。
Here, the potential of the constant voltage source Vin is “potential V1”, and the potential of the output voltage from the connection point between the first resistor R1 and the second resistor R2 is “potential V2.”
According to the reference level switching unit 5A configured as described above, when the control signal Spwm is on (High), the switching element Q1 is turned off, so that the potential V2 is generated based on the constant voltage source Vin. It has the same potential as the voltage across the first resistor R1. That is, potential V2 = potential V1.
On the other hand, when the control signal Spwm is off (Low), the switching element Q1 is turned on, so that the potential V2 is determined by the voltage division ratio between the first resistor R1 and the second resistor R2 and the potential V1. It becomes a potential. In particular,
V2 = V1 · R2 / (R1 + R2)
It becomes.

このように、基準レベル切換部5Aによれば、制御信号Spwmのオン/オフに応じて可変電圧源Vvからエラーアンプ8への出力電圧レベル、すなわち定電流制御系における基準レベル(制御目標値)を切り換えることができる。換言すれば、制御信号Spwmのオン/オフに応じ、定電流制御系における基準レベルを第1のレベルと第2のレベルとに切り換えることができる。   Thus, according to the reference level switching unit 5A, the output voltage level from the variable voltage source Vv to the error amplifier 8 according to the on / off of the control signal Spwm, that is, the reference level (control target value) in the constant current control system. Can be switched. In other words, the reference level in the constant current control system can be switched between the first level and the second level in accordance with on / off of the control signal Spwm.

本例では、基準レベル=大に応じては、発光ダイオードLが100%の発光量で点灯し、基準レベル=小に応じては発光ダイオードLが60%の発光量で点灯するように駆動回路1Aが構成されている。具体的には、例えば第1の抵抗R1=4kΩ、第2の抵抗R2=6kΩに設定されているこで、このような100%と60%との間での切り換えを実現している。   In this example, when the reference level is high, the light emitting diode L is lit with a light emission amount of 100%, and when the reference level is low, the light emitting diode L is lit with a light emission amount of 60%. 1A is configured. Specifically, for example, the first resistor R1 = 4 kΩ and the second resistor R2 = 6 kΩ are set, so that switching between 100% and 60% is realized.

なお、制御信号Spwmのオンデューティは、前述の制御部によって調整される。具体的には、例えば車輌の走行環境(例えば外界の明るさ等)に応じて調整されるものである。このような制御信号Spwmに基づき調光を行う本実施の形態の車輌用灯具1によれば、車輌の走行環境に応じた調光が実現される。   Note that the on-duty of the control signal Spwm is adjusted by the control unit described above. Specifically, for example, it is adjusted according to the traveling environment of the vehicle (for example, brightness of the outside world). According to the vehicular lamp 1 of the present embodiment that performs dimming based on such a control signal Spwm, dimming according to the traveling environment of the vehicle is realized.

図5は、車輌用灯具1における制御信号Spwmと駆動電流ILEDとの関係を表す波形図である。
この図5では、制御信号Spwmのオンデューティを100%未満として、発光ダイオードLの発光量を100%未満に減光させたときの波形の例を示している。
この図の例では、制御信号Spwmのオンデューティを50%としたときに、駆動電流ILEDの平均レベルが先の図2の場合と同じ80%となることが示されている。
また図5によれば、制御信号Spwmがオンの期間で駆動電流ILEDのレベルが100%であるのに対し、制御信号Spwmがオフの期間では駆動電流ILEDのレベルが60%であることが示されている。
FIG. 5 is a waveform diagram showing the relationship between the control signal Spwm and the drive current ILED in the vehicle lamp 1.
FIG. 5 shows an example of a waveform when the on-duty of the control signal Spwm is less than 100% and the light emission amount of the light emitting diode L is reduced to less than 100%.
In the example of this figure, it is shown that when the on-duty of the control signal Spwm is 50%, the average level of the drive current ILED is 80%, which is the same as in the case of FIG.
Further, according to FIG. 5, the level of the drive current ILED is 100% when the control signal Spwm is on, whereas the level of the drive current ILED is 60% when the control signal Spwm is off. Has been.

以上で説明したように、本実施の形態では、制御信号Spwmに基づいて、駆動電流ILEDの定電流制御系における基準レベル(制御目標値)を第1のレベルと第2のレベルとに切り換えるようにしている。すなわち、このような定電流制御系の目標値の切り換えによって駆動電流の平均レベルが調整されるものである。
これにより、スイッチSWaのオン/オフによって駆動電流ILEDの平均レベルを調整していた従来とは異なり、制御信号Spwmによる調光時に駆動電流ILEDがゼロレベルとなる期間が生じないようにできる。従って、調光制御に伴うノイズの低減を図ることができる。
As described above, in the present embodiment, the reference level (control target value) in the constant current control system of the drive current ILED is switched between the first level and the second level based on the control signal Spwm. I have to. That is, the average level of the drive current is adjusted by switching the target value of the constant current control system.
Thus, unlike the conventional case where the average level of the drive current ILED is adjusted by turning on / off the switch SWa, it is possible to prevent a period during which the drive current ILED is at a zero level during dimming with the control signal Spwm. Therefore, it is possible to reduce noise associated with dimming control.

また、本実施の形態では、基準レベル切換部5Aが、基準レベルをゼロレベルよりも大きい第1のレベルと第2のレベルとに切り換えるようにしている。
これによれば、制御信号Spwmに基づき切り換えられる2つの基準レベルが共にゼロレベル以外とされるため、駆動電流ILEDがゼロレベルとなる期間が生じない。従って、ノイズの低減が図られる。
In the present embodiment, the reference level switching unit 5A switches the reference level between the first level and the second level that are greater than the zero level.
According to this, since the two reference levels switched based on the control signal Spwm are both non-zero, there is no period during which the drive current ILED is at the zero level. Therefore, noise can be reduced.

さらに、本実施の形態では、基準レベル切換部5Aが、定電圧源Vinと接地点との間に挿入された第1の抵抗R1と、第1の抵抗R1に対して直列の関係に接続された第2の抵抗R2と、第2の抵抗R2と接地点との間において第2の抵抗R2に対して直列の関係に接続され、制御信号Spwmに応じてオン/オフするスイッチング素子Q1とを備えて構成されている。
これにより、制御信号Spwmに応じて基準レベルを切り換えるための構成を、少なくとも2つの抵抗素子と1つのスイッチング素子という簡易な構成により実現できる。
Further, in the present embodiment, the reference level switching unit 5A is connected in series with the first resistor R1 inserted between the constant voltage source Vin and the ground point and the first resistor R1. A second resistor R2 and a switching element Q1 connected in series with the second resistor R2 between the second resistor R2 and the ground point, and turned on / off in response to the control signal Spwm. It is prepared for.
Thereby, the configuration for switching the reference level according to the control signal Spwm can be realized by a simple configuration of at least two resistance elements and one switching element.

なお、本発明は上記により説明した具体例に限定されるべきものではない。
図6は、基準レベル切換部の変形例についての説明図である。
図示するように、この場合の制御回路5内には、基準レベル切換部5Aに代えて、変形例としての基準レベル切換部5Bが設けられる。基準レベル切換部5Aとの違いは、スイッチング素子Q1に対して並列に第3の抵抗R3が接続された点である。
The present invention should not be limited to the specific examples described above.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a modification of the reference level switching unit.
As shown in the drawing, in the control circuit 5 in this case, a reference level switching unit 5B as a modification is provided instead of the reference level switching unit 5A. The difference from the reference level switching unit 5A is that a third resistor R3 is connected in parallel to the switching element Q1.

この基準レベル切換部5Bにおいて、制御信号Spwmがオンであることに応じてスイッチング素子Q1がオフとなる期間では、第1の抵抗R1と第2の抵抗R2の接続点から可変電圧源Vvへの出力電圧の電位V2は、抵抗R1と抵抗R2及び抵抗R3との分圧比と電位V1とで定まる電位となる。すなわち、V2=V1・(R2+R3)/(R1+R2+R3)である。一方、制御信号Spwmがオフとなってスイッチング素子Q1がオンされたときは、電位V2は、抵抗R1と抵抗R2との分圧比と電位V1とで定まる電位となる。すなわち、V2=V1・R2/(R1+R2)である。   In the reference level switching unit 5B, during the period in which the switching element Q1 is turned off in response to the control signal Spwm being on, the connection point between the first resistor R1 and the second resistor R2 is connected to the variable voltage source Vv. The potential V2 of the output voltage is a potential determined by the voltage dividing ratio between the resistor R1, the resistor R2, and the resistor R3 and the potential V1. That is, V2 = V1 · (R2 + R3) / (R1 + R2 + R3). On the other hand, when the control signal Spwm is turned off and the switching element Q1 is turned on, the potential V2 becomes a potential determined by the voltage dividing ratio between the resistor R1 and the resistor R2 and the potential V1. That is, V2 = V1 · R2 / (R1 + R2).

このような変形例としての基準レベル切換部5Bによっても、制御信号Spwmのオン/オフに応じて基準レベルを切り換えることができる。この変形例によっても、制御信号Spwmに応じた基準レベルの切り換えを少なくとも抵抗素子とスイッチング素子とによる簡易な構成で実現できる。   The reference level switching unit 5B as such a modification can also switch the reference level according to the on / off state of the control signal Spwm. Also according to this modified example, switching of the reference level according to the control signal Spwm can be realized with a simple configuration using at least a resistance element and a switching element.

また、これまでの説明では、半導体発光素子として発光ダイオードLを用いる場合を例示したが、本発明における半導体発光素子としては直流電流により駆動される発光素子であれば発光ダイオードLに限定されるものではない。また、半導体発光素子を6つ直列接続する構成を例示したが、発光部を構成する半導体発光素子の数は6つに限定されない。
また、昇圧型のDC/DCコンバータではなく降圧型のDC/DCコンバータ、或いは昇圧/降圧の切り替えが可能なDC/DCコンバータを用いることもできる。
In the above description, the case where the light emitting diode L is used as the semiconductor light emitting element has been exemplified. However, the semiconductor light emitting element in the present invention is limited to the light emitting diode L as long as it is a light emitting element driven by a direct current. is not. Moreover, although the structure which connected six semiconductor light emitting elements in series was illustrated, the number of the semiconductor light emitting elements which comprise a light emission part is not limited to six.
Further, a step-down DC / DC converter or a DC / DC converter capable of switching between step-up / step-down can be used instead of the step-up DC / DC converter.

1…車輌用灯具、1A…駆動回路、2…DC/DCコンバータ、4…発光部、5…制御回路、5A,5B…基準レベル切換部、L1〜L6・・・発光ダイオード   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle lamp, 1A ... Drive circuit, 2 ... DC / DC converter, 4 ... Light emission part, 5 ... Control circuit, 5A, 5B ... Reference level switching part, L1-L6 ... Light emitting diode

Claims (4)

バッテリ電圧に基づき半導体発光素子を駆動するための直流による駆動電流を生成するDC/DCコンバータと、
前記駆動電流のレベルと基準レベルとの比較結果に基づき前記駆動電流のレベルが前記基準レベルと一致するように前記DC/DCコンバータが備える第1のスイッチング素子のスイッチング動作を制御する制御回路とを備え、
前記制御回路が、
PWM信号に基づいて前記基準レベルを第1のレベルと第2のレベルとに切り換える基準レベル切換部を備える
駆動回路。
A DC / DC converter that generates a direct current drive current for driving the semiconductor light emitting element based on the battery voltage;
A control circuit for controlling a switching operation of the first switching element included in the DC / DC converter so that the drive current level matches the reference level based on a comparison result between the drive current level and the reference level; Prepared,
The control circuit comprises:
A drive circuit comprising a reference level switching unit that switches the reference level between a first level and a second level based on a PWM signal.
前記基準レベル切換部は、
前記基準レベルをゼロレベルよりも大きい前記第1のレベルと前記第2のレベルとに切り換える
請求項1に記載の駆動回路。
The reference level switching unit is
The drive circuit according to claim 1, wherein the reference level is switched between the first level and the second level that are greater than zero level.
前記基準レベル切換部は、
定電圧源と接地点との間に挿入された第1の抵抗素子と、
前記第1の抵抗素子に対して直列の関係に接続された第2の抵抗素子と、
前記第2の抵抗素子と前記接地点との間において前記第2の抵抗素子に対して直列の関係に接続され、前記PWM信号に応じてオン/オフする第2のスイッチング素子とを備える
請求項1又は請求項2に記載の駆動回路。
The reference level switching unit is
A first resistance element inserted between the constant voltage source and the ground point;
A second resistive element connected in series with the first resistive element;
And a second switching element connected in series with the second resistance element between the second resistance element and the ground point, and turned on / off in response to the PWM signal. The drive circuit according to claim 1 or 2.
前記請求項1乃至請求項3の何れかに記載の駆動回路と前記半導体発光素子とを備える
車輌用灯具。
A vehicle lamp comprising the drive circuit according to any one of claims 1 to 3 and the semiconductor light emitting element.
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