JP5603160B2 - 半導体光源点灯回路および制御方法 - Google Patents

Description

本発明は半導体光源を駆動する半導体光源点灯回路およびその半導体光源点灯回路を制御する制御方法に関する。

近年、前照灯などの車両用灯具として、従来のフィラメントを有するハロゲンランプに代えて、より長寿命で低消費電力のＬＥＤ（Light Emitting Diode）が利用されている。
ＬＥＤの明るさはＬＥＤに流す電流の大きさに依存するので、ＬＥＤを光源として利用する場合にはＬＥＤに流す電流を調節するための点灯制御回路が必要である。

そのような点灯制御回路としては、例えば特許文献１に記載のＬＥＤ駆動モジュールや特許文献２に記載の点灯制御回路がある。

特許文献１に記載のＬＥＤ駆動モジュールや特許文献２に記載の点灯制御回路などの従来の回路では、ＬＥＤに流す電流の経路上にトランジスタを設け、そのトランジスタに流れる電流を制御することでＬＥＤに流す電流を制御している。

特開２００９−２３１５８０号公報 特開２００６−１１４２７９号公報

しかしながら、特許文献１や２に記載の回路構成では、点灯制御回路への入力電圧が高くなるほどトランジスタにおける損失が増大する。トランジスタにはそのトランジスタが最大耐えることのできる損失の公称値である限界損失が規定されている。点灯制御回路への入力電圧が高くなりすぎると、トランジスタにおける損失がこの限界損失を超えてしまう虞がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体光源へ供給される電流の経路上に設けられるトランジスタにおける損失を軽減した半導体光源点灯回路の提供にある。

本発明のある態様は、半導体光源点灯回路に関する。この半導体光源点灯回路は、半導体光源へ供給される電流の経路上に直列に設けられるトランジスタおよび電流検出抵抗と、電流検出抵抗に生じる電圧と基準電圧との差を小さくするようにトランジスタを制御する制御回路と、を備える。半導体光源へ供給される電流のバイパス経路であってトランジスタと半導体光源との接続ノードを一端とするバイパス経路を形成するようにバイパス抵抗を設けた。

この態様によると、半導体光源へ供給される電流のバイパス経路を設けたので、トランジスタにおける損失を軽減できる。

本発明の別の態様は、制御方法である。この方法は、半導体光源へ電流を供給する半導体光源点灯回路を制御する制御方法であって、半導体光源点灯回路への入力電圧の変化に伴って半導体光源へ供給される電流の経路上に設けられるトランジスタに流れる電流の大きさが変化する入力電圧の第１範囲と、第１範囲よりも高電圧側の第２範囲であって、トランジスタにおける損失が第１範囲内での損失の最大値よりも小さくなる入力電圧の第２範囲と、が共に存在するよう各回路要素を制御する。

「共に存在するよう各回路要素を制御する」ことは、共に存在するよう各回路定数を定めることであってもよい。または、共に存在するように回路素子を設けることであってもよい。

この態様によると、半導体光源点灯回路において入力電圧の第１範囲と第２範囲とを設けることができる。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を装置、方法、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、半導体光源へ供給される電流の経路上に設けられるトランジスタにおける損失を軽減できる。

第１の実施の形態に係る半導体光源点灯回路の構成を示す回路図である。 図１の半導体光源点灯回路における、入力電圧に対する各パラメータの変化を示す説明図である。 第２の実施の形態に係る半導体光源点灯回路の構成を示す回路図である。 第３の実施の形態に係る半導体光源点灯回路の構成を示す回路図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、信号には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面において説明上重要ではない部材の一部は省略して表示する。また、電圧、電流あるいは抵抗などに付された符号は、必要に応じてそれぞれの電圧値、電流値あるいは抵抗値を表すものとして用いることとする。

本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂとの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る半導体光源点灯回路１００の構成を示す回路図である。半導体光源点灯回路１００は、半導体光源１０、演算増幅器１２、基準電圧生成回路１４、入力電圧端子１６、接地端子１８、Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ１、バイパス抵抗ＲＢ、電流検出抵抗ＲＳ、を備える。入力電圧端子１６には外部からバッテリ電圧などの入力電圧Ｖ_ＩＮが印加される。接地端子１８は接地される。

半導体光源点灯回路１００では、Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ１に対して並列にバイパス抵抗ＲＢを接続する。これにより、入力電圧Ｖ_ＩＮの増加に伴ってバイパス抵抗ＲＢにおける損失は増加し、その分Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ１における損失は低下する。その結果、Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ１における損失をある一定以上に増加させないようにすることができる。

半導体光源１０は、ＬＥＤを２つ直列に接続して構成される。一方のＬＥＤのアノードである半導体光源１０の一端は入力電圧端子１６に接続される。他方のＬＥＤのカソードである半導体光源１０の他端はＮチャネル電界効果型トランジスタＭ１のドレインおよびバイパス抵抗ＲＢの一端に接続される。半導体光源１０に流れる電流をＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤと称す。

Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ１および電流検出抵抗ＲＳは半導体光源１０へ供給される電流の経路上に直列に設けられる。Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ１のソースは電流検出抵抗ＲＳの一端と接続され、電流検出抵抗ＲＳの他端は接地端子１８に接続される。

演算増幅器１２および基準電圧生成回路１４は制御回路を構成し、この制御回路は電流検出抵抗ＲＳに生じる電圧降下と所定の基準電圧Ｖｒｅｆとの差を小さくするようにＮチャネル電界効果型トランジスタＭ１を制御する。基準電圧生成回路１４は、入力電圧端子１６から電力の供給を受け、所望のＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤに対応する基準電圧Ｖｒｅｆを生成して演算増幅器１２の非反転入力端子に印加する。演算増幅器１２の反転入力端子には、Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ１のソースと電流検出抵抗ＲＳの一端との第１接続ノードＮ１の第１接続ノード電圧Ｖ_Ｎ１が印加される。演算増幅器１２の出力端子はＮチャネル電界効果型トランジスタＭ１のゲートに接続される。演算増幅器１２は基準電圧Ｖｒｅｆと第１接続ノード電圧Ｖ_Ｎ１との差を小さくするようにＮチャネル電界効果型トランジスタＭ１のゲート電圧を制御する。

バイパス抵抗ＲＢは、半導体光源１０へ供給される電流のバイパス経路Ｂｙを形成するように設けられる。半導体光源１０へ供給される電流の少なくとも一部は、このバイパス経路Ｂｙを流れることでＮチャネル電界効果型トランジスタＭ１を迂回する。
バイパス経路Ｂｙは、Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ１のドレインと半導体光源１０の他端との第２接続ノードＮ２を一端とし、第１接続ノードＮ１を他端とする。すなわち、バイパス抵抗ＲＢの一端は第２接続ノードＮ２に接続され、他端は第１接続ノードＮ１に接続される。

以上の構成による半導体光源点灯回路１００の動作を説明する。
図２は、図１の半導体光源点灯回路１００における、入力電圧Ｖ_ＩＮに対する各パラメータの変化を示す説明図である。ＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤ、電流検出抵抗ＲＳにおける損失Ｐ_ＲＳ、Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ１における損失Ｐ_ＦＥＴ、はそれぞれ実線で示され、バイパス抵抗ＲＢにおける損失Ｐ_ＲＢは一点鎖線で示される。

入力電圧Ｖ_ＩＮの第１範囲２０２は、基準電圧Ｖｒｅｆ＞第１接続ノード電圧Ｖ_Ｎ１となる入力電圧Ｖ_ＩＮの範囲である。この第１範囲２０２では各パラメータ間に以下の関係式が成り立つ。

ここで、Ｖ_Ｆは半導体光源１０を構成する２つのＬＥＤの順方向電圧の合計値である。式１から、入力電圧Ｖ_ＩＮが順方向電圧の合計値Ｖ_Ｆを超えると半導体光源１０が点灯を開始し、入力電圧Ｖ_ＩＮの増加とともにＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤが増加することが分かる。また、

となるので、

となる。つまり、Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ１はオンしているため、Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ１の損失は実質的にゼロとなる。

入力電圧の第２範囲２０４は、基準電圧Ｖｒｅｆ＝第１接続ノード電圧Ｖ_Ｎ１となる入力電圧Ｖ_ＩＮの範囲である。第２範囲２０４の下限値、すなわち基準電圧Ｖｒｅｆ＝第１接続ノード電圧Ｖ_Ｎ１となる入力電圧Ｖ_ＩＮの最低値をＶ１と称す。この第２範囲２０４では各パラメータ間に以下の関係式が成り立つ。

ここで、Ｉ_ＦＥＴはＮチャネル電界効果型トランジスタＭ１のドレイン−ソース間を流れるＦＥＴ電流、Ｉ_ＲＢはバイパス抵抗ＲＢを流れるバイパス電流、である。式５から、ＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤは入力電圧Ｖ_ＩＮに依らない一定値Ｉ_ＬＥＤ０となることが分かる。また式７から、ＦＥＴ電流Ｉ_ＦＥＴは入力電圧Ｖ_ＩＮの変化に伴って変化する。

式５、式６、式７より、

となる。図２にも示される通り、第２範囲２０４において、Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ１の損失Ｐ_ＦＥＴは入力電圧Ｖ_ＩＮが低い範囲では入力電圧Ｖ_ＩＮに伴って増加するが、入力電圧Ｖ_ＩＮがある値Ｖｐに達するとピークとなり、入力電圧Ｖ_ＩＮがさらに増加すると減少し、最終的には入力電圧Ｖ_ＩＮが第２範囲２０４の上限値Ｖ２に達すると実質的にゼロとなる。第１範囲２０２および後述の第３範囲２０６ではＮチャネル電界効果型トランジスタＭ１の損失Ｐ_ＦＥＴは実質的にゼロであることを考えると、第２範囲２０４内においてＮチャネル電界効果型トランジスタＭ１における損失Ｐ_ＦＥＴが最大となると言える。

半導体光源点灯回路１００では、このＮチャネル電界効果型トランジスタＭ１における損失Ｐ_ＦＥＴの最大値がＮチャネル電界効果型トランジスタＭ１の限界損失Ｐ_ＭＡＸよりも低くなるように各回路定数が設定される。
また、第２範囲２０４の上限値Ｖ２において、バイパス電流Ｉ_ＲＢ＝ＬＥＤ電流の一定値Ｉ_ＬＥＤ０となる。

Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ１のピーク電力は、

となる入力電圧Ｖ_ＩＮ（＝Ｖｐ）におけるＮチャネル電界効果型トランジスタＭ１の電力を計算することにより求まる。

入力電圧Ｖ_ＩＮの第３範囲２０６は、基準電圧Ｖｒｅｆ＜第１接続ノード電圧Ｖ_Ｎ１となる入力電圧Ｖ_ＩＮの範囲である。半導体光源点灯回路１００では、入力電圧Ｖ_ＩＮの最大値Ｖ_ＭＡＸは第３範囲２０６内に設定される。また、第３範囲２０６は第２範囲２０４よりも高電圧側に位置する。

第３範囲２０６では各パラメータ間に以下の関係式が成り立つ。

式１０から、ＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤは入力電圧Ｖ_ＩＮとともに増加することが分かる。

また、基準電圧Ｖｒｅｆ＜第１接続ノード電圧Ｖ_Ｎ１であるから、

である。式１１と式１２とから、

となる。つまり、第３範囲２０６においては、Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ１はオフしているためＮチャネル電界効果型トランジスタＭ１における損失Ｐ_ＦＥＴは実質的にゼロである。

本実施の形態に係る半導体光源点灯回路１００のパラメータ、回路定数の一例は以下の通りである。
入力電圧Ｖ_ＩＮ ９〜１６Ｖ
ＬＥＤ ３．３Ｖ、３３０ｍＡ
バイパス抵抗ＲＢ 約４０Ω
電流検出抵抗ＲＳ 約１４Ω
Ｖ_Ｆ ２．５Ｖ×２＝５Ｖ
Ｖ１ １１〜１２Ｖ（Ｖｒｅｆ＝約５Ｖ）
Ｖｐ １３．５Ｖ
Ｖ２ １６Ｖ
Ｖ_ＭＡＸ １８Ｖ

本実施の形態に係る半導体光源点灯回路１００では、半導体光源１０へ供給される電流のバイパス経路Ｂｙであって第２接続ノードＮ２を一端とするバイパス経路Ｂｙを形成するようにバイパス抵抗ＲＢが設けられる。したがって、このバイパス経路Ｂｙを設けない構成と比較して、Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ１における損失を軽減できる。

また、本実施の形態に係る半導体光源点灯回路１００では、入力電圧Ｖ_ＩＮの第２範囲２０４内においてＮチャネル電界効果型トランジスタＭ１における損失Ｐ_ＦＥＴが最大となる。したがって、回路定数を調整することでこの最大値を調整し、Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ１のピーク電力をＮチャネル電界効果型トランジスタＭ１の限界損失以下に抑えることができる。

大きなＬＥＤ電流が必要なときの対応策として、本発明者は独自に、本実施の形態に係る半導体光源点灯回路１００のようにバイパス抵抗ＲＢを使用してバイパス経路Ｂｙを形成する場合と、２つ目のＮチャネル電界効果型トランジスタを使用してバイパス経路を形成する場合と、を考察した。後者の場合、Ｎチャネル電界効果型トランジスタとそれを制御する演算増幅器等を追加する必要があるが、それらは抵抗素子に比べてはるかに高価である。したがって、抵抗素子（受動素子、パッシブエレメント）を追加すればよい前者の場合のほうがコスト的に有利である。

また、限界損失が大きなＮチャネル電界効果型トランジスタを使用する場合と比較しても、そのようなＮチャネル電界効果型トランジスタＭ１はやはり高価なので、本実施の形態に係る半導体光源点灯回路１００のほうがコスト的に有利である。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態ではＬＥＤ電流の検出をハイサイドで実施する。
図３は、第２の実施の形態に係る半導体光源点灯回路１０２の構成を示す回路図である。半導体光源点灯回路１０２は、半導体光源２０、演算増幅器２２、基準電圧生成回路２４、電位差検出回路２６、入力電圧端子２８、接地端子３０、Ｐチャネル電界効果型トランジスタＭ２、バイパス抵抗ＲＢ’、電流検出抵抗ＲＳ’、を備える。入力電圧端子２８には外部からバッテリ電圧などの入力電圧Ｖ_ＩＮが印加される。接地端子３０は接地される。

半導体光源２０はＬＥＤを２つ直列に接続して構成される。一方のＬＥＤのカソードである半導体光源２０の一端は接地端子３０に接続される。他方のＬＥＤのアノードである半導体光源２０の他端はＰチャネル電界効果型トランジスタＭ２のドレインおよびバイパス抵抗ＲＢ’の一端に接続される。

Ｐチャネル電界効果型トランジスタＭ２および電流検出抵抗ＲＳ’は半導体光源２０へ供給される電流の経路上に直列に設けられる。Ｐチャネル電界効果型トランジスタＭ２のソースは電流検出抵抗ＲＳ’の一端と接続され、電流検出抵抗ＲＳ’の他端は入力電圧端子２８に接続される。

演算増幅器２２、基準電圧生成回路２４、電位差検出回路２６は制御回路を構成し、この制御回路は電流検出抵抗ＲＳ’に生じる電圧降下から生成される電圧Ｖｄと所定の基準電圧Ｖｒｅｆ’との差を小さくするようにＰチャネル電界効果型トランジスタＭ２を制御する。基準電圧生成回路２４は、入力電圧端子２８から電力の供給を受け、所望のＬＥＤ電流に対応する基準電圧Ｖｒｅｆ’を生成して演算増幅器２２の反転入力端子に印加する。電位差検出回路２６は、電流検出抵抗ＲＳ’の両端間の電位差すなわち電流検出抵抗ＲＳ’に生じる電圧降下を検出し、その電圧降下に応じた電圧Ｖｄを演算増幅器２２の非反転入力端子に印加する。演算増幅器２２の出力端子はＰチャネル電界効果型トランジスタＭ２のゲートに接続される。演算増幅器２２は基準電圧Ｖｒｅｆ’と電圧Ｖｄとの差を小さくするようにＰチャネル電界効果型トランジスタＭ２のゲート電圧を制御する。

バイパス抵抗ＲＢ’は、半導体光源２０へ供給される電流のバイパス経路Ｂｙ’を形成するように設けられる。このバイパス経路Ｂｙ’は、Ｐチャネル電界効果型トランジスタＭ２のドレインと半導体光源２０の他端との第３接続ノードＮ３を一端とし、Ｐチャネル電界効果型トランジスタＭ２のソースと電流検出抵抗ＲＳ’の一端との第４接続ノードＮ４を他端とする。すなわち、バイパス抵抗ＲＢ’の一端は第３接続ノードＮ３に接続され、他端は第４接続ノードＮ４に接続される。

本実施の形態に係る半導体光源点灯回路１０２は、第１の実施の形態に係る半導体光源点灯回路１００と同様の作用効果を有する。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態に係る半導体光源点灯回路１０４では、電流検出抵抗の抵抗値を変更することにより点灯モードの切替が可能とされる。
図４は、第３の実施の形態に係る半導体光源点灯回路１０４の構成を示す回路図である。半導体光源点灯回路１０４は、半導体光源３２、演算増幅器３４、基準電圧生成回路３６、ＤＲＬ入力端子３８、ＰＯＳ入力端子４０、接地端子４２、ＤＲＬダイオード４４、ＰＯＳダイオード４６、第１Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ３、バイパス抵抗ＲＢ１、電流検出回路４８、を備える。電流検出回路４８は、第２Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ４、第１電流検出抵抗ＲＳ１、第２電流検出抵抗ＲＳ２、を含む。

近年、昼間という通常は点灯を必要としない時間帯に前照灯を点灯して自車を目立たせることで、対向車や歩行者など周囲に己の存在をより早く気付かせる目的で、ＤＲＬ（Daytime Running Lights、昼間点灯）の機能を導入した車両が増えてきている。ＤＲＬでは点灯時間が長くなるので、ＤＲＬ用の光源としては放電灯よりも一般に寿命が長いＬＥＤが使用される傾向にある。本実施の形態に係る半導体光源点灯回路１０４は、ＤＲＬ用のＬＥＤ光源をポジションランプ用の光源としても使用する場合の点灯回路として好適に使用される。

すなわち、半導体光源点灯回路１０４は半導体光源３２を駆動するための点灯回路であり、かつＤＲＬ用のＤＲＬモードとポジションランプ用のＰＯＳモードとが選択可能に構成される。

ＤＲＬモードにおいて、ＤＲＬ入力端子３８には外部からＤＲＬ用のＤＲＬ入力電圧Ｖ_ＤＲＬが印加される。ＰＯＳモードにおいて、ＰＯＳ入力端子４０には外部からポジションランプ用のＰＯＳ入力電圧Ｖ_ＰＯＳが印加される。半導体光源点灯回路１０４は、ＤＲＬ入力電圧Ｖ_ＤＲＬが印加される場合はＤＲＬモードで、ＰＯＳ入力電圧Ｖ_ＰＯＳが印加される場合はＰＯＳモードで、動作する。
接地端子４２は接地される。

半導体光源３２はＬＥＤを２つ直列に接続して構成される。一方のＬＥＤのアノードである半導体光源３２の一端は、ＤＲＬダイオード４４を介してＤＲＬ入力端子３８に接続され、またＰＯＳダイオード４６を介してＰＯＳ入力端子４０に接続される。他方のＬＥＤのカソードである半導体光源３２の他端は第１Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ３のドレインおよびバイパス抵抗ＲＢ１の一端に接続される。半導体光源３２に流れる電流をＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤ’と称す。

電流検出回路４８では、第２電流検出抵抗ＲＳ２と第２Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ４とが直列に接続され、その直列回路と並列に第１電流検出抵抗ＲＳ１が接続される。第２Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ４のゲートはＤＲＬ入力端子３８と接続され、第２Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ４はＤＲＬ入力端子３８にＤＲＬ入力電圧Ｖ_ＤＲＬが印加されるとオン、そうでないとオフされる。

第１Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ３および電流検出回路４８は半導体光源３２へ供給される電流の経路上に直列に設けられる。第１Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ３のソースは、第１電流検出抵抗ＲＳ１の一端と第２電流検出抵抗ＲＳ２の一端との第５接続ノードＮ５に接続される。第２Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ４のソースと第１電流検出抵抗ＲＳ１の他端との第６接続ノードＮ６は接地端子４２に接続される。

演算増幅器３４および基準電圧生成回路３６は制御回路を構成し、この制御回路は電流検出回路４８においてＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤ’に応じて生じる電圧と所定の基準電圧Ｖｒｅｆ’’との差を小さくするように第１Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ３を制御する。基準電圧生成回路３６は、ＤＲＬ入力端子３８またはＰＯＳ入力端子４０から電力の供給を受け、所望のＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤ’に対応する基準電圧Ｖｒｅｆ’’を生成して演算増幅器３４の非反転入力端子に印加する。演算増幅器３４の反転入力端子には第５接続ノードＮ５の第５接続ノード電圧Ｖ_Ｎ５が印加される。演算増幅器３４の出力端子は第１Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ３のゲートに接続される。演算増幅器３４は基準電圧Ｖｒｅｆ’’と第５接続ノード電圧Ｖ_Ｎ５との差を小さくするように第１Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ３のゲート電圧を制御する。

バイパス抵抗ＲＢ１は、半導体光源３２へ供給される電流のバイパス経路Ｂｙ’’を形成するように設けられる。このバイパス経路Ｂｙ’’は、第１Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ３のドレインと半導体光源３２の他端との第７接続ノードＮ７を一端とし、第５接続ノードＮ５を他端とする。すなわち、バイパス抵抗ＲＢ１の一端は第７接続ノードＮ７に接続され、他端は第５接続ノードＮ５に接続される。

以上の構成による半導体光源点灯回路１０４の動作を説明する。
ＤＲＬモードにおける半導体光源点灯回路１０４の動作は、第１の実施の形態に係る半導体光源点灯回路１００の動作において電流検出抵抗ＲＳの抵抗値を

で置き換えたものに準ずる。
ＰＯＳモードにおける半導体光源点灯回路１０４の動作は、第１の実施の形態に係る半導体光源点灯回路１００の動作において電流検出抵抗ＲＳの抵抗値を第１電流検出抵抗ＲＳ１の抵抗値で置き換えたものに準ずる。

本実施の形態に係る半導体光源点灯回路１０４は、第１の実施の形態に係る半導体光源点灯回路１００と同様の作用効果を有する。

加えて、本実施の形態に係る半導体光源点灯回路１０４では、ＤＲＬモードにおいてＤＲＬ入力電圧Ｖ_ＤＲＬに対してＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤ’が一定となる範囲におけるその一定値は

となる。一方、ＰＯＳモードにおいてＰＯＳ入力電圧Ｖ_ＰＯＳに対してＬＥＤ電流Ｉ_ＬＥＤ’が一定となる範囲におけるその一定値は

となる。したがって、第２Ｎチャネル電界効果型トランジスタＭ４によって電流検出回路４８の抵抗値を切り替えることにより、ＤＲＬモードとＰＯＳモードとの間での調光が可能となる。

以上、実施の形態に係る半導体光源点灯回路の構成と動作について説明した。これらの実施の形態は例示であり、その各構成要素や各処理の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。また実施の形態同士の組み合わせも可能である。

第１、第２および第３の実施の形態では電界効果型トランジスタを使用してＬＥＤ電流を制御する場合について説明したが、これに限られず、Ｎチャネル電界効果型トランジスタをＮＰＮ型バイポーラトランジスタに、Ｐチャネル電界効果型トランジスタをＰＮＰ型バイポーラトランジスタに、それぞれ置き換えてもよい。

１０ 半導体光源、 １２ 演算増幅器、 １４ 基準電圧生成回路、 １６ 入力電圧端子、 １８ 接地端子、 １００ 半導体光源点灯回路、 ＲＢ バイパス抵抗、 ＲＳ 電流検出抵抗、 Ｍ１ Ｎチャネル電界効果型トランジスタ、Ｖ_ＩＮ 入力電圧、 Ｖｒｅｆ 基準電圧、 Ｂｙ バイパス経路。

Claims (5)

1. 半導体光源へ供給される電流の経路上に直列に設けられるトランジスタおよび電流検出抵抗と、
   前記電流検出抵抗に生じる電圧と基準電圧との差を小さくするように前記トランジスタを制御する制御回路と、を備え、
   前記半導体光源へ供給される電流のバイパス経路であって前記トランジスタと前記半導体光源との接続ノードを一端とし、前記トランジスタと前記電流検出抵抗の接続ノードを他端とするバイパス経路を形成するようにバイパス抵抗を設けたことを特徴とする半導体光源点灯回路。
2. 前記半導体光源点灯回路への入力電圧の変化に伴って前記トランジスタに流れる電流の大きさが変化する状態において、前記半導体光源に流れる電流は、前記トランジスタと前記バイパス抵抗に分流することを特徴とする請求項１に記載の半導体光源点灯回路。
3. 前記半導体光源点灯回路への入力電圧の変化に伴って前記トランジスタに流れる電流の大きさが変化する前記入力電圧の範囲を動作範囲と呼ぶとき、
   前記動作範囲内において前記トランジスタにおける損失が最大となることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体光源点灯回路。
4. 前記電流検出抵抗の抵抗値を変更する変更手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の半導体光源点灯回路。
5. 半導体光源へ電流を供給する半導体光源点灯回路を制御する制御方法であって、
   前記半導体光源点灯回路への入力電圧の変化に伴って前記半導体光源へ供給される電流の経路上に設けられるトランジスタに流れる電流の大きさが変化する前記入力電圧の第１範囲と、前記第１範囲よりも高電圧側の第２範囲であって、前記トランジスタにおける損失が前記第１範囲内での損失の最大値よりも小さくなる前記入力電圧の第２範囲と、が共に存在するよう各回路要素を制御することを特徴とする制御方法。

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