專利名稱：半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)LED (發(fā)光二極管)等半導(dǎo)體光源的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，代替以往的具有燈絲的鹵素?zé)舳褂脡勖L(zhǎng)且消耗電カ低的LED作為前照燈等車輛用燈具。LED的發(fā)光程度即亮度依賴于流過(guò)的電流的大小，因此在使用LED作為光源的情況下，需要用于調(diào)節(jié)流過(guò)LED的電流的點(diǎn)亮電路。在點(diǎn)亮串聯(lián)連接的多個(gè)LED的情況下，根據(jù)LED的正向壓降的總計(jì)和電池電壓的大小關(guān)系而在點(diǎn)亮電流中分為將電池電壓升壓或降壓。若對(duì)各個(gè)情況設(shè)計(jì)專用的點(diǎn)亮電路，則點(diǎn)亮電路的變化增加，制造成本増大。
因此，本申請(qǐng)人在專利文獻(xiàn)I中提出了一種能夠應(yīng)對(duì)廣泛的正向壓降的升降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器。專利文獻(xiàn)I :(日本)特開2010-98836號(hào)公報(bào)但是，如果在LED的正向壓降的總計(jì)高于電池電壓的情況下使用升降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器，則與使用升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的情況相比，在電效率的方面因降壓功能的存在而不利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于這一,清況而完成，其目的在于提供一種能夠應(yīng)對(duì)為使半導(dǎo)體光源發(fā)光所需的發(fā)光電壓的寬范圍的同時(shí)具有良好的電效率的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路。本發(fā)明的ー個(gè)方式涉及半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路。該半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路包括DC/DC轉(zhuǎn)換器，接受互相不同的直流的第一電壓和第二電壓，對(duì)第一電壓進(jìn)行變換使其與第二電壓的差擴(kuò)大，從而生成直流的第三電壓；第一連接器，具有施加第三電壓的端子，在與驅(qū)動(dòng)對(duì)象的半導(dǎo)體光源側(cè)的對(duì)應(yīng)的第二連接器卡緊的情況下，連接端子和半導(dǎo)體光源的一端；以及控制電路，控制DC/DC轉(zhuǎn)換器，使得DC/DC轉(zhuǎn)換器和端子之間流過(guò)的電流成為期望的值，并且在使半導(dǎo)體光源發(fā)光所需的發(fā)光電壓低于第一電壓和第二電壓之差的絕對(duì)值的情況下，將第一電壓選擇作為應(yīng)施加到半導(dǎo)體光源的另一端的電壓，在第一電壓未被選擇的情況下，將第二電壓選擇作為應(yīng)施加到半導(dǎo)體光源的另一端的電壓。根據(jù)這一方式，根據(jù)第一電壓和第二電壓之差的絕對(duì)值與發(fā)光電壓的大小關(guān)系來(lái)選擇應(yīng)施加到半導(dǎo)體光源的另一端的電壓。本發(fā)明的其他方式也是半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路。該半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路包括DC/DC轉(zhuǎn)換器，接受互相不同的直流的第一電壓和第二電壓，對(duì)第一電壓進(jìn)行變換使其與第二電壓的差擴(kuò)大，從而生成直流的第三電壓；第一連接器，具有施加第一電壓的第一端子、施加第二電壓的第二端子以及施加第三電壓的第三端子，在與驅(qū)動(dòng)對(duì)象的半導(dǎo)體光源側(cè)的對(duì)應(yīng)的第二連接器卡緊的情況下，連接第三端子和半導(dǎo)體光源的一端；以及控制電路，控制DC/DC轉(zhuǎn)換器，使得DC/DC轉(zhuǎn)換器和第三端子之間流過(guò)的電流成為期望的值。第二連接器在使半導(dǎo)體光源發(fā)光所需的已知的發(fā)光電壓低于第一電壓和第二電壓之差的絕對(duì)值的情況下，使得第一端子和半導(dǎo)體光源的另一端連接，或者在第一端子和半導(dǎo)體光源的另一端未被連接的情況下，使得第二端子和半導(dǎo)體光源的另一端連接。另外，以上的構(gòu)成元素的任意組合或?qū)⒈景l(fā)明的構(gòu)成元素或表現(xiàn)在裝置、方法、系統(tǒng)等之間互相置換的結(jié)構(gòu)作為本發(fā)明的方式都有效。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種能夠應(yīng)對(duì)為使半導(dǎo)體光源發(fā)光所需的發(fā)光電壓的寬范圍的同時(shí)具有良好的電效率的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路。


圖I是表示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路和與其連接的車載電池、LED的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖2是表示在正向壓降低于電池電壓的情況下和等于或高于的情況下各自的升 壓電壓(ブース卜電圧)的時(shí)間變化的曲線圖。圖3是表示第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路的三端子電路側(cè)連接器和LED側(cè)連接器的關(guān)系的示意圖。圖4是表示第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路和與其連接的車載電池、LED的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖5是表示第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路和與其連接的車載電池、第一LED封裝、第二 LED封裝、車載ECU (引擎控制単元)的結(jié)構(gòu)的電路圖。符號(hào)說(shuō)明2 :車載電池，4 :LED，6 :DC/DC轉(zhuǎn)換器，20 :第二開關(guān)元件，22 :第三開關(guān)元件，100 半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路，102 :控制電路，200 :半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路，202 :控制電路，300半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路，302 :控制電路。
具體實(shí)施例方式以下，對(duì)于各個(gè)附圖中示出的同一或等同的構(gòu)成元素、部件和信號(hào)附加同一符號(hào)，適當(dāng)省略重復(fù)的說(shuō)明。此外，在各附圖中省略顯示說(shuō)明上不重要的一部分部件。在本說(shuō)明書中“部件A與部件B連接的狀態(tài)”除了部件A和部件B物理直接連接的情況之外，還包括部件A和部件B經(jīng)由對(duì)電連接狀態(tài)不產(chǎn)生影響的其他部件間接連接的情況。(第一實(shí)施方式)第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路驅(qū)動(dòng)頭燈等車輛用燈具的光源的LED。半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路對(duì)LED的陽(yáng)極輸出DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路根據(jù)為使LED發(fā)光所需的發(fā)光電壓即LED的正向壓降和車載電池的電池電壓的大小關(guān)系,在電池電壓和作為基準(zhǔn)電位的接地電位之間切換施加到LED的陰極的電壓。由此，即使在正向壓降低于電池電壓的情況下也能夠驅(qū)動(dòng)LED，而且在不低于的情況下能夠進(jìn)ー步提高LED的驅(qū)動(dòng)中的電效率。圖I是表示第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路100和與其連接的車載電池2、LED4的結(jié)構(gòu)的電路圖。半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路100包括DC/DC轉(zhuǎn)換器6、電流檢測(cè)電阻18、第ニ開關(guān)元件20、第三開關(guān)元件22、控制電路102、電池電壓輸入端子BATIN、電池電壓輸出端子BATOUT、接地電位輸入端子GNDIN、接地電位輸出端子GNDOUT、升壓電壓輸出端子BOOST。電池電壓輸入端子BATIN與車載電池2的正極端子連接，對(duì)電池電壓輸入端子BATIN施加電池電壓Vbat。車載電池2的負(fù)極端子和接地電位輸入端子GNDIN接地，對(duì)接地電位輸入端子GNDIN施加接地電位。LED4通過(guò)串聯(lián)連接8個(gè)車載用的LED而構(gòu)成。LED4的正向壓降Vf將8個(gè)LED的正向壓降相加而得。LED4中流過(guò)的電流稱作LED電流。半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路100和LED4安裝在車輛用燈具中。DC/DC轉(zhuǎn)換器6是升壓/非絕緣 型的開關(guān)調(diào)節(jié)器，其接受互相不同的直流的電池電壓Vbat和接地電位，對(duì)電池電壓Vbat進(jìn)行變換使其與接地電位的差擴(kuò)大，從而生成直流的升壓電壓VbOTSt。DC/DC轉(zhuǎn)換器6包括第一電容器8、電感器10、第一開關(guān)兀件12、ニ極管14、第二電容器16。第一電容器8的一端和電感器10的一端與電池電壓輸入端子BATIN連接。第一電容器8的另一端通過(guò)與接地電位輸入端子GNDIN連接而接地。第一開關(guān)元件12例如由N 溝道 MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,金屬氧化膜半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)構(gòu)成。電感器10的另一端與ニ極管14的陽(yáng)極和第一開關(guān)元件12的漏極連接。第一開關(guān)元件12的源極接地。ニ極管14的陰極與第二電容器16的一端連接，并且與電流檢測(cè)電阻18的一端連接。第二電容器16的另一端接地。第一開關(guān)元件12的柵極從控制電路102接受脈寬調(diào)制后的PWM (脈寬調(diào)制)信號(hào)SI。PWM信號(hào)SI是用于控制從DC/DC轉(zhuǎn)換器6輸出到LED4的LED電流的信號(hào)。電流檢測(cè)電阻18的另一端與升壓電壓輸出端子BOOST連接。以下，設(shè)為電流檢測(cè)電阻18的電阻值小、LED電流流過(guò)電流檢測(cè)電阻18引起的壓降雖然能夠檢測(cè)但與升壓電壓Vb(MSt相比可以忽略的程度。從而，對(duì)升壓電壓輸出端子BOOST施加升壓電壓Vb()()St。第二開關(guān)元件20、第三開關(guān)元件22分別是P溝道M0SFET、N溝道M0SFET。第二開關(guān)元件20、第三開關(guān)元件22的源極分別與電池電壓輸入端子BATIN、接地電位輸入端子GNDIN連接。第二開關(guān)元件20、第三開關(guān)元件22的漏極分別與電池電壓輸出端子BAT0UT、接地電位輸出端子GNDOUT連接。第二開關(guān)元件20、第三開關(guān)元件22分別由從控制電路102輸入到柵極的電池輸出控制信號(hào)S2、接地輸出控制信號(hào)S3控制。升壓電壓輸出端子BOOST、電池電壓輸出端子BATOUT和接地電位輸出端子GNDOUT形成ー個(gè)三端子電路側(cè)連接器。在該三端子電路側(cè)連接器與LED4側(cè)的對(duì)應(yīng)的LED側(cè)連接器卡緊時(shí)，升壓電壓輸出端子BOOST與LED4的陽(yáng)極側(cè)連接，電池電壓輸出端子BATOUT和接地電位輸出端子GNDOUT與LED4的陰極側(cè)連接。由此，對(duì)LED4的陽(yáng)極側(cè)施加從DC/DC轉(zhuǎn)換器6輸出的升壓電壓Vbwst。控制電路102控制DC/DC轉(zhuǎn)換器6，使得DC/DC轉(zhuǎn)換器6和升壓電壓輸出端子BOOST之間流過(guò)的電流即LED電流成為規(guī)定的值。此外，控制電路102在LED4的正向壓降Vf低于電池電壓Vbat的情況下(以下，稱為VF〈Vbat的情況)，將電池電壓Vbat選擇作為應(yīng)施加到LED4的陰極側(cè)的電壓，在電池電壓Vbat未被選擇的情況下，將接地電位選擇作為應(yīng)施加到LED4的陰極側(cè)的電壓。電池電壓Vbat未被選擇的情況也可以是LED4的正向壓降Vf等于或高于電池電壓Vbat的情況(以下，稱作Vf ^ Vbat的情況)。
從而，在VF〈Vbat的情況下，對(duì)LED4的陰極側(cè)施加電池電壓Vbat，在Vf彡Vbat的情況下，對(duì)LED4的陰極側(cè)施加接地電位。控制電路102包括驅(qū)動(dòng)部104、第一差動(dòng)放大部106、延遲附加部108、第二差動(dòng)放大部110、誤差放大器112、比較器114、第一緩沖器116、第二緩沖器118、第三緩沖器120、基準(zhǔn)電壓源122。第一差動(dòng)放大部106將電流檢測(cè)電阻18的一端的電壓和電流檢測(cè)電阻18的另ー端的電壓之差放大，生成對(duì)應(yīng)于電流檢測(cè)電阻18中的壓降即LED電流的大小的檢測(cè)電壓Vd0第一差動(dòng)放大部106將生成的檢測(cè)電壓Vd施加到誤差放大器112的反相輸入端子。基準(zhǔn)電壓源122生成與LED電流的大小的目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)電壓Vref，施加到誤差放大器112的同相輸入端子。誤差放大器112比較檢測(cè)電壓Vd和基準(zhǔn)電壓Vref。S卩，誤差放大器112比較檢測(cè)電壓Vd所示的LED電流的大小和基準(zhǔn)電壓Vref所示的目標(biāo)值。誤差放大器112生成與 LED電流的大小和目標(biāo)值之差對(duì)應(yīng)的誤差電壓Ve，輸出到驅(qū)動(dòng)部104。驅(qū)動(dòng)部104基于誤差電壓Ve，控制第一開關(guān)元件12的開關(guān)的占空比。驅(qū)動(dòng)部104生成PWM信號(hào)SI，并經(jīng)由第三緩沖器120輸出到第一開關(guān)元件12的柵極。驅(qū)動(dòng)部104根據(jù)誤差電壓Ve而設(shè)定PWM信號(hào)SI的占空比，使得LED電流的大小接近目標(biāo)值。第二差動(dòng)放大部110生成被施加到升壓電壓輸出端子BOOST的電壓和被施加到接地電位輸出端子GNDOUT的電壓之差，作為L(zhǎng)ED電壓\ED。LED電壓Vmi是LED4的兩端電壓，在LED4處于通常的發(fā)光狀態(tài)的情況下，LED電壓Vmi成為與LED4的正向壓降Vf同等的值。第二差動(dòng)放大部110將生成的LED電壓Vmi施加到比較器114的同相輸入端子。對(duì)比較器114的反相輸入端子施加電池電壓Vbat。比較器114在電池電壓Vbat高于LED電壓Vmi的情況下，生成被否定(ネゲート)即低電平的切換信號(hào)S4，否則生成被維持(アサート)即高電平的切換信號(hào)S4。延遲附加部108在從對(duì)半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路100接通電源起經(jīng)過(guò)規(guī)定的延遲期間之前，使控制電路102停止應(yīng)對(duì)LED4的陰極側(cè)施加的電壓的選擇動(dòng)作。延遲附加部108在延遲期間中，維持電池電壓Vbat被施加到LED4的陰極側(cè)的狀態(tài)。延遲附加部108生成在從對(duì)半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路100接通電源起經(jīng)過(guò)延遲期間之前固定在低電平，其后與切換信號(hào)S4同等的延遲切換信號(hào)S5。延遲切換信號(hào)S5相當(dāng)于在延遲期間中以低電平掩蓋切換信號(hào)S4而得到的信號(hào)。延遲附加部108將生成的延遲切換信號(hào)S5經(jīng)由第一緩沖器116、第二緩沖器118分別輸出到第三開關(guān)元件22、第二開關(guān)元件20的柵極。下面說(shuō)明以上結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路100的動(dòng)作。圖2是表示VF〈Vbat的情況和Vf彡Vbat的情況下各自的升壓電壓Vbtrast的時(shí)間變化的曲線圖。圖2的實(shí)線表示Vf ^ Vbat的情況下的升壓電壓Vbtrast的時(shí)間變化，點(diǎn)劃線表示VF<Vbat的情況下的升壓電壓Vbtrast的時(shí)間變化。在時(shí)刻tl，通過(guò)對(duì)電池電壓輸入端子BATIN施加電池電壓Vbat，從而對(duì)半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路100接通電源。由于在以時(shí)刻tl作為起點(diǎn)的延遲期間DP中，延遲切換信號(hào)S5被固定在低電平，所以第二開關(guān)元件20成為導(dǎo)通狀態(tài)，第三開關(guān)元件22成為非導(dǎo)通狀態(tài)。從而，對(duì)LED4的陰極側(cè)施加電池電壓Vbat。
在時(shí)刻tl開始上升的升壓電壓Vbwst在LED4發(fā)光時(shí)，在對(duì)電池電壓Vbat加上LED4的正向壓降Vf后的值附近穩(wěn)定化。以下，將Vf ^ Vbat的情況下的正向壓降Vf稱作第一正向壓降11，將VF〈Vbat的情況下的正向壓降Vf稱作第二正向壓降Vf2。在Vf彡Vbat的情況下，升壓電壓Vbtrast的穩(wěn)定值是對(duì)電池電壓Vbat加上第一正向壓降VfI后的電壓。在VF〈Vbat的情況下，升壓電壓Vbwst的穩(wěn)定值是對(duì)電池電壓Vbat加上第二正向壓降Vf2后的電壓。在Vf彡Vbat的情況下，在從時(shí)刻tl經(jīng)過(guò)了延遲期間DP后的時(shí)刻t2，延遲切換信號(hào)S5成為高電平，第二開關(guān)元件20成為非導(dǎo)通狀態(tài)，第三開關(guān)元件22成為導(dǎo)通狀態(tài)。從而，對(duì)LED4的陰極側(cè)施加接地電位。于是，升壓電壓Vbtrast下降到第一正向壓降VfI附近并穩(wěn)定化。另外，也可以在施加到LED4的陰極側(cè)的電壓的切換時(shí)設(shè)置停止時(shí)間(デッドタィム)。在VF〈Vbat的情況下，在時(shí)刻t2以后，延遲切換信號(hào)S5也維持低電平，所以成為對(duì) LED4的陰極側(cè)施加電池電壓Vbat的狀態(tài)。根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路100，在VF〈Vbat的情況和Vf彡Vbat的情況的任意情況下都能夠使用相同的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路100，尤其是相同的升壓型的DC/DC轉(zhuǎn)換器6。從而，能夠削減例如無(wú)需根據(jù)LED的個(gè)數(shù)和規(guī)格、電池電壓值而使用不同的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路和DC/DC轉(zhuǎn)換器這部分的制造成本。此外，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路100中，在VF〈Vbat的情況下，通過(guò)對(duì)LED4的陰極側(cè)施加電池電壓Vbat從而實(shí)現(xiàn)由壓降驅(qū)動(dòng)LED4，而在Vf ^ Vbat的情況下，將施加到LED4的陰極側(cè)的電壓切換為接地電位。從而，與不具有這樣的切換功能并且對(duì)LED4的陰極側(cè)固定地施加電池電壓Vbat的情況相比，能夠進(jìn)一歩降低通常點(diǎn)亮?xí)r的升壓電壓，所以能夠進(jìn)ー步提高半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路100的通常點(diǎn)亮?xí)r的電效率。其結(jié)果，能夠使用發(fā)生的熱也減少、且更小型、廉價(jià)的元件。此外，在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路100中，自動(dòng)進(jìn)行對(duì)LED4的陰極側(cè)施加的電壓的切換。從而，即使LED的個(gè)體的偏差和溫度特性導(dǎo)致LED4的正向壓降Vf變動(dòng)，也能夠自適應(yīng)地選擇最佳的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。關(guān)于電池電壓Vbat的變動(dòng)也同樣。此外，在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路100中，在電源接通后設(shè)置延遲期間，該延遲期間中，停止應(yīng)施加到LED4的陰極側(cè)的電壓的選擇動(dòng)作。從而，在升壓電壓Vbtrast上升而充分穩(wěn)定化之前，可以不進(jìn)行對(duì)LED4的陰極側(cè)施加的電壓的切換。其結(jié)果，由于基于充分穩(wěn)定了的升壓電壓Vbtrast進(jìn)行是否應(yīng)切換的比較判定，所以能夠提高這樣的判定的可靠性。此外，即使在切換的情況下，由于延遲期間經(jīng)過(guò)之后的DC/DC轉(zhuǎn)換器6的狀態(tài)充分穩(wěn)定，所以能夠更平順地進(jìn)行切換。此外，在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路100中，在延遲期間中對(duì)LED4的陰極側(cè)施加電池電壓vbat。從而，在VF〈Vbat的情況下，能夠防止在延遲期間中對(duì)LED4施加大幅超過(guò)正向壓降Vf的電壓。(第二實(shí)施方式)在第一實(shí)施方式中，說(shuō)明了控制電路102根據(jù)LED4的正向壓降Vf和電池電壓Vbat的大小關(guān)系而自動(dòng)地切換施加到LED4的陰極側(cè)的電壓的情況。但在第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路200中，將對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路200的三端子電路側(cè)連接器250的LED側(cè)連接器設(shè)為兩個(gè)端子，而且基于已知的正向壓降Vf和電池電壓Vbat的大小關(guān)系，決定這兩個(gè)端子和電路側(cè)的三端子的對(duì)應(yīng)關(guān)系。圖3是表示第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路200的三端子電路側(cè)連接器250和LED側(cè)連接器252的關(guān)系的示意圖。三端子電路側(cè)連接器250具有升壓電壓輸出端子BOOST、電池電壓輸出端子BATOUT和接地電位輸出端子GNDOUT。對(duì)升壓電壓輸出端子BOOST施加由DC/DC轉(zhuǎn)換器6生成的升壓電壓Vbtrast，對(duì)電池電壓輸出端子BATOUT施加電池電壓Vbat，對(duì)接地電位輸出端子GNDOUT施加接地電位。LED側(cè)的模塊具有對(duì)應(yīng)于三端子電路側(cè)連接器250的LED側(cè)連接器252、LED側(cè)電纜束(ハーネス)254、LED。LED側(cè)連接器252具有陽(yáng)極端子258和陰極端子260，其分別經(jīng)由LED側(cè)電纜束254與LED的陽(yáng)極、陰極連接。在第二實(shí)施方式中，LED的正向壓降Vf設(shè)為已知。在LED262的正向壓降Vf低于電池電壓Vbat的情況下，LED側(cè)連接器252構(gòu)成為 升壓電壓輸出端子BOOST和陽(yáng)極端子258對(duì)應(yīng)，并且電池電壓輸出端子BATOUT和陰極端子260對(duì)應(yīng)。從而，在三端子電路側(cè)連接器250和LED側(cè)連接器252卡緊的情況下，升壓電壓輸出端子BOOST和LED262的陽(yáng)極連接，電池電壓輸出端子BATOUT和LED262的陰極連接。在LED256的正向壓降Vf等于或高于電池電壓Vbat的情況下，LED側(cè)連接器252構(gòu)成為升壓電壓輸出端子BOOST和陽(yáng)極端子258對(duì)應(yīng)，并且接地電位輸出端子GNDOUT和陰極端子260對(duì)應(yīng)。從而，在三端子電路側(cè)連接器250和LED側(cè)連接器252卡緊的情況下，升壓電壓輸出端子BOOST和LED256的陽(yáng)極連接，接地電位輸出端子GNDOUT和LED256的陰極連接。三端子電路側(cè)連接器250也可以是例如具有三個(gè)端子銷和具有保持端子銷的三個(gè)縫隙的外殼的插座。LED側(cè)連接器252也可以是具有兩個(gè)端子銷和具有保持端子銷的三個(gè)縫隙的外殼的插頭。根據(jù)正向壓降Vf和電池電壓Vbat的大小關(guān)系,決定在插頭的外殼的三個(gè)縫隙中的哪兩個(gè)縫隙中保持端子銷。圖4是表示第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路200和與其連接的車載電池2、LED270的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖4表示LED270的正向壓降Vf等于或高于電池電壓Vbat的情況，LED270的陰極側(cè)與接地電位輸出端子GNDOUT連接。半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路200相當(dāng)于從第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路100中除去了自動(dòng)切換功能。半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路200包括DC/DC轉(zhuǎn)換器6、電流檢測(cè)電阻18、控制電路202、電池電壓輸入端子BATIN、電池電壓輸出端子BAT0UT、接地電位輸入端子GNDIN、接地電位輸出端子GNDOUT、升壓電壓輸出端子BOOST?？刂齐娐?02具有與第一實(shí)施方式的控制電路102同樣的電流反饋功能。根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路200，關(guān)于半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路的共用化和電效率，起到與第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路100同樣的作用效果。(第三實(shí)施方式)在第二實(shí)施方式中，說(shuō)明了在LED256的正向壓降Vf等于或高于電池電壓Vbat的情況和接地電位輸出端子GNDOUT與LED256的陰極連接的情況。第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路300在接地電位輸出端子GNDOUT和LED的陰極連接的情況下若滿足規(guī)定的短路條件，則將施加到接地電位輸出端子GNDOUT的電壓從接地電位切換到電池電壓Vbat,并生成斷檢信號(hào)S6。短路條件例如可以是在LED發(fā)生了短路的情況下電參數(shù)可取的值的范圍中出現(xiàn)該電參數(shù)的實(shí)測(cè)值，也可以是LED的正向壓降Vf的實(shí)測(cè)值低于已知的值，還可以是LED的正向壓降Vf的實(shí)測(cè)值低于規(guī)定的短路閾值，該短路閾值低于已知值且高于電池電壓Vbat。圖5是表示第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路300和與其連接的車載電池2、第一 LED封裝350、第二 LED封裝352、車輛E⑶358的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖5表示第一 LED封裝350和第二 LED封裝352合起來(lái)的正向壓降Vf等于或高于電池電壓Vbat的情況。兩個(gè)LED串聯(lián)連接的封裝即第一 LED封裝350的陽(yáng)極側(cè)與升壓電壓輸出端子BOOST連接。第一 LED封裝350的陰極側(cè)與串聯(lián)連接了四個(gè)LED的封裝即第二 LED封裝352的陽(yáng)極側(cè)連接。第二LED封裝352的陰極側(cè)與接地電位輸出端子GNDOUT連接。半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路300包括DC/DC轉(zhuǎn)換器6、電流檢測(cè)電阻18、控制電路302、切換ニ極管354、第四開關(guān)元件356、電池電壓輸入端子BATIN、電池電壓輸出端子BAT0UT、接地電位輸入端子GNDIN、接地電位輸出端子GNDOUT、升壓電壓輸出端子BOOST。 切換ニ極管354的陽(yáng)極與接地電位輸出端子GNDOUT連接，陰極與電池電壓輸出端子BATOUT連接。第四開關(guān)元件356是N溝道M0SFET，第四開關(guān)元件356的漏極與切換ニ極管354的陽(yáng)極和接地電位輸出端子GNDOUT連接，源極與接地電位輸入端子GNDIN連接。第四開關(guān)元件356受到從控制電路302輸入柵極的短路切換信號(hào)S7控制?？刂齐娐?02具有與第一實(shí)施方式的控制電路102同樣的電流反饋功能?？刂齐娐?02監(jiān)視第一 LED封裝350和第二 LED封裝352合起來(lái)的正向壓降VF。若正向壓降Vf的實(shí)測(cè)值低于短路閾值，則控制電路302選擇電池電壓Vbat作為應(yīng)施加到接地電位輸出端子GNDOUT的電壓，并生成斷檢信號(hào)S6。尤其在正向壓降Vf的實(shí)測(cè)值低于短路閾值時(shí)，控制電路302將短路切換信號(hào)S7從高電平轉(zhuǎn)移到低電平，將第四開關(guān)元件356從導(dǎo)通狀態(tài)切換為非導(dǎo)通狀態(tài)。由此,對(duì)于接地電位輸出端子GND0UT，代替接地電位而施加對(duì)電池電壓Vbat加上切換ニ極管354的正向壓降后的電壓?？刂齐娐?02將生成的斷檢信號(hào)S6發(fā)送給外部的車輛E⑶358。根據(jù)本實(shí)施方式的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路300，關(guān)于半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路的共用化和電效率起到與第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路100同樣的作用效果。此外，在第一 LED封裝350、第二 LED封裝352的任何一個(gè)封裝短路的情況下，存在其整體的正向壓降Vf低于電池電壓Vbat的可能性。因此，在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路300中，在檢測(cè)出這樣的封裝短路的情況下，施加到接地電位輸出端子GNDOUT的電壓被從接地電位切換到電池電壓Vbat。由此，能夠維持LED的點(diǎn)亮。此外，車輛E⑶358能夠根據(jù)斷檢信號(hào)S6進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?。以上，說(shuō)明了本實(shí)施方式的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些實(shí)施方式是例示，其各構(gòu)成元素和各處理的組合可以有各種變形例，而且這樣的變形例也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，也可以進(jìn)行實(shí)施方式之間的組合。例如，可以將第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路300的短路檢測(cè)/切換功能導(dǎo)入到第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路100中。在第一實(shí)施方式中，說(shuō)明了升壓電壓輸出端子BOOST、電池電壓輸出端子BAT0UT、接地電位輸出端子GNDOUT形成ー個(gè)三端子電路側(cè)連接器的情況，但不限于此。例如，也可以代替電池電壓輸出端子BATOUT和接地電位輸出端子GNDOUT而在第二開關(guān)元件20的漏極和第三開關(guān)元件22的漏極的兩者設(shè)置在半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路內(nèi)部連接的新的端子，該新的端子和升壓電壓輸出端子BOOST形成雙端子電路側(cè)連接器。在第一實(shí)施方式中，也可以用ニ極管置換第二開關(guān)元件20。此時(shí)，該ニ極管的陽(yáng)極與電池電壓輸出端子BATOUT連接，陰極與電池電壓輸入端子BATIN連接。根據(jù)本變形例，與第一實(shí)施方式相比，減少了ー個(gè)控制對(duì)象的開關(guān)，所以能夠更加簡(jiǎn)化控制。但是，由于ニ極管的正向壓降，電效率還是第一實(shí)施方式較好。在第一到第三實(shí)施方式中，說(shuō)明了將用于選擇應(yīng)對(duì)驅(qū)動(dòng)對(duì)象的LED的陰極側(cè)施加的電壓的LED的正向壓降的閾值設(shè)為電池電壓Vbat的情況，但不限定于此。例如，也可以將閾值設(shè)為比電池電壓Vbat高的電壓。 在第一到第三實(shí)施方式中，說(shuō)明了生成正的升壓電壓Vbwst而驅(qū)動(dòng)LED的情況，但不限于此，第一、第二或第三實(shí)施方式的技術(shù)思想也可以應(yīng)用于生成負(fù)的升壓電壓而驅(qū)動(dòng)LED的情況。
權(quán)利要求
1.一種點(diǎn)亮電路(100、200、300)，用于點(diǎn)亮半導(dǎo)體光源(4)，包括 DC/DC轉(zhuǎn)換器(6)，接受直流的第一電壓(Vbat)和不同于所述第一電壓的直流的第二電壓，并生成直流的第三電壓(Vbtrast),使得所述第三電壓和所述第二電壓之間的差大于所述第一電壓和所述第二電壓之間的差； 第一連接器，具有第一端子(Boost)，其中對(duì)所述第一端子施加所述第三電壓(VbOTSt)，并且其中所述第一連接器連接所述第一端子和所述半導(dǎo)體光源(4)的一端；以及 控制電路(102、202、302)，控制所述DC/DC轉(zhuǎn)換器，使得所述DC/DC轉(zhuǎn)換器和所述第一端子之間流過(guò)的電流的值被設(shè)為某一值， 其中，在使所述半導(dǎo)體光源發(fā)光所需的發(fā)光電壓(Vf)低于所述第一電壓和所述第二電壓之差的絕對(duì)值時(shí)，所述控制電路僅將所述第一電壓(Vbat)選擇作為施加到所述半導(dǎo)體光源的另一端的電壓，并且 其中，在所述發(fā)光電壓不低于所述絕對(duì)值時(shí)，所述控制電路將所述第一電壓或所述第二電壓選擇作為施加到所述半導(dǎo)體光源的另一端的電壓。
2.如權(quán)利要求I所述的電路， 其中，所述控制電路在某一期間選擇所述第一電壓，并且在經(jīng)過(guò)所述某一期間后，所述控制電路將所述第一電壓或所述第二電壓選擇作為被施加到所述半導(dǎo)體光源的另一端的電壓，并且所述控制單元維持所述第一電壓或所述第二電壓被施加到所述半導(dǎo)體光源的另一端的狀態(tài)。
3.一種點(diǎn)亮電路(100、200、300)，用于點(diǎn)亮半導(dǎo)體光源(4)，包括 DC/DC轉(zhuǎn)換器(6)，接受直流的第一電壓(Vbat)和不同于所述第一電壓的直流的第二電壓，并生成直流的第三電壓(Vbtrast),使得所述第三電壓和所述第二電壓之間的差大于所述第一電壓和所述第二電壓之間的差； 第一連接器，具有 第一端子(BAT0UT)，其中對(duì)所述第一端子施加所述第一電壓； 第二端子(GND0UT)，其中對(duì)所述第二端子施加所述第二電壓；以及第三端子(BOOST)，其中對(duì)所述第三端子施加所述第三電壓，并且其中所述第一連接器連接所述第一端子和所述半導(dǎo)體光源(4)的一端；以及 控制電路(102、202、302)，控制所述DC/DC轉(zhuǎn)換器，使得所述DC/DC轉(zhuǎn)換器和所述第三端子之間流過(guò)的電流的值被設(shè)為某一值， 其中，在使所述半導(dǎo)體光源發(fā)光所需的發(fā)光電壓(Vf)低于所述第一電壓和所述第二電壓之差的絕對(duì)值時(shí)，僅使得所述第一端子和所述半導(dǎo)體光源的另一端電連接，并且 其中，在所述發(fā)光電壓不低于所述絕對(duì)值時(shí)，使得所述第二端子或所述第一端子和所述半導(dǎo)體光源的另一端電連接。
4.如權(quán)利要求3所述的電路， 其中，在所述第二端子和所述半導(dǎo)體光源的另一端連接，并且所述發(fā)光電壓的實(shí)測(cè)值低于所述發(fā)光電壓的已知的值時(shí)，所述控制電路將所述第一電壓選擇作為施加到所述第二端子的電壓，并生成檢測(cè)信號(hào)。
全文摘要
一種半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路，能夠應(yīng)對(duì)廣泛的正向壓降并且改善了電效率。半導(dǎo)體光源點(diǎn)亮電路(100)，包括DC/DC轉(zhuǎn)換器(6)，接受互相不同的直流的電池電壓(Vbat)和接地電位，對(duì)電池電壓(Vbat)進(jìn)行變換使其與接地電位的差擴(kuò)大，從而生成直流的升壓電壓(Vboost)；三端子電路側(cè)連接器，具有施加升壓電壓(Vboost)的升壓電壓輸出端子(BOOST)，在與LED側(cè)連接器卡緊的情況下，連接升壓電壓輸出端子(BOOST)和LED(4)的陰極側(cè)；以及控制電路(102)，控制DC/DC轉(zhuǎn)換器(6)，使得LED電流成為期望的值，并且在正向壓降低于電池電壓(Vbat)的情況下，將電池電壓(Vbat)選擇作為應(yīng)施加到陰極側(cè)的電壓，在電池電壓(Vbat)未被選擇的情況下，選擇接地電位。
文檔編號(hào)H05B37/00GK102858043SQ20121021447
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者北河孝悅 申請(qǐng)人:株式會(huì)社小糸制作所