驱动电流产生器、LED驱动器、照明设备和显示设备制造技术

一种向ＬＥＤ提供所需驱动电流的驱动电流产生器包括：驱动晶体管，串联在ＬＥＤ的一端与地之间；第一电流控制部分，用于对驱动晶体管进行导电性控制，以使与流经基准电阻器的电流相当的监视电压等于预定基准电压，并用于产生与驱动电流的行为相同的中间电流；电流镜像部分，用于产生以给定比率与中间电流相当的镜像电流，并用于将由此产生的镜像电流反馈至基准电阻器；以及第二电流控制部分，用于将驱动电流与中间电流的比率保持在给定值。采用这种配置，可以在使效率的下降最小化的同时向负载提供所需的驱动电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及向负载提供所需驱动电流的驱动电流产生器、以及结合有该驱动电流产生器的LED(发光二极管)驱动器、照明设备和显示设备。例如，本专利技术涉及用于液晶显示器的LED背光系统。
技术介绍
图6A和6B是分别示出了常规LED驱动器的示例的方框图。如图6A所示，作为产生发光二极管LED的驱动电流i的装置，常规LED驱动器包括驱动晶体管No、感测电阻器Rs1和放大器AMP。这种常规LED驱动器配置成对驱动晶体管No进行导电性控制，以使从感测电阻器Rs1(具有电阻r)的一端导出的反馈电压Va(＝i×r)等于预定基准电压Vref(例如，见JP-A-2002-359090)。在选择使用多个驱动电流i1-in之一的情况下，如图6B所示，使用开关SW1到SWn，从并行设置的感测电阻器Rs1到Rsn(具有电阻r1到rn；n≥2)中选择适当的感测电阻器。显然，采用图6A和6B所示的常规LED驱动器，可以向用作负载的发光二极管LED提供所需驱动电流i。但是，图6A和6B所示的LED驱动器具有以下缺点。对于图6A所示的LED驱动器，因为它具有在发光二极管LED的阴极与地之间串联了感测电阻器Rs1和驱动晶体管No的配置，所以使发光二极管LED发光所需的电池电压Vbat由如下方程(1)给出。Vbat＝Vf+Vsat+Va＝Vf+Vsat+(i×r) (1)对于图6B所示的LED驱动器，因为它具有在发光二极管LED的阴极与地之间串联了感测电阻器Rs1到Rsn之一、开关SW1到SWn之一和驱动晶体管No的配置，所以使发光二极管LED发光所需的电池电压Vbat由如下方程(2)给出。Vbat＝Vf+Vsat+Va＝Vf+Vsat+Vloss+(in×rn) (2)在上述方程(1)和(2)中，“Vf”代表发光二极管LED的正向电压降，“Vsat”代表驱动晶体管No的饱和电压，“Vloss”代表与开关SW1到SWn相对应的晶体管之一的饱和电压。如上所述，在图6A和6B所示的常规LED驱动器中，由于存在反馈电压Va(例如，0.1V)，所以必须将电池电压Vbat设得高于必要的电压，以使发光二极管LED发光，从而不希望地降低了效率。
技术实现思路
鉴于上述常规技术中的问题，本专利技术的目的是提供一种能够在使效率的降低最小化的同时向负载提供所需驱动电流的驱动电流产生器，并提供具有这种驱动电流产生器的LED驱动器、照明设备和显示设备。为了实现上述目的，根据本专利技术一个方案，向负载提供所需驱动电流的驱动电流产生器包括驱动晶体管，串联在负载的一端与地之间；第一电流控制部分，用于对驱动晶体管进行导电性控制，以使与流经基准电阻器的电流相当的监视电压等于预定基准电压，并用于产生与要提供给负载的驱动电流的行为相同的中间电流；电流镜像部分，用于产生以给定比率与中间电流相当的镜像电流，并用于将由此产生的镜像电流反馈至基准电阻器；以及第二电流控制部分，用于将驱动电流与中间电流的比率保持在给定值。从以下参考附图的本专利技术优选实施例的详细描述中，本专利技术的其他特征、元件、步骤、优点和特性将更加明显。附图说明图1是示出了根据本专利技术的显示设备的实施例的方框图；图2是示出了驱动电流产生器22的实施例的电路图； 图3是示出了驱动电流产生器22的修改示例的电路图；图4是示出了驱动电流产生器22的另一修改示例的电路图；图5是示出了发光部分3包括并行设置的多个发光二极管的情况的电路图；以及图6A和6B是分别示出了常规LED驱动器的示例的方框图。具体实施例方式图1是示出了根据本专利技术的显示设备的实施例的方框图。如图中所示，本实施例的显示设备是透射型液晶显示器，包括设备电源1、LED驱动器IC2、发光部分3、导光路径4和液晶显示板5(以下称作“LCD(液晶显示器)板5”)。设备电源1向LED驱动器IC 2和显示设备的其他部分提供电能；设备电源1可以是从商业配送的AC(交流)电压产生DC(直流)电压的AC/DC转换器，或是可再充电电池之类的电池。当提供有来自设备电源1的输入电压Vin时，LED驱动器IC 2对形成发光部分3的发光二极管(以下称为“LED”)31进行驱动和控制。LED驱动器IC 2包括DC/DC转换器21，用于从输入电压Vin产生要施加到LED 31阳极上的所需输出电压Vout；以及驱动电流产生器22，用于向LED 31提供所需驱动电流i。稍后将详细描述驱动电流产生器22的配置和操作。发光部分3由LED 31构成，用于产生照明光，该照明光用作经由导光路径4从后面照亮LCD板5的背光。相比于将荧光灯管等用作背光的配置，采用将LED用作背光的配置可以提供电功耗低、使用寿命长、散热量减小和节省空间等有益效果。形成发光部分3的LED 31由分别发射红、绿和蓝光的三个LED元件构成，它通过将从这三个LED元件发出的光混合在一起，产生所需颜色(在本实施例中是白色)的照明光。相比于将荧光灯管等用作背光的配置，采用将白色LED用作背光的配置可以扩展LCD板5的颜色再现范围。导光路径4允许由发光部分3产生的光通过其中，从而在LCD板5的整个表面上提供均匀照明。导光路径4由反射片和导光片(表面经特殊处理的透明片)形成。LCD板5由其间密封有液晶的两块玻璃板形成。通过向液晶施加电压，改变液晶分子的取向，来增大或减小从发光部分3经由导光路径4照射到LCD板5背面的光的透射率。注意，LCD板5由未示出的LCD控制器控制，以产生图像。接下来，参考图2详细描述驱动电流产生器22的配置和操作。图2是示出了驱动电流产生器22的实施例的电路图。如图2所示，本实施例的驱动电流产生器22的构成元件包括N沟道场效应晶体管N0到N2、P沟道场效应晶体管P1和P2、放大器A1和A2、以及基准电阻器R1(具有电阻r)。晶体管N0的漏极与LED 31的阴极相连，其源极接地，栅极与晶体管N1的栅极相连。晶体管N1的漏极与晶体管N2的源极相连，其源极接地。晶体管N2的漏极与晶体管P2的漏极相连。晶体管P1和P2的源极与电源线相连。晶体管P1和P2的栅极与晶体管P2的漏极相连。晶体管P1的漏极经由基准电阻器R1接地。放大器A1的非反相输入端子(+)与施加有基准电压Vref的点相连，其反相输入端子(-)与基准电阻器R1的一端相连，其输出端子与晶体管N0和N1的栅极相连。放大器A2的非反相输入端子(+)与晶体管N0的漏极相连，其反相输入端子(-)与晶体管N1的漏极相连，其输出端子与晶体管N2的栅极相连。在如上配置的驱动电流产生器22中，晶体管N0串联在LED 31的阴极与地之间，用作向LED 31提供所需驱动电流i的驱动晶体管。如上配置的驱动电流产生器22的构成功能块包括第一电流控制部分CC1、电流镜像部分CM1和第二电流控制部分CC2。第一电流控制部分CC1由基准电阻器R1、放大器A1和晶体管N1构成。第一电流控制部分CC1对驱动晶体管N0进行导电性控制，以使与流经参考电阻器R1的镜像电流i1相当的监视电压V1等于预定基准电压Vref，并且第一电流控制部分CC1产生与驱动电流i的行为相同的中间电流i2。电流镜像部分CM1由晶体管P1和P2构成。电流镜像部分CM1产生以给定比率与中间电流i2相当的镜像电流i1，并将由此产生的镜像电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱动电流产生器，包括：驱动晶体管，串联在负载的一端与地之间；第一电流控制部分，用于对驱动晶体管进行导电性控制，以使与流经基准电阻器的电流相当的监视电压等于预定基准电压，以及用于产生与要提供给负载的驱动电流的行为相同的中间 电流；电流镜像部分，用于产生以给定比率与中间电流相当的镜像电流，并将由此产生的镜像电流反馈至基准电阻器；以及第二电流控制部分，用于将驱动电流与中间电流的比率保持在给定值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中尾重治，大宫裕司，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]