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» 2015年09月04日 11時30分 UPDATE

Design Ideas ディスプレイとドライバ:電源ICを使ったLEDの定電流駆動回路 (1/2)

LEDが光源として注目を浴びている。従来に比べて、効率や信頼性が高い場合が多いからだ。スイッチング電源を使えば、バラスト抵抗を用いた電流の制限方法に比べてさらに効率を高められる。

[John Lo Giudice/Vee Shing Wong(STMicroelectronics),EDN Japan]

 LEDが光源として注目を浴びている。従来の光源に比べて、効率や信頼性が高い場合が多い。LEDは電池と抵抗を組み合わせただけの簡単な電源でも動作させられるが、直列接続のLEDを定電流モードで駆動したほうが、LEDの順方向電圧降下のマッチングをとる必要がなく、LEDごとの輝度ばらつきを抑えることが可能だ。このほかスイッチング電源を使えば、バラスト抵抗を用いて電流を制限する方法に比べてさらに効率を高められる。

電圧降下を帰還信号として利用

 図1はスイッチング・レギュレーターIC「VIPer22A」(IC1)を使って構成した定電流回路である。定格1WのLEDを2〜8個駆動できる。この回路は抵抗R6に生じる電圧降下を監視することで動作する。このR6の電圧降下を帰還信号として利用することで、R6とLEDに流れる電流を制御する仕組みだ。

ts0904_DesignIdeas01.jpg 図1:電源ICを利用したLED駆動回路 (クリックで拡大)
スイッチング・レギュレーターICを使って構成した。2〜8個の直列接続したLEDを定電流で駆動できる。LEDはJ2につなぐ

 オペアンプIC「TSM103」(IC2)にはオペアンプ2個と基準電圧源が集積されている。このうち一方のオペアンプを比較器として機能させ、R6の電圧降下と、基準電圧源VREFの出力をR5とR7から成る抵抗分圧器で分圧した0.175Vの参照電圧を比較する。この比較器の出力で帰還ループを形成し、R6の電圧降下を0.175Vに保つ。

 すなわちオペアンプの出力でフォトカプラーIC(IC3)を駆動し、同ICを介して帰還信号を1次側のスイッチング・レギュレーターIC(IC1)に伝達するわけだ。図1に示した回路を搭載したプリント基板とそのレイアウト例を図2に示した。

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