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技術 半導体装置

出願人 ローム株式会社
発明者 長尾圭高橋徹
出願日 2016年7月27日 (3年7ヶ月経過) 出願番号 2016-147395
公開日 2018年2月1日 (2年1ヶ月経過) 公開番号 2018-019498
状態 未査定
技術分野 DC‐DCコンバータ
主要キーワード pチャネルMOS スイッチングドライバ 放射電磁ノイズ 機能安全 容量上限 ノイズピーク 容量下限値 外部容量
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重要な関連分野

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図面 (13)

課題

外付け設定用部品の異常に基づく誤動作を未然に抑制することが可能となるLED(発行ダイオード)を駆動するスイッチング電源回路を提供する。

解決手段

本発明のスイッチング電源回路60は、装置の起動のときに、外部に接続された設定用部品に異常があるかを診断する複数の診断部(外部抵抗診断部21、22、外部容量診断部23、24、25)と、診断部により異常があると診断されると、前記装置の起動を中止させるドライバ制御部4と、を備える半導体装置50を有する。

概要

背景

従来より、LED(発光ダイオード)を駆動するLEDドライバを含む様々な電源用ドライバなどは、一つのチップ半導体装置として構成されることが一般的である。このような半導体装置には、設定用抵抗および設定用コンデンサが多数、外付けで設けられることが多い。

例えば、半導体装置が電源用ドライバである場合、出力電圧帰還する帰還制御のために出力電圧を分圧する分圧抵抗、または過電圧検出のために出力電圧を分圧する分圧抵抗が外付けで設けられることがある。このような分圧抵抗は、出力電圧の目標値または過電圧設定値を設定するための設定用抵抗として機能する。

また、半導体装置が電源用ドライバである場合、ソフトスタート機能または周波数拡散スペクトラム拡散)機能などの設定をするために外付けの設定用コンデンサが設けられる場合もある。

概要

外付けの設定用部品の異常に基づく誤動作を未然に抑制することが可能となるLED(発行ダイオード)を駆動するスイッチング電源回路を提供する。本発明のスイッチング電源回路60は、装置の起動のときに、外部に接続された設定用部品に異常があるかを診断する複数の診断部(外部抵抗診断部21、22、外部容量診断部23、24、25)と、診断部により異常があると診断されると、前記装置の起動を中止させるドライバ制御部4と、を備える半導体装置50を有する。

目的

本発明は、外付けの設定用部品の異常に基づく誤動作を未然に抑制することが可能となる半導体装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

装置の起動のときに、外部に接続された設定用部品に異常があるかを診断する診断部と、前記診断部により異常があると診断されると、前記装置の起動を中止させる制御部と、を備えることを特徴とする半導体装置

請求項2

前記診断部は、抵抗である前記設定用部品の接続が外れている異常があるかを診断することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。

請求項3

前記抵抗の一端に接続される外部端子を更に備え、前記診断部は、前記外部端子を介して前記抵抗に定電流を流す定電流回路と、前記外部端子に生じる電圧が入力されるコンパレータと、を有することを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。

請求項4

前記診断部は、前記定電流を流す経路の接続・遮断切替えるトランジスタを更に有することを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。

請求項5

前記診断部は、抵抗である前記設定用部品の抵抗値規定範囲外にある異常があるかを診断することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。

請求項6

前記抵抗の一端に接続される外部端子を更に備え、前記診断部は、分圧抵抗と、前記分圧抵抗と前記抵抗により分圧されて前記外部端子に生じる電圧が入力される一つまたは二つのコンパレータと、を有することを特徴とする請求項5に記載の半導体装置。

請求項7

前記診断部は、前記分圧抵抗に電源電圧印加させる経路の接続・遮断を切替えるトランジスタを更に有することを特徴とする請求項6に記載の半導体装置。

請求項8

前記診断部は、コンデンサである前記設定用部品の容量値が規定範囲外にある異常があるかを診断することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。

請求項9

前記コンデンサの一端に接続される外部端子を更に備え、前記診断部は、前記外部端子を介して前記コンデンサを定電流で放電させる第1定電流回路と、前記第1定電流回路に第1所定時間の期間だけ放電を行わせる放電制御部と、前記外部端子に生じる電圧が入力されるコンパレータと、を有することを特徴とする請求項8に記載の半導体装置。

請求項10

前記コンデンサの一端に接続される外部端子を更に備え、前記診断部は、前記外部端子を介して前記コンデンサを定電流で充電させる第2定電流回路と、前記第2定電流回路に第2所定時間の期間だけ充電を行わせる充電制御部と、前記外部端子に生じる電圧が入力されるコンパレータと、を有することを特徴とする請求項8または請求項9に記載の半導体装置。

請求項11

前記診断部により異常があると診断されると、前記制御部は、エラー信号出力部に前記異常を示すエラー信号を前記装置の外部へ出力させることを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載の半導体装置。

請求項12

前記エラー信号は、複数のビット数を有し、前記制御部は、異常種別に応じて異なるビットデータの前記エラー信号を前記エラー信号出力部に出力させることを特徴とする請求項11に記載の半導体装置。

請求項13

前記エラー信号出力部に含まれるスイッチ部と、前記装置の外部に設けられた複数のプルアップ抵抗に各々接続される複数の外部端子と、を更に備え、前記スイッチ部は、前記外部端子に各々接続される複数のトランジスタを有し、前記制御部は、前記複数のトランジスタのオンオフを制御することを特徴とする請求項12に記載の半導体装置。

請求項14

前記設定用部品は、スイッチング電源回路出力電圧帰還させるために前記出力電圧を分圧する抵抗であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。

請求項15

前記設定用部品は、スイッチング電源回路の出力電圧の過電圧を検出するために前記出力電圧を分圧する抵抗であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。

請求項16

オシレータを更に備え、前記設定用部品は、前記オシレータの発振周波数を設定するための抵抗であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。

請求項17

オシレータと、前記オシレータの発振周波数を変化させる周波数拡散部と、を更に備え、前記設定用部品は、前記周波数拡散部を設定するためのコンデンサであることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。

請求項18

スイッチング電源回路のソフトスタートを行うための電流制限値を生成するソフトスタート部を更に備え、前記設定用部品は、前記ソフトスタート部のソフトスタート時間を設定するためのコンデンサであることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。

請求項19

当該半導体装置を含むスイッチング電源回路はLED(発光ダイオード)を駆動し、当該半導体装置は、前記スイッチング電源回路の出力電圧を一定に制御する第1帰還制御モードと、前記LEDのカソード側の電圧を一定に制御する第2帰還制御モードと、パルス状の調光信号に応じて前記LEDに流れる電流をオンオフさせる定電流制御回路と、を有し、当該半導体装置は、前記調光信号のデューティに応じて前記第1帰還制御モードと前記第2帰還制御モードを切替える切替え部と、前記切替え部による切替えのための前記デューティの閾値を設定するデューティ設定部と、を更に備え、前記設定用部品は、前記デューティ設定部による設定のためのコンデンサであることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。

請求項20

請求項1〜請求項19のいずれか1項に記載の半導体装置を含む電源回路と、前記電源回路により駆動される発光素子と、を備えることを特徴とする発光装置

請求項21

請求項20に記載の発光装置を備えることを特徴とする表示装置

請求項22

車載用であることを特徴とする請求項21に記載の表示装置。

技術分野

0001

本発明は、半導体装置に関する。

背景技術

0002

従来より、LED(発光ダイオード)を駆動するLEDドライバを含む様々な電源用ドライバなどは、一つのチップの半導体装置として構成されることが一般的である。このような半導体装置には、設定用抵抗および設定用コンデンサが多数、外付けで設けられることが多い。

0003

例えば、半導体装置が電源用ドライバである場合、出力電圧帰還する帰還制御のために出力電圧を分圧する分圧抵抗、または過電圧検出のために出力電圧を分圧する分圧抵抗が外付けで設けられることがある。このような分圧抵抗は、出力電圧の目標値または過電圧設定値を設定するための設定用抵抗として機能する。

0004

また、半導体装置が電源用ドライバである場合、ソフトスタート機能または周波数拡散スペクトラム拡散)機能などの設定をするために外付けの設定用コンデンサが設けられる場合もある。

先行技術

0005

特開2014−211436号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、上記のような設定用抵抗または設定用コンデンサは、外付けであるがために接続が外れてしまったり、抵抗値または容量値の設定に誤りが生じる虞があった。例えば、上述した設定用抵抗の状態に異常が生じた場合、出力電圧の目標値が異常となったり、過電圧設定値が異常となることにより、例えば出力電圧が外付け部品耐圧または半導体装置耐圧を超えたり、発熱が異常となる虞があった。これは、装置破壊につながる虞もある。

0007

また、例えば、上述した設定用コンデンサの状態に異常が生じた場合、半導体装置の動作・特性に悪影響を及ぼす虞があった。

0008

ここで、従来、例えば半導体装置がLEDドライバであった場合、半導体装置の起動時にLEDの接続有無チェックする自己診断機能は存在する。しかしながら、このような機能では起動時に外付けの設定用部品の異常を検知することができないので、誤動作を防ぐことができない。

0009

なお、特許文献1には、外付けコンデンサの異常が発生しているかを自己診断する入力回路が開示されているが、上記コンデンサは、フィルタ用コンデンサであり、設定用部品ではない。

0010

上記状況に鑑み、本発明は、外付けの設定用部品の異常に基づく誤動作を未然に抑制することが可能となる半導体装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0011

上記目的を達成するために本発明の一態様に係る半導体装置は、装置の起動のときに、外部に接続された設定用部品に異常があるかを診断する診断部と、
前記診断部により異常があると診断されると、前記装置の起動を中止させる制御部と、を備える構成としている(第1の構成)。

0012

また、上記第1の構成において、前記診断部は、抵抗である前記設定用部品の接続が外れている異常があるかを診断することとしてもよい(第2の構成)。

0013

また、上記第2の構成において、前記抵抗の一端に接続される外部端子を更に備え、前記診断部は、前記外部端子を介して前記抵抗に定電流を流す定電流回路と、前記外部端子に生じる電圧が入力されるコンパレータと、を有することとしてもよい(第3の構成)。

0014

また、上記第3の構成において、前記診断部は、前記定電流を流す経路の接続・遮断切替えるトランジスタを更に有することとしてもよい(第4の構成)。

0015

また、上記第1の構成において、前記診断部は、抵抗である前記設定用部品の抵抗値が規定範囲外にある異常があるかを診断することとしてもよい(第5の構成)。

0016

また、上記第5の構成において、前記抵抗の一端に接続される外部端子を更に備え、前記診断部は、分圧抵抗と、前記分圧抵抗と前記抵抗により分圧されて前記外部端子に生じる電圧が入力される一つまたは二つのコンパレータと、を有することとしてもよい(第6の構成)。

0017

また、上記第6の構成において、前記診断部は、前記分圧抵抗に電源電圧印加させる経路の接続・遮断を切替えるトランジスタを更に有することとしてもよい(第7の構成)。

0018

また、上記第1の構成において、前記診断部は、コンデンサである前記設定用部品の容量値が規定範囲外にある異常があるかを診断することとしてもよい(第8の構成)。

0019

また、上記第8の構成において、前記コンデンサの一端に接続される外部端子を更に備え、前記診断部は、前記外部端子を介して前記コンデンサを定電流で放電させる第1定電流回路と、前記第1定電流回路に第1所定時間の期間だけ放電を行わせる放電制御部と、前記外部端子に生じる電圧が入力されるコンパレータと、を有することとしてもよい(第9の構成)。

0020

また、上記第8または第9の構成において、前記コンデンサの一端に接続される外部端子を更に備え、前記診断部は、前記外部端子を介して前記コンデンサを定電流で充電させる第2定電流回路と、前記第2定電流回路に第2所定時間の期間だけ充電を行わせる充電制御部と、前記外部端子に生じる電圧が入力されるコンパレータと、を有することとしてもよい(第10の構成)。

0021

また、上記第1〜第10のいずれかの構成において、前記診断部により異常があると診断されると、前記制御部は、エラー信号出力部に前記異常を示すエラー信号を前記装置の外部へ出力させることとしてもよい(第11の構成)。

0022

また、上記第11の構成において、前記エラー信号は、複数のビット数を有し、前記制御部は、異常種別に応じて異なるビットデータの前記エラー信号を前記エラー信号出力部に出力させることとしてもよい(第12の構成)。

0023

また、上記第12の構成において、前記エラー信号出力部に含まれるスイッチ部と、前記装置の外部に設けられた複数のプルアップ抵抗に各々接続される複数の外部端子と、を更に備え、前記スイッチ部は、前記外部端子に各々接続される複数のトランジスタを有し、前記制御部は、前記複数のトランジスタのオンオフを制御することとしてもよい(第13の構成)。

0024

また、上記第1の構成において、前記設定用部品は、スイッチング電源回路の出力電圧を帰還させるために前記出力電圧を分圧する抵抗であることとしてもよい(第14の構成)。

0025

また、上記第1の構成において、前記設定用部品は、スイッチング電源回路の出力電圧の過電圧を検出するために前記出力電圧を分圧する抵抗であることとしてもよい(第15の構成)。

0026

また、上記第1の構成において、オシレータを更に備え、前記設定用部品は、前記オシレータの発振周波数を設定するための抵抗であることとしてもよい(第16の構成)。

0027

また、上記第1の構成において、オシレータと、前記オシレータの発振周波数を変化させる周波数拡散部と、を更に備え、前記設定用部品は、前記周波数拡散部を設定するためのコンデンサであることとしてもよい(第17の構成)。

0028

また、上記第1の構成において、スイッチング電源回路のソフトスタートを行うための電流制限値を生成するソフトスタート部を更に備え、前記設定用部品は、前記ソフトスタート部のソフトスタート時間を設定するためのコンデンサであることとしてもよい(第18の構成)。

0029

また、上記第1の構成において、当該半導体装置を含むスイッチング電源回路はLED(発光ダイオード)を駆動し、
当該半導体装置は、前記スイッチング電源回路の出力電圧を一定に制御する第1帰還制御モードと、前記LEDのカソード側の電圧を一定に制御する第2帰還制御モードと、パルス状の調光信号に応じて前記LEDに流れる電流をオンオフさせる定電流制御回路と、を有し、
当該半導体装置は、前記調光信号のデューティに応じて前記第1帰還制御モードと前記第2帰還制御モードを切替える切替え部と、前記切替え部による切替えのための前記デューティの閾値を設定するデューティ設定部と、を更に備え、
前記設定用部品は、前記デューティ設定部による設定のためのコンデンサであることとしてもよい(第19の構成)。

0030

また、本発明の一態様に係る発光装置は、上記第1〜第19のいずれかの構成とした半導体装置を含む電源回路と、前記電源回路により駆動される発光素子と、を備えることとしている。

0031

また、本発明の一態様に係る表示装置は、上記構成とした発光装置を備えることとしており、特に車載用であることが好適である。

発明の効果

0032

本発明によると、外付けの設定用部品の異常に基づく誤動作を未然に抑制することが可能となる。

図面の簡単な説明

0033

本発明の一実施形態に係るスイッチング電源回路の全体構成を示す図である。
本発明の一実施形態に係る定電流制御回路の構成を示す図である。
本発明の一実施形態に係るスイッチング電源回路の動作(調光率が高い場合のモード)を示すタイミングチャートである。
本発明の一実施形態に係るスイッチング電源回路の動作(調光率が低い場合のモード)を示すタイミングチャートである。
本発明の一実施形態に係る自己診断処理に関するフローチャートである。
本発明の一実施形態に係る外部抵抗診断部の構成を示す図である。
本発明の一実施形態に係る外部抵抗診断部の構成を示す図である。
本発明の一実施形態に係る外部容量診断部の構成を示す図である。
本発明の一実施形態に係るエラー信号出力部の構成を示す図である。
本発明の一実施形態に係る容量値診断処理に関するフローチャートである。
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置概略構成を示す側面図である。
本発明の一実施形態に係る車載ディスプレイが車両に配された様子を示す図である。

実施例

0034

以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

0035

<スイッチング電源回路の全体構成>
図1は、LED70を駆動するための本発明の一実施形態に係るスイッチング電源回路60の全体構成を示す図である。スイッチング電源回路60は、半導体装置50と、出力段55と、を主に備えるDC/DCコンバータである。なお、スイッチング電源回路60は、入力コンデンサCi、抵抗R3、抵抗R4、および異常フラグ出力部30も備えている。

0036

半導体装置50の外部に設けられる出力段55は、スイッチング素子Q1、スイッチング素子Q2、ダイオードD1、ダイオードD2、コイルL1、ブートストラップコンデンサCb出力コンデンサCo、抵抗R1、および抵抗R2を有している。半導体装置50は、スイッチング素子Q1およびQ2をスイッチング駆動するスイッチングドライバICとして機能する。なお、半導体装置50は、LEDドライバIC(発光素子駆動装置)として捉えることもできる。

0037

半導体装置50は、ロジック部(制御部)1、内部電源電圧生成部2、UVLO(Under Voltage Lock Out)部3、ドライバ制御部4、コンパレータ5、オシレータ6、周波数拡散部7、スロープ電圧生成部8、エラーアンプ9、スイッチ10、スイッチ11、インバータ12、定電流制御回路13、コンパレータ14、過電流保護回路15、スイッチ部16、トランジスタ17、ソフトスタート部18、調光制御部19、デューティ設定部20、外部抵抗診断部21、外部抵抗診断部22、および外部容量診断部23〜25を備え、これらの各構成要素を集積化して構成される。また、半導体装置50は、外部との電気的接続確立するための外部端子T1〜T15を備えている。

0038

入力コンデンサCiの一端には入力電圧Vinが印加され、抵抗R3の一端に接続される。抵抗R3の他端は、抵抗R4の一端と共にnチャネルMOSFETで構成されるスイッチング素子Q1のドレインに接続される。抵抗R4の他端は、半導体装置50が備える外部端子T14に接続される。

0039

スイッチング素子Q1のソースにはダイオードD1のカソードが接続される。ダイオードD1のカソードは、半導体装置50が備える外部端子T3に接続される。ダイオードD1のアノード接地電位印加端に接続される。スイッチング素子Q1のゲートは、半導体装置50が備える外部端子T2に接続される。

0040

スイッチング素子Q1とダイオードD1との接続点にはコイルL1の一端が接続され、コイルL1の他端には、ダイオードD2のアノードとnチャネルMOSFETで構成されるスイッチング素子Q2のドレインが共通接続される。スイッチング素子Q2のソースは接地電位の印加端に接続される。スイッチング素子Q2のゲートは、半導体装置50が備える外部端子T4に接続される。ダイオードD2のカソードには、出力コンデンサCoの一端が接続され、出力コンデンサCoの他端は接地電位の印加端に接続される。

0041

また、スイッチング素子Q1とコイルL1との接続点には、ブートストラップコンデンサCbの一端が接続される。ブートストラップコンデンサCbの他端は、半導体装置50が備える外部端子T1に接続される。

0042

ダイオードD2のカソードと出力コンデンサCoの一端との接続点に出力電圧Voutが生じる。当該接続点と、接地電位の印加端との間に分圧用の抵抗R1と抵抗R2とが直列接続される。抵抗R1と抵抗R2との接続点P1には、半導体装置50が備える外部端子T5が接続される。また、ダイオードD2のカソードと出力コンデンサCo一端との接続点には、LED70のアノード側が接続される。LED70のカソード側は、半導体装置50が備える外部端子T6に接続される。

0043

抵抗R1と抵抗R2との接続点P1は、外部端子T5およびスイッチ10を介してエラーアンプ9の第1反転入力端(−)に接続される。LED70のカソード側は、外部端子T6およびスイッチ11を介してエラーアンプ9の第2反転入力端(−)に接続される。エラーアンプ9の非反転入力端(+)には、第1参照電圧Vref1が印加される。

0044

スイッチ10は、ロジック部1から送られる第1切替信号SW1によりオンオフが切替えられる。スイッチ11は、第1切替信号SW1をインバータ12によって論理反転した信号によりオンオフが切替えられる。即ち、第1切替信号SW1の論理レベルに応じて、スイッチ10がオン、スイッチ11がオフの状態と、スイッチ10がオフ、スイッチ11がオンの状態を切替えることができる。

0045

エラーアンプ9は、出力電圧Voutを抵抗R1と抵抗R2によって分圧した後の分圧電圧Vdv1とLED70のカソード電圧Vcとのいずれか一方と、参照電圧Vref1との差分を増幅して誤差電圧ERRを出力する。誤差電圧ERRは、コンパレータ5の反転入力端(−)に入力される。

0046

スロープ電圧生成部8は、オシレータ6が出力するクロック信号に同期して鋸歯波状または三角波状のスロープ電圧SLを生成する。スロープ電圧SLは、コンパレータ5の非反転入力端(+)に入力される。コンパレータ5は、誤差電圧ERRとスロープ電圧SLを比較し、比較結果としての比較信号SCをドライバ制御部4に出力する。

0047

ドライバ制御部4は、比較信号SCに基づき、デューティが調整されたパルス状のPWM(Pulse Width Modulation)信号Spwm1またはSpwm2を生成し、各々をドライバDr1またはドライバDr2に出力する。

0048

ドライバDr1は、内部電源電圧Vregによる充電によってブートストラップコンデンサCbに生じた電圧(=内部電源電圧Vreg−ダイオードDbの順方向電圧)に入力電圧Vinを加えた電圧をゲート信号G1として外部端子T2を介してスイッチング素子Q1のゲートに出力することで、スイッチング素子Q1をオンとする。また、ドライバDr1は、スイッチング素子Q1のゲートとソースをショートするゲート信号G1を出力することでスイッチング素子Q1をオフとする。ドライバDr1は、ドライバ制御部4からのPWM信号Spwm1に応じてゲート信号G1を出力してスイッチング素子Q1をスイッチング駆動する。

0049

ドライバDr2は、内部電源電圧Vregおよび接地電位をそれぞれゲート信号G2として外部端子T4を介してスイッチング素子Q2のゲートに出力することで、スイッチング素子Q2をオンオフする。ドライバDr2は、ドライバ制御部4からのPWM信号Spwm2に応じてゲート信号G2を出力してスイッチング素子Q2をスイッチング駆動する。

0050

ここで、スイッチング素子Q2をドライバDr2によってオフに維持し、スイッチング素子Q1をドライバDr1によってオンオフ制御する場合、入力電圧Vinを降圧して出力電圧Voutを出力する降圧モードとなる。一方、スイッチング素子Q1をドライバDr1によってオンに維持し、スイッチング素子Q2をドライバDr2によってオンオフ制御する場合、入力電圧Vinを昇圧して出力電圧Voutを出力する昇圧モードとなる。これらのモードは、アプリケーションによるLED素子段数や入力電圧Vinに応じて使い分けることとなる。

0051

第1切替信号SW1によってスイッチ10がオン、スイッチ11がオフとされた場合は、出力電圧Voutを抵抗R1およびR2によって分圧した後の分圧電圧Vdv1がエラーアンプ9に入力される。従って、分圧電圧Vdv1を帰還信号とした帰還制御が行われ、PWM制御によってPWM信号Spwm1またはSpwm2のデューティが調整され、出力電圧Voutが一定となるように制御される(第1帰還制御モード)。

0052

一方、第1切替信号SW1によってスイッチ10がオフ、スイッチ11がオンとされた場合は、LED70のカソード電圧Vcがエラーアンプ9に入力される。従って、カソード電圧Vcを帰還信号とした帰還制御が行われ、PWM制御によってPWM信号Spwm1またはSpwm2のデューティが調整され、カソード電圧Vcが一定となるように制御される(第2帰還制御モード)。

0053

ここで、図2は、定電流制御回路13の具体的な構成を示す図である。定電流制御回路13は、MOSトランジスタ131、抵抗132、エラーアンプ133、スイッチ134、スイッチ135、インバータ136、およびスイッチ137を備えている。LED70のカソード側が接続される外部端子T6(図1)に、nチャネルMOSFETで構成されるMOSトランジスタ131のドレインが接続される。MOSトランジスタ131のソースは、抵抗132の一端に接続される。抵抗132の他端は、接地電位の印加端に接続される。MOSトランジスタ131と抵抗132との接続点は、スイッチ135を介してエラーアンプ133の反転入力端(−)に接続される。エラーアンプ133の非反転入力端(+)には、第2参照電圧Vref2が印加される。エラーアンプ133の出力端は、スイッチ134を介してMOSトランジスタ131のゲートに接続される。スイッチ134とMOSトランジスタ131との接続点は、スイッチ137を介して接地電位の印加端に接続される。

0054

スイッチ134およびスイッチ135は、ロジック部1から送られる第2切替信号SW2によってオンオフが切替えられる。スイッチ137は、第2切替信号SW2をインバータ136によって論理反転した信号によりオンオフが切替えられる。即ち、第2切替信号SW2の論理レベルに応じてスイッチ134およびスイッチ135がオン、スイッチ137がオフとなる状態と、スイッチ134およびスイッチ135がオフ、スイッチ137がオンとなる状態とを切替え可能である。

0055

第2切替信号SW2によりスイッチ134およびスイッチ135がオン、スイッチ137がオフとされた場合、LED70およびMOSトランジスタ131を流れる電流ILを抵抗132によって電圧に変換した電流検出信号がエラーアンプ133に入力される。そして、エラーアンプ133は、電流検出信号と第2参照電圧Vref2との差分を増幅した信号をMOSトランジスタ131に出力することでMOSトランジスタ131を駆動制御する。これにより、電流ILを一定とする定電流制御が行われる。

0056

一方、第2切替信号SW2によりスイッチ134およびスイッチ135がオフ、スイッチ137がオンとされると、MOSトランジスタ131のゲートは接地電位とショートされるので、MOSトランジスタ131はオフに維持される。これにより、電流ILは遮断される。

0057

また、周波数拡散部7は、オシレータ6が生成するクロック信号の発振周波数を連続的に変化させて拡散させる機能を有する。これにより、放射電磁ノイズEMI)のノイズピークの低減を図ることができる。

0058

調光制御部19には、外部から外部端子T12を介して、デューティが調整されたPWM信号(パルス信号)としての調光信号DMが入力される。調光制御部19は、調光信号DMに基づいて調光制御信号DCRを生成してロジック部1に出力する。調光信号DMのデューティによって調光の明るさを調整できる。

0059

デューティ設定部20は、デューティ設定信号DSを生成してロジック部1に出力する。デューティ設定信号DSは、調光信号DMのデューティの閾値を示す。

0060

ロジック部1は、調光制御信号DCRおよびデューティ設定信号DSに基づいて調光信号DMのデューティと設定された閾値を比較し、比較結果に応じて上述した第1帰還制御モードと第2帰還制御モードとを切替える。

0061

調光信号DMのデューティが閾値以上であると判定した場合、ロジック部1は、第1切替信号SW1によってスイッチ10をオフ、スイッチ11をオンとして、カソード電圧Vcを一定とするための第2帰還制御モードを有効とする。このときの各種信号波形の一例を図3に示す。

0062

図3に示すように、タイミングt1において調光信号DMがHighレベル立ち上がると、ロジック部1は、第2切替信号SW2によってスイッチ134およびスイッチ135をオン、スイッチ137をオフとする。これにより、電流ILが設定電流Isetまで立ち上がる。このとき、LED70に生じる順方向電圧は高くなるので、例えば出力電圧Voutが30V程度であると、例えばカソード電圧Vcは1V程度となり、第1参照電圧Vref1が1Vとすると、カソード電圧Vcが1Vで一定となるようPWM信号Spwm1またはSpwm2が生成される。これにより、スイッチング素子Q1またはQ2がオンオフ制御される。

0063

そして、電流ILが設定電流Isetとなるよう一定に制御されている間に、タイミングt2において調光信号DMが立ち下がると、ロジック部1は、第2切替信号SW2によってスイッチ134およびスイッチ135をオフ、スイッチ137をオンとするので、電流ILはゼロまで減少する。このとき、LED70に生じる順方向電圧が低くなり、上記の例では例えばカソード電圧Vcは10V程度に上昇する。従って、1Vである第1参照電圧Vref1よりもカソード電圧Vcがかなり高くなり、PWM信号Spwm1またはSpwm2としてはLowレベルが維持され、スイッチング素子Q1またはQ2はオフを維持される。

0064

このような動作の繰り返しにより、スイッチング損失を抑制しつつ、LED70の明るめの調光を行うことができる。

0065

一方、調光信号DMのデューティが閾値より低いと判定した場合、ロジック部1は、第1切替信号SW1によってスイッチ10をオン、スイッチ11をオフとして、出力電圧Voutを一定とするための第1帰還制御モードを有効とする。このときの各種信号波形の一例を図4に示す。

0066

図4に示すように、調光信号DMが立ち上がるタイミングt11において、ロジック部1は、第2切替信号SW2によってスイッチ134およびスイッチ135をオン、スイッチ137をオフとするので、電流ILが設定電流Isetまで立ち上がる。そして、電流ILが設定電流Isetとなるよう一定に制御されている間に、タイミングt12において調光信号DMが立ち下がると、ロジック部1は、第2切替信号SW2によってスイッチ134およびスイッチ135をオフ、スイッチ137をオンとするので、電流ILはゼロまで減少する。このような動作の繰り返しにより、LED70の暗めの調光を行うことができる。

0067

このとき、第1帰還制御モードが有効であるので、調光信号DMのレベル(電流ILのオンオフ)に依らず、出力電圧Voutを一定とすべく常時、PWM信号Spwm1またはSpwm2が生成される。調光信号DMのデューティが低い場合に仮に第2帰還制御モードを有効とすると、調光信号DMのHighレベルとなる短い期間のみでPWM信号Spwm1またはSpwm2が生成されるので、出力電圧Voutを所定レベルに維持できない。そこで、調光信号DMのデューティが低い場合は、第1帰還制御モードを有効として、出力電圧Voutを所定レベルで維持できるようにしている。

0068

また、過電流保護回路15は、外部端子T14を介して入力される電圧信号により検出されるコイルL1に流れるコイル電流が所定の過電流設定値に達すると、ロジック部1に指令を行う。これにより、ドライバ制御部4は、ロジック部1からの指令により、PWM信号Spwm1またはSpwm2を強制的にLowレベルに立ち下げ、スイッチング素子Q1またはQ2をオフにする。従って、コイル電流は過電流設定値を上回らないように制限される。

0069

ソフトスタート部18は、半導体装置50の起動時に過電流保護回路15における電流制限値を徐々に上昇させる制御を行う。これによりコイル電流のピークが徐々に上昇してからコイル電流は定常状態に至る。

0070

コンパレータ14は、出力電圧Voutを分圧した分圧電圧Vdv1を所定の基準電圧と比較し、分圧電圧Vdv1が基準電圧を上回るとその旨を示す論理レベルの比較信号DET1をロジック部1に出力する。これを受けてロジック部1は、スイッチング素子Q1またはQ2をオフとするよう制御する。これにより、出力電圧Voutが過電圧設定値以下に制限される過電圧保護が行われる。

0071

内部電源電圧生成部2は、外部端子T8を介して外部より入力電圧Vinに基づく電源電圧Vccが入力され、電源電圧Vccに基づき内部電源電圧Vregを生成する。内部電源電圧Vregは、ロジック部1を含めた各部に供給される。

0072

イネーブルを示すイネーブル信号ENが外部端子T7を介して外部より内部電源電圧生成部2に入力されると、内部電源電圧生成部2は、内部電源電圧Vregを立ち上げる。内部電源電圧Vregが所定のUVLO解除電圧に達しない間はUVLO部3はロジック部1をスタンバイ状態に維持させる。そして、内部電源電圧VregがUVLO解除電圧に達すると、UVLO部3はロジック部1のスタンバイ状態を解除する。これにより、半導体装置50は起動する。

0073

ディスエーブルを示すイネーブル信号ENが内部電源電圧生成部2に入力されると、内部電源電圧生成部2は、内部電源電圧Vregを立ち下げる。内部電源電圧Vregが所定のUVLO検出電圧を下回ると、UVLO部3はロジック部1をスタンバイ状態とする。これにより、スイッチング素子Q1およびQ2はオフを維持され、半導体装置50はパワーオフ状態となる。このとき、ロジック部1は、トランジスタ17をオンさせることにより、外部端子T15を介して出力コンデンサCoを放電させる。これにより、出力電圧Voutを確実に0Vとすることができる。

0074

また、スイッチ部16および異常フラグ出力部30は、異常検知時にエラー信号を外部へ出力するエラー信号出力部を構成し、その詳細は後述する。

0075

<外付け設定用部品の自己診断機能>
ここで、半導体装置50外部に設けられる分圧用の抵抗R2は、第1帰還制御モードにおける出力電圧Voutの目標電圧を設定すると共に、過電圧設定値を設定する設定用抵抗として機能する。

0076

また、オシレータ6に外部端子T10を介して外部接続される抵抗Rs1は、オシレータ6の発振周波数を設定する設定用抵抗として機能する。

0077

周波数拡散部7に外部端子T9を介して接続されるコンデンサCs1は、周波数拡散部7による発振周波数の変動幅または変動周期を設定する設定用コンデンサとして機能する。

0078

ソフトスタート部18に外部端子T11を介して接続されるコンデンサCs2は、ソフトスタート時間(出力電圧Voutの立ち上がり時間)を設定する設定用コンデンサとして機能する。

0079

デューティ設定部20に外部端子T13を介して接続されるコンデンサCs3は、第1帰還制御モードと第2帰還制御モードを切替えるための調光信号DMのデューティ閾値を設定する設定用コンデンサとして機能する。

0080

これらの設定用抵抗および設定用コンデンサは、外付けであるがために接続が外れたり、抵抗値または容量値の設定に誤りが生じる虞がある。そこで、本実施形態の半導体装置50では、これらの外付け設定用部品が異常状態でないかを装置の起動時に診断する自己診断機能を有しており、これについて図5に示すフローチャートに沿って説明する。

0081

図5のフローチャートは、UVLO部3によってロジック部1のスタンバイ状態が解除されて半導体装置50が起動する際に開始される。

0082

まず、ステップS1で、分圧用の抵抗R2の接続が外れていないかの診断が行われる。この診断は外部抵抗診断部21を用いて行われる。外部抵抗診断部21の構成を図6に示す。外部抵抗診断部21は、トランジスタ21Aと、定電流回路21Bと、コンパレータ21Cと、を有する。

0083

pチャネルMOSFETで構成されるトランジスタ21Aのソースには、所定の電源電圧V21が印加される。トランジスタ21Aのドレインは、定電流回路21Bの一端に接続される。定電流回路21の他端は、外部端子T5を介して抵抗R1とR2との接続点に接続されると共に、コンパレータ21Cの非反転入力端(+)に接続される。コンパレータ21Cの反転入力端(−)には、基準電圧Vref21が印加される。コンパレータ21Cは、検出信号DET21をロジック部1へ出力する。

0084

ステップS1では、ロジック部1は、トランジスタ21Aにゲート信号を印加し、トランジスタ21Aをオンとさせて定電流I21の発生を試みる。ここで、もし抵抗R2の接続が正常であれば、定電流I21が抵抗R2に流れて発生する電圧降下に基づいた電圧がコンパレータ21Cの非反転入力端に印加されるので、コンパレータ21の出力である検出信号DET21はLowレベルとなる。一方、抵抗R2の接続が外れていた場合は、定電流I21が流れず、電源電圧V21がコンパレータ21の非反転入力端に印加されるので、検出信号DET21はHighレベルとなる。このように検出信号DET21の論理レベルによって抵抗R2の接続が外れていないかの診断を行える。

0085

ロジック部1は、検出信号DET21の論理レベルに応じて抵抗R21の接続が異常であるか否かを判定し(ステップS2)、異常である場合(ステップS2のY)はステップS8に進む。ステップS8では、ロジック部1は半導体装置50の起動を中止する。それと共に、ロジック部1は、スイッチ部16および異常フラグ出力部30を用いてエラー信号を外部へ報知する。

0086

ここで、スイッチ部16および異常フラグ出力部30の構成を図9に示す。スイッチ部16は、トランジスタ16A、トランジスタ16B、およびトランジスタ16Cを有する。これらのトランジスタはいずれもnチャネルMOSFETで構成される。異常フラグ出力部30は、電源電圧V30、抵抗30A、抵抗30B、および抵抗30Cを有する。

0087

トランジスタ16Aのドレインは、半導体装置50が備える外部端子T16を介してプルアップ用の抵抗30Aの一端に接続される。トランジスタ16Bのドレインは、半導体装置50が備える外部端子T17を介してプルアップ用の抵抗30Bの一端に接続される。トランジスタ16Cのドレインは、半導体装置50が備える外部端子T18を介してプルアップ用の抵抗30Cの一端に接続される。抵抗30A〜30Cの各他端には、電源電圧V30が印加される。

0088

ロジック部1によりトランジスタ16Aのオンオフが切替えられることに応じて、外部端子T16から異常出力フラグ部30を介して異常フラグ信号flg1がLow/Highレベルを切替えられて出力される。ロジック部1によりトランジスタ16Bのオンオフが切替えられることに応じて、外部端子T17から異常出力フラグ部30を介して異常フラグ信号flg2がLow/Highレベルを切替えられて出力される。ロジック部1によりトランジスタ16Cのオンオフが切替えられることに応じて、外部端子T18から異常出力フラグ部30を介して異常フラグ信号flg3がLow/Highレベルを切替えられて出力される。

0089

即ち、ロジック部1の制御によるトランジスタ16A〜16Cのオンオフの組み合わせによって異常フラグ信号flg1〜flg3から成る3ビットのエラー信号Serrが生成される。エラー信号Serrのビットデータは、過電圧発生時過電流発生時、および自己診断におけるステップS8の発生時などの各異常種別に応じて異なるものが生成される。

0090

なお、半導体装置50が例えば車載用である場合は、エラー信号Serrは、例えばECU(Electronic Control Unit)に含まれるマイコンに送られる。

0091

説明を図5のフローチャートに戻して、ステップS2で抵抗R2の接続に異常がなかった場合は(ステップS2のN)、ステップS3に進む。ステップS3では、外付けの抵抗Rs1の抵抗値が規定範囲内であるかの診断が行われる。この診断は外部抵抗診断部22を用いて行われる。外部抵抗診断部22の構成を図7に示す。外部抵抗診断部22は、トランジスタ22Aと、抵抗22Bと、第1コンパレータ22Cと、第2コンパレータ22Dと、を有する。

0092

pチャネルMOSFETで構成されるトランジスタ22Aのソースには、電源電圧V22が印加される。トランジスタ22Aのドレインは、抵抗22Bの一端に接続される。抵抗22Bの他端は、外部端子T10を介して抵抗Rs1の一端に接続されると共に、第1コンパレータ22Cの反転入力端(−)および第2コンパレータ22Dの非反転入力端(+)に接続される。第1コンパレータ22Cの非反転入力端(+)には、第1基準電圧Vref221が印加される。第2コンパレータ22Dの反転入力端(−)には、第2基準電圧Vref222が印加される。第1コンパレータ22Cは、第1検出信号DET221をロジック部1に出力する。第2コンパレータ22Dは、第2検出信号DET222をロジック部1に出力する。

0093

ステップS2で、ロジック部1は、トランジスタ22Aをオンとさせる。これにより、電源電圧V22を抵抗22Bと抵抗Rsc1で分圧した分圧電圧Vdv22を第1コンパレータ22Cおよび第2コンパレータ22Dによってモニタする。抵抗Rs1の抵抗値が規定範囲の上限値を上回っていれば、第2コンパレータ22Dの出力である第2検出信号DET222はHighレベルとなる。抵抗Rs1の抵抗値が規定範囲の下限値を下回っていれば、第1コンパレータ22Cの出力である第1検出信号DET221はHighレベルとなる。そして、抵抗Rs1の抵抗値が上限値以下且つ下限値以上である場合は、第1検出信号DET221および第2検出信号DET222は共にLowレベルとなる。

0094

従って、第1検出信号DET221および第2検出信号DET222のいずれかがHighレベルの場合は抵抗Rs1の抵抗値は規定範囲外である異常状態であり、いずれもがLowレベルの場合は抵抗値は規定範囲内で正常であることとなる。

0095

ロジック部1は、第1検出信号DET221および第2検出信号DET222に基づいて抵抗Rs1の抵抗値の設定に異常があるか否かを判定し(ステップS4)、もし異常がある場合は(ステップS4のY)、ステップS8に進み、起動が中止されると共にエラー信号Serrが外部へ出力される。

0096

一方、抵抗Rs1の抵抗値の設定に異常がなかった場合は(ステップS4のN)、ステップS5に進む。ステップS5では、外付けのコンデンサCs1〜Cs3の容量値が規定範囲内であるかの診断が行われる。この診断は外部容量診断部23〜25を用いて行われる。ここで、コンデンサCs1の容量値を診断する外部容量診断部23の構成を図8に示す。

0097

外部容量診断部23は、トランジスタ23Aと、定電流回路23Bと、定電流回路23Cと、トランジスタ23Dと、コンパレータ23Eと、制御部/タイマ部23Fと、を有する。pチャネルMOSFETで構成されるトランジスタ23Aのソースには、電源電圧V23が印加される。トランジスタ23Aのドレインは、定電流回路23Bの一端に接続される。定電流回路23Bの他端は、外部端子T9を介してコンデンサCs1の一端に接続されると共に、コンパレータ23Eの非反転入力端(+)に接続される。コンパレータ23Eの反転入力端(−)には、基準電圧Vref23が印加される。外部端子T9は、定電流回路23Cの一端に接続される。定電流回路23Cの他端は、nチャネルMOSFETで構成されるトランジスタ23Dのドレインに接続される。トランジスタ23Dのソースは、接地電位の印加端に接続される。コンパレータ23Eは、検出信号DET23を制御部/タイマ部23Fに出力する。

0098

外部容量診断部23による容量値診断処理について図10に示すフローチャートに沿って説明する。

0099

図10のフローチャートが開始されて、まずステップS51で、ロジック部1は、制御部/タイマ部23Fに容量診断開始の指令を行う。これにより、制御部/タイマ部23は、第1所定時間の期間だけトランジスタ23Aをオフ、トランジスタ23Dをオンとさせる。これにより、コンデンサCs1から外部端子T9およびトランジスタ23Dを介して定電流I232で第1所定時間の期間放電が行われる。そして、ステップS52で、第1所定時間を経過すると、制御部/タイマ部23Fは、トランジスタ23Aをオフ、トランジスタ23Dをオフとして放電を停止させる。ここで、制御部/タイマ部23は、コンパレータ23Eの出力である検出信号DET23を確認する。

0100

半導体装置50がパワーオフ状態となってから、半導体装置50が再起動する際に、コンデンサCs1には電荷が残存している。定電流I232の電流値とコンデンサCs1の規定範囲における容量上限値とから、外部端子T9に生じる端子電圧Vtの放電による降下速度が決まる。この降下速度と再起動時にコンデンサCs1に残存している電荷により生じる電圧とから、端子電圧Vtが放電により0V(電荷ゼロ)となるまでの時間として第1所定時間が定められる。

0101

従って、コンデンサCs1の容量値が容量上限値以下であれば、第1所定時間以内に放電によって端子電圧Vtは0Vに達する。この場合、第1所定時間が経過すると、端子電圧Vtは0Vであるので、コンパレータ23Eの出力である検出信号DET23はLowレベルとなる。一方、コンデンサCs1の容量値が容量上限値よりも大きければ、第1所定時間の期間だけ放電を行っても電圧の降下速度が低いため端子電圧Vtは0Vより高くなる。従って、コンパレータ23Eの出力である検出信号DET23はHighレベルとなる。即ち、ステップS52で、制御部/タイマ部23は、検出信号DET23の論理レベルに基づきコンデンサCs1の容量値が容量上限値よりも大きいかを判定できる。

0102

もし容量値が容量上限値よりも大きい場合は(ステップS52のY)、ステップS56に進み、制御部/タイマ部23は、容量値に異常がある旨の診断結果信号をロジック部1に出力して図10の処理は終了する。一方、容量値が容量上限値以下である場合は(ステップS52のN)、ステップS53に進む。

0103

ステップS53で、制御部/タイマ部23Fは、第2所定時間の期間だけトランジスタ23Aをオン、トランジスタ23Dをオフとさせる。これにより、電源電圧V23からトランジスタ23Aおよび外部端子T9を介して定電流I231で第2所定時間の期間充電が行われる。そして、ステップS54で、第2所定時間を経過すると、制御部/タイマ部23Fは、トランジスタ23Aをオフ、トランジスタ23Dをオフとして充電を停止させる。ここで、制御部/タイマ部23は、検出信号DET23を確認する。

0104

先の放電によって端子電圧Vtは0Vとなっている。定電流I231の電流値とコンデンサCs1の規定範囲における容量下限値とから、外部端子T9に生じる端子電圧Vtの充電による上昇速度が決まる。この上昇速度に基づき端子電圧Vtが0Vから充電により電源電圧V23となるまでの時間として第2所定時間が定められる。

0105

従って、コンデンサCs1の容量値が容量下限値より小さい場合、第2所定時間以内に充電は完了して端子電圧Vtは電源電圧V23に達する。この場合、第2所定時間が経過すると、端子電圧Vtは電源電圧V23であるので、コンパレータ23Eの出力である検出信号DET23はHighレベルとなる。一方、コンデンサCs1の容量値が容量下限値以上である場合、第2所定時間の期間だけ充電を行っても電圧の降下速度が低いため端子電圧Vtは電源電圧V23に達しない。従って、コンパレータ23Eの出力である検出信号DET23はLowレベルとなる。即ち、ステップS54で、制御部/タイマ部23は、検出信号DET23の論理レベルに基づきコンデンサCs1の容量値が容量下限値よりも小さいかを判定できる。なお、このとき、制御部/タイマ部23によって基準電圧Vref23は、ステップS52のときとは異なる電圧値に切替えられる。

0106

もし容量値が容量下限値よりも小さい場合は(ステップS54のY)、ステップS56に進み、制御部/タイマ部23は、容量値に異常がある旨の診断結果信号をロジック部1に出力して図10の処理は終了する。一方、容量値が容量下限値以上である場合は(ステップS54のN)、ステップS55に進み、容量値は規定範囲内であって異常はない旨の診断結果信号をロジック部1に出力して図10の処理は終了する。

0107

上述した外部容量診断部23の構成(図8)は、外部容量診断部24、25の構成も同様である。また、外部容量診断部24、25を用いたコンデンサCs2、Cs3の容量値診断処理も上述した図10の処理と同様である。

0108

図5のフローチャートにおけるステップS5で、上記のコンデンサCs1〜Cs3の容量値診断が順次行われるが、途中、容量値が異常であると判断された段階でそれ以降のコンデンサの診断は行わずに、ステップS6でロジック部1は容量値に異常が生じたと判定する。コンデンサCs1〜Cs3の全ての容量値に異常がなかった場合にステップS6でロジック部1は容量値に異常が生じていないと判定する。

0109

ステップS6で容量値に異常が生じたと判定した場合は(ステップS6のY)、ステップS8に進み、起動が中止されると共にエラー信号Serrが外部へ出力される。一方、ステップS6で容量値に異常が生じていないと判定した場合は(ステップS6のN)、ステップS7に進む。ステップS7で、ロジック部1の制御によってスイッチング素子Q1またはQ2のスイッチング駆動が開始され、ソフトスタート部18によるソフトスタートが開始される。これにより、出力電圧Voutが0Vから立ち上がる。ソフトスタート部18の設定用であるコンデンサCs2の診断を行ってからソフトスタートを開始するので、ソフトスタート時間が異常に短くなって出力電圧Voutがオーバーシュートし、過電圧保護が間に合わないといった事態が生じることを回避できる。

0110

このように本実施形態によれば、半導体装置50の起動時に、外付けの設定用部品である抵抗R2、抵抗Rs1、およびコンデンサCs1〜Cs3に異常が生じていないか順次診断することにより、異常を検知した場合に装置の起動を中止して、誤動作を未然に防止することが可能となる。

0111

なお、本実施形態の変形例としては以下としてもよい。例えば、図7に示した外部抵抗診断部22の構成では、外付けの抵抗Rs1の接続が外れた場合には、外部端子T10はオープンとなるので、第2コンパレータ22Dの出力である第2検出信号DET222はHighレベルとなる。従って、外部抵抗診断部22は、抵抗Rs1の抵抗値の異常と共に抵抗Rs1の接続が外れた異常も検知できる。これにより、分圧用の抵抗R2の診断に外部抵抗診断部22と同様の構成を用いてもよい。この場合、抵抗R2の抵抗値が下限値より小さい異常も検知できる。

0112

また、図5に示した外付け設定用部品の診断の順番(ステップS1、S3、S5)は、これに限ることはなく、任意である。

0113

また、上記実施形態では、外付け設定用部品のいずれに異常が生じた場合でも、ステップS8(図5)で図9に示す構成によって一律に同じビットデータのエラー信号Serrを出力するようにしたが、異常の生じている設定用部品ごとにエラー信号Serrのビットデータを異ならせてもよい。これにより、どの設定用部品に異常が生じたかを報知できる。なお、図9に示すような3ビットのビット数では8通りの異常種別を報知できるが、足りない場合はビット数を増やしてもよい。

0114

<液晶表示装置(LCD)への適用>
以上説明した実施形態に係る半導体装置(スイッチング電源回路)を適用する対象の一例として、液晶表示装置について説明する。液晶表示装置の構成例を図11に示す。なお、図11に示す構成は所謂エッジライト方式のものであり、これに限らず直下方式の構成でもよい。

0115

図11に示す液晶表示装置Xは、バックライト81と、液晶パネル82と、を備えている。バックライト81は、液晶パネル82を背面から照明する照明装置(発光装置の一例)である。バックライト81は、LED光源部811、導光板812、反射板813、および光学シート類814を有している。

0116

LED光源部811はLEDと、LEDを実装する基板を含んでおり、当該LEDを駆動するスイッチング電源回路として先述した実施形態のものを適用できる。LED光源部811から出射された光は、導光板812の側面から内部に入光される。例えばアクリル板で構成される導光板812は、内部に入光された光を全反射させながら内部全体に導き、光学シート類814が配される側の面から面状の光として出射させる。反射板813は、導光板812から漏れ出た光を反射させて導光板812の内部へ戻す。光学シート類814は、拡散シートレンズシート等からなり、液晶パネル82に照明する光の輝度均一化や輝度向上等を目的とする。

0117

<車載ディスプレイについて>
上述した実施形態に係る半導体装置を適用した液晶表示装置は、特に車載ディスプレイに適用することが好適である。先述したような誤動作を未然に防止する技術は、自動車電気電子に関する機能安全についての国際規格であるISO26262なども策定されている状況では、安全性の点で重要となる。

0118

車載ディスプレイは、例えば図12に示す車載ディスプレイYのように、車両の運転席前方ダッシュボードに設けられる。車載ディスプレイYは、例えば、カーナビゲーション情報車両後方撮像画像スピードメータタコメータ燃料計燃費計シフトポジション等の各種画像を表示し、ユーザに様々な情報を伝えることが可能である。

0119

<その他>
なお、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。

0120

本発明は、例えば車載用LEDドライバICに利用することができる。

0121

1ロジック部
2内部電源電圧生成部
3 UVLO部
4ドライバ制御部
5コンパレータ
6オシレータ
7周波数拡散部
8スロープ電圧生成部
9エラーアンプ
10 スイッチ
11 スイッチ
12インバータ
13定電流制御回路
14 コンパレータ
15過電流保護回路
16 スイッチ部
16A〜16Cトランジスタ
17 トランジスタ
18ソフトスタート部
19調光制御部
20デューティ設定部
21外部抵抗診断部
21A トランジスタ
21B定電流回路
21C コンパレータ
22 外部抵抗診断部
22A トランジスタ
22B抵抗
22C 第1コンパレータ
22D 第2コンパレータ
23外部容量診断部
23A トランジスタ
23B 定電流回路
23C 定電流回路
23D トランジスタ
23E コンパレータ
23F 制御部/タイマ部
24 外部容量診断部
25 外部容量診断部
30 異常フラグ出力部
30A〜30C 抵抗
50半導体装置
55出力段
60スイッチング電源回路
70LED
81バックライト
82液晶パネル
811LED光源部
812導光板
813反射板
814光学シート類
131 トランジスタ
132 抵抗
133 エラーアンプ
134 スイッチ
135 スイッチ
136 インバータ
137 スイッチ
Q1、Q2スイッチング素子
Cbブートストラップコンデンサ
D1、D2ダイオード
L1コイル
Co出力コンデンサ
Ci入力コンデンサ
R1〜R4、Rs1 抵抗
Cs1〜Cs3コンデンサ
T1〜T18外部端子
X液晶表示装置
Y 車載ディスプレイ

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