CN102300376B - Led驱动芯片的led短路检测保护方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种LED驱动芯片的LED短路检测保护方法及装置，其中方法包括：检测各个LED支路的阴极电压，将最小的LED支路的阴极电压作为反馈电压信号；判断所述反馈电压信号大于下限值且小于上限值时，允许进行LED短路检测。该方法避免了在特殊情况下出现LED短路误检测，例如：当电路启动时，LED开路时及LED调光时。
Description
技术领域
本发明涉及短路保护技术领域，特别涉及一种LED驱动芯片的LED短路检测保护方法及装置。
背景技术
随着电子产品的急速增长，作为LCD背光的LED和LED驱动器的需求日益扩大。目前很多LED驱动器的芯片中提供多路恒流控制方式，以使输出电流能够达到较好的匹配状态。为了达到系统环路的稳定性以及同时满足设定的LED电流输出，均需要对串联LED阵列的电压进行检测。由于串联LED阵列的阳极连接相对固定的高电位，阴极接电流控制单元，因此，可以通过对LED阴极检测的方式来判断LED阵列是否发生了短路故障。
参见图1，该图为现有技术中恒流源输出电流控制多通道LED阵列的示意图。
该电路包括恒流源控制器101和升压转换器102。
恒流源控制器101用于控制各个LED支路的电流，并达到较好的匹配状态。
升压转换器102用于产生高的电平输出，连接到各个LED支路的阳极。
下面介绍现有技术中LED支路短路检测的方法。参见图2，该图为现有技术中LED支路短路检测电路示意图。
该短路检测电路对各个LED支路的阴极电压进行采样，假设第X支路的阴极电压为LEDX。对该阴极电压LEDX进行分压后输入比较器的正输入端，通常采用分压电阻实现分压，如图所示的分压电阻R1和R2。比较器的负输入端连接参考电压Vref，参考电压由分压电阻Ra和Rb分压Vdd得到，通过设定分压电阻的比值，可以得到预定的参考电压Vref。
设R2/(R1+R2)＝k，则当Vs＝kLEDX＞Vref时，表示第X支路LED发生了短路故障。此时，比较器输出的V1为高电平。
但是，目前这种短路检测方法在一些特殊情况时，会造成误检测，例如：电路启动时、LED支路发生开路时、或LED调光时。
当电路启动时，LEDX和Vout的电平均处于较低状态，导致Vs＝kLEDX＞Vref无法满足，因此，即使此时有LED支路出现短路故障，也不能检测出来。
当LED支路发生开路故障时，发生开路的LED支路的LEDX电压将会很低，因此，最小的LED支路的阴极电压得到的反馈电压信号FB也会很低。从而升压控制器将Vout向上调节，此时较高的Vout迫使其他阵列的LEDx提升，并满足Vs＝kLEDX＞Vref，从而造成未发生短路的LED支路被误检测。
当进行LED调光时，Vout将维持不变，但LED支路没有电流流过，LED两端的压降会变低，此时较高的LED压降会迫使各个LED支路的电平提升，满足Vs＝kLEDX＞Vref，从而导致未发生LED短路的支路被误判断，错误地关闭该LED支路。
综上所述，现有的这种短路检测方法在发生特殊情况时，例如电路启动、LED开路和LED调光时不能准确检测LED是否发生短路故障。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种LED驱动芯片的LED短路检测保护方法及装置，能够准确检测LED是否发生短路故障。
本发明提供一种LED驱动芯片的LED短路检测保护方法，包括：
检测各个LED支路的阴极电压，将最小的LED支路的阴极电压作为反馈电压信号；
判断所述反馈电压信号大于下限值且小于上限值时，允许进行LED短路检测。
优选地，还包括设置所述下限值和上限值，具体为：
当各个LED支路处于正常工作状态时，检测各个LED支路的阴极电压，将最小的LED支路的阴极电压分别通过加和减固定因子获得所述上限值和下限值。
本发明还提供一种LED驱动芯片的LED短路检测保护装置，包括：检测模块、反馈模块、判断模块和使能模块；
所述检测模块，用于检测各个LED支路的阴极电压；
所述反馈模块，用于将检测模块检测的各个LED支路的阴极电压中最小的阴极电压作为反馈电压信号反馈给判断模块；
判断模块，用于判断所述反馈电压信号是否大于下限值且小于上限值；
使能模块，当判断模块判断所述反馈电压信号大于下限值且小于上限值时，用于使能短路检测模块进行短路检测。
优选地，所述反馈模块包括低压选择单元，用于接收所述检测模块检测到的各个LED支路的阴极电压，比较后输出最小的LED支路的阴极电压。
优选地，还包括与所述判断模块连接的设置模块，用于设置所述上限值和下限值的大小，具体为：当各个LED支路处于正常工作状态时，检测各个LED支路的阴极电压，将最小的LED支路的阴极电压分别通过加和减固定因子获得所述上限值和下限值。
优选地，所述设置模块与所述判断模块集成在一起。
优选地，所述判断模块和使能模块集成在一起。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供的LED驱动芯片的LED短路检测保护方法及装置，将LED支路中最小的阴极电压与设定的上限值和下限值进行比较，当最小的阴极电压小于上限值且大于下限值时，才允许短路检测电路进行LED短路检测，否则不允许进行LED短路检测，这样避免了在特殊情况时，特别是电路启动时，LED开路时及LED调光时进行LED短路误检测。
附图说明
图1是现有技术中恒流源输出电流控制多通道LED阵列的示意图；
图2是现有技术中LED支路短路检测电路示意图；
图3是本发明提供的LED驱动芯片的LED短路检测保护方法流程图；
图4是本发明提供的LED驱动芯片的LED短路检测保护装置结构图；
图5是本发明提供的低压选择单元的示意图；
图6是本发明提供的LED驱动芯片的LED短路检测保护装置示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
参见图3，该图为本发明提供的LED驱动芯片的LED短路检测保护方法流程图。
S301：检测各个LED支路的阴极电压，将最小的LED支路的阴极电压作为反馈电压信号。
各个LED支路的阴极电压的检测方法可以与现有技术图2中的相同，通过分压电阻获得与阴极电压成比例的一个较小的电压。
S302：判断所述反馈电压信号大于下限值且小于上限值时，允许进行LED短路检测。
还包括设置所述下限值和上限值，具体为：
当各个LED支路处于正常工作状态时，检测各个LED支路的阴极电压，将最小的LED支路的阴极电压分别通过加和减固定因子获得所述上限值和下限值。
所述固定因子可以根据具体的LED系统进行设定，也可以通过试验获得一个合适的经验值。
需要说明的是，上述所说的当各个LED支路处于正常工作状态时，是指各个LED没有出现短路、开路故障，也没有对LED进行调光，并且电路也没有处于启动状态。
下面详细介绍为何当反馈电压信号大于下限值且小于上限值时才允许进行LED短路检测。
首先介绍电路处于启动状态的情况：
当电路处于启动状态时，Vout较低，反馈电压信号FB也较低，因此，可以设定一个下限值，当反馈电压信号FB小于该下限值时，表示电路处于启动状态，此时不进行LED短路检测。
下面介绍当出现LED开路故障时的情况：
当某一LED支路发生开路时，记该开路的LED支路为第n个LED支路，则对应的阴极电压为LEDn，LEDn将会变为很低的电平信号，因此，也可以设定一个下限值，当反馈电压信号FB小于该下限值时，不进行LED短路检测。需要说明的是，该下限值与启动状态时的下限值可以为同一个值。
当LED支路发生开路时，Vout则会开始上升，此时由于升压转换器仍处于环路调整状态，没有出现LED开路的支路的阴极可能会处于比较高的电平状态。当开路检测完毕，发生开路的LED支路被从反馈环路中排除出去，反馈电压信号为剩余的没有发生开路的LED支路中最小的电压。因此，当LED支路发生开路时，要保证反馈电压信号FB大于设定的上限值时，不进行LED短路检测，因为此时升压转换器还处于环路调整状态。
下面介绍对LED调光时的情况：
当系统进行LED调光时，系统会关闭恒流控制器，LED没有电流流过，LED两端的压降会变低，此时，所有LED支路的阴极均会有较高的电位，而Vout则基本保持不变，因此，可以通过设定上限值，当反馈电压信号FB大于该上限值时，不允许进行LED短路检测。
需要说明的是，LED调光时，设定的上限值可以与LED开路时设定的上限值为同一个值。
综上所述，本发明实施例提供的LED驱动芯片的LED短路检测保护方法，当电路处于启动状态时，LED出现开路或对LED调光时，均不进行LED短路检测，具体可以通过判断反馈电压信号与上限值和下限值的大小来实现。这样对LED短路检测进行了限制，可以避免误检测LED支路发生短路故障，错误关闭LED支路。
基于上述实施例提供的LED驱动芯片的LED短路检测保护方法，本发明还提供了LED驱动芯片的LED短路检测保护装置，下面结合具体实施例来详细说明其组成部分。
参见图4，该图为本发明提供的LED驱动芯片的LED短路检测保护装置结构图。
本发明实施例提供的LED驱动芯片的LED短路检测保护装置，包括：检测模块401、反馈模块402、判断模块403和使能模块404；
所述检测模块401，用于检测各个LED支路的阴极电压；
需要说明的是，检测模块401可以为图2中的分压电阻R1和R组成的电压采样单元。
所述反馈模块402，用于将检测模块401检测的各个LED支路的阴极电压中最小的阴极电压作为反馈电压信号反馈给判断模块403；
反馈模块402包括低压选择单元，低压选择单元的输入为各个LED支路的阴极电压，输出为最小的阴极电压，即反馈电压信号。如图5所示，为低压选择单元的示意图。例如，共有9个LED支路，则各个LED支路对应的阴极电压分别为LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6、LED7、LED8和LED9，输出反馈电压信号FB。
判断模块403，用于判断所述反馈电压信号是否大于下限值且小于上限值；
判断模块可以用比较器来实现，输入信号为反馈电压信号和上限值及下限值，输出为使能信号。另外，在其他实施例中，所述装置还可以包括设置模块，用于设置所述上限值和下限值的大小，以供判断模块使用，当然，所述设置模块与所述判断模块可以集成在一起。
设置模块，用于设置所述上限值和下限值的大小，具体可以为：当各个LED支路处于正常工作状态时，检测各个LED支路的阴极电压，将最小的LED支路的阴极电压分别通过加和减固定因子获得所述上限值和下限值。
所述固定因子可以根据具体的LED系统进行设定，也可以通过试验获得一个合适的经验值。
需要说明的是，上述所说的当各个LED支路处于正常工作状态时，是指各个LED没有出现短路、开路故障，也没有对LED进行调光，并且电路也没有处于启动状态。
使能模块404，当判断模块403判断所述反馈电压信号大于下限值且小于上限值时，用于使能短路检测模块进行短路检测。
如图6所示，判断模块403和使能模块404也可以集成在一起，比较器501将输入的反馈电压信号FB与设定的上限值和下限值进行比较，当反馈电压信号FB小于上限值且大于下限值时，输出使能信号EN至短路检测模块，短路检测模块进行LED短路检测。
本实施例提供的LED驱动芯片的LED短路检测保护装置与现有的LED短路检测模块进行整合后进行LED短路检测，可以避免出现在特殊情况，特别是电路启动时、LED开路时及LED调光时的短路误检测情况。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的
限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (5)
1.一种LED驱动芯片的LED短路检测保护方法，其特征在于，包括：
检测各个LED支路的阴极电压，将最小的LED支路的阴极电压作为反馈电压信号；
判断所述反馈电压信号大于下限值且小于上限值时，允许进行LED短路检测；
还包括设置所述下限值和上限值，具体为：
当各个LED支路处于正常工作状态时，检测各个LED支路的阴极电压，将最小的LED支路的阴极电压分别通过加和减固定因子获得所述上限值和下限值。
2.一种LED驱动芯片的LED短路检测保护装置，其特征在于，包括：检测模块、反馈模块、判断模块和使能模块；
所述检测模块，用于检测各个LED支路的阴极电压；
所述反馈模块，用于将检测模块检测的各个LED支路的阴极电压中最小的阴极电压作为反馈电压信号反馈给判断模块；
判断模块，用于判断所述反馈电压信号是否大于下限值且小于上限值；
使能模块，当判断模块判断所述反馈电压信号大于下限值且小于上限值时，用于使能短路检测模块进行短路检测；
还包括与所述判断模块连接的设置模块，用于设置所述上限值和下限值的大小，具体为：当各个LED支路处于正常工作状态时，检测各个LED支路的阴极电压，将最小的LED支路的阴极电压分别通过加和减固定因子获得所述上限值和下限值。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述反馈模块包括低压选择单元，用于接收所述检测模块检测到的各个LED支路的阴极电压，比较后输出最小的LED支路的阴极电压。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述设置模块与所述判断模块集成在一起。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述判断模块和使能模块集成在一起。
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