專利名稱：用于led陣列的開路的檢測電路及使用其的led驅(qū)動器設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
以下描述涉及檢測發(fā)光二極管(LED)陣列是否開路，更具體地講，涉及一種被構(gòu)造為檢測LED陣列是否開路的檢測電路及使用該檢測電路的LED驅(qū)動方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
由于液晶顯示器(IXD)與其它顯示器相比較而言很薄且重量輕，以及需要低驅(qū)動電壓和低功耗，因此液晶顯示器被廣泛使用。然而，由于LCD是不能自身發(fā)光的非發(fā)光元件，所以LCD需要用于向LCD面板提供光的單獨的背光源。作為用于LCD的背光源，大多使用冷陰極熒光燈(CCFL)和發(fā)光二極管(LED)。但是，由于CCFL使用汞，因此CCFL可引起環(huán)境污染。此外，CCFL具有很慢的響應(yīng)時間和很低顏色再現(xiàn)性，且對于LCD面板的輕重量、薄、短和小并無幫助。另一方面，由于LED不使用環(huán)境有害材料并能實現(xiàn)脈沖驅(qū)動，因此LED是環(huán)境友好的。此外，LED具有良好的顏色再現(xiàn)性，并可通過調(diào)整從紅色、綠色和藍色發(fā)光二極管發(fā)射的光的量來任意改變亮度或色溫。LED還具有適合于LCD面板的輕、薄、短和小的構(gòu)造的優(yōu)點。因此，近年來，LED已被頻繁用作IXD面板的背光源。LED陣列包括多個LED并且操作性地相互連接。當(dāng)將LED陣列用于IXD背光單元中時，需要驅(qū)動電路來將恒定電流提供給每個LED陣列，并且還需要調(diào)光電路來任意地調(diào)整亮度和色溫或過熱的補償。電沖擊(electrical shock)可通過使LED陣列中的一個或多個連接開路而使LED陣列與LED驅(qū)動器斷開連接。在這種情況下，需要用于檢測LED陣列的開路的保護電路。但是，保護電路可將二極管連接到LED陣列的端部，并根據(jù)二極管是否導(dǎo)電來檢測LED陣列是否開路。但是，當(dāng)由于初始驅(qū)動或恒定電流的峰值電流而出現(xiàn)異常反饋電壓時，這種保護電路可能錯誤地檢測到LED陣列開路。

發(fā)明內(nèi)容
提供本發(fā)明內(nèi)容部分以按簡化的形式介紹在下面的具體實施方式
部分中進行進一步描述的構(gòu)思的選擇。本發(fā)明內(nèi)容部分不意圖確定所要求保護的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，且不意圖用于幫助確定所要求保護的主題的范圍。根據(jù)示意性示例，一種檢測電路被構(gòu)造為檢測LED陣列是否開路。所述檢測電路包括:電阻單元，操作地串聯(lián)連接到LED陣列；第一開關(guān)單元，被構(gòu)造為當(dāng)電阻單元的電壓大于或等于預(yù)定電壓電平時導(dǎo)通；輸出單元，被構(gòu)造為基于第一開關(guān)單元是否導(dǎo)通，來產(chǎn)生指示LED陣列是否開路的輸出。
當(dāng)LED陣列開路時，第一開關(guān)單元保持截止狀態(tài)，以防止電流流動。當(dāng)恒定電流不通過LED陣列流動、電流不通過電阻單元流動、且第一開關(guān)單元截止時，所述檢測電路檢測到LED陣列開路。第一開關(guān)單元是P型雙極結(jié)型晶體管(BJT)。P型BJT的發(fā)射極共連到LED陣列和電阻單元的一端，P型BJT的基極操作地連接到電阻單元的另一端，P型BJT的集電極通過第二電阻器接地。所述預(yù)定電壓電平是P型BJT的閾值電壓。電阻單元的電阻值大于或等于通過將P型BJT的閾值電壓除以通過LED陣列流動的恒定電流而獲得的值。第二開關(guān)單元被構(gòu)造為響應(yīng)于第一開關(guān)單元的導(dǎo)通而導(dǎo)通。輸出單元被構(gòu)造為基于第二開關(guān)單元是否導(dǎo)通，來產(chǎn)生指示LED陣列是否開路的輸出。第二開關(guān)單元是N型雙極結(jié)型晶體管(BJT)。其中，N型BJT的發(fā)射極接地，N型BJT的基極操作地連接到P型BJT的集電極，N型BJT的集電極操作地通過第三電阻器連接到電壓源。第二電阻器被布置在第一開關(guān)單元與地之間，第二電阻器的電阻值大于或等于通過將N型BJT的閾值電壓除以P型BJT的集電極的電流而獲得的值。當(dāng)恒定電流不通過LED陣列流動時，電流不通過電阻單元流動，第一開關(guān)單元截止，第二開關(guān)單元截止，并且輸出單元被構(gòu)造為輸出指示LED陣列開路的高電壓值(VDD)。所述檢測電路檢測多個LED陣列是否開路，電阻單元包括操作地分別串聯(lián)連接到多個LED陣列的多個電阻器，第一開關(guān)單元包括操作地分別連接到電阻單元的多個電阻器的多個開關(guān)元件，輸出單元被構(gòu)造為當(dāng)至少一個開關(guān)元件截止時產(chǎn)生指示存在開路的LED陣列的輸出。根據(jù)另一示意性示例，一種LED驅(qū)動器設(shè)備包括:LED陣列；LED驅(qū)動電路，被構(gòu)造為將驅(qū)動電壓和恒定電流提供給LED陣列；電阻單元，操作地串聯(lián)連接到LED陣列；檢測單元，被構(gòu)造為基于電阻單元的電壓來檢測LED陣列是否開路。檢測單元包括:電阻單元；第一開關(guān)單元，被構(gòu)造為當(dāng)電阻單元的電壓大于或等于預(yù)定電壓電平時導(dǎo)通；輸出單元，被構(gòu)造為基于第一開關(guān)單元是否導(dǎo)通，來產(chǎn)生指示LED陣列是否開路的輸出。第一開關(guān)單元在LED陣列開路并且電流不流動時保持截止狀態(tài)。第一開關(guān)單元是P型雙極結(jié)型晶體管BJT。P型BJT的發(fā)射極共連到LED陣列和電阻單元的一端，P型BJT的基極操作地連接到電阻單元的另一端，P型BJT的集電極通過第二電阻器接地。所述預(yù)定電壓電平是P型BJT的閾值電壓。電阻單元的電阻值大于或等于通過將P型BJT的閾值電壓除以通過LED陣列流動的恒定電流而獲得的值。檢測單元還包括:第二開關(guān)單元，被構(gòu)造為響應(yīng)于第一開關(guān)單元的導(dǎo)通而導(dǎo)通。輸出單元被構(gòu)造為基于第二開關(guān)單元是否導(dǎo)通，來產(chǎn)生指示LED陣列是否開路的輸出。第二開關(guān)單元是N型雙極結(jié)型晶體管(BJT)。N型BJT的發(fā)射極接地，N型BJT的基極操作地連接到P型BJT的集電極，N型BJT的集電極操作地通過第三電阻器連接到電壓源。第二電阻器被布置在第一開關(guān)單元與地之間，第二電阻器的電阻值大于或等于通過將N型BJT的閾值電壓除以P型BJT的集電極的電流而獲得的值。LED驅(qū)動器設(shè)備包括多個LED陣列。電阻單元包括操作地分別串聯(lián)連接到多個LED陣列的多個電阻器。第一開關(guān)單元包括操作地分別連接到電阻單元的多個電阻器的多個開關(guān)元件。輸出單元被構(gòu)造為當(dāng)至少一個開關(guān)元件截止時產(chǎn)生指示存在開路的LED陣列的輸出。所述LED驅(qū)動器設(shè)備還包括:控制器，被構(gòu)造為當(dāng)檢測到開路的LED陣列時停止操作LED驅(qū)動電路。如上所述，由于檢測LED陣列是否開路的檢測電路和LED驅(qū)動器設(shè)備根據(jù)電流在LED陣列中流動還是不流動，來檢測LED陣列是否開路，因此可以精確地檢測LED陣列是否開路，而不管異常正向電壓如何。


通過結(jié)合附圖對示例性構(gòu)造進行的詳細描述，上述和/或其它方面將會更清楚，在附圖中:圖1是示出根據(jù)示意性構(gòu)造的LED驅(qū)動器設(shè)備的框圖；圖2是示出根據(jù)示意性構(gòu)造的LED驅(qū)動電路的框圖；圖3是示出根據(jù)第一示意性構(gòu)造的檢測單元的電路圖；圖4A和圖4B示出根據(jù)第一示意性構(gòu)造的檢測單元的操作；圖5是示出根據(jù)第二示意性構(gòu)造的檢測單元的電路圖；圖6A和圖6B示出根據(jù)第二示意性構(gòu)造的檢測單元的操作；圖7是示出根據(jù)第三示意性構(gòu)造的檢測單元的電路圖；圖8和圖9示出根據(jù)第三示意性構(gòu)造的檢測單元的操作。
具體實施例方式下面，將參照附圖更加詳細地描述示例性實施例。提供以下詳細描述以幫助讀者獲得在此描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的全面理解。因此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將獲知在此描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的各種修改、變化和等同物。因此，為了更加清楚和簡潔，可能省略了已知功能和結(jié)構(gòu)的描述。貫穿說明書附圖和具體實施方式
部分，除非另有指出，否則相同附圖標記將被理解為指示相同元件、特征和結(jié)構(gòu)。為了清楚、示出和方便，可能夸大了這些元件的相對大小和繪示。應(yīng)該理解，當(dāng)元件被稱作“在”另一元件或單元“上”、“連接到”另一元件或單元、或“操作性地連接到”另一元件或單元時，該元件可直接在另一元件或單元上或經(jīng)中間元件或單元而連接到另一元件或單元。相反，當(dāng)元件被稱作“直接在”另一元件或?qū)印吧稀被颉爸苯舆B接到”另一元件或?qū)訒r，不存在中間元件或?qū)?。相同的附圖標記始終指示相同的元件。如在此所使用，術(shù)語“和/或”包括相關(guān)所列出項目中的一個或多個的任意或所有組合?？墒褂糜布M件來實現(xiàn)在此描述的單元。例如，電阻器、濾波器、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)、金屬絕緣體半導(dǎo)體FET(MISFET)、金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)及其它等同的電子元件。圖1是示出根據(jù)示意性構(gòu)造的LED驅(qū)動器設(shè)備的框圖。
參照圖1，LED驅(qū)動器設(shè)備1000包括LED驅(qū)動電路100、LED陣列200、檢測單元300和控制器400。LED驅(qū)動器設(shè)備1000可以是包括但不限于監(jiān)視器、數(shù)字TV、筆記本型計算機、移動電話、MP3播放器和便攜式多媒體播放器(PMP)的圖像顯示設(shè)備。LED驅(qū)動電路100接收用于驅(qū)動LED陣列200的調(diào)光信號，并根據(jù)接收的調(diào)光信號將驅(qū)動電壓和恒定電流提供給LED陣列200。在下面參照圖2解釋LED驅(qū)動電路100的詳細構(gòu)造。LED陣列200包括操作性地相互連接的多個LED。在一個構(gòu)造中，LED陣列200中的LED串聯(lián)連接，并執(zhí)行發(fā)光操作。LED陣列200可以是單個LED陣列或多個LED陣列。檢測單元300測量并確定預(yù)定電平的電流是否流過LED陣列200，以檢測LED陣列200是否開路。詳細地講，如果預(yù)定電平的電流流過LED陣列200，則檢測單元300檢測到LED陣列200正常連接并操作。相反，如果低于預(yù)定電平的電流流動，則檢測單元300檢測到LED陣列200開路。因此，根據(jù)示意性示例，檢測單元300包括:電阻單元，串聯(lián)連接到LED陣列200，用于檢測通過LED陣列200流動的電流。電阻單元還基于電阻單元的預(yù)定電壓電平的測量和檢測來檢測LED陣列200是否開路。將在下面參照圖3至圖9來解釋檢測單元300的詳細構(gòu)造和操作?？刂破?00控制在LED驅(qū)動器設(shè)備1000中的元件。詳細地講，控制器400產(chǎn)生用于驅(qū)動LED陣列200的調(diào)光信號，并將調(diào)光信號提供給LED驅(qū)動電路100?？刂破?00控制檢測單元300來檢測LED陣列200是否開路。詳細地講，控制器400將檢測電路使能信號提供給檢測單元300。作為響應(yīng)，檢測單元300檢測LED陣列200是否開路。在一種構(gòu)造中，如果檢測單元300檢測到LED陣列200開路，則控制器400停止驅(qū)動LED驅(qū)動電路100。如上所述，由于根據(jù)一個示例性構(gòu)造的LED驅(qū)動器設(shè)備1000被構(gòu)造為使用在LED陣列200中流動的電流來檢測LED陣列200是否開路，所以LED驅(qū)動器設(shè)備1000可精確的檢測LED陣列200是否斷開，而不管是否出現(xiàn)異常反饋電壓。圖2是示出根據(jù)示意性構(gòu)造的圖1的LED驅(qū)動電路的框圖。參照圖2，LED驅(qū)動電路100包括輸入單元110、脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號產(chǎn)生單元120、直流(DC)-DC轉(zhuǎn)換器130、LED驅(qū)動單元140和參考電壓產(chǎn)生單元150。輸入單元110從控制器400接收調(diào)光信號，以驅(qū)動LED陣列200。詳細地講，直接模式、固定相位模式和相移模式可被用作數(shù)字調(diào)光方法，以產(chǎn)生用于驅(qū)動LED陣列200的調(diào)光信號。直接模式是通過外部裝置(例如，封包組合拆卸器(PAD))來控制PWM頻率和占空比信號的方法。固定相位模式和相移模式是通過內(nèi)部集成電路(IC)產(chǎn)生PWM頻率并且僅通過PAD接收和控制占空比信號的方法。在一個示意性示例中，調(diào)光信號是用于調(diào)整LED的亮度和色溫或用于補償高溫的信號。在本示例性構(gòu)造中，論述從外部源接收調(diào)光信號的直接模式方法。但是，控制器400可被構(gòu)造為使用固定相位模式和/或相移模式。PWM信號產(chǎn)生單元120根據(jù)參考電壓來產(chǎn)生PWM信號。詳細地講，PWM信號產(chǎn)生單元120根據(jù)由參考電壓產(chǎn)生單元150產(chǎn)生的參考電壓來產(chǎn)生用于控制DC-DC轉(zhuǎn)換器130的驅(qū)動電壓的電平的PWM信號。DC-DC轉(zhuǎn)換器130包括用于執(zhí)行開關(guān)操作的晶體管，并根據(jù)晶體管的開關(guān)操作將驅(qū)動電壓提供給LED陣列200。詳細地講，DC-DC轉(zhuǎn)換器130基于由PWM信號產(chǎn)生單元120產(chǎn)生的PWM信號來轉(zhuǎn)換DC電壓，并將轉(zhuǎn)換的DC電壓(S卩，驅(qū)動電壓)提供給LED陣列200。此時，DC-DC轉(zhuǎn)換器130將與LED陣列200的正向偏置電壓對應(yīng)的電壓提供給LED陣列200，使得LED陣列在飽和區(qū)中操作。LED驅(qū)動單元140使用來自輸入單元110的調(diào)光信號來提供用于驅(qū)動LED陣列200的恒定電流。詳細地講，LED驅(qū)動單元140使用調(diào)光信號來調(diào)整在LED陣列200中的驅(qū)動電流的電平，并將經(jīng)調(diào)整的恒定電流(即，驅(qū)動電流)提供給LED陣列200。參考電壓產(chǎn)生單元150產(chǎn)生參考電壓。詳細地講，參考電壓產(chǎn)生單元150測量LED陣列200中的每一個LED陣列的反饋電壓或正向電壓。參考電壓產(chǎn)生單元150將與具有在LED陣列的測量的正向電壓中的最低電壓的LED陣列對應(yīng)的參考電壓提供給PWM信號產(chǎn)生單元120。如果LED陣列200包括單個LED陣列，則參考電壓產(chǎn)生單元150測量所述單個LED陣列的反饋電壓或正向電壓，并將測量的電壓提供給PWM信號產(chǎn)生單元120。在一種構(gòu)造中，可使用反饋電壓來檢測LED陣列的開路。但是，LED陣列的反饋電壓可能因恒定電流的峰值電流而臨時地降低至接近于0V。如果如上所述地使用反饋電壓檢測到LED陣列開路，則即使LED陣列實際上不是開路的，LED陣列也可被錯誤地識別為開路。由于根據(jù)示意性構(gòu)造的檢測單元300基于在LED陣列200中流動的電流的電平來檢測LED陣列200是否開路，所以可以解決錯誤地將LED陣列識別為開路的問題。但是，由于難以直接檢測流過LED陣列200的電流的值，所以將電阻器串聯(lián)連接到LED陣列200。在檢測單元300處可基于施加到串聯(lián)連接的電阻器的電壓的值(S卩，通過將電阻器的電壓值除以電阻值)來獲得通過LED陣列200流動的電流的值。因此，檢測單元300可檢測在LED陣列200中流動的是否是大于預(yù)定電流水平的電流。檢測單元300可被實現(xiàn)為三種類型，這將在下面描述。雖然僅對三個示意性構(gòu)造進行論述，但是可通過用于檢測在LED陣列200中流動的電流的水平的其它電路結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)檢測單元300。圖3是根據(jù)示意性構(gòu)造的檢測單元300的電路圖。參照圖3，檢測單元300包括電阻單元310、第一開關(guān)單元320、第二電阻器330和輸出單元360。電阻單元310包括串聯(lián)連接到LED陣列或LED串200的第一電阻器R115詳細地講，電阻單元310的第一電阻器R1的一端操作性地連接到LED陣列200，并且另一端操作性地連接到提供恒定電流的LED驅(qū)動單元140。雖然在圖3所示的示例中，電阻單元310的第一電阻器R1操作性地連接到LED陣列200的下端，但是電阻單元310的第一電阻器R1可操作性地串聯(lián)連接到LED陣列200的上部，或者可操作性地串聯(lián)連接到LED陣列200的中部。此外，雖然電阻單元310如圖3所示地僅包括一個電阻器R1，但是可使用多個電阻器來實現(xiàn)電阻單元310。第一開關(guān)單元320包括開關(guān)元件，該開關(guān)元件在電阻單元310的電壓大于或等于預(yù)定電壓電平時導(dǎo)通。第一開關(guān)單元320的開關(guān)元件可以是P型雙極結(jié)型晶體管(BJT)。在這種情況下，P型BJT的發(fā)射極可共連到LED陣列200和電阻單元310的一端，P型BJT的基極可操作性地連接到電阻單元310的另一端，并且P型BJT的集電極可通過第二電阻器330接地。在一個示例中，預(yù)定電壓電平是使用的P型BJT的閾值電壓。因此，第一電阻器的電阻值可被設(shè)置為大于或等于將P型BJT的閾值電壓除以流過LED陣列200的恒定電流而獲得的值。雖然在圖3的示意性示例中第一開關(guān)單元320被實現(xiàn)為P型BJT，但是可使用其它開關(guān)元件(諸如，MOS開關(guān))來實現(xiàn)第一開關(guān)單元。輸出單元360根據(jù)第一開關(guān)單元320是否導(dǎo)通來輸出表示LED陣列200是否開路的電壓。詳細地講，輸出單元360操作性地連接到共連到第一開關(guān)單元320和第二電阻器330的節(jié)點。在圖3的示例性實施例中，如果檢測到LED陣列200開路，則第一開關(guān)單元320截止，并且輸出單元360輸出低電勢的電壓(例如，0V)。如果檢測到LED陣列200沒有開路，則第一開關(guān)單元320導(dǎo)通并且輸出單元360輸出高電勢的電壓(例如，5V)。將在下面參照圖4A和圖4B來解釋根據(jù)第一示意性構(gòu)造的檢測單元300的操作。圖4A和圖4B是用于解釋根據(jù)第一示意性示例的檢測單元300的操作的視圖。詳細地講，圖4A是用于解釋當(dāng)LED陣列200正常操作時的檢測單元300的操作的視圖，圖4B是用于解釋當(dāng)LED陣列200開路時的檢測單元300的操作的視圖。參照圖4A，LED陣列200正常操作。當(dāng)LED陣列200正常操作或者說閉合(closed)時，恒定電流流過LED陣列200，并且該恒定電流還流過操作性地串聯(lián)連接到LED陣列200的電阻單元310。因此，施加到電阻單元310的電壓大于第一開關(guān)元件320的閾值電壓。第一開關(guān)單元320導(dǎo)通，并且第二電阻器330電壓具有預(yù)定電平的電壓值(V2=R2XI2)15結(jié)果，輸出單元360可輸出表示LED陣列200沒有開路或者說閉合的預(yù)定電平的電壓值。參照圖4B，LED陣列200開路。當(dāng)LED陣列200開路時，恒定電流不在LED陣列200中流動，因此，電流不流過電阻單元310的電阻器，并且第一開關(guān)單元320截止。因此，第二電阻器330的電壓為0V。輸出單元360輸出指示LED陣列200開路的低電壓值(例如，0V)。如上所述，由于檢測單元320可基于電流是否流過LED陣列200來檢測LED陣列200是否斷開，因此檢測單元300可精確地檢測LED陣列200是否開路，而不管是否出現(xiàn)異常的正向電壓。圖5是根據(jù)第二示意性構(gòu)造的檢測單元的電路圖。參照圖5，檢測單元300’包括電阻單元310、第一開關(guān)單元320、第二電阻器330、第二開關(guān)單元340、第三電阻器350和輸出單元360’。電阻單元310包括第一電阻器R1，該第一電阻器R1操作性地串聯(lián)連接到LED陣列或LED串200。在一個示例中，電阻單元310的第一電阻器的一端操作性地連接到LED陣列200并且另一端操作性地連接到提供恒定電流的LED驅(qū)動單元140。雖然在本示意性示例中電阻單元310操作性地連接到LED陣列200的下端，但是電阻單元310可操作地串聯(lián)連接到LED陣列200的上部，或者可操作性地串聯(lián)連接到LED陣列200的中部。第一開關(guān)單元320包括開關(guān)元件，該開關(guān)元件在電阻單元310的電壓大于或等于預(yù)定電壓電平時導(dǎo)通。開關(guān)元件可以是P型BJT。在這種情況下，P型BJT的發(fā)射極共連到LED陣列200和電阻單元310的一端，P型BJT的基極連接到電阻單元310的另一端，并且P型BJT的集電極通過第二電阻器330接地。在一個示例中，預(yù)定電壓電平是P型BJT的閾值電壓。因此，第一電阻器的電阻值可被設(shè)置為大于或等于將P型BJT的閾值電壓除以流過LED陣列200的恒定電流而獲得的值。第二電阻器330設(shè)置在第一開關(guān)單元320與地之間。雖然在本示意性示例中僅示出一個電阻器R2，但是可使用多個電阻器來構(gòu)造第二電阻器330。第二開關(guān)單元340可以在第一開關(guān)單元320導(dǎo)通之前或之后或與第一開關(guān)單元320同時地導(dǎo)通。第二開關(guān)單元340可以是N型BJT。在這種情況下，N型BJT的發(fā)射極可接地，N型BJT的基極可共連到P型BJT的集電極和第二電阻器330，N型BJT的集電極可通過第三電阻器350連接到電壓源VDD。在一個示例中，當(dāng)P型BJT導(dǎo)通時，P型BJT的集電極的電壓(電壓V2)大于N型BJT的閾值電壓。結(jié)果，N型BJT響應(yīng)于P型BJT的導(dǎo)通而導(dǎo)通。第二電阻器330的電阻值可被設(shè)置為大于或等于通過將N型BJT的閾值除以通過P型BJT的集電極流動的電流而獲得的值。雖然在圖5的示意性示例中，使用N型BJT來構(gòu)造第二開關(guān)單元340，但是可使用其它開關(guān)元件來構(gòu)造第二開關(guān)單元340。輸出單元360’基于第二開關(guān)單元340是否導(dǎo)通來產(chǎn)生指示LED陣列200是否開路的輸出。詳細地講，輸出單元360’操作性地連接到共連到第二開關(guān)單元340和第三電阻器350的節(jié)點。在圖5的示例性實施例中，如果LED陣列200開路，則輸出單元360’輸出高電勢的電壓(例如，5V)。如果LED陣列200正常操作，則輸出單元360’輸出低電勢的電壓(例如，IV)。將在下面參照圖6A和圖6B來解釋根據(jù)第二示意性構(gòu)造的檢測單元300的操作。圖6A和圖6B是用于解釋根據(jù)第二示意性構(gòu)造的檢測單元300’的操作的視圖。詳細地講，圖6A示出當(dāng)LED陣列200正常操作時的檢測單元300’的操作。圖6B示出當(dāng)LED陣列200開路時的檢測單元300’的操作。參照圖6A，LED陣列200正常操作。因此，恒定電流流過LED陣列200，并且恒定電流還流過電阻單元310。結(jié)果，施加到電阻單元310的電壓大于第一開關(guān)單元320的閾值電壓。第一開關(guān)單元320導(dǎo)通，并且第一開關(guān)單元320的集電極的電壓(即，第二電阻器R2的電壓)具有預(yù)定電平的電壓值(V2=R2XI2)15因此，第二開關(guān)單元340導(dǎo)通，并且輸出單元360輸出指示LED陣列200沒有開路的低電壓值(V3=VDD-R3X I3)。參照圖6B，LED陣列200開路。因此，恒定電流不流過LED陣列200，并且恒定電流不流過電阻單元310。因此，第一開關(guān)單元320截止。即，第一開關(guān)單元320的集電極的電壓或第二電阻器R2的電壓是0V。因此，第二開關(guān)單元340截止，并且輸出單元360輸出指示LED陣列200開路的高電壓值(VDD)。如上所述，根據(jù)示意性構(gòu)造的檢測單元300’基于電流是否在LED陣列200中流動來檢測LED陣列200是否開路。結(jié)果，檢測單元300’可精確地檢測LED陣列是否開路，而不管是否出現(xiàn)異常正向電壓。雖然在描述的示意性示例中檢測LED陣列是否開路，但是檢測單元300可檢測多個LED陣列是否開路。這將在下面參照圖7至圖9來進一步解釋。圖7是根據(jù)第三示意性構(gòu)造的檢測單元的電路圖。參照圖7，根據(jù)第三示意性構(gòu)造的檢測單元300”包括多個檢測電路300-1至300-n，其中，η是大于I的整數(shù)。雖然圖7示出一個檢測單元300_η，但是可以理解，多個檢測電路300-1至300-n可被包括并且可并聯(lián)連接。例如，檢測電路300_n可以包括第一開關(guān)單元320-n、第二電阻器330-n、第二開關(guān)單元340_n、第三電阻器350和輸出端ch.η。檢測電路300-1至300-n中的每一個檢測電路的構(gòu)造與圖5中示出的示意性構(gòu)造相似。因此，省略了檢測電路300-n的詳細描述。檢測單元300”還包括使能電路370、確定電路390和輸出單元360’’。檢測單元300”還包括電阻單元310。例如，電阻單元310可以包括分別與包括在LED陣列200中的多個串1、2、……、n串聯(lián)連接的多個電阻器310_1、310_2、……310_no使能電路370從控制器400接收指示檢測單元300”是否將進行操作的使能信號。詳細地講，使能電路370包括單個開關(guān)元件371和多個電阻器373、374和372。因此，如果使能信號EN從控制器400輸入，則開關(guān)元件371導(dǎo)通。確定電路390包括多個開關(guān)元件391和392，其中，多個開關(guān)元件391和392并聯(lián)連接以對應(yīng)于多個LED陣列。詳細地講，開關(guān)元件391和392中的每一個開關(guān)元件可由N型BJT來實現(xiàn)。N型BJT的發(fā)射極接地，N型BJT的基極操作性地連接到檢測各個檢測電路的輸出端ch.1、……、ch.n( S卩，開關(guān)元件392的基極操作性地連接到檢測電路300_n的輸出端)，N型BJT的集電極連接到使能電路370。雖然使用多個BJT來構(gòu)造確定電路390，但是由于多個BJT可以如或(OR)邏輯電路一樣進行操作，因此可使用或邏輯電路來構(gòu)造確定電路390。如果多個開關(guān)元件391和392中的至少一個開關(guān)元件截止，則輸出單元360”可產(chǎn)生指示存在開路的LED陣列的輸出FLT。詳細地講，輸出單元360”可操作性地連接到共連到使能電路370的開關(guān)元件371和電阻器372的節(jié)點。在圖7的示例構(gòu)造中，如果存在開路的LED陣列，則輸出單元360”輸出低電勢的電壓(例如，0V)。此外，如果所有的LED陣列正常操作，則輸出單元360”輸出高電勢的電壓(例如，5V)。下面將參照圖8和圖9來解釋根據(jù)第三示意性構(gòu)造的檢測單元300”的操作。圖8和圖9是用于解釋根據(jù)第三示意性構(gòu)造的檢測單元300’ ’的操作的視圖。詳細地講，圖8示出當(dāng)所有 的LED陣列正常操作時的檢測單元300”的操作。圖9示出當(dāng)一個LED陣列開路時的檢測單元300”的操作。參照圖8，當(dāng)所有的LED陣列正常操作時，恒定電流流過每一個LED陣列，因此，恒定電流(例如，ILED=IOOmA)流過第一電阻器310-1和310-2。因此，施加到第一電阻器310-1和310-2的電壓大于P型BJT或第一開關(guān)單元320-1和320-2的閾值電壓。第一開關(guān)單元320-1和320-2導(dǎo)通，與第一開關(guān)單元320-1和第二開關(guān)單元320-2分別對應(yīng)的第二電阻器330-1和330-2的電壓具有預(yù)定電平(V2=R2XI2)的電壓值。因此，N型BJT或第二開關(guān)單元340-1和340-2導(dǎo)通，第二開關(guān)單元340-1和340-2的集電極具有低電壓值(VDD-R3XI3)。此外，確定電路390的所有的開關(guān)元件391和392截止，并且不管開關(guān)元件371是否因輸入使能信號EN而被導(dǎo)通或因沒有輸入使能信號EN而被截止，開關(guān)元件371的集電極也具有高電壓值(VDD)。結(jié)果，輸出單元360”輸出通知所有的LED正常操作的高電勢的電壓。參照圖9，一個LED陣列正常操作，而另一 LED陣列開路并且不允許恒定電流在其中流動。操作性地連接到正常操作的LED陣列的檢測電路的操作已參照圖8描述，因此省略其解釋。由于恒定電流不在操作性地連接到開路的LED陣列的檢測單元300-2的電阻器中流動，因此第一開關(guān)單元320-2截止。因此，第二電阻器330-2具有OV的電壓，因此第二開關(guān)單元340-2截止。因此，第二開關(guān)單元340-2的集電極具有高電壓值(VDD)。因此，確定電路390中的開關(guān)元件391和392中的開關(guān)元件391截止，而開關(guān)元件392導(dǎo)通。如果開關(guān)元件371因沒有輸入使能信號EN而截止，則開關(guān)元件371的集電極具有高電壓值(VDD)。如果開關(guān)元件371由于使能信號的輸入而導(dǎo)通，則由電阻器372、開關(guān)元件371和開關(guān)元件392而產(chǎn)生電流路徑。此外，開關(guān)元件371的集電極具有低電壓值。因此，輸出單元360’’可輸出通知至少一個LED陣列開路的低電勢的電壓。如上所述，由于根據(jù)本示例性構(gòu)造的檢測單元300”根據(jù)電流是否在多個LED陣列中的每一個LED陣列中流動來檢測多個LED陣列是否開路，因此檢測單元300”可精確地檢測多個LED陣列是否開路，而不管是否出現(xiàn)異常正向電壓。應(yīng)該理解，雖然在此可以使用術(shù)語第一、第二、第三等來描述各種元件、部件、單元和/或部分，但是這些元件、部件、單元和/或部分不應(yīng)被這些術(shù)語所限制。這些術(shù)語僅用于將一個元件、部件、單元或部分與另一區(qū)域、層或部分進行區(qū)分。這些術(shù)語不是必須隱含元件、部件、區(qū)域、層和/或部分的特定順序或布置。因此，在不脫離本發(fā)明的教導(dǎo)性描述的前提下，這里論述的第一元件、部件、單元或部分可被稱為第二元件、部件、單元或部分。除非另有限定，否則在此使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的含義相同的含義。應(yīng)該進一步理解，諸如通常使用的詞典中定義的術(shù)語應(yīng)被解釋為具有與現(xiàn)有技術(shù)的語義中的含義一致的含義，并且不應(yīng)被解釋為理想化或過度正式含義，除非在此明確進行了這樣的定義。上面已描述了一些示例。但是，應(yīng)理解，可進行各種修改。例如，如果描述的技術(shù)以不同的順序執(zhí)行和/或如果描述的系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、裝置或電路中的組件以不同方式組合和/或由其他組件或其等同物所替換或補充，則可獲得合適結(jié)果。因此，其它的實施方式落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測LED陣列是否開路的檢測電路，所述檢測電路包括: 電阻單元，操作性地串聯(lián)連接到LED陣列； 第一開關(guān)單元，被構(gòu)造為當(dāng)電阻單元的電壓大于或等于預(yù)定電壓電平時導(dǎo)通； 輸出單元，被構(gòu)造為基于第一開關(guān)單元是否導(dǎo)通來產(chǎn)生指示LED陣列是否開路的輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測電路，其中，當(dāng)LED陣列開路時，第一開關(guān)單元保持防止電流流動的截止狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測電路，其中，當(dāng)恒定電流不流過LED陣列、電流不流過電阻單元、且第一開關(guān)單元截止時，所述檢測電路檢測到LED陣列開路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測電路，其中，第一開關(guān)單元是P型雙極結(jié)型晶體管， 其中，P型雙極結(jié)型晶體管的發(fā)射極共連到LED陣列和電阻單元的一端，P型雙極結(jié)型晶體管的基極操作性地連接到電阻單元的另一端，P型雙極結(jié)型晶體管的集電極通過第二電阻器接地， 其中，所述預(yù)定電壓電平是P型雙極結(jié)型晶體管的閾值電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢測電路，其中，電阻單元的電阻值大于或等于通過將P型雙極結(jié)型晶體管的閾值電壓除以流過LED陣列的恒定電流而獲得的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的檢測電路，所述檢測電路還包括: 第二開關(guān)單元，被構(gòu)造為響應(yīng)于第一開關(guān)單元的導(dǎo)通而導(dǎo)通， 其中，輸出單元被構(gòu)造為基于第二開關(guān)單元是否導(dǎo)通來產(chǎn)生指示LED陣列是否開路的輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢測電路，其中，第二開關(guān)單元是N型雙極結(jié)型晶體管， 其中，N型雙極結(jié)型晶體管的發(fā)射極接地，N型雙極結(jié)型晶體管的基極操作性地連接到P型雙極結(jié)型晶體管的集電極，N型雙極結(jié)型晶體管的集電極操作性地通過第三電阻器連接到電壓源。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢測電路，其中，第二電阻器被設(shè)置在第一開關(guān)單元與地之間，第二電阻器的電阻值大于或等于通過將N型雙極結(jié)型晶體管的閾值電壓除以P型雙極結(jié)型晶體管的集電極的電流而獲得的值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的檢測電路，其中，當(dāng)恒定電流不流過LED陣列時，電流不流過電阻單元流動，第一開關(guān)單元截止，第二開關(guān)單元截止，并且輸出單元被構(gòu)造為輸出指示LED陣列開路的高電壓值(VDD)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測電路，其中，所述檢測電路檢測多個LED陣列是否開路， 其中，電阻單元包括操作性地分別串聯(lián)連接到所述多個LED陣列的多個電阻器， 其中，第一開關(guān)單元包括操作性地分別連接到電阻單元的所述多個電阻器的多個開關(guān)元件， 其中，輸出單元被構(gòu)造為當(dāng)所述多個開關(guān)元件中的至少一個開關(guān)元件截止時產(chǎn)生指示存在開路的LED陣列的輸出。
11.一種LED驅(qū)動器設(shè)備,包括: LED陣列； LED驅(qū)動電路，被構(gòu)造為將驅(qū)動電壓和恒定電流提供給LED陣列；電阻單元，操作性地串聯(lián)連接到LED陣列； 檢測單元，被構(gòu)造為基于電阻單元的電壓來檢測LED陣列是否開路。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的LED驅(qū)動器設(shè)備，其中，檢測單元包括: 第一開關(guān)單元，被構(gòu)造為當(dāng)電阻單元的電壓大于或等于預(yù)定電壓電平時導(dǎo)通； 輸出單元，被構(gòu)造為基于第一開關(guān)單元是否導(dǎo)通來產(chǎn)生指示LED陣列是否開路的輸出。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的LED驅(qū)動器設(shè)備，其中，第一開關(guān)單元在LED陣列開路并且電流不流動時保持截止狀態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的LED驅(qū)動器設(shè)備，其中，第一開關(guān)單元是P型雙極結(jié)型晶體管， 其中，P型雙極結(jié)型晶體管的發(fā)射極共連到LED陣列和電阻單元的一端，P型雙極結(jié)型晶體管的基極操作性地連接到電阻單元的另一端，P型雙極結(jié)型晶體管的集電極通過第二電阻器接地， 其中，所述預(yù)定電壓電平是P型雙極結(jié)型晶體管的閾值電壓。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的LED驅(qū)動器設(shè)備，其中，電阻單元的電阻值大于或等于通過將P型雙極結(jié)型晶體管的閾值電壓除以流過LED陣列的恒定電流而獲得的值。
16.根據(jù)權(quán)利要求14 所述的LED驅(qū)動器設(shè)備，其中，檢測單元還包括: 第二開關(guān)單元，被構(gòu)造為響應(yīng)于第一開關(guān)單元的導(dǎo)通而導(dǎo)通， 其中，輸出單元被構(gòu)造為基于第二開關(guān)單元是否導(dǎo)通來產(chǎn)生指示LED陣列是否開路的輸出。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的LED驅(qū)動器設(shè)備，其中，第二開關(guān)單元是N型雙極結(jié)型晶體管， 其中，N型雙極結(jié)型晶體管的發(fā)射極接地，N型雙極結(jié)型晶體管的基極操作性地連接到P型雙極結(jié)型晶體管的集電極，N型雙極結(jié)型晶體管的集電極操作性地通過第三電阻器連接到電壓源。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的LED驅(qū)動器設(shè)備，其中，第二電阻器被設(shè)置在第一開關(guān)單元與地之間，第二電阻器的電阻值大于或等于通過將N型雙極結(jié)型晶體管的閾值電壓除以P型雙極結(jié)型晶體管的集電極的電流而獲得的值。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的LED驅(qū)動器設(shè)備，其中，所述LED驅(qū)動器設(shè)備包括多個LED陣列， 其中，電阻單元包括操作性地分別串聯(lián)連接到所述多個LED陣列的多個電阻器， 其中，第一開關(guān)單元包括操作性地分別連接到電阻單元的所述多個電阻器的多個開關(guān)元件， 其中，輸出單元被構(gòu)造為當(dāng)所述多個開關(guān)元件中的至少一個開關(guān)元件截止時產(chǎn)生指示存在斷開的LED陣列的輸出。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的LED驅(qū)動器設(shè)備，所述LED驅(qū)動器設(shè)備還包括: 控制器，被構(gòu)造為當(dāng)檢測到開路的LED陣列時停止操作LED驅(qū)動電路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于LED陣列的開路的檢測電路及使用其的LED驅(qū)動器設(shè)備用。所述檢測電路包括電阻單元、第一開關(guān)單元和輸出單元。電阻單元操作性地串聯(lián)連接到LED陣列。第一開關(guān)單元被構(gòu)造為當(dāng)電阻單元的電壓大于或等于預(yù)定電壓電平時導(dǎo)通。輸出單元被構(gòu)造為基于第一開關(guān)單元是否導(dǎo)通來產(chǎn)生指示LED陣列是否開路的輸出。
文檔編號G09G3/34GK103150984SQ20121051958
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者閔駿植, 姜汰竟, 柳凡善 申請人:美格納半導(dǎo)體有限公司