Led驅(qū)動器及其故障保護電路和故障保護方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子電路，具體但不限于涉及LED驅(qū)動器及其故障保護電路和故障保護方法。
【背景技術(shù)】
[0002]LED因其具有體積小、功耗低、發(fā)光效率高、壽命長等諸多優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品的顯示設(shè)備中。在多個LED串作為背光器件的各種應(yīng)用中，系統(tǒng)運行的安全性以及故障檢測、故障保護等是非常重要的。其中，為了免受LED串開路故障的破壞，現(xiàn)有技術(shù)中的LED驅(qū)動器通過設(shè)定過壓閾值V-來實現(xiàn)。具體地，當(dāng)某個LED串發(fā)生開路，連接到該LED串引腳上的電壓降為0，LED驅(qū)動器使輸出電壓上升，當(dāng)輸出電壓達到設(shè)定的過壓閾值VOTP時，LED驅(qū)動器禁用該開路的LED串，并將其從電壓調(diào)節(jié)環(huán)路中移除。
[0003]對于不同的應(yīng)用，常常需要不同的驅(qū)動電壓，過壓閾值的設(shè)定值也會不同。目前，為了設(shè)計和調(diào)試方便，越來越多的LED背光驅(qū)動芯片中集成有I2C(Intel-1ntegratedCircuit)接口，可根據(jù)實際所需的驅(qū)動電壓通過I2C接口寄存器對過壓閾值進行設(shè)定。為滿足大多數(shù)應(yīng)用的需求，常常在調(diào)試過程中，先選取最大的過壓閾值作為默認(rèn)值，然后再根據(jù)實際應(yīng)用通過I2C接口重新設(shè)定合適的值。
[0004]然而，在啟動過程中，如果LED負(fù)載中存在開路或不使用的LED串，而合適的過壓閾值尚未被設(shè)定好時，LED驅(qū)動器的輸出電壓會不斷上升直到達到最大的默認(rèn)值，這就要求所有的應(yīng)用都選取最高規(guī)格的電路器件。如果對驅(qū)動電壓要求較小的應(yīng)用也選取最高規(guī)格的電路器件，將會增加整個驅(qū)動器的生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決前面描述的一個問題或者多個問題，本發(fā)明提出一種LED驅(qū)動器及其故障保護電路和保護方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，可在新的過壓閾值被設(shè)定前自動檢測和禁用不使用或開路的LED串。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提出了一種用于LED驅(qū)動器的故障保護電路，該LED驅(qū)動器包括電壓轉(zhuǎn)換單元，其將輸入電壓轉(zhuǎn)換為施加在每個LED串第一端的輸出電壓，該故障保護電路包括:過壓檢測電路，將代表輸出電壓的反饋信號和可編程設(shè)定的過壓閾值相比較以判斷輸出電壓是否過壓，產(chǎn)生第一過壓故障信號，其中過壓閾值的默認(rèn)值大于重新設(shè)定值；多個開路檢測電路，每個開路檢測電路耦接至對應(yīng)LED串第二端，將該LED串第二端的電壓與開路閾值相比較，以判斷該LED串的電流是否為零，產(chǎn)生相應(yīng)的開路檢測信號；邏輯判斷電路，接收多個開路檢測信號，判斷是否所有LED串的電流均為零，產(chǎn)生邏輯判斷信號；采樣保持電路，基于邏輯判斷信號對反饋信號進行采樣保持，產(chǎn)生采樣保持信號；比較電路，其同相輸入端接收反饋信號，反相輸入端接收采樣保持信號與偏置信號的和值，比較電路將反饋信號同該和值相比較，在輸出端產(chǎn)生第二過壓故障信號；邏輯電路，接收第二過壓故障信號和模式信號，輸出一個控制信號，其中當(dāng)過壓閾值為默認(rèn)值時，模式信號使能控制信號，當(dāng)過壓閾值為重新設(shè)定值時，模式信號不使能控制信號；以及觸發(fā)電路，接收控制信號、第一過壓故障信號以及多個開路檢測信號，產(chǎn)生禁用或使能各個LED串的觸發(fā)信號。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提出了一種LED驅(qū)動器，包括:電壓轉(zhuǎn)換單元，接收輸入電壓，將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓，該輸出電壓被施加在每個LED串的第一端；最小值選擇電路，耦接至每個LED串的第二端，以接收每個LED串第二端處的電壓，并向電壓轉(zhuǎn)換單元提供該LED串第二端電壓中的最小電壓以調(diào)節(jié)輸出電壓；以及上述的故障保護電路，根據(jù)電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓和多個LED串第二端處的電壓，檢測并禁用開路或者不使用的LED 串。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，提出了一種用于LED驅(qū)動器的故障保護方法，該LED驅(qū)動器包括電壓轉(zhuǎn)換單元，其將輸入電壓轉(zhuǎn)換為施加在每個LED串第一端的輸出電壓，該故障保護方法包括:設(shè)定過壓閾值為默認(rèn)值，該值大于重新設(shè)定值；將每個LED串第二端處的電壓與開路閾值相比較，以檢測出電流為零的LED串，產(chǎn)生相應(yīng)的開路檢測信號；當(dāng)任一 LED串的電流不為零時，對代表輸出電壓的反饋信號進行采樣保持，產(chǎn)生采樣保持信號；將反饋信號同采樣保持信號與偏置信號的和值相比較，產(chǎn)生第二過壓故障信號；以及當(dāng)反饋信號大于過壓閾值或者當(dāng)過壓閾值為默認(rèn)值且反饋信號大于該和值時，禁用電流為零的LED 串。
[0009]根據(jù)本發(fā)明實施例所提供的故障保護，可有效避免現(xiàn)有技術(shù)中在合適的過壓閾值被設(shè)定前，LED驅(qū)動器存在的損害較低規(guī)格電路器件的問題。此外，該故障保護電路具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易于實現(xiàn)的特點。
【附圖說明】
[0010]為了更好的理解本發(fā)明，將根據(jù)以下附圖對本發(fā)明進行詳細(xì)描述:
[0011]圖1為根據(jù)本發(fā)明一實施例的用于LED驅(qū)動器的故障保護電路的模塊示意圖；
[0012]圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例的LED驅(qū)動器的電路圖；
[0013]圖3為根據(jù)本發(fā)明一實施例的觸發(fā)電路308的電路圖；
[0014]圖4為根據(jù)本發(fā)明一實施例的部分故障保護電路的電路圖；
[0015]圖5為根據(jù)本發(fā)明一實施例的用于LED驅(qū)動器的故障保護方法600的工作流程圖。
[0016]下面將參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的【具體實施方式】。貫穿所有附圖相同的附圖標(biāo)記表示相同的或相似的部件或特征。
【具體實施方式】
[0017]下面將詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實施例，應(yīng)當(dāng)注意，這里描述的實施例只用于舉例說明，并不用于限制本發(fā)明。在下面對本發(fā)明的詳細(xì)描述中，為了更好地理解本發(fā)明，描述了大量的細(xì)節(jié)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，沒有這些具體細(xì)節(jié)，本發(fā)明同樣可以實施。為了清晰明了地闡述本發(fā)明，本文簡化了一些具體結(jié)構(gòu)和功能的詳細(xì)描述。此外，在一些實施例中已經(jīng)詳細(xì)描述過的類似的結(jié)構(gòu)和功能，在其它實施例中不再贅述。盡管本發(fā)明的各項術(shù)語是結(jié)合具體的示范實施例來一一描述的，但這些術(shù)語不應(yīng)理解為局限于這里闡述的示范實施方式。
[0018]在整個說明書中，對“一個實施例”、“實施例”、“ 一個示例”或“示例”的提及意味著:結(jié)合該實施例或示例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包含在本發(fā)明至少一個實施例中。因此，在整個說明書的各個地方出現(xiàn)的短語“在一個實施例中”、“在實施例中”、“一個示例”或“示例”不一定都指同一實施例或示例。此外，可以以任何適當(dāng)?shù)慕M合和/或子組合將特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性組合在一個或多個實施例或示例中。此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)稱“元件” “連接到”或“耦接”到另一元件時，它可以是直接連接或耦接到另一元件或者可以存在中間元件。相反，當(dāng)稱元件“直接連接到”或“直接耦接到”另一元件時，不存在中間元件。相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件。這里使用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)列出的項目的任何和所有組合。
[0019]圖1為根據(jù)本發(fā)明一實施例的用于LED驅(qū)動器的故障保護電路的模塊示意圖。如圖1所示，LED串S1?Sn并聯(lián)連接，其中η為正整數(shù)，每個LED串包括多個串聯(lián)連接的LED器件。電壓轉(zhuǎn)換單元101接收輸入電壓Vin，將輸入電壓Vin轉(zhuǎn)換為輸出電壓Vout，并將Vout施加到每個LED串的第一端以驅(qū)動LED串。在一個實施例中，電壓轉(zhuǎn)換單元101為升壓轉(zhuǎn)換器。在其它實施例中，電壓轉(zhuǎn)換單元101可能具有其它拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如降壓型轉(zhuǎn)換器、反激型轉(zhuǎn)換器等等。
[0020]故障保護電路包括過壓檢測電路102、開路檢測電路103_1?103_n、邏輯判斷電路104、采樣保持電路105、比較電路106、邏輯電路107、以及觸發(fā)電路108。過壓檢測電路102耦接至電壓轉(zhuǎn)換單元101的輸出端，接收輸出電壓Vout，將輸出電壓Vout和過壓閾值Vovp相比較，產(chǎn)生第一過壓故障信號SOT1。其中過壓閾值Vovp是可編程設(shè)定的，且其默認(rèn)值大于重新設(shè)定值。當(dāng)檢測到輸出電壓Vout達到當(dāng)前的過壓閾值Vovp時，第一過壓故障信號SOT1為高電平。
[0021]開路檢測電路103_1?103_n用于檢測出開路的LED串。開路檢測電路103_x耦接至對應(yīng)LED串Sx的第二端LEDx，接收表征電流1&的電壓V LEDx,并將其與開路閾值V_相比較，在輸出端產(chǎn)生開路檢測信號ZCx，其中x= 1,2