一种LED驱动电路电流检测电阻短路保护方法和装置

摘要

本发明实施例公开了一种LED电阻短路保护方法和装置，所述方法包括：在LED驱动电路脉冲发生的单个周期内，监测所述电流检测电阻上若干预设时间点上的输出电压随脉冲开启时间的变化；当预设时间点上的输出电压未随所述脉冲开启时间进行而增大，则判定为所述电流检测电阻短路；启动短路保护。本发明的实施例通过检测并比较Rs在一个周期内预设时间点上的电压值，以Rs上的电压是否随时开启时间的增加(电感电流的增加)而增大，判断Rs为短路状态时，启动相应的短路保护，改善了现有技术中对所述LED驱动电路电流检测电阻Rs短路的情况缺少短路保护措施，出现因Rs短路而造成的集成电路板的烧毁的缺点。

说明书

技术领域

本发明涉及LED短路保护技术领域，更具体地说，涉及一种LED电阻短路 保护方法和装置。

背景技术

发光二极管LED，是一种能够将电能转化为可见光的固态半导体器件， LED可直接将光能转换为电能，由于其耗能低和光效高的优点在照明和装饰 等领域得到广泛应用。

如图1典型的LED驱动电路所示，当输出的LED电流检测电阻Rs短路时， 负责控制所述LED灯的触发器仍然在发出驱动点亮LED灯的脉冲，并在该电路 对应最大占空比脉冲时，输出的电流量激增而造成线路器件的损坏。

然而现有的短路保护方式，多只考虑到LED灯短路的情况，对所述LED 驱动电路电流检测电阻Rs短路的情况缺少短路保护措施，出现了因Rs短路而 造成的集成电路板的烧毁的现象。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种LED驱动电路电流检测电阻短路保护方法和 装置，以实现对LED驱动电路电流检测电阻Rs短路时，达到保护集成电路板IC 的目的。

一种LED驱动电路电流检测电阻短路保护方法，包括：

在LED驱动电路脉冲发生的单个周期内，监测所述电流检测电阻上若干 预设时间点上的输出电压随脉冲开启时间的变化；

当预设时间点上的输出电压未随所述脉冲开启时间进行而增大，则判定 为所述电流检测电阻短路；

启动短路保护。

为了完善上述方案，在LED驱动电路脉冲发生的单个周期内，监测所述 电流检测电阻上若干预设时间点上的输出电压随脉冲开启时间的变化：

在消隐时间LEB结束时采集所述电流检测电阻上的输出电压，记为第一 输出电压；

在脉冲开启周期最大占空比结束前采集所述电流检测电阻上的输出电 压，记为第二输出电压；

当所述第一输出电压与所述第二电压之间的差值小于预设动作电压，则 认判定为所述电流检测电阻短路。

在消隐时间LEB结束时采集所述电流检测电阻上的输出电压具体为：在 消隐时间LEB结束时将所述第一输出电压采样到第一保持电容上；

在脉冲开启周期最大占空比结束前采集所述电流检测电阻上的输出电压 具体为：在脉冲开启周期最大占空比结束前将所述第二输出电压采样到第二 保持电容上。

优选地，所述方法还包括：在脉冲起始的消隐时间内将所述第一保持电 容和第二保持电容清零，以及，在脉冲开启周期最大占空比结束前和最大占 空比脉冲出现之间生成暂停脉冲。

一种LED电阻短路保护装置，包括：

电流检测电阻输出电压采集单元，用于在LED驱动电路脉冲发生的单个 周期内，采集所述电流检测电阻上若干预设时间点上的输出电压；

比较器，用于根据若干预设时间点上的输出电压值判断所述电流检测电 阻上若干预设时间点上的输出电压随脉冲开启时间的变化；

当预设时间点上的输出电压未随所述脉冲开启时间进行而增大，则判定 为所述电流检测电阻短路；

短路保护电路，用于根据所述比较器的电流检测电阻短路判定结果进行 短路保护。

从上述的技术方案可以看出，本发明的实施例通过检测并比较Rs在一个 周期内预设时间点上的电压值(优选初始的输出电压和经过一段时间后，接 近最大占空比脉冲的输出电压)，以Rs上的电压是否随时开启时间的增加(电 感电流的增加)而增大，判断Rs为短路状态时，启动相应的短路保护，改善 了现有技术中对所述LED驱动电路电流检测电阻Rs短路的情况缺少短路保护 措施，出现因Rs短路而造成的集成电路板的烧毁的缺点。同时，由于保护可 以在一个周期内即可完成，快速及时地进行短路保护，避免了大的电感电流 对IC的损害。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种现有典型LED驱动电路结构示意图；

图2为本发明实施例公开的一种现有典型LED驱动电路内部结构示意 图；

图3为本发明实施例公开的一种LED驱动电路电流检测电阻短路保护方 法流程图；

图4为本发明实施例公开的一种LED驱动电路电流检测电阻短路保护装 置内部结构示意图；

图5为本发明又一实施例公开的一种LED驱动电路电流检测电阻短路保 护装置内部结构示意图；

图6为本发明又一实施例公开的一种LED驱动电路电流检测电阻短路保 护装置时序示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了以实现对LED驱动电路电流检测电阻Rs短路时， 达到保护集成电路板IC的目的。

在进行实施例的说明前，需要将LED驱动电路和电流检测电阻Rs的电 流电压情况进行介绍：

图2示出了LED DRIVER内部基本的电路结构：

由Vcs＝Rs*IRs，以及系统设定的最大电流Peak电流为IRs＝Vref/Rs：

在每个周期开始的时候，在CLK的上升沿，Rs触发器的输出Q高，Gate 为高，电感电流IRs增加；

当Vcs达到比基准Vref值高或者CLK达到最大占空比脉冲Duty Clk_max 时，Reset启动，Gate为低，关闭输出MOS。

如果Rs短路，Vcs理论上一直为0：

故而，图3示出了一种检测RS短路的方法，包括：

步骤31：在LED驱动电路脉冲发生的单个周期内，监测所述电流检测电 阻上若干预设时间点上的输出电压随脉冲开启时间的变化；

在本实施例中，优选地，在驱动电路开启时刻采集Vcs的值和接近最大 占空比脉冲输出时的Vcs的值；

正常情况下由于电流增加，所述接近最大占空比脉冲输出时的Vcs的值 一定比正常脉冲刚开始输出时的Vcs值要高；

步骤32：当预设时间点上的输出电压未随所述脉冲开启时间进行而增大， 则判定为所述电流检测电阻短路；

而出现短路后，则在驱动电路开启时刻采集Vcs的值和接近最大占空比 脉冲输出时的Vcs的值均接近于0；

步骤33：输出锁存Latch，启动短路保护。

对应于上述方法，图4示出了一种可实现上述方法的装置，包括：

电流检测电阻输出电压采集单元41，用于在LED驱动电路脉冲发生的单 个周期内，采集所述电流检测电阻上若干预设时间点上的输出电压；

比较器42，用于根据若干预设时间点上的输出电压值判断所述电流检测 电阻上若干预设时间点上的输出电压随脉冲开启时间的变化；

当预设时间点上的输出电压未随所述脉冲开启时间进行而增大，则判定 为所述电流检测电阻短路；

短路保护电路43，用于根据所述比较器的电流检测电阻短路判定结果进 行短路保护。

更为具体地。图5示出了一种LED驱动电路电流检测电阻短路保护装置 内部结构实现电路结构图，图6则为与所述具体实现电路结构图对应的时序 图，结合图示进行说明：

分别采样LEB刚结束时刻的Vcs1以及最大占空比duty脉冲结束前的 Vcs2：

C1和C2是采样保持电容，CK1是LEB刚结束时产生的短脉冲，Vcs1 电压采样在C1上；

CK2是最大duty结束前产生的脉冲，将此时的Vcs2采样在C2上。

每周期起始的LEB时间内对C1和C2清零。

正常情况下由于电流增加，所述接近最大占空比脉冲输出时的Vcs的值 一定比正常脉冲刚开始输出时的Vcs值要高，两个电压值的差值较大；

而出现短路后，则在驱动电路开启时刻采集Vcs的值和接近最大占空比 脉冲输出时的Vcs的值均接近于0，两个电压值的相差较小；

设定一个Voffset，如果在测试周期内，Vcs1和Vcs2的压差小于此Voffset， 则判定为短路并触发启动短路保护，否则，保护电路不动作。

如图6所示：CLK_Max_PULSE是在CK2最大占空比脉冲出现之间的一 个尖脉冲，CK2结束后比较器已经得出比较结果，在CLk_MAX_PULSE的时 间内将输出结果传输出到下一级，防止MOS的gate关闭时比较器的误动作而 锁定电路。

必须需要明确的是，基于本发明的LED驱动电路电流检测电阻短路保护 方法的电路实现形式并不局限于图5所示方式。

综上所述：

本发明的实施例通过检测并比较Rs在一个周期内预设时间点上的电压值 (优选初始的输出电压和经过一段时间后，接近最大占空比脉冲的输出电 压)，以Rs上的电压是否随时开启时间的增加(电感电流的增加)而增大， 判断Rs为短路状态时，启动相应的短路保护，改善了现有技术中对所述LED 驱动电路电流检测电阻Rs短路的情况缺少短路保护措施，出现因Rs短路而造 成的集成电路板的烧毁的缺点。同时，由于保护可以在一个周期内即可完成， 快速及时地进行短路保护，避免了大的电感电流对IC的损害。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都 是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。 对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述 的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用 本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易 见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。