本发明专利技术提供一种静默电流侦测方法及其装置，是利用一般半导体材料具有能带间隙（ｅｎｅｒｇｙｂａｎｄｇａｐ）的特性。因此，无论该半导体组件是否被驱动，皆可判断该半导体组件或其驱动控制电路的状态。除了发光二极管之外，本发明专利技术的静默电流侦测方法及其装置尚可适用其它以具有能带间隙材料制成的组件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种静默电流侦测方法及其装置，尤指一种利用半导体材料具有能带间隙特性进行静默电流侦测的方法及其装置。
技术介绍
发光二极管(LED)目前已广泛应用作为照明指示的光源。然而，发光二极管的公知保养维修技术，必须经由点亮后才能确定是否异常。对于一般的照明指示，通过点亮发光二极管来发现异常状况，或许不会造成太大困扰。但对于交通号志、车灯等用途，若在行驶中点亮号志或车灯，可能造成意想不到的危险；若不在行驶时点亮，又无法达到及时侦测的效果。因此，本专利技术提供一种静默电流侦测(silent current detection)简称静默侦测装置，或称为零电流侦测(zero current detection)装置，可在不点亮发光二极管的情况下，达到侦测异常状态的目的。由于本专利技术乃利用一般半导体材料具有能带间隙(energy bandgap)的特性；因此，除了发光二极管之外，本专利技术将可适用于所有以具有能带间隙的材料制成的组件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种静默电流侦测装置，毋需驱动半导体组件，便可判断该半导体组件或其驱动控制电路的状态。本专利技术的静默电流侦测方法，是用于判断一具有能带间隙(energybandgap)的半导体组件，例如发光二极管，或其驱动控制电路的状态。于正常状态下，该半导体组件的一接点连接至一固定电源，另一接点连接至一驱动控制电路的控制输出端，该固定电源用以提供该半导体组件一适当电位，驱动控制电路用以驱动该半导体组件；该静默电流侦测方法是通过量测该驱动控制电路的控制输出端的电位达成；据此，无论该半导体组件是否被驱动，皆可判断该半导体组件或该驱动控制电路的状态。本专利技术的静默电流侦测装置包括一半导体组件、一固定电源、一驱动控制电路及一电位量测器。该半导体组件具有能带间隙(energy bandgap)，并具有一第一接点及一第二接点。于正常状态下，固定电源连接至该半导体组件的第一接点，以提供一适当电位。驱动控制电路具有一控制输出端，于正常状态下连接至该半导体组件的第二接点，以驱动该半导体组件。电位量测器连接至该驱动控制电路的输出端。据此，无论该半导体组件是否被驱动，皆可通过该电位量测器的量测结果，以判断该半导体组件或其驱动控制电路的状态。上述的半导体组件可为(但不限于)一或多个串接的发光二极管，且第一接点为一或多个串接的发光二极管的阳极接点，第二接点为阴极接点。上述的电位量测器可为(但不限于)一比较器，其正极连接至一参考电位，负极连接至该驱动控制电路的控制输出端；通过比较该比较器的正极电位与负极电位，可判断该半导体组件是否为开路或短路状态。上述的电位量测器亦可包括(但不限于)一比较器及一电阻，其中，该比较器的正极连接至一参考电位，该电阻的一端连接至该参考电位，另一端连接至该比较器的负极，该比较器的负极并连接至该驱动控制电路的控制输出端；通过比较该比较器的正极电位与负极电位，可判断该驱动控制电路是否为漏电流状态。该参考电位可为驱动控制电路的电源。上述的驱动控制电路可包括(但不限于)一NMOS晶体管，具有漏极、栅极及源极，其中该漏极为控制输出端。本专利技术的方法及装置亦可在半导体组件被驱动时使用；通常，半导体组件的导通电流约小于200μA。附图说明图1为本专利技术静默电流侦测装置的实施例的示意图。图2为驱动控制电路中，漏极与其P-型基底形成逆向二极管结构的等效电路图。图3显示半导体组件的电阻、电流、电压的关系。图4显示参考电位设定值的关系。图5为本专利技术静默电流侦测装置的另一实施例的示意图。符号说明发光二极管 10 NMOS晶体管 20比较器 30 电阻 40具体实施方式图1为本专利技术静默电流侦测装置，主要为应用于发光二极管的实施例。图中，静默电流侦测装置包括一或数个串接的发光二极管10，具有一阴极接点及一阳极接点；驱动控制电路包括NMOS晶体管20，驱动控制电路的控制输出端即NMOS晶体管20的漏极D，控制讯号则由栅极G输入。于正常状态下，一固定电源连接至发光二极管10的阳极接点，以提供一固定电压VLED。NMOS晶体管20的源极S接地，漏极D连接至发光二极管10的阴极接点，以驱动发光二极管及控制其亮度；漏极D与其P-型基底P-sub则形成等效逆向二极管结构，如图2的等效电路所示。比较器30的正极连接至一参考电位，负极连接至驱动控制电路的控制输出端。通过比较比较器30的正极电位与负极电位，可判断发光二极管或其驱动控制电路是否为开路或短路状态。本专利技术是利用半导体具有能带间隙(energy bandgap)的特性，就发光二极管而言，其电压、电流与电阻的关系如下RON＝ΔVLED÷ΔION其中，RON为半导体的正向导通电阻(forward conduction resistant)，约10ohm；ION为正向导通电流(forward conduction current)；其关系及能带间隙Vf如图3所示。在图1中，驱动控制电路的控制输出端的电位Vd(亦即比较器30的负极电位)如下所示Vd＝VLED-(n×Vf+(RON×ION))其中，Vd为联机正常时驱动控制电路的控制输出端的电位；VLED依目前常用的工业规格为5v；n为串接发光二极管的数目；Vf为一个发光二极管的能带间隙。当ION＝0时，Vd≈VLED-(n×Vf)由于发光二极管的能带间隙为定值，因此，当发光二极管的联机正常时，在不导通状态下Vd约为定值。当发光二极管10与VLED之间为『开路』状态，其电源VLED无法提供电压至驱动控制电路，NMOS晶体管20的漏极电压会通过微小逆向电流流向P-型基底，与导致控制输出端的电位降为接近零。因此，当控制输出端的电位小于默认值(VLED-n×Vf)时，可判断为异常的开路状态。当发光二极管10为『短路』状态时，则至少一个发光二极管的能带间隙被略过，导致驱动控制电路的控制输出端的电位增加而大于(VLED-Vf)。因此，在此实施例中(1)若串接三个红色发光二极管，其Vf为1.4v；则短路参考电位可设为大约3.6v(＝5-1.4)；开路参考电位可设为大约0.8V(＝5-3×1.4)。(2)若串接二个蓝色发光二极管，其Vf为2.3v；则短路参考电位可设为大约2.7v(＝5-2.3)；开路参考电位可设为大约0.4v(＝5-2×2.3)。(3)若串接二个绿色发光二极管，其Vf为1.7v；则短路参考电位可设为大约3.3v(＝5-1.7)；开路参考电位可设为大约1.6v(＝5-2×1.7)。(4)若将上述红、蓝、绿发光二极管各自与一信道(channel)串接，则开路参考电位可略低于上述的参考电位中最小者，约0.3v；短路参考电位可略高于上述参考电位中最大者，约3.7v。图4显示各设定值的关系，虚线则界定参考电位的范围。综上，通过半导体能隙与发光二极管的电位关系式，来决定驱动控制电路的控制输出端的电位，并利用比较器的不同参考电位与监测电位做比较，若合则正常；否则异常。根据本实施例的静默电流侦测装置，不需将发光二极管10点亮，便可由比较器30的输出讯号Vout判断发光二极管的状态。图5为本专利技术静默电流侦测装置，应用于发光二极管的另一实施例的示意图。相较于第1图的实施例，不同之处在于比较器30的负极除了连接至驱动本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种静默电流侦测装置，其特征在于，包括：一半导体组件，具有能带间隙，并具有一第一接点及一第二接点；一固定电源，于正常状态下连接至该半导体组件的第一接点，以提供一适当电位；一驱动控制电路，具有一控制输出端，该控制输出端 于正常状态下连接至该半导体组件的第二接点，以驱动该半导体组件；一电位量测器，连接至该驱动控制电路的输出端；据此，无论该半导体组件是否被驱动，皆可通过该电位量测器的量测结果，以判断该半导体组件或其驱动控制电路的状态。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王弘宗，
申请(专利权)人：聚积科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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