具有同时检测开路及短路功能的发光二极管装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术揭示了一种具有同时检测开路及短路功能的发光二极管装置及其方法。该发光二极管装置包含有多个发光二极管串行、一电压转换器、一电流驱动单元、一回路控制单元、一开路检测器、一短路检测器及一电压检测器。该开路检测器及该短路检测器分别用来对该多个发光二极管串行进行开路检测及短路检测。该电压检测器耦接于该开路检测器、该短路检测器及该电压转换器，则用来于该多个发光二极管串行发生开路时，根据该电压转换器的输出电压，产生一重置讯号至该短路检测器，以重新进行该多个发光二极管串行的短路检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发光二极管装置及其方法，特别是涉及一种具有同时检测开路及 短路功能的发光二极管装置及其方法。
技术介绍
以发光二极管(LED)作为发光源的应用越来越普遍。例如，传统液晶显示面板的 背光模块是以冷阴极荧光灯管(cold cathode fluorescent lamp，CCFL)作为光源。如今， 随着发光二极管的发光效率不断提升且成本日益降低，发光二极管有逐渐取代冷阴极荧光 灯管来作为背光模块光源的趋势。在现有的发光二极管驱动电路中，若发光二极管串行发生开路(LEDopen)，由于 驱动电路的相对应输出信道为浮接(floating)状态，因此驱动电路会有漏电的情况发生， 而影响整体电路的转换效率，或是造成电压转换回路的不正常操作。另外，若发光二极管 串行发生短路(LED short)，即某些发光二极管的跨压为零，电流驱动组件的头部空间电压 (headroomvoltage)会对应地提高，导致消耗在电流驱动组件的功耗变大而使整体电路的 转换效率下降。因此，发光二极管驱动电路需要有开路及短路检测的机制与方法。请参考图1，图1为现有的一发光二极管驱动电路10的示意图。发光二极管驱动 电路10用来驱动一发光二极管模块11。如图1所示，发光二极管模块11包含有并联的发 光二极管串行Cl Cm，而每一发光二极管串行是由多个串接的发光二极管组成。发光二极 管驱动电路10包含有一电压转换器12、一电流驱动单元13及一回路控制单元14。电压转 换器12用来根据一电压控制讯号VCTRL，将一输入电压Vl转换成一输出电压V2，以驱动发 光二极管模块11。电流驱动单元13用来从发光二极管模块11汲取电流大小固定的驱动电 流Idl Idm。回路控制单元14则根据发光二极管串行的负极电压VHRl VHRm与一预设 参考电压VREF间的差异，控制电压转换器12的电压转换操作，以稳定输出电压V2的电平。其中，回路控制单元14还包含有一电压选择器142、一误差放大器144与一转换控 制器146。电压选择器142耦接于发光二极管串行Cl Cm，用来从发光二极管串行的负极 电压VHRl VHRm中，选择出一最低电压作为一回授电压VFB。误差放大器144耦接于电压 选择器142及参考电压VREF，用来根据回授电压VFB及参考电压VREF的差异，产生一误差 电压讯号VERR。转换控制器146耦接于误差放大器144及电压转换器12，则用来根据误差 电压讯号VERR，产生电压控制讯号VCTRL。如此一来，发光二极管驱动电路10可通过回路控制单元14，将发光二极管串行的 负极电压VHRl VHRm(即电流驱动组件的头部空间电压)及电压转换器的输出电压V2锁 定在一个合理的电压范围。在此情形下，发光二极管驱动电路10还包含有一开路检测器15及一短路检测器 16，用来分别对发光二极管串行Cl Cm进行开路检测及短路检测。由于发光二极管串行发 生开路时，电流驱动组件的头部空间电压会被拉至低电位，因此开路检测器15可根据发光 二极管串行的负极电压VHRl VHRm是否低于一特定的低临界电压，来判断发光二极管串行Cl Cm是否发生开路。当然，上述低临界电压不能高于正常操作下的电流驱动组件的 头部空间电压，以免在正常情形下产生误判断。相反地，当发光二极管串行发生短路时(即 有发光二极管的跨压为零)，由于电流驱动组件的头部空间电压会对应地提高，因此短路检 测器16可根据发光二极管串行的负极电压VHRl VHRm是否大于一特定的高临界电压，来 判断发光二极管串行Cl Cm是否处于短路状态。同样地，上述高临界电压不能低于正常 操作下的电流驱动组件的头部空间电压，以避免在正常情形下产生误判断。然而，当同时对发光二极管串行Cl Cm进行开路及短路检测时，发光二极管驱 动电路10可能会发生短路误判的情况。举例来说，当发光二极管串行Cl发生开路时，由 于电流驱动组件的头部空间电压会被拉至低电位(例如零电位)，因此电压选择器142会 选择发光二极管串行Cl的负极电压VHRl作为回授电压VFB，而升高电压转换器12的输出 电压V2。在此情形下，由于发光二极管的跨压大小固定，其它发光二极管串行的负极电压 VHR2 VHRm会随着输出电压V2升高，而大于上述特定高临界电压，如此将造成短路检测器 16发生误判的情况。换言之，当同时对发光二极管串行进行开路检测及短路检测时，现有技术在检测 到某一发光二极管串行发生开路之后，可能会立即有短路误判的情况发生。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种具有同时检测开路及短路功能的发光二极管装 置及其方法。本专利技术揭示一种具有同时检测开路及短路功能的发光二极管装置。该发光二极管 装置包含有多个发光二极管串行、一电压转换器、一电流驱动单元、一回路控制单元、一开 路检测器、一短路检测器及一电压检测器。该多个发光二极管串行的每一发光二极管串行 具有一正极及一负极。该电压转换器耦接于该多个发光二极管串行的正极，用来根据一电 压控制讯号，将一第一电压转换成一第二电压。该电流驱动单元耦接于该多个发光二极管 串行的负极，用来提供多个驱动电流给该多个发光二极管串行。该回路控制单元耦接于该 多个发光二极管串行及该电压转换器，用来根据该多个发光二极管串行的负极电压，产生 该电压控制讯号。该开路检测器耦接于该多个发光二极管串行及该回路控制单元，用来根 据该多个发光二极管串行的负极电压，对该多个发光二极管串行进行开路检测。该短路检 测器耦接于该多个发光二极管串行及该回路控制单元，用来根据该多个发光二极管串行的 负极电压，对该多个发光二极管串行进行短路检测。该电压检测器耦接于该开路检测器、该 短路检测器及该电压转换器，用来于该开路检测器检测到该多个发光二极管串行发生开路 时，根据该第二电压的电平，产生一重置讯号至该短路检测器，以重新启动该多个发光二极 管串行的短路检测。本专利技术还揭示一种用于一发光二极管装置同时检测开路与短路的方法。该发光二 极管装置包含有多个发光二极管串行及一电压转换器。该多个发光二极管串行的每一发光 二极管串行具有一正极及一负极。该电压转换器耦接于该多个发光二极管串行的正极，用 来将一第一电压转换成一第二电压。该方法包含有根据该多个发光二极管串行的负极电 压，对该多个发光二极管串行进行开路检测与短路检测；以及于检测到该多个发光二极管 串行发生开路时，根据该第二电压的电平，重新启动该多个发光二极管串行的短路检测。本专利技术还揭示一种具有同时检测开路及短路功能的发光二极管装置。该发光二极 管装置包含有多个发光二极管串行、一电压转换器、一电流驱动单元、一回路控制单元及一 开路及短路检测器。该多个发光二极管串行的每一发光二极管串行具有一正极及一负极。 该电压转换器耦接于该多个发光二极管串行的正极，用来根据一电压控制讯号，将一第一 电压转换成一第二电压。该电流驱动单元耦接于该多个发光二极管串行的负极，用来提供 多个驱动电流给该多个发光二极管串行。该回路控制单元耦接于该多个发光二极管串行及 该电压转换器，用来根据该多个发光二极管串行的负极电压，产生该电压控制讯号。该开路 及短路检测器耦接于该多个发光二极管串行、该回路控制单元及该电压转换器，用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有同时检测开路及短路功能的发光二极管装置，该发光二极管装置包含有；多个发光二极管串行，每一发光二极管串行具有一正极及一负极；一电压转换器，耦接于该多个发光二极管串行的正极，用来根据一电压控制讯号，将一第一电压转换成一第二电压；一电流驱动单元，耦接于该多个发光二极管串行的负极，用来提供多个驱动电流给该多个发光二极管串行；一回路控制单元，耦接于该多个发光二极管串行及该电压转换器，用来根据该多个发光二极管串行的负极电压，产生该电压控制讯号；一开路检测器，耦接于该多个发光二极管串行及该回路控制单元，用来根据该多个发光二极管串行的负极电压，对该多个发光二极管串行进行开路检测；一短路检测器，耦接于该多个发光二极管串行及该回路控制单元，用来根据该多个发光二极管串行的负极电压，对该多个发光二极管串行进行短路检测；以及一电压检测器，耦接于该开路检测器、该短路检测器及该电压转换器，用来于该开路检测器检测到该多个发光二极管串行发生开路时，根据该第二电压的电平变化，产生一重置讯号至该短路检测器，以重新启动该多个发光二极管串行的短路检测。

【技术特征摘要】
1.一种具有同时检测开路及短路功能的发光二极管装置，该发光二极管装置包含有； 多个发光二极管串行，每一发光二极管串行具有一正极及一负极；一电压转换器，耦接于该多个发光二极管串行的正极，用来根据一电压控制讯号，将一 第一电压转换成一第二电压；一电流驱动单元，耦接于该多个发光二极管串行的负极，用来提供多个驱动电流给该 多个发光二极管串行；一回路控制单元，耦接于该多个发光二极管串行及该电压转换器，用来根据该多个发 光二极管串行的负极电压，产生该电压控制讯号；一开路检测器，耦接于该多个发光二极管串行及该回路控制单元，用来根据该多个发 光二极管串行的负极电压，对该多个发光二极管串行进行开路检测；一短路检测器，耦接于该多个发光二极管串行及该回路控制单元，用来根据该多个发 光二极管串行的负极电压，对该多个发光二极管串行进行短路检测；以及一电压检测器，耦接于该开路检测器、该短路检测器及该电压转换器，用来于该开路检 测器检测到该多个发光二极管串行发生开路时，根据该第二电压的电平变化，产生一重置 讯号至该短路检测器，以重新启动该多个发光二极管串行的短路检测。2.如权利要求1所述的发光二极管装置，其中该开路检测器根据该多个发光二极管串 行的负极电压是否小于一第一临界值，来检测该多个发光二极管串行是否发生开路。3.如权利要求1所述的发光二极管装置，其中该短路检测器根据该多个发光二极管串 行的负极电压是否大于一第二临界值，来检测该多个发光二极管串行是否发生短路。4.如权利要求1所述的发光二极管装置，其中该电压检测器于该开路检测器检测到该 多个发光二极管串行发生开路，且该第二电压的电平大于一第三临界值时，产生该重置讯 号至该短路检测器，以重新启动该多个发光二极管串行的短路检测。5.如权利要求1所述的发光二极管装置，其中该回路控制单元还包含有一电压选择器，耦接于该多个发光二极管串行，用来从该多个发光二极管串行的负极 电压中，选择出一最低电压作为一回授电压；一误差放大器，耦接于该电压选择器及一参考电压，用来根据该回授电压及该参考电 压的差异，产生一误差电压讯号；以及一转换控制器，耦接于该误差放大器及该电压转换器，用来根据该误差电压讯号，产生 该电压控制讯号。6.如权利要求1所述的发光二极管装置，其中该开路检测器于检测到该多个发光二极 管串行发生开路时，切断发生开路的该发光二极管串行与该回路控制单元的电连接。7.如权利要求1所述的发光二极管装置，其中该短路检测器于检测到该多个发光二极 管串行发生短路时，切断发生短路的该发光二极管串行与该电流驱动单元的电连接。8.一种用于一发光二极管装置同时检测开路与短路的方法，该发光二极管装置包含有 多个发光二极管串行及一电压转换器，该多个发光二极管串行的每一发光二极管串行具有 一正极及一负极，该电压转换器耦接于该多个发光二极管串行的正极，用来将一第一电压 转换成一第二电压，该方法包含有根据该多个发光二极管串行的负极电压，对该多个发光二极管串行进行开路检测与短 路检测；以及于检测到该多个发光二极管串行发生开路时，根据该第二电压的电平，重新启动该多 个发光二极管串行的短路检测。9.如权利要求8所述的方法，其中对该多个发光二极管串行进行开路检测的步骤，包 含有根据该多个发光二极管串行的负极电压是否小于一第一临界值，来检测该多个发光二 极管串行是否发生开路。10.如权利要求8所述的方法，其中对该多个发光二极管串行进行短路检测的步骤，包 含有根据该多个发光二极管串行的负极电压是否大于一第二临界值，来检测该多个发光二 极管串行是否发生短路。11.如权利要求8所述的方法，其中于检测到该多个发光二极管串行发生开路时，根据 该第二电压的电平变化，重新启动该多个发光二极管串行的短路检测的步骤，包含有于检测到该多个发光二极管串行发生开路，且该第二电压的电平大于一第三临界值 时，重新启动该多个发光二极管串行的短路检测。12.如权利要求8所述的方法，其中该发光二极管装置还包含有一回路控制单元，耦接 于该多个发光二极管串行及该电压转换器之间，用来根据该多个发光二极管串行的负极电 压，控制该电压转换器的电压转换，该方法还包含有于检测到该多个发光二极管串行发生开路时，切断发生开路的该发光二极管串行与该 回路控制单元的电连接。13.如权利要求8...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐国庆，许庆勋，张淙豪，廖廷伟，
申请(专利权)人：联咏科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]