專利名稱：一種led驅動電路電流檢測電阻短路保護方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及LED短路保護技術領域，更具體地說，涉及一種LED電阻短路保護方法和裝置。
背景技術：
發光二極管LED，是一種能夠將電能轉化為可見光的固態半導體器件，LED可直接將光能轉換為電能，由于其耗能低和光效高的優點在照明和裝飾等領域得到廣泛應用。
如圖1典型的LED驅動電路所示，當輸出的LED電流檢測電阻Rs短路時，負責控制所述LED燈的觸發器仍然在發出驅動點亮LED燈的脈沖，并在該電路對應最大占空比脈沖時，輸出的電流量激增而造成線路器件的損壞。
然而現有的短路保護方式，多只考慮到LED燈短路的情況，對所述LED驅動電路電流檢測電阻Rs短路的情況缺少短路保護措施，出現了因Rs短路而造成的集成電路板的燒毀的現象。發明內容
有鑒于此，本發明提供一種LED驅動電路電流檢測電阻短路保護方法和裝置，以實現對LED驅動電路電流檢測電阻Rs短路時，達到保護集成電路板IC的目的。
一種LED驅動電路電流檢測電阻短路保護方法，包括
在LED驅動電路脈沖發生的單個周期內，監測所述電流檢測電阻上若干預設時間點上的輸出電壓隨脈沖開啟時間的變化；
當預設時間點上的輸出電壓未隨所述脈沖開啟時間進行而增大，則判定為所述電流檢測電阻短路；
啟動短路保護。
為了完善上述方案，在LED驅動電路脈沖發生的單個周期內，監測所述電流檢測電阻上若干預設時間點上的輸出電壓隨脈沖開啟時間的變化
在消隱時間LEB結束時采集所述電流檢測電阻上的輸出電壓，記為第一輸出電壓；
在脈沖開啟周期最大占空比結束前采集所述電流檢測電阻上的輸出電壓，記為第二輸出電壓；
當所述第一輸出電壓與所述第二電壓之間的差值小于預設動作電壓，則認判定為所述電流檢測電阻短路。
在消隱時間LEB結束時采集所述電流檢測電阻上的輸出電壓具體為在消隱時間 LEB結束時將所述第一輸出電壓采樣到第一保持電容上；
在脈沖開啟周期最大占空比結束前采集所述電流檢測電阻上的輸出電壓具體為 在脈沖開啟周期最大占空比結束前將所述第二輸出電壓采樣到第二保持電容上。
優選地，所述方法還包括在脈沖起始的消隱時間內將所述第一保持電容和第二保持電容清零，以及，在脈沖開啟周期最大占空比結束前和最大占空比脈沖出現之間生成暫停脈沖。
一種LED電阻短路保護裝置，包括
電流檢測電阻輸出電壓采集單元，用于在LED驅動電路脈沖發生的單個周期內， 采集所述電流檢測電阻上若干預設時間點上的輸出電壓；
比較器，用于根據若干預設時間點上的輸出電壓值判斷所述電流檢測電阻上若干預設時間點上的輸出電壓隨脈沖開啟時間的變化；
當預設時間點上的輸出電壓未隨所述脈沖開啟時間進行而增大，則判定為所述電流檢測電阻短路；
短路保護電路，用于根據所述比較器的電流檢測電阻短路判定結果進行短路保護。
從上述的技術方案可以看出，本發明的實施例通過檢測并比較Rs在一個周期內預設時間點上的電壓值(優選初始的輸出電壓和經過一段時間后，接近最大占空比脈沖的輸出電壓)，以Rs上的電壓是否隨時開啟時間的增加(電感電流的增加)而增大，判斷Rs 為短路狀態時，啟動相應的短路保護，改善了現有技術中對所述LED驅動電路電流檢測電阻Rs短路的情況缺少短路保護措施，出現因Rs短路而造成的集成電路板的燒毀的缺點。同時，由于保護可以在一個周期內即可完成，快速及時地進行短路保護，避免了大的電感電流對IC的損害。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例公開的一種現有典型LED驅動電路結構示意圖2為本發明實施例公開的一種現有典型LED驅動電路內部結構示意圖3為本發明實施例公開的一種LED驅動電路電流檢測電阻短路保護方法流程圖4為本發明實施例公開的一種LED驅動電路電流檢測電阻短路保護裝置內部結構示意圖5為本發明又一實施例公開的一種LED驅動電路電流檢測電阻短路保護裝置內部結構示意圖6為本發明又一實施例公開的一種LED驅動電路電流檢測電阻短路保護裝置時序示意圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
本發明實施例公開了以實現對LED驅動電路電流檢測電阻Rs短路時，達到保護集成電路板IC的目的。
在進行實施例的說明前，需要將LED驅動電路和電流檢測電阻Rs的電流電壓情況進行介紹
圖2示出了 LED DRIVER內部基本的電路結構
由Vcs = Rs*IRs，以及系統設定的最大電流Peak電流為IRs = Vref/Rs
在每個周期開始的時候，在CLK的上升沿，Rs觸發器的輸出Q高，Gate為高，電感電流IRs增加；
當Vcs達到比基準Vref值高或者CLK達到最大占空比脈沖Duty Clk_max時， Reset啟動，Gate為低，關閉輸出M0S。
如果Rs短路，Vcs理論上一直為0
故而，圖3示出了一種檢測RS短路的方法，包括
步驟31 在LED驅動電路脈沖發生的單個周期內，監測所述電流檢測電阻上若干預設時間點上的輸出電壓隨脈沖開啟時間的變化；
在本實施例中，優選地，在驅動電路開啟時刻采集Vcs的值和接近最大占空比脈沖輸出時的Vcs的值；
正常情況下由于電流增加，所述接近最大占空比脈沖輸出時的Vcs的值一定比正常脈沖剛開始輸出時的Vcs值要高；
步驟32 當預設時間點上的輸出電壓未隨所述脈沖開啟時間進行而增大，則判定為所述電流檢測電阻短路；
而出現短路后，則在驅動電路開啟時刻采集Vcs的值和接近最大占空比脈沖輸出時的Vcs的值均接近于0 ；
步驟33 輸出鎖存Latch，啟動短路保護。
對應于上述方法，圖4示出了一種可實現上述方法的裝置，包括
電流檢測電阻輸出電壓采集單元41，用于在LED驅動電路脈沖發生的單個周期內，采集所述電流檢測電阻上若干預設時間點上的輸出電壓；
比較器42，用于根據若干預設時間點上的輸出電壓值判斷所述電流檢測電阻上若干預設時間點上的輸出電壓隨脈沖開啟時間的變化；
當預設時間點上的輸出電壓未隨所述脈沖開啟時間進行而增大，則判定為所述電流檢測電阻短路；
短路保護電路43，用于根據所述比較器的電流檢測電阻短路判定結果進行短路保護。
更為具體地。圖5示出了一種LED驅動電路電流檢測電阻短路保護裝置內部結構實現電路結構圖，圖6則為與所述具體實現電路結構圖對應的時序圖，結合圖示進行說明
分別采樣LEB剛結束時刻的Vcsl以及最大占空比duty脈沖結束前的Vcs2
Cl和C2是采樣保持電容，CKl是LEB剛結束時產生的短脈沖，Vcsl電壓采樣在Cl 上；
CK2是最大duty結束前產生的脈沖，將此時的Vcs2采樣在C2上。
每周期起始的LEB時間內對Cl和C2清零。
正常情況下由于電流增加，所述接近最大占空比脈沖輸出時的Vcs的值一定比正常脈沖剛開始輸出時的Vcs值要高，兩個電壓值的差值較大；
而出現短路后，則在驅動電路開啟時刻采集Vcs的值和接近最大占空比脈沖輸出時的Vcs的值均接近于0，兩個電壓值的相差較小；
設定一個Voffset，如果在測試周期內，Vcsl和Vcs2的壓差小于此Voffset，則判定為短路并觸發啟動短路保護，否則，保護電路不動作。
如圖6所示CLK_Max_PULSE是在CK2最大占空比脈沖出現之間的一個尖脈沖， CK2結束后比較器已經得出比較結果，在CLk_MAX_PULSE的時間內將輸出結果傳輸出到下一級，防止MOS的gate關閉時比較器的誤動作而鎖定電路。
必須需要明確的是，基于本發明的LED驅動電路電流檢測電阻短路保護方法的電路實現形式并不局限于圖5所示方式。
綜上所述
本發明的實施例通過檢測并比較Rs在一個周期內預設時間點上的電壓值(優選初始的輸出電壓和經過一段時間后，接近最大占空比脈沖的輸出電壓)，以Rs上的電壓是否隨時開啟時間的增加(電感電流的增加)而增大，判斷Rs為短路狀態時，啟動相應的短路保護，改善了現有技術中對所述LED驅動電路電流檢測電阻Rs短路的情況缺少短路保護措施，出現因Rs短路而造成的集成電路板的燒毀的缺點。同時，由于保護可以在一個周期內即可完成，快速及時地進行短路保護，避免了大的電感電流對IC的損害。
本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求
1.一種LED驅動電路電流檢測電阻短路保護方法，其特征在于，包括在LED驅動電路脈沖發生的單個周期內，監測所述電流檢測電阻上若干預設時間點上的輸出電壓隨脈沖開啟時間的變化；當預設時間點上的輸出電壓未隨所述脈沖開啟時間進行而增大，則判定為所述電流檢測電阻短路；啟動短路保護。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在LED驅動電路脈沖發生的單個周期內， 監測所述電流檢測電阻上若干預設時間點上的輸出電壓隨脈沖開啟時間的變化在消隱時間LEB結束時采集所述電流檢測電阻上的輸出電壓，記為第一輸出電壓；在脈沖開啟周期最大占空比結束前采集所述電流檢測電阻上的輸出電壓，記為第二輸出電壓；當所述第一輸出電壓與所述第二輸出電壓之間的差值小于預設動作電壓，則認判定為所述電流檢測電阻短路。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在消隱時間LEB結束時采集所述電流檢測電阻上的輸出電壓具體為在消隱時間LEB結束時將所述第一輸出電壓采樣到第一保持電容上；在脈沖開啟周期最大占空比結束前采集所述電流檢測電阻上的輸出電壓具體為在脈沖開啟周期最大占空比結束前將所述第二輸出電壓采樣到第二保持電容上。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，還包括在脈沖起始的消隱時間內將所述第一保持電容和第二保持電容清零。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在脈沖開啟周期最大占空比結束前和最大占空比脈沖出現之間生成暫停脈沖。
6.一種LED電阻短路保護裝置，其特征在于，包括電流檢測電阻輸出電壓采集單元，用于在LED驅動電路脈沖發生的單個周期內，采集所述電流檢測電阻上若干預設時間點上的輸出電壓；比較器，用于根據若干預設時間點上的輸出電壓值判斷所述電流檢測電阻上若干預設時間點上的輸出電壓隨脈沖開啟時間的變化；當預設時間點上的輸出電壓未隨所述脈沖開啟時間進行而增大，則判定為所述電流檢測電阻短路；短路保護電路，用于根據所述比較器的電流檢測電阻短路判定結果進行短路保護。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，包括所述電流檢測電阻采集單元包括 第一保持電容和第二保持電容，在消隱時間LEB結束時將電流檢測電阻上的輸出電壓采樣到第一保持電容上；在脈沖開啟周期最大占空比結束前將電流檢測電阻上的輸出電壓采樣到第二保持電容上。
8.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，暫停脈沖生成單元，用于在脈沖開啟周期最大占空比結束前和最大占空比脈沖出現之間生成暫停脈沖。
全文摘要
本發明實施例公開了一種LED電阻短路保護方法和裝置，所述方法包括在LED驅動電路脈沖發生的單個周期內，監測所述電流檢測電阻上若干預設時間點上的輸出電壓隨脈沖開啟時間的變化；當預設時間點上的輸出電壓未隨所述脈沖開啟時間進行而增大，則判定為所述電流檢測電阻短路；啟動短路保護。本發明的實施例通過檢測并比較Rs在一個周期內預設時間點上的電壓值，以Rs上的電壓是否隨時開啟時間的增加(電感電流的增加)而增大，判斷Rs為短路狀態時，啟動相應的短路保護，改善了現有技術中對所述LED驅動電路電流檢測電阻Rs短路的情況缺少短路保護措施，出現因Rs短路而造成的集成電路板的燒毀的缺點。
文檔編號H02H3/08GK102510606SQ20111031579
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月18日 優先權日2011年10月18日
發明者姚建安 申請人:開源集成電路(蘇州)有限公司