[發明專利]具有同時檢測開路及短路功能的發光二極管裝置及其方法

有效

• 申請號: 200910171752.3
• 申請日: 2009-09-02
• 公開（公告）號: CN102003689A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 徐國慶;許慶勛;張淙豪;廖廷偉
• 申請（專利權）人: 聯詠科技股份有限公司
• 主分類號: F21V23/00
• 分類號: F21V23/00;H05B37/02;H05B37/03;F21Y101/02
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所 11276
• 代理人: 許志勇

技術領域

本發明涉及一種發光二極管裝置及其方法，特別是涉及一種具有同時檢測開路及短路功能的發光二極管裝置及其方法。

背景技術

以發光二極管(LED)作為發光源的應用越來越普遍。例如，傳統液晶顯示面板的背光模塊是以冷陰極熒光燈管(cold?cathode?fluorescent?lamp，CCFL)作為光源。如今，隨著發光二極管的發光效率不斷提升且成本日益降低，發光二極管有逐漸取代冷陰極熒光燈管來作為背光模塊光源的趨勢。

在現有的發光二極管驅動電路中，若發光二極管串行發生開路(LEDopen)，由于驅動電路的相對應輸出信道為浮接(floating)狀態，因此驅動電路會有漏電的情況發生，而影響整體電路的轉換效率，或是造成電壓轉換回路的不正常操作。另外，若發光二極管串行發生短路(LED?short)，即某些發光二極管的跨壓為零，電流驅動組件的頭部空間電壓(headroomvoltage)會對應地提高，導致消耗在電流驅動組件的功耗變大而使整體電路的轉換效率下降。因此，發光二極管驅動電路需要有開路及短路檢測的機制與方法。

請參考圖1，圖1為現有的一發光二極管驅動電路10的示意圖。發光二極管驅動電路10用來驅動一發光二極管模塊11。如圖1所示，發光二極管模塊11包含有并聯的發光二極管串行C1～Cm，而每一發光二極管串行是由多個串接的發光二極管組成。發光二極管驅動電路10包含有一電壓轉換器12、一電流驅動單元13及一回路控制單元14。電壓轉換器12用來根據一電壓控制訊號VCTRL，將一輸入電壓V1轉換成一輸出電壓V2，以驅動發光二極管模塊11。電流驅動單元13用來從發光二極管模塊11汲取電流大小固定的驅動電流Id1～Idm。回路控制單元14則根據發光二極管串行的負極電壓VHR1～VHRm與一預設參考電壓VREF間的差異，控制電壓轉換器12的電壓轉換操作，以穩定輸出電壓V2的電平。

其中，回路控制單元14還包含有一電壓選擇器142、一誤差放大器144與一轉換控制器146。電壓選擇器142耦接于發光二極管串行C1～Cm，用來從發光二極管串行的負極電壓VHR1～VHRm中，選擇出一最低電壓作為一回授電壓VFB。誤差放大器144耦接于電壓選擇器142及參考電壓VREF，用來根據回授電壓VFB及參考電壓VREF的差異，產生一誤差電壓訊號VERR。轉換控制器146耦接于誤差放大器144及電壓轉換器12，則用來根據誤差電壓訊號VERR，產生電壓控制訊號VCTRL。

如此一來，發光二極管驅動電路10可通過回路控制單元14，將發光二極管串行的負極電壓VHR1～VHRm(即電流驅動組件的頭部空間電壓)及電壓轉換器的輸出電壓V2鎖定在一個合理的電壓范圍。

在此情形下，發光二極管驅動電路10還包含有一開路檢測器15及一短路檢測器16，用來分別對發光二極管串行C1～Cm進行開路檢測及短路檢測。由于發光二極管串行發生開路時，電流驅動組件的頭部空間電壓會被拉至低電位，因此開路檢測器15可根據發光二極管串行的負極電壓VHR1～VHRm是否低于一特定的低臨界電壓，來判斷發光二極管串行C1～Cm是否發生開路。當然，上述低臨界電壓不能高于正常操作下的電流驅動組件的頭部空間電壓，以免在正常情形下產生誤判斷。相反地，當發光二極管串行發生短路時(即有發光二極管的跨壓為零)，由于電流驅動組件的頭部空間電壓會對應地提高，因此短路檢測器16可根據發光二極管串行的負極電壓VHR1～VHRm是否大于一特定的高臨界電壓，來判斷發光二極管串行C1～Cm是否處于短路狀態。同樣地，上述高臨界電壓不能低于正常操作下的電流驅動組件的頭部空間電壓，以避免在正常情形下產生誤判斷。

然而，當同時對發光二極管串行C1～Cm進行開路及短路檢測時，發光二極管驅動電路10可能會發生短路誤判的情況。舉例來說，當發光二極管串行C1發生開路時，由于電流驅動組件的頭部空間電壓會被拉至低電位(例如：零電位)，因此電壓選擇器142會選擇發光二極管串行C1的負極電壓VHR1作為回授電壓VFB，而升高電壓轉換器12的輸出電壓V2。在此情形下，由于發光二極管的跨壓大小固定，其它發光二極管串行的負極電壓VHR2～VHRm會隨著輸出電壓V2升高，而大于上述特定高臨界電壓，如此將造成短路檢測器16發生誤判的情況。

換言之，當同時對發光二極管串行進行開路檢測及短路檢測時，現有技術在檢測到某一發光二極管串行發生開路之后，可能會立即有短路誤判的情況發生。

發明內容

因此，本發明的目的在于提供一種具有同時檢測開路及短路功能的發光二極管裝置及其方法。