[發(fā)明專利]一種LED驅(qū)動(dòng)芯片LED短路的檢測(cè)和保護(hù)電路及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310683335.3
• 申請(qǐng)日: 2013-12-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103634996A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張良;羅立權(quán);羅杰;相琛;田楠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 燦瑞半導(dǎo)體（上海）有限公司
• 主分類號(hào): H05B37/03
• 分類號(hào): H05B37/03
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及短路保護(hù)技術(shù)，尤其涉及一種LED驅(qū)動(dòng)芯片LED短路的檢測(cè)和保護(hù)電路及其方法。

背景技術(shù)

隨著LED照明產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展，節(jié)能環(huán)保、可靠穩(wěn)定、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)成為了市場(chǎng)上的LED及LED驅(qū)動(dòng)IC的主流發(fā)展方向。LED的節(jié)能不僅體現(xiàn)在正常工作情況，同時(shí)在電路發(fā)生故障時(shí)也應(yīng)該順應(yīng)低功耗的發(fā)展趨勢(shì)。

目前技術(shù)中常規(guī)的LED照明驅(qū)動(dòng)IC在輸出發(fā)生短路時(shí)通常以幾千赫茲的低頻工作，也即系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的低頻。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中常見(jiàn)的LED短路保護(hù)電路的原理框圖，該電路包括：依次連接的退磁時(shí)間比較單元1、邏輯觸發(fā)器2和低頻工作短路保護(hù)模塊3，其中，退磁時(shí)間比較單元1用于比較交流轉(zhuǎn)直流電源中非隔離模式原邊電感或不帶輔助繞組情況時(shí)的電感的退磁時(shí)間Td（或者是隔離模式副邊電感的退磁時(shí)間）與預(yù)設(shè)的最大退磁時(shí)間Tdmax之間的大小關(guān)系，為敘述簡(jiǎn)潔，以下對(duì)交流轉(zhuǎn)直流電源中非隔離模式原邊電感或不帶輔助繞組情況時(shí)的電感（或者是隔離模式副邊電感）統(tǒng)稱為電感；輸出短路的檢測(cè)通常利用短路情況下電感或變壓器副線圈的退磁時(shí)間Td非常大這一現(xiàn)象來(lái)檢測(cè)，因此通常通過(guò)判斷退磁時(shí)間Td和最大退磁時(shí)間Tdmax的比較結(jié)果來(lái)進(jìn)行輸出短路的檢測(cè)，當(dāng)退磁時(shí)間Td大于最大退磁時(shí)間Tdmax時(shí)，保護(hù)電路就認(rèn)為L(zhǎng)ED輸出短路發(fā)生，此時(shí)通過(guò)邏輯觸發(fā)器2啟動(dòng)低頻工作短路保護(hù)模塊3工作，從而迫使LED電路進(jìn)入低頻工作狀態(tài)（通常為幾千赫茲）。

LED電路之所以會(huì)進(jìn)入這種幾千赫茲的低頻工作狀態(tài)是由于沒(méi)有區(qū)分系統(tǒng)啟動(dòng)和LED輸出短路的區(qū)別，這是因?yàn)楝F(xiàn)有的LED電路本身并未為L(zhǎng)ED輸出短路設(shè)計(jì)特殊的保護(hù)功能，因此，LED短路時(shí)，輸出電壓為零，LED系統(tǒng)無(wú)法識(shí)別是上電啟動(dòng)還是LED短路故障，從而使得LED短路后進(jìn)入與系統(tǒng)啟動(dòng)低頻相同的幾千赫茲的低頻工作狀態(tài)。但是，由于LED短路時(shí)輸出電壓始終為零，電路會(huì)一直以幾千赫茲低頻工作，雖然在幾千赫茲低頻下工作能降低功耗，但具有幾千赫茲工作頻率的傳統(tǒng)LED短路保護(hù)電路依然產(chǎn)生很大的功耗，因此還有更大優(yōu)化的空間，且人耳可以聽(tīng)到這種低頻的蜂鳴聲，產(chǎn)生的噪音污染會(huì)影響人們的生活和工作。

鑒于上述情況，目前業(yè)內(nèi)迫切需要研發(fā)一種能夠降低LED輸出短路故障情況下功耗的新電路及方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種LED驅(qū)動(dòng)芯片LED短路的檢測(cè)和保護(hù)電路及其方法，以有效檢測(cè)LED輸出短路故障并實(shí)現(xiàn)低功耗LED短路保護(hù)的目的。

本發(fā)明之一所述的一種LED驅(qū)動(dòng)芯片LED短路的檢測(cè)和保護(hù)電路，包括：

輸出短路檢測(cè)模塊，其在連續(xù)周期內(nèi)連續(xù)接收所述LED驅(qū)動(dòng)芯片的電源中電感的退磁時(shí)間檢測(cè)信號(hào)，并比較該電感的退磁時(shí)間與預(yù)設(shè)的最大退磁時(shí)間之間的大小關(guān)系，并輸出相應(yīng)的比較信號(hào)，其中，所述最大退磁時(shí)間大于所述LED驅(qū)動(dòng)芯片正常工作時(shí)的退磁時(shí)間，并小于LED驅(qū)動(dòng)芯片啟動(dòng)時(shí)輸出的一低頻脈寬調(diào)制信號(hào)中負(fù)脈沖的持續(xù)時(shí)間；

與所述輸出短路檢測(cè)模塊連接的連續(xù)計(jì)數(shù)器，其接收所述比較信號(hào)，當(dāng)該比較信號(hào)表示所述電感的退磁時(shí)間大于預(yù)設(shè)的最大退磁時(shí)間時(shí)，則該連續(xù)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)加1，否則計(jì)數(shù)清零，直至該連續(xù)計(jì)數(shù)器連續(xù)計(jì)數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)的閾值m時(shí)，則輸出LED短路信號(hào)，其中，m為自然數(shù)，并大于所述LED驅(qū)動(dòng)芯片啟動(dòng)所需的最多周期次數(shù)；

與所述連續(xù)計(jì)數(shù)器連接的邏輯觸發(fā)器，其根據(jù)所述LED短路信號(hào)，輸出相應(yīng)的邏輯信號(hào)；以及

與所述邏輯觸發(fā)器連接的低功耗短路保護(hù)模塊，其根據(jù)所述邏輯信號(hào)觸發(fā)所述LED驅(qū)動(dòng)芯片的電源下電后再重新啟動(dòng)。

在上述的LED驅(qū)動(dòng)芯片LED短路的檢測(cè)和保護(hù)電路中，所述輸出短路檢測(cè)模塊包括：電流源、電容器、第一開(kāi)關(guān)管、兩個(gè)串聯(lián)的反相器和或門(mén)，其中，所述或門(mén)的兩個(gè)輸入端分別接收所述退磁時(shí)間檢測(cè)信號(hào)以及所述LED驅(qū)動(dòng)芯片輸出的一脈寬調(diào)制信號(hào)，所述或門(mén)的輸出端與所述第一開(kāi)關(guān)管的柵極連接；所述第一開(kāi)關(guān)管的源極接地，其漏極連接至一個(gè)所述反相器的輸入端，另一個(gè)所述反相器的輸出端與所述連續(xù)計(jì)數(shù)器連接；所述電流源和電容器依次串聯(lián)在所述LED驅(qū)動(dòng)芯片的一內(nèi)部電源與所述第一開(kāi)關(guān)管的漏極之間、以及所述第一開(kāi)關(guān)管的漏極與地之間，且該電流源的輸出端還連接在一個(gè)所述反相器的輸入端上。