一种开路和对地短路保护的电路和方法技术

本发明专利技术公开了一种N路LED灯串控制电路的对地短路保护电路及方法。所述对地短路保护电路，接收N个与N路LED灯串一一对应的开路故障信号，当任意一个开路故障信号有效时，向该开路故障信号对应的LED灯串的反馈端充电，充电进行一段预设时间后，比较该LED灯串反馈端的电压和短路阈值并根据该LED灯串反馈端的电压和短路阈值生成短路故障信号以表征该路LED灯串的短路情况，若该LED灯串反馈端的电压小于短路阈值，短路故障信号有效，LED灯串控制电路停止工作，直到重新启动。本发明专利技术公开的对地短路保护电路和方法可以避免将对地短路故障识别为开路故障，从而有效地保护LED灯串。

A circuit and method of open circuit and short circuit to ground protection

【技术实现步骤摘要】
一种开路和对地短路保护的电路和方法
本专利技术涉及LED电路，特别地，涉及LED电路中的开路和对地短路保护的电路以及控制方法。
技术介绍
发光二极管(LED)因其体积小，功耗低，发光效率高，可靠性高等诸多优点在显示器领域占据重要的地位。在背光的应用中，LED通常以多条灯串的阵列形式提供背光，在这些应用中，系统的故障检测和故障保护是非常重要的，特别是针对一条或多条LED灯串发生对地短路或者开路故障时，都需要采取相应的措施来处理。而现有LED灯串控制电路在处理开路故障和对地短路故障时，经常会将对地短路故障错误的判断为开路故障，因此需要一种LED开路和对地短路保护电路，能够准确的识别出LED灯串开路故障和对地短路故障。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术的上述技术问题，提出一种可靠的LED灯串控制电路的开路和对地短路保护电路和方法。根据本专利技术一实施例的一种用于N路LED灯串控制电路的对地短路保护电路，LED灯串控制电路具有输出端和N个反馈端，其中输出端耦接于各LED灯串的第一端并向各LED灯串提供供电电压，N个反馈端分别耦接至各LED灯串的第二端，其中第i个反馈端耦接于第i路LED灯串的第二端，每路LED灯串包括多个串联连接的LED器件，所述对地短路保护电路接收短路阈值以及N个开路故障信号并生成N个短路指示信号，其中当第i个开路故障信号有效时，使能一电流源向第i个反馈端充电，充电进行一段预设时长后，基于第i个反馈端的电压和短路阈值的比较，生成第i个短路指示信号以表征第i路LED灯串对地短路的情况，若第i个反馈端的电压小于短路阈值，则第i个短路指示信号有效，表征第i路LED灯串对地短路，LED灯串控制电路停止向LED灯串供电，其中N为大于等于1的自然数，i为1～N的任意数值。根据本专利技术一实施例的一种用于N路LED灯串控制电路的开路和对地短路保护电路，LED灯串控制电路具有输出端和N个反馈端，其中输出端耦接于各LED灯串的第一端并向各LED灯串提供供电电压，N个反馈端分别耦接至各LED灯串的第二端，其中第i个反馈端耦接于第i路LED灯串的第二端，每路LED灯串包括多个串联连接的LED器件，所述开路和对地短路保护电路包括开路比较电路，开路逻辑电路以及如前所述的对地短路保护电路。其中开路比较电路耦接于N个反馈端并接收N个反馈端的电压，开路比较电路还接收开路阈值，并且基于N个反馈端的电压和开路阈值的比较，输出N个开路指示信号，其中第i个反馈端的电压和开路阈值进行比较生成第i个开路指示信号。其中开路逻辑电路接收N个开路指示信号以及过压保护信号，并且基于N个开路指示信号和过压保护信号的逻辑运算输出N个开路故障信号，其中根据第i个开路指示信号和过压保护信号的逻辑运算生成第i个开路故障信号以表征第i路LED灯串的开路情况，并且当第i路LED灯串开路时，第i个开路故障信号有效，控制第i路LED灯串与LED灯串控制电路隔离，其中N为大于等于1的自然数，i为1～N的任意数值。根据本专利技术一实施例的一种N路LED灯串控制电路，所述LED灯串控制电路具有输出端和N个反馈端，其中输出端耦接于各LED灯串的第一端并向各LED灯串提供供电电压，N个反馈端分别耦接至各LED灯串的第二端，其中第i个反馈端耦接于第i路LED灯串的第二端，每路LED灯串包括多个串联连接的LED器件，所述LED灯串控制电路包括如前所述的对地短路保护电路，还包括电压转换电路，电流调节电路以及反馈选择电路。其中电压转换电路，提供供电电压给各LED灯串；其中电流调节电路，耦接至N个反馈端并根据接收的电流调节信号调节各LED灯串的电流；其中反馈选择电路，耦接至N个反馈端以接收各反馈端的电压，并输出其中的最小值至电压转换电路，用于调节供电电压。根据本专利技术一实施例的一种N路LED灯串控制电路的开路和对地短路保护的方法，LED灯串控制电路具有输出端和N个反馈端，其中输出端耦接于各LED灯串的第一端并向各LED灯串提供供电电压，N个反馈端分别耦接至各LED灯串的第二端，其中第i个反馈端耦接于第i路LED灯串的第二端，每路LED灯串包括多个串联连接的LED器件，所述方法包括：接收N个开路故障信号，其中第i个开路故障信号表征第i路LED灯串的开路情况，当第i个开路故障信号有效时，使能一电流源向第i个反馈端充电；充电进行一段预设时长后，比较第i个反馈端的电压和短路阈值，并基于第i个反馈端的电压和短路阈值的比较输出第i个短路指示信号以表征第i路LED灯串的短路情况；以及根据N个短路指示信号的逻辑运算生成短路故障信号，其中任意一个短路指示信号有效，则短路故障信号有效，LED灯串控制电路停止向LED灯串供电，其中N为大于等于1的自然数，i为1～N的任意数值。附图说明图1示出了现有的N路LED灯串控制电路10的结构示意图；图2示出了图1中电流调节电路101的电路结构示意图；图3示出了根据本专利技术一实施例的对地短路保护电路30的电路结构示意图；图4示出了根据本专利技术一实施例的开路和对地短路保护电路40的电路结构示意图；图5示出了根据本专利技术一实施例的N路LED灯串控制电路50的电路结构示意图；图6示出了根据本专利技术一实施例的N路LED灯串控制电路的开路和对地短路保护的方法60；具体实施方式下面将详细描述本专利技术的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本专利技术。在以下描述中，为了提供对本专利技术的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本专利技术。在其他实例中，为了避免混淆本专利技术，未具体描述公知的电路、材料或方法。在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本专利技术至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称元件“连接到”或“耦接到”另一元件时，它可以是直接连接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。图1示出了现有的N路LED灯串控制电路10的结构示意图。其中N路LED灯串SL1～SLN，每路LED灯串包含多个串联连接LED器件。LED灯串控制电路10具有输出端和N个反馈端，其中输出端耦接于每路LED灯串的第一端并向各LED灯串提供供电电压VO，N个反馈端P1～PN分别耦接于各LED灯串的第二端，其中第i个反馈端耦接于第i路LED灯串SLi的第二端。LED灯串控制电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于N路LED灯串控制电路的对地短路保护电路，LED灯串控制电路具有输出端和N个反馈端，其中输出端耦接于各LED灯串的第一端并向各LED灯串提供供电电压，N个反馈端分别耦接至各LED灯串的第二端，其中第i个反馈端耦接于第i路LED灯串的第二端，N个反馈端还分别耦接至N个比较电容，其中第i个反馈端耦接于第i个比较电容，所述对地短路保护电路接收短路阈值以及N个开路故障信号并生成N个短路指示信号，其中当第i个开路故障信号有效时，使能一电流源向第i个反馈端的比较电容充电，充电进行一段预设时长后，基于第i个反馈端的电压和短路阈值的比较，生成第i个短路指示信号以表征第i路LED灯串对地短路的情况，若第i个反馈端的电压小于短路阈值，则第i个短路指示信号有效，表征第i路LED灯串对地短路，LED灯串控制电路停止向LED灯串供电，其中N为大于等于1的自然数，i为1～N的任意数值。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于N路LED灯串控制电路的对地短路保护电路，LED灯串控制电路具有输出端和N个反馈端，其中输出端耦接于各LED灯串的第一端并向各LED灯串提供供电电压，N个反馈端分别耦接至各LED灯串的第二端，其中第i个反馈端耦接于第i路LED灯串的第二端，N个反馈端还分别耦接至N个比较电容，其中第i个反馈端耦接于第i个比较电容，所述对地短路保护电路接收短路阈值以及N个开路故障信号并生成N个短路指示信号，其中当第i个开路故障信号有效时，使能一电流源向第i个反馈端的比较电容充电，充电进行一段预设时长后，基于第i个反馈端的电压和短路阈值的比较，生成第i个短路指示信号以表征第i路LED灯串对地短路的情况，若第i个反馈端的电压小于短路阈值，则第i个短路指示信号有效，表征第i路LED灯串对地短路，LED灯串控制电路停止向LED灯串供电，其中N为大于等于1的自然数，i为1～N的任意数值。


2.如权利要求1所述的对地短路保护电路，包括：
N个电流源，其中第i个电流源为第i个比较电容提供充电电流；
N个充电开关，其中第i个充电开关耦接于第i个电流源和第i个反馈端之间，当第i个开路故障信号有效时，第i个充电开关导通，第i个电流源向第i个比较电容充电；以及
N个短路比较器，其中第i个短路比较器具有第一输入端和第二输入端，其中第一输入端耦接于第i个反馈端以及第i个比较电容以接收该反馈端的电压，第二输入端接收短路阈值，第i个短路比较器基于第i个反馈端的电压和短路阈值的比较，生成第i个短路指示信号，所述第i个短路比较器在第i个开路故障信号有效时使能。


3.如权利要求2所述的对地短路保护电路还包括短路逻辑电路，其接收N个短路指示信号并根据N个短路指示信号生成短路故障信号，其中当任意一个短路指示信号有效时，短路故障信号有效，LED灯串控制电路停止向LED灯串供电。


4.如权利要求1所述的N个比较电容，其中第i个比较电容是第i个反馈端和参考地之间的寄生电容或者是连接在第i个反馈端和参考地之间的任意电容。


5.如权利要求1所述的对地短路保护电路，其中N个开路故障信号由开路比较电路和开路逻辑电路产生，其中：
开路比较电路，耦接于N个反馈端并接收N个反馈端的电压，开路比较电路还接收开路阈值，并且基于N个反馈端的电压和开路阈值的比较，输出N个开路指示信号，其中第i个反馈端的电压和开路阈值进行比较生成第i个开路指示信号；以及
开路逻辑电路，接收N个开路指示信号以及过压保护信号，并且基于N个开路指示信号和过压保护信号的逻辑运算输出N个开路故障信号，其中根据第i个开路指示信号和过压保护信号的逻辑运算生成第i个开路故障信号以表征第i路LED灯串的开路情况，并且当第i路LED灯串开路时，第i个开路故障信号有效，控制第i路LED灯串与LED灯串控制电路隔离。


6.如权利要求5所述的对地短路保护电路，其中过压保护信号由过压比较电路产生，所述过压比较电路接收供电电压和过压阈值，并且基于供电电压和过压阈值的比较，生成过压保护信号。


7.一种用于N路LED灯串控制电路的开路和对地短路保护电路，LED灯串控制电路具有输出端和N个反馈端，其中输出端耦接于各LED灯串的第一端并向各LED灯串提供供电电压，N个反馈端分别耦接至各LED灯串的第二端，其中第i个反馈端耦接于第i路LED灯串的第二端，每路LED灯串包括多个串联连接的LED器件，所述开路和对地短路保护电路包括：
开路比较电路，耦接于N个反馈端并接收N个反馈端的电压，开路比较电路还接收开路阈值，并且基于N个反馈端的电压和开路阈值的比较，输出N个开路指示信号，其中第i个反馈端的电压和开路阈值进行比较生成第i个开路指示信号；
开路逻辑电路，接收N个开路指示信号以及过压保护信号，并且基于N个开路指示信号和过压保护信号的逻辑运算输出N个开路故障信号，其中根据第i个开路指示信号和过压保护信号的逻辑运算生成第i个开路故障信号以表征第i路...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜树法，谭军鑫，余波，
申请(专利权)人：成都芯源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51