一种 LED 驱动电路电流检测电阻短路保护方法和装置 【技术领域】
本发明涉及 LED 短路保护技术领域， 更具体地说， 涉及一种 LED 电阻短路保护方法和装置。 背景技术 发光二极管 LED， 是一种能够将电能转化为可见光的固态半导体器件， LED 可直接 将光能转换为电能， 由于其耗能低和光效高的优点在照明和装饰等领域得到广泛应用。
如图 1 典型的 LED 驱动电路所示， 当输出的 LED 电流检测电阻 Rs 短路时， 负责控 制所述 LED 灯的触发器仍然在发出驱动点亮 LED 灯的脉冲， 并在该电路对应最大占空比脉 冲时， 输出的电流量激增而造成线路器件的损坏。
然而现有的短路保护方式， 多只考虑到 LED 灯短路的情况， 对所述 LED 驱动电路电 流检测电阻 Rs 短路的情况缺少短路保护措施， 出现了因 Rs 短路而造成的集成电路板的烧 毁的现象。
发明内容 有鉴于此， 本发明提供一种 LED 驱动电路电流检测电阻短路保护方法和装置， 以 实现对 LED 驱动电路电流检测电阻 Rs 短路时， 达到保护集成电路板 IC 的目的。
一种 LED 驱动电路电流检测电阻短路保护方法， 包括 ：
在 LED 驱动电路脉冲发生的单个周期内， 监测所述电流检测电阻上若干预设时间 点上的输出电压随脉冲开启时间的变化 ；
当预设时间点上的输出电压未随所述脉冲开启时间进行而增大， 则判定为所述电 流检测电阻短路 ；
启动短路保护。
为了完善上述方案， 在 LED 驱动电路脉冲发生的单个周期内， 监测所述电流检测 电阻上若干预设时间点上的输出电压随脉冲开启时间的变化 ：
在消隐时间 LEB 结束时采集所述电流检测电阻上的输出电压， 记为第一输出电 压；
在脉冲开启周期最大占空比结束前采集所述电流检测电阻上的输出电压， 记为第 二输出电压 ；
当所述第一输出电压与所述第二电压之间的差值小于预设动作电压， 则认判定为 所述电流检测电阻短路。
在消隐时间 LEB 结束时采集所述电流检测电阻上的输出电压具体为 ： 在消隐时间 LEB 结束时将所述第一输出电压采样到第一保持电容上 ；
在脉冲开启周期最大占空比结束前采集所述电流检测电阻上的输出电压具体为 ： 在脉冲开启周期最大占空比结束前将所述第二输出电压采样到第二保持电容上。
优选地， 所述方法还包括 ： 在脉冲起始的消隐时间内将所述第一保持电容和第二
保持电容清零， 以及， 在脉冲开启周期最大占空比结束前和最大占空比脉冲出现之间生成 暂停脉冲。
一种 LED 电阻短路保护装置， 包括 ：
电流检测电阻输出电压采集单元， 用于在 LED 驱动电路脉冲发生的单个周期内， 采集所述电流检测电阻上若干预设时间点上的输出电压 ；
比较器， 用于根据若干预设时间点上的输出电压值判断所述电流检测电阻上若干 预设时间点上的输出电压随脉冲开启时间的变化 ；
当预设时间点上的输出电压未随所述脉冲开启时间进行而增大， 则判定为所述电 流检测电阻短路 ；
短路保护电路， 用于根据所述比较器的电流检测电阻短路判定结果进行短路保 护。
从上述的技术方案可以看出， 本发明的实施例通过检测并比较 Rs 在一个周期内 预设时间点上的电压值 ( 优选初始的输出电压和经过一段时间后， 接近最大占空比脉冲的 输出电压 )， 以 Rs 上的电压是否随时开启时间的增加 ( 电感电流的增加 ) 而增大， 判断 Rs 为短路状态时， 启动相应的短路保护， 改善了现有技术中对所述 LED 驱动电路电流检测电 阻 Rs 短路的情况缺少短路保护措施， 出现因 Rs 短路而造成的集成电路板的烧毁的缺点。 同 时， 由于保护可以在一个周期内即可完成， 快速及时地进行短路保护， 避免了大的电感电流 对 IC 的损害。 附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以 根据这些附图获得其他的附图。
图 1 为本发明实施例公开的一种现有典型 LED 驱动电路结构示意图 ；
图 2 为本发明实施例公开的一种现有典型 LED 驱动电路内部结构示意图 ；
图 3 为本发明实施例公开的一种 LED 驱动电路电流检测电阻短路保护方法流程 图；
图 4 为本发明实施例公开的一种 LED 驱动电路电流检测电阻短路保护装置内部结 构示意图 ；
图 5 为本发明又一实施例公开的一种 LED 驱动电路电流检测电阻短路保护装置内 部结构示意图 ；
图 6 为本发明又一实施例公开的一种 LED 驱动电路电流检测电阻短路保护装置时 序示意图。 具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了以实现对 LED 驱动电路电流检测电阻 Rs 短路时， 达到保护集 成电路板 IC 的目的。
在进行实施例的说明前， 需要将 LED 驱动电路和电流检测电阻 Rs 的电流电压情况 进行介绍 ：
图 2 示出了 LED DRIVER 内部基本的电路结构 ：
由 Vcs ＝ Rs*IRs， 以及系统设定的最大电流 Peak 电流为 IRs ＝ Vref/Rs ：
在每个周期开始的时候， 在 CLK 的上升沿， Rs 触发器的输出 Q 高， Gate 为高， 电感 电流 IRs 增加 ；
当 Vcs 达到比基准 Vref 值高或者 CLK 达到最大占空比脉冲 Duty Clk_max 时， Reset 启动， Gate 为低， 关闭输出 MOS。
如果 Rs 短路， Vcs 理论上一直为 0 ：
故而， 图 3 示出了一种检测 RS 短路的方法， 包括 ：
步骤 31 ： 在 LED 驱动电路脉冲发生的单个周期内， 监测所述电流检测电阻上若干 预设时间点上的输出电压随脉冲开启时间的变化 ； 在本实施例中， 优选地， 在驱动电路开启时刻采集 Vcs 的值和接近最大占空比脉 冲输出时的 Vcs 的值 ；
正常情况下由于电流增加， 所述接近最大占空比脉冲输出时的 Vcs 的值一定比正 常脉冲刚开始输出时的 Vcs 值要高 ；
步骤 32 ： 当预设时间点上的输出电压未随所述脉冲开启时间进行而增大， 则判定 为所述电流检测电阻短路 ；
而出现短路后， 则在驱动电路开启时刻采集 Vcs 的值和接近最大占空比脉冲输出 时的 Vcs 的值均接近于 0 ；
步骤 33 ： 输出锁存 Latch， 启动短路保护。
对应于上述方法， 图 4 示出了一种可实现上述方法的装置， 包括 ：
电流检测电阻输出电压采集单元 41， 用于在 LED 驱动电路脉冲发生的单个周期 内， 采集所述电流检测电阻上若干预设时间点上的输出电压 ；
比较器 42， 用于根据若干预设时间点上的输出电压值判断所述电流检测电阻上若 干预设时间点上的输出电压随脉冲开启时间的变化 ；
当预设时间点上的输出电压未随所述脉冲开启时间进行而增大， 则判定为所述电 流检测电阻短路 ；
短路保护电路 43， 用于根据所述比较器的电流检测电阻短路判定结果进行短路保 护。
更为具体地。图 5 示出了一种 LED 驱动电路电流检测电阻短路保护装置内部结构 实现电路结构图， 图 6 则为与所述具体实现电路结构图对应的时序图， 结合图示进行说明 ：
分别采样 LEB 刚结束时刻的 Vcs1 以及最大占空比 duty 脉冲结束前的 Vcs2 ：
C1 和 C2 是采样保持电容， CK1 是 LEB 刚结束时产生的短脉冲， Vcs1 电压采样在 C1 上；
CK2 是最大 duty 结束前产生的脉冲， 将此时的 Vcs2 采样在 C2 上。
每周期起始的 LEB 时间内对 C1 和 C2 清零。
正常情况下由于电流增加， 所述接近最大占空比脉冲输出时的 Vcs 的值一定比正 常脉冲刚开始输出时的 Vcs 值要高， 两个电压值的差值较大 ；
而出现短路后， 则在驱动电路开启时刻采集 Vcs 的值和接近最大占空比脉冲输出 时的 Vcs 的值均接近于 0， 两个电压值的相差较小 ；
设定一个 Voffset， 如果在测试周期内， Vcs1 和 Vcs2 的压差小于此 Voffset， 则判 定为短路并触发启动短路保护， 否则， 保护电路不动作。
如图 6 所示 ： CLK_Max_PULSE 是在 CK2 最大占空比脉冲出现之间的一个尖脉冲， CK2 结束后比较器已经得出比较结果， 在 CLk_MAX_PULSE 的时间内将输出结果传输出到下 一级， 防止 MOS 的 gate 关闭时比较器的误动作而锁定电路。
必须需要明确的是， 基于本发明的 LED 驱动电路电流检测电阻短路保护方法的电 路实现形式并不局限于图 5 所示方式。
综上所述 ：
本发明的实施例通过检测并比较 Rs 在一个周期内预设时间点上的电压值 ( 优选 初始的输出电压和经过一段时间后， 接近最大占空比脉冲的输出电压 )， 以 Rs 上的电压是 否随时开启时间的增加 ( 电感电流的增加 ) 而增大， 判断 Rs 为短路状态时， 启动相应的短 路保护， 改善了现有技术中对所述 LED 驱动电路电流检测电阻 Rs 短路的情况缺少短路保护 措施， 出现因 Rs 短路而造成的集成电路板的烧毁的缺点。同时， 由于保护可以在一个周期 内即可完成， 快速及时地进行短路保护， 避免了大的电感电流对 IC 的损害。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述， 每个实施例重点说明的都是与其他 实施例的不同之处， 各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置 而言， 由于其与实施例公开的方法相对应， 所以描述的比较简单， 相关之处参见方法部分说 明即可。
对所公开的实施例的上述说明， 使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的， 本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。 因此， 本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。