[发明专利]一种发光二极管失效检测电路及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光二极管电路技术，具体涉及检测发光二极管失效的技术。

背景技术

随着半导体技术的飞速发展，发光二极管（LED）已广泛应用于照明、发光显示和指示等产品中。

由于发光二级管的特点，其在使用时一般采用阵列式的方式进行设置，以达到良好的使用效果。具体如道路信号灯、各种广告指示牌等等。

由于长时间的使用，发光二极管阵列中的某些发光二极管会出现失效无法工作，这样影响整个发光二极管阵列的使用效果。针对这种情况过去只有整体更换发光二极管阵列，这将大大增加成本。

因此正常工作过程中发光二极管阵列的失效检测和故障信息提示日益成为相关产品设计着重考虑的问题。

正常工作过程中发光二极管的失效状态分为开路和短路两种状态，现有的技术只能检测发光二极管在短路状态下的失效个数并进行信息提示，到目前为止还没有一种检测技术可以实现正常工作过程中发光二极管阵列中的发光二极管随机处于开路或短路两种失效状态时的在线检测和故障信息提示。

发明内容

本发明针对现有发光二极管的失效检测技术只能检测发光二极管在短路状态下的失效个数的问题，而提供一种发光二极管失效检测电路以及基于该检测电路实施的检测方法。该技术方案可以实现正常工作过程中发光二极管阵列中的发光二极管随机处于开路或短路两种失效状态时的在线检测和故障信息提示。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种发光二极管失效检测电路，所述检测电路包括若干稳压二极管、恒压电源、恒流控制电路，所述若干稳压二极管分别并联在发光二极管阵列中每个发光二极管的两端，所述恒压电源给发光二极管阵列供电，使得发光二极管阵列中每个发光二极管串均处于恒流工作状态，所述恒流控制电路控制连接发光二极管阵列中每个发光二极管串的两端，实时检测每个发光二极管串中每个发光二极管的电压降。

在检测电路的优选实例中，所述稳压二极管的稳压值比发光二极管的正向电压降高0.5V以上。

进一步的，所述检测电路还包括单片机，所述单片机与恒流控制电路相接。

进一步的，所述恒流控制电路主要由三极管、第一电阻、稳压二极管、第二电阻组成，所述三极管的集电极连接发光二极管阵列中每个发光二极管串的负极和单片机；三极管的发射极通过第二电阻接地；三极管的基极通过第一电阻连接发光二极管阵列中每个发光二极管串的正极，并通过稳压二极管接地。

再进一步的，所述三极管工作在放大状态。

基于上述检测电路实施的发光二极管失效检测方法，包括如下步骤：

（1）通过检测电路实时检测发光二极管阵列中每个发光二极管串中的每颗发光二级管的工作状态；

（2）检测电路中的三极管上的集电极和发射极两端的电压值将根据发光二极管串中每颗发光二级管的失效情况发生变而进行变化；

（3）检测三极管上的集电极和发射极两端的电压值的变化情况来确定发光二极管的失效状态。

在检测方法的优选实例中，所述检测方法还包括单片机将检测电路中三极管上的集电极和发射极两端电压值的变化值通过模数转换变成数字量，并应用模糊控制算法，计算出产生失效故障的发光二级管的个数，送显示单元进行信息显示的步骤。

进一步的，所述步骤（2）中三极管上的集电极和发射极两端的电压值的变化情况如下：

（21）若发光二极管阵列中某个发光二极管串中某颗二极管发生短路时，发生故障的二极管正向电压降Vf将会变为零；恒流控制电路中的三极管集电极和发射极两端的电压值增加一个Vf值；如发光二极管串有n发光二极管，且全部发生短路故障，则恒流控制电路中的三极管集电极和发射极两端的电压值增加n个Vf值；

（22）若发光二极管阵列中某个发光二极管串中某颗二极管发生开路时，恒流控制电路中的三极管集电极和发射极两端的电压值减少一个Vz－Vf值，其中Vz为并接于发生开路的LED的稳压管的稳压值，Vf为发光二极管工作时的正向压降值；如果发光二极管串有n发光二极管，且全部发生开路故障，则恒流控制电路中的三极管集电极和发射极两端的电压值减少n个（Vz－Vf）值；

（23）若发光二极管阵列中某个发光二极管串中n个发光二极管，其中有n1颗发光二极管发生短路和n2颗发光二极管发生开路时，且n=n1＋n2，则恒流控制电路中的三极管集电极和发射极两端的电压值变化为n1×Vf－n2×（Vz－Vf）。