[发明专利]识别LED串中的故障的方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及发光二极管（LED），特别涉及用于识别LED串中的LED故障的方法。

背景技术

许多系统利用发光二极管（LED）来产生照明。例如，车辆经常使用包含LED串的前灯。LED串通常包括多个串联耦合的LED，其中流经该串的电流使LED发光。

通常难以确定一个串中单个LED或一小部分的LED是否已经短路或遇到故障。作为特定的示例，假设一个串包括10个串联耦合的LED。每个LED两端的电压通常可以在2.6V和4.0V之间变化，因此整个串两端的电压可以在26V和40V之间变化。在这种情况下，将很难检测由该串中一个LED的短路所引起的大约3V的变化。

附图说明

图1图示说明根据本发明用于识别发光二极管（LED）串中的至少一个有故障的LED的第一示例系统；

图2图示说明根据本发明用于识别LED串中的至少一个有故障的LED的第二示例系统；以及

图3图示说明根据本发明用于识别LED串中的至少一个有故障的LED的示例方法。

具体实施方式

图1图示说明根据本发明用于识别发光二极管（LED）串中至少一个有故障的LED的第一示例系统100。如图1所示，系统100包括或被耦合到多个LED102。每个LED102表示用于产生可见光或其它照明的任何合适的半导体结构。LED102被串联耦合以形成串104。虽然在串104中可以使用任意数目的LED102，然而在该示例中，串104中存在10个LED102。另外，虽然这里仅示出一个串104，然而可以使用任意数目的串104，例如并联耦合的多个串104。

LED驱动器106驱动LED102并使LED102产生照明。例如，LED驱动器106可以以指定的占空比重复地开启和关闭LED102，以产生指定的照明量。LED驱动器106也可以控制流经LED102的峰值电流、流经LED102的平均电流或LED102的某一其它方面。LED驱动器106包括用于驱动至少一个LED串的任何合适结构。

输出电容器108与LED102的串104并联耦合。输出电容器108表示具有任何合适电容的任何合适电容结构。在该示例中，输出电容器108两端的电压（其也是LED串104两端的电压）被记为V_LED并且表示LED102的串电压。

在正常运行期间，串104中的每个LED102两端的正向电压V_F可以变化很大，比如在2.6V和4.0V之间变化。这种变化可由任意数量的因素引起，比如温度变化、驱动电流变化或设计差异。由于LED串104两端的电压V_LED自然地变化，因此通常难以检测由一个或一些LED102的短路或其它故障所引起的变化。

根据本发明，系统100实现一种用于检测串104中一个或更多LED102何时经历短路状况或其它故障的方法。基于LED电压V_LED产生基准电压。在该实施例中，通过将LED电压V_LED提供到由电阻器112-114形成的分压器110来产生该基准电压。分压器110产生LED电压V_LED的缩放版本，其表示基准电压并被提供给控制单元116。

控制单元116也接收与LED串104内的中间节点118相关联的电压。在LED串中，“中间节点”表示在该串中第一LED的输入之后且在该串中最后一个LED的输入之前的节点。在该示例中，中间节点118表示LED串104的中点，这意味着在中间节点118的每一边上具有一半LED102。

控制单元116利用与分压器110及中间节点118相关联的电压来确定串104中的一个或更多LED102是否已发生故障。例如，控制单元116可以确定来自分压器110的电压和来自中间节点118的电压之间的电压差V_DIFF是否超过阈值。当串104中的所有LED102正常工作时，电压差V_DIFF会相对较小（甚至接近于0）。然而，如果串104中的至少一个LED102发生短路，则电压差V_DIFF会显著地增加。