[发明专利]LED驱动芯片输出短路的检测保护电路及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及短路保护技术领域，尤其涉及LED驱动芯片输出短路的检测保护电路及其方法。

背景技术

随着电子产业不断发展，LED照明产业以其绿色节能、可靠稳定、成本低廉等优点成为了市场上的LED及LED驱动芯片的主流发展方向。LED节能不仅体现在正常工作情况，当电路发生输出短路故障时也应尽量降低功耗。在现有技术中，当LED驱动芯片发生LED输出短路时将进入几千赫兹的低频工作状态，此时的频率与系统启动时的频率基本相同。图1示出了现有技术中常见的输出短路检测保护电路，其包括依次连接的退磁时间比较单元101、逻辑触发器102以及低频工作保护电路103，其中，退磁时间比较单元101用于比较LED驱动芯片输出的退磁时间Td与预设最大退磁时间Tdmax的大小，其中，本申请中所述的LED驱动芯片输出的退磁时间是指LED驱动芯片的交流转直流电源中的非隔离模式原边电感或不带辅助绕组情况时的电感的退磁时间，或者是隔离模式副边电感的退磁时间，属于常规技术。现有检测保护电路即是利用电感在输出短路时的退磁时间Td很长这一特点来检测LED是否发生短路故障，即通过退磁时间比较单元101来比较退磁时间Td与预设的最大退磁时间Tdmax的大小，当Td大于Tdmax时，则判定输出短路，此时通过逻辑触发器102启动低频工作短路保护模块103工作，以使LED电路进入低频工作状态（通常为几千赫兹）。通常，低频工作状态会伴随有音频噪声产生。

现有技术在输出短路时进入低频工作状态的原理如下：由于电路并未提供任何输出短路故障保护功能，所以当输出电压为零时，电路无法区分出是启动状态还是输出短路状态，为了确保电路能正常启动，故在输出短路后以启动时的几千赫兹低频工作。由于输出短路使得输出电压始终为零，因而电路会一直以几千赫兹的低频工作，虽然此时能降低部分功耗，但功耗仍然较大，电路还有更大的优化空间，而且在低频下产生的蜂鸣声还会引起噪声污染。

因此，提供一种能够进一步降低LED输出短路故障情况下功耗的电路及方法即为本发明亟待解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种LED驱动芯片输出短路的检测保护电路及其方法，以有效检测LED输出短路故障并大大降低输出短路时的功耗，同时避免产生低频状态下的噪声污染。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种LED驱动芯片输出短路的检测保护电路，其连接在LED驱动芯片与LED之间，其中，该LED驱动芯片包括欠压保护模块、基准电路模块、过温和过流保护模块、振荡器模块、脉冲宽度调制模块以及退磁时间检测模块，所述检测保护电路包括：

比较模块，其在连续周期内连续接收所述退磁时间检测模块的退磁时间检测信号，并比较该退磁时间与预设的最大退磁时间之间的大小关系，并输出相应的比较结果，其中，所述最大退磁时间大于所述LED驱动芯片正常工作时的退磁时间，且小于所述LED驱动芯片启动时输出的低频门控脉冲信号的负脉冲持续时间；

与所述比较模块连接的连续计数器，其接收所述比较结果，当该比较结果表示所述LED驱动芯片输出的退磁时间大于预设的所述最大退磁时间时，则该连续计数器计数加1，否则计数清零，直至该连续计数器连续计数达到预设的阈值时输出LED短路信号，其中所述阈值大于所述LED驱动芯片启动所需的最多周期次数；

与所述连续计数器连接的逻辑触发器，其根据所述LED短路信号输出相应的逻辑信号；以及

与所述连续计数器和所述逻辑触发器连接的低功耗短路保护模块，其一方面根据所述逻辑信号停止向所述LED供电，另一方面根据所述LED短路信号关断所述振荡器模块、脉冲宽度调制模块和退磁时间检测模块的使能端，以使所述LED驱动芯片进入电源过压钳位状态。

进一步地，所述电路还包括与所述比较模块连接并用于设置所述最大退磁时间的最大退磁时间产生模块。

优选地，所述最大退磁时间产生模块包括：电流源、电容器、第一开关管以及两个串联的反相器，其中，所述第一开关管的栅极接收所述LED驱动芯片输出的门控脉冲信号，源极接地，漏极连接至一个所述反相器的输入端，另一个所述反相器的输出端与所述比较模块连接；所述电流源和电容器依次串联在内部电源与第一开关管漏极、第一开关管漏极与地之间，且该电流源的输出端还连接在一个所述反相器的输入端。