CN101969720A

CN101969720A - Led旁路控制电路和控制方法

Info

Publication number: CN101969720A
Application number: CN2010102859577A
Authority: CN
Inventors: 席小玉; 张正伟
Original assignee: Chengdu Monolithic Power Systems Co Ltd
Current assignee: Chengdu Monolithic Power Systems Co Ltd
Priority date: 2010-09-15
Filing date: 2010-09-15
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2030-09-15
Also published as: TW201212712A; US20120062122A1; CN101969720B; TWI457037B; US8872440B2

Abstract

本发明公开了一种LED旁路控制电路，该旁路控制电路包含检测电路、开关和电容。检测电路耦合至目标LED的两端用于检测LED的状态；旁路开关与LED并联连接，并根据检测电路的输出信号选择性地导通，以旁路LED。本发明通过电容使开关导通状态维持一定时间，比现有的稳压管旁路元件具有更低的功耗，同时在误触发时LED系统能自动恢复到正常工作状态。

Description

LED旁路控制电路和控制方法

技术领域

本发明涉及LED，具体涉及LED的旁路控制电路及其控制方法。

背景技术

发光二极管(LED)背光在显示器领域的应用开始占居主导地位。例如，在液晶电视(LCD TV)领域，LED正逐渐取代传统的CCFL背光源。在液晶电视背光的应用中，LED以多条灯串的阵列形式提供背光。如图1所示，每条由多个LED灯串联组成的灯串由高达200V的直流电压驱动。这种串联形式的LED灯串具有每个LED灯电流相同的优点，因此，亮度稳定，并且驱动效率高。但LED灯串同时具有一个较大的缺点，那就是当灯串中的一个LED开路时，整条灯串都会熄灭。

为了防止这个问题的发生，通常采用旁路电路与每个LED并联。当其中的一个LED开路时，电流将从旁路电路中流过。传统的旁路电路采用稳压管，如图1所示。其中每个稳压管ZD和一个LED A并联。稳压管ZD可被反向击穿且具有稳定的反向电压。因此，当LED灯串中的某一个LED A开路时，高电压的驱动电压加载到与之并联的稳压管ZD上，ZD反向击穿导通并将电压钳制在稳定电压上。这样，LED灯串中除开路的LED外其余LED又能正常工作了。为了保证电路的运行，稳压管ZD的反向击穿电压需大于LED的正常正向电压，因此，当LED正常工作时，稳压管ZD将不导通。而当LED开路而触发稳压管ZD导通时，其稳定电压将小于反向击穿电压，用于降低旁路电路的功耗。

然而，该电路也有两大缺点。第一，稳压管的功耗较高。例如，稳压管的反向稳定钳制电压可达到1伏。该稳定电压受限于半导体工艺，同时受运行温度和导通电流影响。其次，当稳压管ZD受误触发时，例如当供电电压不稳定而产生“尖刺”时或LED开通瞬间的电流潮涌等，灯串中的一个或多个稳压管ZD将反向导通而旁路一个或多个LED，从而在背光中留下“黑点”，当该误触发状态消除后，稳压管ZD将不能自动回复，除非灯串重新上电启动，然而很多场合不方便经常重新启动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种控制电路，包括：检测电路，其输入端耦合至目标电路的两端，用于检测所述目标电路的状态，并至少部分地根据所述目标电路的状态提供输出信号；电容，与所述目标电路并联耦合，并耦合至所述检测电路的输入端；以及其输入端耦合至所述检测电路的输出端，以接收所述检测电路的输出信号，在所述检测电路的输出信号的控制下选择性地旁路所述目标电路；其中，旁路电路包含开关，所述开关与所述目标电路并联并选择性地导通，以旁路所述目标电路。其中所述电容在所述开关关断时存储能量，在所述开关导通时放电，使开关的导通状态维持一定时间，降低旁路电路的平均功耗。在一个优先的实施例中，目标电路为LED，其中所述LED和其它LED串联形成LED灯串，所述LED灯串由一供电电源供电。

控制电路可进一步包含二极管，其阳极连接所述目标电路的阳极，其阴极连接所述电容的第一端，所述电容的第二端连接目标电路的阴极。控制电路可进一步包含稳压管，与所述目标电路并联连接。检测电路进一步包含第一电源端，耦合至所述电容的第一端；以及第二电源端，耦合至所述电容的第二端；其中所述电容至少部分地通过所述第一电源端和所述第二电源端之间的偏置电流放电，使得在开关导通后电容两端电压缓慢下降。电容电压作为控制电路的供电电压，简化了控制电路的结构，降低了功耗。检测电路可进一步包含比较器，所述比较器将所述电容两端的电压与参考电压比较。当所述电容两端的电压大于所述参考电压时，所述检测电路控制所述开关导通。其中所述参考电压大于所述目标电路的正常正向电压而小于所述稳压管的钳制电压。在一个实施例中，比较器包含同相输入端，耦合至所述电容，用于接收所述电容的电压；反相输入端，耦合至参考电压；以及输出端，耦合至所述开关的控制端。在一个实施例中，旁路电路进一步包含：锁存器，包含置位输入端、复位输入端和输出端，其中所述锁存器的置位输入端连接所述检测电路的输出端，所述锁存器的复位输入端连接所述目标电路的阳极；以及电荷泵，包含使能输入端，第一电源端、第二电源端、第一输出端和第二输出端，其中所述使能输入端耦合至所述锁存器的输出端，所述第一电源端和所述第二电源端耦合至所述目标电路的两端、所述第一输出端耦合至所述电容的第一端，所述第二输出端耦合至所述开关的控制端。当所述开关导通时，所述电容放电并受电荷泵控制直至稳定在一稳定电压水平。其中所述锁存器在所述目标电路正向电压大于一阈值电压时输出有效值，所述锁存器在所述目标电路正向电压为逻辑高电平且小于所述阈值电压时输出无效值。当所述电荷泵的使能输入端信号为有效值时，所述电荷泵的第二输出端电压等于所述第一输出端电压；当所述电荷泵的使能输入端信号为无效值时，所述电荷泵的第二输出端输出关断信号。其中旁路电路可进一步包含计时脉冲发生器，所述计时脉冲发生器的使能输入端耦合至所述锁存器的输出端，所述计时脉冲发生器的输出端耦合至所述电荷泵的使能输入端。当所述计时脉冲发生器的使能输入端信号为有效值时，所述计时脉冲发生器周期性的输出交替的有效值和无效值。在一个实施方式中，有效值为高电平信号，所述无效值为低电平信号。当所述计时脉冲发生器的使能输入端信号为有效值时，所述计时脉冲发生器输出的信号具有高占空比。所述电容除了通过检测电路的偏置电流放电，还可通过所述锁存器的电源输入端之间的偏置电流放电。所述开关可为MOSFET、JFET或其它类型的开关管。

本发明的目的还在于提供一种旁路控制方法，包括将开关和目标电路并联连接；检测目标电路两端的电压，判断目标电路是否处于开路状态；若目标电路工作于开路状态，使开关导通，并通过电容使开关的导通状态维持一定时间，然后关断开关；若目标电路工作于正常工作状态，保持开关关断状态。其中判断目标电路是否处于开路状态通过将目标电路的正向电压和一参考值比较，若目标电路的正向电压大于参考电压，表明目标电路处于开路状态。

通过将开关用于旁路目标电路，同时采用电容维持一定时间的导通时间，系统功耗降低。同时通过在开关导通之后关断开关，系统可自动从误触发状态恢复。并且，部分实施例中电容在通过控制电路的偏置电流放电的同时还可以为控制电路提供电源，系统电路结构简单。应当知道，本发明的有益效果并不局限于此，具体实施方式涉及的技术特征还包含其它未述及的有益效果。

附图说明

图1示出了现有技术的采用稳压管的LED旁路电路。

图2a示出了本发明的一个LED旁路控制电路实施例。

图2b示出了本发明的另一个LED旁路控制电路实施例。

图3是出了本发明的第二个LED旁路控制电路实施例。

图4示出了根据图3中控制电路的一个仿真波形图实施例。

图5示出了本发明的第三个LED旁路控制电路实施例，该旁路控制电路含RS锁存器和电荷泵。

图6示出了本发明的第四个LED旁路控制电路实施例，在该实施例中，在RS锁存器和电荷泵之间还耦合一计时脉冲发生器。

图7示出了根据图6中旁路控制电路的一个波形图实施例。

图8示出了本发明的一个方法实施例的框图。

具体实施方式

图2a示出了本发明的一个用于旁路LED的控制电路20实施例。该控制电路20并联耦合在目标电路LED A的两端，根据LED A的状态对其进行旁路控制。例如，控制电路20可以根据检测到的LED A两端的电压，在检测到LED A两端正向电压超过一预定电压时，使旁路电路导通，旁路该LED A。下面具体描述控制电路20的各个组成部分。

控制电路20包含检测电路21、旁路电路和电容C。其中旁路电路为旁路开关M。旁路开关M和LED A并联连接，旁路开关M的控制端接收检测电路21输出信号的控制，选择性地导通以旁路LED A。检测电路21耦合至LED A的两端LED+和LED-，用于检测LED A的状态。其中检测电路21通过检测LED A两端的电压来检测LED A的状态。术语“耦合”在这里包含通过导体的直接连接和通过电阻、电容、二极管及其它有源或无源器件的间接连接。通过将检测电路21耦合到LED A，检测电路可直接或间接检测LED A两端的电压。电容C和LED A并联耦合，并耦合至检测电路21的两个输入端之间，使电容C的第一端和检测电路21的一个输入端连接，电容C的第二端和LED A的阴极连接。当开关M处于关断状态时，且LED A两端的电压大于电容两端的电压，即，V_A＞V_C时，电能被存储于电容C中。当开关M处于导通状态时，V_A＜V_C，电容C通过检测电路31的偏置电流放电。控制电路还可进一步包含二极管D，如图2b所示的另一实施例，二极管D保证电流的单向流动，从二极管D的阳极流向阴极。电容C通过二极管D与LED A并联耦合。此外，检测电路21通过二极管D检测LED A两端的电压。二极管D的阳极和LED A的阳极连接，二极管D的阴极和检测电路21的一输入端及电容的一端连接，这样，检测电路21通过二极管D间接检测LED A两端的电压。

当LED A开路时，为LED灯串供电的电源电压加载到该开路的LEDA上，使得LED A的正向电压V_A(V_LED+-V_LED-)上升。V_C＝V_A-V_DROP相应上升，其中V_C为图示的电容C两端的电压，V_DROP为二极管D的体压降。此时，检测电路21检测到该信息，输出信号使旁路开关M导通，旁路LED A。在一个实施方式中，检测电路21通过二极管D将LED A的正向电压V_A和一阈值电压比较，当V_A大于阈值电压时，判断为对应的LED A呈开路状态，使旁路开关M导通。这样，LED灯串的电流通过旁路开关M形成电流通路，使其余LED正常工作。旁路开关M可为金属氧化物场效应管(MOSFET)、双极型晶体管(BJT)、结型场效应管(JFET)或其它类型的开关管。该开关管可以是N型的，也可以为P型的。和稳压管相比，开关管的导通压降很低，因此，采用开关管作为旁路电路的功耗较低。在一个实施例中，当旁路开关M为MOSFET管时，其导通压降V_ON为50毫伏。

若LED A正常工作，两端正向电压低于阈值电压，旁路开关M保持关断状态，控制电路20不影响LEDA的正常工作。

上述控制电路不局限用于LED灯串。本发明旨在保护所有适用的目标电路。在一个实施例中，目标电路和其它电路呈串联连接形成串联的电路，并使用一供电电源电压对串联的电路进行供电。电路串中的单个目标电路可以为单个LED，如图1所示，或为任意数量的LED、电子发光器件或其它类型的发光器件。每一个目标电路可以为单个器件、串联的器件系列或器件阵列(多个并联的器件系列)。目标电路也可以为非发光的任意类型的电器件，如马达、传感器、发射器、集成电路、电池或充电器等。为了便于描述，在串联的电路由供电电源上电后，目标电路高电平的一端称为阳极，目标电路低电平的一端称为阴极。

图3示出了本发明的第二个LED旁路控制电路30实施例。控制电路30包括旁路电路，检测电路31，电容C，稳压管ZD和二极管D。

旁路电路为一开关M，开关M并联耦合于目标电路LED A两端。在图示的实施例中，开关M为N型MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)。M的漏极与LED A的阳极连接，M的源极与LED A的阴极连接。当开关M导通时，LED A被旁路，使得电流通过开关M的沟道从漏极流向源极，LED串中的其它LED继续正常工作。旁路开关M除了采用N型MOSFET，也可采用P型MOSFET，也可以使用其它类型的开关管。

检测电路31耦合至电容C用于检测目标电路LED A的状态，若检测到开路状态则控制开关M导通。检测电路31包含第一电源端P1和第二电源端P2。第一电源端P1和第二电源端P2分别耦合在电容C的两端，用于为检测电路31提供电源，同时通过第一电源端P1和第二电源端P2之间的偏置电流作为电容C的放电路径。在图示的实施例值，检测电路31进一步包含一比较器U1。比较器U1包含一同相输入端，和二极管D的阴极与电容C的第一端相连；一反相输入端，和参考电压V_REF源的正极相连。参考电压源V_REF的负极与目标LED A的阴极连接，这样，比较器U1比较电容C两端的电压V_C和参考电压V_REF。参考电压V_REF为上述检测目标LED A开路状态的阈值电压减去二极管D的体压降，因二极管D的体压降很小且基本恒定，参考电压约等于检测LEDA开路状态的上述阈值电压。在一个实施例中，参考电压V_REF由控制电路30产生。在另一个实施例中，参考电压V_REF由外部电路产生。在一个实施例中，参考电压V_REF的值通过控制电路30的端口可进行外部调节。比较器U1的输出端耦合至开关M的控制端，用于控制开关M的导通和关断。对于图3所示的实施例，开关M为MOSFET管，开关M的控制端即为MOSFET的栅极。

二极管D耦接在LED A和检测电路31之间。二极管D的阳极和LED A的阳极连接，二极管D的阴极和检测电路31的一个输入端连接。二极管D保证电流的单向流动，从二极管D的阳极流向D的阴极。电容C一端连接二极管D的阴极，另一端连接LED A的阴极。当电流流经二极管D时，电容两端的电压V_C＝V_A-V_DROP。V_A为目标电路A的正向电压，V_DROP为二极管D导通时的正向体压降。V_DROP远小于V₀和V_A0，其中V₀为稳压管ZD的钳制电压，V_A0为LED A正常工作时的正向电压(或称正常正向电压)。V_DROP为二极管的固有属性，基本保持恒定。在一个实施例中，V_A0大约为4V(伏特)，V_DROP大约为0.5V，V₀大约为7V。

稳压管ZD和目标LED A并联耦合。其中稳压管ZD的阴极和LEDA的阳极连接，稳压管ZD的阳极和LED A的阴极连接。稳压管ZD的钳制电压V₀高于LED A的正常正向电压V_A0。这样，当A正常工作时，稳压管ZD不导通，处于高阻状态。当A处于开路或误触发状态，V_A将上升并高于稳压管ZD的反向击穿电压，因此稳压管ZD反向击穿导通，将V_A电压钳位于稳压管ZD的钳制电压V₀。参考电压V_REF应当高于目标电路LED A的正常正向电压V_A0，同时V_REF低于稳压管ZD的钳制电压V₀。例如，LED A的正常正向电压V_A0为4V，稳压管ZD的钳制电压V₀为7V，参考电压V_REF为5V。

接下来，结合图4的仿真波形图说明图3中控制器30的工作方式。图4的波形从上至下分别代表目标电路LED A的状态ST、电容C两端的电压V_C、控制开关M栅极的栅极控制电压V_G以及目标LED A的正向电压V_A。其中状态信号ST的低电平代表目标电路处于正常工作状态，ST的高电平代表目标电路处于开路或误触发状态。此外，在最下面的波形中，也示出了代表V_A平均电压的V_AVG信号。

继续图4的说明。在时间t1之前，LED A处于正常工作状态(ST低电平)。在该正常工作状态，LED A正向电压V_A为正常正向电压V_A0。此时，稳压管ZD不导通，V_C＝V_A0-V_DROP，比较器U1比较V_C和参考电压V_REF，此时V_C＜V_REF，比较器U1输出的V_G信号为低电平，开关M保持关断。在时间t1，LED进入开路状态(ST高电平)，LED灯串电压加载到单个LED A两端，V_A迅速上升并导致稳压管ZD反向击穿导通使LED A被钳位在V_A＝V₀(V₀为稳压管的钳制电压)。此时V_C被充电至V_C＝V₀-V_DROP＞V_REF，比较器U1输出高电平的栅极驱动信号V_G，使得开关M导通，将LED A旁路。这样，LED A两端的电压V_A下降到开关管M的导通电压V_ON。二极管D反向偏置，处于截止状态。此时，电容C通过比较器U1的从第一电源端P1至第二电源端P2的偏置电流缓慢放电。V_C缓慢下降，使得开关M的导通状态能持续一定时间。V_C在缓慢下降过程中，V_C具有较高幅值，可用于为控制电路30本身提供电源，简化了电路结构，控制电路30功耗低。在时间t2，V_C下降到V_REF之下，比较器U1输出低电平V_G信号关断开关M。开关M的关断使得V_A再次上升从而触发开关M再次快速导通。若LED A保持开路状态，开关M的交替导通和关断动作将自动持续。这样，V_A电压也呈现周期性的高低电平波形，该波形的占空比取决于充电速度和放电速度。通过将检测电路31的第一电源端P1至第二电源端P2的偏置电流选择在较小的值，电容C的放电速度远慢于充电速度，这样V_A的占空比将很小，使得平均电压V_AVG接近开关M的导通电压V_ON。在每个周期，开关M都有一次短时间的关断。若LEDA恢复到正常状态或误触发原因消除，即ST从高电平转变为低电平状态，参见时间t3，在开关M关断后，V_A将恢复至正常正向电压V_A0，因此V_C＜V_REF，检测电路31输出的栅极驱动信号V_G保持低电平，旁路开关M将不再导通。这样，LED系统自动恢复到正常工作状态，控制电路30不再干涉LED A的正常工作。

图5示出了本发明的另一个控制电路50实施例。控制电路50包含检测电路31、稳压管ZD、二极管D、电容C和旁路电路52。为了简化说明，和图3实施例中相同的结构和连接将不再赘述。和图3所示实施例不同之处在于，旁路电路52除了包含旁路开关M外，进一步包含锁存器521和电荷泵522。锁存器521的置位输入端S耦合至检测电路51的输出端，受检测电路51的输出信号控制。锁存器521的复位输入端R连接LED A的阳极。锁存器521的输出端Q耦合至电荷泵522的使能端ENSW。锁存器521的置位输入端S的优先级高于其复位输入端R。因此，当S和R处的输入信号都为逻辑高时，输出端Q信号取决于S值，输出高电平的EN信号。锁存器的工作方式参见如下列表：

S	1	0	1	0
					R	0	1	1	0
Q	1	0	1	保持

因此，锁存器521在V_C＞V_REF时输出有效信号(EN高电平)，在V_C＜V_REF且V_A为逻辑高电平时输出无效值(EN低电平)，其中LED A的正常正向电压为逻辑高电平。锁存器521的电源输入端P5、P6可分别连接电容的两端，由V_C供电，同时通过P5和P6间的偏置电流为电容C至少部分地提供放电路径。

电荷泵522包含使能输入端ENSW、第一电源端P3、第二电源端P4、第一输出端VOUT和第二输出端V_G。电荷泵522的使能输入端ENSW耦合至锁存器521的Q输出端。第一电源端P3和第二电源端P4分别连接目标LED A的两侧，使得电荷泵522的输入电压差为V_A。第一输出端连接电容C的第一端，控制电容两端的电压V_C。第二输出端耦合至开关M的控制端。当电荷泵522的使能输入信号ENSW为高电平时，其第二输出端输出的栅极驱动电压为V_G＝V_C。当ENSW为低电平时，电荷泵522输出关断信号，使V_G为低电平。

继续图5的说明，当LED A开路时，V_A上升并稳定于稳压管ZD的钳制电压V₀。V_C迅速充电至V₀-V_DROP，其中V_DROP为二极管D的体压降。检测电路51检测到V_C高于参考电压V_REF，从而使锁存器521置位，电荷泵522输出高电平的V_G信号，开关M导通。这样，V_A快速降低到开关管的导通电压，开关管的导通电压相比稳压管ZD的钳制电压很低，具体来说，开关管的导通电压由LED灯串中的电流大小、开关管M的集成尺寸和电荷泵的泵率确定。当LED A处于正常工作状态时，锁存器521由LED A的正常正向电压V_A0复位(V_A0表征逻辑高)，锁存器521输出低电平的无效值至电荷泵522的使能输入端ENSW，V_G信号为低电平，开关管M处于关断状态。

图6示出了根据本发明的第四个实施例的控制电路60。为了避免误触发，控制电路60进一步包含计时脉冲发生器623，耦合在锁存器521和电荷泵522之间，计时脉冲发生器623周期性地输出高低电平，使开关管M周期性地关断，若目标电路从开路状态恢复或误触发因素消除，目标电路将恢复正常工作，不再被旁路。为了简化说明，和图5实施例中相同的结构和连接将不再赘述。计时脉冲发生器623的使能输入端EN耦合至锁存器521的Q输出端。计时脉冲发生器623的输出端TOUT耦合至电荷泵522的使能输入端ENSW。当使能输入端电平EN有效(高电平)即计时脉冲发生器623被使能后，计时脉冲发生器623输出周期性的高低电平脉冲ENSW，ENSW呈周期性的交替的有效值和无效值，即先输出有效(如高电平)的使能信号ENSW，使V_G＝V_C，开关M导通，经过固定时长后输出无效(如低电平)的使能信号ENSW，使电荷泵522输出关断信号，然后周期性地重复这一过程，直到使能输入端电平EN无效(低电平)时，ENSW信号转变为无效值(低电平)。这样，计时脉冲发生器623能周期性地关断开关M使得LED A能从误触发状态恢复正常工作。

控制电路60的工作方式将结合图7中的波形图进行说明。图7示出了LED A的正向电压V_A、电容C的电压V_C、比较器U1的输出信号CMP信号、锁存器521输出的EN信号、计时脉冲发生器623输出的ENSW信号和电荷泵522输出的V_G信号的波形。为便于描述开关M的导通和关断状态，用二值逻辑电平示意性的表示V_G，其中高电平时V_G＝V_C，开关M导通，低电平时开关M关断。在时间t1，LED A从正常工作状态转变为开路状态，V_A上升并钳位于稳压管的钳位电压V₀。同时，V_C充电至接近V₀，检测电路51检测到V_C大于参考V_REF从而输出高电平的CMP信号。高电平的CMP信号置位锁存器521，输出高电平的EN信号。高电平的EN信号使得计时脉冲发生器623输出高电平的ENSW信号，电荷泵522输出的V_G＝V_C，开关M导通。开关一旦导通，V_A下降至开关M的导通电压V_ON。导通电压V_ON由LED灯串电流，开关M集成尺寸以及电荷泵的泵率共同决定。然后电容C通过控制电路60的偏置电流放电，例如，电容C通过检测电路51的电源输入端P1至P2之间的偏置电流，以及通过锁存器521的电源输入端P5与P6之间的偏置电流放电，V_C缓慢下降。当V_C下降至稳定电压V_C0时受电荷泵522控制稳定在V_C0水平，稳定电压V_C0由电荷泵的泵率K和开关M的导通电压确定，V_C0＝K*V_ON。在一个实施例中，K＝6。电容C两端的电压V_C具有较高幅值，可用于为控制电路60本身如检测电路51和旁路电路62提供电源，简化了电路结构，控制电路60功耗低。ENSW信号由计时脉冲发生器623每间隔预定的时间置低一段时间，使得开关M每隔预定的时间关断一次，用于检测LED A的状态。在时间t2，即从ENSW上升沿起的预定时间后，ENSW变为低电平，使得电荷泵522输出关断信号(V_G为逻辑低)，关断开关M。若在t2时LED A保持开路状态，V_A再次升高至稳压管ZD的钳位电压V₀，电容C充电。接下来ENSW再次上升，电荷泵输出V_G＝V_C，开关M导通，开始下一个周期相同的动作。若LED A持续长时间的开路状态，这一过程将不断重复，开关M呈现周期性的导通和关断，开关M的占空比由计时脉冲发生器的ENSW信号占空比决定。通过设定ENSW信号具有高占空比，在LEDA开路时，V_A的平均电压接近开关M的导通电压，在一个实施例中，ENSW信号的占空比大于90％。若LED A恢复至正常工作状态或误触发因素消除，参见时间t3，当开关M关断后，V_A将上升至正常正向电压V_A0，使得V_C＜V_REF(V_C＝V_A-V_DROP，其中V_DROP为二极管D的体二极管)，因此比较器U1输出低电平的CMP信号。此时，V_A＝V_A0，为逻辑高电平，V_A复位锁存器521，使之输出低电平的使能信号EN，使计时脉冲发生器输出的ENSW信号保持低电平(无效状态)，从而V_G保持低电平，开关M保持关断状态。这样，当LED A恢复至正常状态或误触发因素消除后，开关M将不再旁路LED A，系统能自动恢复正常工作。电容C在开关M关断时存储能量，使得V_C充电到较高水平，在开关M导通时V_C缓慢下降，并通过电荷泵623稳定在较高的值，从而使得在不需要外部额外电源的情况下，保持栅极驱动信号V_G长时间的高电平，使V_A的平均值较低，控制电路60总体功耗较低。

应当看到，上述的逻辑“低”电平或逻辑“高”电平是可替换的，因为对于逻辑电路来说，不同的逻辑电位经过运算可获得相同的结果，并且对于不同的开关管来说，开关管的栅极驱动电压也不一致。例如，当电容C两端电压大于预定参考电压V_REF时，开关M将被导通，此时信号EN和ENSW可为上述实施例中的逻辑“高”电平作为有效值，也可以为逻辑“低”电平作为有效值。增强型MOSFET开关管可以在高电平的栅极驱动电压下导通，在低电平的栅极驱动电压下关断，而耗尽型的MOSFET管可以在低电平的栅极驱动电压下导通而在高电平的栅极驱动电压下关断。

图8示出了本发明的一个旁路控制方法实施例的框图。该方法用于实现在由单个电源对串联的电路供电的情形中，当其中一个电路开路时，旁路该目标电路，使得串联电路中的其它电路正常工作，并且当目标电路恢复正常或消除误触发状态后，目标电路能自动恢复正常工作。在步骤801，将开关和目标电路并联连接。在步骤802，检测目标电路两端的电压，判断目标电路是否处于开路状态。判断目标电路是否处于开路状态的方法之一为将目标电路的正向电压和一参考值比较。若目标电路的正向电压大于参考电压，表明目标电路处于开路状态或误触发状态，进入步骤803，使开关导通，旁路该目标电路。接下来在步骤804，通过电容将开关的导通状态维持一定时间。该维持较长时间的导通状态，使得目标电路在开路时其平均电压维持较低的水平，功耗较低。电容将开关的导通状态维持一定时间的方式参见图3至图7的实施例，例如，从图4可见，电容C使得在开关导通后(t1)V_C缓慢下降，因此V_G能保持一定时间的高电平(V_C＞V_REF)，从而使开关M的导通状态维持一定时间。从图7可见，电容C使得V_C缓慢下降，使V_G＝V_C保持较长时间的高电平，开关的导通状态维持一定时间。在维持开关一定时间的导通状态后，在步骤805关断开关。然后继续检测目标电路两端的电压用于判断目标电路的状态，进入下一个周期。若目标电路恢复正常工作状态，在步骤806继续保持开关的关断状态并持续检测目标电路的状态，进入下一个周期。

Claims

1.一种控制电路，包括：

检测电路，其输入端耦合至目标电路的两端，用于检测所述目标电路的状态，并至少部分地根据所述目标电路的状态提供输出信号；

电容，与所述目标电路并联耦合，并耦合至所述检测电路的输入端；以及

旁路电路，其输入端耦合至所述检测电路的输出端，以接收所述检测电路的输出信号，在所述检测电路的输出信号的控制下选择性地旁路所述目标电路；

其中，旁路电路包含开关，所述开关与所述目标电路并联并选择性地导通，以旁路所述目标电路。

2.如权利要求1所述的控制电路，其中所述电容在所述开关关断时存储能量，在所述开关导通后放电，使所述开关的导通状态维持一定时间。

3.如权利要求1所述的控制电路，其中所述检测电路通过检测所述目标电路两端的电压，来检测所述目标电路的状态。

4.如权利要3所述的控制电路，其中所述检测电路包含比较器，所述比较器将所述目标电路两端的电压与参考电压比较，

当所述目标电路两端的电压大于所述参考电压时，所述检测电路提供输出信号，以控制所述开关导通。

5.如权利要求4所述的控制电路，其中所述参考电压可由外部进行调节。

6.如权利要求1所述的控制电路，所述目标电路为LED。

7.如权利要求6所述的控制电路，其中所述LED和其它LED串联形成LED灯串，所述LED灯串由一供电电源供电。

8.如权利要求1所述的控制电路，其中所述开关为MOSFET、JFET或BJT之中的一种。

9.如权利要求1所述的控制电路，进一步包含二极管，其阳极连接所述目标电路的阳极，其阴极连接所述电容的第一端，所述电容的第二端连接所述目标电路的阴极。

10.如权利要求9所述的控制电路，进一步包含稳压管，与所述目标电路并联连接。

11.如权利要求10所述的控制电路，其中所述稳压管的钳制电压大于所述目标电路的正常正向电压。

12.如权利要求10所述的控制电路，其中所述检测电路进一步包含：

第一电源端，耦合至所述电容的第一端；以及

第二电源端，耦合至所述电容的第二端；

其中所述电容至少部分地通过所述第一电源端和所述第二电源端之间的偏置电流放电。

13.如权利要求10所述的控制电路，其中所述检测电路进一步包含比较器，其中所述比较器进一步包含：

同相输入端，耦合至所述电容，用于接收电容电压；

反相输入端，耦合至参考电压；以及

输出端，耦合至所述开关的控制端，以提供所述输出信号。

14.如权利要求13所述的控制电路，其中所述参考电压大于所述目标电路的正常正向电压并且所述参考电压小于所述稳压管的钳制电压。

15.如权利要求13所述的控制电路，其中所述旁路电路进一步包含：

锁存器，包含置位输入端、复位输入端和输出端，其中所述锁存器的置位输入端连接所述检测电路的输出端，所述锁存器的复位输入端连接所述目标电路的阳极；和

电荷泵，包含使能输入端，第一电源端、第二电源端、第一输出端和第二输出端，其中所述使能输入端耦合至所述锁存器的输出端，所述第一电源端和所述第二电源端耦合至所述目标电路的两端、所述第一输出端耦合至所述电容的第一端，所述第二输出端耦合至所述开关的控制端。

16.如权利要求15所述的控制电路，其中当所述开关导通时，所述电容放电并稳定在一稳定电压。

17.如权利要求15所述的控制电路，其中所述锁存器在所述目标电路正向电压大于一阈值电压时输出有效值，所述锁存器在所述目标电路处于正常工作状态时输出无效值。

18.如权利要求17所述的控制电路，其中当所述电荷泵的使能输入端信号为有效值时，所述电荷泵的第二输出端电压等于所述第一输出端电压；当所述电荷泵的使能输入端信号为无效值时，所述电荷泵的第二输出端输出关断信号。

19.如权利要求18所述的控制电路，其中所述旁路电路进一步包含计时脉冲发生器，所述计时脉冲发生器的使能输入端耦合至所述锁存器的输出端，所述计时脉冲发生器的输出端耦合至所述电荷泵的使能输入端。

20.如权利要求19所述的控制电路，其中当所述计时脉冲发生器的使能输入端信号为有效值时，所述计时脉冲发生器输出周期性的交替的有效值和无效值。

21.如权利要求20所述的控制电路，所述有效值为高电平信号，所述无效值为低电平信号。

22.如权利要求21所述的控制电路，其中当所述计时脉冲发生器的使能输入端信号为有效值时，所述周期性的交替的有效值和无效具有高占空比。

23.如权利要求18所述的控制电路，其中所述电容至少部分地通过所述锁存器的电源输入端之间的偏置电流放电。

24.一种旁路控制方法，包括：

将开关和目标电路并联连接；

检测目标电路两端的电压，判断目标电路是否处于开路状态；

若目标电路工作于开路状态，使开关导通，并通过电容将开关的导通状态维持一定时间，然后关断开关；

若目标电路工作于正常工作状态，保持开关关断状态。

25.如权利要求24所述的方法，其中判断目标电路是否处于开路状态通过将目标电路的正向电压和一参考值比较，若目标电路的正向电压大于参考电压，表明目标电路处于开路状态。

26.如权利要求24所述的方法，其中将电容两端的电压和一参考值比较，同时使电容电压缓慢下降，从而通过当电容电压大于参考值时使开关保持导通状态，将开关的导通状态维持一定时间。

27.如权利要求24所述的方法，其中通过使开关控制电压等于电容电压，同时使电容电压缓慢下降，将开关的导通状态维持一定时间。