CN102411113B - 检测电路 - Google Patents

Abstract

一种检测电路，其包括一电流源、一电压电流转换器以及一电流比较器。电压电流转换器耦接电流源以及一参考电压，电流比较器耦接电流源、电压电流转换器以及一稳定电流。电压电流转换器可通过比较参考电压与一检测端的一输入电压以自电流源取得一接收电流，电流比较器可比较稳定电流与一基于接收电流的一输出电流以输出一输出电压。

Description

检测电路

技术领域

本发明涉及一种电路，且特别涉及一种检测电路。

背景技术

发光二极管是一种半导体光源。发光二极管常用作各类装置的指示灯，也可用于照明。早期发光二极管只能发射低亮度的红光，然现今而言，发光二极管可用来发出高亮度的可见光、紫外光及红外光。

在多通道发光二极管应用上，常常只有部分的通道被使用，举例来说，可能只有五个通道连接到一颗六通道的发光二极管驱动器。然而，发光二极管驱动器中若只有某些通道(即，非全部通道)连接发光二极管，在执行开路检测时，发光二极管驱动器的功能会出现问题，而此不利于电路设计。

发明内容

因此，本发明的一个方面是在提供一种检测电路，其可适用在发光二极管驱动器，或是广泛地运用在相关的技术环节。在使用上，此检测电路可用来检测发光二极管开路。

依据本发明一实施例，一种检测电路包括一电流源、一电压电流转换器以及一电流比较器。电压电流转换器耦接电流源以及一参考电压，电流比较器耦接电流源、电压电流转换器以及一稳定电流。电压电流转换器可通过比较参考电压与一检测端的一输入电压以自电流源取得一接收电流，电流比较器可比较稳定电流与一基于接收电流的一输出电流以输出一输出电压。

当检测端开路时，则输入电压基本上等于参考电压，因此接收电流相对较低，使输出电压为一相对低电压。相反地，当检测端电性连接至一发光二极管的输入端时，则输入电压大于参考电压，因此接收电流相对较高，使输出电压为一相对高电压。

以下将以实施方式对上述的说明作详细的描述，并对本发明提供更进一步的解释。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图的说明如下：

图1是依照本发明的一种发光二极管驱动器的方块图；

图2是依照本发明一实施例所绘示的图1的检测电路的电路图。

【主要元件符号说明】

100：检测电路                      MN3：第三N型金属氧化物半导体

110：电压电流转换器                MN4：第四N型金属氧化物半导体

120：电流源                        MPI1：第一P型金属氧化物半导体

122：第一电流镜                    MPI2：第二P型金属氧化物半导体

124：电流供应电路                  MP3：第三P型金属氧化物半导体

130：电流比较器                    MP4：第四P型金属氧化物半导体

150：触发电路                      MP5：第五P型金属氧化物半导体

160：电流偏压电路                  MP6：第六P型金属氧化物半导体

300：处理单元                      MBP7：第七P型金属氧化物半导体

I1：第一电流                       MBP8：第八P型金属氧化物半导体

I2：第二电流                       MBP9：第九P型金属氧化物半导体

I3：第三电流(接收电流)             n*I3：输出电流

IBIAS1：第一偏压电流               OD1：电压输出端

IBIAS2：第二偏压电流               R1：第一限流电阻

j*IB：参考电流                     R2：第二限流电阻

k*j*IB：稳定电流                   VIN：输入电压

MN1：第一N型金属氧化物半导体       VSS：参考电压

MN2：第二N型金属氧化物半导体

具体实施方式

为了使本发明的叙述更加详尽与完备，可参照所附的附图及以下所述各种实施例，附图中相同的号码代表相同或相似的元件。另一方面，众所周知的元件与步骤并未描述于实施例中，以避免对本发明造成不必要的限制。

在实施方式与权利要求书中，除非内容中对于冠词有所特别限定，否则『一』与『该』可泛指单一个或多个。

在本文中涉及『耦接(coupled with)』的描述，其可泛指一元件通过其他元件而间接连通至另一元件，或是一元件无须通过其他元件而直接连通至另一元件。

本文中所使用的『约』、『大约』或『大致』用以修饰任何可些微变化的数量，但这种些微变化并不会改变其本质。在实施方式中若无特别说明，则代表以『约』、『大约』或『大致』所修饰的数值的误差范围一般是容许在百分之二十以内，较佳地是于百分之十以内，而优选地则是于百分五的以内。

图1是依照本发明的一种发光二极管驱动器的方块图。如图1所示，发光二极管驱动器包括检测电路100。在使用上，检测电路100可检测一检测端的输入电压VIN，并输出一检测结果。处理单元300可根据检测结果来判断此检测端开路与否。

在一实施例中，处理单元300与检测电路100可整合于发光二极管驱动器中；在另一实施例中，处理单元300可设置在检测电路100中；于又一实施例中，处理单元300为一外部装置，并电性连接至检测电路100，本领域技术人员应视当时需要弹性选择处理单元的设计方式。实务上，处理单元300可为硬件、软件与/或固件，或上述的组合。

参照图2，图2是依照本发明一实施例所绘示的图1的检测电路100的电路图。如图2所示，检测电路100包括电压电流转换器110、电流源120以及电流比较器130。电压电流转换器110可通过比较参考电压VSS与检测端的输入电压VIN，以自电流源120取得一接收电流I3。电流比较器130可比较稳定电流k*j*IB与一基于接收电流I3的一输出电流n*I3，经由电压输出端OD1以输出一输出电压。

当检测端开路时，则输入电压VIN基本上等于参考电压VSS，因此接收电流I3相对较低，例如零电流，使输出电压为一相对低电压。相反地，当检测端电性连接至一发光二极管的输入端时，则输入电压VIN大于参考电压VSS，因此接收电流I3相对较高，使输出电压为一相对高电压。

再者，检测电路100包括触发电路150，触发电路150耦接电流比较器130的电压输出端OD1，触发电路150可基于相对高电压以输出第一逻辑电平，或基于相对低电压以输出第二逻辑电平。在一实施例中，第一逻辑电平为逻辑1，第二逻辑电平为逻辑0；或者，在另一实施例中，第一逻辑电平为逻辑0，第二逻辑电平为逻辑1。

在一或多个实施例中，处理单元300可设置于检测电路100中，并且连接至触发电路150的输出端OPENDET。因此，当接收到第一逻辑电平时，处理单元300判定检测端电性连接至发光二极管的输入端；当接收到第二逻辑电平时，处理单元300判定检测端开路或检测端无连接到发光二极管的输入端。

电流源120包括第一电流镜122与电流供应电路124。第一电流镜122可提供第一电流I1以及第二电流I2进入电压电流转换器110。电流供应电路124可提供第三电流I3以作为前述的接收电流I3进入电压电流转换器110。

电压电流转换器110包括第一P型金属氧化物半导体MPI1、第一N型金属氧化物半导体MN1、第二P型金属氧化物半导体MPI2以及第二N型金属氧化物半导体MN2。在结构上，第一N型金属氧化物半导体MN1连接第一P型金属氧化物半导体MPI1，第二P型金属氧化物半导体MPI2连接检测端，第二N型金属氧化物半导体MN2连接第二P型金属氧化物半导体MPI2。在使用时，第一P型金属氧化物半导体MPI1用以接收参考电压VSS，第一N型金属氧化物半导体MN1用以取得对参考电压VSS响应的第一电流I1，第二N型金属氧化物半导体MN2用以取得对检测端的输入电压VIN响应的第二电流I2、第三电流I3，其中第二电流I2加上第三电流I3基本上等于第一电流I1。

当检测端电性连接至一发光二极管的输入端时，则输入电压VIN大于参考电压VSS，因此第一电流I1大于第二电流I2，第三电流(接收电流)I3高于零电流，使输出电压端OD1的输出电压为一相对高电压。相反地，当检测端开路时，则输入电压VIN基本上等于参考电压VSS，因此第一电流I1基本上等于第二电流I2，第三电流(接收电流)I3基本上为零电流，使输出电压端OD1的输出电压为一相对低电压。

在本实施例中，第一P型金属氧化物半导体MPI1的漏极连接第一P型金属氧化物半导体MPI1的栅极，使负供应电压VSS得以作为前述的参考电压。或者，在其他实施例中，第一P型金属氧化物半导体MPI1的漏极无连接第一P型金属氧化物半导体MPI1的栅极，采用额外的参考电压施予至第一P型金属氧化物半导体MPI1的栅极。

电压电流转换器110可包括第一限流电阻R1与第二限流电阻R2。第一限流电阻R1耦接第一N型金属氧化物半导体MN1，第二限流电阻R2耦接第二N型金属氧化物半导体MN2。

第一电流镜122包括第三P型金属氧化物半导体MP3与第四P型金属氧化物半导体MP4。第三P型金属氧化物半导体MP3用以提供第一电流I1进入第一N型金属氧化物半导体MN1；第四P型金属氧化物半导体MP4用以提供第二电流I2进入第二N型金属氧化物半导体MN2。

电流供应电路124包括第五P型金属氧化物半导体MP5。第五P型金属氧化物半导体MP5用以当第一电流I1大于第二电流I2时，提供第三电流I3。

电流比较器130包括第六P型金属氧化物半导体MP6与第三N型金属氧化物半导体MN3。第六P型金属氧化物半导体MP6以及第五P型金属氧化物半导体MP5构成第二电流镜，使第六P型金属氧化物半导体MP6可提供输出电流n*I3，输出电流n*I3正相关于第三电流(接收电流)I3。第三N型金属氧化物半导体MN3可提供稳定电流k*j*IB，并且经由电压输出端OD1连接至第六P型金属氧化物半导体MP6，电压输出端OD1用以输出输出电压。

再者，电流偏压电路160连接第四N型金属氧化物半导体MN4，第四N型金属氧化物半导体MN4耦接第三N型金属氧化物半导体MN3以构成第三电流镜。在使用上，电流偏压电路160用以提供参考电流j*IB进入第四N型金属氧化物半导体MN4，使第三N型金属氧化物半导体MN3用以提供稳定电流k*j*IB，稳定电流k*j*IB正相关于参考电流j*IB。

电流偏压电路160包括第七P型金属氧化物半导体MBP7、第八P型金属氧化物半导体MBP8与第九P型金属氧化物半导体MBP9。第七P型金属氧化物半导体MBP7用以提供参考电流j*IB进入第四N型金属氧化物半导体MN4，第八P型金属氧化物半导体MBP8用以提供第一偏压电流IBIAS1给电压电流转换器110的第一P型金属氧化物半导体MPI1，第九P型金属氧化物半导体MBP9用以提供第二偏压电流IBIAS2给电压电流转换器110的第二P型金属氧化物半导体MPI2。

虽然本发明已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。

Claims (12)

1.一种检测电路，包含：

一电流源；

一电压电流转换器，耦接该电流源以及一参考电压，该电压电流转换器通过比较该参考电压与一检测端的一输入电压，以自该电流源取得一接收电流；以及

一电流比较器，耦接该电流源、该电压电流转换器以及一稳定电流，该电流比较器用以比较该稳定电流与一基于该接收电流的一输出电流，以输出一输出电压，

其中当该输入电压大于该参考电压时，则该接收电流相对较高，使该输出电压为一相对高电压；当该输入电压基本上等于该参考电压时，则该接收电流相对较低，使该输出电压为一相对低电压。

2.如权利要求1所述的检测电路，还包含：

一触发电路，耦接该电流比较器，该触发电路基于该相对高电压以输出一第一逻辑电平，或基于该相对低电压以输出一第二逻辑电平。

3.如权利要求1所述的检测电路，其中该电流源包含：

一第一电流镜，用以提供一第一电流以及一第二电流进入该电压电流转换器；以及

一电流供应电路用以提供一第三电流以作为该接收电流进入该电压电流转换器。

4.如权利要求3所述的检测电路，其中该电压电流转换器包含：

一第一P型金属氧化物半导体，用以接收该参考电压；

一第一N型金属氧化物半导体，连接该第一P型金属氧化物半导体，用以取得对该参考电压响应的该第一电流；

一第二P型金属氧化物半导体，连接该检测端；以及

一第二N型金属氧化物半导体，连接该第二P型金属氧化物半导体，用以取得对该检测端的该输入电压响应的该第二、第三电流，其中该第二电流加上该第三电流基本上等于该第一电流。

5.如权利要求4所述的检测电路，其中当该输入电压大于该参考电压时，该第一电流大于该第二电流，使该输出电压为一相对高电压；当该输入电压基本上等于该参考电压时，该第一电流基本上等于该第二电流，使该输出电压为一相对低电压。

6.如权利要求5所述的检测电路，还包含：

一触发电路，耦接该电流比较器，该触发电路基于该相对高电压以输出一第一逻辑电平，或基于该相对低电压以输出一第二逻辑电平。

7.如权利要求4所述的检测电路，其中该电压电流转换器还包含：

一第一限流电阻，耦接该第一N型金属氧化物半导体；以及

一第二限流电阻，耦接该第二N型金属氧化物半导体。

8.如权利要求4所述的检测电路，其中该第一电流镜包含：

一第三P型金属氧化物半导体，用以提供该第一电流进入该第一N型金属氧化物半导体；以及

一第四P型金属氧化物半导体，用以提供该第二电流进入该第二N型金属氧化物半导体。

9.如权利要求8所述的检测电路，其中该电流供应电路包含：

一第五P型金属氧化物半导体，用以当该第一电流大于该第二电流时，提供该第三电流。

10.如权利要求9所述的检测电路，其中该电流比较器包含：

一第六P型金属氧化物半导体，用以提供该输出电流，其中该第六P型金属氧化物半导体以及该第五P型金属氧化物半导体构成一第二电流镜；以及

一第三N型金属氧化物半导体，用以提供该稳定电流，并且经由一电压输出端连接至该第六P型金属氧化物半导体，该电压输出端用以输出该输出电压。

11.如权利要求10所述的检测电路，还包含：

一第四N型金属氧化物半导体，耦接该第三N型金属氧化物半导体已构成一第三电流镜；以及

一电流偏压电路，用以提供一参考电流进入该第四N型金属氧化物半导体，使该第三N型金属氧化物半导体提供该稳定电流，该稳定电流正相关于该参考电流。

12.如权利要求11所述的检测电路，其中该电流偏压电路包含：

一第七P型金属氧化物半导体，用以提供该参考电流进入该第四N型金属氧化物半导体；

一第八P型金属氧化物半导体，用以提供一第一偏压电流给该第一P型金属氧化物半导体；以及

一第九P型金属氧化物半导体，用以提供一第二偏压电流给该第二P型金属氧化物半导体。