CN102891467B

CN102891467B - Led短路保护

Info

Publication number: CN102891467B
Application number: CN201210245840.5A
Authority: CN
Inventors: 汉克·保兹恩; 克里舍奈阿霍·贝拉姆贡达; 拉杰什·斯瓦米纳坦; 拉梅什·卡普
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2011-07-19
Filing date: 2012-07-16
Publication date: 2015-03-18
Anticipated expiration: 2032-07-16
Also published as: EP2549835A2; US9192014B2; EP2549835B1; US20130020946A1; EP2549835A3; CN102891467A

Abstract

根据本公开的示例性实施例，提供LED控制电路和用于控制发光二极管(LED)电路的方法。所述方法包括：在DC到DC转换器处接收直流到直流(DC到DC)控制信号。从输入DC电压源产生DC电压。所述DC电压具有根据所述DC到DC控制信号而设置的电压水平。所述DC电压提供给LED电路输出。确定来自所述DC到DC转换器的DC电压水平。响应于所述确定的DC电压水平产生所述DC到DC转换器控制信号。基于所述确定的DC电压而确定所述LED电路具有短路。响应于确定所述LED电路具有短路，禁止所述DC到DC转换器将所述DC电压提供给输出用于对所述LED电路供电。

Description

LED短路保护

该专利文献基于35U.S.C§119要求2011年7月19日提交的题为“Led Short Circuit Protection”的美国临时专利申请序列号No.61/509,273的利益，其通过引用全部包含在本文中。

技术领域

本公开涉及发光二极管(LED)控制电路及用于控制发光二极管(LED)电路的方法。

背景技术

采用预想的若干不同参数来设计提供驱动器电路功能的集成电路芯片。有时这些参数彼此冲突，并且可能使得最终设计选项复杂化。例如，设计参数可以包括大的输入电压范围、灵活的输出电压范围、高效率和/或温度补偿。假设输入输送恒定的输出功率，则在低输入电压时的输入电流增加。这可能导致效率的对应减少。相应地，驱动器电路的设计可能日益复杂和/或昂贵。

一种特定类型的驱动器电路是设计为用于发光二极管(LED，例如用于汽车应用的LED)的驱动器电路。这些LED一般通过电缆和电连接器而连接到驱动器电路。这些LED可以包括汽车外部或内部照明应用。这些照明应用可以包括但不限于白天运行光、高光束、低光束和/或转向指示器。这些类型的照明应用可以使用串联布置的若干LED，并且对于LED的相同布置可能需要不同照明水平。因此，驱动器电路可以被设计有调光特征。

对于任何驱动器电路的潜在问题是导致短路的部件故障。至少部分地由于连接到LED的阴极或阳极的引线中的一个短路到电池供电电压或地的可能性，这种风险出现在汽车应用中。在没有正确保护的情况下，这种短路可能导致过电流，这可能导致对驱动器或LED的损坏。

这些和其他问题对与驱动器电路和集成电路芯片关联的设计和方法继续提出挑战。

发明内容

各种示例性实施例涉及电源电路和方法，并且涉及解决包括上述挑战的各种挑战。

根据本公开的示例性实施例，提供一种用于控制发光二极管(LED)电路的方法。所述方法包括：在直流到直流(DC到DC)转换器处接收DC到DC控制信号。从输入DC电压源产生DC电压。所述DC电压具有根据所述DC到DC控制信号而设置的电压水平。所述DC电压提供给LED电路输出。确定来自所述DC到DC转换器的DC电压水平。响应于所述确定的DC电压水平产生所述DC到DC转换器控制信号。基于所述确定的DC电压而确定所述LED电路具有短路。响应于确定所述LED电路具有短路，禁止所述DC到DC转换器将所述DC电压提供给输出用于对所述LED电路供电。

根据本公开的其他实施例，一种基于电路的装置包括：直流到直流(DC到DC)转换器，其包括电感器。所述DC到DC转换器被配置和布置为：从输入DC电压源产生根据通过所述电感器的电流水平而设置的输出功率。所述DC到DC转换器将所述DC电压输出到输出用于对LED电路供电。所述转换器的电流源将电流输送到所述LED。电压监控电路被配置和布置为：确定所述电流源上的电流源电压，并且响应于所述确定的电流源电压而产生所述DC到DC转换器控制信号。保护电路被配置和布置为：从所述电压监控电路接收所述确定的电流源电压；基于所述电流源电压确定所述LED电路具有短路；以及响应于确定所述LED电路具有短路，将禁用信号提供给保护开关，所述保护开关被配置和布置为：阻止所述DC到DC转换器将DC电压提供给输出用于对LED电路供电。

上述讨论不意图描述本公开的每个实现的每个实施例。附图和以下描述也示例说明各个实施例。

附图说明

结合附图考虑以下详细描述，可以更完整地理解各个示例性实施例，其中：

图1描述根据本公开的实施例的用于驱动LED部件的系统；

图2描述根据本公开的实施例的用于配置为驱动LED的装置的电路图；以及

图3描述根据本公开的实施例的用于驱动器电路的流程图。

具体实施方式

虽然本公开容易有各种修改和替换形式，但特定示例性实施例已经在附图中通过示例的方式示出并且将在此详细描述。然而，应理解，并非意图将本公开限制为所描述的特定实施例。反之，本公开在于覆盖包括权利要求中限定的方面的落入本公开的范围内的所有修改、等同物和替换。

本公开被认为可应用于各种不同类型的电路、设备和系统，以用于和/或涉及用于发光二极管的短路保护。虽然本公开不一定在此情况下受到限制，但通过涉及的示例的讨论可以理解本公开的各个方面。

根据本公开的各个示例性实施例，直流到直流(DC到DC)转换器提供响应于模数转换器(ADC)而设置的调节的DC输出。ADC被配置为监控DC输出，DC到DC转换器响应于来自ADC的对应信号而调节DC输出。保护电路被配置为监控来自ADC的信号，以检测DC输出上的短路。ADC的这种多重使用对于植入保护电路特别有用，该保护电路不依赖于独立的监控信号和关联的连接/引线以检测到可能的短路。

在本公开的特定实施例中，保护电路操作为提供对多个LED的整个串的阳极和阴极侧的保护以免受到对电池或地的短路的影响。相应地，保护电路可以检测LED串内部(例如对地或电池电压短路的内部LED)的短路以及在LED串的端部上的短路(例如，如果存在LED串与功率提供电路之间的连接器，则可能产生)。

本公开的各方面涉及包括可以禁止将电流提供给LED串的保护开关的电路，例如在从LED的阳极侧到地的短路的情况下。例如场效应晶体管(FET)可以放置在将DC到DC转换器的输出连接到LED串的电流路径中。当保护电路检测到短路时，可以禁用FET以限制电流流过LED串。在特定实施例中，FET可以是P型金属氧化物半导体(PMOS)FET；然而，其他晶体管也是可能的。

本公开的其他实施例涉及包括具有到电池电压(例如，而不是到地)的输出电流返回路径的DC到DC转换器的系统。这对于当阴极侧短路到地时限制提供给LED的串的能量和/或当阳极侧短路到地时限制到保护开关的能量可以尤其有用。

根据本公开的特定实施例，基于电路的装置包括DC到DC转换器。DC到DC转换器被配置为从输入DC电压源产生具有根据DC到DC控制信号而设置的电压水平的DC电压。DC到DC转换器还被配置为将DC电压输出到输出用于对LED电路供电。电压监控电路被配置为从DC到DC转换器确定DC电压水平。电压监控电路响应于确定的DC电压水平产生DC到DC转换器控制信号。保护电路被配置为从电压监控电路接收确定的DC电压。保护电路基于确定的DC电压而检测LED电路具有短路。响应于确定LED电路具有短路，保护电路可以禁止DC到DC转换器将DC电压提供给输出用于对LED电路供电。

本公开的实施例涉及包括脉宽调制(PWM)发生器的LED驱动器电路。该PWM发生器可以用于控制LED驱动器电路驱动的LED提供的光的强度。根据特定实现方式，PWM发生器被配置为以足够高从而人眼不可检测的开关频率而操作。PWM发生器响应于可以调整提供给LED的功率的占空比的输入信号。

本公开的各方面涉及集成电路芯片上的驱动器电路。驱动器电路被配置为使用电流源提供通过LED的恒定电流。降压-升压转换器提供足以允许来自电流源的电流流过LED的电压(例如足以克服LED的总二极管降的电压)。这对于提供基本上独立于降压-升压转换器的输入(电池)电压和输出电压纹波的恒定LED电流可以尤其有用。例如，驱动器电路可以被配置为将输出电压(VOUT)提供给LED的阳极端子并且从LED的阴极端子接收输入电压(VILED)。电流源然后位于阳极端子输入与输入电压之间。因此，甚至在输入电压或输出电压中发生改变的情况下，LED上的电压也保持恒定。此外，驱动器电路可以被配置为VILED将补偿VOUT上的电压纹波(例如由于DC到DC转换器的切换)。以此方式，通过LED的电流和LED上的电压都可以保持恒定。

根据本公开的一些实施例，驱动器电路可以被配置为独立于电池电压将恒定DC到DC电压输送到LED的自动降压-升压转换器。降压-升压转换器可以调节电流源的电压余量(headroom)，以减少功率消耗。

本公开的实施例涉及一种包括可编程为期望的LED电流水平的电流源的驱动电路。在没有检测的短路时，驱动器电路对于每个DC到DC转换器周期对电流源上的电压采样，以修改电感器电流的峰值电流设置。这种调整可以被配置为将通过电感线圈的电流修改为恰好足以保持电流源上的小电压。该电压恰好足够高以保持电流源正确地操作。这种电压的调节可以对于改进电路的效率尤其有用。在特定实施例中，电压保持得尽可能低，以减少电流源中的过度内部功率消耗。根据一些实施例，调节电压是可编程的，并且由此在优化系统效率方面给出更大的灵活性(例如与使用昂贵外部部件的设置值相比)。

根据本公开的实施例，ADC被配置为对定义与电流源的目标电压相交的大和小窗口的四个比较器电平进行监控。当没有短路时，驱动器电路将提供调节，以在内部窗口之间在电流源上产生稳定的电压。响应于检测到电压已经偏离目标值，可以调整(增加或减少)电感器峰值电流以补偿电压偏离。当在LED串的任一端上存在短路(例如对地或电池短路)时，电流源尝试将电流输送到LED串，但短路将电流源上的电压驱动为零伏特。例如，可以使用串联外部二极管提供输入电压。当电流源上存在电压降时，外部二极管正向偏置。然而，在短路的情况下，外部二极管可以反向偏置。本公开的各方面认识到该类型的短路情况在来自ADC的输出信号中是可观测的。例如，ADC可以检测电流源上低于最小电压的电压。

根据其他实施例，ADC可以被配置和布置为使用更多或更少的比较器电平和对应窗口，或使用用于滞回控制的ADC，例如ADC采用单个基准电平而操作并且使用固定的“导通”时间来控制输出能量。一些实施例在没有电压调节方案的情况下可以提供短路保护。

在特定实例中，在没有短路条件的情况下，电流源上的电压可以下降到最小电压之下。例如，这可能由于来自外部源的噪声或在启动期间在当输出电容器尚未达到稳定状态/最终电压时而产生。因此，在推断短路条件之前，驱动器电路可以被配置为等待直到观测的电压小于最小电压达到预定时间，例如通过要求多个观测的电压在一行中产生。作为响应，保护开关和/或DC到DC转换器可以关断或另外禁用，以阻止对LED和驱动器电路的损坏。例如，一旦短路情况出现，电感器电流和编程的LED电流就可以降低，以保护系统。

本公开的实施例涉及一种集成电路芯片，其被配置和布置为在没有任何外部电平转变电路的情况下控制短路保护开关/FET。这对于节省成本和印制电路板空间可以尤其有用。

本公开的各方面可以尤其良好地适合于具有短路检测能力的解决方案，但无需专用于短路的检测的特殊比较器输入管脚。出于多个不同原因，这可以是有用的。例如，附加输入管脚需要集成电路芯片上的附加管脚，并且还可能成本更高。此外，连接器和关联电缆可以被提供有更少的连接器管脚和在LED与集成电路芯片之间分布的电缆引线。这些附加部件可以增加成本并且表示附加的故障点。

本公开的一些实施例认识到电流源具有到电池电压的返回路径，这对于在阴极短路到地的情况下限制到LED的能量以及在阳极侧短路到地期间限制到保护开关的能量尤其有用。

现参照附图，图1描述根据本公开的实施例的用于驱动LED部件的系统。照明控制模块134将输出功率提供给LED 132。照明控制模块134从电池102接收输入功率。可以经由电池控制模块104和连接器106提供来自电池102的功率。功率控制模块104可以控制是否从电池102提供功率，是否(例如使用熔丝)提供电流保护和/或可以调节来自电池102的功率。对于汽车应用，当车辆关断和/或如果与LED132关联的灯关断时，功率控制模块104可以阻止功率提供给照明控制模块134。

照明控制模块134从连接器108接收来自电池102的输入功率。可以使用滤波器电路110对输入功率进行滤波，例如，以提供电磁兼容性(EMC)。可以结合连接器108提供的电压的DC到DC转换使用转换器线圈112、二极管114和场效应晶体管(FET)116。LED驱动器120将控制信号提供给FET 116，以控制DC到DC转换。使用连接器128和130将DC到DC转换的输出电压提供给LED 132，以使得电流流过LED 132。可以使用滤波器电路124对DC到DC转换的输出电压进行滤波，例如，以提供电磁兼容性(EMC)。信号调理126可以监控LED上的电压和/或LED电流。然后可以将该信息提供给微控制器(MCU)118。

MCU 118可以被配置为提供各种不同控制和监控功能。例如，MCU 118可以控制LED 132提供的光的强度。MCU 118可以提供PWM信号，该PWM信号确定提供给LED 132的功率的占空比，由此控制强度。可以将该占空比的频率设置为充分高的频率，足以使得PWM调制对于人类观测者不可见(虽然该频率可以仍然明显低于DC到DC转换器的开关频率)。例如，PWM调制频率可以在200Hz-300Hz左右。根据一些实施例，也可以在芯片中对占空比进行内部编程，这对于低成本应用尤其有用。

短路保护122可以响应于LED驱动器120检测到短路而阻止电流流过LED 132。例如，可以阻止DC到DC转换的输出电压到达LED132，并且可以禁用DC到DC转换。

在本公开的一些实施例中，LED驱动器120包括电流源，该电流源的功能是连接到LED 132的阴极的电流返回路径。电流源可以在一侧连接到LED 132的阴极并且在另一侧连接到DC到DC转换器的输入电压(例如电池电压)。LED驱动器120的DC到DC转换可以通过产生高于电池电压的电压来产生LED上的电压。LED驱动器120可以被配置为设置电流源上的电压降，有时被称为电流源的电压余量。该电压降可以对于电流源的高效操作是有用的，并且还被监控以检测短路条件。与较低电压/地相反，用于电流返回路径的电池电压的使用可以对于限制短路条件产生的损坏尤其有用。

图2描述根据本公开的实施例的用于配置为驱动LED的装置的电路图。驱动器电路208提供用于控制降压-升压DC到DC转换器和保护电路的控制信号。驱动器电路208接收包括降压-升压DC到DC转换器的输出电压(“VOUT”)的输入信号、电压感测信号(“SENSE”)和PWM信号(“PWMIN”)。驱动器电路208还接收可以来自电源(例如电池)的输入电压(例如从外部电池源(“VBAT”)获得的内部电池信号(“BAT”))。驱动器电路208的另一输入包括从LED 202接收的“ILED”输入。

驱动器电路208控制晶体管216(例如场效应晶体管或“FET”)的栅极电压(“GATE”)。该控制响应于电流源212上的电压。ADC 213(例如具有四个比较器电平)每个转换器周期对电流源212上的电压采样。该采样值用作误差信号，用于设置峰值电流信号。电路源上的电压水平通常是小值(例如在700mV左右)。驱动器电路208将晶体管216接通，通过使得电流流过电感器206来使得能量存储在电感器220中。当已经到达预定峰值电感器电流时，驱动器电路208关断。晶体管216的源极与GND之间连接的电阻器充当分流器(shunt)，其将电感器电流转换为电压。当启用FET 216时，电感器电流流过该分流电阻器。

驱动器电路然后关断晶体管216，以在电感器206上产生电压，由此产生比输入BAT电压更高的电压。驱动器电路208可以调整晶体管216接通的时间长度以调整电感器电流。电感器峰值电流可以被调节到预设值。当达到该值时，FET的栅极关断。电感器电流然后流入VOUT电容器。峰值电感器电流响应于电流源212上的电压。

产生的VOUT电压提供给二极管串202的一端。二极管串202的另一端连接到驱动器电路208的ILED输入。驱动器电路208提供产生通过LED 202的恒定电流的电流源212。这导致电流源212上的电压降。可以按固定电流对电流源212提供的电流的量进行编程。电路可以被配置为将通过电感线圈206的电流修改为足以保持电流源上的小电压。

根据一些实施例，在没有短路出现的情况下，连接到电流源212的外部二极管正向偏置，在阴极LED连接处的电压可以比电池电压更高1.5-2.0V左右。通过电流源上的电压降与二极管正向偏置电压之和来确定该电压。通过使用电容器和与电池电压的连接，电池电压用作电流源212的返回路径。

在阳极侧处的电压可以明显高于电池电压(例如更高60V)。本公开的各方面还涉及在+6V至+21V电源(电池)电压上操作并且提供1A的输出电流的同时具有很多LED(例如20个LED或更多)的应用。

连接到SENSE管脚的分流电阻器将通过晶体管的电流转换为电压。该信息然后可以用于测量电感器线圈206的电流。一旦超过最大值，功率开关就将在该电流开关周期关断。这对于避免例如由于线圈电流是用于提供电流的主要路径的磁饱和以及过电流可以尤其有用。

PWMIN信号指示用于LED的期望的占空比，其可以允许外部输入控制来自LED的光的感知亮度。驱动器电路208包括可以控制电流源212的接通时间的控制电路214(“ctr”)。例如，FET 204可以用于接通和关断LED电流以产生期望的PWN占空比。

监控VOUT以检测整个LED串上的开路或短路。如果检测到短路，则驱动器电路208通过触发保护(“PROT”)信号并且关断晶体管(FET)204来阻断VOUT到达LED 202。驱动器电路208也可以通过保持晶体管216关断来禁用DC到DC转换器。在一些实现中，驱动器电路208也可以(例如通过将其关断，切换到低电流(例如30mA)来将PWM占空比设置为零)来禁用电流源212。

根据本公开的实施例，当电压VOUT接近或小于BAT电压时，可以检测到短路。这可以表示VOUT与BAT或GND之间的短路。当ILED小于BAT电压或接近VOUT电压时，也可以检测到短路。这可以表示对GND或VOUT的短路。无论电流源212的电流值或通过电感线圈206的感测电流如何，都仍然可以响应于电流的量而检测到其他短路。这些方面的组合也是可能的。例如，当电流源212设置为低的最大值(在启动期间可能发生)时，可以调整甚至禁用电压检测电路的跳变点(trip point)。一旦最大电流值已经增加，就可以相应地调整跳变点。

ADC 210提供用于输入电压VOUT的电压监控能力。ADC 210可以按与降压-升压DC到DC转换器的开关频率一致的采样频率而操作。采样频率可以是例如200kHz-360kHz或甚至更高。ADC 210用作短路条件的监控的功能。此外，电流源212上的电压可以被确定并且用作对DC到DC转换器的反馈。例如，如果电流源上的电压增加，则线圈峰值电流的值减少，并且当电压变得更低时，线圈峰值电流的值增加。

根据本公开的实施例，可以将PROT管脚钳位到电池电压。因此，如果在启用LED的同时短路发生，并且尚未启用保护电路(例如尚未达到短路计数)，则在短路期间输送的能量限制为输出电容器中的能量。当电容器放电时，FET 204的源极的电压也等于电池电压，因此禁用FET 204，并且由此限制从短路发生的时间直到启用保护电路输送的能量。这对于LED的阳极短路到地的情况可以尤其有用，这可以是用于FET 204的特别严格的条件。

根据本公开的一些实施例，可以使用ADC每个DC到DC转换器周期对电流源上的电压采样。该ADC的输出可以用作对调整下一周期的峰值电流的P-I(比例积分)控制器的数字误差信号。该电压确定也可以用作短路的监控的附加目的。

本公开的其他方面认识到指示短路的电压可能由于除了短路之外的因素(例如由于输入电压中的噪声或突然改变)而产生的可能性。相应地，驱动器电路208可以被配置为在激活短路保护(例如关断短路保护FET和/或禁用电流源)之前监控在多个DC到DC转换器采样周期期间持续的短路。

根据本公开的一些实施例，一旦已经检测到短路并且驱动器电路208可以被配置为以多个不同方式来响应。例如，驱动器电路可以保持在保护模式下，直到循环功率或接收重置信号。在其他实例中，驱动器电路208可以周期性地尝试将功率施加到LED以确定短路是否仍然出现。

根据本公开的实施例，在单个集成电路芯片上包含驱动器电路208的部件。

图3描述根据本公开的实施例的用于驱动器电路的流程图。在302，驱动器电路接收功率并且经过初始化过程。因此，驱动器电路可以响应于电池供电电压上升到断电检测阈值水平之上而从关断模式切换到初始模式。在304，ADC阈值设置为初始(宽)窗口。驱动器电路将峰值电压设置为初始电平306，其导致电感器电流的相应限制。该初始电平可以相对低，从而允许逐渐增加功率和电压。在308，根据ADC在VOUT输入处检测的电压来修改DC到DC转换器的功率/占空比。也可以降低编程的LED电流，以避免启动问题。该方法允许限制总系统功率，这对于避免在启动期间的错误短路检测并且还保护系统在启动期间不受真实短路可以是有用的。

在310，驱动器电路使用ADC的输入来监控短路。如果检测到短路，则“短路计数”值增加322。该短路计数表示已经检测到的短路的数量。在一些实例中，可以在没有短路计数的情况下在ADC采样周期之后或在其中没有检测到短路的设置的时间段之后重置计数。电流短路计数然后与阈值水平进行比较324。如果短路计数大于阈值，则启用短路保护，并且对于LED禁用功率326。然而，如果短路计数不超过阈值，则流程的调制部分继续328。

在312，驱动器电路确定VOUT电压是否在初始窗口内。如果不是，则调制308继续朝向初始窗口移动电压。如果VOUT电压在初始窗口内，则ADC阈值设置为更小的标准窗口314。然后在316相应地设置峰值电流水平。

根据本公开的一些实施例，已经认识到在LED驱动器系统中可能难以在启动条件与短路条件之间进行区分。例如，LED上(并且在电流源上)的电压对于短路情况和其中系统尚未到达稳定状态的情况可以是相似的。这可以在启动期间产生错误的短路检测。相应地，电路可以被配置和布置为在启动期间和在稳定状态期间不同地操作。在启动期间，电路通过根据低功率条件操作而开始(例如通过具有峰值电感器电流的低值)。电路然后从启动状态(低功率条件)转变到稳定状态(高功率条件)。可以使用对于峰值电感器电流和LED电流渐增更高的限制的受控制的步骤来实现这种转变。这对于提供将慢电池功率供给上升率考虑在内的短路检测可以尤其有用。

根据特定实施例，可以使用针对电感器峰值电流和LED电流的从低到高功率的单个步骤来实现启动状态到稳定状态转变。在这些实施例中，系统被设计为确保对于系统给出足够的时间以在将激活短路保护之前到达稳定状态。

在特定实施例中，在没有外部部件(例如软启动电容器)的情况下实现峰值电感器电流的受控制的启动增加。虽然实施例可以使用内部软启动电容器，但这可能产生增加的管芯尺寸或通过低电流/电容器充电方案。此外，内部电容器对于处理和其他变化可以敏感。

短路检测电路可以被配置和布置为确定已经到达稳定状态条件并且减少短路检测时间(在触发保护之前短路检测必须出现的时间)。在一些实现中，可以使用预编程的检测时间来实现减少。例如，在启动期间，系统可以被配置为要求短路条件在启动时间段期间出现并且被检测。除非满足启动时间段，短路保护将不被激活(例如通过关断外部FET开关和/或降低/禁用电流)。然而，在电路到达稳定状态之后，可以启用短路保护，以响应于在(相对于启动时间段)减少的稳定状态时间段上检测的短路条件。

这种解决方案对于提供可靠的短路检测可以尤其有用。例如，在不包括当真实短路条件出现时提供的保护的可靠性的情况下，可以减少错误启动有关的短路检测的数量以提供无意外短路检测。

本公开的其他实施例认识到PWM的低占空比可以产生与启动条件相似的条件。相应地，电路可以被配置和布置为响应于具有低占空比的PWM而修改短路检测时间。

在318，ADC根据在VOUT输入处检测的电压来修改DC到DC转换器的功率/占空比。在320，驱动器电路使用ADC的输入来监控短路。如果检测到短路，则“短路计数”值增加322。否则，调制318继续，以朝向期望的电压水平移动VOUT电压。

可以通过多个不同方式来实现结合附图描述的信号和关联逻辑和功能。除非另外指示，各个通用系统和/或逻辑电路可以采用根据本文教导的程序，或其可以证明构建更多专用装置以执行所需方法是方便的。例如，可以在硬件引线电路中，通过对通用处理器、其他完全或半可编程逻辑电路进行编程和/或通过这些硬件和配置有软件的通用处理器的组合来实现根据本公开的方法中的一个或多个。

本领域技术人员应当认识到，可以通过除了在此明确描述的之外的基于计算机/处理器的系统配置来实践本公开的各方面。用于各种这些系统和电路的所需结构从期望的应用和以上描述将是清楚的。

应当理解，本领域技术人员使用各种术语和技术来描述通信、协议、应用、实现、机制等。一种这样的技术是关于算法或数学表达式而表示的技术的实现的描述。也就是说，虽然技术可以例如实现为计算机上的执行代码，但该技术的表述可以更适当地并且简洁地传达和表达为公式、算法或数学表达式。

因此，本领域技术人员应当理解，模块“C＝A+B”表示相加功能，其在硬件和/或软件中的实现可以采用两个输入(A和B)并且产生求和输出(C)，例如在组合逻辑电路中。因此，作为描述使用公式、算法或数学表达式应理解为具有至少在硬件中的物理实施例(例如其中作为实施例可以实现以及实现本公开的技术的处理器)。

在一些实施例中，可以存储机器可执行指令，以通过根据本公开的方法中的一个或多个的方式执行。指令可以用于使得通过指令编程的通用或专用处理器执行方法的步骤。替代地，可以通过包含用于执行步骤的硬件引线逻辑的特定硬件部件或编程的计算机部件和定制硬件部件的任何组合来执行步骤。

在一些实施例中，本公开的各方面可以提供为计算机程序产品，其可以包括具有存储在其上的指令的机器或计算机可读介质，该指令可以用于对计算机(或其他电子设备)进行编程以执行根据本公开的处理。相应地，计算机可读介质包括适合于存储电子指令的任何类型的介质/机器可读介质。

基于以上描述和说明，本领域技术人员应容易认识到，在不严格遵循在此示出和描述的示例性实施例和应用的情况下，可以对本公开进行各种修改和改变。例如，驱动器电路可以被设计用于多个LED串，每个LED串具有独立的短路保护电路。这些修改不脱离包括所附权利要求中阐述的本公开的精神和范围。此外，在该文献全文中使用的术语“示例”是说明而非限制。

Claims

1.一种基于电路的装置，包括：

直流到直流转换器，包括电感器，所述直流到直流转换器被配置和布置为：

从输入DC电压源产生根据通过所述电感器的检测的电流水平设置的输出电压；以及

将所述DC电压输出到输出用于对发光二极管电路供电；

电流源，被配置和布置为：使用所述输入DC电压源作为用于输送的电流的返回路径，将电流输送到发光二极管；

电压监控电路，被配置和布置为：

确定所述电流源上的电流源电压；以及

响应于所述确定的电流源电压而产生直流到直流转换器控制信号；以及

保护电路，被配置为：

从所述电压监控电路接收所述确定的电流源电压；

基于所述电流源电压确定所述发光二极管电路具有短路；以及

响应于确定所述发光二极管电路具有短路，将禁用信号提供给保护开关，所述保护开关被配置和布置为：阻止所述直流到直流转换器将DC电压提供给输出用于对发光二极管电路供电。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述电压监控电路包括模数转换器，所述模数转换器被配置为：提供表示所述确定的电流源电压的值的数字信号。

3.如权利要求1所述的装置，其中，所述直流到直流转换器被配置为：以比200kHz更大的开关速度而操作。

4.如权利要求1所述的装置，其中：

所述直流到直流转换器被配置为：以比200kHz更大的开关速度而操作；以及

所述电压监控电路包括模数转换器，所述模数转换器被配置为：通过以与直流到直流转换器开关速度对应的速率对所述电流源电压采样来提供表示所述确定的电流源电压的数字信号。

5.如权利要求4所述的装置，其中，所述保护电路进一步被配置和布置为：基于对于多个连续采样所述确定的电流源电压小于阈值而确定所述发光二极管电路具有短路。

6.如权利要求1所述的装置，其中，将所述禁用信号钳位到所述输入DC电压源，以限制由于短路以及未启用所述保护电路而输送的能量。

7.如权利要求1所述的装置，其中，所述直流到直流转换器进一步被配置和布置为：检测连接在用于对所述发光二极管电路供电的输出与地之间的电阻器上的电压，并且其中，所述电阻器上的电压用于检测通过所述电感器的电流水平。

8.如权利要求1所述的装置，其中，所述保护开关是PMOS FET，所述PMOS FET通过从用于对所述发光二极管电路供电的输出电断开所述发光二极管电路的阳极来响应于所述禁用信号。

9.一种用于控制发光二极管电路的方法，所述方法包括：

在直流到直流转换器处接收直流到直流控制信号；

从输入DC电压源产生根据通过所述直流到直流转换器的电感器的检测的电流水平而设置的输出电压；

将所述输出电压提供给发光二极管电路阳极；

使用具有到所述输入DC电压源的电流返回路径的电流源，产生在所述发光二极管电路的阴极处的电流；

确定所述电流源上的DC电压水平；

响应于所述确定的DC电压水平产生所述直流到直流转换器控制信号；

基于所述确定的DC电压而确定所述发光二极管电路具有短路；以及

响应于确定所述发光二极管电路具有短路，禁止所述直流到直流转换器将所述DC电压提供给输出用于对所述发光二极管电路供电。

10.如权利要求9所述的方法，还包括，产生表示所述确定的DC电压水平的值的数字信号。

11.如权利要求9所述的方法，其中，以比200kHz更大的开关速度实现产生所述直流到直流转换器控制信号的步骤。

12.如权利要求9所述的方法，其中，以比200kHz更大的开关速度实现产生所述直流到直流转换器控制信号的步骤；并且该方法还包括步骤：通过以与所述开关速度对应的速率对所述电流源电压采样来提供表示所述确定的DC电压水平的数字信号。

13.如权利要求12所述的方法，其中，确定所述发光二极管电路具有短路的步骤基于对于多个连续采样所述确定的DC电压水平小于阈值。

14.如权利要求9所述的方法，还包括步骤：将禁用信号钳位到所述输入DC电压源，以限制由于启用保护电路之前发生短路而输送的能量，所述保护电路用于确定所述发光二极管电路具有短路。

15.如权利要求9所述的方法，还包括步骤：检测连接在所述输出电压与地之间的电阻器上的电压，并且其中，所述电阻器上的电压用于检测通过所述电感器的电流水平。