CN105325062B

CN105325062B - 具有综合故障保护的led驱动器

Info

Publication number: CN105325062B
Application number: CN201480035200.9A
Authority: CN
Inventors: 梁恩主; 王煜文; 顾明
Original assignee: Dailege Semiconductor Co
Current assignee: Dailege Semiconductor Co
Priority date: 2013-06-19
Filing date: 2014-06-16
Publication date: 2017-11-10
Anticipated expiration: 2034-06-16
Also published as: CN105325062A; WO2014204871A1; US20160081148A1; DE112014002911B4; US20180263088A1; DE112014002911T5; US10448480B2; US9999110B2

Abstract

本文所公开的实施方式描述了用于LED通道中的LED电路的一组故障检测电路。第一故障检测电路被配置成检测跨一个或更多个LED的短路故障。第二故障检测电路被配置成检测跨LED的开路故障。第三故障检测电路被配置成检测跨LED通道晶体管的短路。第四故障检测电路被配置成检测LED通道感测电阻器开路故障。第五故障检测电路被配置成检测LED通道是否有意不被使用。这些故障检测电路可以被实现在耦接至LED通道的故障检测集成电路中。

Description

具有综合故障保护的LED驱动器

相关申请

本申请要求于2013年6月19日提交的美国临时申请No.61/837,036的优先权，该申请的全部内容通过引用合并至本文中。

技术领域

本发明总体上涉及发光二极管(LED)电路领域，更具体地涉及LED电路故障检测。

背景技术

三维电视机和其它显示器常常需要越来越高的电流和越来越高密度的LED阵列。在一些实例中，流过用于显示器背光的LED阵列中的每个LED串的电流的范围为约100mA至1A或更大。为了解决由这样的电流产生的热量并且降低IC成本，显示器制造商可以将诸如电力MOSFET和LED电流感测电阻器的发热部件从芯片移走。

发明内容

本公开内容描述了用于LED电路的一组故障检测电路。这些故障检测电路可以被实现在故障检测IC中。两个这样的故障检测电路是LED短路故障检测电路和LED开路故障检测电路。另外，故障检测IC可以包括MOSFET漏极至源极短路故障检测电路、感测电阻器开路故障检测电路、感测电阻器短路故障检测电路和LED通道短路检测电路。故障检测集成电路还可以包括被配置成确定特定LED通道是否不被使用的电路系统。故障检测集成电路可以包括以下电路，该电路被配置成在校准模式下用作第一类型的故障检测电路和在工作模式下用作第二类型的故障检测电路。

附图说明

图1示出了根据一个实施方式的LED驱动器电路。

图2示出了根据一个实施方式的PCB上的其中相邻连接器节点之间存在短路的连接器阵列。

图3示出了根据一个实施方式的供在LED电路、LED驱动器电路和LED通道中使用的一组故障检测电路。

图4示出了根据一个实施方式的在校准模式期间用于故障检测电路的时序图。

图5示出了根据一个实施方式的供在校准模式下在检测故障时使用的逻辑表。

图6示出了根据一个实施方式的LED通道短路故障检测电路。

具体实施方式

附图和下面描述仅通过说明的方式涉及各种实施方式。现在将详细参照在附图中示出其示例的若干实施方式。要指出的是，在可行的情况下，相似或相同附图标记可以在附图被使用并且可以表示相似或相同的功能。附图仅出于说明的目的描绘了各种实施方式。本领域的技术人员将容易根据下面描述认识到：在不背离本文所描述的原理的情况下可以采用本文所示的结构和方法的替选实施方式。

图1示出了根据一个实施方式的LED驱动器电路。图1的驱动器电路包括MOSFET100、放大器105和感测电阻器R_SENSE。放大器105的正输入端子耦接至输入V_ADIM，并且该放大器的负输入端子耦接至MOSFET 100的源极节点。LED串110耦接在电压源V_LED与MOSFET100的漏极节点之间。

放大器105的输出耦接至MOSFET 100的栅极节点。放大器105基于在放大器的正输入端子和负输入端子处接收到的信号之间的差来输出信号。在一个实施方式中，放大器105是高增益放大器。输入V_ADIM控制MOSFET 100的栅极节点的开关。

当放大器105的输出为高时，MOSFET 100用作接通开关。在这样的配置中，电流从电压源V_LED流出，流过LED串110(导致LED发光)、通过MOSFET 100的漏极节点流至MOSFET的源极节点并且流过电阻器R_SENSE。当放大器105的输出为低时，MOSFET 100用作断开开关，从而防止电流从电压源V_LED流过MOSFET(从而防止LED发光)。

在图1的实施方式中，电阻器R_SENSE通常为低电阻电阻器。例如，R_SENSE的电阻可以等于或小于2Ω。跨R_SENSE的电压(V_SENSE)用作反馈信号以对放大器105的输出进行控制，进而对MOSFET 100的开关和通过LED串110的电流进行控制。

在一个示例实施方式中，V_LED为70V并且LED串110包括20个LED。在该实施方式中，当电流流过MOSFET 100时，跨每个LED的电压降为大约3.3V。作为结果，MOSFET 100的漏极节点处的电压为大约4V。

在片外MOSFET、LED电流感测电阻器和其它片外部件内可能会出现制造缺陷和随时间推移的逐渐劣化。LED串110中的一个或更多个LED可能被短接或断开。短接的LED可能尤其成问题，原因是它们可能使另外的LED变成被短接并且可能造成外部MOSFET 100上的过热。此外，感测电阻器R_SENSE的节点可能被短接或断开。传统的片上LED短路保护和开路保护通常还不能解决片外部件的这种缺陷。

另外，单独的LED通道可能被短接。图2示出了PCB上的其中相邻连接器节点1与2之间存在短路的连接器阵列。如果LED串A耦接至节点1并且LED串B耦接至节点2，则用于控制通过LED串A的电流流动的电力电路可以另外地使电流流过LED串B。因此，故障检测和预防对于LED通道短路也是必需的。

如以上所指出的，本公开内容描述了供与LED电路和LED电力电路一起使用的故障检测电路。应当指出的是，在其它实施方式中，所描述的电路可以和其它电路、系统和设备联合起来使用。故障检测电路可以在电路工作之前(例如，在校准模式期间)或者在电路工作期间实时地检测一种或更多种类型的电路故障的存在性。这样的灵活性可以优化严重电路故障被检测到的可能性并且可以有助于减小损坏该电路或者相关电路或系统的可能性。

图3示出了根据一个实施方式的供在LED电路、LED驱动器电路、LED通道和任何其它合适的LED电路中使用的一组故障检测电路。在图3的实施方式中，故障检测电路被包括在单个IC 120上，然而，应当指出的是，在其它实施方式中，故障检测电路可以被包括在单独的IC上或者可以被实现在其它上下文中。此外，应当指出的是，在其它实施方式中，故障检测IC 120仅包括上述故障检测电路的子集。在图3的实施方式中，故障检测IC 120耦接至由LED串110、MOSFET 100和感测电阻器R_Sense构成的LED通道。应当指出的是，尽管使用了术语“故障检测IC”，但应当指出的是，本文所描述的故障检测功能可以被合并至其它电路例如LED驱动器电路中，或者可以被实现在独立的电路中。

故障检测IC 120可以包括被配置成检测LED短路故障的LED短路检测电路。LED短路检测电路包括由R₁和R₂构成的分压器以及比较器140。LED短路检测电路检测跨LED串120中的一个或更多个LED的短路。分压器耦接至MOSFET 100的漏极节点。如上所述，MOSFET100的漏极节点处的电压等于源电压V_LED与LED串110中的LED上的累加电压降之间的差。

比较器140接收分压器电压V_DIV和基准电压V_Ref1，对所述两个电压进行比较，以及基于该比较来输出错误信号LED_short。电阻器R₁和R₂的值可以被选择成将MOSFET 100的漏极节点的电压降低预定百分比。基准电压V_Ref1可以被选择成满足以下两个条件：

1.如果LED串110中的一个或更多个LED被短接，则V_Ref1<V_DIV，以及

2.如果LED串110中没有LED被短接，则V_Ref1>V_DIV

例如，如果LED串110中的一个或更多个LED被短接，则跨LED串的电压降将减小，从而导致MOSFET 100的漏极节点处的电压大于在没有LED被短路的情况下MOSFET 100的漏极节点处的电压。比较器140通过将基于MOSFET 100的漏极电压的电压V_DIV与基准电压V_Ref1进行比较来检测这样的较高电压并且在V_DIV>V_Ref1的情况下输出错误信号LED_short。应当指出的是，LED短路检测电路可以有利地在LED串110和MOSFET 100的实时工作期间检测LED短路故障。

故障检测IC 120可以包括被配置成检测LED开路故障的LED开路检测电路。LED开路检测电路包括比较器144。比较器144接收基准电压V_Ref3和MOSFET 100的源极节点处的电压，对所述两个电压进行比较，以及基于该比较来输出错误信号LED_open。在LED开路故障状况的情况下，没有电流流过LED通道115(从电源电压V_LED流过MOSFET 100和感测电阻器R_sense)。当电流未流过感测电阻器R_sense时，跨R_sense无电压降，并且MOSFET 100的源极节点处的电压为零。

基准电压V_Ref3可以被选择成满足以下两个条件：

1.V_Ref3>0，以及

2.在LED串110的正常工作(无开路故障)期间V_Ref3<V_Source

比较器144被配置成在电压V_Source小于基准电压V_Ref3时输出错误信号LED_open。例如，如果电流从源电压V_LED流过LED串110和MOSFET100，则电压V_Source等于该电流与R_sense的电阻的乘积。如果流过MOSFET100的电流为1A并且R_sense的电阻为2Ω，则V_Source为2V。如果V_Ref3被选择为1V，则比较器144在没有电流流过MOSFET 100时将输出错误信号LED_open(原因是V_Source将为0V，小于1V的基准电压)，而在1A的电流流过MOSFET时不输出错误信号(原因是是V_Source将为2V，大于1V的基准电压)。应当指出的是，LED开路检测电路可以有利地在LED串110和MOSFET 100的实时工作期间检测LED开路故障。

故障检测IC 120可以包括MOSFET短路检测电路，该MOSFET短路检测电路被配置成检测MOSFET 100的源极节点与漏极节点之间的短路故障。MOSFET短路检测电路包括比较器142。如果MOSFET 100的漏极节点和源极节点被短接，则电流从源电压V_LED连续不断地流出并且流过LED串110和电阻器R_sense。在这样的情况下，电压V_Sense保持高于V_ADIM并且高增益放大器105输出反映连续高电压V_Sense的电压V_Gate。因此，V_Gate趋于0V，低于正常工作中使MOSFET 100用作断开电路所需的电压V_Gate。

比较器142接收电压V_Gate和基准电压V_Ref2，将所述两个电压进行比较，以及基于该比较来输出错误信号DS_short。基准电压V_Ref2可以被选择成满足以下两个条件：

1.当V_Sense保持较高(由于MOSFET 100的漏极节点与源极节点之间的短路故障)时，V_Ref2>V_Gate，以及

2.在MOSFET 100的正常工作(将MOSFET配置成用作断开开关所需的电压)期间，V_Ref2<V_Gate

比较器142被配置成在电压V_Ref2大于电压V_Gate时输出错误信号DS_short。应当指出的是，MOSFET短路检测电路可以有利地在MOSFET 100的实时工作期间检测MOSFET 100的漏极节点与源极节点之间的短路故障。

故障检测IC 120可以包括被配置成检测跨R_Sense的短路故障的感测电阻器短路检测电路。感测电阻器短路检测电路包括比较器，并且在一个实施方式中包括比较器144。当跨R_Sense存在短路故障时，跨R_Sense的电压降为0V。这与LED开路故障的结果类似，二者均导致跨R_Sense的电势为0V。因此，可以使用同一比较器来检测两个故障。V_Ref3可以被选择成满足上述同样两个条件，并且比较器144可以响应于V_Source<V_Ref3的确定而输出错误信号R_Sense_short。应当指出的是，在其它实施方式中，感测电阻器短路检测电路和LED开路检测器可以各自包括单独的比较器。此外，感测电阻器短路检测电路可以有利地在MOSFET 100的实时工作期间检测感测电阻器短路故障。

故障检测IC 120可以包括被配置成检测跨R_Sense的开路故障的感测电阻器开路检测电路。当R_Sense包括开路故障时，电流无法流过LED通道115。故障检测IC 120还可以包括被配置成检测LED通道115是否不被使用的不使用LED通道检测电路。如果LED通道将不被使用，则可以用大得多的电阻器例如等于或大于100kΩ的电阻器来替换感测电阻R_Sense(通常约2Ω或更小)。不使用的通道和感测电阻器开路电路故障二者阻止足够的电流流过LED通道120中的LED，从而阻止使LED发光。

在一个实施方式中，感测电阻器开路检测电路和不使用LED通道检测电路由同一电路来实现。另外，在一些实施方式中，感测电阻器开路检测电路和不使用LED通道检测电路在LED通道115的实时工作之前例如在校准模式下分别检测开路故障和不使用的LED通道。在这样的实施方式例如图3的实施方式中，感测电阻器开路检测电路和不使用LED通道检测电路还可以被实现在与上述LED开路检测电路同一电路中。应当理解的是，在其它实施方式中，感测电阻器开路检测电路、不使用LED通道检测电路和LED开路检测电路可以被实现在单独的电路中。

感测电阻器开路检测电路和不使用LED通道检测电路包括比较器144、比较器146、MOSFET 130、电流源I_Ref、输入V_Cal和解码器148。比较器144接收MOSFET 100的源极节点处的电压V_Source，将该电压V_Source与基准电压V_Ref3进行比较，以及基于该比较来输出信号c1。由于对感测电阻器开路故障和不使用LED通道的检测发生在校准模式(或者LED通道115的实时工作之前的任何其它模式)下，所以比较器144所使用的V_Ref3的值可以与在检测LED开路故障时所使用的V_Ref3的值不同。比较器146接收电压V_Source，将该电压V_Source与基准电压V_Ref4进行比较，以及基于该比较来输出信号c2。

在校准模式期间，输入V_Cal变为高，从而将MOSFET 130配置成用作接通开关，使电流I_Ref流过MOSFET 130。在R_Sense包括开路故障的实施方式中，电压V_Source变得等于V_Test。例如，V_Test可以是5V。在LED通道115不被使用的实施方式中，电压V_Source等于I_Ref*R_sense。例如，如果I_Ref＝10μA并且R_sense＝100kΩ，则V_Source＝1V。

图4示出了根据一个实施方式的在校准模式期间用于故障检测IC120的故障检测电路的时序图。校准模式在时刻t1开始。在t1处，V_Cal在32μs的时段内变为高。在该时间间隔期间，V_ADIM保持为低，从而防止LED通道115工作。当V_Cal为高时，比较器144和比较器146分别生成信号c1和信号c2，并且解码器基于c1和c2来生成通道状态信号。在时刻t2处，V_Cal变为低，标志着校准模式的结束。在32μs的时段之后，在时刻t3处，V_ADIM变为高并且LED通道115在正常模式下工作。应当指出的是，本文所选择的用于校准模式的时间段仅是示例性的并且在其它实施方式中可以不同。

在一个实施方式中，基准电压V_Ref3可以被选择成满足以下两个条件：

1.当R_Sense>1kΩ时，V_Ref3<I_Ref*R_sense，以及

2.当R_Sense<1kΩ时，V_Ref3>I_Ref*R_sense

比较器144被配置成：当V_Source>V_Ref3时输出信号c1为高，而当V_Source<V_Ref3时输出信号c1为低。继续使用前面的示例，如果当R_sense＝100kΩ时I_Ref*R_sense＝1V以及如果当R_sense＝2Ω时I_Ref*R_sense＝20μV，则选择V_Ref3＝0.5V将导致比较器144在LED通道不被使用时输出c1为高而在LED通道被使用时输出c1为低。应当指出的是，V_Ref3以及本文所描述的基准电压中的任意基准电压可以根据除本文所描述的准则之外的其它准则来选择。

在一个实施方式中，基准电压V_Ref4可以被选择成满足以下两个条件：

1.V_Ref4<V_Test，以及

2.当R_Sense≥100kΩ时，V_Ref4>I_Ref*R_sense

比较器146被配置成：在V_Source>V_Ref4时输出信号c2为高，而当V_Source<V_Ref4输出c2为低。继续使用前面的示例，如果V_Test＝5v、V_Ref4＝4.5V并且R_Sense开路，则V_Source＝V_Test并且比较器将确定V_Source>V_Ref4，并且输出c2为高。同样地，如果R_Sense<100kΩ，则比较器将确定V_Source<V_Ref4，输出c2为低。

解码器148被配置成接收信号c1和c2，并且被配置成响应于c1和c2的值来输出信号channel_status。图5示出了根据一个实施方式的供在校准模式下由解码器148在检测故障时使用的逻辑表。当c1和c2为低时，输出信号channel_status表示未检测到故障并且表示LED通道115处于使用中(例如，R_Sense≤2Ω)。当c1为高并且c2为低时，输出信号表示LED通道115有意不被使用(例如，R_Sense>100kΩ)。当c1为低并且c2为高时，输出信号表示检测到故障并且表示R_Sense包括开路。在其它实施方式中，比较器144和比较器146可以根据除本文所描述的准则之外的不同准则来分别输出c1和c2，并且解码器148可以响应于除本文所描述的准则或输入之外的不同准则或不同输入来输出不同的channel_status信号。

故障检测IC 120可以包括LED通道短路检测电路，该LED通道短路检测电路被配置成检测例如PCB级处LED通道之间的短路故障。图6示出了根据一个实施方式的LED通道短路故障检测电路。图6的实施方式包括两个LED通道：通道1和通道2。每个LED通道包括LED串、MOSFET和感测电阻器。通道1的MOSFET的栅极被耦接至接收输入信号V₁的放大器155。通道2的MOSFET的栅极被耦接至接收输入信号V₂的放大器150。

图6的LED通道短路检测电路包括比较器160，该比较器160被配置成接收基准电压V_Ref1和通道1的MOSFET的栅极电压(V_Drain1)。比较器160还被配置成将V_Drain1与V_Ref1进行比较以及响应于该配置来输出信号channel_short_1。类似地，图6的LED通道短路检测电路包括比较器162，该比较器162被配置成接收基准电压V_Ref2和通道2的MOSFET的栅极电压(V_Drain2)。比较器162还被配置成将V_Drain2与V_Ref2进行比较以及响应于该比较来输出信号channel_short_2。应当指出的是，在一些实施方式中，基准电压V_Ref1和V_Ref2是相同的电压。另外，在一些实施方式中，信号channel_short_1和channel_short_2是相同的信号(原因是通道1和通道2之间的短路能够由比较器160或比较器162来检测)。

在图6的实施方式中，通道1和通道2包括将通道1的MOSFET的漏极节点(D₁)耦接至通道2的MOSFET的漏极节点(D₂)的短路故障165。图6的实施方式中的短路故障165被示出为在故障检测IC的外部(例如，在PCB级处)，但应当指出的是，在一些实施方式中，LED通道之间的短路故障可以在故障检测IC的内部。短路165导致MOSFET的漏极节点上的电压相同。在没有短路165的实施方式中，例如当V₂为高并且V₁为低时，通道2的MOSFET被配置成用作接通开关，而通道1的MOSFET被配置成用作断开开关。因此，电流被配置成流过通道2但不流过通道1。在这样的情形下，由于没有电流流过通道1，所以通道1的MOSFET的漏极处的电压等于LED源电压V_C1。在具有短路165的实施方式中，电流可以流过通道1的LED串、流过短路165并且流过通道2的MOSFET。在这样的情形下，通道1的MOSFET的漏极节点处的电压低于在没有电流流过通道1的LED串的情况下通道1的MOSFET的漏极节点处的电压。

在一个实施方式中，基准电压V_Ref1可以被选择成满足以下两个条件：

1.V_Ref1<V_C1，以及

2.当电流流过通道1的MOSFET时(例如，当V₁为高时)，V_Ref1>V_Drain1

类似地，在一个实施方式中，基准电压V_Ref2可以被选择成满足以下两个条件：

1.V_Ref2<V_C2，以及

2.当电流流过通道2的MOSFET时(例如，当V₂为高时)，V_Ref2>V_Drain2

参照通道1的故障检测实施方式，比较器160将V_Ref1和V_Drain1进行比较，在V_Drain1<V_Ref1(表示存在短路165)的情况下输出channel_short_1为高，而在V_Drain1>V_Ref1(表示在通道之间未检测到短路)则输出channel_short_1为低。参照通道2的故障检测实施方式，比较器162可以类似地基于V_Drain2和V_Ref2的比较来输出channel_short_2。对LED通道之间的短路的检测可以发生在工作之前，例如在上述校准模式下或在PCB制造期间。因此，LED通道短路检测电路和上述LED短路检测电路可以用同一比较器来实现。例如，图3的比较器140和图6的比较器160可以是同一比较器。在这样的实施方式中，图3的基准电压V_Ref1和图6的V_Ref1/V_Ref2可以不同，并且可以基于工作模式(校准模式与正常模式)来改变。应当指出的是，在校准模式下，LED通道阵列中的LED通道对的每个组合可以如本文所描述地被单独地测试以检测任何两个LED通道之间的短路的存在性。

在阅读本公开内容时，本领域的技术人员将理解用于控制LED的调光操作的又一些另外的替选设计。因此，尽管已示出并且描述了特定实施方式和应用，但要理解的是，本文所讨论的实施方式不限于本文所公开的确切结构和部件，并且在不背离本公开内容的精神和范围的情况下，可以对本文所公开的方法和装置的布置、操作和细节做出对于本领域技术人员而言将是明显的各种修改、改变和变型。

Claims

1.一种LED故障检测电路，被配置成检测LED通道的一个或更多个故障，所述LED通道包括耦接至晶体管的漏极节点的一个或更多个LED和耦接至所述晶体管的源极节点的电阻器，所述电路包括：

第一故障检测电路，所述第一故障检测电路被配置成检测跨所述LED中的一个或更多个LED的短路故障，所述第一故障检测电路耦接至所述晶体管的漏极节点；

耦接至所述晶体管的源极节点的第二故障检测电路，所述第二故障检测电路被配置成：

当所述LED故障检测电路在工作模式下工作时，检测所述一个或更多个LED内的开路故障；以及

当所述LED故障检测电路在校准模式下工作时，检测跨所述电阻器的短路故障；

第三故障检测电路，所述第三故障检测电路被配置成检测跨所述晶体管的漏极节点与源极节点的短路故障，所述第三故障检测电路耦接至所述晶体管的栅极节点；以及

第四故障检测电路，所述第四故障检测电路被配置成检测跨所述电阻器的开路故障，所述第四故障检测电路包括：第二晶体管，所述第二晶体管的源极节点耦接至所述晶体管的源极节点；电流源，所述电流源耦接至所述第二晶体管的漏极节点；以及比较器，所述比较器耦接至所述晶体管的源极节点。

2.根据权利要求1所述的LED故障检测电路，其中，所述第一故障检测电路包括耦接至所述晶体管的漏极节点的分压器，所述分压器包括耦接在第一节点处的第一电阻器和第二电阻器，所述第一故障检测电路还包括耦接至所述第一节点的比较器。

3.根据权利要求2所述的LED故障检测电路，其中，所述第一故障检测电路的比较器被配置成将所述第一节点处的电压与基准电压进行比较并且基于所述比较来输出指示存在或不存在跨所述LED中的一个或更多个LED的短路故障的故障信号。

4.根据权利要求1所述的LED故障检测电路，其中，所述第二故障检测电路包括耦接至所述晶体管的源极节点的比较器。

5.根据权利要求4所述的LED故障检测电路，其中，所述第二故障检测电路的比较器被配置成：当所述LED故障检测电路在工作模式下工作时，将所述晶体管的源极节点处的电压与基准电压进行比较并且基于所述比较来输出指示存在或不存在所述一个或更多个LED内的开路故障的故障信号。

6.根据权利要求1所述的LED故障检测电路，其中，所述第三故障检测电路包括耦接至所述晶体管的栅极节点的比较器。

7.根据权利要求6所述的LED故障检测电路，其中，所述第三故障检测电路的比较器被配置成将所述晶体管的栅极节点处的电压与基准电压进行比较并且基于所述比较来输出指示存在或不存在跨所述晶体管的漏极节点与源极节点的短路故障的故障信号。

8.根据权利要求1所述的LED故障检测电路，其中，所述第四故障检测电路的比较器被配置成：当所述晶体管被配置成作为断开开关工作时并且当所述第二晶体管被配置成作为接通开关工作时，将所述晶体管的源极节点处的电压与基准电压进行比较并且基于所述比较来输出指示存在或不存在跨所述电阻器的开路故障的故障信号。

9.根据权利要求8所述的LED故障检测电路，还包括：

第五故障检测电路，所述第五故障检测电路被配置成检测未被使用的LED通道，所述第五故障检测电路耦接至所述晶体管的源极节点。

10.根据权利要求9所述的LED故障检测电路，所述第五故障检测电路包括耦接至所述晶体管的源极节点的第二比较器，其中，所述第二比较器被配置成：当所述晶体管被配置成作为断开开关工作时并且当所述第二晶体管被配置成作为接通开关工作时，将所述晶体管的源极节点处的电压与大于所述基准电压的第二基准电压进行比较并且输出指示所述LED通道被使用或不被使用的第二故障信号。

11.根据权利要求10所述的LED故障检测电路，还包括：

耦接至所述第四故障检测电路的比较器并且耦接至所述第二比较器的解码器，所述解码器被配置成接收所述故障信号和所述第二故障信号并且输出指示所述LED通道的状态的状态信号。

12.一种LED故障检测集成电路，被配置成检测LED通道的故障，所述集成电路包括：

耦接至LED通道晶体管的源极节点的第一组一个或更多个故障检测电路，所述第一组一个或更多个故障检测电路被配置成在所述集成电路被配置于校准模式时检测一个或更多个LED通道故障；以及

第二组一个或更多个故障检测电路，所述第二组一个或更多个故障检测电路被配置成在所述集成电路被配置于工作模式时检测一个或更多个LED通道故障，所述第二组故障检测电路中的至少一个故障检测电路耦接至所述LED通道晶体管的漏极节点、栅极节点和源极节点中之一。

13.根据权利要求12所述的LED故障检测集成电路，所述第一组故障检测电路包括：

第一故障检测电路，所述第一故障检测电路被配置成检测所述LED通道晶体管的源极节点处的开路故障，所述第一故障检测电路包括：

第二晶体管，所述第二晶体管的源极节点耦接至所述LED通道晶体管的源极节点；

电流源，所述电流源耦接至所述第二晶体管的漏极节点；以及

比较器，所述比较器耦接至所述LED通道晶体管的源极节点，所述比较器被配置成：将所述LED通道晶体管的源极节点处的电压与基准电压进行比较并且输出指示存在或不存在所述LED通道晶体管的源极节点处的开路故障的故障信号。

14.根据权利要求13所述的LED故障检测集成电路，所述第一组故障检测电路还包括：

第二故障检测电路，所述第二故障检测电路被配置检测未被使用的LED通道，所述第二故障检测电路包括：

耦接至所述LED通道晶体管的源极节点的第二比较器，所述第二比较器被配置成将所述LED通道晶体管的源极节点处的电压与第二基准电压进行比较并且输出指示所述LED通道被使用或不被使用的第二故障信号。

15.根据权利要求14所述的LED故障检测集成电路，还包括：

耦接至所述比较器并且耦接至所述第二比较器的解码器，所述解码器被配置成接收所述故障信号和所述第二故障信号并且输出指示所述LED通道的状态的状态信号。

16.根据权利要求12所述的LED故障检测集成电路，其中，所述第二组故障检测电路包括：

第一故障检测电路，所述第一故障检测电路包括：

耦接至所述LED通道晶体管的漏极节点的分压器，所述分压器包括耦接在第一节点处的第一电阻器和第二电阻器；以及

耦接至所述第一节点的比较器，所述比较器被配置成将所述第一节点处的电压与基准电压进行比较并且输出指示存在或不存在跨所述LED通道中的一个或更多个LED的短路故障的故障信号。

17.根据权利要求16所述的LED故障检测集成电路，其中，所述第二组故障检测电路还包括：

第二故障检测电路，所述第二故障检测电路包括：

耦接至所述LED通道晶体管的源极节点的第二比较器，所述第二比较器被配置成将所述晶体管的源极节点处的电压与第二基准电压进行比较并且基于所述比较来输出指示存在或不存在所述一个或更多个LED内的开路故障的第二故障信号。

18.根据权利要求17所述的LED故障检测集成电路，其中，所述第二组故障检测电路还包括：

第三故障检测电路，所述第三故障检测电路包括：

耦接至所述LED通道晶体管的栅极节点的第三比较器，所述第三比较器被配置成将所述LED通道晶体管的栅极节点处的电压与基准电压进行比较并且基于所述比较来输出指示存在或不存在跨所述LED通道晶体管的漏极节点与源极节点的短路故障的第三故障信号。