CN113552459A - 针对发光二极管的内建自测试 - Google Patents

针对发光二极管的内建自测试 Download PDF

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Abstract

本公开的实施例涉及针对发光二极管的自建内测试。在一些示例中，设备包括用于检测发光二极管(LED)或LED的驱动器上的故障的内建自测试。设备包括被配置为连接到LED的焊盘对。内建自测试被配置为控制驱动器将与焊盘对中的焊盘连接的相应通过开关接通。内建自测试被配置为确定焊盘对中每个焊盘处的电压电平。内建自测试可以基于每个焊盘处的电压电平来确定在LED上、跨第一阳极焊盘与第一阴极焊盘、或驱动器上是否存在故障。

Description

针对发光二极管的内建自测试
技术领域
本公开涉及用于驱动诸如发光设备的光源的电路装置。
背景技术
驱动器电路装置可以操作或驱动诸如发光二极管(LED)的一个或多个光源。驱动器电路装置可以通过改变流过LED的平均电流量和/或通过改变跨LED的平均正向电压，来控制由LED输出的光强度。例如，驱动器电路装置可以增加传递到LED的电流的占空比，以增加由LED生成的光强度。类似地，驱动器电路装置可以减少传递到LED的电流的占空比，以减少由LED生成的光强度。在高切换频率处，人眼可以将电流占空比的变化视为由LED生成的光的亮度或强度的变化。
现代汽车LED前灯以多个像素化光源为特征，从而允许控制所激活的像素电路或像素电路组的单独亮度。该控制使能了新的光功能，诸如无眩光的远光系统、自适应驱动光束和符号投影。为了提供这些特定功能以及其他功能，前灯可以能够向驾驶员的整个视场提供高分辨率的光。
前灯可以包括大量LED(例如，超过一万六千个LED)的矩阵阵列，具有精细的像素电路至像素电路节距或精细的显示分辨率。前灯可以使用芯片上芯片堆叠的概念来构造，其中包括LED的第二芯片使用混合过程而被安装在包括光源矩阵和驱动器的第一芯片上。第一公司可以制造第一芯片，而第二公司可以执行混合过程。制造和混合过程(特别是由不同公司执行时)可能会在成品中引入多个潜在故障点。
发明内容
本公开描述了用于使用内建自测试来测试驱动器和/或发光二极管(LED)的技术。内建自测试可以包括处理电路装置，被配置为一个接一个地(或批量地)测试驱动器和/或LED。内建自测试可以被配置为通过接通相应通过器件并且测量跨通过器件或者在相应阳极焊盘处以及在相应阴极焊盘处的正向电压来测试在驱动器上、跨焊盘对或在相应LED上是否存在故障。
在附图和以下描述中阐述了一个或多个示例的细节。根据说明书和附图以及根据权利要求，其他特征、目的和优点将显而易见。
附图说明
图1是根据本公开的技术的包括用于控制光源操作的驱动器的设备的概念框图。
图2是根据本公开的技术的用于控制通过器件的放大器的电路图，通过器件与发光二极管(LED)串联连接。
图3是根据本公开的技术的针对驱动器或LED的三个可能故障模式的电路图。
图4是根据本公开的技术的用于校准感测电阻器的电路图。
图5和图6是根据本公开的技术的用于检测故障的电路图。
图7是图示了根据本公开的技术的用于检测故障的示例技术的流程图。
图8是根据本公开的技术的用于测量两个LED的阴极电压的电路图。
图9A和图9B是根据本公开的技术的可以通过内建自测试来实现的两个示例测试图案的图。
图10是根据本公开的技术的包括差分模数转换器的设备的电路图，该设备用于测量跨LED的正向电压。
图11是图示了根据本发明的技术的用于检测两个LED之间的故障的示例技术的流程图。
具体实施方式
本公开描述了用于使用内建自测试(BIST)来测试光源的设备、方法和技术。BIST可以被配置为检测光源上、跨焊盘对和/或被配置为接通光源的驱动器中的故障。BIST可以被配置为在光源被连接到驱动器之前和/或之后(例如，在混合之前)测试驱动器。例如，BIST可以被配置为在混合过程之前，执行每个电流源(例如，每个驱动器)的功能的前端测试。
在混合过程完成之后，每个发光二极管(LED)可以被连接到(例如，焊接在)专用电流源上。因此，每个阴极(用于低侧配置)或每个阳极(用于高侧配置)可能不再可访问，这可能会妨碍可测试性、场返回分析和自诊断功能。例如，本公开的BIST可以被配置为检查组件的质量并且区分LED芯片内部、电流源驱动器芯片内部或者在跨用于安装LED芯片的焊盘是否发生了故障。
图1是根据本公开的技术的设备100的概念框图，设备100包括用于控制光源150的操作的驱动器130。在图1的示例中，设备100包括处理电路装置110、BIST 120、驱动器130、通过器件140以及焊盘160和170。LED 150和电源180是可选元件，其在一些示例中可以是设备100的一部分。附加地或备选地，LED 150和/或电源180可以是可以被连接、附接和/或安装在设备100上的外部组件。在一些示例中，设备100可以是用于载具、建筑物和包括照明设备的任何其他系统的照明设备。
处理电路装置110可以被配置为将驱动器130控制为操作LED 150。例如，处理电路装置110可以被配置为使得一个或多个驱动器130将一个或多个相应通过器件140接通，从而接通一个或多个相应LED 150。例如，处理电路装置110可以将低功率控制信号传递到驱动器130，驱动器130可以基于控制信号来生成更高功率的驱动器信号。处理电路装置110可以被配置为还接收所感测的信号，所感测的信号指示跨LED中的一个LED或者相应焊盘对160和170处的正向电压。
处理电路装置110可以包括硬件、软件、固件或其任何组合的任何合适布置，以执行归因于本文处理电路装置110的技术。处理电路装置110的示例包括任何一个或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或任何其他等效的集成或离散逻辑电路以及这样的组件的任何组合。当处理电路装置110包括软件或固件时，处理电路装置110还包括用于存储和执行软件或固件的任何硬件，诸如一个或多个处理器或处理单元。在设备100被安装在载具上的示例中，处理电路装置110可以由前灯控制器来实现。
通常，处理单元可以包括一个或多个微处理器、DSP、ASIC、FPGA或任何其他等效的集成或离散逻辑电路装置以及这些组件的任何组合。尽管在图1中未示出，但是处理电路装置110可以包括被配置为存储数据的存储器。存储器可以包括任何易失性或非易失性介质，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性RAM(NVRAM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存等。在一些示例中，存储器可以在处理电路装置110的外部(例如，可以在容纳处理电路装置110的封装的外部)。
驱动器130可以被配置为基于从处理电路装置110接收的信号来驱动通过器件140。驱动器130可以包括放大器和/或电平移位器，以便基于从处理电路装置110接收的低功率信号来生成相对高功率的信号。例如，驱动器130可以包括被配置为驱动第一通过器件的第一驱动器和被配置为驱动第二通过器件的第二驱动器，其中每个通过器件被配置为连接至LED。针对发光二极管的驱动器的附加示例细节可以在于2018年3月27日授权的题为“Synchronization for Light-Source Driver Circuitry”的共同转让的美国专利No.9,930,748以及于2019年5月21日授权的题为“Pixel Selection Method for a Light-Source Matrix Driver”的共同转让的美国专利No.10,297,190中找到，其全部内容通过引用并入本文。
通过器件140可以用作接通和关断的开关。附加地或备选地，通过器件140可以被操作为可以以线性模式操作的模拟设备。在一些示例中，驱动器130可以被配置为驱动通过器件140来增加或减少由通过器件140传导的电流电平。
LED 150可以包括两个或更多个光源，诸如发光二极管(LED)或任何其他合适的光源。尽管在LED的背景下进行了描述，但是本公开的技术也可以应用于其他光源。LED 150可以以行和列的矩阵或网格形式来排列，并且每个光源可以是像素电路。在一些示例中，LED150可以包括以128个光源乘以128个光源的网格排列的16384个光源。备选地，LED 150可以包括以32个光源乘以32个光源的网格排列的1024个光源。
每个LED 150可以由相应的通过器件140驱动。在一些示例中，每个LED可以与相应通过器件串联连接在两个电源轨(例如，电源180)之间。LED 150可以是外部设备的一部分，外部设备可以被安装在焊盘160和170上并且电连接到焊盘160和170。焊盘160可以连接到LED 150的阴极，而焊盘170可以连接到LED 150的阳极。备选地，焊盘160可以连接至LED150的阳极，而焊盘170可以连接至LED 150的阴极，并且电源180可以被连接至通过器件140。LED 150可以如图1所示连接在电源180与通过器件140之间，或者通过器件140与LED150的布置可以颠倒，使得通过器件140可以被连接在电源180与LED 150之间(例如，参见图2)。
电源180可以被配置为经由焊盘170和182来向LED 150提供电力。电源180可以包括电池或另一电力存储单元、与主电源的连接和/或一个或多个电力转换电路。在一些示例中，电源180可以在设备100的外部，但是在其他示例中，电源180可以是设备100的一部分。设备100可以包括一个或多个焊盘182，以允许电源180安装在设备100上并且电连接到设备100。
外部设备192可以连接到诊断接口190，以与处理电路装置110和BIST 120进行通信。例如，处理电路装置110可以配置为将与设备100的操作有关的数据传输到外部设备192。在一些示例中，BIST 120可以从外部设备192接收命令信号(例如，一个或多个比特)并且可以被配置为响应于接收到命令信号而执行内建自测试。附加地或备选地，BIST 120可以被配置为在制造时和/或以预定的时间间隔执行内建自测试。BIST 120可以被配置为在混合过程完成之前或之后(例如，前端或后端)、在经组合的设备被焊接到印刷电路板(PCB)之后和/或在设备可在最终使用系统(例如，汽车)中操作时，执行自测试。
在LED 150被安装在驱动器130上的情况下，测试LED 150或驱动器130上的故障可能很困难。在LED 150被安装在驱动器130上的情况下，在LED与相应驱动器之间的节点可能被LED芯片隐藏或覆盖。由于一些节点不可访问，因此测试探针可能无法到达这些节点来测量电流或电压。
模拟测试设备可以被用于测量跨每个LED或焊盘对处的正向电压，但对于具有数千个LED的矩阵，测量时间非常长。随着矩阵中LED数目的稳定增长，模拟测试变得非常耗时并且昂贵。
重要的是检查LED和驱动器的功能，以确保最终的LED设备将正常操作。在制造和组装过程中对多个点进行测试允许迅速发现故障。在中间点处进行测试还允许确定每个故障的类型和位置，这可以被用来排除故障并且优化制造和组装过程。
根据本公开的技术，BIST 120可以被配置为通过单独测试驱动器130的每个驱动器或单独测试LED 150的每个LED来检测在驱动器130、通过器件140和/或LED 150上的故障。为了单独测试第一驱动器或单独测试第一LED，BIST 120可以被配置为使得第一驱动器将第一通过器件接通，第一通过器件被配置为连接至第一LED。BIST 120可以被配置为然后在第一通过器件被激活时，确定在相应焊盘对160和170处的电压电平。BIST 120可以被配置为在LED 150已被连接到焊盘160和170之后，逐个单独测试LED 150的每个LED。基于电压电平，BIST 120可以确定在第一LED或第一驱动器上是否存在故障。
在一些示例中，BIST 120也可以被配置为逐个确定跨驱动器130的每个驱动器的电压。基于跨驱动器的电压，BIST 120可以被配置为确定在驱动器上是否存在故障和/或在相应LED上是否存在故障。BIST 120可以被配置为在LED 150被连接到焊盘160和170之前和/或之后，逐个单独测试驱动器130的每个驱动器。
在执行内建自测试时，BIST 120可以将故障计数存储到存储器112。例如，BIST120可以被配置为响应于确定每个故障而增加计数器。可以存在多个计数器，来记录多个故障类型。BIST 120可以将指示诸如短路故障、开路故障、LED故障、驱动器故障等的不同类别故障的数据存储到存储器112。BIST 120可以被配置为存储具有故障的每个LED或驱动器的位置和/或索引。BIST 120还可以存储与由处理电路装置110测量的正向电压有关的数据。BIST 120可以被配置为将与内建自测试有关的数据输出到外部设备192。
处理电路装置110可以被配置为响应于检测到故障而执行补救动作。例如，处理电路装置110可以被配置为设置指示故障的比特，来防止驱动器将相应通过器件接通而激活相应LED。用户可以能够定义响应于一个或多个可能的故障而采取的动作。处理电路装置110可以将由用户选择的(一个或多个)选项存储在存储器112中，使得处理电路装置110可以采用相关联的选项。
BIST 120可以被配置为基于数字域来执行测试例程，基于数字域来执行测试例程可以比在模拟域中的测试更快。例如，BIST 120可以被配置为在十到二十微秒内测试每个LED。通过比较，模拟测试例程可以需要大约五到十毫秒来测试每个LED。因此，由BIST 120实现的测试例程可以比诸如模拟测试方法的其他测试方法快得多。
此外，由BIST 120实现的测试例程包括在两个点处的电压测量。两个测量点之一可以是正电源或负电源，其比在LED与驱动器之间的节点更容易访问。BIST 120可以被配置为使用连接网络来访问在LED与驱动器之间的节点，这消除了手动连接到内部节点的需要。
图2是根据本公开的技术的用于控制与LED 250A-250C串联连接的通过器件240A-240C的放大器230A-230C的电路图。本公开的设备可以包括处理电路装置210、放大器230A-230C、通过器件240A-240C、阴极焊盘260A-260C、阳极焊盘270A-270C和电源焊盘282。在一些示例中，设备还可以包括LED 250A-250C和/或连接到阴极焊盘260A-260C和/或电源焊盘282的一个或多个电源。
处理电路装置210可以包括数字逻辑，数字逻辑被配置为生成较低功率的控制信号并且将其传递到放大器230A-230C。在一些示例中，每个驱动器可以包括单独的数字逻辑，而不是处理电路装置210的单个集中式块。附加地或备选地，设备可以包括多个数字逻辑块，其中每个块针对多于一个的驱动器生成控制信号。在图2的描述中使用的术语“驱动器”包括放大器230A-230C之一和通过器件240A-240C中的相应一个通过器件。例如，第一驱动器可以包括放大器230A和通过器件240A，第二驱动器可以包括放大器230B和通过器件240B，以及第三驱动器可以包括放大器230C和通过器件240C。备选地，术语驱动器还可以包括用于生成控制信号的数字逻辑。
放大器230A-230C可以被配置为生成较高功率的驱动器信号(例如，通过将较低功率的控制信号放大)来驱动通过器件240A-240C。放大器230A-230C可以将驱动器信号传递到通过器件240A-240C的控制端子(例如，栅极或基极端子)。例如，放大器230A可以通过将驱动器信号传递到通过器件240A的栅极来激活通过器件240A。放大器230A-230C还可以被配置为通过将通过器件240A-240C作为模拟设备操作，而不是将通过器件240A-240C作为仅具有两个状态(接通和关断)的数字设备操作，来调节流过通过器件240A-240C的电流。
通过器件240A-240C可以包括但不限于任何类型的场效应晶体管(FET)、双极结型晶体管(BJT)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、高电子移动晶体管(HEMT)和/或使用电压进行控制的另一元件。通过器件240A-240C可以包括n型晶体管和/或p型晶体管。通过器件240A-240C可以包括诸如硅、碳化硅和/或氮化镓的元件。在一些示例中，通过器件240A-240C包括与晶体管并联连接来防止晶体管反向击穿的续流二极管。
LED 250A-250C可以与处理电路装置210、放大器230A-230C和通过器件240A-240C单独形成在单独的芯片上。针对LED 250A-250C的芯片可以在制造包括处理电路装置210、放大器230A-230C和通过器件240A-240C的设备之后被附接。LED 250A-250C可以在混合过程期间被附接到焊盘260A-260C和270A-270C，混合过程包括将LED 250A-250C安装和电连接到焊盘260A-260C和270A-270C。另一附接过程可以被用于将电源连接到焊盘282，使得电源可以将电力传递到通过器件240A-240C。
在一些示例中，LED与通过器件和放大器的比例可以为一比一。例如，LED矩阵可以包括大约一万六千个LED，其中LED矩阵块可以被安装在具有大约一万六千个通过器件和大约一万六千个放大器的设备上。作为另一示例，LED矩阵可以包括大约一千个LED，其中LED矩阵块可以被安装在具有大约一个通过器件和大约一个放大器的设备上。备选地，通过器件和放大器的数目可以少于LED，并且每个通过器件可以被配置为控制多于一个的LED。
图2中所示的配置仅是一个示例。LED 250A-250C的取向可以颠倒，使得通过器件240A-240C被连接到LED 250A-250C的阴极。附加地，可以存在仅一个阴极焊盘而不是多个阴极焊盘260A-260C，其中LED 250A-250C的阴极可以在LED芯片内连接在一起。在单个阴极焊盘的示例中，“焊盘对”指代阳极焊盘270A–270C之一和单个阴极焊盘。在一些示例中，LED250A-250C可以是与放大器230A-230C和通过器件240A-240C相同的设备的一部分，使得焊盘260A-260C和270A-270C是内部节点而不是外部焊盘。
LED 250A-250C之一上可以存在故障。故障可以是跨LED短路(低电阻或无电阻)或开路(高电阻或无限大电阻)。处理电路装置210可以被配置为通过确定LED被激活时跨LED的电压小于最小阈值电压来检测跨LED的短路。处理电路装置210可以被配置为通过确定LED被激活时跨LED的电压大于最大阈值电压来检测跨LED的开路。最小阈值电压和最大阈值电压可以是所激活的LED可接受电压范围的限制。响应于确定在LED上的故障，处理电路装置210可以存储LED的位置或索引和/或增加计数器。
在放大器230A-230C之一或通过器件240A-240C之一上可以存在故障。故障可以是跨通过器件的短路(低电阻或无电阻)或开路(高电阻或无限大电阻)，或者是放大器上的一些其他故障。处理电路装置210可以被配置为通过确定跨通过器件的电压大于第一阈值电压来检测跨通过器件的短路。处理电路装置210可以被配置为通过确定被激活的跨通过器件的电压小于第二阈值电压来检测跨通过器件的开路。
处理电路装置210可以被配置为在LED 250A-250C被附接到焊盘260A-260C和270A-270C之前，检测在放大器或通过器件上是否存在故障。例如，感测电阻器可以被连接至阳极焊盘和阴极焊盘，并且处理电路装置210可以检测跨感测电阻器的电压。处理电路装置210可以被配置为通过确定在通过器件被激活时跨感测电阻器的电压大于第一阈值电压，来检测跨通过器件的短路。处理电路装置210可以被配置为通过确定通过器件被激活时跨LED的电压小于第二阈值电压来检测跨通过器件的开路。第一阈值电压和第二阈值电压可以包括在混合过程之前，跨感测电阻器的电压的可接受窗口，其中可接受窗口之外的电压指示在通过器件上的故障。
图3是根据本公开的技术的针对驱动器330A或LED 350A的三个可能故障模式的电路图。区段302包括驱动器330A和330B，其中每个驱动器包括通过器件340A和340B、LED350A和350B以及焊盘360A、360B、370A和370B之一。在一些示例中，LED 350A和350B可以是与驱动器330A和330B分离的设备的一部分。
驱动器330A和330B被描绘为电流源，这是因为将通过器件接通可以允许电流流过相应LED。如图2所示，驱动器330A和330B中的每个驱动器可以包括被配置为驱动通过器件的放大器。当通过器件被接通时，电流可以从电源380流过通过器件和LED而到达电源384。当通过器件关断时，电流源IALi可以汲取或提供电流。电流源IALi可以是驱动器330A的一部分，并且电流源IALj可以是驱动器330B的一部分。
包括LED 350A和350B的半导体管芯可以在混合过程期间被安装在焊盘360A、360B、370A和370B上。除了LED 350A和350B以及电源380和384之外，单个半导体管芯或半导体基底可以包括图3所示的所有元件。在其中存在单个阳极焊盘而不是多个焊盘370A和370B的示例中，LED 350A和350B的阳极端子可以在混合过程期间，被连接到单个阳极焊盘。在存在单个阳极焊盘的示例中，阴极焊盘360A和360B中的每个阳极焊盘可以与单个阳极焊盘配对。
电阻322、324和326表示区段302内的可能故障。电阻322表示跨焊盘360A和370A(在混合之前)或跨LED 350A(在混合之后)可能的短路故障或开路故障。在混合之前，预期跨焊盘360A和370A开路。BIST可以被配置为通过确定跨焊盘360A和370A的正向电压小于最小阈值电压，来检测跨焊盘360A和370A或跨LED 350A的短路故障。BIST可以被配置为通过确定跨焊盘360A和370A的正向电压大于最大阈值电压，来检测跨焊盘360A和370A或跨LED350A的开路故障。
电阻324表示在焊盘360A与360B之间(在混合之前或之后)或者在LED 350A与350B的阳极之间(在混合之后)可能的短路故障或开路故障。BIST可以被配置为基于跨LED 350A的正向电压和跨LED 350B的正向电压，来检测焊盘360A与360B之间的故障。如图3所示，LED350A和350B是相邻的LED，但是在一些示例中，可以检测两个不相邻的LED之间的故障。
电阻326表示在混合过程发生以附接LED 350A和350B之前或之后，跨驱动器330A的可能的短路故障或开路故障。BIST可以被配置为通过确定跨驱动器330A的电压小于下限阈值电压，来检测跨驱动器330A的短路故障。BIST可以被配置为通过确定跨驱动器330A的电压大于上限阈值电压，来检测跨驱动器330A的开路故障。
短路可以被定义为小于最小阈值电阻的电阻，不一定是零电阻。因此，短路两端的电压可以为零或小的非零电压。开路可以被定义为大于最大阈值电阻的电阻，不一定是无限大电阻。开路两端的电压可以是无限大，也可以是较大的有限电压。
电源380和384可以是另一外部设备的一部分。例如，焊盘382和386可以被安装在包括到电源380和384的连接的PCB上。在一些示例中，每个焊盘382和386可以包括用于并联连接到例如键合线的多个单独焊盘。电源380和384可以包括针对正电源和负电源(诸如VDDP和参考接地电源)的电源轨。电源380和384可以包括诸如电池的电源或与总电源的连接。
图4是根据本公开的技术的用于校准感测电阻器424的电路图。逻辑410可以被配置为校准用于前端测试(例如，在混合之前)的感测电阻器424，以便减少或消除电阻的扩散(spread)。感测电阻器424的校准可以提供对流过在区段402中的每个LED的电流的绝对值的更准确测量。逻辑410可以被配置为通过改变可调电阻426的电阻来校准感测电阻器424。
逻辑410可以被配置为确定表示可调电阻426的电阻的调整系数。逻辑410可以将调整系数存储在系数存储器件412中，系数存储器件可以包括一次性可编程存储器、闪存或电可擦除可编程只读存储器。逻辑410可以被配置为除了前端测试之外，还使用在应用场中存储的调整系数。调整是可选的；备选方案包括外部电阻或未调整的内部电阻。在一些示例中，设备可以包括内部感测电阻以及用于连接可选的外部感测电阻器的焊盘。备选地，在没有任何内部感测电阻器的情况下，设备可以包括针对外部电阻器的焊盘。外部电阻可以增加在应用板(例如PCB)上的组件数目。使用未调整的内部电阻可以导致实际电阻值的扩散，从而可能在电压感测中引入不精确性。因此，所得的电阻的高斯分布可以具有偏离期望值的平均值。
连接网络432包括开关S1、SN和SR，用于选择和感测区段402中的各个节点。为了校准感测电阻器424，校准例程414可以被配置为将开关S1至SN断开、并且将开关SR闭合，来将感测电阻器424和可调电阻426连接到测试焊盘438。电流源436可以迫使来自电源480的外部电流流过感测电阻器424和可调电阻426。差分模数转换器(ADC)422可以将跨感测电阻器424的电压转换为数字数目。校准例程414可以被配置为通过改变可调电阻426的等效电阻来执行校准例程。校准例程414可以被配置为将调整系数存储到系数存储器件412。调整的其他示例细节可以在于2018年9月4日发布的题为“Selecting an Aspect Ratio forCurrent Monitoring”的共同转让的美国专利No.10,069,399中找到，其全部内容通过引用并入本文。
尽管图4至图6以及图10描绘了单个ADC，但是在一些示例中，设备可以包括多个ADC，以允许并行测试LED。例如，设备可以包括四个ADC，其中每个ADC被配置为测试设备中的LED的子集(例如，四分之一)。具有多个ADC的设备可以被配置为并行执行多个测试例程，其中每个测试例程使用ADC中的一个ADC。
图5和图6是根据本公开的技术的用于检测故障的电路图。在图5中所示的测试例程设置允许逻辑510读取每个LED的正向电压。图5所示的测试例程既可以用于前端测试(例如，混合之前)，也可以用于后端测试、行尾测试和应用场测试。逻辑510可以被配置为评估LED是否已通过焊盘对而被连接，或者相反跨焊盘对是否存在开路或短路。
为了启用例程，有限状态机(FSM)514可以被配置为将连接网络532控制为通过断开开关SR而将ADC 522与感测电阻器524断开连接。FSM 514可以被配置为然后通过闭合开关SFSM而将ADC 522连接到测试焊盘538。测试焊盘538由区段502中的所有LED共享，并且逻辑510可以被配置为将LED逐个连接到测试焊盘538。FSM 514可以通过逐个地激活驱动器来将LED接通，而ADC 522可以通过控制连接到ADC 522的开关S1至SN来顺序地感测LED的正向电压。备选地，FSM 514可以将并联的所有LED接通，但是该方法会导致更高的功耗。FSM 514也可以一次批量接通LED，然后继续确定跨每个LED的正向电压。
ADC 522可以将跨电流源530A的正向电压转换为数字数目。在逻辑510内部的内部逻辑计算器可以被配置为评估数字数目是否大于最大阈值电压或小于最小阈值电压。电流源530A是用于控制LED的驱动器(例如，放大器和通过器件)的示例。
响应于确定跨电流源530A的电压大于上限阈值电压，逻辑510可以被配置为存储对应像素电路索引并且报告开路状况。响应于确定跨电流源530A的电压小于下限阈值电压，逻辑510可以被配置为存储对应像素电路索引并且报告短路状况。上限阈值电压和下限阈值电压可以包括针对跨电流源530A的电压的可接受窗口。逻辑510可以被配置为将每个故障计数的数目存储到寄存器512。逻辑510然后可以经由诊断接口590而将故障计数和每个故障的位置报告给外部设备。
逻辑510可以被配置为通过在设备启动时启用测试例程，来在应用场中(例如，在正常操作期间)运行测试例程。逻辑510可以被配置为以规则和/或预定间隔来执行测试例程，和/或逻辑510可以被配置为响应于例如经由诊断接口590从外部设备接收到命令信号而执行测试例程。逻辑510可以被配置为经由诊断接口590而将测试例程的结果传输到外部设备，以通知用户出现故障的像素电路和故障计数。测试结果可以允许用户筛选出有缺陷的部件并且评估混合过程的结果。
图6描绘了用于在前端或后端期间测量输出电流的测试例程。对于前端测试(例如，在混合过程之前)，逻辑610可以被配置为在合理的时间内检查每个电流源的功能，以便以较低付出获得用于测试和用于数据存储的统计数据。逻辑610可以被配置为测试前端后组装或后端中的每个电流源(例如，在混合过程之后)、评估组装过程对输出电流的影响，并且区分LED附接侧或电流源侧上是否存在故障。后组装测试对于定位故障位置和现场返回分析可以很重要。
感测电阻器624可以包括内部电阻(例如，未调整或先前调整)或外部电阻器。逻辑610可以被配置为控制连接网络632，以使得来自驱动器的电流在感测电阻器624上流动。逻辑610可以被配置为通过将感测电阻器624连接至第一驱动器，然后将感测电阻器624连接至第二驱动器等，来逐个测试驱动器。ADC 622可以被配置为对跨感测电阻器624的电压进行感测，该电压指示所选择的跨LED的电压。ADC 622可以将跨感测电阻器622的电压转换为数字数目。ADC 622的正输入被配置为接收第一信号，第一信号指示在感测电阻器624的第一端部(例如，连接到电源680的端部)处的电压电平。ADC 622的负输入被配置为接收第二信号，第二信号指示在感测电阻器624的第二端部(例如，连接至测试焊盘638的端部)处的电压电平。
为了启用自动例程，FSM 614可以被配置为通过将开关SFSM闭合而将ADC 622连接到感测电阻器624，并且通过将开关SR闭合而将ADC 622连接到测试焊盘638。FSM 614可以被配置为逐个接通每个驱动器(或备选地一次并行接通所有驱动器)，并且将每个电流源顺序地连接到感测电阻器624。所附接的驱动器的电流将流过感测电阻器624，并且ADC 622可以转换跨感测电阻器624的电压。基于欧姆定律和感测电阻器624的已知电阻，逻辑610可以确定由相应驱动器传导的电流。逻辑610可以被配置为基于所确定的电流是否落在可接受范围内，来确定在驱动器上是否存在故障。
为了确定在驱动器上是否存在故障，逻辑610可以被配置为评估由ADC 622输出的数字数目是否在可接受范围之外，其中可接受范围由最大阈值电压和最小阈值电压来界定。例如，响应于确定跨LED 650A的正向电压大于最大阈值电压，逻辑610可以被配置为确定跨焊盘660A和670A存在开路。响应于确定跨LED 650A的正向电压小于最小阈值电压，逻辑610可以被配置为确定跨焊盘660A和670A存在短路。逻辑610也可以被配置为确定LED650A的阴极端子是否正确地连接至阴极焊盘670A，或者该连接是否丢失或受到阻碍。
响应于确定数字数目在可接受范围之外，逻辑610可以被配置为存储像素电路索引和/或故障类型的指示。逻辑610还可以被配置为将数据(诸如故障计数数目、最小和最大电压(例如，ADC 622输出的数字数目)和/或平均电压)存储到系数存储器件612。最小、最大和平均电压可以基于由ADC 622感测的所有电压。
逻辑610可以被配置为将测试参数存储到寄存器集合。测试参数可以包括用于启用输出电流测量例程的比特、用于启用VLED正向电压测量例程的比特、以及用于启用感测电阻校准的比特。测试参数还可以包括在两次连续电流源选择之间的置位时间、同一电流源上的重复转换次数、高侧和低侧限制(例如，最大和最小阈值电压)以及最大、最小和平均阈值电流和电压值。测试参数还可以包括用于测试的最大像素电路坐标值和最小像素电路坐标值，以及针对所检测的故障数目的一个或多个计数器。
逻辑610可以被配置为经由诊断接口690来向外部设备报告所有存储的数据。利用所有存储在诊断寄存器中的数据，逻辑610可以读出数字数目的最大值、最小值和平均值，并且在无需掌握所有电流源的统计数据的情况下，评估高斯分布和过程能力指数(cpk)。逻辑610可以在LED被安装在电流源上之前或在LED被安装在电流源上之后执行测试例程。例如，感测电阻器624可以被并联连接至LED。利用适当选择的电阻值，电流可以部分地或完全地旁路LED，并且允许来自驱动器的电流在感测电阻器624上流动。通过将感测电阻器624的电阻设置为足够低，逻辑610可以通过测量跨感测电阻器624的电压，来测量由驱动器传导的电流。
在逻辑610已标识LED上的故障的示例中，逻辑610可以被配置为通过将感测电阻器624与驱动器串联连接，来检查在LED和/或相应驱动器上是否存在故障。逻辑610能够使用图6所示的配置，以使用输出电流测量来区分LED故障与驱动器故障。
图7是图示了根据本公开的技术的用于检测故障的示例技术的流程图。参考图2所示的电路描述了图7的技术，但是其他组件可以例示类似的技术。
在图7的示例中，处理电路装置210使得第一驱动器的放大器230A将通过器件240A接通(700)。处理电路装置210可以将控制信号传递到放大器230A，并且放大器230A可以基于控制信号而生成更高功率的驱动器信号。在LED 250A被安装在焊盘260A和270A上的示例中，处理电路装置210可以通过将放大器230A控制为激活通过器件240A来将LED 250A接通。
在图7的示例中，处理电路装置210确定(702)在阳极焊盘270A和阴极焊盘260A处的电压电平。为了感测电压电平，处理电路装置210可以被配置为将开关的连接网络控制为在跨焊盘260A和270A连接感测电阻器。差分ADC可以被配置为将跨感测电阻器的电压转换为数字数目，数字数目指示跨焊盘260A与270A的电压(例如，焊盘260A和270A之间的电压差)。
在图7的示例中，处理电路装置210基于在焊盘260A和270A处的电压电平来确定(704)在驱动器或LED 250A上存在故障。在LED 250A尚未安装在焊盘260A和270A上的示例中，处理电路装置210可以被配置为确定在驱动器(例如，放大器230A或通过器件240A)上或跨焊盘260A与270A之间的间隙存在故障，该间隙在LED 250A被附接之前应当是开路。
在LED 250A已被安装在焊盘260A和270A上的示例中，处理电路装置210可以被配置为在LED 250A被接通时首先确定跨通过器件240A的电压降。响应于检测到跨通过器件240A的电压降在可接受范围之外，处理电路装置210可以被配置为然后确定跨焊盘260A和270A的电压，以确定在通过器件240A和/或LED 250A上是否存在故障。在处理电路装置210确定两个电压电平都在可接受范围之外的示例中，处理电路装置210可以被配置为存储两个不同故障的指示。
图8是根据本公开的技术的用于测量两个LED 850A和850B的阴极电压的电路图。为了检测在LED 850A与850B之间的故障，逻辑810可以被配置为将连接网络832控制为将阴极焊盘860A和860B逐个连接到测试焊盘838。例如，在阴极焊盘860A被连接到测试焊盘838时，电流源836可以从LED 850A汲取电流。
电流传感器834被配置为测量由电流源836传导的电流。在阴极焊盘860A被连接到测试焊盘838、并且阴极焊盘860B被连接到测试焊盘838时，逻辑810可以基于由电流传感器834所感测的电流来确定是否存在LED到LED的故障。例如，逻辑810可以被配置为迫使电流流过LED 850A(例如，通过激活驱动器830A)并且检查在阴极焊盘860B上是否存在电流。除非在阴极焊盘860A与860B之间存在相对低的电阻路径，否则来自LED 850A的电流不应存在于阴极焊盘860B上。
图9A和图9B是根据本发明的技术的可以由BIST实现的两个实例测试图案900A和900B的图。BIST可以被配置为使用测试图案900A和900B来自动执行低功率测试例程。测试图案900A和900B使用互补的棋盘图案。BIST可以被配置为使用测试图案900A和900B来检测特定故障模式：LED到LED的短路。
测试图案900A和900B以及经由差分ADC自动测量内部参数一起，允许全自动检测LED到LED的故障(例如，用于验证通道间串扰)。对于测试图案900A和900B中的每个测试图案，BIST可以通过将第i个单元的状态设置为100％(激活)并且将第(i+1)个单元的状态设置为0％(去激活)来创建互补的棋盘图案。单元可以被顺序地编号，使得第一单元与第二单元相邻，第二单元与第三单元相邻，依此类推。如果第十六单元在行的末尾处，则第十七单元在下一行的开始。测试图案900B是测试图案900A的倒转。
对于测试图案900A，BIST可以被配置为接通LED的第一子集。第一子集可以包括第一LED、第三LED、第五LED等。对于测试图案900A，BIST还可以被配置为关断LED的第二子集。第二子集可以包括第二LED、第四LED、第六LED等。LED的第一子集和第二子集可以形成如图9A和图9B所示的棋盘或棋盘图案。其他测试图案也是可能的，诸如环形图案或条纹图案。例如，可以允许感测在两个对角定位的LED(例如，不同行和不同列)之间的故障的测试图案。
图10是根据本公开的技术的包括差分ADC 1022的设备的电路图，该设备用于测量跨LED的正向电压。当应用专用光图案时，逻辑1010可以被配置为执行自动例程，自动例程涉及使用ADC 1022来测量跨整个矩阵的每个LED的正向电压。为了启用自动例程，逻辑1010可以被配置为将连接网络1032控制为：使用被标记为DIAG_SEL的开关，将ADC 1022连接至电源1080以及所选择的像素电路的阴极焊盘1060A或1060B。
逻辑1010可以包括内部FSM，内部FSM被配置为自动使得ADC 1022能够将每个LED的正向电压转换为数字数目。内部逻辑计算器可以被配置为评估所激活的LED像素电路的正向电压是否在所激活的LED的可接受范围内。内部逻辑计算器还可以被配置为评估被去激活的LED像素电路的正向电压是否在被去激活的LED的可接受范围内。在图10所示的示例中，LED 1050A是所激活的LED，而LED 1050B是被去激活的LED。
可接受范围中的每个范围可以包括相应的上限阈值和相应的下限阈值。用于所激活的LED的可接受范围可以包括用于LED的通常正向电压，根据LED的类型，正向电压可以在1.7伏与3.3伏之间。针对所激活的LED的上限阈值电压可以在四伏到五伏的范围内，诸如4.5伏。在LED 1050A包括串联连接的多个串联连接的LED的示例中，通常电压可以高于3.3伏。针对被去激活的LED的可接受范围可以包括零伏。每个可接受范围可以比通常电压更宽；例如，被去激活的LED的可接受范围可以是负0.3伏至正0.6伏。因此，为了确定在阴极焊盘1060A和1060B之间是否存在故障，逻辑1010可以被配置为确定LED 1050A的正向电压是否小于所激活的LED的下限阈值电压，并且确定LED 1050B的正向电压是否大于被去激活的LED的上限阈值电压。
在一些示例中，针对所激活的LED，预期正向电压在GND节点处比参考接地处高大约3伏，并且VDDP的电压电平比参考接地高4伏。因此，在阴极焊盘1060A处的预期电压电平比参考接地高大约一伏。逻辑1010可以被配置为响应于确定在阴极焊盘1060A处的电压电平大于上限阈值电压，诸如比参考接地高两伏，来检测从阴极焊盘1060A到VDDP的短路或一些其他故障。逻辑1010可以被配置为响应于确定在阴极焊盘1060A处的电压电平小于下限阈值电压，诸如比参考接地高0.5伏，检测从阴极焊盘1060A到参考接地的短路。
如果跨LED 1050A和1050B的正向电压的转换值超出相应的可接受范围，则意味着在相邻像素电路之间放置了脏电阻。例如，在阴极焊盘1060A与1060B之间可以希望的是开路(例如，高电阻)。如果电阻降低到可接受水平以下，则在阴极焊盘1060A和1060B处由ADC1022测量的电压将不在可接受电压范围内。
逻辑1010可以被配置为将所检测的故障的数目以及每个故障的位置存储在存储器中。逻辑1010可以进一步被配置为经由诊断接口来将该数据报告给外部设备。可以在后端、线末端或现场中对LED之间的故障进行测试。后端测试可以在混合过程完成之后进行，线末端测试可以在LED设备被完全组装之后进行，而现场测试可以在设备被安装并且操作之后进行。
针对LED到LED测试的测试参数可以包括针对棋盘图案类型所存储的值、针对在两个连续电流源选择之间的置位时间的值、在同一电流源上重复转换的次数、高侧限制和低侧限制(例如，最大和最小阈值电压)以及最大、最小和平均阈值电流和电压值。测试参数还可以包括用于测试的最大和最小像素电路坐标值以及针对所检测故障数目的一个或多个计数器。
图11是图示了根据本发明的技术的用于检测两个LED之间的故障的示例技术的流程图。参考图10所示的电路来描述图11的技术，但是其他组件也可以例示类似的技术。
在图11的示例中，逻辑1010激活LED 1050A(1000)并且将LED 1050B去激活(1002)。逻辑1010可以通过使得驱动器1030A激活连接到LED 1050A的通过器件来激活LED1050A。激活该通过器件允许电流流过LED 1050A。逻辑1010可以通过使得驱动器1030B将连接到LED 1050AB的通过器件去激活，来将LED 1050B去激活。激活该通过器件防止或减少了流过LED 1050B的电流。
在图11的示例中，逻辑1010确定跨LED 1050A的正向电压(1004)和跨LED 1050B的正向电压(1006)。逻辑1010可以通过跨焊盘1060A和1070A连接ADC 1022，来测量跨LED1050A的正向电压。逻辑1010可以被配置为随后将连接网络1032控制为使得ADC 1022与焊盘1060A和1070A断开连接，并且将ADC 1022连接至焊盘1060B和1070B，但是在其他示例中，相邻LED的阳极焊盘可以不直接连接。在图10的示例中，阳极焊盘1070A被连接到阳极焊盘1070B。ADC 1022可以将每个正向电压转换为由逻辑1010存储在存储器中的数字数目。
在图11的示例中，逻辑1010基于跨LED 1050A与1050B的正向电压来确定(1008)在LED 1050A与1050B之间是否存在故障。例如，逻辑1010可以被配置为确定正向电压中的每个正向电压是否在可接受电压范围内。逻辑1010还可以被配置为测量跨驱动器1030A和/或1030B的电压，以便确定跨单个LED或跨单个驱动器是否存在故障。响应于确定在阴极焊盘1070A与1070B之间存在故障，逻辑1010可以被配置为增加故障计数器并且存储LED 1050A和1050B的位置。
本公开将功能归因于处理电路装置110和210、BIST 120和逻辑410、510、610、810和1010。处理电路装置110和210、BIST 120和逻辑410、510、610、810和1010可以包括一个或多个处理器。处理电路装置110和210、BIST 120以及逻辑410、510、610、810和1010可以包括集成电路、离散逻辑电路、模拟电路(诸如一个或多个微处理器)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)和/或现场可编程门阵列(FPGA)的任何组合。在某些示例中，处理电路装置110和210、BIST 120和逻辑410、510、610、810和1010可以包括多个组件，诸如一个或多个微处理器、一个或多个DSP、一个或多个ASIC或一个或多个FPGA以及其他离散或集成逻辑电路和/或模拟电路的任何组合。
本公开中描述的技术还可以在包括非暂时性计算机可读存储介质的制品中实现或编码，制品是诸如处理电路装置110和210、BIST 120和逻辑410、510、610、810和1010。示例非暂时性计算机可读存储介质可以包括RAM、ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存、硬盘、磁性介质、光学介质或任何其他计算机可读存储设备或有形计算机可读介质。术语“非暂时性”可以指示存储介质没有以载波或传播的信号来体现。在某些示例中，非暂时性存储介质可以存储可以随时间改变的数据(例如，在RAM或高速缓存中)。
以下编号的示例呈现了本公开的一个或多个方面。
示例1.一种用于内建自测试来检测故障的方法，方法包括：使得驱动器集合中的第一驱动器将相应第一通过器件接通，其中驱动器集合中的每个驱动器包括通过器件，通过器件被配置为电连接到至少一个阳极焊盘或至少一个阴极焊盘中的相应焊盘，并且其中驱动器集合中的每个驱动器被配置为控制LED集合中的相应LED是被接通还是被关断。方法还包括：确定在至少一个阳极焊盘的第一阳极焊盘处的第一电压电平，并且确定在至少一个阴极焊盘的第一阴极焊盘处的第一电压电平。方法还包括基于第一阳极焊盘和第一阴极焊盘处的第一电压电平，确定在第一驱动器上、跨第一阳极焊盘与第一阴极焊盘或者在第一LED上存在故障。
示例2.根据示例1所述的方法，还包括：在跨第一阳极焊盘与第一阴极焊盘连接感测电阻器时，通过确定感测电阻器被连接感测电阻器的电压降，来确定在第一阳极焊盘和第一阴极焊盘处的第一电压电平。
示例3.根据示例1或示例2所述的方法，还包括：通过至少使得跨至少一个阳极焊盘中的第二阳极焊盘与至少一个阴极焊盘中的第二阴极焊盘连接感测电阻器，逐个单独测试驱动器集合中的每个驱动器或单独测试LED集合中的每个LED，并且在跨第二阳极焊盘与第二阴极焊盘连接感测电阻器时，确定在第二阳极焊盘和第二阴极焊盘处的第二电压电平。
示例4.根据示例1至3或其任意组合所述的方法，其中逐个单独测试每个驱动器或单独测试每个LED包括：使得驱动器集合中的第二驱动器将第二相应通过器件接通。
示例5.根据示例1至4或其任意组合所述的方法，其中逐个单独测试每个驱动器或单独测试每个LED包括基于在第二阳极焊盘和第二阴极焊盘处的电压电平，来确定在第二驱动器或第二LED上存在故障。
示例6.根据示例1至5或其任意组合所述的方法，其中逐个单独测试每个驱动器或单独测试每个LED包括：在确定第一电压电平之前，将连接网络控制为跨第一阳极焊盘与第一阴极焊盘连接感测电阻器。
示例7.根据示例1至6或其任意组合所述的方法，其中逐个单独测试每个驱动器或单独测试每个LED包括：在确定第二电压电平之前，将连接网络控制为将感测电阻器与第一阳极焊盘和第一阴极焊盘断开连接。
示例8.根据示例1至7或其任意组合所述的方法，其中逐个单独测试每个驱动器或单独测试每个LED包括：在确定第二电压电平之前，将连接网络控制为跨第二阳极焊盘与第二阴极焊盘连接感测电阻器。
示例9.根据示例1至8或其任意组合所述的方法，还包括：由差分ADC将数字数目输出到处理电路装置，数字数目指示跨感测电阻器的电压降。
示例10.根据示例1至9或其任意组合所述的方法，其中基于数字数目来确定故障是否存在。
示例11.根据示例1至10或其任意组合所述的方法，还包括在感测电阻器与至少一个阳极焊盘和至少一个阴极焊盘断开连接时，使得电流源向感测电阻器传递测试电流。
示例12.根据示例1至11或其任意组合所述的方法，还包括在测试电流被传递到感测电阻器时，确定跨感测电阻器的电压降。
示例13.根据示例1至12或其任意组合所述的方法，还包括基于所确定的跨感测电阻器的电压降，来改变感测电阻器的电阻。
示例14.根据示例1至13或其任意组合所述的方法，还包括使用调整系数来改变感测电阻器的电阻。
示例15.根据示例1至14或其任意组合所述的方法，还包括将调整系数存储到存储器。
示例16.根据示例1至15或其任意组合所述的方法，其中确定故障存在包括确定在第一阳极焊盘处的第一电压电平与在第一阴极焊盘处的电压电平之间的差大于上限阈值。
示例17.根据示例1至16或其任意组合所述的方法，其中确定故障存在包括响应于确定第一电压电平之间的差大于上限阈值，确定跨第一阳极焊盘与第一阴极焊盘存在开路。
示例18.根据示例1至17或其任意组合所述的方法，其中确定故障存在包括确定在第一阳极焊盘处的第一电压电平与在第一阴极焊盘处的电压电平之间的差小于下限阈值。
示例19.根据示例1至18或其任意组合所述的方法，其中确定故障存在包括：响应于确定在第一电压电平之间的差小于下限阈值，确定在第一阳极焊盘与第一阴极焊盘之间存在短路。
示例20.根据示例1至19或其任意组合所述的方法，还包括将故障计数存储到存储器。
示例21.根据示例1至20或其任意组合所述的方法，还包括将所检测的开路故障的第一计数存储到存储器，以及将所检测的短路故障的第二计数存储到存储器。
示例22.根据示例1至21或其任意组合所述的方法，还包括经由诊断接口而将故障计数输出到外部设备。
示例23.根据示例1至22或其任意组合所述的方法，还包括确定故障计数是否大于阈值数目，以及响应于确定故障计数大于阈值数目，将故障计数输出到外部设备。
示例24.根据示例1至23或其任意组合所述的方法，还包括确定跨至少一个阳极焊盘中的每个相应阳极焊盘与至少一个阴极焊盘中的每个相应阴极焊盘的电压差的最小值。
示例25.根据示例1至24或其任意组合所述的方法，还包括确定跨至少一个阳极焊盘中的每个相应阳极焊盘与至少一个阴极焊盘中的每个相应阴极焊盘的电压差的最大值。
示例26.根据示例1至25或其任意组合所述的方法，还包括确定跨至少一个阳极焊盘中的每个相应阳极焊盘与至少一个阴极焊盘中的每个相应阴极焊盘的电压差的平均值。
示例27.根据示例1至26或其任意组合所述的方法，还包括将最小值、最大值和平均值存储到存储器。
示例28.根据示例1至27或其任意组合所述的方法，还包括经由诊断接口，将最小值、最大值和平均值输出到外部设备。
示例29.根据示例1至28或其任意组合所述的方法，还包括：通过至少使得多个驱动器将相应多个通过器件逐个接通，批量同时测试驱动器集合中的多个驱动器或LED集合中的多个LED；在相应多个通过器件中的通过器件接通时，逐个确定多个电压差；以及基于多个电压差来确定是否存在故障。多个驱动器包括少于驱动器集合中的全部驱动器，并且多个LED包括少于LED集合中的全部LED。
示例30.根据示例1至29或其任意组合所述的方法，还包括：经由诊断接口而从外部设备接收信号；以及响应于从外部设备接收信号，确定故障是否存在。
示例31.根据示例1至30或其任意组合所述的方法，其中确定故障是否存在发生在混合过程之前和混合过程之后。
示例32.根据示例1至31或其任意组合所述的方法，还包括在混合过程之前，确定跨第一阳极焊盘与第一阴极焊盘是否存在故障。
示例33.根据示例1至32或其任意组合所述的方法，其中确定第一LED上是否存在故障发生在混合过程之后。
示例34.根据示例1至33或其任意组合所述的方法，其中混合过程包括将设备安装在包括LED集合的结构上，并且将开关集合电连接到LED集合。
示例35.一种包括用于检测故障的内建自测试的设备，设备还包括：被配置为连接到LED集合的阳极的至少一个阳极焊盘以及被配置为连接到LED集合的阴极的至少一个阴极焊盘。设备还包括驱动器集合，其中驱动器集合中的每个驱动器包括通过器件，通过器件被配置为电连接到至少一个阳极焊盘或至少一个阴极焊盘中的相应焊盘，并且其中驱动器集合中的每个驱动器被配置为控制LED集合中的相应LED是被接通还是关断。设备还包括处理电路装置，处理电路装置被配置为通过至少使得驱动器集合中的第一驱动器将第一相应通过器件接通，来逐个单独测试驱动器集合中的每个驱动器或单独测试LED集合中的每个LED；确定至少一个阳极焊盘中的第一阳极焊盘处的第一电压电平；确定至少一个阴极焊盘中的第一阴极焊盘处的第一电压电平；以及基于在第一阳极焊盘和第一阴极焊盘处的第一电压电平，确定在第一驱动器上、跨第一阳极焊盘与第一阴极焊盘或者在第一LED上存在故障。
示例36.根据示例35所述的设备，还包括感测电阻器，所述感测电阻器被配置为连接至第一阳极焊盘和第一阴极焊盘。
示例37.根据示例35或示例36所述的设备，进一步包括被配置为测量跨感测电阻器的电压的差分ADC。
示例38.根据示例35至37或其任意组合所述的设备，还包括被配置为连接到第一阳极焊盘和第一阴极焊盘的连接网络。
示例39.根据示例35至38或其任意组合所述的设备，还包括被配置为存储针对感测电阻器的调整系数的存储器。
示例40.根据示例35至39或其任意组合所述的设备，还包括存储器，存储器被配置为存储跨每个LED、跨每个焊盘对和/或跨每个驱动器的电压差的最小值、最大值和平均值。
示例41.根据示例35至40或其任意组合所述的设备，其中处理电路装置包括状态机，状态机被配置为：作为自测试的一部分，使得驱动器集合将通过器件逐个接通或关断。
示例42.根据示例35至41或其任意组合所述的设备，其中处理电路装置被配置为执行根据示例1至34或其任意组合所述的方法。
示例43.一种包括其上存储有可执行指令的计算机可读介质的设备，计算机可读介质被配置为由处理电路装置执行来使得处理电路装置执行根据示例1至34或其任意组合所述的方法。
示例44.一种系统，包括用于执行根据示例1至34或其任意组合所述的方法的部件。
示例45.一种用于通过内建自测试来检测在LED集合中的第一LED与第二LED之间的故障的方法，方法包括：使得驱动器集合中的第一驱动器将第一相应通过器件接通。驱动器集合中的每个驱动器包括通过器件，通过器件被配置为电连接到至少一个阳极焊盘或至少一个阴极焊盘中的相应焊盘，并且其中驱动器集合中的每个驱动器被配置为控制LED集合中的相应LED是被接通还是关断。方法还包括使得驱动器集合中的第二驱动器将第二相应通过器件控制为关断第二LED；确定跨第一LED的第一正向电压以及确定跨第二LED的第二正向电压。方法还包括基于第一正向电压和第二正向电压来确定在LED集合中的第一LED与第二LED之间存在故障。
示例46.根据示例45所述的方法，还包括确定第一正向电压是否在所激活的LED的第一可接受范围之外。
示例47.根据示例45或示例46所述的方法，还包括确定第二正向电压是否在被去激活的LED的第二可接受范围之外。
示例48.根据示例45至47或其任意组合所述的方法，其中确定故障存在包括确定第一正向电压在第一可接受范围之外。
示例49.根据示例45至48或其任意组合所述的方法，其中确定故障存在包括确定第二正向电压在第二可接受范围之外。
示例50.根据示例45至49或其任意组合所述的方法，其中确定第一正向电压是否在第一可接受范围之外包括确定第一正向电压小于所激活的LED的第一阈值电平。
示例51.根据示例45至50或其任意组合所述的方法，其中确定第二正向电压是否在第二可接受范围之外包括确定第二正向电压大于被去激活的LED的第二阈值电平。
示例52.根据示例45至51或其任意组合所述的方法，还包括：通过差分ADC来向处理电路装置输出数字数目，数字数目指示跨第一LED的第一正向电压或指示跨第二LED的第二正向电压。
示例53.根据示例45至52或其任意组合所述的方法，还包括：使得差分ADC的第一输入接收第一信号，第一信号指示第一焊盘对的阳极焊盘处的电压电平。
示例54.根据示例45至53或其任意组合所述的方法，还包括使得差分ADC的第二输入接收第二信号，第二信号指示在第一焊盘对的阴极焊盘处的电压电平。
示例55.根据示例45至54或其任意组合所述的方法，还包括：使得差分ADC的第一输入接收第三信号而不是接收第一信号，第三信号指示在第二焊盘对的阳极焊盘处的电压电平。
示例56.根据示例45至55或其任意组合所述的方法，还包括：使得差分ADC的第二输入接收第四信号，而不是接收第一信号，第四信号指示在第二焊盘对的阴极焊盘处的电压电平。
示例57.根据示例45至56或其任意组合所述的方法，还包括响应于确定第一LED与第二LED之间存在故障而增加计数器。
示例58.根据示例45至57或其任意组合所述的方法，还包括：经由诊断接口，将计数器的值输出到外部设备。
示例59.根据示例45至58或其任意组合所述的方法，还包括响应于确定在第一LED与第二LED之间存在故障，将第一LED的位置和第二LED的位置存储到存储器。
示例60.根据示例45至59或其任意组合所述的方法，还包括经由诊断接口，将第一LED的位置和第二LED的位置输出到外部设备。
示例61.根据示例45至60或其任意组合所述的方法，还包括：将LED集合的第一子集接通，并且将LED集合的第二子集关断。
示例62.根据示例45至61或其任意组合所述的方法，其中第一子集和第二子集形成棋盘图案。
示例63.根据示例45至62或其任意组合所述的方法，其中第一子集和第二子集形成环形图案或条纹图案。
示例64.根据示例45至63或其任意组合所述的方法，还包括经由诊断接口，从外部设备接收信号。
示例65.根据示例45至64或其任意组合所述的方法，还包括响应于从外部设备接收到信号来确定在第一LED与第二LED之间是否存在故障。
示例66.根据示例45至65或其任意组合所述的方法，还包括响应于从外部设备接收到信号而执行内建自测试。
示例67.根据示例45至66或其任意组合所述的方法，还包括在设备的启动阶段期间，确定在第一LED与第二LED之间是否存在故障。
示例68.根据示例45至67或其任意组合所述的方法，其中第一LED与第二LED相邻。
示例69.根据示例45至68或其任意组合所述的方法，其中以矩阵形式，第一LED与第二LED对角地布置。
示例70.根据示例45至69或其任意组合所述的方法，其中确定故障存在包括确定第一焊盘对的阴极焊盘与第二焊盘对的阴极焊盘之间存在短路。
示例71.根据示例45至70或其任意组合所述的方法，还包括将连接网络控制为每一次将ADC连接到第一LED的端子或第二LED的端子。
示例72.一种设备，包括用于检测下LED集合中的第一LED与第二LED之间的故障的内建自测试，设备包括焊盘集合，焊盘集合包括被配置为连接至第一LED的第一焊盘对以及被配置为连接至第二LED的第二焊盘对。设备还包括驱动器集合，其中驱动器集合中的每个驱动器包括通过器件，通过器件被配置为电连接到焊盘集合中的相应焊盘，并且其中驱动器集合中的每个驱动器被配置为控制LED集合中的相应LED是被接通还是关断。设备还包括处理电路装置，处理电路装置被配置为使得驱动器集合中的第一驱动器将第一相应通过器件接通，并且使得驱动器集合中的第二驱动器将第二相应通过器件控制为关断第二LED。处理电路装置还被配置为确定跨第一LED的第一正向电压；确定跨第二LED的第二正向电压以及基于第一正向电压和第二正向电压，来确定LED集合中的第一LED与第二LED之间存在故障。
示例73.根据示例72所述的设备，还包括被配置为连接到第一阳极焊盘和第一阴极焊盘的感测电阻器。
示例74.根据示例72或示例73所述的设备，进一步包括被配置为测量跨感测电阻器的电压的差分ADC。
示例75.根据示例72至74或其任意组合所述的设备，还包括被配置为连接到第一阳极焊盘和第一阴极焊盘的连接网络。
示例76.根据示例72至75或其任意组合所述的设备，还包括被配置为存储针对感测电阻器的调整系数的存储器。
示例77.根据示例72至76或其任意组合所述的设备，还包括：存储器，存储器被配置为存储跨每个LED、跨每个焊盘对和/或跨每个驱动器的电压差的最小值、最大值和平均值。
示例78.根据示例72至77或其任意组合所述的设备，其中处理电路装置包括状态机，状态机被配置为：作为自测试的一部分，使得驱动器集合将通过器件逐个接通和关断。
示例79.根据示例72至78或其任意组合所述的设备，其中处理电路装置被配置为执行根据示例45至71或其任意组合所述的方法。
示例80.一种包括其上存储有可执行指令的计算机可读介质的设备，可执行指令被配置为由处理电路装置执行，以使得处理电路装置执行根据示例45至71或其任意组合所述的方法。
示例81.一种包括用于执行根据示例45至71或其任意组合所述的方法的部件的系统。
已描述了本公开的各种示例。预期所描述的系统、操作或功能的任何组合。这些示例和其他示例在所附权利要求的范围内。

Claims (23)

1.一种包括用于检测故障的内建自测试的设备，所述设备包括：
至少一个阳极焊盘，被配置为连接到LED集合的阳极；
至少一个阴极焊盘，被配置为连接到所述LED集合的阴极；
驱动器集合，其中所述驱动器集合中的每个驱动器包括通过器件，所述通过器件被配置为电连接至所述至少一个阳极焊盘或所述至少一个阴极焊盘中的相应焊盘，并且其中所述驱动器集合中的每个驱动器被配置为控制所述LED集合中的相应LED是被接通还是被关断；以及
处理电路装置，被配置为至少逐个地单独测试所述驱动器集合中的每个驱动器，或逐个地单独测试所述LED集合中的每个LED：
使得所述驱动器集合中的第一驱动器将第一相应通过器件接通；
确定在所述至少一个阳极焊盘中的第一阳极焊盘处的第一电压电平；
确定在所述至少一个阴极焊盘中的第一阴极焊盘处的第一电压电平；以及
基于在所述第一阳极焊盘和所述第一阴极焊盘处的所述第一电压电平，确定在所述第一驱动器上、跨所述第一阳极焊盘和所述第一阴极焊盘、或者在第一LED上存在故障。
2.根据权利要求1所述的设备，进一步包括感测电阻器，所述感测电阻器被配置为连接到所述第一阳极焊盘和所述第一阴极焊盘，
其中所述处理电路装置被配置为在所述感测电阻器跨所述第一阳极焊盘和所述第一阴极焊盘被连接时，通过确定跨所述感测电阻器的电压降来确定在所述第一阳极焊盘和所述第一阴极焊盘处的所述第一电压电平。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述处理电路装置被配置为至少逐个地单独测试所述驱动器集合中的每个驱动器或单独测试所述LED集合中的每个LED：
使得所述感测电阻器跨所述至少一个阳极焊盘中的第二阳极焊盘和所述至少一个阴极焊盘中的第二阴极焊盘而被连接；
使得所述驱动器集合中的第二驱动器将第二相应通过器件接通；
在所述感测电阻器跨所述第二阳极焊盘和所述第二阴极焊盘被连接时，确定在所述第二阳极焊盘和所述第二阴极焊盘处的第二电压电平；以及
基于在所述第二阳极焊盘和所述第二阴极焊盘处的所述第二电压电平，确定在所述第二驱动器或第二LED上存在故障。
4.根据权利要求3所述的设备，还包括连接网络，其中所述处理电路装置被配置为至少通过以下方式来逐个地单独测试所述驱动器集合中的每个驱动器或单独测试所述LED集合中的每个LED：
在确定所述第一电压电平之前，将所述连接网络控制为跨所述第一阳极焊盘和所述第一阴极焊盘连接所述感测电阻器；
在确定所述第二电压电平之前，将所述连接网络控制为将所述感测电阻器与所述第一阳极焊盘和所述第一阴极焊盘断开连接；以及
在确定所述第二电压电平之前，将所述连接网络控制为跨所述第二阳极焊盘和所述第二阴极焊盘连接所述感测电阻器。
5.根据权利要求2所述的设备，还包括差分模数转换器ADC，所述差分ADC被配置为：
在所述差分ADC的第一输入处接收第一信号，所述第一信号指示在所述感测电阻器的第一端部处的电压电平；
在所述差分ADC的第二输入处接收第二信号，所述第二信号指示在所述感测电阻器的第二端部处的电压电平；以及
将指示跨所述感测电阻器的电压降的数字数目输出到所述处理电路装置，
其中所述处理电路装置被配置为基于所述数字数目来确定在所述第一驱动器或在所述第一LED上存在所述故障。
6.根据权利要求2所述的设备，其中所述处理电路装置还被配置为：
在所述感测电阻器与所述至少一个阳极焊盘和所述至少一个阴极焊盘断开连接时，使得电流源将测试电流传递到所述感测电阻器；
确定在所述测试电流被传递到所述感测电阻器时，确定跨所述感测电阻器的电压降；以及
基于所确定的跨所述感测电阻器的所述电压降，改变所述感测电阻器的电阻。
7.根据权利要求6所述的设备，
其中所述处理电路装置被配置为使用调整系数来改变所述感测电阻器的所述电阻，以及
其中所述处理电路装置还被配置为将所述调整系数存储到存储器。
8.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理电路装置被配置为通过以下方式来确定所述故障存在：
确定在所述第一阳极焊盘处的所述第一电压电平与在所述第一阴极焊盘处的所述电压电平之间的差大于上限阈值；以及
响应于确定所述第一电压电平之间的所述差大于所述上限阈值，确定跨所述第一阳极焊盘和所述第一阴极焊盘存在开路。
9.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理电路装置被配置为通过以下方式来确定所述故障存在：
确定在所述第一阳极焊盘处的所述第一电压电平与在所述第一阴极焊盘处的所述电压电平之间的差小于下限阈值；以及
响应于确定所述第一电压电平之间的所述差小于所述下限阈值，确定跨所述第一阳极焊盘和所述第一阴极焊盘存在短路。
10.根据权利要求1所述的设备，进一步包括存储器，其中所述处理电路装置还被配置为将故障计数存储到所述存储器。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述处理电路装置还被配置为通过以下方式来将所述故障计数存储到所述存储器：
将所检测的开路故障的第一计数存储到所述存储器；以及
将所检测的短路故障的第二计数存储到所述存储器。
12.根据权利要求10所述的设备，其中所述处理电路装置还被配置为经由诊断接口，将所述故障计数输出到外部设备。
13.根据权利要求12所述的设备，
其中所述处理电路装置还被配置为确定所述故障计数是否大于阈值数目，以及
其中所述处理电路装置被配置为响应于确定所述故障计数大于所述阈值数目而将所述故障计数输出到所述外部设备。
14.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理电路装置还被配置为：
确定跨所述至少一个阳极焊盘中的每个相应阳极焊盘和所述至少一个阴极焊盘中的每个相应阴极焊盘的电压差；
确定电压差的最小值；
确定所述电压差的最大值；
确定所述电压差的平均值；以及
将所述最小值、所述最大值和所述平均值存储到存储器。
15.根据权利要求14所述的设备，其中所述处理电路装置还被配置为经由诊断接口，将所述最小值、所述最大值和所述平均值输出到外部设备。
16.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理电路装置还被配置为至少通过以下方式来批量地同时测试所述驱动器集合中的多个驱动器或所述LED集合中的多个LED：
使得所述多个驱动器将相应多个通过器件逐个接通；
在所述相应多个通过器件中的通过器件被接通时，逐个确定跨相应焊盘的多个电压差；以及
基于所述多个电压差来确定是否存在任何故障，
其中所述多个驱动器包括少于所述驱动器集合中的全部驱动器的驱动器，并且
其中所述多个LED包括少于所述LED集合中的全部LED的LED。
17.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理电路装置包括状态机，所述状态机被配置为：作为自测试的一部分，使得所述驱动器集合将通过器件逐个接通和关断。
18.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理电路装置被配置为经由诊断接口来从外部设备接收信号，并且其中所述处理电路装置被配置为响应于从所述外部设备接收所述信号，来确定是否存在所述故障。
19.根据权利要求1所述的设备，
其中所述处理电路装置被配置为在混合过程之前和所述混合过程之后，确定所述第一驱动器上是否存在所述故障，
其中所述处理电路装置被配置为确定跨所述第一阳极焊盘和所述第一阴极焊盘是否存在所述故障，
其中所述处理电路装置被配置为在所述混合过程之后，确定在所述第一LED上是否存在所述故障，以及
其中所述混合过程包括：
将所述设备安装在包括所述LED集合的结构上；以及
将开关集合电连接到所述LED集合。
20.一种用于检测故障的内建自测试的方法，所述方法包括：
使得驱动器集合中的第一驱动器将第一相应通过器件接通，其中所述驱动器集合中的每个驱动器包括通过器件，所述通过器件被配置为电连接至至少一个阳极焊盘或至少一个阴极焊盘中的相应焊盘，并且其中所述驱动器集合中的每个驱动器被配置为控制LED集合中的相应LED是被接通还是关断；
确定在所述至少一个阳极焊盘中的第一阳极焊盘处的第一电压电平；
确定在所述至少一个阴极焊盘中的第一阴极焊盘处的第一电压电平；以及
基于所述第一阳极焊盘和所述第一阴极焊盘处的所述第一电压电平，确定在所述第一驱动器上、跨所述第一阳极焊盘和所述第一阴极焊盘、或者在第一LED上存在故障。
21.根据权利要求20所述的方法，还包括：至少通过以下方式来逐个单独测试所述驱动器集合中的每个驱动器，或单独测试所述LED集合中的每个LED：
在确定所述第一电压电平之前，将所述连接网络控制为跨所述第一阳极焊盘和所述第一阴极焊盘连接感测电阻器；
在确定所述第二电压电平之前，将所述连接网络控制为将所述感测电阻器与所述第一阳极焊盘和所述第一阴极焊盘断开连接；以及
在确定所述第二电压电平之前，将所述连接网络控制为跨所述第二阳极焊盘和所述第二阴极焊盘连接所述感测电阻器。
22.一种内建自测试设备，包括其上存储有可执行指令的计算机可读介质，所述可执行指令被配置为能够由处理电路装置执行来使得所述处理电路装置执行以下操作：
使得驱动器集合中的第一驱动器将第一相应通过器件接通，其中所述驱动器集合中的每个驱动器包括通过器件，所述通过器件被配置为电连接至至少一个阳极焊盘或至少一个阴极焊盘中的相应焊盘，并且其中所述驱动器集合中的每个驱动器被配置为控制LED集合中的相应LED是被接通还是关断；
确定在所述至少一个阳极焊盘中的第一阳极焊盘处的第一电压电平；
确定在所述至少一个阴极焊盘中的第一阴极焊盘处的第一电压电平；以及
基于在所述第一阳极焊盘和所述第一阴极焊盘处的所述第一电压电平，确定在所述第一驱动器上、跨所述第一阳极焊盘和所述第一阴极焊盘、或者在第一LED上存在故障。
23.根据权利要求22所述的内建自测试设备，其中所述指令被配置为由所述处理电路装置执行，以进一步使得所述处理电路装置至少通过以下方式来逐个单独测试所述驱动器集合中的每个驱动器或单独测试所述LED集合中的每个LED：
在确定所述第一电压电平之前，将所述连接网络控制为跨所述第一阳极焊盘和所述第一阴极焊盘连接感测电阻器；
在确定所述第二电压电平之前，将所述连接网络控制为将所述感测电阻器与所述第一阳极焊盘和所述第一阴极焊盘断开连接；以及
在确定所述第二电压电平之前，将所述连接网络控制为跨所述第二阳极焊盘和所述第二阴极焊盘连接感测电阻器。
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