CN113823229A - 驱动电路及其故障检测方法、背光模组和显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种驱动电路及其故障检测方法、背光模组和显示装置，驱动电路包括多个灯条、驱动芯片、检测模块和控制芯片，检测模块用于检测多个灯条的多个电压信号并筛选出第一电压信号和第二电压信号，控制芯片用于根据第一电压信号和第二电压信号的差值确定多个灯条中是否存在故障。通过设置可以检测多个灯条的电压信号、并可以从多个电压信号中筛选出第一电压信号和第二电压信号的检测模块，控制芯片可以根据第一电压信号和第二电压信号的差值实现对灯条的故障检测，且驱动电路可以根据故障来作出处理操作，避免了由于故障造成驱动芯片温度升高而使驱动电路存在安全隐患的问题的发生。

Description

驱动电路及其故障检测方法、背光模组和显示装置

技术领域

本申请属于显示装置技术领域，尤其涉及一种驱动电路及其故障检测方法、背光模组和显示装置。

背景技术

显示装置一般包括像素和驱动像素的背光模组。背光模组包括驱动电路，驱动电路可以包括多个灯条，每一灯条上又可以包含多个发光二极管，每一灯条分别与驱动电源和驱动芯片连接，驱动电源用于为灯条供电，驱动芯片将信号传输至灯条以控制灯条的状态。

然而，当任一灯条中的发光二极管发生故障时，驱动电路无法得知这种情况而继续工作，会造成驱动芯片温度升高而使驱动电路存在安全隐患的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种驱动电路及其故障检测方法、背光模组和显示装置，以解决现有的驱动电路无法得知发光二极管发生故障而造成驱动芯片温度升高而使驱动电路存在安全隐患的问题。

本申请实施例提供一种驱动电路，应用于背光模组，所述驱动电路包括：

多个灯条，每一所述灯条包括多个发光二极管，每一所述灯条具有第一输入端和第一输出端，每一所述第一输入端连接驱动电源；

驱动芯片，所述驱动芯片具有多个驱动引脚，每一所述驱动引脚连接一个所述灯条的第一输出端；

检测模块，所述检测模块的一端与所有所述灯条的第一输出端连接，所述检测模块用于检测所述多个灯条的多个电压信号，并从多个电压信号中筛选出第一电压信号和第二电压信号；以及

控制芯片，与所述检测模块的另一端连接，所述控制芯片被用于根据所述第一电压信号和所述第二电压信号的差值确定所述多个灯条中是否存在故障。

可选的，所述检测模块包括：

多条检测子路，每一所述检测子路的连接点连接一个所述灯条的第一输出端，每一所述检测子路的第一端均通过第一电阻连接电源，每一所述检测子路的第二端均通过第二电阻接地；

第一检测输出端，连接所有所述检测子路的第一端，所述第一检测输出端用于输出所述第一电压信号；

第二检测输出端，连接所有所述检测子路的第二端，所述第二检测输出端用于输出所述第二电压信号。

可选的，每一所述检测子路包括：

第一二极管，所述第一二极管的正极连接所述第一电阻，所述第一二极管的负极连接所述连接点；以及

第二二极管，所述第二二极管的正极连接所述连接点，所述第二二极管的负极连接所述第二电阻。

可选的，所述控制芯片用于接收所述第一电压信号和所述第二电压信号，当所述第一电压信号和所述第二电压信号的差值大于或等于第一阈值时，所述控制芯片确定所述多个灯条中存在故障。

可选的，所述控制芯片还用于：

当确定所述多个灯条中存在故障时，发送控制信号至所述驱动芯片以使所述驱动芯片停止工作。

可选的，所述控制芯片包括：

第一引脚，连接所述第一检测输出端，用于接收所述第一电压信号；

第二引脚，连接所述第二检测输出端，用于接收所述第二电压信号；以及

第三引脚，连接所述驱动芯片，用于根据所述第一电压信号和所述第二电压信号传输所述控制信号至所述驱动芯片。

本申请实施例还提供一种背光模组，包括如上任一项所述的驱动电路。

本申请实施例还提供一种显示装置，包括如上所述的背光模组。

本申请实施例还提供一种驱动电路故障检测方法，所述驱动电路应用于背光模组，所述驱动电路包括多个灯条、驱动芯片以及检测模块，每一所述灯条包括多个发光二极管，每一所述灯条具有第一输入端和第一输出端，每一所述第一输入端连接驱动电源；所述驱动芯片具有多个驱动引脚，每一所述驱动引脚连接一个所述灯条的第一输出端，所述驱动芯片用于驱动所有所述灯条；所述检测模块的一端与每一所述灯条的第一输出端连接；所述故障检测方法包括：

通过所述检测模块获取所述多个灯条的多个电压信号并从中筛选出第一电压信号和第二电压信号；

根据所述第一电压信号和所述第二电压信号的差值确定所述多个灯条中是否存在故障。

可选的，所述根据所述第一电压信号和所述第二电压信号的差值确定所述多个灯条中是否存在故障包括：

当所述第一电压信号和所述第二电压信号的差值大于或等于第一阈值时，确定所述多个灯条中存在故障。

本申请实施例提供的驱动电路及其故障检测方法、背光模组和显示装置中，通过设置可以检测多个灯条的电压信号、并可以从多个电压信号中筛选出第一电压信号和第二电压信号的检测模块，控制芯片可以根据第一电压信号和第二电压信号的差值实现对灯条的故障检测，且驱动电路可以根据故障来作出处理操作，避免了由于故障造成驱动芯片温度升高而使驱动电路存在安全隐患的问题的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

为了更完整地理解本申请及其有益效果，下面将结合附图来进行说明。其中，在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。

图1为本申请实施例提供的显示装置的结构示意图。

图2为图1所示的显示装置中驱动电路的第一种结构示意图。

图3为图1所示的显示装置中驱动电路的第二种结构示意图。

图4为本申请实施例提供的驱动电路的故障检测方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供一种驱动电路及其故障检测方法、背光模组和显示装置，以解决现有的驱动电路无法得知发光二极管发生故障而造成驱动芯片温度升高而使驱动电路存在安全隐患的问题。

示例性的，请参阅图1，图1为本申请实施例提供的显示装置的结构示意图。本申请实施例提供一种显示装置1000，显示装置1000可以包括像素200和驱动像素200的背光模组100。像素200是指由图像的小方格组成的，这些小方块都有一个明确的位置和被分配的色彩数值，小方格颜色和位置就决定该图像所呈现出来的样子。背光模组100为驱动像素200发光的器件。示例性的，背光模组100可以包括驱动电路10。示例性的，显示装置1000可以是手机、平板电脑等可以显示画面的装置，还可以是电视机、游戏设备、增强现实(AugmentedReality，AR)设备、虚拟现实(Virtual Reality，VR)设备、车载电脑、笔记本电脑、视频播放设备、可穿戴设备等可以显示画面的装置，其中，可穿戴设备可以是智能手环、智能眼镜等。本申请实施例以显示装置1000为电视机为例进行说明。

现有技术中，在灯条中的发光二极管发生故障时，比如，灯条中任一发光二极管发生短路时，驱动电路通常无法得知上述故障情况的发生而继续工作，会造成驱动芯片温度升高而使驱动电路存在安全隐患的问题。

为解决上述问题，本申请实施例还提供一种驱动电路和驱动电路的故障检测方法，以下将分别从不同的方面进行说明。

示例性的，请结合图1并参阅图2和图3，图2为图1所示的显示装置中驱动电路的第一种结构示意图，图3为图1所示的显示装置中驱动电路的第二种结构示意图。驱动电路10可以包括多个灯条11、驱动芯片12、检测模块13和控制芯片14。每一灯条11包括多个发光二极管LED。每一灯条11具有第一输入端LI和第一输出端LO，每一第一输入端LI连接驱动电源Vled。驱动芯片12具有多个驱动引脚Dr，每一驱动引脚Dr连接一个灯条11的第一输出端LO。检测模块13的一端与所有灯条11的第一输出端LO连接。检测模块13用于检测多个灯条11的多个电压信号，并从多个电压信号中筛选出第一电压信号和第二电压信号。控制芯片14与检测模块13的另一端连接，控制芯片14用于根据第一电压信号和第二电压信号的差值确定多个灯条11中是否存在故障。通过设置可以检测多个灯条11的电压信号、并可以从多个电压信号中筛选出第一电压信号和第二电压信号的检测模块13，控制芯片14可以根据第一电压信号和第二电压信号的差值实现对灯条11的故障检测，且驱动电路10可以根据故障来作出处理操作，避免了由于故障造成驱动芯片温度升高而使驱动电路存在安全隐患的问题的发生。

其中，每一灯条11是由多个发光二极管LED组成的，多个发光二极管LED同方向设置，也即上一发光二极管LED的负极连接下一发光二极管LED的正极，第一个发光二极管LED的正极也即灯条11的第一输入端LI连接驱动电源Vled，最后一个发光二极管LED的负极连接驱动芯片12的驱动引脚Dr。多个灯条11并联设置，多个灯条11的所有第一输入端LI均连接驱动电源Vled，多个灯条11的不同的第一输出端LO连接驱动芯片12的不同驱动引脚Dr。灯条11的数量不作限制，图3中以三个灯条11为例进行说明，而不应理解为驱动电路10仅包含三个灯条11。

驱动芯片12具有多个驱动引脚Dr，每一驱动引脚Dr连接一个灯条11的第一输出端LO。其中，示例性的，驱动引脚Dr的数量可以与灯条11的数量相匹配，驱动引脚Dr的数量也可以大于灯条11的数量，以提供预留量给灯条11。需要说明的是，驱动芯片12并不仅包括上述驱动引脚Dr，驱动芯片12还可以包括其他引脚，这里不再详述，但不应理解为对驱动芯片12的限制。

检测模块13不仅可以检测多个灯条11对应的多个电压信号，而且可以从多个电压信号中筛选出第一电压信号和第二电压信号。其中，第一电压信号可以是多个电压信号中最小的电压信号，第二电压信号可以是多个电压信号中最大的电压信号，也即第二电压信号大于第一电压信号。

示例性的，检测模块13可以包括多条检测子路132，每一检测子路132的连接点P3连接一个灯条11的第一输出端LO。每一检测子路132的第一端P1均通过第一电阻R1连接电源VCC，每一检测子路132的第二端P2均通过第二电阻R2接地GND。检测模块13还可以包括第一检测输出端Vmin和第二输出端Vmax，第一检测输出端Vmin连接所有检测子路132的第一端P1，第一检测输出端Vmin用于输出第一电压信号，第二检测输出端Vmax用于输出第二电压信号。可以理解的是，多条检测子路132并联设置，多个并联设置的检测子路132的一端通过第一电阻R1连接电源VCC、且连接第一检测输出端Vmin，多个并联的检测子路132的另一端通过第二电阻R2接地GND、且连接第二检测输出端Vmax。需要说明的是，检测子路132的数量可以根据灯条11的数量来设置，比如，检测子路132的数量与灯条11的数量相等，图中以背光模组10包括三个灯条11和三条检测子路132为例进行说明，而不应理解为对灯条11和检测子路132数量的限制。

其中，每一检测子路132包括第一二极管D1和第二二极管D2，第一二极管D1的正极连接第一电阻R1，第一二极管D1的负极连接连接点P3。第二二极管D2的正极连接连接点P3，第二二极管D2的负极连接第二电阻R2。可以理解的是，在每一检测子路132上设置两个二极管，且从两个二极管的中间连接点P3连接灯条11的第一输出端LO，多个检测子路132组成的检测模块13不仅可以对所有灯条11的第一输出端LO的电压信号进行检测，还能从多个电压信号中筛选出第一电压信号和第二电压信号，也即筛选出最小电压信号和最大电压信号。后续可以根据第一电压信号和第二电压信号的差值来确定灯条11中是否存在故障。

控制芯片14用于接收第一电压信号和第二电压信号，当第一电压信号和第二电压信号的差值大于或等于第一阈值时，控制芯片14确定多个灯条11中存在故障。控制芯片14还用于：当确定多个灯条11中存在故障时，发送控制信号至驱动芯片12以使驱动芯片12停止工作。示例性的，第一阈值可以为预先设定的多个灯条11的导通电压差值。在实际工作时，每一灯条11中有电流，因此不同的灯条11的正向导通电压会有差异，可以通过这个差异值来确定灯条11中是否存在故障。

其中，示例性的，控制芯片14可以包括第一引脚AD1、第二引脚AD2和第三引脚DA。第一引脚AD1连接第一检测输出端Vmin，控制芯片14可以通过第一引脚AD1接收第一电压信号。第二引脚AD2连接第二检测输出端Vmax，控制芯片14可以通过第二引脚AD2接收第二电压信号。其中，为了方便进行信号的处理，控制芯片14可以将第一引脚AD1接收到的第一电压信号转换为数字信号以及将第二引脚AD2接收到的第二电压信号转换为数字信号，也即控制芯片14将采样后的数据进行模数转换，以进行分析、计算和判断。在确定有故障发生时，为了避免由于故障引起的安全隐患，此时可以通过控制芯片14的第三引脚DA输出控制信号至驱动芯片12，比如，控制信号可以控制驱动芯片12停止工作，此时可以进行故障的处理。第三引脚DA可以将模数转换后的控制信号传输至驱动芯片12。

需要说明的是，多个灯条11中有电流，但每一灯条11中的正向导通电压会有差异，因此对每一灯条11的第一输出端LO的电压信号进行采样，并筛选出电压信号的最大值和最小值，控制芯片14可以根据最大电压信号和最小电压信号的差值确定多个灯条11与驱动电源Vled的电压差，当此电压差较大超过设计的灯条11导通电压差值时，则可以判断灯条11上有发光二极管LED短路，也即灯条11发生故障。此外，当驱动芯片12的所有通道均截止时，灯条11的第一输出端LO的电压会升高，从灯条11的第一输出端LO到检测模块13的等效输出阻抗到地，形成微小的电流经过灯条11，当第一电压信号与第二电压信号的差值较大时，也可以判断灯条11上有发光二极管LED短路。

示例性的，本申请实施例提供的驱动电路10的工作原理为：每一灯条11中均有电流，不同的灯条11的正向导通电压会有差异，利用本申请实施例中的检测模块13，对灯条11的第一输出端LO也即灯条11的负端电压进行采样，取出所有灯条11负端电压的最大值和最小值，送至控制芯片14进行模数变换。经控制芯片14对采样到的数据进行分析、计算后，判断灯条11上是否有发光二极管LED发生短路，然后通过控制芯片14的第三引脚DA对驱动芯片12进行预定的动作，比如，上报上位机，保护关闭驱动芯片12的输出，降低灯条11的电流等。

其中，当灯条11有电流通过时，根据发光二极管LED的工作原理，灯条11上的电压分别为V1b1、V1b2和V1b3，对应的灯条11的第一输出端LO的电压分别为V1＝Vled-V1b1，V2＝Vled-V1b2，V3＝Vled-V1b3。Vmax、Vmin取出V1、V2、V3三个电压中的最大值和最小值。第一种情况下，流过上述三个灯条11中的电流相同时，由于实际的灯条11导通电压会有差异，Vmax代表所有灯条11中最小Vled值的负端电压，Vmin代表所有灯条11中最大Vled值的负端电压，通过比较Vmax和Vmin的差值，则可计算出灯条11之间Vled的电压差，当此电压差超过设计的灯条11导通电压差值时，则可判断为灯条11中有发光二极管LED短路。第二种情况下，当驱动芯片12的所有通道都截止时，灯条11负端的电压会升高，从灯条11负端到每一检测子路132再到Vmax的等效输入阻抗到地，形成微小的电流经过灯条，当Vmax与Vmin的差值较大时，也可以判断灯条11中有发光二极管LED短路。

为了更清楚的说明本申请实施例的检测模块的检测方法，以下将从背光模组的故障检测方法的方面进行说明。

示例性的，请结合图1至图3并参阅图4，图4为本申请实施例提供的驱动电路的故障检测方法的流程示意图。本申请实施例还提供一种驱动电路的故障检测方法，其中，对于驱动电路10可以参照图1至图3以及上述说明，这里不再赘述。驱动电路的故障检测方法包括：

101、通过检测模块获取多个灯条的多个电压信号并从中筛选出第一电压信号和第二电压信号。

示例性的，检测模块13不仅可以检测多个灯条11对应的多个电压信号，而且可以从多个电压信号中筛选出第一电压信号和第二电压信号。其中，第一电压信号可以是多个电压信号中最小的电压信号，第二电压信号可以是多个电压信号中最大的电压信号，也即第二电压信号大于第一电压信号。

102、根据第一电压信号和第二电压信号的差值确定多个灯条中是否存在故障。

当第一电压信号和第二电压信号的差值大于或等于第一阈值时，确定多个灯条11中存在故障。当确定多个灯条11中存在故障时，发送控制信号至驱动芯片12以使驱动芯片12停止工作。示例性的，第一阈值可以为预先设定的多个灯条11的导通电压差值。在实际工作时，每一灯条11中有电流，因此不同的灯条11的正向导通电压会有差异，可以通过这个差异值来确定灯条11中是否存在故障。且可以在灯条11中存在故障时，发出控制信号至驱动芯片12以使驱动芯片12停止工作来避免有安全隐患的发生。

需要说明的是，多个灯条11中有电流，但每一灯条11中的正向导通电压会有差异，因此对每一灯条11的第一输出端LO的电压信号进行采样，并筛选出电压信号的最大值和最小值，可以根据最大电压信号和最小电压信号的差值确定多个灯条11与驱动电源Vled的电压差，当此电压差较大超过设计的灯条11导通电压差值时，则可以判断灯条11上有发光二极管LED短路，也即灯条11发生故障。此外，当驱动芯片12的所有通道均截止时，灯条11的第一输出端LO的电压会升高，从灯条11的第一输出端LO到检测模块13的等效输出阻抗到地，形成微小的电流经过灯条11，当第一电压信号与第二电压信号的差值较大时，也可以判断灯条11上有发光二极管LED短路。

本申请实施例提供的驱动电路及其故障检测方法、背光模组和显示装置中，通过设置可以检测多个灯条11的电压信号、并可以从多个电压信号中筛选出第一电压信号和第二电压信号的检测模块13，控制芯片14可以根据第一电压信号和第二电压信号的差值实现对灯条11的故障检测，且驱动电路10可以根据故障来作出处理操作，避免了由于故障造成驱动芯片温度升高而使驱动电路存在安全隐患的问题的发生。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。

以上对本申请实施例所提供的驱动电路及其故障检测方法、背光模组和显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种驱动电路，应用于背光模组，其特征在于，所述驱动电路包括：

多个灯条，每一所述灯条包括多个发光二极管，每一所述灯条具有第一输入端和第一输出端，每一所述第一输入端连接驱动电源；

驱动芯片，所述驱动芯片具有多个驱动引脚，每一所述驱动引脚连接一个所述灯条的第一输出端；

检测模块，所述检测模块的一端与所有所述灯条的第一输出端连接，所述检测模块用于检测所述多个灯条的多个电压信号，并从多个电压信号中筛选出第一电压信号和第二电压信号；以及

控制芯片，与所述检测模块的另一端连接，所述控制芯片被用于根据所述第一电压信号和所述第二电压信号的差值确定所述多个灯条中是否存在故障。

2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述检测模块包括：

多条检测子路，每一所述检测子路的连接点连接一个所述灯条的第一输出端，每一所述检测子路的第一端均通过第一电阻连接电源，每一所述检测子路的第二端均通过第二电阻接地；

第一检测输出端，连接所有所述检测子路的第一端，所述第一检测输出端用于输出所述第一电压信号；

第二检测输出端，连接所有所述检测子路的第二端，所述第二检测输出端用于输出所述第二电压信号。

3.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，每一所述检测子路包括：

第一二极管，所述第一二极管的正极连接所述第一电阻，所述第一二极管的负极连接所述连接点；以及

第二二极管，所述第二二极管的正极连接所述连接点，所述第二二极管的负极连接所述第二电阻。

4.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述控制芯片用于接收所述第一电压信号和所述第二电压信号，当所述第一电压信号和所述第二电压信号的差值大于或等于第一阈值时，所述控制芯片确定所述多个灯条中存在故障。

5.根据权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，所述控制芯片还用于：

当确定所述多个灯条中存在故障时，发送控制信号至所述驱动芯片以使所述驱动芯片停止工作。

6.根据权利要求5所述的驱动电路，其特征在于，所述控制芯片包括：

第一引脚，连接所述第一检测输出端，用于接收所述第一电压信号；

第二引脚，连接所述第二检测输出端，用于接收所述第二电压信号；以及

第三引脚，连接所述驱动芯片，用于根据所述第一电压信号和所述第二电压信号传输所述控制信号至所述驱动芯片。

7.一种背光模组，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的驱动电路。

8.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求7所述的背光模组。

9.一种驱动电路的故障检测方法，其特征在于，所述驱动电路应用于背光模组，所述驱动电路包括多个灯条、驱动芯片以及检测模块，每一所述灯条包括多个发光二极管，每一所述灯条具有第一输入端和第一输出端，每一所述第一输入端连接驱动电源；所述驱动芯片具有多个驱动引脚，每一所述驱动引脚连接一个所述灯条的第一输出端，所述驱动芯片用于驱动所有所述灯条；所述检测模块的一端与每一所述灯条的第一输出端连接；所述故障检测方法包括：

通过所述检测模块获取所述多个灯条的多个电压信号并从中筛选出第一电压信号和第二电压信号；

根据所述第一电压信号和所述第二电压信号的差值确定所述多个灯条中是否存在故障。

10.根据权利要求9所述的故障检测方法，其特征在于，所述根据所述第一电压信号和所述第二电压信号的差值确定所述多个灯条中是否存在故障包括：

当所述第一电压信号和所述第二电压信号的差值大于或等于第一阈值时，确定所述多个灯条中存在故障。

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