KR20180134765A - Led 체인에서 하나의 단락 led의 검출 - Google Patents

Led 체인에서 하나의 단락 led의 검출 Download PDF

Info

Publication number
KR20180134765A
KR20180134765A KR1020180065270A KR20180065270A KR20180134765A KR 20180134765 A KR20180134765 A KR 20180134765A KR 1020180065270 A KR1020180065270 A KR 1020180065270A KR 20180065270 A KR20180065270 A KR 20180065270A KR 20180134765 A KR20180134765 A KR 20180134765A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
circuit
output
voltage
led
load
Prior art date
Application number
KR1020180065270A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102357878B1 (ko
Inventor
마우리지오 갈바노
로베르토 구에라
마르코 파마토
아우렐리오 펠레그리니
다미아노 사토리
엔리코 토나조
Original Assignee
인피니언 테크놀로지스 아게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US15/634,809 external-priority patent/US10187955B2/en
Application filed by 인피니언 테크놀로지스 아게 filed Critical 인피니언 테크놀로지스 아게
Publication of KR20180134765A publication Critical patent/KR20180134765A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102357878B1 publication Critical patent/KR102357878B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/46—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs disposed in parallel lines
    • H05B33/0884—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/44—Testing lamps
    • G01R31/025—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • H05B33/083—
    • H05B37/036—
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/48—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs organised in strings and incorporating parallel shunting devices
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/50—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
    • H05B45/54—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits in a series array of LEDs
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/20—Responsive to malfunctions or to light source life; for protection
    • H05B47/23—Responsive to malfunctions or to light source life; for protection of two or more light sources connected in series

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

본 개시는 발광 다이오드(LED)와 같은 부하들의 체인에서 단락을 검출할 수 있는 회로에 관한 것이다. 회로는 복수의 LED 체인 또는 단일 LED 체인을 구동하여 LED 체인 중 하나 이상의 LED가 단락되어 더 이상 작동하지 않는지 여부를 판정할 수 있다. 이 회로는 LED 체인 전압이 단일 LED 전압 강하에 기초하여 임계 값을 충족하는지 여부를 판정한다. 따라서 동일한 회로가 LED 체인의 LED 수에 관계없이 응용예에 사용될 수 있다. 또한, 본 개시의 기법에 따른 회로는 회로가 구동하는 LED 체인의 수에 관계없이, LED 체인에 전류를 전달하는데 사용되는 것 이외의 어떠한 출력 핀도 사용할 수 없다.

Description

LED 체인에서 하나의 단락 LED의 검출{DETECTION OF SINGLE SHORT-LED IN LED CHAINS}
본 개시는 전기 부하들의 체인(chains of electrical loads)에서의 고장 검출에 관한 것이다.
LED 체인과 같은 전기 부하들의 체인을 갖는 하나 이상의 브랜치를 구동하는 회로 장치의 경우, 부하들 중 하나의 부하의 고장을 검출하는 것이 바람직할 수 있다. 개방 회로(open circuit)로 인해 고장난 부하의 예에서, 개방 회로가 있는 브랜치에서는 전류 흐름이 중지될 것이다. 이 회로 장치는 그 브랜치에서 전류가 중지되었음을 검출하여 개방 회로 고장(open circuit failure)을 검출할 수 있다. 단락 회로(short circuit)로 인해 고장난 부하의 예에서는, 부하들의 체인에서의 부하 고장의 검출이 더 어려울 수 있다.
일반적으로, 본 개시는 발광 다이오드(LED)와 같은 부하들의 체인에서 하나의 단락을 검출할 수 있는 회로에 관한 것이다. 이 회로는 복수의 LED 체인 또는 단일 LED 체인을 구동하여 LED 체인 내의 하나 이상의 LED가 단락으로 인해 더 이상 작동하지 않는지 여부를 판정할 수 있다. 이 회로는 LED 체인 전압이 단일 LED 전압 강하에 기초하여 임계 값을 충족하는지 여부를 판정한다. 따라서, LED 체인 내의 LED의 수에 관계없이 동일 회로가 응용예들에 사용될 수 있다. 또한, 본 개시의 기법에 따른 회로는, 회로가 구동하는 LED 체인의 수에 관계없이, LED 체인에 전류를 전달하는데 사용되는 것 이외의 어떠한 출력 핀도 사용하지 않을 수 있다.
일 예에서, 본 개시는 회로에 관한 것으로서, 단락 검출 회로를 포함하되, 상기 단락 검출 회로는 하나의 단락 검출 출력 소자와, 하나 이상의 출력 소자의 각 출력 소자로부터 직렬 부하 전압을 수신하고 하나 이상의 출력 소자로부터 하나의 직렬 부하 전압을 선택하도록 구성된 선택기 회로를 포함하며, 상기 단락 검출 회로는, 상기 선택된 직렬 부하 전압을 사전결정된 임계 전압 값과 비교하고, 상기 선택된 직렬 부하 전압이 상기 사전결정된 임계 전압 값을 만족하는 것에 응답하여, 상기 하나의 단락 검출 회로 출력에서 단락 검출 신호를 출력하도록 구성된다.
다른 예에서, 본 개시는 시스템으로서, 복수의 LED 열 - 상기 복수의 LED 열 내의 각각의 LED 열은 N개의 LED를 직렬로 포함하되, N은 1보다 큰 정수이고, LED 열 내의 상기 N개의 LED의 각각의 LED는 예상 순방향 전압 강하를 가짐 - 과, 복수의 출력 소자를 포함하는 드라이버 회로 - 각각의 출력 소자는 제각기의 LED 열에 연결되고, 상기 드라이버 회로는 각각의 출력 소자로부터 제각기의 LED 열로 제각기의 출력 전류를 전달하도록 구성됨 - 와, 복수의 직렬 부하 전압의 직렬 부하 전압을 선택하도록 구성된 선택기 회로 - 상기 복수의 직렬 부하 전압의 제각기의 직렬 부하 전압은 상기 복수의 LED 열의 제각기의 LED 열에 대응함 - 와, 상기 선택된 직렬 부하 전압이 사전결정된 임계 전압 값을 만족하는지 여부를 판정하고, 상기 선택된 직렬 부하 전압이 상기 사전결정된 임계 전압 값을 만족한다는 판정에 응답하여, 단락 회로 검출 신호를 출력하도록 구성된 비교 회로를 포함하는 시스템에 관한 것이다.
또 다른 예에서, 본 개시는 방법으로서, 단락 검출 회로에 의해, 상기 단락 검출 회로의 하나 이상의 출력 소자의 각 출력 소자 및 각 출력 소자에 연결된 각각의 직렬 부하에 출력 전류를 전달하는 단계 - 각각의 직렬 부하는 N개의 부하를 포함하며, N은 1보다 큰 정수임 - 와, 상기 단락 검출 회로에 의해, 상기 하나 이상의 출력 소자에 연결된 상기 하나 이상의 직렬 부하의 제각기의 직렬 부하에 대한 제각기의 직렬 부하 전압을 결정하는 단계와, 상기 단락 검출 회로에 의해, 상기 하나 이상의 직렬 부하 전압으로부터 선택된 직렬 부하 전압을 선택하는 단계와, 상기 단락 검출 회로에 의해, 상기 선택된 출력 전압이 사전결정된 임계 전압 값을 만족하는지 여부를 판정하는 단계와, 상기 선택된 출력 전압이 상기 임계 전압 값을 만족한다는 판정에 응답하여, 상기 단락 검출 회로에 의해 단락 검출 신호를 출력하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.
본 개시의 하나 이상의 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면 및 이하의 설명에서 설명된다. 본 개시의 다른 특징, 목적 및 이점은 상세한 설명 및 도면 및 청구범위로부터 명백해질 것이다.
도 1a는 본 개시의 하나 이상의 기법에 따른, 직렬 부하에서 단락된 부하를 검출하기 위한 예시적인 하이 측 드라이버, 다중 채널 회로를 도시한 개략적인 블록도이다.
도 1b는 본 개시의 하나 이상의 기법에 따른, 하이 측에 연결된 드라이버 회로를 갖는 단락 검출 회로의 동작을 도시한 개념적 타이밍 그래프이다.
도 2a는 복수의 LED 직렬 부하를 구동하는 예시적인 로우 측 드라이버, 다중 채널 회로를 도시한 개략적인 블록도이다.
도 2b는 본 개시의 하나 이상의 기법에 따른, 로우 측에 연결된 드라이버 회로를 갖는 단락 검출 회로의 동작을 도시한 개념적 타이밍 그래프이다.
도 3a는 본 개시의 하나 이상의 기법에 따른, 직렬 부하에서 단락된 부하를 검출하는데 사용될 수 있는 단일 직렬 부하를 구동하는 예시적인 다중 채널 하이 측 드라이버 회로를 도시한 개략적인 블록도이다.
도 3b는 본 개시의 하나 이상의 기법에 따른, 단일 LED 직렬 부하를 구동하는 다중 채널 하이 측에 연결된 드라이버 회로를 갖는 단락 검출 회로의 동작을 도시한 개념적 타이밍 그래프이다.
도 4a는 LED의 단일 직렬 부하를 구동하는 예시적인 로우 측 드라이버, 다중 채널 회로를 나타내는 개략도이다.
도 4b는 본 개시의 하나 이상의 기법에 따른, 하나의 LED 직렬 부하를 제공하는 다중 채널 로우 측에 연결된 드라이버 회로에 대한 단락 검출 회로의 동작을 도시하는 개념적 타이밍 그래프이다.
도 5는 본 개시의 하나 이상의 기법에 따른 단락 검출 회로의 예시적인 구현의 개념적이고 개략적인 블록도이다.
도 6은 본 개시의 하나 이상의 기법에 따른, 직렬 부하 중 하나의 부하에서 단락 회로를 검출하는 회로 장치의 예시적인 동작 모드를 도시한 흐름도이다.
본 개시는 발광 다이오드(LED) 체인과 같은 부하들의 체인에서 하나의 단락을 검출할 수 있는 회로에 관한 것이다. 이 회로는 복수의 LED 체인 또는 단일 LED 체인을 구동하여 LED 체인 내 LED들 중 하나 이상의 LED가 단락으로 인해 더 이상 작동하지 않는지 여부를 판정할 수 있다. 이 회로는 LED 체인 전압이 단일 LED 전압 강하에 기초하여 임계 값을 충족하는지 여부를 판정한다. 따라서, LED 체인 내의 LED의 수에 관계없이 동일 회로가 사용될 수 있다.
본 개시의 기법은 LED 체인의 최대 및/또는 최소 전압과 임계 전압 간의 비교에 기초한다. 임계 전압은 회로 내부, 예컨대, 집적 회로(IC) 내에서 생성될 수도 있고, 아니면 회로 외부에서 제공될 수도 있다. 본 개시의 기법의 한 가지 이점은 LED 체인에 전류를 전달하는 데 사용되는 것 이외의 추가 또는 전용 출력 핀이 없다는 것이다. 단락 검출 회로의 다른 예들은 추가 핀 및 전용 핀이 필요할 수도 있다. 어떤 예에서는, 각각의 LED 체인에 전용 단락 검출 핀이 필요하다. 즉, 5개의 LED 체인을 구동하는 일부 단락 검출 회로는 적어도 5개의 추가 단락 검출 출력 핀을 필요로 할 수 있다. 다른 예시적인 LED 단락 검출 회로는 복수의 LED 체인 내의 LED가 고장 났는지 여부를 판정하기 위해 디지털 로직 및 레지스터를 따라 디지털 통신 버스를 포함할 수 있다. 반면에, 본 개시의 기법에 따른 회로는 LED 체인에 전류를 전달하는데 사용되는 것 이외의 다른 추가 또는 전용 출력 핀을 포함하지 않거나 사용하지 않을 수 있다. 본 개시에 따른 회로는 다른 검출 회로에 비해 더 적은 핀 및 더 작은 크기를 가지며 덜 복잡하다는 이점을 제공할 수 있다.
본 개시의 기법들은 단일 및 다중 채널 LED 드라이버 모두에 적용될 수 있다. 본 개시의 기법에 따른 회로는 단일 LED 단락을 검출하는 능력을 잃지 않으면 서 일부 채널 또는 모든 채널이 서로 단락된 다중 채널 드라이버를 사용할 수 있는 유연성을 제공할 수 있다. 예를 들어, 일부 응용예에서, 사용자는 단일 LED 채널을 통해 흐르는 전류를 증가시키기 위해 다중 채널 드라이버 회로의 하나 이상의 채널을 단락시킬 수 있다. 단일 LED 체인을 구동하기 위해 모든 채널이 함께 단락되는 본 개시에 따른 다중 채널 회로는 단일 LED 체인에서 단락된 단일 LED를 여전히 검출할 수 있다. 본 개시에 따른 회로는, 다른 유형의 단락 검출 회로들에 비해, 다중 채널 또는 단일 채널 응용예들에서 사용될 수 있는 IC의 하나의 모델을 제공하는 것을 비롯한 여러 이점을 제공할 수 있다. 하나의 모델이 많은 응용예를 충족시키는 능력은 재고 감소, 제조 비용 감소, 제품 선택 단순화 및 유사한 이점과 같은 다양한 이점을 제공할 수 있다.
도 1a는 본 개시의 하나 이상의 기법에 따른, 직렬 부하에서 단락된 부하를 검출하기 위한 예시적인 하이 측 드라이버, 다중 채널 회로를 도시한 개략적인 블록도이다. 회로(10)는 회로의 하나 이상의 출력 소자(34A-34C)의 각각의 출력 소자에 전류를 전달하여, 각 출력 소자에 연결된 직렬 부하(32A-32C)에 출력 전류(Iout1-Iout3)를 공급하는 전류원(14-18)을 포함한다. 회로(10A)와 전류원(14-18) 모두를 포함하는 회로(10)는 단락 검출 회로로 간주될 수 있다. 다른 예에서는, 회로(10A)가 단락 검출 회로로 간주될 수 있는데, 이 회로는 전류원 회로와 분리될 수 있지만 단자(36A-36C)를 통해 전류원 출력(34A-34C)에 연결될 수 있다. 다시 말하면, 단락 검출 회로는 회로(10A)에서 볼 수 있듯이 선택기 회로 및 비교 회로와 같은 회로 소자만을 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 단락 검출 회로는 전류원(14-18)과 같은 드라이버 소자 또는 다른 유형의 드라이버 소자를 포함할 수도 있다. 본 개시에서, 전류 드라이버(current driver)라는 용어는 전류원을 지칭하는데 사용될 수 있다. 다시 말하면, 몇몇 예에서, 단락 검출 회로는 직렬 부하에 전류를 공급하기 위한 전류원과 같은 소스를 포함할 수 있다. 다른 예에서는, 단락 검출 회로가 직렬 부하에 전류를 공급할 소스를 갖지 않고, 소스의 출력에 연결되어 그 출력에서 직렬 부하 전압을 결정할 수 있다.
전류원(14-18)은 전류를 공급할 수 있는 전류 조정기와 같은 임의의 유형의 전류원을 포함할 수 있다. 전류원(14-18)은 도 1a의 예에 도시된 바와 같이 Vbat(12)로부터 전력을 수신하지만, Vbat는 조정된 전원(regulated power supply)과 같은 임의의 전원을 나타낼 수 있으며, 배터리에 한정될 필요는 없다. 각각의 전류원은 출력 소자(34A-34C)를 포함한다. 전류원(14-18)은 각 출력 소자(34A-34C)에 연결된 각 직렬 부하(32A-32C)의 애노드 측에 출력 전류(Iout1-Iout3)를 공급한다. 각 직렬 부하(32A-32C)의 캐소드 측은 접지된다.
또한, 도 1a 및 도 2a는 3개의 직렬 부하를 도시하지만, 회로(10 및 40)의 다른 예들은 3개 이상의 직렬 부하를 포함할 수 있다. 본 개시 전체에 걸쳐, 직렬 부하는 브랜치 부하, LED 체인으로 지칭될 수도 있다. 환언하면, 직렬 부하(32A-32C)는 회로(10 또는 40)에 의해 제공되는 복수의 부하의 브랜치 부하(32A-32C)로 간주될 수 있다. 또는 3개의 채널을 제공하는 다중 채널 회로로서 회로(10 또는 40)를 설명할 수 있다. 아래의 도 3a 및 도 4a와 같은 다른 예들은, 단일 채널 또는 단일 직렬 부하를 제공하는 다중 채널 회로로 설명될 수 있다.
전류원(14)은 LED(25)를 포함하는 직렬 부하(32A)에 연결된다. 도면 및 설명을 단순화하기 위해, 본 개시는 LED로서의 직렬 부하의 각 부하에 초점을 맞출 것이다. 다른 예에서는, 부하가 전구, 전원 공급 장치 및 유사한 부하와 같은 다른 유형의 부하일 수 있다. 직렬 부하(32A-32C)의 다른 LED는 번호가 매겨져 있지 않다. 도 1a의 예는 각각의 직렬 부하가 3개의 LED를 포함하는 것으로 나타내지만, 다른 예에서는, 직렬 부하가 임의의 수의 LED를 포함할 수 있다.
회로(10A)는 회로(10)의 단락 검출 유닛으로 고려될 수 있다. 단락 검출 회로 및 단락 검출 유닛이라는 용어는 본 개시에서 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다. 회로(10A)는 선택기 회로인 최소 선택기(20), 비교 회로인 비교기(22), 임계 전압(Vthresh)(24) 및 출력(Vflag)(28)을 포함한다. 회로(10A)는 단자(36A-36C)를 통해 각각의 직렬 부하(32A-32C)에 연결될 수 있고, 부하 전압(Vout1-Vout3)을 수신한다. 단자(36A)는 직렬 부하(32A)의 애노드 측에 접속되어 부하 전압(Vout1)을 수신하고, 단자(36B)는 직렬 부하(32B)의 애노드 측에 연결되어 부하 전압(Vout2)을 수신하며, 단자(36C)는 직렬 부하(32C)의 애노드 측에 연결되어 부하 전압(Vout3)을 수신한다. 도시를 단순화하기 위해, 단자(36B)는 도 1a에 표시되어 있지 않다.
LED 직렬 부하(a series of LEDs)의 애노드 측에 연결된 드라이버 회로는 하이 측 드라이버 회로로 간주될 수 있다. 유사한 예시적인 하이 측 드라이버 회로가 도 3a에 도시되어 있다. LED 직렬 부하의 캐소드 측에 연결된 드라이버 회로는 로우 측 드라이버 회로로 간주될 수 있다. 로우 측 드라이버 회로의 예는 도 2a 및 도 4a에서 볼 수 있다.
부하 전압(Vout1-Vout3)은 전류원(14-18)의 출력보다는 직렬 부하에 의존한다. 예를 들어, 직렬 부하(32A)는 각각 LED 전압 강하(VLEDi)를 갖는 3개의 LED를 포함한다. 직렬 부하 전압은 다음 식에 따른 LED 전압 강하(VLEDi)의 합이다.
Figure pat00001
직렬 부하(32A)의 모든 LED 전압 강하가 거의 동일한 예에서, 직렬 부하(32A)에 대한 직렬 부하 전압 Vout1은 Vout1=N×VLED=3×VLED이며, 여기서 N은 직렬 부하(32A)의 부하의 개수를 나타내는 정수이다.
회로(10A)의 선택기 회로는 최소 선택기(20)를 포함할 수 있다. 최소 선택기(20)와 같은 최소 선택기 회로는 로직 회로, 마이크로 프로세서 회로 및 이산 요소, 집적 회로(IC) 또는 유사한 기술로 구축될 수 있는 다른 유형의 회로를 포함한 다양한 기술을 이용하여 구현될 수 있다. 최소 선택기(20)는 복수의 입력 전압을 수신하고 가장 낮은 전압 값을 갖는 전압을 선택한다. 예를 들어, 직렬 부하(32A-32C)의 각 LED가 VLED 인 경우, 각각의 직렬 부하 전압은 대략 동일할 것이다. 즉,
Figure pat00002
이고, 최소 선택기(20)의 출력(Vselect)(38)은 대략 3VLED일 수 있다. 그러나, 단락 회로로 인해 LED(25)가 고장 나는 예에서는, Vout1=2×VLED이고 최소 선택기(20)는 최저 전압을 선택할 것이다. 그러므로, VSELECT=Vout1=2VLED이다. 일부 예에서, 최소 선택기(20)와 같은 선택기 회로는 비교기(22)의 입력에서 공통 모드 전압을 감소시키는 전압 분배기/스케일러를 포함할 수 있다. 전압 스케일러는 각 출력(36A-36C)에 또는 VSELECT(38) 전압에 직접 적용될 수 있다. 이 해결책의 예는 아래 도 5의 개념적 개략도에 사용된다.
회로(10A)는 도 1의 예에서 비교 회로를 포함한다. 다른 예에서, 회로(10A)는 다른 유형의 비교 회로를 포함할 수 있다. 비교기(22)는 반전 입력으로 Vselect(38)를 수신하고, Vselect(38)를 소정의 임계 전압(VTHRESH)(24)과 비교한다. 도 1a의 예에서, 선택된 직렬 부하 전압(Vselect)(38)이 소정의 임계 전압 값(VTHRESH)(24)을 만족하는 것에 응답하여, 단락 검출 회로(10A)는 비교기(22)의 출력인 단락 검출 출력에서 단락 검출 신호(Vflag)(28)를 출력하도록 구성될 수 있다.
다른 디지털 또는 아날로그 회로(26)는 회로(10A)의 출력으로부터 단락 검출 신호(Vflag)(28)를 수신할 수 있으며, 다른 기능을 수행하기 위해 Vflag를 사용할 수 있다. 일부 예에서, 다른 기능은 경고 메시지를 전송하거나 직렬 LED의 LED들 중 하나에 단락이 있을 수 있음을 사용자에게 알리는 표시등과 같은 경고 표시기를 활성화시키는 것을 포함할 수 있다.
도 1b는 본 개시의 하나 이상의 기법에 따른, 하이 측에 연결된 드라이버 회로를 갖는 단락 검출 회로의 동작을 도시한 개념적 타이밍 그래프이다. 도 1b의 타이밍 그래프는 도 1a의 동작을 도시한 것이며, 이 예에서는 LED(25)가 단락되었다.
도 1b의 타이밍 그래프는, Vout1의 그래프, Vout2와 Vout3의 합성 그래프, Vselect(38)의 그래프 및 Vflag(28)의 그래프를 포함한다. LED(25)는 t0 내지 t1의 기간에서 단락되는데, 이것은 VLED25가 t0 내지 t1의 기간 동안 거의 제로임을 의미한다. Vout1은 직렬 부하(32A)에 대한 직렬 부하 전압이고, 도 1b의 예에서, 모든 LED 전압 강하는 대략 동일한 값(VLED)이다. 따라서, 기간 t0 내지 t1 동안, Vout1은 대략 3VLED에서 대략 2VLED로 변할 것이다. 다른 직렬 부하 전압(Vout2 및 Vout3)은 기간 t0 내지 t1 동안 대략 일정하게 유지된다.
하나 이상의 출력 소자의 각 출력 소자(34A-34C)로부터 직렬 부하 전압(Vout1-Vout3)을 수신하도록 구성된 선택기 회로는 최소 선택기(20)이다. 최소 선택기(20)는 하나 이상의 출력 소자로부터 최소 직렬 부하 전압을 선택하도록 구성될 수 있다. 시간 t0에서, 최소 선택기(20)는 Vout1을 선택하고, Vout1을 Vselect(38)로서 출력한다. 따라서, 도 1b의 예에 도시된 바와 같이, 대략 t0에서, Vselect는 대략 2×VLED가 된다.
이 예에서 Vthresh(24)는 완전한 기능의 직렬 부하에 대한 예상 직렬 부하보다 작은 VLED의 분수 비율로 선택될 수 있다. 도 1a 및 도 1b의 예에서, Vthresh(24)는 대략 다음과 같다.
Figure pat00003
다른 예들에서, VLED의 분수 비율은 1/2 VLED와 다를 수 있으며, 예를 들어 단락 검출 회로가 잘못된 검출 표시를 피하면서 직렬 부하에서 하나의 단락된 단일 부하를 검출할 것을 보장하는 VLED의 3/4, 1/4 또는 다른 분수 비율일 수 있다.
일부 예들에서, 직렬 부하는 상이한 전압 강하를 갖는 LED를 포함할 수도 있다. Vthresh(24)는 최소 LED 전압 강하의 분수 비율로 설정될 수 있다. 예를 들어, 직렬 부하(32A)는 각각 0.8V, 0.7V 및 0.6V의 전압 강하를 갖는 3개의 LED를 포함할 수 있다. 예상되는 직렬 부하는 VLEDi의 합=0.8V+0.7V+0.6V=2.1V일 수 있다. Vthresh(24)는, 2.1V-1/2×0.6V=1.8V와 같은 예상 직렬 부하보다 작은 0.6V 강하의 분수 비율로 설정될 수 있다. 이 예에서, 단락 회로 검출 회로는 3개의 LED 중 어느 하나가 단락되었는지 여부를 검출하도록 구성될 것이다.
단락 검출 회로(10A)는, 전술한 바와 같이, 선택된 직렬 부하 전압(Vselect)(38)을 소정의 임계 전압 값(Vthresh)(24)과 비교하도록 구성될 수 있다. 선택된 직렬 부하 전압(Vselect)(38)이 소정의 임계 전압 값(Vthresh)(24)을 만족하는 것에 응답하여, 단락 검출 회로(10A)는 하나의 단락 검출 회로 출력에서 단락 검출 신호(Vflag)(28)를 출력하도록 구성될 수 있다. 도 1a의 예에서, 하이 측 드라이버 회로(Vselect)(38)는 Vselect(38)가 Vthresh(24)보다 작은 경우(Vselect<Vthresh)에 임계 값(Vthresh)(24)을 만족한다. 일부 예에서는, Vselect(38)가 Vthresh(24)보다 작거나 같을 때(Vselect≤Vthresh), Vselect(38)가 임계 값을 만족하도록 회로(10A)가 구성될 수 있다.
대략 시간 t0에서, Vselect(38)는 Vthresh(24)를 만족하고, 비교기(22)는 단락 검출 신호(Vflag)(28)를 출력할 수 있다. 대략 시간 T1에서, LED(25)에서의 단락 고장이 더 이상 존재하지 않고, Vout1이 다시 3×VLED로 상승한다. Vselect(38)는 또한 3×VLED로 증가하고, 임계 값(Vthresh)(24)을 더 이상 만족하지 않는다. 그 응답으로, 비교기(22)는 시간 t1에서 단락 검출 신호(Vflag)(28)를 출력하는 것을 중단할 수 있다.
본 개시의 회로는 다른 유형의 단락 검출 회로에 비해 몇 가지 이점을 제공할 수 있다. 하나의 예로서, LED의 각 직렬 부하 또는 브랜치 부하에 전용 핀을 필요로 하는 다른 단락 검출 회로에서 볼 수 있는 바와 같이, 추가적인 전용 핀이 필요하지 않다. 즉, LED에 전류를 공급하는 데 사용되는 것 이외의 추가 또는 전용 핀이 필요하지 않다. 몇몇 예에서, 비교기(22)의 출력은 전용 핀일 필요는 없다. 비교기(22)의 출력부는 그저 디지털 또는 아날로그 회로(26)와 같은 LED 단락을 관리하는 것을 담당하는 회로 또는 시스템에 대한 접속부일 수 있다. 도 2a 및 도 2b에 대해 후술하는 바와 같이, 본 개시의 기법에 따른 다른 이점은 이들 회로가 단일 및 다중 채널 드라이버 모두에 적용될 수 있다. 이는, 단일 LED 단락을 감지하는 기능을 잃지 않으면서 일부 또는 모든 채널이 서로 단락되어 있는 다중 채널 드라이버를 사용할 수 있는 유연성을 제공한다. 예를 들어, 고객은 일부 또는 모든 채널을 단락시켜 단일 체인 또는 직렬 LED 부하에서 전류 양을 늘릴 수 있다.
또 다른 이점은 본 개시의 기법에 따른 회로는 전용 디지털 통신 버스를 필요로 하지 않는다는 것이다. LED의 각 직렬 부하 내의 LED의 수와 같은 어떠한 디지털 정보도 외부 시스템으로부터 제공될 필요가 없다. 디지털 버스가 필요없기 때문에 본 개시의 회로를 사용할 수 있는 응용예의 비용 및 복잡성이 감소할 수 있다.
도 2a는 복수의 LED 직렬 부하를 구동하는 예시적인 로우 측 드라이버, 다중 채널 회로를 도시한 개략적인 블록도이다. 도 2a에 도시된 회로(40)는 전류원(14-18)이 로우 측 드라이버로서 직렬 부하(32A-32C)의 캐소드 측에 연결되는 것을 제외하고는 도 1a의 회로(10)와 유사하게 기능을 한다. 도 1a 및 도 2a뿐만 아니라 본 개시의 다른 도면에서 동일한 참조번호는 동일한 기능 및 성능을 갖는 구성 요소를 나타낸다.
도 1a와 관련하여 위에서 설명한 회로(10)와 유사하게, 회로(40)는 각 출력 소자에 연결된 직렬 부하(32A-32C)로부터의 출력 전류(Iout1-Iout3)를 회로의 하나 이상의 출력 소자(34A-34C)의 각 출력 소자에 전달(deliver) 또는 싱크(sink)하는 전류원(14-18)을 포함한다. 회로(40A) 및 전류원(14-18)을 모두 포함하는 회로(40)가 단락 검출 회로로 간주될 수 있다. 다른 예에서는, 회로(40A)가 단락 검출 회로로 간주될 수 있는데, 이 회로는 전류원 회로와 분리될 수 있지만 단자(36A-36C)를 통해 전류원 출력(34A-34C)에 연결될 수 있다.
Vbat(12)는 도 1a와 관련하여 전술한 바와 동일하게 기능한다. Vbat(12)는 각 직렬 부하(32A-32C)의 애노드 측에 연결된다. 전류원(14)은 LED(25)를 포함하는 직렬 부하(32A)에 연결된다. 마찬가지로, 전류원(16)은 직렬 부하(32B)에 연결되고, 전류원(18)는 직렬 부하(32C)에 연결된다. 전류원(14-18)은 로우 측 드라이버의 도 2a의 예에서 소스 전류(sourced current)를 접지로 싱크한다(sink).
회로(40A)는 회로(40)의 단락 검출 회로로 생각할 수 있다. 회로(40A)는 선택기 회로인 최대 선택기(30), 비교 회로인 비교기(22), 임계 전압(Vthresh)(24A) 및 출력(Vflag)(28)을 포함한다. 회로(40A)는 단자(36A-36C)를 통해 각 직렬 부하(32A-32C)에 연결되고, 제각기의 부하 전압(Vout1-Vout3)을 수신한다. 단자(36A)는 직렬 부하(32A)의 캐소드 측에 접속되어 부하 전압(Vout1)을 수신하고, 단자(36B)는 직렬 부하(32B)의 캐소드 측에 연결되어 부하 전압(Vout2)을 수신하며, 단자(36C)는 직렬 부하(32C)의 캐소드 측에 연결되어 부하 전압(Vout3)을 수신한다. 다이어그램을 단순화하기 위해 단자(36B)는 도 2a에 표시하지 않는다.
도 1a에 대해 전술한 바와 같이, 부하 전압(Vout1-Vout3)은 전류원(14-18)의 출력보다는 직렬 부하에 의존한다. 회로(40A)의 선택기 회로는 최대 선택기(30)이다. 최소 선택기(20)와 같이, 최대 선택기(30)는 로직 회로, 마이크로 프로세서 회로 및 이산 요소, 집적 회로(IC) 또는 유사한 기술로 구축될 수 있는 다른 유형의 회로를 포함한 다양한 기술을 이용하여 구현될 수 있다. 최대 선택기(30)는 복수의 입력 전압을 수신하고 가장 높은 전압 값을 갖는 전압을 선택한다. 직렬 부하(32A-32C)의 각 LED가 VLED인 경우, 각각의 직렬 부하 전압은 대략 동일할 것이다. 즉,
Figure pat00004
이고, 최대 선택기(30)의 출력(Vselect)(38A)은 대략 Vbat-3VLED일 수 있다. 그러나, 단락 회로로 인해 LED(25)가 고장나는 예에서는, Vout1=Vbat-2×VLED이고, 최대 선택기(30)는 최고 전압을 선택할 것이다. 그러므로, VSELECT=Vout1=Vbat-2VLED이다.
회로(40A)는 비교 회로인 비교기(22)를 포함한다. 다른 예에서, 회로(40A)는 다른 유형의 비교 회로를 포함할 수 있다. 비교기(22)는 Vselect(38)를 비 반전 입력으로 수신하고 Vselect(38)를 소정의 임계 전압 Vbat(12)-VTHRESH(24A)와 비교한다. 도 1a-4a의 예에서, 선택된 직렬 부하 전압(Vselect)(38)이 소정의 임계 전압 값(Vbat(12)-VTHRESH(24A))을 만족하는 것에 응답하여, 단락 검출 회로(40A)는 비교기(22)의 출력인 단락 검출 출력에서 단락 검출 신호(Vflag)(28)를 출력하도록 구성될 수 있다.
도 2b는 본 개시의 하나 이상의 기법에 따른, 로우 측에 연결된 드라이버 회로를 갖는 단락 검출 회로의 동작을 도시한 개념적 타이밍 그래프이다. 도 2b의 타이밍 그래프는, 위 도 1b와 유사하게, LED(25)가 단락되는 예에서의 도 2a의 동작을 나타낸다.
도 2b의 타이밍 그래프는, Vout1의 그래프, Vout2와 Vout3의 합성 그래프, Vbat(12)-Vselect(38)의 그래프 및 Vflag(28)의 그래프를 포함한다. LED(25)는 t0 내지 t1의 기간에서 단락되는데, 이는 VLED(25)가 대략 기간 t0 내지 t1 동안 거의 제로임을 의미한다. Vout1은 직렬 부하(32A)에 대한 직렬 부하 전압이고, 도 1B 내지 4B의 예에서, 모든 LED 전압 강하는 거의 동일한 값(VLED)이다. 따라서, 기간 t0 내지 t1 동안, Vout1은 대략 Vbat-3VLED에서 대략 Vbat-2VLED로 증가할 것이다. 다른 직렬 부하 전압(Vout2 및 Vout3)은 기간 t0 내지 t1 동안 대략 일정하게 유지된다.
하나 이상의 출력 소자의 각 출력 소자(34A-34C)로부터 직렬 부하 전압(Vout1-Vout3)을 수신하도록 구성된 선택기 회로는 최대 선택기(30)이다. 최대 선택기(30)는 하나 이상의 출력 소자로부터 최대 직렬 부하 전압을 선택하도록 구성될 수 있다. 시간 t0에서, 최대 선택기(30)는 Vout1을 선택하고, Vout1을 Vselect(38)로서 출력한다. 따라서, 대략 t0에서, Vselect는 대략 Vbat-2VLED가 될 것이다.
이 예에서 Vthresh(24)는 VLED의 분수 비율로 선택될 수 있다. 도 2a 및 도 2b의 예에서, 비교기(22)의 비반전 입력으로의 입력은 대략 다음과 같다.
Figure pat00005
다른 예들에서, VLED의 분수 비율은 1/2 VLED와 다를 수 있으며, 예를 들어 단락 검출 회로가 잘못된 검출 표시를 피하면서 직렬 부하에서 하나의 단락된 단일 부하를 검출할 것을 보장하는 VLED의 3/4, 1/4 또는 다른 분수 비율일 수 있다.
단락 검출 회로(40A)는, 전술한 바와 같이, 선택된 직렬 부하 전압(Vselect)(38)을 소정의 임계 전압 값(Vbat(12)-Vthresh(24A))과 비교하도록 구성될 수 있다. 선택된 직렬 부하 전압(Vselect)(38)이 소정의 임계 전압 값Vbat(12)-Vthresh(24A)을 만족하는 것에 응답하여, 단락 검출 회로는 하나의 단락 검출 회로 출력에서 단락 검출 신호(Vflag)(28)를 출력하도록 구성될 수 있다. 도 2a의 예에서, 로우 측 드라이버 회로(Vselect)(38)는 Vselect(38)가 임계값보다 큰 경우(Vselect>Vbat(12)-Vthresh(24A))에 임계 값(Vbat(12)-Vthresh(24A)을 만족한다. 일부 예에서는, Vselect(38)가 Vbat(12)-Vthresh(24A)보다 크거나 같을 때, Vselect(38)가 임계 값을 만족하도록 회로(40A)가 구성될 수 있다.
대략 시간 t0에서, Vselect(38)는 임계 값(Vbat(12)-Vthresh(24A))을 만족하고, 비교기(22)는 단락 검출 신호(Vflag)(28)를 출력할 수 있다. 대략 시간 t1에서, LED(25)에서의 단락 고장이 더 이상 존재하지 않고, Vout1이 Vbat-3VLED로 감소하여 Vselect(38)을 Vbat-VLED로 감소시킨다. 시간 t1에서, Vselect(38)는 임계 값(Vbat(12)-Vthresh(24A))를 더 이상 만족하지 않는다. 이에 응답하여, 비교기(22)는 시간 t1에서 단락 검출 신호(Vflag)(28)를 출력하는 것을 중단할 수 있다.
도 3a는 본 개시의 하나 이상의 기법에 따른, 직렬 부하에서 단락된 부하를 검출하는데 사용될 수 있는 단일 직렬 부하를 구동하는 예시적인 다중 채널 하이 측 드라이버 회로를 도시한 개략적인 블록도이다. 회로(50)는 함께 단락된 하나 이상의 출력 소자(34A-34C)의 각 출력 소자에 각각의 출력 소자에 연결된 하나의 직렬 부하(32A)를 구동하기 위한 출력 전류를 전달하기 위한 전류원(14-18)을 포함할 수 있다. 회로(50A) 및 전류원(14-18)을 모두 포함하는 회로(50)가 단락 검출 회로로 간주될 수 있다. 다른 예에서는, 회로(50A)가 단락 검출 회로로 간주될 수 있는데, 이 회로는 전류원 회로와 분리될 수 있지만 단자(36A-36C)를 통해 전류원 출력(34A-34C)에 연결될 수 있다.
도 1a 내지 도 4a 모두와 마찬가지로, 전류원(14-18)은 전류를 공급할 수 있는 전류 조정기와 같은 임의의 전류원일 수 있다. 도 1a 내지 도 4a에 도시된 바와 같이, 전류원(14-18)은 Vbat(12)로부터 전력을 수신하지만, Vbat는 조정된 전원과 같은 임의의 전원을 나타낼 수 있으며, 배터리로 한정될 필요는 없다. 각각의 전류원은 출력 소자(34A-34C)를 포함한다. 전류원(14-18)은 연결되어 각 출력 소자(34A-34C)에 연결된 직렬 부하(32A)의 애노드 측에 출력 전류(Iout1+Iout2+Iout3=3×IOUTi)를 공급한다. 직렬 부하(32A)의 캐소드 측은 접지된다.
도 3a 및 후술하는 도 4a는 단일 채널 또는 단일 직렬 부하를 제공하는 다중 채널 회로로 간주될 수 있다. 도 3a 및 도 4a의 예는 단일 직렬 부하를 제공하는 3 채널 드라이버를 도시하고 있다. 다른 예에서는, 3개보다 많은 채널이 단일 부하를 제공할 수도 있다. 또 다른 예에서는, 전류원(14 및 16)이 연결하여 단일 직렬 부하를 제공하는 한편, 전류원(18)이 제2 직렬 부하를 제공할 수도 있다. 다른 예들은 채널 및 직렬 부하의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
전류원(14-18)은 LED(25A)를 포함하는 직렬 부하(32A)에 연결된다. 직렬 부하(32A) 내의 다른 LED는 도면을 단순화하기 위해 번호가 매겨져 있지 않다. 도 3a의 예는 직렬 부하(32A)가 3개의 LED를 포함하는 것으로 도시하고 있지만, 다른 예에서는, 직렬 부하가 임의의 수의 LED를 포함할 수 있다.
회로(50A)는 회로의 단락 검출 회로로 간주될 수 있다. 회로(50A)는 선택기 회로인 최소 선택기(20), 비교 회로인 비교기(22), 임계 전압(Vthresh)(24) 및 출력(Vflag)(28)을 포함한다. 회로(50A)는 단자(36A-36C)를 통해 직렬 부하(32A)에 연결되고, 부하 전압(Vout1-Vout3)을 수신하는데, 이 부하 전압은 도 3a의 예에서는 단일 전압(Vout)이다. 단자(36A-36C)는 직렬 부하(32A)의 애노드 측에 접속되어 하이 측 드라이버 회로(50)의 임의의 단락 회로 고장을 검출한다.
부하 전압(Vout)은 전술한 바와 같이 전류원(14-18)의 출력보다는 직렬 부하에 의존한다. 직렬 부하(32A)에서의 모든 LED 전압 강하는 도 3a의 예에서 대략 동일하며, 따라서, 직렬 부하 전압(Vout)은 Vout=N×VLED=3×VLED이며, 여기서 N은 직렬 부하(32A)의 부하의 수를 나타내는 정수이다.
회로(50A)의 선택기 회로는 도 1a에 도시된 것과 유사한 최소 선택기(20)이다. 최소 선택기(20)는 복수의 입력 전압을 수신하고 가장 낮은 전압 값을 갖는 전압을 선택한다. 회로(50)의 예에서, 하나의 직렬 부하 전압(Vout)만이 존재하므로 VSELECT=Vout이다. 전술한 조합 예와 같은 다른 예에서는, 최소 선택기(20)가 도 1a와 관련하여 설명된 기능과 유사하게 기능할 수 있다. 회로(50)는 본 개시의 기법에 따른 단락 검출 회로의 장점 중 하나를 나타낸다. 동일한 다중 채널 단락 검출 회로가, 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 임의의 조합에서의 단일 직렬 부하 또는 복수의 직렬 부하와 함께 사용될 수 있다.
회로(50A)의 비교 회로인 비교기(22)는 반전 입력으로 Vselect(38)를 수신하고, Vselect(38)를 소정의 임계 전압(Vthresh)(24)과 비교한다. 선택된 직렬 부하 전압(Vselect(38))이 소정의 임계 전압 값(Vthresh)(24)을 만족하는 것에 응답하여, 회로(50A)는 비교기(22)의 출력인 단락 검출 출력에서 단락 검출 신호(Vflag)(28)를 출력하도록 구성될 수 있다.
다른 디지털 또는 아날로그 회로(26)는 회로(50A)의 출력으로부터 단락 검출 신호(Vflag)(28)를 수신하고, Vflag를 사용하여 다른 기능을 수행할 수 있다. 전술한 바와 같이, 다른 기능은 경고 메시지를 전송하거나, 직렬 LED의 LED들 중 하나에 단락이 있을 수 있음을 사용자에게 알리는 표시 등과 같은 경고 표시기를 작동시키는 것을 포함할 수 있다.
도 3b는 본 개시의 하나 이상의 기법에 따른, 단일 LED 직렬 부하를 구동하는 다중 채널 하이 측에 연결된 드라이버 회로를 갖는 단락 검출 회로의 동작을 도시한 개념적 타이밍 그래프이다. 도 3b의 타이밍 그래프는, LED(25A)가 단락 회로 고장이 있는 예에서의 도 3a의 동작을 도시한 것이다.
도 3b의 타이밍 그래프는, Vout의 그래프, Vselect(38)의 그래프 및 Vflag(28)의 그래프를 포함한다. LED(25)는 기간 t0 내지 t1에서 단락이 발생하는데, 이는 VLED(25)가 기간 t0 내지 t1 동안 대략 0임을 의미한다. Vout은 직렬 부하(32A)에 대한 직렬 부하 전압이고, 도 3b의 예에서, 모든 LED 전압 강하는 대략 동일한 값인 VLED이다. 따라서, 기간 t0 내지 t1 동안, Vout은 대략 3VLED에서 대략 2VLED로 감소할 것이다. 따라서, 대략 t0에서, Vselect 또한 약 2VLED로 감소할 것이다.
Vthresh(24)는 도 1b에 대해 전술한 것과 동일한 방식으로 선택될 수 있는데, 이는 본 개시의 기법에 따른 단락 검출 회로의 또 다른 장점이다. Vthresh(24)를 선택하는 것은 하나 이상의 LED 직렬 부하 내 LED들의 VLEDi를 아는 것에 의존한다. 이는 단락 검출 회로의 다른 예와 비교할 때 Vthresh(24)를 선택하는 것을 단순화한다.
복수의 직렬 부하를 구동하는 다중 채널 드라이버 회로를 갖는 위 예들에서와 같이, 단락 검출 회로는 선택된 직렬 부하 전압(Vselect)(38)을 소정의 임계 전압 값(Vthresh)(24)과 비교하도록 구성될 수 있다. Vselect(38)가 소정의 임계 전압 값(Vthresh)(24)을 만족하는 경우, 단락 검출 회로는 하나의 단락 검출 회로 출력에서 단락 검출 신호(Vflag)(28)을 출력하도록 구성될 수 있다. 하이측 드라이버가 단일 LED 직렬 부하를 갖는 도 3a의 예에서, Vselect(38)가 Vthresh(24)보다 작을 경우(Vthresh <Vthresh), Vselect(38)는 임계 Vthresh(24)를 만족한다. 일부 예에서, 회로(50A)는 Vselect(38)가 Vthresh(24)보다 작거나 같을 때(Vselect≤Vthresh) Vselect(38)가 임계 값을 만족하도록 구성될 수 있다.
대략 시간 t0에서, Vselect(38)는 Vthresh(24)를 만족하고, 비교기(22)는 단락 검출 신호(Vflag)(28)를 출력할 수 있다. 대략 시간 t1에서, LED(25)의 단락 회로 고장은 더 이상 존재하지 않고, Vout은 3×VLED로 다시 상승한다. Vselect(38)는 또한 3×VLED까지 증가하고 임계 값(Vthresh)(24)을 더 이상 만족하지 않는다. 이에 따라, 비교기(22)는 시간 t1에서 단락 검출 신호(Vflag)(28)를 출력하는 것을 중단할 수 있다.
도 4a는 LED의 단일 직렬 부하를 구동하는 예시적인 로우 측 드라이버, 다중 채널 회로를 나타내는 개략도이다. 도 4a에 도시된 회로(60)는 도 2a의 회로(40)와 유사하게 기능한다. 본 개시의 다른 도면과 동일한 참조 번호는 동일한 기능 및 성능을 갖는 구성 요소를 나타낸다.
회로(60)는, 함께 단락된 하나 이상의 출력 소자(34A-34C)의 각 출력 소자에, 각각의 출력 소자에 연결된 하나의 직렬 부하(32A)를 구동하기 위한 출력 전류를 전달 또는 싱크하는 전류원(14-18)을 포함할 수 있다. 회로(60A) 및 전류원(14-18)을 모두 포함하는 회로(60)가 단락 검출 회로로 간주될 수 있다. 다른 예에서는, 회로(60A)가 단락 검출 회로로 고려될 수 있고 전류원 회로와는 분리되지만, 단자(36A-36C)를 통해 전류원 출력(34A-34C)에 연결된다.
Vbat(12)는 도 1a와 관련하여 전술한 바와 같다. Vbat(12)는 직렬 부하(32A)의 애노드 측에 연결된다. 전류원(14-18)은 LED(25A)를 포함하는 직렬 부하(32A)에 연결된다. 전류원(14-18)은 소스 전류를 접지로 싱크한다. 직렬 부하(32A) 내의 다른 LED는 도면을 단순화하기 위해 번호가 매겨져 있지 않다. 도 4a의 예는 3개의 LED를 포함하는 직렬 부하(32A)를 도시하지만, 다른 예에서는, 직렬 부하가 임의의 수의 LED를 포함할 수 있다.
회로(60A)는 회로(60)의 단락 검출 회로로 간주될 수 있다. 회로(60a)는 선택기 회로인 최대 선택기(30), 비교 회로인 비교기(22), 임계 전압(Vthresh)(24A) 및 출력(Vflag)(28)을 포함한다. 회로(60A) 단자(36A-36C)를 통해 직렬 부하(32A)에 연결될 수 있고, 부하 전압(Vout1-Vout3)을 수신하는데, 이것은 도 4a의 예에서는 단일 전압(Vout)이다. 단자(36A-36C)는 직렬 부하(32A)의 애노드 측에 연결되어 로우 측 드라이버 회로(60)의 단락 회로 고장을 검출한다.
도 2b에서와 같이, 부하 전압(Vout)은 전류원들(14-18)의 출력보다는 직렬 부하에 의존한다. 직렬 부하(32A)에서의 모든 LED 전압 강하는 도 4a의 예에서 대략 동일하며, 따라서, 직렬 부하 전압 Vout은 Vout=Vbat-N×VLED=Vbat-3×VLED이며, 여기서 N은 직렬 부하(32A)의 부하의 갯수를 나타내는 정수이다.
회로(60A)의 선택기 회로는 도 2a에 도시된 것과 유사한 최대 선택기(30)를 포함할 수 있다. 최대 선택기(30)는 복수의 입력 전압을 수신하고 가장 높은 전압 값을 갖는 전압을 선택한다. 회로(60)의 예에서는, 하나의 직렬 부하 전압(Vout)만이 존재하므로 VSELECT=Vout이다. 전술한 조합 예들과 같은 다른 예들에서는, 최대 선택기(30)가 도 2a와 관련하여 설명된 기능과 유사하게 기능할 수 있다. 회로(60)는 본 개시의 기법에 따른 단락 검출 회로의 장점 중 하나를 도시한다. 임의의 조합의 복수의 직렬 부하 또는 단일 직렬 부하를 갖는 동일한 다중 채널 단락 검출 회로가 하이 측 드라이버 또는 로우 측 드라이버 회로와 함께 사용될 수 있다.
회로(60A)의 비교 회로인 비교기(22)는 Vselect(38)를 비 반전 입력으로 수신하고, Vselect(38)를 소정의 임계 전압(Vbat(12)-VTHRESH(24A))과 비교한다. 선택된 직렬 부하 전압인 Vselect(38)가 소정의 임계 전압 값(Vbat(12)-VTHRESH(24A))을 만족하는 것에 응답하여, 회로(60A)는 단락 검출 출력, 즉 비교기(22)의 출력에서 단락 검출 신호(Vflag)(28)를 출력하도록 구성될 수 있다.
다른 디지털 또는 아날로그 회로(26)는 회로(60A)의 출력으로부터 단락 검출 신호(Vflag)(28)를 수신할 수 있고 Vflag를 사용하여 다른 기능을 수행할 수 있다. 전술한 바와 같이, 다른 기능은 경고 메시지를 전송하거나, 직렬 LED의 LED들 중 하나에 단락이 있을 수 있음을 사용자에게 알리는 표시 등과 같은 경고 표시기를 작동시키는 것을 포함할 수 있다.
도 4b는 본 개시의 하나 이상의 기법에 따른, 하나의 LED 직렬 부하를 제공하는 다중 채널 로우 측에 연결된 드라이버 회로에 대한 단락 검출 회로의 동작을 도시하는 개념적 타이밍 그래프이다. 도 4b의 타이밍 그래프는 LED(25A)가 단락 회로 고장을 갖는 예에서의 도 4a의 동작을 도시한다.
도 4b의 타이밍 그래프는 Vout의 그래프, Vselect(38)의 그래프 및 Vflag(28)의 그래프를 포함한다. LED(25)는 기간 t0 내지 t1에서 단락이 발생하는데, 이는 VLED(25)가 기간 t0 내지 t1 동안 대략 0임을 의미한다. Vout은 직렬 부하(32A)에 대한 직렬 부하 전압이고, 도 4b의 예에서 모든 LED 전압 강하는 대략 동일한 값인 VLED이다. 따라서, 기간 t0 내지 t1 동안, Vout은 대략 Vbat-3VLED에서 대략 Vbat-2VLED로 증가할 것이다.
하나 이상의 출력 소자의 각 출력 소자(34A-34C)로부터 직렬 부하 전압(Vout1-Vout3)을 수신하도록 구성된 선택기 회로는 최대 선택기(30)이다. 최대 선택기(30)는 하나 이상의 출력 소자로부터 최대 직렬 부하 전압을 선택하도록 구성될 수 있다. 회로(60)의 예에서, 하나의 직렬 부하 전압(Vout)만이 존재하므로 VSELECT=Vout이다. 상술한 조합 예와 같은 다른 예에서, 최대 선택기(30)는 도 2a와 관련하여 설명된 기능과 유사하게 기능할 수 있다. 시간 t0에서, 최대 선택기(30)는 Vout을 Vselect(38)로서 출력한다. 따라서, 대략 t0에서, Vselect는 또한 대략 Vbat-2VLED가 될 것이다.
Vthresh(24A)는 도 2b에 대해 전술한 것과 동일한 방식으로 선택될 수 있는데, 이는 본 개시의 기법에 따른 단락 검출 회로의 또 다른 장점이다. 복수의 직렬 부하를 구동하는 다중 채널 드라이버 회로를 갖는 위 예들에서와 같이, 단락 검출 회로는 선택된 직렬 부하 전압(Vselect)(38)을 소정의 임계 전압 값(Vbat(12)-Vthresh(24A))과 비교하도록 구성될 수 있다. Vselect(38)가 소정의 임계 전압 값(Vbat(12)-Vthresh(24A))을 만족하는 것에 응답하여, 단락 검출 회로는 단락 검출 회로 출력에서 단락 검출 신호(Vflag)(28)를 출력하도록 구성될 수 있다.
로우 측 구동기 회로인 도 4a의 예에서는, Vselect(38)가 Vbat(12)-Vthresh(24A)보다 클 때(Vselect>Vbat-Vthresh) Vselect(38)는 임계 값(Vbat(12)-Vthresh(24A))를 만족한다. 일부 예에서, 회로(60A)는 Vselect(38)가 Vthresh(24A)보다 크거나 같을 때(Vselect≥Vbat-Vthresh) Vselect(38)가 임계 값을 만족하도록 구성될 수 있다.
대략 시간 t0에서, Vselect(38)는 Vbat(12)-Vthresh(24A)를 만족하고, 비교기(22)는 단락 검출 신호(Vflag)(28)를 출력할 수 있다. 대략 시간 t1에서, LED(25)의 단락 회로 고장은 더 이상 존재하지 않고, Vout이 Vbat-3VLED로 감소하여 Vselect(38) 또한 Vbat-3VLED로 감소되게 한다. 시간 t1에서, Vselect(38)는 임계 값(Vbat(12)-Vthresh(24A))을 더 이상 만족하지 않는다. 이에 응답하여, 비교기(22)는 시간 t1에서 단락 검출 신호(Vflag)(28)를 출력하는 것을 중단할 수 있다.
도 5는 본 개시의 하나 이상의 기법에 따른 단락 검출 회로의 예시적인 구현의 개념적이고 개략적인 블록도이다. 회로(70)는 회로(10A 및 50A)와 유사하게 기능할 수 있고, 3개 채널의 하이 측에 연결된 드라이버 회로와 함께 사용될 수 있다. 이것은 본 개시의 기술에 따른 단락 검출 회로의 하나의 구현예일 뿐이다. 다른 예는 상이한 컴포넌트 및 컴포넌트의 구성을 포함할 수 있다.
전술한 회로들(10a 및 50a)과 마찬가지로, 단락 검출 회로(70)는 비교기(22) 및 선택 회로인 최소 선택기(20)를 포함한다. 단자들(OUT1 내지 OUT3)은 최소 선택기(20)에 입력을 제공한다. 단자들(OUT1 내지 OUT3)은 도 1a 내지 4a에 도시된 단자들(36A- 36C)과 상관된다. 단자들(OUT1 내지 OUT3)은 도 1a 및 도 2a에 도시된 바와 같은 3개의 별개의 직렬 부하들, 도 3a 및 도 4a에 도시된 바와 같은 단일 직렬 부하 또는 직렬 부하들의 임의의 조합에 연결될 수 있다. 회로(70)의 다른 예는 도 5에 도시된 3개의 단자보다 더 많거나 또는 더 적은 단자를 포함할 수도 있다.
최소 선택기(20)의 출력은 저항(42)을 통해 비교기(22)의 반전 입력에 연결된다. 비교기(22)의 반전 입력은 저항기(48)를 통해 접지된다. 저항기(42) 및 저항기(48)는 비교기(22)의 반전 입력에 대한 전압 분배기를 형성한다.
비교기(22)의 비 반전 입력은 임계 전압 설정을 수신하는데, 이는 도 1a 내지 도 4a에 도시된 Vthresh(24)와 상관된다. 전류원(52)은 전류(Iref)를 기준 전압 핀(56)을 통해 저항(Rref)(54)에 공급한다. 과전압의 경우에 보호를 제공하기 위해 제너 다이오드(50)가 바람직할 수 있다. 몇몇 예에서, 제너 다이오드(50)에 의해 제공된 클램프 전압은 LED의 체인에서 LED의 최대 개수를 제한할 수 있다. 사용자는 외부 저항(Rref)(54)의 값을 선택함으로써 임계 전압의 값을 선택할 수 있다. 전술한 바와 같이, 임계 전압은 완전히 기능적인 직렬 부하에 대한 예상 직렬 부하보다 작은 VLED의 분수 비율이 되도록 선택될 수 있다. VLED의 분수 비율은, 단락 검출 회로가 잘못된 검출 표시를 피하면서 직렬 부하에서 단락된 단일 부하를 검출하도록 보장하는 1/2 VLED, VLED의 1/3, 1/4 또는 다른 분수 비율일 수 있다. 외부 참조 전압 핀(56)은 응용에 따라 임계 전압을 조정할 수 있는 옵션을 사용자에게 제공하는데, 도 5의 SLS는 단일 LED 단락(SLS) 참조를 나타낸다.
비교기(22)의 출력은 도 5의 예에서 에러 관리 회로(32)에 연결될 수 있다. 에러 관리 회로(32)는 제어 회로(34)에 연결된다. 에러 관리 회로(32) 및 제어 회로(34)는 도 1a 내지 4a에 도시된 다른 디지털 또는 아날로그 회로(26)와 상관될 수 있다. 회로(70)의 예는 체인 또는 LED 열의 단일 LED에서 단락 회로 고장을 검출하기 위한 외부 핀, 추가 핀 또는 전용 핀을 구비하지 않는다.
동작시, 회로(70)는 최소 선택기(20)로부터 출력된 선택된 직렬 부하 전압을 전술한 바와 같이 저항 Rref(54)에 의해 설정된 소정의 임계 전압 값과 비교하도록 구성될 수 있다. 단락 검출 회로(70)는, 저항(42 및 48)에 의해 형성된 분압기에 의해 스케일링된 선택된 직렬 부하 전압이 소정의 임계 전압 값(Vthresh)(24)을 만족하는 것에 응답하여, 도 1a 내지 도 4a에 도시된 Vflag(28)와 유사한 단락 검출 신호를 출력하도록 구성될 수 있다. 하이 측 드라이버 회로와 함께 작동하는 도 5의 예에서는, 최소 선택기(20)가 최소 직렬 부하 전압을 선택한다. 도 1a 및 3a와 관련하여 위에서 기술한 바와 같이, Vselect<Vthresh와 같이 선택된 전압이 소정의 임계 전압보다 작거나 또는 그 이하일 때, 선택된 전압은 임계 값을 만족한다. 도 1a 내지 4a에서와 같은 일부 예에서, 직렬 부하 전압과 비교 회로(예컨대, 비교기(22))로의 입력 사이의 스케일링 인자는 1이다. 도 1a 내지 도 4a의 다른 예는 또한 도 5에 도시된 것과 유사한 스케일링 회로를 포함할 수 있다.
비교기(22)로부터 출력된 하나의 단락 검출 신호는 단자들(out1 내지 out3)에 연결된 임의의 직렬 부하 내의 단락된 LED 또는 다른 부하를 플래그하기에 충분할 수 있다. 전술한 바와 같이, 이는 복수의 LED 직렬 부하들 중에서 하나의 단락을 검출하기 위해 추가적인 핀 또는 복잡성을 요구하지 않는 이점을 제공할 수 있다. 에러 관리 회로(32) 및 제어 회로(34)는 단락 검출 신호의 수신에 응답하여 다른 기능을 수행할 수 있다. 이러한 기능은 경고 메시지 전송 또는 경고 표시기 활성화, 단락된 LED를 갖는 직렬 부하 기능 끄기, 백업 LED 체인 활성화 또는 기타 유사한 기능을 포함할 수 있다.
도 6은 본 개시의 하나 이상의 기법에 따른, 직렬 부하들 중 하나의 부하에서 단락 회로를 검출하는 회로 장치의 예시적인 동작 모드를 도시한 흐름도이다. 도 6의 단계들은, 주로 도 1a, 도 1b 및 도 3a의 관점에서 설명할 것이지만, 다른 예에도 적용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 도 1a 및 도 3a에 도시된 회로(10 및 50)는 제각기 회로의 하나 이상의 출력 소자(34A-34C)의 각 출력 소자에 전류를 전달하여, 각각의 출력 소자에 연결된 직렬 부하(32A-32C)에 출력 전류(Iout1-Iout3)를 공급하는 전류원을 포함할 수 있다(90). 회로(10)는 단락 검출 회로로 간주될 수 있고 전류원(14-18)을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 단락 검출 회로는 회로(10A 또는 50A)를 포함할 수 있는데, 이 회로는 전류원 회로와 분리될 수 있지만 단자(36A 내지 36C)를 통해 전류원 출력(34A 내지 34C)에 연결될 수 있다. 다시 말하면, 몇몇 예에서, 단락 검출 회로는 직렬 부하에 공급하기 위한 전류원과 같은 소스를 포함할 수 있다. 다른 예에서는, 단락 검출 회로는 도 5에 도시된 회로(70)의 예에서와 같이 직렬 부하에 공급하기 위한 소스를 갖지 않을 수도 있다.
각각의 직렬 부하(32A-32C)는 N개의 LED와 같은 N개의 부하를 포함할 수 있다. 직렬 부하(32A-32C)는 N=3 인 직렬 부하를 나타내지만, 다른 예에서는 N이 1보다 큰 임의의 정수일 수 있다. 단락 검출 회로는 하나 이상의 출력 소자에 연결된 하나 이상의 직렬 부하(32A-32C)의 각각의 직렬 부하에 대한 각각의 직렬 부하 전압(Vout1-Vout3)을 결정할 수 있다(92). 직렬 부하 전압은 N개의 부하의 각 부하 양단의 전압 강하의 값과 부하의 수(N)에 의존한다. 도 1의 예에서, 직렬 부하(32B)는 3개의 LED(N=3)를 포함하고, 각각의 LED 전압 강하는 0.7V일 수 있다. 따라서, 각각의 직렬 부하(32B)에 대한 직렬 부하 전압은 3×0.7V=2.1V이다. 다른 예에서, 각각의 직렬 부하는 상이한 전압 강하를 갖는 둘 이상의 상이한 유형의 LED를 포함할 수 있다. 각각의 직렬 부하 전압은 직렬 부하 내 각각의 LED 또는 다른 유형의 부하에 대한 전압 강하의 합일 것이다.
단락 검출 회로는 최소 선택기(20) 또는 최대 선택기(30)와 같은 선택기를 포함할 수 있다. 도 1a에서, 최소 선택기(20)는 최소 직렬 부하 전압을 하나 이상의 직렬 부하 전압으로부터 선택된 직렬 부하 전압으로서 갖는 직렬 부하를 선택할 수 있다. 도 1a의 예에서, Vout1은 Vout2 또는 Vout3보다 작을 수 있는데, 이는 LED(25)가 예컨대 도 1b의 시간 t0에서 단락 회로 고장을 가질 수 있기 때문이다. 즉, 시간 t0과 시간 t1 사이에서 Vout1은 하나 이상의 부하 전압의 최소 직렬 부하 전압이다. 최소 선택기(20)는 하나 이상의 직렬 부하 전압으로부터 직렬 부하(32A)의 Vout1을 선택된 직렬 부하 전압(Vselect)(38)으로 선택한다(94). 도 2a 및 도 4a와 관련하여 위에서 설명한 다른 예들에서, 최대 선택기(30)는 하나 이상의 직렬 부하 전압으로부터 최대 부하 전압을 선택된 직렬 부하 전압으로서 선택할 수 있다.
회로(10)의 회로(10A)는 비교기(22)를 포함하는데, 이것은 선택된 직렬 부하 전압(Vselect(38))을 임계 전압(Vthresh(24))과 비교할 수 있다. 비교기(22)는 선택된 출력 전압이 소정의 임계 전압 값(Vthresh)을 만족하는지 여부(Vselect=Vout1)를 판정할 수 있다(96). 도 1a의 예에서, 도 1b에서 시간 t0과 t1 사이에 도시되어 있는 바와 같이, Vselect(38)가 Vthresh(38)보다 작은 경우(Vselect<Vthresh), Vselect(38)는 소정의 임계 값(Vthresh)(24)을 만족한다. 몇몇 예에서, 비교기(22)는, Vselect(38)가 Vthresh(24)보다 작거나 같을 때(Vselect≤Vthresh), 단락 검출 신호(Vflag)(28)를 출력하도록 구성될 수 있다. 도 2a의 예와 같이 다른 예에서는, Vselect(38)가 Vthresh보다 클 때(Vselect> Vthresh), Vselect(38)는 소정의 임계 값(Vthresh)을 만족한다.
단락 검출 회로의 비교기(22)는, 선택된 출력 전압(Vselect=Vout1)이 임계 전압 값(Vthresh)을 만족한다는 판정에 응답하여, 예컨대 도 1b에 도시된 시간 t0에서 단락 검출 신호(Vflag)(28)를 출력할 수 있다(98). 다른 디지털 또는 아날로그 회로(26)는 단락 검출 신호(Vflag)(28)를 수신하고 Vflag를 사용하여 다른 기능을 수행할 수 있다. 일부 예에서, 다른 기능은 경고 메시지를 전송하는 것이나, 직렬 LED의 LED들 중 하나에 단락이 있음을 사용자에게 알리는 표시등과 같은 경고 표시기를 활성화시키는 것을 포함할 수 있다.
예 1. 회로로서, 단락 검출 회로를 포함하되, 상기 단락 검출 회로는 하나의 단락 검출 출력 소자와, 하나 이상의 출력 소자의 각 출력 소자로부터 직렬 부하 전압을 수신하고 하나 이상의 출력 소자로부터 하나의 직렬 부하 전압을 선택하도록 구성된 선택기 회로를 포함하며, 상기 단락 검출 회로는, 상기 선택된 직렬 부하 전압을 사전결정된 임계 전압 값과 비교하고, 상기 선택된 직렬 부하 전압이 상기 사전결정된 임계 전압 값을 만족하는 것에 응답하여, 상기 하나의 단락 검출 회로 출력에서 단락 검출 신호를 출력하도록 구성되는 회로.
예 2. 예 1에 있어서, 상기 단락 검출 회로는 시동 단계(startup phase) 동안 상기 단락 검출 신호를 출력하도록 구성되고, 상기 단락 검출 회로는 실행 단계(run phase) 동안 상기 단락 검출 신호를 출력하도록 구성되는 회로.
예 3. 예 1 또는 2 또는 이들의 임의의 조합에 있어서, 하나 이상의 출력 소자를 더 포함하고, 각 출력 소자는 N개의 부하를 포함하는 직렬 부하에 출력 전류를 전달하도록 구성되되, N은 1보다 큰 정수인 회로.
예 4. 예 1 내지 3의 임의의 조합에 있어서, 상기 임계 전압 값은 사용자 입력에 응답하여 조정 가능한 회로.
예 5. 예 1 내지 4의 임의의 조합에 있어서, 상기 선택기 회로는, 상기 하나 이상의 출력 소자에서의 하나 이상의 출력 전압 중에서 최소 전압을 결정하고 상기 최소 전압을 상기 선택된 출력 전압으로서 선택하도록 구성된 최소 선택기 회로인 회로.
예 6. 예 1 내지 5의 임의의 조합에 있어서, 상기 선택기 회로는, 상기 하나 이상의 출력 소자에서의 하나 이상의 출력 전압 중에서 최대 전압을 결정하고 상기 최대 전압을 상기 선택된 출력 전압으로 선택하도록 구성된 최대 선택기 회로인 회로.
예 7. 예 1 내지 6의 임의의 조합에 있어서, 상기 단락 검출 신호는 외부 회로에 의해 N개의 부하들 중 적어도 하나의 부하가 단락 회로 고장을 갖는다는 표시로서 해석되도록 구성되는 회로.
예 8. 시스템으로서, 복수의 LED 열 - 상기 복수의 LED 열 내의 각각의 LED 열은 N개의 LED를 직렬로 포함하되, N은 1보다 큰 정수이고, LED 열 내의 상기 N개의 LED의 각각의 LED는 예상 순방향 전압 강하(expected forward voltage)를 가짐 - 과, 복수의 출력 소자를 포함하는 드라이버 회로 - 각각의 출력 소자는 제각기의 LED 열에 연결되고, 상기 드라이버 회로는 각각의 출력 소자로부터 제각기의 LED 열로 제각기의 출력 전류를 전달하도록 구성됨 - 와, 복수의 직렬 부하 전압 중의 직렬 부하 전압을 선택하도록 구성된 선택기 회로 - 상기 복수의 직렬 부하 전압의 제각기의 직렬 부하 전압은 상기 복수의 LED 열의 제각기의 LED 열에 대응함 - 와, 상기 선택된 직렬 부하 전압이 사전결정된 임계 전압 값을 만족하는지 여부를 판정하고, 상기 선택된 직렬 부하 전압이 상기 사전결정된 임계 전압 값을 만족한다는 판정에 응답하여, 단락 회로 검출 신호를 출력하도록 구성된 비교 회로를 포함하는 시스템.
예 9. 예 8에 있어서, 상기 임계 전압 값은, 상기 복수의 LED 열 중 임의의 LED 열 내의 N개의 LED 사이에서 단락 회로 조건이 발생할 때 상기 비교 회로가 상기 단락 검출 신호를 출력하도록 설정되는 시스템.
예 10. 예 8 및 9의 임의의 조합에 있어서, 상기 선택기 회로는, 상기 복수의 직렬 부하 전압 중에서 최소 직렬 부하 전압을 결정하고 상기 최소 직렬 부하 전압을 상기 선택된 직렬 출력 전압으로서 선택하도록 구성된 최소 선택기 회로이고, 상기 드라이버 회로의 각 출력 소자는 제각기의 LED 열의 하이 측으로부터 제각기의 LED 열에 제각기의 출력 전류를 전달하도록 구성되는 시스템.
예 11. 예 8 내지 10의 임의의 조합에 있어서, 상기 선택기 회로는, 상기 복수의 직렬 부하 전압 중에서 최대 직렬 부하 전압을 결정하고 상기 최대 직렬 부하 전압을 상기 선택된 직렬 출력 전압으로서 선택하도록 구성된 최대 선택기 회로이고, 상기 드라이버 회로의 각 출력 소자는 제각기의 LED 열의 로우 측로부터 제각기의 LED 열에 제각기의 출력 전류를 전달하도록 구성되는 시스템.
예 12. 방법으로서, 단락 검출 회로에 의해, 상기 단락 검출 회로의 하나 이상의 출력 소자의 각 출력 소자 및 각 출력 소자에 연결된 각각의 직렬 부하에 출력 전류를 전달하는 단계 - 각각의 직렬 부하는 N개의 부하를 포함하며, N은 1보다 큰 정수임 - 와, 상기 단락 검출 회로에 의해, 상기 하나 이상의 출력 소자에 연결된 상기 하나 이상의 직렬 부하의 제각기의 직렬 부하에 대한 제각기의 직렬 부하 전압을 결정하는 단계와, 상기 단락 검출 회로에 의해, 상기 하나 이상의 직렬 부하 전압으로부터 선택된 직렬 부하 전압을 선택하는 단계와, 상기 단락 검출 회로에 의해, 상기 선택된 출력 전압이 사전결정된 임계 전압 값을 만족하는지 여부를 판정하는 단계와, 상기 선택된 출력 전압이 상기 임계 전압 값을 만족한다는 판정에 응답하여, 상기 단락 검출 회로에 의해 단락 검출 신호를 출력하는 단계를 포함하는 방법.
예 13. 예 12에 있어서, 상기 단락 검출 회로가 동작 모드에 있는 동안, 상기 단락 검출 회로는 사전결정된 듀티 사이클에서 상기 하나 이상의 출력 소자의 각 출력 소자에 상기 출력 전류를 전달하도록 구성되며, 상기 동작 모드는 시동 단계 및 실행 단계를 포함하며, 상기 단락 검출 회로는 상기 제1 출력 전압이 상기 동작 모드의 임의의 단계에서 임계 전압 값을 만족하는지 여부를 판정하도록 구성되는 방법.
예 14. 예 12 및 13의 임의의 조합에 있어서, 상기 선택기 회로는, 상기 하나 이상의 출력 소자에서의 하나 이상의 출력 전압 중에서 최소 전압을 결정하고, 상기 최소 전압을 상기 선택된 출력 전압으로 선택하도록 구성된 최소 선택기 회로인 방법.
예 15. 예 12 내지 14의 임의의 조합에 있어서, 상기 단락 검출 회로의 각각의 출력 소자는 제각기의 직렬 부하의 하이 측으로부터, 제각기의 출력 소자에 연결된 제각기의 직렬 부하를 구동하도록 구성되는 방법.
예 16. 예 12 내지 15의 임의의 조합에 있어서, 상기 선택기 회로는, 상기 하나 이상의 출력 소자에서의 하나 이상의 출력 전압 중에서 최대 전압을 결정하고, 상기 최대 전압을 선택된 출력 전압으로 선택하는 최대 선택기 회로인 방법.
예 17. 예 12 내지 16의 임의의 조합에 있어서, 상기 단락 검출 회로의 각각의 출력 소자는 제각기의 직렬 부하의 로우 측으로부터, 제각기의 출력 소자에 연결된 제각기의 직렬 부하를 구동하도록 구성되는 방법.
예 18. 예 12 내지 17의 임의의 조합에 있어서, N개의 부하로 이루어진 각각의 직렬 부하의 각 부하는 발광 다이오드(LED)이고, 상기 LED 각각은 예상 순방향 전압 강하를 가지며, 상기 임계 전압 값은 상기 임계 전압 값이 상기 예상 순방향 전압의 약 절반과 같도록 선택되는 방법.
예 19. 예 12 내지 18의 임의의 조합에 있어서, 상기 임계 전압 값은 사용자 입력에 응답하여 조정 가능한 방법.
예 20. 예 12 내지 19의 임의의 조합에 있어서, 상기 임계 전압 값은, 상기 출력 소자들 중 임의의 출력 소자에 연결된 상기 직렬 부하들 중 임의의 직렬 부하 내의 N개의 부하 사이에서 단락 회로 조건이 발생할 때 상기 단락 검출 회로가 상기 단락 검출 신호를 출력하도록 설정되는 방법.
본 개시의 다양한 예들을 설명하였다. 이들 및 다른 예들은 후술하는 청구범위 내에 있다.

Claims (20)

  1. 회로로서,
    단락 검출 회로를 포함하되,
    상기 단락 검출 회로는
    하나의 단락 검출 출력 소자와,
    하나 이상의 출력 소자의 각 출력 소자로부터 직렬 부하 전압을 수신하고 하나 이상의 출력 소자로부터 하나의 직렬 부하 전압을 선택하도록 구성된 선택기 회로를 포함하며,
    상기 단락 검출 회로는,
    상기 선택된 직렬 부하 전압을 사전결정된 임계 전압 값과 비교하고,
    상기 선택된 직렬 부하 전압이 상기 사전결정된 임계 전압 값을 만족하는 것에 응답하여, 상기 하나의 단락 검출 회로 출력에서 단락 검출 신호를 출력하도록 구성되는
    회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단락 검출 회로는 시동 단계(startup phase) 동안 상기 단락 검출 신호를 출력하도록 구성되고, 상기 단락 검출 회로는 실행 단계(run phase) 동안 상기 단락 검출 신호를 출력하도록 구성되는
    회로.
  3. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 출력 소자를 더 포함하고, 각 출력 소자는 N개의 부하를 포함하는 직렬 부하에 출력 전류를 전달하도록 구성되되, N은 1보다 큰 정수인
    회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 임계 전압 값은 사용자 입력에 응답하여 조정 가능한
    회로.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 선택기 회로는, 상기 하나 이상의 출력 소자에서의 하나 이상의 출력 전압 중에서 최소 전압을 결정하고 상기 최소 전압을 상기 선택된 출력 전압으로서 선택하도록 구성된 최소 선택기 회로인
    회로.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 선택기 회로는, 상기 하나 이상의 출력 소자에서의 하나 이상의 출력 전압 중에서 최대 전압을 결정하고 상기 최대 전압을 상기 선택된 출력 전압으로 선택하도록 구성된 최대 선택기 회로인
    회로.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 단락 검출 신호는 외부 회로에 의해 N개의 부하들 중 적어도 하나의 부하가 단락 회로 고장을 갖는다는 표시로서 해석되도록 구성되는
    회로.
  8. 시스템으로서,
    복수의 LED 열 - 상기 복수의 LED 열 내의 각각의 LED 열은 N개의 LED를 직렬로 포함하되, N은 1보다 큰 정수이고, LED 열 내의 상기 N개의 LED의 각각의 LED는 예상 순방향 전압 강하(expected forward voltage)를 가짐 - 과,
    복수의 출력 소자를 포함하는 드라이버 회로 - 각각의 출력 소자는 제각기의 LED 열에 연결되고, 상기 드라이버 회로는 각각의 출력 소자로부터 제각기의 LED 열로 제각기의 출력 전류를 전달하도록 구성됨 - 와,
    복수의 직렬 부하 전압 중의 직렬 부하 전압을 선택하도록 구성된 선택기 회로 - 상기 복수의 직렬 부하 전압의 제각기의 직렬 부하 전압은 상기 복수의 LED 열의 제각기의 LED 열에 대응함 - 와,
    상기 선택된 직렬 부하 전압이 사전결정된 임계 전압 값을 만족하는지 여부를 판정하고, 상기 선택된 직렬 부하 전압이 상기 사전결정된 임계 전압 값을 만족한다는 판정에 응답하여, 단락 회로 검출 신호를 출력하도록 구성된 비교 회로를 포함하는
    시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 임계 전압 값은, 상기 복수의 LED 열 중 임의의 LED 열 내의 N개의 LED 사이에서 단락 회로 조건이 발생할 때 상기 비교 회로가 상기 단락 검출 신호를 출력하도록 설정되는
    시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 선택기 회로는, 상기 복수의 직렬 부하 전압 중에서 최소 직렬 부하 전압을 결정하고 상기 최소 직렬 부하 전압을 상기 선택된 직렬 출력 전압으로서 선택하도록 구성된 최소 선택기 회로이고,
    상기 드라이버 회로의 각 출력 소자는 제각기의 LED 열의 하이 측으로부터 제각기의 LED 열에 제각기의 출력 전류를 전달하도록 구성되는
    시스템.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 선택기 회로는, 상기 복수의 직렬 부하 전압 중에서 최대 직렬 부하 전압을 결정하고 상기 최대 직렬 부하 전압을 상기 선택된 직렬 출력 전압으로서 선택하도록 구성된 최대 선택기 회로이고,
    상기 드라이버 회로의 각 출력 소자는 제각기의 LED 열의 로우 측로부터 제각기의 LED 열에 제각기의 출력 전류를 전달하도록 구성되는
    시스템.
  12. 방법으로서,
    단락 검출 회로에 의해, 상기 단락 검출 회로의 하나 이상의 출력 소자의 각 출력 소자 및 각 출력 소자에 연결된 각각의 직렬 부하에 출력 전류를 전달하는 단계 - 각각의 직렬 부하는 N개의 부하를 포함하며, N은 1보다 큰 정수임 - 와,
    상기 단락 검출 회로에 의해, 상기 하나 이상의 출력 소자에 연결된 상기 하나 이상의 직렬 부하의 제각기의 직렬 부하에 대한 제각기의 직렬 부하 전압을 결정하는 단계와,
    상기 단락 검출 회로에 의해, 상기 하나 이상의 직렬 부하 전압으로부터 선택된 직렬 부하 전압을 선택하는 단계와,
    상기 단락 검출 회로에 의해, 상기 선택된 출력 전압이 사전결정된 임계 전압 값을 만족하는지 여부를 판정하는 단계와,
    상기 선택된 출력 전압이 상기 임계 전압 값을 만족한다는 판정에 응답하여, 상기 단락 검출 회로에 의해 단락 검출 신호를 출력하는 단계를 포함하는
    방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 단락 검출 회로가 동작 모드에 있는 동안, 상기 단락 검출 회로는 사전결정된 듀티 사이클에서 상기 하나 이상의 출력 소자의 각 출력 소자에 상기 출력 전류를 전달하도록 구성되며, 상기 동작 모드는 시동 단계 및 실행 단계를 포함하며,
    상기 단락 검출 회로는 상기 제1 출력 전압이 상기 동작 모드의 임의의 단계에서 임계 전압 값을 만족하는지 여부를 판정하도록 구성되는
    방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 선택기 회로는, 상기 하나 이상의 출력 소자에서의 하나 이상의 출력 전압 중에서 최소 전압을 결정하고, 상기 최소 전압을 상기 선택된 출력 전압으로 선택하도록 구성된 최소 선택기 회로인
    방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 단락 검출 회로의 각각의 출력 소자는 제각기의 직렬 부하의 하이 측으로부터, 제각기의 출력 소자에 연결된 제각기의 직렬 부하를 구동하도록 구성되는
    방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 선택기 회로는, 상기 하나 이상의 출력 소자에서의 하나 이상의 출력 전압 중에서 최대 전압을 결정하고, 상기 최대 전압을 선택된 출력 전압으로 선택하는 최대 선택기 회로인
    방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 단락 검출 회로의 각각의 출력 소자는 제각기의 직렬 부하의 로우 측으로부터, 제각기의 출력 소자에 연결된 제각기의 직렬 부하를 구동하도록 구성되는
    방법.
  18. 제12항에 있어서,
    N개의 부하로 이루어진 각각의 직렬 부하의 각 부하는 발광 다이오드(LED)이고, 상기 LED 각각은 예상 순방향 전압 강하를 가지며, 상기 임계 전압 값은 상기 임계 전압 값이 상기 예상 순방향 전압의 약 절반과 같도록 선택되는
    방법.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 임계 전압 값은 사용자 입력에 응답하여 조정 가능한
    방법.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 임계 전압 값은, 상기 출력 소자들 중 임의의 출력 소자에 연결된 상기 직렬 부하들 중 임의의 직렬 부하 내의 N개의 부하 사이에서 단락 회로 조건이 발생할 때 상기 단락 검출 회로가 상기 단락 검출 신호를 출력하도록 설정되는
    방법.
KR1020180065270A 2017-06-09 2018-06-07 Led 체인에서 하나의 단락 led의 검출 KR102357878B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762517451P 2017-06-09 2017-06-09
US62/517,451 2017-06-09
US15/634,809 US10187955B2 (en) 2017-06-09 2017-06-27 Detection of single short-LED in LED chains
US15/634,809 2017-06-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180134765A true KR20180134765A (ko) 2018-12-19
KR102357878B1 KR102357878B1 (ko) 2022-02-03

Family

ID=64332616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180065270A KR102357878B1 (ko) 2017-06-09 2018-06-07 Led 체인에서 하나의 단락 led의 검출

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102357878B1 (ko)
DE (1) DE102018113736A1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005109025A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Fuji Photo Film Co Ltd 発光素子駆動回路
KR20110123864A (ko) * 2010-05-10 2011-11-16 주식회사 실리콘웍스 전기적부하의 구동회로 및 그 구동방법
KR20120111341A (ko) * 2011-03-31 2012-10-10 페어차일드코리아반도체 주식회사 Ｌｅｄ 발광 장치의 구동 장치 및 구동 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005109025A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Fuji Photo Film Co Ltd 発光素子駆動回路
KR20110123864A (ko) * 2010-05-10 2011-11-16 주식회사 실리콘웍스 전기적부하의 구동회로 및 그 구동방법
KR20120111341A (ko) * 2011-03-31 2012-10-10 페어차일드코리아반도체 주식회사 Ｌｅｄ 발광 장치의 구동 장치 및 구동 방법

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018113736A1 (de) 2018-12-13
KR102357878B1 (ko) 2022-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109061526B (zh) Led链中单个短路led的检测
EP2145508B1 (en) Led outage detection circuit
US8773038B2 (en) Driver circuit for efficiently driving a large number of LEDs
US7800870B2 (en) Power protection apparatus and electronic control unit
US9240679B2 (en) Adaptive overvoltage protection circuit and method, and power system including the same
US20100109563A1 (en) Apparatus for driving multi-light emitting devices
US20110169456A1 (en) Switch embedded integrated circuit and method for battery protection
WO2005094300A2 (en) System and method for driving a plurality of loads
US20170257916A1 (en) Lighting device
US8400075B2 (en) Illumination circuit having bypass circuit controllable according to voltage change of series circuit thereof
US6472910B2 (en) Electrical load driving device
JP5428254B2 (ja) Ｌｅｄ駆動装置
US20100019694A1 (en) Protection circuit and discharge lamp driving device employing the same
KR102357878B1 (ko) Led 체인에서 하나의 단락 led의 검출
US11632842B2 (en) Selective inrush current control with active current clamp and monitoring
CN111668808A (zh) 一种过电压保护电路和计算机系统电源
US8138686B2 (en) Current regulator and method for efficiency improvement of a LED display system
EP3758450B1 (en) Power supply system with current compensation
US20120185705A1 (en) Power supply circuit for a cpu
US9544971B2 (en) Single LED short detection in multichannel LED
CN107370376B (zh) 一种选择升降压式变换电路驱动供电电源的电路及方法
EP4110017A1 (en) System and method for inrush current control with combinational load drive configuration
JP7295706B2 (ja) Ｌｅｄ駆動装置及び表示装置、並びにｌｅｄ駆動装置の制御装置
US20220408531A1 (en) System and method for inrush current control with combinational load drive configuration
US20210014948A1 (en) Led and display apparatus with variable input voltage and constant current drive

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant