TWI571178B - 用於感測故障之設備及方法 - Google Patents

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Description

用於感測故障之設備及方法
本申請案係主張於2011年1月17日向韓國智慧財產局所提出申請之韓國專利申請案第10--2011-0004406號之優先權，於此併入該專利申請案所揭露之內容以供參考。
本發明係有關於一種關於複數發光二極體(LED)燈串(string)之用於感測故障之設備及方法的例示實施例。
對應發光裝置之發光二極體(LED)，因為電流注入限制和類似者，已開發成其中晶片之預定尺寸可為例如1×1mm2的大小之形式。
依據發光效率最近的改善，因為與傳統照明如燈泡和螢光燈相比，LED消耗較少電源和持續時間較長，因此LED已廣泛地從最初的信號顯示，應用到大型顯示設備之光源，如背光單元(BLU)和液晶顯示(LCD)和照明光源。
因此需要以陣列形式製造的多種LED晶片，使多種LED晶片可用於輸出大量光的應用，例如，照明，頭燈，和可產生高的光輸出之類似者。
在這種情況下，LED燈串可藉由通過引線接合(wire bonding)方案串聯或並聯連接複數獨立的LED晶片，或藉由以特殊製程連接LED晶片在相同基板上而製造和使用。
一般來說，LED陣列可包括複數燈串和所有的LED燈串可能需要串聯，以當關於至少一LED失效時阻斷全部LED的電源供應。
在所有的LED燈串串聯的情況下，當輸入電壓低於全部LED的正向壓降Vf，可能需要施加升壓電路和據此可能會增加成本，而且可能會出現電磁相容性(Electro-Magnetic Compatibility；EMC)噪音。
本發明例示實施例可包括一種用於感測發光二極體(LED)燈串之故障之設備，其可包括：電流控制單元，以施加電流至可相互並聯連接的至少一第一LED燈串和至少一第二LED燈串；至少一第一故障感測器，以感測關於該至少一第一LED燈串是否發生故障；至少一第二故障感測器，以感測關於該至少一第二LED燈串是否發生故障；以及故障結果判斷單元，以在感測到關於該至少一第一LED燈串和該至少一第二LED燈串之至少一者故障時，傳送故障訊息到該電流控制單元，作為該至少一第一故障感測器及該至少一第二故障感測器之感測結果，收到該故障訊息時，該電流控制單元可阻斷可施加到該至少一第一LED燈串和該至少一第二LED燈串的全部電流。
該至少一第一LED燈串和該至少一第二LED燈串皆正常操作作為該至少一第一故障感測器及該至少一第二故障感測器之該感測結果時，該電流控制單元可連續施加該電流到該至少一第一LED燈串和該至少一第二LED燈串。
該至少一第一故障感測器、該至少一第二故障感測器以及該故障結果判斷單元可對應電晶體。
該至少一第一LED燈串和該至少一第二LED燈串正常 操作作為該感測結果時，該至少一第一故障感測器及該至少一第二故障感測器可開啟。
該至少一第一故障感測器及該至少一第二故障感測器皆開啟時，該故障結果判斷單元可關閉，以禁止傳送故障訊息至該電流控制單元。
感測到至少一第一LED燈串及該至少一第二LED燈串之每個之故障時，該至少一第一故障感測器或該至少一第二故障感測器可關閉。
藉由施加可從該至少一第一故障感測器或該至少一第二故障感測器之外部施加的輸入電壓，可開啟該故障結果判斷單元，並且，該至少一第一故障感測器和該至少一第二故障感測器之中至少之一關閉時，可產生該故障訊息和可傳送該產生的故障訊息至該電流控制單元。
用於感測故障之設備可復包括：失效監控單元，以藉由辨識關於該至少一第一故障感測器和該至少一第二故障感測器是否失效，提供失效結果至該電流控制單元。
該輸入電壓施加大於失效設定電壓時，藉由施加等於可施加至該電流控制單元之輸入電壓之電壓，該失效監控單元可控制該故障結果判斷單元以辨識該至少一第一故障感測器及該至少一第二故障感測器之感測結果。
該失效監測單元可包括：操作電壓設定單元，以設定失效設定電壓。
該操作電壓設定單元可包括至少一電阻，並可藉由分配該輸入電壓至該至少一電阻設定失效設定電壓。
例示實施例亦可包括一種用於感測LED燈串之故障之方法，其可包括：藉由電流控制單元，施加電流至可相互並聯連接的至少一第一LED燈串和至少一第二LED燈串；感測關於該至少一第一LED燈串和該至少一第二LED燈串之每個是否發生故障；以及在感測到關於該至少一第一LED燈串和該至少一第二LED燈串之至少一者故障時，傳送故障訊息到該電流控制單元作為感測結果；以及收到該故障訊息時，使用該電流控制單元阻斷可施加到該至少一第一LED燈串和該至少一第二LED燈串的全部電流。
以下敘述將部份提出本發明之其他實施例態樣，而對熟習該技術領域者在審視下列敘述後或可從本發明之實行學習而使得本發明部分變為明顯。藉由附加之申請專利範圍中特別提出之處，係能實現及獲得本發明之該優點及特徵。
現將詳細參照實施例，其例子繪示於附圖中，其中全篇類似參考符號代表類似元件。以下參照圖示說明本發明之實施形態。
當確定相關已知功能或配置的相關詳細說明會造成本文揭露不必要的模稜兩可時，該詳細說明將被省略。此外，此處所使用的術語定義適當描述實施例，從而隨可使用者、操作者或消費者意圖加以改變。因此，術語必須基於以下本案說明書的整體說明予以定義。現在將詳細參考例示性具體實施例，其中在附圖所示的例子，其中全篇類似 參考符號係指類似的元件。
第1圖繪示用於感測故障之設備100之配置，和第2圖繪示依據例示實施例之用於感測故障之設備之另一配置。
參照第1圖，用於感測故障之設備100可包括電流控制單元120、和至少一第一發光二極體(LED)燈串130、至少一第二LED燈串140、至少一第一故障感測器150、至少一第二故障感測器160、和故障結果判斷單元170。
用於感測故障之設備100可感測LED之故障，LED可以複數LED燈串排列，例如，包括至少一第一LED燈串130、和至少一第二LED燈串140之LED陣列，而且，關於一部分LED失效時可阻斷全部LED的電源供應。
參照第2圖，用於感測故障之設備100可復包括包括有工作電壓設定單元220之失效監控單元210。
使用用於感測故障之設備100感測複數燈串排列之LED之故障之方法，以及用於感測故障之設備100之配置將進一步說明。
第3圖繪示感測故障之方法和第4圖繪示依據例示實施例之感測故障之設備的電路。
參照第3和4圖，在操作310，用於感測故障之設備100可使用電流控制單元420，從電源供應410施加電流到可相互並聯連接之至少一第一LED燈串和至少一第二LED燈串。
在操作320，至少一第一故障感測器450可感測是否 有關於至少一第一LED燈串430的每個的故障發生，和至少一第二故障感測器460可感測是否有關於至少一第二LED燈串440的每個的故障發生，因而監控可相互並聯連接之全部的LED燈串。
在操作330，當感測關於至少一第一LED燈串430和至少一第二LED燈串440中至少之一故障時，作為至少一第一故障感測器450和至少一第二故障感測器460之感測結果，故障結果判斷單元470可傳送故障訊息至電流控制單元420。
在操作340，接收故障訊息時，電流控制單元420可阻斷可施加到至少一第一LED燈串430和至少一第二LED燈串440之全部之電流。
作為至少一第一故障感測器450和至少一第二故障感測器460的感測結果，當至少一第一LED燈串430和至少一第二LED燈串440兩者操作正常時，電流控制單元420可連續施加電流至至少一第一LED燈串430和至少一第二LED燈串440。
如第4圖所示，至少一第一故障感測器450、至少一第二故障感測器460和故障結果判斷單元470可對應電晶體。
作為感測結果，至少一第一LED燈串430和至少一第二LED燈串440操作正常時，至少一第一故障感測器450和至少一第二故障感測器460可開啟，且因此LED燈串例如至少一第一LED燈串430和至少一第二LED燈串440之 集極端可有低邏輯。
當至少一第一故障感測器450和至少一第二故障感測器460兩者開啟時，故障結果判斷單元470可關閉和可不允許故障訊息傳送至啟用電流控制單元420之終端，而且電流控制單元420可持續定電流操作。
當感測到至少一第一LED燈串430和至少一第二LED燈串440的故障時，至少一第一故障感測器450或至少一第二故障感測器460可分別關閉。
當至少一第一故障感測器450和至少一第二故障感測器460中至少之一被關閉時，藉由施加可從至少一第一故障感測器450或至少一第二故障感測器460外面施加之輸入電壓VIN，故障結果判斷單元470可開啟，和可產生故障訊息以傳送產生的故障訊息至電流控制單元420。
當藉由例如至少一第一LED燈串430和至少一第一LED燈串440之複數LED燈串之任一之故障自故障結果判斷單元470接收到故障訊息時，電流控制單元420可阻斷關於例如至少一第一LED燈串430和至少一第一LED燈串440之複數LED燈串的全部電流，從而阻斷LED陣列的全部電源供應。
用於感測故障之設備可復包括失效監控單元480，失效監控單元480可藉由辨識是否關於至少一第一故障感測器450和至少一第二故障感測器460之失效出現而提供失效結果至電流控制單元420。
藉由施加電壓等於可施加至電流控制單元420之輸入 電壓，施加之輸入電壓大於失效設定電壓時，失效監控單元480可控制故障結果判斷單元470以辨識至少一第一故障感測器450和至少一第二故障感測器460之感測結果。
當輸入電壓自LED開啟前之時間點之電壓逐漸增加，至少一故障感測器，例如，雖然LED尚未開啟，至少一第一故障感測器450和至少一第二故障感測器460可操作。也就是說，失效監控單元480可阻止至少一故障感測器，例如，至少一第一故障感測器450和至少一第二故障感測器460可辨識故障時LED可能因為低輸入電壓，雖然LED是正常的並未開啟。
失效監控單元480可復包括可以設定失效設定電壓之工作電壓設定單元490。
工作電壓設定單元490可包括至少一阻抗，和可藉由分配輸入電壓至至少一阻抗的設定工作設定電壓。
例如，包括阻抗R10和R11的工作電壓設定單元490可藉由分配輸入電壓設定於失效監控單元480可操作之電壓，且也可以設定可與失效監控單元480連接之故障結果判斷單元470的工作電壓。
依據例示實施例，藉由感測可與複數燈串排列的LED的故障，關於一部分LED的故障發生時，全部LED之電源供應可阻斷。
依據例示實施例，全部LED的燈串可配置為並聯連接，而工作電路的配置可以簡單，和成本以及電磁兼容性(EMC)噪音可以減少。
上述實施例可記錄於包括程式指令的非暫時性的計算機可讀媒介以實施藉由計算機體現的各種操作。媒介也可包括程式指令，資料檔，資料結構和類似者單獨或組合。非暫時性的計算機可讀媒介的例子包括如硬碟，軟碟，和磁帶的磁介質，如CD ROM光碟和DVDs之光學介質，如光磁碟之磁光介質和如唯讀記憶體(ROM)，隨機存取記憶體(RAM)，快閃記憶體，和類似者之專配置為儲存和執行程式指令的硬體裝置。程式指令的例子包括如藉由編譯器產生的機器碼和可以使用解譯器藉由計算機執行之包括更高層次代碼的檔案。描述的硬體裝置可以配置作為一或複數軟體模組，以執行上述實施例之操作，反之亦然。
上述實施例係用以例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修改。因此本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。
100‧‧‧設備
110‧‧‧電源供應器
120‧‧‧電流控制單元
130‧‧‧第一LED燈串
140‧‧‧第二LED燈串
150‧‧‧第一故障感測器
160‧‧‧第二故障感測器
170‧‧‧故障結果判斷單元
210‧‧‧失效監控單元
220‧‧‧工作電壓設定單元
310至340‧‧‧操作
410‧‧‧電源供應
420‧‧‧電流控制單元
430‧‧‧第一LED燈串
440‧‧‧第二LED燈串
450‧‧‧第一故障感測器
460‧‧‧第二故障感測器
470‧‧‧故障結果判斷單元
480‧‧‧失效監控單元
490‧‧‧工作電壓設定單元
第1圖係為依據例示實施例之用於感測故障之設備的配置；第2圖係為依據例示實施例之用於感測故障之設備的另一配置；第3圖係為依據例示實施例之感測故障之方法；第4圖係為依據例示實施例之感測故障之設備的電路圖。
100‧‧‧設備
110‧‧‧電源供應器
120‧‧‧電流控制單元
130‧‧‧第一LED燈串
140‧‧‧第二LED燈串
150‧‧‧第一故障感測器
160‧‧‧第二故障感測器
170‧‧‧故障結果判斷單元

Claims (11)

  1. 一種用於感測發光二極體(LED)燈串之故障之設備，包括：電流控制單元，以施加電流至相互並聯連接的至少一第一LED燈串和至少一第二LED燈串；至少一第一故障感測器，以感測關於該至少一第一LED燈串是否發生故障；至少一第二故障感測器，以感測關於該至少一第二LED燈串是否發生故障；故障結果判斷單元，以在感測到關於該至少一第一LED燈串和該至少一第二LED燈串之至少一者故障時，傳送故障訊息到該電流控制單元，作為該至少一第一故障感測器及該至少一第二故障感測器之感測結果；以及失效監控單元，以藉由辨識關於該至少一第一故障感測器和該至少一第二故障感測器是否發生失效，其中輸入電壓施加大於失效設定電壓時，藉由施加等於施加至該電流控制單元之輸入電壓之電壓，該失效監控單元控制該故障結果判斷單元以辨識該至少一第一故障感測器及該至少一第二故障感測器之感測結果，其中該失效監控單元在該至少一第一LED燈串和該至少一第二LED燈串被判斷發生故障時，也辨識是否是因為該輸入電壓過低而尚未被開啟的情形，而避免錯誤發出該故障訊息，其中，收到該故障訊息時，該電流控制單元阻斷施加到該至少一第一LED燈串和該至少一第二LED燈串的 全部電流。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中，該至少一第一LED燈串和該至少一第二LED燈串皆正常操作作為該至少一第一故障感測器及該至少一第二故障感測器之該感測結果時，該電流控制單元連續施加該電流到該至少一第一LED燈串和該至少一第二LED燈串。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中，該至少一第一故障感測器、該至少一第二故障感測器以及該故障結果判斷單元都具有電晶體。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之設備，其中，該至少一第一LED燈串和該至少一第二LED燈串正常操作作為該感測結果時，該至少一第一故障感測器及該至少一第二故障感測器開啟。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之設備，其中，該至少一第一故障感測器及該至少一第二故障感測器皆開啟時，該故障結果判斷單元關閉，以禁止傳送故障訊息至該電流控制單元。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之設備，其中，感測到該至少一第一LED燈串之故障時，該至少一第一故障感測器被關閉，以及感測到該至少一第二LED燈串之故障時，該至少一第二故障感測器被關閉。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之設備，藉由施加從該至少一第一故障感測器或該至少一第二故障感測器之外部施加的輸入電壓開啟該故障結果判斷單元，並且該至少 一第一故障感測器和該至少一第二故障感測器之中至少之一關閉時，產生該故障訊息和傳送該產生的故障訊息至該電流控制單元。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中，該失效監測單元包括：操作電壓設定單元，以設定該失效設定電壓。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之設備，其中，該操作電壓設定單元包括至少一阻抗，並藉由分配該輸入電壓至該至少一阻抗設定失效設定電壓。
  10. 一種用於感測發光二極體(LED)燈串之故障之方法，包括：藉由電流控制單元，施加電流至相互並聯連接的至少一第一LED燈串和至少一第二LED燈串；感測關於該至少一第一LED燈串和該至少一第二LED燈串之每個是否發生故障；以及在感測到關於該至少一第一LED燈串和該至少一第二LED燈串之至少一者故障時，傳送故障訊息到該電流控制單元作為感測結果；判斷關於該至少一第一LED燈串和該至少一第二LED燈串感測故障的結果是否正常，包括輸入電壓施加大於失效設定電壓時，藉由施加等於施加至該電流控制單元之輸入電壓之電壓，判斷關於該至少一第一LED燈串及該至少一第二LED燈串之感測該故障之該結果是正常的，其中也包括在該至少一第一LED燈串和該至少 一第二LED燈串被判斷發生故障時，辨識是否是因為該輸入電壓過低而尚未被開啟的情形，而避免錯誤發出該故障訊息；收到該故障訊息時，使用該電流控制單元阻斷施加到該至少一第一LED燈串和該至少一第二LED燈串的全部電流。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中，該施加該電流到該至少一第一LED燈串和該至少一第二LED燈串包括：該至少一第一LED燈串和該至少一第二LED燈串正常操作時，連續施加該電流到該至少一第一LED燈串和該至少一第二LED燈串作為該感測結果。
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