專利名稱：Led旁路控制電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及LED，具體涉及LED旁路控制電路。
背景技術：
發(fā)光二極管(LED)背光在顯示器領域的應用開始占居主導地位。例如，在液晶電視(IXD TV)領域，LED正逐漸取代傳統(tǒng)的CCFL背光源。在液晶電視背光的應用中，LED以多條燈串的陣列形式提供背光。如圖1所示，每條由多個LED燈串聯(lián)組成的燈串由高達200V 的直流電壓驅(qū)動。這種串聯(lián)形式的LED燈串具有每個LED燈電流相同的優(yōu)點，因此，亮度穩(wěn)定，并且驅(qū)動效率高。但LED燈串同時具有一個較大的缺點，那就是當燈串中的一個LED開路時，整條燈串都會熄滅。為了防止這個問題的發(fā)生，通常采用旁路電路與每個LED并聯(lián)。當其中的一個LED 開路時，電流將從旁路電路中流過。傳統(tǒng)的旁路電路采用穩(wěn)壓管，如圖1所示。其中每個穩(wěn)壓管ZD和一個LED A并聯(lián)。穩(wěn)壓管ZD可被反向擊穿且具有穩(wěn)定的反向電壓。因此，當LED 燈串中的某一個LED A開路時，高電壓的驅(qū)動電壓加載到與之并聯(lián)的穩(wěn)壓管ZD上，ZD反向擊穿導通并將電壓鉗制在穩(wěn)定電壓上。這樣，LED燈串中除開路的LED外其余LED又能正常工作了。為了保證電路的運行，穩(wěn)壓管ZD的反向擊穿電壓需大于LED的正常正向電壓， 因此，當LED正常工作時，穩(wěn)壓管ZD將不導通。而當LED開路而觸發(fā)穩(wěn)壓管ZD導通時，其穩(wěn)定電壓將小于反向擊穿電壓，用于降低旁路電路的功耗。然而，該電路也有兩大缺點。第一，穩(wěn)壓管的功耗較高。例如，穩(wěn)壓管的反向穩(wěn)定鉗制電壓可達到1伏。該穩(wěn)定電壓受限于半導體工藝，同時受運行溫度和導通電流影響。其次，當穩(wěn)壓管ZD受誤觸發(fā)時，例如當供電電壓不穩(wěn)定而產(chǎn)生“尖刺”時或LED開通瞬間的電流潮涌等，燈串中的一個或多個穩(wěn)壓管ZD將反向?qū)ǘ月芬粋€或多個LED，從而在背光中留下“黑點”，當該誤觸發(fā)狀態(tài)消除后，穩(wěn)壓管ZD將不能自動回復，除非燈串重新上電啟動，然而很多場合不方便經(jīng)常重新啟動。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種控制電路，包括檢測電路，其輸入端耦合至目標電路的兩端；電容，與所述目標電路并聯(lián)耦合，并耦合至所述檢測電路的輸入端；以及旁路電路，包含與所述目標電路并聯(lián)的開關，并且所述旁路電路的輸入端耦合至所述檢測電路的輸出端。在一個優(yōu)選的實施例中，所述目標電路為LED。其中所述LED和其它LED串聯(lián)形成LED燈串，所述LED燈串由一供電電源供電。所述開關為MOSFET、JFET、BJT或其它類型的開關管。其中所述檢測電路可進一步包含比較器，其中所述比較器進一步包含同相輸入端，耦合至所述目標電路的陽極；反相輸入端，連接一參考電壓源的正極，所述參考電壓源的負極連接所述目標電路的陰極；以及輸出端，耦合至所述開關的控制端?？刂齐娐房蛇M一步包含一參考電壓外部調(diào)節(jié)端，用于從外部調(diào)節(jié)參考電壓。其中所述電容的第一端連接所述比較器的同相輸入端，所述電容的第二端連接所述目標電路的陰極?？刂齐娐房蛇M一步包含二極管，其陽極連接所述目標電路的陽極，其陰極連接所述電容的第一端，所述電容的第二端連接目標電路的陰極?？刂齐娐房蛇M一步包含穩(wěn)壓管，與所述目標電路并聯(lián)連接。其中所述檢測電路可進一步包含第一電源端，耦合至所述電容的第一端；以及第二電源端，耦合至所述電容的第二端。所述參考電壓大于所述目標電路的正常正向電壓并且所述參考電壓小于所述穩(wěn)壓管的鉗制電壓。旁路電路還可進一步包含鎖存器，包含置位輸入端、復位輸入端和輸出端，其中所述鎖存器的置位輸入端連接所述檢測電路的輸出端，所述鎖存器的復位輸入端連接所述目標電路的陽極；以及電荷泵，包含使能輸入端，第一電源端、第二電源端、第一輸出端和第二輸出端，其中所述使能輸入端耦合至所述鎖存器的輸出端，所述第一電源端和所述第二電源端耦合至所述目標電路的兩端、所述第一輸出端耦合至所述電容的第一端，所述第二輸出端耦合至所述開關的控制端。所述旁路電路可進一步包含計時脈沖發(fā)生器，所述計時脈沖發(fā)生器的使能輸入端耦合至所述鎖存器的輸出端，所述計時脈沖發(fā)生器的輸出端耦合至所述電荷泵的使能輸入端。當所述計時脈沖發(fā)生器的使能輸入端信號為有效值時，所述計時脈沖發(fā)生器的輸出信號為周期性交替的有效值和無效值。例如，所述有效值為高電平信號，所述無效值為低電平信號。其中所述計時脈沖發(fā)生器的輸出信號具有高占空比。所述鎖存器還可進一步包含第一電源端，耦合至所述電容的第一端；以及第二電源端，耦合至所述電容的第二端。通過將開關用于旁路目標電路，同時采用電容維持一定時間的導通時間，系統(tǒng)功耗降低。同時通過在開關導通之后關斷開關，系統(tǒng)可自動從誤觸發(fā)狀態(tài)恢復。并且，在部分實施例中，電容在通過控制電路的偏置電流放電的同時還可以為控制電路提供電源，不需要額外電源，系統(tǒng)電路結構簡單。應當知道，本實用新型的有益效果并不局限于此，具體實施方式
涉及的技術特征還包含其它未述及的有益效果。

圖1示出了現(xiàn)有技術的采用穩(wěn)壓管的LED旁路電路。圖加示出了本實用新型的一個LED旁路控制電路實施例。圖2b示出了本實用新型的另一個LED旁路控制電路實施例。圖3是出了本實用新型的第二個LED旁路控制電路實施例。圖4示出了根據(jù)圖3中控制電路的一個仿真波形圖實施例。圖5示出了本實用新型的第三個LED旁路控制電路實施例，該旁路控制電路含RS 鎖存器和電荷泵。圖6示出了本實用新型的第四個LED旁路控制電路實施例，在該實施例中，在RS 鎖存器和電荷泵之間還耦合一計時脈沖發(fā)生器。圖7示出了根據(jù)圖6中旁路控制電路的一個波形圖實施例。
具體實施方式
圖加示出了本實用新型的一個用于旁路LED的控制電路20實施例。該控制電路 20并聯(lián)耦合在目標電路LED A的兩端，根據(jù)LED A的狀態(tài)對其進行旁路控制。例如，控制電路20可以根據(jù)檢測到的LED A兩端的電壓，在檢測到LED A兩端正向電壓超過一預定電壓時，使旁路電路導通，旁路該LED Α。下面具體描述控制電路20的各個組成部分?？刂齐娐?0包含檢測電路21、旁路電路和電容C。其中旁路電路為旁路開關M。 旁路開關M和LED A并聯(lián)連接，旁路開關M的控制端接收檢測電路21輸出信號的控制，選擇性地導通以旁路LED Α。檢測電路21耦合至LED A的兩端LED+和LED-，用于檢測LED A 的狀態(tài)。其中檢測電路21通過檢測LEDA兩端的電壓來檢測LEDA的狀態(tài)。術語“耦合”在這里包含通過導體的直接連接和通過電阻、電容、二極管及其它有源或無源器件的間接連接。通過將檢測電路21耦合到LED A，檢測電路可直接或間接檢測LED A兩端的電壓。電容C和LED A并聯(lián)耦合，并耦合至檢測電路21的兩個輸入端之間，使電容C的第一端和檢測電路21的一個輸入端連接，電容C的第二端和LED A的陰極連接。當開關M處于關斷狀態(tài)時，且LED A兩端的電壓大于電容兩端的電壓，S卩，Va > VeW，電能被存儲于電容C中。當開關M處于導通狀態(tài)時，Va < Vc,電容C通過檢測電路31的偏置電流放電。控制電路還可進一步包含二極管D，如圖2b所示的另一實施例，二極管D保證電流的單向流動，從二極管 D的陽極流向陰極。電容C通過二極管D與LED A并聯(lián)耦合。此外，檢測電路21通過二極管D檢測LED A兩端的電壓。二極管D的陽極和LED A的陽極連接，二極管D的陰極和檢測電路21的一輸入端及電容的一端連接，這樣，檢測電路21通過二極管D間接檢測LED A 兩端的電壓。當LED A開路時，為LED燈串供電的電源電壓加載到該開路的LEDA上，使得LED A的正向電壓Va(Vh-V1J上升。Vc = Va-Vdot相應上升，其中Vc為圖示的電容C兩端的電壓，V_P為二極管D的體壓降。此時，檢測電路21檢測到該信息，輸出信號使旁路開關M 導通，旁路LED Α。在一個實施方式中，檢測電路21通過二極管D將LED A的正向電壓Va 和一閾值電壓比較，當Va大于閾值電壓時，判斷為對應的LED A呈開路狀態(tài)，使旁路開關M 導通。這樣，LED燈串的電流通過旁路開關M形成電流通路，使其余LED正常工作。旁路開關M可為金屬氧化物場效應管(MOSFET)、雙極型晶體管(BJT)、結型場效應管(JFET)或其它類型的開關管。該開關管可以是N型的，也可以為P型的。和穩(wěn)壓管相比，開關管的導通壓降很低，因此，采用開關管作為旁路電路的功耗較低。在一個實施例中，當旁路開關M為 MOSFET管時，其導通壓降Vw為50毫伏。若LED A正常工作，兩端正向電壓低于閾值電壓，旁路開關M保持關斷狀態(tài)，控制電路20不影響LED A的正常工作。上述控制電路不局限用于LED燈串。本實用新型旨在保護所有適用的目標電路。 在一個實施例中，目標電路和其它電路呈串聯(lián)連接形成串聯(lián)的電路，并使用一供電電源電壓對串聯(lián)的電路進行供電。電路串中的單個目標電路可以為單個LED，如圖1所示，或為任意數(shù)量的LED、電子發(fā)光器件或其它類型的發(fā)光器件。每一個目標電路可以為單個器件、串聯(lián)的器件系列或器件陣列(多個并聯(lián)的器件系列)。目標電路也可以為非發(fā)光的任意類型的電器件，如馬達、傳感器、發(fā)射器、集成電路、電池或充電器等。為了便于描述，在串聯(lián)的電路由供電電源上電后，目標電路高電平的一端稱為陽極，目標電路低電平的一端稱為陰極。圖3示出了本實用新型的第二個LED旁路控制電路30實施例。控制電路30包括旁路電路，檢測電路31，電容C，穩(wěn)壓管ZD和二極管D。旁路電路為一開關M，開關M并聯(lián)耦合于目標電路LED A兩端。在圖示的實施例中， 開關M為N型MOSFET (金屬氧化物半導體場效應晶體管)。M的漏極與LED A的陽極連接，M的源極與LED A的陰極連接。當開關M導通時，LED A被旁路，使得電流通過開關M的溝道從漏極流向源極，LED串中的其它LED繼續(xù)正常工作。旁路開關M除了采用N型M0SFET， 也可采用P型M0SFET，也可以使用其它類型的開關管。檢測電路31耦合至電容C用于檢測目標電路LED A的狀態(tài)，若檢測到開路狀態(tài)則控制開關M導通。檢測電路31包含第一電源端Pl和第二電源端P2。第一電源端Pl和第二電源端P2分別耦合在電容C的兩端，用于為檢測電路31提供電源，同時通過第一電源端 Pl和第二電源端P2之間的偏置電流作為電容C的放電路徑。在圖示的實施例值，檢測電路31進一步包含一比較器U1。比較器Ul包含一同相輸入端，和二極管D的陰極與電容C 的第一端相連；一反相輸入端，和參考電壓Vkef源的正極相連。參考電壓源Vkef的負極與目標LED A的陰極連接，這樣，比較器Ul比較電容C兩端的電壓Vc和參考電壓VKEF。參考電壓Vkef為上述檢測目標LED A開路狀態(tài)的閾值電壓減去二極管D的體壓降，因二極管D的體壓降很小且基本恒定，參考電壓約等于檢測LEDA開路狀態(tài)的上述閾值電壓。在一個實施例中，參考電壓Vkef由控制電路30產(chǎn)生。在另一個實施例中，參考電壓Vkef由外部電路產(chǎn)生。在一個實施例中，參考電壓Vkef的值通過控制電路30的端口可進行外部調(diào)節(jié)。比較器 Ul的輸出端耦合至開關M的控制端，用于控制開關M的導通和關斷。對于圖3所示的實施例，開關M為MOSFET管，開關M的控制端即為MOSFET的柵極。二極管D耦接在LED A和檢測電路31之間。二極管D的陽極和LED A的陽極連接，二極管D的陰極和檢測電路31的一個輸入端連接。二極管D保證電流的單向流動，從二極管D的陽極流向D的陰極。電容C 一端連接二極管D的陰極，另一端連接LED A的陰極。當電流流經(jīng)二極管D時，電容兩端的電壓VC = VA-V_P。Va為目標電路A的正向電壓， Vdeop為二極管D導通時的正向體壓降。V_P遠小于Vtl和Vaci，其中Vtl為穩(wěn)壓管ZD的鉗制電壓，Vaci為LED A正常工作時的正向電壓(或稱正常正向電壓)。V_P為二極管的固有屬性， 基本保持恒定。在一個實施例中，Vaci大約為4V(伏特)，V_P大約為0. 5V，V0大約為7V。穩(wěn)壓管ZD和目標LED A并聯(lián)耦合。其中穩(wěn)壓管ZD的陰極和LEDA的陽極連接，穩(wěn)壓管ZD的陽極和LED A的陰極連接。穩(wěn)壓管ZD的鉗制電壓V。高于LED A的正常正向電 SVA(I。這樣，當A正常工作時，穩(wěn)壓管ZD不導通，處于高阻狀態(tài)。當A處于開路或誤觸發(fā)狀態(tài)，Va將上升并高于穩(wěn)壓管ZD的反向擊穿電壓，因此穩(wěn)壓管ZD反向擊穿導通，將Va電壓鉗位于穩(wěn)壓管ZD的鉗制電壓％。參考電壓Vkef應當高于目標電路LED A的正常正向電壓 V同時Veef低于穩(wěn)壓管ZD的鉗制電壓V00例如，LED A的正常正向電壓Vao為4V，穩(wěn)壓管 ZD的鉗制電壓Vtl為7V，參考電壓Vkef為5V。接下來，結合圖4的仿真波形圖說明圖3中控制器30的工作方式。圖4的波形從上至下分別代表目標電路LED A的狀態(tài)ST、電容C兩端的電壓V。、控制開關M柵極的柵極控制電壓Ve以及目標LED A的正向電壓VA。其中狀態(tài)信號ST的低電平代表目標電路處于正常工作狀態(tài)，ST的高電平代表目標電路處于開路或誤觸發(fā)狀態(tài)。此外，在最下面的波形中， 也示出了代表Va平均電壓的Vatc信號。繼續(xù)圖4的說明。在時間tl之前，LED A處于正常工作狀態(tài)(ST低電平)。在該正常工作狀態(tài)，LED A正向電SVa為正常正向電SVAQ。此時，穩(wěn)壓管ZD不導通，Vc = Vaq-Vdkqp, 比較器Ul比較Ve和參考電壓Vkef，此時Ve < Vkef，比較器Ul輸出的Ve信號為低電平，開關 M保持關斷。在時間tl，LED進入開路狀態(tài)(ST高電平)，LED燈串電壓加載到單個LED A兩端，Va迅速上升并導致穩(wěn)壓管ZD反向擊穿導通使LED A被鉗位在Va = V0 (V0為穩(wěn)壓管的鉗制電壓)。此時Ve被充電至Ve = V0-Vdeqp > Vkef，比較器Ul輸出高電平的柵極驅(qū)動信號 \，使得開關M導通，將LED A旁路。這樣，LED A兩端的電壓Va下降到開關管M的導通電壓V, 二極管D反向偏置，處于截止狀態(tài)。此時，電容C通過比較器Ul的從第一電源端Pl 至第二電源端P2的偏置電流緩慢放電。V。緩慢下降，使得開關M的導通狀態(tài)能持續(xù)一定時間。V。在緩慢下降過程中，V。具有較高幅值，可用于為控制電路30本身提供電源，簡化了電路結構，控制電路30功耗低。在時間t2，V。下降到Vkef之下，比較器Ul輸出低電平Ve信號關斷開關M。開關M的關斷使得Va再次上升從而觸發(fā)開關M再次快速導通。若LED A保持開路狀態(tài)，開關M的交替導通和關斷動作將自動持續(xù)。這樣，Va電壓也呈現(xiàn)周期性的高低電平波形，該波形的占空比取決于充電速度和放電速度。通過將檢測電路31的第一電源端 Pl至第二電源端P2的偏置電流選擇在較小的值，電容C的放電速度遠慢于充電速度，這樣 Va的占空比將很小，使得平均電壓Vatc接近開關M的導通電壓Vw。在每個周期，開關M都有一次短時間的關斷。若LEDA恢復到正常狀態(tài)或誤觸發(fā)原因消除，即ST從高電平轉變?yōu)榈碗娖綘顟B(tài)，參見時間t3，在開關M關斷后，Va將恢復至正常正向電壓Vaci，因此Vc < Vkef，檢測電路31輸出的柵極驅(qū)動信號Ve保持低電平，旁路開關M將不再導通。這樣，LED系統(tǒng)自動恢復到正常工作狀態(tài)，控制電路30不再干涉LED A的正常工作。圖5示出了本實用新型的另一個控制電路50實施例。控制電路50包含檢測電路 31、穩(wěn)壓管ZD、二極管D、電容C和旁路電路52。為了簡化說明，和圖3實施例中相同的結構和連接將不再贅述。和圖3所示實施例不同之處在于，旁路電路52除了包含旁路開關M 外，進一步包含鎖存器521和電荷泵522。鎖存器521的置位輸入端S耦合至檢測電路51 的輸出端，受檢測電路51的輸出信號控制。鎖存器521的復位輸入端R連接LED A的陽極。 鎖存器521的輸出端Q耦合至電荷泵522的使能端ENSW。鎖存器521的置位輸入端S的優(yōu)先級高于其復位輸入端R。因此，當S和R處的輸入信號都為邏輯高時，輸出端Q信號取決于S值，輸出高電平的EN信號。鎖存器的工作方式參見如下列表
S1010R0110Q101保持因此，鎖存器521在Vc > Veef時輸出有效信號(EN高電平)，在Vc < Veef且Va為邏輯高電平時輸出無效值(EN低電平)，其中LED A的正常正向電壓為邏輯高電平。鎖存器 521的電源輸入端P5、P6可分別連接電容的兩端，由V。供電，同時通過P5和P6間的偏置電流為電容C至少部分地提供放電路徑。電荷泵522包含使能輸入端ENSW、第一電源端P3、第二電源端P4、第一輸出端 VOUT和第二輸出端Ve。電荷泵522的使能輸入端ENSW耦合至鎖存器521的Q輸出端。第一電源端P3和第二電源端P4分別連接目標LED A的兩側，使得電荷泵522的輸入電壓差為\。第一輸出端連接電容C的第一端，控制電容兩端的電壓Ve。第二輸出端耦合至開關 M的控制端。當電荷泵522的使能輸入信號ENSW為高電平時，其第二輸出端輸出的柵極驅(qū)動電壓為\ = V。。當ENSW為低電平時，電荷泵522輸出關斷信號，使Ve為低電平。繼續(xù)圖5的說明，當LED A開路時，Va上升并穩(wěn)定于穩(wěn)壓管ZD的鉗制電壓V。。Vc 迅速充電至Vci-Vdot,其中V_P為二極管D的體壓降。檢測電路51檢測到V。高于參考電壓 Veef,從而使鎖存器521置位，電荷泵522輸出高電平的Ve信號，開關M導通。這樣，Va快速降低到開關管的導通電壓，開關管的導通電壓相比穩(wěn)壓管ZD的鉗制電壓很低，具體來說， 開關管的導通電壓由LED燈串中的電流大小、開關管M的集成尺寸和電荷泵的泵率確定。 當LED A處于正常工作狀態(tài)時，鎖存器521由LED A的正常正向電壓Vaq復位(Vaq表征邏輯高)，鎖存器521輸出低電平的無效值至電荷泵522的使能輸入端ENSW，Ve信號為低電平， 開關管M處于關斷狀態(tài)。圖6示出了根據(jù)本實用新型的第四個實施例的控制電路60。為了避免誤觸發(fā)，控制電路60進一步包含計時脈沖發(fā)生器623，耦合在鎖存器521和電荷泵522之間，計時脈沖發(fā)生器623周期性地輸出高低電平，使開關管M周期性地關斷，若目標電路從開路狀態(tài)恢復或誤觸發(fā)因素消除，目標電路將恢復正常工作，不再被旁路。為了簡化說明，和圖5實施例中相同的結構和連接將不再贅述。計時脈沖發(fā)生器623的使能輸入端EN耦合至鎖存器521的Q輸出端。計時脈沖發(fā)生器623的輸出端TOUT耦合至電荷泵522的使能輸入端 ENSW。當使能輸入端電平EN有效(高電平)即計時脈沖發(fā)生器623被使能后，計時脈沖發(fā)生器623輸出周期性的高低電平脈沖ENSW，ENSff呈周期性的交替的有效值和無效值，即先輸出有效(如高電平)的使能信號ENSW，使Ve = Vc,開關M導通，經(jīng)過固定時長后輸出無效 (如低電平)的使能信號ENSW，使電荷泵522輸出關斷信號，然后周期性地重復這一過程， 直到使能輸入端電平EN無效(低電平)時，ENSW信號轉變?yōu)闊o效值(低電平)。這樣，計時脈沖發(fā)生器623能周期性地關斷開關M使得LED A能從誤觸發(fā)狀態(tài)恢復正常工作。控制電路60的工作方式將結合圖7中的波形圖進行說明。圖7示出了 LED A的正向電壓\、電容C的電壓\、比較器Ul的輸出信號CMP信號、鎖存器521輸出的EN信號、 計時脈沖發(fā)生器623輸出的ENSW信號和電荷泵522輸出的Ve信號的波形。為便于描述開關M的導通和關斷狀態(tài)，用二值邏輯電平示意性的表示Ve，其中高電平時Ve = Vc,開關M導通，低電平時開關M關斷。在時間tl，LED A從正常工作狀態(tài)轉變?yōu)殚_路狀態(tài)，Va上升并鉗位于穩(wěn)壓管的鉗位電壓、。同時，Vc充電至接近Vtl，檢測電路51檢測到\大于參考Vkef從而輸出高電平的CMP信號。高電平的CMP信號置位鎖存器521，輸出高電平的EN信號。高電平的EN信號使得計時脈沖發(fā)生器623輸出高電平的ENSW信號，電荷泵522輸出的Ve = Vc，開關M導通。開關一旦導通，Va下降至開關M的導通電壓V,導通電壓Vw由LED燈串電流，開關M集成尺寸以及電荷泵的泵率共同決定。然后電容C通過控制電路60的偏置電流放電，例如，電容C通過檢測電路51的電源輸入端Pl至P2之間的偏置電流，以及通過鎖存器521的電源輸入端P5與P6之間的偏置電流放電，Vc緩慢下降。當Vc下降至穩(wěn)定電壓 Vco時受電荷泵522控制穩(wěn)定在Vra水平，穩(wěn)定電壓Vra由電荷泵的泵率K和開關M的導通電壓確定，Ve(1 = K*Vw。在一個實施例中，K = 6。電容C兩端的電壓Ve具有較高幅值，可用于為控制電路60本身如檢測電路51和旁路電路62提供電源，簡化了電路結構，控制電路60 功耗低。ENSW信號由計時脈沖發(fā)生器623每間隔預定的時間置低一段時間，使得開關M每隔預定的時間關斷一次，用于檢測LED A的狀態(tài)。在時間t2，即從ENSW上升沿起的預定時間后，ENSW變?yōu)榈碗娖剑沟秒姾杀?22輸出關斷信號(\為邏輯低)，關斷開關1若在t2時LED A保持開路狀態(tài)，Va再次升高至穩(wěn)壓管ZD的鉗位電壓Vtl，電容C充電。接下來ENSW 再次上升，電荷泵輸出Ve = Vc,開關M導通，開始下一個周期相同的動作。若LED A持續(xù)長時間的開路狀態(tài)，這一過程將不斷重復，開關M呈現(xiàn)周期性的導通和關斷，開關M的占空比由計時脈沖發(fā)生器的ENSW信號占空比決定。通過設定ENSW信號具有高占空比，在LEDA開路時，Va的平均電壓接近開關M的導通電壓，在一個實施例中，ENSff信號的占空比大于90 %。 若LED A恢復至正常工作狀態(tài)或誤觸發(fā)因素消除，參見時間t3，當開關M關斷后，Va將上升至正常正向電壓Vaci，使得\ < Veef(Vc = VA-V_P，其中Vdkqp為二極管D的體二極管)，因此比較器Ul輸出低電平的CMP信號。此時，Va = Vaq，為邏輯高電平，Va復位鎖存器521，使之輸出低電平的使能信號EN，使計時脈沖發(fā)生器輸出的ENSW信號保持低電平(無效狀態(tài))， 從而Ve保持低電平，開關M保持關斷狀態(tài)。這樣，當LED A恢復至正常狀態(tài)或誤觸發(fā)因素消除后，開關M將不再旁路LED A，系統(tǒng)能自動恢復正常工作。電容C在開關M關斷時存儲能量，使得V。充電到較高水平，在開關M導通時V。緩慢下降，并通過電荷泵623穩(wěn)定在較高的值，從而使得在不需要外部額外電源的情況下，保持柵極驅(qū)動信號Ve長時間的高電平，使 Va的平均值較低，控制電路60總體功耗較低。 應當看到，上述的邏輯“低”電平或邏輯“高”電平是可替換的，因為對于邏輯電路來說，不同的邏輯電位經(jīng)過運算可獲得相同的結果，并且對于不同的開關管來說，開關管的柵極驅(qū)動電壓也不一致。例如，當電容C兩端電壓大于預定參考電壓Vkef時，開關M將被導通，此時信號EN和ENSW可為上述實施例中的邏輯“高”電平作為有效值，也可以為邏輯“低” 電平作為有效值。增強型MOSFET開關管可以在高電平的柵極驅(qū)動電壓下導通，在低電平的柵極驅(qū)動電壓下關斷，而耗盡型的MOSFET管可以在低電平的柵極驅(qū)動電壓下導通而在高電平的柵極驅(qū)動電壓下關斷。
權利要求1.一種LED旁路控制電路，包括檢測電路，其輸入端耦合至目標電路的兩端；電容，與所述目標電路并聯(lián)耦合，并耦合至所述檢測電路的輸入端；以及旁路電路，包含與所述目標電路并聯(lián)的開關，并且所述旁路電路的輸入端耦合至所述檢測電路的輸出端。
2.如權利要求1所述的LED旁路控制電路，其中作為所述目標電路的LED和其它LED 串聯(lián)形成LED燈串，所述LED燈串由一供電電源供電。
3.如權利要求1所述的LED旁路控制電路，其中所述開關為M0SFET、JFET或BJT之中的一種。
4.如權利要求2所述的LED旁路控制電路，進一步包含二極管，其陽極連接所述目標電路的陽極，其陰極連接所述電容的第一端，所述電容的第二端連接所述目標電路的陰極。
5.如權利要求2所述的LED旁路控制電路，其中所述檢測電路進一步包含比較器，其中所述比較器進一步包含同相輸入端，耦合至所述目標電路的陽極；反相輸入端，連接一參考電壓源的正極，所述參考電壓源的負極連接所述目標電路的陰極；以及輸出端，耦合至所述開關的控制端。
6.如權利要求5所述的LED旁路控制電路，進一步包含一參考電壓外部調(diào)節(jié)端。
7.如權利要求5所述的LED旁路控制電路，其中所述電容的第一端連接所述比較器的同相輸入端，所述電容的第二端連接所述目標電路的陰極。
8.如權利要求5所述的LED旁路控制電路，進一步包含二極管，其陽極連接所述目標電路的陽極，其陰極連接所述電容的第一端，所述電容的第二端連接目標電路的陰極。
9.如權利要求8所述的LED旁路控制電路，進一步包含穩(wěn)壓管，與所述目標電路并聯(lián)連接。
10.如權利要求9所述的LED旁路控制電路，其中所述檢測電路進一步包含 第一電源端，耦合至所述電容的第一端；以及第二電源端，耦合至所述電容的第二端。
11.如權利要求9所述的LED旁路控制電路，其中所述旁路電路進一步包含鎖存器，包含置位輸入端、復位輸入端和輸出端，其中所述鎖存器的置位輸入端連接所述檢測電路的輸出端，所述鎖存器的復位輸入端連接所述目標電路的陽極；以及電荷泵，包含使能輸入端，第一電源端、第二電源端、第一輸出端和第二輸出端，其中所述使能輸入端耦合至所述鎖存器的輸出端，所述第一電源端和所述第二電源端耦合至所述目標電路的兩端、所述第一輸出端耦合至所述電容的第一端，所述第二輸出端耦合至所述開關的控制端。
12.如權利要求11所述的LED旁路控制電路，其中所述旁路電路進一步包含計時脈沖發(fā)生器，所述計時脈沖發(fā)生器的使能輸入端耦合至所述鎖存器的輸出端，所述計時脈沖發(fā)生器的輸出端耦合至所述電荷泵的使能輸入端。
13.如權利要求12所述的LED旁路控制電路，其中所述計時脈沖發(fā)生器的輸出信號具有高占空比。
14.如權利要求11所述的LED旁路控制電路，其中所述鎖存器包含 第一電源端，耦合至所述電容的第一端；以及第二電源端，耦合至所述電容的第二端。
專利摘要本實用新型公開了一種LED旁路控制電路，該旁路控制電路包含檢測電路、旁路開關和電容。檢測電路耦合至目標LED的兩端用于檢測LED的狀態(tài)；旁路開關與LED并聯(lián)連接，并根據(jù)檢測電路的輸出信號選擇性的導通用于旁路LED。本實用新型通過電容使開關導通狀態(tài)維持一定時間，比現(xiàn)有的穩(wěn)壓管旁路元件具有更低的功耗，同時在誤觸發(fā)時LED系統(tǒng)能自動恢復到正常工作狀態(tài)。
文檔編號G09G3/34GK201965891SQ20102053441
公開日2011年9月7日 申請日期2010年9月15日 優(yōu)先權日2010年9月15日
發(fā)明者席小玉, 張正偉 申請人:成都芯源系統(tǒng)有限公司