发光二极管驱动装置的制造方法
【专利摘要】提供一种发光二极管驱动装置，能够对通过脉宽调制驱动而发光的发光二极管中发生的故障进行检测。该发光二极管驱动装置具备：开关晶体管，其第一端子与电源相连接，根据脉宽调制信号而成为导通状态或者截止状态；发光二极管，其与开关晶体管的第二端子相连接；第一比较电路，其连接至开关晶体管与发光二极管之间，输出与第一输入电压同第一阈值电压的比较结果相应的第一电压；第二比较电路，其连接至开关晶体管与发光二极管之间，输出与第二输入电压同第二阈值电压的比较结果相应的第二电压；以及信号处理电路，其根据脉宽调制信号的输出状态、第一电压、第二电压以及开关晶体管的第二端子侧的第三电压来检测发光二极管中发生的故障。
【专利说明】
发光二极管驱动装置
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种发光二极管驱动装置。
【背景技术】
[0002]开发了一种用于检测发光二极管的故障的技术。作为检测构成发光二极管阵列的发光二极管的开路故障的技术，例如能够列举专利文献I中记载的技术，该发光二极管阵列是将多个发光二极管串联连接而得到的。
[0003]专利文献I:日本特开2007-305929号公报
【发明内容】
[0004]发明要解决的问题
[0005]例如在使用专利文献I所记载的技术的情况下，通过检测连接于发光二极管的电阻中没有电流流动这一情况来检测发光二极管的故障。由此，在使用例如专利文献I所记载的技术的情况下，在发光二极管通过脉宽调制(Pulse Width Modulat1n。以下有时表示为“PWM”。)驱动而发光时，能够检测发光二极管的开路故障。
[0006]在此，发光二极管的故障并不限于开路故障，也可能是短路故障。然而，即使使用了例如专利文献I所记载的技术，也不能检测发光二极管的短路故障。
[0007]本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于提供一种能够对通过脉宽调制驱动而发光的发光二极管中发生的故障进行检测的新型且有所改进的发光二极管驱动
目.ο
[0008]用于解决问题的方案
[0009]为了实现上述目的，根据本发明的一个观点，提供一种发光二极管驱动装置，其具备:开关晶体管，该开关晶体管的第一端子与电源电连接，该开关晶体管根据施加于控制端子的脉宽调制信号而成为导通状态或者截止状态;发光二极管，其与所述开关晶体管的第二端子电连接，通过流通电流而发光;第一比较电路，其与所述开关晶体管与所述发光二极管之间的连接点电连接，输出与第一输入电压同第一阈值电压的比较结果相应的第一电压，其中，该第一输入电压与施加于所述发光二极管的电压对应;第二比较电路，其与所述开关晶体管与所述发光二极管之间的连接点电连接，输出与第二输入电压同第二阈值电压的比较结果相应的第二电压，其中，该第二输入电压与施加于所述发光二极管的电压对应，该第二阈值电压与所述第一阈值电压不同；以及信号处理电路，其基于所述脉宽调制信号的输出状态、所述第一电压、所述第二电压以及所述开关晶体管的第二端子侧的第三电压，来检测所述发光二极管中发生的故障。
[0010]根据上述结构，能够检测通过脉宽调制驱动而发光的发光二极管中发生的故障(开路故障或者短路故障)。
[0011]另外，所述信号处理电路也可以基于所述第一电压、所述第二电压及所述第三电压各自的电压水平的组合以及所述脉宽调制信号的输出状态，来检测所述发光二极管的短路故障的发生和所述发光二极管的开路故障的发生。
[0012]另外，所述信号处理电路也可以基于所述脉宽调制信号的输出状态、所述第一电压、所述第二电压以及所述第三电压，还检测所述开关晶体管中发生的故障。
[0013]另外，所述信号处理电路也可以基于所述第一电压、所述第二电压及所述第三电压各自的电压水平的组合以及所述脉宽调制信号的输出状态，来检测所述开关晶体管的短路故障的发生和所述开关晶体管的开路故障的发生。
[0014]另外，所述脉宽调制信号的输出状态可以是正在输出用于使所述发光二极管发光的所述脉宽调制信号的状态，或者正在输出用于使所述发光二极管停止发光的所述脉宽调制信号的状态。
[0015]另外，所述信号处理电路也可以输出所述脉宽调制信号。
[0016]另外，也可以还具备信号输出电路，该信号输出电路生成并输出所述脉宽调制信号，所述信号处理电路基于所述信号输出电路的所述脉宽调制信号的输出状态来检测所述发光二极管中发生的故障。
[0017]发明的效果
[0018]根据本发明，能够检测通过脉宽调制驱动而发光的发光二极管中发生的故障(开路故障或者短路故障)。
【附图说明】
[0019]图1是表示本发明的实施方式所涉及的发光二极管驱动装置的结构的一例的说明图。
[0020]图2是用于说明本发明的实施方式所涉及的发光二极管驱动装置所具备的信号处理电路的故障检测的第一例的说明图。
[0021]图3是用于说明本发明的实施方式所涉及的发光二极管驱动装置所具备的信号处理电路的故障检测的第一例的说明图。
[0022]图4是用于说明本发明的实施方式所涉及的发光二极管驱动装置所具备的信号处理电路的故障检测的第二例的说明图。
[0023]图5是用于说明本发明的实施方式所涉及的发光二极管驱动装置所具备的信号处理电路的故障检测的第二例的说明图。
[0024]图6是用于说明本发明的实施方式所涉及的发光二极管驱动装置所具备的信号处理电路的故障检测的第二例的说明图。
[0025]图7是用于说明本发明的实施方式所涉及的发光二极管驱动装置所具备的信号处理电路的故障检测的第二例的说明图。
[0026]图8是用于说明本发明的实施方式所涉及的发光二极管驱动装置所具备的信号处理电路的故障检测的第二例的说明图。
[0027]附图标记说明
[0028]100:发光二极管驱动装置；102、104:比较电路；106:信号处理电路;Tr:开关晶体管;LED:发光二极管。
【具体实施方式】
[0029]下面，参照附图来详细地说明本发明的优选的实施方式。此外，在本说明书和附图中，对实质上具有同一功能结构的构成元件附加相同的附图标记，由此省略重复说明。
[0030]另外，以下，“将一个构成元件与另一构成元件相连接”是指“该一个构成元件与该另一构成元件不经由又一构成元件地进行电连接”，或者“该一个构成元件与该另一构成元件经由又一构成元件进行电连接”。
[0031](本发明的实施方式所涉及的发光二极管驱动装置)
[0032][I]本发明的实施方式所涉及的发光二极管驱动装置的结构的一例
[0033]图1是表示本发明的实施方式所涉及的发光二极管驱动装置100的结构的一例的说明图。
[0034]发光二极管驱动装置100例如具备开关晶体管Tr、发光二极管LED、比较电路102、比较电路104以及信号处理电路106。
[0035]开关晶体管Tr的第一端子与电源相连接，第二端子与发光二极管LED、比较电路102、比较电路104以及信号处理电路106分别连接。开关晶体管Tr根据施加于控制端子的脉宽调制信号的信号水平(电压水平)而成为导通状态(0N状态)或者截止状态(OFF状态，非导通状态)。
[0036]在此，作为开关晶体管Tr，例如能够列举双极性晶体管、TFT(ThinFilmTransistor:薄膜晶体管)n MO SFET (Meta 1-Oxi de-Semi conductor Field EffectTransistor:金属氧化物场效应晶体管)等FET(FieId-Effeet Transistor:场效应晶体管)。
[0037]在图1中，示出了本发明的实施方式所涉及的开关晶体管Tr为PNP型双极性晶体管的例子，但是本发明的实施方式所涉及的开关晶体管Tr并不限于上述所示的例子。例如，本发明的实施方式所涉及的开关晶体管Tr也可以是NPN型双极性晶体管，另外还可以是P沟道型TFT、N沟道型TFT。并且，只要能够发挥根据脉宽调制信号而成为导通状态或者截止状态的开关元件的作用，本发明的实施方式所涉及的开关晶体管Tr可以是任意的电路元件。
[0038]以下，举出以下情况作为例子:本发明的实施方式所涉及的开关晶体管Tr是PNP型双极性晶体管，即，开关晶体管Tr的第一端子是发射极，第二端子是集电极，控制端子是基极。此外，在本发明的实施方式所涉及的发光二极管驱动装置中，例如根据所供给的电源电压、电路结构等，也有可能存在本发明的实施方式所涉及的开关晶体管Tr的第一端子为集电极、第二端子为发射极的情况。
[0039]作为与开关晶体管Tr连接的电源，例如能够列举电池等发光二极管驱动装置100所具备的内部电源、发光二极管驱动装置100的外部电源。
[0040]发光二极管LED与开关晶体管Tr的第二端子相连接，通过流通电流而发光。作为发光二极管LED，例如能够列举有机发光二极管、无机发光二极管等。
[0041]此外，在图1中示出了发光二极管LED的阳极与开关晶体管Tr的第二端子相连接的例子，但是本发明的实施方式所涉及的发光二极管驱动装置的结构并不限于上述结构。例如，本发明的实施方式所涉及的发光二极管驱动装置也能够采用以下结构:根据所供给的电源电压等而将发光二极管LED的阴极与开关晶体管Tr的第二端子相连接。
[0042]比较电路102是发光二极管驱动装置100所具备的第一比较电路，该比较电路102连接至开关晶体管Tr与发光二极管LED之间。
[0043]比较电路102包含比较器CPl，比较器CPl将输入到比较器CPl的反转输入端子(_)的电压(与施加于发光二极管LED的电压对应的第一输入电压)与输入到比较器CPl的非反转输入端子(+ )的第一阈值电压进行比较。然后，比较电路102的比较器CPI输出与比较结果相应的第一电压。此外，比较电路102也可以是向比较器CPl的非反转输入端子(+ )输入上述第一输入电压，向比较器CPI的反转输入端子(-)输入第一阈值电压的结构。
[0044]在此，在图1中示出了第一阈值电压是2.5[V]的例子。第一阈值电压被设定为2.5[V]，由此在图1所示的发光二极管驱动装置100中，第一电压的电压水平不依赖于开关晶体管Tr的状态而成为高水平。
[0045]此外，比较电路102的第一阈值电压并不限于2.5[V]。例如能够根据从电源供给的电源电压、发光二极管驱动装置100所具备的发光二极管LED的种类等来设定比较电路102的第一阈值电压。
[0046]比较电路104是发光二极管驱动装置100所具备的第二比较电路，该比较电路104连接至开关晶体管Tr与发光二极管LED之间。比较电路104例如如图1所示那样与比较电路102并联连接。
[0047]比较电路104包含比较器CP2，比较器CP2将输入到比较器CP2的反转输入端子(_)的电压(与施加于发光二极管LED的电压对应的第二输入电压)与输入到比较器CP2的非反转输入端子(+ )的第二阈值电压进行比较。然后，比较电路104的比较器CP2输出与比较结果相应的第二电压。此外，比较电路104也可以是向比较器CP2的非反转输入端子(+ )输入上述第二输入电压，向比较器CP2的反转输入端子(_)输入第二阈值电压的结构。
[0048]在此，第二阈值电压是大小与第一阈值电压不同的电压。在图1中示出了第二阈值电压是0.7[V]的例子。第二阈值电压被设定为0.7[V]，由此在图1所示的发光二极管驱动装置100中，第二电压的电压水平根据开关晶体管Tr的状态(导通状态或者截止状态)而在高水平与低水平之间变化。
[0049]此外，比较电路104的第二阈值电压并不限于0.7[V]。例如能够根据从电源供给的电源电压、发光二极管驱动装置100所具备的发光二极管LED的种类等来设定比较电路104的第二阈值电压。
[0050]以下，列举第一阈值电压是2.5[V]、第二阈值电压是0.7[V]，即第一阈值电压大于第二阈值电压的情况来作为例子。此外，例如即使在第二阈值电压是2.5[V]、第一阈值电压是0.7[V]的情况等第二阈值电压大于第一阈值电压的情况下，发光二极管驱动装置100也能够通过后述的信号处理电路106的处理来发挥与第一阈值电压大于第二阈值电压的情况相同的效果。
[0051]信号处理电路106基于脉宽调制信号的输出状态、第一电压、第二电压以及开关晶体管Tr的第二端子侧的电压(以下表示为“第三电压〃)来检测发光二极管LED中发生的故障。
[0052]作为信号处理电路106，例如能够列举CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)等处理器、微型控制器等。
[0053]在图1中，向信号处理电路106的端子DINl输入的电压相当于第一电压，向信号处理电路106的端子DIN2输入的电压相当于第二电压。另外，在图1中，向信号处理电路106的端子AD输入的电压相当于第三电压。
[0054]作为脉宽调制信号的输出状态，例如能够列举正在输出用于使发光二极管LED发光的脉宽调制信号的状态，或者正在输出用于使发光二极管LED停止发光的脉宽调制信号的状态。
[0055]在此，所谓用于使图1所示的发光二极管驱动装置100中的发光二极管LED发光的脉宽调制信号，例如是脉宽调制信号的占空比不足100%的脉宽调制信号。另外，所谓用于使图1所示的发光二极管驱动装置100中的发光二极管LED停止发光的脉宽调制信号，例如是脉宽调制信号的占空比为100%的脉宽调制信号。
[0056]此外，本发明的实施方式所涉及的用于使发光二极管LED发光的脉宽调制信号和用于使发光二极管LED停止发光的脉宽调制信号并不限于上述所示的例子。例如在开关晶体管Tr是NPN型双极性晶体管的情况下，作为用于使发光二极管LED发光的脉宽调制信号，能够列举占空比大于0%的脉宽调制信号。另外，在开关晶体管Tr是NPN型双极性晶体管的情况下，作为用于使发光二极管LED停止发光的脉宽调制信号，能够列举占空比为0%的脉宽调制信号。
[0057]例如，在信号处理电路106具有生成并输出脉宽调制信号的功能的情况下，信号处理电路106将该功能下的脉宽调制信号的输出状态用于发光二极管LED的故障检测(以及后述的开关晶体管Tr的故障检测)。
[0058]另外，例如在从发光二极管驱动装置100的外部装置、发光二极管驱动装置100所具备的其它构成元件(例如后述的信号输出电路)输出脉宽调制信号的情况下，信号处理电路106将表示从该外部装置等获取的脉宽调制信号的输出状态的数据所示出的脉宽调制信号的输出状态用于发光二极管LED的故障检测(以及后述的开关晶体管Tr的故障检测)。
[0059]在此，作为本发明的实施方式所涉及的表示脉宽调制信号的输出状态的数据，例如能够列举“表示正在输出用于使发光二极管LED发光的脉宽调制信号的状态、或者正在输出用于使发光二极管LED停止发光的脉宽调制信号的状态的标志”。此外，本发明的实施方式所涉及的表示脉宽调制信号的输出状态的数据并不限于上述标志，也可以是能够表示正在输出用于使发光二极管LED发光的脉宽调制信号的状态、或者正在输出用于使发光二极管LED停止发光的脉宽调制信号的状态的任意形式的数据。
[0060]信号处理电路106基于“脉宽调制信号的输出状态”和“第一电压、第二电压及第三电压各自的电压水平的组合”来检测发光二极管LED的短路故障的发生和发光二极管LED的开路故障的发生。
[0061]更为具体地说，例如在“脉宽调制信号的输出状态”是正在输出用于使发光二极管LED发光的脉宽调制信号的状态的情况下，信号处理电路106通过对“第一电压、第二电压及第三电压各自的电压水平的组合”与发光二极管LED没有发生故障时的该组合不同这一情况进行检测，来检测发光二极管LED的故障。另外，信号处理电路106通过判别“第一电压、第二电压及第三电压各自的电压水平的组合”与发光二极管LED没有发生故障时的该组合的差异，来检测发光二极管LED的短路故障的发生和发光二极管LED的开路故障的发生。
[0062]另外，信号处理电路106还能够基于脉宽调制信号的输出状态、第一电压、第二电压以及第三电压来检测开关晶体管Tr中发生的故障。
[0063]信号处理电路106基于“脉宽调制信号的输出状态”和“第一电压、第二电压及第三电压各自的电压水平的组合”来检测开关晶体管Tr的短路故障的发生和开关晶体管Tr的开路故障的发生。
[0064]更为具体地说，例如在“脉宽调制信号的输出状态”是正在输出用于使发光二极管LED停止发光的脉宽调制信号的状态的情况下，信号处理电路106通过对“第一电压、第二电压及第三电压各自的电压水平的组合”与开关晶体管Tr没有发生故障时的该组合不同这一情况进行检测，来检测开关晶体管Tr的短路故障。另外，信号处理电路106也可以通过判别“第一电压、第二电压及第三电压各自的电压水平的组合”与开关晶体管Tr没有发生故障时的该组合的差异，来检测开关晶体管Tr的短路故障。
[0065]另外，在“脉宽调制信号的输出状态”是正在输出用于使发光二极管LED发光的脉宽调制信号的状态的情况下，信号处理电路106例如通过对“第一电压、第二电压及第三电压各自的电压水平的组合”与开关晶体管Tr没有发生故障时的该组合不同这一情况进行检测，来检测开关晶体管Tr的故障。另外，信号处理电路106通过判别“第一电压、第二电压及第三电压各自的电压水平的组合”与开关晶体管Tr没有发生故障时的该组合的差异，来检测开关晶体管Tr的短路故障的发生和开关晶体管Tr的开路故障的发生。
[0066]以下，示出图1所示的信号处理电路106对开关晶体管Tr和发光二极管LED各自的故障的检测的具体例。
[0067][1-1]信号处理电路106的故障检测的第一例:脉宽调制信号的输出状态是正在输出用于使发光二极管LED停止发光的脉宽调制信号的状态的情况下的例子
[0068]图2、图3是用于说明本发明的实施方式所涉及的发光二极管驱动装置100所具备的信号处理电路106的故障检测的第一例的说明图。如图2、图3的PffM所示，图2、图3示出了脉宽调制信号的输出状态是正在输出用于使发光二极管LED停止发光的脉宽调制信号的状态的情况。
[0069]图2示出了在没有发生开关晶体管Tr的短路故障的情况下向信号处理电路106的端子AD、端子DINl以及端子DIN2分别输入的电压(第三电压、第一电压以及第二电压)的电压水平。也就是说，图2示出了在脉宽调制信号的输出状态是正在输出用于使发光二极管LED停止发光的脉宽调制信号的状态的情况下的通常的“第一电压、第二电压及第三电压各自的电压水平的组合”。
[0070]另外，图3示出了在发生了开关晶体管Tr的短路故障的情况下向信号处理电路106的端子AD、端子DINl以及端子DIN2分别输入的电压(第三电压、第一电压以及第二电压)的电压水平。
[0071]在此，信号处理电路106例如利用所具备的AD转换器(Analog-to-Digitalconverter:模拟数字转换器)对向端子AD输入的第三电压进行转换，由此获得图2、图3所示的端子AD的电压水平。另外，分别输入到端子DINl和端子DIN2的电压是分别从比较器CP1、CP2输出的电压，因此信号处理电路106例如不利用AD转换器对分别输入到端子DINl和端子DIN2的电压进行转换而照原样使用。以下，在信号处理电路106的故障检测的其它例中也是同样的。
[0072]在开关晶体管Tr的发射极-集电极之间(第一端子-第二端子之间)发生短路、从而发生了开关晶体管Tr的短路故障的情况下，开关晶体管Tr与施加于控制端子的脉宽调制信号无关地成为导通状态。由此，在发生了开关晶体管Tr的短路故障的情况下，如图3所示，输入到端子AD的第三电压的电压水平和输入到端子DIN2的第二电压的电压水平与图2所示的电压水平不同。
[0073]具体地说，在脉宽调制信号的输出状态是正在输出用于使发光二极管LED停止发光的脉宽调制信号的状态时发生了开关晶体管Tr的短路故障的情况下，开关晶体管Tr成为导通状态，由此输入到端子AD的第三电压的电压水平和输入到端子DIN2的第二电压的电压水平成为如下那样。
[0074].输入到端子AD的第三电压的电压水平为高水平。
[0075 ].从阈值电压比比较电路1 2的阈值电压小的比较电路1 4输出的第二电压的电压水平为低水平。
[0076]例如在“脉宽调制信号的输出状态”是正在输出用于使发光二极管LED停止发光的脉宽调制信号的状态的情况下，当“第一电压、第二电压及第三电压各自的电压水平的组合”是图3所示的组合时，信号处理电路106判定为发生了开关晶体管Tr的短路故障。信号处理电路106例如通过如上所述那样判定开关晶体管Tr的短路故障的发生，来检测开关晶体管Tr的短路故障。
[0077][1-2]信号处理电路106的故障检测的第二例:脉宽调制信号的输出状态是正在输出用于使发光二极管LED发光的脉宽调制信号的状态的情况下的例子
[0078]图4?图8是用于说明本发明的实施方式所涉及的发光二极管驱动装置100所具备的信号处理电路106的故障检测的第二例的说明图。如图4?图8的PWM所示，图4?图8示出了脉宽调制信号的输出状态是正在输出用于使发光二极管LED发光的脉宽调制信号的状态的情况。
[0079]图4示出了在没有发生开关晶体管Tr和发光二极管LED的故障的情况下向信号处理电路106的端子AD、端子DINl以及端子DIN2分别输入的电压(第三电压、第一电压以及第二电压)的电压水平。也就是说，图4示出了脉宽调制信号的输出状态是正在输出用于使发光二极管LED发光的脉宽调制信号的状态的情况下的通常的“第一电压、第二电压及第三电压各自的电压水平的组合”。
[0080][1-2-1]开关晶体管Tr的短路故障的检测
[0081]图5示出了在发生了开关晶体管Tr的短路故障的情况下向信号处理电路106的端子AD、端子DINl以及端子DIN2分别输入的电压(第三电压、第一电压以及第二电压)的电压水平。
[0082]如上所述，在开关晶体管Tr的发射极-集电极之间发生短路、从而发生了开关晶体管Tr的短路故障的情况下，开关晶体管Tr与施加于控制端子的脉宽调制信号无关地成为导通状态。由此，在发生了开关晶体管Tr的短路故障的情况下，如图5所示，输入到端子AD的第三电压的电压水平和输入到端子DIN2的第二电压的电压水平与图4所示的电压水平不同。
[0083]具体地说，在脉宽调制信号的输出状态是正在输出用于使发光二极管LED发光的脉宽调制信号的状态时发生了开关晶体管Tr的短路故障的情况下，开关晶体管Tr成为导通状态，由此输入到端子AD的第三电压的电压水平和输入到端子DIN2的第二电压的电压水平与施加于控制端子的脉宽调制信号无关地成为如下那样。
[0084].输入到端子AD的第三电压的电压水平为高水平。
[0085 ].从阈值电压比比较电路1 2的阈值电压小的比较电路1 4输出的第二电压的电压水平为低水平。
[0086]例如在“脉宽调制信号的输出状态”是正在输出用于使发光二极管LED发光的脉宽调制信号的状态的情况下，当“第一电压、第二电压及第三电压各自的电压水平的组合”是图5所示的组合时，信号处理电路106判定为发生了开关晶体管Tr的短路故障。信号处理电路106例如通过如上所述那样判定开关晶体管Tr的短路故障的发生，来检测开关晶体管Tr的短路故障。
[0087][1-2-2]开关晶体管Tr的开路故障的检测
[0088]图6示出了在发生了开关晶体管Tr的开路故障的情况下向信号处理电路106的端子AD、端子DINl以及端子DIN2分别输入的电压(第三电压、第一电压以及第二电压)的电压水平。
[0089]在发生了开关晶体管Tr的开路故障的情况下，开关晶体管Tr与施加于控制端子的脉宽调制信号无关地成为截止状态。由此，在发生了开关晶体管Tr的开路故障的情况下，如图6所示，输入到端子AD的第三电压的电压水平和输入到端子DIN2的第二电压的电压水平与图4所示的电压水平不同。
[0090]具体地说，在脉宽调制信号的输出状态是正在输出用于使发光二极管LED发光的脉宽调制信号的状态时发生了开关晶体管Tr的开路故障的情况下，开关晶体管Tr成为截止状态，由此输入到端子AD的第三电压的电压水平和输入到端子DIN2的第二电压的电压水平与施加于控制端子的脉宽调制信号无关地成为如下那样。
[0091].输入到端子AD的第三电压的电压水平为低水平。
[0092]?从阈值电压比比较电路1 2的阈值电压小的比较电路1 4输出的第二电压的电压水平为高水平。
[0093]例如在“脉宽调制信号的输出状态”是正在输出用于使发光二极管LED发光的脉宽调制信号的状态的情况下，当“第一电压、第二电压及第三电压各自的电压水平的组合”是图6所示的组合时，信号处理电路106判定为发生了开关晶体管Tr的开路故障。信号处理电路106例如通过如上所述那样判定开关晶体管Tr的开路故障的发生，来检测开关晶体管Tr的开路故障。
[0094][1-2-3]发光二极管LED的短路故障的检测
[0095]图7示出了在发生了发光二极管LED的短路故障的情况下向信号处理电路106的端子AD、端子DINl以及端子DIN2分别输入的电压(第三电压、第一电压以及第二电压)的电压水平。
[0096]在发光二极管LED的阳极-阴极之间发生短路、从而发生了发光二极管LED的短路故障的情况下，不会发生由发光二极管LED导致的电压降低。由此，在发生了发光二极管LED的短路故障的情况下，如图7所示，输入到端子DIN2的第二电压的电压水平与图4所示的电压水平不同。
[0097]具体地说，在脉宽调制信号的输出状态是正在输出用于使发光二极管LED发光的脉宽调制信号的状态时发生了发光二极管LED的短路故障的情况下，输入到端子DIN2的第二电压的电压水平与施加于控制端子的脉宽调制信号无关地成为如下那样。
[0098].从阈值电压比比较电路12的阈值电压小的比较电路104输出的第二电压的电压水平为高水平。
[0099]例如在“脉宽调制信号的输出状态”是正在输出用于使发光二极管LED发光的脉宽调制信号的状态的情况下，当“第一电压、第二电压及第三电压各自的电压水平的组合”是图7所示的组合时，信号处理电路106判定为发生了发光二极管LED的短路故障。信号处理电路106例如通过如上所述那样判定发光二极管LED的短路故障的发生，来检测发光二极管LED的短路故障。
[0100][1-2-4]发光二极管LED的开路故障的检测
[0101]图8示出了在发生了发光二极管LED的开路故障的情况下向信号处理电路106的端子AD、端子DINl以及端子DIN2分别输入的电压(第三电压、第一电压以及第二电压)的电压水平。
[0102]在发生了发光二极管LED的开路故障的情况下，发光二极管LED的电阻值变得非常大，因此根据欧姆定律在发光二极管LED中几乎不流动电流。由此，在发生了发光二极管LED的开路故障的情况下，如图8所示，输入到端子DINl的第一电压的电压水平与图4所示的电压水平不同。
[0103]具体地说，在脉宽调制信号的输出状态是正在输出用于使发光二极管LED发光的脉宽调制信号的状态时发生了发光二极管LED的开路故障的情况下，输入到端子DINl的第一电压的电压水平成为如下那样。
[0104].从比较电路102输出的第一电压的电压水平与施加于控制端子的脉宽调制信号的信号水平相应地变化。
[0105]例如，在“脉宽调制信号的输出状态”是正在输出用于使发光二极管LED发光的脉宽调制信号的状态的情况下，当“第一电压、第二电压及第三电压各自的电压水平的组合”是图8所示的组合时，信号处理电路106判定为发生了发光二极管LED的开路故障。信号处理电路106例如通过如上所述那样判定发光二极管LED的开路故障的发生，来检测发光二极管LED的开路故障。
[0106]信号处理电路106例如能够如上述[1-1]所示的第一例和上述[1-2]所示的第二例(上述[1-2-1]?[1-2-4])所示那样，基于“脉宽调制信号的输出状态”和“第一电压、第二电压及第三电压各自的电压水平的组合”，来检测开关晶体管Tr的短路故障的发生、开关晶体管Tr的开路故障的发生、发光二极管LED的短路故障的发生以及发光二极管LED的开路故障的发生。
[0107]此外，信号处理电路106的处理并不限于如上所述那样的与发光二极管LED和开关晶体管Tr的故障的检测有关的处理。
[0108]例如，信号处理电路106还能够进行与发光二极管LED的发光控制有关的处理。
[0109]在进行与发光控制有关的处理的情况下，信号处理电路106例如通过生成脉宽调制信号并输出到开关晶体管Tr来控制发光二极管LED的发光。例如，在发光二极管驱动装置100是与通知汽车等车辆的状态的指示器有关的装置等、与系统(或者装置)的状态的通知有关的装置的情况下，信号处理电路106根据系统的状态生成脉宽调制信号来使发光二极管LED发光，由此在视觉上向用户通知系统的状态。
[0110]另外，信号处理电路106例如还能够进行用于通知检测出故障的通知控制处理。
[0111]例如，信号处理电路106在检测出故障的情况下，将表示发生了故障的意思的声音(也包含警告音、音乐。)的信号传达到扬声器等声音输出设备。声音输出设备既可以是发光二极管驱动装置100所具备的设备，也可以是连接于发光二极管驱动装置100的外部的设备。
[0112]上述声音输出设备输出发生了故障的意思的声音，由此例如能够在听觉上向发光二极管驱动装置100的用户等通知发光二极管驱动装置100发生了故障的情况、所发生的故障的内容。
[0113]另外，例如，信号处理电路106向发光二极管驱动装置100的制造商的服务器等外部装置发送表示所发生的故障的内容的数据。信号处理电路106例如向发光二极管驱动装置100所具备的通信设备、连接于发光二极管驱动装置100的外部的通信设备发送表示所发生的故障的内容的数据。通信设备通过无线通信或者有线通信来发送表示所发生的故障的内容的数据。
[0114]作为本发明的实施方式所涉及的通信设备，例如能够列举通信天线和RF(Radi0Frequency:无线电频率)电路(无线通信)、IEEE 802.15.1端口及发送接收电路(无线通信)、IEEE 802.11端口及发送接收电路(无线通信)、或者1^^(1^00&1 Area Network:局域网)端子及发送接收电路(有线通信)等。
[0115]通信设备向外部装置发送表示所发生的故障的内容的数据，由此外部装置的用户(例如，发光二极管驱动装置100的制造商的维修人员等)能够识别在发光二极管驱动装置100中检测出的故障。
[0116]信号处理电路106例如进行上述那样的处理来作为通知控制处理。此外，本发明的实施方式所涉及的通知控制处理并不限于上述所示的例子。例如，信号处理电路106能够进行在检测出故障的情况下通过使振动设备振动来在触觉上通知等、能够通知检测出故障的任意通知方法的相关处理。
[0117]本发明的实施方式所涉及的发光二极管驱动装置例如具有图1所示的结构。
[0118]此外，本发明的实施方式所涉及的发光二极管驱动装置的结构并不限于图1所示的结构。
[0119]例如，本发明的实施方式所涉及的发光二极管驱动装置也可以还具备生成并输出脉宽调制信号的信号输出电路(未图示)。
[0120]信号输出电路(未图示)例如通过进行与上述发光二极管LED的发光控制有关的处理来生成脉宽调制信号。然后，信号输出电路(未图示)将生成的脉宽调制信号输出到开关晶体管Tr。
[0121]另外，信号输出电路(未图示)向信号处理电路106传递表示脉宽调制信号的输出状态的数据。
[0122]在具备信号输出电路(未图示)的情况下，信号处理电路106基于表示上述脉宽调制信号的输出状态的数据所示的脉宽调制信号的输出状态，来检测发光二极管LED、开关晶体管Tr各自的故障。
[0123][2]本发明的实施方式所涉及的发光二极管驱动装置所发挥的效果
[0124]列举图1所示的发光二极管驱动装置100作为例子，并表示本发明的实施方式所涉及的发光二极管驱动装置所发挥的效果的一例。
[0125]在发光二极管驱动装置100中，如上所述那样，信号处理电路106基于脉宽调制信号的输出状态、第一电压、第二电压以及第三电压来检测发光二极管中发生的故障。由此，如上述[1-2-3]以及上述[1-2-4]所示那样，即使在通过脉宽调制驱动而正在发光的发光二极管LED发生了短路故障或者开路故障的情况下，发光二极管驱动装置100也能够分别检测发光二极管LED的短路故障、开路故障。
[0126]因而，发光二极管驱动装置100能够检测通过脉宽调制驱动而发光的发光二极管LED中发生的故障(开路故障或者短路故障)。
[0127]另外，在发光二极管驱动装置100中，信号处理电路106还能够基于脉宽调制信号的输出状态、第一电压、第二电压以及第三电压来检测开关晶体管Tr中发生的故障。由此，如上述[1-1]、上述[1-2-1]以及上述[1-2-2]所示那样，发光二极管驱动装置100能够分别检测开关晶体管Tr的短路故障、开路故障。
[0128]另外，如上所述那样基于脉宽调制信号的输出状态、第一电压、第二电压以及第三电压来分别检测发光二极管LED的短路故障、发光二极管LED的开路故障、开关晶体管Tr的短路故障以及开关晶体管Tr的开路故障，因此发光二极管驱动装置100能够迅速地检测所发生的故障。
[0129]另外，发光二极管驱动装置100通过在信号处理电路106中进行通知控制处理，能够向发光二极管驱动装置100的用户、外部装置的用户等迅速地通知所检测出的故障。
[0130]以上，作为本发明的实施方式，列举发光二极管驱动装置并进行了说明，但是本发明的实施方式并不限于上述方式。本发明的实施方式例如能够应用于汽车等车辆(或者构成车辆系统的指示器部分等车辆系统的一部分)、便携式电话或智能手机等通信装置、平板型装置、电视接收器以及PC(Personal Computer:个人计算机)等计算机等包含通过脉宽调制驱动而发光的发光二极管的各种系统、设备。
[0131]另外，上文中，作为本发明的实施方式，说明了如图1所示那样包含发光二极管的装置，但也能够将图1所示的发光二极管替换为“通过脉宽调制驱动来进行控制且通过流通电流而产生电压降低的任意的构成元件(通过脉宽调制驱动来进行控制且通过使所具有的一般功能发挥作用来产生电压降低的任意的构成元件)”。
[0132]与图1所示的发光二极管驱动装置100同样地，图1所示的发光二极管被替换为上述构成元件的装置能够基于脉宽调制信号的输出状态、第一电压、第二电压以及第三电压来分别检测上述构成元件和开关晶体管Tr的故障。另外，图1所示的发光二极管被替换为上述构成元件的装置能够发挥与图1所示的发光二极管驱动装置100相同的效果。
[0133]以上，参照附图对本发明的优选的实施方式进行了说明，而本发明并不限定于上述例子是不言而喻的。本领域技术人员显然明白能够在权利要求书所记载的范畴内想到各种变形例或者修改例，应了解这些变形例或者修改例当然也属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种发光二极管驱动装置，其特征在于，具备: 开关晶体管，该开关晶体管的第一端子与电源电连接，该开关晶体管根据施加于控制端子的脉宽调制信号而成为导通状态或者截止状态； 发光二极管，其与所述开关晶体管的第二端子电连接，通过流通电流而发光； 第一比较电路，其与所述开关晶体管与所述发光二极管之间的连接点电连接，输出与第一输入电压同第一阈值电压的比较结果相应的第一电压，其中，该第一输入电压与施加于所述发光二极管的电压对应； 第二比较电路，其与所述开关晶体管与所述发光二极管之间的连接点电连接，输出与第二输入电压同第二阈值电压的比较结果相应的第二电压，其中，该第二输入电压与施加于所述发光二极管的电压对应，该第二阈值电压与所述第一阈值电压不同；以及 信号处理电路，其基于所述脉宽调制信号的输出状态、所述第一电压、所述第二电压以及所述开关晶体管的第二端子侧的第三电压，来检测所述发光二极管中发生的故障。2.根据权利要求1所述的发光二极管驱动装置，其特征在于， 所述信号处理电路基于所述第一电压、所述第二电压及所述第三电压各自的电压水平的组合以及所述脉宽调制信号的输出状态，来检测所述发光二极管的短路故障的发生和所述发光二极管的开路故障的发生。3.根据权利要求1或2所述的发光二极管驱动装置，其特征在于， 所述信号处理电路基于所述脉宽调制信号的输出状态、所述第一电压、所述第二电压以及所述第三电压，还检测所述开关晶体管中发生的故障。4.根据权利要求3所述的发光二极管驱动装置，其特征在于， 所述信号处理电路基于所述第一电压、所述第二电压及所述第三电压各自的电压水平的组合以及所述脉宽调制信号的输出状态，来检测所述开关晶体管的短路故障的发生和所述开关晶体管的开路故障的发生。5.根据权利要求1?4中的任一项所述的发光二极管驱动装置，其特征在于， 所述脉宽调制信号的输出状态是正在输出用于使所述发光二极管发光的所述脉宽调制信号的状态、或者正在输出用于使所述发光二极管停止发光的所述脉宽调制信号的状??τ O6.根据权利要求1?5中的任一项所述的发光二极管驱动装置，其特征在于， 所述信号处理电路输出所述脉宽调制信号。7.根据权利要求1?5中的任一项所述的发光二极管驱动装置，其特征在于， 还具备信号输出电路，该信号输出电路生成并输出所述脉宽调制信号， 所述信号处理电路基于所述信号输出电路的所述脉宽调制信号的输出状态来检测所述发光二极管中发生的故障。
【文档编号】H05B33/08GK106060998SQ201610217809
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月8日 公开号201610217809.9, CN 106060998 A, CN 106060998A, CN 201610217809, CN-A-106060998, CN106060998 A, CN106060998A, CN201610217809, CN201610217809.9
【发明人】小清水徹, 井上雅博
【申请人】株式会社东海理化电机制作所