驱动装置及其驱动方法与流程

本发明是有关于一种驱动装置，且特别是有关于一种可以在多组发光二极管串中，当检测出至少一组发光二极管串发生损坏时，以使对应的驱动信号生成器停止产生驱动信号至该发光二极管串的驱动装置及其方法。

背景技术：

随着半导体技术的进步，传统的照明设备皆已逐渐由发光二极管(light emitting diode，LED)所替代并藉以产生照明光源。其中，发光二极管具有省电、使用寿命长、体积小以及高可靠度等优点，成为兼具省电以及环保的照明装置。

一般来说，发光二极管串容易在工厂加工或组装时，受到组装环境等因素影响，使得发光二极管串发生静电放电(Electrostatic Discharge，ESD)或是过电压(Electrical Over Stress，EOS)的问题，以致于在出货前已有部份发光二极管串受到损坏。然而，当上述的情况发生且多组发光二极管已组装至照明设备中时，工作人员较难以针对该些发光二极管来逐一的进行检测，不仅耗费时间更严重影响后续的生产进度。因此，如何有效地检测出发生故障的发光二极管，以利后续进行维修或更换，将是本领域相关技术人员的课题。

技术实现要素：

本发明提供一种可以在多组发光二极管串中，当检测出至少一个发光二极管串发生损坏时，以使对应的驱动信号生成器停止产生驱动信号至该发光二极管串的驱动装置及其方法。

本发明的驱动装置，包括至少一个驱动信号生成器，分别耦接至至少一个发光二极管串，分别产生至少一个驱动信号以分别驱动该些发光二极管串。至少一个检测装置，耦接各发光二极管串的检测端点，并分别耦接该些驱动信号生成器，各检测装置使对应的第一发光二极管串的检测端点上的第一检测电压与其余的多个第二发光二极管串的检测端点上的多个第二检测电压进行比较以产生检测结果。其中，各驱动信号生成器依据对应的各检测装置产生的检测结果以决定是否停止产生各驱动信号。

在本发明的驱动方法，适于驱动至少一个发光二极管串，包括：分别产生至少一个驱动信号，以分别驱动该些发光二极管串，并在该些发光二极管串的多个检测端点产生多个检测电压；使该些检测电压中的第一检测电压与该些检测电压中其余的多个第二检测电压相比较，以产生对应第一检测电压的发光二极管串的检测结果；依据对应第一检测电压的检测结果来决定是否停止产生对应的发光二极管串的驱动信号。

基于上述，针对在驱动装置中，当驱动信号生成器传输驱动信号至一个或多个发光二极管串时，容易受到组装环境等因素影响，导致该些发光二极管串发生损坏。然而，当上述的情况发生时，本发明可以利用一个或多个检测装置来对该些发光二极管串进行检测，并同时产生出各别的检测电压。除此之外，所述检测装置将会进一步的针对受检测的发光二极管串的检测电压与其余的发光二极管串的检测电压以进行比较，并产生出一检测结果。如此一来，可以利用所述驱动信号生成器依据所述检测结果以判断出是否停止传输驱动信号至发生损坏的发光二极管串中。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1是依照本发明一实施例说明一种驱动装置的示意图。

图2A是依照本发明一实施例说明图1的检测装置的示意图。

图2B是依照本发明一实施例说明图2A的电压减法器的电路示意图。

图3是依照本发明另一实施例说明一种驱动装置的示意图。

图4是依照本发明另一实施例说明图3的开关电路的示意图。

图5是依照本发明一实施例说明一种发光二极管串的电流-电压曲线图。

图6是依照本发明一实施例说明一种驱动装置的驱动方法的流程图。

其中，附图标记：

100、400：驱动装置

110-11N、200、411-413：检测装置

120-12N、421-423、610-660：驱动信号生成器

130-13N、431-433、601-606：发光二极管串

210、220、300：电压减法器

230：运算电路

310：运算放大器

320-350、R1-R3：电阻

441-443、510：电压跟随器

451-453、520：电流产生电路

710、720：曲线

V1-VN：检测电压

V2a、V2b、Vo：输出信号

Vlo-V3o：检测结果

VLED：电源电压

Vref：参考电压

V1’-V3’：偏压电压

M1-M3：功率放大器

SW1-SW3、500：开关电路

SW4：第一开关

SW5：第二开关

GND：参考接地端

AGND：参考接地电压

S610-S630：驱动装置的驱动步骤

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

请参照图1，图1是依照本发明一实施例说明一种驱动装置的示意图。驱动装置100包括检测装置110-11N、驱动信号生成器120-12N。其中，驱动装置100可以分别耦接至发光二极管串130-13N。在本实施例中，驱动信号生成器120-12N可以分别耦接至发光二极管串130-13N，藉以分别产生多个驱动信号以分别驱动发光二极管串130-13N，使得发光二极管串130-13N可以被点亮。另一方面，检测装置110-11N可以分别耦接于发光二极管串130-13N的检测端点以及驱动信号生成器120-12N之间，藉以检测发光二极管串130-13N的操作状况以产生一检测结果，并且将检测结果传送至驱动信号生成器120-12N。其中，在发光二极管串130-13N的检测点上，分别具有检测电压V1-VN，检测装置110-11N可以分别依据检测电压V1-VN以进一步判断发光二极管串130-13N是否发生异常状态。值得一提的是，本实施例中的检测装置110-11N、驱动信号生成器120-12N以及发光二极管串130-13N，可以是一个或多个，在此并不限制其数量，其中，N为正整数。

以下叙述将以发光二极管串131作为范例进行说明。在图1中，驱动装置100中，检测装置111通过使发光二极管串131的检测点上的检测电压V2与其他的发光二极管串130、13N的检测点上的检测电压进行比较，藉以产生一检测结果。并且，驱动信号生成器121可以依据对应的检测装置111所产生的检测结果，来决定是否停止产生驱动信号。换句话说，驱动信号生成器121依据检测装置111所产生的检测结果，来判断发光二极管串131是否发生异常状态，若受测的发光二极管串131发生异常状态，则停止驱动发光二极管串131，并使发光二极管串131被熄灭，相反地，若受测的发光二极管串131未发生异常状态，则使发光二极管串131持续被点亮。

检测装置111是通过使所有的其他发光二极管串130、13N的检测点上的检测电压(V1、VN)，来与受测的发光二极管串131的检测点上的检测电压V2相减来进行比较，并藉以获得检测结果。其中，若检测电压V1、VN与检测电压V2相减所获得的电压差值均没有大于预设临界值，可以代表发光二极管串131未发生异常状态。相对的，若检测电压V1、VN的至少其中之一，与检测电压V2相减所获得的差值大于预设临界值时，则表示发光二极管串131发生异常状态。

此外，检测装置111可检测其他串的发光二极管串130、13N的检测点上的检测电压V1、VN与检测电压V2相减的电压差值有无大于预设临界值来产生多个逻辑值，并将这些逻辑值进行或运算来产生检测结果。也就是说，当有一个检测电压与检测电压V2相减的电压差值大于预设临界值时，检测装置111就可产生指示发光二极管串131发生异常的检测结果。

请参照图2A，图2A是依照本发明一实施例说明图1的检测装置的示意图。检测装置200包括电压减法器210、220以及运算电路230。其中，电压减法器210、220的输入端可以分别接收来自发光二极管串130-13N上的检测电压V1-VN，并用于计算检测电压V1-VN之间的电压差值，且依据所述电压差值是否大于一预设临界值来分别产生一输出信号。另一方面，运算电路230的输入端可以分别耦接至电压减法器210、220，以分别接收输出信号，并且依据所述输出信号来进行或逻辑运算，以产生对应的检测结果。

在本实施例中，电压减法器210、220可以是本发明图2B中的电压减法器300的电路，或也可以是本领域所属相关技术人员所熟知的减法器电路，而关于图2B中的电压减法器300的详细操作方法将于后续进行说明。

在另一方面，运算电路230可以例如是或门(OR Gate)或是任意类型的一个或多个逻辑门所产生的组合式逻辑电路，但不限于此。值得注意的是，图2A中的检测装置200可以用以实施图1中的驱动信号生成器120-12N中的任一。请注意，以下叙述同样是以发光二极管串131作为范例进行说明。

关于驱动装置100的工作细节，请同时参照图1以及图2A。电压减法器210可以接收来自发光二极管串130、131上的检测电压V1、V2，其中，检测装置200可以通过电压减法器210将检测电压V1减去受测的检测电压V2，以产生输出信号V2a。另一方面，电压减法器220可以接收来自发光二极管串131、13N上的检测电压V2、VN，其中，检测装置200可以通过电压减法器220将检测电压VN减去受测的检测电压V2，以产生输出信号V2b。值得注意的是，运算电路230的输入端可以分别接收输出信号V2a、V2b，并且依据输出信号V2a、V2b来判断受测的发光二极管串131是否发生异常，以输出对应的检测结果V2o。

详细来说，当检测装置200通过电压减法器210来计算出检测电压V1与检测电压V2之间的电压差值(例如是检测电压V1减去受测的检测电压V2)，以及通过电压减法器220来计算出检测电压V2与检测电压VN之间的电压差值(例如是检测电压VN减去受测的检测电压V2)时，若输出信号V2a、V2b的电压值中的其中之一大于预设临界值时，则表示受测的发光二极管串131中的检测电压V2与发光二极管串130、13N中的检测电压V1、VN的电压值并不相同，并且可以进一步判断出受测的发光二极管串131可能有损坏的情况发生。此时，运算电路230可以依据输出信号V2a、V2b来产生指示对应的发光二极管131为异常状态的检测结果V2o。换言之，当驱动信号生成器121接收指示对应的发光二极管串131为异常状态的检测结果V2o时，驱动信号生成器121将会停止产生对应的驱动信号，进而使得受测的发光二极管串131被熄灭。

相反地，若输出信号V2a、V2b的电压值皆未大于上述的预设临界值时，则表示受测的发光二极管串131中的检测电压V2与发光二极管串130、13N中的检测电压V1、VN的电压值相接近。也就是说，受测的发光二极管串131并未发生异常状态。驱动信号生成器121可以持续产生驱动信号以使受测的发光二极管串131可以持续的被点亮。值得注意的是，本实施例中的预设临界值可以例如是0.5V，但不以此为限。

以下请参照图2A以及图2B，图2B是依照本发明一实施例说明图2A的电压减法器的电路示意图。电压减法器300包括运算放大器310以及电阻320-350。其中，电阻320的第一端可以接收来自多个检测电压V1-VN中的其中之一(例如接收检测电压V1)，电阻320的第二端可以耦接至运算放大器310的正输入端。电阻330的第一端可以接收受测的检测电压V1-VN中的其中之一(例如接收检测电压V2)，电阻330的第二端可以耦接至运算放大器310的负输入端。此外，电阻340串接于电阻320的第二端与运算放大器310的输出端之间，且电阻350串接于电阻330的第二端与参考接地端GND之间。并且，运算放大器310可以依据所接收的检测电压V1、V2以产生对应的输出信号Vo。

以下将藉由电压减法器300来对照电压减法器210的实施方式进行说明。在上述的情况下，可以通过电压减法器300来计算出检测电压V1减去检测电压V2所产生的电压差值。其中，当电阻320与电阻330的电阻值相同，并且电阻340与电阻350的电阻值亦相同时，则运算放大器310的输出信号Vo＝(V1-V2)×Rf/R。然而，若电阻320-350的电阻值皆不相同时，则运算放大器310的输出信号Vo将依据电阻320-350的电阻值适度地调整。值得注意的是，图2B中的检测电压V1、V2可以是图1中的多个检测电压V1-VN中的其中任两个检测电压，并没有特定的限制。

请参照图3，图3是依照本发明另一实施例说明一种驱动装置的示意图。驱动装置400包括检测装置411-413、驱动信号生成器421-423。其中，驱动装置400可以分别耦接至发光二极管串431-433。值得注意的是，驱动信号生成器421-423可以分别包括电压跟随器441-443、开关电路SW1-SW3以及电流生成器451-453，此外，发光二极管串431-433可以受控于电源电压VLED。

在图3中，电压跟随器441-443可以分别具有输入端以分别接收参考电压Vref，并且分别具有输出端以分别产生偏压电压V1’-V3’。开关电路SW1-SW3可以分别耦接至电压跟随器441-443的输出端以接收偏压电压V1’-V3’，其中，开关电路SW1-SW3可以分别依据检测装置411-413所输出的检测结果V1o-V3o，来判断是否将开关电路SW1-SW3进行导通或断开。除此之外，电流生成器451-453可以分别耦接于对应的发光二极管串431-433以及开关电路SW1-SW3之间，其中，电流生成器451-453中更包括功率放大器M1-M3以及电阻R1-R3。

另一方面，功率放大器M1-M3中的第一端可以分别耦接至对应的发光二极管串431-433，并且分别提供对应的驱动信号，此外，功率放大器M1-M3中的控制端可以分别耦接至开关电路SW1-SW3，并通过开关电路SW1-SW3以接收偏压电压V1’-V3’。此外，电阻R1-R3可以分别耦接于功率放大器M1-M3的第二端与参考接地电压之间。

在本实施例中，开关电路SW1-SW3可以分别依据检测结果V1o-V3o以决定是否分别提供偏压电压V1’-V3’至电流生成器451-453中。值得一提的是，当电流生成器451-453分别接收偏压电压V1’-V3’时，电流生成器451-453可以分别依据偏压电压V1’-V3’产生对应的驱动信号，以驱动所对应的发光二极管串431-433，并使对应的发光二极管串431-433可以被点亮。相反的，当电流生成器451-453分别不接收偏压电压V1’-V3’时，则电流生成器451-453停止产生对应的驱动信号，使得所对应的发光二极管串431-433被熄灭。

关于驱动装置400的工作细节，以下叙述将以发光二极管串432作为范例说明。详细来说，驱动装置400将会通过检测装置412的输入端分别接收检测电压V1-V3，并用于分别计算出受测的检测电压V2与检测电压V1、V3之间的电压差值。其中，若所述电压差值中的其中之一大于一预设临界值(例如是0.5V)时，则表示受测的发光二极管串432中的检测电压V2与发光二极管串431、433中的检测电压V1、V3的其中之一的电压值并不相同，并且可以进一步判断出发光二极管串432可能有损坏的情况发生。此时，检测装置412将会产生一指示发光二极管串432为异常的检测结果V2o(例如为高逻辑)。如此一来，开关电路SW2将被导通，并使得偏压电压V2’的电压值被下拉至等于参考接地电压AGND。在此同时，功率放大器M2将会被截止，使得电流产生电路452停止产生并提供驱动信号至受测的发光二极管432中。换言之，电流产生电路452将依据对应的检测装置412所产生的检测结果V2o，来停止产生对应于发光二极管串432的驱动信号，以使得受测的发光二极管串432被熄灭。

相反的，检测装置412所判断受测的检测电压V2与检测电压V1、V3之间的电压差值皆未大于一预设临界值时，则表示受测的发光二极管串432中的检测电压V2与发光二极管串431、433中的检测电压V1、V3的电压值皆相接近，并且可以进一步判断出发光二极管串432并未有损坏的情况发生。此时，检测装置412将会产生指示发光二极管串432为正常的检测结果V2o(例如为低逻辑)，以使得开关电路SW2断开，进而避免偏压电压V2’的电压值被下拉至等于参考接地电压AGND。在此同时，功率放大器M2可以正常地被导通。换句话说，电流产生电路452可以依据对应的检测装置412所产生的检测结果V2o，来持续的产生驱动信号至发光二极管串432中，以使得受测的发光二极管串432持续被点亮。

在本实施例中，针对开关电路SW1-SW3具有另一种实施方式，以下请同时参照图3以及图4，图4是依照本发明另一实施例说明图3的开关电路的示意图。开关电路500包括第一开关SW4以及第二开关SW5。其中，第一开关SW4耦接于电流生成器520及参考接地GND之间，并且依据对应的检测结果V2o以决定第一开关SW4是否导通。另一方面，第二开关SW5耦接于电压跟随器510的输出端与第一开关SW4之间，并且同样依据对应的检测结果V2o以决定第二开关SW5是否导通。其中，第一开关SW4与第二开关SW5的导通或断开状态相反。

详细来说，当开关电路500对应的检测装置所输出的检测结果为指示所受检测的发光二极管串发生损坏状况时，则第一开关SW4将被导通，在此同时，第二开关SW5将被断开，使得电流生成器520被截止，并且电压跟随器510停止动作，进而使受测的发光二极管串被熄灭。相反地，当开关电路500对应的检测装置所输出的检测结果为指示所受检测的发光二极管串并未发生损坏状况时，则第一开关SW4将被断开，在此同时，第二开关SW5将被导通，使得电流生成器520可以被导通，并且电压跟随器510可以持续动作，进而使受测的发光二极管串可以持续被点亮。

图5是依照本发明一实施例说明一种发光二极管串的电流-电压曲线图。在图5中，横轴表示为发光二极管串的电压状态，纵轴表示为发光二极管串的电流状态，其中，发光二极管串的电流-电压曲线图包括受检测的发光二极管串未发生异常的检测结果的曲线710以及受检测的发光二极管串发生异常的检测结果的曲线720。值得注意的是，在本实施例中，利用驱动装置中的多个驱动信号生成器在一测试时间区间中，分别提供小于一预设电流的驱动信号至多个发光二极管串，以检测该些发光二极管串是否发生异常，并且多个检测装置在测试时间区间中产生对应的检测结果。其中，本实施例中的预设电流可依据发光二极管串偏压于临界电压Vt时产生的电流值来设置(例如小于发光二极管串偏压于临界电压Vt时产生的电流值)。在测试时间区间中，本发明实施例的驱动信号生成器使对应的发光二极管串接收的偏压电压小于对应的发光二极管串的临界电压Vt。

图6是依照本发明一实施例说明一种驱动装置的驱动方法的流程图。在步骤S610中，驱动信号生成器分别产生多个驱动信号以分别驱动发光二极管串，并在发光二极管串的多个检测端点产生多个检测电压。在步骤S620中，检测装置使发光二极管串的检测点上的检测电压与其余的发光二极管串的检测点上的检测电压进行比较，以产生对应检测电压的发光二极管串的检测结果。在步骤S630中，驱动信号生成器依据对应的检测电压的检测结果，来决定是否停止产生对应的发光二极管串的驱动信号。

关于各步骤的实施细节在前述的实施例及实施方式都有详尽的说明，以下恕不多赘述。

综上所述，本发明的实施例主要是针对在驱动装置中，当发光二极管串发生损坏时，本发明可以利用一个或多个检测装置来对该些发光二极管串进行检测，并同时产生出各别的检测电压。除此之外，所述检测装置将会进一步的针对受检测的发光二极管串的检测电压与其余的发光二极管串的检测电压以进行比较，并产生出一检测结果。如此一来，可以利用所述驱动信号生成器依据所述检测结果以判断出是否停止传输驱动信号至发生损坏的发光二极管串。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。