具有外部引脚短路检测的LED阵列驱动器的制作方法

本公开涉及发光二极管(led)驱动领域，并且特别涉及用于驱动led的驱动器芯片，该驱动器芯片包括故障检测电路，该故障检测电路可以确定相邻输出引脚之间是否存在短路以及输出引脚与接地之间是否存在短路。

背景技术：

1、驱动器芯片可以用于驱动被划分为串的发光二极管(led)的阵列以形成led照明系统。现在参考图1描述简单已知的led照明系统1。led照明系统1包括驱动led阵列2的led驱动器芯片3。led阵列2被分隔为连接在接收led电源电压vled的led电源电压节点与led驱动器芯片3的输出引脚pin(0)、…、pin(n)之间的串联连接的发光二极管串led_string(0)、…、led_string(n)。led驱动器芯片3包括连接到输出引脚pin(0)、…、pin(n)以驱动led串led_string(0)、…、led_string(n)的驱动器电路4(0)、…、4(n)。

2、在制造时，期望验证led照明系统1的正确操作。例如，期望验证有源驱动器4(0)、…、4(n)的引脚在操作期间没有一起短路，并且期望验证有源驱动器4(0)、…、4(n)的引脚没有对接地短路。

3、解决这一问题的现有技术方式利用将外部部件连接到led照明系统的测试设备，以便检测这些故障或利用视觉检查来检测这些故障。这增加了制造和制作的时间和复杂性。因此，为了简化和加快led照明系统中的检测故障的过程，仍需要进一步开发。

技术实现思路

1、本文公开了一种发光二极管(led)照明系统，包括多个led串以及具有多个驱动器电路的led驱动器芯片，每个驱动器电路经由相应的引脚耦接到多个led串中的不同的led串。多个驱动器电路中的每一个包括用于该驱动器电路的故障检测电路，并且每个故障检测电路包括强制电路，该强制电路包括被配置为向强制输出节点提供强制电流的电流源电路。每个故障检测电路还包括感测电路，其中，每个感测电路具有耦接到强制输出节点的电流传感器以及被配置为将强制输出节点处的电压与参考电压进行比较并基于此生成比较输出的比较器。控制电路装置被配置为在引脚对引脚短路检测模式下激活多个驱动器电路中的第一给定驱动器电路的强制电路，以及激活多个驱动器电路中的第二给定驱动器电路的感测电路。如果激活的感测电路的比较器的比较输出指示其强制输出节点处的电压大于参考电压，则指示在用于多个驱动器电路中的第一给定驱动器电路的相应引脚与用于多个驱动器电路中的第二给定驱动器电路的相应引脚之间存在短路。

2、控制电路还可以被配置为在引脚对接地短路检测模式下激活多个驱动器电路中的给定驱动器电路的强制电路和感测电路。如果多个驱动器电路中的给定驱动器电路的比较器的比较输出指示强制输出节点处的电压小于参考电压，则确定在用于多个驱动器电路中的相应给定驱动器电路的引脚与接地之间存在短路。

3、电流传感器可以是连接在强制输出节点与接地之间的电阻器。

4、比较器可以具有耦接到强制输出节点的非反相端子和耦接到参考电压的反相端子。

5、电流源电路可以包括电流镜，该电流镜具有：输入，耦接到吸收镜像电流的电流源；以及输出，在所述输出处强制电路被提供为镜像电流的缩放版本。

6、多个led串中的每一个可以包括串联连接在led电源电压节点与和多个led串中的一个led串相关联的引脚之间的多个led。

7、本文还公开了一种自测试led驱动器芯片的故障的方法，该方法包括以下步骤：a)将n设置为初始值；b)激活故障检测电路中的强制电路，从而向与led驱动器芯片内的多个故障检测电路中的第n-1个给定故障检测电路相关联的强制输出节点提供强制电流；c)激活故障检测电路中的感测电路，该感测电路连接到与多个故障检测电路中的第n个给定故障检测电路相关联的强制输出节点；以及d)确定与多个led驱动器电路中的第n个给定故障检测电路和多个led驱动器电路中的第n-1个给定led驱动器电路相关联的相应输出引脚之间是否存在短路。步骤d)通过以下方式执行：将通过与多个led驱动器电路中的第n个给定led驱动器电路相关联的强制输出节点的电流转换为感测电压；将感测电压与参考电压进行比较；以及如果感测电压大于参考电压，则确定存在短路。该方法还包括步骤e)如果n小于led驱动器芯片内的多个led驱动器电路的总数，则迭代n并返回到b)。

8、通过使与强制电路相关联的多路复用器将强制电流连接到与多个故障检测电路中的第n-1个给定故障检测电路相关联的强制输出节点，强制电流可以被提供到与多个故障检测电路中的第n-1个给定故障检测电路相关联的强制输出节点。通过使与感测电路相关联的解多路复用器将感测电路连接到与多个故障检测电路中的第n个给定故障检测电路相关联的强制输出节点，感测电路可以连接到与多个故障检测电路中的第n个给定故障检测电路相关联的强制输出节点。

9、步骤b)可以包括激活led驱动器芯片内的多个led驱动器电路中的第n-1个给定led驱动器电路的故障检测电路中的强制电路，从而将强制电流提供到与多个故障检测电路中的第n-1个给定故障检测电路相关联的强制输出节点。步骤c)可以包括激活led驱动器芯片内的多个led驱动器电路中的第n个给定led驱动器电路的故障检测电路中的感测电路，该感测电路连接到与多个故障检测电路中的第n个给定故障检测电路相关联的强制输出节点。

10、该方法还可以包括以下步骤：f)将m设置为初始值；g)使强制电路向与led驱动器芯片内的多个led驱动器电路中的第m个给定led驱动器电路相关联的强制输出节点提供强制电流；h)将感测电路连接到多个led驱动器电路中的第m个给定led驱动器电路的强制输出节点；以及i)确定在与多个led驱动器电路中的第m个给定led驱动器电路相关联的输出引脚与接地之间是否存在短路。步骤i)可以通过以下方式执行：将感测电压与参考电压进行比较；以及如果感测电压小于参考电压，则确定存在短路。该方法还可以包括步骤j)如果m小于led驱动器芯片内的led驱动器电路的总数，迭代m并返回到g)。

11、步骤g)可以包括激活led驱动器芯片内的多个led驱动器电路中的第m个给定led驱动器电路的故障检测电路中的强制电路，从而将强制电流提供到与多个led驱动器电路中的第m个给定led驱动器电路相关联的强制输出节点。步骤h)可以包括激活led驱动器芯片内的多个led驱动器电路中的第m个给定led驱动器电路的故障检测电路中的感测电路，该感测电路连接到多个led驱动器电路中的第m个给定led驱动器电路的强制输出节点。

12、本文还公开了一种发光二极管(led)照明系统，包括多个led串以及led驱动器芯片，该led驱动器芯片包括多个驱动器电路，每个驱动器电路经由相应的引脚耦接到多个led串中的不同的led串。多路复用电路具有连接到多个驱动器电路中的每一个的不同的相应输出，并且解多路复用电路具有连接到多个驱动器电路中的每一个的不同的相应输入。故障检测电路包括强制电路和感测电路，该强制电路包括被配置为向多路复用电路的输入提供强制电流的电流源电路。感测电路包括耦接到解多路复用电路的输出的电流传感器以及被配置为将解多路复用电路的输出处的电压与参考电压进行比较并且基于此生成比较输出的比较器。控制电路被配置为在引脚对引脚短路检测模式下使多路复用电路将强制电路连接到多个驱动器电路中的第一给定驱动器电路，以及使解多路复用电路将感测电路连接到多个驱动器电路中的第二给定驱动器电路。如果感测电路的比较器的比较输出指示感测电路的输入处的电压大于参考电压，则指示在用于多个驱动器电路中的第一给定驱动器电路的相应引脚与用于多个驱动器电路中的第二给定驱动器电路的相应引脚之间存在短路。

13、控制电路装置还可以被配置为在引脚对接地短路检测模式下使多路复用电路将强制电路连接到多个驱动器电路中的给定驱动器电路，以及使解多路复用电路将感测电路连接到多个驱动器电路中的给定驱动器电路。如果比较器的比较输出指示感测电路的输入处的电压小于参考电压，则可以确定在多个驱动器电路中的相应给定驱动器电路的引脚与接地之间存在短路。

14、电流传感器可以是连接在感测电路的输入与接地之间的电阻器。

15、比较器可以具有耦接到感测电路的输入的非反相端子和耦接到参考电压的反相端子。

16、电流源电路可以包括电流镜，该电流镜具有：输入，耦接到吸收镜像电流的电流源；以及输出，在所述输出处，强制电路被提供为镜像电流的缩放版本。