通過監控開關模式占空比診斷LED

　　摘要：一串串聯高亮LED(HB LED)正向導通電壓(VF)的改變意味著一只或多只LED損壞或完全失效。由此，通過監測VF可以評估LED的好壞。

　　高亮LED(HB LED)的正向導通電壓(V_F)常常用于監測LED的工作狀況，如果V_F出現顯著變化，則說明一只或多只LED出現故障，甚至完全失效。

　　幾只LED串聯后，V_F總電壓可能達到40V或更高，如果不是以地為參考，則需測量V_F差分電壓。除了高壓、差分測量外，系統面臨的另一個問題是：HB LED常常需要利用脈寬調制(PWM)方式調光。這樣的話，不能在PWM為低電平(LED沒有點亮，因而不存在V_F)時測量V_F。對于一個滯回buck LED驅動器(MAX16820)，驅動三只串聯LED(圖1)，必須在DIM為高電平期間測量陽極與陰極之間的電壓。　

 

　　為避免測量差分高壓信號，可采用一種間接方式：即測量DRV引腳的占空比。對于該LED驅動器，LED串正向導通電壓的一階估算為：V_F = D × V_IN，D代表IC內部開關周期的占空比(不要將它與DIM占空比相混淆)。DRV信號以地為參考，最高電壓為VCC(5V)。因此，允許使用低壓ADC或比較器，這些器件可由LED驅動的V_CC輸出供電(最大10mA)。

　　圖2顯示了如何用一個比較器(MAX9141)檢測LED短路故障。濾波器R₁C₁把DRV的PWM方波信號轉換成與D×V_CC成正比的直流電壓信號(V_D)。當V_D達到其穩態值的90%以上時，對其進行采樣，這將需要至少2.3R₁C₁的采樣周期。因為比較器在鎖存使能LE為低電平時為鎖存輸出，所以，DIM變為高電平后的2.3R₁C₁時間內不要觸發LE。R₂C₂和D2相結合，保證DIM為低電平后立即觸發LE。R₂C₂大于R₁C₁，因此，輸入信號達到其90%穩態值時，比較器才會有效。D₂在DIM變低后立即對C₂放電，由此，只要LED關斷，輸出即閉鎖。