CN104123901A

CN104123901A - 一种led背光工作状态检测电路

Info

Publication number: CN104123901A
Application number: CN201410400429.XA
Authority: CN
Inventors: 陈文明; 章小兵; 刘波; 崔杉; 丁慧林
Original assignee: AVIC Huadong Photoelectric Co Ltd
Current assignee: AVIC Huadong Photoelectric Co Ltd
Priority date: 2014-08-14
Filing date: 2014-08-14
Publication date: 2014-10-29

Abstract

本发明涉及一种LED背光工作状态检测电路，属于LED技术领域，该电路包括比较放大电路和监控电路，比较放大电路的输入信号是监测信号，比较放大电路连接输出到监控电路，比较放大电路包括比较器，比较器的负端输入为参考电压、正端输入为监测信号，比较器将监测信号转化为幅值在0～+3.3V之间信号波形不变的信号。本发明通过各个监控点返回的信息，可以推断出故障位置和类型，能够极大的减少故障判断时间，事先了解了故障部位，解决了现有技术中LED背光检修电路复杂、成本高、拆卸麻烦的问题。

Description

一种LED背光工作状态检测电路

技术领域

本发明属于LED技术领域，具体涉及一种LED背光工作状态检测电路。

背景技术

越来越多电子产品配备了LCD显示屏，例如电视、手机、数码相机等。由于LCD显示屏自身并不发光，为了能够清楚的看到屏幕上显示的内容，需要背光源提供背光。一般采用LED作为显示屏的背光源，LED背光源由数个LED组成。为了满足背光驱动电路对亮度、工作效率以及亮度调节方便程度的要求。采用恒流的方式对LED进行可靠驱动，通过选择合适阻值的电阻来设定控制LED亮度的电流，同时利用低频可变占空比的PWM进行线性调光。

由于电子器件都有一定的使用寿命，在使用一定的时间后或者由于操作不当引起器件静电损伤，造成LED背光不能正常工作。一般的显示设备LED背光板和背光驱动板都在设备的前端，一旦出现故障就要将后盖以及***的PCB和结构件卸下，给维修和排故带来极大的困难和不方便。为了减少故障定位时间和简化排故过程，需要对LED以及其驱动电路进行实时的监控。

发明内容

为了克服现有技术中LED背光检修电路复杂、成本高、拆卸麻烦的问题，本发明提供一种LED背光工作状态检测电路。

本发明的技术方案是：一种LED背光工作状态检测电路，该电路包括比较放大电路和监控电路，比较放大电路的输入信号是监测信号，比较放大电路连接输出到监控电路。

所述比较放大电路包括比较器，比较器的负端输入为参考电压、正端输入为监测信号，比较器将监测信号转化为幅值在0～+3.3V之间信号波形不变的信号。

所述比较器选用的是LM2903M，比较器连接使用的电源为+5V电源。

所述比较放大电路还包括6个电阻(R1、R2、R3、R4、R5、R6)、电容C1和电容C2，比较器的4号引脚接地，8号引脚接电源、并且和电阻5的一端连接，5号引脚和电容C2的一端以及电阻R2、电阻R4的一端连接，5号引脚和电容C1的一端以及电阻R1、电阻R3的一端连接，7号引脚和电阻R5的一端、电阻R6的一端连接。所述监控电路采用芯片ADM706RAR。所述监控电路还包括电容C3、电容C4、电阻R7和电阻R8，芯片ADM706RAR的1、2、4号引脚同时连接到电源、电容C3和电容C4的一端，芯片的3号引脚接地，5、7号引脚悬空，6号引脚和电阻R7的一端连接，8号引脚和电阻R8的一端连接；8号引脚同时是输出信号端口。所述监控电路中使用的电源为+3.3V电源。

本发明有如下积极效果：本发明提出的LED背光工作状态检测电路，具有1、通过各个监控点返回的信息，可以推断出故障位置和类型；2、能够极大的减少故障判断时间，事先了解了故障部位，方便排故；3、电路实现简单，纯硬件电路组成，没有使用控制器，实现成本低廉等优点。

附图说明

图1是本发明具体实施方式的监控点示意图；

图2是本发明具体实施方式的监控电路图；

图3是本发明具体实施方式的ADM706RAR芯片的工作波形图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

本发明提出一种LED背光工作状态检测电路，通过对驱动电路不同点同时进行监控，在电路出现问题后，根据各个监控点返回的信息，可以推断出是某个器件或者某个电路的故障。这样能够极大的减少故障判断时间，在大致了解故障部位后，对设备进行拆卸维修，方便排故。同时电路实现简单，检错率高，完全有硬件电路组成，没有使用到任何控制器，实现成本低廉。

背光电路常见故障有：LED开路和短路、MOS管短路和开路、比较器不工作、输入PWM波异常等。对于一串LED来说，LED开路和MOS管开路使得调整管源极电压为0V，而栅极控制信号正常；LED短路会使得调整管的漏极和源极的压差增大，而栅极控制信号正常；比较器工作不正常时，调整管源极电压为0V，栅极控制信号为0V。所以如果监控输入的PWM信号、比较器的输出信号、调整管源极信号，那么在电路故障时候，通过判断这三个监测点的信号就可以得到故障的类型和位置。

如图1所示，监测信号(PWM信号)和设定工作电流信号作为比较放大电路的输入信号，比较放大电路的输出连接到调整管(即是监测电路)。定义输入的PWM信号(即监测信号)、比较器的输出信号、调整管源极信号这三个监控点的分别为S1,S2,S3。则S1S2S3＝111时表示电路工作正常；若S1S2S3＝000，此时如果监控的电压都正常，说明PWM输入异常；若S1S2S3＝100，则比较器工作异常；若S1S2S3＝110，则MOS管工作异常。

通过以上的分析，对图1的S1，S2，S3点进行监控。由于S1，S2，S3点的信号特性不一样：S1点是3.3V的LVTTL信号，只要监控其波形是否周期性变化即可，而S2，S3点虽然也是周期变化的波形，但是信号幅值较大，需要先进行运放操作，将其幅值调节到0～+3.3V之间，再监控其波形变化，检测电路如图2所示。

如图2所示，一种LED背光工作状态检测电路，该电路包括比较放大电路和监控电路，比较放大电路的输入信号是监测信号，比较放大电路连接输出到监控电路。

比较放大电路包括比较器、多个电阻和多个电容，比较器为LM2903M，比较器的负端输入为参考电压、正端输入为监测信号，比较器将监测信号转化为幅值在0～+3.3V之间信号波形不变的信号。比较器LM2903M的4号引脚接地，8号引脚接电源+5V、并且和电阻R5的一端连接，5号引脚和电容C2的一端以及电阻R2、电阻R4的一端连接，5号引脚和电容C1的一端以及电阻R1、R3的一端连接，7号引脚和电阻R5的一端、电阻R6的一端连接。

监控电路采用芯片ADM706RAR，芯片ADM706RAR的1、2、4号引脚同时连接到电源、电容C3和电容C4的一端，芯片的3号引脚接地，5、7号引脚悬空，6号引脚和电阻R7的一端连接，8号引脚和电阻R8的一端连接；8号引脚同时是输出信号端口，监控电路中使用的电源为+3.3V电源。

检测电路中连接有多个电阻和电容，电阻R1的一端和信号VREF(参考电压)连接，一端和电阻R3、电容C1一端以及比较器芯片LM2903M的6号引脚连接。电阻R3的一端接地，另一端和电阻R1，电容C1一端以及芯片LM2903M的6号引脚连接。电容C1一端接地，另一端和电阻R1、R3以及芯片LM2903M的6号引脚连接。电阻R2的一端和信号SIGNAL_INPUT连接，另一端和电阻R4、电容C2一端以及U1的5号引脚连接。电阻R4的一端接地，另一端和电阻R2、电容C2一端以及芯片LM2903M的5号引脚连接。电容C2的一端接地，另一端和电阻R2、电阻R4一端以及芯片LM2903M的5号引脚连接。电阻R5的一端和电源+5V、芯片ADM706RAR的8号引脚连接，另一端和电阻R6连接；电阻R6的一端和电阻R5连接，另一端和电阻R7连接；电阻R7的一端接地，另一端和电阻R6、芯片ADM706RAR的6号引脚连接；电阻R8的一端和+3.3V电源连接，另一端和芯片ADM706RAR的8号引脚连接，信号DETECET_OUT作为输入同时接入芯片ADM706RAR的8号引脚；电容C3的一端接地，另一端和芯片ADM706RAR的1、2、4号引脚连接，并接到+3.3V电源；电容C4的一端接地，另一端和电容C3连接，并接到+3.3V电源。

使用时，将比较器的输出信号、调整管源极信号通过比较器调理到0～+3.3V之间，如图2中VREF是一个固定值，通过电阻分压为比较器LM2903M的负端提供参考电压；输入信号SIGNAL_INPUT为要监测的信号，将其通过电阻分压，输入比较器LM2903M的正端。调整合适的负端电压，使SIGNAL_INPUT转化为幅值为0～+3.3V，原信号波形不变的信号。转化后的信号作为看门狗芯片ADM706RAR的WDI端的输入，当输入信号在Twd>1.6S后没有发生边沿变化，WDO(8号)号引脚输出低电平，工作的波形图如图3所示。由于LED驱动电路时通过PWM信号控制亮度，所选择的监控点的信号波形周期和PWM波周期一样，而且PWM波的调光周期也远远的小于1.6S。所以LED调光电路工作正常的时候各个监测点的输出状态都是高电平，只有在电路故障时候才输出低电平。将选择的三种信号的工作状态输出，根据三种信号的逻辑组合可以判定背光电路的工作状态和出现故障时候的故障类型，够极大的减少故障判断时间，事先了解了故障部位，方便排故。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种LED背光工作状态检测电路，其特征在于，该电路包括比较放大电路和监控电路，比较放大电路的输入信号是监测信号，比较放大电路连接输出到监控电路。

2.根据权利要求1所述的LED背光工作状态检测电路，其特征在于，所述比较放大电路包括比较器，比较器的负端输入为参考电压、正端输入为监测信号，比较器将监测信号转化为幅值在0～+3.3V之间信号波形不变的信号。

3.根据权利要求2所述的LED背光工作状态检测电路，其特征在于，所述比较器选用的是LM2903M，比较器连接使用的电源为+5V电源。

4.根据权利要求2所述的LED背光工作状态检测电路，其特征在于，所述比较放大电路还包括6个电阻(R1、R2、R3、R4、R5、R6)、电容C1和电容C2，比较器的4号引脚接地，8号引脚接电源、并且和电阻5的一端连接，5号引脚和电容C2的一端以及电阻R2、电阻R4的一端连接，5号引脚和电容C1的一端以及电阻R1、电阻R3的一端连接，7号引脚和电阻R5的一端、电阻R6的一端连接。

5.根据权利要求1所述的LED背光工作状态检测电路，其特征在于，所述监控电路采用芯片ADM706RAR。

6.根据权利要求5所述的LED背光工作状态检测电路，其特征在于，所述监控电路还包括电容C3、电容C4、电阻R7和电阻R8，芯片ADM706RAR的1、2、4号引脚同时连接到电源、电容C3和电容C4的一端，芯片的3号引脚接地，5、7号引脚悬空，6号引脚和电阻R7的一端连接，8号引脚和电阻R8的一端连接；8号引脚同时是输出信号端口。

7.根据权利要求5所述的LED背光工作状态检测电路，其特征在于，所述监控电路中使用的电源为+3.3V电源。