CN106199299B - 用于负载链中的短路检测的***和方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及用于负载链中的短路检测的***和方法。用于短路检测的示例性方法包括：确定局部参考电压的集合，每一个局部参考电压都与多个负载链中的对应负载链相关联；以及根据局部参考电压的集合确定全局参考电压。该方法还包括：对于多个负载链中的每个负载链，根据全局参考电压确定对应的每链参考电压；以及对于多个负载链中的每个负载链，相对于每个负载链两端的对应测量电压来比较对应的每链参考电压，以确定对应的短路条件。

Description

用于负载链中的短路检测的***和方法
技术领域
本发明总的来说涉及用于短路检测的***和方法，在具体实施例中，涉及用于电负载链中的可扩展短路检测的***和方法。
背景技术
在串联连接的电负载的链中检测各个短路并定位这些短路对于各种应用来说是有用的。这些应用包括用于汽车显示器、个人计算机显示器和LED背光***的发光二极管(LED)链。
典型的LED电源可以包括LED驱动器、一个或多个LED链，并且在一些情况下包括短路检测电路。LED驱动器向LED链中的LED 提供电流，并且LED在电流流动方向上具有横跨其的正向电压。LED 链两端的电压是组成链的LED的正向电压的总和。短路检测电路检测是否在LED链中发生短路。一些实施方式使用每链专用的控制管脚来改变短路检测电路相对于LED链的感应点。
发明内容
根据本发明的实施例，提供了一种用于短路检测的方法。该方法包括：确定局部参考电压的集合，每一个局部参考电压都与多个负载链中的对应负载链相关联；以及根据局部参考电压的集合确定全局参考电压。该方法还包括：对于多个负载链中的每一个负载链，根据全局参考电压确定对应的每链参考电压；以及对于多个负载链中的每个负载链，相对于每个负载链两端的对应测量电压比较对应的每链参考电压以确定对应的短路条件。
根据本发明的实施例，提供了一种短路检测电路。该电路被配置为确定局部参考电压的集合，每一个局部参考电压都与多个负载链中的对应负载链相关联，并且根据局部参考电压的集合确定全局参考电压。该电路还被配置为对于多个负载链中的每个负载链，根据全局参考电压确定对应的每链参考电压，以及对于多个负载链中的每个负载链，相对于每个负载链两端的对应测量电压比较对应的每链参考电压以确定对应的短路条件。
根据本发明的实施例，提供了一种短路检测器。该检测器包括：多个分压器电路，每一个分压器电路都耦合至对应的电负载链；以及参考确定电路，包括耦合至多个分压器电路的多个晶体管。检测器还包括耦合至参考确定电路的倍压器以及比较器。
附图说明
为了更完整地理解本发明及其优势，现在参照结合附图进行的以下描述，其中：
图1A是示出根据本发明实施例的用于多通道LED驱动器的短路检测器的框图；
图1B是示出根据本发明实施例的用于多通道LED驱动器的短路检测器的数字实施例的框图；
图2是示出根据本发明实施例的信号分压器电路的框图；
图3是示出根据本发明实施例的用作用于三通道LED驱动器的参考确定单元的最大选择电路的框图；
图4是示出根据本发明实施例的乘法电路的框图；
图5是示出根据本发明实施例的窗口比较器电路的框图；
图6是根据本发明实施例的用于四通道LED驱动器的短路检测的定时图；
图7是根据本发明实施例的短路检测的方法的流程图；以及
图8是根据本发明实施例的可用于实施本文公开的一些设备和方法的处理***的框图。
具体实施方式
以下详细讨论优选实施例的实施和使用。然而，应该理解，本发明提供了可在各种具体上下文中具体化的许多可应用的发明概念。所讨论的具体实施例仅仅是实施和使用本发明的具体方式，而不限制本发明的范围。
将参照在用于检测对应短路并在串联连接的LED的链中定位这些短路的***和方法的具体条件下的优选实施例描述本发明。其他实施例可应用于要求串联连接的负载的其他电***。
在一个实施例中，短路检测器检测多通道LED驱动器的链中的单个LED的短路，并识别哪个是故障链。短路检测器将LED链的电压与内部电压进行比较，其中内部电压与LED链正向电压成比例。用于短路检测器的输入信息是每个链中的LED的数量。然后，分别针对每个LED链获得作为每LED等效正向电压的局部参考电压，作为每个链的对应输出电压除以每个链中的LED的对应数量的比率。
然后，短路检测器的电压确定单元获得全局参考电压，全局参考电压是每LED等效正向电压，例如可以是局部参考电压的最大值。然后，全局参考电压乘以每个链中的LED的数量以得到对应的每链正向参考电压。窗口比较器将每个链的测量输出电压与其对应的每链正向参考电压进行比较以分析是否链中的所有LED都在工作还是在链的一个或多个LED中存在短路。
图1A示出了用于多通道LED驱动器104的示例性短路检测器 102，其中多通道LED驱动器104具有m个通道，每一个通道都具有 LED 106的对应链。在图1A的实施例中，短路检测器102具有接收数字输入信号并提供数字输出信号的逻辑/寄存器单元112，而短路检测器102内的所有其他信号都是模拟信号。在其他实施例中，短路检测器102中的所有信号都是数字信号。
短路检测器102在每个链i中配置有对应数量(Ni)的LED 106。电流源109向LED106提供电流，并且连接在LED 106和电源电压 VS之间。例如，每个电流源109都可以是开关模式调节器或者其他 DC/DC调节器、线性电流调节器等。
在一个实施例中，组成短路检测器102的部件都可以是同一集成电路(IC)的部分。在其他实施例中，组成短路检测器102的部件可以分开在多个独立的IC中。在一个实施例中，短路检测器102包括在与LED驱动器104相同的IC中。在其他实施例中，短路检测器102和LED驱动器104在不同的IC中实现。
短路检测器102包括分压单元1071-107m，每一个分压单元都针对对应的LED链i得到局部参考电压(Vf[i])，局部参考电压是用于该链中的LED 106的每LED等效正向电压。在一个实施例中，分压单元1071-107m可以使用一个或多个模拟缓冲器以及可调分压器来实施。在一些实施例中，分压单元1071-107m的结构可以相同。在其他实施例中，分压单元1071-107m中的一个或多个的结构可以不同。
根据以下等式，通过给定分压单元107i计算局部参考电压Vf[i]作为链i的输出电压(VOUT[i])除以其LED 106的数量的比率：
Vf[i]＝VOUT[i]|/Ni,i＝1...m.(1)
然后，短路检测器102的参考确定单元108得到全局参考电压 (VF_GLOB)，全局参考电压是用于多个链的LED 106的每LED等效正向电压并基于这多个链的局部参考电压。为了进一步描述参考确定单元108对VF_GLOB的计算，将F定义为m个局部参考电压的集合，如等式2：
在一个实施例中，可以通过采用集合F中的最大局部参考电压Vf[·] 来计算VF_GLOB，或者：
VF_GLOB＝max{F}. (3)
可选地，还可以例如根据任何以下等式来计算VF_GLOB：
VF_GLOB＝average{F}. (4)
VF_GLOB＝average{F\{max{F}∪min{F}}}. (5)
在一个实施例中，参考确定单元108使用最大选择器二极管根据等式3来计算VF_GLOB。在其他实施例中，具有多个晶体管的电路组成参考确定单元108。
然后，在迭代乘法和比较操作中使用所计算的全局参考电压 VF_GLOB。每个链中的LED的数量被预先存储在逻辑/寄存器单元112的 m元件LED计数寄存器库(REGLEDCNT)110中。逻辑/寄存器单元112 根据内部时钟进行迭代，选择用于每次迭代的链i(其中i从1递增到m)，并且在发送至多路复用器(MUX)113的通道选择(CH_SEL) 信号上表示所选链。逻辑/寄存器单元112还在每次迭代期间在提供给乘法单元114的LED计数(LEDCNT)信号上提供所选链的LED的数量(REGLEDCNT[i])。根据以下等式，乘法单元114将VF_GLOB乘以迭代选择链的LED的数量以得到对应的每链正向参考电压(VCH_REF[i])：
VCH_REF[i]＝VF_GLOB×REGLEDCNT[i],i＝1...m. (6)
在每次迭代期间，通过比较器电路116计算短路标记电压 (VSHORT_FLAG)。在图1A的实施例中，比较器电路116是窗口比较器。为了计算VSHORT_FLAG，比较器电路116将所选链i的测量输出电压与其对应的VCH_REF[i]进行比较以估计该链的所有LED 106是否都在工作或者是否在其任何LED 106中存在一个或多个短路。根据以下等式，相对于阈值电压(VTH)计算短路标记电压(其在检测到短路时为高(或者布尔值为真(TRUE))，否则为低(或者布尔值为假(FALSE)))：
阈值电压VTH被选择为LED 106的额定正向电压的一小部分。作为实例，当使用3.2VLED时，阈值电压VTH可以被选择为等于1.6V。在以下实施例中，VTH是不可调整的固定值。在其他实施例中，例如使用外部管脚或者经由逻辑/寄存器单元112的寄存器控制的内部数模转换器(DAC)调整VTH。
短路标记电压VSHORT_FLAG被提供给逻辑/寄存器单元112，使得其值被存储在位于逻辑/寄存器单元112中的m位短路寄存器 (REGLEDSHORT))118中。当所有m位每链正向参考电压与该链的测量输出电压进行比较时，REGLEDSHORT 118包含所有LED链的短路状况。
在图1A的实施例中，局部参考电压和全局参考电压基于如下近似：由LED驱动器104服务的所有LED 106在相同的电流和温度下具有相同的操作正向电压，并且每一个LED106都由电流源109提供近似相等的电流I。这种近似在如下情况下通常是适合的：例如，利用规定电流来驱动来自同一组或具有类似电压特性的LED以呈现均匀亮度的显示。然而，LED 106的正向电压的变化会限制可在单个链中串联连接的LED 106的最大数量(MMAX)，同时仍然为该链提供精确的单LED短路检测。MMAX依赖于根据其额定值的LED正向电压(VLED)及其正负偏差(Δ)，如表1所示。
表1：每链的LED的最大数量
图1B示出了示例性m通道短路检测器102，其包括模数转换器 (ADC)105，模数转换器(ADC)105将每个LED链的模拟输出电压转换为数字信号以供短路检测器102的其余部件使用。在图1B的实施例中，分压单元1071-107m、参考确定单元108、乘法单元114、比较器电路116、MUX 113和逻辑/寄存器单元112均可使用计算机程序或数字电路来实施，例如包括逻辑门网络和阵列，或者可编程寄存器电路。
图2是分压单元107i(其是图1A的结构相同的分压单元1071-107m中的一个)的实施例的框图。分压单元107i包括模拟缓冲器202和可调电阻器矩阵204。在初始配置阶段中，从逻辑/寄存器单元112向电阻器矩阵204提供用于链i的数字LEDCNT信号。电阻器矩阵204 还接收被模拟缓冲器202所缓冲的VOUT[i]。电阻器矩阵204具有m+1 个串联电阻器(它们具有相同的电阻)，并且提供在连接在上面m个电阻器与地之间的第一电阻器205后抽头的输出以提供可调分压器。电阻器矩阵204关闭每一个均旁路电阻器的(m-LEDCNT+1)数量的开关(其中，LEDCNT在[1,m]的范围内)，使得VOUT[i]信号除以在经缓冲的VOUT[i]信号与第一电阻器205之间未被旁路的电阻器的LEDCNT 数量。通过模拟缓冲器202来缓冲该分压信号VOUT[i]/LEDCNT，以提供 Vf[i]作为分压单元107i的输出。
图3示出了最大选择电路308，其是图1A的参考确定单元108 的模拟实施以供在仅具有三个LED链的***中使用。应该理解，图3 所示的最大选择电路308仅仅是用于参考确定单元108的许多可能实施例中的一个具体实例。在图3的实施例中，最大选择电路308具有正电源电压Vcc、负电源电压Vss、三个非反相输入(+)和单个反相输入(-)。对应LED链的每个局部参考电压Vf[·]被提供给非反相输入。VF_GLOB被提供作为最大选择电路308的输出并且还被馈送回反相输入。
图3的三通道实施例包括：三个NPN双极结晶体管(BJT)3041、 3042和3043，每一个都具有连接至非反相输入的基极；NPN BJT 305，具有连接至反相输入的基极；两个电流源109，均耦合至Vss并提供相同的电流I1；以及三个p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)305、306和307，均具有连接至Vcc的源极。BJT 3041、 3042和3043的发射极连接到一起且连接至电流源109，并且BJT 3041、 3042和3043的集电极也连接到一起。BJT 303的发射极连接至BJT 3041、3042和3043的发射极以及电流源109。BJT 303的集电极连接至MOSFET305的栅极和漏极，并且还连接至MOSFET 306的栅极。 MOSFET 306的漏极连接至BJT 3041、3042和3043的集电极以及 MOSFET 307的栅极。MOSFET 307的漏极连接至电流源109以及最大选择电路308的输出。
图3的电路本质上是具有晶体管303和晶体管304(包括晶体管 3041、3042和3043)组成的差分输入的运算放大器。通过将晶体管304 划分为三个器件3041、3042和3043，使得三个器件中的每一个器件的基极耦合至电压Vf[1]、Vf[2]和Vf[3]，具有最大输入电压的晶体管传导大多数或所有偏置电流I1。其余晶体管304由于丧失电流而实际上断开。例如，如果Vf[1]大于Vf[2]和Vf[3]，则晶体管3041的发射极的电压大于晶体管3042和3043的发射极的电压，从而使得晶体管3042和3043的基极-发射极电压太低而不能传导可感知的电流。相应地，晶体管 3041导通而晶体管3042和3043截止。由于在这种情况下晶体管3041导通，所以电路308的反馈动作将使得晶体管303的基极电压接近晶体管3041的基极电压，因此使得输出电压VF_GLOB跟踪Vf[1]，或者无论哪个输入电压恰好最大。在上面的示例性实施例中，晶体管304被划分为三个部分以支持三个同步测量。在可选实施例中，晶体管304 可以划分为比三个部分更多或更少的部分以支持不同数量的测量。
图4示出了用作图1A的乘法单元114的示例性电路。应该理解，图4所示的电路仅仅是实际上将电压VF_GLOB乘以LEDCNT(其表示有效负载或LED的数量)的乘法单元114的许多可能实施例中的一个具体实例。在一个实施例中，通过将电压VF_GLOB转换为电流并向可选数量的电阻器施加电流以提供缩放或相乘输出电压来执行这种乘法。如图所示，使用由放大器410、NMOS晶体管407和电阻器402组成的电压-电流转换器来将电压VF_GLOB转换为电流Ia＝VF_GLOB/R。经由 PMOS晶体管405和406，电流Ia被镜像到电阻器矩阵404。在一个实施例中，PMOS晶体管405和406的镜像比为1:1，并且电阻器矩阵404的输出电压是LEDCNT·VF_GLOB。
乘法单元114包括模拟缓冲器401、具有m个电阻器(它们具有相同的电阻)的可调电阻器矩阵404、具有与m个电阻器相同电阻的电阻器402、差分放大器410、两个p沟道MOSFET 405和406、以及n沟道MOSFET 407。差分放大器410在其非反相输入处接收全局参考电压VF_GLOB。电阻器402耦合在差分放大器410的反相输入和地之间。MOSFET 407的栅极连接至差分放大器410的输出，源极连接至非反相输入和电阻器402，以及漏极连接至MOSFET405的漏极和栅极以及MOSFET 406的栅极。MOSFET 405的源极连接至Vs和 MOSFET 406的源极。电阻器矩阵404耦合在MOSFET 406和地之间。当通过图1A的CH_SEL信号选择链i时，表示链i中的LED数量的 LEDCNT信号从逻辑/寄存器单元112提供给电阻器矩阵404。电阻器矩阵404关闭每一个都旁路电阻器的(m-LEDCNT)数量的开关(其中LEDCNT在[1,m]的范围内)，使得漏极电压乘以未被旁路的电阻器的LEDCNT数量。通过模拟缓冲器202来缓冲来自MOSFET406的漏极的该相乘电压以提供VCH_REF[i]作为乘法单元114的输出。
图5示出了用作图1A的比较器电路116的示例性电路。应该理解，图5所示的电路仅仅是用于比较器电路116的许多可能实施例中的一个具体实例。图5的示例性电路包括具有电阻R的电阻器502、均提供电流I0＝VF_GLOB/(2R)的电流源508和509以及比较器510。电流源508连接在Vs和乘法单元114的VCH_REF[i]输出之间，其中i是由图 1A的CH_SEL信号选择的链。电阻器502连接在比较器510的非反相输入与乘法单元114的VCH_REF[i]输出之间。电流源509连接在比较器 510的非反相输入和地之间。比较器510的反相输入连接至MUX 113 的VOUT[i]输出。比较器510提供VSHORT_FLAG作为其输出。
在操作期间，经由比较器510来比较参考电压VCH_REF[i]的电平偏移版本与电压VOUT[i]。电压VCH_REF[i]电平偏移流过电阻器R的电流I0的IR 压降，当I0＝VF_GLOB/(2R)时IR压降大约为VF_GLOB/2。这种电平偏移通过将参考电压VCH_REF[i]偏移VF_GLOB/2来实施比较器的窗口功能。该窗口需要考虑LED的正向电压的自然偏差。在可选实施例中，根据具体应用及其规则，I0可被调整以实施除VF_GLOB/2之外的其他电平偏移电压。
现在参照图6，示出了具有4个LED链的示例性***的示例性定时图。对于该实例，每个链中的LED的数量被存储在LED计数寄存器110中，使得REGLEDCNT[1]＝N1＝5、REGLEDCNT[2]＝N2＝3、 REGLEDCNT[3]＝N3＝4且REGLEDCNT[4]＝N4＝2。被选择的链i从1递增到4，其中通过逻辑/寄存器单元112每2个时钟循环选择新链。当选择新链时，LEDCNT信号被设置为等于REGLEDCNT[i]。链1不具有短路的LED，这通过等于5个LED的总和正向电压的VOUT[1]以及类似等于5倍VF_GLOB的VCH_REF[1]的值来表示。因此，当i等于1时，VSHORT_FLAG等于0，并且0被存储在REGLEDSHORT的最低有效位中。VOUT[2]的值等于2个LED的总和正向电压，这小于由作为3倍VF_GLOB的VCH_REF[2]预测的3个LED。因此，在该实例中，链2具有单个短路的LED，并且当i等于2时，VSHORT_FLAG等于1，并且1被存储在REGLEDSHORT的第二最低有效位中。链3不具有短路的LED并且具有类似于链1的信号传送。链4具有单个短路的LED并具有类似于链2的信号传送。
现在参照图7，示出了用于检测短路的示例性方法，其开始于步骤702。在步骤704中，用于m个LED链的集合中的每个链k的对应局部参考电压Vf[k]被计算作为每个链中的对应输出电压VOUT[k]和对应LED数量Nk的比率。在步骤706中，根据等式3-5，从所有的Vf[k] 集合中确定VF_GLOB。在步骤708中，通道选择索引i被初始化为1，表示第一LED链。在步骤710中，随着对应于通道选择索引i的链被选择而循环开始。在步骤712中，通过将链i中的LED的数量乘以VF_GLOB来计算用于所选链i的每链正向参考电压VCH_REF[i]。在步骤714中，进行比较以确定从VOUT[i]中减去VCH_REF[i]的差值是否大于阈值电压VTH。如果该差值低于阈值电压，则流程进行到步骤716(其中短路标记被设置为0)，否则流程进行到步骤718(其中短路标记被设置为1)。在任意情况下，流程继续到步骤720，其中短路标记被存储在阵列中，例如阵列的索引i或索引(m-i)。在步骤722中，通道选择索引i递增。在步骤724中，进行通道选择索引i和链的数量m的比较。如果 i小于或等于m，则在步骤710处重复链选择循环。如果i大于m，则在步骤726处结束短路检测方法。
图8示出了可用于实施本文公开的一些设备和方法的处理***的框图。具体设备可利用所有所示的部件或者仅利用部件的子集，并且集成等级根据设备而不同。此外，设备可以包含部件的多种实例，诸如多个处理单元、处理器、存储器、发射器、接收器等。在一个实施例中，处理***包括计算机工作站。处理***可以包括装配有一个或多个输入/输出设备(诸如扬声器、麦克风、鼠标、触摸屏、键盘、小键盘、打印机、显示器等)的处理单元。处理单元可以包括CPU、存储器、大容量存储设备、视频适配器和连接至总线的I/O接口。在一个实施例中，单个处理***或多个处理***中的多个处理单元可以形成分布式处理池或分布式编辑池。
总线可以是多种总线架构中的一种或多种任何类型，包括存储总线或存储控制器、***总线、视频总线等。CPU可以包括任何类型的电子数据处理器。存储器可以包括任何类型的***存储器，诸如随机存取存储器(RAM)、静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、只读存储器(ROM)、它们的组合等。在一个实施例中，存储器可以包括在启动时使用的ROM以及在执行程序时用于程序和数据存储的DRAM。
大容量存储设备可以包括任何类型的存储设备，其被配置为存储数据、程序和其他信息并使得可经由总线访问数据、程序和其他信息。大容量存储设备例如可以包括固态驱动器、硬盘驱动器、磁盘驱动器、光盘驱动器等中的一种或多种。
视频适配器和I/O接口提供接口以将外部输入和输出设备耦合至处理单元。如图所示，输入和输出设备的实例包括耦合至视频适配器的显示器以及耦合至I/O接口的鼠标/键盘/打印机。其他设备可以耦合至处理单元，并且可以使用附加或更少的接口卡。例如，诸如通用串行总线(USB)的串行接口(未示出)可用于提供用于打印机的接口。
处理单元还包括一个或多个网络接口，该接口可以包括有线链接 (诸如以太网电缆等)和/或无线链接以访问节点或不同的网络。网络接口允许处理单元经由网络与远程单元通信。例如，网络接口可以经由一个或多个发射机/发射天线以及一个或多个接收器/接收天线来提供无线通信。在一个实施例中，处理单元耦合至局域网或广域网用于数据处理以及与远程设备(诸如其他处理单元、因特网、远程存储设施等)的通信。网络接口可以被配置为具有各种连接专用的虚拟或物理端口，该端口通信地耦合至这些远程设备中的一个或多个。
本发明的实施例的优势包括在不具有每链专用的控制管脚的情况下检测多个负载中的短路条件的能力。附加优势可以包括降低的硬件成本和复杂度、增加的可扩展性以及各个电负载的有效短路检测，使得可以在窄范围内保持每个负载处的辐射功率。
在一个实施例中，一种用于短路检测的方法包括：确定局部参考电压的集合，每一个局部参考电压都与多个负载链中的对应负载链相关联。在前述实施例中，确定局部参考电压的集合包括：对于多个负载链中的每个负载链，确定对应的局部参考电压，该局部参考电压包括每个负载链两端的对应测量电压除以每个负载链中的电负载的对应数量的比率。
在用于短路检测的方法的实施例中，电负载包括发光二极管。
在一个实施例中，用于短路检测的方法还包括：对于多个负载链中的每个负载链，根据全局参考电压确定对应的每链参考电压。在前述实施例中，针对每个负载链确定对应的每链参考电压包括：将全局参考电压乘以每个负载链中的电负载的对应数量。
在一个实施例中，用于短路检测的方法还包括：根据局部参考电压的集合确定全局参考电压。在前述实施例中，确定全局参考电压包括：确定局部参考电压的集合的最大电压。
在用于短路检测的方法的实施例中，确定全局参考电压包括：计算局部参考电压的集合的平均电压。
在用于短路检测的方法的实施例中，确定全局参考电压包括：排除局部参考电压的集合的最大电压和最小电压以确定局部参考电压的子集；以及计算子集的平均电压。
在一个实施例中，用于短路检测的方法还包括：对于多个负载链中的每个负载链，相对于每个负载链两端的对应测量电压比较对应的每链参考电压，以确定对应的短路条件。在前述实施例中，比较对应的每链参考电压包括：计算从对应的每链参考电压中减去对应测量电压的电压差；以及确定对应的短路条件，使得当电压差大于阈值电压时检测到短路，否则没有检测到短路。
在一个实施例中，用于短路检测的方法还包括：在存储设备中存储对应的短路条件。
一种示例性短路检测电路被配置为：对于多个负载链中的每个负载链，确定局部参考电压的集合中的对应局部参考电压，对应局部参考电压包括每个负载链两端的对应测量电压除以每个负载链中的电负载的对应数量的比率。
在短路检测电路的一个实施例中，电负载包括发光二极管。
在一个实施例中，短路检测电路进一步被配置为：将全局参考电压乘以每个负载链中的电负载的对应数量，以确定用于每个负载链的对应每链参考电压。
在短路检测电路的一个实施例中，全局参考电压包括局部参考电压的集合的最大电压。
在短路检测电路的一个实施例中，全局参考电压包括局部参考电压的集合的平均电压。
在一个实施例中，短路检测电路进一步被配置为排除局部参考电压的集合中的最大电压和最小电压，以确定局部参考电压的子集；以及计算子集的平均电压以确定全局参考电压。
在一个实施例中，短路检测电路进一步被配置为：计算从对应的每链参考电压中减去对应测量电压的电压差；以及确定对应的短路条件，使得当电压差大于阈值电压时检测到短路，否则没有检测到短路。
在一个实施例中，短路检测电路进一步被配置为在存储设备中存储对应的短路条件。
在一个实施例中，短路检测电路还包括被配置为执行以下步骤的处理器：确定局部参考电压的集合；确定全局参考电压；对于每个负载链，确定对应的每链参考电压；以及对于每个负载链，确定对应的短路条件。
一种示例性短路检测器包括：多个模数转换器，耦合在多个分压器电路和多个输入端之间。
在短路检测器的实施例中，多个分压器电路中的每个分压器电路都包括可选分压器电路，可选分压器电路包括多个可选电阻器。
在一个实施例中，短路检测器还包括多个晶体管和参考确定电路。在前述实施例中，参考确定电路还包括多个非反相输入端和反相输入端。在前述实施例中，多个晶体管中的第一集合的晶体管耦合至多个非反相输入端，并且多个晶体管中的第二晶体管耦合至反相输入端。
在一个实施例中，短路检测器还包括倍压器。在前述实施例中，倍压器包括含至少一个可选电阻器的电阻器矩阵、差分放大器以及耦合在差分放大器的输出与电阻器矩阵之间的电压-电流转换器。
在一个实施例中，短路检测器还包括比较器。在前述实施例中，比较器包括窗口比较器。
虽然参照所示实施例描述了本发明，但说明书不用于限制的目的。本领域技术人员在参考说明书的基础上明白所示实施例的各种修改和组合以及本发明的其他实施例。因此，所附权利要求旨在涵盖任何这种修改或实施例。

Claims (26)

1.一种用于短路检测的方法，所述方法包括：
确定局部参考电压的集合，每一个局部参考电压都与多个负载链中的对应负载链相关联；
根据所述局部参考电压的集合确定全局参考电压；
对于所述多个负载链中的每个负载链，根据所述全局参考电压确定对应的每链参考电压；以及
对于所述多个负载链中的每个负载链，相对于每个负载链两端的对应测量电压来比较所述对应的每链参考电压，以确定对应的短路条件。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述局部参考电压的集合包括：
对于所述多个负载链中的每个负载链，确定对应的局部参考电压，所述对应的局部参考电压包括每个负载链两端的对应测量电压除以每个负载链中的电负载的对应数量的比率。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述电负载包括发光二极管。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，对于每个负载链确定所述对应的每链参考电压包括：将所述全局参考电压乘以每个负载链中的电负载的对应数量。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述全局参考电压包括：确定所述局部参考电压的集合的最大电压。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述全局参考电压包括：计算所述局部参考电压的集合的平均电压。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述全局参考电压包括：
排除所述局部参考电压的集合的最大电压和最小电压以确定局部参考电压的子集；以及
计算所述子集的平均电压。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，比较所述对应的每链参考电压包括：
计算从所述对应的每链参考电压中减去所述对应测量电压的电压差；以及
确定所述对应的短路条件，使得当所述电压差大于阈值电压时检测到短路，否则没有检测到短路。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括：在存储设备中存储所述对应的短路条件。
10.一种短路检测电路，包括：
局部参考电压确定电路，被配置为确定局部参考电压的集合，每一个局部参考电压都与多个负载链中的对应负载链相关联；
全局参考电压确定电路，被配置为根据所述局部参考电压的集合确定全局参考电压；
每链参考电压确定电路，被配置为对于所述多个负载链中的每个负载链，根据所述全局参考电压确定对应的每链参考电压；以及
比较器，被配置为对于所述多个负载链中的每个负载链，相对于每个负载链两端的对应测量电压比较所述对应的每链参考电压，以确定对应的短路条件。
11.根据权利要求10所述的短路检测电路，进一步被配置为：
对于所述多个负载链中的每个负载链，确定所述局部参考电压的集合中的对应局部参考电压，所述对应局部参考电压包括每个负载链两端的对应测量电压除以每个负载链中的电负载的对应数量的比率。
12.根据权利要求11所述的短路检测电路，其中，所述电负载包括发光二极管。
13.根据权利要求10所述的短路检测电路，进一步被配置为：
将所述全局参考电压乘以每个负载链中的电负载的对应数量，以确定用于每个负载链的所述对应的每链参考电压。
14.根据权利要求10所述的短路检测电路，其中，所述全局参考电压包括所述局部参考电压的集合的最大电压。
15.根据权利要求10所述的短路检测电路，其中，所述全局参考电压包括所述局部参考电压的集合的平均电压。
16.根据权利要求10所述的短路检测电路，进一步被配置为：
排除所述局部参考电压的集合中的最大电压和最小电压，以确定局部参考电压的子集；以及
计算所述子集的平均电压以确定所述全局参考电压。
17.根据权利要求10所述的短路检测电路，进一步被配置为：
计算从所述对应的每链参考电压中减去所述对应测量电压的电压差；以及
确定所述对应的短路条件，使得当所述电压差大于阈值电压时检测到短路，否则没有检测到短路。
18.根据权利要求10所述的短路检测电路，进一步被配置为在存储设备中存储所述对应的短路条件。
19.根据权利要求10所述的短路检测电路，其中所述局部参考电压确定电路、所述全局参考电压确定电路、每链参考电压确定电路和比较器使用处理器而实现。
20.根据权利要求10所述的短路检测电路，其中：
所述局部参考电压确定电路包括多个分压器电路，每一个分压器电路都耦合至电负载的对应链；
所述全局参考电压确定电路包括参考确定电路，所述参考确定电路包括耦合至所述多个分压器电路的多个晶体管；
所述每链参考电压确定电路包括倍压器，所述倍压器耦合至所述参考确定电路。
21.根据权利要求20所述的短路检测电路，还包括：多个模数转换器，耦合在所述多个分压器电路和多个输入端之间。
22.根据权利要求20所述的短路检测电路，其中，所述多个分压器电路中的每个分压器电路都包括可选分压器电路，所述可选分压器电路包括多个可选电阻器。
23.根据权利要求20所述的短路检测电路，其中，所述全局参考电压确定电路还包括反相输入端和多个非反相输入端，其中：
所述多个晶体管中的第一集合的晶体管耦合至所述多个非反相输入端；以及
所述多个晶体管中的第二晶体管耦合至所述反相输入端。
24.根据权利要求20所述的短路检测电路，其中，所述倍压器包括：
电阻器矩阵，包括至少一个可选电阻器；
差分放大器；以及
电压-电流转换器，耦合在所述差分放大器的输出与所述电阻器矩阵之间。
25.根据权利要求20所述的短路检测电路，其中，所述比较器包括窗口比较器。
26.根据权利要求20所述的短路检测电路，其中，所述多个分压器电路、所述全局参考电压确定电路、所述倍压器和所述比较器都设置在单个集成电路中。
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