发光元件驱动控制装置、发光元件驱动电路装置的制作方法

本说明书中公开的发明涉及发光元件驱动控制装置，并且还涉及由开关调节器驱动的发光元件驱动电路装置。

背景技术：

1、传统上，具有通过流过开关输出级的电感器电流的滞后控制来将提供给发光元件的输出电流保持在预定目标值的功能的发光元件驱动控制装置(例如，led(发光二极管)驱动器控制器ic)已经进行了实际使用。

2、与上述内容相关的传统技术的一个例子，可见于以下标识的专利文献1中。

3、开关调节器在各种应用中被用作驱动电压源，并且被用作用于驱动发光元件(以下称为led)的电路装置的驱动电压源。许多发光元件驱动电路装置甚至具有感测连接状态的电路功能。在此，连接状态是指存在或者不存在led自身断线或短路、led与外部之间的电连接路径中的断线或短路、与led模块在印刷电路板上的安装相关联的开路状态等。

4、下面标识的专利文献2公开了一种用于发光二极管电路的故障检测装置。下面标识的专利文献2的图7示出了电流感测电阻器与负载电路串联连接并且通过断线检测电路感测电阻器两端的端到端电压的变化的状态。如果任何一个led出现断线故障，则直流恒流电源的输出端子将保持未加载状态，使得流过负载电路的电流为零；因此，电流感测电阻器两端的端到端电压为0伏。这被用来检测断线故障。

5、下面标识的专利文献3公开了一种用于背光的故障检测装置和故障检测系统。专利文献3的故障检测装置包括故障检测器，当在背光驱动电路中检测到故障时，该故障检测器产生故障通知脉冲以通知控制器，该故障通知脉冲构成pwm信号，该pwm信号具有反映所检测到的故障的种类的占空比。当故障状态持续预定时间或更长时间时，故障检测器确认所检测到的故障。

6、下面标识的专利文献4公开了一种开关转换器、该开关转换器的开关电路和控制方法以及采用该开关转换器的照明装置和电子设备。专利文献4的开关转换器包括串联连接在输出线和接地线之间的电感器、开关晶体管和感测电阻器。该控制电路包括：第一比较器，在与感测电阻器两端的电压降相对应的电流感测信号超过第一阈值时，该第一比较器断言复位脉冲；第二比较器，在当前感测信号超过第二阈值时，该第二比较器断言比较信号；以及故障检测电路，该故障检测电路将开关晶体管导通之后直到经过第一时间为止的时段作为故障检测时段，并在该故障检测时段期间断言比较信号时，确认故障。

7、现有技术文献

8、专利文献

9、专利文献1：wo2017/022633

10、专利文献2：jp-a-2008-251276

11、专利文献3：jp-a-2015-76363

12、专利文献4：jp-a-2016-92955

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、不便的是，传统的发光元件驱动控制装置就其输出电流精度而言留有改进的空间。

3、鉴于本发明人所遇到的上述不便，本说明书中公开的本发明的目的是提供具有高输出电流精度的发光元件驱动控制装置。

4、根据本说明书中公开的发光元件驱动电路装置属于与专利文献2至4所属技术领域大致相同的技术领域。具体地，本说明书中公开的发明提供了具有感测诸如在led的电连接中存在或不存在开路和短路的连接状态的功能的发光元件驱动电路装置。本发明人尝试了用于感测这样的连接状态的两种方法。第一种方法是与专利文献3所提出的那样涉及感测用于驱动led的开关调节器的开关电压的连接状态以测量时间的方法。第二种方法是与专利文献2和4所提出的那样涉及利用电流感测电阻器感测流过led的电流以检测例如开路状态的方法。然而，本发明人开始认识到那些方法不一定适合于感测led的连接状态。具体地，第一种方法不感测流过led的电流，这导致感测精度低。当开关调节器用作发光元件驱动电路装置的驱动电压源时，第二种方法具有由于在电路配置中必不可少的电感器、电容器等中的谐振而引起的振铃的缺点，振铃会降低流过led的电流的感测精度。

5、被设计为克服上述问题，本说明书中公开的发明提供了一种发光元件驱动电路装置，其采用基于由基于时间的确定方法和涉及感测流过开关端子的电流的确定方法产生的两个感测结果的组合来确定led的连接状态的方法，基于时间的确定方法涉及对开关调节器的输出侧的切换信号的高电平和低电平状态的持续时间进行测量。

6、解决问题的手段

7、根据本说明书中所公开的内容的一个方面，发光元件驱动控制装置包括：驱动逻辑电路，其被配置为驱动和控制开关输出级，该开关输出级被配置为将输入电压降压至输出电压，以将输出电压提供给发光元件；电荷泵电源，其被配置为生成高于输入电压的升压电压；以及电流感测比较器，其被配置为被提供作为电源电压的升压电压和输出电压，并且将与开关输出级中的电感器电流相对应的电流感测信号直接与峰值检测值和谷值检测值进行比较，以生成用于驱动逻辑电路的控制信号。

8、根据本说明书中所公开的内容的另一个方面，一种发光元件驱动控制装置包括：驱动逻辑电路，其被配置为驱动和控制开关输出级，该开关输出级被配置为从输入电压生成输出电压，以将输出电压提供给发光元件；电流感测比较器，其被配置为将与开关输出级中的电感器电流相对应的电流感测信号与峰值检测值和谷值检测值进行比较，以生成用于驱动逻辑电路的控制信号；以及电流调节器，其被配置为根据在电流感测信号达到峰值检测值和谷值检测值中的一个之后直到电感器电流实际取一个极值为止的第一时间来调节电感器电流的另一个极值。

9、根据本说明书中所公开的内容的又一个方面，一种发光元件驱动电路装置包括：高侧晶体管和低侧晶体管，该高侧晶体管和该低侧晶体管的主导电路径(漏-源通道)依次串联连接在电源端子和接地电位之间；时钟信号生成器，其被配置为生成时钟信号，该时钟信号驱动高侧晶体管和低侧晶体管以使它们互补地导通和截止；电感器、电流感测电阻器和电容器，它们串联连接在高侧晶体管和低侧晶体管的公共连接节点与接地电位之间，并且通过在公共连接节点处出现的切换信号而被提供电流；发光元件，其连接至在电容器的一个端子处出现的电压源；第一比较器，其被配置为感测在电流感测电阻器的端子之间出现的电压；发光元件电流感测电路，其被配置为感测流过电流感测电阻器的发光元件电流；以及持续时间确定电路，其被配置为测量切换信号中的高电平或低电平的持续时间。发光元件驱动电路装置基于来自第一比较器的比较器输出信号和来自持续时间确定电路的输出而发出关于发光元件的连接状态是良好还是不良的通知。

10、根据下面结合附图对优选实施方式的描述，本发明的这些和其他特征、元件、步骤、益处和特点将变得清楚。

11、发明的效果

12、根据本说明书中公开的本发明的一个方面，可以提供具有高输出电流精度的发光元件驱动控制装置。

13、根据本说明书中公开的内容的另一个方面，发光元件驱动电路装置提供更高的连接状态确定精度，因为它通过感测两个目标来确定连接的存在还是不存在：开关调节器的切换信号随时间的变化以及输出电流(负载电流)随时间的变化。