一串串聯連接的高亮度 LED （HB LED） 的正向電壓 （VF） 的變化可以指示一個或多個 LED 的劣化或完全失效。因此，該電路通過監測 Vf 來評估 LED 的健康狀況。

通常監控高亮度 LED （HB LED） 的正向電壓 （VF） 以評估 LED 的健康狀況。VF 的巨大變化可能表明一個或多個串聯的 LED 性能下降甚至完全失效。

對于多個串聯的 LED，它們的 VF 電壓總和可能達到 40V 或更高，如果不以地為參考，那么該 VF 總和需要差分測量。作為第三個挑戰（除了高壓和差分測量），HBLED 通常使用脈寬調制 （PWM） 進行調光。如果是這樣，當 LED 不亮且 VF 不存在時，您無法在 PWM 占空比的低部分測量 VF。對于驅動三個串聯 LED 的遲滯降壓 LED 驅動器 （MAX16820）（圖 1），您必須在 DIM 高時測量燈串的陽極和陰極電壓。

HB LED 的標準驅動電路。

為避免需要進行差分高壓測量，您可以采用間接方法測量 DRV 引腳的占空比。對于這個特定的 LED 驅動器，LED 串正向電壓的一階估計值是 Vf = D × Vin，其中 D 代表 IC 開關模式部分產生的內部占空比（不要與 DIM 處的占空比混淆） 。 DRV 信號以地為參考，限制為 VCC （5V）。該條件允許使用低電壓 ADC 或比較器，而后者又可由 LED 驅動器的 VCC 輸出（最大 10mA）供電。

圖 2 顯示了如何借助比較器 （MAX9141） 檢測短路 LED。濾波器 R1 C1 將 DRV 處的交流 PWM 信號轉換為與 D × VCC 成正比的直流電壓 （VD）。當 VD 的值大于（可能）其穩態值的 90% 時，應對其進行采樣，這至少需要 2.3R1 C1 的周期。由于比較器的鎖存使能 （LE） 在 LE 為低電平時鎖存輸出，因此在 DIM 變為高電平后，LE 應不早于 2.3R1 C1 置位。R2 C2 與 D2 結合確保 LE 在 DIM 變低后立即取消斷言。R2 C2 值高于 R1 C1，因此當輸入信號至少達到其穩態值的 90% 時，比較器使能。D2 在 DIM 變低后立即對 C2 放電，一旦 LED 熄滅，它就會鎖存輸出。

將此比較器電路添加到圖 1 電路可檢測 LED 短路。

由于 Ref 低于 D × VIN，比較器輸出通常為低電平。如果 LED 發生短路故障，其正向電壓會下降并導致 DRV 的占空比下降。然后 VD 下降到低于 Ref，導致比較器輸出變高，表明 LED 短路。由于輸出在 DIM 變低時鎖存，因此即使 LED 關閉，錯誤信號仍保持有效。圖 3 顯示了正常操作與 LED 短路情況下的濾波后 DIM 和 DRV 信號。

對于具有三個串聯 LED 和占空比為 5% 的 200Hz DIM 信號的圖 2 電路，這些圖顯示了在正常操作 （a） 和一個 LED 下獲得的濾波后的 DRV 信號 VD（綠色）和濾波后的 DIM 信號（黃色）短路（b）。

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