一种AC-DC单级控制芯片及其控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种AC-DC单级控制芯片及其控制系统，降低了自供电高压结型场效应管的功耗，改进了现有单级高功率因素AC-DC芯片性能；通过内部集成了高压结型场效应管省去了控制芯片的电源电压引脚的外围启动电阻，通过芯片内的电源电压欠压及电压比较单元的充放电技术降低了高压结型场效应管的功耗；减少了外围器件，降低成本，具有很强的市场推广前景。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及开关电源
，尤其涉及的是一种AC-DC单级控制芯片及其控制系统。
技术介绍
随着AC-DC技术发展的逐渐成熟，低功耗成为AC-DC芯片的关键性能。请参阅图1，图1为现有的非隔离型单级LED驱动系统的电路示意图，现有非隔离型单级LED驱动系统，包括由二极管D1、D2、D3、D4构成的整流桥、输入电容Cl、VCC启动电阻Rl、稳压电容C2、外置功率管M1、CS采样电阻R2、电感L1、FB反馈电阻串R4和R3、负载LED Dx (也就是LED灯组，包括串联的多个LED)、负载电容C3、续流二极管D5和控制芯片Ul ;各个电路元件间的连接关系如图1所示。请参阅图2，图2为现有的隔离型单级LED驱动系统的电路示意图，现有的隔离型单级LED驱动系统，包括由二极管D1、D2、D3、D4构成的整流桥，输入电容Cl，VCC启动电阻Rl和稳压电容C2，外置功率管Ml，CS采样电阻R2，初级绕组Np、次级绕组Ns，由电阻R5、电容C3、二极管D5组成的初级绕组续流电路，负载LED Dx,负载电容C4，续流二极管D6，及控制芯片Ul;各个电路元件间的连接关系如图2所示。在图1及图2中，控制芯片相同，且图1和图2中都需要控制芯片的VCC脚(即电源电压引脚)上连接一个启动电阻R1，而启动电阻Rl需要额外的成本和系统空间，随着高压工艺的不断发展，外置启动电阻可被内置的高压JFET (结型场效应管)逐步取代，但是这种内置高压JFET供电技术存在的缺陷是在高线电压时其功耗很大，会引起控制芯片发热及效率降低。现有的单级高功率因素AC-DC芯片性能不高，自供电高压JFET的功耗较高。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，提供一种AC-DC单级控制芯片及其控制系统，旨在解决现有的控制芯片功耗大，效率低的问题。本技术解决技术问题所采用的技术方案如下:一种AC-DC单级控制芯片，其中，包括:芯片本体；设置在芯片本体内部的电路，其进一步包括:过零检测单元、误差放大单元、采样电压比较单元、采样单元、控制及驱动单元、电源电压欠压及电压比较单元、电源电压充电开关单元、结型场效应管单元、内部电源单元、功率因素校正单元和输出补偿单元；其中，采样单元依次通过采样电压比较单元和电源电压欠压及电压比较单元连接内部电源单元；采样单元还通过误差放大单元连接输出补偿单元；输出补偿单元通过功率因素校正单元连接控制及驱动单元；控制及驱动单元连接过零检测单元；结型场效应管单元通过电源电压充电开关单元分别连接电源电压欠压及电压比较单元和内部电源单元。所述的AC-DC单级控制芯片，其中，所述芯片本体上设置有若干与芯片本体内电路相连的引脚，所述引脚包括:电源电压引脚、接地引脚、反馈引脚、采样引脚、输入引脚和输出引脚。所述的AC-DC单级控制芯片，其中，采样单元连接采样引脚；结型场效应管单元连接输入引脚；控制及驱动单元连接输出引脚；电源电压引脚分别连接电源电压欠压及电压比较单元和内部电源单元；过零检测单元连接反馈引脚。所述的AC-DC单级控制芯片，其中，所述电源电压欠压及电压比较单元包括:电源电压欠压单元和电源电压比较单元；所述电源电压比较单元包括:第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、电源电压比较器、第一反相器、第二反相器和第三反相器；所述第一反相器的输入端连接采样电压比较单元，第一反相器的输入端还分别连接第一开关的控制端和第二开关的控制端；第一反相器的输出端分别连接第三开关的控制端和第四开关的控制端；所述第一开关的一端连接电源电压第一分压端，第一开关的另一端连接第五开关的一端；所述第三开关的一端连接电源电压第三分压端，第三开关的另一端连接第五开关的一端；所述第二开关的一端连接电源电压第二分压端，第二开关的另一端连接第六开关的一端；所述第四开关的一端连接电源电压第四分压端，第四开关的另一端连接第六开关的一端；所述第五开关的另一端和第六开关的另一端连接电源电压比较器的反相输入端；电源电压比较器的同相输入端连接第一内部参考电压端；电源电压比较器的输出端连接第二反相器的输入端；第二反相器的输出端连接第六开关的控制端，第二反相器的输出端还连接第三反相器的输入端；第三反相器的输出端连接第五开关的控制端，第三反相器的输出端还连接电源电压充电开关单元。所述的AC-DC单级控制芯片，其中，所述采样电压比较单元包括:采样比较器和采样电路；所述采样比较器的反相输入端连接采样电路；所述采样比较器的同相输入端连接第二内部参考电压端；采样比较器的输出端连接电源电压欠压及电压比较单元。—种非隔离型单级LED控制系统，其中，包括:整流桥、输入电容、电源电压电容、采样电阻、电感、第一反馈电阻、第二反馈电阻、LED灯组、电感续流二极管、功率管和上述的AC-DC单级控制芯片；其中，控制芯片的输入引脚分别通过整流桥和输入电容接地；控制芯片的输入引脚还通过整流桥连接交流电压端；控制芯片的输入引脚还连接功率管的漏极；控制芯片的电源电压引脚通过电源电压电容接地；控制芯片的输出引脚连接功率管的栅极；控制芯片的采样引脚连接功率管的源极；控制芯片的采样引脚还连接电感续流二极管的阴极，电感续流二极管的阳极接地；控制芯片的采样引脚还通过采样电阻接地；控制芯片的采样引脚还依次通过采样电阻和电感连接LED灯组的正极；LED灯组的负极接地；控制芯片的反馈引脚通过第一反馈电阻连接LED灯组的正极，控制芯片的反馈引脚还通过第二反馈电阻接地；控制芯片的接地引脚接地。所述的非隔离型单级LED控制系统，其中，所述功率管为NMOS管。一种隔离型单级LED控制系统，其中，包括:整流桥、输入电容、电源电压电容、原边绕组吸收回路、功率管、采样电阻、变压器、续流二极管、LED灯组和上述的AC-DC单级控制芯片；其中，控制芯片的输入引脚分别通过整流桥和输入电容接地；控制芯片的输入引脚还通过整流桥连接交流电压端；控制芯片的输入引脚还通过原边绕组吸收回路连接变压器的初级绕组的一端；变压器的初级绕组的另一端连接功率管的漏极；功率管的栅极连接控制芯片的输出引脚；功率管的源极连接控制芯片的采样引脚；控制芯片的采样引脚还通过采样电阻接地；控制芯片的电源电压弓I脚通过电源电压电容接地；控制芯片的接地弓I脚接地；变压器的次级绕组的一端连接续流二极管的阳极，续流二极管的阴极连接LED灯组的正极；变压器的次级绕组的另一端连接LED灯组的负极；LED灯组的负极还接地。所述的隔离型单级LED控制系统，其中，所述功率管为NMOS管。所述的隔离型单级LED控制系统，其中，所述原边绕组吸收回路包括电阻、电容和二极管；所述二极管的阳极分别连接功率管的漏极和变压器的初级绕组的另一端；二极管的阴极通过电阻连接控制芯片的输入引脚；二极管的阴极还通过电容连接控制芯片的输入引脚；二极管的阴极还通过电容连接变压器的初级绕组的一端。有益效果:本技术的AC-DC单级控制芯片及其控制系统，改进了现有单级高功率因素AC-DC芯片性能，降低了自供电高压JFET的功耗；通过内部集成了高压JFET (结型场效应管)省去了控制芯片的VCC引脚的外围供电电阻，通过芯片内的电源电压欠压及电压比较单元的充本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种AC‑DC单级控制芯片，其特征在于，包括：芯片本体；设置在芯片本体内部的电路，其进一步包括：过零检测单元、误差放大单元、采样电压比较单元、采样单元、控制及驱动单元、电源电压欠压及电压比较单元、电源电压充电开关单元、结型场效应管单元、内部电源单元、功率因素校正单元和输出补偿单元；其中，采样单元依次通过采样电压比较单元和电源电压欠压及电压比较单元连接内部电源单元；采样单元还通过误差放大单元连接输出补偿单元；输出补偿单元通过功率因素校正单元连接控制及驱动单元；控制及驱动单元连接过零检测单元；结型场效应管单元通过电源电压充电开关单元分别连接电源电压欠压及电压比较单元和内部电源单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋利军，许煌樟，
申请(专利权)人：深圳市稳先微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44