电子镇流器专用控制芯片制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电子镇流器专用控制芯片。它包含有底座、硅片、硅片封盖以及通过键合线与硅片连接而处于芯片底座边缘的引脚，硅片电路结构由压控振荡器单元、控制单元和容性负载判断单元组成，其电路联接方式为：压控振荡器单元外接电压控制输入端，在片内以输出端连接容性负载判断单元，容性负载判断单元外接驱动输出端和电流采样输入端，且在片内以输出端连接控制单元，控制单元在片内以输出端连接压控振荡器单元。本实用新型专利技术的电子镇流器可以在逆变器处于电容负载时，启动保护功能，防止损坏功率管，使电子镇流器的可靠性得到提高。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电子镇流器专用控制芯片，尤其是一种具有容性负载判断的电子镇流器专用控制芯片。
技术介绍
一般照明光源的正常工作必须有相应的镇流器与之配套。电子镇流器最初出现于70年代，其工作频率在几十千赫兹，同传统工作在工频下的电感镇流器相比有着更高的效率，因此得到广泛的应用。进入90年代后开始出现专用集成电路芯片，国外各家大公司都分别推出了自己的芯片。电子镇流器的逆变器在负载呈现电容性时，很容易烧坏大功率管，故很多公司都在集成电路芯片中加入了容性检测、判断和保护的电路，集成电路对逆变器容性负载状态的检测、判别和保护，各家公司均有自己的特色。大多公司在设计时使用像锁相环电路、直接鉴相电路、乘法器鉴相电路、或相敏整流电路再加上逻辑电路来检测和判断负载的容性状态，飞利浦公司和韩国三星公司在在容性态判别方面都作了较好的工作，国内开发电子镇流器专用集成电路是近两年的事，复旦微电子股份有限公司在这方面起步也较早，但他们有一个共同的特点，那就是用逆变器电压和电流信号作为判断的信号来处理，这就使电路较为复杂。有关芯片内的容性检测、判断和保护的祥细结构，因各公司都列为保密范围而无法了解，以下列出我们已查知的简单情况 以上的‘未发现有容性检测内容’是指未发现有专门用来检测容性负载状态的电路内容。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种电子镇流器专用控制芯片，利用一种简单可靠的数字逻辑门电路来判断容性负载，使电子镇流器集成电路芯片既可靠又降低成本。为达到上述目的，本技术采用的技术构思是在芯片中设计采用了一个2分频电路，用来将感性负载和容性负载区分开来。该2分频电路的输出用于驱动逆变器，同时该输出端还连接与门电路的一个输入端，该与门电路的另一个输入端同一个连接成反相整形放大应用形式的运算放大器的输出端连接，该运算放大器正相输入接地，反相输入接逆变器电流信号。电流信号经该与门电路进行相位检测之后，其输出信号连接到另一个与门的一个输入端，同时将2分频电路的输入信号，也就是上级压控振荡器电路的输出连接到这个与门的另一个输入端，将感性负载的状态滤除，从而产生容性负载的判断信号，同芯片内部的控制单元的输入连接。其电路结构如图5虚线框内部所示。它的工作原理是这样的振荡器产生的时钟信号是对称的方波A，经2分频后用反向Q端输出作为逆变器的驱动信号B，其相位同逆变器电压相同；逆变器的电流信号经运算放大器整形放大并反相后为信号C，由与门1输出的信号为D，A信号和D信号经与门2输出为E信号。当逆变器电压信号和电流信号同相位时，B信号与C信号正好相反，D信号将为零，这时E信号也为零，也就是没有信号输出。当逆变器的电流超前于电压时，与门1输出信号为D1，如附图8的波形表示，经与门2的输出为E1，这就是需要的容性态信号。而当逆变器的电流滞后于电压时，与门1输出为D2信号，这时经过与门2的作用，其输出信号E2为零。这样就做到了只有在电流超前于电压的情况下才有E信号输出，用这E信号就可作为容性负载判断保护，图8表示了其全部的波形关系。根据上述技术构思，本技术采用下述技术方案一种电子镇流器专用控制芯片，包括芯片底座、硅片、硅片封盖以及通过键合线(2)与硅片连接而处于芯片底座边缘的引脚，其特征在于硅片电路结构由压控振荡器单元、控制单元和容性负载判断单元组成，其电路联接方式为压控振荡器单元外接电压控制输入端，在片内以输出端连接容性负载判断单元，容性负载判断单元外接驱动输出端和电流采样输入端，且在片内以输出端连接控制单元，控制单元在片内以输出端连接压控震荡器单元。上述的容性负载判断单元的电路结构是将整形放大后的电流信号和电压信号，用与们电路检测其相位关系，再用分频器的上一级信号经与门电路消除感性负载的状态而获得容性信号的电路结构。上述的容性负载判断单元的电路由两个与门、一个2分频器、一个运算放大器和两个电阻组成，电路的连接方式为电阻的一端接输入端，一端接运算放大器的反相输入端；电阻的一端接运算放大器的反相输入端，一端接运算放大器的输出端；运算放大器的正相输入端，与门1的输入端同运算放大器的输出端连接，输入端同2分频器的Q连接，输出端连接与门2的输入端，输入端连接2分频器的CL，输出连接控制单元的CP；控制单元的RESET连接压控振荡器单元的RESET，压控振荡器单元的VOLTAGE为输入端，OSC接2分频器的D同Q连接，连接OUTPUT输出端。上述的压控振荡器单元由两个比较器、三个非门、一个三输入或非门、一个2输入或非门以及四个电阻和一个电容组成，电路连接方式为电阻R5、R2、R3串联，上接VCC，下接END，R5和R2连接点为输入端voltage，且连接上比较器的反相端，R2和R3连接点连接下比较器的正相端；上比较器的正相端和下比较器的反相端连接，且连接电容C1和电阻R4，C1的另一端接GND，RESET接非门输入端，输出端接3输入或非门的一输入端，上比较器的输出接3输入或非门的一输入端，3输入或非门的输出接非门的输入，输出接另一个非门的输入，输出接OSC和电阻R4。上述的控制单元由四个非门、一个2输入或非门、一个D锁存器以及三个电阻和两个电容组成、其电路连接方式为电阻R8、R6串联，上接VDD，下接GND；电容C2下接GND，上接R8、R6的连接点，该连接点接3个级连的非门的输入，输出接D锁存器的D，CP接2输入或非门的一输入端，2输入门或非门的输出接电容C3、C3另一端接电阻R7和非门的输入，R7的另一端接Vccc，非门的输出接2输入或非门的一输入端和D锁存器的L；D锁存器输出Q接RESET。本技术的有益效果是，使用了本技术的电子镇流器可以在逆变器处于电容负载时，启动保护功能，防止损坏功率管，使电子镇流器的可靠性得到提高。同时由于结构简单，能降低集成电路的成本，用技术做成的电子镇流器样品，经检测性能全面达到国标要求。附图说明图1是本技术一个实施例的结构示意图图2是图1示例的未加芯片封盖的引脚内部连线结构示意图图3是图1示例的加了封盖的俯视图图4是图1示例的电路结构方框图图5是图1示例的电路原理图图6是图5中压控振荡器单元的电路图7是图5中控制单元的电路图8是图5中容性负载判断单元的工作原理波形图图9是图1示例的典型应用电路图具体实施方式本技术的一个优选实施例是参见图1、图2和图3，本电子镇流器专用控制芯片，包括芯片底座5、硅片4、硅片封盖3以及通过键合线2与硅片4连接而处于芯片底座5边缘的引脚1。芯片的一角有一个标志圆6，其上有标号。本芯片的电路结构框图是参见图4，本芯片电路由压控振荡器单元7、控制单元8和容性负载判断单元9组成。压控振荡器单元7外接电压控制输入端voltage，在片内以输出端OSC连接容性负载判断单元9。容性负载判断单元9外接驱动输出端OUTPUT和电流采样输入端current，且在片内以输出端CP连接控制单元8。控制单元8片内以输出端RESET连接压控振荡器单元7。芯片有电源引脚VCC和GND。参见图5，上述的容性负载判断单元9由2个与门U3、U4，1个2分频器U1，1个运算放大器U2和电阻R0、R1组成，其中A、B、C、E为连线的编号，电路连接方式为电阻(R1)的一端接输入端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子镇流器专用控制芯片，包括芯片底座（５）、硅片（４）、硅片封盖（３）以及通过键合线（２）与硅片（４）连接而处于芯片底座（５）边缘的引脚（１），其特征在于硅片（４）电路结构由压控振荡器单元（７）、控制单元（８）和容性负载判断单元（９）组成，其电路联接方式为：压控振荡器单元（７）外接电压控制输入端（ｖｏｌｔａｇｅ），在片内以输出端（ｏｓｃ）连接容性负载判断单元（９），容性负载判断单元（９）外接驱动输出端（ｏｕｔｐｕｔ）和电流采样输入端（ｃｕｒｅｎｔ），且在片内以输出端（ｃｐ）连接控制单元（８），控制单元（８）在片内以输出端（ＲＥＳＥＴ）连接压控振荡器单元（７）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾震宇，冉峰，程东方，汤为杰，
申请(专利权)人：上海大学，上海上大众芯微电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]