[发明专利]一种AC-DC单级控制芯片及其控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源技术领域，尤其涉及的是一种AC-DC单级控制芯片及其控制系统。

背景技术

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C1、VCC启动电阻R1、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LEDDx（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U1；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C1，VCC启动电阻R1和稳压电容C2，外置功率管M1，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LEDDx，负载电容C4，续流二极管D6，及控制芯片U1;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R1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。

发明内容

本发明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。

本发明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。