控制系统、控制电路及控制方法与流程

本发明属于微电子技术领域，涉及一种芯片的控制系统，尤其涉及一种芯片的控制电路及控制方法。

背景技术：

在一些芯片中，在芯片正常供电前通过hv引脚对芯片的控制电路供电，供电方式主要有两种，分别为高压启动和x-cap放电。

高压启动功能中，芯片的控制系统通过辅助绕组正常供电前，通过hv引脚对控制电路供电。

x-电容放电功能中，x-cap连接在ac输入端，当系统与ac断开时需要对x-cap放电至低值。这里的控制电路可通过检测hv端电压的变化如是否由正弦波变平坦检测系统与ac是否断开，当检测到系统与ac断开时，高压启动端hv内部的开关管导通建立电流通路将x-cap放电。

图1为现有带高压启动和x-cap放电功能的芯片的电路示意图；如图1所示，从桥前通过两个整流二极管连接到hv脚。

图2为现有只有高压启动功能的芯片的电路示意图；如图2所示，直接从桥后母线电容cbus连接到hv脚(cbus容值大于x-cap，此时的x-cap可通过其它方式如通过电阻放电等较耗电的放电方式)。

目前使用中，以上两种方法不能兼容，即图1中带高压启动和x-cap电容放电功能的控制电路不能用图2的连接方式，否则x-cap放电功能开启(由于cbus容值较大，vbus电压波形较平坦)，将一直对母线电容放电，系统工作异常。而图2的应该虽然可以采用图1的接法，但是图1中多了两个二极管，增加了系统的成本，但此时控制电路不具备x-cap放电功能。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种芯片控制电路，以便克服现有芯片控制电路存在的上述缺陷。

技术实现要素：

本发明提供一种控制电路及控制方法，可提高芯片的应用的兼容性，使芯片根据系统应用环境自适应的开启或关闭x-cap放电功能。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，采用如下技术方案：

一种控制电路，所述控制电路设置于芯片内，所述控制电路包括：

连接方式识别模块，用以识别芯片的设定引脚的连接位置，并将连接位置信息反馈至一设定功能控制模块；以及

设定功能控制模块，连接所述连接方式识别模块，用以根据所述连接方式识别模块反馈的信息控制芯片开启设定功能或关闭设定功能。

作为本发明的一种实施方式，所述设定功能控制模块控制的功能为放电功能，所述设定功能控制模块为放电功能控制模块；

所述放电功能控制模块根据所述连接方式识别模块反馈的信息控制芯片开启放电功能或关闭放电功能。

作为本发明的一种实施方式，所述连接方式识别模块用以获取芯片的hv引脚的电压，并以此识别hv引脚接于位于整流桥前的整流二极管，还是接于位于整流桥后的母线。

作为本发明的一种实施方式，所述放电功能控制模块用以根据所述连接方式识别模块识别的结果控制芯片开启或关闭x-cap放电功能；

若所述连接方式识别模块识别的结果为hv引脚接于位于整流桥前的整流二极管，则放电功能控制模块控制芯片开启x-cap放电功能；

若所述连接方式识别模块识别的结果为hv引脚接于整流桥后的母线，则放电功能控制模块控制芯片关闭x-cap放电功能。

作为本发明的一种实施方式，所述连接方式识别模块在系统满足x-cap放电条件时，采样hv引脚的电压；

所述连接方式识别模块用以设定时间开启内部的放电功能，通过比较放电前和放电后的hv电压变化情况判定hv引脚连接电容的电容值，从而区分hv引脚接于整流桥前二极管还是接于整流桥后母线上；

所述hv引脚接于整流桥前二极管时，hv引脚对应的电容为x-cap电容，而接于整流桥后母线时，hv引脚对应的电容为母线cbus电容；x-cap电容的电容值小于cbus电容的电容值；

若hv电压变化大于设定阈值，则判断hv引脚对应的电容对应电容值较小的x-cap电容，判断hv引脚接于整流桥前二极管；

若hv电压变化小于设定阈值，则判断hv引脚对应的电容对应电容值较大的cbus电容，判断hv引脚接于整流桥后母线。

作为本发明的一种实施方式，所述连接方式识别模块包括对比放电电源v1、比较器u1、开关管s1、第一电阻r1、第二电阻r2、第一电容c1；

所述第一电阻r1的第一端连接hv引脚，第一电阻r1的第二端分别连接第二电阻r2的第一端、比较器u1的正相输入端、对比放电电源v1的正极，对比放电电源v1的负极通过开关管s1分别连接比较器u1的反相输入端、第一电容c1的第一端，第一电容c1的第二端接地，第二电阻r2的第二端接地。

作为本发明的一种实施方式，所述比较器u1通过比较正相输入端输入的第二hv电压hv2、反相输入端输入的第一hv电压hv1判断hv引脚接于整流桥前二极管还是接于整流桥后母线上；

若在一个放电周期内，第二hv电压hv2电压始终高于第一hv电压hv1，则说明hv引脚上电容值较大，所述放电功能控制模块关闭x-cap放电功能，反之，说明hv引脚上电容较小，则继续维持x-cap放电功能处于开启状态。

作为本发明的一种实施方式，所述连接方式识别模块通过采样hv引脚电压信号判断是否满足x-cap放电条件，当检测到hv信号在设定时间内不出现上升斜率时，判定输入ac掉电，满足x-cap放电条件。

一种控制电路，所述控制电路连接芯片，所述控制电路包括：

放电功能控制模块，用以在芯片的hv引脚连续放电达到设定次数后，控制关闭hv引脚的放电功能。

作为本发明的一种实施方式，所述放电功能控制模块包括：

放电功能关闭控制单元，用以在芯片的hv引脚连续放电达到设定次数后，控制关闭hv引脚放电功能；以及

放电功能复位控制单元，用以在系统触发异常保护后复位hv引脚的放电功能。

一种控制系统，包括上述的控制电路，所述控制电路连接芯片的设定引脚。

作为本发明的一种实施方式，所述控制系统还包括整流桥、第一二极管d1、第二二极管d2、x-cap电容、cbus电容；

所述整流桥的第一端分别连接第一二极管d1的正极、x-cap电容的第一端，整流桥的第二端连接cbus电容的第一端，整流桥的第三端分别连接第二二极管d2的正极、x-cap电容的第二端，cbus电容的第二端、整流桥的第四端分别接地；第一二极管d1的负极连接第二二极管d2的负极；芯片的hv引脚连接第一二极管d1的负极。

作为本发明的一种实施方式，所述控制系统还包括整流桥、cbus电容；所述整流桥的第二端连接cbus电容的第一端、芯片的hv引脚；cbus电容的第二端、整流桥的第四端分别接地。

一种控制方法，所述控制方法包括：

连接方式识别步骤，识别芯片的设定引脚的连接位置；

设定功能控制步骤，根据所述连接方式识别步骤反馈的信息控制芯片开启设定功能或关闭设定功能。

作为本发明的一种实施方式，设定功能控制步骤中，控制的功能为放电功能，设定功能控制步骤即为放电功能控制步骤；根据所述连接方式识别步骤反馈的信息控制芯片开启放电功能或关闭放电功能。

作为本发明的一种实施方式，连接方式识别步骤中，获取芯片的hv引脚的电压，并以此识别hv引脚接于位于整流桥前的整流二极管，还是接于位于整流桥后的母线；

放电功能控制步骤中，根据连接方式识别步骤识别的结果控制芯片开启或关闭x-cap放电功能：

若连接方式识别步骤识别的结果为hv引脚接于位于整流桥前的整流二极管，则控制芯片开启x-cap放电功能；

若连接方式识别步骤识别的结果为hv引脚接于整流桥后的母线，则控制芯片关闭x-cap放电功能。

作为本发明的一种实施方式，连接方式识别步骤中，在系统满足x-cap放电条件时，采样hv引脚的电压；测试性开启内部的放电功能一段时间，通过比较放电前和放电后的hv电压变化情况判定hv引脚连接电容的电容值，从而区分hv引脚接于整流桥前二极管还是接于整流桥后母线上；

所述hv引脚接于整流桥前二极管时，hv引脚对应的电容为x-cap电容，而接于整流桥后母线时，hv引脚对应的电容为母线cbus电容；x-cap电容的电容值小于cbus电容的电容值；

若hv电压变化大于设定阈值，则判断hv引脚对应的电容对应电容值较小的x-cap电容，判断hv引脚接于整流桥前二极管；

若hv电压变化小于设定阈值，则判断hv引脚对应的电容对应电容值较大的cbus电容，判断hv引脚接于整流桥后母线。

作为本发明的一种实施方式，所述连接方式识别模块通过采样hv引脚电压信号判断是否满足x-cap放电条件，当检测到hv信号在设定时间内不出现上升斜率时，判定输入ac掉电，满足x-cap放电条件。

一种控制方法，所述控制方法包括：在芯片的设定引脚连续放电达到设定次数后，控制关闭设定引脚的放电功能。

作为本发明的一种实施方式，所述控制方法包括：

放电功能关闭控制步骤，在芯片的hv引脚连续放电达到设定次数后，控制关闭hv引脚放电功能，此后不达到设定条件不再开启放电功能；以及

放电功能复位控制步骤，在系统触发异常保护后复位hv引脚的放电功能。

本发明的有益效果在于：本发明提出的控制系统、控制电路及控制方法，可提高芯片的应用的兼容性，使芯片根据系统应用环境自适应的开启或关闭x-cap放电功能。

附图说明

图1为现有带高压启动和x-cap放电功能的芯片的电路示意图。

图2为现有只有高压启动功能的芯片的电路示意图。

图3为本发明一实施例中芯片控制系统的组成示意图。

图4为本发明一实施例中芯片控制系统的连接方式识别模块的电路示意图。

图5为本发明一实施例中hv引脚电压信号与放电逻辑信号的波形示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

该部分的描述只针对几个典型的实施例，本发明并不仅局限于实施例描述的范围。相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本发明描述和保护的范围内。

本发明揭示了一种控制电路，所述控制电路连接芯片，所述控制电路包括：连接方式识别模块、设定功能控制模块。连接方式识别模块用以识别芯片的设定引脚的连接位置，并将连接位置信息反馈至所述设定功能控制模块。设定功能控制模块连接所述连接方式识别模块，用以根据所述连接方式识别模块反馈的信息控制芯片开启设定功能或关闭设定功能。

图3为本发明一实施例中芯片控制系统的组成示意图；请参阅图3，在本发明的一实施例中，所述设定功能控制模块控制的功能为放电功能，所述设定功能控制模块为放电功能控制模块。控制电路10连接芯片20，控制电路10包括：连接方式识别模块11、放电功能控制模块12。所述放电功能控制模块12根据所述连接方式识别模块11反馈的信息控制芯片20开启放电功能或关闭放电功能。在本发明的一实施例中，控制电路10的部分或全部设置于芯片20的内部；在本发明的另一实施例中，控制电路10设置于芯片20外。

在本发明的一实施例中，所述连接方式识别模块11用以获取芯片20的hv引脚的电压，并以此识别hv引脚接于位于整流桥前的整流二极管，还是接于位于整流桥后的母线。

可结合图1、图2，在本发明的一实施例中，所述控制系统包括整流桥d3、第一二极管d1、第二二极管d2、x-cap电容、cbus电容；其中，第一二极管d1、第二二极管d2可以为整流二极管。所述整流桥d3的第一端分别连接第一二极管d1的正极、x-cap电容的第一端，整流桥d3的第二端连接cbus电容的第一端，整流桥d3的第三端分别连接第二二极管d2的正极、x-cap电容的第二端，cbus电容的第二端、整流桥d3的第四端分别接地；第一二极管d1的负极连接第二二极管d2的负极。芯片20的hv引脚连接整流桥d3的第二端，或者，芯片20的hv引脚连接第一二极管d1的负极。

在本发明的一实施例中，所述放电功能控制模块12用以根据所述连接方式识别模块11识别的结果控制芯片20开启或关闭x-cap放电功能：若所述连接方式识别模块识别的结果为hv引脚接于位于整流桥前的整流二极管，则放电功能控制模块控制芯片开启x-cap放电功能；若所述连接方式识别模块识别的结果为hv引脚接于整流桥后的母线，则放电功能控制模块12控制芯片关闭x-cap放电功能。

在本发明的一实施例中，所述连接方式识别模块11在系统满足x-cap放电条件时，采样hv引脚的电压。

图5为本发明一实施例中hv引脚电压信号与放电逻辑信号的波形示意图；请参阅图5，在本发明的一实施例中，所述连接方式识别模块通过采样hv引脚电压信号判断是否满足x-cap放电条件，当检测到hv信号在设定时间内不出现上升斜率时，判定输入ac掉电，满足x-cap放电条件。如图5所示，当hv电压信号为整流馒头波信号501时，说明ac输入正常，无需开启x-电容放电功能，当hv电压信号变成平滑时，说明ac输入掉电，开启x-电容放电功能；根据波形特点，馒头波信号501存在上升斜率和下降斜率，且下降斜率持续时间不会超过输入ac周期的1/4；而平滑信号502无上升斜率，故当检测到hv信号上一定时间内不出现上升斜率时，判定输入ac掉电，满足x-cap放电条件。

所述连接方式识别模块11用以设定时间开启内部的放电功能(即测试性地开启内部的放电功能设定时间)，通过比较放电前和放电后的hv电压变化情况判定hv引脚连接电容的电容值，从而区分hv引脚接于整流桥前二极管还是接于整流桥后母线上。所述hv引脚接于整流桥前二极管时，hv引脚对应的电容为x-cap电容，而接于整流桥后母线时，hv引脚对应的电容为母线cbus电容；x-cap电容的电容值小于cbus电容的电容值。

若hv电压变化大于设定阈值，放电功能控制模块12判断hv引脚对应的电容对应电容值较小的x-cap电容，判断hv引脚接于整流桥前二极管；若hv电压变化小于设定阈值，放电功能控制模块12判断hv引脚对应的电容对应电容值较大的cbus电容，判断hv引脚接于整流桥后母线。

图4为本发明一实施例中芯片控制系统的连接方式识别模块的电路示意图；请参阅图4，在本发明的一实施例中，所述连接方式识别模块包括对比放电电源v1、比较器u1、开关管s1、第一电阻r1、第二电阻r2、第一电容c1。所述第一电阻r1的第一端连接hv引脚，第一电阻r1的第二端分别连接第二电阻r2的第一端、比较器u1的正相输入端、对比放电电源v1的正极，对比放电电源v1的负极通过开关管s1分别连接比较器u1的反相输入端、第一电容c1的第一端，第一电容c1的第二端接地，第二电阻r2的第二端接地。

在本发明的一实施例中，所述比较器u1通过比较正相输入端输入的第二hv电压hv2、反相输入端输入的第一hv电压hv1判断hv引脚接于整流桥前二极管还是接于整流桥后母线上。若在一个放电周期内，第二hv电压hv2电压始终高于第一hv电压hv1，则说明hv引脚上电容值较大，所述放电功能控制模块关闭x-cap放电功能，反之，说明hv引脚上电容较小，则继续维持x-cap放电功能处于开启状态。

在本发明的一实施例中，芯片能通过内部设定自动识别hv引脚是接于桥前整流二极管，还是接于桥后母线(即增加连接方式识别模块)，同时根据系统连接特性，开启芯片对应功能，若芯片判定hv脚接于桥前整流二极管，则hv带有高压启动和x-cap放电功能，若判定hv脚接于桥后母线，则hv只有高压启动功能，关闭x-cap放电功能。

在本发明的一实施例中，如图4所示，当系统满足x-cap放电条件时，采样hv电压，连接方式识别模块测试性开启内部的放电功能一段时间，通过比较放电前和放电后的hv电压变化情况判定hv脚上电容大小，从而区分hv接于桥前二极管还是接于桥后母线上，由于hv接于桥前二极管时，hv上的电容为x-cap，而接于桥后母线时，hv上的电容为母线电容(x-cap较小，hv电压变化大，cbus较大，hv电压变化小)。而x-cap通常为100nf-220nf,假定x-cap电容最大为1uf，而母线电容值最小为10uf。放电电流为5ma，放电时间为10ms，若对x-cap放电，则放电电压为du＝5ma*10ms/1uf＝50v,若对母线放电，则du＝5ma*10ms/10uf＝5v，故设定图4中v1＝10v，若在一个放电周期内，hv2电压始终高于hv1电压，则说明hv上电容值较大，系统关闭x-cap放电功能，反之，说明hv上电容较小，则继续x-cap放电的功能。

请继续参阅图4，hv2为采样实时的hv电压信号，而hv1为采样放电初期hv电压信号的采样保持信号，当x-电容(x-cap)放电条件不满足时，s1开关管保持导通状态，hv1＝hv-v1(其中hv为实时信号)。当t0时刻，x-电容满足放电条件时，s1开关管打开，此时hv1＝hvt0-v1，即记录t0时刻hv信号状态；当放电结束的时候，若hv电压跌落超过v1，则hv2<hv1,比较器u1输出低电平，反之若hv电压跌落小于v1，则hv2>hv1，则比较u1输出保持高电平。由此根据u1输出电平判定此时x-电容放电，hv电压的跌落程度，以此判定hv脚上电容大小，从而区分hv接于桥前二极管还是接于桥后母线上，由于hv接于桥前二极管时，hv上的电容为x-cap，而接于桥后母线时，hv上的电容为母线电容。而x-cap通常为100nf-220nf,假定x-cap电容最大为1uf，而母线电容值最小为10uf。放电电流为5ma，放电时间为10ms，若对x-cap放电，则放电电压为du＝5ma*10ms/1uf＝50v,若对母线放电，则du＝5ma*10ms/10uf＝5v，故设定图3中v1＝10v，若在一个放电周期内，hv2电压始终高于hv1电压，则说明hv上电容值较大，系统关闭x-cap放电功能，反之，说明hv上电容较小，则继续x-cap放电的功能。

在本发明的一实施例中，所述控制电路连接芯片，所述控制电路包括：放电功能控制模块，用以在芯片的hv引脚连续放电达到设定次数后，控制关闭hv引脚的放电功能。

在本发明的一实施例中，所述放电功能控制模块包括：放电功能关闭控制单元、放电功能复位控制单元。放电功能关闭控制单元用以在芯片的hv引脚连续放电达到设定次数后，控制关闭hv引脚放电功能，此后不达到设定条件不再开启放电功能；放电功能复位控制单元用以在系统触发异常保护后复位hv引脚的放电功能。

本发明还揭示一种控制系统，包括上述的控制电路，所述控制电路连接芯片的设定引脚。

在本发明的一实施例中，所述控制系统还包括整流桥、第一二极管d1、第二二极管d2、x-cap电容、cbus电容。所述整流桥的第一端分别连接第一二极管d1的正极、x-cap电容的第一端，整流桥的第二端连接cbus电容的第一端，整流桥的第三端分别连接第二二极管d2的正极、x-cap电容的第二端，cbus电容的第二端、整流桥的第四端分别接地；第一二极管d1的负极连接第二二极管d2的负极。芯片的hv引脚连接第一二极管d1的负极。

在本发明的另一实施例中，所述控制系统还包括整流桥、cbus电容；所述整流桥的第二端连接cbus电容的第一端、芯片的hv引脚；cbus电容的第二端、整流桥的第四端分别接地。整流桥的第一端、第三端分别连接电源滤波器(emifilter)。

本发明还揭示一种控制方法，在本发明的一实施例中，所述控制方法包括：

连接方式识别步骤，识别芯片的设定引脚的连接位置；

设定功能控制步骤，根据所述连接方式识别步骤反馈的信息控制芯片开启设定功能或关闭设定功能。

在本发明的一实施例中，设定功能控制步骤中，控制的功能为放电功能，设定功能控制步骤即为放电功能控制步骤；根据所述连接方式识别步骤反馈的信息控制芯片开启放电功能或关闭放电功能。

在本发明的一实施例中，连接方式识别步骤中，获取芯片的hv引脚的电压，并以此识别hv引脚接于位于整流桥前的整流二极管，还是接于位于整流桥后的母线；

放电功能控制步骤中，根据连接方式识别步骤识别的结果控制芯片开启或关闭x-cap放电功能：若连接方式识别步骤识别的结果为hv引脚接于位于整流桥前的整流二极管，则控制芯片开启x-cap放电功能；若连接方式识别步骤识别的结果为hv引脚接于整流桥后的母线，则控制芯片关闭x-cap放电功能。

在本发明的一实施例中，连接方式识别步骤中，在系统满足x-cap放电条件时(判断方式为：通过采样hv引脚电压信号判断是否满足x-cap放电条件，当检测到hv信号在设定时间内不出现上升斜率时，判定输入ac掉电，满足x-cap放电条件；可参阅图5及以上的相关描述)，采样hv引脚的电压；测试性开启内部的放电功能一段时间，通过比较放电前和放电后的hv电压变化情况判定hv引脚连接电容的电容值，从而区分hv引脚接于整流桥前二极管还是接于整流桥后母线上。所述hv引脚接于整流桥前二极管时，hv引脚对应的电容为x-cap电容，而接于整流桥后母线时，hv引脚对应的电容为母线cbus电容；x-cap电容的电容值小于cbus电容的电容值。若hv电压变化大于设定阈值，则判断hv引脚对应的电容对应电容值较小的x-cap电容，判断hv引脚接于整流桥前二极管。若hv电压变化小于设定阈值，则判断hv引脚对应的电容对应电容值较大的cbus电容，判断hv引脚接于整流桥后母线。

在本发明的一实施例中，所述控制方法包括：在芯片的设定引脚连续放电达到设定次数后，控制关闭设定引脚的放电功能。

在本发明的一实施例中，所述控制方法包括：

放电功能关闭控制步骤，在芯片的hv引脚连续放电达到设定次数后，控制关闭hv引脚放电功能，此后不达到设定条件不再开启放电功能；以及

放电功能复位控制步骤，在系统触发异常保护后复位hv引脚的放电功能。

综上所述，本发明提出的控制系统、控制电路及控制方法，可提高芯片的应用的兼容性，使芯片根据系统应用环境自适应的开启或关闭x-cap放电功能。

当需要x-cap放电功能时，控制系统可以如图1接法，而当系统本身不需要带x-cap电容放电功能时，控制系统可以直接如图2所示，这样可以省去两个二极管。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。