一种驱动芯片及单级高功率因素led驱动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及开关电源技术领域，尤其涉及的是一种驱动芯片及单级高功率因素LED驱动装置。
【背景技术】
[0002]随着AC-DC技术发展的逐渐成熟，高效率成为AC-DC芯片的关键性能。
[0003]图1为现有非隔型离单级LED驱动系统的结构图，包括由4个二极管组成的整流桥11、输入电容Cal、稳压电容Ca2、负载电容Ca3、驱动芯片12、功率管Ma、启动电阻Ral、采样电阻Ra2、反馈电阻串(Ra4和Ra3)、电感La、LED负载Dxl和续流二极管Da ;各电路模块内部的具体连接结构如图1所示。
[0004]图2为现有隔离型单级LED驱动系统的结构图，包括由4个二极管组成的整流桥21、输入电容Cb 1、稳压电容Cb2、负载电容Cb3、驱动芯片22、功率管Mb、启动电阻Rb 1、采样电阻Rb2、初级绕组Np、次级绕组Ns、初级绕组续流电路23，LED负载Dx2和续流二极管Db ;各电路模块内部的具体连接结构如图1所示。
[0005]在图1和图2中，启动电阻(Ral/Rbl)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(Ral/Rbl)可被内置的高压JFET取代。但是，在线电压VIN较低时，也就是当线电压VIN处于AC输入电压包络的两边时，在固定的功率管(Ma/Mb)导通时间内，电感La或初级绕组Np的峰值电流会逐渐减小甚至会到0，同时工作频率(即功率管的开关频率)会由于消磁时间变短而升高，由于工作频率升高导致功率管(Ma/Mb)在单位时间内的开关次数变大，功率管(Ma/Mb)开关次数变大意味着需要消耗的开关损耗也变大，而功率管(Ma/Mb)消耗的此开关损耗却都来自于内置的高压JFET供电，也就意味着在上述情况下，内置的高压JFET的损耗会变大，进而会导致系统效率降低，芯片发热等不良后果。
[0006]可见，现有驱动芯片供电技术还有待于改进和发展。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种驱动芯片及单级高功率因素LED驱动装置，旨在解决现有驱动芯片的供电电路功耗较大、成本较高的问题。
[0008]本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下:
[0009]—种驱动芯片，与功率管连接，其包括:
[0010]用于将驱动芯片的D脚输入的电压对其驱动芯片的VCC脚供电，并根据VCC脚的电压大小启闭驱动芯片的供电模块；
[0011]用于控制功率管导通与关断，及检测线电压低于预设值时、降低驱动芯片的GATE脚输出的工作频率的频率控制模块；
[0012]所述频率控制模块连接供电模块。
[0013]所述的驱动芯片中，所述驱动芯片还包括用于将驱动芯片的VCC脚上的电压转换为工作电压对频率控制模块供电的电源模块。
[0014]所述的驱动芯片中，所述频率控制模块包括:
[0015]过零检测器，用于在每个周期检测判断电流放电结束时，输出过零检测信号；
[0016]CS采样电路，用于对驱动芯片的CS脚进行电压采样，获得采样电压；
[0017]误差放大器，用于将基准电压和所述采样电压进行误差放大并输出放大信号；
[0018]补偿电路，用于控制所述误差放大器输出的放大信号的电压值保持稳定；
[0019]功率因数校正电路，用于根据所述误差放大器输出的放大信号生成导通时间信号;
[0020]CS电压比较器，用于将所述采样电压与参考电压进行比较，并输出比较信号；
[0021]降频电路，用于输出PFM信号，并检测线电压低于预设值时，降低输出的PFM信号的频率；
[0022]控制驱动模块，用于控制功率管的导通与关断；
[0023]所述过零检测器连接驱动芯片的FB脚和降频电路；CS采样电路连接驱动芯片的CS脚、CS电压比较器和误差放大器反相输入端；误差放大器的输出端连接补偿电路和功率因数校正电路；CS电压比较器连接降频电路；控制与驱动电路连接驱动芯片的GATE脚和降频电路。
[0024]所述的驱动芯片中，所述供电模块包括:
[0025]高压JFET管，用于将驱动芯片的D脚输入的电压对VCC脚供电；
[0026]VCC欠压比较器，用于根据驱动芯片的VCC脚的电压大小控制所述驱动芯片开启或关闭；
[0027]所述VCC欠压比较器连接驱动芯片的VCC脚；所述高压JFET管连接驱动芯片的VCC脚和D脚。
[0028]所述的驱动芯片中，所述CS电压比较器包括比较器和采样电路；
[0029]所述采样电路的输入端连接CS采样电路的输出端，采样电路的输出端连接比较器的反相输入端，比较器的同相输入端输入参考电压，比较器的输出端连接降频电路。
[0030]所述的驱动芯片中，所述降频电路包括最小关断时间信号产生电路和PFM信号产生电路；
[0031]所述最小关断时间信号产生电路用于根据CS电压比较器输出的比较信号和PFM信号产生电路反馈的PFM信号生成最小关断时间信号；
[0032]PFM信号产生电路用于根据功率因数校正电路输出的导通时间信号，过零检测器输出的过零检测信号和所述最小关断时间信号生成PFM信号。
[0033]所述的驱动芯片中，所述最小关断时间信号产生电路包括第一反相器、第一电流源、第一开关、第二开关、第三开关、第一电容、第二电容、第一触发器和第一电阻；
[0034]第一开关的控制端连接比较器的输出端，所述第一电流源的一端连接电源端，第一电流源的另一端连接第一开关的输出端和第二开关的输入端；第一开关的输入端连接电源端；所述第二开关的输出端连接第三开关S3的输入端、第一电容的正极和第一触发器的R端，第三开关的输出端连接第一电容的负极和地，第一触发器的D脚连接电源端，第一触发器的CLK脚连接PFM信号产生电路的输出端，第一触发器的Q脚连接第一电阻的一端；第一电阻的另一端连接第二开关的控制端和第一反相器的输入端、还通过第二电容接地。
[0035]所述的驱动芯片中，所述PFM信号产生电路包括第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器、第六反相器、第七反相器、第一或非门、第二或非门、与非门、第三电容、第二电阻、第二触发器和第三触发器；
[0036]所述第三反相器的输入端连接功率因数校正电路，第三反相器的输出端连接与非门的一端，与非门的另一端连接第二电阻的一端和第二触发器的QB脚，与非门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二或非门的一端和第三触发器的S脚，所述第三触发器的Q脚连接第七反相器的输入端，第七反相器的输出端连接第一触发器的CLK脚，第三触发器的R脚连接第二或非门的输出端，第二或非门的另一端连接第四反相器的输出端和第二触发器的CLK脚，第一或非门的一端连接第一触发器的Q脚，第一或非门的另一端连接过零检测器，第一或非门的输出端连接第四反相器的输入端；所述第二电阻的另一端连接第五反相器的输入端、还通过第三电容接地，第五反相器的输出端连接第六反相器的输入端，第六反相器的输出端连接第二触发器的R脚，第二触发器的D脚连接电源端。
[0037]—种单级高功率因素LED驱动装置，包括整流桥、电感电路、输出负载、输入电容、VCC电容和功率管，其还包括所述的驱动芯片，所述整流桥的输入端输入交流电压，整流桥的输出端连接驱动芯片的D脚和输入电容的一端，输入电容的另一端接地，驱动芯片的VCC脚连接VCC电容的一端，VCC电容的另一端连接驱动芯片的GND脚和电感电路，驱动芯片的GATE脚连接功率管的栅极，功率管的源极连接驱动芯片的CS脚和电感电路，功率管的漏端接驱动芯片的D脚，驱动芯片的FB脚连接电感电路，所述电感电路连接输出负载。