一种芯片集成模块、控制电路及照明装置的制作方法

本申请涉及芯片集成技术领域，尤其涉及一种芯片集成模块、控制电路及照明装置。

背景技术：

在照明产品的应用中，对照明产品中控制电路中包括芯片集成模块和外接芯片集成模块的外围电路，用于对照明装置的发光单元进行控制。

为了提高芯片集成模块的集成度，可以将整流单元集成封装到芯片集成模块中，且将整流单元的公共参考端与芯片集成模块内的其他器件共用引脚，或者是将整流单元的整流输出端与芯片集成模块内的其他器件共用引脚。然而，这种的芯片集成模块的对应的外围电路中各元器件的设置位置通常固定，导致无法满足实际应用中的兼容性。

技术实现要素：

本实用新型公开了一种芯片集成模块，以满足实际应用中的兼容性需求。此外，本实用新型还提供一种控制电路及照明装置。

为解决上述问题，本实用新型采用下述技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种芯片集成模块，用于外接滤波器的电感，所述芯片集成模块包括：交流输入脚、第一接地脚、第一电压输出脚，以及整流单元，其中，所述整流单元具有整流输入端、整流输出端及公开参考端，所述整流输入端连接所述交流输入脚，所述第一接地脚独立连接所述公开参考端，所述第一电压输出脚独立连接所述整流输出端；所述第一接地脚和所述第一电压输出脚中至少之一用于外接所述滤波器的电感。

上述的芯片集成模块，所述芯片集成模块还包括：电流信号采样脚、第二接地脚和控制脚；所述电流信号采样脚用于外接采样电阻，以采样控制电路中的电流值；在所述芯片集成模块内部，所述第二接地脚独立于所述第一接地脚；所述控制脚用于连接外接电阻，所述芯片集成模块根据所述外接电阻的阻值确定过温保护阈值。

上述的芯片集成模块，其特征在于，所述芯片集成模块还包括开关管和逻辑控制单元，所述开关管包括源极、漏极和控制极，所述逻辑控制单元具有电流采样端和驱动端，所述源极连接所述电流信号采样脚和所述电流采样端，所述驱动端连接所述控制极以控制所述开关管的关断或导通。

上述的芯片集成模块，其特征在于，所述芯片集成模块还包括第一续流二极管、第二电压输出脚和漏极引脚，所述第一续流二极管的正极连接整所述漏极和所述漏极引脚，所述第一续流二极管的负极连接所述第二电压输出脚。

第二方面，本实用新型提供一种控制电路，包括滤波器、外部接地端和如上任一项所述的芯片集成模块，所述滤波器包括滤波电感，所述滤波电感包括第一端和第二端；

所述第一端连接所述第一电压输出脚，所述第二端用于连接负载；或者

所述第一端连接所述第一接地脚，所述第二端连接芯片集成模块的第二接地脚，所述第二接地脚连接所述外部接地端。

上述的控制电路，当所述第一端连接所述第一电压输出脚，所述第二端用于连接负载时，所述滤波器还包括第一滤波电容和第二滤波电容；所述第一滤波电容和所述第二滤波电容的负极均连接所述第一接地脚，所述第一滤波电容的正极连接所述第一端，所述第二滤波电容的正极连接所述第二端。

上述的控制电路，当所述第一端连接所述第一接地脚，所述第二端连接芯片集成模块的第二接地脚时，所述滤波器还包括第一滤波电容和第二滤波电容；所述第一滤波电容和所述第二滤波电容的负极分别连接所述第一端和所述第二端，所述第一滤波电容和所述第二滤波电容的正极均用于连接负载。

上述的控制电路，所述芯片集成模块还包括：漏极引脚；

所述控制电路还包括斩波器，所述斩波器的两端分别连接所述漏极引脚和负载。

上述的控制电路，所述芯片集成模块还包括电流信号采样脚，所述控制电路包括采样电阻，所述采样电阻连接于所述电流信号采样脚与所述外部接地端之间。

上述的控制电路，所述芯片集成模块还包括控制脚；所述控制电路包括外接电阻，所述外接电阻连接于所述控制脚与所述外部接地端之间；所述芯片集成模块根据所述外接电阻的阻值确定过温保护阈值和温度-电流曲线斜率。

第三方面，本实用新型提供一种照明装置，包括发光单元，以及如上任一项所述的控制电路，所述控制电路用于为所述发光单元输入直流电。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型公开的芯片集成模块中，包括：交流输入脚、第一接地脚、第一电压输出脚，以及整流单元，整流单元具有整流输入端、整流输出端及公开参考端，整流输入端连接交流输入脚，第一接地脚独立连接公开参考端，第一电压输出脚独立连接整流输出端；第一接地脚和第一电压输出脚中至少之一用于外接滤波器的电感。由于第一接地脚在芯片集成模块内连接整流单元的公开参考端，不与芯片集成模块的其他端点连接，第一电压输出脚在芯片集成模块内连接整流单元的整流输出端，不与芯片集成模块的其他端点连接，因此，设置在芯片集成模块外部、用于对控制电路中的电信号进行滤波的电感可以连接于第一接地脚所在的低电位侧，也可以连接于第一电压输出脚所在的高电位侧，用户能够根据实际需求灵活设置滤波器的电感位置，提高芯片集成模块的兼容性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的一种芯片集成模块的结构示意图；

图2为图1中芯片集成模块的逻辑控制单元的模块示意图；

图3为本实用新型实施例二提供的一种控制电路的结构示意图；

图4为本实用新型实施例二提供的又一种控制电路的结构示意图。

图5为本实用新型实施例三提供的一种控制电路的结构示意图。

附图标记：

100-芯片集成模块；10-逻辑控制单元；11-温度检测子单元；111-温度检测子单元的输出端；12-控制子单元；121-温度输入端；122-逻辑输出端；13-驱动子单元；131-驱动子单元的输入端；14-逻辑接地端；15-电流采样端；16-驱动端；17-阈值调节端；200/200’-控制电路；210-滤波器；220-斩波器；230-交流模块；240-负载；

acin-交流输入脚；acin1-交流第一输入脚；acin2-交流第二输入脚；

gnd1-第一接地脚；gnd2-第二接地脚；gnd3-外部接地端；

d1-整流单元；d1in-整流输入端；d1in1-整流第一输入端；d1in2-整流第二输入端；d1out-整流输出端；d1cg-公共参考端；d2-第一续流二极管；d3-第二续流二极管；

ec1/ec1’-第一滤波电容；ec2/ec2’-第二滤波电容；ec3-第三电容；

l1/l1’-滤波电感；l2-斩波电感；

vin1-第一电压输出脚；vin2/nc-第二电压输出脚；

isen-电流信号采样脚；

q-开关管；qs-源极；qd-漏极；qg-控制极；

th/slp-控制脚；

rth/rslp-外接电阻；rl-并联电阻；rcs-采样电阻；

led-发光单元；

drain-漏极引脚；

ac-交流源；fuse-熔断器。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本实用新型实施例中，芯片集成模块可以是ac-dc集成模块，或其他需要增设滤波器的芯片集成模块，在此不再赘述。电磁兼容可以是emi(electromagneticinterference)电磁兼容的要求，或其他的电磁兼容的要求。

实施例一

如图1所示，本实用新型实施例提供一种芯片集成模块100，用于外接滤波器的电感，芯片集成模块包括：交流输入脚acin、第一接地脚gnd1、第一电压输出脚vin1，以及整流单元d1，其中，整流单元d1具有整流输入端d1in、整流输出端d1out和公共参考端d1cg。交流输入脚acin连接整流输入端d1in，交流输入脚acin的引脚数量为两个，包括交流第一输入脚acin1和交流第二输入脚acin2；整流输入端d1in的数量为两个，包括整流第一输入端d1in1和整流第二输入端d1in2。两个交流输入脚acin分别连接两个整流输入端d1in，具体为交流第一输入脚acin1连接整流第一输入脚d1in1，交流第二输入脚acin2连接整流第二输入脚d1in2。第一接地脚gdn2独立连接公共参考端d1cg，第一电压输出脚vin1独立连接整流输出端d1out，该第一接地脚gdn1和第一电压输出脚vin1至少之一用于外接滤波器的电感。

本实用新型实施例中，独立连接是指该引脚在芯片集成模块内单独连接某一端，即该引脚为专为芯片集成模块内的某一端设置的。

本实用新型实施例中，由于第一接地脚gnd1在芯片集成模块100内连接整流单元d1的公开参考端d1cg，不与芯片集成模块100的其他端点连接，第一电压输出脚vin1在芯片集成模块内连接整流单元d1的整流输出端d1out，不与芯片集成模块100的其他端点连接，因此，设置在芯片集成模块100外部、用于对控制电路200中的电信号进行滤波的电感可以连接于第一接地脚gnd1所在的低电位侧，也可以连接于第一电压输出脚vin1所在的高电位侧，用户能够根据实际需求灵活设置滤波器210的电感位置，提高芯片集成模块的兼容性。整流单元d1可以是整流桥等常见的整流器件。

芯片集成模块100还包括：第一续流二极管d2、第二电压输出脚vin2/nc和漏极引脚drain。第一续流二极管d2的负极连接第二电压输出脚vin2/nc，第一续流二极管d2的正极连接漏极引脚drain。第二电压输出脚vin2/nc为独立引脚，除了第一续流电极d2的负极外，不与芯片集成模块内的其他端连接，进而可以在漏极引脚drain外接第二续流二极管d3时置空。具体的，第二电压输出脚vin2/nc置空时，第一续流二极管d2不与芯片集成模块100的外围电路形成回路，即第一续流二极管d2不接入控制电路200中，由漏极引脚drain外接第二续流二极管d3，第二续流二极管d3可以替代第一续流二极管d1实现续流功能，从而在芯片集成模块100内的第一续流二极管d2不满足控制电路200的要求时，可以灵活地选择外接的第二续流二极管d3，提高芯片集成模块100兼容性，满足控制电路200的优化需求。

其中，第二续流二极管d3的额定电流可以大于第一续流二极管d2的额定电流，进而在芯片集成模块100内的第一续流二极管d2的额定电流无法满足较大的输出电流需求时，将第二电压输出脚vin2/nc置空，由漏极引脚drain外接额定电流较大的第二续流二极管d3，从而在控制电路中能够满足较大的输出电流需求，实现实际应用中的优化需求。当然，在部分特殊实施中，第二续流二极管d3的额定电流可以小于或等于第一续流二极管d2的额定电流。除了额定电流之外，第二续流二极管d3的其他电参数也可以大于、小于或等于第一续流二极管d3的参数；电参数包括耐压值、功率值等等。

芯片集成模块100还包括电流信号采样脚isen，电流信号采样脚isen用于外接采样电阻rcs，以采样控制电路中的电流值。芯片集成模块100还包括第二接地脚gnd2，第二接地脚gnd2与第一接地脚gnd1相互独立。

芯片集成模块100还包括控制脚th/slp，该控制脚th/slp用于连接外接电阻rth/rslp，芯片集成模块100根据外接电阻rth/rslp的阻值确定过温保护阈值和温度-电流曲线斜率。

综上，本实用新型实施例的芯片集成模块100，引脚数量为9个，具体包括：交流第一输入脚acin1，交流第二输入脚acin2，第一接地脚gnd1，第二接地脚gnd2，第一电压输出脚vin1，第二电压输出脚vin2，电流采样脚isen，控制脚th/slp，以及漏极引脚drain。

具体的，芯片集成模块中还包括逻辑控制单元10和开关管q。

逻辑控制单元10具有逻辑接地端14，第二接地脚gnd2连接逻辑控制单元10的逻辑接地端14。

逻辑控制单元10除了上述逻辑接地端14外，还具有电流采样端15、驱动端16和阈值调节端17，电流采样端15连接电流信号采样脚isen，用于输入采集到的电流信号，驱动端16用于输出驱动指令，阈值调节端17连接芯片集成模块的控制脚th/slp，芯片集成模块100基于预设的映射关系根据外接电阻的阻值确定芯片集成模块的过温保护阈值或温度-电流曲线斜率。

开关管q包括源极qs、漏极qd和控制极qg，源极qs连接电流信号采样脚isen和逻辑控制单元10的电流采样端15，即芯片集成模块100的电流信号采样脚isen连接逻辑控制单元10的电流采样端15。逻辑控制单元10的驱动端16连接开关管q的控制极qg，结合采样到的电流信号，基于当前要降电流或升电流的目标，向开关管q的控制极qg输出驱动信号，以控制开关管q的关断或导通，进而实现调整电压或电流的目的。其中，漏极qd连接漏极引脚drain，也就是漏极qd连接第一续流二极管的正极。开关管为常见的三极管或mos管等。

具体的，如图2所示，逻辑控制单元10可以包括温度检测子单元11、控制子单元12和驱动子单元13。其中，温度检测子单元11包括检测部件和输出端111，该检测部件用于检测芯片集成模块100的当前温度，该温度检测子单元的输出端111依据检测到的当前温度向控制子单元12发送逻辑信号。控制子单元12包括温度输入端121、电流采样端15和逻辑输出端122，温度输入端121连接温度检测子单元11的输出端111，用于接收温度检测子单元11发送的逻辑信号，电流采样端15连接电流信号采样脚isen。驱动子单元13包括输入端131和输出端16，驱动子单元13的输入端131连接控制子单元12的逻辑输出端122以接收控制子单元12输出的驱动信号，驱动子单元13的输出端连接开关管q的控制极qg，用于依据接收到的驱动信号向开关管q的控制极qg输出驱动指令，开关管q根据驱动指令进行导通或关断。显然，上述驱动子单元13的输出端即为逻辑控制单元10的驱动端16。

本实用新型实施例的芯片集成模块100可以利用一个控制脚th/slp连接外接电阻rth/rslp，逻辑控制单元10根据外接电阻rth/rslp的阻值确定芯片集成模块100的过温保护阈值和温度-电流曲线斜率，即为了实现两种功能可以只设置一个控制脚th/slp。

其中，上述预设的映射关系包括：基于第一阻值区间与过温保护值的映射关系，根据所述外接电阻rth/rslp的阻值，确定所述芯片集成模块100的过温保护阈值。上述预设的映射关系还包括：基于第二阻值区间与温度-电流曲线斜率的映射关系，根据所述外接电阻rth/rslp的阻值，确定所述芯片集成模块100的过温保护阈值。

上述的预设关系可以预先设置在逻辑控制单元10中。例如，外接电阻rth/rslp的阻值在100-200欧姆之间时，过温保护阈值是a，外接电阻rth/rslp的阻值在200-300欧姆之间时，过温保护阈值是b。如外接电阻rth/rslp的当前阻值为150欧姆，则过温保护阈值是a，温度-电流曲线斜率是k1；若将外接电阻rth/rslp的当前阻值调节到180欧姆，则过温保护阈值仍然是a，但是温度-电流曲线斜率是k2。显然，外接电阻rth/rslp为阻值可调的电阻，可以根据芯片集成模块100的实际需求调节。

例如，温度检测子单元11检测到芯片集成模块100的当前温度，并依据当前温度想向控制子单元12发送对应的逻辑信号。控制子单元12依据外接电阻rth/rslp的阻值获取所对应的过温保护阈值，基于逻辑信号判断当前温度是否超过过温保护阈值，若超过，则需要降温。控制子单元12根据外接电阻rth/rslp的阻值获取芯片集成模块100的温度-电流曲线斜率，根据要降低的温度值或目标温度值以及采样得到的当前电流，确定需要调整多少电流值，由此计算出对应的驱动信号并发送至驱动子单元13。驱动子单元13根据该驱动信号生成驱使开关管q导通或关闭的驱动指令，进而完成电流调节。

实施例二

本实用新型实施例提供一种控制电路200，如图3所示，控制电路200包括滤波器210，外部接地端gnd3，以及实施一的芯片集成模块100。滤波器210包括滤波器电感l1，滤波电感l1包括第一端和第二端，第一端连接芯片集成模块100的第一电压输出脚vin1，第二端连接负载240。本实用新型实施例中，将滤波器210中的滤波电感l1置于控制电路200的高电位侧。该滤波电感l1可以为差模电感。

如图3所示，滤波器210可以为emi滤波器，具体如π型emi滤波器。当滤波器210为π型emi滤波器时，滤波器210还包括第一滤波电容ec1和第二滤波电容ec2，且第一滤波电容ec1和第二滤波电容ec2的负极均连接芯片集成模块100的第一接地脚gnd1，第一滤波电容ec1的正极连接第一端，第二滤波电容ec2的正极连接第二端。

结合图1和图3，当将芯片集成模块100的第二电压输出脚vin2/nc处于非置空状态时，第二电压输出脚vin2/nc连接滤波电感l1的第二端，即连接负载240的正极，此时，由芯片集成模块100内的第一续流二极管d2与控制电路200连接形成回路，配合完成续流，控制电路200上不需要设置第二续流二极管d3。

结合图1和图4，在芯片集成模块100内的第一续流二极管d2无法满足控制电路200的需求时(如较大的输出电流需求)，可以将第二电压输出脚vin2/nc置空，由漏极引脚drain外接额定电流较大的第二续流二极管d3，第二续流二极管d3的额定电流可以根据需求灵活设置，实现实际应用中的优化需求。第二续流二极管d3的正极连接漏极引脚drain，负极连接负载240的正极以及滤波电感l1的第二端。此时，芯片集成模块100内的第一续流二极管d2不与控制电路200连接形成回路，而是由第二续流二极管d3与控制电路200连接形成回路。

控制电路200中还包括斩波器220，斩波器220的两端分别连接漏极引脚drain和负载240，具体可以连接至负载240的负极，斩波器220用于调节输出至负载240的电压。具体的，本实用新型实施例中，斩波器220包括斩波电感l2，斩波电感l2的两端分别连接漏极引脚drain和负载240。

控制电路200还包括采样电阻rcs，采样电阻rcs连接于电流信号采样脚isen与外部接地端gnd3之间，以实现对控制电路中电流的采样。芯片集成模块100中的第一接地脚gnd1和第二接地脚gnd2均连接外部接地端gnd3。

本实用新型实施例提供一种控制电路200，还包括外接电阻rth/rslp。其中，外接电阻rth/rslp连接于控制脚th/slp和外部接地端gnd3之间，控制电路200依据外接电阻rth/rslp的阻值确定芯片集成模块100的过温保护阈值和温度-电流曲线斜率。显然，外接电阻rth/rslp为可调电阻。

本实用新型实施例的控制电路200利用一外接电阻rth/rslp，驱使逻辑控制单元10根据外接电阻rth/rslp的阻值确定芯片集成模块100的过温保护阈值和温度-电流曲线斜率，即为了实现两种功能可以只设置一个外接电阻rth/rslp。

控制电路200还包括交流模块230，该交流模块230包括交流源ac和熔断器fuse，交流源ac的两端分别连接交流第一输入脚acin1和交流第二输入脚acin2；熔断器fuse连接于交流源ac与任意一个交流输入脚acin之间，以在电流超过规定值时断开，实现对芯片集成模块100的保护。

本实用新型实施例中，负载240可以包括led发光单元，也可以是其他需要由直流供电的元器件。具体的，参附图4，负载240中包括与led发光单元并联设置的第三电容ec3和并联电阻rl。

此外，本申请的控制电路200中，滤波器220的电容设置在整流单元d1的后端，也就是交流源ac输入的交流电先整流后滤波，从而使得滤波器220上的无需使用安规电容而是使用电解电容或薄膜电容就能够实现滤波效果，由于电解电容或薄膜电容比安规电容的体积更小，成本也更低，从而使得芯片集成模块100连接滤波器220后不会大幅增加成本和体积。

实施例三

本实用新型实施例提供一种控制电路200’，如附图5所示，控制电路200’包括滤波器210，以及实施一的芯片集成模块100。滤波器210包括滤波器电感l1’，滤波电感l1’包括第一端和第二端。以下主要阐述本实施例控制电路200’与实施例二中控制电路200的不同之处，其余相同部分可以参照实施例二的控制电路200。

本实用新型实施例中滤波电感l1’的第一端连接芯片集成模块100的第一接地脚gnd1，滤波电感l1’的第二端连接芯片集成模块100的第二接地脚gnd2，该第二接地脚gnd2连接控制电路的外部接地端gnd3。

当滤波器210为π型emi滤波器时，滤波器210还包括第一滤波电容ec1’和第二滤波电容ec2’，第一滤波电容ec1’和第二滤波电容ec2’的负极分别连接滤波电感l1’的第一端和第二端，第一滤波电容ec1’和第二滤波电容ec2’的正极均连接负载240，也就是均连接芯片集成模块100的第一电压输出脚vin1。

芯片集成模块的第一接地脚gnd1不直接连接控制电路200的外部接地端gnd3，且两者之间连接有滤波电感l1’。

图5中的控制电路200’利用芯片集成模块100内的第一续流二极管d2实现续流功能；应当理解，图5中也可以将第二电压输出脚vin2/nc置空，由漏极引脚drain外接第二续流二极管d3实现续流功能。

实施例四

本实用新型实施例提供一种照明装置，该照明装置中包括发光单元led，以及实施例二或实施例三中的控制电路200，该控制电路用于为发光单元led输入直流电，发光单元用于发出照明光线。

本领域的技术人员应明白，尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。