压CSs的波形图、所述波形图构成的线电压包络fl和恒压控制模块40输出信号CV的波形图。从图6可知，当峰值电压CSs低于0.5V时，图3中所述电压比较单元430的第三输出端3’ ’输出信号由高电平转为低电平、第一输出端I’’输出信号由低电平转为高电平，此时图3中所述第一开关SI打开，所述第二开关S2闭合，此时系统恒压信号CV受信号rev控制；当峰值电压CSs低于0.25V时，所述电压比较单元430的第一输出端I’’输出的信号仍为高电平，系统恒压信号CV仍然受信号rev控制，开关管Ql关断时间保持为Toff2不变直到下次峰值电压CSs高于0.25V。当峰值电压CSs由低变高大于0.5V后，图3中所述第一开关SI闭合，所述第二开关S2打开，所述次级恒压单元420的输出信号rev被断开，系统恒压信号CV再此受所述初级恒压单元410的输出信号ncv控制，由上述分析可见利用本发明可以在整个线电压包络(图6虚线曲线fl所示)内实现高PFC恒压功能。
[0048]请参阅图1，基于上一实施例提供的单级高PFC的AC-DC控制芯片，本发明还提供一种开关电源电路，包括如上所述的单级高PFC的AC-DC控制芯片U1，当然，还包括整流桥810、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、开关管Q1、第一二极管D1、第二二极管D2、缓冲吸收模块820、变压器830和感应线圈L。其中，所述缓冲吸收模块820用于吸收变压器830原边绕组Np的自感电势。
[0049]外部交流电(85V-265V)通过所述整流桥810连接第一电阻Rl的一端、通过第二电容C2接地、还通过缓冲吸收模块820连接变压器830的原边绕组Np的一端，所述第一电阻Rl连接所述AC-DC控制芯片Ul的VCC端、还通过第三电容C3接地，所述AC-DC控制芯片Ul的GND端接地，所述AC-DC控制芯片Ul的COMP端通过第四电容C4接地，所述AC-DC控制芯片Ul的GATE端连接所述开关管Ql的栅极，所述开关管Ql的源极连接AC-DC控制芯片Ul的CS端、还通过第二电阻R2接地，所述开关管Ql的漏极连接变压器830原边绕组Np的另一端和缓冲吸收模块820的输入端，所述感应线圈L感应变压器830的原边绕组Np，所述感应线圈L的一端接地，所述感应线圈L的另一端连接第一二极管Dl的正极和第三电阻R3的一端，所述第一二极管Dl的负极连接AC-DC控制芯片Ul的VCC端和第一电阻Rl的另一端，所述第三电阻R3的另一端连接AC-DC控制芯片Ul的FB端、还通过第四电阻R4接地，所述变压器830的次边绕组Ns的一端连接第二二极管D2的正极、所述次边绕组Ns的另一端接地，所述第二二极管D2的负极为所述开关电源电路的输出端、连接负载、还通过第五电容C5接地。
[0050]由于所述开关电源电路的工作原理和特点在上一实施例中已详细阐述，在此不再赘述。
[0051]可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种单级高PFC的AC-DC控制芯片，其特征在于，包括: 消磁时间侦测模块，用于检测次边电感电流的消磁时间，并输出给恒流控制模块； 电流采样保持模块，用于采样所述AC-DC控制芯片CS端的峰值电压，并输出给恒压控制模块和恒流控制模块； 恒压控制模块，用于根据AC-DC控制芯片FB端的信号和电流采样保持模块输出的峰值电压，通过逻辑与驱动模块进行恒压控制； 恒流控制模块，用于根据消磁时间侦测模块输出的消磁时间信号、电流采样保持模块输出的峰值电压、所述AC-DC控制芯片COMP端的信号和所述AC-DC控制芯片GATE端的信号，通过逻辑与驱动模块进行恒压控制； 逻辑与驱动模块，用于在负载工作在恒流模式时，根据恒流控制模块输出的信号，控制与AC-DC控制芯片的GATE端连接的开关管的通断；在负载工作在恒压模式时，根据恒压控制模块输出的信号，控制与AC-DC控制芯片的GATE端连接的开关管的通断。2.根据权利要求1所述的单级高PFC的AC-DC控制芯片，其特征在于，所述恒压控制模块包括: 第一开关； 第二开关； 初级恒压单元，用于将AC-DC控制芯片FB端的信号与第一参考电压的差值放大，并将放大后的差值与内置的斜坡信号比较，输出恒压控制信号给逻辑与驱动模块； 次级恒压单元，用于采样AC-DC控制芯片FB端的信号对应的开关管的关断时间，在所述峰值电压低于第二参考电压时，在下一个周期减小所述开关管的关断时间；在所述峰值电压低于第三参考电压时，锁存此时对应的关断时间，在后续周期中将开关管的关断时间固定为锁存的关断时间； 电压比较单元，用于比较所述峰值电压与第二参考电压、第三参考电压的大小，并将比较结果输出给所述次级恒压单元；在所述峰值电压低于第二参考电压时控制第一开关断开、第二开关闭合，在所述峰值电压高于第二参考电压时控制第一开关闭合、第二开关断开； 所述初级恒压单元的输入端为所述恒压控制模块的第一输入端、连接所述AC-DC控制芯片的FB端；所述初级恒压单元的输出端通过次级恒压单元连接第二开关的一端、还通过第一开关连接第二开关的另一端；所述第二开关的另一端为所述恒压控制模块的输出端、连接逻辑与驱动模块；所述电压比较单元的输入端为所述恒压控制模块的第二输入端、连接电流采样保持模块，所述电压比较单元的第一输出端连接次级恒压单元和第二开关的控制端，所述电压比较单元的第二输出端连接次级恒压单元，所述电压比较单元的第三输出端连接第一开关的控制端。3.根据权利要求2所述的单级高PFC的AC-DC控制芯片，其特征在于，所述次级恒压单元还包括:关断时间采集子单元，用于采样AC-DC控制芯片的FB端对应的开关管的关断时间；关断时间控制子单元，用于在所述峰值电压低于第二参考电压时，获取关断时间采集子单元最后一次采样的关断时间，将该关断时间乘以一个系数，将乘以系数的关断时间设置为下一个周期开关管的关断时间；在所述峰值电压低于第三参考电压时，锁存此时关断时间采集子单元采样的关断时间，在后续周期中将开关管的关断时间固定为锁存的关断时间； 其中，所述系数小于I且与所述峰值电压成正比例。4.根据权利要求3所述的单级高PFC的AC-DC控制芯片，其特征在于，所述初级恒压单元包括采样控制开关、第一电容、误差放大器、第一比较器和用于产生斜坡信号的斜坡子单元；所述采样控制开关的一端为初级恒压单元的输入端、连接AC-DC控制芯片的FB端，所述采样控制开关的另一端连接误差放大器的反相输入端、还通过第一电容接地；所述误差放大器的正相输入端连接第一参考电压提供端，所述误差放大器的输出端连接第一比较器的正相输入端，所述斜坡子单元连接第一比较器的反相输入端，所述第一比较器的输出端为所述初级恒压单元的输出端、连接次级恒压单元和第一开关。5.根据权利要求4所述的单级高PFC的AC-DC控制芯片，其特征在于，所述电压比较单元包括第二比较器、第三比较器和反相器，所述第二比较器的反相输入端为所述电压比较单元的输入端、连接电流采样保持模块的输出端和第三比较器的反相输入端，所述第二比较器的正相输入端连接第二参考电压提供端，所述第三比较器的正相输入端连接第三参考电压提供端，所述第二比较器的输出端为电压比较单元的第一输出端、连接第二开关的控制端、次级恒压单元和反相器的输入端，所述第三比较器的输出端为电压比较单元的第二输出端、连接次级恒压单元，所述反相器的输出端为电压比较单元的第三输出端、连接第一开关的控制端。6.根据权利要求5所述的单级高PFC的AC-DC控制芯片，其特征在于，所述AC-DC控制芯片还包括内建电源模块，用于为所述AC-DC控制芯片提供工作电源；所述内建电源模块连接所述AC-DC控制芯片的VCC端。7.根据权利要求6所述的单级高PFC的AC-DC控制芯片，其特征在于，所述AC-DC控制芯片还包括保护模块，用于为所述AC-DC控制芯片提供过温保护、输出过压保护和负载短路保护；所述保护模块连接所述逻辑与驱动模块。8.根据权利要求7所述的单级高PFC的AC-DC控制芯片，其特征在于，所述第一开关和第二开关均为高电平闭合、低电平断开的数字开关。9.一种开关电源电路，包括如权利要求1-8任意一项所述的单级高PFC的AC-DC控制芯片。
【专利摘要】本发明公开了一种单级高PFC的AC-DC控制芯片及开关电源电路，所述单级高PFC的AC-DC控制芯片包括消磁时间侦测模块、电流采样保持模块、恒压控制模块、恒流控制模块和逻辑与驱动模块。所述单级高PFC的AC-DC控制芯片，通过设置恒压控制模块和恒流控制模块，使所述AC-DC控制芯片能工作在恒流模式，也能工作在恒压模式，可为负载提供恒压和恒流，有效的保护了负载，提高了开关电源的供电品质。
【IPC分类】H02M3/335, H02M7/217
【公开号】CN104917411
【申请号】CN201510360404
【发明人】宋利军, 许煌樟, 贺玉婷
【申请人】深圳市稳先微电子有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月26日