功率因数校正器的过流保护装置及家用电器制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种功率因数校正器的过流保护装置及家用电器，所述过流保护装置包括：电流采样电路，用以对电感的电流进行采样以获得电流采样值，其中，电流采样电路设置在功率开关管的源极端或者整流桥的交流侧；驱动单元，驱动单元与功率开关管相连；硬件过流保护电路，硬件过流保护电路分别与电流采样电路和驱动单元相连，硬件过流保护电路用以在电流采样值大于硬件过流保护阈值时输出硬件过流保护信号至驱动单元，以通过驱动单元控制功率开关管处于关断状态，从而有效避免功率开关管发生过流损坏。

【技术实现步骤摘要】
功率因数校正器的过流保护装置及家用电器
本技术涉及交流供电
，特别涉及一种功率因数校正器的过流保护装置和一种具有该装置的家用电器。
技术介绍
在单相交流供电的设备或者产品中，为了降低电流谐波、提高功率因数，通常会采用有源PFC(PowerFactorCorrection，功率因数校正)电路，典型的有源PFC电路为Boost型PFC电路，包括电感、二极管和功率开关管三部分。单相交流电压经全桥整流后，通过PFC电路接至大容量电解电容和负载，控制芯片通过检测电感的电流对功率开关管进行控制，以实现功率因数校正功能和电解电容上直流电压的调节。其中，控制芯片在对功率开关管进行控制时，当功率开关管导通时，电感的电流等于功率开关管的电流；当功率开关管关断时，电感的电流等于电解电容的充放电电流与负载电流之和。由于电感和二极管的耐冲击电流能力较功率开关管大得多，因而最需要保护的是功率开关管，以防止功率开关管过流损坏。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种功率因数校正器的过流保护装置，通过在电感的电流采样值大于硬件过流保护阈值时，控制功率开关管处于关断状态，从而有效避免功率开关管发生过流损坏。本技术的另一个目的在于提出一种家用电器。为实现上述目的，本技术一方面提出了一种功率因数校正器的过流保护装置，所述功率因数校正器包括整流桥、PFC电路和电解电容，所述PFC电路包括电感、功率开关管和二极管，所述过流保护装置包括：电流采样电路，用以对所述电感的电流进行采样以获得电流采样值，其中，所述电流采样电路设置在所述功率开关管的源极端或者所述整流桥的交流侧；驱动单元，所述驱动单元与所述功率开关管相连；硬件过流保护电路，所述硬件过流保护电路分别与所述电流采样电路和所述驱动单元相连，所述硬件过流保护电路用以在所述电流采样值大于硬件过流保护阈值时输出硬件过流保护信号至所述驱动单元，以通过所述驱动单元控制所述功率开关管处于关断状态。根据本技术的功率因数校正器的过流保护装置，通过通过电流采样电路对电感的电流进行采样以获得电流采样值，然后硬件过流保护电路在电流采样值大于硬件过流保护阈值时输出硬件过流保护信号至驱动单元，以通过驱动单元控制功率开关管处于关断状态，从而有效避免功率开关管发生过流损坏。具体地，当所述电流采样电路设置在所述功率开关管的源极端或者所述整流桥的交流侧时，所述电流采样电路为由采样电阻和线性光耦构成的采样电路、互感器、电压型霍尔电流传感器和电流型霍尔电流传感器中的一种。具体地，所述硬件过流保护电路包括：比较电路，所述比较电路的一端与所述电流采样电路相连，所述比较电路的另一端分别与所述驱动单元和所述控制器相连，所述比较电路用以在所述电流采样值大于所述硬件过流保护阈值时输出所述硬件过流保护信号，所述比较电路包括电压比较器或者迟滞比较器。进一步地，所述硬件过流保护电路还包括：信号调理电路，所述信号调理电路的一端与所述电流采样电路相连，所述信号调理电路的另一端与所述比较电路的一端相连，所述信号调理电路用以对所述电流采样值进行预处理，所述信号调理电路为RC滤波电路、运算放大电路和差分放大电路中的一种。进一步地，所述硬件过流保护电路还包括：信号锁存电路，所述信号锁存电路的一端与所述比较电路的另一端相连，所述信号锁存电路的另一端分别与所述驱动单元和所述控制器相连，所述信号锁存电路用以对所述硬件过流保护信号进行锁存，所述信号锁存电路包括RS触发器。具体地，所述驱动单元包括双输入单输出与逻辑电路。进一步地，所述双输入单输出与逻辑电路为与门电路、由与非门和非门构成的与逻辑电路、由两个与非门构成的与逻辑电路、三态门电路和数字开关芯片中的一种。为实现上述目的，本技术另一方面提出了一种家用电器，其包括上述的功率因数校正器的过流保护装置。本技术的家用电器，通过上述的功率因数校正器的过流保护装置，能够在电感的电流采样值大于硬件过流保护阈值，输出硬件过流保护信号至驱动单元，以通过驱动单元控制功率开关管处于关断状态，从而有效避免功率开关管过流损坏，进而保证家用电器工作的安全性和可靠性。附图说明图1a是根据本技术一个实施例的电流采样电路设置在整流桥直流侧负端的功率因数校正器的电路拓扑图。图1b是根据本技术一个实施例的电流采样电路设置在功率开关管的漏极端的功率因数校正器的电路拓扑图。图1c是根据本技术一个实施例的电流采样电路设置在功率开关管的源极端的功率因数校正器的电路拓扑图。图1d是根据本技术一个实施例的电流采样电路设置在整流桥的交流侧的功率因数校正器的电路拓扑图。图1e是根据本技术一个实施例的电流采样电路设置在电感的输入端的功率因数校正器的电路拓扑图。图1f是根据本技术一个实施例的电流采样电路设置在电感的输出端的功率因数校正器的电路拓扑图。图2是根据本技术实施例的电流采样电路的电路图。图3是根据本技术实施例的硬件过流保护电路的结构示意图。图4根据本技术实施例的比较电路的电路图。图5是根据本技术实施例的信号调理电路的电路图。图6是根据本技术实施例的信号锁存电路的电路图。图7是根据本技术实施例的驱动单元的电路图。图8是根据本技术实施例的功率因数校正器的过流保护方法的流程图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。下面参照附图来描述本技术实施例的功率因数校正器的过流保护装置、具有该过流保护装置的家用电器和功率因数校正器的过流保护方法。在本技术的实施例中，功率因数校正器包括整流桥100、PFC电路和电解电容EC，其中，PFC电路包括电感L、功率开关管Q和二极管D。具体而言，如图1a-图1f所示，整流桥100的交流侧与交流电源AC相连，电感L的输入端与整流桥100的直流侧正端相连，电感L的输出端分别与功率开关管Q的源极端和二极管D的阳极相连，二极管D的阴极与电解电容EC的一端相连，功率开关管Q的漏极端分别与整流桥100的直流侧负端和电解电容EC的另一端相连。如图1a-图1f所示，功率因数校正器的过流保护装置可包括电流采样电路310、电感电流检测电路320、驱动单元330和控制器340。其中，电流采样电路310用于对电感L的电流进行采样以获得电流采样值。电感电流检测电路320与电流采样电路310相连，电感电流检测电路320用于根据电流采样值获取电感L的电流值。控制器340分别与电感电流检测电路320和驱动单元330相连，驱动单元330与功率开关管Q相连，控制器340用于判断电流值是否大于软件过流保护阈值，如果电流值大于软件过流保护阈值，则输出第一控制信号至驱动单元330，以通过驱动单元330控制功率开关管Q处于关断状态。其中，软件过流保护阈值小于功率开关管Q的电流阈值。具体而言，在实际应用中，电流采样电路310的设置位置有多种，如图1a所示，电流采样电路310可设置在整流桥100的直流侧负端；如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率因数校正器的过流保护装置，其特征在于，所述功率因数校正器包括整流桥、PFC电路和电解电容，所述PFC电路包括电感、功率开关管和二极管，所述过流保护装置包括：电流采样电路，用以对所述电感的电流进行采样以获得电流采样值，其中，所述电流采样电路设置在所述功率开关管的源极端或者所述整流桥的交流侧；驱动单元，所述驱动单元与所述功率开关管相连；硬件过流保护电路，所述硬件过流保护电路分别与所述电流采样电路和所述驱动单元相连，所述硬件过流保护电路用以在所述电流采样值大于硬件过流保护阈值时输出硬件过流保护信号至所述驱动单元，以通过所述驱动单元控制所述功率开关管处于关断状态。

【技术特征摘要】
1.一种功率因数校正器的过流保护装置，其特征在于，所述功率因数校正器包括整流桥、PFC电路和电解电容，所述PFC电路包括电感、功率开关管和二极管，所述过流保护装置包括：电流采样电路，用以对所述电感的电流进行采样以获得电流采样值，其中，所述电流采样电路设置在所述功率开关管的源极端或者所述整流桥的交流侧；驱动单元，所述驱动单元与所述功率开关管相连；硬件过流保护电路，所述硬件过流保护电路分别与所述电流采样电路和所述驱动单元相连，所述硬件过流保护电路用以在所述电流采样值大于硬件过流保护阈值时输出硬件过流保护信号至所述驱动单元，以通过所述驱动单元控制所述功率开关管处于关断状态。2.如权利要求1所述的功率因数校正器的过流保护装置，其特征在于，当所述电流采样电路设置在所述功率开关管的源极端或者所述整流桥的交流侧时，所述电流采样电路为由采样电阻和线性光耦构成的采样电路、互感器、电压型霍尔电流传感器和电流型霍尔电流传感器中的一种。3.如权利要求1或2所述的功率因数校正器的过流保护装置，其特征在于，所述硬件过流保护电路包括：比较电路，所述比较电路的一端与所述电流采样电路相连，所述比较电路的另一端分别与所述驱动单元和控制器相连，所述比较电路用以在所述电流采样值大于所述硬件过流保护阈值时...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄招彬，
申请(专利权)人：广东美的制冷设备有限公司，美的集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44