家用电器及功率因数校正器的过流保护装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种家用电器及功率因数校正器的过流保护装置和方法，所述装置包括：电流采样电路，用于对电感的电流进行采样以获得电流采样值；电感电流检测电路，用于根据电流采样值获取电感的电流值；驱动单元；控制器，控制器分别与电感电流检测电路和驱动单元相连，控制器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，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。

Overcurrent protection device and method for household appliance and power factor corrector

The invention discloses a device and a method of overcurrent protection for household appliances and power factor corrector, the device comprises a current sampling circuit, sampling value sampling to obtain a current for current of inductor; inductance current detection circuit, according to the current sampling value for current inductance value; driving unit; controller the controller is respectively connected with the inductor current detection circuit is connected with the driving unit, controller is used to determine the current value is greater than the threshold value of over-current protection software, if the current value is greater than the software over-current protection threshold, output the first control signal to the drive unit, drive unit through control of the power switch in the off state, so as to avoid power switches overcurrent damage.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及交流供电
，特别涉及一种功率因数校正器的过流保护装置、一种具有该装置的家用电器和一种功率因数校正器的过流保护方法。
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
本专利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，本专利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，通过在电感的电流值大于软件过流保护阈值时，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。本专利技术的另一个目的在于提出一种家用电器。本专利技术的又一个目的在于提出一种功率因数校正器的过流保护方法。为实现上述目的，本专利技术一方面实施例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，用于对所述电感的电流进行采样以获得电流采样值；电感电流检测电路，所述电感电流检测电路与所述电流采样电路相连，所述电感电流检测电路用于根据所述电流采样值获取所述电感的电流值；驱动单元，所述驱动单元与所述功率开关管相连；控制器，所述控制器分别与所述电感电流检测电路和所述驱动单元相连，所述控制器用于判断所述电流值是否大于软件过流保护阈值，如果所述电流值大于所述软件过流保护阈值，则输出第一控制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。根据本专利技术实施例的功率因数校正器的过流保护装置，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，然后电感电流检测电路根据电流采样值获取电感的电流值，控制器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，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。根据本专利技术的一个实施例，所述控制器还用于获取所述电感的电流值大于所述软件过流保护阈值的时间和次数，分别记为第一时间和第一次数，并判断所述第一时间是否大于第一预设时间，以及判断所述第一次数是否大于第一预设次数，其中，如果所述第一时间大于所述第一预设时间，或者所述第一次数大于所述第一预设次数，所述控制器则输出第二控制信号至所述驱动单元，以通过所述驱动单元关闭所述PFC电路。根据本专利技术的一个实施例，上述的功率因数校正器的过流保护装置，还包括：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于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。根据本专利技术的一个实施例，所述硬件过流保护电路还与所述控制器相连，所述控制器还用于获取所述硬件过流保护信号的时间和次数，分别记为第二时间和第二次数，并判断所述第二时间是否大于第二预设时间，以及判断所述第二次数是否大于第二预设次数，其中，如果所述第二时间大于所述第二预设时间，或者所述第二次数大于所述第二预设次数，所述控制器则输出第三控制信号至所述驱动单元，以通过所述驱动单元关闭所述PFC电路。根据本专利技术的一个实施例，当所述电流采样电路设置在所述整流桥的直流侧负端或者所述功率开关管的漏极端时，所述电流采样电路为电阻采样电路、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；当所述电流采样电路设置在所述功率开关管的源极端、所述整流桥的交流侧、所述电感的输入端或者所述电感的输出端时，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。根据本专利技术的一个实施例，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，所述比较电路用于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。根据本专利技术的另一个实施例，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于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。根据本专利技术的又一个实施例，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于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。根据本专利技术的一个实施例，所述驱动单元包括双输入单输出与逻辑电路。根据本专利技术的一个实施例，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，本专利技术另一方面实施例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。本专利技术实施例的家用电器，通过上述的功率因数校正器的过流保护装置，能够在电感的电流值大于软件过流保护阈值，输出第一控制信号至驱动单元，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。为实现上述目的，本专利技术又一方面实施例提出了一种功率因数校正器的过流保护方法，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，所述过流保护方法包括以下步骤：对所述电感的电流进行采样以获得电流采样值，并根据所述电流采样值获取所述电感的电流值；判断所述电流值是否大于软件过流保护阈值；如果所述电流值大于所述软件过流保护阈值，则控制所述功率开关管处于关断状态。根据本专利技术实施例的功率因数校正器的过流保护方法，首先对电感的电流进行采样以获得电流采样值，然后，根据电流采样值获取电感的电流值，并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。根据本专利技术的一个实施例，上述的功率因数校正器的过流保护方法，还包括：获取所述电感的电流值大于所述软件过流保护阈值的时间和次数，分别记为第一时间和第一次数，并判断所述第一时间是否大于第一预设时间，以及判断所述第一次数是否大于第一预设次数；如果所述第一时间大于所述第一预设时间，或者所述第一次数大于所述第一预设次数，则输出第二控制信本文档来自技高网...

【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，用于对所述电感的电流进行采样以获得电流采样值；电感电流检测电路，所述电感电流检测电路与所述电流采样电路相连，所述电感电流检测电路用于根据所述电流采样值获取所述电感的电流值；驱动单元，所述驱动单元与所述功率开关管相连；控制器，所述控制器分别与所述电感电流检测电路和所述驱动单元相连，所述控制器用于判断所述电流值是否大于软件过流保护阈值，如果所述电流值大于所述软件过流保护阈值，则输出第一控制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，用于对所述电感的电流进行采样以获得电流采样值；电感电流检测电路，所述电感电流检测电路与所述电流采样电路相连，所述电感电流检测电路用于根据所述电流采样值获取所述电感的电流值；驱动单元，所述驱动单元与所述功率开关管相连；控制器，所述控制器分别与所述电感电流检测电路和所述驱动单元相连，所述控制器用于判断所述电流值是否大于软件过流保护阈值，如果所述电流值大于所述软件过流保护阈值，则输出第一控制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，所述控制器还用于获取所述电感的电流值大于所述软件过流保护阈值的时间和次数，分别记为第一时间和第一次数，并判断所述第一时间是否大于第一预设时间，以及判断所述第一次数是否大于第一预设次数，其中，如果所述第一时间大于所述第一预设时间，或者所述第一次数大于所述第一预设次数，所述控制器则输出第二控制信号至所述驱动单元，以通过所述驱动单元关闭所述PFC电路。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，还包括：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于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。4.如权利要求3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还与所述控制器相连，所述控制器还用于获取所述硬件过流保护信号的时间和次数，分别记为第二时间和第二次数，并判断所述第二时间是否大于第二预设时间，以及判断所述第二次数是否大于第二预设次数，其中，如果所述第二时间大于所述第二预设时间，或者所述第二次数大于所述第二预设次数，所述控制器则输出第三控制信号至所述驱动单元，以通过所述驱动单元关闭所述PFC电路。5.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整流桥的直流侧负端或者所述功率开关管的漏极端时，所述电流采样电路为电阻采样电路、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；当所述电流采样电路设置在所述功率开关管的源极端、所述整流桥的交流侧、所述电感的输入端或者所述电感的输出端时，所述电流采样电路为由采样电阻和线性光耦构成的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄招彬，高军胜，
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：发明
国别省市：广东;44