一种IGBT过流保护电路及空调器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种IGBT过流保护电路及空调器，一种IGBT过流保护电路，包括电流采样单元、保护单元、驱动单元以及控制单元，其中，所述电流采样单元分别与所述开关管的发射极、所述功率因数校正电路中整流桥的直流侧负极、所述保护单元的输入端相连，所述保护单元的输出端分为两路，一路与所述控制单元的输入端相连，另一路通过一导线与所述驱动单元的输入端相连，所述控制单元的输出端与所述驱动单元的输入端相连，所述驱动单元的输出端与所述开关管的栅极相连。这样，在功率因数校正电路过流时，所述IGBT过流保护电路会产生硬件保护，从而实现对所述开关管更及时、更有效地保护。

【技术实现步骤摘要】
一种IGBT过流保护电路及空调器
本技术涉及空调器
，特别涉及一种IGBT过流保护电路及空调器。
技术介绍
变频空调普遍增加了有源功率因数校正(PowerFactorCorrection，功率因数校正)控制技术，以便提高功率因素，同时调节谐波电流，减少空调对电网的影响。但是有源功率因数校正控制方案相对较为复杂，控制不当很容易产生过流、过热从而烧毁IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)，通常电路中都增加了保护装置，以提高电路的可靠性。现有技术基本上都是采用软硬件结合的方式，硬件通过检测IGBT的导通电流，当超过过流设置的阈值时，触发单片机，再由单片机发出信号，停止功率因数校正工作，但若单片机软件设置、控制时序、逻辑不合理或者单片机抗干扰差，可能会出现保护延迟或者失控，造成IGBT烧毁，从而造成空调失效。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种IGBT过流保护电路，以解决IGBT易因PFC电路过流而烧毁的问题。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种IGBT过流保护电路，用于对功率因数校正电路中的开关管进行过流保护，包括电流采样单元、保护单元、驱动单元以及控制单元；其中，所述电流采样单元分别与所述开关管的发射极、所述功率因数校正电路中整流桥的直流侧负极、所述保护单元的输入端相连，所述电流采样单元对所述功率因数校正电路的输出电流进行采样，获得采样电流，并将所述采样电流输送至所述保护单元的输入端；所述保护单元用于将所述采样电流转化为采样电压并与基准电压比较，输出一检测信号；所述保护单元的输出端分为两路，一路与所述控制单元的输入端相连，另一路通过一导线与所述驱动单元的输入端相连；所述控制单元的输出端与所述驱动单元的输入端相连，所述控制单元根据所述保护单元输出的检测信号输出一控制信号控制所述驱动单元；所述驱动单元的输出端与所述开关管的栅极相连，所述驱动单元用于根据所述保护单元输出的检测信号以及所述控制单元输出的控制信号控制所述开关管的导通与关断。进一步的，所述保护单元包括第一比较电路，所述第一比较电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一比较器、第一直流电源，所述第一比较器包括第一输入端和第二输入端；所述第一比较器的第一输入端分为两路，一路经所述第四电阻接地，另一路经所述第二电阻与所述第一直流电源相连；所述第一比较器的第二输入端分为两路，一路经所述第三电阻分别与所述整流桥的直流侧负极、所述电流采样单元相连，另一路经所述第一电阻与所述第一直流电源相连；所述第一比较器的输出端分别与所述控制单元的输入端、所述驱动单元的输入端、所述第五电阻的一端相连；所述第五电阻的另一端与供电电源相连。进一步的，所述保护单元还包括自锁电路，以防止所述第一比较器的输出二次翻转，所述自锁电路的输入端与所述第一比较器的输出端相连，所述自锁电路的输出端与所述第一比较器的第一输入端相连，所述自锁电路为单向导通电路。进一步的，所述保护单元还包括启动电路，以解除所述自锁电路对电路的锁定，所述启动电路的输入端与所述第一比较器的输出端相连，所述启动电路的输出端与所述控制单元的信号输出口相连。进一步的，所述自锁电路包括第一二极管，所述第一二极管的阴极与所述第一比较器的第一输入端相连，阳极与所述第一比较器的输出端相连。进一步的，所述启动电路包括第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述第一比较器的输出端相连，阴极与所述控制单元的信号输出口相连。进一步的，所述保护单元还包括第二比较电路，所述第二比较电路包括第二比较器、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第二直流电源，所述第二比较器包括第一输入端和第二输入端；所述第二比较器的第二输入端与所述第一比较器的输出端相连，所述第二比较器的第一输入端分为两路，一路经所述第七电阻接地，另一路经所述第六电阻与所述第二直流电源相连；所述第二比较器的输出端分为两路，一路经所述第八电阻与供电电源相连，另一路与所述第九电阻的一端相连；所述第九电阻的另一端分别与所述控制单元的输入端、所述驱动单元的输入端相连。进一步的，所述保护单元还包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容，所述第一电容、所述第二电容、所述第三电容、所述第四电容、所述第五电容的一端均接地，所述第一电容的另一端与所述第一比较器的第二输出端相连，所述第二电容的另一端与所述第一比较器的第一输入端相连，所述第三电容的另一端与所述第一比较器的输出端相连，所述第四电容的另一端与所述第二比较器的第一输入端相连，所述第五电容的另一端与所述第九电阻相连。进一步的，所述电流采样电路包括采样电阻，所述采样电阻一端分别与所述整流桥直流侧负极、所述第三电阻相连，另一端与所述开关管的发射极相连并接地。相对于现有技术，本技术所述的IGBT过流保护电路具有以下优势：本技术所述的IGBT过流保护电路中，保护单元的输出端分为两路，一路与所述控制单元的输入端相连，另一路通过一导线与所述驱动单元的输入端相连，在功率因数校正电路过流时，IGBT过流保护电路会首先产生硬件保护，而硬件保护响应时间比软件保护响应时间短，从而实现对所述开关管更及时、更有效地保护，使得开关管不因功率因数校正电路过流而损坏，实现了开关管的过流保护，提高了电路的稳定性，可靠性更高。本技术的另一目的在于提出一种空调器，以解决现有空调器中IGBT易因PFC电路过流而烧毁的问题。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种空调器，包括上述IGBT过流保护电路。所述空调器与上述IGBT过流保护电路相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术实施例所述的IGBT过流保护电路的原理图；图2为本技术实施例所述的功率因数校正电路、采样单元以及保护单元的电路图；图3为本技术实施例所述的驱动单元的电路图。附图标记说明：10-功率因数校正电路，20-电流采样单元，30-保护单元，301-第一比较电路，302-自锁电路，303-启动电路，304-第二比较电路，40-驱动单元，401-驱动芯片，50-控制单元，IGBT-开关管，AC-交流电源，BG1-整流桥，L-电感，C1-第一电容，C2-第二电容，C3-第三电容，C4-第四电容，C5-第五电容，D1-第一二极管，D2-第二二极管，D3-第三二极管，D4-第四二极管，E1、E2-电解电容，VCC-第一直流电源，VD-第二直流电源，R1-第一电阻，R2-第二电阻，R3-第三电阻，R4-第四电阻，R5-第五电阻，R6-第六电阻，R7-第七电阻，R8-第八电阻，R9-第九电阻，R10-第十电阻，R11-第十一电阻，R12-第十二电阻，R13-第十三电阻，R14-第十四电阻，R15-第十五电阻，R61-采样电阻，IC1A-第一比较器，IC1B-第二比较器，CLR-信号输出口，ZD1-稳压二极管。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种IGBT过流保护电路，用于对功率因数校正电路(10)中的开关管(IGBT)进行过流保护，其特征在于，包括电流采样单元(20)、保护单元(30)、驱动单元(40)以及控制单元(50)；其中，所述电流采样单元(20)分别与所述开关管(IGBT)的发射极、所述功率因数校正电路(10)中整流桥(BG1)的直流侧负极、所述保护单元(30)的输入端相连，所述电流采样单元(20)对所述功率因数校正电路(10)的输出电流进行采样，获得采样电流，并将所述采样电流输送至所述保护单元(30)的输入端；所述保护单元(30)用于将所述采样电流转化为采样电压并与基准电压比较，输出一检测信号；所述保护单元(30)的输出端分为两路，一路与所述控制单元(50)的输入端相连，另一路通过一导线与所述驱动单元(40)的输入端相连；所述控制单元(50)的输出端与所述驱动单元(40)的输入端相连，所述控制单元(50)根据所述保护单元(30)输出的所述检测信号输出一控制信号控制所述驱动单元(40)；所述驱动单元(40)的输出端与所述开关管(IGBT)的栅极相连，所述驱动单元(40)用于根据所述保护单元(30)输出的所述检测信号以及所述控制单元(50)输出的所述控制信号控制所述开关管(IGBT)的导通与关断。...

【技术特征摘要】
1.一种IGBT过流保护电路，用于对功率因数校正电路(10)中的开关管(IGBT)进行过流保护，其特征在于，包括电流采样单元(20)、保护单元(30)、驱动单元(40)以及控制单元(50)；其中，所述电流采样单元(20)分别与所述开关管(IGBT)的发射极、所述功率因数校正电路(10)中整流桥(BG1)的直流侧负极、所述保护单元(30)的输入端相连，所述电流采样单元(20)对所述功率因数校正电路(10)的输出电流进行采样，获得采样电流，并将所述采样电流输送至所述保护单元(30)的输入端；所述保护单元(30)用于将所述采样电流转化为采样电压并与基准电压比较，输出一检测信号；所述保护单元(30)的输出端分为两路，一路与所述控制单元(50)的输入端相连，另一路通过一导线与所述驱动单元(40)的输入端相连；所述控制单元(50)的输出端与所述驱动单元(40)的输入端相连，所述控制单元(50)根据所述保护单元(30)输出的所述检测信号输出一控制信号控制所述驱动单元(40)；所述驱动单元(40)的输出端与所述开关管(IGBT)的栅极相连，所述驱动单元(40)用于根据所述保护单元(30)输出的所述检测信号以及所述控制单元(50)输出的所述控制信号控制所述开关管(IGBT)的导通与关断。2.根据权利要求1所述的IGBT过流保护电路，其特征在于，所述保护单元(30)包括第一比较电路(301)，所述第一比较电路(301)包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第一比较器(IC1A)、第一直流电源(VCC)，所述第一比较器(IC1A)包括第一输入端和第二输入端；所述第一比较器(IC1A)的第一输入端分为两路，一路经所述第四电阻(R4)接地，另一路经所述第二电阻(R2)与第一直流电源(VCC)相连；所述第一比较器(IC1A)的第二输入端分为两路，一路经所述第三电阻(R3)分别与所述整流桥(BG1)的直流侧负极、所述电流采样单元(20)相连，另一路经所述第一电阻(R1)与第一直流电源(VCC)相连；所述第一比较器(IC1A)的输出端分别与所述控制单元(50)的输入端、所述驱动单元(40)的输入端、所述第五电阻(R5)的一端相连；所述第五电阻(R5)的另一端与供电电源相连。3.根据权利要求2所述的IGBT过流保护电路，其特征在于，所述保护单元(30)还包括自锁电路(302)，以防止所述第一比较器(IC1A)的输出二次翻转，所述自锁电路(302)的输入端与所述第一比较器(IC1A)的输出端相连，所述自锁电路(302)的输出端与所述第一比较器(IC1A)的第一输入端相连，所述自锁电路(302)为单向导通电路。4.根据权利要求2所述的IGBT过流保护电路，其特征在于，所述保护单元(30)还包括启动电路(303)，以解除所述自锁电路(302)对电路的锁定，所述启动电路(303)的输入端与所述第一比较器(IC1A)的输出端相连，所述启动电路(303)的输出端与所述控制单元(50)的信号输出口(CLR)相连。5.根据权利要求2所述的IGBT过流保护电路，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵新荣，薄传海，孙海波，熊刚，
申请(专利权)人：奥克斯空调股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33