驱动电路及功率因数校正控制器制造技术

本实用新型专利技术提出一种驱动电路及功率因数校正控制器，该驱动电路包括：控制单元和分别与控制单元连接的电流检测单元、电压过零检测单元、母线电压检测单元和驱动单元；电流检测单元，用于采集输入至开关模块的交流电流；电压过零检测单元，用于对输入至开关模块的交流电压进行过零点检测，生成电压过零信号；母线电压检测单元，用于采集母线电压；控制单元，用于根据交流电流、电压过零信号和母线电压，生成至少一个开关控制信号；驱动单元，用于根据至少一个开关控制信号，控制开关模块中对应的开关单元的开关状态。本实用新型专利技术能够降低控制复杂度，提升效率，且不需要检测输入电压，只需要输入电压过零点即可，从而降低了成本。

Driving Circuit and Power Factor Correction Controller

The utility model proposes a driving circuit and a power factor correction controller. The driving circuit includes: a current detection unit, a voltage zero-crossing detection unit, a bus voltage detection unit and a driving unit connected with the control unit respectively; a current detection unit for collecting AC current input to the switch module; and a voltage zero-crossing detection unit for input to the switch module. The AC voltage of switching module is detected to generate zero-crossing signal; the bus voltage detection unit is used to collect bus voltage; the control unit is used to generate at least one switch control signal according to AC current, voltage zero-crossing signal and bus voltage; and the driving unit is used to control the corresponding switch list in the switching module according to at least one switch control signal. The switching state of the element. The utility model can reduce the control complexity and improve the efficiency, and does not need to detect the input voltage, only needs the zero crossing point of the input voltage, thereby reducing the cost.

【技术实现步骤摘要】
驱动电路及功率因数校正控制器
本技术涉及电力电子
，特别涉及一种驱动电路及功率因数校正控制器。
技术介绍
随着电力电子技术的发展，有源PFC(PowerFactorCorrection，功率因数校正)技术以功率因数高、谐波电流小、输出电压稳定等优点得到了广泛的应用。目前普遍使用的是BOOST型的PFC，这种PFC的效率较为低下，不适用于一些对效率要求较高的场合。针对该问题，在对效率要求较高的场合，一般采用无桥图腾柱PFC电路，这种电路虽然提升了效率，但在控制上较为复杂，且需要采集交流电压输入信号，成本较高。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决上述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驱动电路，该驱动电路能够降低控制复杂度，提升效率，且不需要检测输入电压，只需要输入电压过零点即可，从而降低了成本。本技术的另一个目的在于提出一种功率因数校正控制器。为了实现上述目的，本技术第一方面提出了一种驱动电路，包括：控制单元和分别与所述控制单元连接的电流检测单元、电压过零检测单元、母线电压检测单元和驱动单元；所述电流检测单元，用于采集输入至开关模块的交流电流；所述电压过零检测单元，用于对输入至所述开关模块的交流电压进行过零点检测，生成电压过零信号；所述母线电压检测单元，用于采集母线电压；所述控制单元，用于根据所述交流电流、所述电压过零信号和所述母线电压，生成至少一个开关控制信号；所述驱动单元，用于根据所述至少一个开关控制信号，控制所述开关模块中对应的开关单元的开关状态。根据本技术的驱动电路，相对于传统的BOOST型PFC，由于减少了回路上的器件数量，因此，效率更高；另外，相对于其他无桥图腾柱PFC，由于采用了单周期控制方式，因此可以降低控制的复杂度，且不需要交流电压检测电路，只需要检测交流电压的过零点即可，从而降低了成本。另外，根据本技术上述的驱动电路还可以具有如下附加的技术特征：在一些示例中，所述控制单元包括：比较器、调节器、单周期电流环和开关波形生成器；所述比较器分别与所述母线电压检测单元和所述调节器连接，所述单周期电流环分别与所述调节器、所述电流检测单元和所述开关波形生成器连接，所述开关波形生成器分别与所述电压过零检测单元和所述驱动单元连接；所述比较器，用于计算所述母线电压和母线电压给定值的差值；所述调节器，用于对所述差值进行调节，得到升压比；所述单周期电流环，用于根据所述升压比和所述交流电流，生成占空比控制信号；所述开关波形生成器，用于根据所述占空比控制信号和所述电压过零信号，生成所述至少一个开关控制信号。在一些示例中，所述开关波形生成器包括：第一判断单元和输出单元；所述第一判断单元分别与所述电压过零检测单元和所述输出单元连接，所述输出单元分别与所述单周期电流环和所述驱动单元连接；所述第一判断单元，用于根据所述电压过零信号，判断所述交流电压是否处于正半周，若是，则输出正半周状态信号至所述输出单元，若否，则输出负半周状态信号至所述输出单元；所述输出单元，用于根据所述正半周状态信号和所述占空比控制信号，生成至少一个第一开关控制信号，或者根据所述负半周状态信号和所述占空比控制信号，生成至少一个第二开关控制信号。在一些示例中，所述开关波形生成器还包括：第二判断单元；所述第二判断单元分别与所述电压过零检测单元和所述输出单元连接；所述第二判断单元，用于根据所述电压过零信号，判断所述交流电压是否处于过零点附近，若是，则输出第一过零点状态信号，若否，则输出第二过零点状态信号；所述输出单元还用于：根据所述第一过零点状态信号，输出至少一个低电平开关控制信号，或者根据所述第二过零点状态信号、所述正半周状态信号和所述占空比控制信号，生成所述至少一个第一开关控制信号，或者根据所述第二过零点状态信号、所述负半周状态信号和所述占空比控制信号，生成所述至少一个第二开关控制信号。本技术第二方面还提出了一种功率因数校正控制器，包括开关模块和本技术上述所述的驱动电路，所述开关模块包括第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元和第四开关单元；所述驱动电路中的电流检测单元分别与所述外部交流电源的正极、所述第一开关单元的第一端和所述第二开关单元的第一端连接，所述外部交流电源的负极分别与所述第三开关单元的第一端和所述第四开关单元的第一端连接，所述第一开关单元的第二端和所述第三开关单元的第二端分别与外部负载的正极连接，所述第二开关单元的第二端和所述第四开关单元的第二端分别与所述外部负载的负极连接，所述驱动电路中的驱动单元分别与所述第一开关单元的控制端、所述第二开关单元的控制端、所述第三开关单元的控制端和所述第四开关单元的控制端连接。根据本技术的功率因数校正控制器，相对于传统的BOOST型PFC，由于减少了回路上的器件数量，因此，效率更高；另外，相对于其他无桥图腾柱PFC，由于采用了单周期控制方式，因此可以降低控制的复杂度，且不需要交流电压检测电路，只需要检测交流电压的过零点即可，从而降低了成本。另外，根据本技术上述的功率因数校正控制器还可以具有如下附加的技术特征：在一些示例中，还包括：电抗器；所述电抗器的第一端与所述外部交流电源的正极连接，所述电抗器的第二端与所述电流检测单元连接。在一些示例中，还包括：母线电容；所述母线电容的第一端与所述外部负载的正极连接，所述母线电容的第二端与所述外部负载的负极连接。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本技术一个实施例的驱动电路的结构示意图；图2是根据本技术一个实施例的控制单元的原理框图；图3是根据本技术一个实施例的开关波形生成器的控制原理示意图；图4是根据本技术一个实施例的第一至第四开关单元的开关控制信号示意图；图5是根据本技术一个实施例的第一至第四开关单元优化的开关控制信号示意图；图6是根据本技术一个实施例的驱动方法的流程图。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，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。以下结合附图描述根据本技术实施例的驱动电路、功率因数校正控制器及驱动方法。图1是根据本技术一个实施例的驱动电路的结构示意图。如图1所示，该驱动电路包括：控制单元110和分别与控制单元110连接的电流检测单元120、电压过零检测单元130、母线电压检测单元140和驱动单元150。其中，电流检测单元120用于采集输入至开关模块200的交流电流。电压过零检测单元130用于对输入至开关模块200的交流电压进行过零点检测，生成电压过零信号。母线电压检测单元140用于采集母线电压。控制单元110用于根据交流电流、电压过零信号和母线电压，生成至少一个开关控制信号。驱动单元150用于根据至少一个开关控制信号，控制开关模块200中对应的开关单元的开关状态。具体地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种驱动电路，其特征在于，包括：控制单元和分别与所述控制单元连接的电流检测单元、电压过零检测单元、母线电压检测单元和驱动单元；所述电流检测单元，用于采集输入至开关模块的交流电流；所述电压过零检测单元，用于对输入至所述开关模块的交流电压进行过零点检测，生成电压过零信号；所述母线电压检测单元，用于采集母线电压；所述控制单元，用于根据所述交流电流、所述电压过零信号和所述母线电压，生成至少一个开关控制信号；所述驱动单元，用于根据所述至少一个开关控制信号，控制所述开关模块中对应的开关单元的开关状态。

【技术特征摘要】
1.一种驱动电路，其特征在于，包括：控制单元和分别与所述控制单元连接的电流检测单元、电压过零检测单元、母线电压检测单元和驱动单元；所述电流检测单元，用于采集输入至开关模块的交流电流；所述电压过零检测单元，用于对输入至所述开关模块的交流电压进行过零点检测，生成电压过零信号；所述母线电压检测单元，用于采集母线电压；所述控制单元，用于根据所述交流电流、所述电压过零信号和所述母线电压，生成至少一个开关控制信号；所述驱动单元，用于根据所述至少一个开关控制信号，控制所述开关模块中对应的开关单元的开关状态。2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述控制单元包括：比较器、调节器、单周期电流环和开关波形生成器；所述比较器分别与所述母线电压检测单元和所述调节器连接，所述单周期电流环分别与所述调节器、所述电流检测单元和所述开关波形生成器连接，所述开关波形生成器分别与所述电压过零检测单元和所述驱动单元连接。3.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述开关波形生成器包括：第一判断单元和输出单元；所述第一判断单元分别与所述电压过零检测单元和所述输出单元连接，所述输出单元分别与所述单周期电流环和所述驱动单元连接。4.根据权利要求3所述的驱动电路，其特征在于，所述开关波形生...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾贤杰，
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