本发明专利技术提供了用于高功率因数驱动系统的采样短路保护电路及方法。高功率因数驱动系统可包括功率转换电路、PFC控制电路、开关管以及耦合至开关管的采样电阻。该PFC控制电路可包括：PFC控制模块，用于产生驱动信号以控制开关管的导通和关断；以及采样短路保护电路。采样短路保护电路可包括：短路检测电路，用于当功率转换电路的输入源提供的输入电压信号大于第一基准电压并且经由采样电阻检测到的采样电压信号持续地小于第二基准电压达预定数目个周期之后确定检测到采样短路；以及逻辑电路，用于在短路检测电路检测到采样短路时产生保护信号直至接收到指示该PFC控制电路处于欠压状态的欠压信号，该保护信号使PFC控制模块关断开关管。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高功率因数驱动系统，尤其涉及。
技术介绍
高功率因数驱动系统是通过PFC (功率因数校正)控制电路控制开关管(例如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等)的导通和关断来维持稳定电压或电流输出的一种电源，也被称为PFC控制系统，例如开关电源、LED照明驱动电源等。图1示出一种传统的PFC控制系统，包括功率转换电路10、PFC控制电路12、开关管(例如MOS管)Ml、以及采样电阻Rs。功率转换电路10可以将输入电流/电压转换成所需的目标电流/电压。PFC控制电路12在DR管脚上输出驱动信号以控制开关管Ml的导通和关断，从而控制功率转换电路10的工作状态。另外，PFC控制电路12通过CS管脚(SP，采样端)检测采样电阻Rs的电压值来确定流经开关管Ml的电流信号，从而在正常工作时可以通过采样端检测来达到限流或者取电流的目的。但是，当出现异常状态尤其是采样短路时，例如采样端焊接异常、CS管脚与地短路、和/或采样电阻Rs损坏或短路时，PFC控制电路12在采样端检测到的采样电压很小或者为0，便会认为开关管Ml的输出电流不够，并因此增大开关管Ml的导通时间以增大电流。此类异常状态会导致无法准确监控流经开关管Ml的电流，并且如果过度地使流经开关管Ml的电流增大，那么在开关管Ml关断时其源漏两极的电压会超出开关管Ml的耐压值，可能导致开关管Ml损坏，从而危害整个PFC控制系统。因此，本领域需要一种采样短路保护电路和/或方法，以有效地检测高功率因数驱动系统的异常状态(尤其是采样短路)并提供有效的采样短路保护。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术的不足，提供一种，使得在异常状态下尤其是采样短路时，例如采样端焊接异常、CS端与地短路、或者采样电阻损坏时，系统能检测到这种状态并且关断开关管，直到系统重启后进入下一个检测周期，如果采样端仍处于短路状态，则继续关断并重启；如果采样短路状态解除，系统恢复正常工作。本专利技术提供了一种用于高功率因数驱动系统的功率因数校正(PFC)控制电路，该高功率因数驱动系统可包括功率转换电路、耦合至功率转换电路的开关管以及耦合至开关管的采样电阻，该功率因数校正控制电路可包括功率因数校正控制模块，用于产生驱动信号以控制该开关管的导通和关断；以及采样短路保护电路。采样短路保护电路可包括短路检测电路，其接收由功率转换电路的输入源提供的输入电压信号和经由采样电阻检测到的采样电压信号，当输入电压信号大于第一基准电压并且采样电压信号持续地小于第二基准电压达预定数目个周期之后确定检测到采样短路；以及逻辑电路，其接收短路检测电路的输出以及指示该功率因数校正控制电路是否处于欠压状态的欠压信号，并在短路检测电路检测到采样短路时产生保护信号直至接收到指示该功率因数校正控制电路处于欠压状态的欠压信号，该保护信号使功率因数校正控制模块关断该开关管。在一个实施例中，短路检测电路可包括第一比较器，用于将输入电压信号与第一基准电压作比较；第二比较器，用于将采样电压信号与第二基准电压作比较；门电路，其接收第一比较器和第二比较器的输出，在输入电压信号大于第一基准电压并且米样电压信号小于第二基准电压时输出第二电平，否则输出第一电平；以及计数器，用于接收该门电路的输出和第一时钟信号，计数器在该门电路输出第一电平时清零，在该门电路输出第二电平时在第一时钟信号的控制下进行计数，并在连续计数达预定数目个周期之后产生指示检测到采样短路的第二时钟信号以提供给该逻辑电路。在一个实施例中，该门电路可包括或门、或非门、与门或者与非门，该逻辑电路可包括第一 RS触发器。在一个实施例中，该功率因数校正控制电路还可包括欠压锁存电路，用于检测该功率因数校正控制电路的电源端是否处于欠压状态并产生该欠压信号。在一个实施例中，该功率因数校正控制模块可包括恒流环控制电路，用于根据输入电压信号、采样电压信号、以及功率转换电路的反馈信号来产生关断信号；振荡器，用于产生第一时钟信号；第二 RS触发器，用于接收该关断信号和第一时钟信号；以及逻辑驱动电路，用于根据采样短路保护电路输出的保护信号和第二 RS触发器的输出来产生驱动信号以控制该开关管的导通和关断。本专利技术还公开了一种包括如上所述的功率因数校正控制电路的高功率因数驱动系统。该高功率因数驱动系统还可包括交流输入源；整流桥，用于对交流输入源的输入信号进行整流以向功率转换电路提供输入；耦合至整流桥的分压电阻，用于产生输入电压信号；以及耦合至整流桥的启动电路，用于向该功率因数校正控制电路的电源端供电。在一个实施例中，该高功率因数驱动系统还可包括变压器，包括耦合在整流桥与开关管之间的原边绕组、用于提供输出的副边绕组、以及用于提供该反馈信号的辅助绕组。在另一个实施例中，该高功率因数驱动系统还可包括耦合在整流桥与开关管之间以提供输出的电感、以及耦合至该电感以提供该反馈信号的辅助绕组。本专利技术还提供了一种用于高功率因数驱动系统的控制方法。该高功率因数驱动系统可包括功率因数校正控制电路、功率转换电路、耦合至功率转换电路的开关管以及耦合至该开关管的采样电阻。该方法可包括通过该功率因数校正控制电路产生驱动信号以控制该开关管的导通和关断；接收由功率转换电路的输入源提供的输入电压信号和经由采样电阻检测到的采样电压信号；当输入电压信号大于第一基准电压并且采样电压信号持续地小于第二基准电压达预定数目个周期之后确定检测到采样短路；以及在检测到采样短路时产生保护信号直至接收到指示该功率因数校正控制电路处于欠压状态的欠压信号，该保护信号使该功率因数校正控制电路关断该开关管。在一个实施例中，该方法还可包括当输入电压信号大于第一基准电压并且米样电压信号小于第二基准电压时在第一时钟信号的控制下进行计数，否则将该计数清零；以及在连续计数达预定数目个周期之后产生指示检测到采样短路的第二时钟信号。在一个实施例中，该方法还可包括检测该功率因数校正控制电路的电源端是否处于欠压状态并产生该欠压信号。在一个实施例中，产生驱动信号可包括根据输入电压信号、米样电压信号、以及功率转换电路的反馈信号来产生关断信号；产生第一时钟信号；以及根据该保护信号、关断信号和第一时钟信号产生驱动信号以控制该开关管的导通和关断。本专利技术解决了传统高功率因数驱动系统因采样短路而损坏开关管甚至整个系统的问题，为高功率因数驱动系统提供了安全保证。附图说明图1不出一种传统的PFC控制系统的框图。图2示出根据本专利技术一实施例的高功率因数驱动系统的框图。图3示出根据本专利技术一实施例的CS短路保护电路的示意图。图4示出根据本专利技术一实施例的包括采样短路保护电路的高功率因数驱动系统的示意图。图5示出根据本专利技术另一实施例的包括采样短路保护电路的高功率因数驱动系统的示意图。具体实施例方式下面结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步说明，但是本领域技术人员将明白，以下描述和附图仅是示例性的，而不应限制本专利技术的保护范围。图2示出根据本专利技术一实施例的高功率因数驱动系统(例如，开关电源)，其包括功率转换电路10、功率因数校正(PFC)控制电路15、开关管(例如MOS管)Ml、以及采样电阻Rs0功率转换电路10可以是可用于将输入电流/电压转换成所需的目标电流/电压的任何适当的功率转换电路，例如变压器、电感等。PFC控制电路15可包括本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于高功率因数驱动系统的功率因数校正（PFC）控制电路，所述高功率因数驱动系统包括功率转换电路、耦合至所述功率转换电路的开关管以及耦合至所述开关管的采样电阻，所述功率因数校正控制电路包括：功率因数校正控制模块，用于产生驱动信号以控制所述开关管的导通和关断；以及采样短路保护电路，其包括：短路检测电路，其接收由所述功率转换电路的输入源提供的输入电压信号和经由所述采样电阻检测到的采样电压信号，当所述输入电压信号大于第一基准电压并且所述采样电压信号持续地小于第二基准电压达预定数目个周期之后确定检测到采样短路；以及逻辑电路，其接收所述短路检测电路的输出以及指示所述功率因数校正控制电路是否处于欠压状态的欠压信号，并在所述短路检测电路检测到采样短路时产生保护信号直至接收到指示所述功率因数校正控制电路处于欠压状态的欠压信号，所述保护信号使所述功率因数校正控制模块关断所述开关管。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王栋，吴建兴，
申请(专利权)人：杭州士兰微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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