PFC双重保护电路及空调制造技术

本实用新型专利技术属于功率因数校正技术领域，尤其涉及一种PFC双重保护电路及空调。本实用新型专利技术提供的PFC双重保护电路中的检测单元通过检测PFC主干电路的电感电流值、并转化为电压值再与比较单元中预设的电压保护阀值进行比较。若达到保护条件，比较单元将同时输出信号给主控制芯片和PFC驱动芯片，主控制芯片接收到比较单元发送的PFC中断信号，马上发出关断PFC电路的控制指令给PFC驱动芯片；与此同时，PFC驱动芯片也接收到比较单元输出的保护信号，也将马上响应并关断PFC功率器件，避免因过流造成对功率器件的损坏，起到了双重保护作用。并且，整个保护电路中只增加采用了电阻、电容及比较器，达到了低成本的要求。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于功率因数校正
，尤其涉及一种PFC双重保护电路及空调。
技术介绍
通常在空调器设备的电源电路中会采用PFC (Power Factor Correction,功率因数校正)电路。PFC电路可以在将交流电转化为直流电时提高电源对市电的利用率，减少转化过程的电能损耗，达到节能的目的。PFC电路还能减少电源对市电电网的影响，避免其突然启动时对其他电器的影响。在PFC电路设计中，如果选取的功率器件规格余量不能足够大，在出现异常工作时，将容易引起PFC中的电感饱和，导致周围电路功率器件损坏。加大PFC电感值与选用规格更大的功率器件，能够在一定程度上解决PFC电感饱和的问题，但同时也使得成本增加，并且也解决不了因过流造成器件损坏的问题。在现有技术中，一般采用增加PFC过流保护电路来解决PFC电感饱和的问题，但这些保护电路主要是通过主控制器/主控制芯片对PFC开关器件的操作完成保护作用的，如果主控制器/主控制芯片失效，则PFC开关器件也会出现瞬间失控，PFC过流保护电路将会失去保护作用。因此，有必要提供一种成本较低、并能有效防止主控制器/主控制芯片失效的双重PFC保护电路。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种PFC双重保护电路，旨在解决现有的PFC过流保护电路存在的当主控制器/主控制芯片失效时、整个保护电路会丧失保护功能的技术问题。本技术是这样实现的一种PFC双重保护电路，用于对PFC主干电路进行过流保护，所述PFC主干电路包括整流桥、电感L1、开关管S1、二极管DI和电解电容EI，所述整流桥的交流侧与市电交流电源相接，所述整流桥的直流侧通过电感LI同时接所述开关管SI的高电位端和二极管Dl的阳极，所述二极管Dl的阴极为所述PFC主干电路的输出端，所述电解电容El连接在所述二极管Dl的阴极与地之间，而所述PFC双重保护电路包括连接在所述整流桥的直流侧负极、用于获取所述PFC主干电路上的电感电流值的检测单元；将所述检测单元获取的电感电流值转化为电压值、并与预设的电压保护阈值进行比较，通过两个输出端同时输出相应信号的比较单元；输入端接所述比较单元的第一输出端、将接收到的信号转化为控制信号并发送给PFC驱动芯片的主控制芯片；以及连接在所述主控制芯片的输出端和开关管SI的控制端之间，同时接收所述比较单元的第二输出端输出的信号，根据两个输入端接收到的信号控制所述开关管Si的通断、提供双重保护的PFC驱动芯片。作为本技术的优选技术方案所述检测单元包括无感电阻Rl ;所述无感电阻Rl连接在所述整流桥的直流侧负极与所述开关管S I的低电位端之间，并且所述无感电阻Rl的第一端和第二端分别为所述检测单兀的第一输出端和第二输出端。所述比较单元包括第一直流电源VCC、第二直流电源VDD、第一比较器、第二比较器、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9 ;所述电阻R2的第一端接所述检测单元的第一输出端，所述电阻R2的第二端通过所述电阻R4同时接所述第一比较器的同相输入端和所述第二比较器的同相输入端，所述电阻R3的第一端接所述检测单元的第二输出端，所述电阻R3的第二端通过所述电阻R5同时接所述第一比较器的反相输入端和所述第二比较器的反相输入端，所述直流电源VCC同时接所述第一比较器和第二比较器的电源端，所述直流电源VCC通过所述电阻R6同时接所述第一比较器和所述第二比较器的反相输入端，所述直流电源VCC还通过所述电阻R7同时接所述第一比较器和所述第二比较器的同相输入端，所述第一比较器的输出端通过所述电阻R9接所述第二直流电源VDD，所述第一比较器的输出端同时通过所述电阻R8接所述主控制芯片的输入端，所述第二比较器的输出端为所述比较单元的第二输出端、接所述PFC驱动芯片的第二输入端。进一步地，所述比较单元还包括电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4和电容C5 ;所述电容Cl的第一端接所述电阻R2和电阻R4的共接端，所述电容Cl的第二端接所述电阻R3和电阻R5的共接端，所述电容C2接在所述第一比较器的同相输入端与地之间，所述电容C3接在所述第一比较器的反相输入端与地之间，所述电容C4接在所述第一比较器的同相输入端与反相输入端之间，所述电容C5接在所述主控制芯片的输入端与地之间。所述开关管SI为IGBT功率管，所述IGBT功率管的栅极为所述开关管SI的控制端，所述IGBT功率管的集电极为所述开关管SI的高电位端，所述IGBT功率管的发射极为所述开关管SI的低电位端。本技术的另一目的在于提供一种空调，所述空调包括电源电路，所述电源电路包括交流电源输入端和PFC主干电路，并且，作为改进，所述电源电路中还包括了上述任意一种形式的用于对PFC主干电路进行过流保护的PFC双重保护电路。本技术实施例提供了 PFC双重保护电路及采用了此电路设计的空调。PFC双重保护电路中的检测单元通过检测PFC主干电路的电感电流值、并转化为电压值再与比较单元中预先设定的电压保护阀值进行比较。若达到保护条件，比较单元将同时输出信号给主控制芯片和PFC驱动芯片，主控制芯片接收到比较单元发送的PFC中断信号，马上发出关断PFC电路的控制指令给PFC驱动芯片；与此同时，PFC驱动芯片也接收到比较单元输出的保护信号，也将马上响应并关断PFC功率器件，避免因过流造成对功率器件的损坏，起到了双重保护作用。当电流值下降后，比较单元输出相反的电平信号，PFC保护信息解除，PFC电路将恢复正常工作状态。附图说明图1是本技术实施例提供的PFC双重保护电路的结构框图；图2是本技术实施例提供的PFC双重保护电路的示例电子元器件图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本技术实施例提供了 PFC双重保护电路及采用了此电路设计的空调。采用此双重保护电路的电源电路，可以降低对主控制芯片的依赖程度，即便主控制芯片失效、整个保护电路也不会因此丧失保护功能。图1是本技术实施例提供的PFC双重保护电路的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。如图所示一种PFC双重保护电路，用于对PFC主干电路10进行过流保护，PFC主干电路10包括整流桥BRl、电感L1、开关管S1、二极管Dl和电解电容El，整流桥BRl的交流侧与市电交流电源AC相接，整流桥BRl的直流侧通过电感LI同时接开关管SI的高电位端和二极管Dl的阳极，二极管Dl的阴极为PFC主干电路10的输出端Vout，电解电容El连接在二极管Dl的阴极与地之间；PFC双重保护电路包括检测单元200、比较单元300、主控制芯片400和PFC驱动芯片500 ;其中，检测单元200连接在整流桥BRl的直流侧负极，用于获取PFC主干电路100上的电感电流值并发送给比较单元300 ;比较单元300将接收到的电感电流值转化为电压值、并与预设的电压保护阈值进行比较，通过两个输出端同时输出相应信号给主控制芯片400和PFC驱动芯片500 ;主控制芯片400接比较单元300的第一输出端、将接收到的信号转化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PFC双重保护电路，用于对PFC主干电路进行过流保护，所述PFC主干电路包括整流桥、电感L1、开关管S1、二极管D1和电解电容E1，所述整流桥的交流侧与市电交流电源相接，所述整流桥的直流侧通过电感L1同时接所述开关管S1的高电位端和二极管D1的阳极，所述二极管D1的阴极为所述PFC主干电路的输出端，所述电解电容E1连接在所述二极管D1的阴极与地之间，其特征在于，所述PFC双重保护电路包括：连接在所述整流桥的直流侧负极、用于获取所述PFC主干电路上的电感电流值的检测单元；将所述检测单元获取的电感电流值转化为电压值、并与预设的电压保护阈值进行比较，通过两个输出端同时输出相应信号的比较单元；输入端接所述比较单元的第一输出端、将接收到的信号转化为控制信号并发送给PFC驱动芯片的主控制芯片；以及连接在所述主控制芯片的输出端和开关管S1的控制端之间，同时接收所述比较单元的第二输出端输出的信号，根据两个输入端接收到的信号控制所述开关管S1的通断、提供双重保护的PFC驱动芯片。

【技术特征摘要】
1.一种PFC双重保护电路，用于对PFC主干电路进行过流保护，所述PFC主干电路包括整流桥、电感L1、开关管S1、二极管DI和电解电容EI，所述整流桥的交流侧与市电交流电源相接，所述整流桥的直流侧通过电感LI同时接所述开关管SI的高电位端和二极管Dl的阳极，所述二极管Dl的阴极为所述PFC主干电路的输出端，所述电解电容El连接在所述二极管Dl的阴极与地之间，其特征在于，所述PFC双重保护电路包括连接在所述整流桥的直流侧负极、用于获取所述PFC主干电路上的电感电流值的检测单元；将所述检测单元获取的电感电流值转化为电压值、并与预设的电压保护阈值进行比较，通过两个输出端同时输出相应信号的比较单元；输入端接所述比较单元的第一输出端、将接收到的信号转化为控制信号并发送给PFC 驱动芯片的主控制芯片；以及连接在所述主控制芯片的输出端和开关管SI的控制端之间，同时接收所述比较单元的第二输出端输出的信号，根据两个输入端接收到的信号控制所述开关管SI的通断、提供双重保护的PFC驱动芯片。2.如权利要求1所述的PFC双重保护电路，其特征在于，所述检测单元包括无感电阻Rl ;所述无感电阻Rl连接在所述整流桥的直流侧负极与所述开关管SI的低电位端之间， 并且所述无感电阻Rl的第一端和第二端分别为所述检测单元的第一输出端和第二输出端。3.如权利要求1所述的PFC双重保护电路，其特征在于，所述比较单元包括第一直流电源VCC、第二直流电源VDD、第一比较器、第二比较器、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、 电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9 ；所述电阻R2的第一端接所述检测单元的第一输出端，所述电阻R2的第二端通过所述电阻R4同时接所述第一比较器的同相输入端和所述第二比较器的同相输入端，所述电阻 R3的第一端接所述检测单元的第二输出端，所述电阻R3的第二端通过所述电阻R5同时接所述第一比较器的反相输入端和所述第二比较器的反相输入端，所述第一直流电源VCC同时接所述第一比较器和第二比较器的电源端，所述第一直流电源VCC通过所述电阻R6同时接所述第一比较器和所述第二比较器的反相输入端，所述第一直流电源VCC还通过所述电阻R7同时接所述第一比较器和所述第二比较器的同相输入端，所述第一比较器的输出端通过所述电阻R9接所述第二直流电源VDD，所述第一比较器的输出端同时通过所述电阻R8 接所述主控制芯片的输入端，所述第二比较器的输出端为所述比较单元的第二输出端、接所述PFC驱动芯片的第二输入端。4.如权利要求3所述的PFC双重保护电路，其特征在于，所述比较单元还包括电容 Cl、电容C2、电容C3、电容C4和电容C5 ；所述电容Cl的第一端接所述电阻R2和电阻R4的共接端，所述电容Cl的第二端接所述电阻R3和电阻R5的共接端，所述电容C2接在所述第一比较器的同相输入端与地之间， 所述电容C3接在所述第一比较器的反相输入端与地之间，所述电容C4接在所述第一比较器的同相输入端与反相输入端之间，所述电容C5接在所述主控制芯片的输入端与地之间。5.如权利要求1-4任一项所述的PFC双重保护电路，其特征在于，所述开关管SI为IGBT功率管，所述IGBT功率管的栅极为所述开关管SI的控制端，所述IGBT功率管的集电极为所述开关管SI的高电位端，所述IGBT功率管的发射极为所述开关管SI的低电位端。6.一种空调，包括电源电路，所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆惠坤，张海春，
申请(专利权)人：广东美的制冷设备有限公司，
类型：实用新型
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