CN110417251A - Pfc电路及空调器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种PFC电路及空调器，该PFC电路包括：电抗器；整流电路；PFC驱动电路，根据接收到的控制信号，输出相应的PFC驱动信号；PFC开关电路，根据PFC驱动信号将第一输入/输出端接入的电源输出至第二输入/输出端，或者将第二输入/输出端接入的电源输出至第一输入/输出端；过流保护电路，过流保护电路的检测端与PFC开关电路的第二输入/输出端连接，过流保护电路的输出端与PFC驱动电路连接；过流保护电路，在检测到流经PFC开关电路的电流达到预设电流阈值时，控制PFC驱动电路停止输出PFC驱动信号。本发明提高了PFC电路的可靠性，解决了PFC电路的损耗大，能效低的问题。

Description

PFC电路及空调器
技术领域
本发明涉及PFC电路技术领域，特别涉及一种PFC电路及空调器。
背景技术
现有的在电子电力设备中一般引入PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)电路，一方面通过PFC电路能够在交流转换为直流时提高电源对市电的利用率，减小转换过程的电能损耗，以此能够节约能源；另一方面，通过PFC电路还能够来降低电网中的谐波污染。
目前，PFC电路一般采用桥堆将交流电转换为直流，再采用BOOST升压电路升压，以此实现功率因数校正，然而，桥堆的体积较大，通态损耗大，容易导致PFC电路的损耗大，能效低。并且，PFC电路对于关键器件，例如开关管等，未设置保护方式，损坏率较高，这也对应用该PFC电路的电子产品工作的可靠性造成一定程度的影响。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种PFC电路及空调器，旨在降低PFC电路的功耗，提高PFC电路的可靠性。
为实现上述目的，本发明提出一种PFC电路，所述PFC电路包括：
电抗器，所述电抗器的一端与交流电源的火线端连接；
整流电路，所述整流电路的输入端与所述电抗器的另一端连接；
PFC驱动电路，根据接收到的控制信号，输出相应的PFC驱动信号；
PFC开关电路，所述PFC开关电路的受控端与所述PFC驱动电路的输出端连接，所述PFC开关电路的第一输入/输出端与所述电抗器的另一端连接；所述PFC开关电路的第二输入/输出端与所述交流电源的零线端连接；所述PFC开关电路，根据所述PFC驱动信号将所述第一输入/输出端接入的电源输出至所述第二输入/输出端，或者将所述第二输入/输出端接入的电源输出至所述第一输入/输出端；
过流保护电路，所述过流保护电路的检测端与所述PFC开关电路的第二输入/输出端连接，所述过流保护电路的输出端与所述PFC驱动电路连接；所述过流保护电路，在检测到流经所述PFC开关电路的电流达到预设电流阈值时，控制所述PFC驱动电路停止输出PFC驱动信号。
可选地，所述PFC驱动电路包括第一驱动开关、第一电阻、第二电阻及信号隔离器件，所述第一电阻的第一端为所述PFC驱动电路的受控端，所述第一电阻的第二端与所述第一驱动开关的受控端及所述第二电阻的第一端互连；所述第一驱动开关的输入端和所述第二电阻的第二端与第一直流电源连接，所述第一驱动开关的输出端与所述信号隔离器件的输入端连接，所述信号隔离器件的输出端为所述PFC驱动电路的输出端。
可选地，所述PFC开关电路包括第一开关管及第一二极管，所述第一开关管的受控端为所述FC开关电路的受控端，所述第一开关管的输入端为所述PFC开关电路的第一输入/输出端，所述第一开关管的输出端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极为所述PFC开关电路的第二输入/输出端。
可选地，所述PFC开关电路包括第二开关管及第二二极管，所述第二开关管的受控端为所述FC开关电路的受控端，所述第二二极管的阳极为所述PFC开关电路的第一输入/输出端，所述第二二极管的阴极与所述第二开关管的输入端连接；所述第二开关管的输出端为所述PFC开关电路的第二输入/输出端。
可选地，所述PFC开关电路包括第三开关管及第四开关管，所述第三开关管的受控端和所述第四开关管的受控端与所述PFC驱动电路的输出端连接，所述第三开关管的第一导电端为所述PFC开关电路的第一输入/输出端，所述第三开关管的第二导电端与所述第四开关管的第一导电端连接，所述第四开关管的第二导电端为所述PFC开关电路的第二输入/输出端。
可选地，所述PFC开关电路还包括第三二极管和第四二极管，所述第三二极管的阳极与所述第四开关管的第一导电端连接，所述第三二极管的阴极与所述电抗器连接；所述第四二极管的阳极与所述第三开关管的第二导电端连接，所述第四二极管的阴极与交流电源的火线端连接。
可选地，所述过流保护电路包括电流检测单元及比较控制单元，所述电流检测单元的检测端为所述过流保护电路的检测端，所述电流检测单元的输出端与所述比较控制单元的第一输入端连接，所述比较控制单元的第二输入端接入参考电流信号，所述比较控制单元的输出端为所述过流保护电路的输出端；其中，所述电流检测单元，用于将检测的交流电电流信号转换为对应大小的直流电电流信号后输出，所述比较控制单元，用于在所述直流电电流信号大于所述参考电流信号时，控制所述PFC驱动电路停止输出PFC驱动信号。
可选地，所述电流检测单元包括变压器、交流-直流变换器、第三电阻及第四电阻，所述变压器的原边线圈的一端与所述PFC开关电路的第二输入/输出端连接，所述变压器的原边线圈的另一端接地；所述变压器副边线圈的两端与所述交流-直流变换器的两个输入端一一对应连接；所述交流-直流变换器的第一输出端经所述第四电阻与所述比较控制单元的第一输入端及所述第四电阻的第一端连接，所述交流-直流变换器的第二输出端与所述第四电阻的第二端均接地。
可选地，所述比较控制电路包括比较器、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻及第二驱动开关，所述比较器的反相输入端为所述比较控制单元的第一输入端，所述比较器的同相输入端与所述第五电阻及第六电阻的公共端连接，所述比较器的输出端与所述第七电阻的第一端连接；所述第五电阻的第一端接第一直流电源，所述第五电阻的第二端经所述第六电阻接地；所述第七电阻的第二端与所述第二驱动开关的受控端及所述第八电阻的第一端互连；所述第二驱动开关的输入端和所述第八电阻的第二端均接地，所述第二驱动开关的输出端与所述PFC驱动电路。
本发明还提出一种空调器，包括如上所述的PFC电路。
本发明PFC电路通过设置，PFC驱动电路，根据接收到的PFC控制信号，输出相应的PFC驱动信号，以驱动PFC开关电路工作，并根据PFC驱动信号将经电抗器输出的交流电能经第一输入/输出端接入，再输出至所述第二输入/输出端，或者将第二输入/输出端接入的交流电源输出至第一输入/输出端和电抗器，实现PFC电路的输入电流的波形跟随输入电压的波形，对接入的交流电源的进行功率因素校正。本发明还通过设置过流保护电路，在检测到流经所述PFC开关电路的电流达到预设电流阈值时，控制所述PFC驱动电路停止输出PFC驱动信号，进而控制PFC开关电路停止工作。通过过流保护电路可以解决PFC开关电路中的开关器件因过流被损坏的问题，提高了PFC电路的可靠性。此外，本发明无需设置整流桥，对接入交流电源的进行功率因素校正，从而解决了桥堆的体积较大，通态损耗大，容易导致PFC电路的损耗大，能效低的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明PFC电路一实施例的功能模块示意图；
图2为本发明PFC电路另一实施例的电路结构示意图；
图3为本发明PFC电路又一实施例的电路结构示意图；
图4为本发明PFC电路再一实施例的电路结构示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
10 整流电路 U1 第一驱动开关
20 PFC驱动电路 U2 信号隔离器件
30 PFC开关电路 U3 比较器
40 过流保护电路 U4 第二驱动开关
50 储能滤波电路 R1～R8 第一电阻～第八电阻
41 电流检测单元 T1 变压器
42 比较控制单元 Q1～Q4 第一开关管～第四开关管
411 交流-直流变换器 D1～D4 第一二极管～第四二极管
L1 电抗器
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种PFC电路。
参照图1，在本发明一实施例中，该PFC电路包括：
电抗器L1，所述电抗器L1的一端与交流电源的火线端L连接；
整流电路10，所述整流电路10的输入端与所述电抗器L1的另一端连接；
PFC驱动电路20，根据接收到的控制信号，输出相应的PFC驱动信号；
PFC开关电路30，所述PFC开关电路30的受控端与所述PFC驱动电路20的输出端连接，所述PFC开关电路30的第一输入/输出端与所述电抗器L1的另一端连接；所述PFC开关电路30的第二输入/输出端与所述交流电源的零线端N连接；所述PFC开关电路30，根据所述PFC驱动信号将所述第一输入/输出端接入的电源输出至所述第二输入/输出端，或者将所述第二输入/输出端接入的电源输出至所述第一输入/输出端；
过流保护电路40，所述过流保护电路40的检测端与所述PFC开关电路30的第二输入/输出端连接，所述过流保护电路40的输出端与所述PFC驱动电路20连接；所述过流保护电路40，在检测到流经所述PFC开关电路30的电流达到预设电流阈值时，控制所述PFC驱动电路20停止输出PFC驱动信号。
本实施例中，电抗器L1与PFC开关电路30构成PFC主电路，PFC主电路可以是升压型PFC电路，或者降压型PFC电路，或者升降压型PFC电路，本实施例可选为低频有源升压型PFC电路。电抗器L1的一端与交流输入端的火线端连接，一端与整流电路10连接，交流输入端的火线端分别与PFC开关电路30的第二输入/输出端连接。PFC电路可以应用于开关电源，变频器等电路模块中，对应地，PFC电路可以设置于开关电源的电控板上，或者设置于设置有变频器的电控板上。电控板上还设置有主控制器MCU，该主控制器MCU可以是控制空调室外机中压缩机、风机等器件工作的主控制器MCU，或者该主控制器MCU为专用于PFC电路控制的主控制器MCU，主控制器MCU在交流电源的工频周期内以低频率驱动PFC电路，该工作频度可以为1次或少数几次。PFC电路中的PFC驱动电路20基于室外机主控制器MCU的控制，根据室外机主控制器MCU输出的PFC控制信号，输出相应的PFC驱动信号。电控板上的控制芯片的供电电压通常为3.3V或者5V，其输出的PFC控制信号的电压也通常为3.3V或者5V，而PFC电路中的开关管通常设置为继电器或者功率管，需要9V、12V或者更高的驱动电压去驱动，为此，本实施例通过设置PFC驱动电路20将接收到的PFC控制信号进行放大处理后输出至PFC开关电路30。具体地，主控制器MCU可以是高、低电平的脉冲PFC控制信号，在接收到高电平的脉冲PFC控制信号时，PFC驱动电路20输出驱动信号，以驱动PFC开关电路30开启，而在接收到低电平的脉冲PFC控制信号时，PFC驱动电路20输出驱动信号，以驱动PFC开关电路30关断。或者，在接收到低电平的脉冲PFC控制信号时，PFC驱动电路20输出驱动信号，以驱动PFC开关电路30开启，而在接收到高电平的脉冲PFC控制信号时，PFC驱动电路20输出驱动信号，以驱动PFC开关电路30关断。
PFC开关电路30在开启的情况下，在交流电源的正半周时，交流电源自交流输入端的火线接入，经过电抗器L1储能后，输出至PFC开关电路30的第一输入/输出端，再经PFC开关电路30的第二输入/输出端；而在交流电源的负半周时，交流电源自交流输入端的零线接入至PFC开关电路30的第二输入/输出端，PFC开关电路30的第一输入/输出端，输出至电抗器L1，经电抗器L1储能后输出至交流输入端的火线。或者，在交流电源的正半周时，交流电源自交流输入端的火线接入，经过电抗器L1储能后，输出至PFC开关电路30的第一输入/输出端，再经PFC开关电路30的第二输入/输出端；而在交流电源的负半周时，PFC开关电路30处于截止状态，而使得交流电源经电抗器L1输出至整流电路10。或者，在交流电源的正半周时，PFC开关电路30处于截止状态；在交流电源的正半周时，交流电源自交流输入端的零线接入至PFC开关电路30的第二输入/输出端，PFC开关电路30的第一输入/输出端，输出至电抗器L1，经电抗器L1储能后输出至交流输入端的火线。如此设置，即可无需经过整流桥，即可实现对接入的交流电源的进行功率因素校正，有利于降低PFC电路自身的功耗。
整流电路10可以采用两个依次串联的二极管来实现，也可以采用四个二极管来实现，本实施例以四个为例进行说明，四个二极管分别标记为D41、D42、D43、D44；两个二极管D41、D42串联设置后，再与另外两个串联设置的二极管D43、D44并联设置。电抗器L1连接于两组串联设置的二极管的公共端，两组并联设置的二极管D41、D43的阴极连接直流母线，二极管D42、D44的阳极连接交流输入端的零线端。
本实施例中，过流保护电路40用于检测流经PFC开关电路30开关电路的电流，在检测到PFC开关电路30的电流小于预设电流阈值时，过流保护电路40不动作，而在检测到流经所述PFC开关电路30的电流达到预设电流阈值时，控制所述PFC驱动电路20停止输出PFC驱动信号，进而控制PFC开关电路30停止工作。如此设置，可以在流经PFC开关电路30超过阈值时，避免PFC开关电路30中的开关器件被损坏。
本发明PFC电路通过设置，PFC驱动电路20，根据接收到的PFC控制信号，输出相应的PFC驱动信号，以驱动PFC开关电路30工作，并根据PFC驱动信号将经电抗器L1输出的交流电能经第一输入/输出端接入，再输出至所述第二输入/输出端，或者将第二输入/输出端接入的交流电源输出至第一输入/输出端和电抗器L1，实现PFC电路的输入电流的波形跟随输入电压的波形，对接入的交流电源的进行功率因素校正。本发明还通过设置过流保护电路40，在检测到流经所述PFC开关电路30的电流达到预设电流阈值时，控制所述PFC驱动电路20停止输出PFC驱动信号，进而控制PFC开关电路30停止工作。通过过流保护电路40可以解决PFC开关电路30中的开关器件因过流被损坏的问题，提高了PFC电路的可靠性。此外，本发明无需设置整流桥，对接入交流电源的进行功率因素校正，从而解决了桥堆的体积较大，通态损耗大，容易导致PFC电路的损耗大，能效低的问题。
参照图2至4，在一实施例中，所述PFC驱动电路20包括第一驱动开关U1、第一电阻R1、第二电阻R2及信号隔离器件U2，所述第一电阻R1的第一端为所述PFC驱动电路20的受控端，所述第一电阻R1的第二端与所述第一驱动开关U1的受控端及所述第二电阻R2的第一端互连；所述第一驱动开关U1的输入端和所述第二电阻R2的第二端与第一直流电源VCC1连接，所述第一驱动开关U1的输出端与所述信号隔离器件U2的输入端连接，所述信号隔离器件U2的输出端为所述PFC驱动电路20的输出端。
本实施例中，第一驱动开关U1可以采用三极管、MOS管的开关管来实现，本实施例第一驱动开关U1采用PNP三极管来实现，信号隔离器件U2可以采用光耦、二极管、继电器、传感器等可以实现信号隔离的元件来实现，本实施例可选为光耦，其中，PNP三极管的集电极与发光耦发光二极管的阳极连接。光耦光敏三极管的集电极与第二直流电源VCC2连接，发射极则与PFC开关电路30的受控端连接，光耦还为PFC开关电路30提供驱动电源。当然在其他实现中，第一驱动开关U1也可以采用NPN三极管来实现，NPN三极管则与发光耦发光二极管的阴极连接。PFC驱动电路20的元件和连接关系可以根据具体的方案进行适应性变更，此处不做限制。PNP三极管在接收到低电平的PFC控制信号时导通，从而驱动光耦导通，并输出相应的驱动信号至PFC开关电路30。PNP三极管在接收到高电平的PFC控制信号时截止，从而驱动光耦截止，进而停止输出相应的驱动信号至PFC开关电路30。
参照图2，在一实施例中，所述PFC开关电路30包括第一开关管Q1及第一二极管D1，所述第一开关管Q1的受控端为所述PFC开关电路30的受控端，所述第一开关管Q1的输入端为所述PFC开关电路30的第一输入/输出端，所述第一开关管Q1的输出端与所述第一二极管D1的阳极连接，所述第一二极管D1的阴极为所述PFC开关电路30的第二输入/输出端。本实施例中，PFC开关电路30还包括电阻R21、电阻R22，电阻R21串联设置于PFC驱动电路20的输出端与第一开关管Q1的受控端之间；电阻R22串联设置于第一开关管Q1的受控端与输入端之间。其中，电阻R21为限流电阻，电阻R22为偏置电阻。
进一步地，上述实施例中，所述第一开关管Q1为MOS管或者IGBT。
本实施例中，在接收到主控制器MCU输出的PFC控制信号时，PFC开关电路30驱动控制主回路中MOS管或者IGBT导通，与其串联的第一二极管D1也将导通，在正半周期内，交流输入端的火线的电压相对于零线的电压为正，主回路电流的路径为交流输入端的火线-电抗器L1-(保险丝FUSE1)-IGBT器件(或者MOS管)Q1-第一二极管D1-交流输入端的零线；在正半周期内，交流输入端的零线的电压相对于火线的电压为正，无论MOS管或者IGBT导通是否开通，第一二极管D1都处于截止状态，PFC电路不工作。通过调节PFC驱动电路20输出的第一开关管Q1的脉冲宽度、脉冲频率等，进而控制第一开关管Q1的导通时间，导通频率等，实现对接入的交流电源的进行功率因素校正。
参照图3，在一实施例中，所述PFC开关电路30包括第二开关管Q2及第二二极管D2，所述第二开关管Q2的受控端为所述PFC开关电路30的受控端，所述第二二极管D2的阳极为所述PFC开关电路30的第一输入/输出端，所述第二二极管D2的阴极与所述第二开关管Q2的输入端连接；所述第二开关管Q2的输出端为所述PFC开关电路30的第二输入/输出端。本实施例中，PFC开关电路30还包括电阻R23、电阻R24，电阻R23串联设置于PFC驱动电路20的输出端与第二开关管Q2的受控端之间；电阻R24串联设置于第二开关管Q2的受控端与输入端之间。其中，电阻R23为限流电阻，电阻R24为偏置电阻。
进一步地，所述第二开关管Q2为MOS管或者IGBT。
本实施例中，在接收到主控制器MCU输出的PFC控制信号时，PFC开关电路30驱动控制主回路中MOS管或者IGBT导通，与其串联的第二二极管D2也将导通，在负半周期内，交流输入端的零线的电压相对于火线的电压为正，主回路电流的路径为交流输入端的零线-IGBT器件(或者MOS管)Q1-第二二极管D2-电抗器L1-(保险丝FUSE1)-交流输入端的火线；在正半周期内，交流输入端的火线的电压相对于零线的电压为正，无论MOS管或者IGBT导通是否开通，第二二极管D2都处于截止状态，PFC电路不工作。通过调节PFC驱动电路20输出的第二开关管Q2的脉冲宽度、脉冲频率等，进而控制第二开关管Q2的导通时间，导通频率等，实现对接入的交流电源的进行功率因素校正。
参照图4，在一实施例中，所述PFC开关电路30包括第三开关管Q3及第四开关管Q4，所述第三开关管Q3的受控端和所述第四开关管Q4与所述PFC驱动电路20的输出端连接，所述第三开关管Q3的第一导电端为所述PFC开关电路30的第一输入/输出端，所述第三开关管Q3的第二导电端与所述第四开关管Q4的第一导电端连接，所述第四开关管Q4的第二导电端为所述PFC开关电路30的第二输入/输出端。
本实施例中，第三开关管Q3及第四开关管Q4可选采用MOS管或者IGBT。在第三开关管Q3及第四开关管Q4采用IGBT来实现时，第三开关管Q3及第四开关管Q4相对设置，也即第三开关管Q3的发射极和第四开关管Q4的发射极相连接。本实施例中，PFC开关电路30还包括电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28，电阻R25串联设置于PFC驱动电路20的输出端与第三开关管Q3的受控端之间；电阻R24串联设置于第三开关管Q3的受控端与输入端之间；电阻R27串联设置于PFC驱动电路20的输出端与第四开关管Q4的受控端之间；电阻R28串联设置于第四开关管Q4的受控端与输入端之间。其中，电阻R25、R27为限流电阻，电阻R26、R28为偏置电阻。
所述PFC开关电路30还包括第三二极管D3和第四二极管D4，所述第三二极管D3的阳极与所述第四二极管D4的第一导电端连接，所述第三二极管D3的阴极与所述电抗器L1连接；所述第四二极管D4的阳极与所述第三开关管Q3的第二导电端连接，所述第四二极管D4的阴极与交流电源的火线端L连接。第三二极管D3与第三开关管Q3反向并联设置，第四二极管D4与第四开关管Q4反向并联设置。
在第三开关管Q3及第四开关管Q4采用IGBT来实现时，当接收到主控制器MCU输出的PFC控制信号时，PFC开关电路30驱动控制主回路中PFC开关电路30中的IGBT导通，也即驱动第三开关管Q3及第四开关管Q4导通。在正半周期内，交流输入端的火线的电压相对于零线的电压为正，此时第四开关管Q4对应的IGBT处于截止状态，与其反向并联的第四二极管D4导通，主回路电流的路径为交流输入端的火线-电抗器L1-(保险丝FUSE1)-第三开关管Q3-第四二极管D4-交流输入端的火线；在负半周期内，交流输入端的零线的电压相对于火线的电压为正，此时第三开关管Q3对应的IGBT处于截止状态，与其反向并联的第三二极管D3导通主回路电流的路径为交流输入端的零线-第四开关管Q4-第三二极管D3-电抗器L1-(保险丝FUSE1)-交流输入端的火线。通过调节PFC驱动电路20输出的第三开关管Q3和第四开关管Q4的脉冲宽度、脉冲频率等，进而控制第三开关管Q3和第四开关管Q4的导通时间，导通频率等，实现对接入的交流电源的进行功率因素校正。
参照图2，在一实施例中，所述过流保护电路40包括电流检测单元41及比较控制单元42，所述电流检测单元41的检测端为所述过流保护电路40的检测端，所述电流检测单元41的输出端与所述比较控制单元42的第一输入端连接，所述比较控制单元42的第二输入端接入参考电流信号，所述比较控制单元42的输出端为所述过流保护电路40的输出端；其中，所述电流检测单元41，用于将检测的交流电电流信号转换为对应大小的直流电电流信号后输出，所述比较控制单元42，用于在所述直流电电流信号大于所述参考电流信号时，控制所述PFC驱动电路20停止输出PFC驱动信号。
本实施例中，电流检测单元41为隔离型电流检测电路，通过隔离型电流检测电路可以实现流经PFC开关电路30的电流检测，同时还可以实现电流检测信号的输入输出隔离。可以理解的是，本实施例中电流检测单元41检测的是交流电流信号，电流检测单元41还可以用于将检测的交流电电流信号转换为对应大小的直流电电流信号后输出，比较控制单元42将接入的的直流电电流信号与参考电流信号进行比较，在直流电电流信号大于所述参考电流信号时，则表示此时流经所述PFC开关电路30的电流达到预设电流阈值，进而控制所述PFC驱动电路20停止输出PFC驱动信号。
参照图2，在一实施例中，所述电流检测单元41包括变压器T1、交流-直流变换器411、第三电阻R3及第四电阻R4，所述变压器T1的原边线圈的一端与所述PFC开关电路30的第二输入/输出端连接，所述变压器T1的原边线圈的另一端接地；所述变压器T1副边线圈的两端与所述交流-直流变换器411的两个输入端一一对应连接；所述交流-直流变换器411的第一输出端经所述第四电阻R4与所述比较控制单元42的第一输入端及所述第四电阻R4的第一端连接，所述交流-直流变换器411的第二输出端与所述第四电阻R4的第二端均接地。
本实施例中，变压器T1用于采集原边线圈的交流电流信号，并耦合至副边线圈的交流-直流变换器411，交流-直流变换器411将接入负相和正相的交流电流信号的变化为正相的直流电流信号，第三电阻R3和第四电阻R4串联分压，以将直流电流信号进行分压后输出至比较控制电路的第一输入端，预设电流阈值可以通过调节第三电阻R3和第四电阻R4分压比进行设置，具体可以通过调节第三电阻R3和第四电阻R4的电阻来实现，比较控制电路的在检测到流经所述PFC开关电路30的电流达到预设电流阈值时，控制所述PFC驱动电路20停止输出PFC驱动信号，进而使PFC驱动电路20控制PFC开关停止工作。
参照图2，在一实施例中，所述比较控制电路包括比较器U3、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8及第二驱动开关U4，所述比较器U3的反相输入端为所述比较控制单元42的第一输入端，所述比较器U3的同相输入端与所述第五电阻R5及第六电阻R6的公共端连接，所述比较器U3的输出端与所述第七电阻R7的第一端连接；所述第五电阻R5的第一端接第一直流电源VCC1，所述第五电阻R5的第二端经所述第六电阻R6接地；所述第七电阻R7的第二端与所述第二驱动开关U4的受控端及所述第八电阻R8的第一端互连；所述第二驱动开关U4的输入端和所述第八电阻R8的第二端均接地，所述第二驱动开关U4的输出端与所述PFC驱动电路20。
本实施例中，第二驱动开关U4可选采用三极管、MOS管等电子开关来实现，第二驱动开关U4为高电平触发导通，低电平触发关断的电子开关。比较器U3的同相输入端接入参考电流信号，反相输入端接收检测到的流经所述PFC开关电路30的电流信号，也即电流检测信号，在电流检测信号小于参考电流信号时，比较器U3输出高电平的控制信号，进而使第二驱动开关U4开启，从而使光耦、二极管、继电器、传感器等可以实现信号隔离的元件工作，而在电流检测信号大于或者等于参考电流信号时，比较器U3输出低电平的控制信号，以控制第二驱动开关U4断开，从而使光耦、二极管、继电器、传感器等停止工作，并停止输出PFC开关驱动信号。第五电阻R5、第六电阻R6将接入的第一直流电源VCC1进行分压后输出至比较器的同相输入端，从而为比较器提供参考电压，也即参考电流信号，调节第五电阻R5、第六电阻R6即可实现参考电流信的调节。
参照图2或图4，在一实施例中，所述PFC电路还包括储能滤波电路50，所述储能滤波电路50的输入端与所述整流电路10的输出端连接。
本实施例中，储能滤波电路50用于对输出的电能进行存储和对输出的电压进行滤波，以稳定输出电压。储能滤波电路50可以采用电容(C1、C2)来实现，具体可以采用两个串联设置的电容来实现，在采用两个电容(C1、C2)来实现时，两个电容(C1、C2)串联设置于整流电路10的两个输出端之间，交流输入端的零线与两个电容(C1、C2)的公共端连接，从而与整流电路10实现倍压整流。也即整流电路10的输出端的电压值相当于整流电路10输入端的两倍。
本发明还提出一种空调器，包括如上所述的PFC电路。该PFC电路的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本发明空调器中使用了上述PFC电路，因此，本发明空调器的实施例包括上述PFC电路全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种PFC电路，其特征在于，所述PFC电路包括：
电抗器，所述电抗器的一端与交流电源的火线端连接；
整流电路，所述整流电路的输入端与所述电抗器的另一端连接；
PFC驱动电路，根据接收到的控制信号，输出相应的PFC驱动信号；
PFC开关电路，所述PFC开关电路的受控端与所述PFC驱动电路的输出端连接，所述PFC开关电路的第一输入/输出端与所述电抗器的另一端连接；所述PFC开关电路的第二输入/输出端与所述交流电源的零线端连接；所述PFC开关电路，根据所述PFC驱动信号将所述第一输入/输出端接入的电源输出至所述第二输入/输出端，或者将所述第二输入/输出端接入的电源输出至所述第一输入/输出端；
过流保护电路，所述过流保护电路的检测端与所述PFC开关电路的第二输入/输出端连接，所述过流保护电路的输出端与所述PFC驱动电路连接；所述过流保护电路，在检测到流经所述PFC开关电路的电流达到预设电流阈值时，控制所述PFC驱动电路停止输出PFC驱动信号。
2.如权利要求1所述的PFC电路，其特征在于，所述PFC驱动电路包括第一驱动开关、第一电阻、第二电阻及信号隔离器件，所述第一电阻的第一端为所述PFC驱动电路的受控端，所述第一电阻的第二端与所述第一驱动开关的受控端及所述第二电阻的第一端互连；所述第一驱动开关的输入端和所述第二电阻的第二端与第一直流电源连接，所述第一驱动开关的输出端与所述信号隔离器件的输入端连接，所述信号隔离器件的输出端为所述PFC驱动电路的输出端。
3.如权利要求1所述的PFC电路，其特征在于，所述PFC开关电路包括第一开关管及第一二极管，所述第一开关管的受控端为所述FC开关电路的受控端，所述第一开关管的输入端为所述PFC开关电路的第一输入/输出端，所述第一开关管的输出端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极为所述PFC开关电路的第二输入/输出端。
4.如权利要求1所述的PFC电路，其特征在于，所述PFC开关电路包括第二开关管及第二二极管，所述第二开关管的受控端为所述FC开关电路的受控端，所述第二二极管的阳极为所述PFC开关电路的第一输入/输出端，所述第二二极管的阴极与所述第二开关管的输入端连接；所述第二开关管的输出端为所述PFC开关电路的第二输入/输出端。
5.如权利要求1所述的PFC电路，其特征在于，所述PFC开关电路包括第三开关管及第四开关管，所述第三开关管的受控端和所述第四开关管的受控端与所述PFC驱动电路的输出端连接，所述第三开关管的第一导电端为所述PFC开关电路的第一输入/输出端，所述第三开关管的第二导电端与所述第四开关管的第一导电端连接，所述第四开关管的第二导电端为所述PFC开关电路的第二输入/输出端。
6.如权利要求5所述的PFC电路，其特征在于，所述PFC开关电路还包括第三二极管和第四二极管，所述第三二极管的阳极与所述第四开关管的第一导电端连接，所述第三二极管的阴极与所述电抗器连接；所述第四二极管的阳极与所述第三开关管的第二导电端连接，所述第四二极管的阴极与交流电源的火线端连接。
7.如权利要求1至6任意一项所述的PFC电路，其特征在于，所述过流保护电路包括电流检测单元及比较控制单元，所述电流检测单元的检测端为所述过流保护电路的检测端，所述电流检测单元的输出端与所述比较控制单元的第一输入端连接，所述比较控制单元的第二输入端接入参考电流信号，所述比较控制单元的输出端为所述过流保护电路的输出端；其中，所述电流检测单元，用于将检测的交流电电流信号转换为对应大小的直流电电流信号后输出，所述比较控制单元，用于在所述直流电电流信号大于所述参考电流信号时，控制所述PFC驱动电路停止输出PFC驱动信号。
8.如权利要求7所述的PFC电路，其特征在于，所述电流检测单元包括变压器、交流-直流变换器、第三电阻及第四电阻，所述变压器的原边线圈的一端与所述PFC开关电路的第二输入/输出端连接，所述变压器的原边线圈的另一端接地；所述变压器副边线圈的两端与所述交流-直流变换器的两个输入端一一对应连接；所述交流-直流变换器的第一输出端经所述第四电阻与所述比较控制单元的第一输入端及所述第四电阻的第一端连接，所述交流-直流变换器的第二输出端与所述第四电阻的第二端均接地。
9.如权利要求7所述的PFC电路，其特征在于，所述比较控制电路包括比较器、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻及第二驱动开关，所述比较器的反相输入端为所述比较控制单元的第一输入端，所述比较器的同相输入端与所述第五电阻及第六电阻的公共端连接，所述比较器的输出端与所述第七电阻的第一端连接；所述第五电阻的第一端接第一直流电源，所述第五电阻的第二端经所述第六电阻接地；所述第七电阻的第二端与所述第二驱动开关的受控端及所述第八电阻的第一端互连；所述第二驱动开关的输入端和所述第八电阻的第二端均接地，所述第二驱动开关的输出端与所述PFC驱动电路。
10.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的PFC电路。
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