CN111404525B - 信号检测电路、开关管驱动控制电路、控制方法及空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种信号检测电路、开关管驱动控制电路及空调器。所述信号检测电路可应用于开关管的检测,包括信号采集端、第一参考电压源、比较电路以及信号输出端,其中所述比较电路用于将开关管的驱动信号的电压与第一参考电压进行比较,以检测所述驱动控制信号中的震荡信号。通过对开关管驱动控制信号中震荡信号的检测,能够便于控制器对输出的开关管驱动控制信号进行调节,降低其输出功率,进而避免开关管工作中由于开关震荡信号而损坏。
Description
技术领域
本公开属于电子电路领域,尤其涉及信号检测电路、开关电源、功率因素矫正电路、开关管驱动控制方法、控制装置、空调器及计算机可读存储介质。
背景技术
目前市面上的家用电器,为了满足功能的需求,会在电路中应用大功率电路模块。这些大功率电路模块通常会采用功率开关管于电路中作为高速开关器件,例如采用具有电流大、阻断电压高、开关频率高、可靠性高、结构紧凑、低导通损耗等特点的IGBT、IGCT、MOS管等开关管,输出功率至用电设备。
在开关管的实际应用中通常需要在信号源和开关管中间设置一级驱动电路,将信号放大后驱动开关管。目前所有驱动电路均采用了开环控制的方法对开关管进行控制,采用开环控制的方式驱动开关管,若驱动信号出现震荡会造成开关管开通过程出现不断的开通关断会使开关管上的损耗过大造成损坏。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种号检测电路、开关电源、功率因素矫正电路、开关管驱动控制方法、控制装置、空调器及计算机可读存储介质,能够检测开关管驱动控制信号中的振荡信号。
根据本发明第一方面提供的一种信号检测电路,应用于开关管的检测,所述信号检测电路包括:
信号采集端,与所述开关管的控制端连接,用于采集所述开关管控制端的驱动控制信号;
第一参考电压源,用于提供第一参考电压,所述第一参考电压小于或等于所述开关管的导通电压;
比较电路,包括第一输入端、第二输入端和第一输出端,所述第一输入端与所述信号采集端连接,所述第二输入端与所述第一参考电压源连接,所述比较电路用于将所述驱动信号的电压与所述第一参考电压进行比较,以检测所述驱动控制信号中的震荡信号,所述第一输出端用于输出与所述震荡信号对应的检测信号;
信号输出端,与所述第一输出端连接。
通过比较电路将第一参考电压与来自开关管控制端的开关管驱动控制信号进行比较,在开关管驱动控制信号出现震荡信号时,因震荡信号的波谷电压低于第一参考电压,比较电路可通过输出与震荡信号相对应的检测信号,以实现对开关管驱动控制信号中震荡信号的检测。通过对开关管驱动控制信号中震荡信号的检测,能够便于控制器对输出的开关管驱动控制信号进行调节,降低其输出功率,进而避免开关管工作中由于开关震荡信号而损坏。
根据本发明的一些实施例,所述比较电路包括第一比较器,所述第一比较器的正相输入端为所述第一输入端,所述第一比较器的负相输入端为所述第二输入端,所述第一比较器的输出端为所述第一输出端。所述比较器执行所述驱动信号的电压与所述第一参考电压之间的比较。
根据本发明的一些实施例,所述第一参考电压源包括第一分压电路和第一电源输入端,所述第一电源输入端通过所述第一分压电路与所述第二输入端连接。所述第一参考电压源提供了第一参考电压。
根据本发明的一些实施例,所述信号检测电路还包括:
第三输入端,用于与控制器的输出端连接,所述控制器的输出端用于向所述开关管发送所述的驱动控制信号;
开关电路,所述开关电路设置于所述信号输出端与所述第一输出端之间,所述开关电路的控制端与所述第三输入端连接。
所述信号检测电路从控制器引入驱动控制信号,控制所述开关电路的通断以有选择性地输出信号。当驱动控制信号为高电平时,控制开关电路导通,信号输出端输出检测信号,当驱动控制信号为低电平时,控制开关电路关闭,信号输出端不输出检测信号,这样能够避免驱动控制信号为低电平时,比较电路输出检测信号,控制器只需要根据有无检测信号即可判断开关管是否震荡,而无需依赖控制器的算法进行判断。
根据本发明的一些实施例,所述信号检测电路还包括第一延时电路,所述第一延时电路设置于所述开关电路的控制端与所述第三输入端之间。
一实施例中,所述开关电路包括第一开关管,所述第一开关管的输入端与所述第一输出端连接,所述第一开关管的输出端与所述信号输出端连接,所述第一开关管的控制端通过所述延时电路与所述第三输入端连接。
所述第一延时电路被配置为对信号进行延迟,引入驱动控制信号经所述延时电路后对开关管进行延时通断控制,以实现输出的检测信号和所述开关管的驱动输出信号同步。
根据本发明的一些实施例,所述信号检测电路还包括用于对所述检测信号进行延时的第二延时电路,所述第二延时电路设置在所述开关电路的输出端与所述信号输出端之间。
一实施例中,所述第二延时电路包括第二比较器、第二分压电路和第二电源输入端,所述第二比较器的正相输入端与所述第一输出端连接,所述第二比较器的负相输入端通过所述第二分压电路与所述第二电源输入端连接,所述第二比较器的输出端与所述信号输出端连接,所述第二比较器的输出端还通过阻抗元件与所述第二电源输入端连接;还包括第一电容,所述第一电容的第一端与所述第二比较器的输出端连接,所述第一电容的第二端与所述第二比较器的正相输入端连接。
由于开关管震荡的下拉时间比较短,因此比较电路输出的检测信号时间也较短,控制器有可能检测不到,通过引入所述第二延时电路,对所述第一延时电路输出的检测信号进行延时,能够让控制器更容易检测到震荡信号。
根据本发明第二方面,提供了一种开关管驱动控制电路,所述开关管驱动控制电路包括:
开关管;
控制器,所述控制器的输出端与所述开关管的控制端电连接,用于为所述开关管提供驱动控制信号;
本发明第一方面所述的信号检测电路,所述信号检测电路的信号采集端与所述开关管的控制端连接,所述信号检测电路的信号输出端与所述控制器的输入端连接。
根据本发明第三方面,提供了一种开关电源。所述开关电源包括本发明第一方面所述的信号检测电路,或者,包括本发明第二方面所述的开关管驱动控制电路。
根据本发明第四方面,提供了一种功率因素矫正电路,所述功率因素矫正电路包括本发明第一方面所述的信号检测电路,或者,包括本发明第二方面所述的开关管驱动控制电路。
根据本发明第五方面,提供了一种空调器,所述空调器包括本发明第一方面所述的信号检测电路,或者包括本发明第二方面所述的开关管驱动控制电路,或者包括本发明第三方面所述的开关电源,或者本发明第四方面所述的功率因素矫正电路。
本公开上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一:通过比较电路将第一参考电压与来自开关管控制端的开关管驱动控制信号进行比较,在开关管驱动控制信号出现震荡信号时,因震荡信号的波谷电压低于第一参考电压,比较电路可通过输出与震荡信号相对应的检测信号,以实现对开关管驱动控制信号中震荡信号的检测。通过对开关管驱动控制信号中震荡信号的检测,能够便于控制器对输出的开关管驱动控制信号进行调节,降低其输出功率,进而避免开关管工作中由于开关震荡信号而损坏,延长开关管的工作寿命,增强设备的可靠性。
根据本发明第六方面,提供了一种开关管的驱动控制方法,应用于开关管驱动控制电路。所述开关管驱动控制电路包括:
开关管;
控制器,所述控制器的输出端与所述开关管的控制端电连接,用于为所述开关管提供驱动控制信号;
信号检测电路,包括比较电路和第一参考电压源,所述第一参考电压源用于为所述比较电路提供第一参考电压,所述第一参考电压小于或等于所述开关管的导通电压;
所述比较电路包括第一输入端、第二输入端和第一输出端,所述第一输入端与所述开关管的控制端连接,所述第二输入端与所述第一参考电压源连接,所述第一输出端与所述控制器的输入端连接,所述比较电路用于将所述驱动信号的电压与所述第一参考电压进行比较,以检测所述驱动控制信号中的震荡信号,所述第一输出端用于输出与所述震荡信号对应的检测信号;
所述方法包括以下步骤:
获取来自所述比较电路的检测信号;
根据所述检测信号判断输入至所述开关管控制端的驱动控制信号是否存在震荡信号;
响应于所述震荡信号,对所述驱动控制信号进行调节,以减小所述驱动控制信号的输出功率。
通过比较开关管驱动信号的电压和第一参考电压,在驱动信号出现震荡信号现象时,因震荡信号的波谷电压低于参考电压,可判断输入至所述开关管控制端的驱动控制信号是否存在震荡信号,在出现震荡信号时通过所述控制器对所述驱动控制信号进行调节,以减小所述驱动控制信号的输出功率,由此减少开关震荡的出现,进而避免开关管工作中由于开关震荡而损坏,延长开关管的工作寿命,增强设备的可靠性。
根据本发明的一些实施例,所述响应于所述震荡信号,对所述驱动控制信号进行调节,包括:
响应于所述震荡信号,降低所述驱动控制信号的占空比。
因开关震荡与通过开关管的电流有关,通过降低所述驱动控制信号的占空比可有效地减少流经开关管的电流,进而减少开关震荡。
根据本发明的一些实施例,所述根据所述检测信号判断所述驱动电路输出的驱动控制信号是否存在震荡信号,包括以下步骤:
获取当前输出的驱动控制信号的状态;以及
若当前所述驱动控制信号为高电平且当前所述检测信号为低电平,则判定所述开关管控制端的驱动控制信号存在振荡信号。
根据本发明的一些实施例,所述第一输出端通过开关电路与所述控制器的输入端连接,所述开关电路的控制端与所述控制器的输出端连接,所述开关电路被配置为当所述控制器输出高电平时导通;
所述根据所述检测信号判断所述驱动电路输出的驱动控制信号是否存在震荡信号,包括以下步骤:
若所获取的检测信号为低电平,则判定所述开关管控制端的驱动控制信号存在振荡信号。
以上步骤可排除所述驱动控制信号的高电平对检测结果的影响。
根据本发明第七方面,提供了一种控制装置。所述控制装置包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其中所述处理器执行所述程序时实现以上本发明第六方面所述的开关管的驱动控制方法。
根据本发明第八方面,提供了一种空调器。所述空调器包括本发明第七方面所述的控制装置。
根据本发明第九方面,提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机可执行指令,其中所述计算机可执行指令用于执行本发明第六方面所述的开关管的驱动控制方法。
本公开上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一:通过比较电路将第一参考电压与来自开关管控制端的开关管驱动控制信号进行比较,在开关管驱动控制信号出现震荡信号时,因震荡信号的波谷电压低于第一参考电压,比较电路可通过输出与震荡信号相对应的检测信号,以实现对开关管驱动控制信号中震荡信号的检测。通过对开关管驱动控制信号中震荡信号的检测,能够便于控制器对输出的开关管驱动控制信号进行调节,降低其输出功率,进而避免开关管工作中由于开关震荡信号而损坏,延长开关管的工作寿命,增强设备的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本公开的具体实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或者现有技术描述中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公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员而言,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它的附图。
图1为驱动信号的示例性震荡波形图;
图2为根据本发明第一实施例的信号检测电路的示意图;
图3为根据本发明第二实施例的信号检测电路的示意图;
图4为根据本发明第三实施例的信号检测电路的示意图;
图5为根据本发明第四实施例的信号检测电路的示意图;
图6为根据本发明第五实施例的信号检测电路的示意图;
图7为根据本发明第六实施例的信号检测电路的示意图;
图8为图7所示信号检测电路的电路图;
图9为根据本发明第七实施例的信号检测电路的示意图;
图10为根据本发明一个实施例的开关管驱动控制方法的流程图;
图11为根据本发明另一个实施例的开关管驱动控制方法的流程图;
图12为根据本发明再另一个实施例的开关管驱动控制方法的流程图;
图13为根据本发明一个实施例的控制装置的示意图。
附图其中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
本发明目的的实现、功能特点及其优点将通过实施例,参照附图在下文中作进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本公开中的附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,这些实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
需要说明的是,在本公开的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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”以及“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。
还需说明的是,若本公开的实施例中有涉及方向性指示,例如上、下、左、右、前、后等等,则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(例如附图所示) 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,则该方向性指示也应相应地随之改变。
此外,除非另有明确的规定和限定,术语“连接/相连”应做广义理解,例如,可以是固定连接或活动连接,也可以是可拆卸连接或不可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。
最后,在本公开的描述中,参考术语“一个实施例/实施方式”、“另一实施例/实施方式”或“某些实施例/实施方式”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或实施方式中。在本公开中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的示实施例或实施方式。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式中以合适的方式结合。
在应用开关管的功能电路中,需要在控制器和开关管之间设置一驱动电路,以对控制器输出的驱动控制信号进行放大后输出(驱动信号)使其能够驱动开关管导通。但因存在控制器/驱动电路设计不当、外来干扰或者器件参数劣化等原因,到达开关管的驱动信号会出现震荡现象,如图1的波形曲线100所示。驱动信号出现震荡会造成开关管导通过程中出现不断的高频开通关断,使开关管因其上损耗过大造成损坏。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。
图2为本发明第一实施例的示意图,其示出的信号检测电路200适用于开关管Q1的检测。所述信号检测电路200包括信号采集端210、第一参考电压源220、比较电路230以及信号输出端240。信号采集端210与开关管Q1的控制端连接,用于采集开关管Q1的控制端的驱动控制信号。第一参考电压源220用于提供第一参考电压,第一参考电压小于或等于开关管Q1的导通电压。比较电路230包括第一输入端231、第二输入端232和第一输出端233,其中第一输入端231与信号采集端210连接获取驱动信号,第二输入端232与第一参考电压源220连接获取第一参考电压。比较电路230将开关管Q1的驱动信号的电压与第一参考电压进行比较,以检测驱动控制信号中的震荡信号。比较电路230的第一输出端 233与信号输出端240连接,用于输出与所述震荡信号对应的检测信号。
此实施例中的信号检测电路适用于开关管检测,例如适用于开关电源电路,通过比较电路将第一参考电压与来自开关管控制端的开关管驱动控制信号进行比较,在开关管驱动控制信号出现震荡信号时,因震荡信号的波谷电压低于第一参考电压,比较电路可通过输出与震荡信号相对应的检测信号,以实现对开关管驱动控制信号中震荡信号的检测。并输出指示该震荡的信号至上级电路,例如控制器。控制器因此可做出适应性的调整,例如,减少驱动控制信号的输出功率,进而减少流经开关管的电流,实现消除震荡的目的。
如图3所示,在本发明的第二实施例中,比较电路230包括第一比较器U1,第一比较器U1的正相输入端即为第一输入端231,负相输入端即为第二输入端 232,输出端为第一输出端233。通过第一比较器U1构成的比较电路230其***元件少,技术成熟,能降低电路开发及生产的成本,提高信号检测电路的稳定性。
如图4所示,在本发明的第三实施例中,第一参考电压源220包括第一分压电路221和第一电源输入端222,其中第一电源输入端222通过第一分压电路221 与第二输入端232连接,对输入的电压降压后作为第一参考电压供给第一比较器 U1,第一参考电压等于或小于开关管的导通电压。
以下结合所述信号检测电路在开关管驱动电路中的应用进行具体描述。
如图5电路图所示,本发明的第四实施例涉及信号检测电路200、开关电路 300以及控制器400。其中,开关电路300含有开关管Q1。控制器400和开关电路300之间通常还设有驱动电路(图5中未示出),以将控制器400输出的驱动控制信号放大成驱动信号后输出至开关管Q1,通过快速导通/关闭开关管Q1实现各种功能电路。因本实施例中的驱动电路属于公知常识,其具体结构和原理在此不再赘述。此外,控制器400的输入端与信号检测电路200的信号输出端240 连接,以获取信号检测电路200输出的与驱动信号中的震荡信号相对应的检测信号。
继续参照图5,在此实施例中,选用升压电路作为开关电路300的示例。升压电路300的开关管Q1的驱动信号经限流电阻R300引入开关管Q1的基极。当驱动信号高电平时,开关管Q1导通,电感L300储存能量;当驱动信号低电平时,开关管Q1截止,电感L300经二极管D300向电容E300放电,电容E300两端电压升高,即通过输出端P+输出的加在负载上的电压可高于输入电压V-IN,实现开关式升压功能。因本实施例中的升压电路300属于公知常识,其元器件的具体连接和原理在此不再赘述。
继续参照图5,图2、图3所示的比较电路230包括第一比较器U1,第一比较器U1的引脚5(正相端)即为第一输入端231,其通过限流电阻R231与开关管Q1的基极相连,引入开关管Q1的驱动信号。第一比较器U1的引脚4(负向端)即为第二输入端232,与提供第一参考电压的第一参考电压源220相连。图 2、图4所示的第一参考电压源220包括第一分压电路221和第一电源输入端222,第一电源输入端222引入+5V电压,电阻R221、R222与电容C221构成的第一分压电路221为公知常识,在此不再赘述。第一比较器U1的引脚3接入+5V工作电压,引脚2(输出端)即为第一输出端233,其与引脚3之间接有上拉电阻R232,以在第一比较器U1的引脚5电压高于引脚4时输出高电平。第一比较器U1的3、 4脚之间接有用于降低干扰信号的电容C231。
由上可见,开关管Q1的驱动信号通过限流电阻R231引入到比较器U1中,与第一参考电压进行比较。第一参考电压与开关管Q1的关闭电压阈值有关,其可小于或者等于开关管Q1的关闭电压阈值。在此实施例中,第一参考电压等于开关管Q1的关闭电压阈值。在不同的实施例中,可通过调整第一参考电压源220 的元器件参数来实现不同的参考电压。当开关管Q1的驱动信号在开通过程中出现震荡(震荡波形如图1中的曲线100所示),且当震荡过程中出现震荡波谷低于开关管Q301的关闭电压阀值时,第一比较器U1将触发输出下拉信号,即通过其引脚2输出检测信号。可见,检测信号包括高电平和低电平两种状态,用于反映开关管当前的驱动控制信号的状态,由于驱动控制信号为高低电平交替的频率信号,当驱动控制信号为低电平时,也会触发比较器U1输出下拉信号,因此,控制器400需要结合自身输出的驱动控制信号情况来判断是否检测的振荡信号,当控制器400检测到下拉信号后,确认当前输出的驱动控制信号是否为高电平,若确认为高电平,则确定开关管震荡,若确认为低电平,则确定为正常的驱动控制信号。在判断开关管Q1开通过程中出现开关震荡后,通过降低驱动控制信号中的占空比,降低驱动控制信号的输出功率,减少流经开关管Q1的电流。因开关震荡与通过开关管的电流有关,流经开关管Q1的电流降低后,开关震荡将消失,从而避免开关管Q1的震荡损坏。
如图6所示,在本发明第五实施例中,信号检测电路200还包括第三输入端 250,用于与控制器400的输出端连接。因控制器400的输出端用于向开关管Q1 发送驱动控制信号,因此信号检测电路200可通过第三输入端250获得驱动控制信号。信号输出端250与比较电路230的第一输出端233之间设有开关电路260,开关电路260的控制端与第三输入端250连接,即可通过驱动控制信号的电平控制开关电路260的导通有选择性地输出检测信号。当驱动控制信号为高电平时,控制开关电路260导通,信号输出端250输出检测信号,当驱动控制信号为低电平时,控制开关电路260关闭,信号输出端250不输出检测信号,这样能够避免驱动控制信号为低电平时,比较电路输出检测信号,控制器400只需要根据有无检测信号即可判断开关管是否震荡,而无需依赖控制器400执行高速运算来判断开关管的状态,降低对控制器400的硬件性能需求。
如图7所示,在本发明的第六实施例中,信号检测电路200还包括第一延时电路270,第一延时电路270设置于开关电路260的控制端与第三输入端250之间。开关电路260包括第一开关管Q260,第一开关管Q260的输入端与第一输出端233连接,第一开关管Q260的输出端与信号输出端240连接,第一开关管Q260 的控制端通过第一延时电路270与第三输入端250连接。
具体地,如图8所示,图7中的第一延时电路270被配置为与开关管Q1的导通同步输出检测信号,其为由电阻R270和电容C270组成的RC延时电路。第一开关管Q260为NPN型三极管,其中RC延时电路的输入端与控制器400的输出端相连,RC延时电路的输出端与第一开关管Q105的基极相连,即引入驱动控制信号延时导通三极管Q260。具体地,控制器400输出高电平的驱动控制信号以导通开关管Q1,因第一开关管Q260的基极同样引入驱动控制信号,因此在开关管Q301导通过程中第一开关管Q260也会导通。但在实际应用中,驱动电路500对驱动控制信号的放大会有个延迟时间,开关管Q1的驱动信号会迟于第一开关管Q260的导通。通过设置第一延时电路270对控制信号进行延迟能够使第一开关管Q260的导通时间与开关管Q1的驱动信号调节成一致,即电阻R270以及电容C270对检测信号的延迟等于驱动电路对驱动控制信号放大过程的延迟。故当控制信号为低电平时,比较器U1输出的下拉信号不会进入下一级电路。
图9示出了本发明的第七实施例的示意图。图9所示实施例与图7所示实施例的区别在于,图9所示实施例还包括对检测信号进行延时的第二延时电路280。第二延时电路280设置在开关电路260的输出端与信号输出端240之间,并被配置为将第一比较器U1输出的检测信号的时间延长。
具体参照图8所示,第二延时电路280包括第二比较器U2、第二分压电路 281和第二电源输入端282。第二比较器U2的正相输入端(引脚8)与第一开关管Q260的输出端,引入第一比较器U1输出的比较信号。在此实施例中,第一开关管Q260为NPN型三极管,即第二比较器U2的引脚8与第一开关管Q260集电极连接。第二比较器的负相输入端(引脚7)通过第二分压电路281与第二电源输入端282连接,以引入第二参考电压。第二比较器U2的输出端(引脚6)与信号输出端240连接。此外,第二比较器U2的输出端(引脚6)还通过阻抗元件R280与第二电源输入端282连接。第二延时电路280还包括第一电容C280,第一电容280的第一端与第二比较器U2的输出端(引脚6)连接,第一电容C280 的第二端与第二比较器U2的正相输入端(引脚8)连接。
在此实施例中,由于开关管Q1震荡的下拉时间比较短,控制器400有可能检测不到,故第二延时电路280能够把比较器U1输出信号的下拉时间延长,以确保控制器400能够检测到所述下拉信号。具体地,如图8所示,当开关管Q1 的开关过程中出现震荡,从而触发第一比较器U1的引脚2的输出下拉为0V,第一开关管Q260导通,第二比较器U2的引脚8的输入电压也为0V,比第二比较器U2的引脚7的电压低,此时第二比较器U2的引脚6的输出下拉到0V,当第一比较器U1输出下拉后恢复到高电平后,电阻R280对电容C280进行充电,当充电电压高于R282与电阻R283的分压值后(R282与电阻R283组成第二分压电路281),第二比较器U2的引脚2才输出高电平,延长了下拉时间。控制器400 检测到下拉信号后判断开关管Q1开通过程中出现开关震荡,通过降低驱动控制信号中的占空比,降低驱动控制信号的输出功率,减少流经开关管Q1的电流。
本发明实施例还提出一种开关管驱动控制电路,包括开关管Q1、控制器400 以及任意以上所述的信号检测电路200,其中控制器400的输出端与Q1开关管的控制端电连接,为开关管Q1提供驱动控制信号,而信号检测电路200的信号采集端210则与开关管Q1的控制端连接,以及信号检测电路200的信号输出端 240与控制器400的输入端连接。
本发明实施例还提出一种开关电源,其包括任意以上所述的信号检测电路 200,或者,包括以上所述的开关管驱动控制电路。
本发明实施例还提出一种功率因素矫正电路,其包括任意以上所述的信号检测电路200,或者,包括以上所述的开关管驱动控制电路,功率因素矫正电路利用开关管Q1的快速通断对整个电路进行功率因素调节。
本发明实施例还提出一种空调器,其包括任意以上所述的信号检测电路 200,或者包括以上所述的开关管驱动控制电路,或者包括以上所述的开关电源,或者包括以上所述的功率因素矫正电路。
由于以上的开关电源、功率因素矫正电路和空调器均采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再赘述。
本发明实施例还提出一种开关管驱动控制方法,应用于开关管驱动控制电路,其中所述开关管驱动控制电路包括:
开关管Q1、控制器400以及信号检测电路200。控制器400的输出端与开关管Q1的控制端电连接,为开关管Q1提供驱动控制信号。信号检测电路200包括比较电路230和第一参考电压源220,其中第一参考电压源220用于为比较电路 230提供第一参考电压,所述第一参考电压小于或等于所开关管Q1的导通电压。此外,比较电路230包括第一输入端231、第二输入端232和第一输出端233,其中第一输入端231与开关管Q1的控制端连接,第二输入端232与所述第一参考电压源连接,第一输出端233与控制器400的输入端连接。比较电路230用于将所述驱动信号的电压与所述第一参考电压进行比较,以检测所述驱动控制信号中的震荡信。第一输出端233用于输出与所述震荡信号对应的检测信号。
所述开关管驱动控制电路的具体实施可参照以上说明,在此不在赘述。
如图10所示,所述开关管驱动控制方法包括以下步骤:
步骤S100:获取来自比较电路200的检测信号;
步骤S200:根据所述检测信号判断输入至开关管Q1控制端的驱动控制信号是否存在震荡信号;以及
步骤S300:响应于所述震荡信号,对所述驱动控制信号进行调节,以减小开关管Q1的输出功率。
本发明实施例提供的开关管驱动控制方法,控制器400根据信号检测电路 200获取检测信号,所述检测信号反映了开关管控制端的驱动控制信号是否存在振荡信号,根据响应于振荡信号对输出的驱动控制信号进行调节,减小开关Q1 的输出功率,进而保护开关管Q1避免因为振荡信号而损坏。
具体地,步骤S300包括响应于所述震荡信号,降低所述驱动控制信号的占空比,以此减少通过开关管Q1的电流,进而减少开关震荡的出现。
再具体地,参照图11所示,步骤S200包括以下步骤:
S201:获取当前输出的驱动控制信号的状态;
S202:若当前所述驱动控制信号为高电平且当前所述检测信号为低电平,则确定开关管Q1控制端的驱动控制信号存在振荡信号。
由于检测信号包括高电平和低电平两种状态,用于反映开关管当前的驱动控制信号的状态,由于驱动控制信号为高低电平交替的频率信号,当驱动控制信号为低电平时,也会触发比较器U1输出下拉信号,因此,本实施例中,控制器400 需要结合自身输出的驱动控制信号情况来判断是否检测的振荡信号,当控制器 400检测到下拉信号后,确认当前输出的驱动控制信号是否为高电平,若确认为高电平,则确定开关管震荡,若确认为低电平,则确定为正常的驱动控制信号。即控制器400需要确定当前所述驱动控制信号为高电平且当前所述检测信号为低电平时,确定开关管Q1控制端的驱动控制信号存在振荡信号,通过降低驱动控制信号的输出功率,减少流经开关管Q1的电流。因开关震荡与通过开关管的电流有关,流经开关管Q1的电流降低后,开关震荡将消失,从而避免开关管Q1 的震荡损坏。
在另一个实施例中,第一输出端233通过开关电路260与控制器400的输入端连接,开关电路260的控制端与控制器400的输出端连接。开关电路260被配置为当控制器400输出高电平时导通。此实施例可参见以上实施例的说明,在此不再赘述。
此外,参照图12所示,步骤S200包括以下步骤:
S203:若所获取的检测信号为低电平,则确定开关管Q1控制端的驱动控制信号存在振荡信号。
本实施例中,当驱动控制信号为高电平时,控制开关电路260导通,信号输出端250输出检测信号,当驱动控制信号为低电平时,控制开关电路260关闭,信号输出端250不输出检测信号,这样能够避免驱动控制信号为低电平时,比较电路输出检测信号,控制器400只需要根据有无检测信号即可判断开关管是否震荡,而无需依赖控制器400执行高速运算来判断开关管的状态,降低对控制器 400的硬件性能需求。
图13是本申请一个实施例提供的一种控制装置1300,其包括处理器1310、存储器1320及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现任意以上所述的开关管驱动控制方法,例如,执行以上描述的图10中的方法步骤S100至S300、图11中的方法步骤S201至202以及图12 中的方法步骤S203。
其中处理器1310和存储器1320可以通过总线或者其他方式连接,图13中以通过总线连接为例。
本发明实施例还提出一种空调器,其包括以上实施例所述的控制装置。
本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质,存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于执行以上任意所述的开关管驱动控制方法。
该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行,例如,被图13中的一个处理器1310执行,可使得上述一个或多个处理器执行上述方法实施例中的电路故障检测方法,例如,执行以上描述的图10中的方法步骤S100至S300、图11中的方法步骤S201至202、图12 中的方法步骤S203。
以上所述的控制装置、空调器和计算机可读存储介质实施可参照以上对开关管驱动控制方法的描述,在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、***可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器,如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置,或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。
显然,本公开以上描述的实施例仅是发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。本领域的普通技术人员应该理解,在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例或实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种开关管驱动控制方法,应用于开关管驱动控制电路,其特征在于,所述开关管驱动控制电路包括:
开关管;
控制器,所述控制器的输出端与所述开关管的控制端电连接,用于为所述开关管提供驱动控制信号;
信号检测电路,包括比较电路和第一参考电压源,所述第一参考电压源用于为所述比较电路提供第一参考电压,所述第一参考电压小于或等于所述开关管的导通电压;
所述比较电路包括第一输入端、第二输入端和第一输出端,所述第一输入端与所述开关管的控制端连接,所述第二输入端与所述第一参考电压源连接,所述第一输出端与所述控制器的输入端连接,所述比较电路用于将所述驱动控制信号的电压与所述第一参考电压进行比较,以检测所述驱动控制信号中的震荡信号,所述第一输出端用于输出与所述震荡信号对应的检测信号;
所述方法包括以下步骤:
获取来自所述比较电路的检测信号;
根据所述检测信号判断输入至所述开关管控制端的驱动控制信号是否存在震荡信号;
响应于所述震荡信号,对所述驱动控制信号进行调节,以减小所述驱动控制信号的输出功率;
其中,所述根据所述检测信号判断输入至所述开关管控制端的驱动控制信号是否存在震荡信号,包括以下步骤:
获取当前输出的驱动控制信号的状态;
若当前所述驱动控制信号为高电平且当前所述检测信号为低电平,则判定所述开关管控制端的驱动控制信号存在振荡信号。
2.根据权利要求1所述的开关管驱动控制方法,其特征在于,所述响应于所述震荡信号,对所述驱动控制信号进行调节,包括:
响应于所述震荡信号,降低所述驱动控制信号的占空比。
3.一种开关管驱动控制方法,应用于开关管驱动控制电路,其特征在于,所述开关管驱动控制电路包括:
开关管;
控制器,所述控制器的输出端与所述开关管的控制端电连接,用于为所述开关管提供驱动控制信号;
信号检测电路,包括比较电路和第一参考电压源,所述第一参考电压源用于为所述比较电路提供第一参考电压,所述第一参考电压小于或等于所述开关管的导通电压;
所述比较电路包括第一输入端、第二输入端和第一输出端,所述第一输入端与所述开关管的控制端连接,所述第二输入端与所述第一参考电压源连接,所述第一输出端与所述控制器的输入端连接,所述比较电路用于将所述驱动控制信号的电压与所述第一参考电压进行比较,以检测所述驱动控制信号中的震荡信号,所述第一输出端用于输出与所述震荡信号对应的检测信号;
所述方法包括以下步骤:
获取来自所述比较电路的检测信号;
根据所述检测信号判断输入至所述开关管控制端的驱动控制信号是否存在震荡信号;
响应于所述震荡信号,对所述驱动控制信号进行调节,以减小所述驱动控制信号的输出功率;
其中,所述第一输出端通过开关电路与所述控制器的输入端连接,所述开关电路的控制端与所述控制器的输出端连接,所述开关电路被配置为当所述控制器输出高电平时导通;
所述根据所述检测信号判断输入至所述开关管控制端的驱动控制信号是否存在震荡信号,包括以下步骤:
若所获取的检测信号为低电平,则判定所述开关管控制端的驱动控制信号存在振荡信号。
4.根据权利要求3所述的开关管驱动控制方法,其特征在于,所述响应于所述震荡信号,对所述驱动控制信号进行调节,包括:
响应于所述震荡信号,降低所述驱动控制信号的占空比。
5.一种控制装置,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至4中任意一项所述开关管驱动控制方法。
6.一种空调器,其特征在于,包括权利要求5所述的控制装置。
7.一种计算机可读存储介质,存储有计算机可执行指令,其特征在于,所述计算机可执行指令用于执行权利要求1至4中任意一项所述开关管驱动控制方法。
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