CN203707754U - Pfc电流保护与控制电路及电器设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种PFC电流保护与控制电路,包括整流桥、与整流桥的输出直流正极相连的有源PFC电路、与整流桥的输出直流负极相连的采样电阻、过流检测电路、逻辑控制电路、PWM信号输出控制器及开关电路。通过采样电阻将有源PFC电路的输出电流信号转变为采样电压信号后输出给所述过流检测电路,过流检测电路根据采样电压信号输出高/低电平信号给逻辑控制电路,通过逻辑控制电路、PWM信号输出控制器及开关电路对有源PFC电路的IGBT进行双重保护。本实用新型还提供一种采用所述PFC电流保护与控制电路的电器设备。本实用新型能够对有源PFC电路的过流进行快速而有效地保护,从而提高电器设备的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路技术领域,尤其涉及一种PFC电流保护与控制电路及电器设备。
背景技术
功率因数是衡量电器设备性能的一项重要指标,功率因数低的电器设备,不仅不利于电网传输功率的充分利用,而且会导致电器设备的输入电流谐波含量增高。较高的谐波沿输电线路产生传导干扰和辐射干扰,影响其它用电设备的安全运行。如对发电机和变压器产生附加功率损耗,对继电器、自动保护装置、电子计算机及通讯设备产生干扰而造成误动作或计算误差。
因此,防止和减小电流谐波对电网的污染,抑制电磁干扰,已成为全球性普遍关注的问题,国际电工委与之相关的电磁兼容法规对电器设备的各次谐波都做出了限制性的要求,世界各国尤其是发达国家已开始实施这一标准。
随着减小谐波标准的广泛应用,更多的电源设计结合了PFC(功率因数校正)功能,在现在的电器设备中,无源的PFC技术因其功率因素不高,谐波电流大等因素,逐渐被有源PFC所替代,但是,由于电器设备线体产生的强电火花、电源接头接触不良产生的尖峰干扰信号、负载的瞬间短路等因素,往往造成PFC中的IGBT(绝缘栅双极型晶体管)因瞬间电流过大而损坏。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种PFC电流保护与控制电路,旨在对有源PFC电路的过流进行快速而有效地保护,从而提高电器设备的可靠性。
为了实现上述目的,本实用新型提供一种PFC电流保护与控制电路,包括整流桥、与所述整流桥的输出直流正极相连的有源PFC电路及与所述整流桥的输出直流负极相连的采样电阻,所述PFC电流保护与控制电路还包括过流检测电路、逻辑控制电路、PWM信号输出控制器及开关电路,其中:
所述过流检测电路的输入端连接在所述整流桥的输出直流负极与所述采样电阻之间,所述过流检测电路的输出端连接所述逻辑控制电路的信号输入端,所述逻辑控制电路的第一输出端连接所述开关电路的第一输入控制端,所述逻辑控制电路的第二输出端连接所述PWM信号输出控制器的输入端,所述PWM信号输出控制器的输出端连接所述开关电路的第二输入控制端,所述开关电路的输出端连接在所述有源PFC电路的IGBT的栅极上;
所述采样电阻将所述有源PFC电路的输出电流信号转变为采样电压信号后输出给所述过流检测电路,所述过流检测电路根据所述采样电压信号输出高/低电平信号给所述逻辑控制电路,所述逻辑控制电路根据输入的输出高/低电平信号输入第一控制信号给所述开关电路的第一输入控制端及输出第二控制信号给所述PWM信号输出控制器的输入端,所述PWM信号输出控制器根据所述第二控制信号来控制向所述开关电路输出或中断PWM信号,所述开关电路根据所述第一控制信号及PWM信号的输出或中断输出开关控制信号来控制所述有源PFC电路的IGBT的截止或导通。
优选地,所述过流检测电路检测到所述有源PFC电路的输出电流在预设阈值以下时,输出高电平信号给所述逻辑控制电路,所述逻辑控制电路输出低电平的第一控制信号给所述开关电路的第一输入控制端及输出低电平的第二控制信号给所述PWM信号输出控制器,所述PWM信号输出控制器根据所述第二控制信号输出PWM信号给所述述开关电路的第二输入控制端,所述开关电路根据所述第一控制信号和PWM信号输出开关控制信号来控制所述有源PFC电路的IGBT正常工作;
所述过流检测电路检测到所述有源PFC电路的输出电流高于预设阈值时,输出低电平信号给所述逻辑控制电路,所述逻辑控制电路输出高电平的第一控制信号给所述开关电路的第一输入控制端及输出高电平的第二控制信号给所述PWM信号输出控制器,所述PWM信号输出控制器根据所述第二控制信号中断PWM信号,所述开关电路根据所述第一控制信号输出开关控制信号来控制所述有源PFC电路的IGBT截止。
优选地,所述过流检测电路包括比较器、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻,所述第一电阻的一端连接在所述整流桥的输出直流负极与采样电阻之间,所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连,所述第二电阻的另一端与第一工作电源相连,所述第三电阻的一端连接所述第一工作电源,所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端相连,所述第四电阻的另一端接地,所述比较器的同相输入端连接在所述第一电阻与第二电阻之间,所述比较器的反相输入端连接在所述第三电阻与第四电阻之间,所述比较器的输出端连接所述逻辑控制电路的输入端。
优选地,所述逻辑控制电路包括第五电阻、第六电阻、第七电阻及第一三极管,所述第五电阻的一端与所述第一工作电源连接,所述第五电阻的另一端与所述过流检测电路的输出端相连,所述第六电阻的一端连接所述第一工作电源,所述第六电阻的另一端连接所述第一三极管的基极,所述过流检测电路的输出端直接或间隔连接至所述第一三极管的基极,所述第一三极管的发射极连接所述第一工作电源,所述第一三极管的集电极与所述开关电路的第一输入控制端相连,所述第七电阻的一端直接或间接连接至所述第一三极管的集电极,所述第七电阻的另一端接地。
优选地,所述逻辑控制电路还包括第八电阻和电容,所述第八电阻的一端与所述过流检测电路的输出端连接,所述第八电阻的另一端与所述第一三极管的基极相连,所述电容的一端连接在所述第八电阻与所述第一三极管的基极之间,所述电容的另一端接地。
优选地,所述逻辑控制电路还包括第九电阻和第一二极管,所述第九电阻的一端与所述第一三极管的集电极相连,所述第九电阻的另一端与所述PWM信号输出控制器的输入端相连,第九电阻的另一端经所述第七电阻接地,所述第一二极管的正极连接第二工作电源,所述第一二极管的负极与所述第九电阻的另一端相连。
优选地,所述开关电路包括第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第二二极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管及第五三极管,其中
所述第二二极管的正极与所述第一三极管集电极相连,所述第二二极管的负极与所述第二三极管的基极相连,所述第十电阻的一端连接在所述第二二极管与所述第二三极管的基极之间,所述第十电阻的另一端连接所述第一工作电源,所述第二三极管的发射极连接所述第一工作电源;
所述第十二电阻的一端连接在所述第二二极管与所述第二三极管的基极之间,所述第十二电阻的另一端与所述第三三极管的集电极相连,所述第十一电阻连接在所述PWM信号输出控制器的输出端与所述第三三极管的基极之间,所述第十三电阻的一端连接在所述第十一电阻与所述第三三极管的基极之间,所述第十三电阻的另一端接地,所述第三三极管的发射极接地;
所述第十四电阻的一端与所述第二三极管的集电极相连,所述第十四电阻的另一端同时与所述第四三极管的基极及第五三极管的基极相连,所述第四三极管的集电极连接所述第一工作电源,第四三极管的发射极经所述第十六电阻连接所述IGBT的栅极;
所述第五三极管的发射极与所述第四三极管的发射极相连,所述第五三极管的集电极接地,所述第十五电阻的一端与所述第五三极管的基极相连,所述第十五电阻的另一端接地。
优选地,所述有源PFC电路还包括电感、第三二极管及所述IGBT,所述电感连接在所述整流桥的输出直流正极与所述第三二极管的正极之间,所述IGBT的集电极连接在所述电感与所述第三二极管之间,所述IGBT的发射极接地。
优选地,包括第一电阻及稳压二极管,所述第一电阻的一端连接所述IGB的栅极,所述第一电阻的另一端接地,所述稳压二极管的负极连接所述IGBT的栅极,所述稳压二极管的正极接地。
本实用新型还提供一种电器设备,所述电器设备包括前述的PFC电流保护与控制电路。
本实用新型提供的PFC电流保护与控制电路,当过流检测电路检测到有源PFC电路中的电流过流时,即流过采样电阻的电流过大时,一方面,可以通过逻辑控制电路直接输出第一控制信号给开关电路,控制开关电路去迅速关断有源PFC电路的IGBT,使其立刻截止,起到保护有源PFC电路的作用;另一方面,还可以通过逻辑控制电路输出第二控制信号给所述PWM信号输出控制器,控制PWM信号输出控制器中断输出PWM信号给控制开关,从而起到双重保护有源PFC电路的IGBT的目的,且该PFC电流保护与控制电路具有简单实用、响应速度快的优点。
当所述PFC电流保护与控制电路应用于电器设备例如变频空调时,可以有效避免由于生产线体产生的很强电火花、电源接头长久插拔变得很松,接触不良、突然的尖峰干扰信号、负载的瞬间短路等因素引起的电流过大对有源PFC电路的IGBT的损坏,从而提高电路的稳定性能,提升产品品质。
附图说明
图1为本实用新型PFC电流保护与控制电路较佳实施例的结构框图;
图2为本实用新型PFC电流保护与控制电路较佳实施例的具体电路图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
参照图1,图1为本实用新型PFC电流保护与控制电路较佳实施例的结构框图。本实施例提供的PFC电流保护与控制电路,包括整流桥BR1、与所述整流桥BR1的输出直流正极相连的有源PFC电路10、与所述整流桥BR1的输出直流负极相连的采样电阻R18、过流检测电路20、逻辑控制电路30、PWM信号输出控制器40及开关电路50。
所述过流检测电路20的输入端连接在所述整流桥BR1的输出直流负极与所述采样电阻R18之间,所述过流检测电路20的输出端连接所述逻辑控制电路30的输入端,所述逻辑控制电路30的第一输出端连接所述开关电路50的第一输入控制端,所述逻辑控制电路30的第二输出端连接所述PWM信号输出控制器40的输入端,所述PWM信号输出控制器40的输出端连接所述开关电路50的第二输入控制端,所述开关电路50的输出端连接在所述有源PFC电路10的IGBT G1的栅极上,所述采样电阻R18将所述有源PFC电路10的输出电流信号转变为采样电压信号后输出给所述过流检测电路20,所述过流检测电路20根据所述采样电压信号输出高/低电平信号给所述逻辑控制电路30,所述逻辑控制电路30根据所述高/低电平信号输出第一控制信号给所述开关电路50的第一输入控制端及输出第二控制信号给所述PWM信号输出控制器40的输入端,所述PWM信号输出控制器40根据所述第二控制信号来控制向所述开关电路50输出或中断PWM信号,所述开关电路50根据所述第一控制信号及PWM信号的输出或中断输出开关控制信号来控制所述有源PFC电路10的IGBT G1的截止或导通。
本实用新型实施例提供的PFC电流保护与控制电路,当过流检测电路20检测到有源PFC电路10中的电流过流时,即流过采样电阻R18的电流过大时,一方面,可以通过逻辑控制电路30直接输出第一控制信号给开关电路50,控制开关电路50去迅速关断有源PFC电路10的IGBT G1,使其立刻截止,起到保护有源PFC电路10的作用;另一方面,还通过逻辑控制电路30输出第二控制信号给所述PWM信号输出控制器40,控制PWM信号输出控制器40中断输出PWM信号给开关电路50,这样即使控制开关电路50在逻辑控制电路30直接输出第一控制信号的作用未能够有效关断有源PFC电路10的IGBT G1,也会因为PWM信号输出被中断而使有源PFC电路10的IGBT G1被关断,从而起到双重保护有源PFC电路10的IGBT G1的目的,且该PFC电流保护与控制电路具有简单实用、响应速度快的优点。
当所述PFC电流保护与控制电路应用于电器设备例如变频空调时,可以有效避免由于生产线体产生的很强电火花、电源接头长久插拔变得很松,接触不良、突然的尖峰干扰信号、负载的瞬间短路等因素引起的电流过大对有源PFC电路10的IGBT G1的损坏,从而提高电路的稳定性能,提升产品品质。
具体地,所述过流检测电路20检测到所述有源PFC电路10的输出电流在预设阈值以下时,输出高电平信号给所述逻辑控制电路30,所述逻辑控制电路30输出低电平的第一控制信号给所述开关电路50的第一输入控制端及输出低电平的第二控制信号给所述PWM信号输出控制器40,所述PWM信号输出控制器40根据所述第二控制信号输出PWM信号给所述述开关电路50的第二输入控制端,所述开关电路50根据所述第一控制信号和PWM信号输出开关控制信号来控制所述有源PFC电路10的IGBT G1正常工作;
所述过流检测电路20检测到所述有源PFC电路10的输出电流高于预设阈值时,输出低电平信号给所述逻辑控制电路30,所述逻辑控制电路30输出高电平的第一控制信号给所述开关电路50的第一输入控制端及输出高电平的第二控制信号给所述PWM信号输出控制器40,所述PWM信号输出控制器40根据所述第二控制信号中断PWM信号的输出,所述开关电路50根据所述第一控制信号输出开关控制信号来控制所述有源PFC电路10的IGBT G1截止。
请参照图2,图2为本实用新型PFC电流保护与控制电路较佳实施例的具体电路图。具体地,在本实施例中,所述有源PFC电路10包括电感L1、IGBT G1及第三二极管D3,所述电感L1连接在所述整流桥BR1的输出直流正极与所述第三二极管D3的正极之间,所述IGBT G1的集电极连接在所述电感L1与所述第三二极管D3之间,所述IGBT G1的发射极接地。
在本实施例中,所述采样电阻R18选择为10~50MΩ。
所述过流检测电路20包括比较器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3及第四电阻R4,所述第一电阻R1的一端连接在所述整流桥BR1的输出直流负极与采样电阻R18之间,所述第二电阻R2的一端与所述第一电阻R1的另一端相连,所述第二电阻R2的另一端与第一工作电源相连。在本实施例中,所述第一工作电源为+15V。所述第三电阻R3的一端连接所述第一工作电源,所述第三电阻R3的另一端与所述第四电阻R4的一端相连,所述第四电阻R4的另一端接地。所述比较器U1的同相输入端连接在所述第一电阻R1与第二电阻R2之间,所述比较器U1的反相输入端连接在所述第三电阻R3与第四电阻R4之间,所述比较器U1的输出端连接所述逻辑控制电路30的输入端。
如图2所示,所述过流检测电路20中,对于比较器U1,只要b点的电压Ub比a点的电压Ua大几mV,即只要流过采样电阻R18的电流i1超过预设阈值,比较器U1的输出会迅速发生翻转。图2中n点的电压为Un,则:
Un=-i1*R18
根据以上各式可以得知,根据有源PFC电路10所允许流经的最大电流(即预设阈值)及采样电阻R18的电阻值,选择好R1~R4的电阻值,使正常情况下,Ua点的电压Ua比b点的电压Ub大,而一旦i1大于有源PFC电路10所允许流经的最大电流,则使得b点的电压Ub至少大于Ua点的电压Ua几mV,从而设置预设阈值。
进一步参见图2,所述逻辑控制电路30包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第一二极管D1、第一三极管Q1及电容C1。所述第五电阻R5的一端与所述第一工作电源连接,所述第五电阻R5的另一端与所述比较器U1的输出端相连。所述第八电阻R8的一端与所述比较器U1的输出端(即过流检测电路20的输出端)连接,所述第八电阻R8的另一端与所述第一三极管Q1的基极相连。所述电容C1的一端连接在所述第八电阻R8与所述第一三极管Q1的基极之间,所述电容C1的另一端接地。所述第六电阻R6的一端连接所述第一工作电源,所述第六电阻R6的另一端连接在所述第八电阻R8与所述第一三极管Q1的基极之间,所述第一三极管Q1的发射极连接所述第一工作电源,所述第一三极管Q1的集电极与所述开关电路50的第一输入控制端相连。
所述第九电阻R9的一端与所述第一三极管Q1的集电极相连,所述第九电阻R9的另一端与所述PWM信号输出控制器40的输入端相连。所述第七电阻R7的一端与所述第九电阻R9的另一端相连,所述第七电阻R7的另一端接地。所述第一二极管D1的正极连接第二工作电源。在本实施例中,所述第二工作电源为正5V。所述第一二极管D1的负极与所述第九电阻R9的另一端相连。
在本实施例中,所述PWM信号输出控制器40采用中央处理器(CPU),其具有用于接收中断信号的输入端PFC-FO及用于输出PWM信号的输出端PDF-PWM。所述输入端PFC-FO与所述第九电阻R9的另一端相连,所述输出端PDF-PWM与所述开关电路50的第二输入控制端相连。
所述开关电路50包括第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第二二极管D2、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4及第五三极管Q5。
所述第二二极管D2的正极与所述第一三极管Q1的集电极相连。所述第二二极管D2的负极与所述第二三极管Q2的基极相连。所述第十电阻R10的一端连接在所述第二二极管D2与所述第二三极管Q2的基极之间,所述第十电阻R10的另一端连接所述第一工作电源。所述第二三极管Q2的发射极连接所述第一工作电源。
所述第十二电阻R12的一端连接在所述第二二极管D2与所述第二三极管Q2的基极之间,所述第十二电阻R12的另一端与所述第三三极管Q3的集电极相连。所述第十一电阻R11连接在所述PWM信号输出控制器40的输出端PDF-PWM与所述第三三极管Q3的基极之间。所述第十三电阻R13的一端连接在所述第十一电阻R11与所述第三三极管Q3的基极之间,所述第十三电阻R13的另一端接地。所述第三三极管Q3的发射极接地。
所述第十四电阻R14的一端与所述第二三极管Q2的集电极相连,所述第十四电阻R14的另一端同时与所述第四三极管Q4的基极及第五三极管Q5的基极相连。所述第四三极管Q4的集电极连接所述第一工作电源,第四三极管Q4的发射极经所述第十六电阻R16连接所述IGBT G1的栅极。
所述第五三极管Q5的发射极与所述第四三极管Q4的发射极相连,所述第五三极管Q5的集电极接地。所述第十五电阻R15的一端与所述第五三极管Q5的基极相连,所述第十五电阻R15的另一端接地。
所述PFC电流保护与控制电路进一步包括第一电阻R17及稳压二极管ZD1,所述第一电阻R17的一端连接所述IGBT G1的栅极,所述第一电阻R17的另一端接地。所述稳压二极管ZD1的负极连接所述IGBT G1的栅极,所述稳压二极管ZD1的正极接地。
所述PFC电流保护与控制电路的工作原理具体描述如下:
在正常情况下,电路中a点的电压Ua要高于b点的电压,即比较器U1的同相输入端的电位高于反相输入端的电位,比较器U1输出端输出高电平给逻辑控制电路30,即图2中c点的电位为高电平,第一三极管Q1截止,图2中e点的电平为低电平,即逻辑控制电路30输出低电平的第一控制信号给所述开关电路50的第一输入控制端。所述PWM信号输出控制器40的输入端的输入电平通过第七电阻R7被置为低电平,即逻辑控制电路30输出低电平的第二控制信号给所述PWM信号输出控制器40。
所述PWM信号输出控制器40检测到输入端电平为低电平时,即认为PFC电路100处于正常状态,正常输出PWM信号给所述开关电路50的第二输入控制端。所述开关电路50根据所述第一控制信号和PWM信号输出开关控制信号来控制所述有源PFC电路10的IGBT G1正常工作。
一旦流经采样电阻R18的电流i1超过预设阈值,即流过采样电阻R18的电流i1相比正常情况变大,则采样电阻R18两端的压差变大,导致图2中n点的电位降低,使得图2中a点的电位降低到小于b点电位,比较器U1输出端的输出变为低电平给逻辑控制电路30,即图2中c点的电位为低电平,使得第一三极管Q1导通,则图2中e点的电位为第一工作电源的电压(即+15V),即逻辑控制电路30输出高电平的第一控制信号给所述开关电路50的第一输入控制端。图2中g点的电位通过开关电路50的第一二极管D1钳位在第一工作电源的电压(即+15V),使得第二三极管Q2截止,图2中h点的电位为低电平,第四三极管Q4的集电极为高电平,第四三极管Q4和第五三极管Q5导通,IGBT G1的栅极的结电容经第十六电阻R16通过导通的第五三极管Q5的集电极迅速放电,IGBT G1截止,从而对有源PFC电路10进行有效保护。
图2中e点的电位为第一工作电源的电压(即+15V)时,图2中f点的电位为高电平,输入给PWM信号输出控制器40的输入端为高电平,PWM信号输出控制器40中断输出PWM信号给所述开关电路50的第二输入控制端,对有源PFC电路10的IGBT G1进行双重保护。
在本实施例中,PWM信号输出控制器40的输入端通过第九电阻R9进行分压,再经过第一二极管D1进行钳位,能够保证PWM信号输出控制器40的输入端电压不至于过高,从而有效地保护PWM信号输出控制器40。
此外,电容C1与第八电阻R8组成低通滤波电路,对比较器U1输出的低电平信号起一个延时作用,可以防止对有源PFC电路10的误保护。
通过设置第十七电阻R17与稳压二极管ZD1,能够对绝缘栅双极型晶体管G1栅极进行过压保护,对绝缘栅双极型晶体管G1起很好的保护作用。
本实用新型的实施例还提出一种电器设备,所述电器设备包括前述实施例中的PFC电流保护与控制电路,所述PFC电流保护与控制电路结构、工作原理以及所带来的有益效果均参照上述实施例,此处不再赘述。
应当理解的是,以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不足以限制本实用新型的技术方案,对本领域普通技术人员来说,在本实用新型的精神和原则之内,可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进,而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案,都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种PFC电流保护与控制电路,包括整流桥、与所述整流桥的输出直流正极相连的有源PFC电路及与所述整流桥的输出直流负极相连的采样电阻,其特征在于,所述PFC电流保护与控制电路还包括过流检测电路、逻辑控制电路、PWM信号输出控制器及开关电路,其中:
所述过流检测电路的输入端连接在所述整流桥的输出直流负极与所述采样电阻之间,所述过流检测电路的输出端连接所述逻辑控制电路的信号输入端,所述逻辑控制电路的第一输出端连接所述开关电路的第一输入控制端,所述逻辑控制电路的第二输出端连接所述PWM信号输出控制器的输入端,所述PWM信号输出控制器的输出端连接所述开关电路的第二输入控制端,所述开关电路的输出端连接在所述有源PFC电路的IGBT的栅极上;
所述采样电阻将所述有源PFC电路的输出电流信号转变为采样电压信号后输出给所述过流检测电路,所述过流检测电路根据所述采样电压信号输出高/低电平信号给所述逻辑控制电路,所述逻辑控制电路根据输入的输出高/低电平信号输入第一控制信号给所述开关电路的第一输入控制端及输出第二控制信号给所述PWM信号输出控制器的输入端,所述PWM信号输出控制器根据所述第二控制信号来控制向所述开关电路输出或中断PWM信号,所述开关电路根据所述第一控制信号及PWM信号的输出或中断输出开关控制信号来控制所述有源PFC电路的IGBT的截止或导通。
2.如权利要求1所述的PFC电流保护与控制电路,其特征在于,所述过流检测电路检测到所述有源PFC电路的输出电流在预设阈值以下时,输出高电平信号给所述逻辑控制电路,所述逻辑控制电路输出低电平的第一控制信号给所述开关电路的第一输入控制端及输出低电平的第二控制信号给所述PWM信号输出控制器,所述PWM信号输出控制器根据所述第二控制信号输出PWM信号给所述述开关电路的第二输入控制端,所述开关电路根据所述第一控制信号和PWM信号输出开关控制信号来控制所述有源PFC电路的IGBT正常工作;
所述过流检测电路检测到所述有源PFC电路的输出电流高于预设阈值时,输出低电平信号给所述逻辑控制电路,所述逻辑控制电路输出高电平的第一控制信号给所述开关电路的第一输入控制端及输出高电平的第二控制信号给所述PWM信号输出控制器,所述PWM信号输出控制器根据所述第二控制信号中断PWM信号,所述开关电路根据所述第一控制信号输出开关控制信号来控制所述有源PFC电路的IGBT截止。
3.如权利要求2所述的PFC电流保护与控制电路,其特征在于,所述过流检测电路包括比较器、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻,所述第一电阻的一端连接在所述整流桥的输出直流负极与采样电阻之间,所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连,所述第二电阻的另一端与第一工作电源相连,所述第三电阻的一端连接所述第一工作电源,所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端相连,所述第四电阻的另一端接地,所述比较器的同相输入端连接在所述第一电阻与第二电阻之间,所述比较器的反相输入端连接在所述第三电阻与第四电阻之间,所述比较器的输出端连接所述逻辑控制电路的输入端。
4.如权利要求1至3项中任意一项所述的PFC电流保护与控制电路,其特征在于,所述逻辑控制电路包括第五电阻、第六电阻、第七电阻及第一三极管,所述第五电阻的一端与所述第一工作电源连接,所述第五电阻的另一端与所述过流检测电路的输出端相连,所述第六电阻的一端连接所述第一工作电源,所述第六电阻的另一端连接所述第一三极管的基极,所述过流检测电路的输出端直接或间隔连接至所述第一三极管的基极,所述第一三极管的发射极连接所述第一工作电源,所述第一三极管的集电极与所述开关电路的第一输入控制端相连,所述第七电阻的一端直接或间接连接至所述第一三极管的集电极,所述第七电阻的另一端接地。
5.如权利要求4所述的PFC电流保护与控制电路,其特征在于,所述逻辑控制电路还包括第八电阻和电容,所述第八电阻的一端与所述过流检测电路的输出端连接,所述第八电阻的另一端与所述第一三极管的基极相连,所述电容的一端连接在所述第八电阻与所述第一三极管的基极之间,所述电容的另一端接地。
6.如权利要求5所述的PFC电流保护与控制电路,其特征在于,所述逻辑控制电路还包括第九电阻和第一二极管,所述第九电阻的一端与所述第一三极管的集电极相连,所述第九电阻的另一端与所述PWM信号输出控制器的输入端相连,第九电阻的另一端经所述第七电阻接地,所述第一二极管的正极连接第二工作电源,所述第一二极管的负极与所述第九电阻的另一端相连。
7.如权利要求4所述的PFC电流保护与控制电路,其特征在于,所述开关电路包括第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第二二极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管及第五三极管,其中
所述第二二极管的正极与所述第一三极管的集电极相连,所述第二二极管的负极与所述第二三极管的基极相连,所述第十电阻的一端连接在所述第二二极管与所述第二三极管的基极之间,所述第十电阻的另一端连接所述第一工作电源,所述第二三极管的发射极连接所述第一工作电源;
所述第十二电阻的一端连接在所述第二二极管与所述第二三极管的基极之间,所述第十二电阻的另一端与所述第三三极管的集电极相连,所述第十一电阻连接在所述PWM信号输出控制器的输出端与所述第三三极管的基极之间,所述第十三电阻的一端连接在所述第十一电阻与所述第三三极管的基极之间,所述第十三电阻的另一端接地,所述第三三极管的发射极接地;
所述第十四电阻的一端与所述第二三极管的集电极相连,所述第十四电阻的另一端同时与所述第四三极管的基极及第五三极管的基极相连,所述第四三极管的集电极连接所述第一工作电源,第四三极管的发射极经所述第十六电阻连接所述IGBT的栅极;
所述第五三极管的发射极与所述第四三极管的发射极相连,所述第五三极管的集电极接地,所述第十五电阻的一端与所述第五三极管的基极相连,所述第十五电阻的另一端接地。
8.如权利要求1所述的PFC电流保护与控制电路,其特征在于,所述有源PFC电路还包括电感、第三二极管及所述IGBT,所述电感连接在所述整流桥的输出直流正极与所述第三二极管的正极之间,所述IGBT的集电极连接在所述电感与所述第三二极管之间,所述IGBT的发射极接地。
9.如权利要求8所述的PFC电流保护与控制电路,其特征在于,包括第一电阻及稳压二极管,所述第一电阻的一端连接所述IGB的栅极,所述第一电阻的另一端接地,所述稳压二极管的负极连接所述IGBT的栅极,所述稳压二极管的正极接地。
10.一种电器设备,其特征在于,所述电器设备包括如权利要求1至9项中任意一项所述的PFC电流保护与控制电路。
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CN110011378A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-07-12 | 深圳市山河动力电子有限公司 | 一种锂电池保护板过电流检测保护电路 |
CN112653082A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-04-13 | 凯迈(洛阳)测控有限公司 | 一种智能过流保护模块 |
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