[发明专利]一种有源功率因数校正电路的过流保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及过流保护电路技术领域，尤其涉及一种有源功率因数校正电路过流保护电路。

背景技术

现有的有源功率因数校正电路(Power Factor Correction，简称PFC)的过流保护电路多采用直接采样比较的方法，微弱的有效信号直接输入比较器，例如，当采样电阻为0.02欧姆，输入电流为20A时，采样得到的电压值仅为0.4V，信号幅度很小。同时，为了设置合适的工作点，参考电压也必然是低电压小信号。这样就会带来以下问题：一是因为比较器输入电容的存在，使保护电路反应时间过长，达不到快速保护的目的；二是由于器件的分散性使得电路不能按设定的工作点工作，从而造成保护精度低，甚至误保护。而对于元器件来讲，则要求比较器必须具有很小的输入电容和较高的一致性，以保证批量生产时产品性能的一致性，这样必然要求采用更高性能的元器件，从而使系统成本增加。

发明内容

本发明为解决现有技术中被检测信号为小信号的过流保护电路保护精度低的问题，提供了一种PFC过流保护电路。

一种有源功率因数校正电路过流保护电路，包括信号输入端、信号输出端、运算比较器和采样电阻，其中系统电流通过采样电阻将电流信号转变为电压信号后，通过所述的信号输入端输入，进而与偏置电压叠加后连接到所述运算比较器的同相输入端；所述运算比较器的反相输入端连接参考电压，输出端连接所述的信号输出端；所述运算比较器的输出端通过反馈电阻连接其同相输入端。

其中所述偏置电压和参考电压均由直流电源转换生成；所述直流电源通过滤波电路连接稳压二极管，生成稳定的电压信号，通过第一电阻和第二电阻组成的分压网络生成所述的参考电压，连接运算比较器的反相输入端；通过第三电阻输出所述的偏置电压，与所述的采样电压信号叠加后输入到运算比较器的同相输入端。

通过电阻分压网络生成所述的参考电压，连接运算比较器的反相输入端；通过电阻输出所述的偏置电压，与所述的采样电压信号叠加后输入到运算比较器的同相输入端。

本发明提供的过流保护电路通过设置偏置电压，将微弱的有效采样信号叠加于此参考电压之上，从而使比较器的工作点设置在一个较高的电压值上，这样不仅可以提高小信号采样的准确度，而且较高的电压值可以将比较器的输入电容在短时间内充满电，从而有效避免了输入电容对保护电路反应时间和保护精度的影响。

附图说明

图1为本发明PFC过流保护电路的原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明PFC过流保护电路作详细的描述，如图1所示，包括信号输入端Vin、信号输出端Vout、运算比较器U1、+15V直流电源输入端和采样电阻R1。+15V直流电压经过电阻R3限流，电容CE1、C1滤波处理后，在稳压二极管ZD1的作用下输出稳定的5.1V参考电压。此参考电压一路通过电阻R6加到比较器U1的同相输入端，另一路通过第一电阻R4、第二电阻R5组成的分压网络分压后输出2.55V电压，施加到比较器U1的反相输入端，作为整个比较电路的工作参考电压，即U-＝2.55V。系统电流I经采样电阻R1转变成电压信号Vi后，通过信号输入端Vin输入到过滤保护电路中。

由图1可见，所述采样电压信号明为一负电压信号，并且系统电流I越大，采样电压信号Vi的数值越小。所述采样电压信号Vi经过由电阻R2与电容C3组成的低通滤波器处理后，与5.1V参考电压叠加得到比较器U1同相输入端电压U+。随着系统电流I的增大，采样电压信号Vi将逐渐减小，同时U+也将逐渐减小。当系统电流I较小时，U+＞2.55V，比较器U1输出为+3.3V；当系统电流I大于某一数值时，U+＜2.55V，比较器U1输出为0V。当比较器U1输出为0V，即系统电流I大于某一数值时，系统进入过流保护状态。此外，本电路通过电阻R7引入正反馈，使得电路具有了滞环比较功能，这样当系统电流I达到某一数值时，电路可按照所设定的保护点进入保护状态。但是，根据同相输入滞环比较电路的工作原理可知：电路退出保护状态的系统电流值要小于进入保护状态的系统电流，这样即使万一出现保护后不停机的情况，也只有在电流降低到某一安全数值以下，系统才会解除保护状态，从而提高了系统的可靠性。

本发明提供的过流保护电路通过设置偏置电压，将微弱的有效采样信号叠加于此参考电压之上，从而使比较器的工作点设置在一个较高的电压值上，这样不仅可以提高小信号采样的准确度，而且较高的电压值可以将比较器的输入电容在短时间内充满电，从而有效避免了输入电容对保护电路反应时间和保护精度的影响。